第七章化学反应的定量研究第一节质量守恒定律课后习题京改版（2013）初中化学九年级上册（含解析）

第七章化学反应的定量研究第一节质量守恒定律课后习题京改版（2013）初中化学九年级上册
一、单选题（共12题）
1．一定质量的乙醇和氧气在密闭容器中充分燃烧后生成一氧化碳、二氧化碳和水分子的个数比不可能是
A．1：1：3 B．1：2：5 C．1：3：6 D．2：4：9
2．如图是某反应的微观示意图，其中“”表示汞原子，“”表示氧原子，下列说法中正确的是
A．原子是该反应中的最小微粒
B．甲是混合物
C．甲、乙、丙三种物质都由分子构成
D．丙是氧化物
3．粒子观是学习化学的重要观念之一，下列有关说法错误的是
A．原子是化学变化中的最小粒子
B．原子的种类、原子的数目在化学反应前后不变
C．在化学变化中分子分成原子，原子又重新组合成新物质的分子
D．在化学变化中，反应前后，各原子的质子总数不变，电子总数可能改变
4．下列实验设计中（实验均在密闭容器中完成），无法验证质量守恒定律的是
A．铁钉放入硫酸铜溶液中 B．氯化钠溶液与硝酸钾溶液混合
C．白磷燃烧 D．稀盐酸中加入碳酸钠粉末
5．推理是一种重要的化学思维方法，以下推理合理的是
A．因为单质是由同种元素组成，所以只含一种元素的物质一定是单质
B．因为MnO2能加快H2O2的分解速率，所以MnO2也能加快H2O的分解速率
C．因为蜡烛燃烧生成CO2和H2O，所以蜡烛组成里一定含有碳元素和氢元素
D．物质在氧气中燃烧是氧化反应，所以所有的氧化反应都像燃烧那样剧烈并发光
6．化学反应前后没有发生改变的是
①元素的种类； ②原子的种类；③原子的个数； ④原子的质量；⑤物质的总质量； ⑥分子的种类； ⑦元素的化合价； ⑧物质的种类
A．①②③④⑤ B．①②⑥⑦⑧ C．①②③⑥⑧ D．④⑤⑥⑦⑧
7．在一个密闭容器中放入甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下充分反应后，测得有关数据如下图所示。下列有关说法正确的是
A．该反应是分解反应
B．丙一定是该反应的催化剂
C．乙一定是化合物
D．反应中乙和丁的质量比为1：5
8．下图为汽车尾气净化装置中发生反应的微观示意图，有关叙述错误的是
A．图中单质的化学式为N2 B．反应前后分子种类不变
C．反应后原子数目不变 D．原子是化学变化中最小的微粒
9．一定条件下，在一个密闭容器内发生某反应，测得反应前后各物质的质量如图所示，下列说法正确的是
A．x的值为22
B．该反应中的生成物是CO2、H2O和O2
C．W中碳、氢元素原子个数比为1：4
D．W由碳、氢两种元素组成
10．在一个密闭容器中放入甲、乙、丙、丁四种物质，使之在一定条件下发生化学反应。一段时间后，测得有关数据如图所示，下列有关说法错误的是
A．x的值是7
B．丁一定是化合物
C．参加反应的甲和乙质量比为7：13
D．该反应是化合反应，丙可能是催化剂
11．在某密闭容器中放入甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下充分反应，测得反应前后各物质的质量分数如图所示，下列说法错误的是
A．该反应符合质量守恒定律
B．反应物甲、丙在反应中的质量比为8：1
C．乙可能是该反应的催化剂
D．参加反应的丁的质量等于生成的甲和丙的质量之和
12．近日科学家研究研究发现，药物磷酸氯喹（C18H32ClN30O8P2）在细胞水平上能有效抑制新型冠状病毒的感染。下列有关磷酸氯喹的说法，不正确的是
A．氮元素的质量分数最大 B．完全燃烧后会有CO2和H2O生成
C．由6种非金属元素组成 D．碳、氢、氧元素的质量比为9：16：4
二、综合题（共4题）
13．天燃气是一种比较清洁的化石能源，主要成分为甲烷。现对甲烷的制取、性质、应用做一下研究，请回答相关问题。
（制取研究）
查阅资料得知：①通常情况下，甲烷是一种无色无味难溶于水的气体，密度比空气小；
②实验室常用无水醋酸钠（CH3COONa）和碱石灰（发生反应的是其中的氢氧化钠）两种固体药品，研磨均匀混合，通过加热制取甲烷，同时还生成碳酸钠。
在实验室中：
（1）可用于制取甲烷的发生装置为_____（填字母）。
（2）可用于收集甲烷的装置为_____（填字母）。
（3）制取甲烷的化学方程式：_____。
（性质研究）
用装置F收集了一瓶纯净的甲烷气体，在装置G中进行燃烧实验。
（4）可用水将F中气体压出，通入G中，那么，水应从_____端（填“a”或“b”）注入。
（5）点燃后，烧杯内壁看到的现象是_____，同时还生成二氧化碳气体，请设计一个简单实验证明：_____。
（应用研究）
尿素[CO（NH2）2]是一种常用氮肥。下图是利用甲烷制尿素的主要流程：
（6）设备Ⅰ中分离氮气和氧气的过程发生了_____（填“物理变化”或“化学变化”）。
（7）设备Ⅲ中产生并分离开CO2和H2，进入下一设备使用，依据流程图可判断进入设备Ⅵ的是_____。
（8）设备Ⅴ中的气体，可以循环利用的是_____。
14．化学使世界更美好，通过学习，我们有很多的收获。我们学会了从宏观和微观的角度认识物质世界。
（1）“○”和“●”表示不同元素的原子，以下图示表示混合物的是_____（选填编号）；
a. b. c. d.
（2）如图是某密闭容器中物质变化过程的微观示意图（“●”表示氧原子，“○”表示氢原子）：
请回答：
①写出变化I的化学方程式是_____；
②变化I的过程中，没有发生变化的最小微粒是_____（填微粒名称）；
③下列关于变化II的说法中，正确的是_____（填写序号）；
a.分子的化学性质没有改变
b.分子变小了
c.分子间的距离变小了
d.分子的种类发生了改变
（3）食品中常加入防腐剂——苯甲酸钠（C6H5COONa）。该防腐剂由_____种元素组成。摩尔质量为_____，0.5 mol的苯甲酸钠中约含有_____个氧原子。
（4）“洁厕灵”与“漂白精”不能混用，二者混合易产生一种有毒气体X。反应原理为：NaClO+2HCl→NaCl+X↑+H2O，则X的化学式为_____。反应后氯元素的存在形态为_____（填编号）。
a.游离态 b.化合态 c.既有游离态又有化合态
15．按要求回答下列问题
（1）写出下列化学用语的含义
①Al 3+表示 ；②表示 。
（2）指出下列符号中“2”的含义
①CO2表示 ；②Mg2+表示 。
（3）在通常情况下，二硫化碳（CS2）是一种无色有刺激性气味的液体。在空气中完全燃烧生成一种大气污染物和一种能产生温室效应的气体。根据以上信息回答：
①二硫化碳的物理性质: ；
②发生反应的化学方程式为 ，
③反应前后硫元素的化合价分别为 （CS2其中碳元素的化合价为+4价）
16．研究氧气的实验室制取与性质。
(1)上图装置中,仪器①的名称是_______。
(2)实验室用氯酸钾与二氧化锰制取氧气,从上图中选用的发生和收集装置为_______(填字母)。写出用此处制氧气的化学方程式:_______。
(3)某同学进行该实验并用排水法收集O2。下列操作正确的是_______(填字母)。
A 向大试管中加入固体药品后检查装置气密性
B 当导管口有连续气泡均匀冒出时,开始收集氧气
C 集气瓶中氧气收集满后,先用玻璃片盖住集气瓶口,再将其移出水面
D 气体收集完毕后,先熄灭酒精灯,再将导管移出水面
(4)实验室也可用过氧化氢溶液制氧气。某同学为研究MnO2粉末用量对过氧化氢分解速率的影响,做了以下实验:采用不同质量的MnO2粉末做催化剂,每次均用30mL 10%的过氧化氢溶液(其他实验条件均相同),测定收集500mL氧气所用的时间,结果如表:
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
MnO2用量/g 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9
所用时间/s 17 8 6 3 2 2 2 2 2
①写出上述反应的化学方程式:_______。
②该实验可得出的结论是_______。
(5)丙烷(C3H8)是液化石油气的主要成分之一,完全燃烧前后分子种类变化的微观示意图如图。下列说法正确的是______________。
A 甲中碳、氢元素质量比为3:8 B 燃烧前后甲和丙中的碳元素质量相同
C 2g甲完全燃烧至少需60g乙 D 生成的丙与丁的分子个数比为3:4
参考答案
1．B
【详解】
乙醇的分子式为，乙醇分子中碳、氢原子个数比为2:6=1:3；每个一氧化碳、二氧化碳分子中均含一个碳原子，每个水分子中含2个氢原子；
A、若生成一氧化碳、二氧化碳和水分子的个数比1：1：3，则碳、氢原子个数比为2:6，符合质量守恒定律；
B、若生成一氧化碳、二氧化碳和水分子的个数比1：2：5，则碳、氢原子个数比为3:10，不符合质量守恒定律；
C、若生成一氧化碳、二氧化碳和水分子的个数比1：3：6，则碳、氢原子个数比为4:12=1:3，符合质量守恒定律；
D、若生成一氧化碳、二氧化碳和水分子的个数比2：4：9，则碳、氢原子个数比为6:18=1:3，符合质量守恒定律；
故选：B。
2．A
【详解】
A、原子在化学变化中不可再分，是化学变化中的最小粒子，故A正确；
B、甲图中只有一种分子，即只有一种物质，所以甲为纯净物，故B错误；
C、乙图中只有单个的原子，所以乙是由原子构成，故C错误；
D、丙图中的分子是由相同的原子构成的，所以丙为单质，不是氧化物，故D错误。
故选A。
3．D
【详解】
A、化学反应前后，分子种类发生变化，而原子种类未变，所以原子是化学变化中的最小粒子，选项说法正确；
B、根据质量守恒定律，原子的种类、原子的数目在化学反应前后不变，选项说法正确；
C、化学反应前后，分子种类发生变化，而原子种类未变，从而可以知道在化学变化中分子分成原子，原子又重新组合成新物质的分子，选项说法正确；
D、在化学变化中，都遵循质量守恒，反应前后，各原子的质子总数，电子总数都不变，选项说法不正确。
故选D。
4．B
【详解】
A、铁钉放入硫酸铜溶液中，铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，属于化学变化，能够验证质量守恒定律，选项正确；
B、氯化钠溶液与硝酸钾溶液混合，氯化钠和硝酸钾不发生化学变化，不能验证质量守恒定律，选项错误；
C、白磷燃烧后生成五氧化二磷，属于化学变化，能够验证质量守恒定律，选项正确；
D、稀盐酸中加入碳酸钠粉末后，稀盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳，属于化学变化，选项正确，故选B。
5．C
【详解】
A、只含一种元素的物质也可能是混合物，比如氧气与臭氧的混合气体，故错误；
B、MnO2能加快H2O2的分解速率，但是不能加快水的分解速率，故错误；
C、根据反应前后元素种类不变，蜡烛燃烧生成CO2和H2O，说明蜡烛中一定含有C、H元素，可能含有O元素，故C正确；
D、氧化反应有两种，剧烈氧化和缓慢氧化，缓慢氧化不剧烈，故D错误；
故选C。
6．A
【详解】
化学反应遵守质量守恒定律，反应前后物质的总质量不变；化学变化的实质就是分子分成原子，原子再重新组合成新分子，在反应前后，原子的种类、数目、质量都不变；化学反应前后元素的种类不变。化学反应前后，有新分子生成，则分子的种类一定发生改变；化学反应前后，有新物质生成，则物质的种类一定发生改变；分子的数目可能发生改变，也可能不变，因此化学反应前后没有发生改变的①②③④⑤。
故选：A。
7．C
【分析】
化学反应遵循质量守恒定律，即参加反应的物质的质量之和，等于反应后生成的物质的质量之和，是因为化学反应前后，元素的种类不变，原子的种类、总个数不变。
【详解】
A、x=20+20+20+20-12-20-18＝30，反应后甲、丁质量减小，是反应物，乙质量增大，是生成物，丙质量不变，可能是催化剂，也可能既不是催化剂也不是反应物和生成物，该反应是化合反应，该选项说法错误；
B、丙不一定是催化剂，该选项说法错误；
C、甲和丁反应生成乙，乙一定是化合物，该选项说法正确；
D、反应中乙和丁的质量比为（30-20):(20-18)=5:1，该选项说法不正确。
故选C。
8．B
【分析】
该反应的反应物是NO和CO，生成物是CO2和N2，该反应的化学方程式为：。
【详解】
A、图中单质的化学式为N2，故选项正确；
B、由图示可知，反应前后分子种类发生了改变，故选项错误；
C、由图示可知，反应原子的种类和数目不变，故选项正确；
D、原子是化学变化中的最小微粒，故选项正确。
故选：B。
【点睛】
9．C
【详解】
A. 根据质量守恒定律，x的值为：1g+8g+20g-8g-10=11g，此选项错误；
B. 反应后质量增加的是生成物，该反应中的生成物是CO2、H2O，此选项错误；
C. 该反应W和氧气生成二氧化碳和水，反应前后各元素的种类和质量不变，W中一定含有碳、氢元素，11gCO2中碳元素的质量是：11g××100%=3g，9gH2O中氢元素的质量是：9g××100%=1g，W中碳、氢元素原子个数比为：：=1∶4，C正确。
D.碳元素与氢元素是质量之和是：3g+1g=4g，而参加反应的W的质量是8g，所以W中除含有碳元素、氢元素之外，一定含有氧元素，所含氧元素的质量为：8g-4g=4g，此选项错误。
故选：C。
10．C
【详解】
根据数据图可知，甲、乙质量减小，是反应物，丁质量增加，是生成物，丙质量不变，可能是催化剂，也可能是杂质；
A、根据质量守恒定律，14+26+3+5=2+x+3+36，则x的值是7，说法正确；
B、由分析知，甲和乙反应生成丁，则丁一定是化合物，说法正确；
C、参加反应的甲和乙质量比为（14-2）：（26-7）=12:19，说法错误；
D、由分析知，该反应是甲和乙反应生成丁，属于化合反应，丙可能是催化剂，说法正确。
故选：C。
11．B
【分析】
由四种物质反应前后各物质的质量分数可知，反应前后甲的质量分数增加了19%-17%=2%，故甲是生成物；乙的质量分数不变，可能作该反应的催化剂，也可能没有参加反应；反应后丙的质量分数增加了41%-25%=16%，故是生成物；丁的质量分数减少了48%-30%=18%，丁是反应物。
【详解】
A.该反应属于化学变化，符合质量守恒定律，故选项说法正确；
B.生成的甲、丙两物质的质量比例为2%：16%=1：8，故选项说法错误；
C.乙的质量分数不变，可能作该反应的催化剂，也可能没有参加反应，故选项说法正确；
D. 由质量守恒定律，参加反应的丁的质量一定等于生成甲和丙的质量，故选项说法正确。
故选：B。
【点睛】
12．D
【详解】
A、元素质量分数为该元素的相对原子质量乘以其原子个数，比上相对分子质量乘以百分之百，氮元素相对原子质量乘以原子个数为：，该值是最大的，故A选项正确；
B、C18H32CIN30O8P2含碳，氢元素，完全燃烧后会有CO2和H2O生成，故B选项正确；
C、C18H32CIN30O8P2是由碳、氢、氯、氮、氧、磷6种非金属元素组成的，故C选项正确；
D、元素质量比等于相对原子质量乘以原子个数之比，碳、氢、氧三种元素的质量比为：,题中给出的是化学式中原子个数之比，不是碳、氢、氧元素的质量，故D不正确。
故选D。
13．B D或E CH3COONa+NaOHNa2CO3+CH4↑ b 烧杯内壁有水雾出现 取下烧杯迅速向烧杯中倒入澄清的石灰水并振荡，看到澄清的石灰水变浑浊，则证明有二氧化碳生成 物理变化 CO2 氢气
【详解】
（1）发生装置选择的依据是反应物的状态和反应条件，实验室制取甲烷用无水醋酸钠和碱石灰两种固体药品，通过加热制取的，所以应选B装置；
（2）收集装置的选择需要考虑制取气体的密度、溶解性等，甲烷是难溶于水，密度比空气小，因而可用向下排空气法或排水法，收集装置可选用D或E；
（3）根据提给信息制取甲烷的反应物为醋酸钠和氢氧化钠，生成物为甲烷和碳酸钠，反应条件为加热，反应的化学方程式为：CH3COONa+NaOHNa2CO3+CH4↑；
（4）甲烷难溶于水，密度小于水，若用水将F中气体压出，通入G中，那么，水应从b端；
（5）甲烷燃烧会生成水，并放出大量的热，用一烧杯倒扣在火焰的上方，则生成的水蒸气遇冷冷凝在烧杯内壁，所以会看到烧杯内壁有水雾或小水珠出现，同时生成二氧化碳，因为二氧化碳的密度比空气大且能使澄清的石灰水变浑浊，检验同时还生成二氧化碳气体的方法是取下烧杯迅速向烧杯中倒入澄清的石灰水并振荡，看到澄清的石灰水变浑浊，则证明有二氧化碳生成；
（6）根据设备Ⅰ中的变化可知，只是把空气中的氮气和氧气分离，没有新的物质生成，所以是物理变化；
（7））设备Ⅲ中产生并分离开CO2 和H2 ，进入下一设备使用，依据流程图可判断设备 Ⅵ是产生尿素的，由质量守恒定律可知，进入设备Ⅵ是二氧化碳，分离开的氢气进入设备Ⅳ，与氮气反应合成氨气，氨气进入设备Ⅵ与二氧化碳合成尿素；
（8）设备Ⅴ是氨分离设备，进入的气体是氨气、氮气和氢气，从流程图可以看出分离出的进入设备 Ⅵ，氢气进入设备Ⅳ，循环利用与氮气在设备Ⅳ中合成氨气，因此可以循环利用的是氢气。
【点睛】
认真读图，从中获得解答题目所需的信息，在解答题目时先看解答的问题是什么，然后带着问题去读给出的图进而去寻找解答有用的信息，这样提高了信息捕捉的有效性。
14．AD 氢原子和氧原子 AC 四 144g/mol Cl2 C
【分析】
根据图示信息及混合物、化学变化的本质概念进行分析解答。
【详解】
（1）混合物从微观的角度分析为含有多种结构的物质，观察图示信息可知A、D中均含有两种结构，属于混合物，故表示混合物的是AD；
（2）①由图示信息可知变化I为氢气和氧气在点燃的条件下生成水，故其反应方程式为；
②化学变化中最小的粒子为原子，故变化I的过程中，没有发生变化的最小微粒是氢原子和氧原子；
③观察图示信息中变化II可知其变化过程为冷却到室温，其中没有新物质生成，为物理变化，因为是物理变化故分子种类不变，分子的化学性质也不变，故A 正确，D不正确；冷却到室温只是分子间距离变小而自身大小不会改变，故B不正确，C正确。
故选AC。
（3）食品中常加入防腐剂——苯甲酸钠（C6H5COONa），C6H5COONa中含有C、H、O、Na共四种元素，故该防腐剂由四种元素组成。摩尔质量在数值上与其相对分子质量相同，其单位为g/mol，而C6H5COONa相对分子质量为，故其摩尔质量为144g/mol，1mol微粒的个数大约为 个，而一个C6H5COONa分子中含有2个氧原子，故，0.5 mol的苯甲酸钠中约含有氧原子个数为个。
（4）根据化学变化中原子个数守恒可知NaClO+2HCl→NaCl+X↑+H2O中X含有2个氯原子，故X化学式为Cl2，反应后的NaCl属于化合态，而Cl2属于游离态，既有游离态又有化合态，故选C。
【点睛】
本题由微观示意图来考查学生对物质的分类及化学变化与物质变化的理解掌握，更能体现出化学变化的本质。
15．（1）①一个铝离子 ②在二氧化硫中氧元素显－2价
（2）①一个二氧化碳分子中含有2个氧原子 ②1个镁离子带2个单位正电荷
（3）①通常情况下，一种无色有刺激性气味的液体，挥发性
②CS2+3O2 点燃 CO2+2SO2③-2,+4
【解析】
试题分析：（1）①Al 3+表示一个铝离子
②元素符号正上方的数字表示元素的化合价，故表示：在二氧化硫中氧元素显－2价
（2）①化学式中元素符号右下角的数字表示一个分子中所含的原子个数，故CO2中的“2”表示：一个二氧化碳分子中含有2个氧原子
②元素符号右上角的数字，表示离子所带的电荷数，故Mg2+右上角的“2”表示：1个镁离子带2个单位正电荷
（3）①物理性质：物质不需要化学变化就表现出的性质。包括：颜色、状态、气味、熔点、沸点、密度、硬度、溶解性、挥发性、延展性、导电性、吸水性、吸附性等，二硫化碳的物理性质:通常情况下，一种无色有刺激性气味的液体，挥发性
②根据信息：二硫化碳（CS2）在空气中完全燃烧生成一种大气污染物（即二氧化硫）和一种能产生温室效应的气体（二氧化碳），反应的化学方程式为：CS2+3O2 点燃 CO2+2SO2；
③根据元素化合价的一般规律，在化合物中，正负化合价的代数和为0，在CS2中硫元素的化合价为 -2,，在SO2中硫元素的化合价为+4
考点：化学用语及周围数字的含义，物理性质，化学方程式的书写，元素化合价的一般规律
16．水槽 AE BC 在其它条件相同时，在一定范围内增加二氧化锰的质量，可以加快过氧化氢的分解速率 BD
【详解】
（1）由图可知，仪器①的名称是：水槽；
（2）实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气，该反应属于固体加热反应，发生装置应选A，氧气不易溶于水，密度比空气大，可用排水法或向上排空气法收集，收集装置可选E，C装置导管未伸到集气瓶底部，故填：AE；
氯酸钾在二氧化锰的催化下受热分解生成氯化钾和氧气，该反应的化学方程式为：；
（3）A、先检查装置的气密性，再加入药品，不符合题意；
B、当导管口有气泡连续均匀冒出时，开始收集气体，符合题意；
C、集气瓶中氧气收集满后，先用玻璃片盖住集气瓶，再将其移出水面，符合题意；
D、气体收集完毕，先将导管移出水面，然后熄灭酒精灯，防止水倒流，炸裂试管，不符合题意。
故选BC；
（4）①过氧化氢在二氧化锰的催化下分解为水和氧气，该反应的化学方程式为：；
②由表可知，在其它条件相同时，在一定范围内增加二氧化锰的质量，收集等体积氧气所需时间变短，说明在其它条件相同时，在一定范围内增加二氧化锰的质量，可以加快过氧化氢的分解速率；
（5）由图可知，该反应为丙烷燃烧生成二氧化碳和水，该反应的化学方程式为：
A、甲中碳、氢元素的质量比为：（12×3）：8=9:2，不符合题意；
B、根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的质量相同，甲中的碳元素完全转化到了丙中，故燃烧前后，甲和丙中的碳元素质量相同，符合题意；
C、参加反应的甲、乙的质量比为：（12×3+8）：（16×10）=11:40，故2g甲完全燃烧需要7.3g乙，不符合题意；
D、由化学方程式可知，生成丙和丁的分子个数比为3:4，符合题意。
故选BD。