5.1质量守恒定律同步训练—2021-2022学年九年级化学人教版上册（含解析）

5.1、质量守恒定律
一、选择题（共16题）
1．明矾石()广泛用于造纸、制革、化工，四川储量丰富，其化学式为：KAl3(SO4)2(OH)x．式中x的值是
A．5 B．6 C．7 D．8
2．二氧化硅（SiO2）是制造光导纤维的重要原料。二氧化硅中硅元素的化合价为
A．+1 B．+2
C．+3 D．+4
3．某物质在氧气中燃烧只生成和。下列说法正确的是
A．该物质一定是混合物 B．该物质一定含有碳元素和氢元素
C．该物质是由和组成的 D．该物质一定不含氧元素
4．下图是某化学反应的微观示意图，“”和“”分别表示两种不同的原子，参加反应的甲和乙的分子个数比是
A．1：1 B．1：2 C．2：1 D．1：3
5．乙烷（C2H6）是重要的化工原料，与氯气反应前后分子种类变化的微观示意图如下。下列说法正确的是
A．甲中碳、氢元素质量比为1：3 B．乙的相对分子质量为71
C．甲和丙的元素组成相同 D．生成丙与丁的分子个数比为1：1
6．下图表示治理汽车尾气所涉及反应的微观过程。下列说法不正确的是
A．图中所示单质的化学式为N2
B．生成的单质与化合物的质量比为 7︰11
C．反应后分子个数变少了
D．图中所示有三种氧化物的分子
7．如图是电解水的微观示意图，从中获得的信息错误的是
A．该反应为分解反应
B．反应前后原子的种类、数目均不变
C．该反应说明水是由氢气和氧气组成的
D．化学变化中分子可以分成原子，原子可重新结合成新的分子
8．甲烷是天然气的主要成分，其完全燃烧的化学方程式为CH4+2O2CO2+2H2O，根据该化学方程式无法获取的信息是
A．反应物和生成物 B．反应所需条件
C．反应物的颜色和状态 D．生成物的分子个数比
9．某化合物的化学式为HnXO2n，化合价相同的X元素的氧化物的化学式是
A．XO B．XO2 C．X2O3 D．X2O
10．炼铁炉中某反应的微观示意图（不同的求代表不同的原子）如图，下列说法正确的是
A．反应前后分子的种类不变
B．反应前后原子的种类不变
C．反应前后各元素的化合价不变
D．和的化学性质相似
11．下列化学方程式书写错误的是
A．H2O2H2↑ + O2↑
B．C+2CuO2Cu+CO2↑
C．CH4+2O2CO2+2H2O
D．FeCl3+ 3NaOH="=" Fe(OH)3↓ + 3NaCl
12．如图是水分子分解示意图。图中“ ”表示氧原子，“ ”表示氢原子，“”表示水分子，“”表示氧分子，“”表示氢分子。从水分子分解示意图获得的信息中错误的是
A．分子由原子构成
B．原子是化学变化中的最小粒子
C．参加反应的各物质在反应前后元素的种类和原子的个数都不会发生改变
D．一个水分子由一个氧元素和两个氢元素构成
13．实验室测定蜡烛在盛有一定体积空气的密闭容器内燃烧至熄灭过程中，O2和CO含量随时间变化曲线如图，通过分析该图可推理出的结论是
A．曲线②表示O2含量的变化
B．蜡烛发生了不完全燃烧
C．蜡烛由碳、氢、氧元素组成
D．蜡烛熄灭时，容器内氧气耗尽
14．某物质1.6g在空气中充分燃烧生成4.4g二氧化碳和3.6g水。下列说法不正确的是
A．该物质中一定含有碳、氢元素 B．该物质中氢元素的质量分数最大
C．该物质中一定不含氧元素 D．该物质中碳、氢原子的个数比为1：4
15．如图所示是两种气体发生反应的微观示意图，其中相同的球代表同种原子，下列说法正确的是
A．化学反应前后原子种类不变 B．生成物一定是氧化物
C．化学反应前后分子种类不变 D．该反应属于分解反应
16．在负载型钯基催化剂的作用下，通过氢气和氧气直接合成H2O2，其不仅原子利用率高、耗能低，而且副产物只生成水，其反应微观示意图如下，下列有关该反应的说法正确是
A．该反应属于化合反应
B．负载型钯基在反应前后化学性质发生变化
C．化学反应前后分子种类保持不变
D．该反应符合绿色化学理念
二、非选择题（共7题）
17．请用化学符号或化学式填空：
（1）2个镁原子_____；
（2）1个臭氧分子_____；
（3）碳酸根离子_____；
（4）最理想的高能燃料_____；
（5）硝酸铵中的阳离子_____。
18．一定条件下，下列物质在密闭容器内充分反应，测得反应前后各物质的质量如下：
物质 A B C D
反应前质量/g 17 22 32 15
反应后质量/g x 30 0 27
则反应后“x”的质量为 ______ ；该反应所属的基本反应类型是_____________。
19．下图是某反应的微观示意图，请回答:
（1）写出该反应的化学方程式。______
（2）写出该反应的基本类型。______
20．已知一定质量的纯净物A跟32克氧气可进行充分燃烧，恰好完全反应后，生成18克水和22克二氧化碳．请回答以下问题：
（1）参加反应的物质A的质量 ；
（2）组成物质A的元素是 ；
（3）组成A物质各元素的质量比为 ；
（4）物质A的化学式 ．
21．农业上为了促进农作物的生长常会施用化肥。右图为一包化肥的外包装标签上的部分说明，请仔细阅读标签并回答下列问题(商品的标签或说明书上常常用质量分数来表示某物质的成分或纯度)：
(1)硝酸铵中含有铵根离子和硝酸根离子，铵根离子中氮元素的化合价为______。
(2)硝酸铵中氮元素和氧元素的质量比为_____；
(3)硝酸铵中氮元素的质量分数为_______。因此证明这包氮肥包装标签的说明_____(填“有”或“没有” )虚假之处。
(4)高温或猛烈撞击均会使化肥硝酸铵发生剧烈的分解反应，生成大量气体，放出大量的热，因而发生爆炸。已知硝酸铵爆炸反应化学反应方程式为：2NH4NO3==2N2↑+O2↑+4X，则X的化学式是_______,所以硝酸铵化肥运输时应避免撞击，保存时应存放在干燥、阴凉处。
22．回顾探究质量守恒定律的4个相关实验，回答下列问题：
(1)实验一中，观察到的白烟的成分是 __________ 。
(2)实验二中，碳酸钠粉末与稀盐酸反应前后质量不一致的原因是 __________ 。
(3)实验三中，能说明铁跟硫酸铜溶液发生反应的明显现象是 __________ 。
(4)实验四中，如果燃烧前每条的质量为2.4g，燃烧后得到所有的白色固体质量为4.0g，则该镁条在燃烧时消耗掉空气中的氧气的质量为 __________ g。
23．以下是某同学在学习质量守恒定律时记的学习笔记，请你帮他一起整理完成：
（1）在化学变化中，下列说法正确的是（______）
①原子的种类、元素的种类、分子的种类均不变
②原子的数目、分子的数目均不变
③原子的质量、元素的质量、物质的总质量均不变
④原子的种类、数量、质量均不变
A ①②
B ①③
C ③④
D ②④
（2）某纯净物X燃烧的化学方程式为：，则X的化学式是（______）
A CH2O B C2H4 C CH4O D CH4
（3）在一个密闭容器中放入甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下发生反应，一段时间后，测得有关数据如下表，则关于此反应，认识不正确的是（______）
物质 甲 乙 丙 丁
反应前质量/g 20 3 2 20
反应后质量/g x 28 2 0
A 该反应的基本化学反应类型为化合反应
B 反应后甲物质的质量值x＝15
C 此反应中乙物质和丁物质的质量比为5：4
D 物质丙一定是反应的催化剂
（4）3.0g某纯净物完全燃烧后生成4.4g二氧化碳和1.8g水，则对该物质相关判断正确的是（______）
A 该物质只含碳、氢元素
B 该物质一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素
C 该物质由碳、氢、氧元素组成
D 该物质分子中碳原子和氢原子的个数比为1：2
（5）如图为某化学反应的微观模拟示意图，下列有关该反应的说法中，正确的是（______）
A 四示中x的值为4
B 该反应中甲丁是化合物，乙丙是单质
C 参加反应的甲、乙两物质的质量比为17：24
D 反应前后氮元素的化合价没有发生改变
参考答案
1．B
【详解】
试题分析：钾元素显+1价，铝元素显+1价，硫酸根显﹣2价，氢氧根显﹣1价，根据在化合物中正负化合价代数和为零，可得：（+1）+（+3）×3+（﹣2）×2+（﹣1）×x=0，则x=6。故选B。
2．D
【详解】
二氧化硅（SiO2）的整体化合价为0，设Si元素的化合价为x，其中O元素的化合价为-2价，则x+（-2）2=0，解得x=+4。
故选D。
3．B
【分析】
根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，某物质在氧气中燃烧，反应物有两种，其中氧气只含有氧元素，产物只有水和二氧化碳，共含有碳、氢、氧三种元素，氧元素可能来自氧气，也可能来自某物质，不能确定；但氧气中无碳、氢元素，即某物质中一定含有碳、氢两种元素，故准确结论是：该物质中一定含C、H，可能含有O。
【详解】
A、该物质不一定是混合物，例如甲烷燃烧生成二氧化碳和水，错误；
B、该物质一定含有碳元素和氢元素，正确；
C、该物质燃烧生成 CO2 和 H2O ，不是含有二氧化碳和水，错误；
D、该物质可能含氧元素，错误。
故选B。
4．B
【详解】
反应前后原子种类和数目不变。从图中可知，反应后有1个甲分子为未参加反应的分子，所以每1个甲分子和2个乙分子反应生成2个丙分子。参加反应的甲和乙的分子个数比是1：2。故选B。
5．B
【详解】
A、根据微观示意图可知，甲是乙烷，化学式为C2H6，碳、氢元素质量比=（2×12）：（6×1）=24：6=4：1，选项A错误；
B、根据微观示意图可知，乙的化学式为Cl2，其相对分子质量=2×35.5=71，选项B正确；
C、甲含有碳和氢两种元素，丙含有碳、氢和氯三种元素，选项C错误；
D、根据质量守恒定律结合微观示意图，此反应化学方程式为，因此可以看出生成丙和丁的分子个数比为1:2，选项D错误。
故选B。
6．B
【解析】
试题分析：从图示看：图中所示单质的化学式为N2 ，生成的单质与化合物的质量比为=14×2:（12×+16×2）×2=7︰22；反应后分子个数变少了；图中所示有三种氧化物的分子。故选B．
7．C
【分析】
根据图示可知，水分解的方程式为：2H2O2H2↑+O2↑。
【详解】
A、该反应由一种物质生成了两种物质，属于分解反应，故正确；
B、根据图示微粒的变化可知，该反应前后原子的种类和数目没有变化，故正确；
C、氢气是由氢元素组成的，氧气是由氧元素组成的，由质量守恒定律可知，水是由氢元素与氧元素组成的，故错误；
D、由微观反应示意图可知，化学变化中分子可以分成原子，原子可重新结合成新的分子，故正确。
故选C。
8．C
【详解】
A、根据化学方程式可知反应物是甲烷和氧气，生成物是二氧化碳和水，故正确；
B、根据化学方程式可知反应条件是点燃，故正确；
C、从该方程式中不能看出反应物的颜色和状态，故错误；
D、根据化学方程式可知生成二氧化碳和水的分子个数比为1:2，故正确。
故选：C。
9．C
【详解】
解：在化合物中，各元素正负化合价的代数和为零，设X的化合价为x，则有：（+1）×n+x+（-2）×2n=0，解得x=+3n，由于化合价的绝对值不能大于7，故n可能为1或2，X的化合价可能为+3或+6，化合价相同的X元素的氧化物中，氧元素的化合价为-2，若X的化合价为+3，则化学式为X2O3，若X的化合价为+6，则化学式为XO3，观察选项，故选C。
10．B
【详解】
A、由反应的微观示意图，：该反应是由两种物质反应生成一种物质，反应前后分子的种类改变，故说法错误；
B、根据质量守恒定律观察微观示意图可知，化学反应前后原子的种类、数目都不变，故说法正确；
C、由反应的微观示意图，组成单质的元素在反应后与其它元素组成了化合物，元素的化合价一定发生了变化，故说法错误；
D、分子可以保持物质的化学性质，和的分子构成不同，所以化学性质不相似，故说法错误；
故选B。
11．A
【解析】
试题分析：A中没有配平，不能遵循质量守恒定律。故选A.
12．D
【详解】
A、由图中可知，分子由原子构成，故选项正确；B、由图中的情况可知，在化学变化中分子可以分开而原子不可分，故原子是化学变化中的最小粒子，故选项正确；C、由图中的变化可知参加反应的各物质在反应前后元素的种类和原子的个数都不会发生改变，故选项正确；D、元素只论种类，不论个数，故选项错误。故选D。
13．B
【详解】
A、蜡烛与氧气反应，氧气是反应物，反应前后氧气的含量应减少，曲线②不能表示O2含量的变化，故选项说法错误；
B、蜡烛完全燃烧生成二氧化碳和水，由图示可知，蜡烛燃烧生成了一氧化碳，说明蜡烛发生了不完全燃烧，故选项说法正确；
C、蜡烛燃烧时，生成了二氧化碳、一氧化碳和水，CO2和H2O两种物质中含有碳、氢、氧三种元素，根据质量守恒定律，反应前后，元素种类不变，反应物氧气中只含有氧元素，则蜡烛中一定含有碳、氢两种元素，可能含有氧元素，故选项说法错误；
D、由图象可知，蜡烛熄灭时，氧气并没有完全耗尽，只是浓度小到不能再支持燃烧了，故选项说法错误。
故选B。
14．B
【详解】
根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类和质量不变，生成物中含C、H、O，故该物质中一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素，碳元素的质量为：，氢元素的质量为： ，1.2g+0.4g=1.6g，故该物质中一定不含氧元素，该物质中碳、氢元素的质量比为：1.2g：0.4g=3:1，故碳元素的质量分数最大；该物质中碳、氢原子的个数比为：。
故选B。
15．A
【详解】
A、根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类不变，符合题意；
B、生成物由两种元素组成，如果其中一种元素是氧元素，则是氧化物，如果不含氧元素，则不是氧化物，不符合题意；
C、由图可知，化学反应前后，分子的种类发生了改变，不符合题意；
D、该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，不符合题意。
故选A。
16．D
【详解】
A、该反应是在负载型钯基催化剂的作用下，氢气和氧气直接合成H2O2，副产物生成水，生成物是两种，反应不符合多变一，不属于化合反应，故A不正确；
B、负载型钯基属于催化剂，在反应前后质量和化学性质均不变，故B不正确；
C、氢气和氧气直接合成H2O2，化学反应前后分子种类发生变化，故C不正确；
D、反应原子利用率高、耗能低，而且副产物只生成水，该反应符合绿色化学理念，故D正确。故选D。
17．2Mg O3 CO32﹣ H2 NH4+
【详解】
（1）2个镁原子就是在镁元素符号的前面加上数字2，表示为：2Mg；
（2）1个臭氧分子表示为O3，表示为：O3；
（3）碳酸根离子带有2个单位的负电荷，表示为：CO32﹣；
（4）最理想的高能燃料是氢气，表示为：H2；
（5）硝酸铵中的阳离子是铵根离子，表示为： NH4+。
18．12 分解反应
【详解】
反应后B物质增加了8g，是生成物；反应后C物质减少了32g，是反应物；反应后D物质增加了12g，是生成物；根据质量守恒定律可知，A物质是生成物，生成的A物质质量为：32g-8g-12g=12g；反应物是一种，生成物是三种，属于分解反应。
19． 置换反应
【详解】
（1）由反应的微观示意图可知，该反应是氨气燃烧生成了氮气和水，该反应的化学方程式是：；
（2）该反应由一种单质和一种化合物反应生成了另一种单质和另一种化合物，基本类型为置换反应。
20．（1）8g；（2）碳；氢；（3）3：1；（4）CH4．
【解析】
（1）根据质量守恒定律参加反应的物质A的质量为22g+18g﹣32g=8g；
（2）二氧化碳中碳元素的质量=22g×=6g；18g水中氢元素的质量=18g×=2g；6g+2g=8g，因此根据质量守恒定律可知，该物质中不含有氧元素；
（3）物质A中碳、氢元素的质量比为6g：2g=3：1
（4）物质A中碳、氢原子个数比为=1：4，因此A可能是CH4．
【点评】此题难度不大，有关质量守恒定律的考题在中考中经常出现，要抓住要点：五个一定不变，一个一定变．
21．-3 7:12 35% 有 H2O
【详解】
(1) 硝酸铵中，铵根中的氮元素的化合价为-3，硝酸根中的氮元素化合价为+5； (2) 硝酸铵NH4NO3中氮元素和氢元素的质量比为：14×2：1×4=7：1；(3) 硝酸铵的化学式为NH4NO3；则氮元素的质量分数为：×100%=35%<40%；由此证明这包氮肥包装标签的说明有虚假之处；(4) 根据质量守恒定律和化学方程式可知，X的化学式中含有N元素的原子个数为：（2×2-2×2）÷4=0，含有H元素的原子个数为：（2×4÷4）=2，含有O元素的原子个数为：（2×3-2）÷4=1，故X的化学式为：H2O。
22．P2O5 装置未密封，生成CO2逸散 铁表面有红色物质，溶液由蓝色变为浅绿色 1.6
【详解】
（1）实验一中，红磷在空气中燃烧生成二氧化二磷，所以观察到白烟的成分是五氧化二磷；
（2）实验二中，碳酸钠粉末与稀盐酸反应的化学方程式为： ，反应后生成的二氧化碳气体逸出，所以反应后质量会减轻；
（3）实验三中，硫酸铜溶液是蓝色溶液与铁钉反应生成硫酸亚铁和铜，所以反应后烧杯中现象为铁钉表面有红色固体析出，溶液由蓝色变为浅绿色；
（4）依据质量守恒定律可知：参加化学反应各物质的质量总和等于生成物各物质的质量总和，设燃烧时消耗空气中氧气的质量为，
答：镁条在燃烧时消耗掉空气中氧气的质量为1.6g。
23．C D D CD BC
【分析】
考察质量守恒定律和利用化学方程式进行计算。
【详解】
（1）①根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类、原子种类不发生改变，但是分子种类发生改变，所以①不正确；
②根据质量守恒定律，化学反应前后原子数目不发生改变，分子数目不一定发生改变，所以②不正确；
③根据质量守恒定律，化学反应前后各物质质量不变，所以③正确；
④根据质量守恒定律，原子种类、数量、质量反应前后不发生改变，所以④正确；
因此答案为③④。故选C。
（2）根据反应方程式，反应后有1个碳原子，4个氢原子和4个氧原子，反应目前有4个氧原子，所以反应前还应有1碳原子，4个氢原子，1个碳和4个氢可以组成一个CH4，所以X为甲烷。故选D。
（3）根据表中数据，可以看到甲与丁质量减少，乙质量增加，丙质量未发生改变，可以初步判断甲、丁为反应物，乙为生成物，
A、甲与丁反应生成乙，符合由两种物质反应生成一种物质的特点，与化合反应的基本特点一致，所以A正确；
B、根据质量守恒定律，反应前后物质总质量不变，反应前=20g+3g+2g+20g=45g，反应后=X+28g+2g，则45g=X+30g，X=15g，所以B正确；
C、反应中丁减少20g，乙增加=28g-3g=25g，乙丁两种质量比=25g:20g=5:4，所以C正确；
D、反应前后丙的质量没改变，但是丙是否改变反应速度，题目信息无法得知，所以不能确定丙为催化剂，所以D错误。故选D。
（4）二氧化碳中碳元素质量= =1.2g，水中氢元素质量= =0.2g，而碳和氢来源于纯净物，1.2g+0.2g=1.4g，小于3g纯净物质量，所以纯净物还含有氧，其中碳原子与氢原子个数比= ，所以选项CD正确。故选CD。
（5）A、根据质量守恒定律，反应前有4个氨原子，则反应后含有4个氨原子，生成物中有一个氨气分子，含有两个氨原子，所以X为2，选项A错误；
B、甲由两种元素组成，为化合物，乙由一种元素组成为单质，丙由一种元素组成为单质，丁由两种元素组成为化合物，所以甲丁为化合物，乙丙为单质，选项B正确；
C、甲时NH3，乙为O2，两种反应质量比=4×17:3×32=68:96=17:24，选项C正确；
D、反应前氮元素在氨气中，此时为-3价，反应后为氮气，此时为0价，反应前后化合价发生变化，选项D错误。故选BC。