4.3 质量守恒定律
核心·易错
请判断下列说法的正误:(在括号内打“√”或“×”)
(1)100 g冰熔化变成100 g水符合质量守恒定律( )
(2)铁燃烧后生成四氧化三铁的质量大于铁的质量,所以这一反应不符合质量守恒定律( )
(3)碳酸钙与盐酸反应后质量减少,该反应符合质量守恒定律( )
(4)a g红磷与b g氧气反应,生成五氧化二磷的质量一定等于(a+b) g( )
(5)化学变化中原子的种类与数目不发生改变( )
(6)化学变化中分子的种类与数目一定发生改变( )
[核心知识] 质量守恒的原因:化学反应前后原子的种类没有改变,原子的数目没有增减,原子的质量也没有变化。
[易错点拨] (1)质量守恒定律只适用于化学变化;强调的是质量守恒,不适用于体积守恒。
(2)“参加反应的各物质的质量”指的是“实际参加化学反应”的反应物的质量。
1.下列叙述完全符合质量守恒定律的是( )
A.10 g冰熔化后得到10 g水
B.50 g酒精和50 g水混合后变为100 g酒精溶液
C.铁丝在氧气中燃烧后,生成物的质量等于铁丝的质量
D.12 g镁在氧气中燃烧后得到20 g氧化镁,则参加反应的氧气质量为8 g
2.化学反应前后肯定没有发生变化的是( )
①原子的数目 ②分子的数目 ③元素的种类
④物质的种类 ⑤原子的种类 ⑥物质的总质量
A.①④⑥ B.①③⑤⑥
C.①②⑥ D.②③⑤
3.下列装置及实验能用来验证质量守恒定律的是( )
4.[2020·河南] 氯碱工业是以电解食盐水为基础的基本化学工业,电解食盐水不可能生成的是
( )
A.H2 B.Cl2 C.NaOH D.NaNO3
5.将a g氯酸钾和b g二氧化锰混合加热,使氯酸钾完全分解,待试管冷却后,测得生成c g氯化钾,则生成的氧气质量为( )
A.(a-c) g B.(c-a) g
C.(a+c-b) g D.(a+b-c) g
6.某化学反应可表示为二氧化碳+水M+氧气。下列关于M组成的说法正确的是
( )
A.一定含有碳、氢元素,可能含有氧元素
B.只含有碳、氢元素
C.含有碳、氢、氧三种元素
D.无法确定
7.雷电交加的天空中发生的一个化学反应的微观过程可用表示。下列说法错误的是
( )
A.反应前后原子、分子的数目都没有改变
B.反应前后各元素的化合价都发生了改变
C.该反应是化合反应
D.参加反应的各物质与生成物之间的分子个数比为1∶1∶1
8.镁带在高温的密闭容器(内含空气)中加热,如图图所示,能正确表示容器里所盛物质总质量随时间变化的是( )
9.已知一定质量的纯净物A与32 g氧气恰好完全反应,生成22 g二氧化碳和18 g水,下列说法错误的是( )
A.参加反应的A的质量是8 g
B.物质A中只含有碳、氢两种元素
C.该反应中参加反应的氧气和生成的二氧化碳的分子个数比为3 1
D.物质A的化学式可能是CH4
10.在一定条件下,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图下表所示,下列说法中错误的是( )
物质 W X Y Z
反应前质量/g 2 22 34 0
反应后质量/g 2 40 待测 16
A.W可能是该反应的催化剂
B.该反应中Y全部参加反应
C.该反应属于分解反应
D.该反应中生成X的质量为40 g
11.在密闭容器内有氧气、二氧化碳、水蒸气和一种未知物质W,在一定条件下充分反应,以下是相关内容。
反应前后各物质的质量:
物质 氧气 二氧化碳 水蒸气 W
反应前质量/g 60 7 1 23
反应后质量/g 12 51 28 x
反应的微观示意图:
(1)x= 。
(2)一个C物质分子由 构成。
(3)反应过程中B物质与D物质的分子个数比为 。
(4)W的化学式为 。
12.在用白磷(白磷与红磷元素组成相同,着火点为40 ℃)探究质量守恒定律的实验中,晓涵同学将橡皮塞上的细玻璃管下端放到酒精灯火焰上灼烧至红热后,迅速用橡皮塞将锥形瓶塞紧,以此引燃白磷,实验过程如图图所示。请回答下列问题。
(1)实验观察到A、C中气球的大小不同,用相关知识解释产生此现象的原因是
。
(2)将C再次放到天平上称量,天平仍然平衡,在此化学反应中,从具体的反应物和生成物分析天平平衡的原因是
。
13.骗子往往披着科学的外衣,而科学可以给我们一双明辨是非的眼睛。例如图图:有人提出使用“高科技的添加剂”可以使水变成汽油。小明同学在学习过相关的化学知识后,认为可以用物质组成的观点揭开这个骗局。
[提出问题] 根据水的组成和汽油的组成判断,水是否可以变成汽油
[查阅资料] 通过查阅资料知道水是由氢元素和氧元素组成的,但无法查到汽油的组成元素。
[设计实验] 为了确定汽油的组成元素,小明设计了如图图下的实验。
实验步骤 实验现象 结论
用蒸发皿装少许汽油,点燃。将洁净干冷的烧杯罩在燃烧汽油的火焰上方 证明汽油在空气中燃烧后的产物中有 (填物质的名称)
将内壁涂有 的烧杯罩在燃烧汽油的火焰上方 证明汽油在空气中燃烧后的产物中有 (填物质的化学式)
[实验结论] 通过以上实验和实验结论,小明得出汽油的组成中一定含有 元素和
元素。综上所述,水不能变成汽油的原因是
。
答案
[核心·易错]
(1)× (2)× (3)√ (4)× (5)√ (6)×
[应考能力提升练]
1.D 2.B
3.A
验证质量守恒定律的实验要求:发生了化学变化,且反应没有气体参与或生成(若有气体生成或有气体参与的反应应在密闭容器内进行)。
4.D 根据质量守恒定律,反应物可能为食盐和水,反应前有四种元素,即钠元素、氯元素、氢元素和氧元素,反应后不会出现除这四种元素以外的其他元素。反应物中不含氮元素,反应的产物中不可能存在NaNO3。
5.A 二氧化锰为催化剂,反应前后质量不变;氯酸钾分解生成氯化钾和氧气,所以生成氧气的质量为(a-c) g。
6.A 反应物水由氢、氧元素组成,二氧化碳由碳、氧元素组成,反应前有碳、氢、氧三种元素;生成物氧气由氧元素组成,根据反应前后元素的种类不变,推断M中一定含有碳、氢元素,可能含有氧元素。
7.D 8.B
9.C 该反应中参加反应的氧气和生成的二氧化碳的分子个数比为∶=2∶1。
10.D 由表中数据分析可知,反应前后W的质量不变,可能作该反应的催化剂,也可能没有参加反应;X的质量增加了40 g-22 g=18 g,故是生成物,生成的质量为18 g;同理可以确定Z是生成物,生成的质量为16 g-0 g=16 g;由质量守恒定律可知Y是反应物,且参加反应的质量为16 g+18 g=34 g,故Y全部参加了反应。
11.(1)0
(2)一个碳原子和两个氧原子
(3)1∶1
(4)C2H6O
(1)由表中数据分析可知,反应前后,氧气的质量减少了60 g-12 g=48 g,所以氧气是反应物,参加反应的氧气的质量为48 g;同理可以确定二氧化碳是生成物,生成的二氧化碳的质量为51 g-7 g=44 g;水蒸气是生成物,生成的水蒸气的质量为28 g-1 g=27 g;由质量守恒定律可知W应是反应物,且参加反应的W的质量为27 g+44 g-48 g=23 g,所以x的数值为23-23=0。(2)由(1)的分析和图示可知,C是二氧化碳,一个C物质分子由一个碳原子和两个氧原子构成。(3)由(1)的分析和图示可知,B和D分别是氧气和水,B物质与D物质的分子个数比为:∶=1∶1。(4)二氧化碳中的碳元素的质量为44 g×=12 g,水中的氢元素的质量为27 g×=3 g,12 g+3 g=15 g<23 g,故W含有碳、氢、氧元素,氧元素的质量是为23 g-15 g=8 g;W中碳、氢、氧元素的原子个数比为∶∶=2∶6∶1,故W的化学式为C2H6O。
12.(1)白磷燃烧消耗氧气,生成五氧化二磷固体,使瓶中气压变小,小于外界大气压,在大气压的作用下,C中气球变小,A中压强等于外界大气压,所以A、C中气球大小不同
(2)参加化学反应的白磷的质量和氧气的质量总和等于生成的五氧化二磷的质量
(1)A中锥形瓶内外气压相等,C中由于白磷燃烧消耗掉锥形瓶中的氧气使瓶中压强减小,在大气压作用下,C中气球小于A中气球。(2)参加反应的反应物的质量与生成物的质量相等,天平平衡。
[初高衔接拓展练]
13.[设计实验] 烧杯内壁出现水珠 水 澄清石灰水 澄清石灰水变浑浊 CO2
[实验结论] 碳 氢 水中不含有碳元素,汽油中含有碳元素