人教版化学九年级上册同步提优训练：第五单元 化学方程式 专题训练 质量守恒定律的探究及应用（word版有答案）

专题训练 质量守恒定律的探究及应用
题型一　实验探究化学反应前后物质的质量关系
1.下列装置及实验能够用于直接验证质量守恒定律的是 (　　)
2.用图所示装置进行实验。
(1)实验1:一段时间后电子秤示数　　　　(填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)实验2:反应后电子秤示数变小的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)实验3:用激光引燃铁粉,该反应的化学方程式为　　　　　　　　　　。
(4)上述实验中电子秤的示数变化情况,能用质量守恒定律解释的是　　　　　(填实验序号)。
3.化学兴趣小组为验证质量守恒定律,做了镁条在空气中燃烧的实验(如图图)。同学们观察到镁条在空气中剧烈燃烧,发出耀眼的白光,产生的大量白烟弥漫到空气中,最后在石棉网上得到一些白色固体。
　
(1)请写出镁条燃烧的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)同学们通过称量发现:在石棉网上收集到的产物的质量小于镁条的质量。有人认为这个反应不遵循质量守恒定律。你认为出现这一实验结果的原因可能是　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)小红按如图图所示的装置改进实验,验证了质量守恒定律,还发现产物中有少量黄色固体。
[提出问题] 黄色固体是什么
[查阅资料] ①氧化镁为白色固体;②镁能与氮气剧烈反应生成黄色固体氮化镁(Mg3N2);③氮化镁可与水剧烈反应产生具有刺激性气味的氨气,该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
[作出猜想] 黄色固体是氮化镁。
[实验探究] 请设计实验,验证猜想。
实验操作 实验现象 结论
　　　　 　　　　 　　　　 　　　　 　　　　 　　　　
[反思与交流] ①氮化镁中氮元素的化合价是　　　　 。
②空气中氮气的含量远高于氧气的含量,可是镁条在空气中的燃烧产物氧化镁却远多于氮化镁,合理的解释是
　　　　　　　　。
题型二　确定化学方程式中的“X”和表格、图像中的“x”
4.(2020衡阳)“84”消毒液可用于新型冠状病毒肺炎的防疫,制备其主要成分次氯酸钠(NaClO)的化学方程式为2NaOH+Cl2NaClO+NaCl+X。则X的化学式是 (　　)
A.ClO2 B.H2 C.H2O D.Na2O
5.甲、乙、丙、丁四种物质在反应前后的质量关系如图图所示,下列有关说法错误的是(　　)
A.参加反应的甲和乙的质量比为2∶7
B.丙可能是该反应的催化剂
C.丁一定是化合物
D.x的值是7
6.(2020盐城)将一定质量的甲醇(CH3OH)和氧气(O2)置于密闭容器中点燃,一段时间后反应停止,冷却,测得反应后各物质的质量,相关数据如图下表。下列说法不符合事实的是 (　　)
物质 CH3OH O2 H2O CO2 X
反应前质量/g m 12.8 0 0 0
反应后质量/g 0 0 10.8 8.8 n
A.m>n
B.X中一定含有碳元素
C.无法判断X中是否含有氧元素
D.生成物中碳、氢两种元素的质量比为3∶1
题型三　解释微观反应示意图
7.在“宏观—微观—符号”之间建立联系,是学习化学特有的思维方式。已知一氧化碳燃烧的微观示意图如图图所示。
(1)写出该反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　,其基本反应类型是　　　　　　。　
(2)从微观角度分析。
①CO和CO2的组成元素相同,但化学性质不同,其原因是　 。
②化学反应前后　　　　　　(写一点)不变。
8.(2020赤峰)如图图是某化学反应的微观示意图,根据图示回答下列问题。
(1)根据质量守恒定律将图C中相关粒子的图形补充完整。
(2)从图A到图C的过程中发生改变的粒子是　　　　(填符号)。
(3)该变化过程中的最小粒子是　　　　(填符号)。
(4)该反应的化学方程式为　　　　　　　　　　。
9.(2020吉林)根据图所示工业制取氨气反应的微观示意图,回答下列问题。
(1)写出A物质的化学式:　　　　 。
(2)反应中B、C的分子个数比为　　　　 。
(3)该反应的基本反应类型是　 。
答案
质量守恒定律的探究及应用
1.C　C中氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液混合,生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,没有物质逸出,反应前后容器中物质的总质量不变,能用于直接验证质量守恒定律。
探究质量守恒定律时,一是注意所选物质要能发生化学反应,二是尽量选择反应物和生成物中都没有气体的反应,若有空气中的物质参与反应或有产物进入空气中,则一定要在密闭的装置中进行实验。
2.(1)变小
(2)反应生成的二氧化碳气体逸出,被称量的物质质量减小
(3)3Fe+2O2Fe3O4
(4)2、3
(2)稀盐酸与碳酸钠粉末反应生成二氧化碳,二氧化碳气体逸出,被称量的物质质量减小。(4)酒精挥发是物理变化,不能用质量守恒定律解释,稀盐酸与碳酸钠粉末反应、铁粉燃烧均是化学变化,可以用质量守恒定律解释。
3.(1)2Mg+O22MgO
(2)大量的白烟弥漫到空气中,使收集到的生成物不全(合理即可)
(3)[实验探究] 实验操作:取少量产物中的黄色固体于试管中,加入适量的蒸馏水,在试管口放置湿润的红色石蕊试纸　实验现象:生成有刺激性气味的气体,试纸由红色变成蓝色　结论:黄色固体是氮化镁
[反思与交流] ①-3
②氮气的化学性质不如图氧气活泼
(2)镁条燃烧时产生大量白烟,即有氧化镁扩散到空气中,使收集到的产物不全,所以在石棉网上收集到的产物的质量小于镁条的质量。(3)[实验探究] 根据查阅的资料可知:氮化镁可与水剧烈反应产生具有刺激性气味的氨气,该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝;可以取少量产物中的黄色固体于试管中,加入适量蒸馏水,用湿润的红色石蕊试纸来检验是否有氨气放出。若试纸变蓝,则说明黄色固体是氮化镁。[反思与交流] ①化合物中各元素正、负化合价的代数和为0,设氮化镁中氮元素的化合价为x,则(+2)×3+2x=0,解得x=-3。②空气中氮气的含量远高于氧气的含量,可是镁条在空气中的燃烧产物氧化镁却远多于氮化镁的原因是氧气比氮气的化学性质活泼,镁更容易与氧气反应。
4.C　由化学方程式可知,反应前出现了2个钠原子、2个氧原子、2个氢原子和2个氯原子,反应后出现了2个钠原子、2个氯原子和1个氧原子,根据质量守恒定律,尚缺的2个氢原子和1个氧原子应存在于X中,则X的化学式为H2O。
(1)根据化学方程式中“等号”两边原子的种类和个数相等进行判断,查找缺少的原子及其数目。
(2)根据缺少的原子及其数目,结合化学计量数确定化学式。
5.A　由图中数据分析可知,反应后甲的质量减少了14 g-2 g=12 g,故甲是反应物,参加反应的甲的质量为12 g;丁的质量增加了36 g-5 g=31 g,故丁是生成物,生成的丁的质量为31 g;丙的质量不变,丙可能作该反应的催化剂,也可能没有参加反应;由质量守恒定律可知,乙是反应物,参加反应的乙的质量为31 g-12 g=19 g,故x的数值为26-19=7;参加反应的甲和乙的质量比为12∶19。
解决图表型质量守恒定律的相关题目的方法:①根据数据及质量守恒定律,可直接计算出图表中的未知数据。②利用反应后的质量减去反应前的质量,判断反应物和生成物,数值为正值的是生成物;数值为负值的是反应物;数值为零的可能是催化剂。
6.C
7.(1)2CO+O22CO2　化合反应
(2)①构成两种物质的分子不同
②原子种类(合理即可)
(1)一氧化碳燃烧生成二氧化碳,该反应的化学方程式为2CO+O22CO2,其基本反应类型是化合反应。(2)①CO和CO2的组成元素相同,但化学性质不同,其原因是构成两种物质的分子不同。②化学反应前后原子种类、数目、质量不变,元素种类不变,各物质的总质量不变。
从微观反应示意图中可以获取的信息有:化学反应前后原子的种类和数目不变;在化学变化中分子可分,原子不可分等。
8.(1)　(2)H2、O2　(3)H、O (4)2H2+O22H2O
(1)根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和数目不变,所以图C中粒子为。(2)从图A到图C的过程中发生改变的是氢分子和氧分子,对应的符号为H2、O2。(3)原子是化学变化过程中的最小粒子,因此该变化过程中的最小粒子为氢原子、氧原子,即H、O。(4)图示反应对应的化学方程式为2H2+O22H2O。
9.(1)N2　(2)3∶2　(3)化合反应
(1)由微观示意图知,A物质为N2。(2)由微观示意图知,反应中B、C的分子个数比为3∶2。(3)该反应的反应物是两种,生成物只有一种,属于化合反应。
从微观示意图中获取信息的方法:①先将反应前后相同的分子等个数消掉,即可确定参加反应的每种分子的数目,进而确定该反应中各分子之间的数量关系。②根据图中每个“小球”代表的原子,写出反应物和生成物的化学式及反应的化学方程式,进而判断每种物质的类别和该反应的基本反应类型。