2023年湖北省中考化学真题分类汇编 六、质量守恒定律
一、选择题
1.(2023·宜昌)下列现象能用质量守恒定律解释的是( )
A.蔗糖溶于水后总质量不变
B.浓硫酸敞口放置质量增加
C.饱和硝酸钾溶液升温,溶液质量不变
D.硫酸铜溶液和氢氧化钠溶液混合,溶液质量减小
2.(2023·潜江)苯甲酸钠(共化学式为C7H5O2Na)是常见的食品防腐剂,有防止食品变质发酸、延长保质期的效果,但是过量摄入会对人体造成一定影响。下列关于苯甲酸钠说法正确的是( )
A.苯甲酸钠的相对分子质量为144g
B.苯甲酸钠中钠元素的质量分数最小
C.苯甲酸钠中碳、氧元素的质量比为7:2
D.苯甲酸钠由碳、氢、氧、钠四种元素组成
3.(2023·鄂州)“端午时节粽飘香。”据研究,粽子的香味来源于粽叶中含有的对乙烯基苯酚(化学式为C8H8O)。下列有关对乙烯基苯酚的说法正确的是( )
A.对乙烯基苯酚属于有机物
B.对乙烯基苯酚中含有4个氢分子
C.对乙烯基苯酚中氢元素的质量分数最大
D.对乙烯基苯酚中碳元素和氧元素的质量比为8:1
4.(2023·宜昌)下图是在密闭容器中某化学反应的微观示意图,图中“ ”表示汞原子,“ ”表示氧原子,根据此反应得出结论正确的是( )
A.该反应是置换反应
B.构成物质的微粒有分子和原子
C.反应物和生成物中都有单质
D.生成物的化学计量数之比为1:1
5.(2023·武汉)以CO2和H2为原料合成C2H4是综合利用二氧化碳、实现“碳中和”的研究热点。相关反应的微观示意图如下所示。
关于该反应,下列说法正滩的是
A.参加反成的甲和乙的质量比为11:1
B.生成丙和丁的分子个数比为1:2
C.反应物和生成物共涉及两种氧化物
D.反应前后元素的化合价都不变
6.(2023·随州)纯净物甲是一种绿色能源,相对分子质量为46。在一定条件下,一定质量的甲与8.0g乙恰好完全反应,生成4.4g丙、5.4g丁和2.8g戊。反应的微观示意图如下,下列有关说法错误的是
A.参加反应甲的质量为4.6g
B.甲物质中碳元素和氢元素的质量比为4∶1
C.甲物质中含有碳、氢、氧三种元素
D.若使生成的戊充分氧化,至少还需乙3.2g
7.(2023·咸宁)晋代葛洪所著《抱朴子》一书中记载有“丹砂烧之成水银”,丹砂指的是HgS。该反应的微观示意图如下。下列说法不正确的是( )
A.该反应中共有两种氧化物
B.该反应中,乙、丁两种物质的质量比为1:2
C.物质丙是由原子构成的
D.物质丁是形成酸雨的主要物质之一
8.(2023·潜江)水煤气中的CO和H2在一定条件下能发生化学反应,该过程的微观示意图如图。下列说法正确的是( )
A.该反应的基本反应类型为置换反应
B.反应前后,原子和分子的个数均不变
C.参加反应的CO和H2的质量之比为14:3
D.生成物丙的化学式为CH4,属于无机物
9.(2023·襄阳)科学家研制出一种新型催化剂,可用于除去装修残留的甲醛化学式为,该反应过程的微观示意图如图所示。下列说法正确的是 ( )
A.物质甲由碳原子、氢原子和氧原子组成
B.物质乙中氧元素的化合价为价
C.该反应前后原子种类和数目均发生改变
D.该反应消耗物质甲和生成物质丁的质量比为:
10.(2023·潜江)下列化学反应中y与x的关系,可以用如图曲线表示的是( )
A.一定量的高锰酸钾在加热条件下分解,x表示反应时间,y表示固体中钾元素的质量分数
B.一定量的镁片中滴加稀盐酸,x表示加入稀盐酸的质量,y表示产生氢气的质量
C.一定量的氧化铁中加入稀盐酸,x表示加入稀盐酸的质量,y表示溶液的总质量
D.一定量的稀盐酸中滴加氢氧化钠溶液,x表示加入氢氧化钠溶液的质量,y表示溶液的pH
11.(2023·襄阳)现有稀硫酸和硫酸铜的混合溶液,向其中加入过量氯化钡溶液,充分反应后再滴加溶质质量分数为的氢氧化钠溶液,利用数字化传感器测得生成沉淀的质量与滴入氢氧化钠溶液的质量的变化关系如图所示。以下说法正确的是( )
A.点溶液中含有两种溶质
B.段溶液中发生的化学反应为
C.原混合溶液中与的质量比为:
D.向点溶液中滴加稀硫酸,不会立即出现白色沉淀
12.(2023·鄂州)密闭容器里有甲、乙、丙、丁四种物质在一定条件下反应,测得反应前及反应过程中的某个时刻各物质的质量分数如图所示。下列说法不正确的是( )
A.b=8%
B.丁可能是该反应的催化剂
C.参加反应的甲和乙的质量比为5:1
D.该反应可以表示工业合成氨:N2+3H22NH3
13.(2023·鄂州)图像能直观表达各种变化关系,加深对知识的理解。下列对有关图像的描述正确的是( )
A.①表示向一定量的Ba(OH)2溶液中加水
B.②表示一定的温度时,向NaCl饱和溶液中加入NaCl固体并搅拌
C.③表示电解水
D.④表示加热分解一定质量的氯酸钾和二氧化锰固体混合物
14.(2023·咸宁)某实验小组用一定量大理石(杂质不与盐酸反应也不溶于水)和30g溶质质量分数为7.3%的稀盐酸反应制取二氧化碳,充分反应后,将反应后的剩余物过滤(不考虑溶质损失),向滤液中逐滴滴加溶质质量分数为10.6%的碳酸钠溶液,测得滤液的pH与加入溶液质量的关系如图所示。已知氯化钙溶液呈中性,碳酸钠溶液呈碱性。下列有关分析不正确的是( )
A.大理石和稀盐酸反应产生CO2的质量为0.88g
B.c点对应的溶液中溶质的质量为2.34g
C.a点对应的溶液中有三种溶质
D.bc段发生反应的化学方程式为
15.(2023·随州)下列所示的四个图像中,能正确反应对应变化关系的是
A.向等质量的水中分别加入相同质量的NaOH和固体
B.分别向等质量的镁粉和铁粉中滴加溶质质量分数相同的稀硫酸
C.向部分变质的NaOH溶液中滴加稀盐酸
D.向和的混合溶液中逐滴加入溶液
二、实验探究题
16.(2022·宜昌)氧气是人类不可离开的物质。根据下列装置图回答问题。
(1)实验室用氯酸钾制氧气的化学方程式为 ,其发生装置可选用(填字每序号,下同): ,用C装置收集氧气前,将集气瓶内空气完全排尽的方法是 。
(2)某同学欲按图F所示方法做细铁丝燃烧的实验,收集所需氧气最好选用的装置是 ;做硫燃烧实验,收集所需氧气最好选用的装置是 。由此可见,选择气体的收集方法主要应考虑气体的性质,此外往往还要考虑 。
(3)如图所示,利用红磷与空气中的氧气反应验证质量守恒定律。
①用红热的玻璃管引燃红磷,其燃烧过程中能观察到的现象是 ,反应的化学方程式为 。
②待红磷熄灭后再次称量,天平不再平衡,其原因可能是 。
A.装置漏气
B.用橡胶塞塞紧锥形瓶速度太慢
C.红磷太少
D.没有等锥形瓶冷却就再次称量
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】质量守恒定律及其应用
【解析】【解答】A、蔗糖溶解没有发生化学变化,不能用质量守恒定律解释,故A不符合题意;
B、浓硫酸敞口放置吸收空气中的水蒸气质量增加,但没有发生化学变化,不能用质量守恒定律解释,故B不符合题意;
C、饱和硝酸钾溶液升温,没有发生化学变化,不能用质量守恒定律解释,故C不符合题意;
D、硫酸铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,发生了化学变化,化学变化均遵循质量守恒定律,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】根据质量守恒定律,反应物的总质量等于生成物的总物质。
2.【答案】D
【知识点】化学式的相关计算
【解析】【解答】A、 苯甲酸钠的相对分子质量为12×7+5+16×2+23=144 ,不符合题意;
B、 苯甲酸钠中碳、氢、氧、钠元素质量比为84:5:32:23,氢元素的质量分数最小 ,不符合题意;
C、 苯甲酸钠中碳、氧元素的质量比为84:5 ,不符合题意;
D、 苯甲酸钠由碳、氢、氧、钠四种元素组成 ,符合题意;
故选D。
【分析】A、根据相对分子质量为分子中各原子的相对原子质量之和分析,注意相对分子质量单位为1,不是g;
B、根据元素质量分数=相对原子质量×原子个数/相对分子质量分析;
C、根据元素质量比为相对原子质量×原子个数之比分析;
D、根据化学式确定物质的元素组成分析。
3.【答案】A
【知识点】化学式的书写及意义;化学式的相关计算;有机物的特征、分类及聚合物的特性
【解析】【解答】A. 对乙烯基苯酚中含有碳元素,属于有机物, 故正确;
B. 1个对乙烯基苯酚分子中含有8个氢原子, 故错误;
C. 对乙烯基苯酚中碳、氢、氧盐酸的质量比=(12×8):(1×8):16=12:1:2,碳元素的质量分数最大, 故错误;
D. 对乙烯基苯酚中碳元素和氧元素的质量比=(12×8):16=6:1,故错误;
故答案为:A。
【分析】A、根据有机物的概念分析。
B、分子是有原子构成的。
C、在化学式中,元素的质量比中比值大的,其此元素的质量分数越大。
D、在化学式中,元素的质量比等于元素的相对原子质量与原子个数的乘积之比。
4.【答案】B
【知识点】微粒观点及模型图的应用;质量守恒定律及其应用
【解析】【解答】A、该反应是一种反应物反应生成两种物质的反应,属于分解反应,故A错误;
B、Hg由原子构成,O2由分子构成,因此构成物质的微粒有分子和原子,故B正确;
C、该反应中只有生成物中有单质,故C错误;
D、根据反应的化学方程式可知,生成物的化学计量数之比为2:1,故D错误;
故答案为:B。
【分析】由图可知,该反应为氧化汞反应生成单质汞和氧气,反应的化学方程式为:2HgO2Hg+O2↑。
5.【答案】C
【知识点】微粒观点及模型图的应用;从组成上识别氧化物
【解析】【解答】根据微观示意图,反应的化学方程式为.
A. 参加反成的甲和乙的质量比为=(2×44):(6×2)=22:3, 故错误,不符合题意;
B. 生成丙和丁的分子个数比=1:4 ,故错误,不符合题意;
C. 氧化物是由两种元素组成的化合物,其中一种元素是氧元素。反应物和生成物共涉及二氧化碳、水两种氧化物, 故正确,符合题意;
D. 反应前氢气中氢元素的化合价为零价,反应后水中氢元素的化合价显+1价,反应前后氢元素的化合价改变,故错误,不符合题意;
故答案为:C。
【分析】首先要对模型图进行观察,分析物质的微观构成、物质的类别,再找出物质之间的微粒数目关系,写出反应的方程式,然后再对题中各问加以分析解答。
6.【答案】D
【知识点】微粒观点及模型图的应用;物质组成的综合计算;质量守恒定律及其应用
【解析】【解答】根据微观示意图,反应为,
A. 根据质量守恒定律,反应前后物质的总质量不变,参加反应甲的质量=4.4g+5.4g+2.8g-8.0g=4.6g, 故正确 ,不符合题意;
B. 纯净物甲是一种绿色能源,相对分子质量为46,再根据质量守恒定律,反应前后元素的种类不变,甲中一定含有碳、氢元素,生成物中碳元素的质量=甲中碳元素的质量=,生成物中氢元素的质量=甲中氢元素的质量=,所以甲物质中碳元素和氢元素的质量比=2.4g:0.6g=4∶1, 故正确 ,不符合题意;
C. 生成物中碳元素的质量==9.6g,9.6g>8.0g,说明甲物质中含有氧元素,再根据质量守恒定律,反应前后元素的种类不变,所以甲物质中含有碳、氢、氧三种元素 ,故正确 ,不符合题意;
D. 若使生成的戊充分氧化,至少还需氧气的质量为x,
2CO+ O2 =点燃 2CO2
56 32
2.8g x
x=1.6g,故错误,符合题意;
故答案为:D。
【分析】根据质量守恒定律,反应前后物质的总质量不变,反应前后元素的种类不变分析。
7.【答案】A
【知识点】微粒观点及模型图的应用
【解析】【解答】根据微观示意图,反应的化学方程式为.
A. 该反应中有二氧化硫一种氧化物,故错误,符合题意;
B. 该反应中,乙、丁两种物质的质量比=32:64=1:2 ,故正确,不符合题意;
C. 物质丙是金属汞,是由原子构成的 ,故正确,不符合题意;
D. 物质丁是二氧化硫,二氧化硫是形成酸雨的主要物质之一,故正确,不符合题意;
故答案为:A。
【分析】首先要对模型图进行观察,分析物质的微观构成、物质的类别,再找出物质之间的微粒数目关系,写出反应的方程式,然后再对题中各问加以分析解答。
8.【答案】C
【知识点】微粒观点及模型图的应用;置换反应及其应用;有机物与无机物的区别
【解析】【解答】A、由图示可知,该反应方程式为CO+3H2CH4+H2O, 该反应生成物中无单质,不是置换反应,不符合题意;
B、 反应前后,原子个数不变,分子个数改变,不符合题意;
C、 参加反应的CO和H2的质量之比为28:6=14:3 ,符合题意;
D、 生成物丙的化学式为CH4,属于有机物 ,不符合题意;
故选C。
【分析】A、根据置换反应是反应物和生成物都一种单质和一种化合物的反应分析;
B、根据反应前后原子个数不变确定分子个数分析;
C、根据物质质量比为相对分子质量×分子个数之比分析;
D、根据含碳化合物为有机化合物分析。
9.【答案】D
【知识点】微粒观点及模型图的应用;质量守恒定律及其应用
【解析】【解答】A、根据图示可知物质甲是由甲醛(CH2O)分子构成,甲醛分子由碳原子、氢原子和氧原子构成,故A不符合题意;
B、由图示可知物质乙是O2,O2是单质,单质元素化合价为零价,故B不符合题意;
C、根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类、数目和质量不变,故C不符合题意;
D、由图微观图示可知反应的化学方程式为:,该反应中消耗物质甲(CH2O)和生成物质丁(H2O)的质量比为:(12+1×2+16):(1×2+1:6)=30:18=5:3;
故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A、根据甲物质由甲醛分子构成,分子又由原子构成进行分析解答;
B、根据单质元素化合价为零进行分析解答;
C、根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类、数目和质量没有发生改变进行分析解答;
D、根据图示写出化学方程式,及化学方程式中各物质的质量比进行计算解答。
10.【答案】B
【知识点】酸的化学性质;中和反应及其应用;质量守恒定律及其应用
【解析】【解答】A、 一定量的高锰酸钾在加热条件下分解,钾元素质量不变,但固体总质量因氧气的生成而减小,则固体中钾元素质量分数在原有基础上增加,至反应结束保持不变,x表示反应时间,y不能表示固体中钾元素的质量分数 ,不符合题意;
B、 一定量的镁片中滴加稀盐酸,随盐酸的加入,氢气产生,质量从0起增加,至镁反应完全后保持不变,x表示加入稀盐酸的质量,y表示产生氢气的质量 ,符合题意;
C、 一定量的氧化铁中加入稀盐酸,氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水,x表示加入稀盐酸的质量,y表示溶液的总质量,溶液总质量应随盐酸质量增加不断增加,不会保持不变 ,不符合题意;
D、 一定量的稀盐酸中滴加氢氧化钠溶液,x表示加入氢氧化钠溶液的质量,y表示溶液的pH ,随氢氧化钠的加入,溶液pH从小于7增加,至等于7然后大于7,不符合题意;
故选B
【分析】A、根据高锰酸钾分解时钾元素质量不变,固体总质量减小,固体中钾元素质量分数增加,起点不是原点分析;
B、根据镁与盐酸反应产生氢气,氢气质量从原点增加至镁反应结束后保持不变分析;
C、根据氧化铁中加入盐酸,溶液质量不断增加分析;
D、根据盐酸与氢氧化钠反应,溶液pH从小于7到等于7到大于7分析。
11.【答案】C
【知识点】常见化学反应中的质量关系
【解析】【解答】A、 向硫酸和硫酸铜的混合溶液中加入过量氯化钡溶液,硫酸和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和盐酸,硫酸铜与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和氯化铁,充分反应后溶液中一定有氯化钡、盐酸、氯化铁和硫酸钡沉淀,再滴加氢氧化钠溶液,由图像可知,a点之前沉淀质量没有变化,是因为酸碱中和反应优先,即加入的NaOH溶液优先与盐酸发生中和反应生成氯化钠和水, 所以a点溶液中含有的溶质一定有氯化钠、氯化铁、氯化钡,故A错误;
B、 沉淀增多,是因为加入的氢氧化钠和氯化铁反应生成氯化钠和氢氧化铁沉淀,其反应的化学方程式为: FeCl3+3NaOH= Fe(OH)3↓+3NaCl,故B错误;
C、由反应:BaCl2+CuSO4=CuCl2+BaSO4↓;CuCl2+2NaOH=Cu(OH)2↓+2NaCl,可以得出关系式:CuSO4~2NaOH
由反应:H2SO4+BaCl2=BaSO4↑+2HCl; HCl+NaOH=NaCl+H2O,可得出关系式:
H2SO4~2NaOH,故而得出:H2SO4~CuSO4;
98 160
所以原混合物溶液中H2SO4和CuSO4的质量比为98:160=49:80;故C正确;
D、由图像可知b点氯化铁和氢氧化钠恰好完全反应,b点之后NaOH过量,所以c点溶液中的溶质有NaOH、NaCl、BaCl2,向c点溶液滴加稀硫酸,H2SO4和BaCl2反应立即产生白色的BaSO4沉淀,故D错误;
故答案为:C。
【分析】A、根据题干信息和图像信息,以及稀硫酸、硫酸铜分别氯化钡反应的原理,酸碱中和反应优先原则进行分析解答;
B、根据图像信息、硫酸铜和氯化钡反应原理,氯化铜和氢氧化钠反应原理进行分析解答;
C、根据多步反应的化学方程式,找出相关物质的关系进行计算解答;
D、根据题干信息所加的氯化钡溶液过量,硫酸和氯化钡会生成硫酸钡沉淀进行分析解答。
12.【答案】C
【知识点】质量守恒定律及其应用
【解析】【解答】A. 根据质量守恒定律,反应前后物质的总质量不变,b+40%+10%+42%=1,b=8%, 故正确,不符合题意;
B. 14%+6%+a+70%=1,a=10%,在化学反应前后,丁的质量不变,丁可能是该反应的催化剂, 故正确,不符合题意;
C. 参加反应的甲和乙的质量比=(70%-42%):(14%-8%)=14:3, 故错误,符合题意;
D. 在化学反应中,甲、乙物质的质量减少,为反应物;丙的质量增加,为生成物,在反应中甲、乙、丙物质的质量比=(70%-42%):(14%-8%):(40%-6%)=14:3:17,该反应可以表示工业合成氨:N2+3H22NH3,故正确,不符合题意;
故答案为:C。
【分析】根据在化学反应中反应物的质量不断减少,生成物的质量不断增加;在化学反应前后物质的质量不变,可能是杂质也可能是催化剂分析。
13.【答案】C
【知识点】常见化学反应中的质量关系
【解析】【解答】A. ① 向一定量的Ba(OH)2溶液中加水,不断稀释,溶液仍然显碱性,溶液的pH 值会减小,无限的接近7,但是大于7,故错误,不符合题意;
B. ② 一定的温度时,向NaCl饱和溶液中加入NaCl固体并搅拌,氯化钠固体不能溶解,溶液中溶质的质量分数不变,应该是一条直线, 故错误,不符合题意;
C. ③电解水时会生成氢气和氧气,且两者的体积之比大约是2:1,故正确,符合题意;
D. ④ 加热分解一定质量的氯酸钾和二氧化锰固体混合物会生成氯化钾和氧气,氯化钾的固体质量不断减少到一定值,二氧化锰为催化剂,其质量不变,所以反应前后固体中锰元素的质量不变,故错误,不符合题意;
故答案为:C。
【分析】根据结合所涉及的化学知识,正确分析各变化的过程,注意分析坐标轴表示的意义、曲线的起点、折点及变化趋势,进而确定正确的图象。
14.【答案】B
【知识点】常见化学反应中的质量关系;物质组成的综合计算
【解析】【解答】A. 加入碳酸钠溶液前,溶液的pH小于7,说明滤液显酸性,说明盐酸过量,滤液是氯化钙和盐酸的混合溶液;向滤液中逐滴滴加溶质质量分数为10.6%的碳酸钠溶液,碳酸钠先与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,
设此时与碳酸钠反应的稀盐酸的质量为x,生成二氧化碳气体的质量为y,
2HCl+ Na2CO3 ═2NaCl+H2O+ CO2↑
73 106 44
7.3%x 10g×10.6% y
x=10g
y=0.44g
与大理石反应的稀盐酸的质量为30g-10g=20g,是与碳酸钠反应的稀盐酸溶液的2倍,
由反应的化学方程式CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑,2HCl~CO2,
则大理石和稀盐酸反应产生CO2的质量为0.44g×2=0.88g,故正确,不符合题意。
B. c点为碳酸钠与氯化钙完全反应时,对应的溶液中溶质是氯化钠,根据质量守恒定律,反应前后钠元素的质量不变,则溶质的质量=30g×10.6%×=3.51g,故错误,符合题意。
C. a点稀盐酸有剩余,对应的溶液中有氯化钙、氯化氢、氯化钠三种溶质,故正确,不符合题意。
D. bc段:盐酸完全反应了,碳酸钠再与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,化学方程式为Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl,故正确,不符合题意。
故答案为:B。
【分析】碳酸钠先与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,
盐酸完全反应了,碳酸钠再与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠。
根据质量守恒定律,反应前后元素的种类、质量不变分析。
15.【答案】C
【知识点】常见化学反应中的质量关系
【解析】【解答】A. 氢氧化钠固体溶于水会放热,硝酸铵固体溶于水会吸热,会使温度分别升高、降低,一段时间后温度恢复至常温,故错误,不符合题意。
B. 分别向等质量的镁粉和铁粉中滴加溶质质量分数相同的稀硫酸,若消耗硫酸相同,则生成氢气质量相同,所以开始两斜线是重合的,后因为硫酸过量,镁的相对原子质量小消耗的硫酸多,生成的氢气多,拐点高些,故错误,不符合题意
C. 变质的氢氧化钠溶液中含有碳酸钠,向部分变质的氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸,先与氢氧化钠反应生成氯化钠和水,开始时不会生成气体,氢氧化钠消耗完再与碳酸钠反应会生成二氧化碳气体,所以气体的质量先是零,滴加一定量的稀盐酸后,再不断上升,最后形成一条水平直线;故正确,符合题意。
D. 向硫酸钠和硫酸的混合溶液中逐滴加入氢氧化钡溶液,硫酸和氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀和水,硫酸钠和氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化钠,恰好完全反应时溶液为氢氧化钠溶液显碱性,溶液的pH应大于7,故错误,不符合题意
故答案为:C。
【分析】根据结合所涉及的化学知识,正确分析各变化的过程,注意分析坐标轴表示的意义、曲线的起点、折点及变化趋势,进而确定正确的图象。
16.【答案】(1);A;将集气瓶放平,向其中灌满水,用玻璃片盖住,然后倒置在水槽中
(2)D;C;操作是否优化
(3)冒白烟、放热、气球膨胀;;ABD
【知识点】氧气的实验室制法;验证质量守恒定律
【解析】【解答】(1)氯酸钾在二氧化锰的催化作用和加热条件下分解生成氯化钾和氧气,反应的化学方程式为:。氯酸钾和二氧化锰都是固体,反应需要加热,故其发生装置可选用:A。用C装置收集氧气,应先将集气瓶内空气完全排尽,其方法是:将集气瓶放平,向其中灌满水,用玻璃片盖住,然后倒置在水槽中。
(2)氧气不易溶于水可用排水法收集,氧气密度比空气略大,可用向上排空气法收集。某同学欲按图F所示方法做细铁丝燃烧的实验,集气瓶底部铺有一层细沙,目的是防止燃烧时生成物熔化后溅落下来炸裂瓶底,收集氧气前就必须把细沙放入瓶底,故所需氧气最好采用向上排空气法,选用的收集装置是:D;做硫燃烧实验时,燃烧生成的二氧化硫污染空气,但二氧化硫能溶于水,所以实验时瓶底需预留少量水吸收二氧化硫,为了便于预留水,故此时收集所需氧气最好采用排水法,选用的装置是:C。由此可见,选择气体的收集方法主要应考虑气体的性质,此外还要考虑:操作是否优化。
(3)①用红热的玻璃管引燃红磷,红磷在瓶内空气中燃烧生成五氧化二磷,五氧化二磷是一种白色固体,装置中玻璃管上端套有气球,整个装置始终处于密闭状态,燃烧过程中放出大量的热,瓶内气体受热体积膨胀,故其燃烧过程中能观察到的现象是:冒白烟、放热、气球膨胀。红磷在空气中燃烧生成五氧化二磷,反应的化学方程式为:。
②待红磷熄灭后再次称量,天平不再平衡,其原因可能是:ABD。
A.如果装置漏气,燃烧过程中瓶内压强增大,会有气体逸出,但冷却后不能回到瓶内,天平不再平衡,正确;
B.用橡胶塞塞紧锥形瓶速度太慢,红磷燃烧产生的热使得瓶内气体体积膨胀,部分气体从瓶内逸出,冷却后不能再回到瓶内,天平不再平衡,正确;
C.如果装置气密性良好,红磷太少,瓶内发生的反应很快就会停止,但瓶内与瓶外没有发生物质交流,天平平衡,不正确;
D.实验时没有等锥形瓶冷却就再次称量,此时气球还处于膨胀状态,产生浮力,天平不再平衡,正确。
【分析】(1)根据氯酸钾分解生成氯化钾和氧气,选择固体加热型发生装置,排水气体前需先将集气瓶中注满水分析;
(2)根据铁丝燃烧实验瓶底有细沙最好选择向上排空气法收集氧气,硫燃烧实验最好选择排水法收集氧气及操作特点对收集方法的要求分析;
(3)根据磷燃烧现象、验证质量守恒定律时有气体参与的实验装置漏气、塞胶塞时过慢、未冷却时称量都会影响实验结果分析。
1 / 12023年湖北省中考化学真题分类汇编 六、质量守恒定律
一、选择题
1.(2023·宜昌)下列现象能用质量守恒定律解释的是( )
A.蔗糖溶于水后总质量不变
B.浓硫酸敞口放置质量增加
C.饱和硝酸钾溶液升温,溶液质量不变
D.硫酸铜溶液和氢氧化钠溶液混合,溶液质量减小
【答案】D
【知识点】质量守恒定律及其应用
【解析】【解答】A、蔗糖溶解没有发生化学变化,不能用质量守恒定律解释,故A不符合题意;
B、浓硫酸敞口放置吸收空气中的水蒸气质量增加,但没有发生化学变化,不能用质量守恒定律解释,故B不符合题意;
C、饱和硝酸钾溶液升温,没有发生化学变化,不能用质量守恒定律解释,故C不符合题意;
D、硫酸铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,发生了化学变化,化学变化均遵循质量守恒定律,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】根据质量守恒定律,反应物的总质量等于生成物的总物质。
2.(2023·潜江)苯甲酸钠(共化学式为C7H5O2Na)是常见的食品防腐剂,有防止食品变质发酸、延长保质期的效果,但是过量摄入会对人体造成一定影响。下列关于苯甲酸钠说法正确的是( )
A.苯甲酸钠的相对分子质量为144g
B.苯甲酸钠中钠元素的质量分数最小
C.苯甲酸钠中碳、氧元素的质量比为7:2
D.苯甲酸钠由碳、氢、氧、钠四种元素组成
【答案】D
【知识点】化学式的相关计算
【解析】【解答】A、 苯甲酸钠的相对分子质量为12×7+5+16×2+23=144 ,不符合题意;
B、 苯甲酸钠中碳、氢、氧、钠元素质量比为84:5:32:23,氢元素的质量分数最小 ,不符合题意;
C、 苯甲酸钠中碳、氧元素的质量比为84:5 ,不符合题意;
D、 苯甲酸钠由碳、氢、氧、钠四种元素组成 ,符合题意;
故选D。
【分析】A、根据相对分子质量为分子中各原子的相对原子质量之和分析,注意相对分子质量单位为1,不是g;
B、根据元素质量分数=相对原子质量×原子个数/相对分子质量分析;
C、根据元素质量比为相对原子质量×原子个数之比分析;
D、根据化学式确定物质的元素组成分析。
3.(2023·鄂州)“端午时节粽飘香。”据研究,粽子的香味来源于粽叶中含有的对乙烯基苯酚(化学式为C8H8O)。下列有关对乙烯基苯酚的说法正确的是( )
A.对乙烯基苯酚属于有机物
B.对乙烯基苯酚中含有4个氢分子
C.对乙烯基苯酚中氢元素的质量分数最大
D.对乙烯基苯酚中碳元素和氧元素的质量比为8:1
【答案】A
【知识点】化学式的书写及意义;化学式的相关计算;有机物的特征、分类及聚合物的特性
【解析】【解答】A. 对乙烯基苯酚中含有碳元素,属于有机物, 故正确;
B. 1个对乙烯基苯酚分子中含有8个氢原子, 故错误;
C. 对乙烯基苯酚中碳、氢、氧盐酸的质量比=(12×8):(1×8):16=12:1:2,碳元素的质量分数最大, 故错误;
D. 对乙烯基苯酚中碳元素和氧元素的质量比=(12×8):16=6:1,故错误;
故答案为:A。
【分析】A、根据有机物的概念分析。
B、分子是有原子构成的。
C、在化学式中,元素的质量比中比值大的,其此元素的质量分数越大。
D、在化学式中,元素的质量比等于元素的相对原子质量与原子个数的乘积之比。
4.(2023·宜昌)下图是在密闭容器中某化学反应的微观示意图,图中“ ”表示汞原子,“ ”表示氧原子,根据此反应得出结论正确的是( )
A.该反应是置换反应
B.构成物质的微粒有分子和原子
C.反应物和生成物中都有单质
D.生成物的化学计量数之比为1:1
【答案】B
【知识点】微粒观点及模型图的应用;质量守恒定律及其应用
【解析】【解答】A、该反应是一种反应物反应生成两种物质的反应,属于分解反应,故A错误;
B、Hg由原子构成,O2由分子构成,因此构成物质的微粒有分子和原子,故B正确;
C、该反应中只有生成物中有单质,故C错误;
D、根据反应的化学方程式可知,生成物的化学计量数之比为2:1,故D错误;
故答案为:B。
【分析】由图可知,该反应为氧化汞反应生成单质汞和氧气,反应的化学方程式为:2HgO2Hg+O2↑。
5.(2023·武汉)以CO2和H2为原料合成C2H4是综合利用二氧化碳、实现“碳中和”的研究热点。相关反应的微观示意图如下所示。
关于该反应,下列说法正滩的是
A.参加反成的甲和乙的质量比为11:1
B.生成丙和丁的分子个数比为1:2
C.反应物和生成物共涉及两种氧化物
D.反应前后元素的化合价都不变
【答案】C
【知识点】微粒观点及模型图的应用;从组成上识别氧化物
【解析】【解答】根据微观示意图,反应的化学方程式为.
A. 参加反成的甲和乙的质量比为=(2×44):(6×2)=22:3, 故错误,不符合题意;
B. 生成丙和丁的分子个数比=1:4 ,故错误,不符合题意;
C. 氧化物是由两种元素组成的化合物,其中一种元素是氧元素。反应物和生成物共涉及二氧化碳、水两种氧化物, 故正确,符合题意;
D. 反应前氢气中氢元素的化合价为零价,反应后水中氢元素的化合价显+1价,反应前后氢元素的化合价改变,故错误,不符合题意;
故答案为:C。
【分析】首先要对模型图进行观察,分析物质的微观构成、物质的类别,再找出物质之间的微粒数目关系,写出反应的方程式,然后再对题中各问加以分析解答。
6.(2023·随州)纯净物甲是一种绿色能源,相对分子质量为46。在一定条件下,一定质量的甲与8.0g乙恰好完全反应,生成4.4g丙、5.4g丁和2.8g戊。反应的微观示意图如下,下列有关说法错误的是
A.参加反应甲的质量为4.6g
B.甲物质中碳元素和氢元素的质量比为4∶1
C.甲物质中含有碳、氢、氧三种元素
D.若使生成的戊充分氧化,至少还需乙3.2g
【答案】D
【知识点】微粒观点及模型图的应用;物质组成的综合计算;质量守恒定律及其应用
【解析】【解答】根据微观示意图,反应为,
A. 根据质量守恒定律,反应前后物质的总质量不变,参加反应甲的质量=4.4g+5.4g+2.8g-8.0g=4.6g, 故正确 ,不符合题意;
B. 纯净物甲是一种绿色能源,相对分子质量为46,再根据质量守恒定律,反应前后元素的种类不变,甲中一定含有碳、氢元素,生成物中碳元素的质量=甲中碳元素的质量=,生成物中氢元素的质量=甲中氢元素的质量=,所以甲物质中碳元素和氢元素的质量比=2.4g:0.6g=4∶1, 故正确 ,不符合题意;
C. 生成物中碳元素的质量==9.6g,9.6g>8.0g,说明甲物质中含有氧元素,再根据质量守恒定律,反应前后元素的种类不变,所以甲物质中含有碳、氢、氧三种元素 ,故正确 ,不符合题意;
D. 若使生成的戊充分氧化,至少还需氧气的质量为x,
2CO+ O2 =点燃 2CO2
56 32
2.8g x
x=1.6g,故错误,符合题意;
故答案为:D。
【分析】根据质量守恒定律,反应前后物质的总质量不变,反应前后元素的种类不变分析。
7.(2023·咸宁)晋代葛洪所著《抱朴子》一书中记载有“丹砂烧之成水银”,丹砂指的是HgS。该反应的微观示意图如下。下列说法不正确的是( )
A.该反应中共有两种氧化物
B.该反应中,乙、丁两种物质的质量比为1:2
C.物质丙是由原子构成的
D.物质丁是形成酸雨的主要物质之一
【答案】A
【知识点】微粒观点及模型图的应用
【解析】【解答】根据微观示意图,反应的化学方程式为.
A. 该反应中有二氧化硫一种氧化物,故错误,符合题意;
B. 该反应中,乙、丁两种物质的质量比=32:64=1:2 ,故正确,不符合题意;
C. 物质丙是金属汞,是由原子构成的 ,故正确,不符合题意;
D. 物质丁是二氧化硫,二氧化硫是形成酸雨的主要物质之一,故正确,不符合题意;
故答案为:A。
【分析】首先要对模型图进行观察,分析物质的微观构成、物质的类别,再找出物质之间的微粒数目关系,写出反应的方程式,然后再对题中各问加以分析解答。
8.(2023·潜江)水煤气中的CO和H2在一定条件下能发生化学反应,该过程的微观示意图如图。下列说法正确的是( )
A.该反应的基本反应类型为置换反应
B.反应前后,原子和分子的个数均不变
C.参加反应的CO和H2的质量之比为14:3
D.生成物丙的化学式为CH4,属于无机物
【答案】C
【知识点】微粒观点及模型图的应用;置换反应及其应用;有机物与无机物的区别
【解析】【解答】A、由图示可知,该反应方程式为CO+3H2CH4+H2O, 该反应生成物中无单质,不是置换反应,不符合题意;
B、 反应前后,原子个数不变,分子个数改变,不符合题意;
C、 参加反应的CO和H2的质量之比为28:6=14:3 ,符合题意;
D、 生成物丙的化学式为CH4,属于有机物 ,不符合题意;
故选C。
【分析】A、根据置换反应是反应物和生成物都一种单质和一种化合物的反应分析;
B、根据反应前后原子个数不变确定分子个数分析;
C、根据物质质量比为相对分子质量×分子个数之比分析;
D、根据含碳化合物为有机化合物分析。
9.(2023·襄阳)科学家研制出一种新型催化剂,可用于除去装修残留的甲醛化学式为,该反应过程的微观示意图如图所示。下列说法正确的是 ( )
A.物质甲由碳原子、氢原子和氧原子组成
B.物质乙中氧元素的化合价为价
C.该反应前后原子种类和数目均发生改变
D.该反应消耗物质甲和生成物质丁的质量比为:
【答案】D
【知识点】微粒观点及模型图的应用;质量守恒定律及其应用
【解析】【解答】A、根据图示可知物质甲是由甲醛(CH2O)分子构成,甲醛分子由碳原子、氢原子和氧原子构成,故A不符合题意;
B、由图示可知物质乙是O2,O2是单质,单质元素化合价为零价,故B不符合题意;
C、根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类、数目和质量不变,故C不符合题意;
D、由图微观图示可知反应的化学方程式为:,该反应中消耗物质甲(CH2O)和生成物质丁(H2O)的质量比为:(12+1×2+16):(1×2+1:6)=30:18=5:3;
故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A、根据甲物质由甲醛分子构成,分子又由原子构成进行分析解答;
B、根据单质元素化合价为零进行分析解答;
C、根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类、数目和质量没有发生改变进行分析解答;
D、根据图示写出化学方程式,及化学方程式中各物质的质量比进行计算解答。
10.(2023·潜江)下列化学反应中y与x的关系,可以用如图曲线表示的是( )
A.一定量的高锰酸钾在加热条件下分解,x表示反应时间,y表示固体中钾元素的质量分数
B.一定量的镁片中滴加稀盐酸,x表示加入稀盐酸的质量,y表示产生氢气的质量
C.一定量的氧化铁中加入稀盐酸,x表示加入稀盐酸的质量,y表示溶液的总质量
D.一定量的稀盐酸中滴加氢氧化钠溶液,x表示加入氢氧化钠溶液的质量,y表示溶液的pH
【答案】B
【知识点】酸的化学性质;中和反应及其应用;质量守恒定律及其应用
【解析】【解答】A、 一定量的高锰酸钾在加热条件下分解,钾元素质量不变,但固体总质量因氧气的生成而减小,则固体中钾元素质量分数在原有基础上增加,至反应结束保持不变,x表示反应时间,y不能表示固体中钾元素的质量分数 ,不符合题意;
B、 一定量的镁片中滴加稀盐酸,随盐酸的加入,氢气产生,质量从0起增加,至镁反应完全后保持不变,x表示加入稀盐酸的质量,y表示产生氢气的质量 ,符合题意;
C、 一定量的氧化铁中加入稀盐酸,氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水,x表示加入稀盐酸的质量,y表示溶液的总质量,溶液总质量应随盐酸质量增加不断增加,不会保持不变 ,不符合题意;
D、 一定量的稀盐酸中滴加氢氧化钠溶液,x表示加入氢氧化钠溶液的质量,y表示溶液的pH ,随氢氧化钠的加入,溶液pH从小于7增加,至等于7然后大于7,不符合题意;
故选B
【分析】A、根据高锰酸钾分解时钾元素质量不变,固体总质量减小,固体中钾元素质量分数增加,起点不是原点分析;
B、根据镁与盐酸反应产生氢气,氢气质量从原点增加至镁反应结束后保持不变分析;
C、根据氧化铁中加入盐酸,溶液质量不断增加分析;
D、根据盐酸与氢氧化钠反应,溶液pH从小于7到等于7到大于7分析。
11.(2023·襄阳)现有稀硫酸和硫酸铜的混合溶液,向其中加入过量氯化钡溶液,充分反应后再滴加溶质质量分数为的氢氧化钠溶液,利用数字化传感器测得生成沉淀的质量与滴入氢氧化钠溶液的质量的变化关系如图所示。以下说法正确的是( )
A.点溶液中含有两种溶质
B.段溶液中发生的化学反应为
C.原混合溶液中与的质量比为:
D.向点溶液中滴加稀硫酸,不会立即出现白色沉淀
【答案】C
【知识点】常见化学反应中的质量关系
【解析】【解答】A、 向硫酸和硫酸铜的混合溶液中加入过量氯化钡溶液,硫酸和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和盐酸,硫酸铜与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和氯化铁,充分反应后溶液中一定有氯化钡、盐酸、氯化铁和硫酸钡沉淀,再滴加氢氧化钠溶液,由图像可知,a点之前沉淀质量没有变化,是因为酸碱中和反应优先,即加入的NaOH溶液优先与盐酸发生中和反应生成氯化钠和水, 所以a点溶液中含有的溶质一定有氯化钠、氯化铁、氯化钡,故A错误;
B、 沉淀增多,是因为加入的氢氧化钠和氯化铁反应生成氯化钠和氢氧化铁沉淀,其反应的化学方程式为: FeCl3+3NaOH= Fe(OH)3↓+3NaCl,故B错误;
C、由反应:BaCl2+CuSO4=CuCl2+BaSO4↓;CuCl2+2NaOH=Cu(OH)2↓+2NaCl,可以得出关系式:CuSO4~2NaOH
由反应:H2SO4+BaCl2=BaSO4↑+2HCl; HCl+NaOH=NaCl+H2O,可得出关系式:
H2SO4~2NaOH,故而得出:H2SO4~CuSO4;
98 160
所以原混合物溶液中H2SO4和CuSO4的质量比为98:160=49:80;故C正确;
D、由图像可知b点氯化铁和氢氧化钠恰好完全反应,b点之后NaOH过量,所以c点溶液中的溶质有NaOH、NaCl、BaCl2,向c点溶液滴加稀硫酸,H2SO4和BaCl2反应立即产生白色的BaSO4沉淀,故D错误;
故答案为:C。
【分析】A、根据题干信息和图像信息,以及稀硫酸、硫酸铜分别氯化钡反应的原理,酸碱中和反应优先原则进行分析解答;
B、根据图像信息、硫酸铜和氯化钡反应原理,氯化铜和氢氧化钠反应原理进行分析解答;
C、根据多步反应的化学方程式,找出相关物质的关系进行计算解答;
D、根据题干信息所加的氯化钡溶液过量,硫酸和氯化钡会生成硫酸钡沉淀进行分析解答。
12.(2023·鄂州)密闭容器里有甲、乙、丙、丁四种物质在一定条件下反应,测得反应前及反应过程中的某个时刻各物质的质量分数如图所示。下列说法不正确的是( )
A.b=8%
B.丁可能是该反应的催化剂
C.参加反应的甲和乙的质量比为5:1
D.该反应可以表示工业合成氨:N2+3H22NH3
【答案】C
【知识点】质量守恒定律及其应用
【解析】【解答】A. 根据质量守恒定律,反应前后物质的总质量不变,b+40%+10%+42%=1,b=8%, 故正确,不符合题意;
B. 14%+6%+a+70%=1,a=10%,在化学反应前后,丁的质量不变,丁可能是该反应的催化剂, 故正确,不符合题意;
C. 参加反应的甲和乙的质量比=(70%-42%):(14%-8%)=14:3, 故错误,符合题意;
D. 在化学反应中,甲、乙物质的质量减少,为反应物;丙的质量增加,为生成物,在反应中甲、乙、丙物质的质量比=(70%-42%):(14%-8%):(40%-6%)=14:3:17,该反应可以表示工业合成氨:N2+3H22NH3,故正确,不符合题意;
故答案为:C。
【分析】根据在化学反应中反应物的质量不断减少,生成物的质量不断增加;在化学反应前后物质的质量不变,可能是杂质也可能是催化剂分析。
13.(2023·鄂州)图像能直观表达各种变化关系,加深对知识的理解。下列对有关图像的描述正确的是( )
A.①表示向一定量的Ba(OH)2溶液中加水
B.②表示一定的温度时,向NaCl饱和溶液中加入NaCl固体并搅拌
C.③表示电解水
D.④表示加热分解一定质量的氯酸钾和二氧化锰固体混合物
【答案】C
【知识点】常见化学反应中的质量关系
【解析】【解答】A. ① 向一定量的Ba(OH)2溶液中加水,不断稀释,溶液仍然显碱性,溶液的pH 值会减小,无限的接近7,但是大于7,故错误,不符合题意;
B. ② 一定的温度时,向NaCl饱和溶液中加入NaCl固体并搅拌,氯化钠固体不能溶解,溶液中溶质的质量分数不变,应该是一条直线, 故错误,不符合题意;
C. ③电解水时会生成氢气和氧气,且两者的体积之比大约是2:1,故正确,符合题意;
D. ④ 加热分解一定质量的氯酸钾和二氧化锰固体混合物会生成氯化钾和氧气,氯化钾的固体质量不断减少到一定值,二氧化锰为催化剂,其质量不变,所以反应前后固体中锰元素的质量不变,故错误,不符合题意;
故答案为:C。
【分析】根据结合所涉及的化学知识,正确分析各变化的过程,注意分析坐标轴表示的意义、曲线的起点、折点及变化趋势,进而确定正确的图象。
14.(2023·咸宁)某实验小组用一定量大理石(杂质不与盐酸反应也不溶于水)和30g溶质质量分数为7.3%的稀盐酸反应制取二氧化碳,充分反应后,将反应后的剩余物过滤(不考虑溶质损失),向滤液中逐滴滴加溶质质量分数为10.6%的碳酸钠溶液,测得滤液的pH与加入溶液质量的关系如图所示。已知氯化钙溶液呈中性,碳酸钠溶液呈碱性。下列有关分析不正确的是( )
A.大理石和稀盐酸反应产生CO2的质量为0.88g
B.c点对应的溶液中溶质的质量为2.34g
C.a点对应的溶液中有三种溶质
D.bc段发生反应的化学方程式为
【答案】B
【知识点】常见化学反应中的质量关系;物质组成的综合计算
【解析】【解答】A. 加入碳酸钠溶液前,溶液的pH小于7,说明滤液显酸性,说明盐酸过量,滤液是氯化钙和盐酸的混合溶液;向滤液中逐滴滴加溶质质量分数为10.6%的碳酸钠溶液,碳酸钠先与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,
设此时与碳酸钠反应的稀盐酸的质量为x,生成二氧化碳气体的质量为y,
2HCl+ Na2CO3 ═2NaCl+H2O+ CO2↑
73 106 44
7.3%x 10g×10.6% y
x=10g
y=0.44g
与大理石反应的稀盐酸的质量为30g-10g=20g,是与碳酸钠反应的稀盐酸溶液的2倍,
由反应的化学方程式CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑,2HCl~CO2,
则大理石和稀盐酸反应产生CO2的质量为0.44g×2=0.88g,故正确,不符合题意。
B. c点为碳酸钠与氯化钙完全反应时,对应的溶液中溶质是氯化钠,根据质量守恒定律,反应前后钠元素的质量不变,则溶质的质量=30g×10.6%×=3.51g,故错误,符合题意。
C. a点稀盐酸有剩余,对应的溶液中有氯化钙、氯化氢、氯化钠三种溶质,故正确,不符合题意。
D. bc段:盐酸完全反应了,碳酸钠再与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,化学方程式为Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl,故正确,不符合题意。
故答案为:B。
【分析】碳酸钠先与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,
盐酸完全反应了,碳酸钠再与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠。
根据质量守恒定律,反应前后元素的种类、质量不变分析。
15.(2023·随州)下列所示的四个图像中,能正确反应对应变化关系的是
A.向等质量的水中分别加入相同质量的NaOH和固体
B.分别向等质量的镁粉和铁粉中滴加溶质质量分数相同的稀硫酸
C.向部分变质的NaOH溶液中滴加稀盐酸
D.向和的混合溶液中逐滴加入溶液
【答案】C
【知识点】常见化学反应中的质量关系
【解析】【解答】A. 氢氧化钠固体溶于水会放热,硝酸铵固体溶于水会吸热,会使温度分别升高、降低,一段时间后温度恢复至常温,故错误,不符合题意。
B. 分别向等质量的镁粉和铁粉中滴加溶质质量分数相同的稀硫酸,若消耗硫酸相同,则生成氢气质量相同,所以开始两斜线是重合的,后因为硫酸过量,镁的相对原子质量小消耗的硫酸多,生成的氢气多,拐点高些,故错误,不符合题意
C. 变质的氢氧化钠溶液中含有碳酸钠,向部分变质的氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸,先与氢氧化钠反应生成氯化钠和水,开始时不会生成气体,氢氧化钠消耗完再与碳酸钠反应会生成二氧化碳气体,所以气体的质量先是零,滴加一定量的稀盐酸后,再不断上升,最后形成一条水平直线;故正确,符合题意。
D. 向硫酸钠和硫酸的混合溶液中逐滴加入氢氧化钡溶液,硫酸和氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀和水,硫酸钠和氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化钠,恰好完全反应时溶液为氢氧化钠溶液显碱性,溶液的pH应大于7,故错误,不符合题意
故答案为:C。
【分析】根据结合所涉及的化学知识,正确分析各变化的过程,注意分析坐标轴表示的意义、曲线的起点、折点及变化趋势,进而确定正确的图象。
二、实验探究题
16.(2022·宜昌)氧气是人类不可离开的物质。根据下列装置图回答问题。
(1)实验室用氯酸钾制氧气的化学方程式为 ,其发生装置可选用(填字每序号,下同): ,用C装置收集氧气前,将集气瓶内空气完全排尽的方法是 。
(2)某同学欲按图F所示方法做细铁丝燃烧的实验,收集所需氧气最好选用的装置是 ;做硫燃烧实验,收集所需氧气最好选用的装置是 。由此可见,选择气体的收集方法主要应考虑气体的性质,此外往往还要考虑 。
(3)如图所示,利用红磷与空气中的氧气反应验证质量守恒定律。
①用红热的玻璃管引燃红磷,其燃烧过程中能观察到的现象是 ,反应的化学方程式为 。
②待红磷熄灭后再次称量,天平不再平衡,其原因可能是 。
A.装置漏气
B.用橡胶塞塞紧锥形瓶速度太慢
C.红磷太少
D.没有等锥形瓶冷却就再次称量
【答案】(1);A;将集气瓶放平,向其中灌满水,用玻璃片盖住,然后倒置在水槽中
(2)D;C;操作是否优化
(3)冒白烟、放热、气球膨胀;;ABD
【知识点】氧气的实验室制法;验证质量守恒定律
【解析】【解答】(1)氯酸钾在二氧化锰的催化作用和加热条件下分解生成氯化钾和氧气,反应的化学方程式为:。氯酸钾和二氧化锰都是固体,反应需要加热,故其发生装置可选用:A。用C装置收集氧气,应先将集气瓶内空气完全排尽,其方法是:将集气瓶放平,向其中灌满水,用玻璃片盖住,然后倒置在水槽中。
(2)氧气不易溶于水可用排水法收集,氧气密度比空气略大,可用向上排空气法收集。某同学欲按图F所示方法做细铁丝燃烧的实验,集气瓶底部铺有一层细沙,目的是防止燃烧时生成物熔化后溅落下来炸裂瓶底,收集氧气前就必须把细沙放入瓶底,故所需氧气最好采用向上排空气法,选用的收集装置是:D;做硫燃烧实验时,燃烧生成的二氧化硫污染空气,但二氧化硫能溶于水,所以实验时瓶底需预留少量水吸收二氧化硫,为了便于预留水,故此时收集所需氧气最好采用排水法,选用的装置是:C。由此可见,选择气体的收集方法主要应考虑气体的性质,此外还要考虑:操作是否优化。
(3)①用红热的玻璃管引燃红磷,红磷在瓶内空气中燃烧生成五氧化二磷,五氧化二磷是一种白色固体,装置中玻璃管上端套有气球,整个装置始终处于密闭状态,燃烧过程中放出大量的热,瓶内气体受热体积膨胀,故其燃烧过程中能观察到的现象是:冒白烟、放热、气球膨胀。红磷在空气中燃烧生成五氧化二磷,反应的化学方程式为:。
②待红磷熄灭后再次称量,天平不再平衡,其原因可能是:ABD。
A.如果装置漏气,燃烧过程中瓶内压强增大,会有气体逸出,但冷却后不能回到瓶内,天平不再平衡,正确;
B.用橡胶塞塞紧锥形瓶速度太慢,红磷燃烧产生的热使得瓶内气体体积膨胀,部分气体从瓶内逸出,冷却后不能再回到瓶内,天平不再平衡,正确;
C.如果装置气密性良好,红磷太少,瓶内发生的反应很快就会停止,但瓶内与瓶外没有发生物质交流,天平平衡,不正确;
D.实验时没有等锥形瓶冷却就再次称量,此时气球还处于膨胀状态,产生浮力,天平不再平衡,正确。
【分析】(1)根据氯酸钾分解生成氯化钾和氧气,选择固体加热型发生装置,排水气体前需先将集气瓶中注满水分析;
(2)根据铁丝燃烧实验瓶底有细沙最好选择向上排空气法收集氧气,硫燃烧实验最好选择排水法收集氧气及操作特点对收集方法的要求分析;
(3)根据磷燃烧现象、验证质量守恒定律时有气体参与的实验装置漏气、塞胶塞时过慢、未冷却时称量都会影响实验结果分析。
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