第五单元 化学反应的定量关系
第五单元 化学反应的定量关系 基础诊断卷
时间：45 min 满分：100 分
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Mg 24 P 31
一、选择题（每小题 3 分）
1.在我们日常生活中处处存在化学现象，下列现象能够用质量守恒定律解释的是( )
A. 樟脑丸在衣柜里逐渐消失
B. 水变成冰，体积变大
C. 蜡烛熔化冷却后，质量不变
D. 木炭在氧气中燃烧后质量减小
答案：D
解析：樟脑丸在衣柜里逐渐消失是分子不断运动的结果，过程中没有新物质生成，属于物理变
化，不能用质量守恒定律解释，A 错误；水变成冰，体积变大，是分子间的间隔变大引起的，
过程中没有新物质生成，属于物理变化，不能用质量守恒定律解释，B 错误；蜡烛熔化冷却
过程中没有新物质生成，属于物理变化，不能用质量守恒定律解释，C 错误；木炭在氧气中
燃烧后质量减小，过程中有新物质生成，属于化学变化，可以用质量守恒定律解释，D 正确。
质量守恒定律的适用范围适用于所有的化学反应，不适用于物理变化；质量守恒定律指的是化
学反应前后的相关质量关系守恒，不是体积守恒。
2.“生命至上，安全第一”，为及时发现天然气泄漏，某燃气公司常在天然气中加入少量具有特
殊气味的乙硫醇(C2H6S) 。乙硫醇在空气中能燃烧，其充分燃烧的化学方程式为
2C2H6S + 9O 点燃2 4CO2 + 6H2O+ 2X。物质 X 的化学式为( )
A. H S B. SO C. H SO D. SO
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答案：D
解析：
反应物 已知的生成物
4 个碳原子、12 个氢原子、2 个硫原子、18 4 个碳原子、14 个氧原子、12 个氢原
个氧原子 子
2X 分子中含有 2 个硫原子和 4 个氧原子，物质 X 的化学式为SO2
3. 在书写磷与氧气反应的化学方程式时，配平之前，首先要对原子的种类和数目进行观察。
如图所示，方框内应填写的数字为( )
A. 3 B. 4 C. 7 D. 9
答案：A
解析：配平化学方程式之前，首先要对反应物和生成物中的原子的种类和数目进行观察。没有
配平时，反应物中磷原子个数为 1，氧原子的个数为 2，故反应物中原子总个数为 3。故选 A。
4. 过氧化钠(Na O )常用作潜水艇中的供氧剂，它与水反应后的生成物可能是( )
A. NaOH 和 O B. Na CO 和 O
C. Na O 和 O D. NaOH 和 H
答案：A
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解析：根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，过氧化钠由钠元素和氧元素组成，
水由氢元素和氧元素组成，过氧化钠常用作潜水艇中的供氧剂，其与水反应后，生成物中有氧
气，且生成物中只能含有钠元素、氢元素和氧元素。氢氧化钠和氧气中含有钠元素、氢元素和
氧元素；碳酸钠中含有碳元素；氧化钠和氧气中都没有氢元素；氢氧化钠和氢气中含有钠元素、
氢元素和氧元素，但生成物没有氧气。故选 A。
5. 乙烯的化学式为 C H ，关于化学方程式 C2H4 + 3O 点燃2 2H2O+ 2CO2的描述中正确的是
( )
A. 乙烯加氧气在点燃的条件下等于二氧化碳和水
B. 1 个乙烯和 3 个氧气在点燃的条件下反应生成 2 个水和 2 个二氧化碳
C. 1 个乙烯分子和 3 个氧分子在点燃的条件下反应生成 2 个水分子和 2 个二氧化碳分子
D. 1 g 乙烯和 3 g 氧气在点燃的条件下反应生成 2 g 水和 2 g 二氧化碳
答案：C
解析： 该化学方程式可表示乙烯和氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳和水，
在化学方程式中，“+”读作和，“ ”读作生成，A 不符合题意；该化学方程式可
表示 1 个乙烯分子和 3 个氧分子在点燃的条件下反应生成 2 个水分子和 2 个二氧化碳
分子，B 不符合题意，C 符合题意；根据化学方程式及各物质间的质量关系可知，
该化学方程式可表示，28 份质量的乙烯和 96 份质量的氧气在点燃的条件下反应生
成 36 份质量的水和 88 份质量的二氧化碳，D 不符合题意。
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6，正确书写化学方程式是学习化学的基本技能，下列化学方程式书写正确的是( )
A.铁丝在氧气中燃烧：4Fe + 3O 点燃2 2Fe2O3
B.实验室用过氧化氢分解的方法制取氧气：H O MnO22 2 H2 ↑+ O2 ↑
C.红磷燃烧：4P + 5O2 2P2O5
D.水在通电条件下分解：2H O 通电2 2H2 ↑+ O2 ↑
答案：D
解析：铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，化学方程式为 3Fe + 2O 点燃2 Fe3O4 ，
A 错误；过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下分解产生水和氧气，化学方程式为
2H O MnO22 2 2H2O+ O2 ↑ ，B 错误；红磷燃烧生成五氧化二磷，化学方程式为
4P + 5O 点燃2 2P2O5 ，C 错误；水在通电条件下分解生成氢气和氧气，化学方程式
为2H 通电2O 2H2 ↑+ O2 ↑ ，D 正确。
7. 科学家成功研制出一种合成甲醇(CH OH)的新工艺，其反应的微观示意图如图。有关说法
正确的是( )
A. 反应前后共有四种分子
B. 该反应属于化合反应
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C. 反应前后原子、分子数目不变
D. 该反应有单质生成
答案：B
细菌
解析：由反应的微观示意图可知，该反应的化学方程式是 2CH4 + O2 2CH3OH 。反
一定条件
应前后共有 3 种分子，A 错误；该反应为两种物质反应生成一种物质，符合“多变一”的特点，
属于化合反应，B 正确；根据质量守恒定律，反应前后原子数目不变，由化学方程式可知，反
应前后分子数目改变，C 错误；由化学方程式可知，生成的甲醇属于化合物，没有单质生成，
D 错误。
8. 在反应 2A + 3B C + 2D 中，36 g A 与 56 g B 恰好完全反应生成 28 g C 和一定质量的
D，若 C 的相对分子质量为 14，则 C 和 D 的相对分子质量之比为( )
A. 7:8 B. 7:1 C. 7:16 D. 7:3
答案：A
解析：在反应 2A + 3B C + 2D 中，36 g A 与 56 g B 恰好完全反应生成 28 g C 和
一定质量的 D，根据质量守恒定律可知，生成 D 的质量为 36 g + 56 g 28 g = 64 g ；
设 D 的相对分子质量为 。
2A + 3B C + 2D
14 2 ×
28g 64g
14 = 28 g = 16
2× 64 g
则 C 和 D 的相对分子质量之比为 14: 16 = 7: 8 。故选 A。
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9，用如图装置验证质量守恒定律。在锥形瓶中放入一小粒白磷，玻璃管下端刚好能与白磷接
触，将整套装置放在托盘天平上调节至平衡，取下橡胶塞，将玻璃管放在酒精灯火上灼烧至红
热，然后将玻璃管趁热放回锥形瓶中，迅速塞紧瓶塞，此时玻璃管将白磷引燃，待锥形瓶冷却
后观察天平是否平衡。下列说法不正确的是( )
A. 该实验装置气密性必须要好，白磷不一定要过量
B. 反应前锥形瓶内白磷和氧气的总质量一定等于反应后生成的五氧化二磷的质量
C. 实验前天平保持平衡，实验后如果取下橡胶塞，则天平指针向左偏
D. 细沙的作用是隔热，防止白磷燃烧放出大量的热使锥形瓶底部炸裂
答案：B
解析：该实验装置气密性必须要好，以防装置漏气影响验证结果；根据质量守恒定律，参加反
应的各物质质量之和等于反应后生成的各物质质量之和，白磷不一定要过量，只需要看到白磷
燃烧，说明已发生化学反应即可，A 正确。若白磷与氧气刚好完全反应，则反应前锥形瓶内
白磷和氧气的总质量等于反应后生成的五氧化二磷的质量；若白磷或氧气有剩余，则反应前锥
形瓶内白磷和氧气的总质量大于反应后生成的五氧化二磷的质量，B 错误。白磷燃烧会消耗
氧气生成五氧化二磷，随着反应的进行，固体质量不断增大，氧气质量不断减小，实验前天平
保持平衡，实验后如果取下橡胶塞，外界的空气就会进入锥形瓶，导致左盘上物质总质量变大，
天平指针向左偏，C 正确。细沙的作用是隔热，防止白磷燃烧放出大量的热使锥形瓶底部炸
裂，D 正确。
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10. 化学课上老师演示“粉笔蜡烛”的燃烧实验（如图）。实验中观察到粉笔上产生黄色火焰，
实验结束后粉笔未损耗，石蜡减少。下列说法错误的是( )
A. 粉笔的孔隙能输送石蜡蒸气
B. 该实验能说明石蜡燃烧生成了二氧化碳和水
C. 该实验说明石蜡中含碳、氢、氧三种元素
D. 实验过程中可能观察到 U 形管内出现黑烟
答案：C
解析：实验中观察到粉笔上产生黄色火焰，实验结束后粉笔未损耗，石蜡减少，说明石蜡蒸气
在粉笔上燃烧产生黄色火焰，因此粉笔的孔隙能输送石蜡蒸气，A 正确。由题图可知，实验
过程中，U 形管内壁有水雾，说明石蜡燃烧生成了水；澄清石灰水变浑浊，说明石蜡燃烧生
成了二氧化碳，故该实验能说明石蜡燃烧生成了二氧化碳和水，B 正确。根据上述分析可知，
石蜡燃烧生成了二氧化碳和水，因为氧气参加了反应，所以石蜡燃烧生成二氧化碳和水，能说
明石蜡中含有碳元素和氢元素，不能说明石蜡含有氧元素，C 错误。若氧气不足，石蜡燃烧
不充分，实验过程中可能观察到 U 形管内出现黑烟，D 正确。
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11. 在密闭容器中有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下发生反应，测得反应前后各物质
的质量分数如图所示。下列说法正确的是( )
A. 该反应属于分解反应
B. 丙一定是单质
C. 若消耗 3 g 乙，则生成 17 g 丙
D. 甲、乙的质量之和一定等于丙的质量
答案：C
解析：反应前，丙的质量分数为 1 - 70% - 14% - 10% = 6% ，反应后，乙的质量分数为 1 - 42%
- 40% - 10% = 8% ；反应后，甲和乙的质量分数减小，甲和乙是反应物，丙的质量分数增加，
丙是生成物，丁的质量分数不变，丁可能是催化剂，也可能是不参与反应的杂质。由分析可知，
甲、乙是反应物，丙是生成物，该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，A 不符合题意。
丙是化合反应的生成物，根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变可判断，丙一定是化合物，
B 不符合题意。参加反应的乙与反应生成的丙的质量比为(14% - 8%):(40% - 6%) = 3:17，若消
耗 3 g 乙，则生成 17 g 丙，C 符合题意。根据质量守恒定律，参加反应的甲、乙的质量之
和一定等于反应生成的丙的质量，没有参加反应的物质的质量不能计算在内，D 不符合题意。
12. 密闭容器中在一定条件下发生某化学反应，各物质的分子数目随时间变化情况如图甲所示，
物质 Y、Z 的质量随时间变化情况如图乙所示。下列说法错误的是( )
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A. 该反应属于化合反应
B. 参加反应的 X 与 Z 的质量比为 3:17
C. Y 与 Z 的相对分子质量之比为 14:17
D. t 后 X、Y、Z 能同时在容器中存在
答案：C
解析：反应后，X、Y 的分子数目减少，Z 的分子数目增多，说明 X 和 Y 是反应物，Z 是生
成物，该反应是由两种物质生成一种物质的反应，属于化合反应，A 正确；由题图乙可知，参
加反应的 Y 的质量为 70 g 56 g = 14 g，生成的 Z 的质量为 17 g，根据质量守恒定律，参加
反应的 X 的质量为 17 g 14 g = 3 g ，故参加反应的 X 与 Z 的质量比为 3 g: 17 g = 3: 17，B
正确；由题图甲可知，参加反应的 Y 和 Z 的分子个数比为(5 4 ): 2 = 1: 2，由题图乙可知，
参加反应的 Y 和 Z 的质量比为 14 g: 17 g = 14: 17，设 Y 与 Z 的相对分子质量之比为 : ，则
有 = 14 ，由此可知 : = 28: 17，C 错误；由题图甲可知， 1后，容器内反应物 X、Y 与产2 17
物 Z 三种物质都有剩余且分子数目保持不变，说明 1 反应停止，三种物质同时在容器中存在，
D 正确。
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二、填空及简答题（共 4 小题，共 28 分）
13. 化学方程式是重要的化学用语，请按要求回答下列问题。
（1）配平下列化学方程式（将化学计量数填入空格内）。
①①___Al +___Fe O 高温2 3 2Fe +___Al2O3
②___C4H10O +___O2 =___CO2 +___H2O
答案：①2；1；1 ②1；6；4；5
解析：①可采用观察法配平该化学方程式，铁前面的化学计量数为 2，氧化铁前面的化学计量
数为 1，氧化铝前面的化学计量数为 1，铝前面的化学计量数为 2；②假设 C H O 前的化学
计量数为 1，则 O 、CO 、H O 前面的化学计量数分别为 6、4、5。
（2）用化学方程式表示下列变化。
①肼 - 空气燃料电池有望应用于汽车工业，肼(N H )与氧气在特定条件下反应生成一种单质和
水，该反应的化学方程式为__________________________。
②利用一种新型人造树叶在光照条件下进行光合作用，可将二氧化碳和水转化为乙醇(C H OH)
和氧气，从而减少空气中二氧化碳的含量，该反应的化学方程式为
_______________________________。
人造树叶
答案：①N2H4 + O 特定条件2 N2 + 2H2O ②2CO2 + 3H2O C2H5OH + 3O2
光照
解析：① 肼(N2H4) 与氧气在特定条件下反应生成一种单质和水，根据质量守恒定律，化学反
应前后元素种类不变，则生成的单质是氮气，化学方程式为N H + O 特定条件2 4 2 N2 + 2H2O ；
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② 二氧化碳与水在人造树叶和光照条件下反应，生成乙醇和氧气，反应的化学方程式为
人造树叶
2CO2 + 3H2O C2H5OH + 3O2 。
光照
14. 硝酸铵(NH NO ) 是一种重要的化工原料，其工业合成的主要流程如图。
（1）氧化炉、合成室中均用到 NH ，工业上合成 NH 的反应的化学方程式为
高温、高压
N2 + 3H2 2NH3 ，该反应属于______反应。
催化剂
（2）吸收塔中的反应分两步进行，如图为第一步反应的微观示意图，在方框内补全相应微观
粒子的图示。
（3）NH NO 中氮元素质量分数的计算式为_____________________。
答案：
（1）化合
（2）
（3） 14×2 × 100%
14×2+1×4+3×16
解析：
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（1）工业上合成 NH 的反应为氮气和氢气在高温、高压和催化剂的条件下生成氨气，该反
应符合“多变一”的特点，属于化合反应。
（2）吸收塔中的反应分两步进行，第一步反应是一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮，反应的
化学方程式为 2NO + O2 2NO2 ，则方框内的微观粒子是两个一氧化氮分子。
（3） NH4NO
14×2
3中氮元素质量分数的计算式为 × 100% 。14×2+1×4+3×16
15. 某同学进行如图所示的实验，步骤如下。
步骤Ⅰ：取一根用砂纸打磨干净的长镁条和一个陶土网，将它们一起放在托盘天平上称量，质
量为 M 。
步骤Ⅱ：在陶土网上方将镁条点燃，镁条剧烈燃烧，放出热量，产生白烟(MgO) ，陶土网上有
白色固体(MgO) 。
步骤Ⅲ：镁条完全燃烧后，将白色固体与陶土网一起放在托盘天平上称量，质量为 M ，M =
M 。
（1）步骤Ⅱ中，发生反应的化学方程式为_____________________________，在实验现象叙述
中缺少一点，缺少的是______________________________________。
（2）用质量守恒定律解释 M = M 的原因：________________________________________
___________________________________________________________________。
（3）镁条燃烧过程中产生白烟的质量与陶土网上白色固体的质量比为。
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答案：
（1）2Mg + O 点燃2 2MgO ；发出耀眼的白光
（2）扩散到空气中的氧化镁的质量等于参加反应的氧气质量
（3）2:3
解析：
（1）镁和氧气在点燃的条件下反应生成氧化镁，化学方程式为
2Mg + O 点燃2 2MgO ；现象为剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放出热量，生成白色固体。
（2）理论上 M 应小于 M ，是因为反应生成的氧化镁的质量等于参加反应的镁和氧气的质
量之和。但实际称得 M = M ，可能的原因是扩散到空气中的氧化镁的质量等于参加反应的
氧气质量。
（3）镁条燃烧过程中产生白烟的质量与陶土网上白色固体的质量比为扩散到空气中的氧化镁
与剩余的氧化镁的质量比，即参加反应的氧气的质量与剩余的氧化镁的质量比，结合化学方程
式可得二者的质量比为 32:[(2×40) - 32] = 2:3 。
16. 结合对质量守恒定律的理解，回答问题。
（1）在一定条件下，4 克 A 与 5 克 B 混合充分反应能生成 6 克 C，剩余 3 克 B。照此
计算，若将 8 克 A 与 3 克 B 混合充分反应，最多可生成___克 C。
（2）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下表所示。
物质 CO O2 H2O W
反应前质量/g 6 58 5 23
反应后质量/g 10 32 0
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① 表中 X 的数值为____。
② 反应中 O 和 H O 变化的质量比为______。
答案：
（1）9
（2）① 50；② 16:9
解析：
（1）在一定条件下，4 克 A 与 5 克 B 混合充分反应能生成 6 克 C，剩余 3 克 B，则 A
完全反应，参加反应的 A、B 与生成 C 的质量比为 4 g:(5 g - 3 g):6 g = 2:1:3 。若将 8 克 A
与 3 克 B 混合充分反应，则 A 过量，B 完全反应，参加反应的 A 的质量为 6 g ，生成 C
的质量为 6 g + 3 g = 9 g 。
（2）① 根据质量守恒定律，化学反应前后物质的总质量不变，则 X 的数值为 6 + 58 + 5 + 23
- 10 - 32 - 0 = 50 。
② 反应中 O 和 H O 变化的质量比为(58 g - 10 g):(32 g - 5 g) = 16:9 。
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三、实验及探究题（共 2 小题，共 30 分）
17. 兴趣小组的同学进行如图实验验证质量守恒定律，请结合图示回答下列问题。
【基础设问】
（1）实验 1：将铜粉平铺于锥形瓶底部，按照如图所示组装仪器，并称量质量为 m ；再将
锥形瓶置于陶土网上加热，发生反应的化学方程式为______________________，一段时间后停
止加热，待装置冷却后再次称量质量为 m ，则 m ______m （填“> ”“=”或“< ”）。
（2）实验 2：倾斜锥形瓶使硫酸铜溶液与打磨光亮的铁丝接触，可观察到的现象是
___________________________________________。反应前后电子秤示数______（填“变大”“变
小”或“不变”）。
（3）实验 1 和实验 2 均能用于验证质量守恒定律，从微观角度分析，化学反应中质量守恒
的原因是在化学反应前后，原子的__________________都不改变。
（4）实验 3：倾斜锥形瓶使过氧化氢溶液流入烧杯中，一段时间后，比较该操作前后电子秤
示数发现反应前后的质量并不相等，其原因是__________________________________。
【实验反思】
（5）实验 1 中气球的作用是_______________________________________。实验 2 中需用砂
纸打磨铁丝表面，其目的是_________________________________________。
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【改进拓展】
（6）如实验 1 和实验 3 这类有气体参与或有气体生成的反应用于验证质量守恒定律时，反
应需在______________________中进行。
答案：
（1）2Cu + O △2 2CuO
（2）铁丝表面有红色固体析出，溶液由蓝色变为浅绿色； 不变
（3）种类、数目和质量
（4）反应生成的氧气会逸散到空气中
（5）密封、调节锥形瓶内外压强； 除去铁丝表面的氧化物和污物
（6）密闭容器
解析：
（1） 实验 1 中，铜和氧气在加热的条件下反应生成氧化铜，化学方程式为
2Cu + O △2 2CuO ；依据质量守恒定律，化学反应前后物质的总质量不变，实验在密闭
容器内进行，故 m = m 。
（2）实验 2 中，铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，观察到铁丝表面有红色固体析出，溶液
由蓝色变为浅绿色；依据质量守恒定律，反应前后物质的总质量不变，则反应前后电子秤示数
不变。
（3）实验 1 和实验 2 均能验证质量守恒定律，从微观角度分析，化学反应中质量守恒的原
因是在化学反应前后，原子的种类、数目和质量都不改变。
（4）实验 3 中，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，生成的氧气会从烧杯
中逸散到空气中，故反应后电子秤读数会偏小。
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（5）实验 1 中气球的作用是密封，同时调节锥形瓶内外压强；实验 2 中需用砂纸打磨铁丝
表面，其目的是除去铁丝表面的氧化物和污物，防止干扰反应。
（6）如实验 1 和实验 3 这类有气体生成或有气体参与的反应用于验证质量守恒定律时，反
应需在密闭容器中进行。
化学反应前后的“变”与“不变”
① 化学反应前后一定改变：物质种类、分子种类。
② 化学反应前后一定不变：物质总质量、元素种类、元素质量、原子种类、原子数目、原子
质量。
③ 化学反应前后可能改变：分子数目、元素化合价、物质状态。
18. 特定人群、环境对氧气的需求不同。如何基于特定需求设计和制作简易供氧器呢？在老师
的指导下，同学们开展了下列活动。
【界定任务】
小英同学认为，首先了解制作简易供氧器的供氧原理再确定制取装置。
【建构模型】
老师提供了如图甲实验装置，同学们选择用过氧化氢分解和加热高锰酸钾的方法获得氧气。
甲
（1）图甲中仪器①的名称是__________。
（2）实验室用高锰酸钾制取一瓶较纯净的氧气，应选用图甲中的装置组合是____（填序号），
化学方程式为_______________________________________________________，试管口略向下
倾斜的原因是__________________________________________________________________。
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【模仿改造】
化学制氧机（如图乙）利用过碳酸钠白色固体、二氧化锰黑色粉末产生氧气。过碳酸钠
(2Na CO ·3H O ) 加水溶解会分解生成碳酸钠和过氧化氢。用该制氧机制氧时，在反应仓中加
入适量水，再先后加入过碳酸钠和二氧化锰，反应仓内有黑色粉末翻腾，液体变得浑浊，仓壁
变得温热，加湿过滤仓底部导气管口有气泡冒出。
乙
（3）加湿过滤仓不仅可以过滤杂质，还利用氧气______溶于水的性质，使氧气变得湿润；可
根据________________来判断产生氧气的速率。
（4）验证加湿过滤仓导出的气体是氧气的方法：
_________________________________________
_____________________________________________________________________________
（5）制氧机内部气流采用高压进低压出（即产生的气体在高处聚集，经导管从低处进入加湿
过滤仓）的方式，可能的原因有___________________________________（写一点即可）。
（6）选择制作简易供氧器的反应原理时，不需要考虑的因素是________。
A.原料是否价廉易得 B.所制气体的性质
C.反应速率是否适中 D.制得的气体是否纯净
E.实验条件是否易于控制 F.是否安全、环保
答案：
（1）长颈漏斗
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（2）AE ；2KMnO △4 K2MnO4 +MnO2 + O2 ↑ ；防止冷凝水回流使试管炸裂
（3）不易；产生气泡的速率
（4）将带火星的木条放在导管口，若木条复燃，则说明气体为氧气
（5）有利于气体排出（合理即可）
（6）B
解析：
（1）由题图甲可知，仪器①的名称为长颈漏斗。
（2）高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，
其化学方程式为 2KMnO △ K MnO + MnO + O ↑ ；该反应的反应物为固体，反应条件为
加热，所以发生装置选择固体加热型装置，故发生装置选择 A，因为氧气密度大于空气密度
且氧气不易溶于水，所以要收集较纯净的氧气，可用排水法收集，故收集装置选择 E ；加热
试管里的固体时，试管口需要向下倾斜，防止冷凝水回流使试管炸裂。
（3）氧气不易溶于水，所以可用加湿过滤仓来处理氧气。将氧气通入加湿过滤仓中，可观察
到导气管口有气泡冒出，所以可以通过产生气泡的速率判断产生氧气的速率。
（4）氧气具有支持燃烧的特性，可将带火星的木条放在导管口，若木条复燃，则说明气体为
氧气。
（5）制氧机内部气流采用高压进低压出的方式，可更容易将氧气释放至加湿过滤仓中，更利
于除杂提纯氧气等。
（6）选择制作简易供氧器的反应原理时，需要考虑的因素有原料是否价廉易得，反应速率是
否适中，实验条件是否易于控制，是否安全、环保，制得的气体是否纯净，不需要考虑所制气
体的性质，故选 B。
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第五单元 化学反应的定量关系
四、计算题（共 1 小题，共 6 分）
19. 化学项目小组用图甲所示装置验证质量守恒定律。点燃红磷前电子天平示数为 106.23 g
（如图甲）。验证质量守恒定律后，待白烟完全沉降取下橡胶塞，片刻后再一起称量，电子天
平示数稳定为 106.28 g （如图乙）。
回答下列问题。
甲 乙
（1）仪器Ⅰ的名称为________（填“锥形瓶”或“烧杯”）。
（2）计算参加反应的红磷的质量(结果精确到 0.01 g) 。
答案：
（1）锥形瓶
（2）参加反应的氧气的质量为 106.28 g - 106.23 g = 0.05 g 。
设参加反应的红磷的质量为 x 。
4P + 5O 点燃2 2P2O5
124 160
0.05g
124 = = 124×0.05 g ≈ 0.04 g
160 0.05 g 160
答：参加反应的红磷的质量约为 0.04 g 。
129/196第五单元 化学反应的定量关系
第五单元 化学反应的定量关系 基础诊断卷
时间：45 min 满分：100 分
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Mg 24 P 31
一、选择题（每小题 3 分）
1.在我们日常生活中处处存在化学现象，下列现象能够用质量守恒定律解释的是( )
A. 樟脑丸在衣柜里逐渐消失
B. 水变成冰，体积变大
C. 蜡烛熔化冷却后，质量不变
D. 木炭在氧气中燃烧后质量减小
2.“生命至上，安全第一”，为及时发现天然气泄漏，某燃气公司常在天然气中加入少量具有特
殊气味的乙硫醇(C2H6S) 。乙硫醇在空气中能燃烧，其充分燃烧的化学方程式为
2C 点燃2H6S + 9O2 4CO2 + 6H2O+ 2X。物质 X 的化学式为( )
A. H S B. SO C. H SO D. SO
3. 在书写磷与氧气反应的化学方程式时，配平之前，首先要对原子的种类和数目进行观察。
如图所示，方框内应填写的数字为( )
A. 3 B. 4 C. 7 D. 9
4. 过氧化钠(Na O )常用作潜水艇中的供氧剂，它与水反应后的生成物可能是( )
A. NaOH 和 O B. Na CO 和 O
C. Na O 和 O D. NaOH 和 H
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第五单元 化学反应的定量关系
5.乙烯的化学式为 C H ，关于化学方程式 C 点燃2H4 + 3O2 2H2O+ 2CO2的描述中正确的是
( )
A. 乙烯加氧气在点燃的条件下等于二氧化碳和水
B. 1 个乙烯和 3 个氧气在点燃的条件下反应生成 2 个水和 2 个二氧化碳
C. 1 个乙烯分子和 3 个氧分子在点燃的条件下反应生成 2 个水分子和 2 个二氧化碳分子
D. 1 g 乙烯和 3 g 氧气在点燃的条件下反应生成 2 g 水和 2 g 二氧化碳
6，正确书写化学方程式是学习化学的基本技能，下列化学方程式书写正确的是( )
A.铁丝在氧气中燃烧：4Fe + 3O 点燃2 2Fe2O3
B.实验室用过氧化氢分解的方法制取氧气：H MnO22O2 H2 ↑+ O2 ↑
C.红磷燃烧：4P + 5O2 2P2O5
D.水在通电条件下分解：2H O 通电2 2H2 ↑+ O2 ↑
7. 科学家成功研制出一种合成甲醇(CH OH)的新工艺，其反应的微观示意图如图。有关说法
正确的是( )
A. 反应前后共有四种分子
B. 该反应属于化合反应
C. 反应前后原子、分子数目不变
D. 该反应有单质生成
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第五单元 化学反应的定量关系
8. 在反应 2A + 3B C + 2D 中，36 g A 与 56 g B 恰好完全反应生成 28 g C 和一定质量的
D，若 C 的相对分子质量为 14，则 C 和 D 的相对分子质量之比为( )
A. 7:8 B. 7:1 C. 7:16 D. 7:3
9，用如图装置验证质量守恒定律。在锥形瓶中放入一小粒白磷，玻璃管下端刚好能与白磷接
触，将整套装置放在托盘天平上调节至平衡，取下橡胶塞，将玻璃管放在酒精灯火上灼烧至红
热，然后将玻璃管趁热放回锥形瓶中，迅速塞紧瓶塞，此时玻璃管将白磷引燃，待锥形瓶冷却
后观察天平是否平衡。下列说法不正确的是( )
A. 该实验装置气密性必须要好，白磷不一定要过量
B. 反应前锥形瓶内白磷和氧气的总质量一定等于反应后生成的五氧化二磷的质量
C. 实验前天平保持平衡，实验后如果取下橡胶塞，则天平指针向左偏
D. 细沙的作用是隔热，防止白磷燃烧放出大量的热使锥形瓶底部炸裂
10. 化学课上老师演示“粉笔蜡烛”的燃烧实验（如图）。实验中观察到粉笔上产生黄色火焰，
实验结束后粉笔未损耗，石蜡减少。下列说法错误的是( )
A. 粉笔的孔隙能输送石蜡蒸气
B. 该实验能说明石蜡燃烧生成了二氧化碳和水
C. 该实验说明石蜡中含碳、氢、氧三种元素
D. 实验过程中可能观察到 U 形管内出现黑烟
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第五单元 化学反应的定量关系
11. 在密闭容器中有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下发生反应，测得反应前后各物质
的质量分数如图所示。下列说法正确的是( )
A. 该反应属于分解反应
B. 丙一定是单质
C. 若消耗 3 g 乙，则生成 17 g 丙
D. 甲、乙的质量之和一定等于丙的质量
12. 密闭容器中在一定条件下发生某化学反应，各物质的分子数目随时间变化情况如图甲所示，
物质 Y、Z 的质量随时间变化情况如图乙所示。下列说法错误的是( )
A. 该反应属于化合反应
B. 参加反应的 X 与 Z 的质量比为 3:17
C. Y 与 Z 的相对分子质量之比为 14:17
D. t 后 X、Y、Z 能同时在容器中存在
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第五单元 化学反应的定量关系
二、填空及简答题（共 4 小题，共 28 分）
13. 化学方程式是重要的化学用语，请按要求回答下列问题。
（1）配平下列化学方程式（将化学计量数填入空格内）。
①①___Al +___Fe O 高温2 3 2Fe +___Al2O3
②___C4H10O +___O2 =___CO2 +___H2O
（2）用化学方程式表示下列变化。
①肼 - 空气燃料电池有望应用于汽车工业，肼(N H )与氧气在特定条件下反应生成一种单质和
水，该反应的化学方程式为__________________________。
②利用一种新型人造树叶在光照条件下进行光合作用，可将二氧化碳和水转化为乙醇(C H OH)
和氧气，从而减少空气中二氧化碳的含量，该反应的化学方程式为
_______________________________。
14. 硝酸铵(NH NO ) 是一种重要的化工原料，其工业合成的主要流程如图。
（1）氧化炉、合成室中均用到 NH ，工业上合成 NH 的反应的化学方程式为
高温、高压
N2 + 3H2 2NH3 ，该反应属于______反应。
催化剂
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第五单元 化学反应的定量关系
（2）吸收塔中的反应分两步进行，如图为第一步反应的微观示意图，在方框内补全相应微观
粒子的图示。
（3）NH NO 中氮元素质量分数的计算式为_____________________。
15. 某同学进行如图所示的实验，步骤如下。
步骤Ⅰ：取一根用砂纸打磨干净的长镁条和一个陶土网，将它们一起放在托盘天平上称量，质
量为 M 。
步骤Ⅱ：在陶土网上方将镁条点燃，镁条剧烈燃烧，放出热量，产生白烟(MgO) ，陶土网上有
白色固体(MgO) 。
步骤Ⅲ：镁条完全燃烧后，将白色固体与陶土网一起放在托盘天平上称量，质量为 M ，M =
M 。
（1）步骤Ⅱ中，发生反应的化学方程式为_____________________________，在实验现象叙述
中缺少一点，缺少的是______________________________________。
（2）用质量守恒定律解释 M = M 的原因：________________________________________
___________________________________________________________________。
（3）镁条燃烧过程中产生白烟的质量与陶土网上白色固体的质量比为。
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第五单元 化学反应的定量关系
16. 结合对质量守恒定律的理解，回答问题。
（1）在一定条件下，4 克 A 与 5 克 B 混合充分反应能生成 6 克 C，剩余 3 克 B。照此
计算，若将 8 克 A 与 3 克 B 混合充分反应，最多可生成___克 C。
（2）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下表所示。
物质 CO O2 H2O W
反应前质量/g 6 58 5 23
反应后质量/g 10 32 0
① 表中 X 的数值为____。
② 反应中 O 和 H O 变化的质量比为______。
三、实验及探究题（共 2 小题，共 30 分）
17. 兴趣小组的同学进行如图实验验证质量守恒定律，请结合图示回答下列问题。
【基础设问】
（1）实验 1：将铜粉平铺于锥形瓶底部，按照如图所示组装仪器，并称量质量为 m ；再将
锥形瓶置于陶土网上加热，发生反应的化学方程式为______________________，一段时间后停
止加热，待装置冷却后再次称量质量为 m ，则 m ______m （填“> ”“=”或“< ”）。
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第五单元 化学反应的定量关系
（2）实验 2：倾斜锥形瓶使硫酸铜溶液与打磨光亮的铁丝接触，可观察到的现象是
___________________________________________。反应前后电子秤示数______（填“变大”“变
小”或“不变”）。
（3）实验 1 和实验 2 均能用于验证质量守恒定律，从微观角度分析，化学反应中质量守恒
的原因是在化学反应前后，原子的__________________都不改变。
（4）实验 3：倾斜锥形瓶使过氧化氢溶液流入烧杯中，一段时间后，比较该操作前后电子秤
示数发现反应前后的质量并不相等，其原因是__________________________________。
【实验反思】
（5）实验 1 中气球的作用是_______________________________________。实验 2 中需用砂
纸打磨铁丝表面，其目的是_________________________________________。
【改进拓展】
（6）如实验 1 和实验 3 这类有气体参与或有气体生成的反应用于验证质量守恒定律时，反
应需在______________________中进行。
18. 特定人群、环境对氧气的需求不同。如何基于特定需求设计和制作简易供氧器呢？在老师
的指导下，同学们开展了下列活动。
【界定任务】小英同学认为，首先了解制作简易供氧器的供氧原理再确定制取装置。
【建构模型】
老师提供了如图甲实验装置，同学们选择用过氧化氢分解和加热高锰酸钾的方法获得氧气。
甲
（1）图甲中仪器①的名称是__________。
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第五单元 化学反应的定量关系
（2）实验室用高锰酸钾制取一瓶较纯净的氧气，应选用图甲中的装置组合是____（填序号），
化学方程式为_______________________________________________________，试管口略向下
倾斜的原因是__________________________________________________________________。
【模仿改造】
化学制氧机（如图乙）利用过碳酸钠白色固体、二氧化锰黑色粉末产生氧气。过碳酸钠
(2Na CO ·3H O ) 加水溶解会分解生成碳酸钠和过氧化氢。用该制氧机制氧时，在反应仓中加
入适量水，再先后加入过碳酸钠和二氧化锰，反应仓内有黑色粉末翻腾，液体变得浑浊，仓壁
变得温热，加湿过滤仓底部导气管口有气泡冒出。
乙
（3）加湿过滤仓不仅可以过滤杂质，还利用氧气______溶于水的性质，使氧气变得湿润；可
根据________________来判断产生氧气的速率。
（4）验证加湿过滤仓导出的气体是氧气的方法：___________________________
_____________________________________________________________________________
（5）制氧机内部气流采用高压进低压出（即产生的气体在高处聚集，经导管从低处进入加湿
过滤仓）的方式，可能的原因有___________________________________（写一点即可）。
（6）选择制作简易供氧器的反应原理时，不需要考虑的因素是________。
A.原料是否价廉易得 B.所制气体的性质
C.反应速率是否适中 D.制得的气体是否纯净
E.实验条件是否易于控制 F.是否安全、环保
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第五单元 化学反应的定量关系
四、计算题（共 1 小题，共 6 分）
19. 化学项目小组用图甲所示装置验证质量守恒定律。点燃红磷前电子天平示数为 106.23 g
（如图甲）。验证质量守恒定律后，待白烟完全沉降取下橡胶塞，片刻后再一起称量，电子天
平示数稳定为 106.28 g （如图乙）。
回答下列问题。
甲 乙
（1）仪器Ⅰ的名称为________（填“锥形瓶”或“烧杯”）。
（2）计算参加反应的红磷的质量(结果精确到 0.01 g) 。
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