5.2化学变化中的质量关系同步练习 （含解析） 北京版化学九年级上册

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5.2化学变化中的质量关系
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、选择题
1．下列有关叙述错误的是
A．在化学反应前后，原子的种类不发生改变
B．在化学反应前后，原子的数目不发生改变
C．在化学反应前后，元素的种类不发生改变
D．在化学反应前后，元素的数目不发生改变
2．元素观、微粒观是重要的化学观念。下列说法中正确的是
A．物质在发生化学变化时，元素种类不变
B．化学反应前后，分子种类不变
C．保持氧气化学性质的最小微粒是氧原子
D．分子、原子、离子、元素都是构成物质的微观粒子
3．在密闭容器中加入甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下发生化学反应，测得反应前及、时各物质质量变化如下图所示，下列说法正确的是
A．生成丁的质量为8g B．丙可能是催化剂
C．丁可能是单质 D．参加反应的甲、乙质量比为
4．根据质量守恒定律内容，下列说法正确的是
A．根据质量守恒定律，1L氢气和1L氧气反应生成2L水
B．8g干冰变为8g二氧化碳气体，遵循质量守恒定律
C．根据质量守恒定律，铁丝在氧气中燃烧后，生成物的质量比铁丝质量大
D．蜡烛完全燃烧后，蜡烛没有了，这违背了质量守恒定律
5．在化学反应中，当与足量B完全反应后，生成和，则参加反应的A和B的质量比是
A． B． C． D．
6．在密闭容器中有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下充分反应，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．该反应是分解反应
B．反应后乙物质的质量分数是18%
C．该化学反应中甲、乙两物质的质量比是14:3
D．物质丁一定是该反应的催化剂
7．小组同学利用电子天平完成质量守恒定律的验证实验(如图)。下列说法正确的是
A．实验中观察到气球持续变小 B．取下气球也可完成实验验证
C．反应后所称质量为CuO的质量 D．反应前后固体质量发生改变
8．中国科学家在实验室内实现了从二氧化碳到葡萄糖(C6H12O6)的全人工合成，是目前已知的国内外人工制糖最高水平。下列说法错误的是
A．CO2属于氧化物 B．葡萄糖中碳元素、氢元素、氧元素质量比为1：2：1
C．葡萄糖由三种元素组成 D．该合成过程还需要含氢元素的物质参加反应
9．由下列实验及现象可推出相应结论的是
选项 实验 现象 结论
A 点燃氢气时发出尖锐的爆鸣声 氢气较纯
B 反应前称量的质量大于反应后称量的质量 参加反应的反应物质量总和不一定等于生成物的质量总和
C 红磷燃烧产生大量白烟，水进入集气瓶，液面到达1处 氧气约占空气总体积的1/5
D 烧杯内壁产生小液滴 石蜡中一定含有氢元素和氧元素
A．A B．B C．C D．D
10．如图中能正确反映对应变化关系的是
A．电解水
B．加热高锰酸钾制氧气
C．在密闭容器中用过量红磷测定空气中氧气的含量
D．在密闭装置中一定质量的铁丝在过量的氧气中燃烧
11．探究“化学反应前后物质的质量关系”的实验如图所示。下列叙述错误的是
A．实验①和②必须在密闭容器中进行
B．实验①和②中铜粉和红磷无需过量
C．实验①和②反应结束后，装置内气体仅剩余氮气
D．实验①和②都能验证质量守恒定律
12．一种新型火箭推进剂在火箭发射过程中，发生反应的微观过程如图。下列说法正确的是
A．甲的化学式为 B．反应后各种原子的个数都减少了
C．生成丙和丁的分子个数比为 D．该反应不遵循质量守恒定律
二、实验题
13．在用白磷探究质量守恒定律的实验中，小放同学将橡胶塞上的玻璃管下端放到酒精灯火焰上灼烧至红热后，迅速用橡胶塞将锥形瓶塞紧，引燃白磷，实验过程如下图所示。回答下列问题。
(1)白磷燃烧时放出大量的热，此外，最明显的实验现象是产生
(2)实验过程中观察到：B中气球膨胀、原因是 (填序号)：冷却后，C中气球变瘪，原因是 (填序号)
A．瓶内压强始终等于外界压强 B．瓶内压强小于外界压强(氧气被消耗)
C．瓶内压强大于外界压强(温度升高) D．瓶内压强大于外界压强(氧气被消耗)
(3)反应结束后，观察到C中白磷有剩余，你认为该实验 (填“能”或“不能”)验证质量守恒定律。
(4)从微观角度分析，质量守恒的原因是：化学反应前后原子的种类、数目、 都不变。
三、综合应用题
14．探索物质的组成与结构
I.构建原子模型，认识物质组成规律
为了揭示原子结构的奥秘，人类经历了漫长的探索。
材料一：1803年，道尔顿在原子论中提出：物质由微小的不可再分的原子构成。
材料二：1897年，汤姆生发现原子内有带负电的微粒，否定了“原子不可再分”。
材料三：1911年，卢瑟福进行了著名的α粒子(α粒子由2个质子和2个中子构成)轰击金箔实验。结果发现：绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原方向前进，但是有少数α粒子却发生了较大角度的偏转，并且有极少数α粒子被金箔弹了回来。
材料四：1919年，卢瑟福用加速了的高能α粒子轰击氮原子，发现一个α粒子留在了一个氮原子中，使氮原子变成了氧原子，同时有微粒从氮原子中被打出。
(1)汤姆生实验中，带负电的微粒是 。
(2)卢瑟福实验中使用的金箔是由 (填微观粒子的名称)构成的；通过卢瑟福实验，可推出的原子结构模型为 (填图1中字母)。
(3)当α粒子轰击金箔时，图2所示的运动轨迹不可能是 (填图2中字母)。
(4)请你分析材料四，推测被打出的微粒是 。该过程是否属于化学变化？请结合化学变化的微观本质进行回答： 。
(5)万物皆原子，原子是构成一切化学物质的基本单元。
图中是氢、氖、钠和氯的原子结构示意图。请以氖气、氯化氢和氯化钠三种物质为例，从原子直接或间接构成物质的角度，简要谈谈你对“原子是构成一切化学物质的基本单元”的理解： 。
Ⅱ.探索分子构成的奥秘
十九世纪初，科学家们提出早期的分子学说，部分观点如下：
观点1：分子不能用物理方法分割，化学方法可使它解离。
观点2：单质分子由同种原子构成，化合物分子由质子数不同的不同种原子构成。
观点3：分子质量大，原子质量小。
观点4：分子质量等于组成它的原子质量总和。
(6)根据以上材料回答问题：
①举例说明观点1是正确的 。
②从元素角度谈谈你对观点2的认识 。
③举例说明观点3的局限性 。
④原子、分子质量很小，为计算和使用方便引入相对原子质量，结合观点4判断下列说法正确的是(填字母序号) 。
A．相对原子质量是采用以小比小使数值变大的计量原理
B．相对原子质量是一个原子质量与一个碳-12原子质量的比值
C．两种原子的相对原子质量之比与相对质量比没有必然联系。
(7)图中A、B是汽油中所含物质的分子结构模型。
观察A和B两种物质的分子结构模型，A分子和B分子的 构成相同(填“元素”、“原子”或“离子”)。你认为A和B的化学性质 (填“是”或“否”)相同。
Ⅲ.探究元素与物质组成的奥秘
1783年，拉瓦锡研究水的组成，装置示意图如图，将水加热成蒸气通过灼热的铁管，一段时间后，在出口处收集到一种可燃性气体。实验后称量发现水的质量减少，铁管质量增加。
(8)下列说法正确的是______。
A．实验中收集到的可燃性气体是氢气
B．铁在该实验中起催化作用
C．实验中水蒸气减少的质量等于铁管增加的质量
D．由该实验可得出“水不是一种元素”
四、课内填空
15．在化学反应中，参加反应的各物质的质量总和， 反应后生成的各物质的质量总和，这就是质量守恒定律。
16．参加化学反应的各物质的质量总和， 反应后生成的各物质的质量总和。这个规律叫作质量守恒定律。
《5.2化学变化中的质量关系》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D A B C B C D B C B
题号 11 12
答案 C C
1．D
【分析】化学反应都遵循质量守恒定律，因为化学变化的实质是分子再分为原子，原子重新组合，所以在化学反应中，反应前后原子的种类没有改变，数目没有增减，原子的质量也没有改变，故元素的种类、质量也不改变，所以总质量不变。
【详解】A、由分析可知，在化学反应前后，原子的种类不发生改变，故说法正确；
B、由分析可知，在化学反应前后，原子的数目不发生改变，故说法正确；
C、由分析可知，在化学反应前后，元素的种类不发生改变，故说法正确；
D、元素是宏观概念，只讲种类，不论个数，故说法错误。
故选D。
2．A
【详解】A.化学变化遵循质量守恒定律，反应前后元素的种类不变，此选项正确；
B.化学反应有新物质生成，所以分子种类一定改变，此选项错误；
C.氧气是由氧分子构成的，所以保持氧气化学性质的最小微粒是氧分子，此选项错误；
D. 分子、原子、离子、都是构成物质的微观粒子，元素是宏观的概念，此选项错误；
故选A。
3．B
【分析】根据质量守恒定律，在化学反应中，参加反应前各物质的质量总和等于反应后生成各物质的质量总和；反应后质量增加的是生成物，反应后质量减少的是反应物；由图中信息可知：反应后丁质量增加了8g-1g=7g，是生成物；反应后乙质量减少了4g-2g=2g，是反应物；反应前后丙质量不变，则丙可能是该反应的催化剂，也可能是没有参与反应的杂质；反应后甲质量减少了6g-1g=5g，是反应物；故反应物是甲和乙，生成物是丁，符合“多变一”的特点，是化合反应。
【详解】A、由分析可知，生成丁的质量为7g。错误；
B、反应前后丙质量不变，则丙可能是该反应的催化剂，也可能是没有参与反应的杂质，正确；
C、由分析可知，丁是化合反应的生成物，不可能是单质，只能是化合物，错误；
D、参加反应的甲、乙质量比为（6g-1g）：（4g-2g）=5：2，错误。
故选B。
4．C
【详解】A、质量守恒定律体现的是质量守恒，不是体积守恒，1L氢气和1L氧气反应生成2L水，不能用质量守恒定律解释，故选项说法不正确；
B、8g干冰变为8g二氧化碳气体，只是状态发生改变，没有新物质生成，属于物理变化，不遵守质量守恒定律，故选项说法不正确；
C、根据质量守恒定律，铁丝在氧气中燃烧后，参加反应的铁丝与氧气质量总和，等于生成的四氧化三铁的质量，因此生成物的质量比铁丝质量大，故选项说法正确；
D、蜡烛完全燃烧后，蜡烛没有了，是因为石蜡燃烧生成的二氧化碳气体和水蒸气逸散到空气中，属于化学变化，仍遵循质量守恒定律，故选项说法不正确。
故选C。
5．B
【详解】在化学反应A+2B=C+2D中，当1.6gA与足量B完全反应后，生成4.1gC和3.9gD，根据质量守恒定律，化学反应前后物质的总质量不变，则参加反应的B的质量为：4.1g+3.9g-1.6g=6.4g，则参加反应的A和B的质量比是1.6g：6.4g=1：4；
故选：B。
6．C
【分析】根据图示，反应后乙物质的质量分数为，反应前后甲物质的变化量为；乙物质的变化量为；丙物质的变化量为；丁物质的变化量为。
【详解】A、分解反应由一种物质反应生成两种或两种以上物质。根据分析，反应前后甲、乙的质量减小，丙的质量增加，所以该反应是甲、乙反应生成丙，由两种物质反应生成一种物质，属于化合反应，不属于分解反应，A选项错误；
B、根据分析，反应后乙物质的质量分数为8%，B选项错误；
C、根据分析，该化学反应中甲、乙两物质的质量比是，C选项正确；
D、物质丁的质量在反应前后保持不变，则物质丁可能是该反应的催化剂，也可能是不参与反应的杂质，D选项错误。
故选：C。
7．D
【详解】A、铜与氧气在加热条件下反应，开始加热时，装置内空气受热膨胀，气球变大；随着反应进行，氧气被消耗，装置内气体减少，压强减小，气球变小，所以气球在实验过程中变化是先变大后变小，选项说法错误；
B、铜与氧气在加热条件下反应生成氧化铜，参加反应的铜和氧气的质量和等于生成氧化铜的质量，该反应有氧气参与，因此装置需要密闭，取下气球导管与外界连通，反应过程中气体进出，无法保证反应前后质量相等，不能完成质量守恒定律的验证，选项说法错误；
C、反应后所称质量为整个装置的总质量，并非只有氧化铜的质量，选项说法错误；
D、铜与氧气在加热条件下反应生成氧化铜，参加反应的铜和氧气的质量和等于生成氧化铜的质量，固体质量增加，即反应前后固体质量发生改变，选项说法正确；
故选D。
8．B
【详解】A、CO2中是由碳元素和氧元素两种元素组成的，其中一种元素还是氧元素，故属于氧化物，故选项不符合题意；
B、由葡萄糖C6H12O6可知，葡萄糖中碳元素、氢元素、氧元素质量比为（12×6）:（1×12）:（16×6）=6:1:8，故选项符合题意；
C、由葡萄糖C6H12O6可知，葡萄糖由C、H、O三种元素组成，故选项不符合题意；
D、葡萄糖由C、H、O三种元素组成，二氧化碳由C、O两种元素组成，由质量守恒定律可知，化学反应前后元素的种类不变，则该合成过程还需要含氢元素的物质参加反应，故选项不符合题意。
故选B。
9．C
【详解】A、氢气验纯时，若发出尖锐的爆鸣声，则说明氢气不纯，故选项错误；
B、反应前后物质的总质量不变，该反应生成的二氧化碳气体逸散到空气中，没有称量到二氧化碳的质量，则反应前的质量大于反应后称量的质量，故选项错误；
C、红磷燃烧产生大量白烟，消耗氧气，装置内压强减小，水进入集气瓶，液面到达1处，说明氧气约占空气总体积的，故选项正确；
D、蜡烛燃烧消耗氧气，烧杯内壁产生小液滴，说明生成了水，根据反应前后元素种类不变，说明石蜡中含有氢元素，无法判断是否含氧元素，故选项错误；
故选：C。
10．B
【详解】A、电解水时生成的氢气和氧气的体积比是2:1，图中是质量比，选项错误；
B、高锰酸钾需要达到一定温度才会分解，所以开始加热不会立即产生氧气，加热一段时间高锰酸钾分解产生氧气，氧气逐渐增多，直至高锰酸钾完全反应氧气质量不再发生变化，选项正确；
C、红磷燃烧放热，开始时温度升高，压强变大，但随着氧气的消耗，红磷最终熄灭，温度下降装置中压强减小，并最终小于原始气压，选项错误；
D、铁丝燃烧生成四氧化三铁固体，四氧化三铁质量等于参加反应的铁的质量与氧气的质量和，所以固体质量逐渐增加，直至铁丝完全反应后不再发生变化，选项错误。
故选B。
11．C
【详解】A、有气体生成或有气体消耗的化学反应，验证质量守恒定律必须在密闭容器中进行，实验①和②验证质量守恒定律，必须在密闭容器中进行，说法正确，不符合题意；
B、实验①和②中铜粉和红磷无需过量，只需验证参加反应各物质的质量是否等于生成物的质量，说法正确，不符合题意；
C、空气中含有氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳、其它气体和杂质，铜和红磷只消耗氧气，实验①和②反应结束后，装置内气体不只剩余氮气，说法错误，符合题意；
D、实验①和②都在密闭容器中进行的化学实验，实验①和②都能验证质量守恒定律，说法正确，不符合题意；
故选：C。
12．C
【分析】由反应的微观过程图可知，该反应的化学方程式为：。
【详解】A、由图可知甲的化学式为N2O4，A错误；
B、该反应是化学反应遵循质量守恒定律，反应前后原子个数不变，B错误；
C、由化学方程式可知，生成丙和丁的分子个数比为3：4，C正确；
D、该反应是化学反应遵循质量守恒定律，D错误。
故选C。
13．(1)大量白烟
(2) C B
(3)能
(4)质量
【详解】（1）白磷燃烧的现象除了放出大量的热，最明显的是产生大量白烟；
（2）B中气球膨胀，原因是白磷燃烧放出热量，使瓶内气体受热膨胀，瓶内压强大于外界压强，故选C；
冷却后，看到C中的气球变瘪，原因是白磷燃烧消耗了氧气，生成了固体五氧化二磷，瓶内气体减少，瓶内压强小于外界压强，故选B。
（3）该实验中白磷在密闭容器中燃烧，整个体系是封闭的，没有物质进出，反应前后物质的总质量不变，所以能验证质量守恒定律。
（4）从微观角度分析，化学反应的实质是分子分裂成原子，原子重新组合成新分子的过程。在这个过程中，原子的种类、数目、质量都不变，所以化学反应前后物质的总质量不变，遵守质量守恒定律。
14．(1)电子
(2) 原子/金原子 C
(3)BC
(4) 质子 不属于化学变化，化学变化中原子种类不变
(5)氖原子可以直接构成氖气；氢原子和氯原子先构成氯化氢分子，再间接构成氯化氢这种物质；氯原子和钠原子先变成氯离子和钠离子，再间接构成氯化钠这种物质
(6) 氢气和氧气在点燃的条件下反应生成水，在该反应中，氢分子分为氢原子，氧分子分为氧原子，氢原子和氧原子结合为水分子 单质由同种元素组成，化合物由不同种元素组成 氢分子比铁原子质量小 A
(7) 原子 否
(8)AD
【详解】（1）汤姆生发现原子内有带负电的微粒，原子内部带负电的微粒是电子。
（2）金箔属于金属单质，是由原子构成的；
卢瑟福实验中，绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原方向前进，说明原子内部有很大的空间，有少数α粒子发生了较大角度的偏转，说明原子内部有带正电荷的微粒，有极少数α粒子被金箔弹了回来，说明原子内部存在质量较大的部分，故通过卢瑟福实验，可推出的原子结构模型为C。
（3）α粒子由2个质子和2个中子构成，则α粒子带正电，原子核也带正电，故当α粒子轰击金箔时，不可能出现被原子核吸引和靠近原子核的轨迹，故图2所示的运动轨迹不可能是BC。
（4）用加速了的高能α粒子轰击氮原子，发现一个α粒子留在了一个氮原子中，使氮原子变成了氧原子，一个α粒子由2个质子和2个中子构成，每个氮原子中含7个质子，每个氧原子中含8个质子，则被打出的微粒是质子；
原子是化学变化中的最小粒子，在化学变化中，原子种类不变，该过程中，原子种类发生了改变，故不属于化学变化。
（5）氖原子可以直接构成氖气；氢原子和氯原子先构成氯化氢分子，再间接构成氯化氢这种物质；氯原子和钠原子先变成氯离子和钠离子，再间接构成氯化钠这种物质，故原子是构成一切化学物质的基本单元。
（6）①在氢气和氧气在点燃的条件下反应生成水的反应中，氢分子分为氢原子，氧分子分为氧原子，氢原子和氧原子结合为水分子，说明化学方法可使分子解离。
②元素是质子数相同的一类原子的总称，单质分子由同种原子构成，说明单质由同种元素组成，化合物分子由质子数不同的不同种原子构成，则化合物由不同种元素组成。
③分子比组成它的原子质量大，但是不是所有分子都比原子大，如氢分子比铁原子质量小。
④A、原子的质量很小，书写和使用都不方便，故国际上一致同意采用相对原子质量，即以一种碳原子质量的为标准，其它原子的质量与它相比较所得到的比，作为这种原子的相对原子质量，故相对原子质量是采用以小比小使数值变大的计量原理，符合题意；
B、相对原子质量是以一种碳原子质量的为标准，其它原子的质量与它相比较所得到的比，不符合题意；
C、两种原子的相对质量比与两种原子的相对原子质量之比相等，不符合题意。
故选A。
（7）由图可知，A分子和B分子的原子构成相同，均是由碳原子和氢原子构成；
A和B的分子结构不同，故化学性质不相同，故填：否；
（8）A、将水加热成蒸气通过灼热的铁管，一段时间后，在出口处收集到一种可燃性气体，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，反应物中含Fe、H、O，生成物中也应含Fe、H、O，故生成的可燃性气体是氢气，符合题意；
B、反应后，铁管质量增加，而催化剂化学反应前后，质量不变，故铁不是催化剂，不符合题意；
C、该反应应是铁和水蒸气在高温下反应生成铁的氧化物和氢气，故实验中水蒸气减少的质量等于铁管增加的质量与生成氢气的质量和，不符合题意；
D、该反应应是铁和水蒸气在高温下反应生成铁的氧化物和氢气，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，生成物中含Fe、H、O，铁由铁元素组成，故水中一定含H、O元素，可得出“水不是一种元素”，符合题意。
故选AD。
15．等于
【详解】在化学反应中，参加反应的各物质的质量总和，等于反应后生成的各物质的质量总和，这就是质量守恒定律，故填：等于。
16．等于
【详解】质量守恒定律：参加化学反应的各物质的质量总和，等于反应后生成的各物质质量总和，这个规律叫做质量守恒定律。
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