《化学反应的定量关系与质量守恒定律》检测
一、选择题(共6题,共30分)
1.下列物质均可用作燃料,在O2中充分燃烧时,不会产生CO2的是( )
A.CH4 B.NH3 C.木炭 D.CO
2.在反应C+2ZnO2Zn+CO2↑中,下列有关说法正确的是( )
A.反应前后各元素的化合价均无变化
B.反应前后锌元素的质量没有发生改变
C.参加反应的碳与氧化锌的质量比为4:27
D.反应后固体质量减轻,不遵循质量守恒定律
3.现将20克A和足量B混合加热,A与B发生化学反应,20克A完全反应后生成16克C和8克D,则参加反应的B与生成的C的质量比是( )
A.1∶4 B.5∶4 C.2∶1 D.1:2
4.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
5.实验后试管中残留的硫,常用热的NaOH溶液清洗,发生了如下反应:3S+6NaOH=2X+Na2SO3+3H2O,则X的化学式为( )
A.H2S B.SO2 C.Na2S D.Na2SO4
6.甲、乙、丙、丁四种物质在化学反应前后的质量关系如图所示,下列说法中错误的是( )
A.丙可能为该反应的催化剂
B.该反应是化合反应
C.反应中消耗甲和乙的质量比为5:9
D.该化学反应前后各元素的化合价不一定发生变化
二、填空题(共3题,共39分)
7.(15分)神舟二十二号载人飞船于2025年11月25日成功对接空间站。核心舱内生命保障系统包括电解制氧、水处理、二氧化碳去除等子系统。
(1)航天员呼吸所需的氧气来自循环水电解制氧系统。电解水产生氢气和氧气的体积比理论上为_________。
(2)在水处理系统中,用活性炭除去色素和异味,利用活性炭具有_________性。
(3)航天员呼吸产生的二氧化碳进行转化时,其反应的微观示意图如下:
①反应中发生改变的粒子是_________(填“分子”或“原子”)。
②生成丙和丁的分子个数比为_________。
③在舱内,该转化的优点是_________。
8.(15分)根据物质的质量关系求反应物或生成物质量。
(1)在化学反应A+B=C+D中,10gA与24 gB恰好完全反应生成14gD,若有15g A发生反应,可生成D的质量是_________,生成C的质量是_________。
(2)在一定条件下,向一密闭容器内加入A、B、C、D四种物质各20g,充分反应后测定其质量,得到数据如下,请回答问题:
物质 A B C D
反应前质量/g 20 20 20 20
反应后质量/g 20 30 未知 14
①反应后,容器内C的质量是_________。
②该反应属于_________(选填“化合”或“分解”)反应。
③某一时刻当测得容器中B物质的质量为25g时,则D的质量为_________。
9.(9分)古有《齐民要术》记载“粟米曲作酢”,“酢”即醋酸也;今有我国科研人员研究出制取醋酸(CH3COOH)的新方法。新方法的反应微观示意图如图所示:
(1)保持醋酸化学性质的最小微粒是_________。
(2)新方法的反应化学方程式是_________;两种反应物共含有18g碳元素,当生成醋酸质量最多时,消耗CO2的质量是_________g。
三、实验探究题(共1题,共21分)
10.(21分)兴趣小组对“化学反应前后物质的质量关系”进行探究,实验方案如下:
【分析交流】
(1)方案A中红磷燃烧的现象为_________,方案B中铁与硫酸铜反应的化学方程式为_________。两个方案反应前后天平均保持平衡,说明上述两个化学反应前后物质的总质量不变。
【发现问题】方案A中因有氧气参加反应,故采用密闭装置。但方案B中铁与硫酸铜反应,反应物和生成物都没有气体,为什么也要用密闭装置呢?
(2)于是在老师的指导下,小组同学再次实验,并使用pH传感器测定锥形瓶内溶液pH,其数据如下图。分析图像可知,反应开始阶段溶液的酸性逐渐_________(填“增强”或“减弱”),那么导致这一现象出现的原因又是什么?
【提出猜想】
猜想甲:硫酸铜溶液和铁作用所致;
猜想乙:硫酸铜溶液和空气作用所致;
猜想丙:硫酸铜溶液、铁及空气共同作用所致。
【进行实验】
(3)为验证上述猜想,现提供如下用品:用煮沸并迅速冷却的蒸馏水配成4%的硫酸铜溶液、洁净的铁钉、pH传感器等,实验过程如下表,请完成表格中①、②两处填空。
实验序号 实验1 实验2 实验3
实验内容(部分仪器略去)
实验现象 pH先减小后略增大 pH略增大 pH不变
实验结论 猜想_________成立
【反思拓展】
(4)通过以上探究活动,请分析方案B中用橡胶塞形成密闭装置的原因可能是_________。
(5)蜡烛燃烧后固体质量减小,请设计实验验证该反应是否遵守质量守恒定律。写出你的简明方案:_________。
三、计算题(共1题,共10分)(要求:选择题1-2题)
11.(10分)化学兴趣小组同学用某金属镁样品(含少量杂质,杂质不含镁、不溶于水,也不与其他物质发生反应)进行如下实验。请计算:
(1)生成氢气总质量为_________g。
(2)所用稀盐酸的溶质质量分数。
参考答案
1.B
2.B【解析】反应前碳元素化合价为0,氧化锌中锌元素化合价为+2,反应后二氧化碳中碳元素化合价为+4,锌元素化合价为0,A错误;根据质量守恒定律知,化学反应前后锌元素的质量不变,B正确;参加反应的碳与氧化锌的质量比为12:(81×2)=2:27,C错误;由于生成二氧化碳气体,反应后固体质量减轻,仍遵循质量守恒定律,D错误。
3.A【解析】根据质量守恒定律可知,反应前物质总质量等于反应后物质的总质量,故B的质量为16g+8g-20g=4g,则参加反应的B与生成的C的质量比=4g:16g=1:4。
4.D【解析】蔗糖溶于水,没有发生化学变化,不能用质量守恒定律来解释,A错误;浓硫酸敞口放置质量增加是浓硫酸具有吸水性,没有发生化学变化,不能用质量守恒定律来解释,B错误;C.饱和硝酸钾溶液升温,溶液的状态会从饱和变成不饱和,此过程中没有新物质生成,虽然溶液质量不变,但不能用质量守恒定律来解释,C错误;硫酸铜溶液和氢氧化钠溶液混合会反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠溶液,溶液质量减小,但反应前后物质的总质量不变,可用质量守恒定律来解释,D正确。
5.C
6.C【解析】反应前后甲的质量减少了20g-3g=17g,故甲为反应物;反应前后乙的质量减少了36g-15g=21g,故乙为反应物;反应前后丙的质量不变,丙可能是该反应的催化剂,也可能没有参与反应;反应前后丁的质量增加了43g-5g=38g,故丁为生成物,该反应为甲和乙反应生成丁。反应中消耗甲和乙的质量比为(20g-3g):(36g-15g)=17:21,C错误;由于不知道反应物、生成物的具体种类,因此反应前后元素的化合价不一定发生变化,D正确。
7.(1)2:1 (2)吸附 (3)①分子 ②2:1 ③降低了舱内二氧化碳的浓度(或物质得到了充分利用等合理即可)
8.(1)21g 30g (2)①16g ②化合 ③17g
9.(1)CH3COOH (2)CO2+CH4CH3COOH 33
10.(1)产生白烟,放出热量 Fe+CuSO4=FeSO4+Cu (2)增强 (3)5 丙 (4)因为锥形瓶内有气体参加反应,密封可以防止外界空气进入瓶内(或防止锥形瓶内外发生气体交换) (5)在密闭装置中点燃蜡烛,并比较(或称量)燃烧前后装置及装置内物质的总质量大小
11.(1)0.4
(2)解:设参与反应的HCl的质量为x
Mg+2HCl=== MgCl2+H2↑
73 2
x 0.4 g
= x=14.6 g
所用稀盐酸的溶质质量分数为×100%=7.3%
答:所用稀盐酸的溶质质量分数为7.3%。