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【核心素养】浙教版(2024版)八年级科学下册·分层练习
专题提优特训3 化学反应遵循质量守恒定律
01 探究质量守恒定律
1.下列装置及实验(天平未画出)能用来验证质量守恒定律的是( )
A.镁条燃烧 B.红磷燃烧 C.制取氧气 D.蒸馏水食盐水混合
2.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
3.利用如图所示装置进行实验。
已知:①Fe+CuSO4═Cu+FeSO4;②Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑。
(1)一段时间后,A中电子秤示数 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
(2)将B中Na2CO3与稀盐酸混合后,观察到电子秤示数变小,其原因为 。
(3)以上实验能验证质量守恒定律的是 (填序号)。
4.材料一:1673年,波义耳曾经做过一个实验:在密闭的曲颈瓶中加热金属时,得到了金属灰,冷却后打开容器,称量金属灰的质量,发现与原来金属相比质量增加了。
材料二:1703年,施塔尔提出“燃素学说”,其主要观点有:①燃素是组成物体的一种成分,一般条件下被禁锢在可燃物中;②燃素在可燃物燃烧时会分离出来,且燃素可穿透一切物质。
材料三:1756年,罗蒙诺索夫重做了波义耳的实验。他将金属铅装入容器后密封、称量。然后把容器放到大火上加热,银白色的金属变成了灰黄色,待容器冷却后再次称量,发现容器的总质量没有发生变化。罗蒙诺索夫对此的解释是:“容器里原来有一定量的空气,且容器中的空气质量减少多少,金属灰的质量就比金属增加多少,在化学变化中物质的质量是守恒的。”后来,拉瓦锡等科学家经过大量的定量实验,推翻了”燃素学说”,质量守恒定律得到公认。
(1)由“燃素学说”可知,物质燃烧后质量应该减少。请根据所学知识写出一个可以推翻“燃素学说”的事实: 。
(2)罗蒙诺索夫重做了波义耳的实验是基于金属加热后,增加的质量并非来自燃素而是来自
的假设。
(3)对比材料一和材料三,波义耳错过了发现质量守恒定律的一个重要原因是 。
(4)质量守恒定律的发现过程,给我们的启示是 。
A.分析问题应该全面、严谨 B.实验的成功与否,取决于药品的选择
C.定量方法是科学研究的重要方法 D.科学研究既要尊重事实,也要勇于创新
5.四位同学设计了如下A、B、C、D四个实验,并在实验前后分别测定装置的总质量来验证质量守恒定律。
(1)A、B、C、D四个实验中不能用于验证质量守恒定律的是实验 (填字母)。
(2)实验B中,铁和硫酸铜反应,生成一种红色金属铜和 (填物质名称)。该实验 (填“能”或“不能”)直接证明质量守恒定律。
(3)实验C中盐酸和碳酸钠粉末反应后,天平指针 (选填:“向左偏转”、“向右偏转”、“指向中间”)。将实验C中的烧杯替换成带有气球的锥形瓶,如下图所示,其他操作不变,最终天平仍不平衡。原因可能是,气球受到向上的 ,影响了称量结果。
(4)实验D中发现一定质量的镁完全燃烧后留下的固体质量比反应前镁条的质量小,联系实验现象,可能的原因是 。
(5)从微观角度分析化学反应遵守质量守恒定律的原因是:在化学反应前后, (填序号)保持不变。
①原子种类 ②原子数目 ③原子质量 ④分子种类 ⑤分子数目
6.某化学项目小组用图示装置验证质量守恒定律。将铜粉平铺于仪器甲的底部,把上端系有小气球的玻璃管插入单孔橡胶塞,用橡胶塞塞紧瓶口。加热铜粉前电子天平示数m1为86.12g(见图1)。再将仪器甲置于陶土网上,用酒精灯加热,观察实验现象,反应一段时间后停止加热、待装置完全冷却后取下橡胶塞,片刻后再一起称量,电子天平示数m2稳定为86.28g(见图2)。
(1)实验中m1<m2的原因是 。
(2)计算生成的氧化铜质量 。
7.在学习“质量守恒定律”时,小科查阅到以下材料,受启发后,对白磷燃烧前后质量测定实验进行了探究:
【实验步骤】①锥形瓶内装入白磷,塞紧瓶塞放在天平上,调节平衡。
②取下锥形瓶,将瓶塞上的铁丝在酒精灯上烧红后,接触引燃白磷,并立即塞紧瓶塞。
③待反应结束冷却,将锥形瓶放回天平,天平依然平衡,如图。
【实验结论】在化学反应中,反应前各物质的总质量等于反应后各物质的总质量。
(1)波义耳实验中,金属灰增加的质量是 。
A.空气的质量 B.氧气的质量 C.参加反应的氧气质量
(2)白磷燃烧前后质量测定实验中,气球的作用除了密封装置外,还有 。
(3)若要在上述实验结论的基础上得出“在化学反应中,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的质量总和”的结论,还需要补充的理论推导过程是 。
(4)根据实验结论,小丽认为,蜡烛燃烧后剩下的固体质量比燃烧前少了,因此该现象不符合质量守恒定律。请你设计一个能说服小丽的简明实验思路 。
8.质量守恒定律的发现,凝聚了许多科学家的心血。
材料一:早在17世纪,英国化学家波义耳在一个密闭容器中加热金属,得到了金属灰,然后打开容器盖,再次称量金属灰的质量,发现金属灰的质量比反应前的金属质量大。
材料二:1756年,俄国化学家洛蒙诺索夫在一个密闭的容器中加热金属锡,生成了白色的氧化锡,但容器和容器里的物质的总质量,在燃烧前后并没有发生变化。于是他认为在化学变化中物质的质量是守恒的,因此提出了质量守恒假说。
材料三:1774年,拉瓦锡用精确的定量实验在密封容器中研究氧化汞的分解与生成中各物质的质量之间的关系,再次对该假设加以论证。
请回答以下问题:
(1)拉瓦锡的实验证实了洛蒙诺索夫的假说,小明认为波义耳实验否定了该假说,你是否赞同小明的观点,请说明理由: 。
(2)小明建构了以下图甲的模型,从微观角度分析质量守恒定律,请你补充完整。
(3)为了进一步证实质量守恒定律,小明参照教材中的实验继续深入探究。在白磷燃烧前后质量测定实验中(如图),气球的作用有 (写一点即可)。
(4)小明认为,蜡烛燃烧后剩下的固体质量比燃烧前少了,因此该现象不符合质量守恒定律。你认为小明同学得出该错误结论的原因是 。
9.小成进行如图所示实验来验证质量守恒定律。在实验中用电子天平和量筒准确测量出表中m1、m2、m3、m4和V(实验中操作正确,O2的密度为ρg/cm3)
测量对象 测量结果
MnO2 m1
KClO3 m2
试管 m3
试管+加热后制余固体 m4
量筒内收氧气体的体积 v
(1)装置中试管口略向下倾斜的原因是 。
(2)根据质量守恒定律,m1、m2、m3、m4、V和ρ之间应存在的等量关系为 。
(3)在做氯酸钾和二氧化锰混合制取氧气实验时,小成绘制了如图的图像模型,则y表示 。
A.试管中氯酸钾的质量 B.试管中氯化钾的质量
C.试管中固体的总质量 D.试管中二氧化锰的质量
(4)若小成根据数据计算所得结果与质量守恒定律不符。造成这一实验结果的原因分析正确的是 (填字母)。
A.试管中氯酸钾没有完全分解
B.导管口连续均匀冒气泡时才收集气体
C.导气管没有伸入量筒底部,部分氧气溶解于水
D.停止加热后,调节量筒内外液面相平再读数
(5)实验结束后,小成在拆卸装置时闻到刺激性气味,小成说:氧气是无色无味的,有刺激性气味的气体会不会是二氧化硫?小观认为不可能。他的理由是: 。
02 理解质量守恒定律
10.化学反应前后,给出下列各项:①原子数目;②分子数目;③元素种类;④物质的总质量;⑤物质种类;⑥原子种类;⑦电子数目。其中没有变化的是( )
A.②③④⑤⑥ B.①③④⑥⑦ C.②③④⑥⑦ D.①③⑤⑥⑦
11.工业废气中的二氧化氮会对大气造成污染.对其污染治理的反应原理之一为:2NO2+2NaOH═NaNO2+NaNOX+H2O,则x的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
12.质量守恒定律是自然界的基本定律之一,下面关于质量守恒定律的理解正确的是( )
A.铁锅放久后质量变大符合质量守恒定律
B.只有在密闭环境下发生的反应才符合质量守恒定律
C.根据质量守恒定律可知10千克冰熔化后能产生10千克水
D.4克氢气在16克氧气中充分燃烧后生成20克水仍符合质量守恒定律
13.如图所示是一个化学反应的微观模型图,其中“●”和“O”分别表示两种原子,甲、乙分别表示反应前和反应后的物质,下列说法中错误的是( )
A.该反应遵守质量守恒定律
B.该反应可能为水的电解
C.参加反应的两种分子个数之比为2:3
D.该反应属于分解反应
14.载人航天器中处理CO2的反应原理之一是2Li2O2+2CO2═2X+O2,下列有关说法正确的是( )
A.反应前后元素种类发生变化 B.X的化学式为Li2CO3
C.Li元素属于非金属元素 D.该反应生成物O2应标注“↑”
15.一定质量的镁条在氧气中完全燃烧生成氧化镁,固体质量随时间变化如图所示,其中M2与M1的差表示( )
A.生成MgO的质量 B.剩余O2的质量
C.参加反应Mg的质量 D.参加反应O2的质量
16.中国科学院首创室温制氢方案,其反应原理如图所示。下列说法错误的是( )
A.反应的化学方程式是CO+H2OH2+CO2
B.该反应前后分子数目不变
C.该反应前后氢元素的化合价不变
D.反应物CO和H2O都是氧化物
17.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.丙可能是单质
B.该反应是化合反应
C.在该反应中丁一定没有参加化学反应
D.甲和乙的质量之和一定等于生成丙的质量
18.纯净物M在密闭容器中微热就分解为NH3、H2O和CO2,根据这一实验事实能得出的结论是( )
A.M可能是碳酸氢钠 B.M的化学性质很稳定
C.M中有氨气 D.M由四种元素组成
19.已知某两种物质在光照条件下能发生化学反应,其微观示意图如图所示(说明:一种小球代表一种元素的原子),则下列说法中正确的是( )
A.图示中的反应物都是单质
B.图示中共有4种物质
C.该反应属于化合反应
D.该图示不符合质量守恒定律
20.未来,我们可以利用太阳能技术制取甲醇,其步骤如下:①利用太阳能分解水制取“氢气”;②制甲醇aH2+bCO2cCH3OH(甲醇)+dH2O。下列说法中错误的是( )
A.步骤②的化学方程式中2b=c+d B.上述过程可实现水的循环利用
C.氢气属于绿色无污染能源
D.步骤①发生反应的化学方程式为H2OH2+O2
21.小宁探究了物质W的组成。在一定条件下,W在密闭容器内发生反应前后各物质的质量如图所示。其中,x= ,若W的相对分子质量为46,则W的化学式是 。
22.氨气的合成是人类科学技术的重大突破,相关研究曾三次获得诺贝尔化学奖。如图是工业合成氨的微观示意图。
(1)该反应属于基本反应类型中的 反应。
(2)反应前后氮元素的化合价 (填“升高”“降低”或“不变”)。
(3)两种反应物的质量比为 。
23.图甲是一款潜水艇紧急供氧设备的结构示意图,产氧药块主要成分是氯酸钠,需要镁粉氧化放热启动并维持反应进行,快速产生氧气。
(1)启动时,镁粉(Mg)与氧气反应生成氧化镁(MgO)。其化学方程式为: 。
(2)产氧药块反应会产生极少量有毒的氯气,推测图甲中试剂X应具有的性质是 。
(3)氯酸钠受热分解生成氯化钠和氧气。m克氯酸钠分解过程中各物质质量变化如图乙所示,选择a、b、c、d、m中的部分数据,列出它们的等式关系以体现质量守恒定律 。
24.称取某物质4.6g,在空气中完全燃烧后,测得生成8.8g二氧化碳和5.4g水。根据元素的种类在化学反应前后不变,可知该物质中一定含有碳元素和氢元素,可能含有氧元素。通过下列计算可以知道该物质含不含氧元素。(写出计算过程)
(1)求出8.8g二氧化碳中碳元素的质量。
(2)求出5.4g水中氢元素的质量。
(3)根据质量守恒定律,求出反应前该物质中碳、氢元素的质量总和。
(4)根据质量守恒定律,求出反应前该物质中氧元素的质量。
(5)通过上述三步,继续计算可以求出该物质的化学式为 (按碳、氢、氧元素顺序书写化学式)。
03 理解化学方程式的意义
25.从化学方程式中不能获得的信息是( )
A.反应物和生成物 B.反应的快慢
C.反应发生所需要的条件 D.反应物和生成物的质量比
26.镁在氧气中燃烧,2Mg+O2═2MgO,下列叙述中正确的是( )
A.2g Mg和3g O2 反应生成5g MgO B.3g Mg和2g O2 反应生成5g MgO
C.2.5g Mg和2.5g O2 反应生成5g MgO D.4g Mg和1g O2反应生成5g MgO
27.下列关于化学方程式4P+5O22P2O5的说法,错误的是( )
A.读作在点燃的条件下,磷和氧气反应生成五氧化二磷
B.表示反应物是磷和氧气,生成物是五氧化二磷,反应条件为点燃
C.表示每4个磷原子和5个氧分子在点燃条件下生成2个五氧化二磷分子
D.表示每4份质量的磷与5份质量的氧气在点燃条件下完全反应,生成2份质量的五氧化二磷
28.化学方程式CH4+2O2CO2+2H2O,下列关于该化学方程式的描述正确的是( )
A.甲烷加氧气在点燃条件下,反应生成二氧化碳和水
B.1个甲烷和2个氧气在点燃条件下,生成1个二氧化碳和2个水
C.每1个CH4分子和2个O2分子在点燃条件下,生成1个CO2分子和2个H2O分子
D.1gCH4和2gO2在点燃条件下,生成1gCO2和2gH2O
29.多角度认识化学变化是学习化学的重要思路,对于,下列分析不合理的是( )
A.从反应类型看:该反应为化合反应
B.从微观角度看:各物质(从左到右)的微观粒子数之比为1:1:1
C.从反应现象看:硫剧烈燃烧,产生有刺激性气味的二氧化硫
D.从量的角度看:各物质(从左到右)的质量比为1:1:2
30.某同学从定量角度研究过氧化氢溶液制取氧气的过程,对原实验进行部分改进,增加了称量操作。具体做法是:取溶质质量分数为10%的过氧化氢溶液和少量的二氧化锰放入气体发生装置,并对反应前后混合物的质量进行称量,记录如表:
反应过程 反应前 反应后
质量变化(不含容器质量) 34.3g 32.7g
反应中,过氧化氢完全分解且氧气完全逸出,则下列结论正确的是( )
A.反应前容器中的水的质量为30.6g B.二氧化锰的质量为32.7g
C.反应前后容器中的水的质量为32g D.参加反应的过氧化氢的质量为3.43g
04 分析反应物和生成物的质量关系
物质名称 甲 乙 丙 丁
反应前质量/g 40 10 10 0
反应后质量/g 6 m 28 16
31.甲、乙、丙、丁四种物质,它们在密闭容器中反应前后质量的变化关系如下表所示。下列说法错误的是( )
A.甲中含有两种或两种以上的元素
B.乙可能是这个反应的催化剂
C.此反应的基本类型为分解反应
D.参与反应的甲和丙的质量之比为4:1
32.在化学反应A+B═C+D中,10gA与3gB能完全反应,生成5gC。那么,5gA与足量的B反应,生成D的质量是( )
A.2.5g B.5g C.4g D.8g
33.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如下表所示,则以下判断错误的是( )
物质 甲 乙 丙 丁
反应前质量/g 64 10 1 16
反应后质量/g 0 42 1 a
A.甲有64克参加反应,一定是反应物 B.乙反应后质量增多,一定是生成物
C.丙反应前后质量不变,一定是催化剂 D.丁反应后的质量a=48克
34.在一个密闭容器内有X、Y、Z、Q四种物质,在一定条件下反应一段时间后。测得反应前后物质的质量如下,下列说法正确的是( )
物质 X Y Z Q
反应前质量/g 20 20 20 20
反应后质量/g 16 14 20 待测
A.其中Z物质一定为催化剂 B.反应后物质Q的质量为10g
C.该密闭容器中发生化学反应的基本类型为化合反应
D.该密闭容器中,参与反应的X物质与Y物质的质量比为16:14
35.在反应X+2Y=R+2M中,已知R和M的相对分子质量比为22:9,当3.2gX与Y完全反应后,生成8.8gR,则在反应中Y与M的质量比为( )
A.12:9 B.23:9 C.32:9 D.16:9
36.一定条件下,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图所示,下列说法正确的是( )
A.x的值为11
B.该反应属于分解反应
C.W由碳、氢、氧三种元素组成
D.反应中O2和H2O的质量之比为2:1
37.一定条件下,密闭容器中发生了某一化学反应,涉及的物质为甲、乙、丙、丁,如图为各物质在反应前和反应后某时刻的质量关系。下列说法不正确的是( )
A.反应中生成的乙和反应的丁的质量比为5:2
B.乙一定是化合物
C.丙物质可能是该反应的催化剂
D.x的值是30
38.小科在实验室将6g木炭放在一定量的氧气中充分燃烧,测得实验数据如下,请你帮他填好实验报告:
第一次 第二次 第三次
给定的O2的质量/g 12 26 16
生成CO2的质量/g 16.5 22 22
(1)三次实验中第 次恰好完全反应。
(2)第 次实验氧气有剩余,剩余 g。
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【核心素养】浙教版(2024版)八年级科学下册·分层练习
专题提优特训3 化学反应遵循质量守恒定律
01 探究质量守恒定律
1.下列装置及实验(天平未画出)能用来验证质量守恒定律的是( )
A.镁条燃烧 B.红磷燃烧
C.制取氧气 D.蒸馏水食盐水混合
【答案】B
【分析】化学反应遵循质量守恒定律,即参加反应的物质的质量之和,等于反应后生成的物质的质量之和,是因为化学反应前后,元素的种类不变,原子的种类、总个数不变。
【解答】解:A、镁条在空气中燃烧生成氧化镁,由于有空气中的气体参加反应,不能直接用于验证质量守恒定律,故A错误;
B、红磷与氧气在点燃条件下反应生成五氧化二磷,有氧气消耗,且在密闭的环境中进行该实验,能直接用于验证质量守恒定律,故B正确;
C、过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,生成的氧气逸出,不能直接用于验证质量守恒定律,故C错误;
D、蒸馏水不能与食盐水反应,发生的是物理变化,不能用来验证质量守恒定律,故D错误;
故选:B。
【点评】化学反应遵循质量守恒定律,即化学反应前后,元素的种类不变,原子的种类、总个数不变,这是书写化学方程式、判断物质的化学式、判断化学计量数、进行相关方面计算的基础。
2.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
【答案】C
【分析】化学反应遵循质量守恒定律,即参加反应的物质的质量之和,等于反应后生成的物质的质量之和,是因为化学反应前后,元素的种类不变,原子的种类、总个数不变。
【解答】解:A、实验①(加热时铜和氧气反应生成氧化铜)和②(红磷燃烧生成五氧化二磷)必须在密闭容器中进行,是因为反应都有气体参加,故选项正确。
B、实验①和②中铜粉和红磷无需过量,只要发生的是化学反应即可,故选项正确。
C、实验①和②反应结束后,都是只消耗氧气,装置内气体剩余氮气、二氧化碳、稀有气体等气体,故选项不正确。
D、实验①和②都在密封装置中进行,都能验证质量守恒定律,故选项正确。
故选:C。
【点评】化学反应遵循质量守恒定律,即化学反应前后,元素的种类不变,原子的种类、总个数不变,这是书写化学方程式、判断物质的化学式、判断化学计量数、进行相关方面计算的基础。
3.利用如图所示装置进行实验。
已知:①Fe+CuSO4═Cu+FeSO4;②Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑。
(1)一段时间后,A中电子秤示数 不变 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
(2)将B中Na2CO3与稀盐酸混合后,观察到电子秤示数变小,其原因为 反应生成的二氧化碳逸出装置 。
(3)以上实验能验证质量守恒定律的是 AC (填序号)。
【答案】(1)不变。
(2)反应生成的二氧化碳逸出装置。
(3)AC。
【分析】化学反应遵循质量守恒定律,即参加反应的物质的质量之和,等于反应后生成的物质的质量之和,是因为化学反应前后,元素的种类不变,原子的种类、总个数不变。
【解答】解:(1)铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,一段时间后,A中电子秤示数不变。
故答案为:不变。
(2)将B中Na2CO3与稀盐酸混合后,观察到电子秤示数变小,其原因为反应生成的二氧化碳逸出装置。
故答案为:反应生成的二氧化碳逸出装置。
(3)以上实验能验证质量守恒定律的是AC。
故答案为:AC。
【点评】化学反应遵循质量守恒定律,即化学反应前后,元素的种类不变,原子的种类、总个数不变,这是书写化学方程式、判断物质的化学式、判断化学计量数、进行相关方面计算的基础。
4.材料一:1673年,波义耳曾经做过一个实验:在密闭的曲颈瓶中加热金属时,得到了金属灰,冷却后打开容器,称量金属灰的质量,发现与原来金属相比质量增加了。
材料二:1703年,施塔尔提出“燃素学说”,其主要观点有:①燃素是组成物体的一种成分,一般条件下被禁锢在可燃物中;②燃素在可燃物燃烧时会分离出来,且燃素可穿透一切物质。
材料三:1756年,罗蒙诺索夫重做了波义耳的实验。他将金属铅装入容器后密封、称量。然后把容器放到大火上加热,银白色的金属变成了灰黄色,待容器冷却后再次称量,发现容器的总质量没有发生变化。罗蒙诺索夫对此的解释是:“容器里原来有一定量的空气,且容器中的空气质量减少多少,金属灰的质量就比金属增加多少,在化学变化中物质的质量是守恒的。”后来,拉瓦锡等科学家经过大量的定量实验,推翻了”燃素学说”,质量守恒定律得到公认。
(1)由“燃素学说”可知,物质燃烧后质量应该减少。请根据所学知识写出一个可以推翻“燃素学说”的事实
: 铁丝燃烧后固体质量增大 。
(2)罗蒙诺索夫重做了波义耳的实验是基于金属加热后,增加的质量并非来自燃素而是来自 空气 的假设。
(3)对比材料一和材料三,波义耳错过了发现质量守恒定律的一个重要原因是 打开容器前没有称量容器的总质量 。
(4)质量守恒定律的发现过程,给我们的启示是 ACD 。
A.分析问题应该全面、严谨
B.实验的成功与否,取决于药品的选择
C.定量方法是科学研究的重要方法
D.科学研究既要尊重事实,也要勇于创新
【答案】见试题解答内容
【分析】化学反应遵循质量守恒定律,即参加反应的物质的质量之和,等于反应后生成的物质的质量之和,是因为化学反应前后,元素的种类不变,原子的种类、总个数不变。
【解答】解:(1)可以推翻“燃素学说”的事实:铁丝燃烧后固体质量增大。
故填:铁丝燃烧后固体质量增大。
(2)罗蒙诺索夫重做了波义耳的实验是基于金属加热后,增加的质量并非来自燃素而是来自空气的假设。
故填:空气。
(3)对比材料一和材料三,波义耳错过了发现质量守恒定律的一个重要原因是打开容器前没有称量容器的总质量。
故填:打开容器前没有称量容器的总质量。
(4)质量守恒定律的发现过程,给我们的启示是:分析问题应该全面、严谨,定量方法是科学研究的重要方法,科学研究既要尊重事实,也要勇于创新。
故填:ACD。
【点评】化学反应遵循质量守恒定律,即化学反应前后,元素的种类不变,原子的种类、总个数不变,这是书写化学方程式、判断物质的化学式、判断化学计量数、进行相关方面计算的基础。
5.四位同学设计了如下A、B、C、D四个实验,并在实验前后分别测定装置的总质量来验证质量守恒定律。
(1)A、B、C、D四个实验中不能用于验证质量守恒定律的是实验 ACD (填字母)。
(2)实验B中,铁和硫酸铜反应,生成一种红色金属铜和 硫酸亚铁 (填物质名称)。该实验 能 (填“能”或“不能”)直接证明质量守恒定律。
(3)实验C中盐酸和碳酸钠粉末反应后,天平指针 向右偏转 (选填:“向左偏转”、“向右偏转”、“指向中间”)。将实验C中的烧杯替换成带有气球的锥形瓶,如下图所示,其他操作不变,最终天平仍不平衡。原因可能是,气球受到向上的 浮力 ,影响了称量结果。
(4)实验D中发现一定质量的镁完全燃烧后留下的固体质量比反应前镁条的质量小,联系实验现象,可能的原因是 有氧化镁以白烟形式扩散到空气中未被称量 。
(5)从微观角度分析化学反应遵守质量守恒定律的原因是:在化学反应前后, ①②③ (填序号)保持不变。
①原子种类 ②原子数目 ③原子质量 ④分子种类 ⑤分子数目
【答案】(1)ACD。
(2)硫酸亚铁;能。
(3)向右偏转;浮力。
(4)有氧化镁以白烟形式扩散到空气中未被称量。
(5)①②③。
【分析】化学反应遵循质量守恒定律,即参加反应的物质的质量之和,等于反应后生成的物质的质量之和,是因为化学反应前后,元素的种类不变,原子的种类、总个数不变。
【解答】解:(1)质量守恒定律适用于化学变化,A中没有新物质生成,属于物理变化,不能验证质量守恒定律,B中硫酸铜和铁反应生成硫酸亚铁和铜,能够验证质量守恒定律,C中反应生成的二氧化碳逸出装置,不能验证质量守恒定律,D中是敞开装置,氧气参加反应,生成的氧化镁部分扩散到空气中,不能验证质量守恒定律。
(2)铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁;实验B中,反应前后天平仍平衡,则能直接证明质量守恒定律。
(3)碳酸钠和稀盐酸反应生成的二氧化碳会逸散到空气中,则反应后质量减小,天平指针向右偏转;
反应后气球变鼓,则受到向上的浮力,故也可能影响实验结果。
(4)镁燃烧消耗氧气,生成氧化镁,且镁燃烧生成的白烟(氧化镁固体小颗粒)会扩散到空气中,有氧化镁以白烟形式扩散到空气中未被称量,可能导致一定质量的镁完全燃烧后留下的固体质量比反应前镁条的质量小。
(5)化学变化的实质为原子的重新组合,而反应前后原子的种类、数目、质量都不变,则物质的总质量不变,故①②③反应前后保持不变。
故答案为:(1)ACD。
(2)硫酸亚铁;能。
(3)向右偏转;浮力。
(4)有氧化镁以白烟形式扩散到空气中未被称量。
(5)①②③。
【点评】化学反应遵循质量守恒定律,即化学反应前后,元素的种类不变,原子的种类、总个数不变,这是书写化学方程式、判断物质的化学式、判断化学计量数、进行相关方面计算的基础。
6.某化学项目小组用图示装置验证质量守恒定律。将铜粉平铺于仪器甲的底部,把上端系有小气球的玻璃管插入单孔橡胶塞,用橡胶塞塞紧瓶口。加热铜粉前电子天平示数m1为86.12g(见图1)。再将仪器甲置于陶土网上,用酒精灯加热,观察实验现象,反应一段时间后停止加热、待装置完全冷却后取下橡胶塞,片刻后再一起称量,电子天平示数m2稳定为86.28g(见图2)。
回答下列问题:
(1)实验中m1<m2的原因是 铜与氧气反应使瓶内压强减小,取下橡胶塞,空气进入瓶中,导致m1<m2 。
(2)计算生成的氧化铜质量 0.8g 。
【答案】(1)铜与氧气反应使瓶内压强减小,取下橡胶塞,空气进入瓶中,导致m1<m2;
(2)0.8g。
【分析】(1)根据质量守恒定律分析;
(2)铜与氧气在加热的条件下反应生成氧化铜,反应消耗了氧气,待完全反应后,逐渐冷却至室温,由于消耗了氧气,装置内压强减小,取下橡胶塞,空气进入瓶中,进入空气的质量就是参加反应的氧气的质量。
【解答】解:(1)铜与氧气在加热的条件下反应生成氧化铜,反应消耗了氧气,待完全反应后,逐渐冷却至室温,由于消耗了氧气,装置内压强减小,取下橡胶塞,空气进入瓶中,故m1<m2;
(2)参加反应的氧气质量为:86.28g﹣86.12g=0.16g。
设生成的氧化铜的质量为x,
2Cu+O22CuO
32 160
0.16g x
x=0.8g
答:生成CuO的质量为0.8g。
故答案为:(1)铜与氧气反应使瓶内压强减小,取下橡胶塞,空气进入瓶中,导致m1<m2;
(2)0.8g。
【点评】本题主要考查了根据化学方程式的计算,根据化学方程式计算时,第一要正确书写化学方程式,第二要使用正确的数据,第三计算过程要完整。
7.在学习“质量守恒定律”时,小科查阅到以下材料,受启发后,对白磷燃烧前后质量测定实验进行了探究:
【实验步骤】①锥形瓶内装入白磷,塞紧瓶塞放在天平上,调节平衡。
②取下锥形瓶,将瓶塞上的铁丝在酒精灯上烧红后,接触引燃白磷,并立即塞紧瓶塞。
③待反应结束冷却,将锥形瓶放回天平,天平依然平衡,如图。
【实验结论】在化学反应中,反应前各物质的总质量等于反应后各物质的总质量。
(1)波义耳实验中,金属灰增加的质量是 C 。
A.空气的质量
B.氧气的质量
C.参加反应的氧气质量
(2)白磷燃烧前后质量测定实验中,气球的作用除了密封装置外,还有 缓冲(平衡气压),防止瓶塞飞出 。
(3)若要在上述实验结论的基础上得出“在化学反应中,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的质量总和”的结论,还需要补充的理论推导过程是 反应前后原子种类、个数和质量都不变 。
(4)根据实验结论,小丽认为,蜡烛燃烧后剩下的固体质量比燃烧前少了,因此该现象不符合质量守恒定律。请你设计一个能说服小丽的简明实验思路 在密闭装置中完成蜡烛燃烧,并测量蜡烛燃烧前后整个装置的质量,比较两者的质量大小 。
【答案】(1)C。
(2)缓冲(平衡气压),防止瓶塞飞出。
(3)反应前后原子种类、个数和质量都不变。
(4)在密闭装置中完成蜡烛燃烧,并测量蜡烛燃烧前后整个装置的质量,比较两者的质量大小。
【分析】化学反应遵循质量守恒定律,即参加反应的物质的质量之和,等于反应后生成的物质的质量之和,是因为化学反应前后,元素的种类不变,原子的种类、总个数不变。
【解答】解:(1)波义耳实验中,金属灰增加的质量是参加反应的氧气质量。
(2)白磷燃烧前后质量测定实验中,气球的作用除了密封装置外,还有缓冲(平衡气压),防止瓶塞飞出的作用。
(3)若要在上述实验结论的基础上得出“在化学反应中,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的质量总和”的结论,还需要补充的理论推导过程是反应前后原子种类、个数和质量都不变。
(4)实验方案:在密闭装置中完成蜡烛燃烧,并测量蜡烛燃烧前后整个装置的质量,比较两者的质量大小。
故答案为:(1)C。
(2)缓冲(平衡气压),防止瓶塞飞出。
(3)反应前后原子种类、个数和质量都不变。
(4)在密闭装置中完成蜡烛燃烧,并测量蜡烛燃烧前后整个装置的质量,比较两者的质量大小。
【点评】化学反应遵循质量守恒定律,即化学反应前后,元素的种类不变,原子的种类、总个数不变,这是书写化学方程式、判断物质的化学式、判断化学计量数、进行相关方面计算的基础。
8.质量守恒定律的发现,凝聚了许多科学家的心血。
材料一:早在17世纪,英国化学家波义耳在一个密闭容器中加热金属,得到了金属灰,然后打开容器盖,再次称量金属灰的质量,发现金属灰的质量比反应前的金属质量大。
材料二:1756年,俄国化学家洛蒙诺索夫在一个密闭的容器中加热金属锡,生成了白色的氧化锡,但容器和容器里的物质的总质量,在燃烧前后并没有发生变化。于是他认为在化学变化中物质的质量是守恒的,因此提出了质量守恒假说。
材料三:1774年,拉瓦锡用精确的定量实验在密封容器中研究氧化汞的分解与生成中各物质的质量之间的关系,再次对该假设加以论证。
请回答以下问题:
(1)拉瓦锡的实验证实了洛蒙诺索夫的假说,小明认为波义耳实验否定了该假说,你是否赞同小明的观点,请说明理由: 不赞同,金属灰的质量比反应前的金属质量大,是因为金属和氧气发生了反应 。
(2)小明建构了以下图甲的模型,从微观角度分析质量守恒定律,请你补充完整。
(3)为了进一步证实质量守恒定律,小明参照教材中的实验继续深入探究。在白磷燃烧前后质量测定实验中(如图),气球的作用有 密闭,防止物质逸出或进入(或防止容器内气压过大胶塞弹出) (写一点即可)。
(4)小明认为,蜡烛燃烧后剩下的固体质量比燃烧前少了,因此该现象不符合质量守恒定律。你认为小明同学得出该错误结论的原因是 忽略了蜡烛燃烧生成的二氧化碳和水蒸气逸散到空气中 。
【答案】(1)不赞同,金属灰的质量比反应前的金属质量大,是因为金属和氧气发生了反应。
(2)。
(3)密闭,防止物质逸出或进入(或防止容器内气压过大胶塞弹出)。
(4)忽略了蜡烛燃烧生成的二氧化碳和水蒸气逸散到空气中。
【分析】化学反应遵循质量守恒定律,即参加反应的物质的质量之和,等于反应后生成的物质的质量之和,是因为化学反应前后,元素的种类不变,原子的种类、总个数不变。
【解答】解:(1)不赞同,金属灰的质量比反应前的金属质量大,是因为金属和氧气发生了反应。
(2)反应前后原子种类和个数都不变,补充如图所示:。
(3)气球的作用有密闭,防止物质逸出或进入(或防止容器内气压过大胶塞弹出)。
(4)小明同学得出该错误结论的原因是忽略了蜡烛燃烧生成的二氧化碳和水蒸气逸散到空气中。
故答案为:(1)不赞同,金属灰的质量比反应前的金属质量大,是因为金属和氧气发生了反应。
(2)。
(3)密闭,防止物质逸出或进入(或防止容器内气压过大胶塞弹出)。
(4)忽略了蜡烛燃烧生成的二氧化碳和水蒸气逸散到空气中。
【点评】化学反应遵循质量守恒定律,即化学反应前后,元素的种类不变,原子的种类、总个数不变,这是书写化学方程式、判断物质的化学式、判断化学计量数、进行相关方面计算的基础。
9.小成进行如图所示实验来验证质量守恒定律。在实验中用电子天平和量筒准确测量出表中m1、m2、m3、m4和V(实验中操作正确,O2的密度为ρg/cm3)
测量对象 测量结果
MnO2 m1
KClO3 m2
试管 m3
试管+加热后制余固体 m4
量筒内收氧气体的体积 v
(1)装置中试管口略向下倾斜的原因是 防止冷凝水倒流炸裂试管 。
(2)根据质量守恒定律,m1、m2、m3、m4、V和ρ之间应存在的等量关系为 m1+m2+m3=m4+ρV 。
(3)在做氯酸钾和二氧化锰混合制取氧气实验时,小成绘制了如图的图像模型,则y表示 C 。
A.试管中氯酸钾的质量
B.试管中氯化钾的质量
C.试管中固体的总质量
D.试管中二氧化锰的质量
(4)若小成根据数据计算所得结果与质量守恒定律不符。造成这一实验结果的原因分析正确的是 BC (填字母)。
A.试管中氯酸钾没有完全分解
B.导管口连续均匀冒气泡时才收集气体
C.导气管没有伸入量筒底部,部分氧气溶解于水
D.停止加热后,调节量筒内外液面相平再读数
(5)实验结束后,小成在拆卸装置时闻到刺激性气味,小成说:氧气是无色无味的,有刺激性气味的气体会不会是二氧化硫?小观认为不可能。他的理由是: 反应物中不含有硫元素,不能生成二氧化硫 。
【答案】(1)防止冷凝水倒流炸裂试管;
(2)m1+m2+m3=m4+ρV;
(3)C;
(4)BC;
(5)反应物中不含有硫元素,不能生成二氧化硫。
【分析】(1)根据固体加热的注意事项来分析;
(2)根据质量守恒定律来分析;
(3)根据氯酸钾在二氧化锰的催化作用下、在加热条件下生成氯化钾和氧气,进行分析解答;
(4)根据产生误差的原因来分析;
(5)根据质量守恒定律来分析。
【解答】解:(1)装置中试管口略向下倾斜的原因是防止冷凝水倒流炸裂试管;故答案为:防止冷凝水倒流炸裂试管;
(2)根据质量守恒定律,反应前各物质的质量总和等于反应后各物质质量总和,因此m1+m2+m3=m4+ρV;故答案为:m1+m2+m3=m4+ρV;
(3)A、氯酸钾在二氧化锰的催化作用下、在加热条件下生成氯化钾和氧气,随着反应的进行,氯酸钾逐渐分解,其质量逐渐减少,最终减少至0,与图像不符,故选项A错误;
B、氯酸钾在二氧化锰的催化作用下、在加热条件下生成氯化钾和氧气,试管中氯化钾的质量从0开始逐渐增加,至完全反应不再发生改变,与图像不符,故选B项错误;
C、根据质量守恒定律可知,随着反应的进行,氧气逸出,试管中固体的总质量逐渐减少,至完全反应不再发生改变,最终试管中剩余固体为氯化钾和二氧化锰的混合物,与图像相符,故选项C正确;
D、二氧化锰在反应中作催化剂,反应前后质量不变,与图像不符,故选项D错误;
故答案为:C;
(4)A、试管中氯酸钾没有完全分解,不影响验证质量守恒定律,故选项A不符合题意;
B、导管口连续且均匀冒气泡时开始收集气体,导致部分气体没有排入量筒,不能验证质量守恒定律,故选项B符合题意;
C、氧气不易溶于水,密度比水小,导气管没有伸入量筒底部,增大了氧气的溶解,所以偏差比较明显,影响验证质量守恒定律,故选项C符合题意;
D、停止加热后,调节量筒内外液面相平再读数,操作正确,不影响验证质量守恒定律,故选项D不符合题意。
故答案为:BC;
(5)实验结束后,小成在拆卸装置时闻到刺激性气味,小成说:氧气是无色无味的,有刺激性气味的气体会不会是二氧化硫?小观认为不可能,他的理由是反应物中不含有硫元素,不能生成二氧化硫;故答案为:反应物中不含有硫元素,不能生成二氧化硫。
【点评】化学反应遵循质量守恒定律,即化学反应前后,元素的种类不变,原子的种类、总个数不变,这是书写化学方程式、判断物质的化学式、判断化学计量数、进行相关方面计算的基础。
02 理解质量守恒定律
10.化学反应前后,给出下列各项:①原子数目;②分子数目;③元素种类;④物质的总质量;⑤物质种类;⑥原子种类;⑦电子数目。其中没有变化的是( )
A.②③④⑤⑥ B.①③④⑥⑦ C.②③④⑥⑦ D.①③⑤⑥⑦
【答案】B
【分析】根据化学变化的实质是反应物的分子分成原子,原子重新组合成新的分子,进行分析判断。
【解答】解:化学变化的实质是分子分成原子,原子再重新组合成新分子,原子的种类、数目、质量均不变,元素的种类不变。化学反应前后,电子数目不变。
分子种类一定会发生改变,分子的数目可能或发生改变,也可能不变。
化学变化有新物质生成,物质种类一定会发生改变;反应前后质量的总质量不变。
故①③④⑥⑦肯定没有变化。
故选:B。
【点评】本题难度不大,理解质量守恒的原因及化学变化的实质(分子原子新的分子)是正确解答本题的关键
11.工业废气中的二氧化氮会对大气造成污染.对其污染治理的反应原理之一为:2NO2+2NaOH═NaNO2+NaNOX+H2O,则x的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【分析】根据化学变化前后原子的种类不变、原子的数目没有增减的规律,利用反应的化学方程式,对比变化前后各原子的个数,推断出生成物X的分子构成;然后根据分子的构成,写出物质X的化学式.
【解答】解:根据反应的化学方程式2NO2+2NaOH═NaNO2+NaNOX+H2O,反应前氮、氧、钠、氢原子的个数分别为2、6、2、2,而反应后除NaNOX外所含钠、氮、氧、氢的原子个数分别为1、1、3、2,则NaNOX中含1个钠原子、1个氮原子、3个氧原子,所以X的值是3。
故选:C。
【点评】解答本题的关键是反应前后各原子种类和数目不变.
12.质量守恒定律是自然界的基本定律之一,下面关于质量守恒定律的理解正确的是( )
A.铁锅放久后质量变大符合质量守恒定律
B.只有在密闭环境下发生的反应才符合质量守恒定律
C.根据质量守恒定律可知10千克冰熔化后能产生10千克水
D.4克氢气在16克氧气中充分燃烧后生成20克水仍符合质量守恒定律
【答案】A
【分析】化学反应都遵循质量守恒定律,所以解答该题只要判断所给的选项是化学变化还是物理变化即可完成解答.
【解答】解:A、铁锅放久后质量变大,是铁生锈产生了新的物质,属于化学变化,所以遵守质量守恒定律,故A正确;
B、任何化学反应都遵循质量守恒定律,不是只有在密闭环境下发生的反应才符合质量守恒定律,故B错误;
C、冰融化属于物理变化,所以不能够用质量守恒定律来解释,故C错误;
D、根据化学方程式,2H2+O22H2O,4克氢气在16克氧气中充分燃烧氢气过量,只生成18克水,故D错误;
故选:A。
【点评】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;掌握化学变化和物理变化的判别.
13.如图所示是一个化学反应的微观模型图,其中“●”和“O”分别表示两种原子,甲、乙分别表示反应前和反应后的物质,下列说法中错误的是( )
A.该反应遵守质量守恒定律
B.该反应可能为水的电解
C.参加反应的两种分子个数之比为2:3
D.该反应属于分解反应
【答案】C
【分析】由于该图示中反应前后存在相同的分子,所以该图示中存在没有参与反应的分子,故可对该图示中反应前后分子的情况进行转换,据此结合分子的结构和反应类型等知识分析解答即可。
【解答】解:由于该图示中反应前后存在相同的分子,所以该图示中存在没有参与反应的分子,故可对该图示中反应前后分子的情况进行转换,如图所示:
。
A、任何化学反应一定符合质量守恒定律,该反应也不例外,故A正确;
B、由图示可知反应前为同种分子个数是2(每个分子中含有3个原子),反应后是两种分子,其中一种单质的分子个数是2,另一种单质的分子个数是1,符合2H2O2H2↑+O2↑的变化过程;故B正确;
C、参加反应的物质只有一种,故C错误;
D、由以上的分析可知该反应的反应物是一种,生成物是两种,所以该反应是“一变多”的分解反应,故D正确。
故选:C。
【点评】该题关键是从模型图中看出各物质分子的构成,注意解题是要考虑到模型图中每种分子有几个参加反应,利用反应时的微粒个数关系及结构可很轻松的判断。
14.载人航天器中处理CO2的反应原理之一是2Li2O2+2CO2═2X+O2,下列有关说法正确的是( )
A.反应前后元素种类发生变化
B.X的化学式为Li2CO3
C.Li元素属于非金属元素
D.该反应生成物O2应标注“↑”
【答案】B
【分析】化学反应遵循质量守恒定律,即参加反应的物质的质量之和,等于反应后生成的物质的质量之和,是因为化学反应前后,元素的种类不变,原子的种类、总个数不变。
【解答】解:A、反应前后元素种类不变,该选项不正确。
B、反应前锂原子是4个,反应后应该是4个,包含在未知物质中,反应前碳原子是2个,反应后应该是2个,包含在未知物质中,反应前氧原子是8个,反应后应该是8个,其中6个包含在未知物质中,X的化学式是Li2CO3,该选项正确。
C、锂元素是金属元素,该选项不正确。
D、反应物中的二氧化碳是气体,该反应生成物氧气不应标注“↑”,该选项不正确。
故选:B。
【点评】化学反应遵循质量守恒定律,即化学反应前后,元素的种类不变,原子的种类、总个数不变,这是书写化学方程式、判断物质的化学式、判断化学计量数、进行相关方面计算的基础。
15.一定质量的镁条在氧气中完全燃烧生成氧化镁,固体质量随时间变化如图所示,其中M2与M1的差表示( )
A.生成MgO的质量 B.剩余O2的质量
C.参加反应Mg的质量 D.参加反应O2的质量
【答案】D
【分析】根据质量守恒定律及其应用回答,镁在空气中燃烧是与氧气反应,反应后生成氧化镁,氧化镁的质量等于镁和参加反应的氧气的质量和。
【解答】解:从图示看出,M1表示反应前固体的质量,就是镁条的质量,M2表示反应后固体的质量,是氧化镁的质量,则,M2﹣M1就表示参加反应的氧气的质量,分析所给选项可以知道选项D是正确的。
故选:D。
【点评】运用质量守恒定律时,一定不能漏掉反应物或生成物的质量,特别是气体物质的质量。
16.中国科学院首创室温制氢方案,其反应原理如图所示。下列说法错误的是( )
A.反应的化学方程式是CO+H2OH2+CO2
B.该反应前后分子数目不变
C.该反应前后氢元素的化合价不变
D.反应物CO和H2O都是氧化物
【答案】C
【分析】根据工业上制取氢气的反应微观示意图,分析反应物、生成物的微观构成,写出化学式及反应的方程式,在此基础上进行有关的分析解答。
【解答】解:根据工业上制取氢气的反应微观示意图可知,该反应的化学方程式是CO+H2OH2+CO2。
A、该反应的化学方程式是CO+H2OH2+CO2,说法正确;
B、由化学方程式可知,该反应前后分子数目不变,说法正确;
C、在水中,氢元素显+1价,氢气是一种单质,其中氢元素的化合价为零,说法错误;
D、氧化物是由两种元素组成,且其中有一种元素是氧元素的化合物,因此反应物CO和H2O都是氧化物,说法正确。
故选:C。
【点评】根据变化微观示意图及粒子构成模拟图,根据分子由原子构成等特点,正确判断变化中的物质构成,是解答本题的基本方法。
17.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.丙可能是单质
B.该反应是化合反应
C.在该反应中丁一定没有参加化学反应
D.甲和乙的质量之和一定等于生成丙的质量
【答案】B
【分析】化学反应遵循质量守恒定律,即参加反应的物质的质量之和,等于反应后生成的物质的质量之和;
【解答】解:A、反应后甲、乙的质量分数减小,丁的质量分数不变,丙质量分数增大,因此甲和乙反应生成了丙,因此丙是化合物,该选项说法不正确;
B、甲和乙反应生成了丙,属于化合反应,该选项说法正确;
C、丁在反应前后质量分数不变,可能是催化剂,如果是催化剂,则反应过程中可能参加了化学反应,该选项说法不正确;
D、甲、乙不一定恰好完全反应,因此应该是参加反应的甲和参加反应的乙的质量之和一定等于生成丙的质量,该选项说法不正确。
故选:B。
【点评】化学反应遵循质量守恒定律,即化学反应前后,元素的种类不变,原子的种类、总个数不变,这是书写化学方程式、判断物质的化学式、判断化学计量数、进行相关方面计算的基础.
18.纯净物M在密闭容器中微热就分解为NH3、H2O和CO2,根据这一实验事实能得出的结论是( )
A.M可能是碳酸氢钠 B.M的化学性质很稳定
C.M中有氨气 D.M由四种元素组成
【答案】D
【分析】A、根据M的元素组成考虑;
B、根据题意“微热就能分解”,说明M不稳定;
C、纯净物M是不可能含有氨气的;
D、根据质量守恒定律,由生成物可以推测反应物中的元素组成;
【解答】解:A、物质M是由C、N、H、O四种元素组成的纯净物,故X不是碳酸氢钠;
B、根据题意“微热就能分解”,说明M不稳定;
C、根据质量守恒定律,化学反应的过程,就是参加反应的各物质(反应物)的原子,重新组合而生成其他物质的过程,生成物中有氨气,不能证明原物质中就有氨气,且原物质是纯净物,故一定不能含有氨气;
D、根据质量守恒定律,在化学反应中,反应前后原子的个数和种类不变,物质M在隔绝空气的条件下稍加热就分解为NH3,H2O,CO2,说明M是由C、N、H、O四种元素组成的;
故选:D。
【点评】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;掌握物质的元素组成;掌握单质和化合物的判别.
19.已知某两种物质在光照条件下能发生化学反应,其微观示意图如图所示。
(说明:一种小球代表一种元素的原子)
则下列说法中正确的是( )
A.图示中的反应物都是单质
B.图示中共有4种物质
C.该反应属于化合反应
D.该图示不符合质量守恒定律
【答案】B
【分析】依据单质含有一种元素,化合物含有多种元素,因此从图示分析,该反应是反应物是一种化合物和一种单质,生成物是两种化合物,根据反应特点,不属于化合,分解,置换,复分解中的任何一中反应类型,该反应在发生时反应前后原子的种类和个数均未变化,故一定会遵循质量守恒定律。
【解答】解:A、由图示可知该反应的反应物中含一种单质和一种化合物,故此说法错误。
B、图示中反应物有两种,生成物有两种,共四种物质,四物质均有不同的分子构成含四种分子,故此说法正确。
C、图示中的生成物是两种化合物,不符合化合反应“多变一”的分解特征,故此说法错误。
D、反应前后原子的数目不变,符合质量守恒定律,故此说法错误。
故选:B。
【点评】分子由原子构成,构成不同的分子属于不同种物质的分子,由同种原子构成的分子属于单质分子,由不同种原子构成的分子属于化合物的分子。
20.未来,我们可以利用太阳能技术制取甲醇,其步骤如下:①利用太阳能分解水制取“氢气”;②制甲醇aH2+bCO2cCH3OH(甲醇)+dH2O。下列说法中错误的是( )
A.步骤②的化学方程式中2b=c+d
B.上述过程可实现水的循环利用
C.氢气属于绿色无污染能源
D.步骤①发生反应的化学方程式为H2OH2+O2
【答案】D
【分析】A、反应前后原子种类和个数都不变。
B、上述过程可实现水的循环利用,是因为过程中水既是反应物也是生成物。
C、氢气燃烧生成水。
D、在太阳能作用下,水分解生成氢气和氧气。
【解答】解:A、步骤②的化学方程式中2b=c+d,是因为反应前后氧原子个数相等,该选项正确。
B、上述过程可实现水的循环利用,是因为过程中水既是反应物也是生成物,该选项正确。
C、氢气属于绿色无污染能源,是因为氢气燃烧生成水,不污染环境,该选项正确。
D、步骤①发生反应的化学方程式为2H2O2H2↑+O2↑,该选项不正确。
故选:D。
【点评】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
21.小宁探究了物质W的组成。在一定条件下,W在密闭容器内发生反应前后各物质的质量如图所示。其中,x= 52 ,若W的相对分子质量为46,则W的化学式是 C2H6O 。
【答案】52;C2H6O。
【分析】根据质量守恒定律,参加化学反应的各物质的质量之和等于生成的各物质的质量之和,化学反应前后元素的质量不变,进行分析解答。
【解答】解:由质量守恒定律,参加化学反应的各物质的质量之和等于生成的各物质的质量之和,x=23g+8g+5g+64g﹣16g﹣32g=52g。
生成的二氧化碳中含有碳元素的质量为(52g﹣8g)100%=12g,生成的水中含有氢元素的质量为(32g﹣5g)100%=3g,生成物的二氧化碳和水中所含碳、氢元素的质量和=12g+3g=15g,15g<23g,W中含氧元素的质量为:23g﹣15g=8g,W中碳原子、氢原子和氧原子的个数比为::2:6:1,设其化学式为C2xH6xOx,若W的相对分子质量为46,则12×2x+1×6x+16×x=46,x=1,则W的化学式是C2H6O。
故答案为:
52;C2H6O。
【点评】本题难度不大,理解质量守恒定律、化学反应前后元素的质量不变并能灵活运用是正确解答本题的关键。
22.氨气的合成是人类科学技术的重大突破,相关研究曾三次获得诺贝尔化学奖。如图是工业合成氨的微观示意图。
(1)该反应属于基本反应类型中的 化合 反应。
(2)反应前后氮元素的化合价 降低 (填“升高”“降低”或“不变”)。
(3)两种反应物的质量比为 14:3(或3:14) 。
【答案】(1)化合;
(2)降低;
(3)14:3(或3:14)。
【分析】(1)根据化学反应的特点来分析;
(2)根据物质中元素的化合价来分析;
(3)根据微观反应示意图来分析。
【解答】解:由微观示意图可知,该反应的化学方程式为N2+3H22NH3。
(1)由化学方程式可知,该反应是由两种物质反应生成另一种新物质,符合“多变一”的反应特征,属于化合反应。
(2)反应前N2中氮元素显0价,反应后NH3中氮元素显﹣3价,氮元素的化合价降低。
(3)反应物为N2和H2,由化学方程式可知,反应物氮气与氢气的质量比为 28:(2×3)=14:3。
故答案为:(1)化合;
(2)降低;
(3)14:3(或3:14)。
【点评】要想解答好这类题目,要理解和熟记微粒观点及模型图的应用,以及与之相关的知识。
23.图甲是一款潜水艇紧急供氧设备的结构示意图,产氧药块主要成分是氯酸钠,需要镁粉氧化放热启动并维持反应进行,快速产生氧气。
(1)启动时,镁粉(Mg)与氧气反应生成氧化镁(MgO)。其化学方程式为: 2Mg+O22MgO 。
(2)产氧药块反应会产生极少量有毒的氯气,推测图甲中试剂X应具有的性质是 吸收氯气,但不吸收氧气 。
(3)氯酸钠受热分解生成氯化钠和氧气。m克氯酸钠分解过程中各物质质量变化如图乙所示,选择a、b、c、d、m中的部分数据,列出它们的等式关系以体现质量守恒定律。 a+d=b+c或m=a+d或m=b+c
【答案】(1)2Mg+O22MgO;
(2)吸收氯气,但不吸收氧气;
(3)a+d=b+c或m=a+d或m=b+c。
【分析】(1)根据化学反应原理书写化学方程式;
(2)由甲图分析可知,产氧药块产生的氧气和氯气,通过试剂X,氯气被吸收,氧气排出;
(3)根据质量守恒定律,反应前后各物质的质量总和相等,生成气体的质量即为固体减少的质量,结合图像乙分析解答。
【解答】解:(1)启动时,镁粉(Mg)与氧气反应生成氧化镁(MgO)。其化学方程式为2Mg+O22MgO;
(2)产氧药块反应会产生极少量有毒的氯气,由甲图可知,产氧药块产生的氧气和氯气,通过试剂X,氯气被吸收,氧气排出,故推测图甲中试剂X能吸收氯气,但不吸收氧气;
(3)氯酸钠受热分解生成氯化钠和氧气,化学方程式为2NaClO32NaCl+3O2↑;根据质量守恒定律,反应前后各物质的质量总和相等,生成气体的质量即为固体减少的质量,由图乙可知,m﹣d=a,即m=a+d;m﹣c=b,即m=b+c;a+d=b+c;故能体现质量守恒定律的关系式有a+d=b+c、m=a+d、m=b+c。
故答案为:
(1)2Mg+O22MgO;
(2)吸收氯气,但不吸收氧气;
(3)a+d=b+c或m=a+d或m=b+c。
【点评】本题主要考查物质的性质、质量守恒定律的应用,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
24.称取某物质4.6g,在空气中完全燃烧后,测得生成8.8g二氧化碳和5.4g水。根据元素的种类在化学反应前后不变,可知该物质中一定含有碳元素和氢元素,可能含有氧元素。通过下列计算可以知道该物质含不含氧元素。(写出计算过程)
(1)求出8.8g二氧化碳中碳元素的质量。
(2)求出5.4g水中氢元素的质量。
(3)根据质量守恒定律,求出反应前该物质中碳、氢元素的质量总和。
(4)根据质量守恒定律,求出反应前该物质中氧元素的质量。
(5)通过上述三步,继续计算可以求出该物质的化学式为 C2H6O (按碳、氢、氧元素顺序书写化学式)。
【答案】(1)2.4g;
(2)0.6g;
(3)3g;
(4)1.6g;
(5)C2H6O。
【分析】根据元素的质量=物质质量×元素的质量分数,化学反应前后元素的种类和质量不变,以及原子个数比之比来分析。
【解答】解:(1)8.8g二氧化碳中碳元素的质量为:8.8g100%=2.4g。
答:8.8g二氧化碳中碳元素的质量为2.4g。
(2)5.4g水中氢元素的质量为:5.4g100%=0.6g。
答:5.4g水中氢元素的质量为0.6g。
(3)根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类和质量不变,则反应前该物质中碳、氢元素的质量总和为:2.4g+0.6g=3g。
答:反应前该物质中碳、氢元素的质量总和为3g。
(4)反应前该物质中碳、氢元素的质量总和为3g,小于4.6g,则该物质中还含有氧元素,氧元素的质量为:4.6g﹣3g=1.6g。
答:反应前该物质中氧元素的质量为1.6g。
(5)该物质中碳、氢、氧原子个数比为,则该物质的化学式为:C2H6O。
故答案为:
(1)2.4g;
(2)0.6g;
(3)3g;
(4)1.6g;
(5)C2H6O。
【点评】化学反应遵循质量守恒定律,即化学反应前后,元素的种类不变,原子的种类、总个数不变,这是书写化学方程式、判断物质的化学式、判断化学计量数、进行相关方面计算的基础。
03 理解化学方程式的意义
25.从化学方程式中不能获得的信息是( )
A.反应物和生成物
B.反应的快慢
C.反应发生所需要的条件
D.反应物和生成物的质量比
【答案】B
【分析】化学方程式可表示:反应物和生成物的种类;反应的条件;反应物和生成物的微观粒子个数比;反应物和生成物的质量比等。
【解答】解:A、由化学方程式,“═”左边的是反应物,右边的是生成物,可以确定反应物和生成物,故选项错误。
B、根据化学方程式无法确定化学反应的快慢,故选项正确。
C、化学方程式中,等号上方标注的为反应条件,故选项错误。
D、根据化学方程式可以确定反应物和生成物的质量比,故选项错误。
故选:B。
【点评】本题难度不大,化学方程式是最重要的化学用语之一,了解化学方程式的含义(宏观、微观、量的含义)、化学方程式的读法是正确解答此类题的关键。
26.镁在氧气中燃烧,2Mg+O2═2MgO,下列叙述中正确的是( )
A.2g Mg和3g O2 反应生成5g MgO
B.3g Mg和2g O2 反应生成5g MgO
C.2.5g Mg和2.5g O2 反应生成5g MgO
D.4g Mg和1g O2反应生成5g MgO
【答案】B
【分析】根据题干信息可知,镁完全燃烧时,生成氧化镁.由它们反应的化学方程式各种物质的比例关系,应用于质量守恒定律进行判断.
【解答】解:由化学方程式2Mg+O2 2MgO可知:每有48份质量的镁和32份质量的氧气在点燃的条件下完全化合生成80份质量的氧化镁,即参加反应的镁、氧气和生成的氧化镁质量之比为:3:2:5,
A、不符合各比例关系,故A错误;
B、符合质量守恒定律,故B正确;
C、不符合各比例关系,故C错误;
D、不符合各比例关系,故D错误。
故选:B。
【点评】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即质量守恒定律.在这里要注意“参加反应”这四个字的含义.
27.下列关于化学方程式4P+5O22P2O5的说法,错误的是( )
A.读作在点燃的条件下,磷和氧气反应生成五氧化二磷
B.表示反应物是磷和氧气,生成物是五氧化二磷,反应条件为点燃
C.表示每4个磷原子和5个氧分子在点燃条件下生成2个五氧化二磷分子
D.表示每4份质量的磷与5份质量的氧气在点燃条件下完全反应,生成2份质量的五氧化二磷
【答案】D
【分析】化学方程式可表示:反应物和生成物的种类;反应的条件;反应物和生成物的微观粒子个数比;反应物和生成物的质量比等。
【解答】解:A、该反应可读作:在点燃的条件下,磷和氧气反应生成五氧化二磷,故选项说法正确。
B、该反应可表示反应物是磷和氧气,生成物是五氧化二磷,反应条件为点燃,故选项说法正确。
C、从微观上,在点燃的条件下,每4个磷原子和5个氧气分子反应生成2个五氧化二磷分子,故选项说法正确。
D、在点燃的条件下,每124份质量的磷和160份质量的氧气完全反应,生成284份质量的五氧化二磷,故选项说法错误。
故选:D。
【点评】本题难度不大,化学方程式是最重要的化学用语之一,了解化学方程式的含义(宏观、微观、量的含义)、化学方程式的读法是正确解答此类题的关键。
28.化学方程式CH4+2O2CO2+2H2O,下列关于该化学方程式的描述正确的是( )
A.甲烷加氧气在点燃条件下,反应生成二氧化碳和水
B.1个甲烷和2个氧气在点燃条件下,生成1个二氧化碳和2个水
C.每1个CH4分子和2个O2分子在点燃条件下,生成1个CO2分子和2个H2O分子
D.1gCH4和2gO2在点燃条件下,生成1gCO2和2gH2O
【答案】C
【分析】化学方程式可表示:反应物和生成物的种类;反应的条件;反应物和生成物的微观粒子个数比;反应物和生成物的质量比等.但要注意读化学方程式时,“+”应读作“和”,“═”应读作“生成”。
【解答】解:A、在反应中“+”读作“和”,该反应可读作:甲烷和氧气在点燃条件下,反应生成二氧化碳和水,故选项读法错误;
B、该反应不能读作,1个甲烷和2个氧气在点燃条件下,生成1个二氧化碳和2个水;从微观上,1个CH4分子和2个O2分子在点燃条件下,生成1个CO2分子和2个H2O分子,故选项读法错误;
C、从微观上,1个CH4分子和2个O2分子在点燃条件下,生成1个CO2分子和2个H2O分子,故选项读法正确;
D、该反应可读作:每16份质量的甲烷和64份质量的氧气在点燃条件下恰好反应生成44份质量的二氧化碳和36份质量的水,则1gCH4和4gO2在点燃条件下能充分反应,故选项读法错误;
故选:C。
【点评】本题难度不大,化学方程式是最重要的化学用语之一,掌握化学方程式的含义、了解方化学方程式的读法是正确解答此类题的关键。
29.多角度认识化学变化是学习化学的重要思路,对于,下列分析不合理的是( )
A.从反应类型看:该反应为化合反应
B.从微观角度看:各物质(从左到右)的微观粒子数之比为1:1:1
C.从反应现象看:硫剧烈燃烧,产生有刺激性气味的二氧化硫
D.从量的角度看:各物质(从左到右)的质量比为1:1:2
【答案】C
【分析】化学方程式可表示:反应物和生成物的种类;反应的条件;反应物和生成物的微观粒子个数比;反应物和生成物的质量比等。
【解答】解:A、该反应符合“多变一”,属于化合反应,故A正确;
B、由化学方程式S+O2SO2可知,各物质(从左到右)的微观粒子数之比为1:1:1,故B正确;
C、产生二氧化硫属于实验结论,不是实验现象,故C错误;
D、各物质(从左到右)的质量比为32:32:64=1:1:2,故D正确;
故选:C。
【点评】本题难度不大,化学方程式是最重要的化学用语之一,掌握化学方程式的含义(宏观、微观、量的含义)、了解方化学方程式的读法是正确解答此类题的关键。
30.某同学从定量角度研究过氧化氢溶液制取氧气的过程,对原实验进行部分改进,增加了称量操作。具体做法是:取溶质质量分数为10%的过氧化氢溶液和少量的二氧化锰放入气体发生装置,并对反应前后混合物的质量进行称量,记录如表:
反应过程 反应前 反应后
质量变化(不含容器质量) 34.3g 32.7g
反应中,过氧化氢完全分解且氧气完全逸出,则下列结论正确的是( )
A.反应前容器中的水的质量为30.6g
B.二氧化锰的质量为32.7g
C.反应前后容器中的水的质量为32g
D.参加反应的过氧化氢的质量为3.43g
【答案】A
【分析】根据反应的化学方程式和氧气的质量确定过氧化氢的质量,从而求得过氧化氢溶液的质量进行解答。
【解答】解:根据质量守恒定律,反应前物质的质量总和等于反应后物质的质量总和,生成氧气的质量为:34.3g﹣32.7g=1.6g;
设生成1.6g氧气需要过氧化氢的质量为x。
2H2O22H2O+O2↑
68 32
x 1.6g
x=3.4g
过氧化氢溶液的质量为:3.4g÷10%=34g
A、反应前容器中的水的质量为34g﹣3.4g=30.6g,故A正确;
B、二氧化锰的质量为34.3g﹣34g=0.3g,故B错误;
C、反应前容器中的水的质量为34g﹣3.4g=30.6g,故C错误;
D、参加反应的过氧化氢的质量为3.4g,故D错误。
故选:A。
【点评】本题考查了实验室制取氧气的反应原理以及根据化学方程式和溶质质量分数的计算,完成此题,可以依据已有的知识结合题干提供的信息进行。
04 分析反应物和生成物的质量关系
31.甲、乙、丙、丁四种物质,它们在密闭容器中反应前后质量的变化关系如下表所示。下列说法错误的是( )
物质名称 甲 乙 丙 丁
反应前质量/g 40 10 10 0
反应后质量/g 6 m 28 16
A.甲中含有两种或两种以上的元素
B.乙可能是这个反应的催化剂
C.此反应的基本类型为分解反应
D.参与反应的甲和丙的质量之比为4:1
【答案】D
【分析】根据反应中反应物质量会减少,生成物质量会增加,从而判断生成物与反应物,即可判断反应的类型,且反应物与生成物质量相等可求出待测的质量,据此回答问题即可。
【解答】解:根据质量守恒定律可知,反应前各物质的质量总和=反应后生成各物质的质量总和,则得:40+10+10+0=6+m+28+16,解得m=10。
A、甲的质量减少为反应物,丙丁的质量增加为生成物,乙的质量不变,可能是催化剂,也可能不参加反应,因此该反应属于分解反应,故甲是化合物,甲中含有两种或两种以上元素,故正确;
B、由上分析可知,乙的质量不变可能是催化剂,故正确;
C、甲的质量减少为反应物,丙、丁的质量增加为生成物,因此该反应属于分解反应,故正确;
D、参与反应的甲和丙的质量比是(40﹣6):(28﹣10)≠4:1,故错误。
故选:D。
【点评】本题主要考查了学生根据图表数据分析问题的能力,要学会去伪存真,挖掘出有效数据。然后根据质量守恒定律以及化学反应中的质量关系求解。
32.在化学反应A+B═C+D中,10gA与3gB能完全反应,生成5gC。那么,5gA与足量的B反应,生成D的质量是( )
A.2.5g B.5g C.4g D.8g
【答案】C
【分析】根据质量守恒定律,参加化学反应的各物质的质量之和等于生成的各物质的质量之和,结合题意进行分析解答。
【解答】解:在化学反应A+B═C+D中,10gA与3gB能完全反应,生成5gC,由质量守恒定律,参加反应的A和B的质量之和等于生成C和D的质量之和,则同时生成D的质量为10g+3g﹣5g=8g。
参加反应的A和生成D的质量比为10g:8g=5:4,5gA与足量的B反应,生成D的质量是5g4g。
故选:C。
【点评】本题难度不大,掌握质量守恒定律并能灵活运用是正确解答本题的关键。
33.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如下表所示,则以下判断错误的是( )
物质 甲 乙 丙 丁
反应前质量/g 64 10 1 16
反应后质量/g 0 42 1 a
A.甲有64克参加反应,一定是反应物
B.乙反应后质量增多,一定是生成物
C.丙反应前后质量不变,一定是催化剂
D.丁反应后的质量a=48克
【答案】C
【分析】反应后质量增加的属于生成物,反应后质量减少的属于反应物,反应后质量不变可能属于催化剂,进行分析判断。
【解答】解:由表中数据分析可知,反应前后甲的质量减少了64g﹣0g=64g,故是反应物,参加反应的质量为64g;同理可以确定乙是生成物,生成的质量为42g﹣10g=32g;丙的质量不变,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,丁应是生成物,且生成的质量为64g﹣32g=32g,故a的数值为32g+16g=48g。
A、甲有64克参加反应,一定是反应物,故选项说法正确。
B、乙反应后质量增多,一定是生成物,故选项说法正确。
C、丙反应前后质量不变,可能能作该反应的催化剂,也可能没有参加反应,故选项说法错误。
D、丁反应后的质量a=48克,故选项说法正确。
故选:C。
【点评】本题难度不大,考查的是质量守恒定律的应用,解题的关键是分析表中数据(反应后质量增加的属于生成物、质量减少的属于反应物),灵活运用质量守恒定律。
34.在一个密闭容器内有X、Y、Z、Q四种物质,在一定条件下反应一段时间后。测得反应前后物质的质量如下,下列说法正确的是( )
物质 X Y Z Q
反应前质量/g 20 20 20 20
反应后质量/g 16 14 20 待测
A.其中Z物质一定为催化剂
B.反应后物质Q的质量为10g
C.该密闭容器中发生化学反应的基本类型为化合反应
D.该密闭容器中,参与反应的X物质与Y物质的质量比为16:14
【答案】C
【分析】反应后质量增加的属于生成物,反应后质量减少的属于反应物,反应后质量不变可能属于催化剂,进行分析判断。
【解答】解:由表中数据分析可知,反应前后X的质量减少了20g﹣16g=4g,故是反应物,参加反应的质量为4g;同理可以确定Y是反应物,参加反应的质量为20g﹣14g=6g;Z的质量不变,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,Q应是生成物,且生成的Q的质量为4g+6g=10g,故待测的数值为20g+10g=30g。
A、Z的质量不变,可能作该反应的催化剂,也可能没有参加反应,故选项说法错误。
B、反应后物质Q的质量为30g,故选项说法错误。
C、该反应的反应物为X和Y,生成物是Q,符合“多变一”的特征,属于化合反应,故选项说法正确。
D、该密闭容器中,参与反应的X物质与Y物质的质量比为4g:6g=2:3,故选项说法错误。
故选:C。
【点评】本题难度不大,考查的是质量守恒定律的应用,解题的关键是分析表中数据(反应后质量增加的属于生成物、质量减少的属于反应物),灵活运用质量守恒定律。
35.在反应X+2Y=R+2M中,已知R和M的相对分子质量比为22:9,当3.2gX与Y完全反应后,生成8.8gR,则在反应中Y与M的质量比为( )
A.12:9 B.23:9 C.32:9 D.16:9
【答案】D
【分析】根据化学方程式的计算和质量守恒定律来分析。
【解答】解:在反应X+2Y=R+2M中,已知R和M的相对分子质量比为22:9,则生成物R和M的质量比为22:(2×9)=11:9,当3.2gX与Y完全反应后,生成8.8gR,由质量比可知,则生成M的质量为:8.8g7.2g,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Y的质量为:8.8g+7.2g﹣3.2g=12.8g,所以在反应中Y和M的质量之比为12.8g:7.2g=16:9。
故选:D。
【点评】本题主要考查了化学方程式的相关计算和质量守恒定律,解答时要根据所学知识,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
36.一定条件下,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图所示,下列说法正确的是( )
A.x的值为11
B.该反应属于分解反应
C.W由碳、氢、氧三种元素组成
D.反应中O2和H2O的质量之比为2:1
【答案】C
【分析】据质量守恒定律:参加化学反应的各物质质量总和等于反应后生成的各物质质量总和,利用在发生化学反应时反应物质量会减小,生成物质量会增多,判断反应物与生成物,进而书写出反应的表达式,判断反应的类型据此回答问题即可。
【解答】解:由图中数据分析可知,反应前后,W的质量减少了8g﹣0g=8g,故W是反应物,参加反应的W的质量为8g;同理可以确定氧气是反应物,参加反应的氧气质量为20g﹣8g=12g;水是生成物,生成水的质量为10g﹣1g=9g,由质量守恒定律,二氧化碳是生成物,且生成的二氧化碳为12g+8g﹣9g=11g。
A、由分析可知,x的数值为11g,故选项说法错误;
B、由于该反应的表达式是W+O2→CO2+H2O,反应物是两种化合物,不符合“一变多”的特征,不属于分解反应,故选项说法错误;
C、11g二氧化碳中含有碳元素的质量为:,9g水中含有氢元素的质量为:,所含碳、氢元素的质量和=3g+1g=4g,4g小于8g,该物质中含氧元素的质量为:8g﹣4g=4g,则该物质中一定含有碳、氢、氧三种元素,故选项说法正确;
D、反应中O2和H2O的质量之比为12g:9g=4:3,故选项说法错误;
故选:C。
【点评】本题难度稍大,主要考查了质量守恒定律、化学式的计算,解题的关键是根据质量守恒定律确定确定物质的元素组成。
37.一定条件下,密闭容器中发生了某一化学反应,涉及的物质为甲、乙、丙、丁,如图为各物质在反应前和反应后某时刻的质量关系。下列说法不正确的是( )
A.反应中生成的乙和反应的丁的质量比为5:2
B.乙一定是化合物
C.丙物质可能是该反应的催化剂
D.x的值是30
【答案】A
【分析】根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变,由图中数据可知,x=20+20+20+20﹣12﹣20﹣18=30;反应后甲的质量减少了20g﹣12g=8g,则甲是反应物;反应后乙的质量增加了30g﹣20g=10g,则乙是生成物;反应前后丙的质量不变,则丙可能是该反应的催化剂,也可能是杂质;反应后丁的质量减少了20g﹣18g=2g,则丁是反应物;该反应是甲和丁在一定条件下反应生成乙,符合多变一的特点,属于化合反应;据此分析解答。
【解答】解:A、反应中生成的乙和反应的丁的质量比为10g:2g=5:1,故选项说法不正确。
B、该反应是甲和丁在一定条件下反应生成乙,属于化合反应,乙是化合反应的生成物,一定是化合物,故选项说法正确。
C、反应前后丙的质量不变,则丙可能是该反应的催化剂,也可能是杂质,故选项说法正确。
D、由图中数据可知,x=20+20+20+20﹣12﹣20﹣18=30,故选项说法正确。
故选:A。
【点评】化学反应遵循质量守恒定律,即化学反应前后,元素的种类不变,原子的种类、总个数不变,这是书写化学方程式、判断物质的化学式、判断化学计量数、进行相关方面计算的基础。
38.小科在实验室将6g木炭放在一定量的氧气中充分燃烧,测得实验数据如下,请你帮他填好实验报告:
第一次 第二次 第三次
给定的O2的质量/g 12 26 16
生成CO2的质量/g 16.5 22 22
(1)三次实验中第 三 次恰好完全反应。
(2)第 二 次实验氧气有剩余,剩余 10 g。
【答案】(1)三;
(2)二;10。
【分析】化学反应遵循质量守恒定律,即参加反应的物质的质量之和,等于反应后生成的物质的质量之和,是因为化学反应前后,元素的种类不变,原子的种类、总个数不变。
【解答】解:碳和氧气反应的化学方程式及其质量关系为:
C+O2CO2
12 32 44
由以上质量关系可知,碳、氧气、二氧化碳恰好完全反应时质量比是12:32:44=3:8:11。
(1)参加反应的各物质质量总与反应生成物质质量总和相等,符合这一要求的只有第三次实验,所以此次实验中两种物质恰好完全反应;
故答案为:三;
(2)设生成22g二氧化碳需氧气的质量为x
C+O2CO2
32 44
x 22g
x=16g
则第二次实验氧气有剩余,剩余氧气质量=26g﹣16g=10g;
故答案为:二;10。
【点评】本题考查了根据化学方程式的简单计算.反应物质恰好完全反应,参加反应的反应物质质量总和一定等于生成物质量总和。
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