质量守恒定律 同步检测题
(满分:100分 时间:40分钟)
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意。每小题4分,共40分)
1.下列有关质量守恒定律的认识,不正确的是( )
A.质量守恒定律揭示了化学变化中宏观物质之间的质量关系,与微观过程无关
B.通过化学变化,只能改变世界上物质的种类,不能改变物质的总质量
C.质量守恒定律为定量揭示化学变化的规律,提供了理论依据
D.随着科技的发展,精密仪器为我们定量研究化学变化创造了条件
2.化学反应前后,下列各项中,肯定没有变化的是( )
①原子数目 ②原子种类 ③分子数目 ④分子种类 ⑤元素种类 ⑥物质总质量 ⑦物质种类
A.①②⑤⑥ B.①②③⑤ C.①②⑤⑦ D.③④⑥⑦
3.在化学反应A+B=C+D中,若12 g A与一定量的B恰好完全反应,生成28 g C和2 g D,则参加反应的B的质量为( )
A.8 g B.18 g C.28 g D.30 g
4.AgNO3固体见光或受热易分解,故用棕色试剂瓶保存。AgNO3受热分解,放出的有刺激性气味的气体可能是( )
A.SO2 B.NH3 C.NO2 D.N2
5.下列观点符合质量守恒定律的是( )
A.煤燃烧后剩余残渣的质量减轻了
B.一定条件下,SO2和O2生成SO3,反应前后分子总数不变
C.8g CH4完全燃烧生成8g CO2
D.某物质在空气中燃烧只生成CO2和H2O,则该物质一定含有碳、氢、氧元素
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.丙可能是单质 B.在该反应中丁一定没有参加化学反应
C.该反应是化合反应 D.甲和乙的质量之和一定等于生成丙的质量
7.右图是通过白磷燃烧来验证质量守恒定律的实验,下列说法错误的是( )
A.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五氧化二磷的质量
B.白磷燃烧结束,锥形瓶应冷却后再放在天平上称量
C.实验过程中气球先变大后变瘪
D.瓶底的细砂起隔热作用
8.在一定条件下,在一个密闭容器内发生某反应,测得反应过程中各物质的质量如下表所示,下列说法不正确的是( )
物质 X Y Z W
反应前质量 / g 10 3 90 0
反应后质量 / g 3.2 3 待测 3.2
A.W可能是单质 B.Y可能是催化剂
C.该反应是分解反应 D.反应后Z物质的质量为86.4g
9.某反应的微观示意图如下,下列说法正确的是( )
A.图中甲、乙、丙三种物质均是由分子构成的
B.图中甲、乙、丙三种物质中,甲、丙属于氧化物
C.该反应前后分子种类、原子种类均没有改变
D.图中甲、乙、丙三种物质既有单质又有化合物
10.如图反映了某个化学反应各物质质量与时间的关系。下列描述正确的是( )
A.该反应是化合反应
B.甲的相对分子质量大于乙
C.丙是反应物,甲和乙是生成物
D.t1时,丙的质量一定等于甲、乙的质量之和
二、填空与简答题(每空2分,共44分)
11.某同学把4g硫放在给定的氧气中充分燃烧,实验数据如下表所示。
第一次 第二次 第三次
O2的质量(g) 2 4 6
生成SO2的质量(g) 4 8 8
回答下列问题:
(1)从以上数据说明,这三次实验中第_______次恰好完全反应;
(2)第_______次实验中硫有剩余,剩余_______g;
(3)第_______次实验中氧气有剩余,剩余_______g;
(4)三次实验中,符合质量守恒定律的是________________。
12.在点燃条件下,A和B反应生成C和D。反应前后分子变化的微观示意图如下所示。
请回答以下问题:
(1)1个B分子中含有__________个原子。
(2)A中氮元素和氢元素的质量比为___________。
(3)4种物质中,属于单质的是__________(填图中字母,下同),化合物的是__________。
(4)保持C物质的化学性质的最小粒子是__________(填化学式)。
13.用分别表示氮原子和氧原子,下图是氮气与氧气在放电条件下发生反应的微观模拟图。请回答下列问题:
(1)在B图中将相关粒子图形补充完整:
(2)此变化中发生改变的粒子是__________________;
(3)结合该图示从微观角度解释由A到B变化的实质是__________________。
14.质量守恒定律的定性和定量研究对化学科学发展具有重大作用。
(1)“酒精检测仪”可检查司机是否酒后驾车,其反应原理为C2H5OH+4CrO3+6H2O=2Cr2(SO4)3+2CO2↑+9X,反应中红色的CrO3转变为绿色的Cr2(SO4)3,其中X的化学式为_________。
(2)下图为某化学反应的微观模拟图,“”和“”分别表示两种不同的原子:
由“”聚集成的物质_________(填“可能”或“不可能”)是氧化物,参加反应的两种反应物的分子个数比为_________,此反应的基本反应类型为_________。
(3)已知m1 g镁条放在空气中完全燃烧,生成m2 g氧化镁(不考虑其它反应),m1_______m2。
小西在做该实验时,观察到耀眼的白光,冒出大量白烟,称量无误时,发现m1>m2,其原因是________________________。
(4)有人认为,选用合适的催化剂,通过化学反应可直接把水转变成汽油,从而解决能源紧缺问题。你同意这个观点吗?_______,并简要说明理由____________________________。
三、实验探究题(每空2分,共16分)
15.物质发生化学变化的前后,总质量是否发生改变?是增加、减小还是不变呢?甲、乙、丙三位同学按下面的步骤进行探究:
(1)提出假设:物质发生化学变化前后总质量不变。
(2)设计并进行实验:
甲 乙 丙
①如图所示,甲将白磷和反应装置、乙将装有稀盐酸的小试管和碳酸钠粉末的烧杯,分别放在两个托盘天平上,并用砝码使天平平衡;丙对石棉网和打磨干净的镁条进行称量。
②三位同学分别利用装置进行化学反应。
③甲、乙同学在反应结束且甲的装置冷却后,将反应装置及装置内的物质放在反应前使用的托盘天平上,观察天平是否平衡;丙同学实验结束后称量石棉网和石棉网上氧化镁的质量,比较反应前后质量。
比较甲、丙同学的实验有许多相似之处,如生成物都属于______________(填物质的类别);写出乙实验中的现象_____________________________,丙实验中发生反应的文字表达式__________________________。
(3)实验结论:
甲认为:在化学反应中,生成物的总质量与反应物的总质量相等;
乙、丙认为:在化学反应中,生成物的总质量与反应物的总质量不相等。
(4)你认为___________的结论正确,请从原子的角度分析,结论正确的理由是:__________________________。
(5)导致其他的实验结论错误的原因是__________________________、___________________________。因此,如果_______________________________的反应,则一定要设计反应在密闭装置中进行。
攻 坚 题
(发挥你的才智,放开你的思维,挑战它、战胜它,相信你能行!)
4.6g某化合物在足量氧气中充分燃烧,生成8.8g二氧化碳和5.4g水。下列对该化合物组成的判断中,正确的是( )
A.由碳、氢两种元素组成
B.由碳、氧两种元素组成
C.由碳、氢、氧两种元素组成
D.一定含有碳、氢两种元素,可能含有氧元素
参考答案
一、1.A
解析:质量守恒定律揭示了化学变化中宏观物质之间的质量关系,但其质量守恒的原因却是由于反应前后原子不变,A错误;化学变化是生成新物质的变化,改变世界上物质的种类,但在改变过程中物质的总质量不变,B正确;质量守恒定律反映了反应中物质的质量关系,为定量揭示化学变化的规律,提供了理论依据,C正确;定量研究化学变化所需要的仪器精密度越高,结果越精确,D正确。
2.A
解析:化学反应的实质是分子首先化分成原子,然后原子再进行重新组合成新的分子,因此,分子的种类在化学反应前后肯定会发生改变,分子的数目可能发生改变,这样物质的种类在反应前后也必然要改变;而在化学反应前后,原子(元素)的种类、原子的数目、原子的质量以及物质的总质量均不变。
3.B
解析:根据质量守恒定律可知,参加反应的B的质量=28g+2g-12g=18g。
4.C
解析:根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变。AgNO3中没有S和H两种元素,不可能生成SO2和NH3;N2是无色无味的气体,所以放出的有刺激性气味的气体可能是NO2 。
5.A
解析:煤燃烧生成的二氧化碳等气体散发到空气中,因此剩余残渣的质量减轻了,符合质量守恒定律;SO2和O2生成SO3的化学方程式为:2SO2+O2=2SO3,反应后分子的数目减少;根据碳元素守恒,8g CH4完全燃烧应生成22g CO2;物质在空气中燃烧只生成CO2和H2O,可确定该物质一定含有碳、氢两种元素元素,可能含有氧元素。
6.C
解析:反应前后容器中物质的总质量不变,反应后质量分数减小的物质是反应物,质量分数增大的物质是生成物,由图中物质的质量分数的变化可知,甲和乙的质量分数减小,是反应物,丙物质的质量分数增大,是生成物,而丁物质的质量分数不变,丁物质可能是催化剂。由以上分析可知,甲和乙物质反应生成了丙物质,属于化合反应,丙物质属于化合物,A错误;研究表明,有些催化剂在反应过程中参加了化学反应,如果丁物质是催化剂,也可能参与了化学反应,B错误;反应物是两种,生成物是一种,属于化合反应,C正确;参加化学反应的甲和乙的质量之和一定等于生成丙的质量,而该反应甲物质和乙物质并没有完全反应,D错误。
7.A
解析:锥形瓶内的白磷和氧气可能有剩余,所以反应后生成五氧化二磷的质量可能小于反应前锥形瓶内白磷和氧气的总质量,A错误;为防止实验装置受到空气浮力的影响,应待锥形瓶冷却后,放到天平上称量,B正确;实验中白磷燃烧放出热量,气球先变大,反应过程中氧气不断消耗,最终气球会变瘪,C正确;为了防止锥形瓶炸裂,事先应在瓶底铺上一层细砂,D正确。
8.D
解析:反应后质量减少的物质是反应物,X为反应物,参加反应X的质量为10g-3.2g=6.8g;反应后质量增加的物质为生成物,W为生成物,生成W的质量为3.2g;而Y的质量在反应前后没有变化,Y可能是催化剂,也可能没有参加反应;根据质量守恒定律,则Z为生成物,生成Z的质量为6.8g-3.2g=3.6g,即反应后Z的质量为90g+3.6g=93.6g;从上述分析可知反应物是X,生成物是Z和W,属于分解反应,生成物W有可能是单质,但X一定是化合物。
9.D
解析:根据微观示意图可知,甲、丙是由分子构成的,而乙是由原子直接构成的;甲是氧化物,而乙、丙为单质;在化学反应过程中分子变成了原子,原子又重新组合成了新的分子,因此分子的种类发生了变化,而原子的种类没有改变。
10.C
解析:根据图象可知,反应前后甲和乙的质量增加,故甲和乙为生成物,丙的质量减少,故丙为反应物,属于分解反应,A错误、C正确;因为不知道反应物和生成物的分子构成,故难以判断相对分子质量的大小,B错误;根据质量守恒定律可以知道,参加反应的物质总质量等于反应后生成的物质的总质量,在t1时,参加反应的丙的质量一定等于生成的甲、乙的质量之和,但是丙的质量不一定就等于甲乙的质量之和,因为此时丙还没有反应完全,D错误。二、11.(1)二 (2)一 2 (3)三 2 (4)一、二、三
解析:(1)参加反应的各物质质量总和与反应生成物质质量总和相等,符合这一要求的只有第二次实验,所以此次实验中两种物质恰好完全反应。(2)根据第二次完全反应,说明硫和氧气按1﹕1的质量比进行反应,4g硫最多可消耗4g氧气,那么第一次硫有剩余,硫剩余的质量为:4g-2g=2g。(3)第三次氧气有剩余,氧气剩余的质量为:6g-4g=2g。(4)任何化学反应都遵守质量守恒定律,故三次均符合质量守恒定律。
12.(1)2 (2)14﹕3 (3)BC AD (4)N2
解析:由图可知,物质A的分子由3个H原子与1个N原子构成的化合物分子,物质B的分子由2个O原子构成的单质分子,物质C的分子由2个N原子构成的单质分子,物质D的分子由2个H原子与1个O原子构成的化合物分子。A中氮元素和氢元素的质量比为14﹕(1×3)= 14﹕3。因为保持物质化学性质的微粒是分子,所以保持C物质的化学性质的最小粒子是氮气分子。
13.(1) (2)氧分子和氮分子(或N2和O2) (3)在放电的条件下氮分子分解成氮原子,氧分子分解成氧原子
解析:(1)根据质量守恒定律可知,在化学反应前后原子的数目不会发生改变,在A图中有2个氮原子、2个氧原子,因此在B图中也应有2个氮原子、2个氧原子,即应补画一个氧原子、一个氮原子。(2)在化学变化中分子会发生改变,在此变化中发生改变的是氧分子和氮分子。(3)根据图A、图B可知,由A到B变化的实质是在放电条件下,氮分子分解成氮原子,氧分子分解成氧原子。
14.(1)H2O (2)2﹕1(或1﹕2) 化合反应 (3)<(或小于) 生成物氧化镁部分以白烟的形式逸散(或扩散)到空气中 (4)不同意 化学反应前后元素种类不变(或原子种类不变),水与油的所含元素不同,所以经过化学变化不会由水变成油
解析:(1)根据质量守恒定律,反应前后原子的种类和数目不变,易确定X的化学式为H2O。(2)微粒“”是由两种原子构成的,有可能是氧化物;根据图示,该反应可表示为:2+=2,参加反应的两种反应的分子个数比为2﹕1(或1﹕2),属于化合反应。(3)镁与空气中燃烧生成氧化镁,参加化学反应的镁的质量(m1)和氧气的质量总和等于反应后生成的氧化镁的质量(m2),因此m1<m2,但在实验过程中会有部分氧化镁以白烟的形式逸散到空气中,无法收集,因此会导致生成物的质量减轻,即m1>m2。(4)水中含氢、氧元素,油是碳氢化合物,必含碳、氢元素,根据质量守恒定律可知,在化学反应前后元素的种类和质量都不发生变化,故水变油是不可能的。
三、15.(2)氧化物 烧杯中有大量气泡产生,天平不平衡 2Mg+O22MgO (4)甲 化学反应中,反应前后原子的种类没有改变,数目没有增减,原子的质量没有改变(合理即可) (5)乙实验反应后生成的气体逸散到空气中去了 丙实验反应前未称量参加反应的氧气质量,反应后部分生成的氧化镁外逸,无法称量(合理即可) 有气体参与反应或生成物中有气体(合理即可)
解析:甲实验中白磷燃烧生成五氧化二磷,丙实验中镁条燃烧生成氧化镁,生成物都属于氧化物;乙实验中碳酸钠与盐酸反应有气泡产生,天平不平衡。我们知道在化学反应前后物质的总质量是不变的,因此甲的结论是正确的,因为在化学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,所以物质的总质量不变;导致乙结论错误的原因是实验中产生的CO2气体逸散到空气中,生成物的质量没有完全计算到里面,而导致丙结论错误的原因是实验中有氧气参加,计算反应物质量时没有计算进去,所以做这样有气体参加应或有气体生成的反应一定要设计在密闭装置中进行。
攻坚题
C
解析:化合物在氧气中充分燃烧生成二氧化碳和水,生成物中含有碳元素、氢元素和氧元素,则反应物中也含有碳元素、氢元素和氧元素;则可推测二氧化碳中的碳元素、水中的氢元素都来自该该化合物;8.8g二氧化碳中碳元素的质量=8.8g×12/44=2.4g,5.4g水中氢元素的质量=5.4g×2/18=0.6g,由此可知该化合物中还含有氧元素,且氧元素的质量=4.6g-2.4g-0.6g=1.6g。