4.3 质量守恒定律习题（含解析）

质量守恒定律
一、单选题
化学反应前后肯定没有变化的是???
A.
元素的种类
B.
分子的种类和数目
C.
物质的种类
?在一个密闭容器中，有甲、乙、丙、丁、戊五种物质，在一定条件下发生反应，测得反应前后各物质的质量变化量如图所示图中正数表示物质质量的增加量，负数表示物质质量的减少是，0表示物质质量不变，下列说法正确的是
A.
该反应一定属于化合反应或分解反应
B.
戊一定是该反应的催化剂
C.
参加反应的乙、丙的质量比一定为48：23
D.
该反应中甲、丁的相对分子质量之比一定为44：27
在化学反应中，已知15gA和20gB恰好完全反应，生成5gC。若实际反应时生成了6gD，则参加反应的B的质量为
A.
6g
B.
1g
C.
3g
D.
4g
已知某两种物质在光照条件下能发生化学反应，其微观示意图如下图所示。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.
该反应属于化合反应
C.
图示中共有4种物质
D.
该图示不符合质量守恒定律
?从中获取的信息错误的是
A.
在该反应中作为催化剂
B.
该反应属于化合反应
C.
2g一氧化碳与1g氧气完全反应，可以生成2g二氧化碳
D.
在反应前后，碳原子和氧原子的数目都没有改变
在化学反应中，已知与恰好完全反应，生成
C和D的质量比为11：9，又知B的相对分子质量为32，则D的相对分子质量为
A.
?????
9
B.
??
18
C.
?????
12
D.
??
36
催化转换器”能将汽车尾气中的有害气体转化为无害气体，其反应微观示意图如图．下列叙述不正确的是
A.
反应前后原子个数不变
B.
参加反应的两种分子个数比为1：1
C.
反应前后原子种类不变
D.
反应前后分子种类不变
我国长征5号B火箭空间站阶段首飞成功，氢氧发动机为其提供部分动力，下列叙述错误的是
A.
液氢和液氧反应属于化合反应
B.
燃料加注时需严禁烟火
C.
液氢和液氧用作发动机的燃枓
D.
燃烧产物对环境无污染
下列各化学方程式中，基本反应类型和书写都正确的是?
?
A.
置换反应
B.
化合反应
C.
化合反应
D.
分解反应
2
二、填空题
水是生命之源，我们应该了解水、爱护水资源；
自然界中的水都不是纯水，利用沉淀、_________、吸附和蒸馏等方法可以净化水。
有些村庄打深井取用地下水，可用_____________区分地下水是软水还是硬水，生活中常用__________的方法来降低水的硬度；
小明同学为了探究水的组成，邀请你起参加水的电解实验，发现两极产生气泡产生，其中正极与负极上的气体体积之比约为____________，经检验，正极上产生的气体是
_____________，负极上产生的气体是
____________。由此得出水是由______________两种元素组成的结论；
是新一代饮用水消毒剂，可以用来代替进行自来水的消毒．制取的反应过程示意图如图，请回答：
C物质中氯元素的化合价是_________，D物质的名称是___________，该反应的化学方
程式是_________________________________________。?
元素周期表是学习和研究化学的重要工具。请根据如表回答有关问题。
某原子的原子序数为12，则该原子的相对原子质量为________。
第11号元素与第17号元素组成的化合物是_________填写化学式。
在元素周期表中，同一族的元素具有相似的化学性质。则下列各组元素具有相似化学性质的是____填序号。
A.C和和和和Cl
第9号氟元素和氢元素形成的化合物的水溶液氢氟酸，可用于玻璃雕刻，其主要原理是氢氟酸与玻璃的主要成分二氧化硅发生反应，生成四氟化硅气体和水，该反应的化学方程式为_________________________________________________。
三、实验题
某化学兴趣小组的同学分别设计四个实验用于验证质量守恒定律如图所示：
实验A中，发生化学反应的化学方程式为_____________________，小气球的作用是_____________________。
实验B中，反应前天平平衡，然后将稀盐酸倒入烧杯中与石灰石小块充分反应后再称量，观察到反应后天平不平衡，天平指针向____偏转，其原因是_____________________。
如图C所示的小实验。在一根用细铜丝吊着的长玻璃棒两端分别绕上10cm长的粗铜线，并使玻璃棒保持水平。然后，用酒精灯给左边一端铜丝加热分钟。冷却后，他们观察到的现象是：__________________________________________。
四、探究题
为了探究化学反应前后物质的总质量是否发生改变，甲同学和乙同学分别设计了如下两个实验，请根据图示回答问题：
甲、乙同学设计的实验如图B、C所示，反应时C中的现象是_______________，写出两个反应所涉及的化学反应方程式_______。
乙同学另设计了一个实验如图A所示，实验时将试管中的稀盐酸倒入烧杯中与碳酸钠粉末混合，试管仍然放回烧杯，两种物质反应后，电子天平的读数______填“减小”、“不变”或“增大”，原因是______。
丙和丁同学同时做了镁条在空气中燃烧的实验，反应的化学方程式为：_____实验结束后将收集到的白色固体放回天平称量，丙同学发现实验后天平往左偏了，而丁同学的天平却往右偏了，老师检查后却说两个同学的实验结果都是正确的，请你解释天平不平衡的原因：__________
四位同学通过交流反思得到启示：在探究化学反应前后物质的总质量是否发生改变时，对于有气体参加或有气体生成的反应一定要在_____装置中进行。
从微观角度分析，在化学反应前后一定不变的是_______选填序号。
原子种类、数目
分子种类、数目
原子质量
分子质量
五、计算题
实验室用72g过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，实验的相关数据如图。请回答：
反应生成氧气的质量为______g；
参加反应的过氧化氢溶液中过氧化氢的质量是多少？
某补钙剂说明书的部分信息如图所示。现将20片碳酸钙片研磨成粉末与40g稀盐酸混合其他成分不与盐酸反应，恰好完全反应后称得剩余物的质量为。
生成二氧化碳的质量为_____g；
该补钙剂所含碳酸钙的质量分数为多少？
答案和解析
1.【答案】A
【解析】
【分析】
熟练掌握化学反应中的变与不变，会运用化学中的基本原理质量守恒定律处理问题，从而培养学生的创新思维能力。此题根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，原子种类和个数都不变，原子质量也不变，而化学变化的本质是有新物质生成，所以物质种类一定变，就可以正确解答。
【解答】
根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，原子种类和个数都不变，原子质量也不变，故A没有变化，而化学变化的本质是有新物质生成，所以物质种类一定变，分子数目也有可能变，也有可能不变，但分子的种类一定变化，故B、C不符合题意。
故选A。
2.【答案】C
【解析】解：A、反应后甲、丁质量增大，是生成物，乙、丙质量减小，是反应物，戊质量不变，可能是催化剂，也可能既不是催化剂也不是反应物和生成物，该反应一定不是化合反应或分解反应，故A错误；
B、戊不一定是该反应的催化剂，故B错误；
C、参加反应的乙、丙的质量比一定为：48：23，故C正确；
D、该反应中甲、丁的相对分子质量之比不一定为44：27，即甲、丁化学计量数之比是1：1时，甲、丁的相对分子质量之比为44：27，甲、丁化学计量数之比不是1：1时，甲、丁的相对分子质量之比不是44：27，故D错误。
故选：C。
根据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、总个数不变进行分析。
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.【答案】D
【解析】
【试题解析】
【分析】
此题是质量守恒定律考查题，解题的关键是确定B、D的质量比，主要依据是利用质量守恒定律对第一次反应时D的生成物的质量的计算。
【解答】
根据题意“在化学反应：中，已知15gA和20gB能恰好完全反应，生成5gC”，根据质量守恒定律，则D的质量为：克，所以反应中B和D的质量比是：20g：：3，则可设B物质的质量为x，列比例式为：，则．
故选D。
4.【答案】C
【解析】
【试题解析】
【分析】
本题难度不大，观察化学反应的微观示意图，根据微粒的变化分析分子、原子的变化，根据微粒的构成分析物质的类别、原子的种类等。
【解答】
A、由微粒的构成可知，图示中的反应物一种是化合物，另一种是单质，故此说法错误。
B、图示中的生成物有两种，不是化合反应，故此说法错误。
C、图示中反应物有两种，生成物有两种，共有4种物质，故此说法正确。
D、反应前后原子的种类、数目不变，符合质量守恒定律，故此说法错误。
故选：C。
5.【答案】C
【解析】解：A、由中可知，在该反应中作为催化剂，故选项说法正确。
B、由，可知该反应符合“多变一”属于化合反应，故选项说法正确。
C、由可知，每56份质量的一氧化碳和32份质量的氧气在作催化剂和低温的条件下恰好反应生成88份质量的二氧化碳，故选项说法错误。
D、由可知，在反应前后，碳原子和氧原子的数目都没有改变，故选项说法正确。
故选：C。
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、了解方化学程式的读法是正确解答此类题的关键。
6.【答案】B
【解析】
【试题解析】
【分析】
本题考查化学方程式的计算，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。
【解答】
根据质量守恒定律可得，生成的C、D的质量和为，生成C和D的质量比为11：9，则D的质量为。
设D的相对分子质量为x，
???????
2x
?
??
64g
?
?
36g
，
，
故选：B。
7.【答案】D
【解析】
【试题解析】
【分析】
本题考查的是化学反应的微观示意图，该题不仅考查了学生对化学知识的掌握情况，还考查了学生观察理解微观模型示意图的能力，难度不大。
【解答】
A.由质量守恒定律可知，反应前后原子个数不变，故正确；
B.由图示可知：反应后“”有剩余，则实际参加反应的两种分子个数比为1：1，故正确；
C.由图示可知，反应前后原子种类不变，故正确；
D.由图示可知，在反应前后分子的种类发生了改变，故错误。
8.【答案】C
【解析】
【试题解析】
【分析】
本题难度不大，掌握氢气的化学性质、液氧能支持燃烧等是正确解答本题的关键。
【解答】
A、液氢和液氧反应生成水，该反应符合“多变一”的形式，符合化合反应的特征，属于化合反应，故选项说法正确。
B、液氢具有可燃性，为防止发生燃烧或爆炸，燃料加注时需严禁烟火，故选项说法正确。
C、液氢可用作发动机的燃料，液氧能支持燃烧，可作助燃剂，故选项说法错误。
D、液氢燃烧生成水，燃烧产物对环境无污染，故选项说法正确。
故选：C。
9.【答案】C
【解析】
【试题解析】
【分析】
本题难度不大，化学方程式正误判断方法是：先看化学式是否正确，再看配平，再看反应条件，再看气体和沉淀，最后短线改成等号；掌握四种基本反应类型的特征是正确解答本题的关键。
根据化学方程式判断正误的方法需考虑：应用的原理是否正确；化学式书写是否正确；是否配平；反应条件是否正确；和的标注是否正确；若化学方程式正确，再判断反应类型是否正确。
【解答】
A.铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，属于置换反应，正确的化学方程式为：，故选项错误；
B.铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，属于化合反应，正确的化学方程式为，故选项错误；
C.该化学方程式书写完全正确，且该反应符合“多变一”的特征，属于化合反应，故选项正确；
D.高锰酸钾加热生成锰酸钾，二氧化锰和氧气，生成物中缺少气体符号“”，属于分解反应，正确的化学方程式为?，故选项错误。
故选C。
10.【答案】过滤；
肥皂水；煮沸；
：2；?氧气或氢气或；氢元素和氧元素或者、；1：2；
价；二氧化氯；。
【解析】
【试题解析】
【分析】
本题考查水的净化和水的电解、化学反应的微观示意图等知识，掌握水的净化及水的电解、微观示意图中的信息是解决此题的关键。
【解答】
可利用沉淀、过滤、吸附和蒸馏等方法来除去自然水中的杂质；
实验室常用肥皂水来区分硬水和软水，把肥皂水分别放入这两种水中，产生泡沫多的是软水，产生泡沫少的是硬水；生活中，硬水转化成软水最常用的方法是煮沸；
电解水时正极产生的氧气，负极是氢气，氧气与氢气的体积比为1：2；水电解生成氢气和氧气，氢气由氢元素组成、氧气由氧元素组成，化学反应前后元素种类不变，故水电解实验说明了水由氢元素和氧元素组成的；
根据提供的原子模型、分子模型可以看出C的化学式为NaCl，其中钠元素显价、氯元素显价；D的化学式是，该物质的名称是二氧化氯；根据提供的原子模型、分子模型结合质量守恒定律写出化学方程式为：。
11.【答案】；
；
；
【解析】
【试题解析】
【分析】
本题考查学生灵活运用元素周期表中元素的信息进行分析解题的能力和化学方程式的书写能力。
元素周期表中可以获得的信息：左上角的数字表示原子序数核内质子数核电荷数核外电子数；右上角的数字表示元素符号；中间的汉字表示元素名称；最下方的数字表示元素的相对原子质量；掌握离子的形成、离子符号的书写方法、化学式的书写方法及化学方程式的书写方法是解答的基础。
【解答】
由原子序数为12可知，该原子是镁原子，相对原子质量为；
第11号元素为钠元素，最外层电子数为1，易失去一个电子形成带一个单位的正电荷的钠离子；第17号元素为氯元素，最外层电子数为7，易得到一个电子形成带一个单位负电荷的氯离子，所以形成的化合物的化学式为NaCl；
根据在元素周期表中，同一族纵行的元素具有相似的化学性质，下列各组元素中：和Mg在同一纵行、和Cl在同一纵行，所以具有相似化学性质的元素是BD两组；
根据氢氟酸与二氧化硅反应生成四氟化硅气体和水，化学方程式为。
故答案为：；
；
；
。
12.【答案】；缓冲压力或平衡装置内外压强，防止瓶塞飞出合理即可
右；反应生成的二氧化碳逸出装置
端铜丝变黑色；玻璃棒a端下降，b端上升合理即可
【解析】
【试题解析】
【分析】
本题考查质量守恒定律的探究，依据反应原理结合实验现象作答。
【解答】
实验A中，发生的化学反应为磷和氧气在点燃的条件下生成五氧化二磷，化学方程式为，小气球的作用是缓冲压力或平衡装置内外压强，防止瓶塞飞出；
实验B中，反应前天平平衡，然后将稀盐酸倒入烧杯中与石灰石小块充分反应后再称量，观察到反应后天平不平衡，天平指针向右偏转，其原因是石灰石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应生成的二氧化碳逸出装置；
因为铜和氧气在加热的条件下生成黑色的氧化铜，依据质量守恒定律，参加反应的铜和氧气的质量等于生成的氧化铜的质量，故生成的氧化铜的质量大于反应的铜的质量，a端增重，所以观察到的现象是：端铜丝变黑色；玻璃棒a端下降，b端上升。
13.【答案】铁钉上有红色固体生成，溶液由蓝色变为浅绿色；、
减小；生成物中气体逸出烧杯
；丙同学的偏左是因为油氧气参加反应，多了氧元素质量，丁同学的偏右的是因为生成物中有大量白烟逸散到空气中，导致生成物没有完全收集到
密闭
【解析】
【分析】
本题是对质量守恒定律的探究，根据质量守恒定律的内容、装置的特点及物质间的反应分析，从而微观角度来看，化学反应前后原子的种类、个数、质量不变，从宏观来看化学反应前后物质的质量总和、元素的种类等不变。
【解答】
实验C中铁和蓝色的硫酸铜溶液反应生成浅绿色的硫酸亚铁溶液和析出红色的铜，中的现象是铁钉上有红色固体生成，溶液由蓝色变为浅绿色，实验B中红磷燃烧生成五氧化二磷，其反应化学方程式为，实验C中铁和硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜，其反应化学方程式为；
实验A中将试管中的稀盐酸倒入烧杯中与碳酸钠粉末混合，稀盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳，二氧化碳逸出到空气中，导致烧杯中反应后生成物质量减小，所以电子天平的读数减小；
镁条在空气中燃烧生成氧化镁，其反应的化学方程式为，丙同学的偏左是因为油氧气参加反应，多了氧元素质量，丁同学的偏右的是因为生成物中有大量白烟逸散到空气中，导致生成物没有完全收集到，所以丙和丁同学两个同学的实验结果都是正确的；
通过上述实证质量守恒定律实验可知，在探究化学反应前后物质的总质量是否发生改变时，对于有气体参加或有气体生成的反应一定要在密闭装置中进行；
根据质量守恒定律分析可知，在化学反应前后一定不变的是原子种类、数目、原子质量，一定改变的是分子种类，可能改变的是分子的数目。
14.【答案】
解：设该过氧化氢溶液中过氧化氢的质量为x
68?
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32
x?
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?答：该过氧化氢溶液中过氧化氢的质量为。
【解析】
【试题解析】
【分析】
本题主要考查化学方程式计算，难度不大。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。
【解答】
根据图和质量守恒定律可得，生成的氧气的质量为
根据氧气的质量和对应的化学方程式求算参加反应的过氧化氢溶液中过氧化氢的质量。
15.【答案】
解：设碳酸钙的质量为X
100?
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44
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碳酸钙片中碳酸钙的质量分数
答：该补钙剂所含碳酸钙的质量分数为。
【解析】
【试题解析】
【分析】
根据质量守恒定律可知，过程中质量的减少是因为生成了二氧化碳，所以可以求算二氧化碳的质量，根据二氧化碳的质量和对应的化学方程式求算钙片中所含碳酸钙的质量分数。
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。
【解答】
根据质量守恒定律，二氧化碳的质量为：片片；
设该钙片样品中碳酸钙的质量为x
100?
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44
X?
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碳酸钙片中碳酸钙的质量分数
答：生成二氧化碳的质量为
；
该补钙剂所含碳酸钙的质量分数为。
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