5.1化学反应中的质量守恒---同步训练 —2021-2022学年九年级化学鲁教版上册（含解析）

第五单元　第一节　化学反应中的质量守恒
一、选择题
1.对质量守恒定律的理解正确的是
(　　)
A.参加反应的各物质的质量不变
B.化学反应前后各物质的质量不变
C.化学反应前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
D.参加化学反应的各物质的质量总和与反应后生成的各物质的质量总和相等
2.a
g木炭在b
g氧气中燃烧,生成二氧化碳的质量
(　　)
A.大于(a+b)g
B.小于(a+b)g
C.等于(a+b)g
D.小于或等于(a+b)g
3.[2019·怀化]
化学反应前后一定发生变化的是
(　　)
A.原子数目
B.分子数目
C.物质种类
D.物质的总质量
4.下列实验能够直接用于验证质量守恒定律的是(提示:盐酸与碳酸钠反应生成二氧化碳)
(　　)
5.现将10
g
A和足量的B混合加热,A和B发生化学反应,10
g
A完全反应后生成8
g
C和4
g
D,则参加反应的A与B的质量比是
(　　)
A.1∶1
B.2∶1
C.5∶1
D.4∶1
6.某物质在氧气中燃烧时,生成二氧化碳、水和二氧化硫,则此物质肯定含有的元素是
(　　)
A.碳、氢、氧
B.氧、氢、硫
C.碳、氧、硫
D.碳、氢、硫
7.过氧化钠(Na2O2)可作呼吸面具中氧气的来源,它与二氧化碳反应后的生成物为(　　)
A.Na2CO3和H2
B.Na2O和O2
C.NaOH和O2
D.Na2CO3和O2
8.[2020·扬州]
某反应前后分子变化的微观示意图如图所示,下列说法正确的是(　　)
A.反应后原子的数目增加
B.反应后原子的种类增加
C.反应前后分子的数目不变
D.反应前后物质的总质量不变
9.把一定质量的a、b、c、d四种物质放入一密闭容器中,在一定条件下反应,一段时间后,测得反应后各物质的质量如下表。下列说法正确的是
(　　)
物质
a
b
c
d
反应前的质量/g
8
2
4
2
反应后的质量/g
5
x
6
2
A.x=3
B.d一定是催化剂
C.该反应是化合反应
D.c一定是化合物
10.[2020·通辽]
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.甲物质一定是该反应的催化剂
B.反应后x的数值为6%
C.该反应是化合反应
D.反应中乙与丁的质量变化之比为8∶9
二、填空题
11.小青和同学们一起完成了氢气燃烧的实验,并绘制了该反应的微观示意图。请你和她讨论下列问题。
(1)图中①的微观实质是　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　,②的微观实质是　
。?
(2)图中方框内表示纯净物的是　
(填字母)。?
三、实验探究题
12.在实验中经常出现实验现象与理论“不相符”的情况,理性思考这些现象有助于提高我们的科学素养。下面是某同学验证质量守恒定律的两个实验,请回答相关问题。(提示:碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、水与二氧化碳)
(1)该同学在用A装置验证质量守恒定律时,将气球中的碳酸钠抖落与稀盐酸充分反应后,发现天平的指针并没有指在中间,而是　　　　(填“偏右”或“偏左”),出现比实验现象与理论“不相符”的原因是　
。?
(2)该同学改用B装置重新进行实验,当吸滤瓶中的白磷燃烧并冒出大量白烟时,“砰”的一声,橡皮塞被冲开了,瓶中的白烟也随之冒出。重新塞上橡皮塞,此时却发现天平仍然平衡,出现实验现象与理论“不相符”的原因是?
　。?
为了避免在实验过程中橡皮塞被冲开,该同学打开夹在吸滤瓶支管上的弹簧夹,并系上一个气球,实验过程中气球的变化是　
。?
(3)当实验现象与理论之间出现“不相符”的情况时,下列做法可取的是　　　　(填字母)。?
A.否定相应的理论
B.放弃实验,直接认同相应的理论
C.查阅资料,了解理论的适用条件
[互动探究]
有同学提出将B装置进行如图
所示的改进,分析该装置有哪些优点?
13.[2020·宜昌]
某密闭容器中只有乙、丙、丁三种物质,在一定条件下发生了一个化学反应,容器中乙、丙、丁的质量随甲的质量变化情况如图所示。下列说法错误的是
(　　)
A.a的值为12
B.丁属于化合物
C.当丁为5
g时,容器中乙的质量为11
g
D.当甲为2
g时,容器中丙与丁的质量之比为12∶5
14.[2020·盐城改编]
将一定质量的甲醇(CH3OH)和氧气(O2)置于密闭容器中点燃,一段时间后反应停止,冷却;测得反应后各物质的质量,相关数据如下表所示(X中不含氢元素)。下列说法不符合事实的是
(　　)
物质
CH3OH
O2
H2O
CO2
X
反应前质量/g
m
12.8
0
0
0
反应后质量/g
0
0
10.8
8.8
n
A.m>n
B.X中一定含有碳元素
C.无法判断X中是否含有氧元素
D.生成物中碳、氢两种元素的质量比为3∶1
15.[2019·泰安]
纯净物A是打火机中的常用燃料,其相对分子质量为58。在一定条件下,将一定质量的A与10.4
g
B按图所示充分反应,当B消耗完时,可生成8.8
g
C和4.5
g
D。A物质的化学式为　　　　。?
教师详解详析
1.D
2.D　[解析]
当a
g木炭和b
g氧气恰好完全反应时,则生成二氧化碳的质量为(a+b)
g;当木炭或氧气有剩余时,则生成二氧化碳的质量小于(a+b)
g。
3.C
4.C　[解析]
做验证质量守恒定律的实验,最好选择无气体参加或生成的反应,若选择有气体参加或生成的反应,则应在密闭的容器中进行。蜡烛燃烧需要氧气,同时生成二氧化碳气体和水蒸气,应在密闭容器中进行实验;红磷燃烧需要氧气参加,装置中的玻璃管与外界相通,无法验证质量守恒定律;氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,反应中无气体参加或生成,可以直接用于验证质量守恒定律;盐酸和碳酸钠反应生成二氧化碳气体,且在敞口容器中进行反应,无法验证质量守恒定律。
5.C　[解析]
10
g
A完全反应后生成8
g
C和4
g
D,由质量守恒定律可知,参加反应的B的质量为8
g+4
g-10
g=2
g,故参加反应的A与B的质量比是10
g∶2
g=5∶1。
6.D　[解析]
根据质量守恒定律,因为生成物中含有碳、氢、氧、硫四种元素,所以反应物中也应该有这四种元素,又知该物质是在氧气中燃烧,故生成物中的氧元素可能来自氧气,故可判断该物质中一定含有碳元素、硫元素和氢元素,是否含有氧元素无法确定。
7.D　[解析]
根据质量守恒定律,反应前后元素的种类不变,过氧化钠和二氧化碳中含有钠、氧、碳三种元素,则反应后的生成物中也必须含有这三种元素。
8.D　[解析]
由化学反应的实质可知,反应前后原子的数目、种类和质量不变,但分子的数目发生了改变,物质的总质量不变。
9.A　[解析]
x=8+2+4+2-5-6-2=3;d的质量不变,是催化剂或杂质;由分析可知,反应物是a,生成物是b和c,反应符合“一变多”的特点,为分解反应;由分析可知,c是分解反应的生成物,可能为单质。
10.C　[解析]
由质量守恒定律可知,8%+32%+x+36%=100%,解得x=24%。由四种物质反应前后的质量分数可知,反应后乙的质量分数减少了60%-32%=28%,故乙是反应物;丙的质量分数减少了30%-24%=6%,故丙是反应物;丁的质量分数增加了36%-2%=34%,丁是生成物;甲的质量分数不变,可能作该反应的催化剂,也可能没有参加反应。反应后x的数值为24%;该反应可表示为乙+丙丁,该反应是由两种物质生成另一种物质,属于化合反应;反应中乙与丁的质量变化之比为(60%-32%)∶(36%-2%)=14∶17。
11.(1)氢分子分裂为氢原子,氧分子分裂为氧原子　氢原子与氧原子重新结合为水分子
(2)C
12.(1)偏右　气球膨胀后受到的空气浮力增大
(2)逸出白烟的质量恰好等于进入吸滤瓶中空气的质量　先变大后变小
(3)C
[互动探究]
实验过程中不需要打开橡皮塞,防止空气的进入和白烟的逸出;气球起到缓冲作用,能防止橡皮塞被冲出。(合理即可)
[解析]
(1)碳酸钠与稀盐酸反应生成的二氧化碳气体会使气球膨胀,膨胀的气球会受到空气对它的浮力,因此天平指针会偏向右侧。(2)天平仍然保持平衡,说明天平两边质量相等,虽然生成的白烟逸出,但同时空气会进入吸滤瓶,逸出的白烟质量恰好等于进入吸滤瓶中的空气质量。如果在吸滤瓶支管上接一个气球,白磷燃烧产生大量的热,气球受热膨胀后逐渐变大,冷却后吸滤瓶内压强减小,气球又会变小。(3)出现与理论“不相符”的实验现象时,否定相应的理论、放弃实验认同相应的理论都是错误的。实验结论的形成是需要多次实验的,实验条件、反应物的状态等都有可能对结果造成影响,同时我们也应用怀疑与创新的思维和意识对待科学,这样才能使科学向前发展;多查阅资料,了解理论的适用条件,多次实验是可取的做法。
13.D　[解析]
由图中信息可知,反应前后丙的质量不变,反应前乙、丁都是10
g,反应后丁完全反应,生成8
g甲和一定质量的乙,生成乙质量为10
g-8
g=2
g,故a=10+2=12;丁分解生成甲和乙,是化合物;反应过程中,参与反应的丁、乙、甲的质量比是10
g∶2
g∶8
g=5∶1∶4,当丁为5
g时,即丁反应了5
g,生成1
g乙,容器中乙的质量为10
g+1
g=11
g;当甲为2
g时,参加反应的丁的质量是2.5
g,容器中丙与丁的质量之比为6
g∶(10
g-2.5
g)=12∶15。
14.C　[解析]
通过推导可知,m+12.8
g=n+10.8
g+8.8
g,m-n=6.8
g,所以m>n。水中氢元素的质量为10.8
g×=1.2
g,所以m=1.2
g÷=9.6
g,n=9.6
g+12.8
g-10.8
g-8.8
g=2.8
g。反应物中碳元素的质量为9.6
g×=3.6
g,生成物二氧化碳中碳元素的质量为8.8
g×=2.4
g,所以X中一定含有碳元素;X中含有氧元素的质量为2.8
g-(3.6
g-2.4
g)=1.6
g;生成物中碳、氢两种元素的质量比为3.6
g∶1.2
g=3∶1。
15.C4H10
[解析]
由反应的微观示意图可知,该燃料在氧气中燃烧后生成二氧化碳(C)和水(D)。8.8
g
二氧化碳中碳元素的质量为8.8
g×=2.4
g,8.8
g二氧化碳中氧元素的质量为8.8
g×
=6.4
g。4.5
g水中氢元素的质量为4.5
g×=0.5
g,4.5
g水中氧元素的质量为4.5
g×=4.0
g。反应后氧元素的质量为6.4
g+4.0
g=10.4
g。根据质量守恒定律,反应前后元素的种类和质量不变,则该燃料中只含有碳元素和氢元素,含碳元素2.4
g,氢元素0.5
g。设A的化学式为CxHy,则12x：y=2.4
g：0.5
g,解得x：y=2：5。又因为A的相对分子质量为58,所以12x+y=58,则x=4,y=10。故A物质的化学式为C4H10。