4.3质量守恒定律同步练习（一）（含解析）-2021-2022学年九年级化学科粤版上册

4.3质量守恒定律（一）第四章生命之源-水2021~2022学年九年级化学同步练习（科粤版）
一．选择题（共12小题）
1．在用白磷（白磷与红磷的组成相同，着火点为40℃）探究质量守恒定律的实验中，晓涵同学将橡皮塞上的细玻璃管下端放到酒精灯火焰上灼烧至红热后，迅速用橡皮塞将锥形瓶塞紧，并引燃白磷，实验过程如图所示，下列说法中不正确的是（　　）
A．B中气球胀大说明此反应有气体产生
B．C中的压强小于外界的大气压
C．此反应符合质量守恒定律
D．用天平称量A系统的质量，天平保持平衡后，换成B系统，指针向右偏转
2．下列装置及实验能用来验证质量守恒定律的是（　　）
A．
B．
C．
D．
3．下列图象能正确反映其对应变化关系的是（　　）
A．向一定量的过氧化氢溶液中加入一定量二氧化锰
B．加热一定量的高锰酸钾固体
C．a为固体氯酸钾，b为混有少量二氧化锰的固体氯酸钾，且a和b的质量相等
D．利用红磷燃烧测定空气中氧气的含量（打开止水夹前）
4．2020年6月23日最后一颗北斗卫星在西昌卫星发射中心成功发射。火箭发射液体推进剂为偏二甲肼（C2H8N2）和四氧化二氮，发射时发生如下反应：C2H8N2+2N2O4═3N2+2X+4H2O。下列有关说法正确的是（　　）
A．X为CO2
B．X为CO
C．该反应产物会污染环境
D．燃烧过程一定需要氧气
5．用下列装置进行证明质量守恒定律的实验，将反应物混合后，反应前后容器中物质的总质量不相等的是（　　）
A．
B．
C．
D．
6．用下列装置如图所示进行证明质量守恒定律的实验，反应前后称量天平不平衡的是（　　）
A．
B．
C．
D．
7．甲、乙两同学分别按图中的图（a）、图（b）装置做质量守恒定律的探究实验．他们俩的做法是：①将反应前的装置放在各自天平的左盘上，往右盘上加砝码使天平平衡．②取下装置，甲挤压胶头，乙将气球内一定量的镁粉倒入瓶中，观察到气球逐渐胀大，最终如图（c）所示．③把装置放回各自的天平上．待天平指针平稳后，两同学天平的指针指向分别是（　　）
A．甲、乙都偏向右边，但偏差值不同
B．甲、乙都偏向左边，但偏差值不同
C．甲、乙都指向正中
D．甲指向右边，乙指向正中
8．某化学兴趣小组的同学用右图探究质量守恒定律，结果测得反应前后质量不相等．他们更换药品后重新实验，得出了正确的结论．他们选用的试剂是（　　）
A．稀盐酸和镁条
B．碳酸钠和稀硫酸
C．稀盐酸和铜粉
D．碳酸钠和氯化钙
9．氮化镓（GaN）是第三代半导体材料，一般采用GaCl3与NH3在一定条件下反应制得，同时生成一种气体。GaCl3与NH3反应后的生成物是（　　）
A．GaN和O2
B．GaN和HCl
C．GaN和H2
D．GaN和Cl2
10．下列实验操作、现象或变化及结论完全正确的是（　　）
选项
实验操作
现象或变化
结论
A
取少量井水，加入适量肥皂水振荡
产生大量浮渣
井水为硬水
B
将带火星的木条伸入盛有氧气的集气瓶内
木条复燃
氧气已收集满
C
称量镁条在空气中燃烧前后质量
质量减少
不遵循质量守恒定律
D
点燃红磷后，立即伸入盛有空气的集气瓶
产生大量白雾
生成五氧化二磷
A．A
B．B
C．C
D．D
11．氧化铝是一种两性氧化物，它跟氢氧化钠反应的化学方程式为：Al2O3+2NaOH═2R+H2O，推断R的化学式是（　　）
A．Na2O
B．NaAlO2
C．NaAlO
D．Al（OH）3
12．将一定质量的a、b、c、d四种物质放入一密闭容器中，在一定条件下充分反应，测得反应前后各物质的质量见表。下列说法错误的是（　　）
物质
a
b
c
d
反应前质量/g
6.4
3.2
4.0
0.5
反应后质量/g
X
2.56
7.2
0.5
A．X＝4.64g
B．该反应是化合反应
C．d可能是催化剂
D．若a与b两物质的相对分子质量之比为2：1，则其化学计量数之比为2：1
二．填空题（共5小题）
13．某班同学按图所示的实验探究质量守恒定律。
（1）同学们先按图1的方式实验，将盐酸加到碳酸钠粉末中发生反应的化学方程式为　
　。（碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳）该实验中，大家进行了两次称量，有四个小组得到下列数据，其中有问题的两组数据是　
　（填序号）。
A
B
C
D
盐酸加入Na2CO3粉末前称量/g
85.3
82.8
84.8
86.5
盐酸加入Na2CO3粉末后称量/g
85.3
80.6
83.2
87.8
（2）同学们又按照图2的方式实验，当天平平衡后，挤压胶头滴管滴入盐酸，最终天平的状态是　
　（填序号）。
A．左盘高
B．右盘高
C．保持平衡
（3）该实验中通过化学反应新生成的物质一定不包括　
　（填序号）。
A．Na2SO4
B．CO2
C．Na2CO3
D．H2O
实验用的盐酸溶液中含有三种微粒分别是，H+、　
　（用符号或化学式表示另外两种粒子）。
14．在点燃的条件下，一定质量的乙醇与16克氧气恰好完全反应，生成了10.8克水、8.8克二氧化碳和一定质量的X，则X为　
　，该反应的化学方程式为　
　。
15．小林同学在做探究质量守恒定律实验时，称取2.4g镁条在点燃的条件下与充足的空气反应．实验完毕后，称得所得固体的质量小于4.0g．
【提出问题】固体质量为什么会小于4.0g呢？是否发生了其他反应呢？
【查阅资料】镁在空气中燃烧时，除了镁与氧气反应外，还可发生反应：
①2Mg+CO2C+2MgO
②3Mg+N2Mg3N2
【猜想与假设】反应后固体质量小于4.0g是由于发生反应　
　造成的．
【实验探究】根据初中化学所学知识用图所示装置除去空气中的氧气得到氮气（含少量稀有气体）．可燃物应选择的物质是　
　（填写物质的字母代号）．
A．木炭
B．红磷
C．硫粉
选择的理由是　
　．将点燃的镁条伸入所制得的氮气中，镁条在氮气中剧烈燃烧．
【实验结论】2.4g镁在空气中完全反应后所得固体质量小于4.0g，是由于生成的产物是氧化镁和氮化镁的混合物所致．
【评价与反思】通过上述实验，小林对燃烧有了新的认识：　
　．
16．某兴趣小组为了探究质量守恒定律，进行了如右图所示的小实验．在一根用细铜丝吊着的长玻璃棒两端，分别绕上40cm长的粗铜丝，并使玻璃棒保持水平．然后用酒精灯给左边一端的铜丝加热1min～2min．停止加热后冷却，观察实验现象并分析得出结论．
（1）冷却后，他们观察到的现象是：
①　
　；
②　
　．
（2）你对上述实验现象的解释是：　
　．
（3）请写出铜丝加热时发生反应的化学方程式　
　．
17．用质量守恒定律解释下列问题。
（1）高锰酸钾受热分解后，剩余固体的质量比原反应物的质量小　
　。
（2）细铁丝在氧气中燃烧后，生成物的质量比细铁丝的质量大　
　。
三．实验探究题（共2小题）
18．某兴趣小组设计如图实验探究质量守恒定律，已知装置的气密性均良好，反应前天平均已调节平衡。
（1）甲同学：按图1装置进行实验，稀盐酸与大理石充分反应后，再次称量时天平的指针　
　（填“不偏转”或“左偏”或“右偏）；
（2）乙同学：按图2装置进行实验，滴入稀盐酸与大理石充分反应后，再次称量发现天平不平衡。其原因是　
　；
（3）丙同学，按图3装置进行实验，稀盐酸与大理石充分反应后，再次称量发现天平平衡（软塑料瓶形变忽略不计）。请从微观角度解释反应前后质量相等　
　；
（4）通过以上三个实验的分析，你认为用有气体参加或生成的化学反应来验证质量守恒定律时，应考虑的问题是　
　。
19．按如图装置对质量守恒定律进行实验探究，反应前天平平衡，反应后天平不平衡。
（1）试分析反应后天平不平衡的原因。
（2）为使反应后天平仍然平衡，你认为反应装置应如何改进？
四．计算题（共1小题）
20．传统中药【连花清瘟】在新冠肺炎疫情的控制和治疗中发挥了一定的作用，它由连翘、金银花、甘草等多味药材组成。
（1）甘草素是甘草中的主要成分，其化学式为C5H12O4，该分子中碳、氢、氧的原子个数比是
　
　。
（2）从该中药中提取某有机化合物X，取一定量该化合物与足量氧气完全反应，生成44g二氧化碳和9g水。则中碳、氢元素的质量比为
　
　。
五．推断题（共1小题）
21．已知浓硝酸是一种易挥发的强酸，见光易分解，其分解的反应方程式为：4HNO32H2O+4NO2↑+X↑．根据上述信息，回答下列问题：
（1）浓硝酸的化学性质：　
　（写出一种即可）；
（2）判断X的化学式：　
　．
六．解答题（共3小题）
22．某学习小组的同学利用右图装置，对质量守恒定律进行探究。
（1）利用甲图装置不能验证质量守恒定律，请说明理由。
（2）将甲图所示装置改为乙图后，可以验证质量守恒定律。推测其中氢氧化钠溶液的作用是什么？
23．利用如图装置探究红磷燃烧前后质量变化。
（1）写出红磷燃烧的化学方程式：　
　。
（2）红磷燃烧时气球先变大，然后变瘪，产生此现象的原因是什么？　
　。
（3）若实验过程中引燃红磷后瓶塞塞得太慢，天平的指针最终将　
　（选填“偏右”“偏左”“指向中间”或“无法确定”）。
24．有人说：“12g硫与24g氧气化合可生成36g二氧化硫”请你根据质量守恒定律分析，这种说法　
　（是、否）正确，原因是　
　。
4.3质量守恒定律（一）第四章生命之源-水2021~2022学年九年级化学同步练习（科粤版）
参考答案与试题解析
一．选择题（共12小题）
1．在用白磷（白磷与红磷的组成相同，着火点为40℃）探究质量守恒定律的实验中，晓涵同学将橡皮塞上的细玻璃管下端放到酒精灯火焰上灼烧至红热后，迅速用橡皮塞将锥形瓶塞紧，并引燃白磷，实验过程如图所示，下列说法中不正确的是（　　）
A．B中气球胀大说明此反应有气体产生
B．C中的压强小于外界的大气压
C．此反应符合质量守恒定律
D．用天平称量A系统的质量，天平保持平衡后，换成B系统，指针向右偏转
【分析】白磷在空气中能够剧烈的燃烧，放热，产生大量白烟，生成五氧化二磷．
【解答】解：A、B中气球胀大，是因为白磷燃烧过程中放热，导致锥形瓶中的气体压强增大，从而导致气球膨胀，反应过程中没有产生气体，该选项说法不正确；
B、C中的氧气被消耗后，冷却至室温时，压强小于外界的大气压，从而导致气球变瘪，该选项说法正确；
C、化学反应都遵循质量守恒定律，该选项说法正确；
D、用天平称量A系统的质量，天平保持平衡后，换成B系统时，由于气球收到浮力的作用，指针向右偏转，该选项说法正确。
故选：A。
【点评】实验现象是物质之间相互作用的外在表现，因此要学会设计实验、观察实验、分析实验，为揭示物质之间相互作用的实质奠定基础．
2．下列装置及实验能用来验证质量守恒定律的是（　　）
A．
B．
C．
D．
【分析】主要考查有气体参与的反应，在验证质量守恒定律时需要保证实验过程的密封性，确保气体不溢出或者无法定量。
【解答】解：A、装置内发生磷与氧气的反应，内部气体在密闭装置内，不会发生气体的逸出，反应后，也可以定量，可以验证质量守恒定律，A符合题意；
B、镁可与氧气、氮气、二氧化碳等反应，置于空气中，气体无法定量，反应后无法进行定律，无法验证质量守恒定律，B不符合题意；
C、盐酸与碳酸钠反应生成了二氧化碳，而二氧化碳又被氢氧化钠吸收，存在两个反应，验证盐酸与碳酸钠反应时，由于减少了二氧化碳的质量，无法验证质量守恒定律，验证氢氧化钠溶液前后质量，则氢氧化钠吸收二氧化碳，则氢氧化钠溶液质量增加，也无法验证质量守恒定律，因此涉及多个反应的不适合进行质量守恒定律的验证，C不符合题意；
D、过氧化氢和二氧化锰反应生成氧气和水，装置敞口设置，氧气逸出到空气中，反应后质量减小，无法验证质量守恒定律，D不符合题意；
故选：A。
【点评】在验证质量守恒定律时，有气体参加的实验必须密封，若不密封所得的生成物的质量与反应物的质量不相等，不能得出质量守恒的结论。
3．下列图象能正确反映其对应变化关系的是（　　）
A．向一定量的过氧化氢溶液中加入一定量二氧化锰
B．加热一定量的高锰酸钾固体
C．a为固体氯酸钾，b为混有少量二氧化锰的固体氯酸钾，且a和b的质量相等
D．利用红磷燃烧测定空气中氧气的含量（打开止水夹前）
【分析】A、过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气；
B、高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气；
C、氯酸钾受热分解生成氯化钾和氧气，利用二氧化锰时反应速率快一些，反应需要时间短，最终生成氧气质量不相等；
D、红磷燃烧放热，导致压强增大，完全反应后氧气消耗，温度降低，压强减小。
【解答】解：A、过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气，随着反应进行，水的质量增大，完全反应后水的质量不再变化，该选项对应关系正确；
B、高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应过程中固体中锰元素质量始终不变，该选项对应关系不正确；
C、氯酸钾受热分解生成氯化钾和氧气，利用二氧化锰时反应速率快一些，反应需要时间短，最终生成氧气质量不相等，该选项对应关系不正确；
D、红磷燃烧放热，导致压强增大，完全反应后氧气消耗，温度降低，压强减小，该选项对应关系不正确。
故选：A。
【点评】合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础。
4．2020年6月23日最后一颗北斗卫星在西昌卫星发射中心成功发射。火箭发射液体推进剂为偏二甲肼（C2H8N2）和四氧化二氮，发射时发生如下反应：C2H8N2+2N2O4═3N2+2X+4H2O。下列有关说法正确的是（　　）
A．X为CO2
B．X为CO
C．该反应产物会污染环境
D．燃烧过程一定需要氧气
【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、反应前碳原子是2个，反应后应该是2个，包含在2X中，反应前后氢原子都是8个，氮原子都是6个，反应前氧原子是8个，反应后应该是8个，其中4个包含在2X中，X的化学式是CO2，该选项说法正确；
B、X是二氧化碳，该选项说法不正确；
C、氮气、二氧化碳和水都不能污染环境，该选项说法不正确；
D、反应物中不含有氧气，因此燃烧不一定需要氧气，该选项说法不正确。
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。
5．用下列装置进行证明质量守恒定律的实验，将反应物混合后，反应前后容器中物质的总质量不相等的是（　　）
A．
B．
C．
D．
【分析】对于质量守恒定律定律的理解与运用，在考虑物质的质量总和时，要把参加反应的气体或者生成的气体也得考虑到，这一点是我们容易错的地方，所以验证质量时，如果反应过程中有气体生成或者是燃烧反应必须在密闭容器中进行；由于C选项是在开放的空间里进行反应，反应生成的氢气逸出，总质量必然减少．
【解答】解：A、在密闭的容器中进行反应，气球的存在能够有效的防止五氧化二磷的逸散，所以反应前后物质的质量相等，故A不符合题意；
B、硫酸铜可以和铁粉反应，但没有气体生成，反应后质量相等。故B不符合题意；
C、该装置是开放的体系，生成的氢气逸出，所以前后质量不相等。故C符合题意；
D、虽然反应生成了氢气，但是有气球收集生成的氢气，所以前后质量相等。故D不符合题意；
故选：C。
【点评】在运用质量守恒定律来解决问题时，只有在密闭的容器中才能得出正确的结论，要特别注意参加反应和生成的物质的状态，特别是在有气体、白烟等反应中，不要仅仅根据我们看到的假象，就简单的认为质量不守恒，也就是说考虑问题要全面．
6．用下列装置如图所示进行证明质量守恒定律的实验，反应前后称量天平不平衡的是（　　）
A．
B．
C．
D．
【分析】用有气体参加或生成的化学反应来验证质量守恒定律时，只要让气体跑不出来即可。
【解答】解：
A、反应在密闭装置中进行，没有物质出来，反应前后容器中物质的总质量不变；
B、装置生成硫酸钡和氯化钠，也没有物质跑出来，反应前后容器中物质的总质量也不变；
C、稀盐酸和石灰石生成二氧化碳气体，气体逸出，反应前后物质总质量变化；
D、锌与盐酸生成氢气，但反应在密闭装置中进行，气体没有跑出，反应前后容器中物质的总质量也不变。
故选：C。
【点评】通过回答本题要知道在设计验证质量守恒定律的实验时要在密闭容器中进行，不允许有任何物质跑掉。
7．甲、乙两同学分别按图中的图（a）、图（b）装置做质量守恒定律的探究实验．他们俩的做法是：①将反应前的装置放在各自天平的左盘上，往右盘上加砝码使天平平衡．②取下装置，甲挤压胶头，乙将气球内一定量的镁粉倒入瓶中，观察到气球逐渐胀大，最终如图（c）所示．③把装置放回各自的天平上．待天平指针平稳后，两同学天平的指针指向分别是（　　）
A．甲、乙都偏向右边，但偏差值不同
B．甲、乙都偏向左边，但偏差值不同
C．甲、乙都指向正中
D．甲指向右边，乙指向正中
【分析】做验证质量守恒定律的实验时，选用的药品和装置应该考虑到：①如果反应物中没有气体参加生成物中也没有气体生成，装置可不考虑密闭．②如果反应物中有气体参加反应，或生成物中有气体生成，应该选用密闭装置，若气体体积比较大且和空气密度差别较大，要考虑浮力的影响．
【解答】解：甲实验中镁粉和稀硫酸酸反应产生的氢气跑掉了，反应后锥形瓶内物质的质量要小于反应前物质的质量，故天平指针向右偏转；乙实验中反应后生成气体使气球内气压增大，气球膨胀，气球体积膨胀，球所受向上的浮力增大，故左边质量变轻，天平指针也向右偏转；由于变轻的质量不同，故偏差值不同。
故选：A。
【点评】本题告诉我们在对质量守恒定律进行实验探究时，要选择密闭的装置或者在选择药品时要注意不要选择反应后有气体生成的药品．
8．某化学兴趣小组的同学用右图探究质量守恒定律，结果测得反应前后质量不相等．他们更换药品后重新实验，得出了正确的结论．他们选用的试剂是（　　）
A．稀盐酸和镁条
B．碳酸钠和稀硫酸
C．稀盐酸和铜粉
D．碳酸钠和氯化钙
【分析】对于质量守恒定律定律的理解与运用，在考虑物质的质量总和时，要把参加反应的气体或者生成的气体也得考虑到，这一点是我们容易错的地方，本题中是一个开放的环境，所以如果反应中有气体产生将会逸散到空气中，这样就会给我们造成质量不守恒的假象，所以在现有的条件下，要是想得出正确的结论，只能是用不会生成气体，也没有气体参与的反应来进行实验．
【解答】解：A、稀盐酸和镁条反应要生成氢气，而氢气要逸散到空气中，难以称量，故A错
B、碳酸钠要和稀硫酸反应生成二氧化碳气体，同样难以称得其质量，故B错
C、稀盐酸和铜粉不反应，也就谈不上质量守恒了，故C错
D、碳酸钠和氯化钙能够反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，没有气体产生，所以在现有的条件下能够得到正确的结论，故D对
故选：D。
【点评】在运用质量守恒定律来解决问题时，要注意参加反应和生成的物质的状态，特别是在有气体、白烟等反应中，不要仅仅根据我们看到的假象，就简单的认为质量不守恒，也就是说考虑问题要全面．
9．氮化镓（GaN）是第三代半导体材料，一般采用GaCl3与NH3在一定条件下反应制得，同时生成一种气体。GaCl3与NH3反应后的生成物是（　　）
A．GaN和O2
B．GaN和HCl
C．GaN和H2
D．GaN和Cl2
【分析】根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，进行分析解答。
【解答】解：氮化镓一般采用GaCl3与NH3在一定条件下反应制得，同时生成一种气体。由质量守恒定律，反应前后元素种类不变，生成物中应含有镓、氯、氮、氢四种元素，氮化镓（GaN）中含有镓元素和氮元素，则生成的气体中含有氢元素和氯元素，观察选项C符合要求。
故选：B。
【点评】本题难度不大，掌握质量守恒定律（反应前后，元素种类不变）并能灵活运用是正确解答本题的关键。
10．下列实验操作、现象或变化及结论完全正确的是（　　）
选项
实验操作
现象或变化
结论
A
取少量井水，加入适量肥皂水振荡
产生大量浮渣
井水为硬水
B
将带火星的木条伸入盛有氧气的集气瓶内
木条复燃
氧气已收集满
C
称量镁条在空气中燃烧前后质量
质量减少
不遵循质量守恒定律
D
点燃红磷后，立即伸入盛有空气的集气瓶
产生大量白雾
生成五氧化二磷
A．A
B．B
C．C
D．D
【分析】A、根据硬水和软水的检验方法，进行分析判断。
B、根据氧气能支持燃烧，进行分析判断。
C、根据任何化学反应均遵守质量守恒定律，进行分析判断。
D、根据红磷燃烧的现象，进行分析判断。
【解答】解：A、取少量井水，加入适量肥皂水，振荡，产生大量浮渣，说明井水为硬水，故选项说法正确。
B、将带火星的木条伸入盛有氧气的集气瓶内，木条复燃，不能说明氧气已收集满；说明氧气已收集满，应将木条放在瓶口，故选项说法错误。
C、称量镁条在空气中燃烧前后质量，质量减少，是因为生成的白烟逸散到空气中，仍遵守质量守恒定律，故选项说法错误。
D、点燃红磷后，立即伸入盛有空气的集气瓶，产生大量的白烟，而不是白雾，故选项说法错误．
故选：A。
【点评】本题难度不大，掌握质量守恒定律、氧气能支持燃烧、硬水和软水的检验方法、氧气的化学性质等是正确解答本题的关键。
11．氧化铝是一种两性氧化物，它跟氢氧化钠反应的化学方程式为：Al2O3+2NaOH═2R+H2O，推断R的化学式是（　　）
A．Na2O
B．NaAlO2
C．NaAlO
D．Al（OH）3
【分析】由质量守恒定律：反应前后，原子种类、数目均不变，据此由反应的化学方程式推断生成物R的化学式。
【解答】解：由质量守恒定律：反应前后，原子种类、数目均不变，由反应的化学方程式，反应前铝、氧、钠、氢原子个数分别为2、5、2、2，反应后的生成物中铝、氧、钠、氢原子个数分别为0、1、0、2，根据反应前后原子种类、数目不变，则2R分子中含有2个钠原子、2个铝原子和4个氧原子，则每个R分子由1个钠原子、1个铝原子和2个氧原子构成，则物质R的化学式为NaAlO2。
故选：B。
【点评】本题难度不大，掌握化学反应前后原子守恒是正确解答此类题的关键。
12．将一定质量的a、b、c、d四种物质放入一密闭容器中，在一定条件下充分反应，测得反应前后各物质的质量见表。下列说法错误的是（　　）
物质
a
b
c
d
反应前质量/g
6.4
3.2
4.0
0.5
反应后质量/g
X
2.56
7.2
0.5
A．X＝4.64g
B．该反应是化合反应
C．d可能是催化剂
D．若a与b两物质的相对分子质量之比为2：1，则其化学计量数之比为2：1
【分析】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。
【解答】解：A、X＝6.4+3.2+4.0+0.5﹣0.5﹣7.2﹣2.56＝3.84，故A错误；
B、X＝3.84，反应后a、b质量减小，都是反应物，c物质的质量增加，所以该反应属于化合反应，故B正确；
C、d物质的质量在反应前后质量不变，所以d可能是催化剂，故C正确；
D、设a与b的化学计量数之比为x：y，若物质a与物质b的相对分子质量之比为2：1，根据题意有：2x：y＝（6.40g﹣3.84g）：（3.20g﹣2.56g），x：y＝2：1，该D正确。
故选：A。
【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，灵活运用质量守恒定律。
二．填空题（共5小题）
13．某班同学按图所示的实验探究质量守恒定律。
（1）同学们先按图1的方式实验，将盐酸加到碳酸钠粉末中发生反应的化学方程式为　Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑　。（碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳）该实验中，大家进行了两次称量，有四个小组得到下列数据，其中有问题的两组数据是　AD　（填序号）。
A
B
C
D
盐酸加入Na2CO3粉末前称量/g
85.3
82.8
84.8
86.5
盐酸加入Na2CO3粉末后称量/g
85.3
80.6
83.2
87.8
（2）同学们又按照图2的方式实验，当天平平衡后，挤压胶头滴管滴入盐酸，最终天平的状态是　C　（填序号）。
A．左盘高
B．右盘高
C．保持平衡
（3）该实验中通过化学反应新生成的物质一定不包括　BC　（填序号）。
A．Na2SO4
B．CO2
C．Na2CO3
D．H2O
实验用的盐酸溶液中含有三种微粒分别是，H+、　Cl﹣、H2O　（用符号或化学式表示另外两种粒子）。
【分析】（1）题中探究的是碳酸钠和盐酸反应前后是否平衡，因为碳酸钠与盐酸发生的是化学变化，故无论结果如何，都是遵守质量守恒定律的，之所以天平不平衡的原因是反应中生成了气体的缘故，所以天平会失去平衡；
（2）由于反应在密闭容器中进行，因此容器中所盛的物质的总质量不变；反应有碳酸钠和盐酸产生的二氧化碳，二氧化碳和氢氧化钙反应产生碳酸钙。根据盐酸溶液中的微粒分析。
【解答】解：（1）碳酸钠（Na2CO3）粉末与盐酸（HCl）反应，产生二氧化碳气体、水和氯化钠，反应的化学方程式是Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑；由于实验在敞口的容器中进行，生成的二氧化碳气体逸出，没有收集称量，所以，反应后质量会减轻，而A组数据不变，D组数据增加，故AD两组数据有问题；
（2）由于反应在密闭容器中进行，因此容器中所盛的物质的总质量不变，最终天平的状态是保持平衡；发生的反应有碳酸钠和盐酸产生的二氧化碳，二氧化碳和氢氧化钙反应产生碳酸钙，故通过化学反应新生成了的物质有二氧化碳和碳酸钙。盐酸溶液中含有H+、Cl﹣、H2O。
故答案为：（1）Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑；AD；
（2）C；BC；Cl﹣、H2O。
【点评】对于质量守恒定律的理解要注意时所用的物质的质量包括气体、固体和液体，而气体容易被忽略，所以在设计验证质量守恒的实验时要考虑实验是否需要在密闭容器中进行。
14．在点燃的条件下，一定质量的乙醇与16克氧气恰好完全反应，生成了10.8克水、8.8克二氧化碳和一定质量的X，则X为　CO　，该反应的化学方程式为　2C2H5OH+5O22CO2+2CO+6H2O　。
【分析】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。
【解答】解：水中氢元素的质量为：10.8g1.2g，参加反应的乙醇的质量为：1.2g9.2g，乙醇中碳元素的质量为：9.2g4.8g，氧元素的质量为：9.2g﹣4.8g﹣1.2g＝3.2g，二氧化碳中碳元素的质量为：8.8g2.4g，X中碳元素的质量为2.4g，X中氧元素的质量为3.2g，所以X中碳、氧原子个数比是：：1：1，所以X是一氧化碳，X＝16g+9.2g﹣10.8g﹣8.8g＝5.6，乙醇、氧气、二氧化碳、水、一氧化碳的化学计量数之比为：：：：：2：5：2：6：2，化学方程式为：2C2H5OH+5O22CO2+2CO+6H2O。
故答案为：CO；2C2H5OH+5O22CO2+2CO+6H2O。
【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．小林同学在做探究质量守恒定律实验时，称取2.4g镁条在点燃的条件下与充足的空气反应．实验完毕后，称得所得固体的质量小于4.0g．
【提出问题】固体质量为什么会小于4.0g呢？是否发生了其他反应呢？
【查阅资料】镁在空气中燃烧时，除了镁与氧气反应外，还可发生反应：
①2Mg+CO2C+2MgO
②3Mg+N2Mg3N2
【猜想与假设】反应后固体质量小于4.0g是由于发生反应　②　造成的．
【实验探究】根据初中化学所学知识用图所示装置除去空气中的氧气得到氮气（含少量稀有气体）．可燃物应选择的物质是　
　（填写物质的字母代号）．
A．木炭
B．红磷
C．硫粉
选择的理由是　红磷只和氧气反应且不产生新的气体　．将点燃的镁条伸入所制得的氮气中，镁条在氮气中剧烈燃烧．
【实验结论】2.4g镁在空气中完全反应后所得固体质量小于4.0g，是由于生成的产物是氧化镁和氮化镁的混合物所致．
【评价与反思】通过上述实验，小林对燃烧有了新的认识：　燃烧不一定需要氧气　．
【分析】【猜想与假设】根据等质量的镁和氧气反应、与二氧化碳反应及与氮气反应的质量关系分析；
【实验探究】根据测定空气中氧气含量的原理分析：只和氧气反应而不产生新的气体分析选择；
【评价与反思】由镁条能在氮气、二氧化碳中燃烧，可知燃烧不一定要有氧气参加或对于氮气、二氧化碳的不能支持燃烧的性质进行新的理解等．
【解答】解：【猜想与假设】根据化学方程式可知，2.4克镁与氧气反应产生MgO为4.0克、与二氧化碳反应产生4.0克的氧化镁和0.6克的碳；而2.4克镁与纯氮气反应产生Mg3N2为3.33克，且空气中氮气的含量大，因此比反应前的固体质量减轻，故反应后固体质量小于4.0g是由于发生反应②造成的；
【实验探究】测定空气中氧气含量的原理：只和氧气反应而不产生新的气体分析选择；而木炭和硫粉都和氧气反应产生新的气体，故选择红磷；
【实验结论】根据化学方程式可知，2.4克镁与氧气反应产生MgO为4.0克，而2.4克镁与纯氮气反应产生Mg3N2为3.33克，且空气中氮气的含量大，因此比反应前的固体质量减轻的原因是产生氧化镁和氮化镁的混合物的缘故；
【评价与反思】由镁条能在氮气、二氧化碳中燃烧，可知燃烧不一定要有氧气参加或氮气、二氧化碳在一定的条件下也能够支持燃烧等．
故答案为：【猜想与假设】②；
【实验探究】B；红磷只和氧气反应且不产生新的气体；
【评价与反思】燃烧不一定需要氧气．
【点评】本题以信息的形式考查了镁的化学性质，解答本题关键是要知道根据查阅资料中内容回答问题，通过获取有用的信息结合已有的知识寻求答案，很多答案都隐藏在题干当中．
16．某兴趣小组为了探究质量守恒定律，进行了如右图所示的小实验．在一根用细铜丝吊着的长玻璃棒两端，分别绕上40cm长的粗铜丝，并使玻璃棒保持水平．然后用酒精灯给左边一端的铜丝加热1min～2min．停止加热后冷却，观察实验现象并分析得出结论．
（1）冷却后，他们观察到的现象是：
①　左端（或被加热端）铜丝表面变黑　；
②　玻璃棒右端（或未加热端）上升　．
（2）你对上述实验现象的解释是：　铜丝在加热与空气中的氧气化合，生成了黑色的氧化铜，因此铜丝变黑且质量大于原来铜丝的质量　．
（3）请写出铜丝加热时发生反应的化学方程式　2Cu+O22CuO　．
【分析】用酒精灯给左边一端铜丝加热，铜会与空气中氧气发生反应，并根据反应物与生成物的比较得出实验现象，由于铜与氧气发生反应生成了氧化铜，所以左端质量大了，并据反应原理书写方程式．
【解答】解：（1）铜是红色固体，加热后与氧气反应生成了氧化铜，氧化铜是黑色固体，所以现象为红色固体变为黑色；铜丝原来的质量只是铜的质量，加热后变成了氧化铜，故左端的质量增加了，向左倾斜；
（2）铜丝在加热与空气中的氧气化合，生成了黑色的氧化铜，因此铜丝变黑且质量大于原来铜丝的质量；
（3）反应物为铜和氧气，生成物为氧化铜，反应条件是加热，用观察法配平即可，方程式是2Cu+O22CuO；
故答案为：
（1）①左端（或被加热端）铜丝表面变黑；②玻璃棒右端（或未加热端）上升；
（2）铜丝在加热与空气中的氧气化合，生成了黑色的氧化铜，因此铜丝变黑且质量大于原来铜丝的质量；
（3）2Cu+O22CuO．
【点评】本题考查了学生对质量守恒定律的认识和针对具体化学反应的认识，物质的颜色进行分析解答．
17．用质量守恒定律解释下列问题。
（1）高锰酸钾受热分解后，剩余固体的质量比原反应物的质量小　反应生成了氧气　。
（2）细铁丝在氧气中燃烧后，生成物的质量比细铁丝的质量大　氧气参加了反应　。
【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）高锰酸钾受热分解后，剩余固体的质量比原反应物的质量小，是因为反应生成了氧气。
故填：反应生成了氧气。
（2）细铁丝在氧气中燃烧后，生成物的质量比细铁丝的质量大，是因为氧气参加了反应。
故填：氧气参加了反应。
【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。
三．实验探究题（共2小题）
18．某兴趣小组设计如图实验探究质量守恒定律，已知装置的气密性均良好，反应前天平均已调节平衡。
（1）甲同学：按图1装置进行实验，稀盐酸与大理石充分反应后，再次称量时天平的指针　右偏　（填“不偏转”或“左偏”或“右偏）；
（2）乙同学：按图2装置进行实验，滴入稀盐酸与大理石充分反应后，再次称量发现天平不平衡。其原因是　反应生成的部分二氧化碳气体进入气球，气球体积变大，空气对它的浮力变大　；
（3）丙同学，按图3装置进行实验，稀盐酸与大理石充分反应后，再次称量发现天平平衡（软塑料瓶形变忽略不计）。请从微观角度解释反应前后质量相等　化学反应前后，原子的种类、原子的数目和原子的质量都没有改变　；
（4）通过以上三个实验的分析，你认为用有气体参加或生成的化学反应来验证质量守恒定律时，应考虑的问题是　实验装置的气密性、反应容器是否易变形等　。
【分析】（1）根据装置的密闭或开放，分析反应前后有无物质从容器内排出，比较反应前后容器内物质的总质量是否有变化，据此判断天平是否平衡。
（2）根据（1）的思路，再结合空气浮力的影响因素分析。
（3）用分子原子的只是分析作答。
（4）根据所用的不同装置对实验效果的影响因素分析作答。
【解答】解：（1）反应在敞口容器中发生，生成的二氧化碳气体从容器内排出，剩余物质的总质量比反应前减少了，故再次称量时，天平是指针会偏右。
（2）反应在密闭容器发生，生成的二氧化碳气体没有排出容器外，反应后物质的总质量没有减少，但是，因为生成的部分二氧化碳气体进入气球内，气球体积变大，空气对其产生的浮力，导致质量减小，故天平指针会偏右。
（3）从微观角度分析，由于化学反应前后原子的种类、原子的数目、原子的质量都没有改变，物质的总质量保持不变，故再次称量时，天平平衡。
（4）图1装置，采用敞口容器影响了实验效果，图2装置，因采用气球储存反应产生的气体对实验效果产生影响，因此，用有气体参加或生成的化学反应来验证质量守恒定律时，既要考虑装置的气密性，又要考虑反应容器是否易变形等问题。
故答案为：
（1）右偏；
（2）反应生成的部分二氧化碳气体进入气球，气球体积变大，空气对它的浮力变大；
（3）化学反应前后，原子的种类、原子的数目和原子的质量都没有改变；
（4）实验装置的气密性、反应容器是否易变形等。
【点评】此题考查探究质量守恒定律实验的注意事项和对质量守恒定律的微观解释，难度不太大，但是学习过程中，要注意从多角度分析影响实验效果的因素，会用分子原子的知识进行解释。
19．按如图装置对质量守恒定律进行实验探究，反应前天平平衡，反应后天平不平衡。
（1）试分析反应后天平不平衡的原因。
（2）为使反应后天平仍然平衡，你认为反应装置应如何改进？
【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）反应后天平不平衡的原因：生成的CO2气体逸散到空气中，没有被称量，因此反应后质量减小。
故答案为：生成的CO2气体逸散到空气中，没有被称量，因此反应后质量减小。
（2）改进方法：在密闭装置中进行实验，可将烧杯换成锥形瓶，并在瓶口系一个气球。
故答案为：在密闭装置中进行实验，可将烧杯换成锥形瓶，并在瓶口系一个气球。
【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。
四．计算题（共1小题）
20．传统中药【连花清瘟】在新冠肺炎疫情的控制和治疗中发挥了一定的作用，它由连翘、金银花、甘草等多味药材组成。
（1）甘草素是甘草中的主要成分，其化学式为C5H12O4，该分子中碳、氢、氧的原子个数比是
　5：12：4　。
（2）从该中药中提取某有机化合物X，取一定量该化合物与足量氧气完全反应，生成44g二氧化碳和9g水。则中碳、氢元素的质量比为
　12：1　。
【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）甘草素是甘草中的主要成分，其化学式为C5H12O4，该分子中碳、氢、氧的原子个数比是5：12：4。
故填：5：12：4。
（2）二氧化碳中的碳元素和水中的氢元素来自于该化合物，则中碳、氢元素的质量比为：（44g）：（9g）＝12：1。
故填：12：1。
【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。
五．推断题（共1小题）
21．已知浓硝酸是一种易挥发的强酸，见光易分解，其分解的反应方程式为：4HNO32H2O+4NO2↑+X↑．根据上述信息，回答下列问题：
（1）浓硝酸的化学性质：　见光容易分解（或酸性、不稳定性）　（写出一种即可）；
（2）判断X的化学式：　O2　．
【分析】（1）根据化学性质为通过化学变化表现出来的性质，和题干对硝酸的介绍，推断硝酸的化学性质；
（2）利用反应的化学方程式，根据反应前后原子种类、个数不变，推断生成物X的化学式．
【解答】解：（1）硝酸是一种易挥发的强酸，见光易分解，表明硝酸具有酸性、不稳定性、见光易分解；
（2）由反应4HNO32H2O+4NO2↑+X↑，反应前4HNO3中含H、N、O原子个数分别为4、4、12，而反应后2H2O、4NO2中共含有H、N、O原子个数分别为4、4、10，根据反应前后原子种类、个数不变，可判断X分子由2个O原子构成，则物质X的化学式为O2；
故答案为：（1）见光容易分解（或酸性、不稳定性）；
（2）O2；
【点评】根据化学变化前后原子的种类、数目不变，由反应的化学方程式，可以推断反应中某物质的分子构成及物质化学式的确定；也考查了汽车尾气的污染问题，如何把汽车的尾气转化为没有污染的气体．
六．解答题（共3小题）
22．某学习小组的同学利用右图装置，对质量守恒定律进行探究。
（1）利用甲图装置不能验证质量守恒定律，请说明理由。
（2）将甲图所示装置改为乙图后，可以验证质量守恒定律。推测其中氢氧化钠溶液的作用是什么？
【分析】（1）考查质量守恒定律时，若有气体参加，则需要在密闭环境中进行，否则气体泄漏，则无法验证；
（2）装置为密封性装置，同时增加了吸收液氢氧化钠，起到双重保护作用。
【解答】答：（1）稀盐酸与碳酸钠接触后反应生成二氧化碳，二氧化碳未排空，所以造成天平倾斜，不能验证质量守恒定律；
故答：因为稀盐酸与碳酸反应生成的二氧化碳未被密封收集，造成前后质量发生变化，所以不能验证质量守恒定律
（2）通过密封的反应装置，将生成的二氧化碳密封在锥形瓶内，同时利用氢氧化钠吸收二氧化碳生成碳酸钠，将二氧化碳储存在锥形瓶内，可以验证质量守恒定律；
故答：氢氧化钠作用是吸收二氧化碳。
【点评】验证质量守恒定律时，若反应中有气体参与，必须进行密封，否则无法验证质量守恒定律。
23．利用如图装置探究红磷燃烧前后质量变化。
（1）写出红磷燃烧的化学方程式：　4P+5O22P2O5　。
（2）红磷燃烧时气球先变大，然后变瘪，产生此现象的原因是什么？　红磷燃烧放热，气体膨胀，压强变大，气球变大，冷却后以及氧气的减少，气压变小，气球变瘪　。
（3）若实验过程中引燃红磷后瓶塞塞得太慢，天平的指针最终将　偏右　（选填“偏右”“偏左”“指向中间”或“无法确定”）。
【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）红磷燃烧生成五氧化二磷，反应的化学方程式：4P+5O22P2O5。
故填：4P+5O22P2O5。
（2）红磷燃烧时气球先变大，然后变瘪，产生此现象的原因是红磷燃烧放热，气体膨胀，压强变大，气球变大，冷却后以及氧气的减少，气压变小，气球变瘪。
故填：红磷燃烧放热，气体膨胀，压强变大，气球变大，冷却后以及氧气的减少，气压变小，气球变瘪。
（3）若实验过程中引燃红磷后瓶塞塞得太慢，天平的指针最终将偏右，是因为瓶塞塞得太慢，导致锥形瓶中部分气体受热膨胀逸出。
故填：偏右。
【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。
24．有人说：“12g硫与24g氧气化合可生成36g二氧化硫”请你根据质量守恒定律分析，这种说法　否　（是、否）正确，原因是　硫燃烧生成二氧化硫，硫和氧气恰好完全反应时硫和氧气质量比是1：1，因此12g硫与24g氧气化合可生成24g二氧化硫　。
【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：这种说法不正确，原因是硫燃烧生成二氧化硫，反应的化学方程式：
S+O2SO2，
32
32
硫和氧气恰好完全反应时硫和氧气质量比是1：1，因此12g硫与24g氧气化合可生成24g二氧化硫。
故填：否；硫燃烧生成二氧化硫，硫和氧气恰好完全反应时硫和氧气质量比是1：1，因此12g硫与24g氧气化合可生成24g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。
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