初中化学人教版九年级上册课题 1 质量守恒定律精品课后测评
展开质量守恒定律
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。这个规律就叫做质量守恒定律。
【特别注意】
1.质量守恒定律适用于一切化学反应。运用这一定律时,特别要注意“参加化学反应”、“反应后生成”、“质量总和”等关键字词,不能遗漏任一反应物或生成物,尤其是气体。
2.在验证质量守恒定律时,对于有气体参加或有气体生成的反应,都必须在密闭容器中进行。
质量守恒定律的微观解释及运用
1.质量守恒定律的微观解释:化学反应的实质就是参加反应的各物质中的原子重新组合生成新物质分子的过程,在化学反应前后,原子的种类没有改变、原子的数目没有增减、原子的质量也没有改变。因此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必然相等。
如下图所示:通电后水分子分解生成氢气分子和氧气分子,但是氢原子和氧原子的种类没变、数目没变、每个原子的质量也没变,因此物质的总质量也不变。
2.质量守恒定律的运用:
(1)解释常见化学现象中的质量关系,如:铁生锈质量增加,木炭燃烧成灰质量减少等。
(2)利用质量守恒定律,根据化学方程式确定物质的化学式。
(3)利用质量守恒定律,根据化学方程式确定物质的相对分子质量。
(4)利用质量守恒定律,根据化学方程式求反应中某元素的质量。
(5)利用质量守恒定律,根据化学方程式求反应中某物质的质量。
【特别注意】
化学反应前后“六不变、两变、两可能变”:
1.六个不变:宏观上①元素的种类不变,②元素的质量不变,③物质的总质量不变;
微观上①原子的种类不变,②原子的数目不变,③原子的质量不变。
2.两个改变:宏观上物质的种类改变;微观上分子的种类改变。
3.两个可能变:宏观上元素的化合价可能改变;微观上分子的总数可能改变。
化学方程式
1.定义:用化学式来表示化学反应的式子,叫做化学方程式。
2.化学方程式的含义:
3.化学方程式的读法(以S+O2SO2为例):
(1)质的方面:硫和氧气在点燃条件下反应生成二氧化硫。
(2)量的方面:每32份质量的硫和32份质量的氧气完全反应生成64份质量的二氧化硫。
(3)粒子方面:每1个硫原子和1个氧分子反应生成1个二氧化硫分子。
【特别注意】
1.在化学反应中,反应物、生成物之间的质量比就是化学计量数与相对分子质量之积的比;
2.化学式前面的数字之比是反应物与生成物之间的粒子数之比,而不是质量比。
典例精讲
【典例1】(2018秋•瑞金市期末)2018年12月8日,中国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功发射嫦娥四号探测器,运载火箭的主要燃料是偏二甲肼(用R表示),其燃烧的化学方程式为:R+2N2O4═3N2↑+4H2O↑+2CO2↑.则偏二甲肼的化学式是( )
A.C2H8N2B.N2H4 C.CH4D.C6H7N
【典例2】(2019•新野县一模)2018年12月8日,我国在西吕卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功发射嫦娥四号探测器,开启了月球探测的新旅程。运载火箭常用的推进剂是偏二甲肼(C2H8N2)与四氧化二氮(N2O4),二者反应的方程式为C2H8N2+2N2O4点燃¯3N2+2X+4H2O,下列有关说法正确的是( )
A.X的化学式是CO2
B.N2O4中氮元素的化合价是+3
C.该反应是吸热反应
D.该反应不符合质量守恒定律
【典例3】(2019•洛阳二模)甲、乙、丙、丁四种物质在反应前后的质量变化如图所示,下列有关说法正确的是( )
A.x的值是19
B.丙是该反应的催化剂
C.丁一定是化合物
D.参加反应的甲和乙质量比为7:13
【典例4】(2019•江都区二模)已知:过氧化钙(CaO2)加热分解生成氧化钙和氧气。现取用28.8g过氧化钙加热一段时间使其分解(该温度下,CaO不分解),测得所得固体中钙、氧元素的质量比为5:3,则该过程中产生氧气的质量为( )
A.1.6gB.3.2gC.6.4gD.12.8g
【典例5】(2019•新泰市一模)在一个密闭容器中放入W、G、H、P四种物质,在一定条件下发生化学反应,一段时间后,测得有关数据如表,关于此反应的认识不正确的是( )
A.a=15
B.H可能是该反应的催化剂
C.若W和P的化学式量之比为1:5,则W和P的化学计量数之比为1:1
D.在反应中,G、P的质量比为5:6
【典例6】(2019春•余杭区期末)华为公司自主研发的芯片麒麟 980 处理器的应用,摆脱了对美国产品的依赖。芯片主要以高纯度的单质硅(Si)为原料制成,在半导体硅元件生产中,常用氢氟酸(HF)来清除硅表面的氧化膜,反应原理可表示为 SiO2+6HF=H2SiF6+2X.已知硅元素在反应前后化合价不变。下列说法错误的是( )
A.生成物 X 的化学式是 H2O
B.H2SiF6 中氟元素显﹣1 价
C.单质硅表面氧化膜的形成属于氧化反应
D.因为单质硅是半导体,所以硅元素既不属于金属元素也不属于非金属元素
【典例7】(2019•市中区三模)氢氟酸(HF)能刻画玻璃,也可用在玻璃仪器上标注刻度及文字。氢氟酸与玻璃发生的,反应可以表示为:CaSiO3+6HF=X+SiF4↑+3H2O,则X的化学式为( )
A.CaOB.CaFC.CaF2D.F2
【典例8】(2019•三门峡一模)取一定质量的碳酸钙高温加热一段时间后,冷却,测得剩余固体的质量为8.0g,剩余固体中钙元素的质量分数为50%,则反应生成二氧化碳的质量为( )
A.0.8gB.1.0gC.1.6gD.2.0g
【典例9】(2019•罗平县二模)现有3.0g某物质X在氧气中完全燃烧生成4.4g的CO2和1.8g的水,则对该物质X的相关判断中正确的是( )
A.该物质X中只含碳、氢元素
B.该物质X中一定含有碳、氢元素,可能含氧元素
C.该物质X由碳、氢、氧元素组成
D.该物质X分子中碳原子和氢原子的个数比为1:1
【典例10】(2019•西山区一模)将A,B,C三种物质各8g混合,一定条件下充分反应后测得混合物中有6g A,13.5g C和一定质量的D,B完全反应若A、B、C、D的相对分子质量之比为8:16:22:9,则该反应物的化学方程式可表示为( )
A.A+2B=C+2DB.2A+B=2C+DC.A+2B=2C+DD.A+B=C+2D
综合练习
一.选择题(共14小题)
1.(2019•新野县一模)2018年12月8日,我国在西吕卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功发射嫦娥四号探测器,开启了月球探测的新旅程。运载火箭常用的推进剂是偏二甲肼(C2H8N2)与四氧化二氮(N2O4),二者反应的方程式为C2H8N2+2N2O4点燃¯3N2+2X+4H2O,下列有关说法正确的是( )
A.X的化学式是CO2
B.N2O4中氮元素的化合价是+3
C.该反应是吸热反应
D.该反应不符合质量守恒定律
【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X的化学式;
根据在化合物中正负化合价代数和为零,结合四氧化二氮(N2O4)的化学式进行解答本题;
根据化学变化遵循质量守恒定律。
【解答】解:A、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C2H8N2+2N2O4═3N2↑+2X↑+4H2O,反应前碳、氢、氮、氧原子个数分别为2、8、6、8,反应后的生成物中碳、氢、氮、氧原子个数分别为0、8、6、4,根据反应前后原子种类、数目不变,则2X分子中含有2个碳原子和4个氧原子,则每个X分子由1个碳原子和2个氧原子构成,则物质X的化学式为CO2;正确;
B、N2O4中氧元素显﹣2价,设氮元素的化合价是x,根据在化合物中正负化合价代数和为零,可得:2x+(﹣2)×4=0,则x=+4价;错误;
C、该反应时放热反应;错误;
D、该反应是化学变化,符合质量守恒定律;错误;
故选:A。
【点评】本题难度不大,利用化学反应前后原子守恒来确定物质的化学式是正确解答此类题的关键。
2.(2019•洛阳二模)甲、乙、丙、丁四种物质在反应前后的质量变化如图所示,下列有关说法正确的是( )
A.x的值是19
B.丙是该反应的催化剂
C.丁一定是化合物
D.参加反应的甲和乙质量比为7:13
【分析】根据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。
【解答】解:由图中数据分析可知,反应前后甲的质量减少了14g﹣2g=12g,所以甲是反应物,参加反应的甲的质量为12g;同理可以确定丁是生成物,生成的丁的质量为36g﹣5g=31g;丙的质量不变,丙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,乙应是反应物,且参加反应的乙的质量为31g﹣12g=19g,所以x的数值为26g﹣19g=7g,
A、由质量守恒定律,乙应是反应物,且参加反应的乙的质量为31g﹣12g=19g,所以x的数值为26g﹣19g=7g,故D误
B、丙的质量不变,丙可能作该反应的催化剂,也可能没有参加反应,故错误;
C、该反应的反应物为甲和乙,生成物是丁,符合“多变一”的特征,属于化合反应,丁是化合反应的生成物,一定是化合物,故正确;
D、参加反应的甲和乙质量比为12g:19g=12:19,故错误;
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
3.(2019•江都区二模)已知:过氧化钙(CaO2)加热分解生成氧化钙和氧气。现取用28.8g过氧化钙加热一段时间使其分解(该温度下,CaO不分解),测得所得固体中钙、氧元素的质量比为5:3,则该过程中产生氧气的质量为( )
A.1.6gB.3.2gC.6.4gD.12.8g
【分析】根据过氧化钙加热分解生成氧化钙和氧气,依据固体质量的减少就是氧气的质量,依据钙元素守恒进行计算。
【解答】解:设该过程中产生氧气的质量为x
28.8g×4072×100%=58×(28.8g﹣x)
x=3.2g
故选:B。
【点评】本题主要考查了元素守恒在化学计算中的应用,难度不大,在平时的学习中加强训练即可完成。
4.(2019•新泰市一模)在一个密闭容器中放入W、G、H、P四种物质,在一定条件下发生化学反应,一段时间后,测得有关数据如表,关于此反应的认识不正确的是( )
A.a=15
B.H可能是该反应的催化剂
C.若W和P的化学式量之比为1:5,则W和P的化学计量数之比为1:1
D.在反应中,G、P的质量比为5:6
【分析】反应后质量增加的物质是生成物,反应后质量减小的物质是反应物,反应前后质量没有变化的物质可能是催化剂,也可能既不是反应物,也不是生成物。
【解答】解:反应后H的质量不变;P的质量减小,是反应物,反应了25g,G的质量增加,是生成物,生成了30g,根据质量守恒定律可知,W是反应物,反应了5g。
A、待测值为:20+1+2+37﹣32﹣12﹣1=15.正确。
B、物质H的质量在反应前后不变,可能是该反应的催化剂。正确;
C、已知W和P的化学式量之比为1:5,则方程式中W和P的化学计量数之比为51:255=1:1,正确。
D、在反应物和生成物中,G、P的质量比为:30g:25g=6:5.错误;
故选:D。
【点评】在化学反应中遵循质量守恒定律,参加反应的物质的质量总和等于反应后生成的物质的质量总和。
5.(2019春•余杭区期末)华为公司自主研发的芯片麒麟 980 处理器的应用,摆脱了对美国产品的依赖。芯片主要以高纯度的单质硅(Si)为原料制成,在半导体硅元件生产中,常用氢氟酸(HF)来清除硅表面的氧化膜,反应原理可表示为 SiO2+6HF=H2SiF6+2X.已知硅元素在反应前后化合价不变。下列说法错误的是( )
A.生成物 X 的化学式是 H2O
B.H2SiF6 中氟元素显﹣1 价
C.单质硅表面氧化膜的形成属于氧化反应
D.因为单质硅是半导体,所以硅元素既不属于金属元素也不属于非金属元素
【分析】根据化学反应质量守恒定律及其应用,元素化合价的计算等知识分析;
根据硅的元素名称判断。
【解答】解、A、由氢、氧两元素在化学反应前后原子数不变的规律知,生成物X的化学式是H2O,故说法正确;
B、H2SiF6中氟元素显﹣1价,故说法正确;
C、单质硅表面氧化膜的形成是硅和氧气反应,属于氧化反应,故正确;
D、硅的元素名称中不带钅字旁,属于非金属元素,故说法错误。
故选:D。
【点评】本题虽利用了新信息,但习题较简单,学生应大胆去对未学过的问题利用课本学过的知识来分析解答。
6.(2019•鼓楼区校级一模)将一定质量的a、b、c、d四种物质放入一密闭容器中,在一定条件下反应一段时间后,测得反应前后各物质的质量如下,则下列说法中正确的是( )
A.反应后a物质为5.6g
B.a和b是反应物,d与该反应无关
C.反应中a与b的化学计量数之比为1:1
D.c一定是化合物
【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b的质量减少了3.2g﹣1.6g=1.6g,故是反应物,参加反应的质量为1.6g;同理可以确定c是生成物,生成的质量为7.2g﹣4.0g=3.2g;d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,a应是反应物,且参加反应的质量为3.2g﹣1.6g=1.6g,故待测的数值为6.4g﹣1.6g=4.8g。
A、反应后a物质为4.8g,故选项说法错误。
B、a、b是反应物,d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。
C、由于不知a、b的相对分子质量,无法确定反应中a与b的化学计量数之比,故选项说法错误。
D、该反应的反应物为a和b,生成物是c,符合“多变一”的形式,属于化合反应,c是化合反应的生成物,一定是化合物,故选项说法正确。
故选:D。
【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。
7.(2019•港南区四模)甲、乙、丙、丁四种物质在反应前后的质量关系如图所示,下列有关说法错误的是( )
A.丙一定是该反应的催化剂
B.参加反应的甲和乙质量比为16:15
C.丁一定不是单质
D.x的值是11
【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18g﹣2g=16g,故是反应物,参加反应的质量为16g;同理可以确定丙的质量不变,可能作该反应的催化剂,也可能没有参加反应;丁是生成物,生成的质量为36g﹣5g=31g;由质量守恒定律,乙应是反应物,且参加反应的质量为31g﹣16g=15g,故x的数值为26g﹣15g=11g。
A、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,故选项说法错误。
参加反应的M的质量为25g﹣20g=5g,故X的数值为18g﹣5g=13g,故选项说法错误。
B、参加反应的甲和乙质量比为16g:15g=16:15,故选项说法正确。
C、该反应的反应物为甲和乙,生成物是丁,符合“多变一”的形式,属于化合反应,丁是化合反应的生成物,一定不是单质,故选项说法正确。
D、x的数值为26g﹣15g=11g,故选项说法正确。
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(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。
8.(2019•荆州区模拟)某同学将6.5 gMg、Al、Zn、Fe的混合物放入足量的稀盐酸中,充分反应后,将所得溶液蒸干,得到13.6 g固体,则反应中生成H2的质量为( )
A.0.1 gB.0.2 gC.0.5 gD.无法确定
【分析】活泼的金属与盐酸反应生成盐酸盐和氢气。根据生成盐酸盐的固体混合物的质量减去反应前的固体是四种金属混合物的质量就是盐酸中氯元素的质量,由氢元素和氯元素的质量比可以进行分析解答本题。
【解答】解:反应后生成盐酸盐为混合物,反应前的固体是四种金属,所以盐酸盐混合物中氯元素的质量为:13.6g﹣6.5g=7.1g,由质量守恒定律可知,盐酸盐混合物中氯元素的质量与HCl中氯元素的质量相等。在HCl中,氢元素与氯元素的质量比为:1:35.5=2:71,设产生的氢气的总质量为x,则:
2:71=x:7.1g,解得:x=0.2g。
故选:B。
【点评】在化学反应中遵循质量守恒定律,参加反应的物质的质量总和等于反应后生成的物质的质量总和,再解题时要有意识的去运用守恒的思想来分析问题。
9.(2019•柘城县模拟)热的浓硫酸与木炭反应产生的两种气体中,有一种是污染空气的有毒气体,该气体是( )
A.NO2B.CO2C.SO2D.H2
【分析】根据质量守恒定律,反应前后元素的种类不变和空气污染物分析解答。
【解答】解:污染空气的有毒气体有NO2、SO2、CO等,而硫酸和木炭中不含氮元素,所以不会是二氧化氮,二氧化碳和氢气没有毒性,不会造成空气污染,二氧化硫是一种有毒气体,会造成空气污染,故该气体是SO2。
故选:C。
【点评】解答本题关键要知道反应前后元素的种类不变和空气污染物。
10.(2019•覃塘区一模)下列实验能够直接用于验证质量守恒定律的是( )
A.B.
C.D.
【分析】验证质量守恒定律的实验时,选用药品和装置应考虑:①只有质量没有变化的化学变化才能直接用于验证质量守恒;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。
【解答】解:A、稀盐酸和碳酸钠反应生成二氧化碳气体逸出,反应后烧杯中的物质质量减少,不能直接用于验证质量守恒定律,故选项错误。
B、氢氧化钠与硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,没有物质逸出,反应前后容器中物质的总质量不变,能直接用于验证质量守恒定律,故选项正确。
C、镁条在空气中燃烧,因为有氧气参加反应,反应后固体质量会明显增大,不能直接用于验证质量守恒定律,故选项错误。
D、锌与硫酸反应生成硫酸锌溶液和氢气,生成的氢气逸出,不能直接用于验证质量守恒定律,故选项错误。
故选:B。
【点评】本题难度不大,理解质量守恒定律,掌握在设计验证质量守恒定律的实验时最好在密闭容器中进行是正确解答本题的关键。
11.(2019•沂源县校级模拟)某仓库工作人员违章操作,在雨天转运“保险粉”引起爆炸。“保险粉”化学名为连二亚硫酸钠(Na2S2O4),主要用于印染工业。该化学品在潮湿空气中极不稳定,易分解并引起燃烧,反应的化学方程式为:2Na2S2O4=Na2S2O3+Na2SO3+X.下列有关说法错误的是( )
A.X 的化学式为SO2
B.连二亚硫酸钠与水能剧烈反应,化学性质很活泼
C.Na2SO3是一种盐,其中硫元素的化合价为+3价
D.Na2S2O4通常要在干燥阴凉处密闭贮存
【分析】A、由质量守恒定律:反应前后,原子种类、数目均不变,进行分析判断。
B、根据题意,该化学品在潮湿空气中极不稳定,易分解并引起燃烧,进行分析判断。
C、根据在化合物中正负化合价代数和为零,进行分析判断。
D、根据该化学品在潮湿空气中极不稳定,进行分析判断。
【解答】解:A、由质量守恒定律:反应前后,原子种类、数目均不变,反应前钠、硫、氧原子个数分别为4、4、8,反应后的生成物中钠、硫、氧原子个数分别为4、3、6,根据反应前后原子种类、数目不变,则每个X分子由1个硫原子和2个氧原子构成,则物质X的化学式为SO2,故选项说法正确。
B、该化学品在潮湿空气中极不稳定,易分解并引起燃烧,连二亚硫酸钠与水能剧烈反应,化学性质很活泼,故选项说法正确。
C、Na2SO3是一种盐,钠元素显+1价,氧元素显﹣2价,设硫元素的化合价是x,根据在化合物中正负化合价代数和为零,可得:(+1)×2+2x+(﹣2)×3=0,则x=+2价,故选项说法错误。
D、该化学品在潮湿空气中极不稳定,通常要在干燥阴凉处密闭贮存,故选项说法正确。
故选:C。
【点评】本题难度难度,掌握化学反应前后原子守恒、化合物中正负化合价代数和为零等是正确解答本题的关键。
12.(2019•深圳三模)某反应在密闭容器中进行,各物质的质量变化如下表所示,其中未知数据正确的是( )
A.m1=17B.m2=24C.m3=13.6D.m4=40
【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40g﹣23g=17g,故是反应物,参加反b的质量为17g;丙是生成物,生成的质量为30g﹣0g=30g;丁是生成物,生成的质量为27g﹣0g=27g。由质量守恒定律,乙应是反应物,参加反应的质量为30g+27g﹣17g=40g。
A、甲和丁的质量比为17g:27g=17:27,则生成10.8g丁时,消耗的甲的质量为10.8g×1727=6.8g,则m1=40g﹣6.8g=33.2g,故选项说法错误。
B、乙和丁的质量比为40g:27g=40:27,则生成10.8g丁时,消耗的乙的质量为10.8g×4027=16g,则m2=40g﹣16g=24g,故选项说法正确。
C、丙和丁的质量比为30g:27g=30:27,则生成10.8g丁时,生成丙的质量为10.8g×3027=12g,则m3=12g,故选项说法错误。
D、参加反应的质量为30g+27g﹣17g=40g,则m4=40g﹣40g=0g,故选项说法错误。
故选:B。
【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。
13.(2019•崇川区二模)在不同时刻,某反应中的甲、乙、丙、丁四种物质的质量如下表。已知甲的相对分子质量为丁的 2 倍。则下列说法不正确的是( )
A.乙和丙为生成物
B.a 等于 21
C.b 等于 37
D.该反应方程式中甲与丁的化学计量数之比为 1:2
【分析】根据质量守恒定律,由物质质量的增减量可确定反应物和生成物及其质量,再根据物质的化学式和物质的质量可确定物质的元素组成。
【解答】解:A.b=64+10+1+16﹣54=37,根据题目提供信息可知,甲、丁是反应物,乙、丙是生成物,故A正确;
B.设t 时刻生成乙的质量为x
甲+丁→乙+丙
64g 54g﹣10g
64g﹣48g x
64g54g-10g=64g-48gx x=11g
a=10g+11g=21g,故B正确;
C.根据A中计算结果可知b=37,故cus4正确;
D.设丁的相对分子质量为m,则甲的相对分子质量为2m,该反应的化学方程式可表示为:
a甲+b丁→c乙+d 丙
2am bm
64g 16g
2ambm=64g16g a:b=2:1,故D错误。
故选:D。
【点评】本题主要考查质量守恒定律,通过反应中物质的质量变化确定了反应物和生成物,再结合物质的相对分子质量关系,得出反应中物质的化学计量数之比,从而加深了对质量守恒定律的理解和应用。
14.(2019•南通模拟)一定条件下,某反应前后各物质的质量如下表所示。下列判断不正确的是( )
A.x=0.75y
B.物质M中一定不含氧元素
C.此反应中,与化学计量数之比为1:2
D.若将表中增加到96g,则会生成污染性气体
【分析】根据质量守恒定律反应前后元素的质量不变结合微观示意图分析。
【解答】解:
A.由微观示意图知道:参加反应的是H2S和O2,生成物M和H2O,表达式可表示为:H2S+O2→M+H2O,在t时刻时,消耗氧气的质量=32g﹣8=24g,x、y的关系可表示为:
H2S+O2→M+H2O
32g y
24g x
32gy=24gx x=0.75y
故A正确;
B.根据反应前氧元素来自于氧气,总共32g,反应后生成37g﹣1g=36g水,含有的氧元素质量=36g×1618×100%=32g,所以M中一定不含氧元素,故B正确;
C.根据质量守恒定律,y=68g+32g﹣36g=64g,化学方程式可表示为:aH2S+bO2=cS+dH2O,34a:32b:32c:18d=68:32:64:36 a:b:c:d=2:1:2:2,故C错误;
D.若氧气增加到96g,其中64g氧气就会和生成的64g硫反应生成128g二氧化硫,故D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、进行相关方面计算的基础。
二.多选题(共1小题)
15.(2019•盱眙县校级模拟)已知X和Y作用可生成Z:2X+Y=2Z.使不同质量的X、Y作用,生成Z,各物质质量记录如下表。若每次实验均至少有一种反应物用尽,则下列说法正确的是( )
A.实验乙中,若再添加X,产生Z的质量也不会增加
B.实验丙中,X元素和Y元素均恰好用尽
C.实验丁中,若再添加Y,产生Z的质量也不会增加
D.实验戊中,n的数值为20
【分析】根据X和Y作用可生成Z:2X+Y=2Z.使不同质量的X、Y作用,生成Z,每次实验均至少有一种反应物用尽进行分析。
【解答】解:X和Y作用可生成Z:2X+Y=2Z.使不同质量的X、Y作用,生成Z,每次实验均至少有一种反应物用尽,由甲实验中的数据可知,X物质的质量是1g,生成Z物质的质量是5g,所以Y参加反应的质量是4g,反应物X、Y的质量B是1:4,所以
A、实验乙中,Y物质是过量的,所以再添加X,产生Z的质量会增加,故A错误;
B、实验丙中,X物质有剩余,故B错误;
C、实验丁中,X、Y的质量B是1:4,两物质恰好完全反应,所以若再添加Y,产生Z的质量也不会增加,故C正确;
D、实验戊中,n的数值为20,故D正确。
故选:CD。
【点评】本题主要考查了质量守恒定律的应用,难度不大,在平时的学习中加强训练即可完成。
三.解答题(共5小题)
16.(2019•深圳模拟)小刚同学欲通过化学实验证明“质量守恒定律”,确定以“稀硫酸与锌反应”为研究对象,设计的实验装置如图所示:
(1)将锌粉全部倒入锥形瓶中,观察到锥形瓶中的液体有大量气体放出,气球由瘪变鼓,请写出锥形瓶中反应的化学方程式?
(2)当反应结束时,气球已经完全鼓起,此刻天平的指针 偏右 (填“偏左”、“指向中点”或“偏右”),若需要改进,请写出改进的方法?
【分析】(1)根据稀硫酸和锌反应生成硫酸锌和氢气进行分析;
(2)根据当反应结束时,气球已经完全鼓起会产生一定的浮力进行分析。
【解答】解:(1)稀硫酸和锌反应生成硫酸锌和氢气,化学方程式为:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑;
(2)当反应结束时,气球已经完全鼓起会产生一定的浮力,所以此刻天平的指针偏右,改进的方法是:将锌换成氧化铜等不会与硫酸反应生成气体的物质。
故答案为:(1)Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑;
(2)偏右,将锌换成氧化铜等不会与硫酸反应生成气体的物质。
【点评】本题主要考查了质量守恒定律的应用,难度不大,选择药品时,不能是有气体参加,或有气体生成,或有烟生成,或有挥发物质参加的反应,因为存在这些情况时,会导致天平可能失去平衡。
17.(2019•新乡二模)如图是甲、乙两组同学分别设计的质量守恒定律的验证实验,请回答下列问题。
(1)写出甲组中盐酸与碳酸钠反应的化学方程式。
(2)有人认为乙组实验不能验证质量守恒定律,请你说明理由。
【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)盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,反应的化学方程式:2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2↑。
故填:2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2↑。
(2)乙组实验不能验证质量守恒定律,是因为硝酸钠不能和氯化钡反应。
故答案为:硝酸钠不能和氯化钡反应。
【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。
18.(2019•内乡县一模)在点燃条件下,4.8g CH4与16.0g O2恰好完全反应,生成10.8gH2O、4.4g CO2和物质X.则X的质量为 5.6 g;化学方程式为 3CH4+5O2点燃¯CO2+6H2O+2CO 。
【分析】根据反应前后质量总和不变列等式计算出X的值;根据质量比结合相对分子质量进行分析。
【解答】解:反应前后质量总和不变列等式:4.8g+16.0g=10.8g+4.4g+X,解得X=5.6g;甲烷不完全燃烧时会产生一氧化碳,所以X是一氧化碳,
4.8g16:16g32:4.4g44:10.8g18:5.6g28=3:5:1:6:2,
所以将甲烷燃烧的方程式配平得:3CH4+5O2点燃¯CO2+6H2O+2CO。
故答案为:5.6,3CH4+5O2点燃¯CO2+6H2O+2CO。
【点评】解答本题关键是要熟悉质量守恒定律的内容,并能灵活运用解决实际问题。
19.(2019•桥西区模拟)如图所示,在锥形瓶中放入一粒白磷,寒好瓶塞后玻璃管下端刚好能与白磷接触,将整套装置放在托盘天平上调节至平衡。取下橡皮塞,将玻璃管放在酒精灯火焰上灼烧至红热,迅速塞紧瓶塞,将白磷引燃。待锥形瓶冷却后观察天平是否平衡。实验结束一段时间后,可观察到气球的体积 变小 ( 选填“变大”、“变小”或“不变”):由玻璃管受热不燃烧。白磷受热燃烧,可知燃烧的条件是 物质是可燃物且温度达到着火点 ;实验后,松开橡皮塞,则天平指针 向左偏 。(选填“向左偏“、“向右偏“或“指在中间”)
【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:实验时,白磷燃烧放热,导致瓶内气压增大,气球膨胀,冷却至室温后,瓶内氧气消耗,气压减小,气球收缩,因此气球的变化是先膨胀后缩小。根据白磷引燃前后的变化,可知燃烧的条件是与氧气接触,温度达到可燃物着火点;玻璃管受热不燃烧,白磷受热能燃烧,可知燃烧的条件是可燃物。
实验前后天平保持平衡,实验后,松开橡皮塞,空气进入瓶中,则天平指针向左偏。
故填:变小;物质是可燃物且温度达到着火点;向左偏。
【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。
20.(2019春•乳山市期末)质量守恒定律的发现对化学的发展做出了重要贡献。
(1)化学反应前后肯定没有变化的是 B (填字母序号)
A.①④⑥B.①③⑤⑥C.①②⑥D.②③⑤
①原子数目②分子数目③元素种类④物质种类⑤原子种类⑥物质的总质量
(2)某纯净物X在空气中完全燃烧,反应的化学方程式为:X+3O2=2CO2+3H2O(反应条件已略去),则X的化学式为 C2H6O 。
(3)在氧气中点燃红磷的实验过程,固体质量变化如图所示。
①从燃烧条件分析,固体质量在t1前没有发生变化的原因是 温度未达到红磷的着火点 。
②该反应的化学方程式为 4P+5O2点燃¯2P2O5 。
③参加反应的氧气质量为 8 g。
【分析】(1)根据质量守恒定律来分析;
(2)根据化学反应前后原子的种类与数目不变来分析;
(3)根据化学反应的原理、化学方程式来分析。
【解答】解:(1)反应前后原子数目不变,元素种类不变,原子种类不变,物质的总质量不变;反应前后分子数目可能改变,也可能不变,物质种类一定改变。
故填:B。
(2)根据反应前后原子的种类和数目都不变:X+3O2═2CO2+3H2O,可以知道反应后有2个C,6个H,7个O,而反应前只出现了6个O,故X中含有2个C,6个H,1个O,故化学式为C2H6O;故填:C2H6O;
(3)①从燃烧条件分析,固体质量在t1前没有发生变化的原因为温度未达到红磷的着火点;
②红磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷,反应的化学方程式为:4P+5O2点燃¯2P2O5。
③从图示看出,6.2g表示反应前固体的质量,就是红磷的质量,14.2g表示反应后固体的质量,是五氧化二磷的质量,则14.2g﹣6.2g=8g就表示参加反应的氧气的质量;
故填:①温度未达到红磷的着火点;②4P+5O2点燃¯2P2O5;③8。
【点评】本题考查的是质量守恒定律的验证,完成此题的关键是抓住化学变化。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。含 义
实例(S+O2 SO2)
①表示反应物、生成物以及反应条件
反应物是硫、氧气,生成物是二氧化硫,反应条件是点燃
②表示反应物、生成物之间的质量关系
(即质量比)
S + O2 SO2
32 :16×2 :(32+16×2)
32 : 32 : 64
③表示反应物、生成物之间的粒子数关系
(粒子个数比)
S + O2 SO2
1 : 1 : 1
物质
W
G
H
P
反应前质量/g
20
2
1
37
反应后质量/g
a
32
1
12
物质
W
G
H
P
反应前质量/g
20
2
1
37
反应后质量/g
a
32
1
12
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
待测
1.6
7.2
0.5
阶段/物质
甲的质量/g
乙的质量/g
丙的质量/g
丁的质量/g
反应前
40
40
0
0
反应中
m1
m2
m3
10.8
反应后
23
m4
30
27
甲的质量/g
乙的质量/g
丙的质量/g
丁的质量/g
反应前
64
10
1
16
t 时刻
48
a
未测
未测
反应后
0
54
b
0
物质的构成微粒
M
反应前的质量/g
68
32
0
1
t时刻的质量/g
8
x
反应后的质量/g
0
0
y
37
实验编号
X(g)
Y(g)
Z化合物(g)
甲
1
10
5
乙
2
10
10
丙
3
10
12.5
丁
4
16
m
戊
5
16
n
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