2024年中考化学专题训练——用质量守恒定律确定物质的组成

2024年中考化学专题训练——用质量守恒定律确定物质的组成 一、选择题 1．推理是化学学习与研究的重要思维方法。根据你所学的化学知识判断下列推理正确的是 A．因为蜡烛燃烧生成了二氧化碳和水，所以蜡烛中一定含有碳元素和氢元素 B．稀有气体可作保护气，可作保护气的一定是稀有气体 C．燃烧一般都伴随着发光放热的现象，所以有发光放热的现象就是燃烧 D．单质只含有一种元素，所以含有一种元素的物质一定是单质 2．火药是我国古代四大发明之一，其反应的化学方程式为：S+2KNO3+3C=K2S+X↑+3CO2↑，则X的化学式为 A．O2 B．SO2 C．NO2 D．N2 3．下列叙述正确的是 A．家用电器着火，用水扑灭 B．氢氧化钠溶液如果不慎滴到皮肤上，应立即涂上稀硫酸 C．为增强作物的抗寒、抗旱能力，可适量施用钾肥 D．某纯净物X在空气中完全燃烧，反应的化学方程式为：X+3O22CO2+2H2O，则X的化学式为C2H4，生成物中氧元素的化合价为-2价 4．推理是学习化学的一种方法，下列推理合理的是 A．化合物是由不同元素组成的，所以由不同种元素组成的物质一定是化合物 B．氧气是由氧元素组成的，所以制取氧气的反应物中一定含有氧元素 C．在原子中质子数等于核外电子数，所以所有的微粒中质子数都等于核外电子数 D．氧化物中都含有氧元素，所以含有氧元素的物质一定是氧化物 5．2023年10月25日，中国化工园区论坛在泉州举办，会议提出合作创新，打造精细化工产业发展新引擎。硝酸铜在精细化工生产中是一种常用的分析试剂及氧化剂，硝酸铜受热分解会产生一种污染空气的有毒气体，该气体可能是 A．NH3 B．N2 C．CO D．NO2 6．根据下列实验方案进行实验，能达到实验目的的是 实验方案          实验目的 A．测定空气中 氧气的含量 B．探究影响物质 溶解性的因素 C．探究甲烷中 是否含碳元素 D．探究石墨的 导电性 A．A B．B C．C D．D 7．下列实验方案不能达到实验目的的是 选项 实验目的 实验方案 A 检验某可燃性气体中是否含有碳元素 点燃，在火焰上方罩一个干冷的烧杯 B 除去CaO中少量的CaCO3 高温煅烧 C 除去一氧化碳中的二氧化碳 通过灼热的炭层 D 鉴别硬水和软水 取样，分别加入适量肥皂水，振荡 A．A B．B C．C D．D 8．在一定条件下，甲和乙反应生成丙和丁，各物质反应前后的分子数目如下表所示，下列说法正确的是 物质 甲 乙 丙 丁 微观示意图 未知 反应前分子数目 5m 8m 2m 3m 反应后分子数目 m 2m 6m x A．x=9m B．丁的微观示意图可以表示为 C．参加反应的甲、乙的质量比为17：16 D．该反应中乙和丁的化学计量数之比为2：3 9．下列实验设计能达到实验目的的是 A．红磷燃烧过程中止水夹未夹紧，则测得空气中氧气的体积分数偏小 B．甲烷具有可燃性，还可说明了甲烷是由氢元素和碳元素组成； C．将含有CO、CO2的混合气体，通过此装置，可以收集到纯净的CO并完成尾气处理 D．除去铜粉中混有的木炭粉 A．A B．B C．C D．D 10．含硫煤燃烧会产生大气污染。为防治该污染，某工厂设计的新的治污方法不仅吸收了SO2，同时还得到了某种化工产品，工艺流程如图所示。下列叙述不正确的是 A．该流程中可得到化工产品H2SO4 B．图中吸收SO2的同时还需要加入水 C．图中Fe2(SO4)3→FeSO4的反应类型是分解反应 D．该流程中化合价发生改变的元素为Fe、S和O 二、实验题 11．某校化学兴趣小组的同学在阅读资料时发现，18世纪末，法国科学家拉瓦锡曾经做了这样一个实验：让水蒸气通过一根烧红的枪管，生成了一种气体。同学们对这个实验很感兴趣：难道红热的铁能与水蒸气反应？生成的气体又是什么？带着这些疑问，他们设计了如图所示的装置进行探究。(浓硫酸可吸收水蒸气，起干燥气体的作用) (1)已知试管内湿棉花不参加化学反应，它的作用是 。 (2)若干燥从a导管出来的气体，应从 (填“b”或“c”)端管口通入。 (3)对化学变化过程中生成的气体同学们有以下猜想： 猜想一：生成的气体可能是氢气： 猜想二：生成的气体可能是 。 (4)请你对猜想二进行探究： 操作方法 现象 结论 ① ②木条复燃 ③ (5)其实红热的铁遇到水蒸气，生成气体是氢气，同时，还会生成一种黑色固体(四氧化三铁)。请写出该反应的化学方程式 。 12．利用下图所示装置探究碳的氧化物的性质以及测定某些物质的质量(题中所用药品均足量) 【查阅资料】①氢氧化钠溶液能充分吸收二氧化碳。 ②无水硫酸铜能吸收水分，并且遇水变蓝。 (1)A中的现象 ，反应的化学方程式 。 (2)D中反应的化学方程式 。 (3)装置E的作用是 。 (4)称量反应前后 D 玻璃管及管内固体质量分别为m1、m2，称量反应前后 F 装置及药品质量分别为m3、m4，则m1、m2、m3、m4的关系是 。 (5)该装置的缺陷是 。 三、计算题 13．请用质量守恒定律有关的知识回答下列问题。 (1)R在氧气中燃烧的表达式为R+O2CO2＋H2O，而且已知4.6gR和一定量的氧气反应，生成8.8gCO2和5.4gH2O，则参加反应的氧气的质量为 g，得出此结论的依据是 ； (2)R在氧气中燃烧的表达式为R+O2CO2＋H2O，而且已知有4.6gR和一定量的氧气反应，生成8.8gCO2和5.4gH2O，则有关R的组成中一定含有 元素，得出此结论的依据是 。 四、填空与简答 14．等质量CH4、CO、H2三种气体分别在足量的氧气中燃烧，则消耗O2质量最多的为 。某有机物与N2O4反应释放能量，可做高能能源。该有机物30g与一定质量的N2O4恰好完全反应，可生成44gCO2、36gH2O和42gN2，实验测得其相对分子质量为60，该有机物的化学式为 。 15．密闭容器中盛有22g丙烷（C3H8）和一定质量的氧气，点燃使其充分反应，丙烷全部转化为CO、CO2和H2O，待恢复至室温，测得容器内混合气体中氧元素的质量分数为64%。则参加反应的氧气的质量为： ；该反应的化学方程式为 。 16．阅读科普文章：国防金属—镁。回答下列问题： 镁是一种年轻的金属，1808年英国化学家戴维用电解法最早制得少量的镁。镁呈银白色，熔点为649℃，质轻、密度小。镁的化学性质活泼，能与许多物质发生化学反应。镁在氧气中燃烧生成氧化镁，镁在氮气中燃烧生成氮化镁，镁在二氧化碳中燃烧生成碳和氧化镁。工业上主要利用电解熔融氯化镁制取金属镁，同时产生了一种气体单质。烟花和照明弹里都含有镁粉，金属镁与战争有着密切的关系。除照明弹里有镁粉外，燃烧弹里也装有镁粉。每架飞机的外壳是用耗费近半吨镁的铝镁合金制成的。世界上镁产量最高的年份，往往就是发生战争的年份。因此，镁产量就成了战争的晴雨表和指示剂，人们常把镁称为“国防金属”。 (1)上述材料中描述镁的用途的是 （填一点即可）。 (2)写出工业上利用氯化镁制取金属镁的化学方程式 。 (3)在测定空气中氧气含量的实验中，不能用镁代替红磷，其原因是 。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．A 【详解】A、蜡烛燃烧消耗氧气，生成二氧化碳和水，二氧化碳是由碳、氧元素组成，水是由氢、氧元素组成，根据反应前后元素种类不变，则蜡烛中一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素，该选项推理正确； B、稀有气体和氮气的化学性质都不活泼，可作保护气，该选项推理不正确； C、燃烧伴随着发光、放热的现象，但灯泡发光也会发光、放热，则有发光放热的现象的不一定是燃烧，该选项推理不正确； D、单质为只含一种元素的纯净物，但只含一种元素的物质不一定为单质，也可能为混合物，如氧气和臭氧中只含一种元素，该选项推理不正确。 故选A。 2．D 【详解】根据质量守恒定律反应前后原子的种类和数量不变，反应前有1个硫原子、2个钾原子、2个氮原子、6个氧原子及3个碳原子；而反应后有1个硫原子、2个钾原子、6个氧原子及3个碳原子，故X的化学式中含有2个氮原子，故选：D。 3．D 【详解】A、家用电器着火，应先切断电源，再用干粉灭火器灭火，不能用水灭火，以损坏电器、触电或电器爆炸伤人，故选项说法错误； B、氢氧化钠溶液具有强烈的腐蚀性，如果不慎将氢氧化钠溶液沾在皮肤上，要用较多的水冲洗，再涂上稀硼酸溶液，不能涂上稀硫酸溶液，稀硫酸具有腐蚀性，故选项说法错误； C、为增强作物的抗寒、抗旱能力，可适量施用磷肥，故选项说法错误； D、由质量守恒定律：反应前后，原子种类、数目均不变，根据反应的化学方程式可知，反应前氧原子个数为6，反应后的生成物中碳、氢、氧原子个数分别为2、4、6，根据反应前后原子种类、数目不变，则每个X分子由2个碳原子和4个氢原子构成，则物质X的化学式为C2H4，故选项说法正确； 故选：D。 4．B 【详解】A、化合物是由不同种元素组成的，但由不同种元素组成的物质不一定是化合物，因为由不同种元素组成的物质有可能是混合物，故选项错误； B、氧气是由氧元素组成的，根据化学反应前后元素的种类不变的原理可知，制取氧气的反应物中一定含氧元素，故选项正确； C、在原子中质子数等于核外电子数，而在离子中质子数不等于核外电子数，如阳离子中质子数大于核外电子数，阴离子中质子数小于核外电子数，故选项错误； D、氧化物是由氧元素和另外一种元素组成的二元化合物，但含有氧元素的物质可能是混合物，也含有氧元素的物质中含有两种以上的元素，所以含有氧元素的物质不一定是氧化物，故选项错误； 故选：B。 5．D 【详解】A、硝酸铜中含Cu、N、O三种元素，它受热分解不可能生成氨气，因为硝酸铜中不含氢元素，故选项A不正确； B、硝酸铜受热分解会产生一种污染空气的有毒气体，而氮气是无毒无害的气体，故选项B不正确； C、硝酸铜中只含Cu、N、O三种元素，它受热分解不可能生成一氧化碳，因为硝酸铜中无碳元素，故选项C不正确； D、由硝酸铜的组成元素可知，硝酸铜受热分解产生的污染空气的有毒气体可能是NO2，故选项D正确。 故选：D。 6．D 【详解】A、木炭在空气中燃烧生成二氧化碳气体，虽除去氧气，而增加了新的气体，没有形成压强差，不能用来测定空气中氧气含量，故选项实验方案不能达到实验目的； B、选项中两支试管中溶剂和溶质都不同，有两个变量，无法探究影响物质溶解性的因素，故选项实验方案不能达到实验目的； C、在甲烷火焰上方罩一个干而冷的烧杯，烧杯内壁出现水雾，说明生成了水，反应物氧气中只含有氧元素，说明甲烷中一定含有氢元素无法确定是否含有碳元素，故选项实验方案不能达到实验目的； D、把石墨连接在电路上，灯泡发亮，说明石墨能导电，故选项实验方案能达到实验目的， 故选：D。 7．A 【详解】A、点燃，在火焰上方罩一个干冷的烧杯，如果烧杯内壁出现水珠，说明反应生成水，水是由氢元素和氧元素组成的，根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，进一步说明该可燃性气体中含有氢元素，反之则不含有氢元素，不能用于检验某可燃性气体中是否含有碳元素，故A不能达到实验目的； B、除去CaO中少量的CaCO3，碳酸钙高温煅烧生成氧化钙和二氧化碳，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则，故B能达到实验目的； C、除去一氧化碳中的二氧化碳，通过灼热的炭层，二氧化碳和碳高温下反应生成一氧化碳，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则，故C能达到实验目的； D、鉴别硬水和软水取样，分别加入适量肥皂水，振荡，产生较多泡沫的是软水，产生较少泡沫、较多浮渣的是硬水，现象不同，可以鉴别，故D能达到实验目的； 故选：A。 8．B 【分析】在一定条件下，甲和乙反应生成丙和丁，由图可知，甲为H2S，乙为O2，丙为SO2，由反应前后微粒的变化和质量守恒定律可知，生成丁分子是水分子，每2m个硫化氢分子与3个氧分子反应生成了2个二氧化硫分子和2个水分子，反应的方程式是：，参加反应的分子数以及生成的分子数分别为4m、6m、4m、4m。 【详解】A、由上述分析可知，x=3m+4m=7m，故A说法不正确； B、丁是水分子，微观示意图可以表示为  ，故B说法正确； C、参加反应的甲、乙的质量比为（34×2）：（32×3）=17：24，故C说法不正确； D、由方程式可知，该反应中乙和丁的化学计量数之比为3：2，故D说法不正确； 故选：B。 9．C 【详解】A、红磷燃烧过程中止水夹未夹紧，可能会使瓶内气体受热膨胀逸出，则测得空气中氧气的体积分数偏大，故A不能达到实验目的，不符合题意； B、甲烷的燃烧，说明甲烷具有可燃性，冷而干燥的烧杯壁出现水滴，说明甲烷燃烧生成了水，水是由氢元素和氧元素组成的，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，则可以说明出甲烷中含有氢元素，但无法验证甲烷中含有碳元素，故B不能达到实验目的，不符合题意； C、将含有一氧化碳和二氧化碳的混合气体通过装置，二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，二氧化碳气体被吸收，一氧化碳不与氢氧化钙反应，可将石灰水排出到烧杯中，可以收集到纯净的一氧化碳并完成尾气处理，故C能达到实验目的，符合题意； D、木炭粉、铜粉均能与氧气反应，分别生成二氧化碳、氧化铜，不但能把杂质除去，也会把原物质除去，不符合除杂原则，故D不能达到实验目的，不符合题意； 故选：C。 10．C 【详解】A、由图可知，该流程中能得到硫酸，该选项叙述正确； B、根据反应前后元素种类不变，硫酸中含有氢元素，而硫酸铁、二氧化硫和氧气中均不含氧元素，则还需加入还氢元素的物质，则为水，该选项叙述正确； C、硫酸铁、二氧化硫、氧气和水反应生成硫酸和硫酸亚铁，该反应产物是两种，不属于分解反应，该选项叙述不正确； D、SO2中硫元素化合价为+4价，硫酸根中硫元素的化合价为+6价，且氧气中氧元素为0价，化合物中氧元素化合价为-2价，FeSO4中铁元素化合价为+2价，Fe2（SO4）3中铁元素化合价为+3价，则铁、硫、氧元素的化合价改变，该选项叙述正确。 故选C。 11．(1)提供水蒸气 (2)c (3)氧气/O2 (4) 将带火星的木条放在a管口 说明气体是氧气 (5) 【详解】（1）试管内湿棉花不参加化学反应，它的作用是提供水蒸气，故填：提供水蒸气。 （2）浓硫酸可吸收水蒸气，起干燥气体的作用，若干燥从a导管出来的气体，应从c端管口通入，故填：c。 （3）根据质量守恒定律，水和铁中含有氢元素、氧元素和铁元素，二者反应生成的气体不是氢气就是氧气，因此猜想二：生成的气体可能是氧气，故填：氧气或O2。 （4）要证明生成的气体是氧气，选用带火星的木条，操作方法是：将带火星的木条放在a管口，若木条复燃说明气体是氧气，故①填：将带火星的木条放在a管口，②填：说明气体是氧气。 （5）铁和水蒸气反应生成氢气和四氧化三铁，反应的化学方程式为：，故填：。 12．(1) 黑色固体减少 C+CO22CO (2)CO+CuOCu+CO2 (3)防止澄清石灰水倒吸，炸裂玻璃管 (4)m4- m3> m2- m1 (5)缺少尾气处理装置 【详解】（1）由图示可知，反应物是碳和二氧化碳，生成物是一氧化碳，所以方程式是：C+CO22CO；所以实验现象是黑色固体减少； （2）D中一氧化碳与氧化铜反应生成了铜和二氧化碳，体现了一氧化碳的还原性，反应的化学方程式是：CO+CuOCu+CO2； （3）D装置停止加热后，即使没有撤掉F装置，F中的石灰水会倒吸入E中，但不能进入到D中，所以装置E的作用是防止澄清石灰水倒吸，炸裂玻璃管； （4）根据可知，反应前后 D 玻璃管及管内固体质量减少的质量m2- m1，即减少的氧元素的质量；根据可知，反应前后 F 装置及药品质量增加的质量m4- m3，即吸收的二氧化碳的质量，故m4- m3> m2- m1； （5）一氧化碳有毒，不能直接排入空气中，应在装置F后加装尾气处理装置。 13．(1) 9.6 质量守恒定律 (2) C、H、O 化学反应前后元素质量和种类都不变 【详解】（1）根据质量守恒定律，化学反应前后各物质质量总和不变，所以参加反应氧气的质量为：，得出此结论的依据是：质量守恒定律（答案填化学反应前后各物质质量总和不变也可以）。 （2）根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，生成物中含有碳、氢、氧三种元素，由于反应物氧气能提供氧元素，所以R中一定含有碳元素和氢元素；由于化学反应前后元素质量也不变，所以R中所含有碳元素的质量和氢元素的质量分别等于二氧化碳中碳元素的质量和水中氢元素的质量；8.8gCO2含有的碳元素质量为：，5.4gH2O中含有的氢元素质量为：，所以物质R中碳、氢元素质量和为3.0g，小于4.6g，所以物质R中含有氧元素，即R的组成中一定含有碳、氢、氧三种元素，得出此结论的依据是：化学反应前后元素质量和种类都不变。 14． 氢气/H2 C2H8O2 【详解】由方程式可知，，每56份质量的一氧化碳燃烧消耗32份质量的氧气，由方程式可知，，每4份质量的氢气燃烧消耗32份质量的氧气，由方程式可知，，每16份质量的甲烷燃烧消耗64份质量的氧气，故等质量三种气体分别在足量的氧气中燃烧，则消耗O2质量最多的为氢气； 由质量守恒定律可知，参加反应N2O4的质量为44g+36g+42g-30g=92g，又因化学反应前后各元素的种类、质量都不变可知，该有机物中一定含有C、H元素，可能含有N、O元素，N2O4中氮元素的质量为：=28g、氧元素的质量为：92g-28g=64g，生成物二氧化碳中碳元素的质量为：=12g、氧元素的质量为：44g-12g=32g，生成物水中氢元素的质量为：=4g、氧元素的质量为：36g-4g=32g，生成物氮气的质量为42g，根据化学反应前后各元素的质量不变，生成物中氮元素的质量42g大于反应物N2O4中氮元素的质量28g，说明该有机物中一定含有氮元素且质量为42g-28g=14g，生成物中氧元素的质量为32g+32g=64g，与N2O4中氧元素的质量相等，则该有机物中不含氧元素，所以该有机物中含有碳、氢、氮三种元素，碳、氢、氮三种元素的质量分别为12g、4g、14g，则碳、氢、氮的原子个数比为=1:4:1，该有机物相对分子质量为60，可计算出该有机物的化学式为：C2H8N2，故填：氢气或H2，C2H8N2。 15． 64g/64克 【详解】密闭容器中盛有22g丙烷（C3H8）和一定质量的氧气，点燃使其充分反应，丙烷全部转化为CO、CO2和H2O，待恢复至室温，测得容器内混合气体中氧元素的质量分数为64%，则混合气体中碳元素质量分数为1-64%=36%，混合气体中的碳元素来自于丙烷，则混合气体中碳元素的质量即为丙烷中碳元素的质量：，则混合气体的质量为：，水中氢元素的质量即为丙烷中氢元素的质量：，则生成水的质量为：，根据质量守恒定律，则参加反应的氧气的质量为：50g+36g-22g=64g； 设生成一氧化碳的质量为x，二氧化碳的质量为y，x+y=50g，，解得x=28g，y=22g； 则丙烷、氧气、一氧化碳、二氧化碳、水的化学计量数之比为：。故该反应的化学方程式为：。 16．(1)照明弹（或闪光弹，燃烧弹，飞机外壳材料）（合理即可） (2) (3)镁与空气中的氧气、氮气、二氧化碳气体都可以发生反应 【详解】（1）根据“烟花和照明弹里都含有镁粉，金属镁与战争有着密切的关系。除照明弹里有镁粉外，燃烧弹里也装有镁粉。每架飞机的外壳是用耗费近半吨镁的铝镁合金制成的”，所以镁的用途有照明弹（或闪光弹，燃烧弹，飞机外壳材料）（合理即可）； （2）工业上主要利用电解熔融氯化镁制取金属镁，同时产生了一种气体单质，根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，反应物中含有镁元素和氯元素，生成物镁是由镁元素组成的，则该气体单质是由氯元素组成的，即为氯气，氯化镁通电分解生成镁和氯气，化学方程式为：； （3）根据“镁在氧气中燃烧生成氧化镁，镁在氮气中燃烧生成氮化镁，镁在二氧化碳中燃烧生成碳和氧化镁”，即镁与空气中的氧气、氮气、二氧化碳气体都可以发生反应，所以不能用镁代替红磷，测定空气中氧气含量。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$