内容正文:
基础专题二 质量守恒定律的应用
考向1 推断未知物质的化学式或元素组成
1.[2023齐齐哈尔]石灰岩的主要成分是碳酸钙,在一定条件下发生反应,生成溶解性较大的碳酸氢钙,反应的化学方程式为CaCO3+X+H2O === Ca(HCO3)2 ,其中X的化学式为( )
A.CaO B.Ca(OH)2 C.H2CO3 D.CO2
2.我国科学家研发的“硅衬底高光效GaN基蓝色发光二极管”技术获得国家技术发明一等奖。传统制备氮化镓的化学原理是GaCl3+NH3 GaN+nHCl,其中n的值是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
3.食盐是重要的工业原料,工业上可用电解饱和食盐水的方法制取烧碱,其反应原理为2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+X↑。以下说法正确的是( )
A.烧碱可作治疗胃酸过多的药物
B.实验室电解水可以用氯化钠增强水的导电性
C.X的化学式是Cl2
D.电解过程中溶液的pH不断变小
考向2 密闭容器中化学反应的数据分析
1.[2023龙东地区]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质量的变化量(单位:g)如图所示。下列说法不正确的是( )
第1题图
A.x的数值为8
B.反应前后元素的化合价可能改变
C.该反应一定属于置换反应
D.反应前后甲、戊的质量变化之比为3:1
2.同学们前往实验室参观,实验员正将甲、乙、丙、丁四种物质在密闭容器中混合,使其在一定条件下反应一段时间,测得反应前后各物质质量如表,则下列说法中不正确的是( )
物质
甲
乙
丙
丁
反应前质量/g
40
3
2
3
反应后质量/g
x
3
16
14
A.乙可能是催化剂
B.x的值为25
C.该反应是分解反应
D.生成的丙、丁质量之比为14:11
3.[2023福建]分别加热等质量的两种样品,固体质量随温度变化的曲线如下图所示。样品1反应前后各物质的质量如下表。分离出样品1反应后的固体乙,与24.0 g甲混合并加热,固体质量变化曲线与样品1的相同。下列说法正确的是( )
第3题图
物质
甲
乙
丙
丁
反应前质量/g
24.0
2.0
0
0
反应后质量/g
0
2.0
x
1.9
A.该反应是复分解反应
B.x=20.1
C.该条件下丙和丁均为气体
D.乙是催化剂
考向3 定量计算
1.某气体由CH4、C2H2、C2H4中的一种或几种组成,取该气体样品在氧气中完全燃烧,测得生成的二氧化碳和水的质量比为22:9,则该气体的组成不可能是( )
A.C2H4 B.CH4和C2H2
C.CH4和C2H4 D.CH4、C2H2和C2H4
2.将92 g酒精点燃,酒精燃烧全部生成CO、CO2和H2O,恢复到室温,测得所得气体中氧元素的质量分数为60%,则燃烧所耗氧气的质量为( )
A.72 g B.96 g C.136 g D.208 g
参考答案
考向1 推断未知物质的化学式或元素组成
1.D
2.C 【解析】由化学方程式GaCl3+NH3 GaN+nHCl可知,反应前有1个镓原子、3个氯原子、1个氮原子和3个氢原子,反应后有1个镓原子、1个氮原子,则nHCl中含有3个氢原子与3个氯原子,因此n=3。
3.C 【解析】A.烧碱是氢氧化钠的俗称,具有很强的腐蚀性,不可作治疗胃酸过多的药物,故错误。B.氯化钠和水在通电的条件下反应生成氢氧化钠、氢气和氯气,实验室电解水加氯化钠会产生有刺激性气味的氯气,因此不可以用氯化钠增强水的导电性,故错误。C.根据化学方程式可知,反应前后钠原子都是2个,氢原子都是4个,氧原子都是2个,反应前氯原子是2个,化学反应前后原子的种类和数目保持不变,反应后也是2个,所以气体X的化学式为Cl2,故正确。D.电解过程中生成了氢氧化钠,碱性逐渐增强,pH会逐渐增大,故错误。
考向2 密闭容器中化学反应的数据分析
1.C
2.B 【解析】由表中数据分析可知,乙的质量不变,可能作该反应的催化剂,也可能没有参加反应;反应前后丙的质量增加了16 g-2 g=14 g,故是生成物,生成的质量为14 g;同理可以确定丁是生成物,生成的质量为14 g-3 g=11 g;由质量守恒定律可知,甲应是反应物,反应的质量为14 g+11 g=25 g,故x的数值为40-25=15。A.乙的质量不变,可能作该反应的催化剂,也可能没有参加反应,故正确。B.x的数值为40-25=15,故错误。C.该反应的反应物为甲,生成物是丙和丁,符合“一变多”的形式,属于分解反应,故正确。D.生成的丙、丁质量之比为14 g∶11 g=14∶11,故正确。
3.D 【解析】根据质量守恒定律,反应前后物质的总质量不变,由表中数据可知,x=24.0+2.0-2.0-1.9=22.1;反应后甲的质量减少了24.0 g,则甲是反应物;反应前后乙的质量不变,结合固体质量变化曲线图可知,没有加入乙的时候,甲反应所需的温度更高,则乙是该反应的催化剂;反应后丙的质量增加了22.1 g,则丙是生成物;反应后丁的质量增加了1.9 g,则丁也是生成物;该反应是甲在乙的催化作用下生成丙和丁,属于分解反应。A.由分析可知,该反应是甲在乙的催化作用下生成丙和丁,属于分解反应,故错误。B.由分析可知,x=22.1,故错误。C由题中信息无法判断该条件下丙和丁是否为气体,故错误。D.由分析可知,乙是该反应的催化剂,故正确。
考向3 定量计算
1.C 【解析】设生成二氧化碳的质量为22 g,则生成水的质量为9 g,其中碳元素的质量为22 g××100%=6 g,氢元素的质量为9 g××100%=1 g,根据质量守恒定律,反应前后元素的质量不变,反应前碳、氢元素质量分别为6 g、1 g,则其中碳、氢原子个数比为:=1:2。A.C2H4中碳、氢原子个数比为2∶4=1∶2,则气体组成可能为C2H4,故不符合题意。B.CH4和C2H2的组合中,碳、氢原子个数比可能为1∶2,故不符合题意。C.CH4和C2H4中,碳、氢原子个数比小于1∶2,则该气体组成不可能为CH4和C2H4,故符合题意。D.CH4、C2H2和C2H4的组合中,碳、氢原子个数比可能为1∶2,则该气体组成可能为CH4、C2H2和C2H4,故不符合题意。
2.C 【解析】92 g酒精(C2H5OH)中碳元素的质量为92 g××100%=48 g,氢元素的质量为92 g××100%=12 g。根据质量守恒定律,反应前后元素的质量不变,则生成的水的质量为12 g÷(×100%)=108 g。生成的一氧化碳和二氧化碳中碳元素的质量为48 g,反应后生成气体中氧元素质量分数为60%,则碳元素的质量分数为1-60%=40%,则生成的一氧化碳和二氧化碳的质量为48 g÷40%=120 g。根据质量守恒定律,则燃烧所消耗的氧气的质量为120 g+108 g-92 g=136 g。故选C。
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