2024年中考化学专题训练——质量守恒定律的应用

2024年中考化学专题训练——质量守恒定律的应用 一、选择题 1．逻辑推理是学好化学的重要思维方法，下列推理正确的是 A．同种元素的原子质子数相同，所以质子数相同的两种粒子一定是同种元素 B．点燃可燃性气体前都要验纯，所以点燃H2前也需要验纯 C．碳酸盐能与酸反应生成气体，则能与酸反应生成气体的物质一定是碳酸盐 D．某物质在空气中燃烧生成水，所以该物质中一定含有氧元素 2．甲烷和水反应制水煤气(混合气体)，其反应的微观示意图如下图所示： 根据以上微观示意图得出的结论中，正确的是 A．该反应属于分解反应 B．该反应中的四种物质都由分子构成 C．反应前后各物质总质量不变，原子种类改变 D．生成的一氧化碳和氢气的质量比为14:1 3．2023年9月23日，第19界亚洲运动会在杭州盛大开幕，杭州亚运会开幕式在世界上首次在主火炬燃料方面，创新使用零碳甲醇燃料。如图是一种生成甲醇反应的微观示意图，下列说法正确的是 A．反应中甲和乙的分子个数比为 B．反应前后原子种类和数目都没有发生变化 C．甲醇分子由1个碳原子、4个氢原子、1个氧原子构成 D．该反应前后氢元素的化合价没有发生改变 4．乙醇作为一种清洁能源，已成为各国可再生能源的发展重点之一。如图为乙醇充分燃烧的微观示意图，下列有关说法正确的是 A．甲中碳、氢元素质量比为4∶1 B．反应前后原子种类发生改变 C．反应生成丙和丁的分子个数比是1∶1 D．该反应中共涉及到三种氧化物 5．航天员呼吸产生的CO2进行转化时，其反应的微观示意图如下。下列说法不正确的是 A．反应物均由分子构成 B．反应前后各类原子的数目不变 C．乙的化学式为H2 D．生成丙和丁的分子个数比为2：1 6．氢能源是公认的清洁能源，但氢气的制取和储存一直是一个难题。中科院煤化所与国内多家科研机构合作，采用铂-碳化钼双功能催化剂实现对水和甲醇的高效活化，在低温(150-190℃)下获得了极高的产氢效率。该反应过程的微观示意图如图所示，下列说法不正确的是 A．铂-碳化钼在反应前后的化学性质不发生变化 B．反应前后元素的化合价都没有发生改变 C．该反应前后原子的数目、种类都没有 D．该反应生成的CO2与H2的质量比为22：3 7．载人航天器中处理OO2的另一种方法是将CO2与氢气反应，反应前后分子种类变化的微观示意图如下：    下列说法正确的是 A．乙和丙的元素组成相同 B．丙的相对分子质量为16 C．反应前后氧原子个数不相等 D．反应前后分子数目改变 8．下图为治理汽车尾气时发生反应的微观示意图。下列有关说法不正确的是    A．该反应能使有害气体转化为无害物质 B．反应前后原子的种类、数目不变 C．反应生成丙和丁的质量比为7：11 D．化学方程式为： 9．拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分。某兴趣小组利用氧气传感器来检测足量红磷燃烧过程中氧气的含量，如图所示，下列判断正确的是    A．a点时容器内氮气体积分数为85% B．容器内物质总质量：b点>c点 C．氧气有剩余，说明物质燃烧时氧气必须达到一定浓度 D．此实验测得空气中氧气的质量分数为18% 10．《科学》刊登了用CO2为原料，不依赖光合作用人工合成淀粉的成果，其中第一步反应如下图所示。下列说法正确的是    A．该反应为置换反应 B．反应前后分子数目不相等 C．反应前后原子数目不相等 D．反应的后ZnO-ZrO2的质量不相等 二、实验题 11．九年级化学兴趣小组以“磷的燃烧”为主题设计了以下几组实验。 【实验一】可燃物燃烧的条件 (1)任务一、定性探究 步骤I：组装仪器， ，装入药品。 步骤II：用高能激光笔对准燃烧匙中蜡烛的烛芯照射一段时间后，观察到蜡烛被点燃，之后过一会儿熄灭。而这一过程中白磷始终不燃烧。 步骤III：冷却至室温后，将装有白磷的燃烧匙提出水面，用高能激光笔照射一段时间后，观察到白磷 。 实验结论：蜡烛熄灭后，瓶内氧气仍有剩余。 实验反思：①步骤II中白磷始终不燃烧的原因是 。 ②实验中图甲气球的作用是 。 任务二、定量探究 小华对蜡烛熄灭后白磷还能继续燃烧的现象产生好奇，利用数字传感器分别测定了蜡烛、白磷在密闭容器中燃烧时氧气浓度的变化，结果如图乙所示。 ③根据图乙中数据分析可知白磷能够燃烧而蜡烛不燃烧的氧气浓度范围是 。 ④通过分析图乙中数据，写出你对可燃物燃烧需要氧气的新认识 。 【实验二】测定空气中氧气含量 (2)如图丙，实验开始前活塞停在刻度5处，白磷燃烧时，活塞会先向右移动，再向左移动，原因是 。 (3)待燃烧结束，装置冷却至室温后，活塞最终停留在刻度4处，由此可得出氧气约占空气总体积的 。 【实验三】验证质量守恒定律 (4)如图丁，检查装置气密性良好后，将装有白磷的装置放在托盘天平上称量的质量为m1g取下装置，点燃白磷，若燃烧结束后，未待装置冷却就直接称量的质量为m2g，则m1 m2(填“＞”或“＜”或“=”)。 12．实验一探究金属的化学性质 如图1所示为化学小组探究金属的化学性质所做的四个实验。回答下列问题：    (1)写出溶液变蓝的反应的化学方程式 。 (2)由上述实验能得出金属的活动性顺序是 。 实验二验证质量守恒定律 有人设计如图2所示的实验来验证质量守恒定律：把装有稀盐酸的小试管放入盛有碳酸钠溶液的烧杯中，将烧杯放到托盘天平上，加砝码使天平平衡。取下烧杯并将其倾料，使两种溶液混合反应，再把烧杯放到天平上，观察天平是否平衡。    (3)该反应的方程式 。实验过程中观察到天平失去平衡，理由是 ；因此不能用上述实验验证质量守恒定律，分析实验失败的原因后，有同学建议可以将小试管中的物质换成 溶液，均可以达到实验目的。 实验三实验装置创新    (4)某化学小组同学利用如图3所示装置进行实验。B处放置滴有酚酞溶液的滤纸，用注射器注入少量浓氨水。一段时间后，观察到B处的现象是 。该实验说明分子的性质是 。 (5)利用上述装置，在A处放二氧化锰，B处放木炭，C中放澄清石灰水。进行如下实验并填空： ①使装置内事先充满氮气。 ②在B处点燃酒精灯，发现木炭不燃烧，澄清石灰水未变浑浊；先熄灭酒精灯再马上关闭K，其目的是 。 ③待装置冷却至室温，取下注射器，吸入过氧化氢溶液，插入胶塞，注入液体，同时打开K，A处产生气体，发现木炭不燃烧，澄清石灰水未变浑浊。 ④然后在B处点燃酒精灯，观察到的现象(写出2个) 、 。综合上述实验，说明可燃物燃烧需要满足的条件是 。 三、计算题 13．小华同学用某铁合金样品做了如下实验：称量 5.7g 样品，放入质量为 20g 的烧杯中，再往烧 杯中加入 100g 稀硫酸，恰好完全反应（杂质不与酸反应，也不溶于水）。反应完毕后称量，烧杯及烧杯内物质总质量为 125.5g。求： （1）反应产生的氢气质量为 g； （2）所用稀硫酸的溶质质量分数（写出计算过程）。 四、填空与简答 14．在宏观、微观和符号之间建立联系是化学学科学习的特点。铟与氯气在一定条件下反应生成氯化铟的微观过程可表示如下，请回答下列问题： (1)请将B图中信息补充完整。 (2)此变化前后发生改变的粒子是 。 (3)已知铟原子结构示意图为，则铟位于元素周期表的第① 周期，一般情况下1个铟原子在化学反应中容易② 电子。 15．如图是氢气在氯气中燃烧的微观模拟图，请根据要求回答问题： (1)请在B图中补充相关粒子的图形，使其表示正确： 。 (2)A中的每一种物质都属于 (填物质类别)。 (3)由此变化可知 是构成物质的一种粒子。 (4)画出与1个C分子具有相同电子数的原子结构示意图 。 16．自然界中的铝元素以化合物的形式存在于各种矿石中。某铝土矿的主要成分是，含少量等杂质。从该铝土矿中提取铝可采用如下工艺流程(不考虑其他杂质参与反应)： 已知：不溶于水且不与盐酸反应；能与溶液反应，生成可溶性盐。请回答下列问题。 (1)步骤①加盐酸前先将铝土矿粉碎的目的是① ；所得滤液A中的溶质有② (写化学式)。 (2)步骤②中所加NaOH溶液需过量的目的是 。 (3)步骤③加热分解生成两种氧化物，请写出该反应的化学方程式： 。 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．B 【详解】A、元素是质子数相同的一类原子的总称，同种元素的原子质子数相同，但是质子数相同的两种粒子不一定是同种元素，如NH3和H2O质子数相同，不属于同种元素，不符合题意； B、可燃性气体混有一定量的空气，遇到明火，容易发生爆炸，故点燃可燃性气体前都要验纯，氢气属于可燃性气体，所以点燃氢气前也需要验纯，符合题意； C、碳酸盐能与酸反应生成二氧化碳，但是能与酸反应生成气体的物质不一定是碳酸盐，如活泼金属能与酸反应生成氢气，不符合题意； D、某物质在空气中燃烧生成水，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，水由H、O元素组成，反应物氧气由氧元素组成，故该物质中一定含有氢元素，不一定含有氧元素，不符合题意。 故选B。 2．B 【分析】由图可知，甲烷与水在一定条件下反应生成了一氧化碳和氢气，化学方程式为：。 【详解】A、该反应为两种物质生成两种物质，不符合“一变多”的特点，不属于分解反应，选项错误； B、由图可知，该反应中的四种物质都是由分子构成的，选项正确； C、根据质量守恒定律，在化学反应前后原子的种类不变，选项错误； D、由化学方程式可知，生成的一氧化碳和氢气的质量比为28：（2×3）=14：3，选项错误； 故选B。 3．B 【分析】由反应的微观示意图可知，二氧化碳和氢气在一定条件下反应生成甲醇和水，该反应的化学方程式为：； 【详解】A、由反应的化学方程式可知，该反应中甲和乙的分子个数比为1：3，故选项说法错误； B、该反应是化学变化，遵循质量守恒定律，则反应前后原子种类和数目都没有发生变化，故选项说法正确； C、由分子结构模型可知，一个甲醇分子由1个碳原子、4个氢原子、1个氧原子构成，故选项说法错误； D、单质中元素的化合价为0，反应前氢气是单质，则氢元素的化合价为0价，反应后的水中氢元素是+1价，则该反应前后氢元素的化合价发生改变，故选项说法错误； 故选：B。 4．A 【分析】根据反应的微观图示可知，该反应为乙醇和氧气点燃生成二氧化碳和水，化学方程式为：。 【详解】A、甲的化学式为C2H5OH，甲中碳、氢元素质量比为（12×2）：（1×6）=4：1，故A说法正确； B、根据质量守恒定律，反应前后原子种类不发生改变，故B说法错误； C、由化学方程式可知，反应生成丙（CO2）和丁（H2O）的分子个数比是2：3，故C说法错误； D、氧化物是指由两种元素组成，其中一种是氧元素的化合物，该反应中CO2、H2O属于氧化物，共涉及到2种氧化物，故D说法错误； 故选：A。 5．D 【详解】A、由图可知，甲为CO2、乙为H2，均是由分子构成，该选项说法正确； B、化学反应前后，原子的种类和个数不变，该选项说法正确； C、乙为H2，该选项说法正确； D、丙为CH4、丁为H2O，反应的化学方程式为，生成丙和丁的分子个数比为1：2，该选项说法不正确。 故选D。 6．B 【详解】由该反应微观示意图可知该反应化学方程式为：； A、铂-碳化钼在反应中充当催化剂，在化学反应前后的化学性质不发生变化，选项正确； B、该反应中有单质生成，所以氢元素的化合价发生改变，选项错误； C、化学反应遵守质量守恒定律，反应前后原子的数目、种类都没变，选项正确； D、由化学反应方程式可知，生成的CO2与H2的质量比为：（12+16×2）：（1×2×3）=22：3，选项正确； 故选：B。 7．D 【分析】根据微观示意图可知该反应是乙即二氧化碳和甲即氢气在一定条件下反应生成水和甲烷，化学方程式为，据此解题。 【详解】A、如图所示，乙是由氧元素和碳元素组成的，丙是由氢元素和氧元素组成的，乙和丙元素组成不同，选项错误； B、如图所示，丙是水（），其相对分子质量是，选项错误； C、根据质量守恒定律，反应前后原子的种类和个数不变，反应前后氧原子个数相等，选项错误； D、根据化学方程式可知，反应前分子数目为5，反应后分子数目为3，反应前后分子数目改变，选项正确。 故选D。 8．C 【详解】A. 该反应的反应物一氧化碳和一氧化氮都是气体污染物，生成物二氧化碳和氮气是空气中固有的成分，不是污染物，故该反应能使有害气体转化为无害物质，选项正确； B. 原子是化学变化中最小的微粒，所有化学反应前后原子的种类、数目都不变，选项正确； C. 由题中信息可知该反应的化学方程式为，反应生成丙和丁的质量比为28：（2×44）=7:22，选项错误； D. 据质量守恒定律可知反应前后原子的种类、数目不变，故该反应的化学方程式为，选项正确。 故选C。 9．C 【详解】A、由曲线图可知：a点时容器内氧气的体积分数为15%。故容器内其余气体（氮气、稀有气体、二氧化碳等）的浓度为85%，故氮气体积分数小于85%，故A错误，不符合题意； B、由图可知，反应是在密闭容器中进行的，故根据质量守恒定律，反应前后物质的质量不变，故容器内物质总质量：b点=c点，故B错误，不符合题意； C、由曲线图可知：反应停止时，容器内剩余3%体积分数的氧气，由于红磷足量，故氧气有剩余，说明物质燃烧时氧气必须达到一定浓度，故C正确，符合题意； D、由曲线图可知：反应过程中氧气的体积分数减小18%，且不是质量分数，故D错误，不符合题意。 故选：C。 10．B 【详解】A、第一步反应是氢气和二氧化碳在ZnO-ZrO2的催化作用下生成CH3OH和水，生成物均为化合物，不属于置换反应，错误； B、第一步反应是氢气和二氧化碳在ZnO-ZrO2的催化作用下生成CH3OH和水，反应的化学方程式为，根据化学方程式可知，反应前4个分子，反应后2个分子，反应前后分子数目不相等，正确； C、由质量守恒定律可知，反应前后原子数目相等，错误； D、ZnO-ZrO2作催化剂，反应前后ZnO-ZrO2的质量相等，错误。 故选B。 11．(1) 检查装置气密性 被点燃(或燃烧) 没有与氧气接触 缓冲瓶内气压 5.1%~15.4% 燃烧需要氧气达到一定的浓度 (2)白磷燃烧放热，导致气体膨胀，活塞先向右移动；白磷燃烧消耗氧气，温度逐渐降低，导致气压减小，小于外界大气压，活塞向左移动 (3) (4)＞ 【详解】（1）步骤Ⅰ：有气体参加的实验，在组装好实验装置后应检查装置气密性；步骤Ⅲ：该步骤中白磷满足能够燃烧必需的条件，因此用高能激光笔照射一段时间后，观察到白磷被点燃(或燃烧)； [实验反思]①步骤Ⅱ中的白磷没有与氧气接触，不能满足可燃物燃烧所需的条件； ②蜡烛和白磷燃烧过程放热，集气瓶内的气体受热膨胀，因此气球的作用是缓冲瓶内气压； ③根据图乙可知当氧气浓度降低至15.4%时，蜡烛不能燃烧，当氧气浓度低于5.1%后，白磷不能燃烧，故白磷能燃烧蜡烛不能燃烧的氧气浓度范围为5.1%～15.4%； ④通过图乙的实验数据可知，物质燃烧除了三个必需条件外还需要氧气达到一定的浓度； （2）白磷燃烧时放出热量，导致装置内的气体受热膨胀，气压增大，活塞向右移动；白磷燃烧消耗氧气，温度逐渐降低，导致气压减小，小于外界大气压，活塞向左移动； （3）装置冷却后，活塞向左移动到4处，说明氧气约占空气体积的； （4）根据质量守恒定律可知，化学反应中，参加反应的物质质量的总和等于反应后生成的各物质质量的总和，实验3中装置未冷却至室温时，左侧气球处于膨胀状态，受浮力影响反应前后质量和不相等，m1＞m2。 12．(1) 。 (2)锌>铜>银/铁>铜>银 (3) 产生的气体会扩散到空气中 氯化钙（合理即可） (4) 溶液变红色 分子在不断运动 (5) 防止澄清石灰水倒流 木炭燃烧 澄清石灰水变浑浊 与氧气接触、温度达到着火点以上 【详解】（1）溶液中含有铜离子时显蓝色，A中铜与硝酸银反应生成银和硝酸铜，B中铁能与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，D中铜不与盐酸反应，则溶液变蓝的反应的化学方程式为。 （2）A中铜能与硝酸银反应，则说明铜比银活泼，B中铁能与硫酸铜反应，则说明铁比铜活泼，C中锌能与稀盐酸反应，但D中铜不能与盐酸反应，只能说明锌比铜活泼，实验中没有比较锌和铁的活动性顺序，则可得锌>铜>银或铁>铜>银。 （3）碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，反应的化学方程式为； 由于产生的二氧化碳扩散到空气中，则天平会失去平衡； 由于碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，由于反应后的物质全部在烧杯中，则可达到实验目的，则可将稀盐酸换成氯化钙等。 （4）浓氨水具有挥发性，挥发出的氨气会溶于酚酞溶液中形成氨水，氨水能使酚酞变红； 浓氨水和酚酞不接触，但溶液变红色，说明分子在不断运动。 （5）②熄灭酒精灯后，由于装置中的温度降低，则澄清石灰水会倒吸，则马上关闭K，可防止澄清石灰水倒吸。 ④点燃酒精灯后，木炭开始燃烧，生成的二氧化碳会使澄清石灰水变浑浊； 最开始加热木炭，木炭与氮气接触不燃烧，后来木炭与氧气接触会燃烧，对比可燃物燃烧需要与氧气接触，且木炭与氧气接触时，不加热不会燃烧，但加热后开始燃烧，对比可燃物燃烧需要温度达到着火点以上。 13．（1）0.2    （2）9.8%（详见解析） 【详解】（1）根据质量守恒定律可知，反应前后物质的总质量相等。则减少的质量为铁和酸反应生成的氢气的质量，即：5.7g+20g+100g-125.5g=0.2g。故答案为：0.2； （2）设参加反应的H2SO4质量为x 解得x=9.8g 稀硫酸的质量分数： 答：稀硫酸的溶质质量分数为9.8%。 14．(1) (2)氯分子 (3) 五/5 失去3个 【详解】（1）反应前后原子的种类和个数不变，反应后有2个铟原子和6个氯原子，反应后A中有2个铟原子，B中只有4个氯原子，则还少2个氯原子，即应补充1个氯分子，则图为：  。 （2）化学反应的微观实质为分子分成原子，原子重新组合成分子，该反应为铟和氯气反应生成氯化铟，则反应前后氯分子改变。 （3）元素的周期数=原子的核外电子层数，铟原子核外有5个电子层，则铟位于元素周期表第五周期； 铟原子最外层电子数为3，小于4，在化学变化中易失去3个电子。 15．(1) (2)单质 (3)分子 (4) 【详解】（1）该反应中，1个氢分子分成2个氢原子，1个氯分子分成2个氯原子，则图中应再补充两个氢原子，图为：。 （2）A中的氢气和氯气均只含一种元素，属于单质。 （3）氢气、氯气、氯化氢均是由分子构成，则可知分子为构成物质的一种粒子。 （4）1个氯化氢分子中含有1个氯原子和1个氢原子，由于原子序数=原子的质子数=核外电子数，则1个氢原子中含有1个电子，1个氯原子中含有17个电子，则1个氯化氢分子中含有1+17=18个电子，则与1个C分子具有相同电子数的原子的质子数和核外电子数均为18，则原子结构示意图为。 16．(1) 增大反应物之间的接触面积，使反应更快更充分 AlCl3、FeCl3、HCl (2)使氢氧化铝完全溶解 (3) 【详解】（1）步骤①加盐酸前先将铝土矿粉碎的目的是：增大反应物之间的接触面积，使反应更快更充分； 铝土矿的主要成分是氧化铝，还含有少量二氧化硅、氧化铁等杂质，加入过量盐酸，氧化铝和盐酸反应生成氯化铝和水，氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水，盐酸过量，故所得滤液A中的溶质是：AlCl3、FeCl3、HCl； （2）步骤②中加入过量氢氧化钠溶液，氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水，氯化铝和氢氧化钠反应生成氢氧化铝和氯化钠，氯化铁和氢氧化钠反应生成氢氧化铁和氯化钠，氢氧化铝能与氢氧化钠溶液反应生成可溶性盐，故加入氢氧化钠溶液需要过量的目的是：使氢氧化铝完全溶解； （3）步骤③Al(OH)3加热分解生成两种氧化物，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，氢氧化铝由Al、H、O元素组成，故生成的氧化物为氧化铝和水，该反应的化学方程式为：。 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 $$