专项9 质量守恒定律及其应用-北京版九年级上册期末专项（初中化学）

原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 1 专项 9 质量守恒定律及其应用 1．Al 与 NaOH 溶液反应会生成 NaAlO2和一种气体，该气体可能是（ ） A．CO2 B．H2 C．NH3 D．SO2 2．氯碱工业的反应原理是电解饱和食盐水（主要成分为 NaCl 和 H2O），下列物质不可能是氯 碱工业产品的是（ ） A．H2 B．Cl2 C．Na2CO3 D．NaOH 3．利用氢氟酸（HF）蚀刻玻璃，发生的化学方程式为：SiO2 +4HF 点燃 X↑+2H2O，物质 X 为（ ） A．SiO B．SiF4 C．SiF D．F2 4．火药是我国的四大发明之一。黑火药的主要成分有硫磺、硝酸钾、木炭，爆炸时发生的主 要反应为： 3 2 2S+2KNO +3C K S+N +3X  高温 。下列说法正确的是（ ） A．X 的化学式为 CO B．K2S 读作硫酸钾 C．黑火药爆炸时可能有 SO2生成 D．黑火药爆炸前后固体质量不变 5．在宏观、微观和符号之间建立联系是化学学科的特点，如图是某化学反应的微观过程示意 图（“ ”表示 A 原子，“ ”表示 B 原子），下列说法不正确的是（ ） A．该反应属于化合反应 B．从宏观角度看，物质丙属于混合物 C．化学反应前后原子的种类、数目均不变 D．参加反应的甲、乙两物质的微粒个数比为 2:3 6．如图所示是验证质量守恒定律的实验装置，下列有关说法不正确．．．的是（ ） A．锥形瓶内铺细沙的目的是防止锥形瓶底部因受热不均而炸裂 B．气球的作用是防止红磷燃烧时放热使瓶内气体迅速膨胀而冲开橡胶塞 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 2 C．红磷用量过少会影响实验结果 D．实验成功的关键是实验过程中装置气密性良好 7．锂电池“刀片电池”中的正极材料之一为 LiFePO4。生成 LiFePO4的反应化学方程式为： 2FePO4+6H2C2O4+2LiOH 一定条件 2LiFePO4+7CO2↑+5CO↑+7X。则 X 的化学式是（ ） A．H2O B．H2O2 C．H3PO4 D．H2CO3 8．在 3A+B=2C+D 的反应中，已知 30gA 和 10gB 恰好完全反应，生成 5gD，且已知 A 的相对 分子质量为 40，则 C 的相对分子质量是（ ） A．70 B．60 C．50 D．80 9．有机物 X 质量为 2.2g，在氧气中完全燃烧，生成 6.6g 二氧化碳和 3.6g 水（无其他生成物）， 则该物质的化学式可能为（ ） A． 3 8C H B． 2 4C H C． 4CH O D． 2 6C H O 10．在一个密闭容器中放入甲、乙、丙、丁四种物质，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，则关于此反应认识不正确的是（ ） 物质 甲 乙 丙 丁 反应前质量(g) 25 15 1 5 反应后质量(g) 11 x 1 22 A．丙不一定是催化剂 B．丁可能是单质 C．x=12 D．反应中的甲、丁发生改变的质量比是 14:17 11．一定条件下，甲、乙、丙、丁四种物质在密闭容器中反应，测得反应前后各物质的质量分 数如图所示，下列说法正确的是（ ） A．反应的乙、丙的质量比为 3:17 B．该反应的基本类型是分解反应 C．丁一定是该反应的催化剂 D．反应的甲、丙的质量比为 7:10 12．我国科学家实现了在温和条件下，利用 CO2和 H2一步合成乙醇(C2H5OH)。下图是该反应 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 3 的微观过程示意图。说法不正确的是（ ） A．该反应中涉及两种单质 B．化学反应前后，原子种类和数目不变 C．反应的化学方程式为 2 2 2 5 26H + 2CO C H OH + 3H O240 3Mpa 催化剂 ℃， D．催化剂在化学反应前后质量和化学性质不变 13．北京大学某课题团队研发了一种光催化剂，可实现过氧化氢在光照条件下的合成，微观图 示如下，关于该反应的说法不．正确的是（ ） A．原子种类和数目不变 B．各元素化合价均改变 C．“ ”和“ ”质量比为8 9: D．具有原料易得的优点 14．我国科学家首次突破以二氧化碳为原料获得淀粉的人工合成工艺技术。其中关键一步反应 的微观示意图如图。下列有关上述反应的说法不正确的是（ ） A．反应中消耗的甲和生成的丙的质量比为 1:1 B．反应前后各类原子的数目不变 C．反应有利于“低碳”目标的落实 D．参加反应的反应物的分子数目比为 1:3 15．图 1 是某潜水艇紧急供氧设备的结构示意图。产氧药块主要成分是氯酸钠（NaClO3）， 氯酸钠受热分解生成氯化钠和氧气，同时发生副反应产生少量有毒的氯气。ng 氯酸钠分解过 程中各物质质量变化如图 2 所示，下列说法错误的是（ ） 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 4 A．试剂 X 用于吸收氯气 B．供氧设备减少的质量等于排出的气体的质量 C．若不考虑副反应，则 b:c＝32:39 D．若不考虑副反应，则 a+d＝b+c 16．“宏一微一符”相结合是化学学科的思维方式。关于下列变化的说法错误的是（ ） A．变化 I 说明原子是化学变化中的最小粒子 B．变化Ⅱ中分子、原子的种类和数目均不变 C．变化 I 中参加反应的单质化合物分子个数比为 3:4 D．变化 I 中两种化合物的质量之比为 7:11 或 11:7 17．梦天舱燃烧科学柜采用 a 作燃料成功实施首次在轨点火实验。a 完全燃烧的反应微观示意 图如图所示。下列说法错误的是（ ） A．反应前后元素种类不变 B．反应前后分子个数不变 C．a 分子中 C、H 原子个数比为 1:4 D．反应生成 c、d 的质量比为 22:9 18．在“质量守恒定律”的课堂教学中，甲、乙、丙、丁四个小组的同学分别做了 A、B、C、D 四个实验。他们都进行了规范的操作，准确的称量和细致的观察。 （1）A 实验：在实验过程中观察到气球的变化是 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 5 （2）丙组同学认为 C 实验说明了质量守恒，写出 C 实验中发生反应的化学方程式为 。 （3）乙、丁两组同学得到的结论是：化学反应前后总质量不守恒。老师引导学生分析了 B、 D 两个实验。你认为 B 实验天平不平衡的原因是 ；写出 D 实验中发生反应的化学方程 式 。 （4）通过上述实验得到启示是：有气体参加或生成的反应，在验证质量守恒定律时应该在 装置中进行实验。 19．用下图装置研究质量守恒定律。 （1）实验 1 能验证质量守恒定律，现象是锥形瓶中 ，电子天平示 数 。 （2）实验 2，观察到电子天平示数 a 中不变、b 中变小。b 中电子天平示数变小的原因 是 。 20．用下图实验研究质量守恒定律。 （1）实验 1 中，将铁钉放入盛有硫酸铜溶液的锥形瓶中，能够验证质量守恒定律成立的现象 是 。 （2）实验 2 中，发现铜片在空气中灼烧后表面生成黑色固体（CuO），则固体质量 （填 “变大”“变小”或“不变”）。 （3）实验 3 中，已知： 2 3 2 2Na CO +2HCl 2NaCl+H O+CO ，观察到反应后天平不平衡，从物质 变化的视角解释原因： 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 1 专项 9 质量守恒定律及其应用 答案解析 1．【答案】B 【分析】Al与 NaOH溶液反应会生成 NaAlO2和一种气体，反应物中含有铝、钠、氧、氢四种 元素，所以生成物中也一共含这四种元素，不会出现其他元素。 【解析】A.二氧化碳中含有碳元素，而反应物中不含碳元素，故不可能； B.氢气是由氢元素组成的，反应物中含有氢元素，故可能； C.氨气中含有氮元素，而反应物中不含氮元素，故不可能； D.二氧化硫中含有硫元素，而反应物中不含硫元素，故不可能。 故选 B。 2．【答案】C 【解析】化学反应前后元素的种类不发生变化，NaCl与 H2O反应，生成物中的元素种类也为 Na、Cl、H、O，不可能含有其他元素，Na2CO3中含有碳元素，则不可能为生成物。 故选 C。 3．【答案】B 【解析】反应前含有 1个硅原子，2个氧原子，4个氢原子和 4个氟原子，反应后目前有 4个 氢原子和 2个氧原子，所以还应有 1个硅原子，4个氟原子，因此 X为四氟化硅，化学式为 SiF4，故选 B。 4．【答案】C 【解析】A.根据质量守恒定律，反应前后原子的种类和数目不变，反应前有 1个硫原子、2个 钾原子、2个氮原子、6个氧原子、3个碳原子，反应后有 2个钾原子、1个硫原子、2个氮原 子，所以 X的化学式为 CO2，故 A错误； B.K2S读作硫化钾，故 B错误； C.化学反应前后元素种类不变，反应物中含有硫元素和氧元素，所以黑火药爆炸时可能有 SO2 生成，故 C正确； D.根据质量守恒定律可知反应前后总质量不变，反应前都是固体，反应后产生了气体，所以黑 火药爆炸前后固体质量减少，故错误。 故选 C。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 2 5．【答案】D 【分析】此变化过程体现出化学变化中分子可以分成原子，而原子重新结合成分子的事实；结 合化合反应是指由两种物质反应生成一种物质的反应等进行分析判断。 【解析】A.该反应为两种物质生成一种物质的反应，符合“多变一”的特征，属于化合反应，故 A选项说法正确，不符合题意； B.由微粒图示可知，物质丙中含有两种不同的分子，因此从宏观角度看，物质丙属于混合物， 故 B选项说法正确，不符合题意； C.由微粒变化可知，化学反应前后原子的种类和数目均不变，故 C选项说法正确，不符合题意； D.反应物有一个乙分子没有参加反应，参加反应的甲物质的分子个数为 2个，参加反应的乙物 质的分子个数也为 2个，因此参加反应的甲、乙两物质的微粒个数比为 2:2=1:1，故 D选项说 法不正确，符合题意。 故选 D。 【点睛】能够根据提供的微观图示信息作出准确的判断，能分清分子的原子构成和反应特点， 是解决此类题目的关键。 6．【答案】C 【分析】红磷在氧气中点燃生成五氧化二磷。 【解析】A.锥形瓶内铺细沙可以吸收热量，目的是防止锥形瓶底部因受热不均而炸裂，故 A 正确； B.红磷燃烧放出大量热，气球的作用是防止红磷燃烧时放热使瓶内气体迅速膨胀而冲开橡胶塞， 故 B正确； C.由质量守恒定律，参加化学反应的各物质的质量之和等于生成的各物质的质量之和，红磷的 用量多少不会影响实验结果，故 C不正确； D.反应有气体参与，实验成功的关键是实验过程中装置气密性良好，故 D正确。故选 C。 【点睛】根据质量守恒定律，参加化学反应的各物质的质量之和等于生成的各物质的质量之和。 7．【答案】A 【解析】反应前后原子的种类和个数不变，等号左边 Fe、P、C、Li、H、O的个数分别为 2、 2、12、2、14、34，等号右边除 7X外，Fe、P、C、Li、H、O的个数分别为 2、2、12、2、0、 27，则 7X中含有 14个氢原子和 7个氧原子，则 X的化学式为 H2O，故选 A。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 3 8．【答案】A 【解析】设 C的相对分子质量为 x， 30gA和 10gB恰好完全反应，生成 5gD，根据质量守恒定律可知，同时生成 C物质的质量为： 30g+10g-5g=35g， 3A B = 2C D 3 40 2 x 30g 35g     解得 x=70 则 C的相对分子质量是 70 故选 A。 9．【答案】A 【解析】6.6g二氧化碳中碳元素的质量为 126.6g 100% 1.8g 12 16 2      ，3.6g水中氢元素的质量 为 1 23.6g 100% 0.4g 1 2 16       ，根据反应前后元素的种类和质量不变，则该有机物中含有 1.8g碳 元素和 0.4g氢元素，又由于 1.8g+0.4g=2.2g，则其中不含氧元素，且其中碳、氢原子的个数比 为： 1.8g 0.4g 3 8 12 1 ： ：，则其化学式可能为 C3H8，故选 A。 10．【答案】B 【分析】根据反应前后各物质质量变化，甲减少 25g-11g=14g，为反应物，丙质量不变，可能 是催化剂；丁质量增加 22g-5g=17g，丁为生成物，根据质量守恒定律，x=25+15+1+5-11-1-22=12， 乙反应前后质量变化应为减少=15g-12g=3g，为反应物。 【解析】A.丙的质量没有发生变化，在反应中可能为催化剂，或者与反应无关的物质，故说法 正确； B.根据分析可知，该反应为甲+乙→丁，该反应是化合反应，所以丁一定是化合物，故说法错 误； C.根据分析可知，x=25+15+1+5-11-1-22=12，故说法正确； D.反应中的甲、丁发生改变的质量比是 14g：17g=14:17，故说法正确。 故选 B。 11．【答案】A 【分析】由四种物质反应前后各物质的质量分数可知，反应前丙物质的质量分数为 1-70%-14%-10%=6%，反应后乙物质的质量分数为 1-42%-40%-10%=8%，反应前后甲的质量分 数减少了 70%-42%=28%，故甲是反应物；同理可以通过图示确定乙的质量分数减少了 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 4 14%-8%=6%，故乙是反应物；丙的质量分数增加了 40%-6%=34%，丙是生成物；丁的质量分 数不变，可能作该反应的催化剂，也可能没有参加反应。故该反应为甲与乙反应生成丙。 【解析】A.反应的乙、丙的质量比为 6%：34%=3：17，故 A说法正确； B.该反应为甲与乙反应生成丙，符合多变一的特点，属于化合反应，故 B说法不正确； C.丁的质量分数不变，可能作该反应的催化剂，也可能没有参加反应，故 C说法不正确； D.反应的甲、丙的质量比为 28%：34%=14:17，故 D说法不正确； 故选 A。 12．【答案】A 【解析】A.由物质构成可知，该反应中只有反应物氢分子是由同种原子构成的，属于单质，因 此，该反应中涉及一种单质，故选项说法错误，符合题意； B.观察微观示意图可知，反应前后，原子种类和数目不变，故选项说法正确，不符合题意； C.由化学反应过程的微观示意图中微粒的构成可知，反应物质是 CO2、H2，生成物是 H2O、 C2H5OH，反应的方程式是： 2 2 2 5 206H +2CO C H OH+3H O240 C,3Mpa 催化剂 ，故选项说法正确，不符合题 意； D.根据催化剂“一变、两不变”的特征可知，催化剂在化学反应前后质量和化学性质不变，故选 项说法正确，不符合题意。 故选 A。 13．【答案】B 【解析】A.化学反应前后，原子的种类和个数不变，该选项说法正确； B.由图可知，该反应为水和氧气在光照、催化剂作用下生成过氧化氢，氧气中氧元素化合价为 0价，水中氢元素化合价为+1价、氧元素为-2价，过氧化氢中氢元素为+1价，氧元素为-1价， 则氧元素化合价改变，但氢元素化合价不变，该选项说法不正确； C.该反应的化学方程式为 2 2 2 22H O+O 2H O 催化剂 光照 ，则反应的氧气和水的质量比为（16×2）：[2× （1×2+16）]=8：9，该选项说法正确； D.该反应的原料为水和氧气，都比较容易获得，则具有原料易得的优点，该选项说法正确。 故选 B。 14．【答案】A 【分析】由图可知，该反应为二氧化碳和氢气在一定条件下反应生成 CH3OH和水，该反应的 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 5 化学方程式为： 2 2 3 2CO +3H CH OH+H O 一定条件 。 【解析】A.反应中消耗的甲和生成的丙的质量比为  44 12 4 16 11:8  ： ，符合题意； B.根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和数目不变，不符合题意； C.该反应消耗了二氧化碳，可减少二氧化碳的含量，有利于“低碳”目标的落实，不符合题意； D.由化学方程式可知，参加反应的反应物的分子数目比为 1:3，不符合题意。 故选 A。 15．【答案】C 【解析】A.产氧药块反应会产生少量有毒气体氯气，试剂 X可用于吸收氯气，故 A说法正确； B.根据质量守恒定律，供氧设备减少的质量等于排出的气体的质量，故 B说法正确； C.若不考虑副反应，氯酸钠受热分解生成氯化钠和氧气，b表示生成氧气的质量，c表示剩余 固体的质量，根据质量守恒定律，则有 b+c=n，而 b与 c的质量比无法确定，故 C说法错误； D.若不考虑副反应，根据质量守恒定律，则 a+d＝b+c=n，故 D说法正确。 故选 C。 16．【答案】C 【解析】A.变化 I说明在化学变化中，分子可分为原子，原子可重新组合为新的分子，说明原 子是化学变化中的最小粒子，不符合题意； B.变化Ⅱ只是分子之间的间隔发生了改变，分子、原子的种类和数目均不变，不符合题意； C.变化 I中参加反应的物质是一氧化碳和氧气，一氧化碳是由 C、O元素组成的纯净物，属于 化合物，氧气是由氧元素组成的纯净物，属于单质，由图可知，变化 I中参加反应的单质化合 物分子个数比为 2:4=1:2，其中一个氧分子没有参与反应，符合题意； D.变化 I为一氧化碳和氧气在一定条件下反应生成二氧化碳，该反应的化学方程式为： 2 22CO+O 2CO 点燃 ，该反应中，一氧化碳和二氧化碳均是由 C、O元素组成的纯净物，均属于 化合物，故变化 I中两种化合物的质量之比为 28:44=7:11，不符合题意。 故选 C。 17．【答案】D 【解析】A.化学反应前后，元素种类不变，故选项说法正确； B.由 a完全燃烧的反应微观示意图，该反应是甲烷分子和氧分子在点燃条件下反应生成二氧化 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 6 碳分子和水分子，反应的化学方程式为 4 2 2 22O 2H OCH CO  点燃 ，反应前 3个分子，反应后 3 个分子，反应前后分子个数不变，故选项说法正确； C.1个 a分子由 1个碳原子和 4个氢原子构成，则 a分子中 C、H原子个数比为 1:4，故选项说 法正确； D.根据化学方程式可知，反应生成 c、d的质量比为 44 :(18×2)=11:9，故选项说法错误。 故选 D。 18．【答案】（1）先变大后变小 （2） 4 4Fe+CuSO FeSO +Cu＝ （3）反应生成的氧气逸出到空气中去了 22Mg+O 2MgO 点燃 （4）密封 【解析】（1）A实验：在实验过程中观察到气球的变化是先变大后变小，因为白磷燃烧放出 热量，锥形瓶内压强变大，气球膨胀，红磷燃烧消耗氧气，无气体生成，随着温度的降低，锥 形瓶内压强慢慢减小，所以气球逐渐变小； （2） C实验：铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，化学方程式为： 4 4Fe+CuSO FeSO +Cu＝ ； （3）B实验中过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气，天平不平衡的原因是反应 生成的氧气逸出到空气中去了，所以反应后质量减少；D实验中镁燃烧生成氧化镁，反应的化 学方程式为： 22Mg+O 2MgO 点燃 ； （4）通过上述实验，得到的启示是：有气体参加或生成的反应，在验证质量守恒定律时应该 在密封装置中进行实验，以免与外界有物质交换，导致质量不相等。 19．【答案】（1）银白色铁钉表面产生红色固体，溶液由蓝色变为浅绿色 不变 （2）碳酸钠和稀盐酸反应产生二氧化碳气体，导致气球体积变大，浮力变大 【解析】（1）铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，所以实验过程中观察到锥形瓶中银白色铁 钉表面产生红色固体，溶液由蓝色变为浅绿色，该反应过程中与外界没有进行物质交换，电子 天平示数不变； （2）b中电子天平示数变小，是因为碳酸钠和稀盐酸反应产生二氧化碳气体，导致气球体积 变大，浮力变大。 20．【答案】（1）铁钉表面出现红色的固体，溶液由蓝色变为浅绿色时，进行第二次称量， 天平平衡 （2）变大 （3）稀盐酸与碳酸钠粉末反应的装置不密闭，生成二氧化碳气体 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 7 逸出，使左盘内质量减小 【解析】（1）硫酸铜溶液与铁钉反应生成硫酸亚铁和铜，烧杯内反应的实验现象为铁钉表面 出现红色的固体，溶液由蓝色变为浅绿色。所以实验 1中，将铁钉放入盛有硫酸铜溶液的锥形 瓶中，铁钉表面出现红色的固体，溶液由蓝色变为浅绿色时，进行第二次称量，指针位置保持 不变。能够验证质量守恒定律成立。故填：铁钉表面出现红色的固体，溶液由蓝色变为浅绿色 时，进行第二次称量，指针位置保持不变，天平平衡。 （2）铜片在空气中灼烧与空气中氧气反应生成氧化铜，即参加反应的铜片与氧气的质量总和 等于生成的氧化铜的质量，所以生成的氧化铜质量大于铜片质量。所以实验 2中，发现铜片在 空气中灼烧后表面生成黑色固体（CuO），则固体质量变大。故填：变大。 （3）由于稀盐酸与碳酸钠粉末反应的装置不密闭，生成二氧化碳气体逸出，使左盘内质量减 小，所以观察到反应后天平不平衡。故填：稀盐酸与碳酸钠粉末反应的装置不密闭，生成二氧 化碳气体逸出，使左盘内质量减小。