内容正文:
专项 质量守恒定律的应用
答案解析
题型 1 确定化学式或化学计量数
1.【答案】D
【解析】由反应的化学方程式,反应前出现了 2个铁原子、3个碳原子和 6个氧原子,反应后
出现了 2个铁原子,根据反应前后原子种类、数目不变,则 3X分子中含有 3个碳原子和 6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。
故选 D。
2.【答案】A
【解析】由质量守恒定律,反应前后,原子的种类和数量均不变,由反应的化学方程式,反应
前含有 2个钠原子、5个氧原子、1个碳原子和 2个氢原子,反应后含有 2个氢原子、2个氧
原子,所以 X中应含有 2个钠原子、1个碳原子和 3个氧原子,即 X的化学式为 Na2CO3;
故选 A。
3.【答案】A
【解析】配平化学方程式时,首先要对反应物和生成物的原子种类和数目进行观察,未配平状
况下 P原子个数为 1,O原子个数为 2,反应物原子总个数为 3,故选 A。
4.【答案】D
【解析】在化学方程式中,反应前 C原子有 a个,反应后 C原子有 m个,所以 a=m;
反应前 H原子有 4a个,反应后 H原子有 2n个,所以,4a=2n;
反应前 O原子有 2b个,反应后 O原子有 2m+n,所以,2b=2m+n;
配平后化学方程式为 4 2 2 22O 2H OCH CO
点燃
;a=1,b=2,m=1,n=2;
A.根据以上分析,2m=2a,不符合题意;
B.根据以上分析,2a=n,不符合题意;
C.根据以上分析,2m=n,不符合题意;
D.根据以上分析,2b=2m+n,符合题意;
故选 D。
题型 2 物质元素组成的推断
5.【答案】B
【分析】反应前后,元素的种类不变。过氧化钙含有钙、氧元素,水含有氢、氧元素,则生成
物含有钙、氢、氧元素。
【解析】A.反应物中不含镁元素,则不可能生成MgO,该选项不符合题意;
B.反应物中含有钙、氢、氧元素,则生成物可能为氢氧化钙和氧气,该选项符合题意;
C.反应物中不含碳元素,则不可能生成 CaCO3,该选项不符合题意;
D.反应物中不含氯元素,则不可能生成 CaCl2,该选项不符合题意。
故选 B。
6.【答案】C
【解析】化学反应前后元素的种类不变,则氮气一定没有参加反应,二氧化碳与水一定参与
了该反应。根据化合物中,正负化合价代数和为 0,可判断出碱式碳酸铜中铜元素的化合价
为+2价。
7.【答案】碳元素和氢元素;CH4
【解析】二氧化碳中的碳元素和水中的氢元素来自于甲,因此甲中含有碳元素和氢元素;
若测得 3.2g 甲完全燃烧后共生成 8.8g 二氧化碳和 7.2g 水,那么其中碳元素的质量为:
,氢元素的质量为: ,氢元素质量与氧元素质
量相加刚好等于 3.2g,所以只有氢元素和碳元素,碳元素和氢元素的个数比为:
,则该物质的化学式 CH4。
题型 3 元素守恒的相关计算
8.【答案】B
【解析】32g甲烷中碳元素的质量为 32g× ×100%=24 g。
设生成二氧化碳的质量为 11x,则一氧化碳的质量为 7x,
11x× ×100%+7x× ×100%=24 g,
x=4 g,则二氧化碳的质量为 44 g,一氧化碳的质量为 28 g。
32 g甲烷中氢元素的质量为 32 g﹣24 g=8 g,
则生成水的质量为 8 g÷( ×100%)=72 g。
参加反应的 O2的质量为 44 g+28 g+72 g﹣32 g=112 g。
故选 B。
9.【答案】C
【解析】根据质量守恒定律,化学反应前后,物质的总质量不变,则参加反应的 B的质量为:
8 g+4 g-10 g=2 g,则参加反应的 B与生成 C的质量比为:2 g:8 g=1:4。
故选 C。
题型 4 密闭容器中反应前后的数据分析
10.【答案】B
【解析】A.由分析可知,该反应为:C2H6O+3O2 2CO2+3H2O,反应前后分子个数比为 4:
5,则该反应前后,分子数量变多,故选项说法错误;
B.参加反应的有机物和氧气的质量之比为(12×2+1×6+16):(3×32)=23:48,设参加反应
的氧气的质量为 x,则 23:48=4.6 g:x,则 x=9.6 g,每个氧分子中有 2个氧原子,则每个
氧原子的质量为: = ,故选项说法正确;
C.该反应生成的二氧化碳和水的质量之比为(2×44):(3×18)=44:27,故选项说法错误;
D.由 B的计算可知,参加反应的氧气质量为 9.6g,占氧气总质量的 = ,则反应开始时,
密闭容器内氧气的质量为:9.6g÷ =12.8g,故选项说法错误。
故选 B。
11.【答案】D
【解析】根据质量守恒定律,则 18g+1g+2g+32g=Xg+26g+2g+12g,X=13;反应后质量增加
的物质是生成物,质量减少的物质是反应物,甲反应后质量减少,是反应物,乙反应后质量增
加,是生成物,丁反应后的质量减少,是反应物,丙反应前后质量不变,可能作该反应的催化
剂,也可能是没有参加反应的杂质。
A.由上述解析可知,反应后物质甲的质量为 13g,故选项说法正确;
B.反应中乙、丁的质量比为(26g﹣1g):(32g﹣12g)=5:4,故选项说法正确;
C.丙反应前后质量不变,可能作该反应的催化剂,也可能是没有参加反应的杂质,故选项说法
正确;
D.该反应的反应物为甲和丁,生成物是丙,符合“多变一”的形式,属于化合反应,丁化合反应
的反应物,可能是单质,也可能是化合物,故选项说法错误。
故选 D。
12.【答案】C
【解析】A.根据质量守恒定律,参加反应的物质的总质量等于生成物的总质量,故 44+27+R+
(-23)=0,R=-48,故选项说法错误;
B.化学反应前后,戊的质量不变,则戊可能是催化剂,也可能是不参与反应的杂质,故选项说
法错误;
C.在该反应中,甲、丁为生成物,乙、丙为反应物,戊的质量不变,故反应后容器中一定含甲、
丁、戊,可能含乙、丙,则反应后容器中可能含有 4种物质,故选项说法正确;
D.该反应中乙、丁的质量比一定为 48:27=16:9,故选项说法错误。
故选 C。
13.【答案】C
【分析】由图可知,甲反应前质量分数为 70%,反应后质量分数为 42%,减小了 28%,即甲
为反应物;乙反应前质量分数为 14%,反应后质量分数为 8%,减小了 6%,即乙为反应物;
分析反应后各物质的质量分数可知,丁反应后的质量分数为1 40% 42% 8% 10% ,即丁反应
前后质量分数保持不变,则丁可能是催化剂,也可能没有参加反应;丙反应前质量分数为 6%,
反应后质量分数为 40%,增长了 34%,即丙为生成物,该反应为:甲+乙丙。
【解析】A.由分析可知,该反应符合“多变一”的特点,属于化合反应,故 A不符合题意;
B.该化学反应中乙、丙质量比为 14% 8% : 40% 6% 3:17 ,故 B不符合题意;
C.由分析可知,该反应为:甲+乙丙,属于化合反应,则丙一定是化合物,不可能是单质,
故 C符合题意;
D.由分析可知,丁反应前后质量分数保持不变,则丁可能是催化剂,也可能没有参加反应,故
D不符合题意。
故选 C。
题型 5 微观反应示意图
14.【答案】D
【解析】A.反应的微观过程图可知,该反应是 2个水分子分解生成了 2个氢分子和 1个氧分子,
化学反应前后分子的总数发生了改变,反应前是 2个分子,反应后是 3个分子,故选项说法错
误;
B.由图可知,生成物是氢气和氧气,氢气和氧气均是由同种元素组成的纯净物,均属于单质,
生成物中共有两种单质,故选项说法错误;
C.由图可知,该反应的反应物是 H2O,故选项说法错误;
D.根据质量守恒定律,化学反应前后,原子的种类和数目不变,故选项说法正确。
故选 D。
15.【答案】D
【解析】A.由图可知,该反应是二氧化碳和水在纳米催化剂的作用下反应生成甲醇和氧气,其
中二氧化碳和水都是氧元素与另一种元素组成的化合物,属于氧化物,甲醇由碳、氢、氧三种
元素组成,不属于氧化物,氧气是氧元素一种元素组成的纯净物,属于单质,选项错误;
B.由图可知,该反应是二氧化碳和水在催化剂的作用下反应生成甲醇和氧气,反应的化学方程
式为:2CO2+4H2O
纳米催化剂
2CH3OH+3O2,由化学方程式可知,反应前后分子的数目不同,
选项错误;
C.由图可知,氢元素在反应前后都存在于化合物,其化合价在反应前后都为+1价,没有发生
改变,选项错误;
D.甲醇中氢、氧两种元素的质量比=(1×4):16=1:4,选项正确。
故选 D。
16.【答案】C
【解析】A.根据质量守恒定律,反应前后原子种类和数目不变,则反应后氧原子个数不变,故
A说法错误;
B.在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率,而本身的质量和化学性质在反应前后都没有
发生变化的物质叫做催化剂,则反应后催化剂的质量不变,故 B说法错误;
C.由图可知,一个 b分子是由 1个氧原子和 2个氢原子构成的,则 b的化学式为 H2O ,故 C
说法正确;
D.由图可知,氧气和水在催化剂的作用下反应生成过氧化氢,化学方程式为:
2 2 2 2O +2H O 2H O
催化剂
,则参加反应的 a、b分子个数比为 1∶2,故 D说法错误。
故选 C。
专项 质量守恒定律的应用
题型 1 确定化学式或化学计量数
1.( 2024·青海)《天工开物》中有我国古代炼铁的记载,炼铁的主要原理是
Fe2O3+3CO 2Fe+3X,X的化学式为( )
A.H2O B.CO C.Fe3O4 D.CO2
2.过碳酸钠(Na2CO4)是一种消毒剂,常用于公共场所、餐具及水果等的消毒,其反应原理为
Na2CO4+H2O==X+H2O2,其中 X的化学式为( )
A.Na2CO3 B.NaHCO3 C.Na2O D.NaOH
3.(2024·山西·中考真题)在书写磷与氧气反应的化学方程式时,配平之前,首先要对原子的
种类和数目进行观察。如图所示,方框内应填写的数字为( )
A.3 B.4 C.7 D.9
4.在化学方程式 4 2 2 2OaCH bO mCO nH
点燃
中,各化学式系数之间的关系正确的是( )
A.2m=a B.3a=n C.3m=2n D.2b=2m+n
题型 2 物质元素组成的推断
5.在养鱼塘的水中加入增氧剂过氧化钙(化学式为 2CaO )可以增加水中氧含量,它与水反应后
的生成物可能是( )
题型 1 确定化学式或化学计量数 题型 2 物质元素组成的推断
题型 3 元素守恒的相关计算 题型 4 密闭容器中反应前后的数据分析
题型 5 微观反应示意图
模块导航
A.MgO和 2H B. 2Ca OH 和 2O
C. 2CaCO 和 2H D. 2CaCl 和 2O
6.(2024·四川简阳·期末)铜在潮湿的空气中易发生化合反应生成碱式碳酸铜,俗称铜绿,
化学式为 Cu2(OH)2CO3。下列说法正确的是( )
A.氮气一定参与了反应 B.铜绿中铜元素的化合价为+1价
C.二氧化碳一定参与了该反应 D.水一定没有参与该反应
7.某物质甲在空气中完全燃烧生成二氧化碳和水,则可确定物质甲中一定含有的元素
是 ,若测得 3.2 g甲完全燃烧后共生成 8.8 g二氧化碳和 7.2 g水,则该物质的化
学式是 。
题型 3 元素守恒的相关计算
8.天然气的主要成分是甲烷(CH4),当氧气不足时,甲烷燃烧会生成 CO2、CO 和 H2O,若
32 g甲烷燃烧生成二氧化碳和一氧化碳的质量比为 11:7,则参加反应的氧气的质量为( )
A.96 g B.112 g C.128 g D.144 g
9.现将 10 gA和足量 B混合加热,A与 B发生化学反应,10 gA完全反应后生成 8 gC和 4 gD,
则参加反应的 B与 C的质量比是( )
A.1:2 B.1:3 C.1:4 D.1:5
题型 4 密闭容器中反应前后的数据分析
10.从微观上看,化学反应是微观粒子按一定的数目关系进行的。4.6 g 某有机物(化学式为
CxHyO)在密闭容器内充分燃烧,生成二氧化碳和水。部分物质的分子数随反应过程的变化如
图所示。下列说法正确的是( )
A.该反应前后,分子数量变少
B.一个氧原子的质量为
C.该反应生成的二氧化碳和水的质量之比为 22:9
D.反应开始时,密闭容器内氧气的质量为 9.6 g
11.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,下列说法中,不正确的是( )
物质 甲 乙 丙 丁
反应前质量/g 18 1 2 32
反应后质量/g X(未知) 26 2 12
A.反应后物质甲的质量为 13 g B.反应中乙、丁的质量比为 5:4
C.物质丙可能是该反应的催化剂 D.丁一定是化合物
12.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
前后各物质的质量变化量如图所示(图中正数表示物质质量的增加量,负数表示物质质量的减
少量,0表示物质质量不变),下列说法正确的是( )
A.R=23
B.戊一定是该反应的催化剂
C.反应后容器中可能含有 4种物质
D.该反应中乙、丁的质量比一定为 8:9
13.(2024·黑龙江·中考真题)密闭容器内有甲、乙、丙、丁四种物质,在一定条件下充分反应,
测得反应前后各物质的质量分数如图所示。下列说法错误的是( )
A.该反应基本反应类型为化合反应
B.该化学反应中乙、丙质量比为 3∶17
C.物质丙可能为单质
D.物质丁可能是该反应的催化剂
题型 5 微观反应示意图
14.(2024•青海)某化学反应的微观示意图如图(反应条件已省略),根据图示,下列选项正
确的是( )
A.反应前后分子总数不变 B.生成物中共有 3种单质
C.该反应的反应物是 H2O2 D.反应前后原子种类不变
15.我国科学家利用新型催化剂将二氧化碳转化为甲醇,其微观示意图如图。下列说法正确的
是( )
A.该反应涉及三种氧化物,一种单质
B.该反应前后分子总数不变
C.该反应中氢元素的化合价发生变化
D.甲醇中氢、氧两种元素的质量比为 1:4
16.(2024·广东·中考真题)我国科学家利用光催化技术实现了绿色制取 H2O2,反应的微观示
意图如图所示。下列说法正确的是( )
A.反应后氧原子个数减少 B.反应后催化剂的质量增加
C.b的化学式为 H2O D.参加反应的 a、b分子个数比为 1∶1