内容正文:
3.3质量守恒及化学方程式
知识点一 质量守恒定律
【思考与讨论】
①木头燃烧后变成了灰烬,质量减少了。这是什么原因?难道燃烧真的可以使物质的总质量变少吗?
木头燃烧时,会生成二氧化碳气体,气体逸到空气中,所以固体质量好像变少了。但有的燃烧会发生时,固体质量可能增加了,如铁在氧气中燃烧,固体质量变大了。
②铁生锈时,质量变大了。这个反应可以使物质的总质量变大吗?
铁生锈时质量变大了,是因为铁与空气中的水和氧气等
物质发生了化学变成生成固态的锈,使得固体的质量好像变大了。
1.质量守恒定律概念:在化学反应中,参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。
2.质量守恒定律实质:参加反应的各物质分子分解成原子,原子重新组合成新的分子的过程。反应前后元素的种类没变;原子的种类和数量都没有改变,原子间只是进行重新组合,因此反应前后各物质的质量总和必然相等。
3.质量守恒定律理解:五个不变,两个一定改变,一个可能改变:
4.质量守恒定律的应用:(1)求反应物与生成物的质量(2)反应物或生成物的化学式(3)判断是否全部反应
知识点二 化学方程式
1.定义:用物质的化学式表示化学反应的式子(能直接反映质量守恒定律)。
例如:碳在氧气中点燃 磷在氧气中点燃 双氧水的分解
2.化学方程式表示的意义:
①.表示什么物质参加反应,结果生成了什么物质。
②.表示反应在什么条件下进行。
③.表示各物质之间原子和分子的个数比。
④.表示反应物、生成物各物质间的质量比。(结合上面化学方程式说明)
3.化学方程式的读法:
“+”读作“和”、“与”或“跟”,“===”读作“生成”
4.化学方程式的书写:
(1)书写原则:(1)以客观事实为依据;(2)遵循质量守恒定律。
(2)书写规则:左写反应物,右写生成物;写对化学式,系数要配平;中间连等号,条件须注明,气体和沉淀。
5.化学方程式的配平:反应前后原子种类和数目保持不变
注意点:配平时只要在化学式前加数字(即化学计量数),不能改变化学式
常见的方法:
(1)最小公倍数法
如:配平Al + Fe3O4 → Fe + Al2O3
求出每一种原子在反应前后的最小公倍数;
使该原子在反应前后都为所求出的最小公倍数;
一般先从氧原子入手,再配平其他原子。
第一步:配平氧原子 Al + 3Fe3O4 → Fe + 4Al2O3
第二步:配平铁和铝原子 8Al + 3Fe3O4 → 9Fe + 4Al2O3
第三步:配平的化学方程式: 8Al + 3Fe3O49Fe + 4Al2O3
(2) 观察法
如:配平H2O + Fe →Fe3O4 + H2
1 从化学式较复杂的一种生成物推求有关反应物化学式的化学计量数和这一生成物的化学计量数;
2 根据求得的化学式的化学计量数,再找出其它化学式的倾泄计量数,这样即可配平。
第一步:配平氧原子 4H2O + Fe →Fe3O4 + H2
第二步:配平氢原子、铁原子 4H2O + 3Fe →Fe3O4 + 4H2
第三步:配平后的化学方程式: 4H2O + Fe Fe3O4 + 4H2
(3)奇数配偶法
如:配平FeS2 + O2 → Fe2O3 + SO2
适用条件:方程式中所配元素的原子个数的奇数只出现一次。
1 找出在化学反应中出现次数最多的元素;
2 从原子数为单数的元素入手(一般为氧元素)。即乘2;
3 由已推求出的化学计量数决定其它化学式的化学计量数。
第一步:在Fe2O3前乘2 FeS2 + O2 → 2Fe2O3 + SO2
第二步:配平铁原子 4FeS2 + O2 → 2Fe2O3 + SO2
第三步:配平硫原子 4FeS2 + O2 → 2Fe2O3 + 8SO2
第四步:配平氧原子。配平后的化学方程式为:4FeS2 + 11O22Fe2O3 + 8SO2
(4) 归一法
如:配平:
适用条件:如大多数碳氢化合物或含碳氢氧的化合物与氧气的反应,以及某些分解反应。
先设定的系数为1,则确定CO2的系数为2,H2O的系数为3。
因为方程式右边氧原子总数为7,中有一个氧原子,可确定O2的系数为3。
配得结果为
知识点三 依据化学方程式进行计算
1、由于化学方程式能表示反应前后各物质的质量关系,因此可以利用化学方程式计算化学反应中各成分的 质量 。
2、根据化学方程式计算的一般步骤:设未知量→写出 化学方程式 →写出相关物质的 相对分子质量 和已知量→列出 比例式 、求解→对问题做出简明回答。
题型一 质量守恒定律实验探究
1.下列实验装置不能用来证明质量守恒定律的是( )
A. B. C. D.
2.下列四幅图中的实验,能验证质量守恒定律的是( )
A. B.
C. D.
3.某化学学习小组用如图所示实验验证质量守恒定律。下列说法错误的是( )
A.做甲实验时,若取用红磷的量不足,对实验结果没有影响
B.乙实验中最后天平不平衡,此现象能用质量守恒定律解释
C.丙实验的反应在敞口容器中进行仍成功验证了质量守恒定律,原因是该反应不消耗气体也不产生气体
D.进行丁实验时,如果在燃着的镁条上方罩上玻璃罩,使生成物全部收集起来称量,理论上生成物的质量等于参加反应的镁条的质量
4.初二某化学兴趣小组同学依据教材实验对化学反应前后质量变化进行了探究。
【查阅资料】碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳气体。
【实验装置设计】甲、乙、丙小组同学分别设计如图装置。
(1)【讨论与探究】甲小组实验中,白磷燃烧时,实验现象是 。
(2)请根据乙组和丙组设计的“质量守恒定律”的实验装置进行探究,并按要求完成乙组和丙组。
①乙组实验结束后可观察到天平 (是或否)平衡;此反应 (填“遵守”或“不遵守”)质量守恒定律。
②丙组过氧化氢溶液分解反应前后各物质质量总和的测定,得出参加化学反应的各物质的质量总和
(填“大于”、“等于”或“小于”)反应后生成的各物质的质量总和。
(3)【反思与交流】通过甲、乙、丙小组实验的探究,你得到的启示是:当有气体参与或有气体生成的反应,如果要验证质量守恒定律,需在 的容器中进行。
5.某化学课外小组同学用如图所示实验探究质量守恒定律。
(1)实验A在瓶底铺一层细沙的目的是 。此实验过程中产生的现象 。(写一种即可)
(2)实验B将烧杯放在天平上用砝码平衡,然后倾斜烧杯使硫酸铜溶液与铁钉接触,可观察到铁钉表面有红色固体析出,反应的化学方程式是: ;一段时间后,再把烧杯放在天平上,天平的指针 (填“向左偏转”“向右偏转”或“不偏转”)。
(3)有同学得到的错误结论是“C实验说明质量不守恒”。你认为C实验天平不平衡的原因是 ,以此实验可知,验证质量守恒定律时,对于有气体参加的反应,应在 容器中进行实验。
6.小舟选用白磷、锥形瓶、气球、天平等药品和器材,探究化学反应中物质质量的变化规律,装置如图。
【实验思路】先确认化学反应已经发生,再比较反应物的质量总和生成物的质量总和是否相等。
【实验步骤】
I、锥形瓶内装入白磷,塞紧瓶塞放在天平托盘上,调节平衡;
Ⅱ、取下锥形瓶,将瓶塞上的铁丝在酒精灯上烧红后,接触引燃白磷,并立即塞紧瓶塞;
Ⅲ。待反应结束冷却后,将锥形瓶放回天平托盘上,观察 。
【实验结论】参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。
【交流反思】
(1)要确认化学反应已经发生,本实验中观察到的现象是 。
(2)反应结束后,若白磷有剩余,你认为是否仍能得出上述结论,并请说明理由。 。
7.在学习“质量守恒定律”时,小科查阅到以下材料。据此回答问题。
(1)波义耳实验中,金属灰质量增加的原因是: 。
(2)受上述研究启发,小科对相关实验进行了深入探究。图为白磷燃烧前后质量测定实验,其化学方程式为 。
(3)质量守恒定律的发现过程,带给我们的启示有 (填字母)。
A.要善于总结前人的成果和经验
B.实验的成功与否,取决于药品的选择
C.定量方法是科学研究的重要方法
D.科学结论一旦得出就不会改变
8.定律是对自然现象或关系的描述,通常可用数学方式加以表达。在学习“质量守恒定律”时,小丽查阅到以下材料:
波义耳实验:在密闭的曲颈瓶中加热金属汞时,得到了金属灰(氧化汞)。冷却后打开容器,称量金属灰的质量,发现比原来金属质量增加了
罗蒙诺索夫重复了波义耳实验,他将金属铅装入容器后密封,称量。然后把容器放到火上加热,金属变成了黄色(氧化铅),冷却后再次称量,发现容器的总质量没有发生变化,该发现未引起科学家重视
拉瓦锡用锡和铅做了罗蒙诺索夫实验,也得到了同样的结论。他还做了许多实验并得出结论:在化学反应过程中物质质量是守恒的,并将此结论写成一个代数式。该结论得到当时科学家的普遍认同
廊道尔特和曼莱做了精确度极高的化学实验,反应前后质量之差小于0.0001g,在实验误差范围内,国际科学家一致承认质量守恒定律
1673年
1756年
1774年
1908、1912年
(1)玻义耳实验中,金属灰增加的质量是 。
(2)质量守恒定律的发现过程,带给我们的启示有 (填字母)。
A要善于总结前人的成果和经验 B.实验的成功与否,取决于药品的选择
C.定量方法是科学研究的重要方法
(3)受上述研究启发,小丽对相关实验进行了深入探究。在白磷燃烧前后质量测定实验中(如图)。气球的作用有 。
(4)小丽认为,蜡烛燃烧后剩下的固体质量比燃烧前少了,因此该现象不符合质量守恒定律。请你设计个能说服小丽的简明实验思路
。
9.质量守恒定律的发现经历了漫长、曲折的过程。
材料一、1663年,英国化学家波义耳将金属汞放在密闭容器里煅烧,冷却后称量时打开了盖子,得出的结论是物质的总质量增加了。
材料二、1756年,俄国化学家罗蒙诺索夫将金属锡放在密闭容器里煅烧,冷却后在密闭容器里称量,发现总质量和煅烧前没有变化。
材料三、1774年,拉瓦锡将45.0份质量的氧化汞加热分解,恰好得到了41.5份质量的汞和3.5份质量的氧气,得到了与罗蒙诺索夫相同的结论,从而总结出了质量守恒定律。
根据以上材料回答以下问题:
(1)波义耳称量时打开了盖子,发现物质的总质量增加,你认为实验 质量守恒定律吗。(选填“符合”或“不符合”)
(2)如图甲装置模拟拉瓦锡实验来验证质量守恒定律。记录了以下几组数据:(已知:氧气的密度为p克/毫升,氧化汞分解的化学方程式:)
①反应前称取的氧化汞质量a克 ②反应前装有氧化汞试管的总质量b克
③反应结束冷却后试管的总质量c克 ④反应后量筒内增加的水体积d毫升
实验操作均正确,在误差范围内,如果出现等量关系 (用上述字母表示),可用来验证质量守恒定律。
(3)如图乙是氧化汞受热分解的微观模型图,从图中你能得出质量守恒定律的微观实质是 。
(4)质量守恒定律的发现过程,给我们的启示是 (填字母序号)。
A.分析问题应该全面、严谨 B.实验的成功与否,取决于药品的选择
C.定量方法是科学研究的重要方法 D.科学研究既要尊重事实,也要勇于创新
题型二 质量守恒定律的微观解释
1.化学反应前后,肯定没有变化的是( )
①原子的种类、②原子的数目、③分子的种类、④分子的数目、⑤元素的种类、⑥物质的种类、⑦物质的总质量
A.①②⑤⑦ B.①②⑥⑦
C.①②③④⑤⑦ D.①②③④⑤⑥⑦
2.下图是某个化学反应的微观模拟图,甲表示反应前的状态,乙表示反应后的状态。下列关于该反应的说法正确的是( )
A.甲的质量大于乙的质量 B.该反应是化合反应
C.乙比甲原子总数减少 D.甲、乙分子总数不变
3.对质量守恒定律的理解,正确的是( )
A.10g冰受热熔化成10g水,符合质量守恒定律
B.反应物的质量等于生成物的质量
C.参加反应的氢气和氧气的体积一定等于生成水的体积
D.化学反应中,生成物的质量总和等于参加反应的各物质的质量总和
4.“神舟六号”载人飞船的成功发射与回收,表明我国的载人航天技术已经达到了国际领先水平。在飞船的火箭推进器中常装有液态肼(用A表示)和过氧化氢 ,它们混合时的反应化学方程式为 则肼(A)的化学式为 ( )
A. B. C. D.
5.华为公司研发了一种以甲醇为原料的新型手机电池,其容量为锂电池的l0倍,可连续使用1个月才充一次电,其电池反应原理为:2CH3OH+3X+4NaOH═2Na2CO3+6H2O。其中X的化学式为( )
A.CO B.H2 C.O2 D.CO2
6.在化学反应A+2B═C+D中,5.6gA和7.3gB恰好完全反应,生成12.7gC,同时得到D的质量是( )
A.0.2g B.5.6g C.0.4g D.0.73g
7.蜡烛在空气中燃烧时,共烧掉Ag蜡烛,用去Bg氧气,生成Cg水和Dg二氧化碳,反应物的总质量为W1g,生成物的总质量为W2g,则下列选项中错误的是( )
A.A+B=W1 B.C+D=W2 C.A+B=C+D D.A+C=W1+W2
8.将一定质量的a,b,c,d四种物质放入一密闭容器中,在一定条件下反应一段时间后,测得各物质的质量如表:
物质
a
b
c
d
反应前的质量/g
6.4
14.0
3.2
1.0
反应一段时间后的质量/g
10.0
7.2
x
1.0
下列有关说法正确的是( )
A.a和b是反应物 B.x=3.2
C.该反应属于分解反应 D.d一定是催化剂
9.某有机物6.0g在空气中完全燃烧,共得到17.6g二氧化碳和10.8g水,则该化合物的组成元素是( )
A.一定只含有碳元素 B.一定只含有碳、氢两种元素
C.一定含有碳、氢、氧三种元素 D.一定含有碳、氢元素,可能含有氧元素
10.下列关于化学方程式4P+5O22P2O5的读法,错误的是( )
A.磷和氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷
B.在点燃的条件下,每4体积的磷和5体积的氧气完全反应,生成五氧化二磷
C.在点燃的条件下,每4个磷原子和5个氧气分子结合生成2个五氧化二磷分子
D.在点燃的条件下,每124份质量的磷和160份质量的氧气完全反应,生成284份质量的五氧化二磷
11.在一个密闭容器内有M、N、P、Q四种物质,一定条件下反应一段时间后,测得反应前后各物质的质量如表所示。下列说法正确的是( )
物质
M
N
P
Q
反应前的质量
40
4
3.6
4.8
反应后的质量
待测
13
12.6
10.8
A.待测值24 B.该反应为化合反应
C.反应生成的P和Q的质量比为3:2 D.N和P的相对分子质量之比一定为1:1
12.甲、乙、丙、丁四种物质在化学反应前后的质量关系如图所示,下列说法错误的是( )
A.x的值是7
B.丙可能是该反应的催化剂
C.参加反应的甲和乙质量比为2:7
D.丁是一种化合物
13.质量守恒定律的发现,对科学发展作出了重要贡献。
【验证质量守恒定律】
(1)实验小组分别选取以下三组药品,通过称量比较各组物质在密闭容器内混合前后的总质量,不.能.达到目的的有 ;
A.二氧化碳和澄清石灰水 B.铜和稀盐酸 C.白磷和空气
(2)【运用质量守恒定律】在一密闭容器内有 4 种物质 A、B、C、D,它们在一定条件下发生化学反应。其中 A、B、C 的微观示意图和反应前后各物质的质量如下表所示。x 值为 ;
物质
A
B
C
D
氢原子
氧原子
碳原子
微观示意图
反应前质量/g
100
1
1
46
反应后质量/g
4
89
55
x
(3)图中属于氧化物的有 (填字母代号);
(4)若 D 的相对分子质量为 46,则该物质的化学式是 。
14.在一个密闭容器中放入X、Y、Z、W四种物质,在一定条件下发生化学反应,一段时间后,测得有关数据如下表。下列关于此反应的认识,正确的是( )
物质
X
Y
Z
W
反应前的质量/g
20
m
16
14
反应后的质量/g
4
6
60
50
A.参加反应的X与Y的质量比是1:3 B.m的数值为64
C.反应中Z、W的质量变化之比为6:5 D.若继续反应,最终容器内只剩下X、Z、W三种物质
15.在一个密闭容器中放入X、Y、Z、Q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,则下列关于反应的认识,正确的是( )
物质
X
Y
Z
Q
反应前质量(g)
20
2
1
37
反应后质量(g)
待测a
32
待测b
12
A.a的取值范围:0≤a≤16 B.该反应类型一定属于化合反应
C.当a=15时,物质Z在反应中起催化作用 D.当b=1时,反应中X、Q的相对分子质量比为1:5
题型三 化学方程式
1.有关2CO+O22CO2的叙述正确的是( )
A.2g一氧化碳和1g氧气在点燃条件下反应生成2g二氧化碳
B.两个一氧化碳分子加一个氧分子等于两个二氧化碳分子
C.一氧化碳和氧气在点燃条件下反应生成二氧化碳
D.一氧化碳加氧气点燃等于二氧化碳
2.下列是四位同学对某一个化学方程式意义的描述,他们描述的化学方程式是( )
A.CH4+2O2CO2+2H2O
B.2KOH+H2SO4=K2SO4+2H2O
C.2K+2H2O=H2↑+2KOH
D.N2O5+H2O=2HNO3
3.下列化学方程式书写正确的是( )
A.C+O2CO B.C+O2=CO2
C.H2O+CO2=H2CO3 D.4P+5O2P2O5
4.如图中“”和“”分别表示两种元素的原子,不能用该图表示的化学反应是( )
A.2H2+O22H2O B.C+CO22CO
C.H2+Cl22HCl D.2CO+O22CO2
5.4NH3+5O2=4X+6H2O反应中,则X的化学式为( )
A.NO B.NO2 C.N2O4 D.N2
6.工业废气中的二氧化氮会对大气造成污染。对其污染治理的反应原理之一为:2NO2+2NaOH =NaNO2 + NaNOX + H2O,则x的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
7.写出下列反应的化学方程式.
(1)电解水 ;
(2)铁在氧气中燃烧 ;
(3)酒精(C2H5OH)在空气中点燃生成了二氧化碳和水 ;
(4)加热氯酸钾和二氧化锰制氧气 .
8.下列5个化学方程式:
①2P2+5O2=2P2O5 ②C+O2=CO2↑ ③Fe+O2↑=Fe3O4
④2HgO=Hg↓+O2 ⑤NaOH+CuSO4=Na2SO4+Cu(OH)2
(1)化学式写错的有 (填序号,下同)。
(2)未配平的有 。
(3)“↑”“↓”号使用不当或有遗漏的有 。
(4)反应条件应当注明而没注明的有 。
9.铜与浓硝酸反应,反应化学方程式:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2X↑+2H2O,则x的化学式是( )
A.N2O4 B.NO2 C.NO D.N2O
10.煤油中含有噻吩,噻吩(用X表示)有令人不愉快的气味,其燃烧的化学方程式可表示为:X+6O24CO2+SO2+2H2O,则噻吩X的化学式为( )
A.C4H4S2 B.C2H6S C.C4H4S D.C6H6S
11.含铬废水对环境污染极大,处理过程中的一个反应方程式为 其中X 的化学式是 ( )
A. B. C.Cr2O3 D.
12.如图为某化学反应的微观示意图,下列说法正确的是( )
A.甲是有机物,化学式为CH
B.丙物质由碳原子和氧原子构成
C.甲在反应中体现出氧化性
D.参加反应的甲、乙的分子个数比为2∶5
13.下列指定反应的化学方程式书写正确的是( )
A.白磷在空气中燃烧:
B.铁粉在氧气中燃烧:
C.甲烷在空气中燃烧:
D.氢氧化钠和硫酸铜反应:
14.配平下列化学方程式,如果配平系数为1,要写“1”.
(1) KClO3 KCl+ O2 ↑
(2) CH4+ O2 CO2+ H2O
(3) Fe2O3+ CO Fe+ CO2
(4) FeS2+ O2 Fe2O3+ SO2
(5) Mg+ CO2 MgO+ C
(6) Al+ HCl═ AlCl3+ H2
(7) C2H2+ O2 CO2+ H2O
(8) NH3+ Cl2 N2+ NH4Cl
(9) C3H8+ O2 CO2+ H2O
(10) Al(OH)3+ H2SO4═ Al2(SO4)3+ H2O
(11) Al+ H2SO4= Al2(SO4)3+ H2↑
(12) Mg+O2 MgO
(13)Fe+ HCl=FeCl2+H2↑
(1) Na+ H2O = NaOH+ H2↑。
(2) Fe2O3+ HCl 点燃 FeCl3+ H2O。
题型三 依据化学方程式进行计算
1.氢气和氧气的混合气体12克,点燃充分反应后冷却,瓶中剩余3克气体,则原混合物中氢气和氧气的质量分别( )
A.可能是1克氢气和11克氧气 B.可能是11克氢气和1克氧气
C.可能是8克氢气和4克氧气 D.可能是6克氢气和6克氧气
2.4.4克某碳氢化合物(化学式为CxHy)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.t时刻, O2和CO2的质量相等
B.反应生成的水分子数目为3n
C.密闭容器内剩余氧气的质量为3.2克
D.n个CO2分子的质量为13.2克
3.下列关于化学反应“X2+3Y2=2Z”的叙述中错误的是( )
A.Z的化学式为XY3
B.若m克X2和n克Y2恰好完全反应,则生成(m+n)克Z
C.若a克X2完全反应生成b克Z,则同时消耗Y2的质量为(b-a)克
D.若X2和Y2的相对分子质量分别为M和N,则Z的相对分子质量为
4.A、B、C三种物质各15克,它们化合时只能生成30克新物质D.若增加10克A,则反应停止后,原反应物中只剩余C.根据上述条件推断下列说法中正确的是( )
A.第一次反应停止后,B剩余9克 B.第二次反应后,D的质量为50克
C.反应中A和B的质量比是3:2 D.反应中A和C的质量比是5:3
5.在一个密闭容器中,有a、b、c、d四种物质,反应前各物质的质量关系如图刻度纸所示(例如:d的质量为2g)。在一定条件下发生反应,反应结束后,再次测得各物质的质量变化,并通过刻度的移动来表示,且记录在同一张刻度纸上;刻度线Ⅰ向右移动9格;刻度线Ⅱ向左移动8格;刻度线Ⅲ向左移动8格。下列说法正确的是( )
A.反应结束后c的质量为14g B.该反应可能为置换反应
C.a、b变化的质量比一定为9:17 D.a、d的相对分子质量之比一定为9:8
6.乙醇发生不完全燃烧,可表示为: 假设得到燃烧产物CO、CO2、H2O的总质量为25.2g,其中 H2O为10.8g,则产物中CO的质量为 ( )
A.5.60g B.6.53g C.16.8g D.不确定的
7.实验室常用过氧化氢溶液与二氧化锰混合制取氧气。某化学探究小组将常见气体制备装置置于电子天平上进行相关的实验,测得数据如下流程所示:
(1)当反应结束后,过滤,洗涤并烘干滤渣,称得滤渣的质量为 g;
(2)根据质量守恒定律,反应生成氧气的质量为 g;
(3)请计算参加反应的过氧化氢的质量,并要求写出必要的计算过程。
8.加热20g高锰酸钾制取氧气,经一段时间后,称量剩余固体的质量为18.4g。计算:
(1)制得氧气的质量是多少?
(2)消耗了多少克高锰酸钾?
(3)若改用加热氯酸钾和二氧化锰混合物来制取等质量的氧气,需要多少克氯酸钾?(计算结果精确到0.01)
9.在煤中加入适量的生石灰(CaO)制成供居民采暖用的“环保煤”,以减少二氧化硫的排放,减弱二氧化硫对空气的污染。燃烧时生石灰吸收二氧化硫的化学方程式为: 2CaO+mSO2+O2mCaSO4
请回答下列问题:
(1)m值是 。
(2)该反应属于基本反应类型中的 。
(3)若煤厂一次共加入含氧化钙80%的生石灰1400吨,则理论上最多可吸收二氧化硫 吨。
10.取氯酸钾和二氧化锰的混合物31克置于干燥的试管中,加热到质量不再减少为止,冷却后测得剩余固体质量为21.4克.试计算:
(1)能制得氧气多少克?
(2)原混合物中氯酸钾的质量是多少克?
11.“化学氧自救呼吸器”是一种在缺氧环境中通过制氧剂临时供氧的装置。制氧剂的主要成分是超氧化钾(KO2),其化学方程式为4KO2+2H2O=4 +3O2↑。制氧剂中其它成分不能生成氧气。
(1)化学方程式待填处,应填上的化学式为 。
(2)若该呼吸器需为使用者提供96克氧气,则至少需要含KO271%的制氧剂多少克?
12.为测定实验室中氯酸钾样品(杂质不参与反应)的纯度,取一定量该样品进行加热,不同时刻固体质量数据如图所示。
(1)t1时刻产生的氧气质量是 。
(2)t3—t4时段剩余固体质量不变的原因 。
(3)列式计算该样品中氯酸钾的纯度。
13.实验室制取氧气时,某同学取质量为15.0g的氯酸钾和二氧化锰的固体混合物加热,固体质量与反应时间的关系如图甲所示。
(1)t0~t1时段固体质量不变,是因为 。
(2)t4时,制得氧气质量是 克。
(3)t5时MnO2的质量为多少?(写出计算过程)
(4)请在图乙中画出固体中氧元素质量在t0~t5时段的变化曲线。(应做适当标注)
14.过氧化氢溶液保存时,因缓慢分解导致质量分数变小(化学方程式为:2H2O22H2O+O2↑)。为探究酸碱性对过氧化氢分解快慢的影响,小宁利用图甲装置,每次实验往锥形瓶中加10g30%过氧化氢溶液,再滴加调节剂,使其pH分别从3依次调至13,在60℃反应温度下进行实验,获得数据如图乙。
(1)氧气能用排水法收集,是因为 。
(2)根据本实验结果,对实验室常温保存过氧化氢溶液提出合理的建议: 。
(3)某次实验中,当10g溶质质量分数为30%的过氧化氢溶液分解产生0.32g氧气时,剩余过氧化氢溶液的溶质质量是多少?(写出计算过程)
15. 我国提出争取在2060年实现“碳中和”。为减少二氧化碳的排放,科学家提出用二氧化碳合成一种可降解的塑料[C4H6O3]n(相对分子质量为102n),一定条件下,反应可表示为:nCO2+nC3H6O═[C4H6O3]n。若制取204吨该塑料,理论上可以少排放多少吨二氧化碳?(写出计算过程)
16.在医院,吸氧的患者每小时消耗600L氧气,费用为4元。实验室制取氧气的成本是多少呢?小科在图甲装置的锥形瓶中加入适量的二氧化锰和水,用注射器吸入20mL过氧化氢溶液并全部注入锥形瓶中,测得装置的总质量变化如图乙。
(1)上述过氧化氢溶液完全分解产生氧气的质量是 g。
(2)根据实验数据,通过化学方程式计算20mL过氧化氢溶液中溶质的质量。
(3)已知上述20mL过氧化氢溶液的成本为0.4元,若在实验室用同样的过氧化氢溶液制取600L氧气(密度取1.4g/L),需要的成本是 元,可见在实验时应节约药品。(不计其它成本)
(4)小科连接图甲和图丙装置,用注射器另取4mL同样的过氧化氢溶液,通过直接测量氧气的体积来计算成本。若不考虑导管对实验的影响,以下分析正确的是 。
A.广口瓶中的水面上有少量植物油,能防止氧气溶于水
B.实验前图丙装置中广口瓶内的水量不会影响测量结果
C.读数时量筒中的水面高于广口瓶内的液面导致测得氧气的体积偏小
D.测得氧气的体积等于量筒中增加的水的体积减去加入的过氧化氢溶液的体积
17.某兴趣小组为测定实验室中一瓶过氧化氢溶液中溶质的质量分数,实验测得相关数据如下图所示:
(1)剩余的混合物中二氧化锰的质量为 g,反应生成氧气的质量为 g。
(2)计算该过氧化氢溶液中溶质质量分数。
(3)实验表明硫酸铜溶液在该反应中也能起到二氧化锰的作用。若用5.6g无水硫酸铜代替二氧化锰进行本实验,计算剩余的溶液中溶质的质量分数。(硫酸铜全部溶于水,计算时保留到0.1%)
18.实验室用加热氯酸钾与0.3g二氧化锰混合物制取氧气,加热前称得混合物总质量为24.8g,加热一段时间后,称得剩余固体质量为20.0g。请分析计算:
(1)反应产生氧气的质量为 g。
(2)反应后剩余固体中氯化钾的质量?(写出具体计算过程)
(3)剩余固体中钾元素质量分数为 。
(
强化训练
)
基础强化
1.下列装置及实验(天平未画出)能用来验证质量守恒定律的是( )
A.镁条燃烧 B.红磷燃烧
C.制取氧气 D.蒸馏水食盐水混合
2.如图所示是磷与氧气反应前后的微观示意图(“”表示磷原子,“”表示氧原子),根据质量守恒定律,虚线框中应该是( )
A. B. C. D.
3.抗击新冠病毒期间使用84消毒液进行环境消毒。84消毒液的主要成分是次氯酸钠(NaClO),洁厕灵的主要成分是浓度较高的盐酸(HCl),二者混合使用会发生危险。化学反应方程式为:,请推测X的化学式( )
A.HClO B. C.ClO D.
3.据报道,美国宇航局的专家发明了“月球制氧机”,这种“月球制氧机”利用聚焦太阳能产生的高温使月球土壤发生化学反应制取氧气,据此可推测月球土壤中一定含有
A.氧元素 B.氧气 C.水 D.氧分子
4.关于质量守恒定律的理解,错误的是( )
A.实际参加反应的反应物总质量等于生成物总质量 B.反应前后原子种类和个数不变
C.1g氢气和1g氧气反应能生成2g水 D.煤燃烧后灰渣质量小于煤,也能用质量守恒定律解释
5.下列叙述完全符合质量守恒定律的是( )
A.100g水结成100g冰,质量保持不变
B.50mL水和50 mL乙醇混合后总体积小于100mL
C.在100g过氧化氢溶液中,含有5g过氧化氢和95g水
D.1.2g碳与3.2g氧气恰好完全反应可生成4.4g二氧化碳
6.已知氯酸钾在二氧化锰做催化剂的条件下,生成氯化钾和氧气。下图表示一定质量的氯酸钾和二氧化锰固体混合物受热分解过程中,某变量y随时间的变化趋势,纵坐标表示的是( )
A.固体中氧元素的质量 B.生成氧气的质量
C.固体中二氧化锰的质量 D.固体中钾元素的质量
7.充分加热a克氯酸钾与b克二氧化锰的混合物,留下残余固体c克,则生成氧气的质量为( )
A.(a-b)克 B.(a-b-c)克 C.(a+b-c)克 D.(a-b+c)克
8.图是某化学反应的微观模拟图,以下对该反应前、反应后的说法错误的是( )
A.反应前、后的物质均为混合物 B.反应前、后的分子种类发生变化
C.反应前、后的原子数目不变 D.参加反应的“”分子与“”分子的个数比为4:3
2.对化学方程式“2H2+O22H2O”的叙述正确的是( )
A.氢气加氧气在点燃的条件下反应生成水
B.两个氢气和一个氧气在点燃的条件下反应生成两个水
C.两份质量的氢气和一份质量的氧气在点燃的条件下反应生成两份质量的水
D.氢气和氧气在点燃的条件下反应生成水
3.小新同学在S+O2SO2中获得以下信息:
①该反应中反应物是硫和氧气 ②该反应发生的条件是点燃
③反应前后元素种类和原子个数保持不变 ④反应前后分子总数保持不变
⑤参加反应的硫和氧气的质量比为2:1
其中正确的信息是( )
A.①②③④⑤ B.④⑤ C.①②③ D.①②③⑤
6.(2024秋•镇海区校级期中)下列现象中,符含质量守恒定律的是( )
A.100g固体石蜡变成100g石蜡蒸气
B.24g镁条在氧气中完全燃烧,最后得到40g白色固体
C.5mL氧气和5mL一氧化碳反应,生成10mL二氧化碳气体
D.2g氧气与16g液氧混合,形成18g氧气
7.在一密闭容器中,有X、O2、CO2、H2O四种物质,在一定条件下发生某种反应,反应一段时间后,测得反应前后各物质的质量如表,下列说法正确的是( )
物质
X
O2
CO2
H2O
反应前的质量/g
19
34
6
2
反应后的质量/g
11
待测
28
20
A.表中的待测值为32
B.该反应是置换反应
C.X中一定含有C、H、O元素
D.反应中CO2和H2O的质量比为11:9
8.一定条件下,密闭容器中发生了某一化学反应,涉及的物质为甲、乙、丙、丁,如图为各物质在反应前和反应后某时刻的质量关系。下列说法不正确的是( )
A.x的值是31
B.甲、丁的相对分子质量之比可能为7:11
C.丁可能为单质
D.反应中消耗甲和乙的质量比为7:4
9.下列有关质量守恒定律的认识,不正确的是
A.质量守恒定律为定量揭示化学变化的规律,提供了理论依据
B.通过化学变化,只能改变世界上物质的种类,不能改变物质的总质量
C.随着科技的发展,精密仪器为我们定量研究化学变化创造了条件
D.质量守恒定律揭示了化学变化中宏观物质之间的质量关系,与微观过程无关
10.一定条件下,在一密闭容器内发生某化学反应,并测得反应前后各物质的质量如图所示。下列说法正确的是( )
A.x的值为9
B.该反应中氧气与水的质量变化之比为6:5
C.W由碳、氢两种元素组成
D.W中碳、氢元素质量比为3:1
11.某学习小组用实验验证质量守恒定律,下列说法正确的是( )
A.甲、乙、丙、丁实验,都符合质量守恒定律 B.若乙实验中装置漏气,天平最后不平衡
C.丙实验容器敞口,不能验证质量守恒定律 D.丁实验生成物的质量等于参加反应的镁条质量
12.小乐为了检验气体X(纯净物),进行了如图所示实验。观察到实验①中干冷烧杯内壁有水珠,实验②中澄清石灰水变浑浊。则对气体X分析正确的是( )
A.根据实验①的现象,说明气体X含氢、氧元素
B.根据实验①②的现象,说明气体X具有助燃性
C.根据实验①②的现象,说明气体X为甲烷气体
D.根据实验①②的现象,说明气体X一定含碳、氢元素
13.一定条件下,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.丁是该反应的催化剂
B.该反应的基本类型是分解反应
C.该反应中乙、丙的质量比为3:17
D.该反应巾甲、丙的相对分子质量比为14:17
14.某物质W在氧气中充分燃烧后,生成了4.4克CO2和3.6克的H2O,消耗的O2为6.4克,则W中所含有的元素判断正确的是( )
A.一定含有C、H元素,不含O元素 B.一定含有C、H元素,可能有O元素
C.一定含有C、H、O三种元素 D.条件不足,不能判断
15.在一个密闭容器中放入甲、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如下表所示。下列说法正确的是( )
物质
甲
乙
丙
丁
反应前质量/g
10
0.3
4.8
2.8
反应后质量/g
3.2
待测
8
6.4
A.待测值为0.6 B.此反应可表示为:丙+丁→甲
C.反应中甲和丁变化的质量比为1:2 D.甲一定是化合物
16.在一个密闭容器中放入M、N、Q、P四种物质,在一定条件下发生化学反应,一段时间后,测得有关数据如下表所示,则关于此反应认识不正确的是( )
物质
M
N
Q
P
反应前质量(克)
18
1
2
32
反应后质量(克)
x
26
2
12
A.该变化的基本反应类型是分解反应 B.反应后物质x的值为13
C.参加反应的M、P的质量比为1∶4 D.物质Q可能是该反应的催化剂
17.在一个密闭容器中放入X、Y、Z、Q四种物质,在一定条件下发生化学反应,一段时间后,测得有关数据如下表,则下列关于反应的认识,正确的是( )
物质
X
Y
Z
Q
反应前质量/g
20
2
1
37
反应后质量/g
待测a
32
待测b
12
A.a的取值范围:0≤a≤16 B.该反应类型一定属于化合反应
C.当a=15时,物质Z在反应中起催化作用 D.当b=l时,反应中X、Q的相对分子质量比为1:5
18. 常用燃烧法测定有机物的组成。现取2.3g某有机物在足量的氧气中完全燃烧, 生成4.4gCO2 和2.7 gH2 O。对该物质的组成有下列推断, 其中正确的是( )
①一定含 C、H 元素 ②一定不含 O 元素 ③可能含 O 元素 ④一定含O 元素⑤分子中C、H的原子个数比为2:5 ⑥分子中C、H、O的元素质量比为12:3:8
A.①②⑤ B.①④⑥ C.①③⑤ D.①④⑤
19.为测定实验室中氯酸钾样品(杂质不参与反应)的纯度,取一定量该样品进行加热,不同时刻固体质量数据如图所示。
(1)t1时刻产生的氧气质量是 。
(2) t3——t4时段剩余固体质量不变的原因 。
(3)列式计算该样品中氯酸钾的纯度
20.实验室制取氧气时,某同学取质量为x的高锰酸钾加热,记录产生氧气的质量与反应时间的关系如图1所示,请回答下列问题:
(1)t0~t1和 t4~t5时段固体质量都不变,为什么?
(2)请根据图中数据计算高锰酸钾的质量 x为多少? (写出计算过程)
(3)请在图2坐标中,画出固体中锰元素质量在 t0~t5时段变化示意图。
21.实验室常用一定质量分数的过氧化氢溶液制取氧气。某同学实验前称得一定质量分数的过氧化氢溶液42.5克,加入1克MnO2,完全反应后称得剩余物质的质量总和为41.9克。计算:
(1)反应后MnO2的质量。
(2)反应中放出氧气的质量。
(3)实验中加入的过氧化氢溶液的质量分数。
22.小金取氯酸钾与二氧化锰的混合物30g放在大试管中加热,过一段时间后,停止加热,冷却,称得剩余固体的质量为26.16g,然后继续加热,至不再有气体释放为止,第二次收集到的氧气为5.76g。
(1)共收集到O2多少克?
(2)原混合物中有多少克MnO2?
(3)第一次加热后剩余的26.16g固体中含有几种物质?各多少克?
23.最近网络有一个很有趣的实验:用一定比例的过氧化氢溶液和碘化钾、洗洁精为原料,在量筒中混合后竟然出现了大量细腻的泡沫,因此形象的比喻为“大象牙膏”。此实验对过氧化氢溶液的溶质质量分数有一定要求。小军想通过设计实验测定所用过氧化氢溶液的溶质质量分数。分别准备两个烧杯,一个烧杯放入40g一定浓度的双氧水,另外一个烧杯放入20mL水、10mL 洗洁精和10mL饱和的碘化钾溶液。用电子天平称得水槽、量筒、烧杯和反应物的总质量为525.5g。将两个烧杯中的物质全部倒入量筒中,反应结束后,用电子天平称得水槽、量筒、烧杯和剩余物质总质量为519.1g。根据上述实验回答下列问题:
(1)写出检验产生气体的方法: 。
(2)请计算该样品中过氧化氢的质量分数?
(3)该实验中,测出双氧水的溶质质量分数比标注的偏小,原因可能是 。(至少写出一条)
24.小金在实验课时称取16.1g混有杂质的高锰酸钾固体,加热至质量不再减少(杂质不发生变化),冷却后称量固体的质量为14.5g。
(1)反应时生成氧气的质量为 g;
(2)请列式计算反应前固体中高锰酸钾的质量。
25.为测试学生的实验和计算能力,老师准备了一瓶没有贴标签的过氧化氢溶液,同学们取部分溶液进行了如下实验,请结合实验回答下列问题:
(1)产生氧气的质量为 g。
(2)计算该过氧化氢溶液中溶质的质量分数。
26.现有氯酸钾26g和2g二氧化锰的混合,待反应一段时间后,将试管冷却、称量,得到剩余固体18.4g.求:
(1)制得氧气多少克?
(2)剩余固体中含有哪些物质?各为多少克?
(3)氯酸钾的分解率是多少?(保留到0.1%)
27.某同学采用如图装置,用一些植物的器官来代替二氧化锰作催化剂,分解H2O2制取氧气,实验数据记录如表所示。
序号
H2O2溶液的质量/g
H2O2溶液的溶质质量分数
植物的器官及质量
收集气体的体积/mL
收集气体的时间/min
1
17
15%
大颗粒胡萝卜16g
80
18
2
17
15%
大颗粒马铃薯16g
80
10.5
3
17
15%
小颗粒马铃薯16g
80
4
请依据上述信息分析:
(1)每次实验结束后,理论上来说大颗粒胡萝卜的质量 小颗粒马铃薯的质量。(选填“<”、“>”、“=”)
(2)当量筒内的水达到80mL时,打开广口瓶的橡皮塞,立即将带火星的木条伸入瓶内,却发现木条不能复燃。请你解释木条不能复燃的原因是 。
(3)计算:17g15%的H2O2溶液中的溶质完全分解,能制取氧气多少升?(氧气密度是1.43g/L,保留两位小数。)
28.某同学向过氧化氢溶液中加入二氧化锰制取氧气,相关数据如下:
反应前物质的质量/g
充分反应后物质的质量/g
过氧化氢溶液
二氧化锰
固体与液体混合物质量
68.0
0.1
66.5
请计算:
(1)该同学制得氧气的质量为 g。
(2)该同学所用过氧化氢溶液中过氧化氢的质量。
29.某同学从定量角度研究过氧化氢溶液制取氧气的过程,对原实验进行部分改进,增加了称量操作.具体做法是:取溶质质量分数为10%的过氧化氢溶液和少量的二氧化锰放入气体发生装置,并对反应前后混合物的质量进行称量,记录如下:
反应过程
反应前
反应后
质量变化(不含容器质量)
34.3g
32.7g
若反应后,双氧水分解完全且氧气全部逸出,试回答:
(1)制得氧气的质量为 克。
(2)请你列式计算所取过氧化氢溶液的质量为多少克?
30.某同学在研究质量守恒定律的实验过程中,记录了如下数据(已知Fe+SFeS):
第一次
第二次
第三次
硫粉的质量/g
16
32
32
铁粉的质量/g
28
28
56
硫化亚铁(FeS)的质量/g
44
44
88
(1)第 次实验,反应物恰好完全反应。
(2)通过实验说明,参加反应的各物质之间存在着比例关系,从如表可知 。
(3)若该同学要进行第四次实验,如果要将48克硫粉完全反应,则需要铁粉多少克?能生成硫化亚铁多少克?(写出计算过程)
素养提升
1.A、B、C三种不同分子的模型分别为“”、“”、“”,如图为三种物质之间发生化学反应前后的状况,则该反应的化学方程式中,A、B、C三物质的化学式前的系数之比为( )
A.3:1:2 B.4:1:3 C.4:1:2 D.3:1:3
2.在反应2A+3B=2C+4D中,A与B的相对分子质量之比为1:1,用一定质量的A与12克B恰好完全反应,生产11克C,则下列说法中错误的是( )
A.若A的相对分子质量是32,则C的相对分子质量是88 B.B与D的相对分子质量之比是16:9
C.同时生成D的质量是9克 D.反应中,A与C的质量之比是8:11
3.木炭和氧气质量比的取值范围影响燃烧产物的种类,见下面数轴一目了然:
现在一个密闭的容器中放有6g炭粉和充有10g氧气,用电火花引燃,使两者进行充分的反应,则生成的物质是( )
A.CO B.CO2 C.CO和CO2 D.条件不足,无法确定
4.充分反应27g的铝与50g的氧气后得到固体物质的质量为( )
A.51g B.77g C.75g D.65g
5.现有氢气和氧气的混合气体10克,充分燃烧后,恢复到室温,气体质量减少了9克,则原混合气体的成分不可能是( )
A.1克氢气和9克氧气 B.2克氢气和8克氧气
C.5克氢气和5克氧气 D.氢气占总量的20%
6.12克碳和16克氧气反应,最多可得到一氧化碳( )
A.22克 B.20克 C.28克 D.30克
7.将一定质量的a、b、c、d四种物质放入一密闭容器中,在一定条件下反应一段时间后,测得反应后各物质的质量如下表。下列说法中正确的是( )
物质
a
b
c
d
反应前质量/g
8.4
4.0
3.2
2.8
反应后质量/g
7.2
7.2
x
2.8
A.d可能是催化剂 B.反应后c物质的质量为5.2 g
C.c物质中元素的种类,一定等于a、b两种物质中元素的种类 D.a和b是反应物
8.某密闭容器中有X、氧气和二氧化碳三种物质,在一定条件下充分反应,测得反应前后各物质的质量如下表。根据表中信息,判断下列说法正确的是( )
物质
X
O2
CO2
H2O
反应前质量/g
16
70
1
0
反应后质量/g
0
待测
45
36
A.该反应为不属于氧化反应 B.Ⅹ中一定含有碳、氢两种元素
C.表中“待测”值为5 D.反应生成的CO2和H2O的质量比为45:36
9.现有一定质量的有机物A在空气中完全燃烧只生成8.8克二氧化碳和5.4克的水。下列有关说法正确的是( )
A.有机物A是由碳、氢两种元素组成的 B.有机物A中一定含有碳、氢、氧三种元素
C.有机物A是由二氧化碳和水组成的 D.有机物A中一定含有碳、氢两种元素,可能含有氧元素
10.1.6g某物质在氧气中完全燃烧,生成4.4g二氧化碳和3.6g水,关于该物质的组成有下列判断:①一定含C、H元素;②一定不含O元素:③可能含O元素:④一定含O元素;⑤分子中C、H原子个数比为1∶2;⑥分子中C、H原子个数比为1∶4。其中正确的是( )
A.①②⑤ B.①②⑥ C.①③⑥ D.①④⑤
11.一定条件下,甲、乙混合后发生化学反应,测得反应前后各物质的质量变化如下表所示。下列说法中不正确的是( )
物质
甲
乙
丙
丁
反应前的质量/g
50
0.5
0
0
反应后的质量/g
23
x
24
3
A.x的值等于0.5 B.甲一定是化合物
C.丙和丁的质量变化比为8∶1 D.该反应属于化合反应
12.在一密闭容器中发生某反应,其中甲、乙、丙、丁四种物质的质量变化如表所示,下列判断不正确的是( )
物质
甲
乙
丙
丁
反应前质量(g)
10
16
0
0
反应中质量(g)
m2
1.6
反应后质量(g)
m1
0
15.2
6.4
A.m1的值是4.4 B.m2的值是4
C.甲、丁间反应的质量比为7:8 D.甲和乙是反应物
13.某项目化学习小组设计了一种潜水自救装置,进行了以下项目化学习。当达到设定安全深度时,反应盒中的两种物质混合开始反应产生气体,气囊快速充气上浮,将潜水运动员拉回到水面。反应盒中发生的主要反应为10Na+2KNO3+6SiO2═5Na2SiO3+K2SiO3+X,其中X的化学式为( )
A.NO B.Na3N C.NO2 D.N2
14.在A+B=C+D的化学反应中,20gA和10gB恰好完全反应生成5gC.若当D的式量为74.5,5gA和5gB发生反应时,生成D的质量是( )
A.2.62g B.3.46g C.4.27g D.6.25g
15.在反应X+2Y=R+2M中,已知R和M的相对分子质量之比为22:9,当1.6gX与Y完全反应后生成4.4gR,则在此反应中Y和M的质量比是( )
A.16:9 B.23:9 C.32:9 D.46:9
16.在密闭容器中有甲、乙、丙、丁四种物质,在一定条件下,测得反应前后各物质的质量如图所示,下列说法错误的( )
A.甲可能是单质
B.该反应是化合反应
C.丙可能是催化剂
D.反应前后乙和丁变化的质量比为7:25
17.某纯净的有机化合物2.6克,在纯氧中充分燃烧,生成8.8克二氧化碳和1.8克水,该物质组成中( )
A.一定含有C、H、O三种元素
B.一定含有C、H元素不含有O元素
C.一定含有C、H元素,可能含有O元素
D.不能确定
18.在一个密闭容器中放入甲、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如下表所示。下列说法正确的是( )
物质
甲
乙
丙
丁
反应前质量/g
10
0.3
4.8
2.8
反应后质量/g
3.2
待测
8
6.4
A.待测值为0.6 B.此反应可表示为:丙+丁→甲
C.反应中甲和丁变化的质量比为1:2 D.甲一定是化合物
19.有A、B、C三种物质各1.5克,发生了如下的化学反应:A+B+C→D,充分反应后生成3.0克的D.在残留物中再加入1.0克A,反应继续进行.待反应再次停止,反应物中仅剩余有C.以下结论正确的是( )
A.第一次反应停止时B剩余0.9克 B.第一次反应停止时C剩余0.9克
C.参加反应A与C的质量比是5:3 D.第二次反应停止时C剩余0.9克
20. 常用燃烧法测定有机物的组成。现取2.3g某有机物在足量的氧气中完全燃烧, 生成4.4gCO2 和2.7 gH2 O。对该物质的组成有下列推断, 其中正确的是( )
①一定含 C、H 元素 ②一定不含 O 元素 ③可能含 O 元素 ④一定含O 元素⑤分子中C、H的原子个数比为2:5 ⑥分子中C、H、O的元素质量比为12:3:8
A.①②⑤ B.①④⑥ C.①③⑤ D.①④⑤
21.如图所示是磷与氧气反应前后的微观示意图(“”表示磷原子,“”表示氧原子),根据质量守恒定律,虚线框中应该是( )
A. B. C. D.
22.图是某化学反应的微观模拟图,以下对该反应前、反应后的说法错误的是( )
A.反应前、后的物质均为混合物
B.反应前、后的分子种类发生变化
C.反应前、后的原子数目不变
D.参加反应的“”分子与“”分子的个数比为4:3
23.下列现象中,符含质量守恒定律的是( )
A.100g固体石蜡变成100g石蜡蒸气
B.24g镁条在氧气中完全燃烧,最后得到40g白色固体
C.5mL氧气和5mL一氧化碳反应,生成10mL二氧化碳气体
D.2g氧气与16g液氧混合,形成18g氧气
24.下列关于化学反应X2+3Y2═2Z的叙述错误的是( )
A.Z的化学式为XY3
B.该方程式可表示每1个X2分子与3个Y2分子反应生成2个Z分子
C.若agX2完全反应生成bgZ,则同时消耗(b-a)gY2
D.若X2和Y2的相对分子质量分别是M和N,则Z的相对分子质量为(M+N)
25.下列现象不能用质量守恒定律解释的是( )
A.3g碳与10g氧气充分反应后,得到二氧化碳的质量为11g B.酒精敞口放置一段时间后质量变小
C.铁丝燃烧,生成物的质量比铁丝的质量大 D.蜡烛燃烧后质量变小
26.在一定的条件下,向一密闭的容器内加入A、B、C、D四种物质各20g,充分反应后,测定其质量,得到数据如下表,下列说法不正确的是( )
物质
A
B
C
D
反应前质量(g)
20
20
20
20
反应后质量(g)
20
30
未知
14
A.物质A可能是该反应的催化剂 B.容器内发生了化合反应
C.反应后容器内C的质量为 D.其化学方程式为:
27.在一密闭容器中,有甲、乙、丙、丁四种物质,反应前各物质的质量关系如下图刻度纸所示(例如:丙的质量为5g,丁的质量为3g),充分反应后,在同一张刻度纸上再次记录各物质的质量变化:刻度线I向左移动16格;刻度线II向左移动8格;刻度线III向左移动8格。下列说法不正确的是( )
A.该反应是分解反应 B.丙可能是催化剂
C.反应后丁的质量为8g D.反应生成的乙和丁的质量比为1:1
28.在一密闭容器中加入甲、乙、丙、丁四种物质,在一定条件下发生化学反应,测得反应前及、时刻各物质质量变化情况,如图所示。则下列说法正确的是( )
A.该反应为分解反应
B.反应中丙、丁质量的变化量之比为3:1
C.时刻丙物质的质量为11g
D.丙、丁两种物质所含元素种类与甲相同
29.已知同温同压下,气体体积比等于气体的分子数目之比。常温常压下,向盛有一定量氢气的密闭容器通入氧气,用电火花点燃,使其充分反应,恢复至常温常压。测得不同时刻容器中剩余气体的体积与通入氧气的体积关系如表所示。下列说法不正确的是( )
时刻
通入氧气体积/ml
1
2
3
4
5
剩余余气体的体积/ml
6
4
2
x
1
A.时刻表示氢气与氧气恰好反应
B.氢气的起始体积为8mL
C.某时刻容器中剩余气体为2mL,则通入氧气的体积可能为6mL
D.时刻后,若通入的氧气体积为VmL,则剩余气体体积为
30.某化学反应的微观过程如下示意图。下列说法不正确的是( )
A.该反应中涉及两种氧化物 B.该反应前后原子个数、种类、质量均不变
C.的相对分子质量是16 D.参加反应的两种的分子个数比为1:3
31.一定质量的高锰酸钾放在试管中加热的过程中,某变量随加热时间的变化趋势如图所示,则纵坐标可以表示( )
A.试管中高锰酸钾的质量 B.试管中固体的总质量
C.试管中锰元素的质量 D.反应生成的质量
32.在A+B=C+D的化学反应中,20gA和10gB恰好完全反应生成5gC.若当D的式量为74.5,5gA和5gB发生反应时,生成D的质量是( )
A.2.62g B.3.46g C.4.27g D.6.25g
33.在反应X+2Y=R+2M中,已知R和M的相对分子质量之比为22:9,当1.6gX与Y完全反应后生成4.4gR,则在此反应中Y和M的质量比是( )
A.16:9 B.23:9 C.32:9 D.46:9
34.某纯净的有机化合物2.6克,在纯氧中充分燃烧,生成8.8克二氧化碳和1.8克水,该物质组成中( )
A.一定含有C、H、O三种元素 B.一定含有C、H元素不含有O元素
C.一定含有C、H元素,可能含有O元素 D.不能确定
35.将甲烷在高温等条件下转化为其它有机物是重要的研究课题,某研究发现使用特殊催化剂(CeO2、Cu2O、Cu的混合物),在反应混合物中加入乙能够更有效地将甲烷转化为丙,该反应原理如图所示,下列说法错误的是( )
A.甲烷是重要的化石能源 B.丙的化学式是CH3OH
C.乙是氧化物 D.参加反应的甲和乙的质量比是1:1
36.甲醛是一种防腐剂,如图是甲醛燃烧的微观示意图。有关说法错误的是( )
A.该反应为置换反应 B.参加反应的两种物质的质量比为15:16
C.生成物均由两种元素组成 D.反应前后分子总数不变
37.如图是课本中验证质量守恒定律的实验装置,图甲的锥形瓶中盛有少量白磷,图乙的锥形瓶盛有硫酸铜溶液,小试管中盛有氢氧化钠溶液。小科利用该实验装置实验时,下列说法中错误的是( )
A.用甲装置实验时,若白磷不足,对实验的结果无影响
B.用甲装置实验时,若去掉锥形瓶的橡胶塞,会影响实验的结果
C.用乙装置实验时,两种溶液混合后,观察到有蓝色絮状沉淀产生
D.若将乙装置的两种溶液分别换成水和酒精,也能验证质量守恒定律
38.在反应X+2Y=R+2M中,已知R和M的相对分子质量之比为22:9,当1.6gX与Y完全反应后生成4.4gR,则在此反应中Y和M的质量比是( )
A.16:9 B.23:9 C.32:9 D.46:9
39.一定条件下,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.丁一定是该反应的催化剂
B.该反应的基本类型是分解反应
C.该反应中乙、丙的质量比为7∶10
D.该反应中甲、丙的质量比为14∶17
40.一定条件下,在一密闭容器内发生某化学反应,并测得反应前后各物质的质量如图所示。下列说法正确的是( )
A.x的值为9
B.该反应中氧气与水的质量变化之比为6:5
C.W由碳、氨两种元素组成
D.W中碳、氢元素质量比为3:1
41.小明查阅资料得知:除二氧化锰外,许多水果对过氧化氢分解也有催化作用。为了探究苹果质量对过氧化氢分解速度的影响,用如图甲所示装置(固定装置未画出)进行以下实验。
①检查装置气密性。
②称取1克苹果,切成小块放入烧瓶中,量取10毫升溶质质量分数为5%的过氧化氢溶液倒入烧瓶中,迅速塞紧塞子,当液滴移至A点时开始计时。
③当观察到液滴恰好移至B点时(AB间玻璃管容积为6毫升),记录所需时间。
④依次用不同质量的苹果重复步骤②和③,记录并处理数据,结果如图乙。
(1)如何检查甲装置的气密性: 。
(2)本实验可得出的结论是: 。
(3)若用30毫升5%的过氧化氢溶液与6克苹果重复上述实验,预测实验中步骤③记录的时间是
秒。
42.某同学采用如图装置,用一些植物的器官来代替二氧化锰作催化剂,分解H2O2制取氧气,实验数据记录如表所示。
序号
H2O2溶液的质量/g
H2O2溶液的溶质质量分数
植物的器官及质量
收集气体的体积/mL
收集气体的时间/min
1
17
15%
大颗粒胡萝卜16g
80
18
2
17
15%
大颗粒马铃薯16g
80
10.5
3
17
15%
小颗粒马铃薯16g
80
4
请依据上述信息分析:
(1)每次实验结束后,理论上来说大颗粒胡萝卜的质量 小颗粒马铃薯的质量。(选填“<”、“>”、“=”)
(2)当量筒内的水达到80mL时,打开广口瓶的橡皮塞,立即将带火星的木条伸入瓶内,却发现木条不能复燃。请你解释木条不能复燃的原因是 。
(3)计算:17g15%的H2O2溶液中的溶质完全分解,能制取氧气多少升?(氧气密度是1.43g/L,保留两位小数。)
43.某兴趣小组的同学设计了如图所示的四个实验来验证质量守恒定律(称量仪器未画出)。
(1)实验甲中发生反应的化学方程式为 。
(2)小组同学讨论后认为,甲、乙、丙三个实验中,实验 丙 不能直接用于验证质量守恒定律,被否定的原因是 。
(3)丁实验时将锥形瓶倾斜使两溶液接触,立即发生化学反应,其反应的原理为:Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O。
该实验的现象是 :待完全反应后,将其置于电子天平上称量(称量精度更高),所得数据比反应前的小。若整个操作过程无差错,则造成上述实验误差的原因是 。
44.质量守恒定律的发现,凝聚了许多科学家的心血。
材料一:早在17世纪,英国化学家波义耳在一个密闭容器中加热金属,得到了金属灰,然后打开容器盖,再次称量金属灰的质量,发现金属灰的质量比反应前的金属质量大。
材料二:1756年,俄国化学家洛蒙诺索夫在一个密闭的容器中加热金属锡,生成了白色的氧化锡,但容器和容器里的物质的总质量,在燃烧前后并没有发生变化。于是他认为在化学变化中物质的质量是守恒的,因此提出了质量守恒假说。
材料三:1774年,拉瓦锡用精确的定量实验在密封容器中研究氧化汞的分解与生成中各物质的质量之间的关系,再次对该假设加以论证。
请回答以下问题:
(1)拉瓦锡的实验证实了洛蒙诺索夫的假说,小明认为波义耳实验否定了该假说,你是否赞同小明的观点,请说明理由。
(2)小明建构了以下模型来从微观角度分析质量守恒定律,请你补充完整。
(3)为了进一步证实质量守恒定律,小明设计了如下四种实验方案,你觉得可行的是 (可多选)
(
1
)
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$$
3.3质量守恒及化学方程式
知识点一 质量守恒定律
【思考与讨论】
①木头燃烧后变成了灰烬,质量减少了。这是什么原因?难道燃烧真的可以使物质的总质量变少吗?
木头燃烧时,会生成二氧化碳气体,气体逸到空气中,所以固体质量好像变少了。但有的燃烧会发生时,固体质量可能增加了,如铁在氧气中燃烧,固体质量变大了。
②铁生锈时,质量变大了。这个反应可以使物质的总质量变大吗?
铁生锈时质量变大了,是因为铁与空气中的水和氧气等
物质发生了化学变成生成固态的锈,使得固体的质量好像变大了。
1.质量守恒定律概念:在化学反应中,参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。
2.质量守恒定律实质:参加反应的各物质分子分解成原子,原子重新组合成新的分子的过程。反应前后元素的种类没变;原子的种类和数量都没有改变,原子间只是进行重新组合,因此反应前后各物质的质量总和必然相等。
3.质量守恒定律理解:五个不变,两个一定改变,一个可能改变:
4.质量守恒定律的应用:(1)求反应物与生成物的质量(2)反应物或生成物的化学式(3)判断是否全部反应
知识点二 化学方程式
1.定义:用物质的化学式表示化学反应的式子(能直接反映质量守恒定律)。
例如:碳在氧气中点燃 磷在氧气中点燃 双氧水的分解
2.化学方程式表示的意义:
①.表示什么物质参加反应,结果生成了什么物质。
②.表示反应在什么条件下进行。
③.表示各物质之间原子和分子的个数比。
④.表示反应物、生成物各物质间的质量比。(结合上面化学方程式说明)
3.化学方程式的读法:
“+”读作“和”、“与”或“跟”,“===”读作“生成”
4.化学方程式的书写:
(1)书写原则:(1)以客观事实为依据;(2)遵循质量守恒定律。
(2)书写规则:左写反应物,右写生成物;写对化学式,系数要配平;中间连等号,条件须注明,气体和沉淀。
5.化学方程式的配平:反应前后原子种类和数目保持不变
注意点:配平时只要在化学式前加数字(即化学计量数),不能改变化学式
常见的方法:
(1)最小公倍数法
如:配平Al + Fe3O4 → Fe + Al2O3
求出每一种原子在反应前后的最小公倍数;
使该原子在反应前后都为所求出的最小公倍数;
一般先从氧原子入手,再配平其他原子。
第一步:配平氧原子 Al + 3Fe3O4 → Fe + 4Al2O3
第二步:配平铁和铝原子 8Al + 3Fe3O4 → 9Fe + 4Al2O3
第三步:配平的化学方程式: 8Al + 3Fe3O49Fe + 4Al2O3
(2) 观察法
如:配平H2O + Fe →Fe3O4 + H2
1 从化学式较复杂的一种生成物推求有关反应物化学式的化学计量数和这一生成物的化学计量数;
2 根据求得的化学式的化学计量数,再找出其它化学式的倾泄计量数,这样即可配平。
第一步:配平氧原子 4H2O + Fe →Fe3O4 + H2
第二步:配平氢原子、铁原子 4H2O + 3Fe →Fe3O4 + 4H2
第三步:配平后的化学方程式: 4H2O + Fe Fe3O4 + 4H2
(3)奇数配偶法
如:配平FeS2 + O2 → Fe2O3 + SO2
适用条件:方程式中所配元素的原子个数的奇数只出现一次。
1 找出在化学反应中出现次数最多的元素;
2 从原子数为单数的元素入手(一般为氧元素)。即乘2;
3 由已推求出的化学计量数决定其它化学式的化学计量数。
第一步:在Fe2O3前乘2 FeS2 + O2 → 2Fe2O3 + SO2
第二步:配平铁原子 4FeS2 + O2 → 2Fe2O3 + SO2
第三步:配平硫原子 4FeS2 + O2 → 2Fe2O3 + 8SO2
第四步:配平氧原子。配平后的化学方程式为:4FeS2 + 11O22Fe2O3 + 8SO2
(4) 归一法
如:配平:
适用条件:如大多数碳氢化合物或含碳氢氧的化合物与氧气的反应,以及某些分解反应。
先设定的系数为1,则确定CO2的系数为2,H2O的系数为3。
因为方程式右边氧原子总数为7,中有一个氧原子,可确定O2的系数为3。
配得结果为
知识点三 依据化学方程式进行计算
1、由于化学方程式能表示反应前后各物质的质量关系,因此可以利用化学方程式计算化学反应中各成分的 质量 。
2、根据化学方程式计算的一般步骤:设未知量→写出 化学方程式 →写出相关物质的 相对分子质量 和已知量→列出 比例式 、求解→对问题做出简明回答。
题型一 质量守恒定律实验探究
1.下列实验装置不能用来证明质量守恒定律的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】试题分析:根据具体反应分析。
A、由于氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液反应时,生成的氢氧化铜沉淀仍在烧杯中,所以反应前后,烧杯中的质量不变,故能用于证明质量守恒定律;
B、由于是在密闭容器中完成白磷的燃烧,所以,反应前后,密闭容器中的质量不变,故能用于证明质量守恒定律;
C、由于整个装置为密闭容器,生成的气体没有逸出,所以,反应前后,密闭容器中的质量不变,故能用于证明质量守恒定律;
D、由于滴加氢氧化钠溶液后,容器通过长颈漏斗与外界相通,则未反应的氢氧化钠溶液会和外界的二氧化碳反应,故不能用于证明质量守恒定律。故选D
考点:质量守恒定律的实验探究
点评:根据质量守恒定律可知,化学反应前后物质的质量总和是相等的,所以解答本题就要记住,验证质量守恒定律有气体参加或生成的反应需在密闭容器中进行。
2.下列四幅图中的实验,能验证质量守恒定律的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】(1)化学反应中,参加化学反应的各物质的总质量等于反应后生成的各物质的总质量。
质量守恒的原因是:【宏观上】化学反应前后元素的种类和质量没有改变;【微观上】在化学反应中,反应前后原子的种类、数目和质量没有改变;所以,化学反应前后物质的质量总和必然相等。
(2)验证质量守恒定律注意事项:①一般要有明显实验现象。
②有气体参与或者有气体生成(或有白烟生成),必须在密闭体系中进行实验。
③对于有气体产生实验,一般不用气球形成密封装置,因为空气对气球的浮力会对天平平衡产生影响。
【解答】A、玻璃管与外界空气相连,为开放环境,外界空气中的氧气也会参与反应,故A遵循质量守恒定律,但不能证明质量守恒定律;
B、氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液反应生成硫酸钠和氢氧化铜沉淀,无气体参与反应或生成,所有物质均在装置内,遵循且能证明质量守恒定律;
C、盐酸和碳酸钙反应生成的CO2气体会外逸,遵循但不能证明质量守恒定律;
D、酒精和水不发生化学反应,不遵循质量守恒定律,不能证明质量守恒定律。
3.某化学学习小组用如图所示实验验证质量守恒定律。下列说法错误的是( )
A.做甲实验时,若取用红磷的量不足,对实验结果没有影响
B.乙实验中最后天平不平衡,此现象能用质量守恒定律解释
C.丙实验的反应在敞口容器中进行仍成功验证了质量守恒定律,原因是该反应不消耗气体也不产生气体
D.进行丁实验时,如果在燃着的镁条上方罩上玻璃罩,使生成物全部收集起来称量,理论上生成物的质量等于参加反应的镁条的质量
【答案】D
【解析】化学反应遵循质量守恒定律,即参加反应的物质的质量之和,等于反应后生成的物质的质量之和,是因为化学反应前后,元素的种类不变,原子的种类、总个数不变。
【解答】A、做甲实验时,若取用红磷的量不足,对实验的结果没有影响,因为无论红磷是否完全反应,装置内外的物质灭火交换,天平都保持平衡,选项正确;
B、乙实验中,石灰石和稀盐酸反应生成二氧化碳气体,产生的气体逸散到空气中,反应后剩余物质的质量减小,所以最后天平不平衡,但反应属于化学变化,仍能够用质量守恒定律解释,选项正确;
C、硫酸铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,此反应不消耗气体也不生成气体,所以能验证质量守恒定律,选项正确;
D、如果在燃着的镁条上方罩上玻璃罩,使生成物全部收集起来称量,由于镁条与氧气结合产生氧化镁质量增加,则生成物质量大于参加反应的镁条的质量,选项错误。
故答案为:D。
4.初二某化学兴趣小组同学依据教材实验对化学反应前后质量变化进行了探究。
【查阅资料】碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳气体。
【实验装置设计】甲、乙、丙小组同学分别设计如图装置。
(1)【讨论与探究】甲小组实验中,白磷燃烧时,实验现象是 。
(2)请根据乙组和丙组设计的“质量守恒定律”的实验装置进行探究,并按要求完成乙组和丙组。
①乙组实验结束后可观察到天平 (是或否)平衡;此反应 (填“遵守”或“不遵守”)质量守恒定律。
②丙组过氧化氢溶液分解反应前后各物质质量总和的测定,得出参加化学反应的各物质的质量总和
(填“大于”、“等于”或“小于”)反应后生成的各物质的质量总和。
(3)【反思与交流】通过甲、乙、丙小组实验的探究,你得到的启示是:当有气体参与或有气体生成的反应,如果要验证质量守恒定律,需在 的容器中进行。
【答案】(1)剧烈燃烧,产生白烟,放热;气球膨胀。
(2)①否;遵守。
②等于。
(3)密封装置。
【解答】解:(1)【讨论与探究】甲小组实验中,白磷燃烧时,实验现象是剧烈燃烧,产生白烟,放热;气球膨胀。
故答案为:剧烈燃烧,产生白烟,放热;气球膨胀。
(2)①乙组实验结束后可观察到天平不平衡,是因为反应生成的二氧化碳逸出装置;此反应遵守质量守恒定律。
故答案为:否;遵守。
②丙组过氧化氢溶液分解反应前后各物质质量总和的测定,得出参加化学反应的各物质的质量总和 等于反应后生成的各物质的质量总和。
故答案为:等于。
(3)【反思与交流】通过甲、乙、丙小组实验的探究,你得到的启示是:当有气体参与或有气体生成的反应,如果要验证质量守恒定律,需在密封装置的容器中进行。
故答案为:密封装置。
5.某化学课外小组同学用如图所示实验探究质量守恒定律。
(1)实验A在瓶底铺一层细沙的目的是 。此实验过程中产生的现象 。(写一种即可)
(2)实验B将烧杯放在天平上用砝码平衡,然后倾斜烧杯使硫酸铜溶液与铁钉接触,可观察到铁钉表面有红色固体析出,反应的化学方程式是: ;一段时间后,再把烧杯放在天平上,天平的指针 (填“向左偏转”“向右偏转”或“不偏转”)。
(3)有同学得到的错误结论是“C实验说明质量不守恒”。你认为C实验天平不平衡的原因是 ,以此实验可知,验证质量守恒定律时,对于有气体参加的反应,应在 容器中进行实验。
【答案】(1)防止锥形瓶受热不均而炸裂;白磷燃烧产生大量白烟或气球先变大后变小。
(2)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu;不偏转。
(3)生成的CO2散到空气中;密闭。
【解答】解:(1)实验A在瓶底铺一层细沙的目的是防止锥形瓶受热不均而炸裂。此实验过程中产生的现象:白磷燃烧产生大量白烟或气球先变大后变小。
(2)实验B将烧杯放在天平上用砝码平衡,然后倾斜烧杯使硫酸铜溶液与铁钉接触,可观察到铁钉表面有红色固体析出,反应的化学方程式是Fe+CuSO4=FeSO4+Cu;一段时间后,再把烧杯放在天平上,天平的指针不偏转。
(3)有同学得到的错误结论是“C实验说明质量不守恒”。C实验天平不平衡的原因是反应生成的二氧化碳逸出装置,以此实验可知,验证质量守恒定律时,对于有气体参加的反应,应在密闭容器中进行实验。
故答案为:(1)防止锥形瓶受热不均而炸裂;白磷燃烧产生大量白烟或气球先变大后变小。
(2)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu;不偏转。
(3)生成的CO2散到空气中;密闭。
6.小舟选用白磷、锥形瓶、气球、天平等药品和器材,探究化学反应中物质质量的变化规律,装置如图。
【实验思路】先确认化学反应已经发生,再比较反应物的质量总和生成物的质量总和是否相等。
【实验步骤】
I、锥形瓶内装入白磷,塞紧瓶塞放在天平托盘上,调节平衡;
Ⅱ、取下锥形瓶,将瓶塞上的铁丝在酒精灯上烧红后,接触引燃白磷,并立即塞紧瓶塞;
Ⅲ。待反应结束冷却后,将锥形瓶放回天平托盘上,观察 。
【实验结论】参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。
【交流反思】
(1)要确认化学反应已经发生,本实验中观察到的现象是 。
(2)反应结束后,若白磷有剩余,你认为是否仍能得出上述结论,并请说明理由。 。
【答案】 天平是否平衡 白磷燃烧,产生大量白烟 能,剩余白磷未参加反应,反应前后质量不变
【分析】根据质量守恒定律可知,化学反应前后物质的质量总和是相等的,对于在一般的实验装置(即开放体系装置)中进行实验探究时,如果是没有气体的参与(或者生成),那么化学反应前后托盘天平的指针必然没有偏转(即物质的质量总和相等)。如果是有气体的参与(或者生成),那么化学反应前后托盘天平的指针就有可能发生偏转了;但是化学反应前后物质的质量总和仍然是相等的。这时只要设法把该开放体系装置转变为密闭装置,那么化学反应前后托盘天平的指针也就必然没有偏转。
【详解】实验步骤:
Ⅲ、验证质量守恒定律,要比较反应物的质量总和与生成物的质量总和是否相等,故待反应结束冷却后,将锥形瓶放回天平托盘上,观察天平是否平衡;
交流反思:
(1)要确认化学反应已经发生,说明有新物质生成。本实验中观察到白磷燃烧,产生大量白烟;
(2)质量守恒定律是参加反应的物质的总质量与生成物的质量相等,剩余白磷未参加反应,反应前后质量不变,故能得出上述结论。
7.在学习“质量守恒定律”时,小科查阅到以下材料。据此回答问题。
(1)波义耳实验中,金属灰质量增加的原因是: 。
(2)受上述研究启发,小科对相关实验进行了深入探究。图为白磷燃烧前后质量测定实验,其化学方程式为 。
(3)质量守恒定律的发现过程,带给我们的启示有 (填字母)。
A.要善于总结前人的成果和经验 B.实验的成功与否,取决于药品的选择
C.定量方法是科学研究的重要方法 D.科学结论一旦得出就不会改变
【答案】(1)空气中的氧气参与了反应 (2) (3)AC
8.定律是对自然现象或关系的描述,通常可用数学方式加以表达。在学习“质量守恒定律”时,小丽查阅到以下材料:
波义耳实验:在密闭的曲颈瓶中加热金属汞时,得到了金属灰(氧化汞)。冷却后打开容器,称量金属灰的质量,发现比原来金属质量增加了
罗蒙诺索夫重复了波义耳实验,他将金属铅装入容器后密封,称量。然后把容器放到火上加热,金属变成了黄色(氧化铅),冷却后再次称量,发现容器的总质量没有发生变化,该发现未引起科学家重视
拉瓦锡用锡和铅做了罗蒙诺索夫实验,也得到了同样的结论。他还做了许多实验并得出结论:在化学反应过程中物质质量是守恒的,并将此结论写成一个代数式。该结论得到当时科学家的普遍认同
廊道尔特和曼莱做了精确度极高的化学实验,反应前后质量之差小于0.0001g,在实验误差范围内,国际科学家一致承认质量守恒定律
1673年
1756年
1774年
1908、1912年
(1)玻义耳实验中,金属灰增加的质量是 参加反应的氧气质量 。
(2)质量守恒定律的发现过程,带给我们的启示有 AC (填字母)。
A要善于总结前人的成果和经验
B.实验的成功与否,取决于药品的选择
C.定量方法是科学研究的重要方法
(3)受上述研究启发,小丽对相关实验进行了深入探究。在白磷燃烧前后质量测定实验中(如图)。气球的作用有 平衡装置内外压强;形成密封装置 。
(4)小丽认为,蜡烛燃烧后剩下的固体质量比燃烧前少了,因此该现象不符合质量守恒定律。请你设计个能说服小丽的简明实验思路 在密闭装置中完成蜡烛燃烧,并测量蜡烛燃烧前后整个装置的质量,比较两者的质量大小 。
【解答】解:(1)玻义耳实验中,金属灰增加的质量是参加反应的氧气质量。
故答案为:参加反应的氧气质量。
(2)质量守恒定律的发现过程,带给我们的启示有要善于总结前人的成果和经验、定量方法是科学研究的重要方法。
故答案为:AC。
(3)受上述研究启发,小丽对相关实验进行了深入探究。在白磷燃烧前后质量测定实验中(如图)。气球的作用有平衡装置内外压强;形成密封装置。
故答案为:平衡装置内外压强;形成密封装置。
(4)能说服小丽的简明实验思路:在密闭装置中完成蜡烛燃烧,并测量蜡烛燃烧前后整个装置的质量,比较两者的质量大小。
故答案为:在密闭装置中完成蜡烛燃烧,并测量蜡烛燃烧前后整个装置的质量,比较两者的质量大小。
9.质量守恒定律的发现经历了漫长、曲折的过程。
材料一、1663年,英国化学家波义耳将金属汞放在密闭容器里煅烧,冷却后称量时打开了盖子,得出的结论是物质的总质量增加了。
材料二、1756年,俄国化学家罗蒙诺索夫将金属锡放在密闭容器里煅烧,冷却后在密闭容器里称量,发现总质量和煅烧前没有变化。
材料三、1774年,拉瓦锡将45.0份质量的氧化汞加热分解,恰好得到了41.5份质量的汞和3.5份质量的氧气,得到了与罗蒙诺索夫相同的结论,从而总结出了质量守恒定律。
根据以上材料回答以下问题:
(1)波义耳称量时打开了盖子,发现物质的总质量增加,你认为实验 质量守恒定律吗。(选填“符合”或“不符合”)
(2)如图甲装置模拟拉瓦锡实验来验证质量守恒定律。记录了以下几组数据:(已知:氧气的密度为p克/毫升,氧化汞分解的化学方程式:)
①反应前称取的氧化汞质量a克 ②反应前装有氧化汞试管的总质量b克
③反应结束冷却后试管的总质量c克 ④反应后量筒内增加的水体积d毫升
实验操作均正确,在误差范围内,如果出现等量关系 (用上述字母表示),可用来验证质量守恒定律。
(3)如图乙是氧化汞受热分解的微观模型图,从图中你能得出质量守恒定律的微观实质是 。
(4)质量守恒定律的发现过程,给我们的启示是 (填字母序号)。
A.分析问题应该全面、严谨 B.实验的成功与否,取决于药品的选择
C.定量方法是科学研究的重要方法 D.科学研究既要尊重事实,也要勇于创新
【答案】 符合 b-c=pd 化学反应前后原子的种类、数目和质量都不变 ACD
【详解】(1)波义耳称量时打开了盖子,发现物质的总质量增加,是因为空气中的氧气参加了反应,该实验符合质量守恒定律;
(2)反应前试管的总质量-反应后试管的总质量=反应生成的氧气质量,而量筒内增加的水的体积就是生成氧气的体积,氧气的密度×氧气的体积=反应生成的氧气质量,则如果出现等量关系:b-c=pd,可用来验证质量守恒定律;
(3)如图乙是氧化汞受热分解的微观模型图,从图中你能得出质量守恒定律的微观实质是:化学反应前后原子的种类、数目和质量都不变;
(4)质量守恒定律的发现过程,给我们的启示是:分析问题应该全面、严谨,定量方法是科学研究的重要方法,科学研究既要尊重事实,也要勇于创新,而实验的成功与否,不完全取决于药品的选择。
故选ACD。
题型二 质量守恒定律的微观解释
1.化学反应前后,肯定没有变化的是( )
①原子的种类、②原子的数目、③分子的种类、④分子的数目、⑤元素的种类、⑥物质的种类、⑦物质的总质量
A.①②⑤⑦ B.①②⑥⑦
C.①②③④⑤⑦ D.①②③④⑤⑥⑦
【答案】A
【详解】根据质量守恒定律的概念和化学反应的微观实质可知,化学反应前后原子的种类、原子的数目、元素的种类、物质的总质量一定不变,而分子的种类、物质的种类一定改变,分子的数目可能改变,即没有变化的是①②⑤⑦,故选A。
2.下图是某个化学反应的微观模拟图,甲表示反应前的状态,乙表示反应后的状态。下列关于该反应的说法正确的是( )
A.甲的质量大于乙的质量 B.该反应是化合反应
C.乙比甲原子总数减少 D.甲、乙分子总数不变
【答案】B
【分析】由化学反应的微观模拟图可知,各物质反应的微粒个数关系是:
【详解】A、因为反应前后原子的种类、质量、总数都不变,甲的质量等于乙的质量,故A错误。
B、该反应由两种物质生成了一种物质,属于化合反应,故B正确;
C、观察微观示意图可知,反应前后原子的总数没有发生变化,故C错误;
D、观察微观示意图可知,反应前甲中有6个分子,反应后乙中有5个分子,因此分子数减少,故D错误。
故选:B。
3.对质量守恒定律的理解,正确的是( )
A.10g冰受热熔化成10g水,符合质量守恒定律
B.反应物的质量等于生成物的质量
C.参加反应的氢气和氧气的体积一定等于生成水的体积
D.化学反应中,生成物的质量总和等于参加反应的各物质的质量总和
【答案】D
【解析】根据化学反应遵循质量守恒定律分析。
【解答】A. 该变化不是化学变化,故错误;
B. 质量守恒是质量的守恒不是体积守恒,故错误;
C. 必须为参加反应的反应物的质量总和等于生成物的质量总和,不参与反应的不能相加,故错误;
D. 质量守恒定律的内容为参加反应的反应物的质量总和等于生成物的质量总和,故正确;
故答案为:D。
4.“神舟六号”载人飞船的成功发射与回收,表明我国的载人航天技术已经达到了国际领先水平。在飞船的火箭推进器中常装有液态肼(用A表示)和过氧化氢 ,它们混合时的反应化学方程式为 则肼(A)的化学式为 ( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】【分析】 质量守恒定律是指参加化学反应的各物质的质量总和,等于反应后生成各物质的质量总和.从微观来说,该定律成立的原因是:“在化学反应前后,原子的种类、数目和质量三不变”。该定律的含义是:“宏观上的‘反应前后物质总质量、元素的种类、各元素质量’和微观上的‘原子的种类、原子的数目、原子的质量不变’六不变。
【解答】 由反应的化学方程式,反应前氮、氢、氧原子个数分别为0、4、4,反应后的生成物中氮、氢、氧原子个数分别为2、8、4,根据化学反应前后原子种类、数目不变,则每个A分子由2个氮原子和4个氢原子构成,则物质A的化学式为N2H4。
故答案为:B。
5.华为公司研发了一种以甲醇为原料的新型手机电池,其容量为锂电池的l0倍,可连续使用1个月才充一次电,其电池反应原理为:2CH3OH+3X+4NaOH═2Na2CO3+6H2O。其中X的化学式为( )
A.CO B.H2 C.O2 D.CO2
【答案】C
【详解】据质量守恒定律可知,化学反应前后原子的种类、个数不变,反应前有6个氧原子、2个碳原子、 12个氢原子、4个钠原子,反应后有2个碳原子、 12个氢原子、12个氧原子、4个钠原子,所以一个X的分子中有2个氧原子;X的化学式为O2 ,选C
6.在化学反应A+2B═C+D中,5.6gA和7.3gB恰好完全反应,生成12.7gC,同时得到D的质量是( )
A.0.2g B.5.6g C.0.4g D.0.73g
A
7.蜡烛在空气中燃烧时,共烧掉Ag蜡烛,用去Bg氧气,生成Cg水和Dg二氧化碳,反应物的总质量为W1g,生成物的总质量为W2g,则下列选项中错误的是( )
A.A+B=W1 B.C+D=W2 C.A+B=C+D D.A+C=W1+W2
D
8.将一定质量的a,b,c,d四种物质放入一密闭容器中,在一定条件下反应一段时间后,测得各物质的质量如表:
物质
a
b
c
d
反应前的质量/g
6.4
14.0
3.2
1.0
反应一段时间后的质量/g
10.0
7.2
x
1.0
下列有关说法正确的是( )
A.a和b是反应物 B.x=3.2
C.该反应属于分解反应 D.d一定是催化剂
C
9.某有机物6.0g在空气中完全燃烧,共得到17.6g二氧化碳和10.8g水,则该化合物的组成元素是( )
A.一定只含有碳元素 B.一定只含有碳、氢两种元素
C.一定含有碳、氢、氧三种元素 D.一定含有碳、氢元素,可能含有氧元素
B
10.下列关于化学方程式4P+5O22P2O5的读法,错误的是( )
A.磷和氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷
B.在点燃的条件下,每4体积的磷和5体积的氧气完全反应,生成五氧化二磷
C.在点燃的条件下,每4个磷原子和5个氧气分子结合生成2个五氧化二磷分子
D.在点燃的条件下,每124份质量的磷和160份质量的氧气完全反应,生成284份质量的五氧化二磷
B
11.在一个密闭容器内有M、N、P、Q四种物质,一定条件下反应一段时间后,测得反应前后各物质的质量如表所示。下列说法正确的是( )
物质
M
N
P
Q
反应前的质量
40
4
3.6
4.8
反应后的质量
待测
13
12.6
10.8
A.待测值24
B.该反应为化合反应
C.反应生成的P和Q的质量比为3:2
D.N和P的相对分子质量之比一定为1:1
【答案】C
【解析】(1)根据质量守恒定律计算待测值;
(2)反应后,质量减小的为反应物,质量增大的为生成物。多种物质反应生成一种物质的反应为化合反应;
(3)将二者参加反应的物质质量作比即可;
(4)相对分子质量之比等于实际质量与分子个数的比值之比。
【解答】A.根据质量守恒定律得到:40+4+3.6+4.8=x+13+12.6+10.8,解得:x=16,故A错误;
B.比较可知,M的质量减小:40g-16g=24g,N的质量增大:13g-4g=9g,P的质量增大:12.6g-3.6g=9g,Q的质量增大:10.8g-4.8g=6g,则反应物只有一种,而生成物有三种,则该反应为分解反应,故B错误;
C.反应生成的P和Q的质量比为:9g:6g=3:2,故C正确;
D.N和P参加反应的质量之比为:13g:12.6g=65:63,由于不知道参加反应的分子个数,因此无法确定二者的相对分子质量之比,故D错误。
12.甲、乙、丙、丁四种物质在化学反应前后的质量关系如图所示,下列说法错误的是( )
A.x的值是7 B.丙可能是该反应的催化剂
C.参加反应的甲和乙质量比为2:7 D.丁是一种化合物
【答案】C
【解析】(1)根据质量守恒定律计算出X的值;
(2)在反应前后,催化剂的性质和质量保持不变;
(3)将参加反应甲和乙的质量作比即可;
(4)由多种元素组成的纯净物叫化合物。
【解答】A.根据质量守恒定律得到:14+26+3+5=2+x+3+36,解得:x=7,故A正确不合题意;
B.反应前后,丙的质量保持不变,它可能是催化剂,故B正确不合题意;
C.参加反应的甲的质量为:14g-2g=12g,参加反应乙的质量:26g-7g=19g,则参加反应的甲和乙的质量之比为:12g:19g=12:19,故C错误符合题意;
D.反应物为甲和乙,生成物为丁,那么丁至少由两种元素组成,肯定为化合物,故D正确不合题意。
13.质量守恒定律的发现,对科学发展作出了重要贡献。
【验证质量守恒定律】
(1)实验小组分别选取以下三组药品,通过称量比较各组物质在密闭容器内混合前后的总质量,不.能.达到目的的有 ;
A.二氧化碳和澄清石灰水 B.铜和稀盐酸 C.白磷和空气
(2)【运用质量守恒定律】在一密闭容器内有 4 种物质 A、B、C、D,它们在一定条件下发生化学反应。其中 A、B、C 的微观示意图和反应前后各物质的质量如下表所示。x 值为 ;
物质
A
B
C
D
氢原子
氧原子
碳原子
微观示意图
反应前质量/g
100
1
1
46
反应后质量/g
4
89
55
x
(3)图中属于氧化物的有 (填字母代号);
(4)若 D 的相对分子质量为 46,则该物质的化学式是 。
【答案】(1)B (2)0 (3)BC(或 CB) (4)C2H6O
14.在一个密闭容器中放入X、Y、Z、W四种物质,在一定条件下发生化学反应,一段时间后,测得有关数据如下表。下列关于此反应的认识,正确的是( )
物质
X
Y
Z
W
反应前的质量/g
20
m
16
14
反应后的质量/g
4
6
60
50
A.参加反应的X与Y的质量比是1:3
B.m的数值为64
C.反应中Z、W的质量变化之比为6:5
D.若继续反应,最终容器内只剩下X、Z、W三种物质
【答案】D
【解答】解:A、m=4+6+60+50﹣14﹣16﹣20=70,参加反应的X与Y的质量比是(20g﹣4g):(70g﹣6g)=1:4,故选项不正确。
B、m=70,故选项不正确。
C、反应中Z、W的质量变化之比为(60g﹣16g):(50g﹣14g)=11:9,故选项不正确。
D、反应后X、Y质量减小,是反应物,Z、W质量增大,是生成物,若继续反应,X过量,最终容器内只剩下X、Z、W三种物质,故选项正确。
故选:D。
15.在一个密闭容器中放入X、Y、Z、Q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,则下列关于反应的认识,正确的是( )
物质
X
Y
Z
Q
反应前质量(g)
20
2
1
37
反应后质量(g)
待测a
32
待测b
12
A.a的取值范围:0≤a≤16
B.该反应类型一定属于化合反应
C.当a=15时,物质Z在反应中起催化作用
D.当b=1时,反应中X、Q的相对分子质量比为1:5
【答案】A
【解答】解:A.依据质量守恒定律可知,20+2+1+37=a+32+b+12,a+b=16,a=16﹣b,b=0时,a=16;b=16时,a=0,则a的取值范围:0≤a≤16;故A正确;
B.分析表中数据可知,Q为反应物,Y为生成物,但X、Z无法确定,则该反应的反应类型无法确定,故B错误;
C.分析表中数据可知,当a=15时,物质Z在反应前后的质量不变,但催化剂特点是反应前后质量和化学性质不变,改变其它反应速率,则物质Z在反应中不一定起催化作用,故C错误;
D.分析表中数据可知,当b=1时,反应中X、Q的质量比为5:25=1:5,无法确定其相对分子质量之比,故D错误;
故选:A。
题型三 化学方程式
1.有关2CO+O22CO2的叙述正确的是( )
A.2g一氧化碳和1g氧气在点燃条件下反应生成2g二氧化碳
B.两个一氧化碳分子加一个氧分子等于两个二氧化碳分子
C.一氧化碳和氧气在点燃条件下反应生成二氧化碳
D.一氧化碳加氧气点燃等于二氧化碳
【答案】C
【详解】A、每56份质量的一氧化碳和32份质量的氧气在点燃条件下恰好反应生成88份质量的二氧化碳,则参加反应的一氧化碳、氧气和生成的二氧化碳之间的质量比为7:4:11,故选项不正确;
B、从微观上,点燃条件下,每2个一氧化碳分子和1个氧气分子反应生成2个二氧化碳分子,故选项不正确;
C、该反应可读作:一氧化碳和氧气在点燃条件下反应生成二氧化碳,故选项正确;
D、在反应中“+”读作“和”,“═”读应作“生成”, 故选项不正确。
2.下列是四位同学对某一个化学方程式意义的描述,他们描述的化学方程式是( )
A.CH4+2O2CO2+2H2O
B.2KOH+H2SO4=K2SO4+2H2O
C.2K+2H2O=H2↑+2KOH
D.N2O5+H2O=2HNO3
【答案】C
【分析】复分解反应:两种化合物相互交换成分生成两种新的化合物;化合反应;两种或两种以上的物质生成一种物质的反应;置换反应:一种单质和一种化合物参加反应,生成另一种单质和另一种化合物的反应;化合物:由不同元素组成的纯净物;单质:由一种元素组成的纯净物。
【详解】A、该反应是在点燃的条件进行的;不符合题意;
B、该反应属于复分解反应;不符合题意;
C、该反应符合题目的要求;符合题意;
D、该反应是化合反应;不符合题意;
故选C。
3.下列化学方程式书写正确的是( )
A.C+O2CO B.C+O2=CO2
C.H2O+CO2=H2CO3 D.4P+5O2P2O5
【答案】C
【详解】A、碳和氧气点燃生成一氧化碳,化学方程式是:;选项错误
B、碳和氧气反应需要点燃的条件,选项错误;
C、二氧化碳和水反应生成碳酸,方程式完全正确,选项正确;
D、磷和氧气点燃生成五氧化二磷,化学方程式是,选项错误;
故选:C。
4.如图中“”和“”分别表示两种元素的原子,不能用该图表示的化学反应是( )
A.2H2+O22H2O B.C+CO22CO
C.H2+Cl22HCl D.2CO+O22CO2
【答案】D
【详解】由图可知,该反应的反应物有两种,生成物只有一种,且反应物分别为单质和化合物,且化合物分子和单质分子个数比为2:1,结合各选项,故选D。
5.4NH3+5O2=4X+6H2O反应中,则X的化学式为( )
A.NO B.NO2 C.N2O4 D.N2
【答案】A
【详解】根据质量守恒定律,化学反应前后,原子的种类和数目不变,反应物中含N、H、O的个数分别是4、12、10,生成物中已有N、H、O的个数分别是0、12、6,所以4X中还应含4个N、4个O,则X的化学式为NO,故选A。
6.工业废气中的二氧化氮会对大气造成污染。对其污染治理的反应原理之一为:2NO2+2NaOH =NaNO2 + NaNOX + H2O,则x的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【详解】根据反应的化学方程式2NO2+2NaOH═NaNO2+NaNOX+H2O,反应前氮、氧、钠、氢原子的个数分别为2、6、2、2,而反应后除NaNOX外所含钠、氮、氧、氢的原子个数分别为1、1、3、2,则NaNOX中含1个钠原子、1个氮原子、3个氧原子,所以X的值是3。故选C。
7.写出下列反应的化学方程式.
(1)电解水 ;
(2)铁在氧气中燃烧 ;
(3)酒精(C2H5OH)在空气中点燃生成了二氧化碳和水 ;
(4)加热氯酸钾和二氧化锰制氧气 .
【答案】【答案】见试题解答内容
【分析】首先根据反应原理找出反应物、生成物、反应条件,根据化学方程式的书写方法、步骤(写、配、注、等)进行书写即可.
【解答】解:(1)水通电分解生成氢气和氧气,反应的化学方程式为:2H2O2H2↑+O2↑.
(2)铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁,反应的化学方程式为3Fe+2O2Fe3O4.
(3)酒精(C2H5OH)在空气中点燃生成了二氧化碳和水,反应的化学方程式为:C2H5OH+3O22CO2+3H2O.
(4)氯酸钾在二氧化锰的催化作用下生成氯化钾和氧气,反应的化学方程式为:2KClO32KCl+3O2↑.
故答案为:(1)2H2O2H2↑+O2↑;(2)3Fe+2O2Fe3O4;(3)C2H5OH+3O22CO2+3H2O;(4)2KClO32KCl+3O2↑.
【点评】本题难度不大,考查学生根据反应原理书写化学方程式的能力,化学方程式书写经常出现的错误有不符合客观事实、不遵守质量守恒定律、不写条件、不标符号等.
8.下列5个化学方程式:
①2P2+5O2=2P2O5 ②C+O2=CO2↑ ③Fe+O2↑=Fe3O4
④2HgO=Hg↓+O2 ⑤NaOH+CuSO4=Na2SO4+Cu(OH)2
(1)化学式写错的有 (填序号,下同)。
(2)未配平的有 。
(3)“↑”“↓”号使用不当或有遗漏的有 。
(4)反应条件应当注明而没注明的有 。
【答案】(1)① (2)③④⑤ (3)②③④⑤ (4)①②③④
【解析】(1)根据化学式的书写方法判断;
(2)分析等号两侧原子个数是否相等即可;
(3)气体用“↑”表示,沉淀用“↓”表示;
(4)根据每个反应的反应条件分析判断。
【解答】(1)磷单质用P表示,而不是P2,则化学式写错的是①;
(2)铁和氧气反应的方程式应该为: 3Fe+2O2↑=Fe3O4 ;氧化汞分解的方程式为: 2HgO=2Hg+O2 ;氢氧化钠和硫酸铜的方程式为: 2NaOH+CuSO4=Na2SO4+Cu(OH)2 ,则没有配平的是③④⑤。
(3)反应物中的气体不使用“↑”;如果反应物和生成物中都有气体,那么生成物中气体不用“↑”;分解反应中汞单质不使用“↓”,则符号使用错误的是②③④⑤。
(4)物质在氧气中燃烧时需要标注条件“点燃”,氧化汞分解需要标注“高温”,因此反应条件没有注明的是①②③④。
9.铜与浓硝酸反应,反应化学方程式:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2X↑+2H2O,则x的化学式是( )
A.N2O4 B.NO2 C.NO D.N2O
【答案】B
【解析】根据质量守恒定律可知,反应前后原子的种类和个数保持不变。
【解答】根据方程式 :Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2X↑+2H2O 得到:1Cu+4H+4N+12O=1Cu+4H+2N+8O+2X,解得:2X=2N+4O,则X为NO2.
10.煤油中含有噻吩,噻吩(用X表示)有令人不愉快的气味,其燃烧的化学方程式可表示为:X+6O24CO2+SO2+2H2O,则噻吩X的化学式为( )
A.C4H4S2 B.C2H6S C.C4H4S D.C6H6S
【答案】C
11.含铬废水对环境污染极大,处理过程中的一个反应方程式为 其中X 的化学式是 ( )
A. B. C.Cr2O3 D.
【答案】B
【解析】【分析】根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类、原子的个数不变,则可得出X的化学式。
【解答】根据质量守恒定律可知,反应前后原子的种类没有改变,数目没有增减。反应前已知的原子及个数:铁原子6个、硫原子13个、氧原子52个、氢原子14个;反应后原子及个数:铬原子2个、硫原子13个、氧原子59个、铁原子6个、钾原子2个、氢原子14个,故可知一个X分子中含有2个钾原子、2个铬原子和7个氧原子,故物质X的化学式为K2Cr2O7。
故答案为:B。
12.如图为某化学反应的微观示意图,下列说法正确的是( )
A.甲是有机物,化学式为CH
B.丙物质由碳原子和氧原子构成
C.甲在反应中体现出氧化性
D.参加反应的甲、乙的分子个数比为2∶5
【答案】D
13.下列指定反应的化学方程式书写正确的是( )
A.白磷在空气中燃烧:
B.铁粉在氧气中燃烧:
C.甲烷在空气中燃烧:
D.氢氧化钠和硫酸铜反应:
【答案】C
14.配平下列化学方程式,如果配平系数为1,要写“1”.
(1) KClO3 KCl+ O2 ↑
(2) CH4+ O2 CO2+ H2O
(3) Fe2O3+ CO Fe+ CO2
(4) FeS2+ O2 Fe2O3+ SO2
(5) Mg+ CO2 MgO+ C
(6) Al+ HCl═ AlCl3+ H2
(7) C2H2+ O2 CO2+ H2O
(8) NH3+ Cl2 N2+ NH4Cl
(9) C3H8+ O2 CO2+ H2O
(10) Al(OH)3+ H2SO4═ Al2(SO4)3+ H2O
(11) Al+ H2SO4= Al2(SO4)3+ H2↑
(12) Mg+O2 MgO
(13)Fe+ HCl=FeCl2+H2↑
(1) Na+ H2O = NaOH+ H2↑。
(2) Fe2O3+ HCl 点燃 FeCl3+ H2O。
【答案】(1)2、2、3;(2)1、2、1、2;(3)1、3、2、3;(4)4、11、2、8;(5)2、1、2、1;(6)2、6、2、3;(7)2、5、4、2;(8)8、3、1、6;(9)1、5、3、4;(10)2、3、1、6;(11)2;3;3 (12)2;2 (13)2 (14)2;2;2;1 (15)1;6;2;3
题型三 依据化学方程式进行计算
1.氢气和氧气的混合气体12克,点燃充分反应后冷却,瓶中剩余3克气体,则原混合物中氢气和氧气的质量分别( )
A.可能是1克氢气和11克氧气 B.可能是11克氢气和1克氧气
C.可能是8克氢气和4克氧气 D.可能是6克氢气和6克氧气
【答案】A
【解析】由题意可知,生成水的质量为9g,设参加反应的氢气为x,氧气的质量为y。
x=1g
y=8g
因为氢气和氧气的混合气体共12g,充分反应后生成9g水,根据质量守恒定律和计算可知参加反应的氢气为1g,氧气为9g;所以肯定其中有一种物质过量。
①当氢气为1g时,则氧气为8g+3g=11g;
②当氧气为8g时,则氢气的质量为1g+3g=4g。
故选A。
2.4.4克某碳氢化合物(化学式为CxHy)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.t时刻, O2和CO2的质量相等
B.反应生成的水分子数目为3n
C.密闭容器内剩余氧气的质量为3.2克
D.n个CO2分子的质量为13.2克
【答案】C
【解析】A、由图可知,t时刻,O2和CO2的分子数相等,则质量不相等,故选项说法错误;
B、由上述分析可知,反应生成的水分子数目为4n,故选项说法错误;
C、反应的化学方程式及其质量关系如下:
由数据可知,反应的5n个氧分子质量是16g,,则剩余的n个氧分子质量:16g×=3.2g,所以反应结束后,密闭容器内剩余氧气的质量为3.2g,故选项说法正确;
D、4.4克该化合物完全燃烧,生成13.2g的CO2,即3n个CO2分子的质量为13.2g,所以n个CO2分子的质量为4.4g,故选项说法错误。
故选C。
3.下列关于化学反应“X2+3Y2=2Z”的叙述中错误的是( )
A.Z的化学式为XY3
B.若m克X2和n克Y2恰好完全反应,则生成(m+n)克Z
C.若a克X2完全反应生成b克Z,则同时消耗Y2的质量为(b-a)克
D.若X2和Y2的相对分子质量分别为M和N,则Z的相对分子质量为
【答案】D
【解析】A、根据质量守恒定律可知,反应前后各原子的个数和种类不变可知,Z中含有一个X原子和三个Y原子,因此Z的化学式为XY3,故A正确不合题意;
B、根据质量守恒定律可知,参加反应的各物质的质量总和等于生成物的质量总和,因此m2gY 和n2恰好完全反应一定能生成(m+n)g Z,故B正确不合题意;
C、根据质量守恒定律可知:参加反应的各物质的质量总和等于生成物的质量总和,因此若agX2完全反应生成bgZ,则同时消耗(b-a)gY2,故C正确不合题意;
D、根据质量守恒定律可知,若X和Y的相对分子质量分别为M和N,则Z的相对分子质量为:,故D错误符合题意。
故选D。
4.A、B、C三种物质各15克,它们化合时只能生成30克新物质D.若增加10克A,则反应停止后,原反应物中只剩余C.根据上述条件推断下列说法中正确的是( )
A.第一次反应停止后,B剩余9克 B.第二次反应后,D的质量为50克
C.反应中A和B的质量比是3:2 D.反应中A和C的质量比是5:3
【答案】B
【分析】A、B、C三种物质各15克,它们化合时只能生成30克新物质D,若增加10克A,即A为25克,反应停止后,原反应物中只剩余C,B完全反应,所以A、B反应的质量比为25:15=5:3,当A为15克时,参加反应的B的质量为9克,C的质量为30-15-9=6克。
【解析】A、 第一次反应停止后,B剩余6克 ,不符合题意;
B、 A和D的质量比为为15:30,第二次反应A的质量为25克,D的质量为50克 ,符合题意;
C、反应中A和B的质量比为5:3 ,不符合题意;
D、 反应中A和C的质量比是15:6=5:2 ,不符合题意。
故选B。
5.在一个密闭容器中,有a、b、c、d四种物质,反应前各物质的质量关系如图刻度纸所示(例如:d的质量为2g)。在一定条件下发生反应,反应结束后,再次测得各物质的质量变化,并通过刻度的移动来表示,且记录在同一张刻度纸上;刻度线Ⅰ向右移动9格;刻度线Ⅱ向左移动8格;刻度线Ⅲ向左移动8格。下列说法正确的是( )
A.反应结束后c的质量为14g
B.该反应可能为置换反应
C.a、b变化的质量比一定为9:17
D.a、d的相对分子质量之比一定为9:8
【答案】C
【解析】A、由分析可知,反应结束后,c的质量是6g,选项错误;
B、a、d是生成物,b是反应物,该反应符合“一变多”的特点,属于分解反应,选项错误;
C、a、b变化的质量比=(14g-5g):(17g-0)=9:17,选项正确;
D、参加反应的a、d 的质量比=14g−5g):(10g−2g)=9:8,但是化学计量数之比未知,无法计算相对分子质量之比,选项错误,故选C。
6.乙醇发生不完全燃烧,可表示为: 假设得到燃烧产物CO、CO2、H2O的总质量为25.2g,其中 H2O为10.8g,则产物中CO的质量为 ( )
A.5.60g B.6.53g C.16.8g D.不确定的
【答案】A
7.实验室常用过氧化氢溶液与二氧化锰混合制取氧气。某化学探究小组将常见气体制备装置置于电子天平上进行相关的实验,测得数据如下流程所示:
(1)当反应结束后,过滤,洗涤并烘干滤渣,称得滤渣的质量为 g;
(2)根据质量守恒定律,反应生成氧气的质量为 g;
(3)请计算参加反应的过氧化氢的质量,并要求写出必要的计算过程。
【答案】(1)1.0
(2)1.6
(3)参加反应的过氧化氢的质量为3.4g
8.加热20g高锰酸钾制取氧气,经一段时间后,称量剩余固体的质量为18.4g。计算:
(1)制得氧气的质量是多少?
(2)消耗了多少克高锰酸钾?
(3)若改用加热氯酸钾和二氧化锰混合物来制取等质量的氧气,需要多少克氯酸钾?(计算结果精确到0.01)
【答案】(1)由质量守恒定律可知,制得氧气的质量为:20g-18.4g=1.6g。
(2)需要4.08克氯酸钾。
9.在煤中加入适量的生石灰(CaO)制成供居民采暖用的“环保煤”,以减少二氧化硫的排放,减弱二氧化硫对空气的污染。燃烧时生石灰吸收二氧化硫的化学方程式为:
2CaO+mSO2+O2mCaSO4
请回答下列问题:
(1)m值是 。
(2)该反应属于基本反应类型中的 。
(3)若煤厂一次共加入含氧化钙80%的生石灰1400吨,则理论上最多可吸收二氧化硫
吨。
【答案】(1)2
(2)化合反应
(3)1280吨
【解析】【分析】(1)根据质量守恒定律,化学反应前后,原子种类不变,原子数目不变。
(2)由两种或两种以上的物质生成一种物质的反应叫做化合反应。
(3)根据化学方程式计算
【解答】(1)反应前,钙原子数目2个,所以反应后钙原子数目也是2个,所以m=2,故答案为:2
(2)三种反应物反应生成一种生成物,属于化合反应,故答案为:化合反应
(3)解:设最多可吸收二氧化硫的质量为x
2CaO + 2SO2 + O2 2CaSO4
112 128
80%×1400吨 x
112∶128 = 80%×1400吨 ∶x x=1280吨 故答案为:1280吨
10.取氯酸钾和二氧化锰的混合物31克置于干燥的试管中,加热到质量不再减少为止,冷却后测得剩余固体质量为21.4克.试计算:
(1)能制得氧气多少克?
(2)原混合物中氯酸钾的质量是多少克?
【答案】(1)制取氧气的质量9.6g;(2)原混合物中氯酸钾的质量为24.5g.
11.“化学氧自救呼吸器”是一种在缺氧环境中通过制氧剂临时供氧的装置。制氧剂的主要成分是超氧化钾(KO2),其化学方程式为4KO2+2H2O=4 +3O2↑。制氧剂中其它成分不能生成氧气。
(1)化学方程式待填处,应填上的化学式为 。
(2)若该呼吸器需为使用者提供96克氧气,则至少需要含KO271%的制氧剂多少克?
【答案】(1)KOH;
(2)400g。
12.为测定实验室中氯酸钾样品(杂质不参与反应)的纯度,取一定量该样品进行加热,不同时刻固体质量数据如图所示。
(1)t1时刻产生的氧气质量是 。
(2)t3—t4时段剩余固体质量不变的原因 。
(3)列式计算该样品中氯酸钾的纯度。
【答案】(1)1.68g;
(2)氯酸钾已完全分解;
(3)98%。
13.实验室制取氧气时,某同学取质量为15.0g的氯酸钾和二氧化锰的固体混合物加热,固体质量与反应时间的关系如图甲所示。
(1)t0~t1时段固体质量不变,是因为 。
(2)t4时,制得氧气质量是 克。
(3)t5时MnO2的质量为多少?(写出计算过程)
(4)请在图乙中画出固体中氧元素质量在t0~t5时段的变化曲线。(应做适当标注)
【答案】(1)温度没有达到氯酸钾分解的温度;
(2)4.8。
(3)2.75g;
(4)
14.过氧化氢溶液保存时,因缓慢分解导致质量分数变小(化学方程式为:2H2O22H2O+O2↑)。为探究酸碱性对过氧化氢分解快慢的影响,小宁利用图甲装置,每次实验往锥形瓶中加10g30%过氧化氢溶液,再滴加调节剂,使其pH分别从3依次调至13,在60℃反应温度下进行实验,获得数据如图乙。
(1)氧气能用排水法收集,是因为 。
(2)根据本实验结果,对实验室常温保存过氧化氢溶液提出合理的建议: 。
(3)某次实验中,当10g溶质质量分数为30%的过氧化氢溶液分解产生0.32g氧气时,剩余过氧化氢溶液的溶质质量是多少?(写出计算过程)
(1)氧气不易溶于水,也不与水反应;
(2)在pH约为 3~5的酸性条件下保存;
(3)2.32g。
15.我国提出争取在2060年实现“碳中和”。为减少二氧化碳的排放,科学家提出用二氧化碳合成一种可降解的塑料[C4H6O3]n(相对分子质量为102n),一定条件下,反应可表示为:nCO2+nC3H6O═[C4H6O3]n。若制取204吨该塑料,理论上可以少排放多少吨二氧化碳?(写出计算过程)
【解答】理论上可以少排放88t二氧化碳。
16.在医院,吸氧的患者每小时消耗600L氧气,费用为4元。实验室制取氧气的成本是多少呢?小科在图甲装置的锥形瓶中加入适量的二氧化锰和水,用注射器吸入20mL过氧化氢溶液并全部注入锥形瓶中,测得装置的总质量变化如图乙。
(1)上述过氧化氢溶液完全分解产生氧气的质量是 g。
(2)根据实验数据,通过化学方程式计算20mL过氧化氢溶液中溶质的质量。
(3)已知上述20mL过氧化氢溶液的成本为0.4元,若在实验室用同样的过氧化氢溶液制取600L氧气(密度取1.4g/L),需要的成本是 元,可见在实验时应节约药品。(不计其它成本)
(4)小科连接图甲和图丙装置,用注射器另取4mL同样的过氧化氢溶液,通过直接测量氧气的体积来计算成本。若不考虑导管对实验的影响,以下分析正确的是 。
A.广口瓶中的水面上有少量植物油,能防止氧气溶于水
B.实验前图丙装置中广口瓶内的水量不会影响测量结果
C.读数时量筒中的水面高于广口瓶内的液面导致测得氧气的体积偏小
D.测得氧气的体积等于量筒中增加的水的体积减去加入的过氧化氢溶液的体积
【解答】解:(1)由质量守恒定律可知,生成氧气的质量为:413.7g﹣412.3g=1.4g;故答案为:1.4;
(2)2.975g;
(3)240;
(4)ACD。
17.某兴趣小组为测定实验室中一瓶过氧化氢溶液中溶质的质量分数,实验测得相关数据如下图所示:
(1)剩余的混合物中二氧化锰的质量为 g,反应生成氧气的质量为 g。
(2)计算该过氧化氢溶液中溶质质量分数。
(3)实验表明硫酸铜溶液在该反应中也能起到二氧化锰的作用。若用5.6g无水硫酸铜代替二氧化锰进行本实验,计算剩余的溶液中溶质的质量分数。(硫酸铜全部溶于水,计算时保留到0.1%)
【答案】(1)1.0;1.6
(2)5.0%。
(3)硫酸铜溶液的溶质质量分数=5.6g/(67.4g-1.0g+5.6g)×100%≈7.8%
18.实验室用加热氯酸钾与0.3g二氧化锰混合物制取氧气,加热前称得混合物总质量为24.8g,加热一段时间后,称得剩余固体质量为20.0g。请分析计算:
(1)反应产生氧气的质量为 g。
(2)反应后剩余固体中氯化钾的质量?(写出具体计算过程)
(3)剩余固体中钾元素质量分数为 。
【答案】(1)4.8
(2)7.45g
(3)39%
(
强化训练
)
基础强化
1.下列装置及实验(天平未画出)能用来验证质量守恒定律的是( )
A.镁条燃烧 B.红磷燃烧
C.制取氧气 D.蒸馏水食盐水混合
【答案】B
【详解】A. 验证质量守恒定律,有气体参加或生成的反应要在密闭容器中进行,镁条燃烧时,有氧气参加,此实验不能验证质量守恒定律,此选项不符合题意;
B. 红磷燃烧发生的是化学变化,该实验在密闭容器中进行,能验证质量守恒定律,此选项符合题意;
C. 制取氧气有气体生成,该反应未在密闭容器在进行,不能验证质量守恒定律,此选项不符合题意;
D. 蒸馏水与食盐水混合发生的是物理变化,不能验证质量守恒定律,此选项不符合题意。
故选B。
2.如图所示是磷与氧气反应前后的微观示意图(“”表示磷原子,“”表示氧原子),根据质量守恒定律,虚线框中应该是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】由微观反应示意图可知,反应后有4个磷原子和10个氧原子,反应前有10个氧原子,由质量守恒定律可知,虚线框内应有4个磷原子。故选D。
3.抗击新冠病毒期间使用84消毒液进行环境消毒。84消毒液的主要成分是次氯酸钠(NaClO),洁厕灵的主要成分是浓度较高的盐酸(HCl),二者混合使用会发生危险。化学反应方程式为:,请推测X的化学式( )
A.HClO B. C.ClO D.
【答案】D
【详解】由质量守恒定律:反应前后,原子种类、数目均不变,由反应的化学方程式,反应前氢、氯、钠、氧原子个数分别为2、3、1、1,反应后的生成物中氢、氯、钠、氧原子个数分别为2、1、1、1,根据反应前后原子种类、数目不变,则每个X分子由2个氯原子构成,则物质X的化学式为Cl2。故选:D。
3.据报道,美国宇航局的专家发明了“月球制氧机”,这种“月球制氧机”利用聚焦太阳能产生的高温使月球土壤发生化学反应制取氧气,据此可推测月球土壤中一定含有
A.氧元素 B.氧气 C.水 D.氧分子
【答案】A
【详解】根据质量守恒定律反应前后原子的种类和数量不变,月球制氧机”利用聚焦太阳能产生的高温使月球土壤发生化学反应制取氧气,据此可推测月球土壤中一定含有氧元素,故选A。
4.关于质量守恒定律的理解,错误的是( )
A.实际参加反应的反应物总质量等于生成物总质量
B.反应前后原子种类和个数不变
C.1g氢气和1g氧气反应能生成2g水
D.煤燃烧后灰渣质量小于煤,也能用质量守恒定律解释
【答案】C
【详解】A、质量守恒定律的内容为参加化学反应的反应物的质量总和等于生成物的质量总和,故说法正确;
B、根据质量守恒定律,化学反应前后,原子的种类、数目、质量都不改变,故说法正确;
C、1克氢气在1克氧气中点燃后不能生成2克的水,根据反应关系可知,在此反应中,氧气有剩余,而参与反应的氧气的质量+氢气的质量=生成水的质量,故说法错误;
D、煤燃烧生成了二氧化碳,有新的物质生成,属于化学变化,因为生成的二氧化碳跑到空气中去了,所以质量变轻,遵循质量守恒定律,故说法正确。
故选C。
5.下列叙述完全符合质量守恒定律的是( )
A.100g水结成100g冰,质量保持不变
B.50mL水和50 mL乙醇混合后总体积小于100mL
C.在100g过氧化氢溶液中,含有5g过氧化氢和95g水
D.1.2g碳与3.2g氧气恰好完全反应可生成4.4g二氧化碳
【答案】D
【分析】根据质量守恒定律是物质在发生化学变化中表现出来的一种规律,所以我们可用其来解释一些化学变化,物质发生物理变化,不适用于质量守恒定律来解释进行分析。
【详解】A、100g水结成100g冰,质量保持不变,质量保持不变,为水的三态变化,为物理变化,不能用质量守恒定律解释,故A错误。
B、50mL水和50mL乙醇混合后总体积小于100mL,无新物质生成,为物理变化,不能用质量守恒定律解释,故B错误。
C、在100g过氧化氢溶液中,含有5g过氧化氢和95g水,无新物质生成,为物理变化,不能用质量守恒定律解释,故C错误。
D、1.2g碳与3.2g氧气恰好完全反应可生成4.4g二氧化碳,生成物质量=反应物质量之和,符合质量守恒定律,故D正确。
故选D。
6.已知氯酸钾在二氧化锰做催化剂的条件下,生成氯化钾和氧气。下图表示一定质量的氯酸钾和二氧化锰固体混合物受热分解过程中,某变量y随时间的变化趋势,纵坐标表示的是
A.固体中氧元素的质量 B.生成氧气的质量
C.固体中二氧化锰的质量 D.固体中钾元素的质量
【答案】A
【详解】A、氯酸钾在二氧化锰的催化下受热分解生成氯化钾和氧气,氯酸钾加热到一定温度才开始分解,故一开始氧元素的质量不变,后由于生成了氧气,固体中氧元素的质量逐渐减小,待完全反应后,不再变化,符合题意;
B、氯酸钾在二氧化锰的催化下受热分解生成氯化钾和氧气,氯酸钾加热到一定温度才开始分解,故一开始氧气的质量是零,后生成氧气的质量逐渐增大,待完全反应后,不再变化,不符合题意;
C、在该反应中,二氧化锰是催化剂,化学反应前后,催化剂的质量不变,不符合题意;
D、氯酸钾在二氧化锰的催化下受热分解生成氯化钾和氧气,化学反应前后,元素的种类和质量不变,故固体中钾元素的质量不变,不符合题意。
故选A。
7.充分加热a克氯酸钾与b克二氧化锰的混合物,留下残余固体c克,则生成氧气的质量为
A.(a-b)克
B.(a-b-c)克
C.(a+b-c)克
D.(a-b+c)克
【答案】C
【分析】氯酸钾和二氧化锰加热生成氯化钾和氧气,根据质量守恒定律,参加反应的反应物的总质量等于生成的生成物的总质量。
【详解】根据质量守恒定律,参加反应的氯酸钾的质量等于反应后生成的氯化钾和氧气的质量和,由于氧气逸散,所以反应后质量的减少量就是生成的氧气的质量;由于残余固体的质量为c g中包含着二氧化锰,所以在计算质量的减少量时,必须是氯酸钾的质量加上二氧化锰的质量再减去残余固体质量,所以生成氧气的质量为(a+b-c)克,故选C。
8.图是某化学反应的微观模拟图,以下对该反应前、反应后的说法错误的是( )
A.反应前、后的物质均为混合物
B.反应前、后的分子种类发生变化
C.反应前、后的原子数目不变
D.参加反应的“”分子与“”分子的个数比为4:3
【答案】D
【分析】
由化学反应的微观模拟图可知,各物质反应的微粒个数关系是:。
【详解】A、由微颗粒的构成可知,反应前、后的物质都是由不同种的分子构成的,均为混合物,故说法正确;
B、由微粒的变化可知,反应前、后的分子种类发生变化,故说法正确;
C、由微粒的变化可知,反应前后原子的种类、数目不变,故说法正确;
D、由上图可知,参加反应的“”分子与“”分子的个数比为2:1,故说法错误。
故选D。
2.(2023秋•鄞州区校级月考)对化学方程式“2H2+O22H2O”的叙述正确的是( )
A.氢气加氧气在点燃的条件下反应生成水
B.两个氢气和一个氧气在点燃的条件下反应生成两个水
C.两份质量的氢气和一份质量的氧气在点燃的条件下反应生成两份质量的水
D.氢气和氧气在点燃的条件下反应生成水
【答案】D
【解答】解:A、在反应中“+”读作“和”,不能读作“加”,该选项读法错误。
B、从微观上,点燃条件下,每2个氢气分子和1个氧气分子反应生成2个水分子,该选项读法错误。
C、该反应可读作:每4份质量的氢气和32份质量的氧气在点燃条件下恰好反应生成36份质量的水,该选项读法错误。
D、氢气和氧气在点燃的条件下反应生成水,该选项读法正确。
故选:D。
3.(2022秋•余姚市校级月考)小新同学在S+O2SO2中获得以下信息:
①该反应中反应物是硫和氧气
②该反应发生的条件是点燃
③反应前后元素种类和原子个数保持不变
④反应前后分子总数保持不变
⑤参加反应的硫和氧气的质量比为2:1
其中正确的信息是( )
A.①②③④⑤ B.④⑤ C.①②③ D.①②③⑤
【答案】C
【解答】解:从S+O2SO2可知,该反应的反应物是硫和氧气,反应条件是点燃,反应前后元素种类和原子个数不变;反应前是分子个数是2,反应后是1,反应前后分子发生改变;参加反应的硫和氧气的质量比32:(16×2)=1:1。
A、①②③获得信息正确,故该选项错误。
B、①②③获得信息正确,故该选项错误。
C、①②③获得信息正确,故该选项正确。
D、①②③获得信息正确,故该选项错误。
故选:C。
6.(2024秋•镇海区校级期中)下列现象中,符含质量守恒定律的是( )
A.100g固体石蜡变成100g石蜡蒸气
B.24g镁条在氧气中完全燃烧,最后得到40g白色固体
C.5mL氧气和5mL一氧化碳反应,生成10mL二氧化碳气体
D.2g氧气与16g液氧混合,形成18g氧气
【答案】B
【解答】解:A、100g固体石蜡变成100g石蜡蒸气,没有新物质生成,属于物理变化,不能用质量守恒定律解释,故选项说法错误。
B、根据质量守恒定律,24g镁在氧气中完全燃烧生成40g白色固体氧化镁,符含质量守恒定律,故选项说法正确。
C、质量守恒定律体现的是质量守恒,不是体积守恒,故选项说法错误。
D、2g氧气与16g液氧混合,形成18g氧气,没有新物质生成,属于物理变化,不能用质量守恒定律解释,故选项说法错误。
故选:B。
7.(2023秋•慈溪市校级期中)在一密闭容器中,有X、O2、CO2、H2O四种物质,在一定条件下发生某种反应,反应一段时间后,测得反应前后各物质的质量如表,下列说法正确的是( )
物质
X
O2
CO2
H2O
反应前的质量/g
19
34
6
2
反应后的质量/g
11
待测
28
20
A.表中的待测值为32
B.该反应是置换反应
C.X中一定含有C、H、O元素
D.反应中CO2和H2O的质量比为11:9
【答案】D
【解答】解:由表中数据分析可知,反应前后X的质量减少了19g﹣11g=8g,故是反应物,参加反应的质量为8g;同理可以确定二氧化碳是生成物,生成的质量为28g﹣6g=22g;水是生成物,生成的质量为20g﹣2g=18g;由质量守恒定律,氧气应是反应物,且参加反应的质量为18g+22g﹣8g=32g,故待测的数值为34﹣32=2.
A、表中的待测值为2,故选项说法错误。
B、该反应的生成物均为化合物,不属于置换反应,故选项说法错误。
C、22gCO2中含有碳元素的质量为:22g××100%=6g,18g水中含有氢元素的质量为:18g××100%=2g,生成物22g二氧化碳和18g水中所含碳、氢元素的质量和=6g+2g=8g,恰好等于参加反应的X的质量,则该物质中一定含有碳、氢两种元素,一定不含氧元素,故选项说法错误。
D、反应中CO2和H2O的质量比为22g:18g=11:9,故选项说法正确。
故选:D。
2.(2024秋•海曙区校级期中)一定条件下,密闭容器中发生了某一化学反应,涉及的物质为甲、乙、丙、丁,如图为各物质在反应前和反应后某时刻的质量关系。下列说法不正确的是( )
A.x的值是31
B.甲、丁的相对分子质量之比可能为7:11
C.丁可能为单质
D.反应中消耗甲和乙的质量比为7:4
【答案】C
【解答】解:由表中数据分析可知,反应前后甲的质量减少了20g﹣13g=7g,故是反应物,参加反应的质量为7g;同理可以确定乙是反应物,参加反应的质量为20g﹣16g=4g;丙的质量不变,可能作该反应的催化剂,也可能没有参加反应;由质量守恒定律,丁应是生成物,且生成的质量为7g+4g=11g,故x的数值为20+11=31。
A、x的数值为20+11=31,故选项说法正确。
B、甲、丁的质量比为7g:11g=7:11,若甲、丁的化学计量数相同,则甲、丁的相对分子质量之比可能为7:11,故选项说法正确。
C、该反应的反应物为甲和乙,生成物是丁,符合“多变一”的形式,属于化合反应,丁是化合反应的生成物,不可能是单质,故选项说法错误。
D、反应中消耗甲和乙的质量比为7g:4g=7:4,故选项说法正确。
故选:C。
9.下列有关质量守恒定律的认识,不正确的是
A.质量守恒定律为定量揭示化学变化的规律,提供了理论依据
B.通过化学变化,只能改变世界上物质的种类,不能改变物质的总质量
C.随着科技的发展,精密仪器为我们定量研究化学变化创造了条件
D.质量守恒定律揭示了化学变化中宏观物质之间的质量关系,与微观过程无关
【答案】D
【详解】A、质量守恒定律反映了反应中物质的质量关系,为定量揭示化学变化的规律,提供了理论依据,故选项正确;
B、化学变化是生成新物质的变化,改变世界上物质的种类,在改变过程中物质的总质量不变,不改变物质的总质量,故选项正确;
C、定量研究化学变化所需要的仪器精密度越高,结果越精确,所以精密仪器为我们定量研究化学变化创造了条件,故选项正确;
D、质量守恒定律揭示了化学变化中宏观物质之间的质量关系,正是微观过程中原子的种类和个数不变才使得物质的前后总质量不变,所以与微观过程有关,故选项错误;
故选D。
10.一定条件下,在一密闭容器内发生某化学反应,并测得反应前后各物质的质量如图所示。下列说法正确的是( )
A.x的值为9
B.该反应中氧气与水的质量变化之比为6:5
C.W由碳、氢两种元素组成
D.W中碳、氢元素质量比为3:1
【答案】D
【分析】根据质量守恒定律,1g+8g+20g=8g+11g+x,x=10g。反应后质量增多的物质是生成物,质量减少的物质是反应物,差量是生成的质量或参加反应的质量。反应后水的质量增多,水是生成物,生成的质量为:10g-1g=9g,反应后氧气的质量减少,氧气是反应物,参加反应的质量为:20g-8g=12g,W反应后质量减少为零,是反应物,参加反应的质量为8g,反应前无二氧化碳,反应后有二氧化碳,所以二氧化碳是生成物,该反应为:W+O2→CO2+H2O。
【详解】A. x的值为10,此选项错误;
B. 该反应中氧气与水的质量变化之比为(20g-8g):(10g-1g)=22:9,此选项错误;
C. 生成的水中氢元素的质量为:9g×=1g,二氧化碳中碳元素的质量为:11g×=3g,根据化学反应前后各种元素的质量相等,W中碳、氢元素的质量之和为:1g+3g=4g<8g,所以W由碳、氢、氧三种元素组成,此选项错误;
D. W中碳、氢元素质量比为3g :1g =3:1,此选项正确。
故选D。
11.某学习小组用实验验证质量守恒定律,下列说法正确的是( )
A.甲、乙、丙、丁实验,都符合质量守恒定律
B.若乙实验中装置漏气,天平最后不平衡
C.丙实验容器敞口,不能验证质量守恒定律
D.丁实验生成物的质量等于参加反应的镁条质量
【答案】B
【详解】A、甲是酒精和水混合没有生成新物质,属于物理变化,不符合质量守恒定律;乙是铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,装置是密闭容器,反应后质量不变,所以最后天平平衡,能用质量守恒定律解释;丙是硫酸铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,此反应不消耗气体也不生成气体,所以能用质量守恒定律解释;丁是镁条在空气中燃烧生成氧化镁,反应后剩余物质的质量增加,所以最后天平不平衡,能用质量守恒定律解释,故说法错误;
B、乙是铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,装置漏气,产生的氢气逸散到空气中,反应后剩余物质的质量减小,所以最后天平不平衡,故说法正确;
C、硫酸铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,此反应不消耗气体也不生成气体,所以敞口也能验证质量守恒定律,故说法错误;
D、丁是镁条在空气中燃烧生成氧化镁,根据质量守恒定律可知,生成物的质量等于参加反应的镁条和氧气的质量总和,故说法错误。
故选B。
12.小乐为了检验气体X(纯净物),进行了如图所示实验。观察到实验①中干冷烧杯内壁有水珠,实验②中澄清石灰水变浑浊。则对气体X分析正确的是( )
A.根据实验①的现象,说明气体X含氢、氧元素
B.根据实验①②的现象,说明气体X具有助燃性
C.根据实验①②的现象,说明气体X为甲烷气体
D.根据实验①②的现象,说明气体X一定含碳、氢元素
【答案】D
【详解】A、实验①中干冷烧杯内壁有水珠,水是由氢元素和氧元素组成的,反应物氧气装置只含有氧元素,则气体X中一定含有氢元素,可能含有氧元素,故选项说法错误;
B、根据实验①②的现象,说明气体X具有可燃性,故选项说法错误;
C、燃烧生成二氧化碳和水的气体不一定是甲烷,还有可能是乙炔等其他气体,故选项说法错误;
D、实验①中干冷烧杯内壁有水珠,说明生成了水,实验②中澄清石灰水变浑浊,说明生成了二氧化碳,CO2和H2O两种物质中含有碳、氢、氧三种元素,根据质量守恒定律,反应前后,元素种类不变,反应物氧气中只含有氧元素,则X中一定含有碳、氢两种元素,可能含有氧元素,故选项说法正确。
故选D。
13.一定条件下,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.丁是该反应的催化剂
B.该反应的基本类型是分解反应
C.该反应中乙、丙的质量比为3:17
D.该反应巾甲、丙的相对分子质量比为14:17
【答案】C
【分析】四种物质反应前后各物质的质量分数可知,反应前后甲的质量分数减少了70%-42%=28%,故甲是反应物;乙的质量分数减少了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。
【详解】A、丁的质量分数不变,可能没有参加反应,也可能作该反应的催化剂,故说法错误;
B、由分析可知,该反应的反应物为甲和乙,生成物是丙,符合“多变一”的特征,属于化合反应,不属于分解反应,故说法错误;
C、根据图像中的数据,该反应中乙、丙的质量比为(14%-8%):(40%-6%)=3:17,故说法正确;
D、该反应中甲、丙的质量变化比为(70%-42%):(40%-6%)=14:17,但不等于该反应中甲、丙的相对分子质量比,相对分子质量之比无法确定,故说法错误。
故选C。
14.某物质W在氧气中充分燃烧后,生成了4.4克CO2和3.6克的H2O,消耗的O2为6.4克,则W中所含有的元素判断正确的是
A.一定含有C、H元素,不含O元素
B.一定含有C、H元素,可能有O元素
C.一定含有C、H、O三种元素
D.条件不足,不能判断
【答案】A
【详解】根据质量守恒定律可知,W的质量=4.4g+3.6g-6.4g=1.6g,二氧化碳中碳元素质量为4.4g× =1.2g,水中氢元素质量为3.6g× =0.4g,0.4g+1.2g=1.6g,所以W中只含有C、H元素,故选A。
15.在一个密闭容器中放入甲、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如下表所示。下列说法正确的是( )
物质
甲
乙
丙
丁
反应前质量/g
10
0.3
4.8
2.8
反应后质量/g
3.2
待测
8
6.4
A.待测值为0.6
B.此反应可表示为:丙+丁→甲
C.反应中甲和丁变化的质量比为1:2
D.甲一定是化合物
【答案】D
【分析】由表中数据分析可知,反应前后甲的质量减少了10g-3.2g=6.8g,故是反应物,参加反应的甲的质量为6.8g;同理可以确定丙是生成物,生成的丙的质量为8g-4.8g=3.2g;丁是生成物,生成的丁的质量为6.4g-2.8g=3.6g;由质量守恒定律,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,故待测的数值为0.3g。
【详解】A、待测值为0.3,故选项说法错误。
B、该反应的反应物为甲,生成物是丙和丁,故选项说法错误。
C、反应中甲和丁变化的质量比为6.8g:3.6g≠1:2,故选项说法错误。
D、该反应的反应物为甲,生成物是丙和丁,属于分解反应,甲是分解反应的反应物,一定是化合物,故选项说法正确。
故选:D。
【点睛】解题的关键是分析表中数据(反应后质量增加的属于生成物、质量减少的属于反应物),灵活运用质量守恒定律。
16.在一个密闭容器中放入M、N、Q、P四种物质,在一定条件下发生化学反应,一段时间后,测得有关数据如下表所示,则关于此反应认识不正确的是
物质
M
N
Q
P
反应前质量(克)
18
1
2
32
反应后质量(克)
x
26
2
12
A.该变化的基本反应类型是分解反应
B.反应后物质x的值为13
C.参加反应的M、P的质量比为1∶4
D.物质Q可能是该反应的催化剂
【答案】A
【详解】由表中数据分析可知,反应前后,N的质量增加了26g-1g=25g,故N是生成物,生成的N的质量为25g;同理Q的质量反应前后不变,可能作该反应的催化剂,也可能没有参加反应;可以确定P是反应物,参加反应的P的质量为32g-12g=20g;由质量守恒定律,M应为反应物,参加反应的M的质量为25g-20g=5g;
A、该反应的生成物是M和P,反应物是M,该反应符合“多变一”的特征,属于化合反应,故选项说法错误。
B、生成的M的质量为5g,则X的值为18g-5g=13g,故选项说法正确。
C、反应中M、P的质量比为5g:20g=1:4,故选项说法正确。
D、Q的质量反应前后不变,可能作该反应的催化剂,也可能没有参加反应,故选项说法正确。
故选A。
17.在一个密闭容器中放入X、Y、Z、Q四种物质,在一定条件下发生化学反应,一段时间后,测得有关数据如下表,则下列关于反应的认识,正确的是( )
物质
X
Y
Z
Q
反应前质量/g
20
2
1
37
反应后质量/g
待测a
32
待测b
12
A.a的取值范围:0≤a≤16
B.该反应类型一定属于化合反应
C.当a=15时,物质Z在反应中起催化作用
D.当b=l时,反应中X、Q的相对分子质量比为1:5
【答案】A
【详解】A、根据质量守恒,反应前后总质量不变,20+2+1+37=a+32+b+12,a+b=16,又a、b都是物质的质量,0≤a,0≤b,所以0≤a≤16,选项正确。
B、当b=2,a=14时,X、Q两种物质的质量在反应后减少,属于反应物, Y、Z两种物质的质量在反应后增加,属于生成物,不符合化合反应的特点,不属于化合反应,选项错误。
C、当a=15时,b=1,z质量不变,物质Z在反应中不一定起催化作用,可能是杂质,选项错误。
D、反应中各物质化学计量数不明确,无法比较两种物质的相对分子质量,选项错误,故选A。
18. 常用燃烧法测定有机物的组成。现取2.3g某有机物在足量的氧气中完全燃烧, 生成4.4gCO2 和2.7 gH2 O。对该物质的组成有下列推断, 其中正确的是( )
①一定含 C、H 元素 ②一定不含 O 元素 ③可能含 O 元素 ④一定含O 元素⑤分子中C、H的原子个数比为2:5 ⑥分子中C、H、O的元素质量比为12:3:8
A.①②⑤ B.①④⑥ C.①③⑤ D.①④⑤
【答案】B
19.为测定实验室中氯酸钾样品(杂质不参与反应)的纯度,取一定量该样品进行加热,不同时刻固体质量数据如图所示。
(1)t1时刻产生的氧气质量是 。
(2) t3——t4时段剩余固体质量不变的原因 。
(3)列式计算该样品中氯酸钾的纯度
【答案】(1)1.68克
(2)氯酸钾已反应完全
(3)98%
20.实验室制取氧气时,某同学取质量为x的高锰酸钾加热,记录产生氧气的质量与反应时间的关系如图1所示,请回答下列问题:
(1)t0~t1和 t4~t5时段固体质量都不变,为什么?
(2)请根据图中数据计算高锰酸钾的质量 x为多少? (写出计算过程)
(3)请在图2坐标中,画出固体中锰元素质量在 t0~t5时段变化示意图。
【答案】:(1)根据图中信息可知:t0t1时段固体质量不变,是因为反应还未进行;t4-t5时段固体质量不变,是因为反应已进行完全;(2)31.6g;(3)。
21.实验室常用一定质量分数的过氧化氢溶液制取氧气。某同学实验前称得一定质量分数的过氧化氢溶液42.5克,加入1克MnO2,完全反应后称得剩余物质的质量总和为41.9克。计算:
(1)反应后MnO2的质量。
(2)反应中放出氧气的质量。
(3)实验中加入的过氧化氢溶液的质量分数。
【答案】(1)1g
(2)由质量守恒定律可知,反应产生氧气质量为42.5+1-41.9=1.6g.
(3)8%。
22.小金取氯酸钾与二氧化锰的混合物30g放在大试管中加热,过一段时间后,停止加热,冷却,称得剩余固体的质量为26.16g,然后继续加热,至不再有气体释放为止,第二次收集到的氧气为5.76g。
(1)共收集到O2多少克?
(2)原混合物中有多少克MnO2?
(3)第一次加热后剩余的26.16g固体中含有几种物质?各多少克?
【答案】(1)9.6g
(2)原混合物中MnO2质量为:30g-24.5g=5.5g;
(3)含有氯酸钾14.7g;氯化钾5.96g;二氧化锰5.5g
23.最近网络有一个很有趣的实验:用一定比例的过氧化氢溶液和碘化钾、洗洁精为原料,在量筒中混合后竟然出现了大量细腻的泡沫,因此形象的比喻为“大象牙膏”。此实验对过氧化氢溶液的溶质质量分数有一定要求。小军想通过设计实验测定所用过氧化氢溶液的溶质质量分数。分别准备两个烧杯,一个烧杯放入40g一定浓度的双氧水,另外一个烧杯放入20mL水、10mL 洗洁精和10mL饱和的碘化钾溶液。用电子天平称得水槽、量筒、烧杯和反应物的总质量为525.5g。将两个烧杯中的物质全部倒入量筒中,反应结束后,用电子天平称得水槽、量筒、烧杯和剩余物质总质量为519.1g。根据上述实验回答下列问题:
(1)写出检验产生气体的方法: 。
(2)请计算该样品中过氧化氢的质量分数?
(3)该实验中,测出双氧水的溶质质量分数比标注的偏小,原因可能是 。(至少写出一条)
【答案】(1)用带火星木条靠近量筒口处的泡沫附近,若木条复燃,则证明是氧气
(2)由实验可知,反应后产生氧气质量为525.5g-519.1g=6.4g
设过氧化氢溶液质量分数为x
2H2O2=2H2O+O2↑
68 32
40gx 6.4g
68:32=40gx:6.4g
x=34%
(3)部分氧气还残留在量筒内的泡沫中
【解析】【分析】(1)根据氧气的验证方法分析;
(2)根据反应后减少质量为生成氧气质量,利用方程式中物质间质量关系计算过氧化氢溶液的浓度分析;
(3)根据反应后氧气可能会残留在量筒内分析。
【解答】(1)过氧化氢分解会产生氧气,用用带火星木条靠近量筒口处的泡沫附近,若木条复燃,则证明是氧气;
(2)由实验可知,反应后产生氧气质量为525.5g-519.1g=6.4g
设过氧化氢溶液质量分数为x
2H2O2=2H2O+O2↑
68 32
40gx 6.4g
68:32=40gx:6.4g
x=34%
(3)反应后装置内可能有氧气残留,若部分氧气还残留在量筒内的泡沫中,会使得结果偏小。
故答案为:(1)用带火星木条靠近量筒口处的泡沫附近,若木条复燃,则证明是氧气;(3) 部分氧气还残留在量筒内的泡沫中。
24小金在实验课时称取16.1g混有杂质的高锰酸钾固体,加热至质量不再减少(杂质不发生变化),冷却后称量固体的质量为14.5g。
(1)反应时生成氧气的质量为 g;
(2)请列式计算反应前固体中高锰酸钾的质量。
【答案】(1)1.6
(2)设参加反应的高锰酸钾的质量为x,
2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ ;
316 32
x 1.6g
解得:x=15.8g。
【解析】(1)根据质量守恒定律分析计算;
(2)写出高锰酸钾分解制取氧气的化学方程式,利用氧气的质量计算出参加反应的高锰酸钾的质量即可。
【解答】(1)高锰酸钾加热分解,生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,则反应前后固体质量的减小量就是生成氧气的质量,即反应生成氧气:16.1g-14.5g=1.6g。
25.为测试学生的实验和计算能力,老师准备了一瓶没有贴标签的过氧化氢溶液,同学们取部分溶液进行了如下实验,请结合实验回答下列问题:
(1)产生氧气的质量为 g。
(2)计算该过氧化氢溶液中溶质的质量分数。
【答案】(1)0.8
(2)3.4%。
26.现有氯酸钾26g和2g二氧化锰的混合,待反应一段时间后,将试管冷却、称量,得到剩余固体18.4g.求:
(1)制得氧气多少克?
(2)剩余固体中含有哪些物质?各为多少克?
(3)氯酸钾的分解率是多少?(保留到0.1%)
【解答】解:(1)根据质量守恒定律可知,得到的氧气的质量=26g+2g﹣18.4g=9.6g;
(2)由质量守恒定律可知生成的氯化钾质量是24.5g﹣9.6g=14.9g,二氧化锰是该反应的催化剂,所以其质量化学反应前后不会变化,因此剩余的固体中含有未反应的氯酸钾质量是26g﹣24.5g=1.5g;二氧化锰2g,氯化钾14.9g;
(3)94.2%
27.某同学采用如图装置,用一些植物的器官来代替二氧化锰作催化剂,分解H2O2制取氧气,实验数据记录如表所示。
序号
H2O2溶液的质量/g
H2O2溶液的溶质质量分数
植物的器官及质量
收集气体的体积/mL
收集气体的时间/min
1
17
15%
大颗粒胡萝卜16g
80
18
2
17
15%
大颗粒马铃薯16g
80
10.5
3
17
15%
小颗粒马铃薯16g
80
4
请依据上述信息分析:
(1)每次实验结束后,理论上来说大颗粒胡萝卜的质量 小颗粒马铃薯的质量。(选填“<”、“>”、“=”)
(2)当量筒内的水达到80mL时,打开广口瓶的橡皮塞,立即将带火星的木条伸入瓶内,却发现木条不能复燃。请你解释木条不能复燃的原因是 。
(3)计算:17g15%的H2O2溶液中的溶质完全分解,能制取氧气多少升?(氧气密度是1.43g/L,保留两位小数。)
【解答】解:(1)催化剂在反应前后质量和化学性质不变,因此理论上来说大颗粒胡萝卜的质量等于小颗粒马铃薯的质量,故答案为:=;
(2)收集的氧气不能使木条复燃,可能的原因是收集到的气体有一部分空气,氧气浓度较低,故答案为:收集到的气体有一部分空气,氧气浓度较低;
(3)能制取0.84L的氧气。
28.某同学向过氧化氢溶液中加入二氧化锰制取氧气,相关数据如下:
反应前物质的质量/g
充分反应后物质的质量/g
过氧化氢溶液
二氧化锰
固体与液体混合物质量
68.0
0.1
66.5
请计算:
(1)该同学制得氧气的质量为 1.6 g。
(2)该同学所用过氧化氢溶液中过氧化氢的质量。
【答案】(1)反应生成氧气质量为:68.0g+0.1g﹣66.5g=1.6g,
故填:1.6。
(2)该同学所用过氧化氢溶液中过氧化氢的质量是3.4g。
29.某同学从定量角度研究过氧化氢溶液制取氧气的过程,对原实验进行部分改进,增加了称量操作.具体做法是:取溶质质量分数为10%的过氧化氢溶液和少量的二氧化锰放入气体发生装置,并对反应前后混合物的质量进行称量,记录如下:
反应过程
反应前
反应后
质量变化(不含容器质量)
34.3g
32.7g
若反应后,双氧水分解完全且氧气全部逸出,试回答:
(1)制得氧气的质量为 克。
(2)请你列式计算所取过氧化氢溶液的质量为多少克?
【答案】1.6克;34克
30.某同学在研究质量守恒定律的实验过程中,记录了如下数据(已知Fe+SFeS):
第一次
第二次
第三次
硫粉的质量/g
16
32
32
铁粉的质量/g
28
28
56
硫化亚铁(FeS)的质量/g
44
44
88
(1)第 次实验,反应物恰好完全反应。
(2)通过实验说明,参加反应的各物质之间存在着比例关系,从如表可知 。
(3)若该同学要进行第四次实验,如果要将48克硫粉完全反应,则需要铁粉多少克?能生成硫化亚铁多少克?(写出计算过程)
【答案】(1)一、三
(2)7:4
(3)要将48克硫粉完全反应,设需要铁粉质量为x,则x:48g= 7:4,x=84g,生成硫化亚铁质量为84g+48g=132g.
【解析】(1)根据方程式确定铁与硫恰好完全反应的质量比,结合表中数据分析;
(2)根据方程式确定反应物质量关系分析;
(3)根据化学反应中物质质量比保持不变分析。
【解答】(1)由方程式可知,铁与硫参加反应的质量比为56:32=7:4,由表中数据可知,第一、三次铁粉和硫粉质量比为7:4,即恰好完全反应,第二次硫剩余。
(2)反应中铁与硫的质量比为56:32=7:4。
故答案为:(1)一、三;(2)7:4;(3)84g;132g。
素养提升
1.A、B、C三种不同分子的模型分别为“”、“”、“”,如图为三种物质之间发生化学反应前后的状况,则该反应的化学方程式中,A、B、C三物质的化学式前的系数之比为( )
A.3:1:2 B.4:1:3 C.4:1:2 D.3:1:3
【答案】A
【解答】解:根据反应的微观示意图,反应前共有4个A分子和1个B分子,反应后含有1个A分子和2个C分子,可判断有1个A分子未参加图示中的反应,则参加反应的A、B、C三种物质的分子个数分别为3、1、2,原图可表示为:
由上图可知,该反应的化学方程式中A、B、C前的化学计量数之比为3:1:2;
故选:A。
2.在反应2A+3B=2C+4D中,A与B的相对分子质量之比为1:1,用一定质量的A与12克B恰好完全反应,生产11克C,则下列说法中错误的是( )
A.若A的相对分子质量是32,则C的相对分子质量是88
B.B与D的相对分子质量之比是16:9
C.同时生成D的质量是9克
D.反应中,A与C的质量之比是8:11
【答案】A
C、根据分析,可求D的质量为8g+12g﹣11g=9g,该选项说法正确;
D、根据分析,A与C的质量之比是8g:11g=8:11,该选项说法正确。
故选:A。
3.木炭和氧气质量比的取值范围影响燃烧产物的种类,见下面数轴一目了然:
现在一个密闭的容器中放有6g炭粉和充有10g氧气,用电火花引燃,使两者进行充分的反应,则生成的物质是( )
A.CO B.CO2
C.CO和CO2 D.条件不足,无法确定
【答案】C
4.充分反应27g的铝与50g的氧气后得到固体物质的质量为( )
A.51g B.77g C.75g D.65g
【答案】A
5.现有氢气和氧气的混合气体10克,充分燃烧后,恢复到室温,气体质量减少了9克,则原混合气体的成分不可能是( )
A.1克氢气和9克氧气 B.2克氢气和8克氧气
C.5克氢气和5克氧气 D.氢气占总量的20%
【答案】C
6.12克碳和16克氧气反应,最多可得到一氧化碳( )
A.22克 B.20克 C.28克 D.30克
【答案】C
7.将一定质量的a、b、c、d四种物质放入一密闭容器中,在一定条件下反应一段时间后,测得反应后各物质的质量如下表。下列说法中正确的是( )
物质
a
b
c
d
反应前质量/g
8.4
4.0
3.2
2.8
反应后质量/g
7.2
7.2
x
2.8
A.d可能是催化剂
B.反应后c物质的质量为5.2 g
C.c物质中元素的种类,一定等于a、b两种物质中元素的种类
D.a和b是反应物
【答案】A
【解析】(1)在反应前后,催化剂的质量和性质保持不变;
(2)根据质量守恒定律计算c的质量;
(4)质量减小为反应物,质量增大为生成物。
【解答】根据表格可知,d物质在反应前后质量保持不变,那么d可能为催化剂,故A正确;
根据质量守恒定律得到:8.4g+4.0g+3.2g=7.2g+7.2g+x,解得:x=1.2g,故B错误;
a物质质量减小,b物质质量增大,c物质质量减小,则a、c为反应物,b为生成物,因此b元素种类等于a、b中物质元素种类,故C、D错误。
8.某密闭容器中有X、氧气和二氧化碳三种物质,在一定条件下充分反应,测得反应前后各物质的质量如下表。根据表中信息,判断下列说法正确的是( )
物质
X
O2
CO2
H2O
反应前质量/g
16
70
1
0
反应后质量/g
0
待测
45
36
A.该反应为不属于氧化反应
B.Ⅹ中一定含有碳、氢两种元素
C.表中“待测”值为5
D.反应生成的CO2和H2O的质量比为45:36
【答案】B
【解析】根据质量守恒定律,由物质质量的增减量可确定反应物和生成物的质量,从而得出x的值,再根据物质的化学式和物质的质量可确定物质的元素组成.
【解答】AC.根据质量守恒定律可知,待测值=16+70+1+0-0-45-36=6。根据反应前后质量的变化可以判断二氧化碳和水为生成物,而X和氧气为反应物,因此该反应为氧化反应,故A、C错误;
B.根据反应前后元素的种类不变可以知道,在X中含有碳元素和氢元素,故B正确;
D.反应中生成二氧化碳质量为:45g-1g=44g,生成水的质量为36g,其质量比为:44:36,故D错误。
9.现有一定质量的有机物A在空气中完全燃烧只生成8.8克二氧化碳和5.4克的水。下列有关说法正确的是( )
A.有机物A是由碳、氢两种元素组成的
B.有机物A中一定含有碳、氢、氧三种元素
C.有机物A是由二氧化碳和水组成的
D.有机物A中一定含有碳、氢两种元素,可能含有氧元素
【答案】D
【解析】根据质量守恒定律分析判断。
【解答】有机物A与氧气反应,生成二氧化碳和水。根据质量守恒定律可知,二氧化碳中的碳元素、水中的氢元素肯定来自于物质A,而其中的氧元素可能来自于物质A,也可能来自于氧气。
10.1.6g某物质在氧气中完全燃烧,生成4.4g二氧化碳和3.6g水,关于该物质的组成有下列判断:①一定含C、H元素;②一定不含O元素:③可能含O元素:④一定含O元素;⑤分子中C、H原子个数比为1∶2;⑥分子中C、H原子个数比为1∶4。其中正确的是( )
A.①②⑤ B.①②⑥ C.①③⑥ D.①④⑤
【答案】B
11.一定条件下,甲、乙混合后发生化学反应,测得反应前后各物质的质量变化如下表所示。下列说法中不正确的是( )
物质
甲
乙
丙
丁
反应前的质量/g
50
0.5
0
0
反应后的质量/g
23
x
24
3
A.x的值等于0.5 B.甲一定是化合物
C.丙和丁的质量变化比为8∶1 D.该反应属于化合反应
【答案】D
12.在一密闭容器中发生某反应,其中甲、乙、丙、丁四种物质的质量变化如表所示,下列判断不正确的是( )
物质
甲
乙
丙
丁
反应前质量(g)
10
16
0
0
反应中质量(g)
m2
1.6
反应后质量(g)
m1
0
15.2
6.4
A.m1的值是4.4 B.m2的值是4
C.甲、丁间反应的质量比为7:8 D.甲和乙是反应物
【答案】B
13.某项目化学习小组设计了一种潜水自救装置,进行了以下项目化学习。当达到设定安全深度时,反应盒中的两种物质混合开始反应产生气体,气囊快速充气上浮,将潜水运动员拉回到水面。反应盒中发生的主要反应为10Na+2KNO3+6SiO2═5Na2SiO3+K2SiO3+X,其中X的化学式为( )
A.NO B.Na3N C.NO2 D.N2
【答案】D
14.在A+B=C+D的化学反应中,20gA和10gB恰好完全反应生成5gC.若当D的式量为74.5,5gA和5gB发生反应时,生成D的质量是( )
A.2.62g B.3.46g C.4.27g D.6.25g
【答案】D
15.在反应X+2Y=R+2M中,已知R和M的相对分子质量之比为22:9,当1.6gX与Y完全反应后生成4.4gR,则在此反应中Y和M的质量比是( )
A.16:9 B.23:9 C.32:9 D.46:9
【答案】A
16.在密闭容器中有甲、乙、丙、丁四种物质,在一定条件下,测得反应前后各物质的质量如图所示,下列说法错误的( )
A.甲可能是单质
B.该反应是化合反应
C.丙可能是催化剂
D.反应前后乙和丁变化的质量比为7:25
【答案】D
17.某纯净的有机化合物2.6克,在纯氧中充分燃烧,生成8.8克二氧化碳和1.8克水,该物质组成中( )
A.一定含有C、H、O三种元素
B.一定含有C、H元素不含有O元素
C.一定含有C、H元素,可能含有O元素
D.不能确定
【答案】B
18.在一个密闭容器中放入甲、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如下表所示。下列说法正确的是( )
物质
甲
乙
丙
丁
反应前质量/g
10
0.3
4.8
2.8
反应后质量/g
3.2
待测
8
6.4
A.待测值为0.6
B.此反应可表示为:丙+丁→甲
C.反应中甲和丁变化的质量比为1:2
D.甲一定是化合物
【答案】D
19.有A、B、C三种物质各1.5克,发生了如下的化学反应:A+B+C→D,充分反应后生成3.0克的D.在残留物中再加入1.0克A,反应继续进行.待反应再次停止,反应物中仅剩余有C.以下结论正确的是( )
A.第一次反应停止时B剩余0.9克
B.第一次反应停止时C剩余0.9克
C.参加反应A与C的质量比是5:3
D.第二次反应停止时C剩余0.9克
【答案】B
20. 常用燃烧法测定有机物的组成。现取2.3g某有机物在足量的氧气中完全燃烧, 生成4.4gCO2 和2.7 gH2 O。对该物质的组成有下列推断, 其中正确的是( )
①一定含 C、H 元素 ②一定不含 O 元素 ③可能含 O 元素 ④一定含O 元素⑤分子中C、H的原子个数比为2:5 ⑥分子中C、H、O的元素质量比为12:3:8
A.①②⑤ B.①④⑥ C.①③⑤ D.①④⑤
【答案】B
21.如图所示是磷与氧气反应前后的微观示意图(“”表示磷原子,“”表示氧原子),根据质量守恒定律,虚线框中应该是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由微观反应示意图可知,反应后有4个磷原子和10个氧原子,反应前有10个氧原子,由质量守恒定律可知,虚线框内应有4个磷原子。故选D。
22.图是某化学反应的微观模拟图,以下对该反应前、反应后的说法错误的是( )
A.反应前、后的物质均为混合物 B.反应前、后的分子种类发生变化
C.反应前、后的原子数目不变 D.参加反应的“”分子与“”分子的个数比为4:3
【答案】D
23.下列现象中,符含质量守恒定律的是( )
A.100g固体石蜡变成100g石蜡蒸气
B.24g镁条在氧气中完全燃烧,最后得到40g白色固体
C.5mL氧气和5mL一氧化碳反应,生成10mL二氧化碳气体
D.2g氧气与16g液氧混合,形成18g氧气
【答案】B
24.下列关于化学反应X2+3Y2═2Z的叙述错误的是( )
A.Z的化学式为XY3
B.该方程式可表示每1个X2分子与3个Y2分子反应生成2个Z分子
C.若agX2完全反应生成bgZ,则同时消耗(b-a)gY2
D.若X2和Y2的相对分子质量分别是M和N,则Z的相对分子质量为(M+N)
【答案】D
25.下列现象不能用质量守恒定律解释的是( )
A.3g碳与10g氧气充分反应后,得到二氧化碳的质量为11g
B.酒精敞口放置一段时间后质量变小
C.铁丝燃烧,生成物的质量比铁丝的质量大
D.蜡烛燃烧后质量变小
【答案】B
26.在一定的条件下,向一密闭的容器内加入A、B、C、D四种物质各20g,充分反应后,测定其质量,得到数据如下表,下列说法不正确的是( )
物质
A
B
C
D
反应前质量(g)
20
20
20
20
反应后质量(g)
20
30
未知
14
A.物质A可能是该反应的催化剂 B.容器内发生了化合反应
C.反应后容器内C的质量为 D.其化学方程式为:
【答案】D
27.在一密闭容器中,有甲、乙、丙、丁四种物质,反应前各物质的质量关系如下图刻度纸所示(例如:丙的质量为5g,丁的质量为3g),充分反应后,在同一张刻度纸上再次记录各物质的质量变化:刻度线I向左移动16格;刻度线II向左移动8格;刻度线III向左移动8格。下列说法不正确的是( )
A.该反应是分解反应 B.丙可能是催化剂
C.反应后丁的质量为8g D.反应生成的乙和丁的质量比为1:1
【答案】C
28.在一密闭容器中加入甲、乙、丙、丁四种物质,在一定条件下发生化学反应,测得反应前及、时刻各物质质量变化情况,如图所示。则下列说法正确的是( )
A.该反应为分解反应 B.反应中丙、丁质量的变化量之比为3:1
C.时刻丙物质的质量为11g D.丙、丁两种物质所含元素种类与甲相同
【答案】D
29.已知同温同压下,气体体积比等于气体的分子数目之比。常温常压下,向盛有一定量氢气的密闭容器通入氧气,用电火花点燃,使其充分反应,恢复至常温常压。测得不同时刻容器中剩余气体的体积与通入氧气的体积关系如表所示。下列说法不正确的是( )
时刻
通入氧气体积/ml
1
2
3
4
5
剩余余气体的体积/ml
6
4
2
x
1
A.时刻表示氢气与氧气恰好反应
B.氢气的起始体积为8mL
C.某时刻容器中剩余气体为2mL,则通入氧气的体积可能为6mL
D.时刻后,若通入的氧气体积为VmL,则剩余气体体积为
【答案】D
30.某化学反应的微观过程如下示意图。下列说法不正确的是( )
A.该反应中涉及两种氧化物 B.该反应前后原子个数、种类、质量均不变
C.的相对分子质量是16 D.参加反应的两种的分子个数比为1:3
【答案】D
31.一定质量的高锰酸钾放在试管中加热的过程中,某变量随加热时间的变化趋势如图所示,则纵坐标可以表示( )
A.试管中高锰酸钾的质量 B.试管中固体的总质量
C.试管中锰元素的质量 D.反应生成的质量
【答案】B
32.在A+B=C+D的化学反应中,20gA和10gB恰好完全反应生成5gC.若当D的式量为74.5,5gA和5gB发生反应时,生成D的质量是( )
A.2.62g B.3.46g C.4.27g D.6.25g
【解答】D。
33.在反应X+2Y=R+2M中,已知R和M的相对分子质量之比为22:9,当1.6gX与Y完全反应后生成4.4gR,则在此反应中Y和M的质量比是( )
A.16:9 B.23:9 C.32:9 D.46:9
【解答】A。
34.某纯净的有机化合物2.6克,在纯氧中充分燃烧,生成8.8克二氧化碳和1.8克水,该物质组成中( )
A.一定含有C、H、O三种元素
B.一定含有C、H元素不含有O元素
C.一定含有C、H元素,可能含有O元素
D.不能确定
【解答】B。
35.将甲烷在高温等条件下转化为其它有机物是重要的研究课题,某研究发现使用特殊催化剂(CeO2、Cu2O、Cu的混合物),在反应混合物中加入乙能够更有效地将甲烷转化为丙,该反应原理如图所示,下列说法错误的是( )
A.甲烷是重要的化石能源 B.丙的化学式是CH3OH
C.乙是氧化物 D.参加反应的甲和乙的质量比是1:1
【答案】D
36.甲醛是一种防腐剂,如图是甲醛燃烧的微观示意图。有关说法错误的是( )
A.该反应为置换反应 B.参加反应的两种物质的质量比为15:16
C.生成物均由两种元素组成 D.反应前后分子总数不变
【答案】A
37.如图是课本中验证质量守恒定律的实验装置,图甲的锥形瓶中盛有少量白磷,图乙的锥形瓶盛有硫酸铜溶液,小试管中盛有氢氧化钠溶液。小科利用该实验装置实验时,下列说法中错误的是( )
A.用甲装置实验时,若白磷不足,对实验的结果无影响
B.用甲装置实验时,若去掉锥形瓶的橡胶塞,会影响实验的结果
C.用乙装置实验时,两种溶液混合后,观察到有蓝色絮状沉淀产生
D.若将乙装置的两种溶液分别换成水和酒精,也能验证质量守恒定律
【解答】D。
38.在反应X+2Y=R+2M中,已知R和M的相对分子质量之比为22:9,当1.6gX与Y完全反应后生成4.4gR,则在此反应中Y和M的质量比是( )
A.16:9 B.23:9 C.32:9 D.46:9
【解答】A。
39.一定条件下,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.丁一定是该反应的催化剂
B.该反应的基本类型是分解反应
C.该反应中乙、丙的质量比为7∶10
D.该反应中甲、丙的质量比为14∶17
【答案】D
40.一定条件下,在一密闭容器内发生某化学反应,并测得反应前后各物质的质量如图所示。下列说法正确的是( )
A.x的值为9
B.该反应中氧气与水的质量变化之比为6:5
C.W由碳、氨两种元素组成
D.W中碳、氢元素质量比为3:1
【答案】D
41.小明查阅资料得知:除二氧化锰外,许多水果对过氧化氢分解也有催化作用。为了探究苹果质量对过氧化氢分解速度的影响,用如图甲所示装置(固定装置未画出)进行以下实验。
①检查装置气密性。
②称取1克苹果,切成小块放入烧瓶中,量取10毫升溶质质量分数为5%的过氧化氢溶液倒入烧瓶中,迅速塞紧塞子,当液滴移至A点时开始计时。
③当观察到液滴恰好移至B点时(AB间玻璃管容积为6毫升),记录所需时间。
④依次用不同质量的苹果重复步骤②和③,记录并处理数据,结果如图乙。
(1)如何检查甲装置的气密性: 将导管伸入盛有水的烧杯内,双手捂住烧瓶,导管口有气泡出现,说明装置气密性良好 。
(2)本实验可得出的结论是: 在其他实验条件相同情况下,随着苹果质量增加,过氧化氢分解速度越快 。
(3)若用30毫升5%的过氧化氢溶液与6克苹果重复上述实验,预测实验中步骤③记录的时间是 150 秒。
【解答】解:(1)检查装置气密性时,将导管伸入水中,此时双手捂住烧瓶,内部温度升高,压强增大,会在导管口形成气泡,说明装置气密性良好;
故答案为:将导管伸入盛有水的烧杯内,双手捂住烧瓶,导管口有气泡出现,说明装置气密性良好。
(2)根据实验数据可以看出,随着苹果加入质量的增加,反应速率越来越快;
故答案为:在其他实验条件相同情况下,随着苹果质量增加,过氧化氢分解速度越快。
(3)此时催化剂的量没有改变,且反应物浓度不变,所以反应速率不变,因此还是0.04毫升/秒的反应速率,因此移动6mL的时间为150秒;
故答案为:150。
42.某同学采用如图装置,用一些植物的器官来代替二氧化锰作催化剂,分解H2O2制取氧气,实验数据记录如表所示。
序号
H2O2溶液的质量/g
H2O2溶液的溶质质量分数
植物的器官及质量
收集气体的体积/mL
收集气体的时间/min
1
17
15%
大颗粒胡萝卜16g
80
18
2
17
15%
大颗粒马铃薯16g
80
10.5
3
17
15%
小颗粒马铃薯16g
80
4
请依据上述信息分析:
(1)每次实验结束后,理论上来说大颗粒胡萝卜的质量 小颗粒马铃薯的质量。(选填“<”、“>”、“=”)
(2)当量筒内的水达到80mL时,打开广口瓶的橡皮塞,立即将带火星的木条伸入瓶内,却发现木条不能复燃。请你解释木条不能复燃的原因是 。
(3)计算:17g15%的H2O2溶液中的溶质完全分解,能制取氧气多少升?(氧气密度是1.43g/L,保留两位小数。)
【答案】(1)=;
(2)收集到的气体有一部分空气,氧气浓度较低;
(3)0.84L。
43.某兴趣小组的同学设计了如图所示的四个实验来验证质量守恒定律(称量仪器未画出)。
(1)实验甲中发生反应的化学方程式为 4P+5O22P2O5 。
(2)小组同学讨论后认为,甲、乙、丙三个实验中,实验 丙 不能直接用于验证质量守恒定律,被否定的原因是 丙产生的二氧化碳气体逸出,使总质量减小 。
(3)丁实验时将锥形瓶倾斜使两溶液接触,立即发生化学反应,其反应的原理为:Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O。
该实验的现象是 产生大量气泡,气球膨胀 :待完全反应后,将其置于电子天平上称量(称量精度更高),所得数据比反应前的小。若整个操作过程无差错,则造成上述实验误差的原因是 气球膨胀受到的空气浮力增大 。
【答案】(1)4P+5O22P2O5;
(2)丙;丙产生的二氧化碳气体逸出,使总质量减小;
(3)产生大量气泡,气球膨胀;气球膨胀受到的空气浮力增大。
44.质量守恒定律的发现,凝聚了许多科学家的心血。
材料一:早在17世纪,英国化学家波义耳在一个密闭容器中加热金属,得到了金属灰,然后打开容器盖,再次称量金属灰的质量,发现金属灰的质量比反应前的金属质量大。
材料二:1756年,俄国化学家洛蒙诺索夫在一个密闭的容器中加热金属锡,生成了白色的氧化锡,但容器和容器里的物质的总质量,在燃烧前后并没有发生变化。于是他认为在化学变化中物质的质量是守恒的,因此提出了质量守恒假说。
材料三:1774年,拉瓦锡用精确的定量实验在密封容器中研究氧化汞的分解与生成中各物质的质量之间的关系,再次对该假设加以论证。
请回答以下问题:
(1)拉瓦锡的实验证实了洛蒙诺索夫的假说,小明认为波义耳实验否定了该假说,你是否赞同小明的观点,请说明理由。 不赞同,金属灰的质量比反应前的金属质量大,是因为金属和氧气发生了反应
(2)小明建构了以下模型来从微观角度分析质量守恒定律,请你补充完整。
(3)为了进一步证实质量守恒定律,小明设计了如下四种实验方案,你觉得可行的是 BC (可多选)
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)不赞同小明的观点,理由:金属灰的质量比反应前的金属质量大,是因为金属和氧气发生了反应。
故填:不赞同,金属灰的质量比反应前的金属质量大,是因为金属和氧气发生了反应。
(2)由于锡为金属,由原子直接构成,氧气由氧分子构成,每个氧分子由两个氧原子构成,所以:
(3)A中反应生成的二氧化碳气体逸出装置,不能验证质量守恒定律,B中硫酸铜和铁反应生成硫酸亚铁和铜,能够验证质量守恒定律,C中氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,能够验证质量守恒定律,D中稀硫酸和铜不能反应,不能验证质量守恒定律。
故填:BC。
(
1
)
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