4.2化学反应中的质量关系练习---2025-2026学年九年级化学沪教版（2024）上册

第四章 认识化学反应 第二节 化学反应中的质量关系 一、选择题 1．在一密闭容器中，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如图所示，下列说法错误的是（ ） A．x＝8 B．丁可能是该反应的催化剂 C．甲、乙是反应物，丙戊是生成物 D．反应前后甲、戊变化的质量比为1：3 2．探究“化学反应前后物质的质量关系”的实验如图所示。下列叙述错误的是（ ） A．实验①和②必须在密闭容器中进行 B．实验①和②中铜粉和红磷无需过量 C．实验①和②反应结束后，装置内气体仅剩余氮气 D．实验①和②都能验证质量守恒定律 3．下列说法正确的是（ ） A．化学观念：化学变化通常伴随能量的改变，则能量改变一定发生化学变化 B．学科思维：氯酸钾能分解产生氧气，是因为氯酸钾中含有氧分子 C．科学探究：验纯氢气时听到微弱的噗的一声，之后可直接点燃 D．科学态度：在没有说明药品用量时，应取最少量，液体一般取1~2滴 4．以下示意图描述了两种物质的变化过程，其中“”表示氧原子，“”表示氢原子。下列说法不正确的是（ ） A．图1所示过程属于物理变化 B．图2是过氧化氢分解的示意图 C．图1所示过程中，分子间的间隔增大D．图2所示过程中，原子的数目变多 5．构建化学基本观念是学好化学的基础。下列观点对应说法正确的是（ ） A．元素观：水银是由汞元素组成 B．转化观：铁丝燃烧生成氧化铁 C．微粒观：构成氯化钠的微粒是氯化钠分子 D．守恒观：4g氢气和16g氧气充分反应，生成20g水 阅读下列材料，完成下面小题： “围炉煮茶”是一种源自云南“火塘烤茶”的休闲方式，点上炭火、架上铁网、煮一壶茶，摆上桔子、红薯等食材。茶叶中富含茶多酚（化学式为）、茶氨酸，还含有维生素、咖啡碱等物质。 6．下列有关说法不正确的是（ ） A．煮茶的过程要保持通风，以免一氧化碳中毒 B．煮茶后用水将火熄灭，是因为水降低了木炭的着火点 C．“茶漏”可将茶叶与茶水分离，类似于基本实验操作中的过滤 D．将桔子放在炭火上烤后，桔皮会呈黑色，原因是桔皮中含有碳元素 7．下列有关说法正确的是（ ） A．茶多酚分子由3种元素组成 B．茶多酚中氢元素质量分数比氮元素大 C．一个茶氨酸分子中含有26个原子 D．茶氨酸的相对分子质量为 8．下列实验能达到实验目的的是（ ） A．测定空气中氧气的含量 B．探究可燃物燃烧的条件 C．验证质量守恒定律 D．验证甲烷由碳、氢元素组成 9．在验证质量守恒定律的实验中，某同学充分加热密闭锥形瓶中的铜粉(如图1)，同时借助传感器测定锥形瓶内空气中氧气体积分数的变化(如图2)。下列说法合理的是（ ） A．图1中固体由黑色变为红色，气球先变大后变小 B．由图2可知，反应结束后，锥形瓶内氮气的体积分数为95.04% C．图1中装置漏气时测定氧气体积分数变化的图像与图2的不同 D．加热前装置内铜粉和氧气的总质量，一定等于生成氧化铜的质量 10．某实验小组用如图所示装置，通过红热的玻璃导管引燃红磷来验证质量守恒定律。下列图像中，能够体现该实验过程中物质质量与时间关系的是（ ） A．B．C．D． 二、填空与简答 11．化学用语是学习化学的重要工具。请用正确的化学用语填空： (1)3个磷原子 。 (2)2个镁离子 。 (3)标出氧化铁中铁元素的化合价 。 (4)氢氧化钙 。 (5)画出氯原子结构示意图 。 (6)氦气 。 12．常州西太湖是苏南第二大湖泊。        (1)验水：西太湖水属于 （选填“混合”或“纯净”）物。 (2)探水：电解水实验中生成的两种气体的体积与时间的关系如图所示，其中表示氢气的是 （选填“a”或“b”），并能证明水由 组成。 (3)净水：如图是可将西太湖水净化为饮用水的简易装置。 ①活性炭层的作用是 。 ②过滤须考虑过滤器材质孔径大小。某微粒的直径为10μm，装置中能把该微粒“筛”出来的是（填字母） 。 A．孔径20μm过滤网    B．孔径10μm过滤网    C．孔径6μm过滤网 13．实验室中对某河水的水样进行净化处理，设计流程如图所示。 回答下列问题： (1)明矾的作用是 。 (2)操作1的名称是 ，用到的玻璃仪器有 (填一种即可)。 (3)加活性炭是利用其 性除去水样中的异味等。 (4)净化水属于 (填“纯净物”或“混合物”)。 三、实验题 14．化学是一门以实验为基础的科学，化学所取得的丰硕成果，是与实验的重要作用分不开的。请结合下图回答问题： (1)标号的仪器名称：① ，② 。 (2)若实验室用A装置加热高锰酸钾制备氧气，则需要对该装置进行以下改进 。试管口略向下倾斜的原因为 。 (3)实验室用双氧水和二氧化锰制备氧气的文字或符号表达式为 。若给装置B加一个分液漏斗，则优点为 。可以选择装置C收集氧气的原因为 。 (4)若用装置E收集氧气，应当观察到 时开始收集。收集一瓶（容积为500mL）体积分数为60%的氧气，预先应用量筒量取 mL的水加入该集气瓶中（不考虑水蒸气的影响，空气中氧气体积约占总体积五分之一）。 (5)已知氨气是一种密度比空气小的无色气体，极易溶于水形成氨水，使酚酞溶液变红。实验室常用加热熟石灰和氯化铵的固体混合物的方法制取氨气。下列关于实验室制取氨气的说法正确的是______。 A．可选用装置B为发生装置 B．可选用装置D为收集装置 C．若用如下图装置收集氨气，进气口应为n端 D．若用如下图装置收集氨气，检验氨气已收集满的方法是将沾有酚酞溶液的试纸放在m管口，若试纸变红则已收集满 (6)要检查如下图的装置的气密性，操作是：先关闭分液漏斗活塞，向④中加水至没过导管口，将瓶③浸泡在盛有水和冰块的烧杯中，若④中 ，则该装置不漏气。 四、科学探究题 15．催化剂的相关研究是一项重要的课题，某小组以“探究催化剂的奥秘”为题展开了项目式学习。 【任务一】认识催化剂 (1)催化剂在化工生产中起着重要作用，其 和 在化学反应前后都不变。 【任务二】探究催化剂 小组同学查阅资料发现氧化铜(CuO)也可作为过氧化氢分解的催化剂，于是设计了如上图实验进行验证，请填写下表： 步骤①现象 步骤③现象 步骤⑥结果 步骤⑦结果 实验结论 无明显现象  有大量气泡产生，带火星的木条复燃 氧化铜是过氧化氢分解的催化剂 (2)步骤③现象为试管中有大量气泡产生，带火星的木条 ，步骤 的现象对比，可以证明氧化铜能够加快过氧化氢的分解速率，步骤②中反应的符号表达式为 。 (3)步骤⑥结果中氧化铜的质量为 g，步骤⑦的目的为 。 【任务三】探究不同催化剂的催化效果 小组同学以生成100mL氧气为标准，设计了下列实验。 序号 5%H2O2溶液的体积 催化剂 反应时间 ① 200mL 2g氧化铜 a ② 200mL g二氧化锰 b (4)取用二氧化锰的仪器为 ，加入二氧化锰质量为 g，上述实验中收集氧气最适宜的方法为 。 (5)若a>b，则得出的实验结论为 。 五、计算题 16．某化合物3.2g，在足量氧气中完全反应，生成4.4g二氧化碳和3.6g水，通过计算，确定该化合物由哪几种元素组成？ 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 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D C C D A B C B C D 11．(1)3P (2)2Mg2+ (3)2O3 (4)Ca(OH)2 (5) (6)He 【详解】（1）元素符号可以表示一个原子，多个原子在元素符号前加相应数字。3个磷原子表示为3P； （2）离子符号是在元素符号右上角标出离子所带正、负电荷数的符号。数字在前、符号在后，如数字为1则省略不写。多个离子在离子符号前加相应数字。2个镁离子表示为2Mg2+。 （3）元素的化合价标在元素符号的正上方，符号在前、数字在后，如数字为1不能省略。氧化铁中铁元素为+3价，表示为2O3。 （4）氢氧化钙中钙元素为+2价，氢氧根为-1价，化合物中各元素正负化合价代数和为0，所以氢氧化钙的化学式为Ca(OH)2。 （5）原子中质子数=核外电子数=原子序数，氯是17号元素，则氯原子质子数为17，核外电子排布为2、8、7，结构示意图为。 （6）氦气是稀有气体，由原子直接构成，化学式He。 12．(1)混合 (2) a 氢元素和氧元素 (3) 吸附水中的色素和异味 C 【详解】（1）西太湖水中含有许多可溶性物质，属于混合物。 （2）水在通电的条件下可以分解生成氧气和氢气；正极得到氧气，负极得到氢气，两者体积比为1：2；由图可知，气体a体积较大，故其中表示氢气的是a；该反应中水电解生成氢气和氧气，证明水由氢元素、氧元素组成的。 （3）①活性炭层具有吸附性，其作用是除去色素和异味。 ②过滤须考虑过滤器材质孔径大小。某微粒的直径为10μm，则孔径要小于10μm，才能把该微粒“筛”出来；故选 C。 13．(1)加速沉降(沉降等) (2) 过滤 漏斗/玻璃棒/烧杯等 (3)吸附 (4)混合物 【详解】（1）明矾溶于水会形成胶状物，吸附水中悬浮的杂质，使其沉降。 （2）由图可知，操作1能将固体和液体分离，则其名称为过滤； 过滤时需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒。 （3）活性炭具有吸附性，能吸附水中的色素和异味。 （4）沉淀、过滤能除去水中的难溶性杂质，活性炭能除去颜色和异味，消毒剂能除去细菌病毒，最终得到的净化水中仍含有可溶性杂质，则属于混合物。 14．(1) 试管 水槽 (2) 试管口放一团棉花 防止冷凝水回流到热的试管底部，炸裂试管 (3) （或） 可以控制过氧化氢溶液的滴加速度，从而控制反应速率 氧气的密度比空气略大且不跟空气中的其他成分反应 (4) 导管口气泡连续并比较均匀地放出 250 (5)BCD (6)导管中形成一段稳定的水柱 【详解】（1）根据图示，仪器①的名称是：试管；仪器②的名称是：水槽。 （2）若实验室直接用A装置加热高锰酸钾制备氧气，加热时试管内的固体粉末状物质会随氧气流进入导管，因此需要对该装置进行以下改进：在试管口放一团棉花，防止加热时试管内的粉末状物质进入导管。 有些固体试剂受热时会放出水蒸气，因此用该装置给固体加热时试管口必须略向下倾斜，其原因是：防止冷凝水回流到热的试管底部，炸裂试管。 （3）双氧水在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，反应的文字表达式为：；符号表达式为：。 若给装置B加一个分液漏斗，分液漏斗的活塞可以控制液体的滴加速度，故优点为：可以控制过氧化氢溶液的滴加速度，从而控制反应速率。 因为氧气的密度比空气略大，且不跟空气中的其他气体反应，所以可以选择装置C向上排空气法收集氧气。 （4）因为气体发生装置内原来存在空气，所以若用装置E收集氧气，导管口一开始放出的气泡，是不纯的氧气。应当观察到导管口气泡连续并比较均匀地放出时，开始收集，此时收集到的气体是比较纯的氧气。 收集一瓶（容积为500mL）体积分数为60%的氧气，则最终瓶内氧气体积为：。用排水法收集氧气，集气瓶内加入水的体积等于收集的氧气体积，设预先应用量筒量取水的体积为x，则集气瓶内空气体积为：500mL-x，因为空气中氧气体积约占总体积五分之一，故有：，x=250mL。 （5）A、实验室常用加热熟石灰和氯化铵的固体混合物的方法制取氨气，发生装置应该选择A装置，装置B适用于固液常温型反应，不符合题意； B、氨气是一种密度比空气小的无色气体，极易溶于水形成氨水，不能用排水法收集，应该用向下排空气法收集，故可选用装置D为收集装置，符合题意； C、氨气是一种密度比空气小的气体，用如图装置收集氨气，进气口应为n端，符合题意； D、若用如图装置收集氨气，氨气集满时，m管口排出的是氨气，氨气溶于水生成的氨水具有碱性，能使酚酞溶液变红，因此检验氨气已收集满的方法是：将沾有酚酞溶液的试纸放在m管口，若试纸变红则已收集满，符合题意。 故选：BCD。 （6）要检查如图的装置的气密性，操作是：先关闭分液漏斗活塞，向④中加水至没过导管口形成液封，将瓶③浸泡在盛有水和冰块的烧杯中，瓶③内温度降低，气体体积缩小，若装置不漏气，④中导管内液面上升，最终会形成一段稳定的水柱。若装置漏气，当瓶③内温度降低，气体体积缩小，装置外的气体会进入装置内，导管内不会形成水柱。 15．(1) 质量 化学性质 (2) 复燃 ①③ (3) 0.2 验证氧化铜的化学性质在反应前后是否改变 (4) 药匙 2 排水法 (5)其他条件相同时，二氧化锰的催化效果比氧化铜好 【详解】（1）催化剂在化工生产中起着重要作用，其质量和化学性质在化学反应前后都不变； （2）根据实验结论：氧化铜是过氧化氢分解的催化剂； 步骤①将带火星的木条放在装有过氧化氢溶液的试管口，观察到无明显现象； 步骤②中向过氧化氢溶液中加入0.2g氧化铜，过氧化氢在氧化铜的催化下分解生成氧气和水； 步骤③将带火星的木条放在试管口，氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，则可观察到试管中有气泡产生，带火星的木条复燃； 步骤①③的现象对比可以证明氧化铜能够加快过氧化氢的分解速率； 步骤②过氧化氢在氧化铜的催化下分解生成氧气和水，符号表达式为：； （3）根据实验结论氧化铜是过氧化氢分解的催化剂，反应前后质量不变，所以步骤④过滤；步骤⑤烘干；步骤⑥称量，发现氧化铜的质量还是0.2g； 步骤⑦用烘干所得固体重复步骤②③，目的是为了验证氧化铜的化学性质在反应前后是否改变； （4）取用二氧化锰的仪器为药匙； 根据对比实验中空气变量唯一的原则，①加入氧化铜的质量为2g，则②加入二氧化锰的质量也为2g； 以生成100mL氧气为标准，上述实验中收集氧气最适宜的方法为排水法，排空气法不易观察气体是否集满； （5）若a>b，说明等生成等体积的氧气二氧化锰所需的时间短，可得到的结论是其他条件相同时，二氧化锰的催化效果比氧化铜好。 16．反应物为化合物和氧气，生成物为二氧化碳和水，二氧化碳中含有碳元素，水中含有氢元素，则化合物中含有碳元素和氢元素，二氧化碳中碳元素的质量为，水中氢元素的质量为，碳元素和氢元素的质量和为，化合物中含有氧元素，则该化合物由碳、氢和氧共三种元素组成。 【分析】由质量守恒定律可知，化学反应前后元素的种类和质量均不变。 【详解】见解析。 2 / 12 学科网（北京）股份有限公司 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