内容正文:
5.1 质量守恒定律
一、选择题
1.现将40gA和足量的B混合加热。A与B发生化学反应,40gA完全反应后生成32gC和22gD,则参加反应的B与生成的D的质量比是
A.20:7 B.7:11 C.5:4 D.16:11
2.镁带在耐高温的密闭容器中(内含空气)加热,能正确表示容器里所盛物质总质量变化的图象是
A.B.C. D.
3.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,测得有关数据如下表,下列说法不正确的是
物质
甲
乙
丙
丁
反应前质量/g
18
1
2
32
反应后质量/g
X
26
2
12
A.乙是反应物 B.反应后物质甲的质量为13g
C.物质丙可能是该反应的催化剂 D.参加反应的甲和丁的质量比为1:4
4.某反应的微观示意图如下图所示,其中“”代表氢原子,“”代表氧原子,“”代表碳原子,下列说法错误的是
A.该反应属于化合反应 B.反应前后元素种类不变
C.乙为单质 D.反应前后分子种类不变
5.密闭容器内有甲、乙、丙、丁四种物质,在一定条件下发生化学反应,反应前后各物质质量如图所示。下列说法错误的是
A.甲和丁一定是化合物 B.丙可能为该反应的催化剂
C.乙和丁的质量变化之比为3:2 D.该反应遵循质量守恒定律
6.下图表示气体变化前后的微观示意图。下列说法不正确的是
A.构成甲、乙分子的原子种类相同
B.变化I前后原子总数不变
C.变化Ⅱ、Ⅲ可以通过改变压强实现
D.变化I中参加反应的甲、丙分子个数比为4:3
7.在一个密闭容器中有甲、乙、丙、丁四种物质,在一定条件下,该容器内发生某化学反应,反应前后各物质的质量如下图所示。下列说法正确的是
A.丙一定是该反应的催化剂
B.甲、乙的相对分子质量之比一定为
C.该反应为化合反应
D.反应过程中甲和丁的质量变化之比为
8.密闭容器内有甲、乙、丙、丁四种物质,在一定条件下该容器内发生某化学反应,测得反应前后各物质的质量分数如下图所示。下列说法错误的是
A.该反应的基本反应类型为化合反应 B.该化学反应中乙、丙质量比为
C.物质丙可能为单质 D.反应前后各元素的化合价不一定发生改变
9.在一次实验课上,同学们通过小组合作,完成了对密闭容器中少量碳酸钠和稀盐酸反应的质量测定。以下分析正确的是
A.反应后碳酸钠粉末的质量增加
B.若天平的指针发生偏转,反应前后各物质的质量总和不相等
C.将气球换成注射器,实验过程中托盘天平将始终保持平衡
D.反应前称量的是碳酸钠和稀盐酸的总质量
二、非选择题
10.铁和硫酸铜溶液反应:
(1)提出问题:参加反应的铁质量+硫酸铜质量等于铜和硫酸亚铁质量总和吗?
(2)猜想与假设:
猜想一:参加反应的铁质量+硫酸铜质量 等于 铜和硫酸亚铁质量总和
猜想二:参加反应的铁质量+硫酸铜质量 大于 铜和硫酸亚铁质量总和
猜想三:参加反应的铁质量+硫酸铜质量 小于 铜和硫酸亚铁质量总和
(3)实验现象 ; 。
(4)表达式 铁+ 硫酸铜→铜 +硫酸亚铁。
(5)参加反应的铁钉的质量 +参加反应的硫酸铜的质量=生成的铜的质量+生成的硫酸亚铁的质量。
(6)注意:铁钉使用前需要打磨光亮,原因是 。
11.镁条在空气中燃烧
现象: 。
原因: 。
能否验证质量守恒定律 。是否遵守质量守恒定律 。
归纳:实验前用天平称所有物质的总质量,反应结束再次用天平称所得物质的总质量,比较质量变化。最好没有气体参加反应或者生成,天平才会平衡。当化学变化有气体参加或生成时,实验要在 容器中进行(气球膨胀有浮力),计算时一定把气体质量计算在内,否则天平不平衡,质量不相等。变化前后质量如果增加,可能增加了参加反应的气体质量。变化前后质量减少,可能是气体或者某物质扩散了。
12.用微粒观点解释质量守恒定律
结论:化学反应前后,原子 不变。故化学反应前后各物质的质量总和必然 。
13.“宏观辨识与微观探析”是化学学科的核心素养之一。请根据下列图示回答下列问题及填写相关空白:
(1)在C图中将相关粒子图形补充完整 。
(2)A图中的物质都属于 (填“化合物”或“单质”);
(3)从微观角度回答A到B变化的实质是 。
(4)对于化学反应前后各物质的质量总和相等,其微观解释为:在化学反应中,反应前后 ,原子的质量也没有改变。
14.小明同学设计了以下几组实验来探究质量守恒定律,请你一同参与。
(1)实验A中,实验过程中(装置气密性良好),气球的变化情况如何?
(2)实验B中,小明发现反应后天平不平衡,若装置不变通过更换试剂使其能够验证质量守恒定律,请你写出你的改进方案。
(3)实验C中,小明发现实验后固体的质量大于反应前镁条的质量,请解释原因。
试卷第1页,共3页
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《5.1 质量守恒定律》参考答案
1.B
【详解】40gA完全反应后生成32gC和22gD,由质量守恒定律可知,参加反应的B的质量=32g+22g﹣40g=14g,故参加反应的B和D的质量比是14g:22g=7:11。
故选:B。
2.B
【详解】根据质量守恒定律,反应物的总质量等于生成物的总质量,所以密闭容器中的物质总质量始终保持不变。
故选:B。
3.A
【分析】根据质量守恒定律,在化学反应中,参加反应前各物质的质量总和等于反应后生成各物质的质量总和。反应后质量增加的是生成物,减少的是反应物,由表格信息可知反应后乙质量增加了25克,是生成物;丁质量减少了20克,是反应物;丙质量不变,可能做催化剂,反应物还少5克,所以甲是反应物,所以反应后物质甲的质量为13g,反应物是甲和丁,生成物是乙,是化合反应.反应中甲、丁的质量比5:20=1:4。
【详解】A、由表格信息可知反应后乙质量增加了25克,是生成物,说法错误;
B、由分析可知,后物质甲的质量为13g,说法正确;
C、由分析可知,丙质量不变,可能做催化剂,说法正确;
D、由分析可知,反应中甲、丁的质量比5:20=1:4,说法正确。
故选:A。
4.D
【详解】A、由图可知,该反应符合“多变一”的特点,属于化合反应,不符合题意;
B、该反应有新物质生成,属于化学变化,根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类不变,不符合题意;
C、乙为氢气,氢气是由氢元素组成的纯净物,属于单质,不符合题意;
D、该反应有新物质生成,属于化学变化,反应前后分子种类一定发生了改变,符合题意。
故选D。
5.A
【详解】由表中数据分析可知,反应前后甲的质量增加了12g-8g=4g,故是生成物,生成的质量为4g;反应前后乙的质量减少了20g-8g=12g,故乙是反应物,参加反应的质量为12g; 反应前后丁的质量增加了16g-8g=8g,故丁是生成物,生成的质量为8g;由质量守恒定律可知丙的质量反应前后不变,故 X 的数值为6。
A.该反应是乙反应生成甲和丁,所以乙一定是化合物,但甲和丁可能是化合物也可能是单质,此选项错误;
B. 丙的质量反应前后不变,所以丙可能不参加反应,也可能是该反应的催化剂,此选项正确;
C. 反应前后乙和丁的质量变化之比为12g:8g=3:2,此选项正确;
D.任何化学反应均遵守质量守恒定律,所以该反应遵循质量守恒定律,此选项正确;
故选A。
6.D
【详解】A、由微观示意图可知,该反应中共有两种不同的原子,依据甲、乙的微粒示意图,甲、乙分子均由这两种原子构成,故A正确;
B、变化I是化学变化,依据质量守恒定律,反应前后原子总数不变,故B正确;
C、变化Ⅱ、Ⅲ是物理变化,改变了分子间的间隔,可以通过改变压强实现,增大压强,分子间的间隔变小,体积变小,反之,减小压强,分子间的间隔变大,体积变大,故C正确;
D、由微观示意图可知,变化I中4个甲分子和2个丙分子在一定条件下反应生成4个乙分子,因此参加反应的甲、丙分子个数比为2:1,故D错误。
故选D。
7.D
【分析】根据图示可知,反应后物质的质量减少的是乙,乙是反应物,物质质量增加的是甲和丁,甲和丁是生成物,而丙的质量不变,则该反应的特点为“一变多”,属于分解反应。
【详解】A.根据分析可知反应前后丙的质量不变,丙可能作为催化剂,也可能不是,说法错误。
B.由于不能确定该化学方程式,化学计量数无从得知,故甲和乙的相对分子质量之比不一定是2:3。说法错误。
C.根据分析可知,该反应为分解反应,说法错误。
D.根据图示可知,生成甲的质量为:,生成丁的质量为:,故反应过程中甲和丁的质量变化之比为:,说法正确。
故选D。
8.C
【详解】A、根据图示,反应前后物质丁的质量分数不变(都是10%),可以得出物质丁不参与反应或是催化剂。反应后物质甲和物质乙的质量分数减少,物质丙的质量分数增大,可以得出反应物是甲和乙,生成物是丙。丁可能不参与反应,反应可表示为 “甲 + 乙 → 丙”,符合 “多变一”,属于化合反应,A 正确。
B、反应后乙的质量分数减少6%,丙的质量分数增加34%,所以该化学反应中乙、丙质量比为。B正确。
C、化合反应中,生成物是由多种反应物化合而成,若反应为 “甲 + 乙 → 丙”,则丙至少含有甲、乙中的两种元素(或原子 ),不可能是单质(单质只含一种元素 ),C 错误。
D、化合反应中元素的化合价不一定发生改变,例如二氧化碳和水反应生成碳酸,反应前后元素的化合价都没有改变;而有些化合反应元素化合价会改变,如氢气和氧气反应生成水,所以反应前后各元素的化合价不一定发生改变,D 正确。
故选C。
9.C
【详解】A、碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,随着反应的进行,碳酸钠粉末会逐渐被消耗,质量不可能增加,选项A不正确;
B、在确保装置密闭且没有其它误差的前提下,反应前后总质量应保持不变。该实验中若天平指针偏转,并不意味着总质量发生了改变,可能是实验操作出现问题造成的,比如实验中加入的试剂偏多,反应生成的二氧化碳气体使气球体积膨胀较大,导致浮力增大,天平的指针就会发生偏转。选项B不正确;
C、将气球换成注射器,使整个装置仍处于密闭状态,产生的气体不会逸出,反应前后总质量不变。因为注射器的体积变化较小,产生的浮力较小,对于托盘天平可以忽略,所以实验过程中托盘天平将始终保持平衡,选项C正确;
D、反应前称量的是碳酸钠、稀盐酸和整个密闭装置的总质量,选项D不正确。
故选C。
10. 铁钉表面覆盖一层红色物质 溶液由蓝色变成浅绿色,天平仍平衡 除去氧化膜
【详解】1
11. 镁条剧烈燃烧,发出耀眼的强光,放出大量的热,生成一种白色固体,天平不平衡 反应生成固体质量为参加反应的镁、氧气的质量和 不能 遵守 密闭
【解析】略
12. 种类、数目、质量 相等
【详解】化学反应前后,原子的种类、数目、质量不变,所以化学反应前后各物质的质量总和必然相等,故①填:种类、数目、质量,②填:相等。
13.(1)
(2)单质
(3)在一定条件下,氢分子分成氢原子,氧分子分成氧原子
(4)原子的种类和数目
【详解】(1)
①需要补充一个水分子,如图: ;
(2)②由于都只有一种原子,属于是单质;
(3)③在一定条件下,氢分子分成氢原子,氧分子分成氧原子;
(4)④根据质量守恒定律,在化学反应中,反应前后原子的种类数目均不变。
14.(1)先变大后变小
(2)试剂换为硫酸铜溶液和氢氧化钠溶液
(3)参加反应的氧气的质量大于散逸到空气中的白烟的质量
【详解】(1)实验A中红磷燃烧放出热量,装置内气体受热膨胀,压强增大,气球变大,待完全反应后,逐渐冷却至室温,由于消耗了氧气,装置内压强减小,气球变小,故气球先变大后变小;
(2)实验B中碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,二氧化碳是气体,会散逸到空气中,导致左边质量减小,故反应后天平不平衡,若装置不变通过更换试剂使其能够验证质量守恒定律,则更换的试剂需要能反应,且不能生成气体或气体参与反应,故可以选择硫酸铜溶液和氢氧化钠溶液;
(3)根据质量守恒定律,参加反应的物质的总质量与生成物的总质量相等,故实验C中生成氧化镁的质量等于参加反应的镁的质量与参加反应的氧气的质量之和,且镁在空气中燃烧生成氧化镁,部分氧化镁会以白烟的形式散逸到空气中,故实验后固体的质量大于反应前镁条的质量,是因为参加反应的氧气的质量大于散逸到空气中的白烟的质量。
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