内容正文:
第五单元 化学反应的定量关系
课题1 质量守恒定律
要点 1 质量守恒定律
1.定义: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。
解读
参加
没有参加反应的物质、不是反应生成的物质,质量不能计入“总和”中
各物质
参加反应或反应生成所有物质,特别注意气体、沉淀不能遗漏
质量总和
是质量之和,不是体积、分子个数
2.适用范围:适用于一切化学变化,不适用于物理变化。
3.微观本质:在化学反应前后,原子的种类、数目、质量均保持不变。
4. 理解:
宏观
微观
一定不变
物质的总质量不变;元素的种类不变;
元素的质量不变
原子的种类、数目、质量都不变
一定改变
物质的种类一定改变
分子的种类一定改变
可能改变
化合价可能改变
分子总数可能改变
要点 2 实验验证质量守恒定律
1. 铜与氧气反应前后质量的测定
实验原理
Cu + O2 CuO
实验装置
实验现象
加热铜粉,锥形瓶中铜粉逐渐变黑色,冷却装置后再次称量,发现反应前后质量相等。实验过程中气球的变化情况:先膨胀冷却后变瘪。
实验结论
反应前各物质的总质量=反应后各物质的总质量
实验成功关键
装置的气密性要好
气球的作用
1 使装置处于密封状态;②平衡压强
2. 铁钉跟硫酸铜溶液反应前后质量的测定
实验原理
Fe+CuSO4→FeSO4+Cu
实验装置
实验现象
铁钉表面附着一层红色物质,溶液由蓝色逐渐变成浅绿色。天平保持平衡
实验结论
反应前各物质的总质量=反应后各物质的总质量
3. 质量守恒定律验证实验中的“不守恒”
碳酸钠与稀盐酸的反应
镁条的燃烧
反应原理
Na2CO3+HCl→ NaCl+H2O+CO2↑
Mg + O2 MgO
实验现象
白色粉末溶解,有大量气泡迅速产生。天平指针向右偏转。
镁条燃烧,发出耀眼的白光,生成白色固体,天平指针向左偏转。
实验分析
反应生成的二氧化碳是气体,逸散到空气中去,所以质量变小
氧化镁的质量等于反应的镁条和参加反应的氧气质量总和, 质量变大。但生成的氧化镁白烟逸散到空气中,使质量变小。
实验结论
所有的化学反应均遵守质量守恒定律。
有气体参加或气体生成(或者有烟、雾状物质生成)的反应,验证质量守恒定律时,必须在密闭容器里进行。
命题点 1 质量守恒定律的内容及适用范围
典例1(24-25八年级下·黑龙江哈尔滨·期末)下列说法错误的是
A.一切化学反应都遵从质量守恒定律
B.液化石油气是石油炼制的一种产品
C.煤隔绝空气加强热分解,可得到焦炭、煤油、煤气
D.目前正在开发和利用的能源有太阳能、地热能、氢能等
变式1(24-25九年级上·湖南长沙·期末)构建化学基本观念是学好化学的基础。下列对化学基本观念的认识错误的是
A.守恒观:镁条在空气中燃烧前后质量对比,发现质量增加,不符合质量守恒定律
B.微粒观:保持一氧化碳化学性质的最小粒子是一氧化碳分子
C.转化观:在一定条件下,二氧化碳和一氧化碳可以相互转化
D.元素观:金刚石和石墨都是由碳元素组成的
变式2(24-25九年级上·湖南衡阳·期末)质量守恒定律是化学学习中的核心基础理论之一。下列关于质量守恒定律说法正确的是
A.参加反应的氧气和氢气的体积,一定等于生成水的体积
B.100g冰融化得到100g水,符合质量守恒定律
C.3g碳在空气中完全燃烧生成11g二氧化碳,消耗氧气质量为8g
D.镁条燃烧后,生成物质量比镁条的质量大,该反应不符合质量守恒定律
命题点 2 用质量守恒定律解释现象
典例1(25-26九年级上·重庆·期中)下列实验不能用质量守恒定律解释的是
A.5 g水蒸发得到5 g水蒸气 B.铁丝生锈后固体质量增加
C.硫在密闭容器中燃烧后气体质量增加 D.蜡烛燃烧后固体质量减少
变式1(25-26九年级上·辽宁锦州·期中)下列变化可以用质量守恒定律解释的是
A.铜加热后质量增加
B.分离液态空气后物质的总质量不变
C.5 g食盐溶解在95 g水中,形成100 g食盐溶液
D.100 mL水中加入100 mL酒精后,形成总体积小于200 mL的溶液
变式2(25-26九年级上·广东阳江·期中)下列现象不能用质量守恒定律解释的是
A.高锰酸钾受热分解后,剩余固体的质量比高锰酸钾的质量小
B.铜粉在空气中加热后,生成物的质量比铜粉的质量大
C.一定质量的氢气和氧气混合后质量不变
D.纸在空气中燃烧后化为灰烬,灰烬的质量比纸的质量小
命题点 3 实验探究质量守恒定律
典例1(25-26九年级上·广东阳江·期中)下列实验能够直接用于验证质量守恒定律的是
A. B.
C. D.
变式1(25-26九年级上·吉林长春·期中)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中气球可以防止瓶内气体受热膨胀将胶塞顶开
B.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
C.由图2可知,反应结束后,锥形瓶内氮气的体积分数为95.04%
D.图1中装置漏气时测定氧气体积分数变化的图像与图2一致
变式2(25-26九年级上·河南新乡·期中)某同学设计了如下三个实验来验证质量守恒定律。
(1)小明认为不能用实验一验证质量守恒定律,请说明理由。
(2)在进行实验二时,观察到反应前后电子天平示数相同。从微观角度解释化学反应前后质量守恒的原因。
(3)在进行实验三时,反应后天平不再平衡。其原因是什么?
命题点 4 质量守恒定律的微观解释
典例1(24-25八年级下·湖南株洲·期中)下列关于质量守恒定律的说法中,不正确的是
A.化学反应前后,物质的质量总和不变
B.化学反应前后,分子的种类和数目不变
C.化学反应前后,原子的种类和数目不变
D.化学反应前后,元素的种类和质量不变
变式1(25-26九年级上·湖南永州·期中)拉瓦锡在研究空气成分时,将氧化汞收集后加强热,反应的微观示意图如图。下列说法错误的是
A.该反应的基本反应类型为分解反应
B.该反应中,原子种类没有发生改变
C.该反应中,元素的种类发生了变化
D.分子和原子均可构成物质
变式2(25-26九年级上·湖南张家界·期中)根据电解水的微观过程示意图,下列说法正确的是
A.反应前后原子的种类发生了改变 B.反应前后分子的种类发生了改变
C.反应前后元素的种类发生了改变 D.反应前后原子的数目发生了改变
命题点 5 根据质量守恒定律确定物质的组成
典例1(25-26九年级上·山东德州·期中)质量为3g的化合物在空气中完全燃烧,生成4.4g二氧化碳和3.6g水,关于该化合物的组成的论断正确的是
A.只含有碳、氢
B.一定含有碳、氢元素,可能含有氧元素
C.一定含有碳、氢元素,一定不含氧元素
D.一定含有氢、氢元素,一定含有氧元素
变式1(24-25八年级下·黑龙江·期中)为测定物质的元素组成,现取某物质在足量的氧气中充分燃烧,生成了和,则该物质中
A.一定含有C、H、O三种元素
B.一定含有C、H两种元素,可能含O元素
C.只含有C、H两种元素,不含O元素
D.一定含有C、O两种元素,可能含H元素
变式2(25-26九年级上·天津河北·期中)根据有关物质转化的定性、定量关系回答下列问题。
(1)用下图装置研究质量守恒定律时,实验步骤如下:
将烧杯放在天平上用砝码调节平衡,然后倾斜烧杯使稀盐酸与碳酸钠粉末接触,待充分反应后再把烧杯放回天平上,发现天平的指针向右偏转,造成天平的指针向右偏转的原因是 ;该反应 (填“遵循”或“不遵循”)质量守恒定律。
(2)某化合物R具有可燃性,常作为燃料。一定量该物质在氧气中完全燃烧后,生成8.8 g二氧化碳和5.4 g水;另取2.3 g该物质在氧气中完全燃烧,生成二氧化碳和水,消耗4.8 g氧气。
①组成该物质的元素为 (填元素符号)。
②该物质完全燃烧时,参加反应的R与生成二氧化碳的质量比为 (填最简比)。
命题点 6 密闭容器中质量守恒定律的相关计算
典例1(25-26九年级上·黑龙江齐齐哈尔·期中)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,测得反应前后有关数据如表。下列有关此反应的说法正确的是
物质
甲
乙
丙
丁
反应前的质量/g
30
8
2
9
反应后的质量/g
待测
26
2
7
A.表中待测数值是16 B.物质乙一定是单质
C.物质丙一定是该反应的催化剂 D.反应中甲与丁变化的质量之比为
变式1(25-26九年级上·河北保定·期中)密闭容器内有甲、乙、丙、丁四中物质,在一定条件下充分反应,测定反应前后各物质的质量关系如图所示,下列有关说法错误的
A. B.该反应符合质量守恒定律
C.丁是生成物 D.反应中甲、乙改变的质量比为
变式2(25-26九年级上·江苏南京·期中)某化学反应在密闭容器中进行,各物质的分子数目、质量随时间变化情况如图1、图2所示。下列说法正确的是
A.该反应属于分解反应 B.反应后分子总数比反应前增加
C.X与Z的相对分子质量之比为2:17 D.X和Y的质量之和一定等于生成Z的质量
点拨 1 质量守恒定律
1.质量守恒定律的核心概念
关键点:强调“参加反应”的物质,未反应或剩余物质不计入。
适用范围:仅适用于化学变化,物理变化(如冰融化)不适用。
微观解释:反应前后原子种类、数目、质量均不变,元素种类和总质量也不变。
2.易错点归纳
混淆“反应物”与“参加反应的物质”
错误示例:认为“反应前后质量没变的物质一定是催化剂”(可能是杂质)。
正确理解:催化剂需满足“改变反应速率且自身质量化学性质不变”。
忽略气体参与或生成的反应
错误示例:在敞口容器中进行有气体参与的反应(如碳酸钙分解),导致质量“不守恒”的假象。
正确操作:需在密闭容器中验证质量守恒。
误判物质变化方向
错误示例:将质量增加的物质(如铜粉加热生成氧化铜)误认为不遵守质量守恒。
正确分析:质量增加是因与氧气反应,仍符合质量守恒。
分子数目变化的误解
错误示例:认为“化学反应前后分子数目一定改变”。
正确结论:分子数目可能改变(如2H2+O2 2H2O,分子数减少),也可能不变(如H₂ + Cl₂ 2HCl)。
元素推断的常见错误
错误示例:仅根据生成物含碳、氢元素,推断反应物一定含氧元素(需通过质量差计算确认)。
正确方法:通过生成物质量反推反应物元素组成,注意质量守恒的定量关系。
3.总结要点
六个不变:原子种类、数目、质量;元素种类、质量;总质量。
两个一定改变:物质种类、分子种类。
两个可能改变:分子总数、元素化合价。
点拨 2 验证质量守恒定律的实验设计
1.实验设计核心原则
密闭体系选择
有气体参与或生成的反应(如碳酸钠与盐酸反应、红磷燃烧)必须使用密闭装置(如锥形瓶+气球、硬塑料瓶),防止气体逸出导致质量偏差。
无气体参与的反应(如铁钉与硫酸铜溶液反应)可在开放体系中进行,但需避免液体溅出。
反应物准确测量
使用精度≥0.01g的电子天平,确保称量数据可靠。
称量前需检查天平平衡,砝码和游码归零,避免操作误差。
易潮解或腐蚀性药品(如氢氧化钠)需用玻璃器皿盛放称量。
2.典型实验方案示例
方案1:碳酸钠与盐酸反应(气体生成)
装置:锥形瓶+气球(或硬塑料瓶)。
步骤:
称量反应前总质量(m₁);
倾斜锥形瓶使碳酸钠与盐酸反应,气球膨胀;
反应完全后称量总质量(m₂)。
结果:若m₁ = m₂,验证质量守恒。
方案2:铁钉与硫酸铜溶液反应(无气体)
装置:开放锥形瓶。
现象:铁钉表面出现红色固体,溶液由蓝变浅绿。
关键:避免液体溅出,反应前后总质量不变。
3.常见易错点及规避方法
忽略气体影响
错误:开放体系中燃烧镁条或碳酸钠与盐酸反应,气体逸出导致质量减少。
解决:改用密闭装置(如气球收集气体)。
称量操作不当
错误:未调平天平、砝码未归零、药品洒落。
解决:称量前校准天平,使用镊子取砝码,药品轻放。
反应未彻底完成
错误:红磷燃烧后未冷却即称量,导致数据偏差。
解决:待装置冷却至室温后再称量。
4.实验改进与创新
浮力干扰:气球膨胀受浮力影响时,改用硬塑料瓶减少误差。
多方案对比:结合密闭与开放体系实验,直观展示质量守恒条件。
◆能力强化练
1.A、B、C三种物质各15 g,它们发生化合反应时,生成30g新物质D。若增加10gA,则反应停止后只剩余C。根据上述条件判断下列说法中正确的是
A.第一次反应停止后,B剩余9 g
B.第二次反应后,D的质量为40g
C.反应中A和B的质量比是2:3
D.反应中A和C的质量比是5:2
2.(25-26九年级上·山东德州·期中)质量为3g的化合物在空气中完全燃烧,生成4.4g二氧化碳和3.6g水,关于该化合物的组成的论断正确的是
A.只含有碳、氢
B.一定含有碳、氢元素,可能含有氧元素
C.一定含有碳、氢元素,一定不含氧元素
D.一定含有氢、氢元素,一定含有氧元素
3.(25-26九年级上·陕西榆林·期中)实验室加热一定质量的高锰酸钾制取氧气,固体质量随时间的变化情况如图所示。下列说法中不正确的是
A.反应结束时能生成氧气
B.P点处固体成分是锰酸钾和二氧化锰
C.时段,固体中二氧化锰的质量不变
D.时段,固体中锰酸钾的质量分数不断增大
4.(24-25九年级上·河南焦作·期末)甲醇()可作为内燃机燃料,当氧气不足时,甲醇燃烧会生成、CO和,6.4g甲醇燃烧生成和CO的质量比为,则参加反应的氧气的质量是
A.8.0g B.7.8g C.9.2g D.6.4g
5.(25-26九年级上·黑龙江齐齐哈尔·期中)某密闭容器中有甲、乙、丙、丁四种物质,在一定条件下发生化学反应,测得反应前及反应一段时间后各物质的质量变化如图所示,下列说法正确的是
A.乙一定是该反应的催化剂
B.a的值为19
C.甲和丙的相对分子质量比一定为
D.若继续反应至丙的质量为,则反应后丙的质量刚好是反应后丁质量的5倍
6.根据教材实验以及改进实验,回答问题:
(1)图1实验可观察到 ,证明分子不断运动。
(2)图2为测定空气中氧气含量的改进实验,观察到红磷燃烧,反应结束后冷却,注射器内的蒸馏水慢慢流入 Y型管的下端。理论上实验前注射器内至少应注入 mL蒸馏水(不考虑损耗)。
(3)图3验证质量守恒定律实验,铜粉是否足量对实验结果 (填“有”或“无”)影响。
◆综合拔高练
7.已知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论断:①一定含C、H,②一定不含O,③可能含O,④一定含O,⑤分子中C、H的原子个数比为1:2,⑥分子中C、H的原子个数比为1:4;其中正确的是
A.①③⑥ B.①②⑥ C.①②⑤ D.①④⑥
8.现有甲烷和氧气的混合气体14.4g在密闭的容器中充分燃烧,生成CO、CO2和H2O三种物质,冷却到室温后,气体的质量变为原来的二分之一,欲使甲烧完全燃烧,原容器中应增加氧气的质量至少为
A.0.8g B.1.6g C.3.2g D.0.8g-1.6g之间
9.(24-25九年级上·四川凉山·期末)某可燃性气体可能是乙炔、甲烷、一氧化碳中的一种或几种。已知一定质量的该气体在足量的氧气中充分燃烧,生成44g二氧化碳和9g水。下列对该气体的组成分析不正确的是
A.若该气体只含一种物质,则该气体一定是乙炔
B.若该气体中含两种物质,则该气体可能是乙炔和一氧化碳的混合物
C.该气体也可能同时含有乙炔、甲烷、一氧化碳
D.该气体的组成情况仅有三种
10.已知相同条件下,气体的体积比等于气体的分子个数比。现有20mLO2、CO和CO2的混合气体,在密闭容器中用电火花引燃,充分反应后恢复到原来状态,体积减少了2mL,再通过足量澄清石灰水后又减少10mL,最后剩余气体能使带火星的木条复燃。原混合气体中O2、CO和CO2的体积比可能是
A.5:2:3 B.1:6:3 C.3:1:6 D.3:5:1
11.(25-26九年级上·重庆·期中)硫酸亚铁是一种重要的食品和饲料添加剂,主要成分为硫酸亚铁晶体,兴趣小组同学称取27.8g硫酸亚铁晶体样品置于氮气流中加热,使其完全分解,并测得残留固体质量随温度的变化如图所示。已知硫酸亚铁晶体加热会先失去结晶水,高温时会继续分解生成一种金属氧化物和两种气态非金属氧化物。下列说法正确的是
A.x=7 B.m→n过程中铁元素的质量分数不变
C.m→n过程中各元素化合价不变 D.硫酸亚铁高温分解产生四氧化三铁
12.回答下列问题
(1)守恒思想是从定量的角度分析化学世界。将镁条放在陶土网上,称其总质量为。在陶土网上点燃镁条(如图),待其燃烧完全、冷却后称量陶土网及网上固体的总质量还是。
①镁条燃烧的现象有 ’镁条在空气中燃烧反应的化学方程式为 ,该反应中镁、氧气和氧化镁的质量比为 。
②请用质量守恒定律解释燃烧前后称得总质量相等的原因 。
(2)我们从定性角度知道了元素可以组成物质,而科学家对物质组成的深入研究,更多的是建立在元素的定量关系上的。科学家在研究铜的两种氧化物时获得如下数据:
铜元素质量/g
氧元素质量/g
64
16
32
8
16
4
化合物A
铜元素质量/g
氧元素质量/g
128
16
64
8
32
4
化合物B
①化合物A中铜、氧元素质量比始终为 ,化合物B中铜、氧元素质量比始终为 ,该关系符合资料中的 定律,可见同一种物质的组成是固定不变的。
②你能否根据已有的条件推测化合物A中铜、氧原子个数比?写出你的推理过程,并写出化合物A的化学式 。
③利用倍比定律观察这两种化合物的元素质量比,你能依据化合物A的化学式写出化合物B的化学式吗?写出你的推理过程 。
④标出这两种化合物中元素化合价,并对它们命名: 。
13.(24-25九年级上·湖北武汉·期末)某待测气体可能含有、CO和中的一种或几种。小明为检验该气体的组成并用该气体测量某质量为m的氧化铜样品(含少量铜)中氧化铜的质量分数,进行了如下图所示实验(已知:装置气密性良好,实验前后均通入一段时间,夹持装置已略去。浓硫酸可以吸收水蒸气,实验药品均足量,)。充分反应后称量,Ⅲ装置增重,Ⅳ装置增重,玻璃管中固体质量为,下列有关说法正确的是
A.各装置导管正确的连接顺序为a→e→f→c→d→b
B.样品中氧化铜的质量分数可表示为
C.当时,待测气体中一定没有
D.当时,待测气体一定是和CO,且分子个数比为2:1
◆中考真题练
14.(2025·福建·中考真题)我国科学家合成了全新分子——C6,开创了“表面合成极小尺寸分子碳”的新范式。下列有关C6的说法中,错误的是
A.属于新型化合物 B.每个分子由6个碳原子构成
C.相对分子质量为72 D.与O2反应生成碳的氧化物
15.(2025·青海西宁·中考真题)利用氨气处理汽车尾气中某污染物的化学方程式为:。下列有关说法不正确的是
A.的化学式为
B.该反应前后元素的化合价均无变化
C.该反应的产物均为无毒物质
D.氨气中氮元素和氢元素的质量比为
16.(2025·江苏无锡·中考真题)在一密闭容器中发生某反应,容器中各物质的质量变化如下表。其中未知数据正确的是
物质
质量
甲
乙
丙
丁
反应前的质量/g
20
20
0
0
反应中的质量/g
m1
m2
6.4
m3
反应后的质量/g
13
m4
16
11
A. B. C. D.
17.(2025·湖北武汉·中考真题)将可燃物与过量氧气在密闭容器中用电火花引燃,除生成二氧化碳外,还可能生成水。充分反应后,容器内氧气减少了。实验过程中生成二氧化碳的质量随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A.图中时刻,容器内氧气的质量为
B.图中时刻,容器内碳元素的质量为
C.若,则该可燃物一定含有碳、氧元素
D.若,则该可燃物一定含有碳、氢、氧元素
18.(2025·重庆·中考真题)用天平称量铜粉在密闭容器中加热前后的质量(如甲图所示)来验证质量守恒定律。在同一实验中,相同时间内,容器内各种物理量随时间变化的关系如乙图至丁图所示(e点为丁图图像上任意点)。下列说法不正确的是
A.b点的固体质量与d点相等
B.b点的气体分子总数比c点少
C.a点的的体积分数比d点大
D.c点与e点的固体中铜的质量分数可能相等
19.(2025·四川广元·中考真题)氨气能在氧气中燃烧,该反应的微观示意图如下,下列关于该反应的说法错误的是
A.甲与丁的分子个数比为 B.反应后分子总数增加
C.氮元素的化合价升高 D.属于置换反应
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第五单元 化学反应的定量关系
课题1 质量守恒定律
要点 1 质量守恒定律
1.定义: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。
解读
参加
没有参加反应的物质、不是反应生成的物质,质量不能计入“总和”中
各物质
参加反应或反应生成所有物质,特别注意气体、沉淀不能遗漏
质量总和
是质量之和,不是体积、分子个数
2.适用范围:适用于一切化学变化,不适用于物理变化。
3.微观本质:在化学反应前后,原子的种类、数目、质量均保持不变。
4. 理解:
宏观
微观
一定不变
物质的总质量不变;元素的种类不变;
元素的质量不变
原子的种类、数目、质量都不变
一定改变
物质的种类一定改变
分子的种类一定改变
可能改变
化合价可能改变
分子总数可能改变
要点 2 实验验证质量守恒定律
1. 铜与氧气反应前后质量的测定
实验原理
Cu + O2 CuO
实验装置
实验现象
加热铜粉,锥形瓶中铜粉逐渐变黑色,冷却装置后再次称量,发现反应前后质量相等。实验过程中气球的变化情况:先膨胀冷却后变瘪。
实验结论
反应前各物质的总质量=反应后各物质的总质量
实验成功关键
装置的气密性要好
气球的作用
1 使装置处于密封状态;②平衡压强
2. 铁钉跟硫酸铜溶液反应前后质量的测定
实验原理
Fe+CuSO4→FeSO4+Cu
实验装置
实验现象
铁钉表面附着一层红色物质,溶液由蓝色逐渐变成浅绿色。天平保持平衡
实验结论
反应前各物质的总质量=反应后各物质的总质量
3. 质量守恒定律验证实验中的“不守恒”
碳酸钠与稀盐酸的反应
镁条的燃烧
反应原理
Na2CO3+HCl→ NaCl+H2O+CO2↑
Mg + O2 MgO
实验现象
白色粉末溶解,有大量气泡迅速产生。天平指针向右偏转。
镁条燃烧,发出耀眼的白光,生成白色固体,天平指针向左偏转。
实验分析
反应生成的二氧化碳是气体,逸散到空气中去,所以质量变小
氧化镁的质量等于反应的镁条和参加反应的氧气质量总和, 质量变大。但生成的氧化镁白烟逸散到空气中,使质量变小。
实验结论
所有的化学反应均遵守质量守恒定律。
有气体参加或气体生成(或者有烟、雾状物质生成)的反应,验证质量守恒定律时,必须在密闭容器里进行。
命题点 1 质量守恒定律的内容及适用范围
典例1(24-25八年级下·黑龙江哈尔滨·期末)下列说法错误的是
A.一切化学反应都遵从质量守恒定律
B.液化石油气是石油炼制的一种产品
C.煤隔绝空气加强热分解,可得到焦炭、煤油、煤气
D.目前正在开发和利用的能源有太阳能、地热能、氢能等
【答案】C
【详解】A、 质量守恒定律是指:在化学反应中,反应物的总质量等于生成物的总质量。该定律适用于所有化学反应,没有例外。因此,该说法正确。
B、 液化石油气主要成分是丙烷、丁烷等,它是石油炼制过程中的一种产品。石油通过分馏(物理变化)可分离出不同组分,其中较轻的组分如液化石油气被收集利用。因此,该说法正确。
C、煤在隔绝空气条件下加强热分解的过程称为干馏(化学变化)。干馏的主要产物包括焦炭(固体)、煤焦油(液体)和煤气(气体)。但煤油是石油分馏的产物,不是煤干馏的直接产物,因此,该说法错误。
D、 太阳能(如太阳能电池板)、地热能(如地热发电)和氢能(如氢燃料电池)都是当前重点开发和利用的新能源,旨在减少对化石燃料的依赖。因此,该说法正确。
故选C。
变式1(24-25九年级上·湖南长沙·期末)构建化学基本观念是学好化学的基础。下列对化学基本观念的认识错误的是
A.守恒观:镁条在空气中燃烧前后质量对比,发现质量增加,不符合质量守恒定律
B.微粒观:保持一氧化碳化学性质的最小粒子是一氧化碳分子
C.转化观:在一定条件下,二氧化碳和一氧化碳可以相互转化
D.元素观:金刚石和石墨都是由碳元素组成的
【答案】A
【详解】A、任何化学反应都遵守质量守恒定律,镁燃烧消耗氧气,生成氧化镁,且生成的氧化镁的质量等于消耗的镁和氧气的质量之和,则固体质量增大,该选项不正确;
B、一氧化碳是由一氧化碳分子构成,则保持一氧化碳化学性质的最小粒子是一氧化碳分子,该选项正确;
C、二氧化碳和碳在高温条件下生成一氧化碳,一氧化碳燃烧生成二氧化碳,该选项正确;
D、金刚石和石墨均是由碳元素组成的碳单质,该选项正确。
故选A。
变式2(24-25九年级上·湖南衡阳·期末)质量守恒定律是化学学习中的核心基础理论之一。下列关于质量守恒定律说法正确的是
A.参加反应的氧气和氢气的体积,一定等于生成水的体积
B.100g冰融化得到100g水,符合质量守恒定律
C.3g碳在空气中完全燃烧生成11g二氧化碳,消耗氧气质量为8g
D.镁条燃烧后,生成物质量比镁条的质量大,该反应不符合质量守恒定律
【答案】C
【详解】A、质量守恒定律是指参加化学反应的各物质的质量总和,等于反应后生成的各物质的质量总和,强调的是质量守恒,故选项说法不正确;
B、质量守恒定律只适用于化学变化,冰融化得到水,没有新物质生成,属于物理变化,不能用质量守恒定律来解释,故选项说法不正确;
C、3g碳在空气中完全燃烧生成11g二氧化碳,根据质量守恒定律,消耗氧气质量为11g-3g=8g,故选项说法正确;
D、镁条燃烧属于化学变化,所有化学变化都符合质量守恒定律,镁条燃烧后生成物质量比镁条的质量大,是因为空气中的氧气参与反应,故选项说法不正确。
故选C。
命题点 2 用质量守恒定律解释现象
典例1(25-26九年级上·重庆·期中)下列实验不能用质量守恒定律解释的是
A.5 g水蒸发得到5 g水蒸气 B.铁丝生锈后固体质量增加
C.硫在密闭容器中燃烧后气体质量增加 D.蜡烛燃烧后固体质量减少
【答案】A
【详解】A.质量守恒定律适用于一切化学变化,5 g水蒸发得到5 g水蒸气属于物理变化,不能用质量守恒定律来解释,符合题意;
B.铁丝生锈是铁与氧气和水同时反应,属于化学变化,所以铁锈的质量等于参加反应的铁的质量与参加反应的氧气和水的质量和,所以铁丝的质量增加了,故该实验可用质量守恒定律来解释,不符合题意;
C.硫和氧气在点燃的条件下反应生成二氧化硫,属于化学变化,生成二氧化硫气体的质量等于参加反应的固体硫的质量与参加反应的气体氧气的质量和,所以气体的质量增加了,故该实验可用质量守恒定律来解释,不符合题意;
D.蜡烛燃烧生呈二氧化碳和水,属于化学变化,参加反应的石蜡的质量与参加反应的氧气的质量和等于反应后生成二氧化碳和水的质量和,两种生成物都逸散到空气中去了,所以蜡烛燃烧后固体质量减少,故该实验可用质量守恒定律来解释,不符合题意;
故选A。
变式1(25-26九年级上·辽宁锦州·期中)下列变化可以用质量守恒定律解释的是
A.铜加热后质量增加
B.分离液态空气后物质的总质量不变
C.5 g食盐溶解在95 g水中,形成100 g食盐溶液
D.100 mL水中加入100 mL酒精后,形成总体积小于200 mL的溶液
【答案】A
【详解】A、铜加热后与氧气反应生成氧化铜,质量增加,属于化学变化,符合质量守恒定律,故选项正确;
B、分离液态空气没有新物质产生,属于物理变化,不能用质量守恒定律来解释,故选项错误;
C、5g食盐溶解在95g水中,成为100g食盐溶液的过程中没有新物质产生,属于物理变化,不能用质量守恒定律解释,故选项错误;
D、100mL水中加入100mL酒精,由于分子间有间隔,总体积小于200mL,没有发生化学变化,不能用质量守恒定律来解释,故选项错误。
故选:A。
变式2(25-26九年级上·广东阳江·期中)下列现象不能用质量守恒定律解释的是
A.高锰酸钾受热分解后,剩余固体的质量比高锰酸钾的质量小
B.铜粉在空气中加热后,生成物的质量比铜粉的质量大
C.一定质量的氢气和氧气混合后质量不变
D.纸在空气中燃烧后化为灰烬,灰烬的质量比纸的质量小
【答案】C
【详解】A、高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,根据质量守恒定律,参加反应的高锰酸钾的质量等于生成的锰酸钾、二氧化锰和氧气的质量之和,由于氧气逸出,所以剩余固体的质量比高锰酸钾的质量小,能用质量守恒定律解释,故A选项不符合题意;
B、铜粉在空气中加热,铜与氧气在加热条件下反应生成氧化铜,根据质量守恒定律,参加反应的铜和氧气的质量之和等于生成的氧化铜的质量,所以生成物的质量比铜粉的质量大,能用质量守恒定律解释,故B选项不符合题意;
C、一定质量的氢气和氧气混合,没有发生化学反应,质量守恒定律适用于化学反应,所以不能用质量守恒定律解释,故C选项符合题意;
D、纸在空气中燃烧生成二氧化碳和水等物质,根据质量守恒定律,参加反应的纸和氧气的质量之和等于生成的二氧化碳、水等物质的质量之和,由于二氧化碳和水逸散到空气中,所以灰烬的质量比纸的质量小,能用质量守恒定律解释,故D选项不符合题意。
故选C。
命题点 3 实验探究质量守恒定律
典例1(25-26九年级上·广东阳江·期中)下列实验能够直接用于验证质量守恒定律的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】A、镁条燃烧消耗氧气,由于无法称量氧气的质量,则不能验证质量守恒定律,该选项不符合题意;
B、铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,反应前后总质量不变,能验证质量守恒定律,该选项符合题意;
C、氯化钠和水混合过程中没有新物质生成,属于物理变化,不能验证质量守恒定律,该选项不符合题意;
D、碳酸钠和盐酸反应生成的二氧化碳会逸散到空气中,反应后质量减小,则不能验证质量守恒定律,该选项不符合题意。
故选B。
变式1(25-26九年级上·吉林长春·期中)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中气球可以防止瓶内气体受热膨胀将胶塞顶开
B.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
C.由图2可知,反应结束后,锥形瓶内氮气的体积分数为95.04%
D.图1中装置漏气时测定氧气体积分数变化的图像与图2一致
【答案】A
【详解】A、加热过程中装置内气体受热膨胀,压强增大,故气球的作用是缓冲气压,可以防止瓶内气体受热膨胀将胶塞顶开,符合题意;
B、根据质量守恒定律,参加反应的铜的质量与参加反应的氧气的质量和等于生成氧化铜的质量,铜和氧气是否完全反应未知,故加热前装置内铜粉和氧气的总质量不一定等于生成氧化铜的质量,不符合题意;
C、由图2可知,反应结束后,锥形瓶内氧气的体积分数为4.96%,由于锥形瓶内还含有二氧化碳、稀有气体等,故氮气的体积分数小于1-4.96%=95.04%,不符合题意;
D、若图1装置漏气,在冷却至室温的过程中,外界空气会进入锥形瓶中,导致氧气体积分数变化的图像与图2不一致,不符合题意。
故选A。
变式2(25-26九年级上·河南新乡·期中)某同学设计了如下三个实验来验证质量守恒定律。
(1)小明认为不能用实验一验证质量守恒定律,请说明理由。
(2)在进行实验二时,观察到反应前后电子天平示数相同。从微观角度解释化学反应前后质量守恒的原因。
(3)在进行实验三时,反应后天平不再平衡。其原因是什么?
【答案】(1)食盐晶体溶解在蒸馏水中,是物理变化,而质量守恒定律适用于化学变化
(2)化学反应前后原子的种类、数目、质量都不变
(3)碳酸钠粉末与盐酸反应生成二氧化碳气体,该气体逸散到空气中,导致反应后左盘质量减小
【详解】(1)实验一为食盐晶体溶解在蒸馏水中,该过程是物理变化,而质量守恒定律适用于化学变化,所以不能用实验一验证质量守恒定律。
(2)从微观角度看,化学反应前后原子的种类、数目、质量都不变,所以化学反应前后质量守恒。
(3)实验三中碳酸钠粉末与盐酸反应生成二氧化碳气体,该气体逸散到空气中,导致反应后左盘质量减小,所以天平不再平衡。
命题点 4 质量守恒定律的微观解释
典例1(24-25八年级下·湖南株洲·期中)下列关于质量守恒定律的说法中,不正确的是
A.化学反应前后,物质的质量总和不变
B.化学反应前后,分子的种类和数目不变
C.化学反应前后,原子的种类和数目不变
D.化学反应前后,元素的种类和质量不变
【答案】B
【详解】A、该选项直接表述了质量守恒定律的定义。在化学反应中,物质的质量总和保持不变,这是定律的核心内容。因此,A 正确。
B、在化学反应中,分子会发生改变。反应物分子分解为原子,原子重新组合形成新的生成物分子,因此分子的种类肯定变化,分子的数目可能会变化。因此,B 错误。
C、该选项描述了质量守恒定律的微观实质。化学反应只是原子重新排列组合的过程,原子的种类、数目和质量在反应前后均不变,这导致总质量不变。因此,C 正确。
D、 元素是具有相同的核电荷数(核内质子数)的一类原子的总称。由于原子的种类和数目不变,元素的种类也不会改变;同时,原子的质量总和不变,因此元素的质量也不变。这是质量守恒定律的必然推论。因此,D 正确。
故 选:B。
变式1(25-26九年级上·湖南永州·期中)拉瓦锡在研究空气成分时,将氧化汞收集后加强热,反应的微观示意图如图。下列说法错误的是
A.该反应的基本反应类型为分解反应
B.该反应中,原子种类没有发生改变
C.该反应中,元素的种类发生了变化
D.分子和原子均可构成物质
【答案】C
【详解】A、一种物质生成两种或多种物质的反应为分解反应,反应物HgO生成Hg和O2,符合分解反应特征,故选项A正确;
B、由图可知,该反应中,反应前后原子种类始终为汞原子和氧原子,原子种类没有发生改变,故选项B正确;
C、化学反应中,元素种类不发生变化,反应前HgO为汞元素和氧元素,生成物为Hg和O2,也为汞元素和氧元素,元素未发生变化,故选项C错误;
D、O2(分子构成)、Hg(原子构成),说明分子和原子均可构成物质,故选项D正确。
故选C。
变式2(25-26九年级上·湖南张家界·期中)根据电解水的微观过程示意图,下列说法正确的是
A.反应前后原子的种类发生了改变 B.反应前后分子的种类发生了改变
C.反应前后元素的种类发生了改变 D.反应前后原子的数目发生了改变
【答案】B
【详解】A、根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类不变,该选项错误。
B、电解水时,水分子分解为氢原子和氧原子,氢原子和氧原子又重新组合成氢分子和氧分子,反应前后分子的种类发生了改变,该选项正确。
C、根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,该选项错误。
D、根据质量守恒定律,化学反应前后原子的数目不变,该选项错误。
故选B。
命题点 5 根据质量守恒定律确定物质的组成
典例1(25-26九年级上·山东德州·期中)质量为3g的化合物在空气中完全燃烧,生成4.4g二氧化碳和3.6g水,关于该化合物的组成的论断正确的是
A.只含有碳、氢
B.一定含有碳、氢元素,可能含有氧元素
C.一定含有碳、氢元素,一定不含氧元素
D.一定含有氢、氢元素,一定含有氧元素
【答案】D
【详解】根据质量守恒定律,燃烧生成的二氧化碳和水中的碳、氢元素全部来自原化合物;
4.4g CO2中碳的质量为:;
3.6g H2O中氢的质量为:
原化合物总质量为3g,其中碳和氢的总质量为,剩余质量为,这部分质量只能来自氧元素,因此化合物中一定含有氧元素。
故选D。
变式1(24-25八年级下·黑龙江·期中)为测定物质的元素组成,现取某物质在足量的氧气中充分燃烧,生成了和,则该物质中
A.一定含有C、H、O三种元素
B.一定含有C、H两种元素,可能含O元素
C.只含有C、H两种元素,不含O元素
D.一定含有C、O两种元素,可能含H元素
【答案】C
【详解】取某物质在足量的氧气中充分燃烧,生成了和,根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类和质量不变,生成物中含C、H、O,反应物氧气由氧元素组成,则该物质中一定含C、H元素,碳元素的质量为:,氢元素的质量为:,1.2g+0.3g=1.5g,故该物质中一定不含氧元素。
故选C。
变式2(25-26九年级上·天津河北·期中)根据有关物质转化的定性、定量关系回答下列问题。
(1)用下图装置研究质量守恒定律时,实验步骤如下:
将烧杯放在天平上用砝码调节平衡,然后倾斜烧杯使稀盐酸与碳酸钠粉末接触,待充分反应后再把烧杯放回天平上,发现天平的指针向右偏转,造成天平的指针向右偏转的原因是 ;该反应 (填“遵循”或“不遵循”)质量守恒定律。
(2)某化合物R具有可燃性,常作为燃料。一定量该物质在氧气中完全燃烧后,生成8.8 g二氧化碳和5.4 g水;另取2.3 g该物质在氧气中完全燃烧,生成二氧化碳和水,消耗4.8 g氧气。
①组成该物质的元素为 (填元素符号)。
②该物质完全燃烧时,参加反应的R与生成二氧化碳的质量比为 (填最简比)。
【答案】(1) 反应生成的二氧化碳逸出装置 遵循
(2) C、H、O 23:44
【详解】(1)碳酸钠和盐酸反应生成的二氧化碳会逸散到空气中,则反应后质量减小,天平的指针向右偏转;
该反应属于化学变化,遵循质量守恒定律。
(2)①另取2.3 g该物质在氧气中完全燃烧时,消耗4.8g氧气,则说明该物质完全燃烧时,该物质和氧气的质量比为2.3g:4.8g=23:48,则当该物质燃烧生成8.8 g二氧化碳和5.4 g水时,消耗的该物质的质量为,消耗氧气的质量为,由于8.8g二氧化碳中碳元素的质量为,5.4g水中氢元素的质量为,根据反应前后元素种类和质量不变,则消耗的该物质中含有2.4g碳元素和0.6g氢元素,又由于2.4g+0.6g=3g<4.6g,则说明该物质中还含有氧元素,故组成该物质的元素为C、H、O。
②结合前面分析可知,该物质完全燃烧时,参加反应的R与生成二氧化碳的质量比为4.6g:8.8g=23:44。
命题点 6 密闭容器中质量守恒定律的相关计算
典例1(25-26九年级上·黑龙江齐齐哈尔·期中)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,测得反应前后有关数据如表。下列有关此反应的说法正确的是
物质
甲
乙
丙
丁
反应前的质量/g
30
8
2
9
反应后的质量/g
待测
26
2
7
A.表中待测数值是16 B.物质乙一定是单质
C.物质丙一定是该反应的催化剂 D.反应中甲与丁变化的质量之比为
【答案】D
【详解】A、反应前后物质的总质量不变,则待测质量为30g+8g+2g+9g-26g-2g-7g=14g,该选项说法不正确;
B、该反应中,甲、丁质量减小,乙质量增大,丙质量不变,则该反应为乙反应生成甲和丁,根据反应前后元素种类不变,则乙中含有甲、丁中所有的元素,故一定属于化合物,该选项说法不正确;
C、反应前后丙质量不变,但丙不一定为催化剂,也可能为杂质,该选项说法不正确;
D、结合表中内容可知,反应中甲与丁变化的质量之比为(30g-14g):(9g-7g)=8:1,该选项说法正确。
故选:D。
变式1(25-26九年级上·河北保定·期中)密闭容器内有甲、乙、丙、丁四中物质,在一定条件下充分反应,测定反应前后各物质的质量关系如图所示,下列有关说法错误的
A. B.该反应符合质量守恒定律
C.丁是生成物 D.反应中甲、乙改变的质量比为
【答案】D
【详解】A、根据质量守恒定律,反应前后总质量不变。反应前总质量为,反应后总质量为,解得x=10.4,该选项正确。
B、所有化学反应都遵循质量守恒定律,该反应也不例外,该选项正确。
C、丁反应前质量为9g,反应后为10.4g,质量增加,是生成物,该选项正确。
D、甲改变的质量为,乙改变的质量为,质量比为,不是,该选项错误。
故选D。
变式2(25-26九年级上·江苏南京·期中)某化学反应在密闭容器中进行,各物质的分子数目、质量随时间变化情况如图1、图2所示。下列说法正确的是
A.该反应属于分解反应 B.反应后分子总数比反应前增加
C.X与Z的相对分子质量之比为2:17 D.X和Y的质量之和一定等于生成Z的质量
【答案】C
【详解】A、由图1可知,X、Y在反应后的分子数目减少,说明X、Y为反应物,Z在反应后的分子数目增加,说明Z为生成物,则该反应为X与Y反应生成Z,符合“多变一”的特点,属于化合反应,不符合题意;
B、由图1可知,反应前分子数目为6n+5n=11n,反应后分子数目为4n+3n+2n=9n,则反应后分子总数比反应前减少,不符合题意;
C、由图2可知,参与反应的Y的质量为36g-22g=14g,生成的Z的质量为17g,根据质量守恒定律,参加反应的X与Y的质量和等于生成Z的质量,则参加反应的X的质量为:17g-14g=3g,由图1可知,该反应中,参加反应的X、Y与生成Z的分子个数比为:(6n-3n):(5n-4n):2n=3:1:2,则该反应的化学方程式可表示为:3X+Y=2Z,则X与Z的相对分子质量之比为:,符合题意;
D、根据质量守恒定律,参加反应的X和Y的质量和等于生成Z的质量,但是该反应中Y没有完全反应,故X和Y的质量之和与生成Z的质量不相等,不符合题意。
故选C。
点拨 1 质量守恒定律
1.质量守恒定律的核心概念
关键点:强调“参加反应”的物质,未反应或剩余物质不计入。
适用范围:仅适用于化学变化,物理变化(如冰融化)不适用。
微观解释:反应前后原子种类、数目、质量均不变,元素种类和总质量也不变。
2.易错点归纳
混淆“反应物”与“参加反应的物质”
错误示例:认为“反应前后质量没变的物质一定是催化剂”(可能是杂质)。
正确理解:催化剂需满足“改变反应速率且自身质量化学性质不变”。
忽略气体参与或生成的反应
错误示例:在敞口容器中进行有气体参与的反应(如碳酸钙分解),导致质量“不守恒”的假象。
正确操作:需在密闭容器中验证质量守恒。
误判物质变化方向
错误示例:将质量增加的物质(如铜粉加热生成氧化铜)误认为不遵守质量守恒。
正确分析:质量增加是因与氧气反应,仍符合质量守恒。
分子数目变化的误解
错误示例:认为“化学反应前后分子数目一定改变”。
正确结论:分子数目可能改变(如2H2+O2 2H2O,分子数减少),也可能不变(如H₂ + Cl₂ 2HCl)。
元素推断的常见错误
错误示例:仅根据生成物含碳、氢元素,推断反应物一定含氧元素(需通过质量差计算确认)。
正确方法:通过生成物质量反推反应物元素组成,注意质量守恒的定量关系。
3.总结要点
六个不变:原子种类、数目、质量;元素种类、质量;总质量。
两个一定改变:物质种类、分子种类。
两个可能改变:分子总数、元素化合价。
点拨 2 验证质量守恒定律的实验设计
1.实验设计核心原则
密闭体系选择
有气体参与或生成的反应(如碳酸钠与盐酸反应、红磷燃烧)必须使用密闭装置(如锥形瓶+气球、硬塑料瓶),防止气体逸出导致质量偏差。
无气体参与的反应(如铁钉与硫酸铜溶液反应)可在开放体系中进行,但需避免液体溅出。
反应物准确测量
使用精度≥0.01g的电子天平,确保称量数据可靠。
称量前需检查天平平衡,砝码和游码归零,避免操作误差。
易潮解或腐蚀性药品(如氢氧化钠)需用玻璃器皿盛放称量。
2.典型实验方案示例
方案1:碳酸钠与盐酸反应(气体生成)
装置:锥形瓶+气球(或硬塑料瓶)。
步骤:
称量反应前总质量(m₁);
倾斜锥形瓶使碳酸钠与盐酸反应,气球膨胀;
反应完全后称量总质量(m₂)。
结果:若m₁ = m₂,验证质量守恒。
方案2:铁钉与硫酸铜溶液反应(无气体)
装置:开放锥形瓶。
现象:铁钉表面出现红色固体,溶液由蓝变浅绿。
关键:避免液体溅出,反应前后总质量不变。
3.常见易错点及规避方法
忽略气体影响
错误:开放体系中燃烧镁条或碳酸钠与盐酸反应,气体逸出导致质量减少。
解决:改用密闭装置(如气球收集气体)。
称量操作不当
错误:未调平天平、砝码未归零、药品洒落。
解决:称量前校准天平,使用镊子取砝码,药品轻放。
反应未彻底完成
错误:红磷燃烧后未冷却即称量,导致数据偏差。
解决:待装置冷却至室温后再称量。
4.实验改进与创新
浮力干扰:气球膨胀受浮力影响时,改用硬塑料瓶减少误差。
多方案对比:结合密闭与开放体系实验,直观展示质量守恒条件。
◆能力强化练
1.A、B、C三种物质各15 g,它们发生化合反应时,生成30g新物质D。若增加10gA,则反应停止后只剩余C。根据上述条件判断下列说法中正确的是
A.第一次反应停止后,B剩余9 g
B.第二次反应后,D的质量为40g
C.反应中A和B的质量比是2:3
D.反应中A和C的质量比是5:2
【答案】D
【分析】增加10gA后,25gA与15gB完全反应,所以第一次反应A完全消耗,参加反应的A与B的质量比为5:3;当15gA完全消耗时,消耗B的质量为9 g,消耗C的质量为(30一15- 9)g=6g,所以第一次反应后剩余6gB和9gC;反应中消耗B和C的质量比为9g:6g=3 : 2,所以两次反应消耗C的质量为10g,生成D的质量为(25+15+10)g=50 g;反应中A何B的质量比为25g: 15 g=5 : 3;反应中A.C的质量比为25g:10g=5:2。
【详解】A、第一次反应停止后,B剩余6 g,A错误;
B、第二次反应后,D的质量为50g,B错误
C、反应中A和B的质量比是5:3,C错误;
D、反应中A和C的质量比是5:2,D正确;
故答案选D。
2.(25-26九年级上·山东德州·期中)质量为3g的化合物在空气中完全燃烧,生成4.4g二氧化碳和3.6g水,关于该化合物的组成的论断正确的是
A.只含有碳、氢
B.一定含有碳、氢元素,可能含有氧元素
C.一定含有碳、氢元素,一定不含氧元素
D.一定含有氢、氢元素,一定含有氧元素
【答案】D
【详解】根据质量守恒定律,燃烧生成的二氧化碳和水中的碳、氢元素全部来自原化合物;
4.4g CO2中碳的质量为:;
3.6g H2O中氢的质量为:
原化合物总质量为3g,其中碳和氢的总质量为,剩余质量为,这部分质量只能来自氧元素,因此化合物中一定含有氧元素。
故选D。
3.(25-26九年级上·陕西榆林·期中)实验室加热一定质量的高锰酸钾制取氧气,固体质量随时间的变化情况如图所示。下列说法中不正确的是
A.反应结束时能生成氧气
B.P点处固体成分是锰酸钾和二氧化锰
C.时段,固体中二氧化锰的质量不变
D.时段,固体中锰酸钾的质量分数不断增大
【答案】B
【详解】A、根据质量守恒定律,固体减少的质量为生成氧气的质量,则反结束时能生成氧气,故选项说法正确。
B、高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,P点时高锰酸钾未完全分解,则P点处固体成分是高锰酸钾、锰酸钾和二氧化锰,故选项说法不正确。
C、时段,未达到高锰酸钾的分解温度,因此固体中二氧化锰的质量不变,为0,故选项说法正确。
D、高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,在t1~t2时段,随着反应的进行,锰酸钾的质量逐渐增加,剩余固体质量逐渐减少,因此固体中锰酸钾的质量分数不断增大,高锰酸钾分解完全后,锰酸钾的质量分数保持不变,故选项说法正确。
故选B。
4.(24-25九年级上·河南焦作·期末)甲醇()可作为内燃机燃料,当氧气不足时,甲醇燃烧会生成、CO和,6.4g甲醇燃烧生成和CO的质量比为,则参加反应的氧气的质量是
A.8.0g B.7.8g C.9.2g D.6.4g
【答案】A
【详解】甲醇CH3OH燃烧生成CO2、CO和H2O,已知6.4g甲醇燃烧生成CO2和CO的质量比为11:7。可以先根据甲醇的质量求出其中碳元素的质量,再根据CO2和CO的质量比求出CO2和CO各自的质量,然后根据甲醇的质量求出氢元素的质量,根据反应前后元素质量守恒,求出参加反应氧气的质量。
甲醇CH3OH中碳元素质量分数为
那么6.4g甲醇中碳元素质量为;
设生成CO2的质量为11x,生成CO的质量为7x,CO2中碳元素的质量分数为,CO中碳元素的质量分数为
则,解得x=0.4g
所以CO2的质量为11×0.4g=4.4g,CO的质量为7×0.4g=2.8g
甲醇CH3OH中氢元素质量分数为
甲醇CH3OH中氢元素质量为,根据质量守恒定律,反应前后氢元素质量守恒,生成H2O的氢元素质量为0.8g,H2O中氢元素质量分数为,则生成H2O的质量为。
根据质量守恒定律,参加反应的氧气质量等于生成的CO2、CO和H2O的总质量减去甲醇的质量,即4.4g + 2.8g + 7.2g - 6.4g = 8.0g。
故本题应选A。
5.(25-26九年级上·黑龙江齐齐哈尔·期中)某密闭容器中有甲、乙、丙、丁四种物质,在一定条件下发生化学反应,测得反应前及反应一段时间后各物质的质量变化如图所示,下列说法正确的是
A.乙一定是该反应的催化剂
B.a的值为19
C.甲和丙的相对分子质量比一定为
D.若继续反应至丙的质量为,则反应后丙的质量刚好是反应后丁质量的5倍
【答案】D
【详解】A、化学反应前后乙的质量不变,乙可能是催化剂,也可能是不参与反应的杂质,不符合题意;
B、根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变,故17g+8g+25g+ag=21g+8g+40g+30g,a=49,不符合题意;
C、由图可知,反应后,甲的质量增加,甲是生成物,乙的质量不变,乙可能是催化剂,也可能是不参与反应的杂质,丙的质量增加,丙是生成物,丁的质量减小,丁是反应物,该反应中生成甲和丙的质量比为:,但是化学计量数未知,则甲和丙的相对分子质量比无法确定,不符合题意;
D、该反应中生成丙的质量与参加反应的丁的质量比为:,若继续反应至丙的质量为,则此时生成丙的质量为:55g-25g=30g,则此时参加反应的丁的质量为:38g,则反应后丁的质量为:49g-38g=11g,故反应后丙的质量刚好是反应后丁质量的5倍,符合题意。
故选D。
6.根据教材实验以及改进实验,回答问题:
(1)图1实验可观察到 ,证明分子不断运动。
(2)图2为测定空气中氧气含量的改进实验,观察到红磷燃烧,反应结束后冷却,注射器内的蒸馏水慢慢流入 Y型管的下端。理论上实验前注射器内至少应注入 mL蒸馏水(不考虑损耗)。
(3)图3验证质量守恒定律实验,铜粉是否足量对实验结果 (填“有”或“无”)影响。
【答案】(1)纸条由下至上依次变红
(2)6
(3)无
【详解】(1)浓氨水具有挥发性,挥发出的氨分子运动到蘸酚酞试液的纸条上,与水结合形成氨水,氨水显碱性,能使酚酞试液变红,因此观察到纸条由下至上依次变红,说明分子不断运动;
(2)红磷燃烧消耗氧气,气体减少,压强减小,则反应结束后冷却,注射器内的蒸馏水慢慢流入Y型管的下端,进入水的体积即为红磷燃烧消耗的氧气体积,氧气约占空气总体积的五分之一,则理论上实验前注射器内至少应注入蒸馏水;
(3)图3验证质量守恒定律实验,铜与氧气在加热条件下反应生成氧化铜,无论铜粉是否足量,反应前后物质总质量都不变,因此对实验结果无影响。
◆综合拔高练
7.已知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论断:①一定含C、H,②一定不含O,③可能含O,④一定含O,⑤分子中C、H的原子个数比为1:2,⑥分子中C、H的原子个数比为1:4;其中正确的是
A.①③⑥ B.①②⑥ C.①②⑤ D.①④⑥
【答案】B
【详解】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,根据质量守恒定律反应前后物质总质量不变可知,参加反应的氧气的质量为:4.4g+3.6g-1.6g=6.4g;
4.4g二氧化碳中碳元素的质量为:,氧元素的质量为:4.4g-1.2g=3.2g
3.6g水中氢元素的质量为:,氧元素的质量为:3.6g-0.4g=3.2g
生成物中氧元素质量为共6.4g,故该物质不含氧元素,故①②正确,③④不正确
设分子中C、H的原子个数分别为x和y,则,故,故分子中C、H的原子个数比为1:4,故⑥正确,⑤不正确。
故选B。
8.现有甲烷和氧气的混合气体14.4g在密闭的容器中充分燃烧,生成CO、CO2和H2O三种物质,冷却到室温后,气体的质量变为原来的二分之一,欲使甲烧完全燃烧,原容器中应增加氧气的质量至少为
A.0.8g B.1.6g C.3.2g D.0.8g-1.6g之间
【答案】B
【详解】气体质量减少为原来一半,说明冷却的水蒸气有7.2g,剩余气体一氧化碳和二氧化碳的总质量为7.2g;
设一氧化碳的质量为x,二氧化碳的质量为y,根据甲烷中碳、氢元素质量比=3:1,水中氢元素质量=7.2g×=0.8g,碳元素质量=0.8g×3=2.4g,建立一元二次方程组:
解得x=2.8g,根据一氧化碳与氧气反应的方程式可计算需要增加氧气的质量;
设一氧化碳转化为二氧化碳需要的氧气的质量为z
故选:B。
9.(24-25九年级上·四川凉山·期末)某可燃性气体可能是乙炔、甲烷、一氧化碳中的一种或几种。已知一定质量的该气体在足量的氧气中充分燃烧,生成44g二氧化碳和9g水。下列对该气体的组成分析不正确的是
A.若该气体只含一种物质,则该气体一定是乙炔
B.若该气体中含两种物质,则该气体可能是乙炔和一氧化碳的混合物
C.该气体也可能同时含有乙炔、甲烷、一氧化碳
D.该气体的组成情况仅有三种
【答案】B
【分析】一定质量的该气体在足量的氧气中充分燃烧,生成44g二氧化碳和9g水。根据质量守恒定律,化学反应前后,元素种类、质量均不变,氧气只含氧元素,则生成物中的碳元素、氢元素都来源于该可燃性气体,该可燃性气体还可能含有氧元素。生成的二氧化碳(CO2)中碳元素的质量为,水(H2O)中氢元素的质量为,可知该可燃性气体中碳原子、氢原子的个数比为。
乙炔(C2H2)中原子、氢原子的个数比为。
甲烷(CH4)中原子、氢原子的个数比为1∶4。
【详解】A、该可燃性气体中碳原子、氢原子的个数比为1∶1,乙炔(C2H2)中原子、氢原子的个数比为1∶1,甲烷(CH4)中原子、氢原子的个数比为1∶4,一氧化碳(CO)不含氢原子,若该气体只含一种物质,则该气体一定是乙炔,A选项正确;
B、该可燃性气体中碳原子、氢原子的个数比为1∶1,乙炔(C2H2)中碳原子、氢原子的个数比为1∶1,一氧化碳(CO)含有碳原子和氧原子,若该气体中含两种物质,假设该气体是乙炔和一氧化碳的混合物,则混合物中碳原子、氢原子的个数比大于1∶1,假设不成立,则该气体不可能是乙炔和一氧化碳的混合物,B选项错误;
C、该可燃性气体中碳原子、氢原子的个数比为1∶1,乙炔(C2H2)中碳原子、氢原子的个数比为1∶1,甲烷(CH4)中碳原子、氢原子的个数比为1∶4,一氧化碳(CO)含有碳原子和氧原子,假设该可燃性气体同时含有乙炔、甲烷、一氧化碳,且甲烷分子与一氧化碳分子的个数比为1∶3,则混合物中碳原子、氢原子的个数比为1∶1,假设成立,C选项正确;
D、该可燃性气体中碳原子、氢原子的个数比为1∶1,若该气体只含一种物质,则该气体一定是乙炔;若该气体含有两种物质,由于乙炔中碳原子、氢原子的个数比为1∶1,则该混合物一定含有甲烷、一氧化碳,当甲烷分子与一氧化碳分子的个数比为1∶3时可以满足条件;若该可燃性气体同时含有乙炔、甲烷、一氧化碳,其中甲烷分子与一氧化碳分子的个数比为1∶3,也可以满足条件。综上所述,该气体的组成情况仅有三种,D选项正确。
故选:B。
10.已知相同条件下,气体的体积比等于气体的分子个数比。现有20mLO2、CO和CO2的混合气体,在密闭容器中用电火花引燃,充分反应后恢复到原来状态,体积减少了2mL,再通过足量澄清石灰水后又减少10mL,最后剩余气体能使带火星的木条复燃。原混合气体中O2、CO和CO2的体积比可能是
A.5:2:3 B.1:6:3 C.3:1:6 D.3:5:1
【答案】A
【分析】一氧化碳燃烧生成二氧化碳,通过足量的NaOH溶液后减少了10 mL,说明燃烧后二氧化碳的体积是10 mL,最后剩余气体能使带火星的木条复燃,说明一氧化碳完全反应,生成的气体是氧气,根据反应的化学方程式及其提供的数据可以计算原来混合气体中、、的体积比。
【详解】在密闭容器中点火爆炸后恢复到原来状态,体积减少了2 mL,说明一氧化碳和氧气反应体积减少了2 mL,由方程式可推出,参加反应的体积比如下:
由上述关系可知,生成的二氧化碳的体积为4 mL,原来混合气体中二氧化碳的体积为:;由题意可知,最后剩余气体能使带火星的木条复燃,说明了一氧化碳完全反应,剩余的气体是氧气。则氧气体积为:,一氧化碳的体积为;则原来混合气体中、、的体积比是:;
故选A。
11.(25-26九年级上·重庆·期中)硫酸亚铁是一种重要的食品和饲料添加剂,主要成分为硫酸亚铁晶体,兴趣小组同学称取27.8g硫酸亚铁晶体样品置于氮气流中加热,使其完全分解,并测得残留固体质量随温度的变化如图所示。已知硫酸亚铁晶体加热会先失去结晶水,高温时会继续分解生成一种金属氧化物和两种气态非金属氧化物。下列说法正确的是
A.x=7 B.m→n过程中铁元素的质量分数不变
C.m→n过程中各元素化合价不变 D.硫酸亚铁高温分解产生四氧化三铁
【答案】A
【详解】A、T1-T2段为失去结晶水的反应,由图可知,失去结晶水后硫酸亚铁的质量为15.2g,结晶水的质量为27.8g-15.2g=12.6g,则,x=7,该选项说法正确,符合题意;
B、 由题干可知,m→n过程中生成两种非金属氧化物,根据质量守恒可知,分别为二氧化硫、三氧化硫,固体中铁元素质量不变,硫、氧元素生成气体逸出,固体质量减小,导致n中铁元素的质量分数比m中的大,该选项说法错误,不符合题意;
C、m→n过程中,反应物硫酸亚铁中硫元素化合价为+6,生成二氧化硫中硫元素化合价为+4,所以m→n过程中硫元素化合价改变,该选项说法错误,不符合题意;
D、m→n是硫酸亚铁分解生成金属氧化物和两种气态非金属氧化物的过程,根据硫酸亚铁的质量(15.2g),可计算出铁元素的质量为,n对应的是金属氧化物,其质量为8g,则n中氧元素质量为8g-5.6g=2.4g,设金属氧化物为FexOy,则,,即金属氧化物为Fe2O3,该选项说法错误,不符合题意;
故选A。
12.回答下列问题
(1)守恒思想是从定量的角度分析化学世界。将镁条放在陶土网上,称其总质量为。在陶土网上点燃镁条(如图),待其燃烧完全、冷却后称量陶土网及网上固体的总质量还是。
①镁条燃烧的现象有 ’镁条在空气中燃烧反应的化学方程式为 ,该反应中镁、氧气和氧化镁的质量比为 。
②请用质量守恒定律解释燃烧前后称得总质量相等的原因 。
(2)我们从定性角度知道了元素可以组成物质,而科学家对物质组成的深入研究,更多的是建立在元素的定量关系上的。科学家在研究铜的两种氧化物时获得如下数据:
铜元素质量/g
氧元素质量/g
64
16
32
8
16
4
化合物A
铜元素质量/g
氧元素质量/g
128
16
64
8
32
4
化合物B
①化合物A中铜、氧元素质量比始终为 ,化合物B中铜、氧元素质量比始终为 ,该关系符合资料中的 定律,可见同一种物质的组成是固定不变的。
②你能否根据已有的条件推测化合物A中铜、氧原子个数比?写出你的推理过程,并写出化合物A的化学式 。
③利用倍比定律观察这两种化合物的元素质量比,你能依据化合物A的化学式写出化合物B的化学式吗?写出你的推理过程 。
④标出这两种化合物中元素化合价,并对它们命名: 。
【答案】(1) 发出耀眼白光,放出热量,生成白色固体 化学反应前后,物质的总质量不变,参加反应的镁的质量与参加反应的氧气的质量之和等于生成物氧化镁的质量。由于实验过程中,有部分白烟(即生成的氧化镁)散逸到空气中,当散逸到空气中白烟的质量等于参加反应的氧气的质量时,此时称得化学反应前后,物质的总质量相等
(2) 定比 ,所以为 当氧元素质量都为16 g时,化合物B中的铜元素质量是化合物A中铜元素质量的2倍,说明当氧原子个数相同时,化合物B中的铜原子个数是化合物A中的2倍,故化合物B的化学式为 氧化铜;氧化亚铜
【详解】(1)①镁条在空气中燃烧,发出耀眼白光,放出热量,生成白色固体;镁在空气中燃烧生成氧化镁,该反应的化学方程式为:;该反应中,镁、氧气和氧化镁的质量比为(24×2):(16×2):(24+16)×2=3:2:5;
②质量守恒定律解释燃烧前后称得总质量相等的原因是:根据质量守恒定律,化学反应前后,物质的总质量不变,参加反应的镁的质量与参加反应的氧气的质量之和等于生成物氧化镁的质量,由于实验过程中,有部分白烟(即生成的氧化镁)散逸到空气中,当散逸到空气中白烟的质量等于参加反应的氧气的质量时,此时称得化学反应前后,物质的总质量相等;
(2)①化合物A中铜、氧元素质量比始终为64:16=32:8=16:4=4:1;化合物B中铜、氧元素质量比为128:16=64:8=32:4=8:1;该关系符合资料中的定比定律,可见同一种物质的组成是固定不变的;
②化合物A中铜原子与氧原子的个数比为:,所以化合物A 的化学式为:CuO;
③根据倍比定律,当氧元素质量都为16 g时,化合物B中的铜元素质量是化合物A中铜元素质量的2倍,说明当氧原子个数相同时,化合物B中的铜原子个数是化合物A中的2倍,故化合物B的化学式为 Cu2O;
④CuO中铜元素的化合价为+2价,氧元素的化合价为-2价,可表示为:,为氧化铜,Cu2O中铜元素的化合价为+1价,氧元素的化合价为-2价,可表示为:,为氧化亚铜。
13.(24-25九年级上·湖北武汉·期末)某待测气体可能含有、CO和中的一种或几种。小明为检验该气体的组成并用该气体测量某质量为m的氧化铜样品(含少量铜)中氧化铜的质量分数,进行了如下图所示实验(已知:装置气密性良好,实验前后均通入一段时间,夹持装置已略去。浓硫酸可以吸收水蒸气,实验药品均足量,)。充分反应后称量,Ⅲ装置增重,Ⅳ装置增重,玻璃管中固体质量为,下列有关说法正确的是
A.各装置导管正确的连接顺序为a→e→f→c→d→b
B.样品中氧化铜的质量分数可表示为
C.当时,待测气体中一定没有
D.当时,待测气体一定是和CO,且分子个数比为2:1
【答案】C
【详解】A.氢气能与氧化铜在加热的条件下反应生成铜和水,可用浓硫酸吸收水,测出生成水的质量;一氧化碳能与氧化铜在加热的条件下反应生成铜和二氧化碳,可用澄清石灰水检验并吸收二氧化碳,测出生成二氧化碳的质量;洗气应“长进短出”,先吸收水分,再吸收二氧化碳,防止气体从Ⅲ中携带出水蒸气,干扰实验结果;一氧化碳有毒,未反应的一氧化碳排放到空气中,会污染空气,可用排水法,可用排水法收集一氧化碳,一氧化碳的密度比水小,应从b端进入,则连接顺序为:a→e→f→d→c→b,故选项说法错误;
B.表示氧化铜样品,表示反应后铜的质量,表示氧化铜中氧元素的质量,则氧化铜的质量为,则样品中氧化铜的质量分数为,故选项说法错误;
C.表示吸收的二氧化碳的质量,假设原混合气体中没有二氧化碳,则表示一氧化碳与氧化铜反应生成的二氧化碳的质量,根据质量守恒定律,二氧化碳中氧元素的质量有一半来自于氧化铜失去的氧元素质量,则氧化铜与一氧化碳反应失去的氧元素的质量为,表示氢气与氧化铜反应生成的水的质量,生成的水中氧元素的质量等于与氢气反应的氧化铜中氧元素的质量,即为,示氧化铜样品, 表示反应后铜的质量, 表示氧化铜中氧元素的质量,根据质量守恒定律,氧化铜中的氧元素的质量应该等于反应后生成的二氧化碳中氧元素质量的一半和水中氧元素的质量总和,即,假设成立;假设原混合气体中含有二氧化碳,则表示原混合气体中二氧化碳和一氧化碳与氧化铜反应生成的二氧化碳的质量总和,则氧化铜与一氧化碳反应失去的氧元素的质量小于,则氧化铜失去的氧元素的质量大于反应后生成的二氧化碳中氧元素质量的一半和水中氧元素的质量总和,即,假设不成立,即原混合气体中一定没有,故选项说法正确;
D.表示吸收的二氧化碳的质量,可以是只有一氧化碳与氧化铜反应生成的二氧化碳质量,也可以是一氧化碳与氧化铜反应生成的二氧化碳和原混合气体的二氧化碳的总质量,无法确定原混合气体中是否含二氧化碳;表示吸收的水的质量,可以确定原混合气体中一定含有氢气,但无法确定待测气体一定为和,故选项说法错误;
故选:C。
◆中考真题练
14.(2025·福建·中考真题)我国科学家合成了全新分子——C6,开创了“表面合成极小尺寸分子碳”的新范式。下列有关C6的说法中,错误的是
A.属于新型化合物 B.每个分子由6个碳原子构成
C.相对分子质量为72 D.与O2反应生成碳的氧化物
【答案】A
【详解】A、C6是由碳元素一种元素组成的纯净物,属于单质,不是化合物,该说法错误;
B、由化学式C6可知,每个C6分子由 6 个碳原子构成,该说法正确;
C、C6的相对分子质量为,该说法正确;
D、碳单质具有可燃性,C6能与O2反应生成碳的氧化物(二氧化碳或一氧化碳),该说法正确。
故选A。
15.(2025·青海西宁·中考真题)利用氨气处理汽车尾气中某污染物的化学方程式为:。下列有关说法不正确的是
A.的化学式为
B.该反应前后元素的化合价均无变化
C.该反应的产物均为无毒物质
D.氨气中氮元素和氢元素的质量比为
【答案】B
【详解】A、通过原子守恒推断X的化学式:左边:4个NH₃含4个N和12个H;右边:5个N₂含10个N,6个H₂O含12个H和6个O。左边需补充6个X中的N和O: N原子:左边总N = 4 + 6X的N = 右边10 → 6X的N = 6 → X含1个N。 O原子:右边6个O需由X提供 → X含1个O。
因此,X为NO,A正确。
B、化合价变化分析: 中N为-3价,反应后变为N₂(0价)→ N的化合价升高(氧化)。 NO中N为+2价,反应后变为N₂(0价)→ N的化合价降低(还原)。
因此,N的化合价发生变化,B的说法错误,B错误。
C、产物为(无毒)和(无毒),C正确。
D、 中N与H的质量比:N的质量 = 14,H的质量 = 3×1 = 3 → 质量比14:3,D正确。
故选:B。
16.(2025·江苏无锡·中考真题)在一密闭容器中发生某反应,容器中各物质的质量变化如下表。其中未知数据正确的是
物质
质量
甲
乙
丙
丁
反应前的质量/g
20
20
0
0
反应中的质量/g
m1
m2
6.4
m3
反应后的质量/g
13
m4
16
11
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】A、由质量守恒定律,m4=20+20-13-16-11=0,由反应前与反应中甲丙的质量关系,则(20-13)g:16g=(20-m1)g:6.4g,解得m1=17.2,故选项说法正确;
B、由反应前与反应中乙、丙的质量关系,则20g:16g=(20-m2)g:6.4g,解得m2=12,故选项说法错误;
C、由反应前与反应中丙、丁的质量关系,则16g:11g=6.4g:m3,解得m3=4.4g,故选项说法错误;
D、由质量守恒定律,m4=20+20-13-16-11=0,故选项说法错误;
故选:A。
17.(2025·湖北武汉·中考真题)将可燃物与过量氧气在密闭容器中用电火花引燃,除生成二氧化碳外,还可能生成水。充分反应后,容器内氧气减少了。实验过程中生成二氧化碳的质量随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A.图中时刻,容器内氧气的质量为
B.图中时刻,容器内碳元素的质量为
C.若,则该可燃物一定含有碳、氧元素
D.若,则该可燃物一定含有碳、氢、氧元素
【答案】C
【详解】A、将可燃物与过量氧气在密闭容器中用电火花引燃,除生成二氧化碳外,还可能生成水。充分反应后,容器内氧气减少了,说明充分反应后,消耗氧气的质量为m2g,设t1时刻,消耗氧气的质量为x,则,x=,则t1时刻,消耗氧气的质量为,不是容器内氧气的质量为,不符合题意;
B、根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类和质量不变,则t2时刻容器内碳元素的质量与生成二氧化碳中碳元素的质量相等,则碳元素的质量为:,不符合题意;
C、根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类和质量不变,该可燃物在氧气中燃烧生成了二氧化碳,二氧化碳由C、O元素组成,则该可燃物中一定含碳元素,生成二氧化碳中氧元素的质量为:,如果,即,则该可燃物中一定含氧元素,符合题意;
D、根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变,如果,则还生成了水,根据质量守恒定律, 化学反应前后元素的种类不变,生成物中含C、H、O,反应物氧气由氧元素组成,则该可燃物中一定含碳、氢元素,可能含氧元素,不符合题意。
故选C。
18.(2025·重庆·中考真题)用天平称量铜粉在密闭容器中加热前后的质量(如甲图所示)来验证质量守恒定律。在同一实验中,相同时间内,容器内各种物理量随时间变化的关系如乙图至丁图所示(e点为丁图图像上任意点)。下列说法不正确的是
A.b点的固体质量与d点相等
B.b点的气体分子总数比c点少
C.a点的的体积分数比d点大
D.c点与e点的固体中铜的质量分数可能相等
【答案】C
【详解】A、b点反应已结束,固体为CuO;d点反应也结束,固体同样为CuO,根据质量守恒,反应后固体质量因结合O2而增加,但最终固体都是CuO,质量应相等(反应结束后固体质量不再变化 ),此选项正确。
B、反应消耗O2,气体分子总数随反应进行而减少。b点反应进程晚于c点,则b点气体分子总数比c点少,此选项正确。
C、N2不参与反应,氮气的量不变,但是由于氧气逐渐减少导致气体总量减少,故氮气的体积分数在反应中a点时比反应后d点时小,此选项错误。
D、c点反应未结束(固体含Cu和CuO),e点物质总质量不变(e点为丁图图像上任意点),所以e点和c点可以是反应进程的同一时刻时,此时固体成分相同,则c点与e点的固体中铜的质量分数可能相等,此选项正确。
故选C。
19.(2025·四川广元·中考真题)氨气能在氧气中燃烧,该反应的微观示意图如下,下列关于该反应的说法错误的是
A.甲与丁的分子个数比为 B.反应后分子总数增加
C.氮元素的化合价升高 D.属于置换反应
【答案】A
【详解】
由微观示意图(删掉反应前后一个相同的微粒符号“”)可知,该反应的化学方程式为:
A、由化学方程式可知,甲与丁的分子数之比为3:2,A错误;
B、由化学方程式的化学计量数()可知,反应后分子数增多,B正确;
C、中氮元素的化合价为-3,中氮元素的化合价为0,氮元素化合价升高,C正确;
D、该反应是一种单质和一种化合物生成另一种单质和另一种化合物的反应,是置换反应,D正确。
故选A。
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