内容正文:
专题08 质量守恒定律
4大高频考点概览
考点01 微观模型图
考点02 推测化学式及相关计算
考点03 化学反应方程式及反应类型
考点04 与质量守恒定律有关的实验
地 城
考点01
微观模型图
1.(24-25九年级上·吉林白山·期末)科学家利用太阳光在新型催化剂I表面高效分解水后,再利用高效催化剂Ⅱ将二氧化碳转化为乙烯,其反应的微观示意图如下。下列说法错误的是( )
A.反应I中,反应前后分子总数保持不变
B.反应Ⅱ前后,原子的种类和个数都不变
C.该研究有利于实现“碳中和”目标
D.反应Ⅱ中,参与反应的与生成的分子个数比为2∶1
2.(24-25九年级上·吉林松原·期末)N2是重要的化工原料,N2和H2反应的微观示意图如图,下列说法不正确的是( )
A.反应前后催化剂的质量和化学性质都不变
B.反应物与生成物都是由分子构成的
C.N2和H2按个数比1:1进行该反应
D.反应前后原子种类和数目都不变
3.(24-25九年级上·吉林长春·期末)我国可燃冰开采技术世界领先,如下图是可燃冰进行二次能源开发中某反应的微观示意图,关于该反应的说法不正确的是( )
A.甲物质是 B.反应中甲、丙两物质的质量比为
C.图示中x的值为3 D.该反应的反应条件只要温度达到800-900℃即可
4.(24-25九年级上·吉林长春·期末)清华大学研究人员成功研制出一种纳米纤维催化剂,可将二氧化碳转化成液体燃料甲醇(CH3OH),有利于实现政府工作报告中提出的“碳达峰”和“碳中和”。其微观示意图如下:(图中的微粒恰好完全反应)下列说法错误的是( )
A.反应的实质是分子分解为原子,原子重新组合 B.丁的化学式为H2O
C.反应中每消耗44g二氧化碳,同时生成32g甲醇 D.丙丁的分子个数比1:2
5.(24-25九年级上·吉林·期末)氨气(NH3)是一种重要的化工原料,如图是氮气和氢气反应生成氨气的微观示意图,结合微观示意图回答下列问题。
(1)该反应前后共有几种物质 ,反应中A、B、C三种物质的分子个数比是 ;
(2)化学反应前后不变的粒子是 。(填“分子”、“原子”或“离子”)。
6.(24-25九年级上·吉林长春·期末)甲醚与液化石油气相似,被誉为“21世纪的新型清洁、高效燃料”,具有优良的环保性能,可用作公交车燃料。甲醚(CH3OCH3)燃烧反应的微观示意图如图所示。
(1)甲醚中碳元素与氧元素的质量比为 (填最简整数比)。
(2)甲、乙、丙、丁四种物质中属于氧化物的是 (填序号)。
(3)该反应的化学方程式为 。
7.(24-25九年级上·吉林·期末)2024年2月28日,全球最大乙醇项目一次开车成功,第一桶优质乙醇成功产出,开辟了非粮燃料乙醇技术的新赛道。如图为乙醇充分燃烧的微观示意图,请回答:
(1)甲的化学式为 。
(2)上述反应中共有 种化合物。
(3)参加反应的甲与乙的质量比为 。
(4)从微观角度解释该反应遵守质量守恒定律的原因 。
8.(24-25九年级上·吉林长春·期末)1828年维勒通过加热氰酸铵得到了尿素[化学式为]。尿素是第一种在生物体外合成的有机物,目前工艺有很大改进。某合成尿素的反应微观示意图如下。
(1)尿素中碳元素与氮元素的质量比为 。
(2)该反应的化学方程式为 。
(3)下列关于该反应的说法正确的是__________(填序号)。
A.原子种类不变 B.原子数目改变
C.分子种类改变 D.属于化合反应
9.(24-25九年级上·吉林长春·期末)第33届巴黎奥运会手持火炬的燃料是丙烷。如图是丙烷(C3H8)燃烧时,反应前后物质种类变化的微观示意图,回答下列问题:
(1)反应的化学方程式为 。
(2)从微观角度分析,在化学反应前后,一定不变的是 (填数字序号)。
①原子种类 ②分子种类 ③原子数目 ④分子数目 ⑤原子质量 ⑥分子质量
(3)计算44 kg丙烷完全燃烧产生的CO2的质量为 kg。
10.(24-25九年级上·吉林四平·期末)神舟十六号载人飞船于2023年5月30日成功对接空间站。核心舱内生命保障系统包括电解制氧、水处理、二氧化碳去除等了系统。
(1)航天员呼吸所需的氧气来自循环水电解制氧系统。电解水产生氢气和氧气的体积比理论上为 。
(2)航天员呼吸产生的二氧化碳进行转化时,其反应的微观示意图如下。
①反应中发生改变的粒子是 (填“分子”或“原子”)
②生成丙和丁的分子个数比为 。
③在舱内,该转化的优点是 。
11.(24-25九年级上·吉林长春·期末)当在空气中体积分数达到时,就会使人呼吸急促,因此航天员呼出的也需要及时处理。以下是空间站中处理的反应微观示意图,称为萨巴蒂尔反应。
(1)该反应中的最小粒子是 ;
(2)该反应中涉及 种氧化物;
(3)该反应的化学方程式为 ;
(4)设通过该反应消耗880g 时产生的质量为x,计算x的比例式为 。
12.(23-24九年级上·吉林长春·期末)水是生命之源。同学们对“水”进行项目式探究活动:
项目一:探究水的组成
(1)用 检验与正极相连的玻璃管中产生的气体:
(2)用化学反应方程式表示该装置中发生的化学变化 。
(3)该实验能证明“水由氢元素、氧元素组成”的依据是 。
项目二:探究水的构成
【查阅资料】I.同温同压下,气体体积比等于分子个数比;
Ⅱ.1805年法国化学家盖·吕萨克精确测定水的组成:2体积氢气和1体积氧气经电火花引燃后,可生成2体积水蒸气。
(4)下图是氢气燃烧的微观示意图,在方框内补全相应的微粒图示:
(5)你还能从(4)题图示中获取的信息是 。
项目三:探究水的净化
(6)下图是自来水厂净水过程示意图,其中加絮凝剂使大颗粒的杂质沉降进入沉淀池的过程属于 (填“物理”或“化学”)变化;
(7)通过配水泵将净化后的水配送到千家万户。生活中通常将自来水 降低硬度后再饮用;
(8)我区也在积极推进水环境整治,建设大美双阳。环保部门对石溪河水质进行长期监测,将水质从优到劣分为I~V类。分析下图可知,II-III类水质百分比呈上升趋势。由此推测,我区石溪河水质在 (填“变好”或“变差”)。
13.(23-24九年级上·吉林辽源·期末)燃烧是人类利用最早的化学反应之一,但若燃烧控制不当则会引起火灾。
(1)房屋着火时,用高压水枪灭火,其灭火原理是 。
(2)氢氧化铝是一种重要的阻燃剂,其受热分解时吸收大量的热,反应的化学方程式为,则的化学式为 。
(3)燃料燃烧后生成的的转化和利用是一个热门的研究课题。我国科研人员研制出一种“可呼吸”的电池,放电时该电池“吸收”,充电时该电池“放出”。放电时,金属钠和发生反应生成一种黑色非金属单质和碳酸钠,请写出此反应的化学方程式: 。某杂志介绍了我国的另一项研究成果:在一种新催化剂作用下可实现二氧化碳高效转化为甲醇,相关反应如图所示,参加反应的甲和乙的分子个数之比为 。
14.(23-24九年级上·吉林四平·期末)反应前后分子变化的微观示意图如图所示。请回答以下问题:
(1)写出图中单质的化学式 。
(2)写出该反应的化学方程式 。
15.(23-24九年级上·吉林长春·期末)神舟十六号载人飞船于2023年5月30日成功对接空间站。核心舱内生命保障系统包括电解制氧、水处理、二氧化碳去除等子系统。
(1)航天员呼吸所需的氧气来自循环水电解制氧系统。电解水产生氢气和氧气的体积比理论上为 ;
(2)在水处理系统中,用活性炭除去色素和异味,利用活性炭具有 性;
(3)航天员呼吸产生的二氧化碳进行转化时,其反应的微观示意图如下:
①反应中发生改变的粒子是 (填“分子”或“原子”);
②该反应的化学方程式为 ;
③在舱内,该转化的优点是 。
16.(23-24九年级上·吉林松原·期末)如图所示,用“○”表示氧原子,用“●”表示氢原子。请按要求回答下列问题:
(1)图A的化学式 。
(2)请写出由图B到图C变化的化学方程式: ,此化学反应的基本类型为 。
17.(23-24九年级上·吉林长春·期末)用“”和“”分别代表两种不同的单质分子,它们在一定条件下能发生化学反应,其反应的微观示意图如下:
请回答下列问题:
(1)该反应的基本类型为 。
(2)参加反应的反应物分子甲、乙与生成物丙分子的个数比为 (化成最简比)。
(3)依据此图从微观角度揭示化学反应的本质是 。
18.(23-24九年级上·吉林白城·期末)宏观辨识和微观探析是化学核心素养之一。如图是某反应的微观示意图,回答下列问题:
(1)写出该反应的化学方程式: 。
(2)参加反应的甲和乙的质量之比为 。
19.(22-23九年级上·吉林长春·期末)甲醛(CH2O)是一种有毒气体,房屋装修时部分建材释放出的甲醛严重影响人体健康。科学家们研究发现,使用特殊的催化剂可高效地促进甲醛的转化,从而降低甲醛的危害。其反应过程的微观示意图如下。
(1)该化学反应的方程式为 。
(2)该反应是否遵守质量守恒定律 (填“是”或“否”)。
20.(24-25九年级上·吉林长春·期末)根据下图反应,回答有关问题:
(1)参加反应的B和D的分子个数比是 ;
(2)根据上述微观示意图,在化学反应前后 种类(填“分子”或“原子”)一定发生改变。
21.(24-25九年级上·吉林松原·期末)在“宏观一微观一符号”之间建立联系,是化学特有的思维方式。
(1)下图是四种粒子结构示意图。
①D中的X= 。
②A、B、C、D中属于同种元素的粒子是 (填序号)。
(2)汽车尾气催化转换器可减少有害气体排放,其反应过程的微观变化如图所示。
①已知丁是一种单质,则丁是 (写化学式);
②写出该反应的化学方程式 。
22.(23-24九年级上·吉林通化·期末)我国科学家用新型催化剂将二氧化碳高效转化为甲醇,其反应的微观示意图如图所示。
(1)该反应前后不变的粒子是 。
(2)写出该反应的化学方程式 。
23.(24-25九年级上·吉林松原·期末)化学与微粒:
根据上图信息回答:
(1)反应中发生变化的微粒是 。(填“分子”或“原子”)
(2)参加反应的两种反应物的分个数比是 。
(3)此反应中两种生成物的分子质量比是 。
(4)用微粒的观点解释该反应遵循质量守恒定律的原因: 。
24.(25-25九年级上·吉林延边·期末)宏观上物质都是由元素所组成,微观上物质都是由微观粒子构成,回答问题。
(1)保持酒精化学性质的最小粒子是 ;
(2)醋酸(化学式:CH3COOH)是由 种元素组成;
(3)下图是某化工反应的微观模型。
①写出该化学反应方程式 。
②该反应前、反应后,种类没有变化的粒子是 。
25.(23-24九年级上·吉林长春·期末)氢气和氧气在Pd基催化剂表面可反应生成过氧化氢,其微观过程如下图,回答下列问题:
(1)在上图“解离”中,结构被破坏的分子是 (填化学式);
(2)从微观角度,此过程发生化学变化的原因是(选填字母);
A.原子种类不变 B.分子数目改变 C.分子种类改变
(3)写出该反应的化学方程式 。
地 城
考点02
推测化学式及相关计算
1.(24-25九年级上·吉林长春·期末)18世纪末,法国科学家拉瓦锡为探究水的组成,让水蒸气通过一根烧红的铁管,发生反应的化学方程式为3Fe+4H2O(气)Fe3O4+4X。下列说法错误的是( )
A.X的化学式为H2
B.该反应中铁是由铁原子构成
C.参加反应的Fe和H2O的质量比为3:4
D.该实验证明了“水不是一种元素”
2.(24-25九年级上·吉林长春·期末)执行神舟十九号发射任务的火箭推进剂是偏二甲肼和四氧化二氮。反应的化学方程式为:。推测X的化学式为( )
A.N2O B.NO
C.NO2 D.N2
3.(24-25九年级上·吉林四平·期末)发射“航天飞机”的火箭用偏二甲肼(C2H8N2)和四氧化二氮(N2O4)作常规推进剂,其完全反应的化学方程式:C2H8N2+2N2O4=3X+2CO2+4H2O,则X的化学式为( )
A.N2 B.H2
C.O2 D.CO
4.(23-24九年级上·吉林·期末)化学方程式C+4CuO2________+CO2↑中所缺物质的化学式为( )
A.Cu B.Cu2O
C.CO D.CuO2
5.(23-24九年级上·吉林白城·期末)新冠肺炎疫情期间很多地方使用“84消毒液”进行杀菌消毒,但“84消毒液”与洁厕灵混用会导致氯气中毒,其反应原理为2HCl+ NaClO=NaCl+X+Cl2↑,则X的化学式为( )
A.H2 B.O2
C.H2O D.HClO
6.(24-25九年级上·吉林通化·期末)载人航天器中处理CO2的一种方法为 ,X的化学式为( )
A.Li B.Li2O
C.Li2CO3 D.LiOH
7.(24-25九年级上·吉林白城·期末)“生命至上、安全第一”,为及时发现天然气泄漏,某燃气公司常在天然气中加入少量具有特殊气味的乙硫醇(C2H5SH)。乙硫醇在空气中也能燃烧,反应的化学方程式为:。X的化学式为( )
A.H2S B.
C. D.SO2
8.(24-25九年级上·吉林长春·期末)“中国高铁,世界第一”,高铁列车车体材料使用的不锈钢中加入了金属镍增强性能,工业高温上采用火法炼镍的原理是:,下列说法错误的是( )
A.反应中X的化学式为CO2 B.NiO是一种氧化物
C.碳过量时,气体产物中可能有CO D.反应中NiO发生氧化反应
9.(24-25九年级上·吉林长春·期末)下列事实不能用质量守恒定律加以解释的是( )
A.镁条在空气中燃烧后生成物的质量大于镁条的质量
B.一定质量的铁块与完全粉碎后形成的铁粉的质量相等
C.高锰酸钾加热完全分解后,得到固体的质量少于高锰酸钾的质量
D.蜡烛燃烧一段时间后,剩余蜡烛质量小于点燃前蜡烛的质量
10.(24-25九年级上·吉林松原·期末)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,则关于此反应认识不正确的是( )
物质
M
N
Q
P
反应前质量/g
18
1
2
32
反应后质量/g
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M的质量为13g
C.反应中N、P的质量比为5:4 D.物质Q可能是该反应的催化剂
11.(23-24九年级上·吉林白山·期末)下列各项中,在化学反应前后肯定没有变化的是( )
①原子的数目;②分子的数目;③元素的种类;④原子的质量;⑤物质的种类;⑥原子的种类;⑦分子的种类
A.①③④⑥ B.①⑤⑥⑦
C.①③⑤⑦ D.②③⑤⑦
12.(24-25九年级上·吉林通化·期末)在一个密闭容器中放入W、G、H、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:
物质
W
G
H
P
反应前质量/g
18
1
2
32
反应后质量/g
待测
26
2
12
对该反应的认识正确的是( )
A.该反应是分解反应 B.W待测值是13
C.P是生成物 D.物质H是该反应的催化剂
13.(23-24九年级上·吉林通化·期末)下列现象不能用质量守恒定律解释的是( )
A.铜粉在空气中加热后,生成物的质量比原来铜粉的质量大
B.10g的酒精和10g的水混合之后的质量为20g
C.细铁丝在氧气中燃烧后,生成物的质量比细铁丝质量大
D.纸在空气中燃烧后化为灰烬,灰烬的质量比纸的质量小
14.(24-25九年级上·吉林四平·期末)下列对实验结果分析正确的是( )
A.做过滤实验时,若发现滤液仍浑浊,可进行二次过滤的实验操作
B.测定空气中氧气含量时,若装置漏气,会导致测定结果偏高
C.验证质量守恒定律若不用密封装置,一定会导致反应前后质量总和不相等
D.用50g酒精与50g水混合后总质量是否等于100g来验证分子间存在间隔
15.(24-25九年级上·吉林辽源·期末)潜艇中船员呼吸产生的二氧化碳能通过化学反应2Na2O2+2CO2=2X+O2吸收,则X的化学式为( )
A.NaOH B.Na2C
C.Na2O D.Na2CO3
16.(24-25九年级上·吉林长春·期末)在一个密闭容器中加入四种物质,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:
物质
甲
乙
丙
丁
反应前质量/g
3
5
20
7
反应后质量/g
10
5
8
待测
通过分析,判断下列说法中正确的是( )
A.反应后丁物质的待测值为22 B.乙物质一定是催化剂
C.该反应是化合反应 D.该反应是分解反应
17.(24-25九年级上·吉林白山·期末)电解氯化钠NaCl的水H2O溶液,不可能得到的物质是( )
A.NaOH B.H2
C.Cl2 D.NH3
18.(24-25九年级上·吉林辽源·期末)化学反应前后一定发生改变的是( )
A.原子的质量 B.元素种类
C.物质的种类 D.物质的总质量
19.(24-25九年级上·吉林长春·期末)取某物质2.16g,使其充分燃烧,生成2.16g水和5.28g二氧化碳。则该物质中( )
A.一定含有碳元素和氢元素
B.一定含有碳元素、氢元素、氧元素
C.一定含有碳元素和氢元素 ,可能含有氧元素
D.无法确定
20.(24-25九年级上·吉林延边·期末)钠在一定条件下可以与二氧化碳发生反应生成白色物质和碳,白色物质可能是( )
A. B.
C. D.
21.(23-24九年级上·吉林白城·期末)青铜器表面上铜绿的主要成分是Cu2(OH)2CO3,铜绿受热分解的产物不可能有( )
A.CuO B.CO2
C.SO2 D.H2O
地 城
考点03
化学反应方程式及反应类型
1.(24-25九年级上·吉林·期末)构建元素化合价和物质类别的二维图是学习化学的一种重要方法。如图是硫元素的“价类二维图”。
(1)A点对应的物质类别是 。
(2)A点物质转化成B点物质,反应的化学方程式为 ,做该实验时需在集气瓶中加少量的水,目的是 。
2.(23-24九年级上·吉林长春·期末)世界上的各种物质中,含碳元素的物质种类最多,请回答下列有关问题。
(1)石墨作铅笔芯,体现石墨 及灰黑色的性质;
(2)向生锈铁锁的锁孔中加入铅笔芯的粉末,有助于铁锁的开启,这体现出石墨的性质是 。
(3)用碳素笔签署文件,字迹长时间不褪色,这说明 。
(4)甲烷是一种含有碳元素的常用燃料,写出其充分燃烧的化学方程式 。
3.(23-24九年级上·吉林四平·期末)如图是《墨经》记载“立窑烧烟法”的示意图,炉膛口较小,松木置于炉膛中燃烧,瓮中收集的黑烟(主要为炭黑)可用于制墨.请回答下列问题:
(1)水墨画能长时间保存,说明 ;
(2)炭黑产量与炉堂口的大小 (填“有关”或“无关”);
(3)请你写出炉膛中发生化学变化的化学方程式: 。
4.(23-24九年级上·吉林松原·期末)镓是一种银白色金属,放在手心会马上熔化,能与沸水剧烈反应生成氢气和氢氧化镓。如图是镓的原子结构示意图和在元素周期表中的信息。请阅读信息后回答下列问题。
(1)写出一条镓的物理性质 ;
(2)镓原子结构示意图中的数值为 ;
(3)氮化镓(GaN)是第三代半导体材料,一般采用,与在一定条件下反应制得,同时得到另一种化合物。该反应的化学方程式为 。
5.(23-24九年级上·吉林四平·期末)生活离不开水,我们可以从组成、结构、性质、应用等角度认识水。
(1)组成:电解水的实验说明水是由 组成的,通过该实验我们初步学习了利用物质的性质和化学反应探究物质组成的基本思路与方法;
(2)结构:从微观上分析,关于水的构成说法正确的是___________(填字母);
A.水是由水分子构成的
B.水是由氢原子和氧原子构成的
C.水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的
(3)性质:水能与许多物质发生化学反应,水与二氧化碳反应的化学方程式为 ;
6.(24-25九年级上·吉林长春·期末)2024年“中国水周”活动主题为“精打细算用好水资源,从严从细管好水资源”。
(1)下列做法符合“中国水周”活动主题的是______(填序号);
A.洗手涂洗手液时不关水龙头 B.城市浇花浇草坪,使用喷灌、滴灌技术
C.将废旧电池掩埋处理 D.张大婶洗菜时总是把泥土先抖干净后再清洗
(2)如图为电解水的实验示意图。
①在电解器玻璃管中加满水。通电,观察到玻璃管中有气泡冒出,一段时间后,a、b管内气体体积比约为 ;
②切断电源,用燃着的木条分别检验两个玻璃管中的气体,观察到 (填“a”或“b”)中气体使木条燃烧更旺。
③写出电解水的化学方程式 ,其基本反应类型为 ;
(3)某新能源汽车以氢气为燃料,使用1kg氢气平均可行驶150km。若通过电解水产生氢气,27kg水分解产生的氢气理论上可供这辆汽车行驶 km。
地 城
考点04
与质量守恒定律有关的实验
1.(24-25九年级上·吉林延边·期末)某课外兴趣小组的同学设计了如图所示的三个实验来验证质量守恒定律。
(1)为什么不能用实验一验证质量守恒定律? 。
(2)在进行实验二时,观察到天平(填 “平衡”或“不平衡”)。
(3)在进行实验三时,若要使托盘天平指针不发生偏转,实验装置应如何改进? 。
2.(23-24九年级上·吉林·期末)学完质量守恒定律后,为加深同学们的理解,老师又演示了如图实验。
(1)实验A中燃烧掉的石蜡的质量 (填“大于”“小于”或“等于”)生成的二氧化碳和水蒸气的总质量;
(2)写出实验B中反应的化学方程式 。同学们预测实验B中最后指针会左偏,结果却右偏,其原因可能是 。
3.(23-24九年级上·吉林·期末)用如图所示装置进行实验。
(1)甲实验观察到①中无明显现象,②中溶液由无色变为红色,该现象说明分子具有的性质是 。该实验利用了 (填“浓氨水”或“酚酞溶液”)的挥发性;
(2)乙是通过红磷燃烧前后质量的测定验证质量守恒定律的实验。实验中气球的作用除了使装置密闭之外,还可以防止 ;实验时若取用红磷的量不足,对实验的结果 (填“有”或“没有”)影响;
(3)化学反应遵守质量守恒定律,其微观原因是 。
4.(23-24九年级上·吉林白山·期末)为了探究化学反应前后物质的总质量是否发生改变,甲同学和乙同学分别设计了下面两个实验,请根据图示回答问题:
(1)图示两装置中 (填“甲”或“乙”)装置设计不合理,原因是 。
(2)装置甲中玻璃管的作用是 。
(3)实验时若取用红磷的量不足,对实验的结果 (填“有”或“没有”)影响。
(4)通过实验得出结论:化学反应前后物质的总质量 。
5.(24-25九年级上·吉林四平·期末)通过化学变化来创造物质是化学学科的重要特征。小明同学经过一个学期的学习,对化学变化做了如下梳理,请你参与他的梳理过程。
(1)下列描述中,一定发生化学变化的是______(填序号);
A.粉碎 B.发光 C.爆炸 D.氧化
(2)从微观角度(如:分子、原子等)分析,化学变化的实质是 。
(3)从量的角度分析,化学反应要遵循质量守恒定律,则有:
①下图所示的实验,反应后天平仍然保持平衡的是 (填序号);
A、 B、
C、 D、
②上图实验A中锥形瓶内白磷燃烧时,产生 。
③质量守恒定律有其微观本质的原因,下列各项中,在化学反应前后一定保持不变的是 。
A.元素化合价 B.原子种类 C.原子数目 D.原子质量 E.分子数目
④由以上可知:铁生锈后其质量 (填序号)。
A.一定增加 B.一定减少 C.不一定
6.(24-25九年级上·吉林白山·期末)质量守恒定律的发现对化学科学发展具有重大意义。下图是兴趣小组设计的探究质量守恒定律的实验。请你参与讨论。
(1)甲同学取一支蜡烛粘在玻璃片上,将玻璃片和蜡烛一起放在天平上称量。天平平衡,如图所示点燃蜡烛,过一会观察到天平指针 (填写“向左偏”或“向右偏”)因此他得出结论:蜡烛燃烧不符合质量守恒定律。
(2)乙同学对甲同学的实验思考后,觉得结论不合理,原因是 。
由此可得出结论:
(3)研究化学反应前后反应物与生成物之间的质量关系,并有气体参与或者生成时,必需在 容器中进行。
7.(24-25九年级上·吉林长春·期末)某同学利用镁条燃烧验证质量守恒定律,进行了如下实验。
步骤I:将一根用砂纸打磨后的镁条放在石棉网上称量,质量为;
步骤II:在石棉网上方点燃镁条,剧烈燃烧,产生白烟()逸散,石棉网上有白色固体();
步骤III:镁条完全燃烧后将白色固体与石棉网一起称量,质量为,发现。
(1)步骤I中,镁条打磨的目的是 ;
(2)根据,计算镁条燃烧过程中逸散白烟的质量与石棉网上白色固体的质量比为 。
8.(23-24九年级上·吉林辽源·期末)根据所学知识回答下列问题:
(1)利用图甲装置进行实验的目的是 ,反应化学方程式为 。
(2)图乙是气体燃烧的实验,若干冷的烧杯内壁出现水雾,则气体X可能是 (填序号):
①氧气 ②氢气 ③一氧化碳 ④甲烷
(3)炭粉还原氧化铜的实验装置如图丙所示,当看到澄清石灰水刚出现浑浊时, (填“能”或“不能”)确定氧化铜和炭粉已经开始反应,反应完全后,若仅撤走酒精灯停止加热,可能导致的后果是 。
9.(22-23九年级上·吉林延边·期末)在实验中能够得到确定数值的称为定量实验。综合所学知识,回答下列问题。
(1)写出红磷燃烧反应的化学方程式 。
(2)下列关于两个实验的说法中,正确的是_________________。
A.为了使实验准确,两个实验中的红磷都需要过量
B.两个实验均采用了定量的方法
C.第一个实验中将集气瓶中的水换成细沙,也可以起到相同的作用
D.在不改变装置的情况下,两个实验中用木炭代替红磷均可得到相同结论
10.(24-25九年级上·吉林长春·期末)用下图实验研究质量守恒定律。
(1)实验一中,气球的作用是 。
(2)实验二中,已知:,观察到反应后天平不平衡,从物质变化的视角解释原因: 。
(3)实验三中,镁条燃烧的现象是 ,实验结束后陶土网上留下固体的质量比反应前镁条质量大。
(4)通过实验可知,有气体参加或气体生成的反应,要验证质量守恒定律,必须在 容器里进行。
11.(24-25九年级上·吉林长春·期末)化学兴趣小组的同学欲利用如图所示的装置(B、C、D中天平略)验证质量守恒定律。(说明:碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳)。
(1)A装置中气球的作用是 。
(2)经小组同学研究发现,上述四个实验装置中,只有A装置能直接用于验证质量守恒定律,B、C、D装置则不能。
①B装置不能验证质量守恒定律的理由是 。
②C装置和D装置也不能验证质量守恒定律的理由是 。
(3)通过上述实验,同学们得出结论:验证质量守恒定律时,对于有气体参加或生成的反应,装置需满足的条件是 。
12.(23-24九年级上·吉林长春·期末)某化学兴趣小组的同学,设计了如图所示装置和实验来验证质量守恒定律:
(1)实验一红磷燃烧时,瓶塞没有塞紧,待燃烧完毕后再塞紧,天平的指针 偏转。(填“向左”、“向右”或“不发生偏转”)
(2)实验二,实验结束,天平的指针向右偏转的原因是 。
(3)将实验二中的烧杯换成带有气球的装置(如图三),实验结束,天平平衡(忽略浮力),小气球的变化情况是 (填“变大”、“变小”或“不变”),实验中小气球的作用是 。
13.(23-24九年级上·吉林四平·期末)化学兴趣小组用气密性良好的不同装置进行下列实验,验证质量守恒定律。
(1)实验一:称量装置和药品的总质量为m1保持装置密闭。使红磷燃烧,锥形瓶内的现象是 ,待装置冷却后。再次称量装置和药品的总质量为m2,m1与m2的大小关系是:m1 m2;
(2)实验二:将气球中的碳酸钠粉末倒入稀盐酸后,观察到的现象是 ,白色固体消失。受浮力影响电子天平示数减小;
(3)为克服实验二中气球受浮力的影响。在实验三中利用硬塑料瓶改进实验装置,用电子天平称量装置和药品的总质量,接下来的实验操作为 ,待反应结束后,再次称量装置和药品的总质量,电子天平示数不变;
(4)化学反应遵守质量守恒定律,其微观原因是:反应前后原子的 没有改变, 没有增减, 没有变化。
14.(24-25九年级上·吉林辽源·期末)在用白磷探究质量守恒定律的实验中,小钟同学将橡皮塞上的玻璃管下端放到酒精灯火焰上灼烧至红热后,迅速用橡胶塞将锥形瓶塞紧,引燃白磷,实验过程如下图所示。请回答下列问题:
(1)白磷燃烧时放出大量的热,此外,最明显的实验现象是产生 。在锥形瓶底铺一层细沙,目的是 ;
(2)冷却后, 将C再次放到天平上称量,天平 。(平衡、不平衡)
(3)实验观察到:B中气球膨胀,原因是 (填序号),冷却后,看到C中的气球变扁,原因是 (填序号)。
A.瓶内压强始终等于外界压强
B.瓶内压强小于外界压强(氧气被消耗)
C.瓶内压强大于外界压强(热膨胀)
D.瓶内压强大于外界压强(氧气被消耗)
15.(24-25九年级上·吉林四平·期末)风华化学兴趣小组同学在实验室进行探究质量守恒定律实验:
(1)小风同学做甲实验,若取用的铜粉量不足,对实验的结果 (填“有”或“没有”)影响;
(2)小华同学做乙实验,最后天平不平衡的现象, (填“能”或“不能”)用质量守恒定律解释;
(3)在实验乙中,混合后烧杯中物质的总质量随时间的变化关系正确的是_____(填选项);
A. B.
C. D.
(4)小好同学进行如图丙实验时,如果在燃着的镁条上方罩上烧杯,将生成物全部收集起来称量,其质量 (填“大于”或“小于”或“等于”)参加反应的镁条的质量。
16.(24-25九年级上·吉林通化·期末)某化学兴趣小组设计如下实验装置(A中加热装置已省略)验证质量守恒定律。
(1)装置A中将铜粉平铺于锥形瓶的底部,把上端系有小气球的玻璃导管插入单孔橡胶塞中,用橡胶塞塞紧锥形瓶口。将装置放在电子天平上称量,记录所称的质量。再将锥形瓶置于陶土网上,用酒精灯加热,反应一段时间后停止加热,冷却至室温后再次称量,观察到其间气球的变化是 ,记录所称的质量,则 (选填“>”“<”或“=”);
(2)利用装置B验证质量守恒定律时的现象为 ;
(3)利用装置C无法验证质量守恒定律,原因是 ;
(4)利用装置D验证质量守恒定律,反应前天平平衡,然后将烧杯倾斜,过氧化氢溶液与二氧化锰充分反应后再称量,观察天平指针向 (填“左”或“右”)偏转;
(5)小明受到装置A的启发,将装置D进行改进,如图E所示。称量反应前后质量,发现反应后总质量变小。若整个操作过程无差错,则造成上述实验结果的可能原因是 ;
(6)由质量守恒定律可知,化学反应前后,一定不变的是 (填序号)。
①原子种类 ②原子数目 ③分子种类 ④分子数目 ⑤元素种类 ⑥物质种类
17.(22-23九年级上·吉林长春·期末)请根据如图实验,结合红磷燃烧在教材实验中的应用,回答下列问题:
(1)实验中红磷发生燃烧的化学方程式是 ;
(2)红磷必须足量的是实验 (填“甲”、“乙”或“丙”);
(3)实验乙中冷却到室温后观察到气球变得比原来更瘪,请从物理化学两个角度解释其原因: ;
(4)实验丙中,得出燃烧需要氧气的实验现象是 。
18.(24-25九年级上·吉林四平·期末)为验证质量守恒定律,某兴趣小组做了以下实验进行探究。
实验一:将10g水加入10g酒精中,一段时间后,称量混合液,质量仍为20g。
(1)该实验 (填“能”或“不能”)验证质量守恒定律,原因是 。
实验二:如图1,用细铜丝吊着一根长玻璃棒,两端分别绕上粗铜丝,并使玻璃棒保持水平,然后用酒精灯给a端铜丝加热1~2分钟。
(2)冷却后,观察到的现象 。
实验三:称取镁条和石棉网的质量为m1(如图2所示),然后在空气中点燃镁条;反应结束后将所得物质与石棉网一起再次称量,质量为m2。
(3)写出镁条燃烧的化学方程式 。
(4)根据质量守恒定律可知:生成氧化镁的质量大于参加反应的镁条的质量;而实验事实是m2<m1,原因是 。
【微观解释】
(5)由质量守恒定律可知,化学反应前后一定不变的是 (填序号)。
①原子种类 ②原子数目 ③原子质量 ④分子种类
【分析与总结】
(6)根据以上实验可知,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。
【拓展实验】兴趣小组按如图3装置改进实验,验证了质量守恒定律,却发现产物白色固体中还有少量黄色固体。查阅资料得知:镁能与氮气剧烈反应生成黄色的氮化镁(Mg3N2)固体。
【反思与交流】
(7)空气中N2的含量远大于O2的含量,而镁条在空气中燃烧生成的MgO却远多于Mg3N2,原因是 。
(8)图3实验中气球的作用除了使装置密闭之外,还可以防止 。
试卷第1页,共3页
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专题08 质量守恒定律
4大高频考点概览
考点01 微观模型图
考点02 推测化学式及相关计算
考点03 化学反应方程式及反应类型
考点04 与质量守恒定律有关的实验
地 城
考点01
微观模型图
1.(24-25九年级上·吉林白山·期末)科学家利用太阳光在新型催化剂I表面高效分解水后,再利用高效催化剂Ⅱ将二氧化碳转化为乙烯,其反应的微观示意图如下。下列说法错误的是( )
A.反应I中,反应前后分子总数保持不变
B.反应Ⅱ前后,原子的种类和个数都不变
C.该研究有利于实现“碳中和”目标
D.反应Ⅱ中,参与反应的与生成的分子个数比为2∶1
【答案】A
【详解】A、反应I中,水在催化剂Ⅰ的催化作用下生成氢气和氧气,反应的化学方程式为:,反应前后分子总数发生了改变,此选项错误;
B、由图可知,反应Ⅱ的化学方程式:,反应前后,原子的种类和个数都不变,此选项正确;
C、反应Ⅱ能将二氧化碳转化为乙烯,因此该研究有利于实现“碳中和”目标,此选项正确;
D、由反应Ⅱ的化学方程式可知,参与反应的与生成的分子个数比为2:1,此选项正确。
故选A。
2.(24-25九年级上·吉林松原·期末)N2是重要的化工原料,N2和H2反应的微观示意图如图,下列说法不正确的是( )
A.反应前后催化剂的质量和化学性质都不变
B.反应物与生成物都是由分子构成的
C.N2和H2按个数比1:1进行该反应
D.反应前后原子种类和数目都不变
【答案】C
【详解】A、在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率,而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂(又叫触媒)。反应前后催化剂的质量和化学性质都不变。不符合题意;
B、从微观示意图可知,反应物氮气、氢气、生成物氨气都是由分子构成的。不符合题意;
C、化学方程式应该遵循质量守恒定律,根据微观示意图可写出该反应化学方程式为。。则N2和H2按个数比1:3进行该反应,符合题意;
D、化学反应的微观实质是分子拆分成原子,原子构成新的分子,则反应前后原子的种类和数目一定不变。不符合题意;
故选C。
3.(24-25九年级上·吉林长春·期末)我国可燃冰开采技术世界领先,如下图是可燃冰进行二次能源开发中某反应的微观示意图,关于该反应的说法不正确的是( )
A.甲物质是 B.反应中甲、丙两物质的质量比为
C.图示中x的值为3 D.该反应的反应条件只要温度达到800-900℃即可
【答案】D
【分析】根据图示,该反应 是甲烷与水在800-900及催化剂的条件下生成一氧化碳与氢气,该反应的化学方程式为。
【详解】A、 根据图示,甲物质是CH4,选项说法正确;
B、 反应中甲、丙两物质的质量比为16:28=4:7,选项说法正确;
C、 根据分析,x的值为3,选项说法正确;
D、 该反应的反应条件除温度达到800-900℃,还需要催化剂,选项说法不正确;
故选D。
4.(24-25九年级上·吉林长春·期末)清华大学研究人员成功研制出一种纳米纤维催化剂,可将二氧化碳转化成液体燃料甲醇(CH3OH),有利于实现政府工作报告中提出的“碳达峰”和“碳中和”。其微观示意图如下:(图中的微粒恰好完全反应)下列说法错误的是( )
A.反应的实质是分子分解为原子,原子重新组合 B.丁的化学式为H2O
C.反应中每消耗44g二氧化碳,同时生成32g甲醇 D.丙丁的分子个数比1:2
【答案】D
【分析】由微观反应示意图可知,该反应的化学方程式为。
【详解】A.该反应的实质是分子分裂成原子,原子重新组合成新的分子,正确;
B.由反应的化学方程式可知,丁的化学式为H2O,正确;
C.由反应的化学方程式可知,反应中每消耗44g二氧化碳可以生成32g甲醇,正确;
D.由反应的化学方程式可知,丙、丁的分子个数比为1:1,错误;
故选D。
5.(24-25九年级上·吉林·期末)氨气(NH3)是一种重要的化工原料,如图是氮气和氢气反应生成氨气的微观示意图,结合微观示意图回答下列问题。
(1)该反应前后共有几种物质 ,反应中A、B、C三种物质的分子个数比是 ;
(2)化学反应前后不变的粒子是 。(填“分子”、“原子”或“离子”)。
【答案】(1) 3/三 1:3:2
(2)原子
【详解】(1)据微观示意图可知,该反应前后共有A、B、C三种物质;
据微观示意图和质量守恒定律得到,反应中A、B、C三种物质的分子个数比是1:3:2。
(2)根据质量守恒定律知道,化学反应前后不变的粒子是原子。
6.(24-25九年级上·吉林长春·期末)甲醚与液化石油气相似,被誉为“21世纪的新型清洁、高效燃料”,具有优良的环保性能,可用作公交车燃料。甲醚(CH3OCH3)燃烧反应的微观示意图如图所示。
(1)甲醚中碳元素与氧元素的质量比为 (填最简整数比)。
(2)甲、乙、丙、丁四种物质中属于氧化物的是 (填序号)。
(3)该反应的化学方程式为 。
【答案】(1)3:2
(2)丙、丁
(3)CH3OCH3+3O22CO2+3H2O
【详解】(1)甲醚中碳元素与氧元素的质量比为(12×2):(16×1)=3:2,故填:3:2;
(2)氧化物是由两种元素组成的化合物中,其中一种元素是氧元素,则丙(CO2)、丁(H2O)属于氧化物,故填:丙、丁;
(3)由反应的微观示意图可知,甲醚(CH3OCH3)燃烧生成二氧化碳和水,反应的化学方程式为CH3OCH3+3O22CO2+3H2O,故填:CH3OCH3+3O22CO2+3H2O。
7.(24-25九年级上·吉林·期末)2024年2月28日,全球最大乙醇项目一次开车成功,第一桶优质乙醇成功产出,开辟了非粮燃料乙醇技术的新赛道。如图为乙醇充分燃烧的微观示意图,请回答:
(1)甲的化学式为 。
(2)上述反应中共有 种化合物。
(3)参加反应的甲与乙的质量比为 。
(4)从微观角度解释该反应遵守质量守恒定律的原因 。
【答案】(1)C2H5OH
(2)三/3
(3)23:48
(4)化学反应前后原子的种类、数目和质量不变
【分析】由图可知,该反应为乙醇和氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳和水,该反应的化学方程式为:
【详解】(1)由图可知, 每个甲分子由2个碳原子、6个氢原子、1个氧原子构成,结合微观示意图可知,甲的化学式为:C2H5OH;
(2)甲是由C、H、O元素组成的纯净物,属于化合物;乙是由氧元素组成的纯净物,属于单质;丙是由C、O元素组成的纯净物,属于化合物,丁是由H、O元素组成的纯净物,属于化合物,故上述反应中共有3种化合物;
(3)由化学方程式可知,参加反应的甲与乙的质量比为:23:48;
(4)从微观角度解释该反应遵守质量守恒定律的原因:化学反应前后原子的种类、数目和质量不变。
8.(24-25九年级上·吉林长春·期末)1828年维勒通过加热氰酸铵得到了尿素[化学式为]。尿素是第一种在生物体外合成的有机物,目前工艺有很大改进。某合成尿素的反应微观示意图如下。
(1)尿素中碳元素与氮元素的质量比为 。
(2)该反应的化学方程式为 。
(3)下列关于该反应的说法正确的是__________(填序号)。
A.原子种类不变 B.原子数目改变
C.分子种类改变 D.属于化合反应
【答案】(1)3:7
(2)
(3)AC
【详解】(1)尿素中碳元素与氮元素的质量比为。故填:3:7。
(2)由反应微观示意图可知,二氧化碳与氨气在一定条件下反应生成尿素和水,该反应的化学方程式为:。故填:。
(3)A.根据质量守恒定律可知,化学反应前后原子种类不变,故A正确;
B.根据质量守恒定律可知,化学反应前后原子数目不变,故B错误;
C.化学反应有新物质生成,分子种类改变,故C正确;
D.化合反应生成物为一种,该反应不属于化合反应,故D错误。
故选:AC。
9.(24-25九年级上·吉林长春·期末)第33届巴黎奥运会手持火炬的燃料是丙烷。如图是丙烷(C3H8)燃烧时,反应前后物质种类变化的微观示意图,回答下列问题:
(1)反应的化学方程式为 。
(2)从微观角度分析,在化学反应前后,一定不变的是 (填数字序号)。
①原子种类 ②分子种类 ③原子数目 ④分子数目 ⑤原子质量 ⑥分子质量
(3)计算44 kg丙烷完全燃烧产生的CO2的质量为 kg。
【答案】(1)
(2)①③⑤
(3)132
【详解】(1)根据微观示意图可知,丙烷和氧气在点燃条件下反应生成二氧化碳和水,化学方程式为;
(2)在化学反应中,参加反应的各物质的质量等于反应后生成的各物质的质量总和,反应前后,元素的种类和质量不变,原子的种类、个数、质量不变,分子的种类一定改变,分子的数目、质量可能改变,所以选①③⑤;
(3)设44 kg丙烷完全燃烧产生的CO2的质量为x
x=132kg
则44 kg丙烷完全燃烧产生的CO2的质量为132kg。
10.(24-25九年级上·吉林四平·期末)神舟十六号载人飞船于2023年5月30日成功对接空间站。核心舱内生命保障系统包括电解制氧、水处理、二氧化碳去除等了系统。
(1)航天员呼吸所需的氧气来自循环水电解制氧系统。电解水产生氢气和氧气的体积比理论上为 。
(2)航天员呼吸产生的二氧化碳进行转化时,其反应的微观示意图如下。
①反应中发生改变的粒子是 (填“分子”或“原子”)
②生成丙和丁的分子个数比为 。
③在舱内,该转化的优点是 。
【答案】(1)2∶1
(2) 分子 2∶1 减少舱内二氧化碳含量,将其转化利用(合理即可)
【详解】(1)电解水时,正极产生氧气,负极产生氢气,氢气与氧气的体积比为2∶1。
(2)①化学反应的本质是分子破裂成原子,原子重新组合成新的分子,所以反应中发生改变的粒子是分子。
②根据微观示意图,该反应是H2(甲)、CO2(乙)在一定条件下反应生成H2O(丙)、CH4(丁),化学方程式为,可知生成丙和丁的分子个数比为2∶1。
③在舱内,该反应将航天员呼吸产生的二氧化碳进行转化,优点是可以减少舱内二氧化碳的含量,同时将其转化为其他可利用的物质 。
11.(24-25九年级上·吉林长春·期末)当在空气中体积分数达到时,就会使人呼吸急促,因此航天员呼出的也需要及时处理。以下是空间站中处理的反应微观示意图,称为萨巴蒂尔反应。
(1)该反应中的最小粒子是 ;
(2)该反应中涉及 种氧化物;
(3)该反应的化学方程式为 ;
(4)设通过该反应消耗880g 时产生的质量为x,计算x的比例式为 。
【答案】(1)碳原子、氧原子、氢原子
(2)两
(3)
(4)
【详解】(1)原子是化学反应中的最小粒子,该反应中的最小粒子是碳原子、氧原子、氢原子;
(2)由两种元素组成,其中一种元素是氧元素的化合物叫氧化物。该反应中涉及到的物质有二氧化碳、氢气、甲烷(CH4)和水,其中属于氧化物的为二氧化碳和水两种;
(3)由图可知,该反应为二氧化碳和氢气在催化剂的条件下反应生成甲烷(CH4)和水,方程式为:;
(4)根据反应方程式,找出二氧化碳与CH4的比例关系,并列出比例式
。
12.(23-24九年级上·吉林长春·期末)水是生命之源。同学们对“水”进行项目式探究活动:
项目一:探究水的组成
(1)用 检验与正极相连的玻璃管中产生的气体:
(2)用化学反应方程式表示该装置中发生的化学变化 。
(3)该实验能证明“水由氢元素、氧元素组成”的依据是 。
项目二:探究水的构成
【查阅资料】I.同温同压下,气体体积比等于分子个数比;
Ⅱ.1805年法国化学家盖·吕萨克精确测定水的组成:2体积氢气和1体积氧气经电火花引燃后,可生成2体积水蒸气。
(4)下图是氢气燃烧的微观示意图,在方框内补全相应的微粒图示:
(5)你还能从(4)题图示中获取的信息是 。
项目三:探究水的净化
(6)下图是自来水厂净水过程示意图,其中加絮凝剂使大颗粒的杂质沉降进入沉淀池的过程属于 (填“物理”或“化学”)变化;
(7)通过配水泵将净化后的水配送到千家万户。生活中通常将自来水 降低硬度后再饮用;
(8)我区也在积极推进水环境整治,建设大美双阳。环保部门对石溪河水质进行长期监测,将水质从优到劣分为I~V类。分析下图可知,II-III类水质百分比呈上升趋势。由此推测,我区石溪河水质在 (填“变好”或“变差”)。
【答案】(1)带火星的木条/燃着的木条
(2)
(3)质量守恒定律
(4)
(5)原子重新组合成新分子
(6)物理
(7)煮沸
(8)变好
【详解】(1)电解水,“正氧负氢”,正极产生的是氧气,氧气具有助燃性,能使带火星的木条复燃,能使燃着的木条燃烧更旺,所以可用带火星的木条检验或用燃着的木条检验;
(2)水在通电条件下反应生成氢气和氧气,化学方程式为;
(3)水在通电条件下反应生成氢气和氧气,氢气是由氢元素组成,氧气是由氧元素组成,依据质量守恒定律,反应前后元素的种类不变,故水由氢元素、氧元素组成;
(4)氢气燃烧生成水,依据质量守恒定律,反应前后原子的种类、个数不变,故2个氢分子和1个氧分子生成2个水分子,故填;
(5)从微观示意图可看出,化学反应过程中,分子先分解成原子,原子再重新组合成新的分子;
(6)加絮凝剂使大颗粒的杂质沉降进入沉淀池的过程中,没有新物质生成,属于物理变化;
(7)生活中通常将自来水加热煮沸,将水中的钙镁物质转化为沉淀除去,从而降低水的硬度;
(8)由图可知,近年来该地Ⅱ~Ⅲ类优良水质百分比明显呈上升,由此推断,该地主要水域的水质在变好。
13.(23-24九年级上·吉林辽源·期末)燃烧是人类利用最早的化学反应之一,但若燃烧控制不当则会引起火灾。
(1)房屋着火时,用高压水枪灭火,其灭火原理是 。
(2)氢氧化铝是一种重要的阻燃剂,其受热分解时吸收大量的热,反应的化学方程式为,则的化学式为 。
(3)燃料燃烧后生成的的转化和利用是一个热门的研究课题。我国科研人员研制出一种“可呼吸”的电池,放电时该电池“吸收”,充电时该电池“放出”。放电时,金属钠和发生反应生成一种黑色非金属单质和碳酸钠,请写出此反应的化学方程式: 。某杂志介绍了我国的另一项研究成果:在一种新催化剂作用下可实现二氧化碳高效转化为甲醇,相关反应如图所示,参加反应的甲和乙的分子个数之比为 。
【答案】(1)降温至可燃物的着火点以下
(2)H2O
(3) 4Na+3CO22Na2CO3+C 1:3
【详解】(1)水能够吸收热量,所以房屋着火时,用高压水枪灭火,其灭火原理是降温至可燃物的着火点以下,故填降温至可燃物的着火点以下。
(2)由化学方程式可知,反应前出现了2个铝原子、6个氢原子和6个氧原子,反应后出现了2个铝原子和3个氧原子,由质量守恒定律可知,反应后尚缺的6个氢原子与3个氧原子存在于3X中,则X的化学式为H2O,故填H2O。
(3)放电时,金属钠和二氧化碳发生反应生成一种黑色非金属单质,即碳和碳酸钠,故反应的化学方程式写为:4Na+3CO22Na2CO3+C;
由图示可知,反应前后,碳原子与氧原子的数目相同,反应前氢原子的数目为2,反应后氢原子的数目为6,则参加反应的氢分子的数目为3,则参加反应的甲和乙的分子个数之比为1:3,故填1:3。
14.(23-24九年级上·吉林四平·期末)反应前后分子变化的微观示意图如图所示。请回答以下问题:
(1)写出图中单质的化学式 。
(2)写出该反应的化学方程式 。
【答案】(1)O2、N2
(2)
【详解】(1)同种元素组成的纯净物叫单质,由题图可知B和C都是由同种元素组成的单质,其化学式为:O2、N2;
(2)由反应的微观示意图可知,该反应为氨气和氧气在点燃的条件下生成氮气和水,反应的化学方程式为:。
15.(23-24九年级上·吉林长春·期末)神舟十六号载人飞船于2023年5月30日成功对接空间站。核心舱内生命保障系统包括电解制氧、水处理、二氧化碳去除等子系统。
(1)航天员呼吸所需的氧气来自循环水电解制氧系统。电解水产生氢气和氧气的体积比理论上为 ;
(2)在水处理系统中,用活性炭除去色素和异味,利用活性炭具有 性;
(3)航天员呼吸产生的二氧化碳进行转化时,其反应的微观示意图如下:
①反应中发生改变的粒子是 (填“分子”或“原子”);
②该反应的化学方程式为 ;
③在舱内,该转化的优点是 。
【答案】(1)2:1
(2)吸附
(3) 分子 降低了仓内二氧化碳的浓度(或物质得到了充分利用等合理即可)
【详解】(1)电解水实验中,根据正氧负氢,氢二氧一,即电解水实验中产生氢气和氧气的体积比理论上为2:1;
(2)活性炭具有吸附性,可用活性炭除去色素和异味,故填:吸附性;
(3)①由图可知,反应中分子分解为原子,原子重新组合成新的分子,所以反应中发生改变的粒子是分子,故填:分子;
②由图可知,甲为H2,乙为CO2,丙为H2O,丁为CH4,氢气与二氧化碳在一定条件下反应生成水和甲烷,该反应的化学方程式为:;
③该反应将二氧化碳和氢气转化为水和甲烷,可以有效降低舱内二氧化碳的浓度,使物质得到了充分利用,故填:降低了仓内二氧化碳的浓度(或物质得到了充分利用等合理即可)。
16.(23-24九年级上·吉林松原·期末)如图所示,用“○”表示氧原子,用“●”表示氢原子。请按要求回答下列问题:
(1)图A的化学式 。
(2)请写出由图B到图C变化的化学方程式: ,此化学反应的基本类型为 。
【答案】(1)O3
(2) 2H2+O22H2O 化合反应
【详解】(1)根据微观示意图可知,图A中1个分子是由三个氧原子构成,其化学式为:O3;
(2)根据微观示意图可知,由图B到图C变化反应是氢气在氧气中燃烧生成水,反应的化学方程式:2H2+O22H2O;该反应是由两种物质生成一种物质的反应,属于化合反应。
17.(23-24九年级上·吉林长春·期末)用“”和“”分别代表两种不同的单质分子,它们在一定条件下能发生化学反应,其反应的微观示意图如下:
请回答下列问题:
(1)该反应的基本类型为 。
(2)参加反应的反应物分子甲、乙与生成物丙分子的个数比为 (化成最简比)。
(3)依据此图从微观角度揭示化学反应的本质是 。
【答案】(1)化合反应
(2)1:3:2
(3)在化学反应中,分子分成原子,原子重新组合成新分子(合理即可)
【分析】将题目给出的图中未反应的粒子去掉后,实际转化图为:
【详解】(1)由反应的微观示意图可知,该反应有两种物质生成了一种物质,属于化合反应;
(2)从处理后的图可看出,参加反应的反应物分子甲、乙与生成物丙分子的个数比为1:3:2;
(3)由反应的微观示意图可知,在化学反应中,分子分成原子,原子重新组合成新分子(合理即可)。
18.(23-24九年级上·吉林白城·期末)宏观辨识和微观探析是化学核心素养之一。如图是某反应的微观示意图,回答下列问题:
(1)写出该反应的化学方程式: 。
(2)参加反应的甲和乙的质量之比为 。
【答案】(1)CO2+3H2CH3OH+H2O
(2)22:3
【详解】(1)由微观示意图可知,该反应是是二氧化碳与氢气在催化剂的作用下,反应生成甲醇和水,反应的化学方程式为CO2+3H2CH3OH+H2O。
(2)参加反应的甲和乙的质量之比为44:(3×2)=22:3。
19.(22-23九年级上·吉林长春·期末)甲醛(CH2O)是一种有毒气体,房屋装修时部分建材释放出的甲醛严重影响人体健康。科学家们研究发现,使用特殊的催化剂可高效地促进甲醛的转化,从而降低甲醛的危害。其反应过程的微观示意图如下。
(1)该化学反应的方程式为 。
(2)该反应是否遵守质量守恒定律 (填“是”或“否”)。
【答案】(1)CH2O+O2CO2+H2O
(2)是
【详解】(1)由图可知,甲醛与氧气在催化剂的作用下反应生成二氧化碳和水,该反应的化学方程式为:;
(2)一切化学反应均遵守质量守恒定律,该反应是遵守质量守恒定律的。
20.(24-25九年级上·吉林长春·期末)根据下图反应,回答有关问题:
(1)参加反应的B和D的分子个数比是 ;
(2)根据上述微观示意图,在化学反应前后 种类(填“分子”或“原子”)一定发生改变。
【答案】(1)1:2
(2)分子
【分析】由图可知,该反应为氨气与氧气点燃生成氮气和水,该反应方程式为。
【详解】(1)由反应方程式可知,参加反应的B与D的分子个数比为3:6=1:2;
(2)根据上述微观示意图,由反应前的氨分子和氧分子,变为反应后的氮气分子和水分子,故在化学反应前后分子种类一定发生改变,原子是化学变化中的最小微粒,原子种类不变。
21.(24-25九年级上·吉林松原·期末)在“宏观一微观一符号”之间建立联系,是化学特有的思维方式。
(1)下图是四种粒子结构示意图。
①D中的X= 。
②A、B、C、D中属于同种元素的粒子是 (填序号)。
(2)汽车尾气催化转换器可减少有害气体排放,其反应过程的微观变化如图所示。
①已知丁是一种单质,则丁是 (写化学式);
②写出该反应的化学方程式 。
【答案】(1) 8 BC/CB
(2) N2 2CO+2NO2CO2+N2
【详解】(1)由示意图D可知,核内质子数是18,核外电子数也是18,所以,X=8。
由元素是质子数相同的一类原子总称,可知属于同种元素的粒子是B和C,质子数都是17。
(2)①由图示和质量守恒定律可知,丁是一种单质,反应前有氮原子氧原子和碳原子,生成物已经有了碳原子和氧原子,所以丁是氮气。
②该反应是一氧化碳和一氧化氮反应生成二氧化碳和氮气,反应的化学方程式配平后为:2CO+2NO22CO2+N2。
22.(23-24九年级上·吉林通化·期末)我国科学家用新型催化剂将二氧化碳高效转化为甲醇,其反应的微观示意图如图所示。
(1)该反应前后不变的粒子是 。
(2)写出该反应的化学方程式 。
【答案】(1)C、H、O(碳原子、氢原子、氧原子)
(2)
【详解】(1)根据质量守恒定律, 化学反应前后,原子的种类和数目不变,该反应前后不变的粒子是碳原子、氢原子、氧原子;
(2)由图可知,该反应为二氧化碳和氢气在催化剂的作用下转化为甲醇和水,该反应的化学方程式为:。
23.(24-25九年级上·吉林松原·期末)化学与微粒:
根据上图信息回答:
(1)反应中发生变化的微粒是 。(填“分子”或“原子”)
(2)参加反应的两种反应物的分个数比是 。
(3)此反应中两种生成物的分子质量比是 。
(4)用微粒的观点解释该反应遵循质量守恒定律的原因: 。
【答案】(1)分子
(2)1:1
(3)1:22/2:44
(4)化学反应前后,原子的种类、个数、质量不变
【分析】由微观示意图可知,该反应的化学方程式为:。
【详解】(1)原子是化学变化中的最小粒子,反应中碳、氢、氧原子未发生变化,分子发生了变化;
(2)参加反应的一氧化碳分子和水分子个数比为1:1;
(3)此反应中生成物氢气和二氧化碳的分子质量比=(1×2):(1×44)=1:22;
(4)化学反应的实质是分子分裂成原子,原子重新组合成新分子的过程。在该化学反应前后,氢原子、氧原子和碳原子的种类、数目和质量均没有发生改变,因此该反应遵守质量守恒定律。
24.(25-25九年级上·吉林延边·期末)宏观上物质都是由元素所组成,微观上物质都是由微观粒子构成,回答问题。
(1)保持酒精化学性质的最小粒子是 ;
(2)醋酸(化学式:CH3COOH)是由 种元素组成;
(3)下图是某化工反应的微观模型。
①写出该化学反应方程式 。
②该反应前、反应后,种类没有变化的粒子是 。
【答案】(1)酒精分子(或乙醇分子)
(2)三/3
(3) N原子、H原子、O原子
【详解】(1)酒精是乙醇的俗称,由微观角度看,酒精是由酒精分子或乙醇分子构成,因此保持酒精化学性质的最小粒子是酒精分子或乙醇分子;故填:酒精分子(或乙醇分子)。
(2)从宏观角度看。醋酸是由碳元素、氢元素和氧元素组成的,因此醋酸是由三(或3)种元素组成;故填:三(或3)。
(3)由微观模型示意图可知,该反应是氨气与氧气在催化剂和加热的条件下反应生成氮气和水,其反应的化学方程式为;根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和数目均不变,则该反应前、反应后,种类没有变化的粒子是氮原子、氢原子、氧原子(或原子);故填:;N原子、H原子、O原子(或原子)。
25.(23-24九年级上·吉林长春·期末)氢气和氧气在Pd基催化剂表面可反应生成过氧化氢,其微观过程如下图,回答下列问题:
(1)在上图“解离”中,结构被破坏的分子是 (填化学式);
(2)从微观角度,此过程发生化学变化的原因是(选填字母);
A.原子种类不变 B.分子数目改变 C.分子种类改变
(3)写出该反应的化学方程式 。
【答案】(1)H2
(2)C
(3)
【详解】(1)结构被破坏的分子是氢气分子,氢气分子解离为氢原子。
故填:H2
(2)从微观角度,此过程发生化学变化的原因是:分子种类改变。
故选:C
(3)该反应是氢气和氧气在Pd基催化剂的条件下生成过氧化氢。
故填:
地 城
考点02
推测化学式及相关计算
1.(24-25九年级上·吉林长春·期末)18世纪末,法国科学家拉瓦锡为探究水的组成,让水蒸气通过一根烧红的铁管,发生反应的化学方程式为3Fe+4H2O(气)Fe3O4+4X。下列说法错误的是( )
A.X的化学式为H2
B.该反应中铁是由铁原子构成
C.参加反应的Fe和H2O的质量比为3:4
D.该实验证明了“水不是一种元素”
【答案】C
【详解】A、根据质量守恒定律,反应前后原子的种类和数目不变,由反应的化学方程式可知,反应前Fe、H、O的原子数目是3、8、4,反应后Fe、O的原子数目是3、4,可知4X中含有8个氢原子,则X的化学式为H2,说法正确;
B、铁属于金属单质,铁是由铁原子构成的,说法正确;
C、根据化学方程式可知,参加反应的Fe和H2O的质量比为(3×56):(4×18)=7:3,说法错误;
D、根据质量守恒定律,反应前后元素的种类不变,反应后有铁、氧、氢三种元素,而反应前铁中只含有铁一种元素,则水中含有氢、氧两种元素,所以该实验了证明“水不是一种元素”,说法正确;
故选:C。
2.(24-25九年级上·吉林长春·期末)执行神舟十九号发射任务的火箭推进剂是偏二甲肼和四氧化二氮。反应的化学方程式为:。推测X的化学式为( )
A.N2O B.NO
C.NO2 D.N2
【答案】D
【详解】根据化学方程式可知,反应物的物质分子中含有2个碳原子、8个氢原子、6个氮原子、8个氧原子;生成物的分子中已经含有2个碳原子、8个氢原子、8个氧原子,化学反应中原子的种类和数目保持不变,还缺少6个氮原子,X的前面的系数是3,所以X的化学式为:N2。
故选D。
3.(24-25九年级上·吉林四平·期末)发射“航天飞机”的火箭用偏二甲肼(C2H8N2)和四氧化二氮(N2O4)作常规推进剂,其完全反应的化学方程式:C2H8N2+2N2O4=3X+2CO2+4H2O,则X的化学式为( )
A.N2 B.H2
C.O2 D.CO
【答案】A
【详解】反应前碳、氢、氮、氧原子个数分别为2、8、6、8,反应后碳、氢、氮、氧原子个数分别为2、8、0、8,根据反应前后原子种类、数目不变,则3X中含有6个氮原子,则每个X分子由2个氮原子构成,则物质X的化学式为N2。
故选A。
4.(23-24九年级上·吉林·期末)化学方程式C+4CuO2________+CO2↑中所缺物质的化学式为( )
A.Cu B.Cu2O
C.CO D.CuO2
【答案】B
【详解】依据质量守恒定律,反应前后原子的个数、种类不变,反应前C、Cu、O原子的个数分别为1、4、4,反应后C、Cu、O原子的个数分别为1、0、2,则所缺物质的化学式为Cu2O,故选B。
5.(23-24九年级上·吉林白城·期末)新冠肺炎疫情期间很多地方使用“84消毒液”进行杀菌消毒,但“84消毒液”与洁厕灵混用会导致氯气中毒,其反应原理为2HCl+ NaClO=NaCl+X+Cl2↑,则X的化学式为( )
A.H2 B.O2
C.H2O D.HClO
【答案】C
【详解】根据反应的化学方程式NaClO+2HCl═NaCl+X+Cl2↑,反应物中钠、氯、氢、氧原子个数分别为1、3、2、1,反应后的生成物中钠、氯、氢、氧原子个数分别为1、3、0、0,根据反应前后原子种类、数目不变,则每个X分子由2个氢原子和1个氧原子构成,则物质X的化学式为H2O。
故选C。
6.(24-25九年级上·吉林通化·期末)载人航天器中处理CO2的一种方法为 ,X的化学式为( )
A.Li B.Li2O
C.Li2CO3 D.LiOH
【答案】C
【详解】根据质量守恒定律反应前后原子的种类和个数不变,如题,反应前锂原子、氧原子、碳原子的个数分别是4、8、2,反应后锂原子、氧原子、碳原子的个数分别是0、2、0,则2X中含有4个锂原子、2个碳原子、6个氧原子,则X中含有2个锂原子、1个碳原子、3个氧原子,故化学式是,故选:C。
7.(24-25九年级上·吉林白城·期末)“生命至上、安全第一”,为及时发现天然气泄漏,某燃气公司常在天然气中加入少量具有特殊气味的乙硫醇(C2H5SH)。乙硫醇在空气中也能燃烧,反应的化学方程式为:。X的化学式为( )
A.H2S B.
C. D.SO2
【答案】D
【详解】根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类、质量、个数不变。据反应前一共有4个碳原子、12个氢原子,2个硫原子、18个氧原子,反应后一共有4个碳原子、12个氢原子,0个硫原子、14个氧原子,反应后X的化学式为SO2。
综上所述:选择D。
8.(24-25九年级上·吉林长春·期末)“中国高铁,世界第一”,高铁列车车体材料使用的不锈钢中加入了金属镍增强性能,工业高温上采用火法炼镍的原理是:,下列说法错误的是( )
A.反应中X的化学式为CO2 B.NiO是一种氧化物
C.碳过量时,气体产物中可能有CO D.反应中NiO发生氧化反应
【答案】D
【详解】A、化学反应前后原子种类、数目不变,反应前碳、镍、氧原子数目分别为1、2、2,反应后碳、镍、氧原子数目分别为0、2、0,则X的化学式为CO2,正确;
B、 氧化物是含有两种元素一种为氧元素的化合物;NiO是一种氧化物,正确;
C、碳过量时,高温下碳和二氧化碳生成一氧化碳,故气体产物中可能有CO,正确;
D、反应中NiO失去氧,发生还原反应,错误。
故选D。
9.(24-25九年级上·吉林长春·期末)下列事实不能用质量守恒定律加以解释的是( )
A.镁条在空气中燃烧后生成物的质量大于镁条的质量
B.一定质量的铁块与完全粉碎后形成的铁粉的质量相等
C.高锰酸钾加热完全分解后,得到固体的质量少于高锰酸钾的质量
D.蜡烛燃烧一段时间后,剩余蜡烛质量小于点燃前蜡烛的质量
【答案】B
【详解】A. 镁与氧气反应生成氧化镁,生成氧化镁的质量等于镁条质量与参加反应的氧气的质量和,所以生成物的质量大于镁条的质量,能用质量守恒定律解释,不符合题意;
B. 铁块粉碎成铁粉,该过程是物理变化,没有发生化学反应,不能用质量守恒定律解释,符合题意;
C. 高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,有气体产生,得到固体的质量少于高锰酸钾的质量,能用质量守恒定律解释,不符合题意;
D. 蜡烛燃烧生成物二氧化碳和水蒸气都是气体,所以剩余蜡烛质量小于点燃前蜡烛的质量,能用质量守恒定律解释,不符合题意;
故选B。
10.(24-25九年级上·吉林松原·期末)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,则关于此反应认识不正确的是( )
物质
M
N
Q
P
反应前质量/g
18
1
2
32
反应后质量/g
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M的质量为13g
C.反应中N、P的质量比为5:4 D.物质Q可能是该反应的催化剂
【答案】A
【分析】根据质量守恒定律,反应前后物质的总质量不变,则,解得X=13。
【详解】A、反应后,M、P的质量减小,N的质量增加,Q的质量不变,则该反应由M、P反应生成N,由两种物质反应生成一种物质,是化合反应,不是分解反应,该选项认识不正确;
B、根据分析,反应后物质M的质量为13g,该选项认识正确;
C、反应后N增加的质量为,P减少的质量为,可知反应中N、P的质量比为 ,该选项认识正确;
D、物质Q反应前后质量不变,可能是该反应的催化剂,也可能是不参与反应的杂质,该选项认识正确。
故选:A。
11.(23-24九年级上·吉林白山·期末)下列各项中,在化学反应前后肯定没有变化的是( )
①原子的数目;②分子的数目;③元素的种类;④原子的质量;⑤物质的种类;⑥原子的种类;⑦分子的种类
A.①③④⑥ B.①⑤⑥⑦
C.①③⑤⑦ D.②③⑤⑦
【答案】A
【详解】根据质量守恒定律,原子种类、数目、质量、元素种类、元素质量不发生改变,分子种类、物质种类一定改变,分子的数目可能改变。
故选A。
12.(24-25九年级上·吉林通化·期末)在一个密闭容器中放入W、G、H、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:
物质
W
G
H
P
反应前质量/g
18
1
2
32
反应后质量/g
待测
26
2
12
对该反应的认识正确的是( )
A.该反应是分解反应 B.W待测值是13
C.P是生成物 D.物质H是该反应的催化剂
【答案】B
【分析】由表中信息可知,P物质的质量减少为反应物,参加反应的质量是20克;G物质的质量增加为生成物,生成的质量是25克;H物质的质量不变故H物质不参与反应。根据质量守恒定律可知,W是反应物,参加反应的质量是5克。
【详解】A、反应物是两种,生成物是一种,属于化合反应,故错误;
B、反应后物质W的质量为:18g-5g=13g,故正确;
C、P物质的质量减少故为反应物,故错误;
D、物质H的质量在反应前后不变,可能是该反应的催化剂,故错误。
故选B。
13.(23-24九年级上·吉林通化·期末)下列现象不能用质量守恒定律解释的是( )
A.铜粉在空气中加热后,生成物的质量比原来铜粉的质量大
B.10g的酒精和10g的水混合之后的质量为20g
C.细铁丝在氧气中燃烧后,生成物的质量比细铁丝质量大
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】B
【详解】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。
A、铜粉在空气中加热,铜粉与空气中的氧气反应生成氧化铜,空气中的氧气参与到了反应,故生成物的质量比原来铜粉的质量大,能用质量守恒定律解释,不符合题意;
B、10g的酒精和10g的水混合之后的质量为20g,该变化为物理变化,而质量守恒定律只适用于化学变化,选项错误,符合题意;
C、细铁丝在氧气中燃烧,铁丝与空气中的氧气反应生成四氧化三铁,空气中的氧气参与到了反应,故生成物的质量比细铁丝的质量大,能用质量守恒定律解释,不符合题意;
D、纸在空气中燃烧生成的二氧化碳和水进入到了空气中,故灰烬的质量比纸的质量小,能用质量守恒定律解释,不符合题意。
故选B。
14.(24-25九年级上·吉林四平·期末)下列对实验结果分析正确的是( )
A.做过滤实验时,若发现滤液仍浑浊,可进行二次过滤的实验操作
B.测定空气中氧气含量时,若装置漏气,会导致测定结果偏高
C.验证质量守恒定律若不用密封装置,一定会导致反应前后质量总和不相等
D.用50g酒精与50g水混合后总质量是否等于100g来验证分子间存在间隔
【答案】A
【详解】A、做过滤实验时,若发现滤液仍浑浊,可进行二次过滤的实验操作,正确;
B、测定空气中氧气含量时,若装置漏气,空气会进入装置,导致测定结果偏低,错误;
C、对于有气体生成或参与的反应,验证质量守恒定律若不用密封装置,会导致反应前后质量总和不相等,错误;
D、应该用用50mL酒精与50mL水混合后总体积是否等于100mL来验证分子间存在间隔,错误。
故选A。
15.(24-25九年级上·吉林辽源·期末)潜艇中船员呼吸产生的二氧化碳能通过化学反应2Na2O2+2CO2=2X+O2吸收,则X的化学式为( )
A.NaOH B.Na2C
C.Na2O D.Na2CO3
【答案】D
【分析】根据质量守恒定律,反应前后各元素的原子数目相等。反应前有4个钠原子、2个碳原子、8个氧原子,反应后有2个氧原子,故2X中有4个钠原子、2个碳原子和6个氧原子,据此进行分析判断。
【详解】A、含,反应物中无,该选项不符合题意。
B、不含,无法满足原子守恒,该选项不符合题意。
C、 若X为,则2X只含,无法满足原子守恒,该选项不符合题意。
D、若X为,则2X含4个钠原子、2个碳原子和6个氧原子,该选项符合题意。
故选D。
16.(24-25九年级上·吉林长春·期末)在一个密闭容器中加入四种物质,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:
物质
甲
乙
丙
丁
反应前质量/g
3
5
20
7
反应后质量/g
10
5
8
待测
通过分析,判断下列说法中正确的是( )
A.反应后丁物质的待测值为22 B.乙物质一定是催化剂
C.该反应是化合反应 D.该反应是分解反应
【答案】D
【详解】A、由表中数据分析可知,反应前后,甲的质量增加了7g,故甲是生成物,生成的甲的质量为7g;乙的质量不变,乙可能作该反应的催化剂,也可能没有参加反应;同理可以确定丙是反应物,参加反应的丙的质量为12g;由质量守恒定律,丁应是生成物,且生成的丁的质量为12g-7g=5g,故反应后丁物质的质量为7g+5g=12g;故选项说法错误;
B、乙的质量不变,乙可能作该反应的催化剂,也可能没有参加反应,故选项说法错误;
C、该反应的反应物是丙,生成物是甲和丁,反应符合“一变多”的特征,属于分解反应,故选项说法错误;
D、根据C选项的分析,该反应属于分解反应,故选项说法正确;
故选:D。
17.(24-25九年级上·吉林白山·期末)电解氯化钠NaCl的水H2O溶液,不可能得到的物质是( )
A.NaOH B.H2
C.Cl2 D.NH3
【答案】D
【详解】化学反应前后,元素的种类不变。反应物中无氮元素,故无法生成含氮产物(如 NH₃)。
故选D。
18.(24-25九年级上·吉林辽源·期末)化学反应前后一定发生改变的是( )
A.原子的质量 B.元素种类
C.物质的种类 D.物质的总质量
【答案】C
【详解】A、在化学反应中,原子是化学变化的最小粒子,其质量不会改变。错误。
B、元素是同一类原子的总称。化学反应中,原子的种类和数目不变,因此元素种类也不会改变。错误。
C、化学反应的定义是生成新物质的过程。反应物转化为生成物,物质的种类必然改变。正确。
D、根据质量守恒定律(化学反应中,反应物的总质量等于生成物的总质量),物质的总质量在反应前后不变。错误。
故选C。
19.(24-25九年级上·吉林长春·期末)取某物质2.16g,使其充分燃烧,生成2.16g水和5.28g二氧化碳。则该物质中( )
A.一定含有碳元素和氢元素
B.一定含有碳元素、氢元素、氧元素
C.一定含有碳元素和氢元素 ,可能含有氧元素
D.无法确定
【答案】B
【详解】取某物质2.16g,使其充分燃烧,生成2.16g水和5.28g二氧化碳。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:,1.44g+0.24g=1.68g小于2.16g,故该物质中一定含氧元素。
故选B。
20.(24-25九年级上·吉林延边·期末)钠在一定条件下可以与二氧化碳发生反应生成白色物质和碳,白色物质可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】A、反应物中没有氢元素,该固体不可能是氢氧化钠,故选项错误;
B、反应物中有钠、碳、氧三种元素,该固体可能是碳酸钠;故选项正确;
C、钠在二氧化碳中燃烧生成单质碳和一种白色固体,该反应符合质量守恒定律;反应物中没有硫元素,该固体不可能是硫酸钠;故选项错误;
D、反应物中没有氢元素,该固体不可能是碳酸氢钠,故选项错误;
故选:B。
21.(23-24九年级上·吉林白城·期末)青铜器表面上铜绿的主要成分是Cu2(OH)2CO3,铜绿受热分解的产物不可能有( )
A.CuO B.CO2
C.SO2 D.H2O
【答案】C
【详解】Cu2(OH)2CO3是由铜元素,碳元素、氢元素、氧元素组成的,根据质量守恒定律,反应前后元素的种类不变;所以受热分解的生成的物质中含有铜元素,碳元素、氢元素、氧元素,但是二氧化硫是由硫元素和氧元素组成的,所以受热分解不可能生成的物质是SO2。
故选C。
地 城
考点03
化学反应方程式及反应类型
1.(24-25九年级上·吉林·期末)构建元素化合价和物质类别的二维图是学习化学的一种重要方法。如图是硫元素的“价类二维图”。
(1)A点对应的物质类别是 。
(2)A点物质转化成B点物质,反应的化学方程式为 ,做该实验时需在集气瓶中加少量的水,目的是 。
【答案】(1)单质
(2) 吸收二氧化硫,防止污染空气
【详解】(1)A点对应物质中硫元素化合价为0,故A点对应的物质类别是单质;
(2)A点对应物质中硫元素化合价为0,故A点对应的物质是硫单质,B点对应物质属于氧化物,且硫元素显+4价,为二氧化硫,A点物质转化成B点物质,反应为硫在氧气中燃烧生成二氧化硫,该反应的化学方程式为:;
硫在氧气中燃烧生成二氧化硫,二氧化硫有毒,散逸到空气中,会污染空气,二氧化硫能与水反应,故做该实验时需在集气瓶中加少量的水,目的是:吸收二氧化硫,防止污染空气。
2.(23-24九年级上·吉林长春·期末)世界上的各种物质中,含碳元素的物质种类最多,请回答下列有关问题。
(1)石墨作铅笔芯,体现石墨 及灰黑色的性质;
(2)向生锈铁锁的锁孔中加入铅笔芯的粉末,有助于铁锁的开启,这体现出石墨的性质是 。
(3)用碳素笔签署文件,字迹长时间不褪色,这说明 。
(4)甲烷是一种含有碳元素的常用燃料,写出其充分燃烧的化学方程式 。
【答案】(1)硬度小
(2)石墨具有润滑性
(3)单质碳常温下化学性质不活泼
(4)
【详解】(1)石墨作铅笔芯,体现石墨硬度小及灰黑色的性质;
(2)向生锈铁锁的锁孔中加入铅笔芯的粉未,有助于铁锁的开启,这体现出石墨具有润滑性;
(3)单质碳常温下化学性质不活泼,因此用碳素笔签署文件,字迹长时间不褪色;
(4)甲烷和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳和水,反应的化学方程式为:。
3.(23-24九年级上·吉林四平·期末)如图是《墨经》记载“立窑烧烟法”的示意图,炉膛口较小,松木置于炉膛中燃烧,瓮中收集的黑烟(主要为炭黑)可用于制墨.请回答下列问题:
(1)水墨画能长时间保存,说明 ;
(2)炭黑产量与炉堂口的大小 (填“有关”或“无关”);
(3)请你写出炉膛中发生化学变化的化学方程式: 。
【答案】(1)常温下碳的化学性质不活泼
(2)有关
(3)
【详解】(1)墨是用炭黑制成的,炭黑的主要成分是碳,水墨画能长时间保存,体现了常温下碳的化学性质不活泼;
(2)炉膛口的大小会影响炉膛氧气含量,会影响燃烧充分程度,进而影响炭黑的产量,此选项正确;
(3)炉膛中发生化学变化为碳与氧气反应生成二氧化碳,方程式为:。
4.(23-24九年级上·吉林松原·期末)镓是一种银白色金属,放在手心会马上熔化,能与沸水剧烈反应生成氢气和氢氧化镓。如图是镓的原子结构示意图和在元素周期表中的信息。请阅读信息后回答下列问题。
(1)写出一条镓的物理性质 ;
(2)镓原子结构示意图中的数值为 ;
(3)氮化镓(GaN)是第三代半导体材料,一般采用,与在一定条件下反应制得,同时得到另一种化合物。该反应的化学方程式为 。
【答案】(1)银白色金属(或熔点低)
(2)3
(3)
【详解】(1)由于镓是一种银白色金属,放在手心会马上熔化,所以镓的物理性质是银白色金属、熔点低。故填:银白色金属(或熔点低)。
(2)据镓原子结构示意图可得:31=2+8+18+,解得:=3。故填:3。
(3)据题意可知,GaCl3与NH3在一定条件下反应生成GaN和HCl。化学方程式。故填:。
5.(23-24九年级上·吉林四平·期末)生活离不开水,我们可以从组成、结构、性质、应用等角度认识水。
(1)组成:电解水的实验说明水是由 组成的,通过该实验我们初步学习了利用物质的性质和化学反应探究物质组成的基本思路与方法;
(2)结构:从微观上分析,关于水的构成说法正确的是___________(填字母);
A.水是由水分子构成的
B.水是由氢原子和氧原子构成的
C.水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的
(3)性质:水能与许多物质发生化学反应,水与二氧化碳反应的化学方程式为 ;
【答案】(1)氢、氧两种元素
(2)A
(3)CO2+H2O=H2CO3
【详解】(1)水在通电的条件下生成氢气和氧气,氢气由氢元素组成,氧气由氧元素组成,该实验可以说明水是由氢、氧两种元素组成的;
(2)A、水是由水分子构成的,故选项说法正确;
B、水是由水分子构成的,故选项说法错误;
C、水分子是由氢原子和氧原子构成的,每个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的,故选项说法错误;
故选:A;
(3)水与二氧化碳反应生成碳酸,反应的化学方程式为:CO2+H2O=H2CO3。
6.(24-25九年级上·吉林长春·期末)2024年“中国水周”活动主题为“精打细算用好水资源,从严从细管好水资源”。
(1)下列做法符合“中国水周”活动主题的是______(填序号);
A.洗手涂洗手液时不关水龙头 B.城市浇花浇草坪,使用喷灌、滴灌技术
C.将废旧电池掩埋处理 D.张大婶洗菜时总是把泥土先抖干净后再清洗
(2)如图为电解水的实验示意图。
①在电解器玻璃管中加满水。通电,观察到玻璃管中有气泡冒出,一段时间后,a、b管内气体体积比约为 ;
②切断电源,用燃着的木条分别检验两个玻璃管中的气体,观察到 (填“a”或“b”)中气体使木条燃烧更旺。
③写出电解水的化学方程式 ,其基本反应类型为 ;
(3)某新能源汽车以氢气为燃料,使用1kg氢气平均可行驶150km。若通过电解水产生氢气,27kg水分解产生的氢气理论上可供这辆汽车行驶 km。
【答案】(1)BD
(2) 2:1 b 2H2O2H2↑+O2↑ 分解反应
(3)450
【详解】(1)A、洗手涂洗手液时不关水龙头,会浪费自来水,故选项不符合题意;
B、城市浇花浇草坪,使用喷灌、滴灌技术,能节约用水,故选项符合题意;
C、将废旧电池掩埋处理,会造成水体污染,故选项不符合题意;
D、张大婶洗菜时总是把泥土先抖干净后再清洗,能节约洗菜的水,故选项符合题意;
故选: BD;
(2)①在电解水实验中,“正氧负氢”,生成氢气和氧气的体积比约为2:1,a管与负极相连,产生的是氢气,b管与正极相连,产生的是氧气,故一段时间后,a、b管内气体体积比约为:2:1;
②由①的分析可知,b管中收集的是氧气,氧气具有助燃性,故b中气体使木条燃烧更旺,故填:b;
③电解水生成氢气和氧气,方程式为:2H2O2H2↑+O2↑;
反应符合一变多,属于分解反应;
(3)(3)设27kg水分解产生的氢气质量为x。
使用1kg氢气平均可行驶150km,则3kg氢气理论上可供这辆汽车行驶:150km/kg×3kg=450km。
地 城
考点04
与质量守恒定律有关的实验
1.(24-25九年级上·吉林延边·期末)某课外兴趣小组的同学设计了如图所示的三个实验来验证质量守恒定律。
(1)为什么不能用实验一验证质量守恒定律? 。
(2)在进行实验二时,观察到天平(填 “平衡”或“不平衡”)。
(3)在进行实验三时,若要使托盘天平指针不发生偏转,实验装置应如何改进? 。
【答案】(1)因为质量守恒定律适用于化学变化,而实验一发生的是物理变化
(2)平衡
(3)使过氧化氢溶液与二氧化锰发生反应的装置密闭
【详解】(1)因为质量守恒定律适用于化学变化,而实验一发生的是食盐固体溶于水的过程,没有新物质生成,属于物理变化;
(2)在进行实验二时,铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,反应没有气体进入和逸出,反应前后烧杯内物质质量不变,观察到天平平衡;
(3)过氧化氢溶液在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气,氧气逸出,故反应后托盘天平指针发生偏转。若用该实验验证质量守恒定律,可使反应在密闭装置中进行,避免生成的气体逸出。
2.(23-24九年级上·吉林·期末)学完质量守恒定律后,为加深同学们的理解,老师又演示了如图实验。
(1)实验A中燃烧掉的石蜡的质量 (填“大于”“小于”或“等于”)生成的二氧化碳和水蒸气的总质量;
(2)写出实验B中反应的化学方程式 。同学们预测实验B中最后指针会左偏,结果却右偏,其原因可能是 。
【答案】(1)小于
(2) 部分生成物扩散到空气中
【详解】(1)根据质量守恒定律,化学反应前后,物质的总质量不变。燃烧掉的石蜡的质量与参加反应的氧气的质量之和等于生成的二氧化碳和水蒸气的总质量,故燃烧掉的石蜡的质量小于生成的二氧化碳和水蒸气的总质量;
(2)B中发生的反应为镁与氧气在点燃的条件下生成氧化镁,方程式为:;
镁条燃烧产生大量白烟。部分生成物以白烟形式逸散到空气中,导致左盘质量减小,故指针右偏。
3.(23-24九年级上·吉林·期末)用如图所示装置进行实验。
(1)甲实验观察到①中无明显现象,②中溶液由无色变为红色,该现象说明分子具有的性质是 。该实验利用了 (填“浓氨水”或“酚酞溶液”)的挥发性;
(2)乙是通过红磷燃烧前后质量的测定验证质量守恒定律的实验。实验中气球的作用除了使装置密闭之外,还可以防止 ;实验时若取用红磷的量不足,对实验的结果 (填“有”或“没有”)影响;
(3)化学反应遵守质量守恒定律,其微观原因是 。
【答案】(1) 分子在不断运动 浓氨水
(2) 胶塞弹开 没有
(3)在化学反应中,反应前后原子的种类没有改变,数目没有增减,原子的质量也没有改变
【详解】(1)浓氨水和酚酞溶液没有接触,但酚酞溶液变红色,说明分子在不断运动;
浓氨水具有挥发性,挥发出氨分子运动到酚酞溶液中形成氨水,氨水能使酚酞溶液变红色。
(2)红磷燃烧放热,装置中的温度升高,压强变大,则气球可缓解压强,防止胶塞弹开;
该实验为验证质量守恒,只需证明反应前后物质总质量不变即可,即使红磷量不足,也对实验结果没有影响。
(3)化学反应的微观实质为原子的重新组合,由于在化学反应中,反应前后原子的种类没有改变,数目没有增减,原子的质量也没有改变,则物质的总质量不变。
4.(23-24九年级上·吉林白山·期末)为了探究化学反应前后物质的总质量是否发生改变,甲同学和乙同学分别设计了下面两个实验,请根据图示回答问题:
(1)图示两装置中 (填“甲”或“乙”)装置设计不合理,原因是 。
(2)装置甲中玻璃管的作用是 。
(3)实验时若取用红磷的量不足,对实验的结果 (填“有”或“没有”)影响。
(4)通过实验得出结论:化学反应前后物质的总质量 。
【答案】(1) 乙 反应中有气体生成,而乙装置没有密闭,气体会逸散到空气中,影响称量结果
(2)导入气体、引燃红磷
(3)没有
(4)不变
【详解】(1)图示两装置中乙装置设计不合理,原因是反应中有气体生成,而乙装置没有密闭,气体会逸散到空气中,影响称量结果。故填:乙;反应中有气体生成,而乙装置没有密闭,气体会逸散到空气中,影响称量结果。
(2)装置甲中玻璃管的作用是将气体导入气球、引燃白磷。故填:导入气体、引燃红磷。
(3)实验时若取用红磷的量不足,最后天平仍然平衡,对实验的结果没有影响。故填:没有。
(4)通过实验得出结论:化学反应前后物质的总质量不变。故填:不变。
5.(24-25九年级上·吉林四平·期末)通过化学变化来创造物质是化学学科的重要特征。小明同学经过一个学期的学习,对化学变化做了如下梳理,请你参与他的梳理过程。
(1)下列描述中,一定发生化学变化的是______(填序号);
A.粉碎 B.发光 C.爆炸 D.氧化
(2)从微观角度(如:分子、原子等)分析,化学变化的实质是 。
(3)从量的角度分析,化学反应要遵循质量守恒定律,则有:
①下图所示的实验,反应后天平仍然保持平衡的是 (填序号);
A、 B、
C、 D、
②上图实验A中锥形瓶内白磷燃烧时,产生 。
③质量守恒定律有其微观本质的原因,下列各项中,在化学反应前后一定保持不变的是 。
A.元素化合价 B.原子种类 C.原子数目 D.原子质量 E.分子数目
④由以上可知:铁生锈后其质量 (填序号)。
A.一定增加 B.一定减少 C.不一定
【答案】(1)D
(2)分子破裂成原子,原子重新组合成新分子的过程
(3) ACD 大量白烟,放出热量 BCD A
【详解】(1)A、粉碎过程中只是形状的改变,没有新物质生成,属于物理变化,不符合题意;
B、发光,燃烧的发光过程中有新物质生成,属于化学变化,而灯泡通电发光过程中没有新物质生成,属于物理变化,所以发光不一定发生化学变化,不符合题意;
C、爆炸,火药爆炸过程中有新物质生成,属于化学变化,为轮胎充气由于气压过大发生的爆炸过程中没有新物质生成,属于物理变化,所以爆炸不一定发生化学变化,不符合题意;
D、氧化过程中有新物质生成,属于化学变化,符合题意;
故选D;
(2)从微观角度(如:分子、原子等)分析,化学变化的实质是分子破裂成原子,原子重新组合成新分子的过程;
(3)①A、白磷燃烧生成五氧化二磷,该装置为密闭装置,根据质量守恒定律,物质总质量不变,反应后天平仍然保持平衡,符合题意;
B、盐酸与碳酸钠反应生成二氧化碳气体,装置不密闭,二氧化碳逸出,使天平不再平衡,不符合题意;
C、铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,没有气体参与或生成,根据质量守恒定律,物质总质量不变,反应后天平仍然保持平衡,符合题意;
D、盐酸与碳酸钠反应生成二氧化碳气体,该装置为密闭装置,根据质量守恒定律,物质总质量不变,反应后天平仍然保持平衡,符合题意;
故选ACD;
②上图实验A中锥形瓶内白磷燃烧时,产生大量白烟,放出热量;
③根据质量守恒定律的微观解释,反应前后原子种类、数目和质量均不改变,故选BCD;
④铁生锈是铁与空气中的氧气和水共同作用的结果,由于氧气和水的参与,根据质量守恒定律,反应后生成铁锈的质量一定增加,故选A。
6.(24-25九年级上·吉林白山·期末)质量守恒定律的发现对化学科学发展具有重大意义。下图是兴趣小组设计的探究质量守恒定律的实验。请你参与讨论。
(1)甲同学取一支蜡烛粘在玻璃片上,将玻璃片和蜡烛一起放在天平上称量。天平平衡,如图所示点燃蜡烛,过一会观察到天平指针 (填写“向左偏”或“向右偏”)因此他得出结论:蜡烛燃烧不符合质量守恒定律。
(2)乙同学对甲同学的实验思考后,觉得结论不合理,原因是 。
由此可得出结论:
(3)研究化学反应前后反应物与生成物之间的质量关系,并有气体参与或者生成时,必需在 容器中进行。
【答案】(1)向右偏
(2)蜡烛燃烧生成的二氧化碳和水蒸气逸散到空气中,使得反应后物质的总质量减少,但蜡烛燃烧仍符合质量守恒定律
(3)密闭
【详解】(1)由于蜡烛燃烧生成的二氧化碳和水蒸气会逸散到空气中,使得反应后物质的总质量减少,所以一段时间后会观察到天平指针向右偏;
(2)乙同学对甲同学的实验思考后,觉得结论不合理,原因是:蜡烛燃烧生成的二氧化碳和水蒸气逸散到空气中,使得反应后物质的总质量减少,但蜡烛燃烧仍符合质量守恒定律;
(3)由上述实验可知,研究化学反应前后反应物与生成物之间的质量关系,并有气体参与或者生成时,必需在密闭容器中进行。
7.(24-25九年级上·吉林长春·期末)某同学利用镁条燃烧验证质量守恒定律,进行了如下实验。
步骤I:将一根用砂纸打磨后的镁条放在石棉网上称量,质量为;
步骤II:在石棉网上方点燃镁条,剧烈燃烧,产生白烟()逸散,石棉网上有白色固体();
步骤III:镁条完全燃烧后将白色固体与石棉网一起称量,质量为,发现。
(1)步骤I中,镁条打磨的目的是 ;
(2)根据,计算镁条燃烧过程中逸散白烟的质量与石棉网上白色固体的质量比为 。
【答案】(1)除去镁条表面的杂质和氧化膜
(2)
【详解】(1)镁在空气中易与氧气形成氧化镁,步骤I中,镁条打磨的目的是除去镁条表面的杂质和氧化膜,利于后续的实验;
(2)根据m1=m2,镁条燃烧过程中产生白烟的质量与石棉网上白色固体的质量比即为参加反应的氧气的质量与剩余的氧化镁的质量比,根据化学方程式,可得32:[(2×40)-32]=2:3。
8.(23-24九年级上·吉林辽源·期末)根据所学知识回答下列问题:
(1)利用图甲装置进行实验的目的是 ,反应化学方程式为 。
(2)图乙是气体燃烧的实验,若干冷的烧杯内壁出现水雾,则气体X可能是 (填序号):
①氧气 ②氢气 ③一氧化碳 ④甲烷
(3)炭粉还原氧化铜的实验装置如图丙所示,当看到澄清石灰水刚出现浑浊时, (填“能”或“不能”)确定氧化铜和炭粉已经开始反应,反应完全后,若仅撤走酒精灯停止加热,可能导致的后果是 。
【答案】(1) 验证质量守恒定律
(2)②④/④②
(3) 不能 试管②中的液体通过导管倒流到试管①中,导致试管①炸裂
【详解】(1)甲装置用红磷在密闭的容器中燃烧,并测定燃烧前后的质量变化,进行实验的目的是验证质量守恒定律;
红磷燃烧生成五氧化二磷,化学方程式为:;
(2)图乙是气体燃烧的实验,若干冷的烧杯内壁出现水雾,说明该物质燃烧有水生成,水是由氢元素和氧元素组成的,反应物氧气中含有氧元素,根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,则气体X中一定含有氢元素,可能是氢气或甲烷,故选:②④;
(3)当看到澄清的石灰水刚出现浑浊时,可能是炭与氧气反应生成的二氧化碳,故不能判断炭与氧化铜以及开始发生反应;
反应完全后,若仅撤走酒精灯停止加热,会造成试管内温度降低,压强减小,②中的液体通过导管流入①中,造成试管炸裂。
9.(22-23九年级上·吉林延边·期末)在实验中能够得到确定数值的称为定量实验。综合所学知识,回答下列问题。
(1)写出红磷燃烧反应的化学方程式 。
(2)下列关于两个实验的说法中,正确的是_________________。
A.为了使实验准确,两个实验中的红磷都需要过量
B.两个实验均采用了定量的方法
C.第一个实验中将集气瓶中的水换成细沙,也可以起到相同的作用
D.在不改变装置的情况下,两个实验中用木炭代替红磷均可得到相同结论
【答案】(1)
(2)B
【详解】(1)红磷与氧气在点燃条件下反应生成五氧化二磷,反应的化学方程式为:,故填:。
(2)A、为了使实验准确,第一个实验中的红磷需要过量,第二个实验中的红磷的质量不影响质量守恒定律的验证,故A不符合题意;
B、第一个实验是测定空气中氧气的含量,第二个实验是验证质量守恒定律,两个实验均采用了定量的方法,故B符合题意;
C、第一个实验中集气瓶中水的作用是加速冷却,同时吸收五氧化二磷,换成细沙起不到相同的作用,故C不符合题意;
D、在不改变装置的情况下,第一个实验中用木炭代替红磷不能得出空气中氧气的含量,第二个实验中的红磷可用木炭代替,故D不符合题意。
故填:B。
10.(24-25九年级上·吉林长春·期末)用下图实验研究质量守恒定律。
(1)实验一中,气球的作用是 。
(2)实验二中,已知:,观察到反应后天平不平衡,从物质变化的视角解释原因: 。
(3)实验三中,镁条燃烧的现象是 ,实验结束后陶土网上留下固体的质量比反应前镁条质量大。
(4)通过实验可知,有气体参加或气体生成的反应,要验证质量守恒定律,必须在 容器里进行。
【答案】(1)形成密封装置,平衡装置内外压强,防止瓶塞飞出
(2)碳酸钠与稀盐酸反应生成的二氧化碳气体逸散到空气中,使得反应后物质的总质量减少
(3)发出耀眼的白光,放热,生成白色固体
(4)密闭/密封
【详解】(1)实验一中气球的作用是形成密封装置,平衡装置内外压强,防止瓶塞飞出;
(2)实验二中观察到反应后天平不平衡,从物质变化的视角解释原因是碳酸钠与稀盐酸反应生成的二氧化碳气体逸散到空气中,使得反应后物质的总质量减少;
(3)实验三中,镁条燃烧的现象是发出耀眼的白光,放热,生成白色固体,实验结束后陶土网上留下固体的质量比反应前镁条质量大;
(4)通过实验可知,有气体参加或气体生成的反应,要验证质量守恒定律,必须在密闭容器里进行。
11.(24-25九年级上·吉林长春·期末)化学兴趣小组的同学欲利用如图所示的装置(B、C、D中天平略)验证质量守恒定律。(说明:碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳)。
(1)A装置中气球的作用是 。
(2)经小组同学研究发现,上述四个实验装置中,只有A装置能直接用于验证质量守恒定律,B、C、D装置则不能。
①B装置不能验证质量守恒定律的理由是 。
②C装置和D装置也不能验证质量守恒定律的理由是 。
(3)通过上述实验,同学们得出结论:验证质量守恒定律时,对于有气体参加或生成的反应,装置需满足的条件是 。
【答案】(1)平衡内外气压,保持装置密闭(合理即可)
(2) B中未发生化学变化 C、D均有气体生成,会逸散到空气中(合理即可)
(3)装置需保持密闭
【详解】(1)铜与氧气在加热条件下,反应生成氧化铜,所以气球通过调节装置内的气压,确保实验过程中不会因为内部气体膨胀而导致橡胶塞弹出或锥形瓶炸裂,从而保证实验的安全进行;
(2)①所有化学变化都遵循质量守恒定律,D实验中酒精与水混合,没有生成新物质,不属于化学变化,不能用于验证质量守恒定律;
②C实验在敞口容器中进行,过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气,氧气会逸散到空气中,导致烧杯内物质总质量减小,不能用于验证质量守恒定律;D实验在敞口容器中进行,稀盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠、二氧化碳、水,二氧化碳会逸散到空气中,导致烧杯内物质总质量减小,不能用于验证质量守恒定律;
(3)在验证质量守恒定律时,对于有气体参加或生成的反应,必须在密闭容器中进行,这是因为有气体参与或生成的化学反应中,如果反应装置不密封,气体可能会逸出或进入容器,导致反应前后物质的质量发生变化,从而无法准确验证质量守恒定律。
12.(23-24九年级上·吉林长春·期末)某化学兴趣小组的同学,设计了如图所示装置和实验来验证质量守恒定律:
(1)实验一红磷燃烧时,瓶塞没有塞紧,待燃烧完毕后再塞紧,天平的指针 偏转。(填“向左”、“向右”或“不发生偏转”)
(2)实验二,实验结束,天平的指针向右偏转的原因是 。
(3)将实验二中的烧杯换成带有气球的装置(如图三),实验结束,天平平衡(忽略浮力),小气球的变化情况是 (填“变大”、“变小”或“不变”),实验中小气球的作用是 。
【答案】(1)向右
(2)有气体生成,逸散到空气当中
(3) 变大 防止气体逸散
【详解】(1)若实验一红磷燃烧时,瓶塞未塞紫,待燃烧完毕后再塞紧,会导致产生的白烟(也就是五氧化二磷)逸出,从而使装置内质量偏小,故天平的指针将会偏右;
(2)实验二中,碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,装置没有密闭,生成了气体逸散,生成的二氧化碳没有称量,左盘质量减小,实验结束,天平失衡,天平的指针向右偏转;
(3)实验三中,碳酸钠与盐酸反应生成二氧化碳,气体增多,气压增大到最大后保持不变,气球胀大保持不变,实验中小气球的作用是防止气体逸散。
13.(23-24九年级上·吉林四平·期末)化学兴趣小组用气密性良好的不同装置进行下列实验,验证质量守恒定律。
(1)实验一:称量装置和药品的总质量为m1保持装置密闭。使红磷燃烧,锥形瓶内的现象是 ,待装置冷却后。再次称量装置和药品的总质量为m2,m1与m2的大小关系是:m1 m2;
(2)实验二:将气球中的碳酸钠粉末倒入稀盐酸后,观察到的现象是 ,白色固体消失。受浮力影响电子天平示数减小;
(3)为克服实验二中气球受浮力的影响。在实验三中利用硬塑料瓶改进实验装置,用电子天平称量装置和药品的总质量,接下来的实验操作为 ,待反应结束后,再次称量装置和药品的总质量,电子天平示数不变;
(4)化学反应遵守质量守恒定律,其微观原因是:反应前后原子的 没有改变, 没有增减, 没有变化。
【答案】(1) 剧烈燃烧,产生大量白烟,放出热量 等于
(2)有气泡产生,气球膨胀
(3)倾斜瓶子,使稀盐酸和碳酸钠混合
(4) 种类 数目 质量
【详解】(1)锥形瓶内红磷燃烧的现象:红磷剧烈燃烧,产生大量白烟,放出热量,用气密性良好的不同装置进行实验,称量装置和药品的总质量为m1保持装置密闭,反应结束后冷却至室温,反应前后,没有物质进出,m1与m2的大小关系是:m1= m2;
(2)碳酸钠与稀盐酸反应有气泡生成,将气球中的碳酸钠粉末倒入稀盐酸后,观察到的现象是有气泡生成,气球体积变大,白色固体小时;
(3)稀盐酸与稀盐酸接触有气泡生成,在实验三中利用硬塑料瓶改进实验装置,用电子天平称量装置和药品的总质量,接下来的实验操作为倾斜瓶子,使稀盐酸和碳酸钠混合。
(4)化学反应遵守质量守恒定律,其微观原因是:反应前后原子的种类没有改变、数目没有增减,质量没有变化。
14.(24-25九年级上·吉林辽源·期末)在用白磷探究质量守恒定律的实验中,小钟同学将橡皮塞上的玻璃管下端放到酒精灯火焰上灼烧至红热后,迅速用橡胶塞将锥形瓶塞紧,引燃白磷,实验过程如下图所示。请回答下列问题:
(1)白磷燃烧时放出大量的热,此外,最明显的实验现象是产生 。在锥形瓶底铺一层细沙,目的是 ;
(2)冷却后, 将C再次放到天平上称量,天平 。(平衡、不平衡)
(3)实验观察到:B中气球膨胀,原因是 (填序号),冷却后,看到C中的气球变扁,原因是 (填序号)。
A.瓶内压强始终等于外界压强
B.瓶内压强小于外界压强(氧气被消耗)
C.瓶内压强大于外界压强(热膨胀)
D.瓶内压强大于外界压强(氧气被消耗)
【答案】(1) 浓厚白烟(或大量白烟) 防止燃烧时瓶底炸裂
(2)平衡
(3) C B
【详解】(1)白磷燃烧时放出大量的热,此外,最明显的实验现象是产生浓厚白烟(或大量白烟);在锥形瓶底铺一层细沙,目的是防止燃烧时瓶底炸裂;
(2)根据质量守恒定律,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,白磷燃烧的反应在密闭容器中进行,反应前后物质的总质量不变,所以冷却后,将C再次放到天平上称量,天平平衡;
(3)B中气球膨胀,原因是白磷燃烧放出热量,使瓶内气体受热膨胀,瓶内压强大于外界压强,即选C;冷却后,看到C中的气球变扁,原因是白磷燃烧消耗了氧气,生成了固体五氧化二磷,瓶内气体减少,瓶内压强小于外界压强,即选B。
15.(24-25九年级上·吉林四平·期末)风华化学兴趣小组同学在实验室进行探究质量守恒定律实验:
(1)小风同学做甲实验,若取用的铜粉量不足,对实验的结果 (填“有”或“没有”)影响;
(2)小华同学做乙实验,最后天平不平衡的现象, (填“能”或“不能”)用质量守恒定律解释;
(3)在实验乙中,混合后烧杯中物质的总质量随时间的变化关系正确的是_____(填选项);
A. B.
C. D.
(4)小好同学进行如图丙实验时,如果在燃着的镁条上方罩上烧杯,将生成物全部收集起来称量,其质量 (填“大于”或“小于”或“等于”)参加反应的镁条的质量。
【答案】(1)没有
(2)能
(3)B
(4)大于
【详解】(1)甲实验是铜粉在空气中加热,根据质量守恒定律,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。该反应是铜与氧气反应生成氧化铜,若取用的铜粉量不足,只会影响生成氧化铜的质量,但反应前后物质的总质量依然遵循质量守恒定律,所以对实验结果没有影响,故填:没有;
(2)乙实验是盐酸与碳酸钠反应,生成氯化钠、水和CO2,CO2气体逸散到空气中,导致天平不平衡。质量守恒定律适用于一切化学反应,此实验天平不平衡是因为没有将生成的CO2气体质量计算在内,所以能用质量守恒定律解释,故填:能;
(3)反应开始后,由于CO2气体逸出,烧杯内物质总质量逐渐减小,当反应结束后,质量不再变化,故选B;
(4)镁条燃烧是镁与氧气反应生成氧化镁,根据质量守恒定律,参加反应的镁和氧气的质量总和等于生成氧化镁的质量,所以如果在燃着的镁条上方罩上烧杯,使生成物全部收集起来称量,其质量大于参加反应的镁条的质量,故填:大于。
16.(24-25九年级上·吉林通化·期末)某化学兴趣小组设计如下实验装置(A中加热装置已省略)验证质量守恒定律。
(1)装置A中将铜粉平铺于锥形瓶的底部,把上端系有小气球的玻璃导管插入单孔橡胶塞中,用橡胶塞塞紧锥形瓶口。将装置放在电子天平上称量,记录所称的质量。再将锥形瓶置于陶土网上,用酒精灯加热,反应一段时间后停止加热,冷却至室温后再次称量,观察到其间气球的变化是 ,记录所称的质量,则 (选填“>”“<”或“=”);
(2)利用装置B验证质量守恒定律时的现象为 ;
(3)利用装置C无法验证质量守恒定律,原因是 ;
(4)利用装置D验证质量守恒定律,反应前天平平衡,然后将烧杯倾斜,过氧化氢溶液与二氧化锰充分反应后再称量,观察天平指针向 (填“左”或“右”)偏转;
(5)小明受到装置A的启发,将装置D进行改进,如图E所示。称量反应前后质量,发现反应后总质量变小。若整个操作过程无差错,则造成上述实验结果的可能原因是 ;
(6)由质量守恒定律可知,化学反应前后,一定不变的是 (填序号)。
①原子种类 ②原子数目 ③分子种类 ④分子数目 ⑤元素种类 ⑥物质种类
【答案】(1) 先膨胀后变瘪 =
(2)白色粉末逐渐溶解,有气泡产生,天平依然平衡
(3)酒精和水不发生化学变化
(4)右
(5)气球膨胀产生浮力
(6)①②⑤
【详解】(1)装置A中铜与氧气在加热的条件下反应生成氧化铜,加热过程中,温度升高,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,故气球的变化是:先膨胀后变瘪;
装置A中铜与氧气在加热的条件下反应生成氧化铜,有新物质生成,属于化学变化,且该反应在密闭容器中进行,遵循质量守恒定律,根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变,则m1=m2;
(2)B装置中碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,且该反应在密闭容器中进行,反应生成的二氧化碳不会逸出,化学反应前后物质的总质量不变,故现象是:白色粉末逐渐溶解,有气泡产生,天平依然平衡;
(3)装置C中酒精和水不发生化学变化,故不能用于验证质量守恒定律;
(4)用托盘天平称量物品时,应遵循“左物右码”的原则,故烧杯应在天平的左边,过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气,氧气是气体,会散逸到空气中,故反应后左边质量减小,故天平指针向右偏转;
(5)过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气,反应生成了气体,装置内压强增大,气球膨胀,产生向上的浮力,故反应后总质量变小;
(6)根据质量守恒定律, 化学反应前后原子的种类、数目和质量不变,元素的种类不变,化学变化有新物质生成,故物质的种类发生了改变,分子的种类发生了改变,分子的数目可能改变。
故选①②⑤。
17.(22-23九年级上·吉林长春·期末)请根据如图实验,结合红磷燃烧在教材实验中的应用,回答下列问题:
(1)实验中红磷发生燃烧的化学方程式是 ;
(2)红磷必须足量的是实验 (填“甲”、“乙”或“丙”);
(3)实验乙中冷却到室温后观察到气球变得比原来更瘪,请从物理化学两个角度解释其原因: ;
(4)实验丙中,得出燃烧需要氧气的实验现象是 。
【答案】(1)4P+5O22P2O5
(2)甲
(3)红磷燃烧消耗氧气,生成固体五氧化二磷固体,冷却到室温后,锥形瓶中的压强小于外界压强,在大气压的作用下,小气球更瘪
(4)铜片上得白磷燃烧,水中白磷不燃烧
【详解】(1)红磷于氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷,故反应的化学方程式写为:4P+5O22P2O5。
(2)甲:测空气中氧气的含量实验中,为使氧气完全消耗掉,实验中用到的红磷应足量,选项正确;
乙:验证质量守恒定律的实验中,只要红磷发生燃烧即可,参加反应的红磷不一定足量,选项错误;
丙:探究燃烧的条件时,只要红磷发生燃烧即可,参加反应的红磷不一定足量,选项错误,故填甲。
(3)红磷燃烧消耗氧气,生成固体五氧化二磷固体,冷却到室温后,锥形瓶中的压强小于外界压强,在大气压的作用下,小气球更瘪。
(4)由图可知,实验中水下的白磷和铜片上的白磷的温度都高于白磷的着火点,铜片上的白磷于空气中的氧气接触能够燃烧,水中白磷不能接触氧气不燃烧,即实验丙中,得出燃烧需要氧气的实验现象是铜片上得白磷燃烧,水中白磷不燃烧,故填铜片上得白磷燃烧,水中白磷不燃烧。
18.(24-25九年级上·吉林四平·期末)为验证质量守恒定律,某兴趣小组做了以下实验进行探究。
实验一:将10g水加入10g酒精中,一段时间后,称量混合液,质量仍为20g。
(1)该实验 (填“能”或“不能”)验证质量守恒定律,原因是 。
实验二:如图1,用细铜丝吊着一根长玻璃棒,两端分别绕上粗铜丝,并使玻璃棒保持水平,然后用酒精灯给a端铜丝加热1~2分钟。
(2)冷却后,观察到的现象 。
实验三:称取镁条和石棉网的质量为m1(如图2所示),然后在空气中点燃镁条;反应结束后将所得物质与石棉网一起再次称量,质量为m2。
(3)写出镁条燃烧的化学方程式 。
(4)根据质量守恒定律可知:生成氧化镁的质量大于参加反应的镁条的质量;而实验事实是m2<m1,原因是 。
【微观解释】
(5)由质量守恒定律可知,化学反应前后一定不变的是 (填序号)。
①原子种类 ②原子数目 ③原子质量 ④分子种类
【分析与总结】
(6)根据以上实验可知,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。
【拓展实验】兴趣小组按如图3装置改进实验,验证了质量守恒定律,却发现产物白色固体中还有少量黄色固体。查阅资料得知:镁能与氮气剧烈反应生成黄色的氮化镁(Mg3N2)固体。
【反思与交流】
(7)空气中N2的含量远大于O2的含量,而镁条在空气中燃烧生成的MgO却远多于Mg3N2,原因是 。
(8)图3实验中气球的作用除了使装置密闭之外,还可以防止 。
【答案】(1) 不能 酒精和水混合属于物理变化
(2)玻璃棒a端下沉
(3)
(4)一部分镁燃烧产生的白烟逸散到空气中
(5)①②③
(6)密闭
(7)氧气的化学性质比氮气活泼
(8)橡皮塞冲出
【详解】(1)质量守恒定律适用于化学变化,酒精和水混合过程中,没有新物质生成,属于物理变化,则不能验证质量守恒定律。
(2)铜和氧气反应生成氧化铜,则左侧质量偏大,因此玻璃棒a端下沉。
(3)镁燃烧生成氧化镁,反应的化学方程式为:。
(4)由于镁燃烧时,一部分镁燃烧产生的白烟逸散到空气中,而白烟即生成的氧化镁,因此造成反应后固体质量m2<m1。
(5)化学反应前后,原子的种类、数目、质量都不变,分子的种类改变,故选①②③。
(6)根据以上实验可知,验证质量守恒定律时,对于有气体参加的反应,应在密闭的容器内进行。
(7)虽然空气中氮气比氧气更多,但由于氧气比氮气活泼,则镁溶于与氧气反应。
(8)图 3 实验中气球的作用除了使装置密闭之外,由于反应放热会使气体膨胀,因此气球还可以防止橡皮塞冲出。
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