1.3 化学反应中物质质量的关系 讲练-2025-2026学年浙教版科学八年级下册
2026-03-18
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 科学 |
| 教材版本 | 初中科学浙教版八年级下 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第3节 化学反应中物质质量的关系 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 浙江省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.12 MB |
| 发布时间 | 2026-03-18 |
| 更新时间 | 2026-03-18 |
| 作者 | 蓝时科学 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-03-18 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56874804.html |
| 价格 | 2.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
1.3 化学反应中物质质量的关系
知识点一: 用质量守恒定律解释现象
1. 能用质量守恒定律解释的现象:发生的一切化学反应。特别注意物理变化不能用质量守恒定律解释。
2.用质量守恒定律解释现象的步骤:
(1)先判断是否是化学变化,不是化学变化则不能解释;
(2)找准全部反应物和生成物;
①找出参与反应的物质(反应物)及反应后新生成的物质(生成物),并明确其状态。
②若物质在空气中燃烧,一般情况下是物质与空气中的氧气发生反应,故反应物要加上氧气。
如:红磷燃烧的反应物是磷和氧气,生成物是五氧化二磷。
3、理解:五个不变,两个一定改变,一个可能改变:
(3)依据质量守恒定律分析化学反应前后物质的质量关系;
①重点强调参加化学反应的各物质质量总和等于生成物的质量总和。
②生成物如果是气体且逸散到空气中,也需计算在内;
③仅计算实际参加反应的物质或反应生成的,不包括未反应的物质、杂质和不是该反应生成的物质。
考点1:质量守恒定律解释现象
1.(2025春•新昌县期末)下列观点正确的是( )
A.水结冰体积变大,质量不变,符合质量守恒定律
B.5g蔗糖溶于95g水中,总质量为100g,符合质量守恒定律
C.二氧化碳气体变成“干冰”后质量保持不变,符合质量守恒定律
D.镁条在氧气中燃烧,生成物的质量比镁条的质量大,该反应遵守质量守恒定律
【答案】D
【解答】解:A、水结冰,只是状态发生改变,属于物理变化,不能用质量守恒定律解释,故选项错误。
B、5g蔗糖溶于95g水中,总质量为100g,属于物理变化,不能用质量守恒定律解释,故选项错误。
C、二氧化碳气体变成“干冰”,只是状态发生改变,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;
D、镁条在氧气中燃烧,遵守质量守恒定律,参加反应的镁与氧气的质量和等于生成氧化镁的质量,所以生成物的质量比原来镁条的质量大,故选项说法正确。
故选:D。
2.(2025春•上城区期末)红旗H5汽车采用新型氢能源技术,让氢气和氧气发生电化学反应产生电能驱动电机,续航里程可达520公里。在新型氢能源技术研究中关于质量守恒定律的理解,正确的是( )
A.液态氢气储罐在低温加压后质量不变,符合质量守恒定律
B.燃料电池中氢氧反应的原子种类和数量不发生改变
C.航天器镁合金外壳氧化后质量增加,违背质量守恒定律
D.2kg氢气与8kg氧气点燃后充分反应生成10kg水
【答案】B
【解答】解:A、液态氢气储罐在低温加压后质量不变,此过程只是氢气的状态发生改变,没有新物质生成,属于物理变化,而质量守恒定律只适用于化学变化,故A 错误;
B、燃料电池中氢氧反应属于化学变化,根据质量守恒定律的微观实质,在化学反应中原子种类和数量都不会改变,故B正确;
C、航天器镁合金外壳氧化后质量增加,是因为镁与氧气发生反应生成了氧化镁,增加的质量是参加反应的氧气的质量,该反应属于化学变化,仍然遵循质量守恒定律,故C错误;
D、氢气和氧气反应的化学方程式为2H2+O22H2O,由化学方程式可知氢气、氧气反应的质量比为(2×2):32 = 1:8,即1kg氢气与8kg氧气恰好完全反应生成9kg水,2kg氢气与8kg氧气反应时,氢气有剩余,生成水的质量不是10kg,故D错误;
故选:B。
3.(2025秋•宁海县月考)化学反应前后,给出下列各项:①原子数目;②分子数目;③元素种类;④物质的总质量;⑤物质种类;⑥原子种类。其中没有变化的是( )
A.②③⑤⑥ B.①③⑤⑥ C.②③④⑥ D.①③④⑥
【答案】D
【解答】解:化学变化的实质是分子分成原子,原子重新组合成新分子,原子的种类、数目、质量均不变,元素的种类不变。分子种类一定会发生改变,分子的数目可能会发生改变,也可能不变。化学反应有新物质生成,物质种类一定发生改变;化学反应前后物质的总质量不变,故①③④⑥一定不变。
故选:D。
知识点二:质量守恒定律探究实验
1. 实验探究质量守恒定律时,貌似反应前后质量“不守恒”现象的解释:
(1)反应在敞口容器中进行,且反应过程中有空气中的气体参加进入反应体系,或者有气体生成逸出反应体系,从而导致反应后体系总质量变大或变小。故有气体参加或生成的一定要记得加上气体的质量,用实验验证质量守恒定律时,有气体参加或生成的化学反应一定要在密闭容器中进行。
(2)反应产生的生成物可能未全部收集。如镁条燃烧,生成的氧化镁有一部分以白烟的形式逸散到空气中去,还有一部分附着在坩埚钳上。
2. 能够用来验证质量守恒定律的化学反应:
(1)反应无气体参与/生成 —— 敞口容器即可
(2)反应有气体参与/有气体生成 —— 必须密闭容器
①有气体生成的反应
例:过氧化氢分解、高锰酸钾受热分解、大理石 + 稀盐酸(产生 CO₂)
②有气体参加的反应
例:红磷燃烧(消耗 O₂)、木炭燃烧
考点2:质量守恒定律探究实验
4.(2025春•衢州期末)质量守恒定律是自然界基本的规律之一。用如图所示装置验证质量守恒定律,下列说法正确的是( )
A.实验所用白磷需足量
B.灼热的玻璃管点燃白磷后需立即塞紧瓶塞
C.反应结束后立即放在天平上重新称量
D.只将白磷换成硫也可验证质量守恒定律
【答案】B
【解答】解:A、白磷不一定足量,是因为要验证质量守恒定律,需要是化学反应,并且装置不漏气即可,故选项不正确。
B、灼热的玻璃管点燃白磷后需立即塞紧瓶塞,以防止气体受热膨胀逸出,导致实验结果不准确或失败,故选项正确。
C、反应结束后,冷却至室温,再放在天平上重新称量,以防止气球受到的浮力影响实验结果,故选项不正确。
D、硫燃烧生成二氧化硫,二氧化硫充满气球,空气对气球产生的浮力影响实验结果,故选项不正确。
故选:B。
5.(2025春•上城区校级期中)小明利用如图1装置,称量了白磷被引燃前后整个装置的总质量,验证了质量守恒定律。
(1)该实验需不需要白磷过量? 不需要 (填“需要”或“不需要”)。
(2)图中,锥形瓶种固态物质的质量m随时间t的变化关系正确的是 C 。
A. B.
C. D.
(3)实验过程中,可观察到气球体积变化情况是 先变大后变小 。
【答案】(1)不需要;
(2)C;
(3)先变大后变小。
【解答】解:(1)该实验是为了验证质量守恒定律,只需要白磷和氧气发生反应即可,所以不需要白磷过量;故答案为:不需要;
(2)根据质量守恒定律可知,参加反应的磷与参加反应的氧气质量和等于生成的五氧二磷质量,图2中,锥形瓶中固态物质是白磷转化为五氧化二磷,开始增大,完全反应后不变;故选:C:
(3)实验过程中,白磷燃烧放热,温度升高,瓶内气压增大,气球开始变大;完全反应后冷却至室温,由于氧气被消耗,瓶内的压强减小,气球又会变小,故可观察到气球体积变化情况是:先变大后变小;故答案为:先变大后变小。
6.(2025春•临平区期末)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)小明建构了以下图甲的模型,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,小明参照教材中的实验继续深入探究。在白磷燃烧前后质量测定实验中(如图),气球的作用有 密闭,防止物质逸出或进入(或防止容器内气压过大胶塞弹出) (写一点即可)。
(4)小明认为,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。你认为小明同学得出该错误结论的原因是 忽略了蜡烛燃烧生成的二氧化碳和水蒸气逸散到空气中 。
【答案】(1)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)。
(3)密闭,防止物质逸出或进入(或防止容器内气压过大胶塞弹出)。
(4)忽略了蜡烛燃烧生成的二氧化碳和水蒸气逸散到空气中。
【解答】解:(1)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)反应前后原子种类和个数都不变,补充如图所示:。
(3)气球的作用有密闭,防止物质逸出或进入(或防止容器内气压过大胶塞弹出)。
(4)小明同学得出该错误结论的原因是忽略了蜡烛燃烧生成的二氧化碳和水蒸气逸散到空气中。
故答案为:(1)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)。
(3)密闭,防止物质逸出或进入(或防止容器内气压过大胶塞弹出)。
(4)忽略了蜡烛燃烧生成的二氧化碳和水蒸气逸散到空气中。
7.(2025春•婺城区校级月考)在学习“质量守恒定律”时,某同学查阅到以下材料:
(1)波义耳实验中金属灰比原金属质量增加了,从你所懂得的“质量守恒定律”的知识进行解释 氧气参加了反应 。
(2)质量守恒定律的发现过程,带给我们的启示有 AB (填序号)。
A.要善于总结前人的成果和经验
B.定量方法是科学研究的重要方法
C.实验的成功与否,只取决于试剂的选择
(3)受科学家研究的启发,某同学参照教材中的实验继续深入探究。在白磷燃烧前后质量测定实验中(如图),气球的作用有 形成密封装置 (写一点即可)。
(4)该同学认为,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。你认为该同学的结论是否正确,并说明理由 没有考虑蜡烛燃烧生成的水蒸气和二氧化碳扩散到空气中 。
【答案】(1)氧气参加了反应。
(2)AB。
(3)形成密封装置。
(4)没有考虑蜡烛燃烧生成的水蒸气和二氧化碳扩散到空气中。
【解答】解:(1)波义耳实验中金属灰比原金属质量增加了,从现在的视角分析这是因为氧气参加了反应;
(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;实验的成功与否,不只取决于试剂的选择。故选AB;
(3)在白磷燃烧前后质量测定实验中(如图),气球的作用有形成密封装置或平衡装置内外气压,防止瓶塞飞出;
(4)该同学得出该错误结论的原因是没有考虑蜡烛燃烧生成的水蒸气和二氧化碳扩散到空气中。
故答案为:(1)氧气参加了反应。
(2)AB。
(3)形成密封装置。
(4)没有考虑蜡烛燃烧生成的水蒸气和二氧化碳扩散到空气中。
8.(2025•杭州模拟)小保利用镁条验证质量守恒定律,进行如下实验。
(1)镁条在空气中燃烧发生反应的化学方程式为(只考虑氧气参加反应) 2Mg+O22MgO 。
(2)小保推测镁带在空气中完全燃烧后其固体质量变化可用图一表示,则:M2与M1质量差表示的是 反应的氧气质量 。
(3)小保按以下步骤进行实验:
步骤Ⅰ:取一根用砂纸打磨干净的镁条和一个石棉网,一起放在托盘天平上称量,质量为M1。
步骤Ⅱ:在石棉网上方将镁条点燃,镁条剧烈燃烧,发出耀眼的白光,放出热量,产生白烟,石棉网上有白色固体,如图二所示。
步骤Ⅲ:镁条完全燃烧后将白色固体与石棉网同一起放在托盘天平上称量,质量为M2。
对比实验结果。小保发现M1=M2,请用质量守恒定律解释M1=M2的原因 反应的氧气质量和扩散到空气中的氧化镁质量相等 。
(4)在镁条燃烧过程中,产生白烟的质量与石棉网上白色固体的质量比为 2:3 。
【答案】(1)2Mg+O22MgO。
(2)反应的氧气质量。
(3)反应的氧气质量和扩散到空气中的氧化镁质量相等。
(4)2:3。
【解答】解:(1)镁条在空气中燃烧生成氧化镁,发生反应的化学方程式为2Mg+O22MgO。
故答案为:2Mg+O22MgO。
(2)小保推测镁带在空气中完全燃烧后其固体质量变化可用图一表示,则:M2与M1质量差表示的是反应的氧气质量。
故答案为:反应的氧气质量。
(3)M1=M2的原因是反应的氧气质量和扩散到空气中的氧化镁质量相等。
故答案为:反应的氧气质量和扩散到空气中的氧化镁质量相等。
(4)反应的氧气质量和扩散到空气中的氧化镁质量相等。
设反应的氧气质量是x,产生白烟的质量也是x,反应的化学方程式及其质量关系:
2Mg+O22MgO
32 80
x 2.5x
石棉网上白色固体的质量是2.5x﹣x=1.5x
产生白烟的质量与石棉网上白色固体的质量比为x:1.5x=2:3。
故答案为:2:3。
9.(2025春•台州期末)某兴趣小组利用如图装置加热高锰酸钾来验证“质量守恒定律”。实验步骤如下:
①检查装置的气密性。
②将适量高锰酸钾装入试管,在试管口放一团棉花,测出试管、棉花与试剂的总质量为m1。
③加热使之充分反应后,测得生成气体的体积为V。
④再次测量?。
⑤通过计算验证“质量守恒定律”。
已知常温常压下氧气的密度为ρ。请回答:
(1)步骤④中“?”的内容是 试管、棉花与剩余试剂的总质量 。
(2)加热高锰酸钾时,发现试管破裂,可能的原因是 试管外壁有水(答案不唯一) 。
(3)为了准确测量生成的气体体积,应选择的收集装置是 D 。
(4)实验所得数据与质量守恒定律不相符,造成这一结果的原因可能是 CD 。
A.高锰酸钾不纯
B.高锰酸钾没有完全分解
C.高锰酸钾被气流带到水槽中
D.等出现连续均匀的气泡后开始收集气体
【答案】(1)试管、棉花与剩余试剂的总质量;
(2)试管外壁有水(答案不唯一);
(3)C;
(4)CD。
【解答】解:(1)根据质量守恒定律,反应前后物质的总质量不变。测量了氧气体积,已知氧气密度,可求出氧气质量,反应前测量了试管、棉花与试剂的总质量m1,反应后要验证质量守恒定律,需要测量反应后试管、棉花与剩余试剂的总质量。反应前后减少质量与求出的氧气质量进行对比,验证质量守恒定律,故答案为:试管、棉花与剩余试剂的总质量。
(2)试管外壁有水,加热时水蒸发吸热,会使试管受热不均匀,导致试管破裂。没有预热,直接集中加热,会使试管局部温度过高,受热不均匀而破裂。加热时试管底部接触灯芯,灯芯温度低,会使试管受热不均匀破裂。实验结束时,先熄灭酒精灯,后将导管从水槽中取出,水槽中的水会倒吸进入热的试管,使试管破裂。故答案为:试管外壁有水(答案不唯一)。
(3)为了准确测量生成的气体体积,应该使用量筒测量氧气体积,AB无法准确测量氧气体积,D中导管伸入量筒底部,能将水从量筒内水排出,能准确测量氧气体积,C中导管伸到量筒口,B不能准确测量氧气体积。故选:D。
(4)A、高锰酸钾不纯,杂质的存在不影响质量守恒定律的验证,因为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,杂质不参与反应,不会导致实验数据与质量守恒定律不相符,故错误。
B、高锰酸钾没有完全分解,根据质量守恒定律,未分解的高锰酸钾依然在反应体系中,不影响质量守恒定律的验证,故错误。
C、高锰酸钾被气流带到水槽中,会使反应后测量的质量减少,导致实验所得数据与质量守恒定律不相符,故正确。
D、等出现连续均匀的气泡后开始收集气体,收集到的氧气体积偏小,求出氧气的质量偏小,导致实验数据与质量守恒定律不相符,故正确。
故选:CD。
知识点三:用质量守恒定律定性判断物质的种类或组成元素
1. 依据:化学反应前后元素的种类守恒;
2. 判断反应物或生成物的种类:
(1)两种情况:依据反应物判断生成物的种类,或依据生成物判断反应物的种类;
(2)判断步骤:
①确定所有反应物(或生成物)的种类;
②分析反应物(或生成物)中的元素种类;
③依据质量守恒定律,反应前后元素的种类不变,推知生成物(或反应物)中元素种类;
④根据已知的生成物(或反应物)中元素种类,推测未知生成物(或反应物)中元素种类,结合题目情境判断生成物(或反应物)的种类。
(3)典例:过氧化钙CaO2是一种鱼池增氧剂,它能与水反应生成氧气,推测过氧化钙与水反应后的另一种生成物为_______。
分析:过氧化钙和水中含有钙元素、氧元素和氢元素,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类守恒,生成物之一的氧气含有氧元素,则另一种生成物一定含有钙元素和氢元素,可能含有氧元素,符合条件的只有氢氧化钙,故另一种生成物是氢氧化钙。
3. 判断反应物或生成物的组成元素
(1)生成物中的元素种类不能超过反应物中元素种类,反应物中没有的元素生成物中不可能有;
(2)根据燃烧产物推知反应物中的元素
如:燃烧法确定有机物的组成元素
①燃烧生成二氧化碳,一定含有碳元素;
②燃烧生成水,一定含有氢元素;
③燃烧生成二氧化硫,一定含有硫元素;
注意:燃烧需氧气参与,产物中的氧元素可能来自空气中的氧气,故不能直接根据产物含氧元素推断原物质含氧元素,氧元素的判断需要进行定量计算。
(3)根据反应物中的元素推知燃烧产物
①反应物中含有碳元素,燃烧一定生成二氧化碳(或一氧化碳)
②反应物中含有氢元素,燃烧一定生成水
③反应物中含有硫元素,燃烧一定生成二氧化硫
③反应物中含有氮元素,燃烧一定生成二氧化氮(或其他氮的氧化物)
知识点四:用质量守恒定律定量计算物质的组成元素或化学式
1. 燃烧法测定有机物的组成中氧元素的判断:
当有机物燃烧,产物只有CO₂和H₂O时,
①碳、氢元素质量总和小于原有机物的质量,推知有机物中含氧元素。
或:生成物中氧元素质量之和大于参加反应的氧气质量,推知有机物中含氧元素。
②碳、氢元素质量总和等于原物质质量,推知有机物中不含氧元素。
或:生成物中氧元素质量之和等于参加反应的氧气质量,推知有机物中不含氧元素。
2. 计算推导物质的化学式
步骤:
①通过定性判断或定量计算明确物质中的元素种类;
②求算物质中各元素的原子个数比,原子个数比等于元素质量除以相对原子质量之比;
③根据原子个数比写出化学式。
考点3:质量守恒定律推断物质组成
10.(2025•普陀区二模)如图,将内壁蘸有澄清石灰水的小烧杯罩在燃烧的甲烷火焰上方,能证明甲烷中有碳元素的现象是( )
A.澄清石灰水变浑浊 B.发出淡蓝色火焰
C.产生大量的热量 D.烧杯内壁有水珠生成
【答案】A
【解答】解:甲烷燃烧生成二氧化碳,化学反应前后元素种类不变,通过二氧化碳验证可证明甲烷中含有碳元素,所以能证明甲烷中有碳元素的现象是澄清石灰水变浑浊。
故选:A。
11.(2025春•婺城区校级月考)某化合物完全燃烧,需要4.8g氧气,同时生成4.4g二氧化碳和2.7g水,则该化合物( )
A.含有碳、氢、氧三种元素
B.只含碳、氧两种元素
C.只含碳、氢两种元素
D.无法确定
【答案】A
【解答】解:4.4gCO2中含有碳元素的质量为:4.4g100%=1.2g,2.7g水中含有氢元素的质量为:2.7g100%=0.3g,生成物4.4g二氧化碳和2.7g水中所含碳、氢元素的质量和=1.2g+0.3g=1.5g,某化合物的质量为4.4g+2.7g﹣4.8g=2.3g,1.5g<2.3g,该物质中含氧元素的质量为:2.3g﹣1.5g=0.8g,则该物质中一定含有碳、氢、氧三种元素。
A、由上述分析可知,该物质中一定含有碳、氢、氧三种元素,故选项说法正确。
B、由上述分析可知,该物质中一定含有碳、氢、氧三种元素,故选项说法错误。
C、由上述分析可知,该物质中一定含有碳、氢、氧三种元素,故选项说法错误。
D、能确定某化合物的组成元素,故选项说法错误。
故选:A。
12. 某有机物2.16g,在氧气中充分燃烧,生成2.16g水和5.28g二氧化碳。则该物质中一定含有___元素,该物质的化学式为_____。
【答案】碳、氢、氧 ;C4H8O
【解答】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<2.16g,该物质中一定含氧元素,氧元素的质量为2.16g-1.68g=0.48g。故该物质中一定含有碳、氢、氧三种元素。其中碳、氢、氧原子的个数比为:∶∶ = 4∶8∶1,故该物质的化学式为C4H8O。
知识点五、密闭容器中反应的图表数据分析
1.密闭容器中发生的反应,常见题型有:饼形图、柱状图、表格图、折线图等。
2.发生在密闭容器中的反应,反应前后物质的总质量相等。反应后质量增加的是生成物,质量减小的是反应物,质量不变的可能是催化剂,也可能是与该反应无关的其他物质。
3.解题步骤:
①根据反应前后质量增减判断出反应物和生成物,写出反应的表达式(或用甲、乙、丙、丁等代表物质);
②将反应物和生成物的质量按照化学方程式计算的形式写在表达式中相应物质的下面;
③计算物质的质量比、相对分子质量、化学计量数等,同时判断反应类型、催化剂等。
各物质的质量比 = 实际变化质量之比 = (相对分子质量×化学计量数)之比。
各物质的化学计量数之比 = (实际变化质量÷相对分子质量)之比。
考点4:密闭容器中反应的图表数据分析
13.(2025秋•浙江期中)如图所示为甲、乙、丙三种物质在密闭容器中反应前后的质量变化,下列说法正确的是( )
A.x等于8
B.甲是该反应的反应物
C.该反应是置换反应
D.该反应可表示为:甲+乙→丙
【答案】B
【解答】解:A、由图中数据可知,x=15+2+2.6﹣5﹣7.6=7,故选项说法不正确。
B、反应后甲的质量减少,则甲是反应物,故选项说法正确。
C、该反应是甲在一定条件下生成乙和丙,符合一变多的特点,属于分解反应,故选项说法不正确。
D、该反应是甲在一定条件下生成乙和丙,可表示为:甲→乙+丙,故选项说法不正确。
故选:B。
14.(2024秋•余姚市期末)科学家最近开发出了一种捕获二氧化碳并将其转化为甲烷的创新方法,如图所示是该反应的微观示意图,下列说法中不正确的是( )
A.镍催化剂在反应前后质量不变
B.反应物和生成物中都有有机物
C.反应前后原子种类和原子个数均不变
D.参加反应的CO2和H2的分子个数比为1:4
【答案】B
【解答】解:A、由催化剂的定义可知,镍催化剂在反应前后质量不变,说法正确;
B、反应物是二氧化碳和氢气,氢气属于单质,二氧化碳虽含有碳元素但具有无机物的特点,看做无机物,说法不正确;
C、由质量守恒定律可知,反应前后原子种类和原子个数均不变,说法正确;
D、由化学方程式可知,参加反应的CO2和H2分子个数比为1:4,说法正确。
故选:B。
15.(2025春•上城区校级期中)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
【解答】解: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。
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。
16.(2025秋•慈溪市校级月考)在一个密闭容器中放入X、Y、Z、W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。则关于此反应的认识错误的是( )
物质
X
Y
Z
W
反应前的质量/g
21
7
3
36
反应后的质量/g。
待测
35
3
12
A.物质Z可能是该反应的催化剂
B.待测物质的值为17
C.该反应是分解反应
D.反应中X、W的质量比为1:6
【答案】C
【解答】解:A、反应前后Z的质量不变,物质Z可能是该反应的催化剂,也可能没有参加反应,故选项说法正确。
B、质量守恒定律,反应前各物质的质量总和=反应后生成各物质的质量总和,则有21g+7g+3g+36g=待测+35g+3g+12g,待测=17,故选项说法正确。
C、反应前后,X的质量减少,为反应物;Y的质量增加,为生成物;Z的质量不变,可能作该反应的催化剂,也可能没有参加反应;W的质量减少,为反应物,该反应是X和W在一定条件下反应生成Y,属于化合反应,故选项说法错误。
D、反应中X、W的质量比为(21g﹣17g):(36g﹣12g)=1:6,故选项说法正确。
故选:C。
17.(2025•鄞州区一模)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。
知识点六:化学方程式的书写
1. 定义
用化学式来表示化学反应的式子,如:
C+O2CO2
2H2O22H2O+O2↑
2. 意义与读法
C+O2CO2
角度
意义
读法
定性角度
表示反应物、生成物和反应条件
碳与氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳
定量角度(质量比)
表示反应物与生成物的质量比(12:32:44)
每 12 份质量的碳与 32 份质量的氧气完全反应,生成 44 份质量的二氧化碳
微观角度(粒子数比)
表示反应物与生成物的粒子个数比(1:1:1)
每 1 个碳原子与 1 个氧分子反应,生成 1 个二氧化碳分子
3. 书写规则
(1)以客观事实为依据:不能臆造不存在的物质或反应。
(2)遵守质量守恒定律:化学方程式两边原子的种类和数目必须相等(配平)。
(3)注明反应条件与状态:
①反应条件(如点燃、加热、催化剂等)写在等号上方或下方。
②生成物状态:气体标注 “↑”(反应物无气体时),沉淀标注 “↓”(反应物无固体时)。
4. 书写步骤
(1)写:写出反应物和生成物的化学式,中间用短线连接。
例:Al+O2−Al2O3
(2)配:配平化学方程式,使两边原子数目相等(常用最小公倍数法、奇数配偶法等)。
例:4Al+3O2−2Al2O3
(3)标:注明反应条件和生成物状态,短线改等号。
例:4Al+3 O22Al2O3
(4)查:检查化学式、配平、条件和标注是否正确。
5. 配平方法
(1)最小公倍数法:选择出现次数较多且原子个数相差较大的原子,求其最小公倍数,确定化学计量数(如磷燃烧的配平)。
(2)奇数配偶法:将出现次数最多且原子个数为奇数的化学式前配 2,再依次配平其他物质(如FeS2+O2→Fe2O3+SO2的配平)。
(3)观察法:从组成最复杂的物质入手,观察原子守恒关系配平(如CO+Fe2O3→Fe+CO2的配平)。
(4)定一法:将最复杂物质的化学计量数定为 1,再依次配平其他物质(如CH3OH+O2→CO2+H2O的配平)。
考点5:化学方程式的书写、配平及意义
18.(2025秋•慈溪市校级月考)配平方程式:
2 C2H2+ 5 O2 4 CO2+ 2 H2O
1 Fe2O3+ 3 CO 3 CO2+ 2 Fe.
【答案】2;5;4;2;1;3;3;2
【解答】解:本题可利用“定一法”进行配平,把C2H2的化学计量数定为1,则O2、CO2、H2O前面的化学计量数分别为:、2、1,同时扩大2倍,则C2H2、O2、CO2、H2O前面的化学计量数分别为2、5、4、2.
本题可从得失氧的角度配平,一个CO分子反应中获得一个氧原子变为二氧化碳分子,由于一个Fe2O3分子中氧原子的数目为3个,所以CO与CO2前面的化学计量数都为3,最后配平其它元素的原子,Fe2O3、Fe前面的化学计量数分别为1、2.
故答案为:2、5、4、2;1、3、3、2.
19.在化学方程式aC2H6+bO2mCO2+nH2O中,各化学式计量数之间的关系正确的是( )
A.2m=a B.m=a C.3n=a D.2b=2m+n
【答案】D
【解答】解:aC2H6+bO2mCO2+nH2O中,碳原子的个数为:2a=m,氢原子的个数为:6a=2n,即3a=n,氧原子的个数为:2b=2m+n,故选D。
20.(2025春•杭州校级月考)下列化学方程式书写正确的是( )
A.2Mg+O2↑2MgO
B.H2O2+MnO2=H2O+MnO2+O2
C.4Fe+3O2 2Fe2O3
D.4P+5O2 2P2O5
【答案】D
【解答】解:A.气体符号只能标注在生成物一侧,且方程式需要写等号,正确的化学方程式为2Mg+O22MgO,故错误;
B.在此反应中,二氧化锰是催化剂,属于反应条件,正确的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑,故错误;
C.铁丝在氧气中燃烧的产物是四氧化三铁,正确的化学方程式为3Fe+2O2 Fe3O4,故错误;
D.磷与氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷,该化学方程式书写完全正确,故正确;
故选:D。
21.(2025春•义乌市校级期中)下列对化学方程式:,表示的含义或说法正确的是( )
A.氢气加氯气在点燃的条件下等于氯化氢
B.参加反应的H2、Cl2和生成的HCl的分子个数比是1:1:2
C.2g氢气和35.5g氯气反应,会生成37.5g氯化氢
D.每1份质量的氢气和1份质量的氯气在点燃的条件下反应生成2份质量的氯化氢
【答案】B
【解答】解:A、该化学方程式表示氢气和氯气在点燃的条件下反应生成氯化氢,在化学方程式中,“+”读作“和”,故A错误;
B、根据化学方程式可知,参加反应的H2、Cl2和HCl的分子个数比为1:1:2,故B正确;
C、参加反应的氢气、氯气和生成氯化氢的质量比为:2:(35.5×2):(36.5×2)=2:71:73,即2g氢气和35.5g氯气反应,氢气有剩余,生成氯化氢的质量小于37.5g,故C错误;
D、每2份质量的氢气和71份质量的氯气在点燃的条件下反应生成73份质量的氯化氢,故D错误;
故选:B。
22.(2025秋•鄞州区校级月考)氢能是公认的清洁能源。21世纪,我国被公认为最有可能率先实现氢燃料电池和氢能汽车产业化的国家。氢燃料电池反应的化学方程式为:2H2+O22H2O,从方程式中获取的信息不正确的是( )
A.反应前后,元素的种类没有变化
B.在常温下氢气与氧气混合就可以发生反应
C.4g氢气与32g氧气完全反应,可以生成36g水
D.反应前后,氢原子和氧原子的数目都没有改变
【答案】B
【解答】解:A、化学反应前后,元素的种类没有变化,故选项说法正确。
B、该反应可读作:点燃条件下,氢气和氧气反应生成水,在常温下氢气与氧气混合不能发生反应,故选项说法错误。
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,则4g氢气与32g氧气完全反应,可以生成36g水,故选项说法正确。
D、该反应前后,氢原子和氧原子的数目都没有改变,故选项说法正确。
故选:B。
知识点七:化学方程式的计算
1.理论依据:化学方程式中各物质的质量比是固定的,可根据已知物质的质量求未知物质的质量。
2. 一般步骤
(1)设:设未知量(不带单位)。
例:设需要过氧化氢的质量为x。
(2)方:写出正确的化学方程式。
例:2H2O22H2O+O2↑
(3)关:写出相关物质的相对分子质量和已知量、未知量。
例:2H2O22H2O+O2↑
68 32
x 16kg
(4)列:列出比例式。
例:=
(5)求:求解未知量(带单位)。
例:x=×16 kg=34 kg
(6)答:简明写出答案。
例:理论上需要消耗过氧化氢的质量为 34 kg。
考点6:化学方程式计算
23.(2025春•婺城区校级月考)氯酸钾和二氧化锰的混合物18克置于干燥试管中,加热到质量不再减少为止,冷却后测得固体质量为13.2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?
(3)反应后剩余固体中氯化钾的质量分数?(结果保留0.1%)
【答案】(1)4.8g;
(2)12.25g;
(3)56.4%。
【解答】解:(1)根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变,由题中数据可知,能制得氧气的质量为:18g−13.2g=4.8g。
答:能制得氧气4.8g。
(2)设原混合物中氯酸钾的质量为x。
2KClO32KCl+3O2↑
245 96
x 4.8g
x=12.25g
答:原混合物中氯酸钾的质量为12.25g。
(3)设生成氯化钾的质量为y。
2KClO32KCl+3O2↑
149 96
y 4.8g
y=7.45g
则剩余固体中氯化钾的质量分数为:。
答:剩余固体中氯化钾的质量分数为56.4%。
故答案为:
(1)4.8g;
(2)12.25g;
(3)56.4%。
24.(2025春•杭州校级月考)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)1.6g;
(2)15.8g;
(3)4.08g。
【解答】解:(1)由质量守恒定律可知,制得氧气的质量为20g﹣18.4g=1.6g。
(2)设参加反应的KMnO4质量为x。
2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
316 32
x 1.6g
x=15.8g
(3)设参加反应的KClO3质量为y。
2KClO32KCl+3O2↑
245 96
y 1.6g
y≈4.08g,
答:(1)制得氧气的质量是1.6g;
(2)消耗了15.8g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4.08g氯酸钾。
25.“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。
【解答】解:(1)根据质量守恒定律,反应前后原子的种类和数目不变,由化学方程式4KO2+2H2O=4_+3O2↑可知,反应前有4个钾原子,10个氧原子,4个氢原子,反应后已知的有6个氧原子,则化学方程式待填处应填上的化学式为:KOH。
(2)设制得96克氧气需要KO2的质量为x。
4KO2+2H2O=4KOH+3O2↑
284 96
x 96g
x=284g
则至少需要含KO271%的制氧剂的质量为:284g÷71%=400g。
答:至少需要含KO271%的制氧剂的质量为400g。
故答案为:
(1)KOH;
(2)400g。
26.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%。
【解答】解:(1)根据图甲可知,t1时刻生成氧气的质量为:5g+1.5g﹣4.82g=1.68g;
(2)t3~t4时段剩余固体质量不变的原因是:氯酸钾已完全分解;
(3)设5g样品中含有氯酸钾的质量为x。
由图甲可知,氯酸钾完全分解生成的氧气质量m=5g+1.5g﹣4.58g=1.92g。
2KClO3 2KCl+3O2↑
245 96
x 1.92g
解得:x=4.9g
氯酸钾的质量分数:×100%═98%;
答:该样品中氯酸钾的纯度是98%。
故答案为:(1)1.68g;
(2)氯酸钾已完全分解;
(3)98%。
1.(2024秋•余姚市期中)关于化学方程式2H2+O22H2O,四位同学表达了如图所示的说法,其中错误的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解答】解:A、各物质的质量比是4:32:36=1:8:9,故A错误;
B、反应物氢气、氧气都是由一种物质组成的,属于单质,故B正确;
C、该反应属于化合反应,故C正确;
D、该反应遵循质量守恒定律,故D正确。
故选:A。
2.(2025秋•慈溪市校级月考)下列化学方程式书写正确的是( )
A.2KClO3=2KCl+3O2↑
B.H2SO4+Ca(OH)2=CaSO4+H2O
C.2Fe+6HCl=3FeCl3+3H2↑
D.Cu(NO3)2+2NaOH=Cu(OH)2↓+2NaNO3
【答案】D
【解答】解:A、氯酸钾在二氧化锰的催化作用下、在加热条件下生成氯化钾和氧气,正确的化学方程式为2KClO32KCl+3O2↑,故选项错误。
B、该化学方程式没有配平,正确的化学方程式为H2SO4+Ca(OH)2=CaSO4+2H2O,故选项错误。
C、铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,正确的化学方程式为Fe+2HCl=FeCl2+H2↑,故选项错误。
D.该化学方程式书写完全正确,故选项正确。
故选:D。
3.(2025春•台州校级期中)化学方程式是重要的化学用语。下列化学方程式书写正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解答】解:A、氯酸钾在二氧化锰的催化作用下、在加热条件下生成氯化钾和氧气,正确的化学方程式为,而不是点燃,故选项错误。
B、镁在氧气中燃烧生成氧化镁,氧化镁的化学式应为MgO,正确的化学方程式为,故选项错误。
C、铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁(Fe3O4),不是氧化铁(Fe2O3),正确的化学方程式为,故选项错误。
D、磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷,该化学方程式书写完全正确,故选项正确。
故选:D。
4.(2024秋•镇海区校级期中)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。
5.(2024秋•余姚市月考)二氧化氮是大气的污染物之一.煤燃烧会产生一部分二氧化氮气体,它会与空气中的氧气、水蒸气发生反应形成酸雨,NO2+O2+H2O═HNO3,配平后各物质的化学计量数分别是( )
A.1,1,1,2 B.2,1,1,2 C.4,1,2,4 D.6,2,3,6
【答案】C
【解答】解:本题可利用“定一法”进行配平,把HNO3的化学计量数定为1,则NO2、O2、H2O前面的化学计量数分别为:1、、,同时扩大4倍,则NO2、O2、H2O、HNO3前面的化学计量数分别为4、1、2、4。
故选:C。
6.(2025秋•宁波校级期中)从2H2+O22H2O中获取的信息错误的是( )
A.在反应前后,元素的种类没有变化
B.在常温下氢气与氧气混合就可以发生反应
C.4g氢气与32g氧气完全反应,可以生成36g水
D.在反应前后,氢原子和氧原子的数目都没有改变
【答案】B
【解答】解:A、反应前氢气和氧气中含有有氢元素和氧元素,反应后水中含有氢元素和氧元素,故A正确;
B、从以上方程式中可知氢气与氧气在点燃的条件下才能反应,故B错误;
C、从以上方程式中可知,每4份质量的氢气和32份质量的氧气完全反应可以生成36份质量的水,故C正确;
D、从以上方程式中可知,反应前氢原子有4个,氧气有2个,反应后氢原子有4个,氧原子又2个,故D正确;
故选:B。
7.实验室常用加热高锰酸钾固体制取氧气,化学方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑,现对一定量的高锰酸钾固体进行加热,加热过程中涉及的相关量随反应时间变化的图象正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解答】解:A、加热高锰酸钾放出氧气,混合物物的质量减少,当反应完,固体质量不再变化,故错误;
B、加热高锰酸钾放出氧气,刚开始没有氧气,当高锰酸钾完全分解时不再生成氧气。故错误;
C、加热高锰酸钾放出氧气,锰元素的质量不变,刚开始,锰元素的质量分数不为零,故错误;
D、加热高锰酸钾放出氧气,固体中氧元素质量减少,固体中氧元素质量分数减少,当高锰酸钾完全分解时不再变化,故正确。
故选:D。
8.(2025春•婺城区校级月考)哈47中学化学小组的同学在实验室用红磷燃烧实验验证质量守恒定律(部分实验装置如图所示),锥形瓶底部有一层细沙和足量红磷,锥形瓶口的橡胶塞上安装一根玻璃管,其上端系牢一个小气球。将胶塞上的玻璃管放在酒精灯火焰上灼烧至红热,迅速用橡胶塞将锥形瓶塞紧,并将红磷引燃。红磷从燃烧到熄灭,最后装置冷却至室温的过程中,下列曲线中能正确反映对应变化关系的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解答】解:A、红磷燃烧生成五氧化二磷,二者均为固体,增加了参加反应氧气的质量,装置内固体的质量应增大,错误;
B、红磷燃烧放热且消耗氧气,温度升高会使气体体积增大,所以装置内气体体积先增大后减小,最终略小于初始体积,正确;
C、空气中含有氮气、氧气、二氧化碳等气体,红磷燃烧只消耗装置内的氧气,所以气体分子数不会降为0,错误;
D、红磷燃烧放热且消耗氧气,温度升高会使气体压强增大,所以装置内气体压强先增大后减小,最终略小于初始压强,错误;
故选:B。
9.(2025春•钱塘区校级期末)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
【解答】解: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,天平都保持平衡,故A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,能用质量守恒定律解释,故B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,故C正确;
D、如果在燃着的镁条上方罩上罩,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,故生成物质量大于参加反应的镁条的质量,故D错误;
故选:D。
10.(2025秋•慈溪市期中)将一定量的木炭和氧气置于一个封闭的容器中灼烧点燃,测得反应前后各物质质量如表:下列判断正确的是( )
物质
木炭
氧气
二氧化碳
X
反应前质量/g
2.4
4.8
0
0
反应后质量/g
0
0
4.4
a
A.表中a的值为2.8
B.该反应不遵守质量守恒定律
C.X是该反应的催化剂
D.无论如何改变氧气的起始量,均有X生成
【答案】A
【解答】解:A、根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变,由表中数据可知,a=2.4+4.8﹣4.4=2.8,故选项符合题意。
B、所有化学反应都遵守质量守恒定律,该反应是化学反应,也遵守质量守恒定律,故选项不符合题意。
C、由A的计算可知,反应后X的质量增大,则X是该反应的生成物而不是催化剂,故选项不符合题意。
D、碳充分燃烧时生成二氧化碳,不充分燃烧生成一氧化碳,则X是一氧化碳,当氧气充足时不会有一氧化碳生成,故选项不符合题意。
故选:A。
11.(2025•宁海县校级模拟)将苯(C6H6)和氧气置于一个完全密闭的容器中引燃,反应生成二氧化碳、水和X.已知反应前后各物质的质量如下:
物质
苯
氧气
二氧化碳
水
X
反应前的质量/g
3.9
9.6
0
0
0
反应后的质量/g
0
0
6.6
2.7
m
则下列有关说法正确的是( )
A.m等于4.0
B.X由碳、氧两种元素组成
C.X由碳、氢两种元素组成
D.生成物中二氧化碳和水的分子个数比为3:1
【答案】B
【解答】解:根据质量守恒定律,生成X的质量为:3.9g+9.6g﹣6.6g﹣2.7g=4.2g,
反应前各元素的质量:
3.9g苯中碳元素的质量为:3.9g100%=3.6g,氢元素质量为:3.9g﹣3.6g=0.3g,氧气中氧元素的质量为9.6g;
反应后各元素的质量
6.6g二氧化碳中碳元素的质量为:6.6g100%=1.8g,氧元素的质量为:6.6g﹣1.8g=4.8g,
2.7g水中氢元素的质量为:2.7g100%=0.3g,氧元素质量为:2.7g﹣0.3g=2.4g,
观察发现,苯中碳元素的质量大于二氧化碳中碳元素的质量,氧气中氧元素的质量大于二氧化碳和水中的氧元素质量和,苯中氢元素的质量等于水中氢元素的质量,因此判断X中有碳元素和氧元素。
二氧化碳和水的分子个数比为:1:1,
由计算可知,表中m的值为4.2,生成的二氧化碳和水的分子个数比为1:1,物质X由碳、氧元素组成;
因为苯中的氢元素和生成的水中的氢元素质量相等,所以X中不含有氢元素,由分析可知,C选项的判断不正确。
故选:B。
12.(2025春•鹿城区校级月考)密闭容器内有甲、乙、丙、丁四种物质,在一定条件下发生某一化学反应,反应前后各物质质量如图所示。下列说法不正确的是( )
A.该反应属于分解反应
B.丙可能为该反应的催化剂
C.反应前后乙和丁的质量变化之比为3:2
D.乙可能是单质
【答案】D
【解答】解:A、该反应是乙在一定条件下反应生成甲和丁,符合一变多的特点,属于分解反应,故选项说法正确。
B、反应前后丙的质量不变,则丙可能是该反应的催化剂,也可能是杂质,故选项说法正确。
C、反应前后乙和丁的质量变化之比为(20g﹣8g):(16g﹣8g)=3:2,故选项说法正确。
D、该反应是乙在一定条件下反应生成甲和丁,属于分解反应,乙是分解反应的反应物,不可能是单质,故选项说法不正确。
故选:D。
13.(2022春•上城区校级月考)配平下列化学方程式
4 Al+ 3 MnO2═ 3 Mn+ 2 Al2O3
4 NH3+ 5 O2═ 4 NO+ 6 H2O
【答案】(1)4;3;3;2;
(2)4;5;4;6.
【解答】解:(1)利用最小公倍数法进行配平,以氧原子作为配平的起点,MnO2、Al2O3前面的化学计量数分别为3、2,最后调整Al、Mn前面的化学计量数为4、3。
(2)本题可利用“定一法”进行配平,把NH3的化学计量数定为1,则O2、NO、H2O前面的化学计量数分别为、1、,同时扩大4倍,则NH3、O2、NO、H2O前面的化学计量数分别为4、5、4、6。
故答案为:
(1)4;3;3;2;
(2)4;5;4;6
14.配平下列化学方程式:
(1) 2 Na+ 2 H2O═ 2 NaOH+ 1 H2↑
(2) 1 Fe2O3+ 6 HCl═ 2 FeCl3+ 3 H2O
(3)CH4+ 2 O2 2 H2O+ 1 CO2
(4) 1 Fe2O3+ 3 CO 2 Fe+ 3 CO2
【答案】(1)2;2;2;1;
(2)1;6;2;3;
(3)1;2;2;1;
(4)1;3;2;3.
【解答】解:(1)用观察法,1个水可以生成2个氢氧化钠,氢氧化钠前的系数为2,则钠前的系数为2,氢气前的系数为1,最后配平水前的系数为2,故答案为:2;2;2;1;
(2)用最小公倍数法,以铁作为配平起点,氧化铁前的系数为1,氯化铁前系数为2,求得氯化氢前的系数为6,最后配平水前的系数为3,故答案为:1;6;2;3;
(3)用定一法,定甲烷前的系数为1,则水前的系数为2,二氧化碳前的系数为1,最后配平氧气前的系数为2,故答案为:1;2;2;1;
(4)用观察法,1个氧化铁需要3个一氧化碳生成3个二氧化碳,最后配平铁前系数为2,故答案为:1;3;2;3.
15.(2025春•舟山期末)某校科学小组同学想通过实验验证质量守恒定律。
【实验思路】先确认发生的是“物理变化”还是“化学变化”,再比较变化中反应物的质量总和和生成物的质量总和是否相等。
(1)如图甲的实验方案 不能 (填“能”或“不能”)用来验证质量守恒定律。
小组同学又设计了图乙的方案:
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,观察天平是否平衡。
【交流反思】
(2)该实验中,必须待反应结束并冷却后再称量的目的是 防止冷却前气球处于膨胀状态,空气对气球产生的浮力影响实验结果 。
(3)要确认是否发生了化学变化,有同学认为气球膨胀这一现象就足以作为发生化学变化的证据,你是否同意,并说明理由: 否,浓硫酸溶于水放热,不是化学变化,但也能使气球膨胀 。
(4)反应结束后,若有部分白磷未参与反应,依然能得出正确结论。请根据图丙的思维模型,推理解释:因为实验测得反应前后装置内物质总质量相等,且反应前后 未参加反应的物质 质量不变,所以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。
【答案】(1)不能。
(2)防止冷却前气球处于膨胀状态,空气对气球产生的浮力影响实验结果。
(3)否,浓硫酸溶于水放热,不是化学变化,但也能使气球膨胀。
(4)未参加反应的物质。
【解答】解:(1)如图甲的实验方案不能用来验证质量守恒定律,是因为酒精和水混合发生的是物理变化。
故答案为:不能。
(2)该实验中,必须待反应结束并冷却后再称量的目的是防止冷却前气球处于膨胀状态,空气对气球产生的浮力影响实验结果。
故答案为:防止冷却前气球处于膨胀状态,空气对气球产生的浮力影响实验结果。
(3)气球膨胀这一现象不能作为发生化学变化的证据,是因为浓硫酸溶于水放热,不是化学变化,但也能使气球膨胀。
故答案为:否,浓硫酸溶于水放热,不是化学变化,但也能使气球膨胀。
(4)反应结束后,若有部分白磷未参与反应,依然能得出正确结论。请根据图丙的思维模型,推理解释:因为实验测得反应前后装置内物质总质量相等,且反应前后未参加反应的物质质量不变,所以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:未参加反应的物质。
16.(2025春•杭州期中)小成进行如图所示实验来验证质量守恒定律。在实验中用电子天平和量筒准确测量出表中m1、m2、m3、m4和V(实验中操作正确,O2的密度为ρg/cm3)
测量对象
测量结果
MnO2
m1
KClO3
m2
试管
m3
试管+加热后剩余固体
m4
量筒内收集气体的体积
V
(1)装置中试管口略向下倾斜的原因是 防止冷凝水倒流炸裂试管 。
(2)根据质量守恒定律,m1、m2、m3、m4、V和p之间应存在的等量关系为 m1+m2+m3=m4+pV 。
(3)若小成根据数据计算所得结果与质量守恒定律不符。造成这一实验结果的原因分析正确的是 BC (填字母)。
A.试管中氯酸钾没有完全分解
B.导管口连续均匀冒气泡时才收集气体
C.导气管没有伸入量筒底部,部分氧气溶解于水
D.停止加热后,调节量筒内外液面相平再读数
(4)实验结束后,小成在拆卸装置时闻到刺激性气味,小成说:氧气是无色无味的,有刺激性气味的气体会不会是二氧化硫?小观认为不可能。他的理由是: 反应物中不含有硫元素,不能生成二氧化硫 。
【答案】(1)防止冷凝水倒流炸裂试管;
(2)m1+m2+m3=m4+pV;
(3)BC;
(4)反应物中不含有硫元素,不能生成二氧化硫。
【解答】解:(1)装置中试管口略向下倾斜的原因是防止冷凝水倒流炸裂试管。故答案为:防止冷凝水倒流炸裂试管;
(2)根据质量守恒定律,反应前各物质的质量总和等于反应后各物质质量总和,因此m1+m2+m3=m4+pV。故答案为:m1+m2+m3=m4+pV;
(3)A.试管中氯酸钾没有完全分解,不影响验证质量守恒定律,故选项不符合题意;
B.导管口连续且均匀冒气泡时开始收集气体,导致部分气体没有排入量筒,不能验证质量守恒定律,故选项符合题意;
C.氧气不易溶于水,密度比水小,导气管没有伸入量筒底部,增大了氧气的溶解,所以偏差比较明显,影响验证质量守恒定律,故选项符合题意;
D.停止加热后,调节量筒内外液面相平再读数,操作正确,不影响验证质量守恒定律,故选项不符合题意。
故选:BC;
(4)实验结束后,小成在拆卸装置时闻到刺激性气味,小成说:氧气是无色无味的,有刺激性气味的气体会不会是二氧化硫?小观认为不可能,他的理由是反应物中不含
有硫元素,不能生成二氧化硫。故答案为:反应物中不含有硫元素,不能生成二氧化硫。
17.(2025春•义乌市校级月考)小茗同学用氯酸钾和二氧化锰混合共热制取氧气,他共取了34.5g氯酸钾和二氧化锰的混合物,充分反应后,冷却,称得剩余固体质量为24.9g。求:
(1)生成氧气的质量。
(2)原混合物中氯酸钾的质量。
(3)原混合物中二氧化锰的质量分数。(精确到0.1%)
【答案】(1)9.6g;
(2)24.5克;
(3)29.0%。
【解答】解:(1)由质量守恒定律可知,生成氧气的质量为34.5g−24.9g=9.6g。
(2)设原混合物中氯酸钾的质量为x。
2KClO32KCl+3O2↑
245 96
x 9.6g
解得:x=24.5g
(3)原混合物中二氧化锰的质量=34.5g﹣24.5g = 10g。
二氧化锰的质量分数。
答:(1)生成氧气的质量9.6g。
(2)原混合物中氯酸钾的质量为24.5克。
(3)原混合物中二氧化锰的质量分数为29.0%。
【培优练】
18.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
【解答】解:题中所给炭粉和氧气的质量之比为:.而,所以结合数轴的中的信息可以知道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后的产物为二氧化碳和一氧化碳,分析所给选项可以知道选项C是正确的。
故选:C。
19.(2025•宁波自主招生)在化学反应A+2B=C+2D中,已知C和D的相对分子质量之比是22:9,当6.4gB与足量A完全反应后,生成3.6gD。则在此反应中,B和C的质量比是( )
A.8:11 B.2:11 C.16:11 D.16:9
【答案】C
【解答】解:设生成C的质量为x。
A+2B=C+2D
22 2×9
x 3.6g
x=4.4g
则生成C的质量为4.4g,所以在此反应中B和C的质量比是6.4g:4.4g=16:11。
故选:C。
20.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)
【解答】解:(1)由于氯酸钾分解要达到一定的温度,t0~t1 时段固体质量不变,是因为温度没有达到分解的温度;
(2)由质量守恒定律可得,t4 时,制得氧气质量是:15.0g﹣10.2g=4.8g
(3)设原固体混合物中氯酸钾的质量为x
2KClO32KCl+3O2↑。
245 96
x 4.8g
解得:x=12.25g
由于二氧化锰是该反应的催化剂,质量不变,所以t5时MnO2的质量为则二氧化锰的质量为15.0g﹣12.25g=2.75g。
(4)由上述计算可知,固体中开始氧元素的质量为4.8g+2.75g×≈5.8g,结束时固体中只有2.75g×≈1g。在图乙中画出固体中氧元素质量在 t0~t5 时段的变化曲线如下图:
故答案为:(1)温度没有达到氯酸钾分解的温度;
(2)4.8。
(3)2.75g;
(4)
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1.3 化学反应中物质质量的关系
知识点一: 用质量守恒定律解释现象
1. 能用质量守恒定律解释的现象:发生的一切化学反应。特别注意物理变化不能用质量守恒定律解释。
2.用质量守恒定律解释现象的步骤:
(1)先判断是否是化学变化,不是化学变化则不能解释;
(2)找准全部反应物和生成物;
①找出参与反应的物质(反应物)及反应后新生成的物质(生成物),并明确其状态。
②若物质在空气中燃烧,一般情况下是物质与空气中的氧气发生反应,故反应物要加上氧气。
如:红磷燃烧的反应物是磷和氧气,生成物是五氧化二磷。
3、理解:五个不变,两个一定改变,一个可能改变:
(3)依据质量守恒定律分析化学反应前后物质的质量关系;
①重点强调参加化学反应的各物质质量总和等于生成物的质量总和。
②生成物如果是气体且逸散到空气中,也需计算在内;
③仅计算实际参加反应的物质或反应生成的,不包括未反应的物质、杂质和不是该反应生成的物质。
考点1:质量守恒定律解释现象
1.(2025春•新昌县期末)下列观点正确的是( )
A.水结冰体积变大,质量不变,符合质量守恒定律
B.5g蔗糖溶于95g水中,总质量为100g,符合质量守恒定律
C.二氧化碳气体变成“干冰”后质量保持不变,符合质量守恒定律
D.镁条在氧气中燃烧,生成物的质量比镁条的质量大,该反应遵守质量守恒定律
2.(2025春•上城区期末)红旗H5汽车采用新型氢能源技术,让氢气和氧气发生电化学反应产生电能驱动电机,续航里程可达520公里。在新型氢能源技术研究中关于质量守恒定律的理解,正确的是( )
A.液态氢气储罐在低温加压后质量不变,符合质量守恒定律
B.燃料电池中氢氧反应的原子种类和数量不发生改变
C.航天器镁合金外壳氧化后质量增加,违背质量守恒定律
D.2kg氢气与8kg氧气点燃后充分反应生成10kg水
3.(2025秋•宁海县月考)化学反应前后,给出下列各项:①原子数目;②分子数目;③元素种类;④物质的总质量;⑤物质种类;⑥原子种类。其中没有变化的是( )
A.②③⑤⑥ B.①③⑤⑥ C.②③④⑥ D.①③④⑥
知识点二:质量守恒定律探究实验
1. 实验探究质量守恒定律时,貌似反应前后质量“不守恒”现象的解释:
(1)反应在敞口容器中进行,且反应过程中有空气中的气体参加进入反应体系,或者有气体生成逸出反应体系,从而导致反应后体系总质量变大或变小。故有气体参加或生成的一定要记得加上气体的质量,用实验验证质量守恒定律时,有气体参加或生成的化学反应一定要在密闭容器中进行。
(2)反应产生的生成物可能未全部收集。如镁条燃烧,生成的氧化镁有一部分以白烟的形式逸散到空气中去,还有一部分附着在坩埚钳上。
2. 能够用来验证质量守恒定律的化学反应:
(1)反应无气体参与/生成 —— 敞口容器即可
(2)反应有气体参与/有气体生成 —— 必须密闭容器
①有气体生成的反应
例:过氧化氢分解、高锰酸钾受热分解、大理石 + 稀盐酸(产生 CO₂)
②有气体参加的反应
例:红磷燃烧(消耗 O₂)、木炭燃烧
考点2:质量守恒定律探究实验
4.(2025春•衢州期末)质量守恒定律是自然界基本的规律之一。用如图所示装置验证质量守恒定律,下列说法正确的是( )
A.实验所用白磷需足量
B.灼热的玻璃管点燃白磷后需立即塞紧瓶塞
C.反应结束后立即放在天平上重新称量
D.只将白磷换成硫也可验证质量守恒定律
5.(2025春•上城区校级期中)小明利用如图1装置,称量了白磷被引燃前后整个装置的总质量,验证了质量守恒定律。
(1)该实验需不需要白磷过量? (填“需要”或“不需要”)。
(2)图中,锥形瓶种固态物质的质量m随时间t的变化关系正确的是 。
A. B. C. D.
(3)实验过程中,可观察到气球体积变化情况是 。
6.(2025春•临平区期末)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)小明建构了以下图甲的模型,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,小明参照教材中的实验继续深入探究。在白磷燃烧前后质量测定实验中(如图),气球的作用有 (写一点即可)。
(4)小明认为,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。你认为小明同学得出该错误结论的原因是 。
7.(2025春•婺城区校级月考)在学习“质量守恒定律”时,某同学查阅到以下材料:
(1)波义耳实验中金属灰比原金属质量增加了,从你所懂得的“质量守恒定律”的知识进行解释 。
(2)质量守恒定律的发现过程,带给我们的启示有 (填序号)。
A.要善于总结前人的成果和经验
B.定量方法是科学研究的重要方法
C.实验的成功与否,只取决于试剂的选择
(3)受科学家研究的启发,某同学参照教材中的实验继续深入探究。在白磷燃烧前后质量测定实验中(如图),气球的作用有 (写一点即可)。
(4)该同学认为,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。你认为该同学的结论是否正确,并说明理由 。
8.(2025•杭州模拟)小保利用镁条验证质量守恒定律,进行如下实验。
(1)镁条在空气中燃烧发生反应的化学方程式为(只考虑氧气参加反应) 。
(2)小保推测镁带在空气中完全燃烧后其固体质量变化可用图一表示,则:M2与M1质量差表示的是
。
(3)小保按以下步骤进行实验:
步骤Ⅰ:取一根用砂纸打磨干净的镁条和一个石棉网,一起放在托盘天平上称量,质量为M1。
步骤Ⅱ:在石棉网上方将镁条点燃,镁条剧烈燃烧,发出耀眼的白光,放出热量,产生白烟,石棉网上有白色固体,如图二所示。
步骤Ⅲ:镁条完全燃烧后将白色固体与石棉网同一起放在托盘天平上称量,质量为M2。
对比实验结果。小保发现M1=M2,请用质量守恒定律解释M1=M2的原因
。
(4)在镁条燃烧过程中,产生白烟的质量与石棉网上白色固体的质量比为 。
9.(2025春•台州期末)某兴趣小组利用如图装置加热高锰酸钾来验证“质量守恒定律”。实验步骤如下:
①检查装置的气密性。
②将适量高锰酸钾装入试管,在试管口放一团棉花,测出试管、棉花与试剂的总质量为m1。
③加热使之充分反应后,测得生成气体的体积为V。
④再次测量?。
⑤通过计算验证“质量守恒定律”。
已知常温常压下氧气的密度为ρ。请回答:
(1)步骤④中“?”的内容是 。
(2)加热高锰酸钾时,发现试管破裂,可能的原因是 。
(3)为了准确测量生成的气体体积,应选择的收集装置是 。
(4)实验所得数据与质量守恒定律不相符,造成这一结果的原因可能是 。
A.高锰酸钾不纯
B.高锰酸钾没有完全分解
C.高锰酸钾被气流带到水槽中
D.等出现连续均匀的气泡后开始收集气体
知识点三:用质量守恒定律定性判断物质的种类或组成元素
1. 依据:化学反应前后元素的种类守恒;
2. 判断反应物或生成物的种类:
(1)两种情况:依据反应物判断生成物的种类,或依据生成物判断反应物的种类;
(2)判断步骤:
①确定所有反应物(或生成物)的种类;
②分析反应物(或生成物)中的元素种类;
③依据质量守恒定律,反应前后元素的种类不变,推知生成物(或反应物)中元素种类;
④根据已知的生成物(或反应物)中元素种类,推测未知生成物(或反应物)中元素种类,结合题目情境判断生成物(或反应物)的种类。
(3)典例:过氧化钙CaO2是一种鱼池增氧剂,它能与水反应生成氧气,推测过氧化钙与水反应后的另一种生成物为_______。
分析:过氧化钙和水中含有钙元素、氧元素和氢元素,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类守恒,生成物之一的氧气含有氧元素,则另一种生成物一定含有钙元素和氢元素,可能含有氧元素,符合条件的只有氢氧化钙,故另一种生成物是氢氧化钙。
3. 判断反应物或生成物的组成元素
(1)生成物中的元素种类不能超过反应物中元素种类,反应物中没有的元素生成物中不可能有;
(2)根据燃烧产物推知反应物中的元素
如:燃烧法确定有机物的组成元素
①燃烧生成二氧化碳,一定含有碳元素;
②燃烧生成水,一定含有氢元素;
③燃烧生成二氧化硫,一定含有硫元素;
注意:燃烧需氧气参与,产物中的氧元素可能来自空气中的氧气,故不能直接根据产物含氧元素推断原物质含氧元素,氧元素的判断需要进行定量计算。
(3)根据反应物中的元素推知燃烧产物
①反应物中含有碳元素,燃烧一定生成二氧化碳(或一氧化碳)
②反应物中含有氢元素,燃烧一定生成水
③反应物中含有硫元素,燃烧一定生成二氧化硫
③反应物中含有氮元素,燃烧一定生成二氧化氮(或其他氮的氧化物)
知识点四:用质量守恒定律定量计算物质的组成元素或化学式
1. 燃烧法测定有机物的组成中氧元素的判断:
当有机物燃烧,产物只有CO₂和H₂O时,
①碳、氢元素质量总和小于原有机物的质量,推知有机物中含氧元素。
或:生成物中氧元素质量之和大于参加反应的氧气质量,推知有机物中含氧元素。
②碳、氢元素质量总和等于原物质质量,推知有机物中不含氧元素。
或:生成物中氧元素质量之和等于参加反应的氧气质量,推知有机物中不含氧元素。
2. 计算推导物质的化学式
步骤:
①通过定性判断或定量计算明确物质中的元素种类;
②求算物质中各元素的原子个数比,原子个数比等于元素质量除以相对原子质量之比;
③根据原子个数比写出化学式。
考点3:质量守恒定律推断物质组成
10.(2025•普陀区二模)如图,将内壁蘸有澄清石灰水的小烧杯罩在燃烧的甲烷火焰上方,能证明甲烷中有碳元素的现象是( )
A.澄清石灰水变浑浊 B.发出淡蓝色火焰
C.产生大量的热量 D.烧杯内壁有水珠生成
11.(2025春•婺城区校级月考)某化合物完全燃烧,需要4.8g氧气,同时生成4.4g二氧化碳和2.7g水,则该化合物( )
A.含有碳、氢、氧三种元素
B.只含碳、氧两种元素
C.只含碳、氢两种元素
D.无法确定
12. 某有机物2.16g,在氧气中充分燃烧,生成2.16g水和5.28g二氧化碳。则该物质中一定含有___元素,该物质的化学式为_____。
知识点五、密闭容器中反应的图表数据分析
1.密闭容器中发生的反应,常见题型有:饼形图、柱状图、表格图、折线图等。
2.发生在密闭容器中的反应,反应前后物质的总质量相等。反应后质量增加的是生成物,质量减小的是反应物,质量不变的可能是催化剂,也可能是与该反应无关的其他物质。
3.解题步骤:
①根据反应前后质量增减判断出反应物和生成物,写出反应的表达式(或用甲、乙、丙、丁等代表物质);
②将反应物和生成物的质量按照化学方程式计算的形式写在表达式中相应物质的下面;
③计算物质的质量比、相对分子质量、化学计量数等,同时判断反应类型、催化剂等。
各物质的质量比 = 实际变化质量之比 = (相对分子质量×化学计量数)之比。
各物质的化学计量数之比 = (实际变化质量÷相对分子质量)之比。
考点4:密闭容器中反应的图表数据分析
13.(2025秋•浙江期中)如图所示为甲、乙、丙三种物质在密闭容器中反应前后的质量变化,下列说法正确的是( )
A.x等于8
B.甲是该反应的反应物
C.该反应是置换反应
D.该反应可表示为:甲+乙→丙
14.(2024秋•余姚市期末)科学家最近开发出了一种捕获二氧化碳并将其转化为甲烷的创新方法,如图所示是该反应的微观示意图,下列说法中不正确的是( )
A.镍催化剂在反应前后质量不变
B.反应物和生成物中都有有机物
C.反应前后原子种类和原子个数均不变
D.参加反应的CO2和H2的分子个数比为1:4
15.(2025春•上城区校级期中)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.(2025秋•慈溪市校级月考)在一个密闭容器中放入X、Y、Z、W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。则关于此反应的认识错误的是( )
物质
X
Y
Z
W
反应前的质量/g
21
7
3
36
反应后的质量/g。
待测
35
3
12
A.物质Z可能是该反应的催化剂
B.待测物质的值为17
C.该反应是分解反应
D.反应中X、W的质量比为1:6
17.(2025•鄞州区一模)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
知识点六:化学方程式的书写
1. 定义
用化学式来表示化学反应的式子,如:
C+O2CO2
2H2O22H2O+O2↑
2. 意义与读法
C+O2CO2
角度
意义
读法
定性角度
表示反应物、生成物和反应条件
碳与氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳
定量角度(质量比)
表示反应物与生成物的质量比(12:32:44)
每 12 份质量的碳与 32 份质量的氧气完全反应,生成 44 份质量的二氧化碳
微观角度(粒子数比)
表示反应物与生成物的粒子个数比(1:1:1)
每 1 个碳原子与 1 个氧分子反应,生成 1 个二氧化碳分子
3. 书写规则
(1)以客观事实为依据:不能臆造不存在的物质或反应。
(2)遵守质量守恒定律:化学方程式两边原子的种类和数目必须相等(配平)。
(3)注明反应条件与状态:
①反应条件(如点燃、加热、催化剂等)写在等号上方或下方。
②生成物状态:气体标注 “↑”(反应物无气体时),沉淀标注 “↓”(反应物无固体时)。
4. 书写步骤
(1)写:写出反应物和生成物的化学式,中间用短线连接。
例:Al+O2−Al2O3
(2)配:配平化学方程式,使两边原子数目相等(常用最小公倍数法、奇数配偶法等)。
例:4Al+3O2−2Al2O3
(3)标:注明反应条件和生成物状态,短线改等号。
例:4Al+3 O22Al2O3
(4)查:检查化学式、配平、条件和标注是否正确。
5. 配平方法
(1)最小公倍数法:选择出现次数较多且原子个数相差较大的原子,求其最小公倍数,确定化学计量数(如磷燃烧的配平)。
(2)奇数配偶法:将出现次数最多且原子个数为奇数的化学式前配 2,再依次配平其他物质(如FeS2+O2→Fe2O3+SO2的配平)。
(3)观察法:从组成最复杂的物质入手,观察原子守恒关系配平(如CO+Fe2O3→Fe+CO2的配平)。
(4)定一法:将最复杂物质的化学计量数定为 1,再依次配平其他物质(如CH3OH+O2→CO2+H2O的配平)。
考点5:化学方程式的书写、配平及意义
18.(2025秋•慈溪市校级月考)配平方程式:
C2H2+ O2 CO2+ H2O
Fe2O3+ CO CO2+ Fe.
19.在化学方程式aC2H6+bO2mCO2+nH2O中,各化学式计量数之间的关系正确的是( )
A.2m=a B.m=a C.3n=a D.2b=2m+n
20.(2025春•杭州校级月考)下列化学方程式书写正确的是( )
A.2Mg+O2↑2MgO
B.H2O2+MnO2=H2O+MnO2+O2
C.4Fe+3O2 2Fe2O3
D.4P+5O2 2P2O5
21.(2025春•义乌市校级期中)下列对化学方程式:,表示的含义或说法正确的是( )
A.氢气加氯气在点燃的条件下等于氯化氢
B.参加反应的H2、Cl2和生成的HCl的分子个数比是1:1:2
C.2g氢气和35.5g氯气反应,会生成37.5g氯化氢
D.每1份质量的氢气和1份质量的氯气在点燃的条件下反应生成2份质量的氯化氢
22.(2025秋•鄞州区校级月考)氢能是公认的清洁能源。21世纪,我国被公认为最有可能率先实现氢燃料电池和氢能汽车产业化的国家。氢燃料电池反应的化学方程式为:2H2+O22H2O,从方程式中获取的信息不正确的是( )
A.反应前后,元素的种类没有变化
B.在常温下氢气与氧气混合就可以发生反应
C.4g氢气与32g氧气完全反应,可以生成36g水
D.反应前后,氢原子和氧原子的数目都没有改变
知识点七:化学方程式的计算
1.理论依据:化学方程式中各物质的质量比是固定的,可根据已知物质的质量求未知物质的质量。
2. 一般步骤
(1)设:设未知量(不带单位)。
例:设需要过氧化氢的质量为x。
(2)方:写出正确的化学方程式。
例:2H2O22H2O+O2↑
(3)关:写出相关物质的相对分子质量和已知量、未知量。
例:2H2O22H2O+O2↑
68 32
x 16kg
(4)列:列出比例式。
例:=
(5)求:求解未知量(带单位)。
例:x=×16 kg=34 kg
(6)答:简明写出答案。
例:理论上需要消耗过氧化氢的质量为 34 kg。
考点6:化学方程式计算
23.(2025春•婺城区校级月考)氯酸钾和二氧化锰的混合物18克置于干燥试管中,加热到质量不再减少为止,冷却后测得固体质量为13.2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?
(3)反应后剩余固体中氯化钾的质量分数?(结果保留0.1%)
24.(2025春•杭州校级月考)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)
25.“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?
26.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。
1.(2024秋•余姚市期中)关于化学方程式2H2+O22H2O,四位同学表达了如图所示的说法,其中错误的是( )
A. B.
C. D.
2.(2025秋•慈溪市校级月考)下列化学方程式书写正确的是( )
A.2KClO3=2KCl+3O2↑
B.H2SO4+Ca(OH)2=CaSO4+H2O
C.2Fe+6HCl=3FeCl3+3H2↑
D.Cu(NO3)2+2NaOH=Cu(OH)2↓+2NaNO3
3.(2025春•台州校级期中)化学方程式是重要的化学用语。下列化学方程式书写正确的是( )
A.
B.
C.
D.
4.(2024秋•镇海区校级期中)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
5.(2024秋•余姚市月考)二氧化氮是大气的污染物之一.煤燃烧会产生一部分二氧化氮气体,它会与空气中的氧气、水蒸气发生反应形成酸雨,NO2+O2+H2O═HNO3,配平后各物质的化学计量数分别是( )
A.1,1,1,2 B.2,1,1,2 C.4,1,2,4 D.6,2,3,6
6.(2025秋•宁波校级期中)从2H2+O22H2O中获取的信息错误的是( )
A.在反应前后,元素的种类没有变化
B.在常温下氢气与氧气混合就可以发生反应
C.4g氢气与32g氧气完全反应,可以生成36g水
D.在反应前后,氢原子和氧原子的数目都没有改变
7.实验室常用加热高锰酸钾固体制取氧气,化学方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑,现对一定量的高锰酸钾固体进行加热,加热过程中涉及的相关量随反应时间变化的图象正确的是( )
A. B.
C. D.
8.(2025春•婺城区校级月考)哈47中学化学小组的同学在实验室用红磷燃烧实验验证质量守恒定律(部分实验装置如图所示),锥形瓶底部有一层细沙和足量红磷,锥形瓶口的橡胶塞上安装一根玻璃管,其上端系牢一个小气球。将胶塞上的玻璃管放在酒精灯火焰上灼烧至红热,迅速用橡胶塞将锥形瓶塞紧,并将红磷引燃。红磷从燃烧到熄灭,最后装置冷却至室温的过程中,下列曲线中能正确反映对应变化关系的是( )
A. B.
C. D.
9.(2025春•钱塘区校级期末)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
10.(2025秋•慈溪市期中)将一定量的木炭和氧气置于一个封闭的容器中灼烧点燃,测得反应前后各物质质量如表:下列判断正确的是( )
物质
木炭
氧气
二氧化碳
X
反应前质量/g
2.4
4.8
0
0
反应后质量/g
0
0
4.4
a
A.表中a的值为2.8
B.该反应不遵守质量守恒定律
C.X是该反应的催化剂
D.无论如何改变氧气的起始量,均有X生成
11.(2025•宁海县校级模拟)将苯(C6H6)和氧气置于一个完全密闭的容器中引燃,反应生成二氧化碳、水和X.已知反应前后各物质的质量如下:
物质
苯
氧气
二氧化碳
水
X
反应前的质量/g
3.9
9.6
0
0
0
反应后的质量/g
0
0
6.6
2.7
m
则下列有关说法正确的是( )
A.m等于4.0
B.X由碳、氧两种元素组成
C.X由碳、氢两种元素组成
D.生成物中二氧化碳和水的分子个数比为3:1
12.(2025春•鹿城区校级月考)密闭容器内有甲、乙、丙、丁四种物质,在一定条件下发生某一化学反应,反应前后各物质质量如图所示。下列说法不正确的是( )
A.该反应属于分解反应
B.丙可能为该反应的催化剂
C.反应前后乙和丁的质量变化之比为3:2
D.乙可能是单质
13.(2022春•上城区校级月考)配平下列化学方程式
Al+ MnO2═ Mn+ Al2O3
NH3+ O2═ 4 NO+ H2O
14.配平下列化学方程式:
(1) Na+ H2O═ NaOH+ H2↑
(2) Fe2O3+ HCl═ FeCl3+ H2O
(3)CH4+ O2 H2O+ CO2
(4) Fe2O3+ CO Fe+ CO2
15.(2025春•舟山期末)某校科学小组同学想通过实验验证质量守恒定律。
【实验思路】先确认发生的是“物理变化”还是“化学变化”,再比较变化中反应物的质量总和和生成物的质量总和是否相等。
(1)如图甲的实验方案 (填“能”或“不能”)用来验证质量守恒定律。
小组同学又设计了图乙的方案:
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,观察天平是否平衡。
【交流反思】
(2)该实验中,必须待反应结束并冷却后再称量的目的是 。
(3)要确认是否发生了化学变化,有同学认为气球膨胀这一现象就足以作为发生化学变化的证据,你是否同意,并说明理由: 。
(4)反应结束后,若有部分白磷未参与反应,依然能得出正确结论。请根据图丙的思维模型,推理解释:因为实验测得反应前后装置内物质总质量相等,且反应前后 质量不变,所以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。
16.(2025春•杭州期中)小成进行如图所示实验来验证质量守恒定律。在实验中用电子天平和量筒准确测量出表中m1、m2、m3、m4和V(实验中操作正确,O2的密度为ρg/cm3)
测量对象
测量结果
MnO2
m1
KClO3
m2
试管
m3
试管+加热后剩余固体
m4
量筒内收集气体的体积
V
(1)装置中试管口略向下倾斜的原因是 。
(2)根据质量守恒定律,m1、m2、m3、m4、V和p之间应存在的等量关系为 。
(3)若小成根据数据计算所得结果与质量守恒定律不符。造成这一实验结果的原因分析正确的是 (填字母)。
A.试管中氯酸钾没有完全分解
B.导管口连续均匀冒气泡时才收集气体
C.导气管没有伸入量筒底部,部分氧气溶解于水
D.停止加热后,调节量筒内外液面相平再读数
(4)实验结束后,小成在拆卸装置时闻到刺激性气味,小成说:氧气是无色无味的,有刺激性气味的气体会不会是二氧化硫?小观认为不可能。他的理由是: 。
17.(2025春•义乌市校级月考)小茗同学用氯酸钾和二氧化锰混合共热制取氧气,他共取了34.5g氯酸钾和二氧化锰的混合物,充分反应后,冷却,称得剩余固体质量为24.9g。求:
(1)生成氧气的质量。
(2)原混合物中氯酸钾的质量。
(3)原混合物中二氧化锰的质量分数。(精确到0.1%)
【培优练】
18.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
19.(2025•宁波自主招生)在化学反应A+2B=C+2D中,已知C和D的相对分子质量之比是22:9,当6.4gB与足量A完全反应后,生成3.6gD。则在此反应中,B和C的质量比是( )
A.8:11 B.2:11 C.16:11 D.16:9
20.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)
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