1.3 化学反应中物质质量的关系 第3课时（分层作业）科学新教材浙教版八年级下册

第3节 化学反应中物质质量的关系 第3课时 （分层作业） 目 录 A组 巩固过关 知识点1：依据化学方程式进行计算 B组 能力进阶 C组 思维拔高 ( 知识点 1 )依据化学方程式进行计算 1．下列对质量守恒定律的理解正确的是（    ） A．根据质量守恒定律可知，10g碳和10g氧气反应生成20g二氧化碳 B．镁条燃烧后质量增加，不符合质量守恒定律 C．10g过氧化氢完全分解所得各生成物的质量总和一定是10g D．蒸发液态空气所得各气体的质量总和等于液态空气的质量，这有力地证实了质量守恒定律 2．氯碱工业是我国现代化学工业的重要支柱，其核心原理为，下列有关说法不正确的是（　　） A．X的化学式为NaOH B．反应前后氯元素的化合价不变 C．参加反应的NaCl和H2O的质量比为117：36 D．反应中产生的氢气可作为理想的清洁燃料 3．在一硬质玻璃管中盛放着8g，通入CO气体高温加热一段时间，冷却后，测得玻璃管内固体物质的质量减少了1.2g，则此时玻璃管内固体物质中铁元素的质量为下列的（     ） A．6.8g B．5.6g C．2.8g D．1.2g 4．镁与某金属的混合物共mg，在一定条件下与氧气充分反应，生成的氧化物共2mg。则该金属（括号内为生成的氧化物）可能是（　　） A．Be（BeO） B．Cu（CuO） C．Al（Al2O3） D．Fe（Fe3O4） 5．大多数博物馆禁止拍照时使用闪光灯，因为闪光灯会产生紫外线，生成物将加快光敏性文物的老化、褪色。反应原理为。下列说法正确的是（　　） A．反应物为和紫外线 B．和都含有氧元素，所以都是氧化物 C．参加反应的和的质量比为 D．反应前后氧元素的化合价发生了改变 6．取20.0gKMnO4固体制氧气，加热一段时间后，固体质量减少1.6g。则未分解的KMnO4的质量占最初取用的KMnO4总质量的百分比为（　　） A．8% B．21% C．39.5% D．92% 7．取24.5gKClO3和5gMnO2组成的混合物加热至质量不再减少，测得生成9.6g的氧气。下列有关说法错误的是（　　） A．剩余固体为混合物 B．加热后固体中钾元素的质量不变 C．加热后，剩余固体的质量为20.9g D．反应过程中KClO3的质量逐渐变为0 8．闭容器中将20g氢气和氧气的混合气体点燃，发现剩余氢气2g，则原混合气体中氢气和氧气的质量比为（　　） A．1：9 B．1：8 C．1：4 D．1：2 9．氯酸钾（KClO3）粉末可用于实验室制备氧气，已知氯酸钾在二氧化锰作催化剂并加热条件下分解：2KClO32KCl+3O2↑。下列说法正确的是（　　） A．KClO3中Cl元素的化合价为+3价 B．KClO3中O元素的质量分数约为13.1% C．KClO3中K元素与O元素的质量比为39：16 D．生成的KCl和O2质量比为149：96 10．金属材料在日常生活中广泛使用。 (1)黄铜是铜和锌的合金。向一定质量的黄铜样品中加入196g稀硫酸，恰好完全反应，产生0.2g氢气。则所用稀硫酸的溶质质量分数是________。除了可求出稀硫酸的溶质质量分数外，你还能求出的化学量有________（填序号）。 ①锌的质量；②锌的质量分数；③铜的质量分数；④硫酸锌的质量；⑤硫酸溶液的体积。 (2)铝是一种比较耐腐蚀的金属材料，这是因为________________________（用化学方程式表示），如果用铝来制取氢气，那么需要________操作（填编号），才能达到实验目的。 A．用砂纸打磨表面    B．用水浸泡一会 C． 用稀盐酸浸泡一段较长时间    D．把铝片剪成小块 11．某班同学在实验室将14 g硫在一定量的氧气中燃烧，记录如下数据： 实验次序 1 2 3 氧气的质量/g 4.5 14.0 18.0 二氧化硫的质量/g 9.0 28.0 28.0 分析数据回答下列问题： (1)在这三次实验中，第________次刚好完全反应。 (2)在第________次实验中硫有剩余，剩余________g；在第________次实验中氧气有剩余，剩余________g。若将剩余的硫在氧气中燃烧，还可生成二氧化硫________g。 12．质量守恒定律的发现经历了漫长、曲折的过程。 根据以上材料回答以下问题： (1)波义耳称量时打开了盖子，发现物质的总质量增加，你认为该实验_________________（填“符合”或“不符合”）质量守恒定律。 (2)与罗蒙诺索夫相比，拉瓦锡得出的实验结论更可靠，其原因是___________________。 (3)用下图所示装置模拟拉瓦锡实验来验证质量守恒定律，记录了以下几组数据：（已知氧气的密度为，氧化汞分解的化学方程式： ①反应前称取的氧化汞质量； ②反应前装有氧化汞试管的总质量； ③反应结束冷却后试管的总质量； ④反应后量筒内增加的水体积。 实验操作均正确，在误差范围内，如果出现等量关系__________________（用上述字母表示）可用来验证质量守恒定律。 (4)我国著名化学家侯德榜先生在氨碱法的基础上创立了更为先进的侯氏制碱法，促进了世界制碱技术的发展。以食盐（NaCl）为原料制取纯碱（），依据质量守恒定律，还需要补充______________________（填写元素符号）两种元素。 13．小科所在的项目化小组学习了“氧气的制取”相关知识之后，准备研发一款氧气面罩。 【原理总结】1．工业制氧：其流程如下图所示。 2．实验室制氧：实验室常用分解过氧化氢（）的方法来制取氧气。化学方程式如下： 结合实际情况，项目组选用分解过氧化氢的原理设计面罩。 【市场调查】小科去医院发现，氧气需要通过“湿化瓶”润湿之后再给病人使用，“湿化瓶”原理如图1所示。 【制定量表】 评价指标 优秀 合格 待改进 指标一 反应安全，且可控 反应安全，但不可控 反应有较大安全隐患 指标二 气体能直接排出，且速度可以观测 ____ 气体无法排出 【设计方案】结合实验室制氧原理和医院调查结果，项目化小组利用二氧化锰粉末和质量分数为6.8%双氧水，水，矿泉水瓶，导气管，吸气面罩，瓶盖等设计了如图2所示的装置。 (1)工业制氧中①所采取的方法是_____（选填“升温”或“降温”）。 (2)在图1装置中，通过_____现象来判断氧气的流速快慢。 (3)结合加湿原理，请你判断该设计中湿化瓶为_____（选填“甲瓶”或“乙瓶”）。 (4)请在评价量表表格指标二中填入“合格”的相应评价内容_____。 (5)若每份最大供氧质量为，本实验需配制溶质质量分数为的过氧化氢溶液多少克？_____（写出计算过程）。 14．酒精（化学式为C2H5OH）在空气中燃烧的化学方程式为：C2H5OH+3O22CO2+3H2O，则C2H5OH，O2，CO2，H2O四种物质的质量比为（　　） A．46：96：88：22 B．46：32：44：18 C．1：3：2：3 D．46：96：88：54 15．在一密闭容器中有CO和O2的混合气体48g，在一定条件下充分反应后，生成44gCO2，则原混合气体中CO和O2的质量比可能是（　　） A．7∶5 B．7∶4 C．1∶2 D．7∶8 16．高温煅烧生成和，发生反应为。高温煅烧一段时间后，剩余固体的质量为。下列说法错误的是（    ） A．生成的质量是 B．剩余固体中含有两种物质 C．剩余固体中钙元素的质量分数为 D．剩余固体中碳、氧元素质量比为 17．定律是对自然现象或关系的描述，定律的得出需要极其严密的定量测量。在学习“质量守恒定律”时，小科查阅到以下资料： 【资料一】1673年波义耳：在密闭的容器中加热金属时，得到金属灰，冷却后打开容器，测得金属灰变重，由此认为化学反应前后质量不守恒。 【资料二】1756年罗蒙诺索夫：把锡放在密闭的容器里煅烧，生成白色的氧化锡，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。他认为化学变化中物质的质量是守恒的。 【资料三】1774年拉瓦锡：重复罗蒙诺索夫实验，也得到同样的结论。但是受技术和工具限制，仍没有精确的定量的实验结果。 【资料四】20世纪初，科学家借助精密仪器，测得反应前后质量变化小于一千万分之一、因此科学家一致承认该定律。 (1)波义耳实验中金属灰质量比原金属质量大，增加的质量为_____的质量。 (2)小科想通过实验验证质量守恒定律。在密闭容器中有甲、乙、丙、丁四种物质，记录各物质在反应前和反应后的质量如下表。 物质 甲 乙 丙 丁 反应前质量/g 40 30 10 20 反应后质量/ 26 10 50 ①表格中有数据被污染无法辨认，请你推算该数据为_____。 ②小科认为，丙物质在反应前后质量不变，一定为催化剂。根据催化剂的性质，你认同小科的观点吗？说明理由_____。 (3)质量守恒定律的发现过程，给我们的启示有_____。 A．要善于总结前人的成果和经验 B．科学技术的发展能促进科学的进步 C．定量实验是重要的科学方法 D．任何定律都必须经过定量实验的验证 18．实验室常用双氧水和二氧化锰催化剂制取氧气，以下是该实验可能用到的器材，请回答： (1)本实验应选择的发生装置为______（填“A”或“B”）。 (2)实验室用双氧水制取氧气一般有以下几个步骤： ①按要求加入双氧水和二氧化锰 ②按要求装配好仪器 ③检查装置的气密性 ④开始反应并收集气体 以上操作正确的顺序是：②→______（填数字序号）。 (3)实验室通过排水量测定所收集到的氧气体积。 ①为实现目的，应将发生装置与______连接（填“C”、“D”或“E”）。 ②已知实验条件下氧气的密度为1.43g/L，若要测出17g质量分数为5%的双氧水全部反应生成的氧气体积，实验所用的集气瓶容积至少为多少毫升？______。 19．某外用软膏含碳酸锌、氧化锌、甘油、水及其他物质。某同学针对该软膏中碳酸锌的含量展开探究。 【查阅资料】1．甘油易溶于水，碳酸锌、氧化锌及其他物质难溶于水且不参与反应。 2．碳酸锌受热会分解，氧化锌受热不分解。 该同学设计如图两种方案并进行实验：取一支外用软膏洗涤、过滤、干燥，得到固体混合物20克，均分为两份，分别放入图甲的试管和图乙的锥形瓶中。 (1)碳酸锌受热会分解成二氧化碳和一种金属氧化物，写出其化学方程式_______。 (2)方案二中装置B的作用是_______。 (3)根据方案一的实验数据，计算该支软膏中碳酸锌的质量是_______克。 (4)对比两种方案的实验数据，根据方案二计算出碳酸锌的质量偏小，请分析可能的原因是_______（写出一条）。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 第3节 化学反应中物质质量的关系 第3课时 （分层作业） 目 录 A组 巩固过关 知识点1：依据化学方程式进行计算 B组 能力进阶 C组 思维拔高 ( 知识点 1 )依据化学方程式进行计算 1．下列对质量守恒定律的理解正确的是（    ） A．根据质量守恒定律可知，10g碳和10g氧气反应生成20g二氧化碳 B．镁条燃烧后质量增加，不符合质量守恒定律 C．10g过氧化氢完全分解所得各生成物的质量总和一定是10g D．蒸发液态空气所得各气体的质量总和等于液态空气的质量，这有力地证实了质量守恒定律 【答案】C 【详解】A 、碳在氧气中燃烧的化学方程式为，碳、氧气、二氧化碳的质量比为12:32:44=3:8:11。10g碳和10g氧气反应时，根据上述质量比可知，氧气完全反应，碳有剩余，生成二氧化碳的质量小于20g，错误。 B、镁条燃烧后质量增加，是因为镁与空气中的氧气反应，生成氧化镁，增加的质量是参加反应的氧气的质量，符合质量守恒定律，错误。 C、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。10g过氧化氢完全分解，所得各生成物的质量总和一定是10g，正确。 D、蒸发液态空气是物理变化，质量守恒定律适用于化学变化，不能用质量守恒定律解释，错误。 故选C。 2．氯碱工业是我国现代化学工业的重要支柱，其核心原理为，下列有关说法不正确的是（　　） A．X的化学式为NaOH B．反应前后氯元素的化合价不变 C．参加反应的NaCl和H2O的质量比为117：36 D．反应中产生的氢气可作为理想的清洁燃料 【答案】B 【详解】A、由化学方程式可知，反应物中钠、氯、氢、氧原子个数分别为2、2、4、2，反应后的生成物中氢、氯原子个数分别为2、2，根据反应前后原子种类、数目不变，则每个X分子由1个氢原子、一个钠原子、一个氧原子构成，则物质X的化学式为NaOH，故A说法正确； B、在氯化钠中，氯元素显-1价，氯气是一种单质，其中氯元素的化合价为零，故B说法错误； C、由化学方程式可知，参加反应的NaCl和H2O的质量比为（58.5×2）：（18×2）=117：36，故C说法正确； D、氢气的热值高，制备原料来源广，燃烧产物只有水，不会对环境造成污染，因此反应中产生的氢气可作为理想的清洁燃料，故D说法正确。 故选B。 3．在一硬质玻璃管中盛放着8g，通入CO气体高温加热一段时间，冷却后，测得玻璃管内固体物质的质量减少了1.2g，则此时玻璃管内固体物质中铁元素的质量为下列的（     ） A．6.8g B．5.6g C．2.8g D．1.2g 【答案】B 【详解】化学反应前后，元素质量不变。已知相对原子质量：为56，为16，的相对分子质量为：。 铁元素的质量分数为：。 ‌初始​质量为8g，其中铁元素的质量为：。 故B正确。 4．镁与某金属的混合物共mg，在一定条件下与氧气充分反应，生成的氧化物共2mg。则该金属（括号内为生成的氧化物）可能是（　　） A．Be（BeO） B．Cu（CuO） C．Al（Al2O3） D．Fe（Fe3O4） 【答案】A 【分析】镁与某金属的混合物共mg，在一定条件下与氧气充分反应，镁和氧气生成氧化镁，生成的氧化物共2mg，假设mg金属全部是镁，则有，生成氧化镁的质量为，生成的氧化物共2mg，说明另一种金属与氧气反应生成氧化物的质量应该＞2mg。 【详解】A.假设mg金属全是Be，则有，生成BeO的质量为，符合题意； B.假设mg金属全是Cu，则有，生成CuO的质量为＜2mg，不符合题意； C.假设mg金属全是Al，则有，生成Al2O3的质量为＜2mg，不符合题意； D.假设mg金属全是Fe，则有，生成Fe3O4的质量为＜2mg，不符合题意。 5．大多数博物馆禁止拍照时使用闪光灯，因为闪光灯会产生紫外线，生成物将加快光敏性文物的老化、褪色。反应原理为。下列说法正确的是（　　） A．反应物为和紫外线 B．和都含有氧元素，所以都是氧化物 C．参加反应的和的质量比为 D．反应前后氧元素的化合价发生了改变 【答案】D 【详解】A．紫外线是反应条件，不是反应物，反应物只有两种物质，故A错误。 B．氧化物要求：两种元素、一种为氧；其中某物质含三种元素，不属于氧化物，故B错误。 C．化学计量数之比不等于质量比，质量比等于相对分子质量乘系数之比，故C错误。 D．反应前氧为单质氧气，化合价为0，反应后生成过氧化氢化合物，氧元素化合价改变，故D正确。 6．取20.0gKMnO4固体制氧气，加热一段时间后，固体质量减少1.6g。则未分解的KMnO4的质量占最初取用的KMnO4总质量的百分比为（　　） A．8% B．21% C．39.5% D．92% 【答案】B 【详解】高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，固体减少的质量1.6g为生成氧气质量； 设参加反应的高锰酸钾质量为x。 x＝15.8g 则生成1.6gO2需分解KMnO415.8g，未分解KMnO4质量=20.0g﹣15.8g＝4.2g，未分解的KMnO4的质量占最初取用的KMnO4总质量的百分比为：。 7．取24.5gKClO3和5gMnO2组成的混合物加热至质量不再减少，测得生成9.6g的氧气。下列有关说法错误的是（　　） A．剩余固体为混合物 B．加热后固体中钾元素的质量不变 C．加热后，剩余固体的质量为20.9g D．反应过程中KClO3的质量逐渐变为0 【答案】C 【分析】设生成9.6gO2需KClO3质量为x。 x=24.5g。 【详解】A、氯酸钾在二氧化锰的催化作用和加热的条件下生成氯化钾和氧气，由分析可知，氯酸钾完全反应，则剩余的固体中有氯化钾和二氧化锰，属于混合物，选项说法正确。 B、根据质量守恒定律，反应前后元素的种类和质量不变，氯酸钾在二氧化锰的催化作用和加热的条件下生成氯化钾和氧气，则钾元素和氯元素都留在了氯化钾固体中，所以加热后固体中钾元素的质量不变，选项说法正确。 C、根据质量守恒定律，反应前后物质的总质量不变，则剩余的固体质量为：24.5g+5g﹣9.6g＝19.9g，选项说法错误。 D、由分析可知，氯酸钾完全反应，则反应过程中KClO3的质量逐渐变为0，选项说法正确。 8．闭容器中将20g氢气和氧气的混合气体点燃，发现剩余氢气2g，则原混合气体中氢气和氧气的质量比为（　　） A．1：9 B．1：8 C．1：4 D．1：2 【答案】C 【详解】将20g氢气和氧气的混合气体点燃，发现剩余氢气2g，则生成水的质量为20g﹣2g＝18g。 设参加反应的氢气和氧气的质量分别为x、y。       x＝2g       y＝16g 由题意，剩余氢气2g，则反应前混合气体中含氢气2g+2g＝4g，原混合气体中氢气和氧气的质量比为4g：16g＝1：4。 9．氯酸钾（KClO3）粉末可用于实验室制备氧气，已知氯酸钾在二氧化锰作催化剂并加热条件下分解：2KClO32KCl+3O2↑。下列说法正确的是（　　） A．KClO3中Cl元素的化合价为+3价 B．KClO3中O元素的质量分数约为13.1% C．KClO3中K元素与O元素的质量比为39：16 D．生成的KCl和O2质量比为149：96 【答案】D 【详解】A、KClO3中钾元素显+1价，氧元素显﹣2价，设氯元素的化合价为x，根据化合物中正负化合价代数和为零，（+1）+x+（﹣2）×3＝0，x＝+5，氯元素的化合价为+5价，错误。 B、KClO3中氧元素的质量分数为100%≈39.2%，错误。 C、KClO3中钾、氧元素质量比为（39×1）：（16×3）＝13：16，错误。 D、根据化学方程式，生成KCl和O2的质量比为（74.5×2）：（32×3）＝149：96，正确。 10．金属材料在日常生活中广泛使用。 (1)黄铜是铜和锌的合金。向一定质量的黄铜样品中加入196g稀硫酸，恰好完全反应，产生0.2g氢气。则所用稀硫酸的溶质质量分数是________。除了可求出稀硫酸的溶质质量分数外，你还能求出的化学量有________（填序号）。 ①锌的质量；②锌的质量分数；③铜的质量分数；④硫酸锌的质量；⑤硫酸溶液的体积。 (2)铝是一种比较耐腐蚀的金属材料，这是因为________________________（用化学方程式表示），如果用铝来制取氢气，那么需要________操作（填编号），才能达到实验目的。 A．用砂纸打磨表面    B．用水浸泡一会 C． 用稀盐酸浸泡一段较长时间    D．把铝片剪成小块 【答案】(1) 5％ ①④ (2) AC 【详解】（1）铜不能与稀硫酸反应，黄铜中的锌与稀硫酸反应，化学方程式为 设参加反应的硫酸质量为根据相对分子质量之比与实际质量之比的对应关系可得 解得 所用稀硫酸的溶质质量分数为 由生成氢气的质量和化学方程式中各物质的质量关系，还可以求出锌的质量和硫酸锌的质量；由于黄铜样品总质量和稀硫酸溶液的密度均未知，不能求出锌、铜的质量分数和硫酸溶液的体积，故填①④。 （2）铝在空气中与氧气反应，表面形成一层致密的氧化铝薄膜，化学方程式为 A．用砂纸打磨可除去铝片表面的氧化膜，使铝与酸接触，故A符合题意； B．用水浸泡不能除去致密的氧化膜，故B不符合题意； C．用稀盐酸浸泡较长时间可使氧化膜与盐酸反应而被除去，随后铝与盐酸反应生成氢气，故C符合题意； D．把铝片剪成小块虽能增大接触面积，但新暴露的铝表面仍会形成氧化膜，不能达到除去氧化膜的目的，故D不符合题意。 故选AC。 11．某班同学在实验室将14 g硫在一定量的氧气中燃烧，记录如下数据： 实验次序 1 2 3 氧气的质量/g 4.5 14.0 18.0 二氧化硫的质量/g 9.0 28.0 28.0 分析数据回答下列问题： (1)在这三次实验中，第________次刚好完全反应。 (2)在第________次实验中硫有剩余，剩余________g；在第________次实验中氧气有剩余，剩余________g。若将剩余的硫在氧气中燃烧，还可生成二氧化硫________g。 【答案】(1)2 (2) 1 9.5 3 4 8 【详解】（1）硫和氧气点燃生成二氧化硫，反应物和生成物的质量关系为 则14.0g硫在一定量的氧气中完全燃烧消耗的氧气的质量为14.0g，故在这三次实验中，第2次刚好完全反应。 （2）第1次实验中，氧气的质量是4.5g，需要硫的质量为4.5g，故第1次实验中硫有剩余，剩余硫的质量为 第3次实验中，二氧化硫的质量没有增加，说明没有反应，氧气剩余，剩余质量为 第1次实验剩余的9.5g硫，第3次实验中，剩余氧气的质量为4.0g，由于硫和氧气质量以1:1比例反应，因此硫和氧气发生反应各消耗4.0g，可生成二氧化硫的质量为 12．质量守恒定律的发现经历了漫长、曲折的过程。 根据以上材料回答以下问题： (1)波义耳称量时打开了盖子，发现物质的总质量增加，你认为该实验_________________（填“符合”或“不符合”）质量守恒定律。 (2)与罗蒙诺索夫相比，拉瓦锡得出的实验结论更可靠，其原因是___________________。 (3)用下图所示装置模拟拉瓦锡实验来验证质量守恒定律，记录了以下几组数据：（已知氧气的密度为，氧化汞分解的化学方程式： ①反应前称取的氧化汞质量； ②反应前装有氧化汞试管的总质量； ③反应结束冷却后试管的总质量； ④反应后量筒内增加的水体积。 实验操作均正确，在误差范围内，如果出现等量关系__________________（用上述字母表示）可用来验证质量守恒定律。 (4)我国著名化学家侯德榜先生在氨碱法的基础上创立了更为先进的侯氏制碱法，促进了世界制碱技术的发展。以食盐（NaCl）为原料制取纯碱（），依据质量守恒定律，还需要补充______________________（填写元素符号）两种元素。 【答案】(1)符合 (2)罗蒙诺索夫只使用锡做实验，而拉瓦锡使用了多种物质进行实验 (3)b-c=ρd (4)C、O 【详解】（1）波义耳在密闭容器中煅烧金属，反应结束后打开容器盖称量，此时外界空气中的氧气进入容器，与金属发生反应生成金属灰，导致最终称量得到的金属灰质量大于原金属的质量。但实际上，所有化学反应都遵循质量守恒定律，该实验中参加反应的金属和氧气的总质量等于生成的金属灰质量，所以该实验符合质量守恒定律。 （2）罗蒙诺索夫仅把锡放在密闭容器里煅烧，通过这一种物质的实验得出在化学变化中物质的质量是守恒的结论；而拉瓦锡不仅做了金属煅烧实验（如把锡和铅分别放进完全密封的玻璃容器里加热等），还进行了汞的相关实验（把少量汞放在密闭容器里连续加热等）以及金刚石的实验等，使用了多种物质进行实验。在科学研究中，使用多种物质进行实验可以使实验结论更具普遍性和可靠性，避免因单一物质的特殊性而导致结论的片面性。所以与罗蒙诺索夫相比，拉瓦锡得出的实验结论更可靠的原因是罗蒙诺索夫只使用锡做实验，而拉瓦锡使用了多种物质进行实验。 （3）根据质量守恒定律，参加反应的氧化汞的质量等于生成的汞和氧气的质量总和。 反应前装有氧化汞试管的总质量为，反应结束冷却后试管的总质量为，那么反应前后试管总质量的减少量就是生成氧气的质量。 又因为反应后量筒内增加的水体积为，氧气的密度为，根据密度公式，可知生成氧气的质量为。 所以，此等量关系可用来验证质量守恒定律。 （4）纯碱由钠（）、碳（）、氧（）三种元素组成；食盐由钠（）、氯（）两种元素组成。 根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变。要以食盐为原料制取纯碱，对比二者元素组成可知，还缺少碳（）、氧（）两种元素。 13．小科所在的项目化小组学习了“氧气的制取”相关知识之后，准备研发一款氧气面罩。 【原理总结】1．工业制氧：其流程如下图所示。 2．实验室制氧：实验室常用分解过氧化氢（）的方法来制取氧气。化学方程式如下： 结合实际情况，项目组选用分解过氧化氢的原理设计面罩。 【市场调查】小科去医院发现，氧气需要通过“湿化瓶”润湿之后再给病人使用，“湿化瓶”原理如图1所示。 【制定量表】 评价指标 优秀 合格 待改进 指标一 反应安全，且可控 反应安全，但不可控 反应有较大安全隐患 指标二 气体能直接排出，且速度可以观测 ____ 气体无法排出 【设计方案】结合实验室制氧原理和医院调查结果，项目化小组利用二氧化锰粉末和质量分数为6.8%双氧水，水，矿泉水瓶，导气管，吸气面罩，瓶盖等设计了如图2所示的装置。 (1)工业制氧中①所采取的方法是_____（选填“升温”或“降温”）。 (2)在图1装置中，通过_____现象来判断氧气的流速快慢。 (3)结合加湿原理，请你判断该设计中湿化瓶为_____（选填“甲瓶”或“乙瓶”）。 (4)请在评价量表表格指标二中填入“合格”的相应评价内容_____。 (5)若每份最大供氧质量为，本实验需配制溶质质量分数为的过氧化氢溶液多少克？_____（写出计算过程）。 【答案】(1)降温 (2)瓶中冒气泡的剧烈程度（速度） (3)乙瓶 (4)气体能直接排出，但速度不能观测 (5)解：设反应需要过氧化氢的质量为x 解得x=3.4g ，故需配制溶质质量分数为的过氧化氢溶液50克。 【详解】（1）工业分离液态空气制氧气，先加压降温把空气液化，利用氮气、氧气沸点不同，后续升温先后汽化分离。所以液化空气操作是降温。 （2）氧气通入湿化瓶水中，氧气速率越快，水里气泡冒出越快，依靠气泡快慢直观判断气流速度。 （3）甲瓶中过氧化氢在二氧化锰的催化下制取氧气，属于制取装置，生成的氧气可以通入到乙瓶的水中湿润氧气，充当湿化瓶。 （4）对比优秀的评分逻辑，可以得出合格的要求应该是：气体能直接排出但速度不能观测。 （5）见答案 14．酒精（化学式为C2H5OH）在空气中燃烧的化学方程式为：C2H5OH+3O22CO2+3H2O，则C2H5OH，O2，CO2，H2O四种物质的质量比为（　　） A．46：96：88：22 B．46：32：44：18 C．1：3：2：3 D．46：96：88：54 【答案】D 【详解】化学方程式中各物质的质量比等于对应物质的相对分子质量与化学计量数的乘积之比。由C2H5OH+3O22CO2+3H2O，在此反应中C2H5OH、O2、CO2、H2O四种物质的质量比为46：（32×3）：（44×2）：（18×3）＝46：96：88：54。 15．在一密闭容器中有CO和O2的混合气体48g，在一定条件下充分反应后，生成44gCO2，则原混合气体中CO和O2的质量比可能是（　　） A．7∶5 B．7∶4 C．1∶2 D．7∶8 【答案】A 【详解】设参与反应的CO的质量为x，O2的质量为y 解得x=28g，y=16g 若氧气过量，故O2的质量可能为：48g-28g=20g，此时原混合气体中CO和O2的质量比是28：20=7：5； 若CO过量，CO的质量可能为48g-16g=32g，此时原混合气体中CO和O2的质量比是32：16=2：1。 故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 16．高温煅烧生成和，发生反应为。高温煅烧一段时间后，剩余固体的质量为。下列说法错误的是（    ） A．生成的质量是 B．剩余固体中含有两种物质 C．剩余固体中钙元素的质量分数为 D．剩余固体中碳、氧元素质量比为 【答案】C 【详解】A. 根据质量守恒定律，生成CO2的质量=反应前固体质量反应后剩余固体质量=，此选项正确； B. 设参与反应的CaCO3质量为x，生成的CaO质量为y，则： ，，解得x=5g，y=2.8g 未反应的CaCO3质量为：，因此剩余固体是未反应的CaCO3和生成的CaO两种物质，此选项正确； C. 原CaCO3中钙元素质量为：，因为钙元素质量守恒，则剩余固体中钙元素质量分数为，此选项错误； D. 碳元素仅存在于未反应的CaCO3中，质量为：，氧元素包含未反应CaCO3中的氧（）和生成CaO中的氧（），总氧质量，故碳、氧元素质量比为0.12g：1.28g=3:32，此选项正确。 故选C。 17．定律是对自然现象或关系的描述，定律的得出需要极其严密的定量测量。在学习“质量守恒定律”时，小科查阅到以下资料： 【资料一】1673年波义耳：在密闭的容器中加热金属时，得到金属灰，冷却后打开容器，测得金属灰变重，由此认为化学反应前后质量不守恒。 【资料二】1756年罗蒙诺索夫：把锡放在密闭的容器里煅烧，生成白色的氧化锡，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。他认为化学变化中物质的质量是守恒的。 【资料三】1774年拉瓦锡：重复罗蒙诺索夫实验，也得到同样的结论。但是受技术和工具限制，仍没有精确的定量的实验结果。 【资料四】20世纪初，科学家借助精密仪器，测得反应前后质量变化小于一千万分之一、因此科学家一致承认该定律。 (1)波义耳实验中金属灰质量比原金属质量大，增加的质量为_____的质量。 (2)小科想通过实验验证质量守恒定律。在密闭容器中有甲、乙、丙、丁四种物质，记录各物质在反应前和反应后的质量如下表。 物质 甲 乙 丙 丁 反应前质量/g 40 30 10 20 反应后质量/ 26 10 50 ①表格中有数据被污染无法辨认，请你推算该数据为_____。 ②小科认为，丙物质在反应前后质量不变，一定为催化剂。根据催化剂的性质，你认同小科的观点吗？说明理由_____。 (3)质量守恒定律的发现过程，给我们的启示有_____。 A．要善于总结前人的成果和经验 B．科学技术的发展能促进科学的进步 C．定量实验是重要的科学方法 D．任何定律都必须经过定量实验的验证 【答案】(1)参加反应的氧气或金属灰中的氧元素 (2) 14 不认同，没有证明丙在反应前后化学性质不变或可能没有参与反应或没有证明丙能改变反应的速度 (3)ABC 【详解】（1）金属加热和氧气化合生成金属氧化物（即金属灰），此时波义耳打开容器空气进入，固体增重来自参与反应的氧气质量。 （2）①反应前总质量，反应后总质量，解的x=14。 ②不认同，催化剂可以改变反应速率，反应前后质量不变，化学性质不变。丙只是质量不变，没有确定影响反应速率以及化学性质不变，那丙还有可能是杂质。 （3）A．拉瓦锡借鉴了前人实验，故A正确。 B．精密仪器可以更完善定律，科技推动科学，故B正确。 C．多位科学家定量测量得出定律，定量实验很关键，故C正确。 D．不是所有定律都要定量实验验证，故D错误。 18．实验室常用双氧水和二氧化锰催化剂制取氧气，以下是该实验可能用到的器材，请回答： (1)本实验应选择的发生装置为______（填“A”或“B”）。 (2)实验室用双氧水制取氧气一般有以下几个步骤： ①按要求加入双氧水和二氧化锰 ②按要求装配好仪器 ③检查装置的气密性 ④开始反应并收集气体 以上操作正确的顺序是：②→______（填数字序号）。 (3)实验室通过排水量测定所收集到的氧气体积。 ①为实现目的，应将发生装置与______连接（填“C”、“D”或“E”）。 ②已知实验条件下氧气的密度为1.43g/L，若要测出17g质量分数为5%的双氧水全部反应生成的氧气体积，实验所用的集气瓶容积至少为多少毫升？______。 【答案】(1)B (2)③①④ (3) E 设生成氧气的质量为x， x=0.4g， 反应生成的氧气体积为：； 所以实验所用的集气瓶容积至少为280毫升。 【详解】（1）实验室用双氧水和二氧化锰催化剂制取氧气，不需要加热，应选择的发生装置为B； （2）实验室用双氧水制取氧气一般有以下几个步骤：检查装置的气密性；按要求装配好仪器；向容器中加入少量二氧化锰；向分液漏斗中倒入双氧水；收集气体，故操作顺序为：②③①④； （3）见答案。 19．某外用软膏含碳酸锌、氧化锌、甘油、水及其他物质。某同学针对该软膏中碳酸锌的含量展开探究。 【查阅资料】1．甘油易溶于水，碳酸锌、氧化锌及其他物质难溶于水且不参与反应。 2．碳酸锌受热会分解，氧化锌受热不分解。 该同学设计如图两种方案并进行实验：取一支外用软膏洗涤、过滤、干燥，得到固体混合物20克，均分为两份，分别放入图甲的试管和图乙的锥形瓶中。 (1)碳酸锌受热会分解成二氧化碳和一种金属氧化物，写出其化学方程式_______。 (2)方案二中装置B的作用是_______。 (3)根据方案一的实验数据，计算该支软膏中碳酸锌的质量是_______克。 (4)对比两种方案的实验数据，根据方案二计算出碳酸锌的质量偏小，请分析可能的原因是_______（写出一条）。 【答案】(1) (2)吸收中的水分/干燥 (3)12.5 (4)生成的残留在装置A、B中 【详解】（1）见答案。 （2）浓硫酸具有吸水性，可以干燥二氧化碳气体，做干燥剂。 （3）方案一中，二氧化碳产生的质量为，设碳酸锌质量为xg。 整份固体中碳酸锌质量为 （4）反应生成的二氧化碳部分残留在A、B装置中，没有被C中的碱石灰完全吸收，使得二氧化碳质量偏小计算结果偏小。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $