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八年級下冊科學3.3 化學方程式與質量守恒定律 易錯點培優練習(1)(含解析)

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八年級下冊科學3.3 化學方程式與質量守恒定律 易錯點培優練習(1)(含解析)

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八年級下冊科學3.3 化學方程式與質量守恒定律 易錯點培優練習(1)
易錯點一、質量守恒定律的概念
例1:下列對質量守恒定律的理解錯誤的是( )
A.質量守恒定律只適用于化學反應,不適用于物理變化
B.質量守恒定律研究的內容僅是指“質量”,不能推廣到其他物理量
C.催化劑可以改變其他物質的化學反應速率,有催化劑參加的反應也遵守質量守恒定律
D.蠟燭燃燒后質量減輕,不符合質量守恒定律
例2:(2024九上·海曙開學考)對質量守恒定律的理解,正確的是(  )
A.10g冰受熱熔化成10g水,符合質量守恒定律
B.反應物的質量等于生成物的質量
C.參加反應的氫氣和氧氣的體積一定等于生成水的體積
D.化學反應中,生成物的質量總和等于參加反應的各物質的質量總和
例3:下列有關內容能用質量守恒定律解釋且正確的是
A.10g水和10g酒精混合后,總質量是20g
B.將10g高錳酸鉀加熱反應一段時間后,所得固體質量一定小于10g
C.紙張燃燒后產生的灰燼的質量一定等于燃燒了的紙張的質量
D.將10gA和6gB混合后發生化合反應,一定能生成16gC
變式訓練
1.參加反應的各物質質量總和等于反應后生成的各物質質量總和,是因為( )
A.反應后物質的種類沒有變化
B.反應后元素的種類沒有變化
C.反應后原子的種類、數目和質量沒有變化
D.反應后分子的種類、數目和質量沒有變化
2.已知甲、乙、丙三種物質,它們在化學反應中的關系是:甲+乙→丙。對于此反應,下列說法正確的是(  )
A.若甲為10克、乙為10克,反應后生成的丙一定為20克
B.若甲為10克、乙為10克,反應后生成的丙一定小于20克
C.若反應后生成的丙為20克,則參加反應的甲一定為10克,乙一定為10克
D.若甲為10克、乙為10克,反應后生成的丙一定等于或小于20克
3.現有a g A物質與b g B物質充分反應后,生成C物質,則生成C的質量為( )
A.等于(a+b)g B.小于(a+b) g
C.大于(a+b) g D.不大于(a+b) g
4.充分加熱ag氯酸鉀與bg二氧化錳的混合物,剩余固體的質量為cg,則生成氧氣的質量為( )
A、(a-b)g B、(a-b-c)g
C、(a+b-c)g D、(a-b+c)g
5.根據質量守恒定律及2Mg+O2===2MgO的反應方程式,下列各組數據正確的是( )
A.鎂的質量2克,氧氣質量3克,氧化鎂質量5克。
B.鎂的質量3克,氧氣質量2克,氧化鎂質量5克。
C.鎂的質量1克,氧氣質量4克,氧化鎂質量5克。
D.鎂的質量4克,氧氣質量1克,氧化鎂質量5克。
6.根據質量守恒定律,解釋下列現象。
(1)高錳酸鉀受熱分解后,剩余固體質量減少: 。
(2)密閉容器中鎂條在氧氣中燃燒后,生成物質量比鎂條質量大: 。
(3)木炭在空氣中燃燒后,剩余灰燼質量比木炭質量小: 。
(4)在68g過氧化氫溶液中,加入2g二氧化錳,充分反應后,剩余物的總質量為68.4g,則產生氧氣的質量為 g。
易錯點二、質量守恒定律實驗探究
例1:(2024八下·杭州期末)某化學學習小組用如圖所示實驗驗證質量守恒定律。下列錯誤的是(  )
A.做甲實驗時,若取用紅磷的量不足,對實驗結果沒有影響
B.乙實驗中最后天平不平衡,此現象能用質量守恒定律解釋
C.丙實驗的反應在敞口容器中進行仍成功驗證了質量守恒定律,原因是該反應不消耗氣體也不產生氣體
D.進行丁實驗時,如果在燃著的鎂條上方罩上玻璃罩,使生成物全部收集起來稱量,理論上生成物的質量等于參加反應的鎂條的質量
例2:(2023八下·新昌期末)下列四幅圖中的實驗,能驗證質量守恒定律的是(  )
A.B.C.D.
例3:(2024八下·海寧期末)質量守恒定律的發現,凝聚了不少科學家的心血.
材料一:1673年,英國化學家波義耳將某金屬放在一個密閉容器中煅燒,煅燒后立即打開容器進行稱量,結果發現煅燒后的固體質量增加了.
材料二:1774年,拉瓦錫用精確的定量實驗研究在密封容器中氧化汞分解前的質量和分解后生成物的總質量之間的關系,證實了質量守恒定律.請回答以下問題:
(1)小明認為波義耳實驗也符合質量守恒定律,理由是   .
(2)小明采用圖甲實驗方案,測量酒精和水混合前后質量是否相等來驗證質量守恒定律.老師看到后直接否定該方案,理由是   .
(3)小明決定用如圖乙裝置模擬拉瓦錫實驗,測定反應前氧化汞的質量和反應后生成物的總質量是否相等來驗證質量守恒定律.小明記錄了以下幾組數據,(已知:氧氣的密度為p克/毫升,氧化汞分解的化學方程式: (2HgO2Hg +O2 ↑)
①反應前稱取的氧化汞質量a克 ②反應前裝有氧化汞試管的總質量b克
③反應結束冷卻后試管及內容物的總質量c克 ④反應后量筒內增加的水體積d毫升
⑤反應前量筒的總質量e克; ⑥反應結束后量筒和水的總質量f克
實驗操作均正確,在誤差范圍內,如果出現等量關系   (用上述字母表示),可用來驗證質量守恒定律.
變式訓練
1.鎂帶在耐高溫的容器中密封(內含空氣)加熱,下圖中能正確表示容器里所盛物質總質量變化的是( )
A.B.C.D.
2.質量守恒定律是自然界基本的規律之一。下列裝置及實驗(部分天平未畫出)能用來驗證質量守恒定律的是(  )
A.B.C.D.
3.定量研究對于化學科學發展有重要意義,我們應該掌握有關質量守恒相關知識。
(1)在化學變化前后一定不變的是 (選填序號)。
①原子數目 ②原子的種類 ③分子數目 ④分子的種類 ⑤元素的種類 ⑥物質的總質量 ⑦物質的種類
(2)如圖是探究質量守恒定律的實驗裝置圖,回答下列問題
①該實驗 (填“能”或“不能”)探究質量守恒定律,原因是 。
②要用如圖藥品繼續探究質量守恒定律,改變裝置的方法是 。
(3) (4)
4.某科學興趣小組利用如圖所示裝置進行質量守恒定律的探究。
(1)給錐形瓶微熱,使白磷燃燒,發生了 變化。白磷燃燒結束后,發現氣球鼓起,這時天平 (填“平衡”或“不平衡”),這是因為 。
(2)冷卻至室溫后,發現天平 (填“平衡”或“不平衡”)。這說明在化學反應前后,物質的總質量 。
(3)某同學在實驗結束后打開橡皮塞,發現瓶中又開始產生大量白煙,你認為這是因為 ;然后,他又立即將橡皮塞塞回去,這時天平 (填“平衡”或“不平衡”)。
5.(2024八下·嘉善月考)某興趣小組的同學設計了如圖所示的四個實驗來驗證質量守恒定律(稱量儀器未畫出)。
(1)實驗甲中發生反應的化學方程式為   。
(2)小組同學討論后認為,甲、乙、丙三個實驗中,實驗   不能直接用于驗證質量守恒定律,被否定的原因是   .
(3)丁實驗時將錐形瓶傾斜使兩溶液接觸,立即發生化學反應,其反應的原理為:
該實驗的現象是   :待完全反應后,將其置于電子天平上稱量(稱量精度更高),所得數據比反應前的小。若整個操作過程無差錯,則造成上述實驗誤差的原因是   。
6.為驗證質量守恒定律,某興趣小組做了以下實驗進行探究。
實驗一:將 10g 水加入 10g 酒精中,一段時間后,稱量混合液,質量仍為 20g。
(1)該實驗 (填“能”或“不能”)驗證質量守恒定律,原因是 。
實驗二:如圖 1,用細銅絲吊著一根長玻璃棒,兩端分別繞上粗銅絲,并使玻璃棒保持水平,然后用酒精燈給 a 端銅絲加熱 1~2 分鐘。
(2)冷卻后,觀察到銅絲變黑、玻璃棒 (填“a”或“b”)端下沉。
實驗三:稱取鎂條和石棉網的質量為 m1(如圖 2 所示),然后在空氣中點燃鎂條;反應結束后將所得物質與石棉網一起再次稱量,質量為 m2。
(3)寫出鎂條燃燒的化學方程式 ,該反應屬于 反應(填基本反應類型)。
(4)根據質量守恒定律可知:生成氧化鎂的質量大于參加反應的鎂條的質量;而實驗事實是 m2【分析與總結】
(5)根據以上實驗可知,驗證質量守恒定律時對于有氣體參加的反應,應在 容器中進行實驗。
【拓展實驗】興趣小組按如圖 3 裝置改進實驗,驗證了質量守恒定律,卻發現產物白色固體中還有少量黃色固體。查閱資料得知:鎂能與氮氣劇烈反應生成黃色的氮化鎂(Mg3N2)固體。
【反思與交流】
(6)空氣中 N2的含量遠大于 O2的含量,而鎂條在空氣中燃燒生成的 MgO 卻遠多于 Mg3N2,原因是 。
(7)圖 3 實驗中氣球的作用除了使裝置密閉之外,還可以防止 。
7.為探索物質在化學變化前后的質量關系,科學家做了大量實驗。
【探究1】:1663年,英國化學家波義耳將金屬錫放在密閉容器里煅燒后立即打開容器蓋進行稱量,結果發現反應后的固體質量增加了,得出的結論是物質的總質量增加了。
【探究2】:1756年,俄國化學家羅蒙諾索夫重做了波義耳的實驗:
①先用天平稱取質量為m1的金屬錫粉;
②將錫粉放在密閉容器里進行完全燃燒,生成了白色固體SnO2,稱量容器的總質量為m2;
③打開容器,聽到了空氣進入容器發出的“絲絲的聲響”,取出SnO2稱量質量為m3;
④冷卻后,把SnO2放回原容器里(容器中空氣的組成恢復到初始狀態),重新稱容器總質量為m4;
【探究3】:1774年,法國化學家拉瓦錫將45.0份質量的氧化汞加熱分解,恰好得到了41.5份質量的汞和3.5份質量的氧氣,得到了與羅蒙諾索夫相同的結論。
結合上述科學探究完成下列問題:
(1)請解釋波義耳實驗中測量的固體質量為什么增加?   。
(2)羅蒙諾索夫分析數據后,提出了“參加化學反應的物質的總質量,等于反應后產物的總質量”的觀點。則 m1=   (用m2,m3,m4表示)。
(3)根據上述科學探究,我們可以得到的啟示有:   (可多選)。
A.分析問題應該全面、嚴謹 B.實驗的成功與否,取決于藥品的選擇
C.定量方法是科學研究的重要方法 D.科學研究既要尊重事實,也要勇于創新
易錯點三、質量守恒定律模型表達
例1:如圖所示是磷與氧氣反應前后的微觀示意圖(“●”表示磷原子,“○”表示氧原子),根據質量守恒定律,虛線框中應該是( )
A、 B、 C、 D、
例2:“宏觀-微觀-符號-量”是科學特有的表征物質及其變化的方法。木炭燃燒時發生反應的微觀示意圖如下,下列說法不正確的是(  )
A.從宏觀物質看:燃燒產物屬于氧化物 B.從微觀構成看:氧氣是由氧分子構成的
C.從符號表征看:二氧化碳的化學式是CO2 D.從量的角度看:反應前后原子總數減少
例3:“人造樹葉”是一種新型材料。光照時,二氧化碳和水在“人造樹葉”的催化下反應生成氧氣和乙醇(C2H6O),其微觀圖如圖,下列說法錯誤的是(  )
A.該反應前后元素的種類不變 B.原子在化學反應中是不可分的
C.參加反應的CO2和H2O的分子個數比為2:3 D.圖中生成物均是化合物
變式訓練
1.(2024八下·金華期末)已知某兩種物質在光照條件下能發生化學反應,其微觀示意圖如圖所示(說明:一種小球代表一種元素的原子)。則下列說法中正確的是(  )
A.圖示中的反應物都是單質 B.圖示中共有4種物質
C.該反應屬于化合反應 D.該圖示不符合質量守恒定律
2.杭州亞運會開幕式首創零碳甲醇點燃亞運主火炬。如圖為利用CO2制取甲醇(CH4O)的微觀示意圖,下列說法錯誤的是(  )
A.參加反應的H2和CO2分子個數比為3:1 B.該圖說明化學反應中分子可分,原子不可分
C.甲醇屬于氧化物 D.該微觀示意圖符合質量守恒定律
3.(2024八下·諸暨期末)如圖所示是一化學反應的微觀模型,關于此反應下列說法正確的是(  )
A. 是一種催化劑
B.該反應屬于分解反應
C.圖中一共有四種物質
D.參加反應的分子個數比為3:2
易錯點四、化學方程式的書寫和配平
(一)、正確書寫化學方程式的原則
1、以客觀事實為基礎; 2、遵守質量守恒定律(等號兩邊的原子種類和個數不變)
(二)、正確書寫化學方程式的步驟:一寫;二配,三標,四查
(三)、配平方法:1、觀察法 2、最小公倍數法 3、奇數配偶數法世
例題解析
(1)觀察法:觀察順序為從復雜入手,推導其它(具體觀察順序——O、C、其他)
CO +O2 —— CO2 Fe + H3P ( http: / / www.21cnjy.com )O4 —— Fe3( PO4)2 + H2
KMnO4 —— K2MnO4 + MnO2 +O2
(2)最小公倍數法:找出兩邊同種原子個數最多的原子,根據最小公倍數配平這個原子,然后依次配平與它相連的其他原子。
] P + O2 —— P2O5 Fe + O2—— Fe3O4 Mg + O2—— MgO
(3)奇數變偶數法:找出左右兩邊出現次數最多的元素,該元素的原子個數在兩邊為有奇數和偶數,先把奇數配成偶數,然后依次配平與它相連的其他原子,最后配平出現次數最多的原子。
C + Fe2O3 —— Fe + CO2 FeS2+ O2—— Fe2O3+ SO2
⑷歸一法:21教育網
C2H6+ O2 —— CO2 + H2O C4H10 + O2 —— CO2 + H2O[來
變式訓練
一、最小公倍數法:
1、 Al + O2—— Al2O3 2、Al + Fe3O4 —— Fe + Al2O3
3、 Fe + O2—— Fe3O4 4、Al + MnO2 —— Mn + Al2O3
5、 N2 + H2—— NH3 6、Al + H2SO4 —— Al2(SO4)3 + H2
二、觀察法:(觀察順序:從復雜入手,推導其它)(具體觀察順序——O、C、Fe)
1、 CO + Fe2O3 —— Fe + CO2 2、 C + Fe2O3—— Fe + CO2
3、 CO + Fe3O4 —— Fe + CO2 4、 C + FeO—— Fe + CO2
5、 H2 + Fe2O3 —— Fe + H2O 6、H2 + Fe3O4—— Fe + H2O
7、 Al(OH)3+ HCl ——AlCl3 + H2O
三、奇數配偶法:
1、 FeS2 + O2 —— Fe2O3 + SO2 2、 C2H2 + O2——CO2+ H2O
3、 C + Fe2O3 —— Fe + CO2 4、 MnO2+ HCl—— MnCl2 + Cl2 + H2O
5、 Cl2 + Ca(OH)2 —— CaCl2 + Ca(ClO)2 + H2O
四、歸一法:
1、 C2H2 + O2 ——CO2 + H2O 2、C6H6 + O2 —— CO2 + H2O
3、 C22H46 + O2 ——CO2 + H2O 4、 NH3 + Cl2 —— NH4Cl + N2
5、 As2O3+ Zn + HCl—— AsH3+ ZnCl2+ H2O
6、 C8H18+ O2—— CO2+ H2O
題型五:根據化學方程式推導化學式
例1:嫦娥五號計劃于2018 年發射,發射火箭所用的燃料液態偏二甲肼(C2H8N2) 與N2O4發生的反應可寫作:C2H8N2+2N2O43N2↑+2CO2↑+nH2O,則n 等于(  )
A.2 B.3 C.4 D.5
例2:在化學方程式aNH3 + bCl2 —— cNH4Cl + d N2中,各化學式系數之間的關系正確的是( )
A. 2b=c B. a= b+c C.4a=2c+d D. a+b=c+d
1、R+3O2==2CO2+3H2O 求R的化學式為 。
2、(2024八下·金東期末)銅與濃硝酸反應,反應化學方程式:Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2X↑+2H2O,則x的化學式是(  )
A.N2O4 B.NO2 C.NO D.N2O
3、將實驗室制取二氧化碳的廢液過濾后,向其濾液中加入碳酸鈉溶液(Na2CO3),會發生如下反應:
反應①:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+X
反應②:□Na2CO3+□CaCl2——□CaCO3↓+□NaCl
(1)反應①中X的化學式是______________。
(2)反應②還沒有配平,請在方框中填上配平后的化學計量數________。
4.在化學方程式 中,各化學式系數之間的關系正確的是 (  )
A.2m=a B.3a=n C.2m=3n D.2b=m+n
5.實驗室用來加熱的酒精燈,以酒精為燃料,酒精燃燒的化學方程式aC2H5OH+bO2cCO2+dH2O,各化學式前的化學計量數之間的關系不正確的是( )
A.a=2b B.b=d C.3a=d D.a+2b=2c+d
考點六、質量守恒定律表格型和圖像型計算
例1.在一密閉容器中有甲、乙、丙、丁四種物質,一定條件下充分反應,測得反應前后各物質的質量如下表所示:
物質 甲 乙 丙 丁
反應前的質量/g 36 4 2 64
反應后的質量/g X 4 52 24
下列說法中不正確的是
A.反應后物質甲的質量是26g B.丁是生成物
C.參加反應的甲和丁的質量比是1:4 D.物質乙可能是反應的催化劑
例2.在一個密閉容器中放入甲、乙、丙、丁四種物質,在一定條件下充分反應,測得反應前后各物質的質量如表所示。下列有關說法正確的是()
物質 甲 乙 丙 丁
反應前質量(g) 10 0.3 4.8 2.8
反應后質量(g) 3.2 待測 8 6.4
A.待測值為0.6
B.此反應可表示為:丙+丁→甲
C.甲一定是化合物
D.反應中甲和丁變化的質量比為1:2
例3:(2024八下·紹興柯橋期末)一定條件下,在一密閉容器內發生某化學反應,并測得反應前后各物質的質量如圖所示。下列說法正確的是(  )
A.x的值為9 B.該反應中氧氣與水的質量變化之比為6:5
C.W由碳、氫兩種元素組成 D.W中碳、氫元素質量比為3:1
例4:甲、乙、丙、丁四種物質在反應前后的質量關系如圖所示,下列有關說法錯誤的是( )
A、x的值是19 B、丙可能是該反應的催化劑
C、丁一定是化合物 D、參加反應的甲和乙的質量比為12:19
例5.在一密閉容器中加入甲、乙、丙、丁四種物質,在一定條件下發生化學反應,測得反應前后及、 時刻各物質質量如圖所示。下列說法中正確的是( )
A.該反應屬于分解反應
B.丙在該反應中一定作催化劑
C.反應后容器內甲和丁的質量之比為1∶8
D.該反應中,乙和丁的質量變化之比為1∶4
(例5) (例6)
例6.密閉容器內,有甲、乙、丙、丁四種物質,在一定條件下充分反應,測得反應前后各物質的質量分數如圖所示。下列說法不正確的是( )
A.丁是化合物
B.該反應屬于分解反應
C.乙可能是該反應的催化劑
D.該化學反應中甲、丙的質量變化之比為19:41
變式訓練
1.(2023八下·浙江期末)將一定量的乙醇(C2H5OH)和氧氣置于一個完全封閉的容器中引燃,反應生成二氧化碳、水和一種未知物X。測得反應前后物質的質量如下表:
物質 乙醇 氧氣 二氧化碳 水 X
反應前質量/g 4.6 8 0 0 0
反應后質量/g 0 0 4.4 5.4 m
下列判斷正確的是(  )
A.表中m的值無法確定 B.增加氧氣的量可以減少X的生成
C.X可能是該反應的催化劑 D.物質X一定含有碳元素,可能含有氫元素
2.一定條件下,甲、乙混合后發生化學反應,測得反應前后各物質的質量變化如下表所示。下列說法中不正確的是(  )
物質 甲 乙 丙 丁
反應前的質量/g 50 0.5 0 0
反應后的質量/g 23 x 24 3
A.x的值等于0.5 B.甲一定是化合物
C.丙和丁的質量變化比為8∶1 D.該反應屬于化合反應
3.(2022八下·諸暨期中)某密閉容器中有X、氧氣和二氧化碳三種物質,在一定條件下充分反應,測得反應前后各物質的質量如下表。根據表中信息,判斷下列說法正確的是(  )
物質 X O2 CO2 H2O
反應前質量/g 16 70 1 0
反應后質量/g 0 待測 45 36
A.該反應為不屬于氧化反應 B.Ⅹ中一定含有碳、氫兩種元素
C.表中“待測”值為5 D.反應生成的CO2和H2O的質量比為45:36
4.將一定質量的a、b、c、d四種物質放入一密閉容器中,在一定條件下反應一段時間后,測得反應后各物質的質量如下。下列說法錯誤的是( )
物 質 a b c d
反應前質量/g 6.40 3.20 4.00 0.50
反應后質量/g 待測 2.56 7.20 0.50
A.a和b是反應物,d可能是催化劑
B.反應后a物質的質量為4.64g
C.c物質中元素的種類,一定和a、b二種物質中元素的種類相同
D.若物質a與物質b的相對分子質量之比為2﹕1,則反應中a與b的化學計量數(系數)之比為2﹕1
5.(2023八下·富陽期末)一定條件下,甲、乙、丙、丁四種物質在密閉容器中反應,測得反應前后各物質的質量分數如圖所示,下列說法正確的是(  )
A.丁一定是該反應的催化劑 B.該反應的基本類型是分解反應
C.該反應中乙、丙的質量比為7∶10 D.該反應中甲、丙的質量比為14∶17
(5) (6)
6.在密閉容器中放入甲、乙、丙、丁四種純凈物,在一定條件下發生化學反應,一段時間后測得相關數據如圖所示。則下列說法正確的是( )
A.X=2.9 B.丁一定是單質 C.該反應屬于分解反應 D.乙一定是該反應的催化劑
7.密閉容器內有甲、乙、丙、丁四種物質,在一定條件下充分反應,測得反應前后各物質的質量分數如圖所示。下列說法錯誤的是( )
A.該反應基本反應類型為化合反應 B.該化學反應中乙、丙質量比為3∶17
C.物質丙可能為單質 D.物質丁可能是該反應的催化劑
(7) (8)
8.某密閉容器中有甲、乙、丙、丁四種物質,在一定條件下發生化學反應,容器中乙、丙、丁的質量隨甲的質量變化情況如圖所示。下列說法錯誤的是( )
A.a的值為12 B.丙一定是催化劑
C.丁屬于化合物 D.當丁為5g時,容器中乙的質量為11g
8.在密閉容器中有甲、乙、丙、丁四種物質,在一定條件下充分反應,測得反應前后各物質的質量分數如圖所示:下列說法正確的是(  )
  A. 丙可能是單質 B.在該反應中丁一定沒有參加化學反應
  C. 該反應是化合反應 D.甲和乙的質量之和一定等于生成丙的質量
9.在一密閉容器中發生某反應,其中甲、乙、丙、丁四種物質的質量變化如表所示,下列判斷正確的是( )
物質 甲 乙 丙 丁
反應前質量(g) 10 16 0 0
反應中質量(g) 8.6 m2 m3 1.6
反應后質量(g) m4 m1 15.2 6.4
A.m1的值一定是 0,反應后甲一定有剩余 B.m2的值是 4
C.該反應不可能是氧化反應 D.m4+m1﹥m2+m3
八年級下冊科學3.3 化學方程式與質量守恒定律 易錯點培優練習
(答案)
易錯點一、質量守恒定律的概念
例1:下列對質量守恒定律的理解錯誤的是( )
A.質量守恒定律只適用于化學反應,不適用于物理變化
B.質量守恒定律研究的內容僅是指“質量”,不能推廣到其他物理量
C.催化劑可以改變其他物質的化學反應速率,有催化劑參加的反應也遵守質量守恒定律
D.蠟燭燃燒后質量減輕,不符合質量守恒定律
【答案】D
【解析】根據質量守恒定律是化學反應的普遍規律且只是質量的守恒與其他物理量無關分析。
A、質量守恒定律只適用于化學反應,不適用于物理變化 ,不符合題意;
B、質量守恒定律研究的內容僅是指“質量”,不能推廣到其他物理量 ,不符合題意;
C、催化劑可以改變其他物質的化學反應速率,而質量守恒定律是化學反應的普遍規律,所以有催化劑參加的反應也遵守質量守恒定律 ,不符合題意;
D、蠟燭燃燒后質量減輕,是因為生成了氣體,符合質量守恒定律 ,符合題意;
例2:(2024九上·海曙開學考)對質量守恒定律的理解,正確的是(  )
A.10g冰受熱熔化成10g水,符合質量守恒定律
B.反應物的質量等于生成物的質量
C.參加反應的氫氣和氧氣的體積一定等于生成水的體積
D.化學反應中,生成物的質量總和等于參加反應的各物質的質量總和
【答案】D
【解析】根據化學反應遵循質量守恒定律分析。
【解答】A. 該變化不是化學變化,故錯誤;
B. 質量守恒是質量的守恒不是體積守恒,故錯誤;
C. 必須為參加反應的反應物的質量總和等于生成物的質量總和,不參與反應的不能相加,故錯誤;
D. 質量守恒定律的內容為參加反應的反應物的質量總和等于生成物的質量總和,故正確;
故答案為:D。
例3:下列有關內容能用質量守恒定律解釋且正確的是
A.10g水和10g酒精混合后,總質量是20g
B.將10g高錳酸鉀加熱反應一段時間后,所得固體質量一定小于10g
C.紙張燃燒后產生的灰燼的質量一定等于燃燒了的紙張的質量
D.將10gA和6gB混合后發生化合反應,一定能生成16gC
【答案】B
【解析】
A.10g水和10g酒精混合后,總質量是20g,沒有發生化學變化,不能用質量守恒定律解釋;
B.將10g高錳酸鉀加熱反應一段時間后,所得固體質量一定小于10g,因為反應生成氧氣,反應前高錳酸鉀的質量=反應后生成錳酸鉀+二氧化錳+氧氣的質量,所以能用質量守恒定律解釋且正確;
C.紙張燃燒后產生的灰燼的質量等于燃燒了的紙張的質量+氧氣的質量,能用質量守恒定律解釋但不正確;
D.將10gA和6gB混合后發生化合反應,不一定能生成16gC,因為有可能反應物中其中某個物質過量,能用質量守恒定律解釋但不正確。
變式訓練
1.參加反應的各物質質量總和等于反應后生成的各物質質量總和,是因為( )
A.反應后物質的種類沒有變化
B.反應后元素的種類沒有變化
C.反應后原子的種類、數目和質量沒有變化
D.反應后分子的種類、數目和質量沒有變化
【答案】C
【解析】化學反應的過程是反應物的原子重新組合而生成其他物質的過程。反應前后原子的種類、數目和質量沒有變化,因此反應前后各物質的質量總和相等。
2.已知甲、乙、丙三種物質,它們在化學反應中的關系是:甲+乙→丙。對于此反應,下列說法正確的是(  )
A.若甲為10克、乙為10克,反應后生成的丙一定為20克
B.若甲為10克、乙為10克,反應后生成的丙一定小于20克
C.若反應后生成的丙為20克,則參加反應的甲一定為10克,乙一定為10克
D.若甲為10克、乙為10克,反應后生成的丙一定等于或小于20克
答案.D
【詳解】
根據化學反應遵循質量守恒,在反應甲+乙→丙中,若甲為10克、乙為10克,如兩種物質恰好完全反應,則生成丙的質量為20g;如果有一種物質過量有剩余則反應后生成的丙的質量小于20g。
故選D。
3.現有a g A物質與b g B物質充分反應后,生成C物質,則生成C的質量為( )
A.等于(a+b)g B.小于(a+b) g C.大于(a+b) g D.不大于(a+b) g
答案、D
4.充分加熱ag氯酸鉀與bg二氧化錳的混合物,剩余固體的質量為cg,則生成氧氣的質量為( )
A、(a-b)g B、(a-b-c)g C、(a+b-c)g D、(a-b+c)g
【答案】C
5.根據質量守恒定律及2Mg+O2===2MgO的反應方程式,下列各組數據正確的是( )
A.鎂的質量2克,氧氣質量3克,氧化鎂質量5克。
B.鎂的質量3克,氧氣質量2克,氧化鎂質量5克。
C.鎂的質量1克,氧氣質量4克,氧化鎂質量5克。
D.鎂的質量4克,氧氣質量1克,氧化鎂質量5克。
答案.B
6.根據質量守恒定律,解釋下列現象。
(1)高錳酸鉀受熱分解后,剩余固體質量減少: 。
(2)密閉容器中鎂條在氧氣中燃燒后,生成物質量比鎂條質量大: 。
(3)木炭在空氣中燃燒后,剩余灰燼質量比木炭質量小: 。
(4)在68g過氧化氫溶液中,加入2g二氧化錳,充分反應后,剩余物的總質量為68.4g,則產生氧氣的質量為 g。
【答案】(1)高錳酸鉀受熱分解生成氧氣,氧氣逸散到空氣中,故剩余固體質量減少 (2)鎂和氧氣反應生成氧化鎂,生成物的質量等于參加反應的鎂與氧氣的質量之和,故生成物質量比鎂條質量大
(3)木炭燃燒生成二氧化碳氣體,二氧化碳逸散到空氣中,故剩余灰燼質量比木炭質量小
(4)1.6
【解析】【分析】【詳解】根據質量守恒定律,生成物的質量等于參加反應的各物質的質量總和,所以解釋化學反應前后質量關系時,一定要考慮全部的反應物和生成物,尤其是有氣體參加或生成的反應,必須考慮參加反應或生成的氣體的質量。
故答案為:(1)高錳酸鉀受熱分解生成氧氣,氧氣逸散到空氣中,故剩余固體質量減少。
鎂和氧氣反應生成氧化鎂,生成物的質量等于參加反應的鎂與氧氣的質量之和,故生成物質量比鎂條質量大。
(3)木炭燃燒生成二氧化碳氣體,二氧化碳逸散到空氣中,故剩余灰燼質量比木炭質量小。
(4)根據質量守恒定律,反應產生氧氣的質量=68g+2g-68.4g=1.6g。
易錯點二、質量守恒定律實驗探究
例1:(2024八下·杭州期末)某化學學習小組用如圖所示實驗驗證質量守恒定律。下列錯誤的是(  )
A.做甲實驗時,若取用紅磷的量不足,對實驗結果沒有影響
B.乙實驗中最后天平不平衡,此現象能用質量守恒定律解釋
C.丙實驗的反應在敞口容器中進行仍成功驗證了質量守恒定律,原因是該反應不消耗氣體也不產生氣體
D.進行丁實驗時,如果在燃著的鎂條上方罩上玻璃罩,使生成物全部收集起來稱量,理論上生成物的質量等于參加反應的鎂條的質量
【答案】D
【解析】化學反應遵循質量守恒定律,即參加反應的物質的質量之和,等于反應后生成的物質的質量之和,是因為化學反應前后,元素的種類不變,原子的種類、總個數不變。
【解答】A、做甲實驗時,若取用紅磷的量不足,對實驗的結果沒有影響,因為無論紅磷是否完全反應,裝置內外的物質滅火交換,天平都保持平衡,選項正確;
B、乙實驗中,石灰石和稀鹽酸反應生成二氧化碳氣體,產生的氣體逸散到空氣中,反應后剩余物質的質量減小,所以最后天平不平衡,但反應屬于化學變化,仍能夠用質量守恒定律解釋,選項正確;
C、硫酸銅和氫氧化鈉反應生成氫氧化銅沉淀和硫酸鈉,此反應不消耗氣體也不生成氣體,所以能驗證質量守恒定律,選項正確;
D、如果在燃著的鎂條上方罩上玻璃罩,使生成物全部收集起來稱量,由于鎂條與氧氣結合產生氧化鎂質量增加,則生成物質量大于參加反應的鎂條的質量,選項錯誤。
故答案為:D。
例2:(2023八下·新昌期末)下列四幅圖中的實驗,能驗證質量守恒定律的是(  )
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】(1)化學反應中,參加化學反應的各物質的總質量等于反應后生成的各物質的總質量。
質量守恒的原因是:【宏觀上】化學反應前后元素的種類和質量沒有改變;【微觀上】在化學反應中,反應前后原子的種類、數目和質量沒有改變;所以,化學反應前后物質的質量總和必然相等。
(2)驗證質量守恒定律注意事項:①一般要有明顯實驗現象。
②有氣體參與或者有氣體生成(或有白煙生成),必須在密閉體系中進行實驗。
③對于有氣體產生實驗,一般不用氣球形成密封裝置,因為空氣對氣球的浮力會對天平平衡產生影響。
【解答】A、玻璃管與外界空氣相連,為開放環境,外界空氣中的氧氣也會參與反應,故A遵循質量守恒定律,但不能證明質量守恒定律;
B、氫氧化鈉溶液和硫酸銅溶液反應生成硫酸鈉和氫氧化銅沉淀,無氣體參與反應或生成,所有物質均在裝置內,遵循且能證明質量守恒定律;
C、鹽酸和碳酸鈣反應生成的CO2氣體會外逸,遵循但不能證明質量守恒定律;
D、酒精和水不發生化學反應,不遵循質量守恒定律,不能證明質量守恒定律。
例3:(2024八下·海寧期末)質量守恒定律的發現,凝聚了不少科學家的心血.
材料一:1673年,英國化學家波義耳將某金屬放在一個密閉容器中煅燒,煅燒后立即打開容器進行稱量,結果發現煅燒后的固體質量增加了.
材料二:1774年,拉瓦錫用精確的定量實驗研究在密封容器中氧化汞分解前的質量和分解后生成物的總質量之間的關系,證實了質量守恒定律.請回答以下問題:
(1)小明認為波義耳實驗也符合質量守恒定律,理由是   .
(2)小明采用圖甲實驗方案,測量酒精和水混合前后質量是否相等來驗證質量守恒定律.老師看到后直接否定該方案,理由是   .
(3)小明決定用如圖乙裝置模擬拉瓦錫實驗,測定反應前氧化汞的質量和反應后生成物的總質量是否相等來驗證質量守恒定律.小明記錄了以下幾組數據,(已知:氧氣的密度為p克/毫升,氧化汞分解的化學方程式: )
①反應前稱取的氧化汞質量a克 ②反應前裝有氧化汞試管的總質量b克
③反應結束冷卻后試管及內容物的總質量c克 ④反應后量筒內增加的水體積d毫升
⑤反應前量筒的總質量e克; ⑥反應結束后量筒和水的總質量f克
實驗操作均正確,在誤差范圍內,如果出現等量關系   (用上述字母表示),可用來驗證質量守恒定律.
【答案】(1)在化學反應中參加反應的金屬和氧氣的質量和等于反應生成的固體質量
(2)酒精和水混合是物理變化
(3)
【解析】(1)根據質量守恒定律的定義進行分析;
(2)根據質量守恒定律的適用范圍進行分析;
(3)根據固體減少的質量就是氧氣的質量,量筒中水的體積就是生成的氧氣的體積,然后結合題中的數據進行解答。
【解答】(1)小明認為波義耳實驗也符合質量守恒定律,理由是在化學反應中參加反應的金屬和氧氣的質量和等于反應生成的固體質量;
(2)質量守恒定律只適用于化學變化,酒精和水混合是物理變化;
(3)固體減少的質量就是氧氣的質量,量筒中水的體積就是生成的氧氣的體積,所以需要知道反應前后試管的質量,題中給出了體積為V的氧氣的質量為m,也就是氧氣的密度,所以還需要知道生成氧氣的體積,即量筒內水的體積,
固體減少的質量是:(b-c)g,氧氣的密度是:ρ克/毫升,生成氧氣的體積是d,所以b-c=ρd。
故答案為:(1)在化學反應中參加反應的金屬和氧氣的質量和等于反應生成的固體質量;(2)酒精和水混合是物理變化;(3)b-c=ρd。
變式訓練
1.鎂帶在耐高溫的容器中密封(內含空氣)加熱,下圖中能正確表示容器里所盛物質總質量變化的是
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】鎂與氧氣在加熱的條件下反應生成氧化鎂,根據質量守恒定律,化學反應前后,物質的總質量不變,則容器里所盛物質總質量不變。
2.質量守恒定律是自然界基本的規律之一。下列裝置及實驗(部分天平未畫出)能用來驗證質量守恒定律的是(  )
A.B.C.D.
1.A
【分析】
根據質量守恒定律是化學變化遵循的規律,驗證時若有氣體參與需在密閉裝置中進行分析。
【詳解】
A、氫氧化鈉與硫酸銅溶液反應無氣體,且裝置密閉,可用于驗證質量守恒定律,符合題意。
B、紅墨水加入水中不能發生化學變化,不能用于驗證質量守恒定律,不符合題意。
C、鎂燃燒消耗氧氣,不在密閉容器中進行無法驗證質量守恒定律,不符合題意。
D、蠟燭燃燒生成氣體,沒在密閉容器中進行,無法驗證質量守恒定律,不符合題意。
故選A。
3.定量研究對于化學科學發展有重要意義,我們應該掌握有關質量守恒相關知識。
(1)在化學變化前后一定不變的是 (選填序號)。
①原子數目 ②原子的種類 ③分子數目 ④分子的種類 ⑤元素的種類 ⑥物質的總質量 ⑦物質的種類
(2)如圖是探究質量守恒定律的實驗裝置圖,回答下列問題
①該實驗 (填“能”或“不能”)探究質量守恒定律,原因是 。
②要用如圖藥品繼續探究質量守恒定律,改變裝置的方法是 。
【答案】 (1)①②⑤⑥ C (2)①不能 氧氣會逸出空氣中 ②改變密閉裝置
(4)
4.某科學興趣小組利用如圖所示裝置進行質量守恒定律的探究。
(1)給錐形瓶微熱,使白磷燃燒,發生了 變化。白磷燃燒結束后,發現氣球鼓起,這時天平 (填“平衡”或“不平衡”),這是因為 。
(2)冷卻至室溫后,發現天平 (填“平衡”或“不平衡”)。這說明在化學反應前后,物質的總質量 。
(3)某同學在實驗結束后打開橡皮塞,發現瓶中又開始產生大量白煙,你認為這是因為 ;然后,他又立即將橡皮塞塞回去,這時天平 (填“平衡”或“不平衡”)。
【答案】(1)化學 不平衡 氣球膨脹使裝置受到的浮力變大 (2)平衡 不變
(3)沒有反應完的白磷與空氣中的氧氣接觸后繼續燃燒不平衡
5.小明利用如圖甲所示的裝置測定白磷燃燒前后質量的變化。實驗步驟和部分實驗現象如下:
①將整個錐形瓶的裝置放在天平托盤上,調節平衡。
②取下錐形瓶,將瓶塞上的鐵絲在酒精燈上燒紅后,接觸引燃白磷,并立即塞緊瓶塞,發現實驗過程中氣球先變大后變癟。
③待反應結束冷卻后,重新放在天平托盤上稱量,發現天平依然平衡。
(1)錐形瓶的底部鋪有一層細沙,其作用是  。
(2)請解釋步驟②中“氣球先變大后變癟”的原因   。
(3)小明通過大量實驗證實了質量守恒定律,他繼續利用白磷設計另一個實驗(如圖乙)該裝置是一個具有刻度和活塞可滑動的玻璃容器,容器內空氣的體積為V1(常溫下),將質量為m的白磷鋪在細沙上,將它放在盛有沸水的燒杯上方,觀察到白磷著火燃燒,活塞先右移至V2,反應結束后冷卻到常溫活塞左移至V3停止,根據質量守恒定律推測,反應結束后容器內固體物質的質量應為   。(用相關字母表示,常溫下氧氣的密度為ρ)
【答案】(1)防止錐形瓶受熱不均而炸裂 (2)白磷燃燒放熱,導致瓶內氣壓增大,氣球膨脹,完全反應后冷卻至室溫,氧氣消耗,導致瓶內氣壓比反應前減小,氣球變癟。
(3)m+(V1﹣V3)×ρ。
【解答】解:(1)錐形瓶的底部鋪有一層細沙,其作用是防止錐形瓶受熱不均而炸裂。
故填:防止錐形瓶受熱不均而炸裂。
(2)步驟②中“氣球先變大后變癟”的原因:白磷燃燒放熱,導致瓶內氣壓增大,氣球膨脹,完全反應后冷卻至室溫,氧氣消耗,導致瓶內氣壓比反應前減小,氣球變癟。
故填:白磷燃燒放熱,導致瓶內氣壓增大,氣球膨脹,完全反應后冷卻至室溫,氧氣消耗,導致瓶內氣壓比反應前減小,氣球變癟。
(3)參加反應的氧氣質量:(V1﹣V3)×ρ,將質量為m反應結束后容器內固體物質的質量應為:m+(V1﹣V3)×ρ,
故填:m+(V1﹣V3)×ρ。
(3)
6.(2024八下·嘉善月考)某興趣小組的同學設計了如圖所示的四個實驗來驗證質量守恒定律(稱量儀器未畫出)。
(1)實驗甲中發生反應的化學方程式為   。
(2)小組同學討論后認為,甲、乙、丙三個實驗中,實驗   不能直接用于驗證質量守恒定律,被否定的原因是   .
(3)丁實驗時將錐形瓶傾斜使兩溶液接觸,立即發生化學反應,其反應的原理為:
該實驗的現象是   :待完全反應后,將其置于電子天平上稱量(稱量精度更高),所得數據比反應前的小。若整個操作過程無差錯,則造成上述實驗誤差的原因是   。
【答案】(1)4P+5O22P2O5
(2)丙;反應生成二氧化碳會逸散到空氣中(合理即可)
(3)有氣泡產生;由于反應產生氣體,使氣球變大,受到空氣浮力變大
【解析】(1)根據紅磷和氧氣在點燃的條件下生成五氧化二磷來分析;
(2)根據丙實驗在燒杯中進行,產生的二氧化碳氣體逸出,使總質量減小來分析;
(3)根據碳酸鈉和鹽酸反應生成二氧化碳氣體,裝置內壓強增大,氣球膨脹,導致氣球受到的空氣浮力增大來分析。
【解答】(1)實驗甲中發生的反應是紅磷和氧氣在點燃的條件下生成五氧化二磷,反應的化學方程式為:
4P+5O22P2O5 。
(2)小組同學討論后認為,甲、乙、丙三個實驗中,實驗丙不能直接用于驗證質量守恒定律,被否定的原因是丙實驗在燒杯中進行,產生的二氧化碳氣體逸出,使總質量減小。
(3)丁實驗時將錐形瓶傾斜使兩溶液接觸,立即發生化學反應,其反應的原理為:
Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O。
該實驗的現象是產生大量氣泡,氣球膨脹;待完全反應后,將其置于電子天平上稱量(稱量精度更高),所得數據比反應前的小。若整個操作過程無差錯,則造成上述實驗誤差的原因是反應產生氣體,使氣球變大,受到空氣浮力變大。
7.為驗證質量守恒定律,某興趣小組做了以下實驗進行探究。
實驗一:將 10g 水加入 10g 酒精中,一段時間后,稱量混合液,質量仍為 20g。
(1)該實驗 (填“能”或“不能”)驗證質量守恒定律,原因是 。
實驗二:如圖 1,用細銅絲吊著一根長玻璃棒,兩端分別繞上粗銅絲,并使玻璃棒保持水平,然后用酒精燈給 a 端銅絲加熱 1~2 分鐘。
(2)冷卻后,觀察到銅絲變黑、玻璃棒 (填“a”或“b”)端下沉。
實驗三:稱取鎂條和石棉網的質量為 m1(如圖 2 所示),然后在空氣中點燃鎂條;反應結束后將所得物質與石棉網一起再次稱量,質量為 m2。
(3)寫出鎂條燃燒的化學方程式 ,該反應屬于 反應(填基本反應類型)。
(4)根據質量守恒定律可知:生成氧化鎂的質量大于參加反應的鎂條的質量;而實驗事實是 m2【分析與總結】
(5)根據以上實驗可知,驗證質量守恒定律時對于有氣體參加的反應,應在 容器中進行實驗。
【拓展實驗】興趣小組按如圖 3 裝置改進實驗,驗證了質量守恒定律,卻發現產物白色固體中還有少量黃色固體。查閱資料得知:鎂能與氮氣劇烈反應生成黃色的氮化鎂(Mg3N2)固體。
【反思與交流】
(6)空氣中 N2的含量遠大于 O2的含量,而鎂條在空氣中燃燒生成的 MgO 卻遠多于 Mg3N2,原因是 。
(7)圖 3 實驗中氣球的作用除了使裝置密閉之外,還可以防止 。
【答案】(1) 不能 水和酒精沒有發生化學變化(答案合理即可)
(2)a
(3) 化合
(4)一部分鎂燃燒產生的白煙逸散到空氣中 (5)密閉 (6)相同條件下 O2比 N2活潑 (7)橡皮塞沖出
【解析】
(1)質量守恒定律是指化學反應前后物質總質量不變,而水和酒精混合沒有發生化學變化,故填:不能;水和酒精沒有發生化學變化(答案合理即可);
(2)銅和氧氣反應生成氧化銅,則左側質量偏大,因此玻璃棒a端下沉;
(3)鎂和氧氣點燃生成氧化鎂,化學方程式為:;該反應屬于一變多,是化合反應;
(4)由于鎂燃燒時,一部分鎂燃燒產生的白煙逸散到空氣中,而白煙即生成的氧化鎂,因此造成反應后固體質量m2(5)根據以上實驗可知,驗證質量守恒定律時,對于有氣體參加的反應,應在密閉的容器內進行;
(6)空氣中 N2的含量遠大于 O2的含量,而鎂條在空氣中燃燒生成的 MgO 卻遠多于 Mg3N2,原因是相同條件下 O2比 N2活潑,更容易與鎂反應;
(7)圖 3 實驗中氣球的作用除了使裝置密閉之外,由于反應放熱會使氣體膨脹,因此氣球還可以防止橡皮塞沖出
8.為探索物質在化學變化前后的質量關系,科學家做了大量實驗。
【探究1】:1663年,英國化學家波義耳將金屬錫放在密閉容器里煅燒后立即打開容器蓋進行稱量,結果發現反應后的固體質量增加了,得出的結論是物質的總質量增加了。
【探究2】:1756年,俄國化學家羅蒙諾索夫重做了波義耳的實驗:
①先用天平稱取質量為m1的金屬錫粉;
②將錫粉放在密閉容器里進行完全燃燒,生成了白色固體SnO2,稱量容器的總質量為m2;
③打開容器,聽到了空氣進入容器發出的“絲絲的聲響”,取出SnO2稱量質量為m3;
④冷卻后,把SnO2放回原容器里(容器中空氣的組成恢復到初始狀態),重新稱容器總質量為m4;
【探究3】:1774年,法國化學家拉瓦錫將45.0份質量的氧化汞加熱分解,恰好得到了41.5份質量的汞和3.5份質量的氧氣,得到了與羅蒙諾索夫相同的結論。
結合上述科學探究完成下列問題:
(1)請解釋波義耳實驗中測量的固體質量為什么增加?   。
(2)羅蒙諾索夫分析數據后,提出了“參加化學反應的物質的總質量,等于反應后產物的總質量”的觀點。則 m1=   (用m2,m3,m4表示)。
(3)根據上述科學探究,我們可以得到的啟示有:   (可多選)。
A.分析問題應該全面、嚴謹
B.實驗的成功與否,取決于藥品的選擇
C.定量方法是科學研究的重要方法
D.科學研究既要尊重事實,也要勇于創新
解:(1)根據質量守恒定律可知化學反應前后物質的總質量相等,金屬錫能用空氣中氧氣反應,則反應后物質的總質量增加;故答案為:空氣中的氧氣參加了反應;
(2)根據質量守恒定律可知化學反應前后物質的總質量相等,則m1=m2+m3﹣m4;故答案為:m2+m3﹣m4;
(3)A、科學探究分析問題應該全面、嚴謹,故選項說法正確;
B、科學探究實驗的成功與否,與藥品的選擇無關,故選項說法錯誤;
C、科學探究過程中定量方法是科學研究的重要方法,故選項說法正確;
D、科學研究既要尊重事實,也要勇于創新,故選項說法正確;
故選:ACD。
易錯點三、質量守恒定律模型表達
例1:如圖所示是磷與氧氣反應前后的微觀示意圖(“●”表示磷原子,“○”表示氧原子),根據質量守恒定律,虛線框中應該是( )
A、 B、 C、 D、
【答案】D
【解析】根據微觀反應示意圖的信息以及質量守恒定律來分析。
【分析】要想解答好這類題目,要理解和熟記微粒觀點及模型圖的應用,以及與之相關的知識。
【詳解】由微觀反應示意圖可知,反應后有4個磷原子和10個氧原子,反應前有10個氧原子,由質量守恒定律可知,虛線框內應有4個磷原子,觀察選項可知,D符合題意。故選:D。
例2:“宏觀-微觀-符號-量”是科學特有的表征物質及其變化的方法。木炭燃燒時發生反應的微觀示意圖如下,下列說法不正確的是(  )
A.從宏觀物質看:燃燒產物屬于氧化物
B.從微觀構成看:氧氣是由氧分子構成的
C.從符號表征看:二氧化碳的化學式是
D.從量的角度看:反應前后原子總數減少
【答案】D
【解析】
A、氧化物是由兩種元素組成的含有氧元素的化合物。根據圖像,木炭燃燒生成二氧化碳(CO2),CO2屬于氧化物,A選項正確;
B、根據圖像,氧氣是由氧分子(O2)構成的,B選項正確;
C、根據圖像,一個二氧化碳分子由一個碳原子和兩個氧原子構成,二氧化碳的化學式是CO2,C選項正確;
D、根據圖像,化學反應前后,碳原子和氧原子的總個數不變,D選項錯誤。
例3:“人造樹葉”是一種新型材料。光照時,二氧化碳和水在“人造樹葉”的催化下反應生成氧氣和乙醇(C2H6O),其微觀圖如圖,下列說法錯誤的是(  )
A.該反應前后元素的種類不變
B.原子在化學反應中是不可分的
C.參加反應的CO2和H2O的分子個數比為2:3
D.圖中生成物均是化合物
【答案】D
【解析】由微觀反應示意圖可知,該反應是由二氧化碳和水在光照和人造樹葉催化劑的作用下反應生成乙醇和氧氣,化學方程式為2CO2+3H2O3O2+CH3CH2OH。
A、根據化學方程式可知,該反應前后元素的種類不變,說法正確,不符合題意;
B、根據微粒微觀示意圖可知,原子在化學反應中是不可分的,說法正確,不符合題意;
C、根據化學方程式可知,參加反應的CO2和H2O的分子個數比為2:3,說法正確,不符合題意;
D、圖中生成物乙醇是由不同元素組成的純凈物,屬于化合物,氧氣是由一種元素組成的純凈物,屬于單質,說法錯誤,符合題意。
變式訓練
1.(2024八下·金華期末)已知某兩種物質在光照條件下能發生化學反應,其微觀示意圖如圖所示(說明:一種小球代表一種元素的原子)。則下列說法中正確的是(  )
A.圖示中的反應物都是單質 B.圖示中共有4種物質
C.該反應屬于化合反應 D.該圖示不符合質量守恒定律
【答案】B
【解析】(1)只由一種元素組成的純凈物叫單質;
(2)有幾種分子就有幾種物質;
(3)由多種物質生成一種物質的反應叫化合反應;
(4)根據質量守恒定律的內容判斷。
【解答】A.根據圖片可知,該反應物由兩種元素組成,不是單質,故A錯誤;
B.根據圖片可知,共有4種不同的分子,即有4種不同物質,故B正確;
C.反應的反應物有兩種,而生成物也有兩種,肯定不是化合反應,故C錯誤;
D.反應前后原子的種類和個數保持不變,符合質量守恒定律,故D錯誤。
故選B。
2.杭州亞運會開幕式首創零碳甲醇點燃亞運主火炬。如圖為利用CO2制取甲醇(CH4O)的微觀示意圖,下列說法錯誤的是(  )
A.參加反應的H2和CO2分子個數比為3:1
B.該圖說明化學反應中分子可分,原子不可分
C.甲醇屬于氧化物
D.該微觀示意圖符合質量守恒定律
【答案】C
【解析】由反應的微觀示意圖可知,該反應物是氫氣和二氧化碳在一定條件下反應甲醇和水,反應的方程式為:;
A.參加反應的H2和CO2分子個數比為3:1,故A正確不合題意;
B.由該圖中微粒的變化可知,在化學反應中分子可分,原子不可分,故B正確不合題意;
C.氧化物是由氧元素和另一種元素組成的化合物,甲醇是由碳、氫、氧三種元素組成的,不屬于氧化物,故C錯誤符合題意;
D.該微觀示意圖反應前后原子的種類及數目不變,符合質量守恒定律,故D正確不合題意。
3.(2024八下·諸暨期末)如圖所示是一化學反應的微觀模型,關于此反應下列說法正確的是(  )
A. 是一種催化劑 B.該反應屬于分解反應
C.圖中一共有四種物質 D.參加反應的分子個數比為3:2
【答案】C
【解析】根據圖片確定反應的化學方程式,然后對各個選項進行判斷。
【解答】觀察可知,反應前后共有兩個,將其去掉,如下圖所示:
則反應的方程式為:2AC+B2=2AB+C2;
A.是反應物,故A錯誤;
B.該反應的反應物有兩種,而不是一種,肯定不是分解反應,故B錯誤;
C.圖中有四種分子,即存在四種不同的物質,故C正確;
D.參加反應的分子個數比為:1:2,故D錯誤。
4.“ “、“ ”、“ ”分別表示A、B、C三種物質的分子。如圖形象地表示了某化學反應前后反應物與生成物分子及其數目的變化。則該反應的化學方程式中A、B、C前面的化學計量數之比為 ________。
4、1:2:2
(4) (5)
5.走進化學變化的微觀世界,有利于進一步認識化學變化。圖3-3-5是某化學變化的微觀示意圖,X、Y、Z分別表示不同類別的原子。據圖回答問題。
(1)該化學反應中生成物的分子個數比為 。
(2)從微觀角度分析,化學反應前后各物質的質量總和相等的原因是 。
(3)由X原子構成的物質在該反應中 (填“是”或“不是”)催化劑。
【答案】(1)1:1 (2)化學反應前后原子的種類、數目和質量不變 (3)不是
易錯點四、化學方程式的書寫和配平
配平方法:觀察法、最小公倍數法、奇數變偶數法、歸一法、待定系數法。21世
(1)觀察法:觀察順序為從復雜入手,推導其它(具體觀察順序——O、C、其他)
2CO +O2 —— 2CO2 3Fe + 2H3P ( http: / / www.21cnjy.com )O4 —— Fe3( PO4)2 + 3H2 2KMnO4 —— K2MnO4 + MnO2 + 2O2
(2)最小公倍數法:找出兩邊同種原子個數最多的原子,根據最小公倍數配平這個原子,然后依次配平與它相連的其他原子。
]① 4P +5 O2 ——2P2O5 3 Fe + 2O2—— Fe3O4 2 Mg + O2——2MgO
(3)奇數變偶數法:找出左右兩邊出現次數最多的元素,該元素的原子個數在兩邊為有奇數和偶數,先把奇數配成偶數,然后依次配平與它相連的其他原子,最后配平出現次數最多的原子。
3C + 2Fe2O3 ——4 Fe +3 CO2 4 FeS2+ 11O2——2Fe2O3+ 8SO2
⑷歸一法(也叫分數配平法):找出化學式中原子數目最多的化學式,使其化學計量數為“1”,觀察配平,若是分數再進行通分去掉分母,保證最后得到最簡整數比。21教育網
2C2H6+ 7 O2 ——4 CO2 + 6H2O 4CxHy + (4x+y)O2 ——4x CO2 + 2yH2O[來源:21
一、最小公倍數法:
(找出兩邊同種原子的個數最多的原子,然后求最小公倍數,得原子個數。)
1、4 Al + 3O2—— 2 Al2O3 2、8Al + 3 Fe3O4 —— 9 Fe + 4 Al2O3
3、 3Fe + 2 O2—— Fe3O4 4、4Al + 3 MnO2 —— 3 Mn + 2 Al2O3
5、 N2 + 3 H2—— 2 NH3 6、2Al + 3H2SO4 —— Al2(SO4)3 + 3H2
二、觀察法:
(觀察順序:從復雜入手,推導其它)(具體觀察順序——O、C、Fe)
1、 3 CO + Fe2O3 —— 2 Fe + 3CO2 2、3 C + Fe2O3—— 2 Fe + 3 CO2
5、 yCO + FexOy —— x Fe +y CO2 6、y C + FexOy——x Fe + yCO2
7、 3H2 + Fe2O3 —— 2 Fe + 3H2O 8、4H2 + Fe3O4—— 3 Fe + 4 H2O
13、 Al(OH)3+ 3 HCl ——AlCl3 + 3 H2O
三、奇數配偶法:
(找出左右兩邊出現次數較多的元素,該元素的原子個數在兩邊為一基數一偶數)
1、4 FeS2 + 11 O2 —— 2 Fe2O3 + 8 SO2 2、2 C2H2 + 5 O2——4CO2+ 2 H2O
3、 3C + 2Fe2O3 —— 4Fe + 3CO2 4、 MnO2 +4 HCl—— MnCl2 + Cl2 + 2H2O
5、 2Cl2 + 2Ca(OH)2 —— CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2 H2O
四、歸一法:
(找出化學式中原子數目最多的化學式,使其化學計量數為“1”,觀察配平,若是分數再進行通分去掉分母,保證最后得到最簡整數比)
1、2 C2H2 + 5O2 ——4CO2 + 2H2O 2、2C6H6 + 15O2 ——12 CO2 + 6H2O
3、 2C22H46 + 67O2 ——44CO2 + 46H2O 4、 8NH3 + 3Cl2 —— 6NH4Cl + N2
5、 As2O3+ 6Zn + 12HCl——2AsH3+ 6ZnCl2+ 3H2O
4、配平下列化學方程式(化學計量數為“1”時,也要保留)。
(1)   Na+   H2O =    NaOH+   H2↑。
(2)   Fe2O3+   HCl 點燃    FeCl3+   H2O。
(3)   Fe2O3+   CO 高溫    Fe+   CO2。
(4)   C2H2+   O2 點燃    CO2+   H2O。
【答案】(1)2;2;2;1
(2)1;6;2;3
(3)1;3;2;3
(4)2;5;4;2
【解析】根據質量守恒定律:反應前后各原子的數目不變,選擇相應的配平方法(最小公倍數法、定一法等)進行配平即可;配平時要注意化學計量數必須加在化學式的前面,配平過程中不能改變化學式中的下標;配平后化學計量數必須為整數。
【解答】(1)觀察發現,反應物中有2個H原子,生成物中有3個H原子,可以在NaOH前面×2,在H2O前×2,從而保證H原子個數相等。再觀察發現,此時左右O原子都是2個,只需在Na前面寫2,從而配平。
(2)觀察發現,在HCl前面寫3,可以保證Cl個數相等;而在HCl前面寫2,可以保證H原子個數相等。因為H和Cl都在HCl中,此時可以將最小公倍數6寫在HCl前面,然后在FeCl3前面寫2,在H2O前面寫3保證它們的個數相等。比較可知,此時在 Fe2O3 前面寫1就能配平。
(3)左邊Fe有2個,只需在右側Fe前面寫2保證它的個數相等。左側有4個O,右側有2個O,可以在CO2前寫2保證O原子個數相等,但是此時C原子個數不等。觀察發現,只需在CO和CO2前面都寫3,可以保證方程配平。
(4)觀察發現,在 C2H2 寫2,在O2寫5,在 CO2 寫4,在 H2O 寫2,此時方程可以配平。
易錯點五、根據化學方程式推導化學式
例1:嫦娥五號計劃于2018 年發射,發射火箭所用的燃料液態偏二甲肼(C2H8N2) 與N2O4發生的反應可寫作:C2H8N2+2N2O43N2↑+2CO2↑+nH2O,則n 等于(  )
A.2 B.3 C.4 D.5
【解答】解:由題意,火箭所用的燃料液態偏二甲肼(C2H8N2)與N2O4發生的反應可寫作:C2H8N2+2N2O43N2↑+2CO2↑+nH2O,根據反應前后氫原子的數目相等,則8=2n,n=4。
故選:C。
例2:在化學方程式aNH3 + bCl2 —— cNH4Cl + d N2中,各化學式系數之間的關系正確的是( )
A. 2b=c B. a= b+c C.4a=2c+d D. a+b=c+d
【答案】A
1、R+3O2==2CO2+3H2O 求R的化學式為 C2H5OH 。
2、(2022八下·金東期末)銅與濃硝酸反應,反應化學方程式:Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2X↑+2H2O,則x的化學式是(  )
A.N2O4 B.NO2 C.NO D.N2O
【答案】B
【解析】根據質量守恒定律可知,反應前后原子的種類和個數保持不變。
【解答】根據方程式 :Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2X↑+2H2O 得到:1Cu+4H+4N+12O=1Cu+4H+2N+8O+2X,解得:2X=2N+4O,則X為NO2.
4.將實驗室制取二氧化碳的廢液過濾后,向其濾液中加入碳酸鈉溶液(Na2CO3),會發生如下反應:
反應①:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+X
反應②:□Na2CO3+□CaCl2——□CaCO3↓+□NaCl
(1)反應①中X的化學式是________。
(2)反應②還沒有配平,請在方框中填上配平后的化學計量數________ 。
【答案】(1)CO2 (2)1 1 1 2
【解析】(1)根據方程式Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+X得到:2Na+1C+3O+2H+2Cl=2Na+2Cl+2H+1O+X,解得:X=1C+2O,即X的化學式為CO2;
(2)左邊有2個Na原子,那么可以在右邊NaCl前加系數2,此時左右兩邊都有2個Na、2個Cl、1個Ca、1個C和3個O,此時正好平衡,因此配平后應該是:1Na2CO3+1CaCl2——1CaCO3↓+2NaCl,蛤蟆方框中配平后的化學計量數依次為:1、1、1、2。
4.在化學方程式 中,各化學式系數之間的關系正確的是 (  )
A.2m=a B.3a=n C.2m=3n D.2b=m+n
【答案】B
【解析】【分析】根據質量守恒定律,反應前后原子的種類、個數不變分析。
【解答】根據質量守恒定律,反應前后原子的種類、個數不變,結合化學方程式可知,反應物中含有2a個C原子、6a個氫原子、2b個氧原子,生成物中含有m個C原子、2n個H原子、(2m+n)個氧原子。
A. 根據反應前后碳原子個數不變,可得2a=m,故錯誤;
B. 根據反應前后氫原子個數不變:6a=2n,則3a=n,故正確;
C. 根據反應前后碳原子個數不變,可得2a=m,故錯誤;
D. 根據反應前后氧原子個數不變,可得2b=2m+n,故錯誤;
5.實驗室用來加熱的酒精燈,以酒精為燃料,酒精燃燒的化學方程式aC2H5OH+bO2cCO2+dH2O,各化學式前的化學計量數之間的關系不正確的是( )
A.a=2b B.b=d C.3a=d D.a+2b=2c+d
【答案】A
【解析】酒精燃燒的化學方程式aC2H5OH+bO2cCO2+dH2O,本題可利用“定一法”進行配平,把C2H5OH的化學計量數定為1,則O2、CO2、H2O前面的化學計量數分別為:3、2、3.即a=1,b=3,c=2,d=3。
考點六、質量守恒定律表格型和圖像型計算
例1.在一密閉容器中有甲、乙、丙、丁四種物質,一定條件下充分反應,測得反應前后各物質的質量如下表所示:
物質 甲 乙 丙 丁
反應前的質量/g 36 4 2 64
反應后的質量/g X 4 52 24
下列說法中不正確的是
A.反應后物質甲的質量是26g B.丁是生成物
C.參加反應的甲和丁的質量比是1:4 D.物質乙可能是反應的催化劑
【答案】B
【解析】根據質量守恒定律,反應物的質量之和等于生成物的質量之和,故X=36+4+2+64-4-52-24=26,質量減少的為反應物,質量增加的為生成物,故該過程為甲與丁反應丙,乙的質量不變,故乙可能是催化劑。
例2.在一個密閉容器中放入甲、乙、丙、丁四種物質,在一定條件下充分反應,測得反應前后各物質的質量如表所示。下列有關說法正確的是()
物質 甲 乙 丙 丁
反應前質量(g) 10 0.3 4.8 2.8
反應后質量(g) 3.2 待測 8 6.4
A.待測值為0.6
B.此反應可表示為:丙+丁→甲
C.甲一定是化合物
D.反應中甲和丁變化的質量比為1:2
【答案】C
【解析】
根據質量守恒定律,10+0.3+4.8+2.8=3.2+待測值+8+6.4,則待測值=10+0.3+4.8+2.8-6.4-8-3.2=0.3
反應后甲質量減小,是反應物,丙、丁質量增大,是生成物,即甲→丙+丁,故錯誤;
C. 甲分解生成丙、丁,甲是化合物,該選項正確。
D. 反應中甲和丁變化的質量比=(10-3.2):(6.4-2.8)=17:9,故錯誤;
例3:(2024八下·紹興柯橋期末)一定條件下,在一密閉容器內發生某化學反應,并測得反應前后各物質的質量如圖所示。下列說法正確的是(  )
A.x的值為9 B.該反應中氧氣與水的質量變化之比為6:5
C.W由碳、氫兩種元素組成 D.W中碳、氫元素質量比為3:1
【答案】D
【解析】(1)根據質量守恒定律計算出x的值;
(2)將反應前后氧氣和水的質量相減,然后求出它們的比值;
(3)二氧化碳的質量×碳元素的質量分數計算出碳元素的質量,水的質量×氫元素的質量分數計算出氫元素的質量,將二者相加與W的質量相比,從而確定W的元素組成。
(4)計算出碳和氫的質量然后作比即可。
【解答】A.根據反應前后元素質量守恒得到:x=(1g+20g+8g)-(8g+11g)=10g,故A錯誤;
B.該反應中,氧氣的質量減少:20g-8g=12g,水的質量增加了:10g-1g=9g,則氧氣與水的質量變化之比為:12g:9g=4:3,故B錯誤;
C、11gCO2中含有碳元素的質量為:,
9g水中含有氫元素的質量為:,、
所含碳、氫元素的質量和:3g+1g=4g<8g,
該物質中含氧元素的質量為:8g-4g=4g,
則該物質中一定含有碳、氫、氧三種元素,故C錯誤;
D.W中碳、氫元素質量比為3g:1g=3:1,故D正確。
例4:甲、乙、丙、丁四種物質在反應前后的質量關系如圖所示,下列有關說法錯誤的是( )
A、x的值是19 B、丙可能是該反應的催化劑
C、丁一定是化合物 D、參加反應的甲和乙的質量比為12:19
【答案】: A
例5.在一密閉容器中加入甲、乙、丙、丁四種物質,在一定條件下發生化學反應,測得反應前后及、 時刻各物質質量如圖所示。下列說法中正確的是
A.該反應屬于分解反應
B.丙在該反應中一定作催化劑
C.反應后容器內甲和丁的質量之比為1∶8
D.該反應中,乙和丁的質量變化之比為1∶4
【答案】C
【解析】
A、由圖可知:甲和乙的質量減少,是反應物,丁的質量增加是生成物,該反應是化合反應,故錯誤;
B、由圖可知:丙的質量在反應前后不變,可能是催化劑,也可能是雜質,故錯誤;
C、反應后容器中的甲質量是4g,丁的質量是32g,甲和丁的質量比4g:32g=1:8,故正確;
D、該反應中乙由16g減少到8g,參加反應的乙的質量為8g,丁的質量由4g增加到32g,生成了28g丁,乙和丁的質量變化之比為8g:28g=2:7,故錯誤;
例6.密閉容器內,有甲、乙、丙、丁四種物質,在一定條件下充分反應,測得反應前后各物質的質量分數如圖所示。下列說法不正確的是
A.丁是化合物
B.該反應屬于分解反應
C.乙可能是該反應的催化劑
D.該化學反應中甲、丙的質量變化之比為19:41
【答案】D
【解析】由圖可知,反應前后甲的質量分數增大,說明甲為生成物;反應前后乙的質量分數不變,說明乙可能是該反應的催化劑,也可能是不參與反應的雜質;反應前后丙的質量分數增大,說明丙為生成物;反應前后丁的質量分數減小,說明丁為反應物,則該反應為丁分解生成甲和丙;
A、由分析可知,該反應為丁分解生成甲和丙,說明丁是化合物,說法正確;
B、由分析可知,該反應為丁分解生成甲和丙,符合“一變多”的特點,屬于分解反應;
C、由分析可知,乙可能是該反應的催化劑,也可能是不參與反應的雜質,說法正確;
D、假設物質總質量為m,則該化學反應中甲、丙的質量變化之比為,說法錯誤。
變式訓練
1.(2023八下·浙江期末)將一定量的乙醇(C2H5OH)和氧氣置于一個完全封閉的容器中引燃,反應生成二氧化碳、水和一種未知物X。測得反應前后物質的質量如下表:
物質 乙醇 氧氣 二氧化碳 水 X
反應前質量/g 4.6 8 0 0 0
反應后質量/g 0 0 4.4 5.4 m
下列判斷正確的是(  )
A.表中m的值無法確定
B.增加氧氣的量可以減少X的生成
C.X可能是該反應的催化劑
D.物質X一定含有碳元素,可能含有氫元素
【答案】B
【解析】化學反應遵循質量守恒定律,即參加反應的物質的質量之和,等于反應后生成的物質的質量之和,是因為化學反應前后,元素的種類不變,原子的種類、總個數不變。
【解答】根據質量守恒定律得到:m=4.6+8-4.4-5.4=2.8,故A錯誤;
X中碳元素質量:4.6g×-4.4g×=1.2g;氫元素質量:4.6g×-5.4g×=0,即不含有氫元素;氧元素質量:2.8g-1.2g=1.6g。碳元素、氧元素原子個數比:,即X是一氧化碳,增加氧氣的量可以減少一氧化碳的生成,故B正確;
X是生成物,反應后質量增大,肯定不是催化劑,故C錯誤;
物質X一定含有碳元素,不含氫元素,故D錯誤。
2.一定條件下,甲、乙混合后發生化學反應,測得反應前后各物質的質量變化如下表所示。下列說法中不正確的是(  )
物質 甲 乙 丙 丁
反應前的質量/g 50 0.5 0 0
反應后的質量/g 23 x 24 3
A.x的值等于0.5 B.甲一定是化合物
C.丙和丁的質量變化比為8∶1 D.該反應屬于化合反應
【答案】D
【解析】(1)根據質量守恒定律計算乙的物質質量;
(2)由多種元素組成的純凈物叫化合物;
(3)將反應前后質量相減,再計算比值;
(4)多種物質生成一種物質的反應叫化合反應。
【解答】根據質量守恒定律得到:50g+0.5g+0g+0g=23g+x+24g+3g,解得:x=0.5g,故A正確不合題意;
甲質量減小為反應物,乙的質量不變,丙和丁的質量增大,為生成物,則反應物只有一種,因此為分解反應,故D錯誤符合題意;
因為甲為唯一的反應物,所以甲應該為化合物,故B正確不合題意;
丙和丁的質量之比為:24g:3g=8:1,故C正確不合題意。
3.(2022八下·諸暨期中)某密閉容器中有X、氧氣和二氧化碳三種物質,在一定條件下充分反應,測得反應前后各物質的質量如下表。根據表中信息,判斷下列說法正確的是(  )
物質 X O2 CO2 H2O
反應前質量/g 16 70 1 0
反應后質量/g 0 待測 45 36
A.該反應為不屬于氧化反應
B.Ⅹ中一定含有碳、氫兩種元素
C.表中“待測”值為5
D.反應生成的CO2和H2O的質量比為45:36
【答案】B
【解析】根據質量守恒定律,由物質質量的增減量可確定反應物和生成物的質量,從而得出x的值,再根據物質的化學式和物質的質量可確定物質的元素組成.
【解答】AC.根據質量守恒定律可知,待測值=16+70+1+0-0-45-36=6。根據反應前后質量的變化可以判斷二氧化碳和水為生成物,而X和氧氣為反應物,因此該反應為氧化反應,故A、C錯誤;
B.根據反應前后元素的種類不變可以知道,在X中含有碳元素和氫元素,故B正確;
D.反應中生成二氧化碳質量為:45g-1g=44g,生成水的質量為36g,其質量比為:44:36,故D錯誤。
4.將一定質量的a、b、c、d四種物質放入一密閉容器中,在一定條件下反應一段時間后,測得反應后各物質的質量如下。下列說法錯誤的是( )
物 質 a b c d
反應前質量/g 6.40 3.20 4.00 0.50
反應后質量/g 待測 2.56 7.20 0.50
A.a和b是反應物,d可能是催化劑
B.反應后a物質的質量為4.64g
C.c物質中元素的種類,一定和a、b二種物質中元素的種類相同
D.若物質a與物質b的相對分子質量之比為2﹕1,則反應中a與b的化學計量數(系數)之比為2﹕1
【答案】B
【解析】(1)反應物的質量減小,生成物的質量增大;而催化劑的質量保持不變;
(2)根據質量守恒定律計算可知,反應前后物質的總質量保持不變;
(3)根據質量守恒定律可知,反應前后元素的種類不會發生變化;
(4)在化學反應中,參加反應的物質質量之比=相對分子質量之比×系數之比。
【解答】A.根據質量守恒定律可知,a物質的質量為:(6.4g+3.2g+4g+0.5g)-(2.56g+7.2g+0.5g)=3.84g;那么a和b的質量減小,它們是反應物,c的質量增大,它是生成物。而d的質量保持不變,可能是催化劑,故A正確不合題意;
B.根據A中計算可知,a的質量為3.84g,故B錯誤符合題意;
C.反應物和生成物中的元素種類保持不變,故C正確不合題意;
D.反應中,a物質的質量為:6.4g-3.84g=2.56g,b物質的質量為:3.2g-2.56g=0.64g,那么物質a與b的質量之比:2.56g:0.64g=4:1;若若物質a與物質b的相對分子質量之比為2﹕1,那么它們的化學計量數之比為:,故D正確不合題意。
5.(2023八下·富陽期末)一定條件下,甲、乙、丙、丁四種物質在密閉容器中反應,測得反應前后各物質的質量分數如圖所示,下列說法正確的是(  )
A.丁一定是該反應的催化劑
B.該反應的基本類型是分解反應
C.該反應中乙、丙的質量比為7∶10
D.該反應中甲、丙的質量比為14∶17
【答案】D
【解析】先由反應前后物質質量總和不變及所給各物質含量計算出反應前和反應后乙的質量分數,再由物質質量分數增加則說明物質質量增加,為生成物,質量分數減少則說明物質質量減少,為反應物確定反應物和生成物,由質量分數變化之比為物質質量比判斷。
【解答】A.丁反應前后質量不變,可能是該反應的催化劑,也可能是雜質未參與反應,不符合題意;
B.反應后乙的質量分數為100%-42%-40%-10%=8%,反應前丙的質量分數為100%-70%-14%-10%=6%,反應前后物質質量總和不變,物質質量分數增加則說明物質質量增加,為生成物,質量分數減少則說明物質質量減少,為反應物,則甲、乙為反應物,丙為生成物,該反應為化合反應不符合題意;
C. 該反應中乙、丙的質量比為(14%-8%):(40%-6%)=3∶16 ,不符合題意;
D. 該反應中甲、丙的質量比為(70%-42%):(40%-6%)=14∶17 ,符合題意;
故答案為:D。
6.在密閉容器中放入甲、乙、丙、丁四種純凈物,在一定條件下發生化學反應,一段時間后測得相關數據如圖所示。則下列說法正確的是
A.X=2.9 B.丁一定是單質 C.該反應屬于分解反應 D.乙一定是該反應的催化劑
【答案】A
【解析】
A、反應前后物質的總質量不變,則:10g+3.5g+10g+6g=8.6g+3.5g+Xg+14.5g,解得X=2.9;
B、由圖可知,反應后甲、丙質量減小,為反應物,丁質量增加,為生成物,乙質量不變,可能為催化劑,則該反應為甲和丙反應生成丁,根據反應前后元素種類不變,丁中含有甲、丙元素種類之和,則丁一定為化合物,該選項說法不正確;
C、結合前面分析可知,該反應為多種物質反應生成一種物質的反應,屬于化合反應,該選項說法不正確;
D、催化劑是指能改變反應速率但反應前后質量和化學性質不變,則乙可能為催化劑,該選項說法不正確。
7.密閉容器內有甲、乙、丙、丁四種物質,在一定條件下充分反應,測得反應前后各物質的質量分數如圖所示。下列說法錯誤的是
A.該反應基本反應類型為化合反應
B.該化學反應中乙、丙質量比為3∶17
C.物質丙可能為單質
D.物質丁可能是該反應的催化劑
【答案】C
【解析】由圖可知,甲反應前質量分數為70%,反應后質量分數為42%,減小了28%,即甲為反應物;乙反應前質量分數為14%,反應后質量分數為8%,減小了6%,即乙為反應物;分析反應后各物質的質量分數可知,丁反應后的質量分數為,即丁反應前后質量分數保持不變,則丁可能是催化劑,也可能沒有參加反應;丙反應前質量分數為6%,反應后質量分數為40%,增長了34%,即丙為生成物,該反應為:甲+乙丙。
8.某密閉容器中有甲、乙、丙、丁四種物質,在一定條件下發生化學反應,容器中乙、丙、丁的質量隨甲的質量變化情況如圖所示。下列說法錯誤的是
A.a的值為12 B.丙一定是催化劑
C.丁屬于化合物 D.當丁為5g時,容器中乙的質量為11g
【答案】B
【解析】根據反應的物質的質量變化情況可知,甲物質由0g增加至8g,則甲為生成物,且生成的質量為8g;乙物質由10g增加到ag,則乙為生成物,且生成的質量為ag-10g;丁物質由10g減少至0g,則丁為反應物,且參加反應的質量為10g;丙質量不變,則丙沒有參與化學反應;故該反應為丁→甲+乙。
8.在密閉容器中有甲、乙、丙、丁四種物質,在一定條件下充分反應,測得反應前后各物質的質量分數如圖所示:下列說法正確的是(  )
  A. 丙可能是單質 B.在該反應中丁一定沒有參加化學反應
  C. 該反應是化合反應 D.甲和乙的質量之和一定等于生成丙的質量
8.C
9.在一密閉容器中發生某反應,其中甲、乙、丙、丁四種物質的質量變化如表所示,下列判斷正確的是( )
物質 甲 乙 丙 丁
反應前質量(g) 10 16 0 0
反應中質量(g) 8.6 m2 m3 1.6
反應后質量(g) m4 m1 15.2 6.4
A.m1的值一定是 0,反應后甲一定有剩余 B.m2的值是 4
C.該反應不可能是氧化反應 D.m4+m1﹥m2+m3
【答案】A
【解析】(1)在化學反應中,反應物和生成物之間的質量之比是一定的,利用第二行和第三行數據中的甲和丁的質量之比就能計算出m4的質量,再根據質量守恒定律計算出m1的值;
(2)根據第三行乙剩余的質量計算出反應結束時參加反應的乙的質量,然后再根據“反應物和生成物的質量之比一定”的規律,利用二、三行數據列出比例式,計算出m2的質量;
(3)物質與氧氣發生的反應叫氧化反應;
(4)計算出兩組數據的大小,然后進行比較即可。
【解答】A.反應結束后,參加反應的甲和生成的丁質量之比:(10-m4):6.4=(10-8.6):1.6,解得:m4=4.4g。那么反應后乙物質的質量m1=10+16-15.2-6.4-4.4=0,反應后甲一定有剩余,故A正確;
B.當反應結束后,參加反應的乙的物質質量為:16g-0g=16g,那么乙和丁的質量之比:16:6.4=(16-m2):1.6,解得:m2=12,故B錯誤;
C.如果甲或乙是氧氣,則該反應是氧化反應,如果不是氧氣,則該反應就不是氧化反應,故C錯誤;
D.根據題意有:m3=10+16-8.6-12-1.6=3.8,那么m2+m3=12+3.8=15.8;m4+m1=4.4,所以m4+m1<m2+m3,故D錯誤。

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