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2025年中考科學二輪專題【熱點·重點·難點】專練(浙江專用)--重難點11 質量守恒定律(含解析)

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2025年中考科學二輪專題【熱點·重點·難點】專練(浙江專用)--重難點11 質量守恒定律(含解析)

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重難點11 質量守恒定律
命題趨勢
考點 三年考情分析 2025考向預測
1、質量守恒定律的概念理解 2、質量守恒定律的實驗驗證 3、質量守恒定律的應用 在近三年浙江中考科學試卷中,質量守恒定律考查題型豐富多樣。選擇題常考查對質量守恒定律基本概念的理解,如判斷化學反應前后物質質量的變化情況、根據實驗現象判斷是否遵循質量守恒定律等;填空題多涉及利用質量守恒定律推斷物質的組成元素、確定物質的化學式以及化學方程式的配平;實驗探究題可能圍繞質量守恒定律的實驗驗證,考查實驗設計、實驗操作、誤差分析等;計算題則將質量守恒定律與化學反應中物質質量的計算相結合,考查學生的綜合分析和計算能力。 預計 2025 年浙江中考科學仍會考查質量守恒定律。選擇題可能會深化對概念的考查,如分析復雜化學反應中多種物質參與時質量守恒的具體體現,判斷在特殊條件下(如高溫、高壓等)質量守恒定律的適用性等;實驗探究題可能會對實驗進行拓展創新,如利用數字化實驗設備更精確地驗證質量守恒定律,或者設計實驗探究在不同環境因素下質量守恒定律的表現,考查學生的創新思維和實踐能力;計算題大概率會綜合多個化學知識點,如將質量守恒定律與化學方程式的計算、溶液中溶質質量分數的計算等相結合,考查學生的綜合分析和計算能力 。
重點詮釋
【體系構建】
【重難詮釋】
知識點一、質量守恒定律
1、內容:在化學反應中,參加化學反應的各物質的質量總和等于反應后生成的各物質的質量總和。
2、實質:參加反應的各物質分子分解成原子,原子重新組合成新的分子的過程。反應前后元素的種類沒變;原子的種類和數量都沒有改變,原子間只是進行重新組合,因此反應前后各物質的質量總和必然相等
3、理解:五個不變,兩個一定改變,一個可能改變:
4、質量守恒定律的應用:(1)求反應物與生成物的質量(2)反應物或生成物的化學式(3)判斷是否全部反應
知識點二、驗證實驗
實驗一:白磷燃燒前后質量的測定
實驗器材:托盤天平、錐形瓶、玻璃管、氣球、白磷等。
實驗步驟
1、取少量白磷放入錐形瓶中,在錐形瓶口的橡膠塞上安裝一根玻璃管,在其上端系牢一個小氣球,并使玻璃管下端能與白磷接觸。
2、將錐形瓶和玻璃管放在托盤天平上用砝碼平衡,記錄所稱的質量m1。
取下錐形瓶,將玻璃管在酒精燈火焰上灼燒至紅熱后,迅速用橡膠塞將錐形瓶塞緊,并將白磷引燃。
3、待錐形瓶冷卻后,重新放在托盤天平上,記錄所稱的質量m2。
實驗現象:白磷燃燒,產生大量白煙,氣球先膨脹后縮小。
實驗結論:m1 = m2,參加化學反應的白磷和氧氣的質量總和等于反應后生成的五氧化二磷的質量,驗證了質量守恒定律。
實驗二:鐵釘與硫酸銅溶液反應前后質量的測定
實驗器材:托盤天平、燒杯、鐵釘、硫酸銅溶液等。
實驗步驟
1、在燒杯中加入適量的硫酸銅溶液,將一根潔凈的鐵釘用砂紙打磨干凈后,放入盛有硫酸銅溶液的燒杯中。
2、將燒杯放在托盤天平上,稱出其質量m1。
3、待鐵釘表面有紅色物質析出,溶液顏色變淺后,再次將燒杯放在托盤天平上,稱出其質量m2。
實驗現象:鐵釘表面有紅色物質析出,溶液由藍色逐漸變為淺綠色。
實驗結論:m1 = m2,參加化學反應的鐵和硫酸銅的質量總和等于反應后生成的銅和硫酸亞鐵的質量總和,驗證了質量守恒定律。
知識點三、能根據化學方程式進行純凈物質間的計算
1、知道反應物(或生成物)的質量求生成物(或反應物)的質量。
2、根據質量守恒定律的化學方程式的計算
解題步驟:
(1)設未知量,用x、y等字母表示(不帶單位);
(2)正確寫出有關的化學方程式(注意配平);
(3)找出相關物質間的質量關系,寫在對應化學式的下面;
(4)列出比例式,求出未知量;
(5)簡明寫出答案。
注意事項:
①根據化學方程式計算要注意解題格式化,準確列出有關反應物或生成物質量比,特別是相對分子質量的計算;
②題設中未知數沒有單位,求出的未知數應帶單位;
③計算中已知量每步都要帶單位。
知識點四、含一定雜質的化學方程式的計算
1、有關混合物的計算(混合物中雜質不參加反應或混合物中只有一種物質參加反應)。
2、原理:將不純物質的質量轉化為純凈物質的質量代入化學方程式進行計算,一般不純物質有:樣品、合金、礦石、溶液等。
3、公式
(1)純凈物的質量=混合物的質量×純度(或質量分數)
(2)純度=×100%
(3)純凈物的質量分數=1-雜質的質量分數
注意事項:
①化學方程式中每一項都應是純凈的物質;
②化學方程式中每一種物質代入或算出的質量都是純凈的質量;
③有些參加反應的物質中還要分析是否完全反應,如反應不完全,該未反應部分質量不能按反應的質量進行計算
限時提升訓練
1.汽車尾氣處理過程中使用“催化轉化器”可將汽車尾氣中的有毒氣體處理為無污染的氣體。如圖為該反應的微觀示意圖。下列說法正確的是 (  )
A.甲、丁中同種元素化合價不同
B.丙中碳、氧元素質量比為1: 2
C.乙、丙中所含元素種類不同
D.該反應中丙的相對分子質量為44克
2.如圖所示的裝置,甲、乙兩個相同的瓶內分別裝有等質量的鐵粉和鋅粉,同時加入足量等質量分數的稀硫酸。則反應過程中處于導管中點P的紅色液柱移動情況是
A.先向左移動,最后停在P右側 B.先向左移動,最后停在P位置
C.先向右移動,最后停在P位置 D.先向右移動,最后停在P左側
3.一定條件下,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
4. 為調整空間站內的氣體成分,科學家利用物質轉化反應消耗航天員呼出的,該轉化反應的微觀示意圖如圖所示,下列說法正確的是(  )
A.反應前后原子個數改變
B.反應的后分子種類不變
C.反應前后各元素的化合價不變
D.參與反應的與的分子個數之比為
5.我國科學家在國際上首次以CO2和H2為原料,在構筑的納米“蓄水”膜反應器中實現了二氧化碳在溫和條件下一步轉化為乙醇的反應,該反應微觀示意圖如下。則下列說法錯誤的是(  )
A.參加反應的二氧化碳和氫氣的分子個數比為2:5
B.反應前后分子種類和數目都發生變化
C.該反應的基本反應類型是置換反應
D.該成果的應用價值在于生產更加的清潔能源
6.下圖是過氧化氫在二氧化錳催化作用下分解的微觀示意圖,下列說法正確的是(  )
A.該反應屬于化合反應
B.過氧化氫由氫氣和氧氣組成
C.反應前后二氧化錳的化學性質發生了改變
D.反應前后原子的種類和數目沒有改變
7.將鋅粉持續加入到100g含有AgNO3和Cu(NO3)2兩種溶質的混合溶液中,充分反應。當加入鋅粉的質量為6.5g時,溶液質量最小;當加入鋅粉的質量為13.0g時,恰好完全反應。下列是反應中的相關量隨加入鋅的質量變化的關系圖,其中正確的是(  )
A.
B.
C.
D.
8.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.
9. 已知除鉑和金外其它金屬在常溫下均能與稀硝酸反應。現若在鐵與銅的混合物中,加入一定量的稀硝酸,充分反應后剩余金屬的質量為m1g,再向其中加入一定量的稀硫酸,充分振蕩后,剩余金屬的質量為m2g,則m1與m2的關系是 (  )
A.m1一定大于m2 B.m1可能等于m2
C.m1一定等于m2 D.m1可能小于m2
10. 密閉容器中盛有CH4、N2和O2的混合氣體,點火使其充分反應,CH4全部轉化為CO、CO2和 待容器恢復至室溫,測得容器內的混合氣體中碳元素的質量分數為12%,則反應前混合氣體中N2的質量分數可能為 (  )
A.28% B.42% C.54% D.64%
11. 向含36.5 HCl和120g MgSO4的混合溶液中加入 溶液,產生沉淀的質量(m)與加入 Ba(OH)2溶液體積(V)之間的關系圖正確的是 (  )
A. B.
C. D.
12.微觀示意圖可形象地表示微粒發生的變化,如圖是NH3在純氧中燃燒的微觀示意圖,據圖回答問題。
(1)反應的NH3和O2的分子個數比是    。
(2)左邊第一個方框中的物質屬于    (填“單質”、“化合物”或“混合物”)。
(3)下列說法正確的有 ____(填字母)。
A.該反應中分子發生了改變
B.該反應中原子可以再分
C.在該反應中分子是保持物質化學性質的最小微粒
13.某生產化肥碳酸氫銨的企業做了一個戶外廣告。如表,請根據相關信息計算:
宇宙牌化肥 國際首創
主要成分 碳酸氫銨
含氮量全球化肥之首 27.1%
凈重 50kg/袋
“宇宙”化肥有限責任公司榮譽出品
(1)寫出組成碳酸氫銨(NH4HCO3)物質的二種離子的符號   。
(2)小傅同學通過計算發現該廣告是虛假廣告。請寫出小傅同學的計算過程和判斷依據。
(3)小傅同學認為此廣告會坑害農民,向有關部門反映,對該產品取樣分析后發現氮元素質量分數僅為10.0%,則該產品中碳酸氫銨的質量分數為多少 (精確到0.1%)
14. 長期使用的熱水壺底部有一層水垢,主要成分是碳酸鈣和氫氧化鎂,用酸溶液可以清除水垢。某同學通過實驗測定水垢中碳酸鈣的含量:將過量的稀鹽酸加入水垢中,將產生的氣體通入足量的溶液中(氫氧化鎂與鹽酸反應不產生,同時測量3分鐘內溶液增加的質量,結果如表所示:
時間/s 0 30 60 90 120 150 180
增加的質量/g 0 30 50 60 66 66 66
試回答下列問題:
(1)請在坐標紙上,以反應時間為橫坐標,以產生氣體的質量為縱坐標,畫出產生氣體的質量隨反應時間變化的曲線。
(2)從表中可以看出,水垢與鹽酸反應生成的最多是   。
(3)計算水垢中碳酸鈣的質量分數。
15.某實驗小組為測定食鹽樣品(含氯化鈣雜質)中氯化鈉的質量分數,進行如下實驗:將80克食鹽樣品平均分成4份,分別加入4個燒杯中,各加入80克水溶解后,向每組中加入不同質量的相同濃度的碳酸鈉溶液,充分反應后過濾、洗滌、干燥,稱量生成的沉淀質量。實驗數據如下表所示:
實驗組數   二 三 四
加入碳酸鈉溶液的質量/克 10 20 30 40
產生的沉淀質量/克 0.8 1.6 2.0 2.0
(1)由表格數據可知,實驗中氯化鈣被完全反應的組有   。
(2)計算該食鹽樣品中氯化鈉的質量分數。
(3)計算第三組反應后所得溶液中氯化鈉的質量分數。(精確到0.1%)
16.石頭紙是一種將磨成粉末的碳酸鈣與一定量的樹脂、顏料混合,經特殊工藝加工制成的新型紙張。某興趣小組欲測定某石頭紙中碳酸鈣的質量分數,先將10g樣品放入質量為50g的錐形瓶中,再逐滴加入稀鹽酸充分反應(如圖所示)。反應過程中測得滴加稀鹽酸的總質量與充分反應后錐形瓶及瓶內剩余物質總質量的數據如表所示。(假設該石頭紙中其余物質不溶解于水,也不與酸反應)
加入稀鹽酸的總質量/g 0 10 25 35
錐形瓶及瓶內剩余物質總質量/g 60.00 69.12 82.8 92.36
回答下列問題:
(1)10g該石頭紙樣品與稀鹽酸完全反應后,產生二氧化碳的總質量是    g.
(2)該樣品中碳酸鈣的質量分數為多少 (寫出計算過程)
(3)這種測定方法產生誤差的原因可能是   (寫1條)。
17.銅鎂合金(含鎂1%~3%,其余為銅)具有優異的性能,在工業上有著廣泛的應用。
(1)熔煉銅鎂合金時,需將銅和鎂按一定比例混合并加熱,使其完全熔化并形成均勻的合金。已知銅和鎂的熔點、沸點如表所示,則熔煉銅鎂合金的溫度至少要達到   ℃。
(2)某同學為測定某銅鎂合金中鎂的具體含量,設計了如圖實驗方案。
金屬 鋼 鎂
熔點/℃ 1083 650
沸點/℃ 2567 1090
①操作X的名稱為   。
②為確保反應完全,則加入稀硫酸的最小質量是多少    
18.小科用過量的稀鹽酸和石灰石反應制取二氧化碳,得到了含有鹽酸和氯化鈣的混合溶液。為了探究混合溶液中氯化鈣的質量分數,小科進行了如下實驗:取100克混合溶液于燒杯中,然后將240g碳酸鈉溶液分六次加入其中,每次充分反應后稱量相關質量,所測數據如下表。
實驗次數 第 1 次 第 2 次 第3 次 第4次 第5 次 第 6 次
加入碳酸鈉溶液的質量/g 40 40 40 40 40 40
每次產生氣體的質量/g 4.4 4.4 2.2 0 0 0
每次產生沉淀的質量/g 0 0 5 m 10 0
請根據實驗數據分析解答下列問題:
(1) m的數值為   。
(2)求混合溶液中氯化鈣的質量分數
(3)如圖甲表示原混合溶液中的離子種類和數量,請在圖乙中畫出第3次加入碳酸鈉溶液充分反應后的相關離子數量柱狀圖   。
19.食品包裝袋內常放入鐵粉作“雙吸劑”,有防止食品變潮等多種功能。小科同學對此產生了興趣。他拆開一包已經使用過的“雙吸劑”(其中鐵粉表面已生銹),分成等質量的六份,分別加入稀硫酸。反應后測得部分數據如下,請根據有關信息回答問題。
實驗次數 1 2 3 4 5 6
取樣品質量/g 31.0 31.0 31.0 31.0 31.0 31.0
取稀硫酸質量/g 30.0 60.0 90.0 120.0 150.0 180.0
產生氣體質量/g 0 a 0.1 0.3 0.5 0.6
(1)根據題意,“雙吸劑”能吸收   。
(2)表格中的a的值為   。
(3)該樣品中單質鐵的質量分數為多少 (精確到0.1%)
20.我國的造紙術發展工藝過程中蘊含著很多的科學知識。請回答:
(1)古代造紙術:手工造紙以麻、木材、竹等為原料,經過如圖多道工序而制成,其發生的變化過程是:
古代造紙過程中抄紙類似于   (填化學操作)。
(2)現代造紙術:為了增加紙的耐水性和強度,目前有采用碳酸鈣粉末和熱塑性樹脂為主要原料制成的石頭紙。若在石頭紙上滴加100g質量分數為3.65%的稀鹽酸,恰好完全反應,生成二氧化碳氣體多少克
(3)通過燃燒除去熱塑性樹脂,測定剩余灰燼中碳酸鈣的含量,實驗后發現測得碳酸鈣的含量比實際含量低,請你分析可能的原因:   。
21.小明奶奶患上骨質疏松癥,醫生建議每天需要補鈣0.6-1克。藥店現有鈣片所貼標簽如圖甲,若僅依靠服用規定量鈣片,是否滿足每天補鈣的需求 小明對此問題展開探究,用圖2所示的電子天平測得數據如表:
項目 數據
錐形瓶及稀鹽酸(過量) 114.4 克
鈣片 10片
混合反應物后的第一次讀數 124.2 克
第二次讀數 123.7 克
第三次讀數 123.3 克
第四次讀數 123.3 克
(1)從圖甲可知,鈣片成分除碳酸鈣外,還有其他成分。請通過表格中的實驗數據,計算說明按規定量服用能否滿足每天補鈣的需求。
(2)小明的實驗數據存在誤差。除電子天平精確度產生誤差之外,還有   。
(3)請設計一個與上試題中不同的實驗方案來測量鈣片中鈉的含量。若需要測量實驗數據,可用英文字母替代。   
22.為測定鎂和硫酸鎂固體混合物中鎂元素的質量分數,先稱取混合物10g,放入一干凈的燒杯中,然后取一定溶質質量分數的稀硫酸100g,平均分成四次加入其中,充分震蕩,實驗所得數據見下表:
  第1次 第2次 第3次 第4次
加入稀硫酸的質量/g 25 25 25 25
生成氫氣的總質量/g 0.15 x 0.4 0.4
(1)上表中x的數值為   。
(2)上述稀硫酸的質量分數是   。
(3)現用60g溶質質量分數為98%的濃硫酸,配制上述實驗中所需溶質質量分數的硫酸溶液,需加入多少克水   ?(列式計算)
(4)固體混合物中,鎂元素的質量分數為多少   ?
23.將粉末加入到100g一定質量分數的稀硫酸中,微熱至氧化銅全部溶解,生成藍色溶液。在藍色溶液中加入鐵粉,充分反應后,過濾,烘干得到干燥固體物質仍是。(除不盡保留一位小數,不考慮損耗)求
(1)最后生成銅的質量是多少?
(2)當m取何值時,才能滿足加入的鐵粉和得到的固體質量相等,簡述理由。
(3)所加稀硫酸的溶質質量分數是多少?
24.按右圖進行實驗,已知A為H2、CO中的一種或兩者的混合物,甲裝置中的黑色粉末為CuO、炭粉中的一種或兩者的混合物。
(1)若黑色粉末是純凈物,甲、乙、丙裝置中的固體或溶液依次出現紅色、藍色、渾濁,則氣體A是   ,黑色粉末為   。
(2)若第(1)問中:乙裝置的物質增重1.8g,丙裝置中的物質增重2.2g,則通入氣體的質量可能是______g。(把正確的選項填入空格)。
A.0.8g B.1.6g C.3g
(3)若A為純凈物,充分反應后,甲裝置生成3.2g紅色固體,乙裝置中物質增重0.9g,則黑色粉末的質量為   g,氣體A是   ,該黑色粉末的成分是   。
25.小意和小思同學對化學計算很有心得。以下是他們解答一道計算題的實錄。請你一起參與研究并完成相關問題。(計算結果精確到0.01)
【題目】已知:,將10g氯酸鉀和2g二氧化錳混合后放入試管中加熱,收集所需量的氧氣后,停止加熱讓試管冷卻,稱得試管內剩余固體的質量為7.2g。求生成氯化鉀的質量。
(1)小意很快得到是   (填化學式)的質量。
(2)進而求出KCl的質量,請你簡單寫出小意計算KCl的質量的過程   。
(3)小思依據計算的結果發現題目數據有問題。請你通過簡單的計算,論證他的發現   。
(4)如何才能更正該題呢?小意和小思認為有許多方法,例如將題目中“10g氯酸鉀”改為“氯酸鉀”,其他物質的質量不變,則a的取值范圍是   。
鞏固訓練
1.下列關于質量守恒定律的說法錯誤的是
A.根據質量守恒定律,水受熱變成水蒸氣的質量肯定等于水的質量
B.木炭在空氣中燃燒成灰,質量減少,符合質量守恒定律
C.根據質量守恒定律,鎂在空氣中燃燒生成物質量一定大于鎂的質量
D.化學反應的實質是原子的重新組合,不存在原子的得失,因此化學反應前后質量守恒
2.下列有關對質量守恒定律的理解,正確的是
A.5g硫和5g氧氣完全反應后,生成二氧化硫的質量為10g
B.蠟燭燃燒后質量減輕,不符合質量守恒定律
C.10g冰受熱融化成10g水,符合質量守恒定律
D.鎂條燃燒后質量增加,不遵循質量守恒定律
3.興趣小組選用如圖實驗裝置(托盤天平略)來驗證質量守恒定律。
(1)A裝置   (選填“能”或“不能”)驗證質量守恒定律。
(2)B裝置在實驗后整體質量減輕,原因是   ;從微觀上分析,該實驗遵循質量守恒定律的原因是   。
4.某同學用圖甲裝置驗證質量守恒定律。
(1)將圖甲中的兩種溶液混合,觀察到   的現象,證明兩者發生了化學反應,且天平仍然保持平衡,可驗證質量守恒定律。
(2)該同學以電解水為例,用圖乙從分子和原子的角度解釋質量守恒定律的微觀本質,請你幫他補充完整   。從圖中可得出,其微觀原因是   。
(3)圖丙中,可直接用于驗證質量守恒定律的實驗是   。
5.將7克銅鋅合金,加入到盛50g稀硫酸的燒杯中,恰好完全反應,反應后稱得燒杯內剩余物質的總質量為56.8g。
(1)根據質量守恒定律計算產生氫氣的質量;
(2)計算稀硫酸中溶質的質量分數。
6.稱取某物質4.6g,在空氣中完全燃燒后,測得生成8.8g二氧化碳和5.4g水。根據元素的種類在化學反應前后不變,可知該物質中一定含有碳元素和氫元素,可能含有氧元素。通過下列計算可以知道該物質含不含氧元素。(寫出計算過程)
(1)求出8.8g二氧化碳中碳元素的質量。
(2)求出5.4g水中氫元素的質量。
(3)根據質量守恒定律,求出反應前該物質中碳、氫元素的質量總和。
(4)根據質量守恒定律,求出反應前該物質中氧元素的質量。
(5)通過上述三步,繼續計算可以求出該物質的化學式為   (按碳、氫、氧元素順序書寫化學式)。
7.通過實驗探究,能更好的體會化學知識如何服務我們的生產生活。
某化學小組根據質量守恒定律,對本地石灰石樣品的成分含量進行研究,該樣品主要成分是碳酸鈣。研究過程中,該小組先取12.8g樣品放入錐形瓶,再逐滴加入稀鹽酸溶液,所得實驗數據如圖所示(假設其它成分均為雜質,不參與反應,也不溶于水)。
(1)首先該小組查閱資料,了解了質量守恒定律的內容,知道了如果根據反應前后物質的總質量來驗證質量守恒定律,為保證實驗成功,整個裝置必須在   環境中進行。
(2)該實驗中,裝置的氣密性對測定結果   (填“有”或“無”)影響。
(3)實驗完畢,將雜質過濾出來,洗滌、烘干,得到雜質   g。
(4)計算恰好反應時,瓶內剩余物質的質量(寫出計算過程)。
8.過氧化氫不穩定會自然分解,久置的過氧化氫溶液的溶質質量分數會變小。某興趣小組為測定實驗室中一瓶久置的過氧化氫溶液中溶質質量分數,進行了實驗探究,測得的相關數據如圖所示。
(1)根據質量守恒定律,反應生成氧氣的質量為   。
(2)計算該過氧化氫溶液中溶質質量分數。
9.某水泥廠化驗室,為了測定石灰石中碳酸鈣的質量分數,取石灰石樣品與足量稀鹽酸在燒杯中反應(假設石灰石樣品中雜質不與稀鹽酸反應也不溶于水)有關實驗數據如下表:
  反應前 反應后
實驗數據 燒杯和稀鹽酸的質量 石灰石樣品的質量 燒杯和其中混合物的質量
200g 25g 218.4g
(1)根據質量守恒定律可知,反應中生成二氧化碳的質量為   g。
(2)列式計算該石灰石中碳酸鈣的質量分數。
10.某興趣小組用如圖所示裝置制取O2,加熱一段時間固體后,稱量試管中剩余固體的質量為28g。請計算:
(1)根據質量守恒定律可得生成O2的質量為   g。
(2)參加反應的高錳酸鉀的質量為多少克?
11.為了測定某黃銅(銅鋅合金)中銅的質量分數,某化學小組進行了如圖實驗:
(1)根據質量守恒定律,生成氫氣的質量為   g。
(2)該黃銅樣品中銅的質量分數是   。
12.高錳酸鉀是一種常見的消毒劑,初三化學興趣小組在實驗室對31.6g高錳酸鉀進行加熱,反應一段時間后停止加熱。稱量不同時間剩余固體質量,記錄數據如表:
時間 0 t1 t2 t3 t4
質量(g) 31.6 31.3 30.8 29.2 28.4
(1)加熱后固體質量減輕,是否遵守質量守恒定律   (填“是”或“否”),t4時生成氣體的質量為   g。
(2)加熱至t4時,參加反應的高錳酸鉀質量為多少   ?(寫出計算過程)
(3)高錳酸鉀受熱見光會分解,保存此消毒劑時應注意   。
13.為了測定某銀鋅合金(合金中只含銀和鋅)中銀的質量分數,某同學取一定質量的稀硫酸于燒杯中,稱量稀硫酸和燒杯的總質量;然后向其中分兩次加入銀鋅合金,實驗過程和數據如圖所示。請計算:
次數 加稀硫酸前 第一次 第二次 第三次 第四次
加入稀硫酸的質量/g 0 50 50 50 50
錐形瓶內物質的總質量/g 30 79.6 Z 178.8 228.6
(1)根據質量守恒定律,該反應中生成氣體的總質量為   。
(2)實驗數據表中Z的值為   。
(3)請計算稀硫酸的溶質質量分數(寫出計算過程,結果保留到0.1%)
14.芯片被稱為“現代工業的糧食”,高純度的硅可用于制造計算機芯片。工業上常用焦炭在高溫下和二氧化硅反應制取硅,主要反應為SiO2+2CSi+2CO↑。
(1) 高溫后固體質量減輕,是否遵守質量守恒定律   (填“是”或“否”)。
(2) 硅在地殼中的含量居第   位,地殼中含量最多的金屬元素和含量最多的非金屬元素形成的化合物是   (化學式)。
(3)SiO2中硅元素與氧元素的質量比為   (寫最簡整數比)。
(4)根據化學方程式計算,若要制取5.6kg的硅,至少需要焦炭的質量是多少 (寫出計算過程)
15.某同學為驗證質量守恒定律,進行如圖實驗:把盛有鹽酸的小試管小心地放入裝有碳酸鈉粉末的小燒杯中,將小燒杯放在托盤天平上用砝碼、游碼平衡,示數如圖。取下小燒杯并將其傾斜,使小試管中的鹽酸進入小燒杯中,充分反應后再次調試、讀數。(已知碳酸鈉和鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳。不考慮和的揮發。)
請回答下列問題:
(1)充分反應后天平指針   (填“左偏”、“右偏”或“指向正中”)。該實驗說明反應若有氣體產生,直接驗證質量守恒定律需要在   容器中進行。
(2)若充分反應后再次調試讀數結果為,則參加反應碳酸鈉粉末的質量為多少克?(寫出計算過程)
16.雞蛋殼中的主要成分是碳酸鈣,小華為檢測雞蛋殼中碳酸鈣的含量,進行的實驗及實驗數據如圖所示。請回答下列問題:(信息:雞蛋殼中其他成分與稀鹽酸接觸不產生氣體。)
(1)根據質量守恒定律可知。完全反應生成氣體的質量為   g。
(2)計算雞蛋殼中碳酸鈣的質量   。
17.某興趣小組為測定一包石灰石樣品中碳酸鈣的質量分數,進行實驗:往的固體樣品中不斷加入稀鹽酸,直到沒有氣泡產生(樣品中的雜質不參加反應,碳酸鈣完全反應),共用去稀鹽酸.測得相關數據如圖所示:
(1)根據質量守恒定律,反應生成二氧化碳的質量為   g.
(2)計算該樣品中碳酸鈣的質量分數(寫出計算過程,計算結果百分數保留一位小數).
18.為測定鋅銅合金中鋅的含量,取該合金放人如下圖所示的盛有稀硫酸的錐形瓶中,發生反應:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑。多次實驗后,取平均值所得數據如下表所示。若不考慮干燥劑吸收空氣中的水蒸氣,計算:
(1)根據質量守恒定律求生成氫氣的質量。
(2)該合金中鋅的質量分數。
反應前裝置和足量稀硫酸的質量 鋅銅合金的質量 充分反應后裝置及剩余物質的質量
342.10g 16.00g 357.70g
19.銅鋅合金外觀似金子,化學小組為檢測其中銅的質量分數,按下列流程進行探究實驗,充分反應,所得數據如圖所示:
請回答下列問題:
(1)反應共產生氣體質量為   g,該反應屬于   (基本反應類型);
(2)計算合金中銅的質量分數(寫出計算過程);
(3)銅放置在空氣中一段時間后通過化合反應表面會產生銅綠,其主要成分是堿式碳酸銅,依據質量守恒定律和原子個數比,空氣中參與反應的物質有_____。
A.氧氣 B.氮氣 C.二氧化碳 D.水蒸氣
20.某同學使用白醋和雞蛋殼進行了“再探質量守恒定律”的家庭小實驗,操作如圖所示。
【查閱資料】雞蛋殼主要含碳酸鈣,與白醋(主要成分為乙酸CH3COOH)的反應原理為:。
【實驗分析】
(1)有同學認為m1>m2,該反應不遵守質量守恒定律,你   (選填“贊成”或“不贊成”)該同學的觀點。
(2)用質量分數為4%的白醋配制80g質量分數為2%的白醋,需要加水   g。如在實驗室中,此處量取水最適合的儀器是   (填寫字母)。
A.100mL燒杯、玻璃棒 B.50mL量筒、膠頭滴管
C.100mL量筒、膠頭滴管 D.10mL量筒、膠頭滴管
(3)假設雞蛋殼中除CaCO3外,其它成分均不溶于水且不與酸反應,請計算雞蛋殼中CaCO3的質量分數,寫出具體的計算過程。(結果精確到0.1%)
21.某化學課外小組同學用如圖所示實驗裝置探究質量守恒定律。
(1)甲實驗中,加熱細銅絲團一段時間后移走酒精燈,觀察到銅絲表面變為照色,細銅絲團一端會   (選填“上升”或“下降”)。寫出該反應的化學方程式:   。
(2)用乙實驗A裝置探究質量守恒定律時,一段時間后發現電子天平示數減小。造成天平示數減小的原因是   。因此,有氣體參加或生成的化學反應,要驗證質量守恒定律,需要在   容器中進行。
(3)將乙實驗A裝置改進為B裝置,當反應結束時,氣球完全鼓起,氣體并無逸出,但發現天平示數依然減小,你認為出現該實驗現象的解釋最合理的是_____(選填字母)。
A.該反應生成物的總質量小于反應物的總質量
B.生成氣體的反應不遵守質量守恒定律
C.空氣的浮力作用干擾了實驗結果
(4)將乙實驗B裝置改進為C裝置,可觀察到天平示數   (選填“增大”“減小”或“不變”)。
(5)從微觀角度解釋質量守恒的原因:   。
(6)化學反應前后一定改變的是   (選填序號)。
①物質總質量 ②物質種類 ③分子種類 ④分子數目 ⑤元素種類
22.化學興趣小組的同學欲利用如圖所示的裝置(B、C、D中天平略)驗證質量守恒定律。(說明:碳酸鈉與鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳)。
(1)A裝置中氣球的作用是   。
(2)經小組同學研究發現,上述四個實驗裝置中,只有A裝置能直接用于驗證質量守恒定律,B、C、D裝置則不能。
①B裝置不能驗證質量守恒定律的理由是   。
②C裝置和D裝置也不能驗證質量守恒定律的理由是   。
(3)通過上述實驗,同學們得出結論:驗證質量守恒定律時,對于有氣體參加或生成的反應,裝置需滿足的條件是   。
23.質量守恒定律的發現對化學的發展做出了重要貢獻。請回答下列問題。
(1)實驗①中的反應現象是   。
(2)實驗①、②、③(天平省略)中能直接用來驗證質量守恒定律的是   (填序號),請寫出其中一個反應的化學方程式   (上述實驗①、②、③任意一個即可)。
(3)下列對質量守恒定律的理解,正確的是________________(填字母)。
A.100g水與100g酒精混合后質量等于200g,符合質量守恒定律
B.5g硫和5g氧氣恰好完全反應,生成二氧化硫的質量為10g
C.化學反應前后分子的個數一定會發生變化
D.紙張燃燒后質量減少,不遵守質量守恒定律
24.某化學課外小組同學用如圖所示實驗探究質量守恒定律。請回答相關問題:
[提示:鹽酸與碳酸鈉反應,生成二氧化碳、水和氯化鈉。
(1)甲同學用圖A所示實驗探究質量守恒定律:在瓶中先鋪一層細沙,其目的是   ,此實驗中氣球的主要作用是   ,實驗過程中產生的現象是   。
(2)乙同學用B裝置探究質量守恒定律時,實驗步驟如下:將燒杯放在天平上用砝碼平衡,然后傾斜燒杯使鹽酸與碳酸鈉粉末接觸,一段時間后再把燒杯放在天平上,發現天平的指針偏右。造成天平指針向右偏轉的原因是   。
(3)丙同學認為B實驗也遵循質量守恒定律。請你從原子的角度說明:   。
(4)上述現象能用來驗證質量守恒定律的是實驗   。在探究質量守恒定律時,若利用有氣體參加或有氣體生成的化學反應來設計實驗,在裝置設計方面應做到   。
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重難點11 質量守恒定律
命題趨勢
考點 三年考情分析 2025考向預測
1、質量守恒定律的概念理解 2、質量守恒定律的實驗驗證 3、質量守恒定律的應用 在近三年浙江中考科學試卷中,質量守恒定律考查題型豐富多樣。選擇題常考查對質量守恒定律基本概念的理解,如判斷化學反應前后物質質量的變化情況、根據實驗現象判斷是否遵循質量守恒定律等;填空題多涉及利用質量守恒定律推斷物質的組成元素、確定物質的化學式以及化學方程式的配平;實驗探究題可能圍繞質量守恒定律的實驗驗證,考查實驗設計、實驗操作、誤差分析等;計算題則將質量守恒定律與化學反應中物質質量的計算相結合,考查學生的綜合分析和計算能力。 預計 2025 年浙江中考科學仍會考查質量守恒定律。選擇題可能會深化對概念的考查,如分析復雜化學反應中多種物質參與時質量守恒的具體體現,判斷在特殊條件下(如高溫、高壓等)質量守恒定律的適用性等;實驗探究題可能會對實驗進行拓展創新,如利用數字化實驗設備更精確地驗證質量守恒定律,或者設計實驗探究在不同環境因素下質量守恒定律的表現,考查學生的創新思維和實踐能力;計算題大概率會綜合多個化學知識點,如將質量守恒定律與化學方程式的計算、溶液中溶質質量分數的計算等相結合,考查學生的綜合分析和計算能力 。
重點詮釋
【體系構建】
【重難詮釋】
知識點一、質量守恒定律
1、內容:在化學反應中,參加化學反應的各物質的質量總和等于反應后生成的各物質的質量總和。
2、實質:參加反應的各物質分子分解成原子,原子重新組合成新的分子的過程。反應前后元素的種類沒變;原子的種類和數量都沒有改變,原子間只是進行重新組合,因此反應前后各物質的質量總和必然相等
3、理解:五個不變,兩個一定改變,一個可能改變:
4、質量守恒定律的應用:(1)求反應物與生成物的質量(2)反應物或生成物的化學式(3)判斷是否全部反應
知識點二、驗證實驗
實驗一:白磷燃燒前后質量的測定
實驗器材:托盤天平、錐形瓶、玻璃管、氣球、白磷等。
實驗步驟
1、取少量白磷放入錐形瓶中,在錐形瓶口的橡膠塞上安裝一根玻璃管,在其上端系牢一個小氣球,并使玻璃管下端能與白磷接觸。
2、將錐形瓶和玻璃管放在托盤天平上用砝碼平衡,記錄所稱的質量m1。
取下錐形瓶,將玻璃管在酒精燈火焰上灼燒至紅熱后,迅速用橡膠塞將錐形瓶塞緊,并將白磷引燃。
3、待錐形瓶冷卻后,重新放在托盤天平上,記錄所稱的質量m2。
實驗現象:白磷燃燒,產生大量白煙,氣球先膨脹后縮小。
實驗結論:m1 = m2,參加化學反應的白磷和氧氣的質量總和等于反應后生成的五氧化二磷的質量,驗證了質量守恒定律。
實驗二:鐵釘與硫酸銅溶液反應前后質量的測定
實驗器材:托盤天平、燒杯、鐵釘、硫酸銅溶液等。
實驗步驟
1、在燒杯中加入適量的硫酸銅溶液,將一根潔凈的鐵釘用砂紙打磨干凈后,放入盛有硫酸銅溶液的燒杯中。
2、將燒杯放在托盤天平上,稱出其質量m1。
3、待鐵釘表面有紅色物質析出,溶液顏色變淺后,再次將燒杯放在托盤天平上,稱出其質量m2。
實驗現象:鐵釘表面有紅色物質析出,溶液由藍色逐漸變為淺綠色。
實驗結論:m1 = m2,參加化學反應的鐵和硫酸銅的質量總和等于反應后生成的銅和硫酸亞鐵的質量總和,驗證了質量守恒定律。
知識點三、能根據化學方程式進行純凈物質間的計算
1、知道反應物(或生成物)的質量求生成物(或反應物)的質量。
2、根據質量守恒定律的化學方程式的計算
解題步驟:
(1)設未知量,用x、y等字母表示(不帶單位);
(2)正確寫出有關的化學方程式(注意配平);
(3)找出相關物質間的質量關系,寫在對應化學式的下面;
(4)列出比例式,求出未知量;
(5)簡明寫出答案。
注意事項:
①根據化學方程式計算要注意解題格式化,準確列出有關反應物或生成物質量比,特別是相對分子質量的計算;
②題設中未知數沒有單位,求出的未知數應帶單位;
③計算中已知量每步都要帶單位。
知識點四、含一定雜質的化學方程式的計算
1、有關混合物的計算(混合物中雜質不參加反應或混合物中只有一種物質參加反應)。
2、原理:將不純物質的質量轉化為純凈物質的質量代入化學方程式進行計算,一般不純物質有:樣品、合金、礦石、溶液等。
3、公式
(1)純凈物的質量=混合物的質量×純度(或質量分數)
(2)純度=×100%
(3)純凈物的質量分數=1-雜質的質量分數
注意事項:
①化學方程式中每一項都應是純凈的物質;
②化學方程式中每一種物質代入或算出的質量都是純凈的質量;
③有些參加反應的物質中還要分析是否完全反應,如反應不完全,該未反應部分質量不能按反應的質量進行計算
限時提升訓練
1.汽車尾氣處理過程中使用“催化轉化器”可將汽車尾氣中的有毒氣體處理為無污染的氣體。如圖為該反應的微觀示意圖。下列說法正確的是 (  )
A.甲、丁中同種元素化合價不同
B.丙中碳、氧元素質量比為1: 2
C.乙、丙中所含元素種類不同
D.該反應中丙的相對分子質量為44克
【答案】A
【知識點】相對原子質量;有關化學式的計算和推斷;質量守恒定律及其應用
2.如圖所示的裝置,甲、乙兩個相同的瓶內分別裝有等質量的鐵粉和鋅粉,同時加入足量等質量分數的稀硫酸。則反應過程中處于導管中點P的紅色液柱移動情況是
A.先向左移動,最后停在P右側 B.先向左移動,最后停在P位置
C.先向右移動,最后停在P位置 D.先向右移動,最后停在P左側
【答案】A
【知識點】根據化學反應方程式的計算;金屬活動性順序及其應用
【解析】【分析】 金屬活動性順序中,排在氫前面的金屬,能和稀鹽酸或稀硫酸反應生成鹽和氫氣,排在前面的金屬,能把排在后面的金屬從它的鹽溶液中置換出來,并且金屬越活潑,越容易和鹽反應。
【解答】 鋅比鐵活潑,鋅和稀硫酸反應的速率比鐵快,單位時間內產生的氫氣比鐵多,開始紅色液柱向左移動。
加入的稀硫酸足量,則兩種金屬都會完全反應。根據反應的方程式可知,相同質量的鐵產生的氫氣質量大于鋅產生的氫氣質量,因此導致紅色液柱向右移動至P點右側。
故A正確,而B、C、D錯誤。
故選A。
3.一定條件下,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
【知識點】有關化學式的計算和推斷;質量守恒定律及其應用
【解析】【分析】(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。
故選D。
4. 為調整空間站內的氣體成分,科學家利用物質轉化反應消耗航天員呼出的,該轉化反應的微觀示意圖如圖所示,下列說法正確的是(  )
A.反應前后原子個數改變
B.反應的后分子種類不變
C.反應前后各元素的化合價不變
D.參與反應的與的分子個數之比為
【答案】D
【知識點】質量守恒定律及其應用;常見元素與原子團的化合價;化學反應的實質
【解析】【分析】根據轉化反應的微觀示意圖寫出方程式,在根據方程式的意義、質量守恒定律、化合價原則等分析判斷有關的說法。
由反應的微觀過程圖可知,該反應的方程式是:CO2+3H2CH3OH+H2O。
【解答】 A、由質量守恒定律可知,反應前后原子個數不變,故A說法錯誤。
B、由微粒的變化可知,該反應二氧化碳分子和氫分子通過反應變化成了甲醇分子和水分子,反應前后分子種類發生了改變,故B說法錯誤。
C、該反應有單質氫氣參加反應,由化合價原則可知,反應前后一定氫元素的化合價一定發生了改變,故C說法錯誤。
D、由方程式的意義可知,參與反應的H2與CO2的分子個數之比為3:1,故D說法正確。
故答案為:D。
5.我國科學家在國際上首次以CO2和H2為原料,在構筑的納米“蓄水”膜反應器中實現了二氧化碳在溫和條件下一步轉化為乙醇的反應,該反應微觀示意圖如下。則下列說法錯誤的是(  )
A.參加反應的二氧化碳和氫氣的分子個數比為2:5
B.反應前后分子種類和數目都發生變化
C.該反應的基本反應類型是置換反應
D.該成果的應用價值在于生產更加的清潔能源
【答案】A,C
【知識點】化學方程式的概念、讀法和含義;金屬的化學性質;置換反應及其應用
【解析】【分析】根據模型圖確定反應的方程式,從方程式中提取信息,進而對各個選項分析判斷即可。
【解答】根據題意可知,二氧化碳和氫氣反應生成乙醇和水,則反應的化學方程式是。
A.由反應的方程式可知,參加反應的二氧化碳和氫氣的分子個數比為2:6,故A錯誤符合題意;
B.根據方程式可知,反應前后分子種類和數目改變,故B正確不合題意;
C.根據方程式可知,生成物是兩種化合物,而不是單質和化合物,故C錯誤符合題意;
D.由可知,該反應將二氧化碳轉化為乙醇,該成果的應用價值在于生產更加的清潔能源,故D正確不合題意。
故選AC。
6.下圖是過氧化氫在二氧化錳催化作用下分解的微觀示意圖,下列說法正確的是(  )
A.該反應屬于化合反應
B.過氧化氫由氫氣和氧氣組成
C.反應前后二氧化錳的化學性質發生了改變
D.反應前后原子的種類和數目沒有改變
【答案】D
【知識點】催化劑在化學反應中的作用;質量守恒定律及其應用
【解析】【分析】1、化合反應:其特點是 “多變一”,即多種反應物生成一種生成物。
分解反應:特點是 “一變多”,一種反應物生成多種生成物。
2、物質由元素組成。過氧化氫是由氫元素和氧元素組成的純凈物,不能說由氫氣和氧氣組成。氫氣和氧氣是兩種不同的單質,而過氧化氫是一種化合物,具有獨特的化學性質和組成結構。
3、催化劑在化學反應中能改變其他物質的化學反應速率,而本身的質量和化學性質在反應前后都不發生變化。在過氧化氫分解的反應中,二氧化錳作為催化劑,加快了過氧化氫分解的速率,但反應前后其化學性質和質量都保持不變。
【解答】A、化合反應是由兩種或兩種以上物質生成一種物質的反應。過氧化氫在二氧化錳催化作用下分解生成水和氧氣,是一種物質生成兩種物質的反應,屬于分解反應,不是化合反應,錯誤;
B、過氧化氫是由氫元素和氧元素組成的,過氧化氫中并不含有氫氣和氧氣,錯誤;
C、催化劑在化學反應中能改變化學反應速率,但本身的質量和化學性質在反應前后不變。二氧化錳在過氧化氫分解反應中作催化劑,反應前后二氧化錳的化學性質不變,錯誤;
D、根據質量守恒定律,化學反應前后原子的種類和數目沒有改變。從微觀示意圖也可以看出,反應前后氫原子和氧原子的種類和數目都沒有變化,正確。
故答案為:D。
7.將鋅粉持續加入到100g含有AgNO3和Cu(NO3)2兩種溶質的混合溶液中,充分反應。當加入鋅粉的質量為6.5g時,溶液質量最小;當加入鋅粉的質量為13.0g時,恰好完全反應。下列是反應中的相關量隨加入鋅的質量變化的關系圖,其中正確的是(  )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【知識點】根據化學反應方程式的計算;金屬的化學性質
【解析】【分析】 本題是圖像的判斷題,解答時要通過題目要求分析涉及到的各物質之間量的關系,結合變化趨勢先做出判斷,如隨著橫坐標物質量的變化,縱坐標表示的物質的量的變化趨勢,增加或降低等,再確定圖形中的起點、終點、轉折點是否符合題意。
【解答】將鋅粉持續加入到100g含有AgNO3和Cu(NO3)2兩種溶質的混合溶液中,鋅先與硝酸銀反應生成銀和硝酸鋅,化學方程式為Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag,每65份質量的鋅完全反應生成216份質量的銀,溶液質量減小。硝酸銀反應結束,鋅再與硝酸銅反應生成硝酸鋅和銅,化學方程式為Zn+Cu(NO3)2=Zn(NO3)2+Cu,每65份質量的鋅完全反應生成64份質量的銅,溶液質量增加。當加入鋅粉的質量為6.5g時,溶液質量最小,說明硝酸銀恰好完全反應。
Zn+2AgNO3=Zn(NO3)2+2Ag
65 340 189 216
6.5g 34g 18.9g 21.6g
Zn+Cu(NO3)2=Zn(NO3)2+Cu
65 188 189 64
6.5g 18.8g 18.9g 6.4g
A.由以上分析可知,混合溶液中硝酸銀質量為34g,當加入鋅從0到6.5g,鋅與硝酸銀反應,硝酸銀質量減小,鋅為6.5g,硝酸銀質量為0,故A錯誤;
B.鋅先與硝酸銀反應生成銀和硝酸鋅,此時硝酸銅質量不變,當鋅大于6.5g鋅與硝酸銅反應,硝酸銅質量減小,當鋅質量為13g時硝酸銅完全反應,硝酸銅質量為0,故B錯誤;
C.由分析可知,6.5g鋅反應生成銀質量為21.6g,當鋅的質量為13g時生成固體總質量為21.6g+6.4g=28.0g,故C正確;
D.當鋅為6.5g時硝酸鋅的質量分數為
.當鋅質量為13g,硝酸鋅的質量分數為,
故D錯誤。
故選C。
8.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
【知識點】質量守恒定律及其應用
【解析】【分析】根據微觀反應示意圖的信息以及質量守恒定律來分析。
【解答】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。
故答案為:D。
9. 已知除鉑和金外其它金屬在常溫下均能與稀硝酸反應。現若在鐵與銅的混合物中,加入一定量的稀硝酸,充分反應后剩余金屬的質量為m1g,再向其中加入一定量的稀硫酸,充分振蕩后,剩余金屬的質量為m2g,則m1與m2的關系是 (  )
A.m1一定大于m2 B.m1可能等于m2
C.m1一定等于m2 D.m1可能小于m2
【答案】A
【知識點】根據化學反應方程式的計算;酸的化學性質
【解析】【分析】鐵和銅都和硝酸反應生成硝酸鹽,再加入稀硫酸,因硝酸根在酸性條件下具有強氧化性,故剩余金屬無論是鐵還是銅還是鐵銅混合物,都會溶解。
【解答】鐵和銅都和硝酸反應生成硝酸鹽,充分反應后剩余金屬的質量為m1g,剩余金屬一定有Cu,可能還有Fe;當加入稀硫酸后,可能剩下的Fe與硫酸繼續反應,而且在酸性條件下,硝酸鹽中的硝酸根具有強氧化性,會繼續再與剩余金屬反應,故m1一定大于m2。
故答案為:A。
10. 密閉容器中盛有CH4、N2和O2的混合氣體,點火使其充分反應,CH4全部轉化為CO、CO2和 待容器恢復至室溫,測得容器內的混合氣體中碳元素的質量分數為12%,則反應前混合氣體中N2的質量分數可能為 (  )
A.28% B.42% C.54% D.64%
【答案】B
【知識點】質量守恒定律及其應用
【解析】【分析】設反應后該混合氣體的質量為100g。則混合氣體中含碳元素12g,假設甲烷燃燒完全生成二氧化碳和水,求出此時氮氣的質量,假設甲烷燃燒完全生成一氧化碳和水,求出此時氮氣的質量,氮氣的質量應在共同區間內。
【解答】設反應后該混合氣體的質量為100g。則混合氣體中含碳元素12g,則原來甲烷的質量就為,甲烷中氫元素的質量為16g-12g=4g,所以生成水的質量為;所以反應前混合氣的質量為100g+36g=136g。
第一種情況:假設甲烷燃燒完全生成二氧化碳和水:
則二氧化碳的質量為,此時假設氧氣完全反應,剩余的都是氮氣,則氮氣的質量為100g-44g=56g,這樣氮氣的在反應前的混合物中最大質量分數為;而如果剩余氣體中只有氧氣,則氮氣的質量分數為0,所以氮氣的質量分數介于0~41.2%之間。
第二種情況:假設甲烷燃燒完全生成一氧化碳和水:
則一氧化碳的質量為,此時假設氧氣完全反應,剩余的都是氮氣,則氮氣的質量為100g-28g=72g,這樣氮氣的在反應前的混合物中最大質量分數為。
由于CH4全部轉化為CO、CO2和H2O,也就是同時又二氧化碳和一氧化碳,則反應前的氮氣的質量分數應該是在41.2%~52.9%之間。
故答案為:B。
11. 向含36.5 HCl和120g MgSO4的混合溶液中加入 溶液,產生沉淀的質量(m)與加入 Ba(OH)2溶液體積(V)之間的關系圖正確的是 (  )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知識點】根據化學反應方程式的計算
【解析】【分析】 根據溶液中各物質反應的先后順序進行分析,找到反應拐點,分析溶液中單位體積氫氧化鋇的加入量產生的沉淀的質量大小。
【解答】 HCl和MgSO4混合在溶液中解離為:H+、Cl-、Mg2+、SO42-,Ba(OH)2在溶液中解離為Ba2+和OH-;向HCl和 MgSO4的混合溶液中不斷加入Ba(OH)2溶液時,Ba2+與SO42-、H+與OH-、Mg2+與OH-不共存,首先發生的離子反應為:Ba2++SO42-=BaSO4↓,H++OH-=H2O,當鹽酸解離出的氫離子消耗完全,OH-再與Mg2+生成氫氧化鎂沉淀,即Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓。
36.5g HCl中H+含量為,設溶液中H+全部參與反應,需要Ba(OH)2溶液體積為V1,根據化學方程式計算可知,;
120g 的MgSO4中SO42-的質量為:,設溶液中SO42-全部參與反應,需要Ba(OH)2溶液體積為V2,根據化學方程式計算可知需要Ba(OH)2溶液體積為V2=1L;
通過計算可知,V2>V1,即原混合液中的H+被完全消耗時,仍有Ba2+剩余,繼續加入Ba(OH)2溶液,溶液中的OH-會與Mg2+產生Mg(OH)2沉淀,此時析出沉淀包括BaSO4和Mg(OH)2,沉淀質量增加,當Ba2+消耗完全,繼續加入Ba(OH)2溶液,只有Mg(OH)2沉淀析出,沉淀質量減少,與D中生成沉淀的質量關系相符。
故選D。
12.微觀示意圖可形象地表示微粒發生的變化,如圖是NH3在純氧中燃燒的微觀示意圖,據圖回答問題。
(1)反應的NH3和O2的分子個數比是    。
(2)左邊第一個方框中的物質屬于    (填“單質”、“化合物”或“混合物”)。
(3)下列說法正確的有 ____(填字母)。
A.該反應中分子發生了改變
B.該反應中原子可以再分
C.在該反應中分子是保持物質化學性質的最小微粒
【答案】(1)4:3
(2)化合物
(3)A;C
【知識點】分子的定義與分子的特性;單質和化合物的區別;書寫化學方程式、文字表達式
13.某生產化肥碳酸氫銨的企業做了一個戶外廣告。如表,請根據相關信息計算:
宇宙牌化肥 國際首創
主要成分 碳酸氫銨
含氮量全球化肥之首 27.1%
凈重 50kg/袋
“宇宙”化肥有限責任公司榮譽出品
(1)寫出組成碳酸氫銨(NH4HCO3)物質的二種離子的符號   。
(2)小傅同學通過計算發現該廣告是虛假廣告。請寫出小傅同學的計算過程和判斷依據。
(3)小傅同學認為此廣告會坑害農民,向有關部門反映,對該產品取樣分析后發現氮元素質量分數僅為10.0%,則該產品中碳酸氫銨的質量分數為多少 (精確到0.1%)
【答案】(1)NH4+、HCO3-
(2)17.7%<27.1%
(3)56.5%
【知識點】溶質的質量分數及相關計算;分子、原子、離子、元素與物質之間的關系;離子的書寫與意義;有關化學式的計算和推斷
14. 長期使用的熱水壺底部有一層水垢,主要成分是碳酸鈣和氫氧化鎂,用酸溶液可以清除水垢。某同學通過實驗測定水垢中碳酸鈣的含量:將過量的稀鹽酸加入水垢中,將產生的氣體通入足量的溶液中(氫氧化鎂與鹽酸反應不產生,同時測量3分鐘內溶液增加的質量,結果如表所示:
時間/s 0 30 60 90 120 150 180
增加的質量/g 0 30 50 60 66 66 66
試回答下列問題:
(1)請在坐標紙上,以反應時間為橫坐標,以產生氣體的質量為縱坐標,畫出產生氣體的質量隨反應時間變化的曲線。
(2)從表中可以看出,水垢與鹽酸反應生成的最多是   。
(3)計算水垢中碳酸鈣的質量分數。
【答案】(1)
(2)66
(3)設水垢中碳酸鈣的質量為x
=
x=150g
則水垢中碳酸鈣的質量分數=×100%=75%
答:水垢中碳酸鈣的質量分數為75%。
【知識點】根據化學反應方程式的計算;酸的化學性質
【解析】【分析】(1)氫氧化鎂和稀鹽酸反應生成氯化鎂和水,碳酸鈣和稀鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳;
(2)根據表中提供的數據可以判斷生成二氧化碳的質量。
(3)根據二氧化碳的質量可以計算碳酸鈣的質量,進一步可以計算水垢中碳酸鈣的質量分數。
【解答】(1)由表中數據可知,200g水垢與鹽酸反應生成的CO2最多是 66g,產生氣體的質量隨反應時間變化的曲線如下圖所示:
(2)從表中可以看出,200g水垢與鹽酸反應生成的CO2最多是 66g。
15.某實驗小組為測定食鹽樣品(含氯化鈣雜質)中氯化鈉的質量分數,進行如下實驗:將80克食鹽樣品平均分成4份,分別加入4個燒杯中,各加入80克水溶解后,向每組中加入不同質量的相同濃度的碳酸鈉溶液,充分反應后過濾、洗滌、干燥,稱量生成的沉淀質量。實驗數據如下表所示:
實驗組數   二 三 四
加入碳酸鈉溶液的質量/克 10 20 30 40
產生的沉淀質量/克 0.8 1.6 2.0 2.0
(1)由表格數據可知,實驗中氯化鈣被完全反應的組有   。
(2)計算該食鹽樣品中氯化鈉的質量分數。
(3)計算第三組反應后所得溶液中氯化鈉的質量分數。(精確到0.1%)
【答案】(1)三、四
(2)解:設氯化鈣的質量為x
Na2CO3+ = 2NaCl+
  111   100
  x   2.0
,解得x=2.22g,則氯化鈉的質量為:20g-2.22g=17.78g。
氯化鈉的質量分數為
(3)解:設反應產生的氯化鈉的質量為y
Na2CO3+ = 2NaCl+
    117 100
    y 2.0
,解得y=2.34g,
反應后所得溶液中氯化鈉的質量分數

【知識點】溶質的質量分數及相關計算;根據化學反應方程式的計算;鹽的性質及用途
【解析】【分析】(1)根據表中數據進行分析,每次實驗都是在前一次實驗的基礎上多加10g溶液,沉淀的變化量相同,說明所加試劑完全反應,沉淀變化量偏少,則原溶液中的溶質完全反應。
(2)根據方程式計算氯化鈣的質量,樣品的質量減去氯化鈣的質量即可求得氯化鈉的質量。
(3)反應后的氯化鈉來自于樣品和反應,反應后的溶液質量等于所加物質質量之和減去沉淀的質量。
【解答】(1)由實驗一和二可知,每加入10g碳酸鈉溶液,會產生0.8g沉淀,理論上第三次實驗產生的沉淀為2.4g,而實際只有2.0g,說明氯化鈣已經完全反應,所以氯化鈣被完全反應的組有:實驗三和四。
16.石頭紙是一種將磨成粉末的碳酸鈣與一定量的樹脂、顏料混合,經特殊工藝加工制成的新型紙張。某興趣小組欲測定某石頭紙中碳酸鈣的質量分數,先將10g樣品放入質量為50g的錐形瓶中,再逐滴加入稀鹽酸充分反應(如圖所示)。反應過程中測得滴加稀鹽酸的總質量與充分反應后錐形瓶及瓶內剩余物質總質量的數據如表所示。(假設該石頭紙中其余物質不溶解于水,也不與酸反應)
加入稀鹽酸的總質量/g 0 10 25 35
錐形瓶及瓶內剩余物質總質量/g 60.00 69.12 82.8 92.36
回答下列問題:
(1)10g該石頭紙樣品與稀鹽酸完全反應后,產生二氧化碳的總質量是    g.
(2)該樣品中碳酸鈣的質量分數為多少 (寫出計算過程)
(3)這種測定方法產生誤差的原因可能是   (寫1條)。
【答案】(1)2.64g
(2)設該樣品中碳酸鈣的質量分數為x。
100 44
10gx 2.64g
x=60%
答:該樣品中碳酸鈣的質量分數為60%
(3)稀鹽酸中的氯化氫揮發導致裝置減少的質量(即二氧化碳的質量)偏大,從而使樣品中碳酸鈣的質量分數偏大(寫出影響二氧化碳質量均給分)
【知識點】根據化學反應方程式的計算;制取二氧化碳的原理
【解析】【分析】(1)二氧化碳氣體會從體系中逸出,所以用總質量減去最終剩余物體的質量即為二氧化碳的質量。
(2)根據(1)中所得二氧化碳的質量由方程式計算碳酸鈣的質量分數。
(3)碳酸鈣點的質量由二氧化碳的質量計算而來,所以誤差分析也應從二氧化碳的質量入手。
【解答】(1)由表中數據可知二氧化碳的總質量為:m=60g+35g-92.36=2.64g。
(3)實驗通過質量差來表示二氧化碳的質量,從而計算得到碳酸鈣的質量,反應過程中部分氯化氫氣體和水蒸氣會隨著二氧化碳氣體一起逸出,會導致二氧化碳的質量偏大,從而導致誤差。
17.銅鎂合金(含鎂1%~3%,其余為銅)具有優異的性能,在工業上有著廣泛的應用。
(1)熔煉銅鎂合金時,需將銅和鎂按一定比例混合并加熱,使其完全熔化并形成均勻的合金。已知銅和鎂的熔點、沸點如表所示,則熔煉銅鎂合金的溫度至少要達到   ℃。
(2)某同學為測定某銅鎂合金中鎂的具體含量,設計了如圖實驗方案。
金屬 鋼 鎂
熔點/℃ 1083 650
沸點/℃ 2567 1090
①操作X的名稱為   。
②為確保反應完全,則加入稀硫酸的最小質量是多少    
【答案】(1)1083
(2)過濾;98g
【知識點】根據化學反應方程式的計算;合金與合金的性質
【解析】【分析】(1)合金是由多種金屬混合熔化而成,要使銅和鎂都熔化形成合金,溫度需達到或超過二者中熔點較高的金屬的熔點,通過比較銅和鎂的熔點來確定熔煉溫度。
(2)①操作X是將固體(銅)和液體(混合液)分離,根據常見的物質分離操作方法來判斷。
②要計算加入稀硫酸的最小質量,需先確定合金中鎂的最大含量,再根據鎂與稀硫酸反應的化學方程式進行計算。
【解答】(1)銅的熔點是1083 ℃ ,鎂的熔點是650 ℃ ,要使銅和鎂都熔化形成均勻的合金,熔煉銅鎂合金的溫度至少要達到1083 ℃ 。
(2)①操作X是將固體銅和混合液分離,這種將不溶性固體和液體分離的操作名稱為過濾 。
②銅鎂合金中鎂含量最高為3%,80g銅鎂合金中鎂的最大質量為80g×3%=2.4g 。
設與2.4g鎂完全反應需要10%稀硫酸的質量為x 。
鎂與稀硫酸反應的化學方程式為
Mg+ H2SO4=MgSO4+ H2↑
24 98
2.4g x×10%
根據化學方程式中各物質的質量關系:
x=98g,即加入稀硫酸的最小質量是98g 。
18.小科用過量的稀鹽酸和石灰石反應制取二氧化碳,得到了含有鹽酸和氯化鈣的混合溶液。為了探究混合溶液中氯化鈣的質量分數,小科進行了如下實驗:取100克混合溶液于燒杯中,然后將240g碳酸鈉溶液分六次加入其中,每次充分反應后稱量相關質量,所測數據如下表。
實驗次數 第 1 次 第 2 次 第3 次 第4次 第5 次 第 6 次
加入碳酸鈉溶液的質量/g 40 40 40 40 40 40
每次產生氣體的質量/g 4.4 4.4 2.2 0 0 0
每次產生沉淀的質量/g 0 0 5 m 10 0
請根據實驗數據分析解答下列問題:
(1) m的數值為   。
(2)求混合溶液中氯化鈣的質量分數
(3)如圖甲表示原混合溶液中的離子種類和數量,請在圖乙中畫出第3次加入碳酸鈉溶液充分反應后的相關離子數量柱狀圖   。
【答案】(1)10
(2)生成碳酸鈣沉淀的質量為5g+10g+10g=25g,
設:混合溶液中氯化鈣的質量是x。

解得:x=27.25g
混合溶液中氯化鈣的質量分數=
答:混合溶液中氯化鈣的質量分數是27.75%
(3)
【知識點】根據化學反應方程式的計算
【解析】【分析】 (1)根據碳酸鈉先與鹽酸反應,再與氯化鈣反應,再結合題中數據來分析解答;
(2)根據表中的數據,結合化學方程式先求得氯化鈣的質量,然后進一步分析解答;
(3)根據反應的情況進行分析。
【解答】 (1)向鹽酸和氯化鈣的混合溶液中加入碳酸鈉溶液時,碳酸鈉先與鹽酸反應,再與氯化鈣反應,第1、2次加入碳酸鈉溶液都生成4.4g二氧化碳,說明每40g碳酸鈉溶液完全反應生成4.4g二氧化碳,第3次加入碳酸鈉溶液只生成2.2g二氧化碳,說明只有20g碳酸鈉溶液與鹽酸反應,還有20g碳酸鈉溶液與氯化鈣溶液反應生成5g碳酸鈣沉淀,由于第5次加入碳酸鈉溶液還能生成碳酸鈣沉淀,說明第4次加入碳酸鈉溶液,充分反應后溶液中還有氯化鈣剩余,則第4次加入的碳酸鈉溶液完全反應,則生成碳酸鈣沉淀的質量為5g×2=10g,故m的數值為10;
(3)第3次加入碳酸鈉溶液,充分反應后,溶液中的氯化氫完全反應,則溶液中的氫離子完全反應,氫離子的數目減小為0,由于一共生成了25g沉淀,第3次只生成5g碳酸鈣沉淀,說明第3次只消耗五分之一的鈣離子,則鈣離子的數目會減小為2格,第3次加入碳酸鈉溶液,充分反應后,溶液中溶質為氯化鈣和氯化鈉,由于氯化鈣中鈣離子和氯離子的個數比為1:2,則鈣離子結合的氯離子數目共占4格,從而與鈉離子結合的氯離子共6格,由于氯化鈉中鈉離子和氯離子的個數比為1:1,則鈉離子也應該有6格,故相關離子數量如圖所示:

19.食品包裝袋內常放入鐵粉作“雙吸劑”,有防止食品變潮等多種功能。小科同學對此產生了興趣。他拆開一包已經使用過的“雙吸劑”(其中鐵粉表面已生銹),分成等質量的六份,分別加入稀硫酸。反應后測得部分數據如下,請根據有關信息回答問題。
實驗次數 1 2 3 4 5 6
取樣品質量/g 31.0 31.0 31.0 31.0 31.0 31.0
取稀硫酸質量/g 30.0 60.0 90.0 120.0 150.0 180.0
產生氣體質量/g 0 a 0.1 0.3 0.5 0.6
(1)根據題意,“雙吸劑”能吸收   。
(2)表格中的a的值為   。
(3)該樣品中單質鐵的質量分數為多少 (精確到0.1%)
【答案】(1)水和氧氣
(2)0
(3)解:第6次只增加0.1g氫氣,說明鐵已被消耗完,最后產生氫氣0.6g;
設該樣品中單質鐵的質量為x,
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
56 2
x 0.6g

解得:x=16.8g;
該樣品中單質鐵的質量分數。
【知識點】根據化學反應方程式的計算
【解析】【分析】 (1)根據鐵粉主要吸收空氣中的氧氣和水分使食物保鮮,所以也稱“雙吸劑”來分析解答;
(2)根據第4次和第5次可以看出每30.0g稀硫酸可以產生0.2g氫氣,第3次加入30.0g稀硫酸只產生了0.1g氫氣,說明第2次加入30.0g稀硫酸沒有產生氫氣來分析解答;
(3)根據氫氣的質量和化學方程式求出鐵的質量,進而求出鐵的質量分數即可。
【解答】 (1)鐵粉主要吸收空氣中的氧氣和水分使食物保鮮,所以也稱“雙吸劑”,則“雙吸劑”能吸收水分,還能吸收氧氣;
(2)根據表格中的數據可知,第1次加入30.0g稀硫酸沒有產生氫氣,原因是鐵銹和稀硫酸反應,從第4次和第5次可以看出每30.0g稀硫酸可以產生0.2g氫氣,第3次加入30.0g稀硫酸只產生了0.1g氫氣,說明第2次加入30.0g稀硫酸沒有產生氫氣,則表格中的a的值為0;
20.我國的造紙術發展工藝過程中蘊含著很多的科學知識。請回答:
(1)古代造紙術:手工造紙以麻、木材、竹等為原料,經過如圖多道工序而制成,其發生的變化過程是:
古代造紙過程中抄紙類似于   (填化學操作)。
(2)現代造紙術:為了增加紙的耐水性和強度,目前有采用碳酸鈣粉末和熱塑性樹脂為主要原料制成的石頭紙。若在石頭紙上滴加100g質量分數為3.65%的稀鹽酸,恰好完全反應,生成二氧化碳氣體多少克
(3)通過燃燒除去熱塑性樹脂,測定剩余灰燼中碳酸鈣的含量,實驗后發現測得碳酸鈣的含量比實際含量低,請你分析可能的原因:   。
【答案】(1)過濾
(2)解題步驟:
首先計算100g質量分數為3.65%的稀鹽酸中溶質HCl的質量:
m HCl=100g×3.65%=3.65g。
設生成二氧化碳的質量為x。碳酸鈣(CaCO3 )與稀鹽酸(HCl)反應的化學方程式為
CaCO3 +2HCl=CaCl2 +H2O+CO2↑ 。
由化學方程式可知HCl與CO2的質量關系為73:44(2HCl相對分子質量總和為2×36.5=73,CO2
相對分子質量為44 )。
根據比例關系

解得x=2.2g。
(3)燃燒熱塑性樹脂時,可能產生的高溫使碳酸鈣發生分解,導致剩余灰燼中碳酸鈣質量減少,從而使測得的碳酸鈣含量比實際含量低 ;也可能是在燃燒過程中,部分碳酸鈣顆粒隨氣流散失,使得測量的碳酸鈣質量偏小,最終導致測得的含量偏低 。
【知識點】根據化學反應方程式的計算
【解析】【分析】(1)過濾是將不溶性固體與液體分離的操作。在古代造紙過程中,抄紙環節把濕紙漿(類似固體)和水分開,就如同過濾操作,利用濾網等工具讓水通過,留下紙漿纖維,這體現了生活生產中對物質分離原理的運用。
(2)根據化學反應方程式進行計算,關鍵是要明確反應物與生成物之間的質量關系。本題中利用碳酸鈣與稀鹽酸反應的化學方程式,通過已知稀鹽酸的質量,依據化學計量數之比建立比例關系,求出二氧化碳的質量。這涉及到相對分子質量的計算、化學計量數的運用以及比例式的求解等知識點。
【解答】(1)抄紙是將濕紙漿中的水分與紙漿分離,使紙漿留在抄紙器具上形成紙張雛形,這和化學操作中過濾將固體和液體分離的原理相似,過濾是通過濾紙等多孔物質,使液體通過,固體留在濾紙上 。
(3)燃燒熱塑性樹脂時,可能產生的高溫使碳酸鈣發生分解,導致剩余灰燼中碳酸鈣質量減少,從而使測得的碳酸鈣含量比實際含量低 ;也可能是在燃燒過程中,部分碳酸鈣顆粒隨氣流散失,使得測量的碳酸鈣質量偏小,最終導致測得的含量偏低 。
21.小明奶奶患上骨質疏松癥,醫生建議每天需要補鈣0.6-1克。藥店現有鈣片所貼標簽如圖甲,若僅依靠服用規定量鈣片,是否滿足每天補鈣的需求 小明對此問題展開探究,用圖2所示的電子天平測得數據如表:
項目 數據
錐形瓶及稀鹽酸(過量) 114.4 克
鈣片 10片
混合反應物后的第一次讀數 124.2 克
第二次讀數 123.7 克
第三次讀數 123.3 克
第四次讀數 123.3 克
(1)從圖甲可知,鈣片成分除碳酸鈣外,還有其他成分。請通過表格中的實驗數據,計算說明按規定量服用能否滿足每天補鈣的需求。
(2)小明的實驗數據存在誤差。除電子天平精確度產生誤差之外,還有   。
(3)請設計一個與上試題中不同的實驗方案來測量鈣片中鈉的含量。若需要測量實驗數據,可用英文字母替代。   
【答案】(1)解:設計10片鈣片中含有碳酸鈣質量為x
100 44
x (114.4+10-123.3)克
100/x=44/1.1克
解得 x=2.5克
則鈣元素的質量m=2.5 克×Ca/CaCO3=1克,每片含鈣元素的質量m鈣=0.1克,一天3片含鈣元素的質量:0.3克,所以不滿足
答:不滿足每天補鈣需求。
(2)二氧化碳氣體溶液中水中;反應放熱,水蒸發等
(3)將反應生成的二氧化碳通過干燥后,通入濃氫氧化鈉溶液,溶液增加的質量就是二氧化碳的質量,后續與第一小題方案相同。
【知識點】根據化學反應方程式的計算
【解析】【分析】(1)根據碳酸鈣與鹽酸反應的化學方程式由二氧化碳的質量可以計算出碳酸鈣的質量,進一步計算含鈣量。
(2)在溶液中進行的反應,若生成氣體,部分氣體會溶解在溶液中。
化學反應若放熱,會使溶液溫度升高,加速水的蒸發。
【解答】(2)反應生成的二氧化碳會有一部分溶解在溶液中,沒有全部逸出被質量差計算進去;同時反應過程中會放熱,導致溶液中的水蒸發,使測量的總質量減少,從而帶來誤差 。
(3)該方案是利用濃氫氧化鈉溶液吸收反應生成的二氧化碳 。通過測量濃氫氧化鈉溶液反應前后增加的質量,準確得到二氧化碳的質量 ,再利用CaCO3與CO2的質量關系(如第一問計算),算出碳酸鈣質量,進而求出鈣元素含量 。在吸收二氧化碳前先將其干燥,是為了防止水蒸氣進入濃氫氧化鈉溶液影響二氧化碳質量的測量 。
22.為測定鎂和硫酸鎂固體混合物中鎂元素的質量分數,先稱取混合物10g,放入一干凈的燒杯中,然后取一定溶質質量分數的稀硫酸100g,平均分成四次加入其中,充分震蕩,實驗所得數據見下表:
  第1次 第2次 第3次 第4次
加入稀硫酸的質量/g 25 25 25 25
生成氫氣的總質量/g 0.15 x 0.4 0.4
(1)上表中x的數值為   。
(2)上述稀硫酸的質量分數是   。
(3)現用60g溶質質量分數為98%的濃硫酸,配制上述實驗中所需溶質質量分數的硫酸溶液,需加入多少克水   ?(列式計算)
(4)固體混合物中,鎂元素的質量分數為多少   ?
【答案】(1)0.30
(2)29.4%
(3)由于每25g硫酸對應0.15g氫氣,所以當生成0.4g氫氣時消耗酸溶液的質量為≈66.7g;設生成0.4g氫氣需要硫酸的質量為y,需要鎂的質量為x,
x=4.8g,
y=19.6g,
所以稀硫酸的質量分數為:×100%≈29.4%;
把60g溶質質量分數為98%的濃硫酸配制質量分數為29.4%稀硫酸溶液,需加水為n克水,則:
60×98%=(60+n)×29.4%
解得n=140g;
(4)58.4%
【知識點】根據化學反應方程式的計算;金屬的化學性質
23.將粉末加入到100g一定質量分數的稀硫酸中,微熱至氧化銅全部溶解,生成藍色溶液。在藍色溶液中加入鐵粉,充分反應后,過濾,烘干得到干燥固體物質仍是。(除不盡保留一位小數,不考慮損耗)求
(1)最后生成銅的質量是多少?
(2)當m取何值時,才能滿足加入的鐵粉和得到的固體質量相等,簡述理由。
(3)所加稀硫酸的溶質質量分數是多少?
【答案】(1)生成Cu的質量為。
答:最后生成銅的質量是8g;
(2)當m≥8g時,一部分鐵與稀硫酸反應,才能使鐵粉與生成銅質量相同,才能滿足加入的鐵粉和得到的固體質量相等
(3)解法一:設:與10g氧化銅反應需硫酸質量為x,同時生成硫酸銅的質量為z。
由題意:氧化銅全部溶解,則
設:與硫酸銅反應用去的鐵粉為
由于鐵在這一步只反應掉7g,銅生成8g,固體質量增加了1g,所以和硫酸反應的鐵的質量就是1g這樣就可以使固體質量前后不反生變化
所加稀硫酸的溶質質量分數。
答:所加稀硫酸的溶質質量分數14%。
解法二:最后固體中有8g銅,則參加反應的鐵也是8g,反應后鐵都變成了硫酸亞鐵,則有:
所加稀硫酸的溶質的質量分數。
答:所加稀硫酸的溶質質量分數14%。
【知識點】質量守恒定律及其應用;根據化學反應方程式的計算;金屬的化學性質
24.按右圖進行實驗,已知A為H2、CO中的一種或兩者的混合物,甲裝置中的黑色粉末為CuO、炭粉中的一種或兩者的混合物。
(1)若黑色粉末是純凈物,甲、乙、丙裝置中的固體或溶液依次出現紅色、藍色、渾濁,則氣體A是   ,黑色粉末為   。
(2)若第(1)問中:乙裝置的物質增重1.8g,丙裝置中的物質增重2.2g,則通入氣體的質量可能是______g。(把正確的選項填入空格)。
A.0.8g B.1.6g C.3g
(3)若A為純凈物,充分反應后,甲裝置生成3.2g紅色固體,乙裝置中物質增重0.9g,則黑色粉末的質量為   g,氣體A是   ,該黑色粉末的成分是   。
【答案】(1)、CO;CuO
(2)C
(3)4;;CuO
【知識點】根據化學反應方程式的計算;還原反應與金屬的冶煉
25.小意和小思同學對化學計算很有心得。以下是他們解答一道計算題的實錄。請你一起參與研究并完成相關問題。(計算結果精確到0.01)
【題目】已知:,將10g氯酸鉀和2g二氧化錳混合后放入試管中加熱,收集所需量的氧氣后,停止加熱讓試管冷卻,稱得試管內剩余固體的質量為7.2g。求生成氯化鉀的質量。
(1)小意很快得到是   (填化學式)的質量。
(2)進而求出KCl的質量,請你簡單寫出小意計算KCl的質量的過程   。
(3)小思依據計算的結果發現題目數據有問題。請你通過簡單的計算,論證他的發現   。
(4)如何才能更正該題呢?小意和小思認為有許多方法,例如將題目中“10g氯酸鉀”改為“氯酸鉀”,其他物質的質量不變,則a的取值范圍是   。
【答案】(1)O2
(2)設生成氯化鉀的質量為x,x=7.45g;
(3)所剩固體的質量=7.45g+2g=9.45g>7.2g,所以題目有錯誤(合理即可)
(4)5.2g<a≤8.55g
【知識點】質量守恒定律及其應用;根據化學反應方程式的計算
鞏固訓練
1.下列關于質量守恒定律的說法錯誤的是
A.根據質量守恒定律,水受熱變成水蒸氣的質量肯定等于水的質量
B.木炭在空氣中燃燒成灰,質量減少,符合質量守恒定律
C.根據質量守恒定律,鎂在空氣中燃燒生成物質量一定大于鎂的質量
D.化學反應的實質是原子的重新組合,不存在原子的得失,因此化學反應前后質量守恒
【答案】A
【知識點】質量守恒定律及其應用;化學反應的實質
2.下列有關對質量守恒定律的理解,正確的是
A.5g硫和5g氧氣完全反應后,生成二氧化硫的質量為10g
B.蠟燭燃燒后質量減輕,不符合質量守恒定律
C.10g冰受熱融化成10g水,符合質量守恒定律
D.鎂條燃燒后質量增加,不遵循質量守恒定律
【答案】A
【知識點】質量守恒定律及其應用
【解析】【解答】A、硫在氧氣中燃燒的化學方程式為,硫、氧氣、二氧化硫的質量比為32:32:64=1:1:2,5g硫和5g氧氣完全反應后,生成物質量為10g,A正確;
B、蠟燭燃燒后質量減輕,是因為生成的水和二氧化碳擴散到空氣中,符合質量守恒定律,B錯誤;
C、冰變成水的過程是物理變化,不適用于質量守恒定律,C錯誤;
D、鎂條燃燒后質量增加,是因為氧氣參加了反應,化學方程式為,遵循質量守恒定律,D錯誤。
故答案為:A。
【分析】1.化學反應后生成的各物質的質量總和,等于參加化學反應的各物質的質量總和,這個規律叫作質量守恒定律。
2.質量守恒定律的微觀解釋:化學反應的實質就是參加反應的各物質中的原子重新組合生成新物質分子的過程。
3.化學反應前后“六不變”: 1.反應前后物質總質量不變;2.元素的種類不變;3.元素質量不變;4.原子的種類不變;5.原子的數目不變;6.原子的質量不變。
3.興趣小組選用如圖實驗裝置(托盤天平略)來驗證質量守恒定律。
(1)A裝置   (選填“能”或“不能”)驗證質量守恒定律。
(2)B裝置在實驗后整體質量減輕,原因是   ;從微觀上分析,該實驗遵循質量守恒定律的原因是   。
【答案】(1)不能
(2)有氣體逸出;化學反應前后,原子的種類、數量、質量都保持不變
【知識點】氧氣的實驗室制法;驗證質量守恒定律;質量守恒定律及其應用
4.某同學用圖甲裝置驗證質量守恒定律。
(1)將圖甲中的兩種溶液混合,觀察到   的現象,證明兩者發生了化學反應,且天平仍然保持平衡,可驗證質量守恒定律。
(2)該同學以電解水為例,用圖乙從分子和原子的角度解釋質量守恒定律的微觀本質,請你幫他補充完整   。從圖中可得出,其微觀原因是   。
(3)圖丙中,可直接用于驗證質量守恒定律的實驗是   。
【答案】(1)產生藍色沉淀
(2);化學反應前后,原子的種類、數目都不變
(3)A
【知識點】氧氣的實驗室制法;電解水實驗;驗證質量守恒定律;化學反應的實質
【解析】【解答】(1)將圖甲中的兩種溶液混合,氫氧化鈉與硫酸銅反應生成氫氧化銅沉淀和硫酸鈉,觀察到產生藍色沉淀,證明兩者發生了化學反應,且天平仍然保持平衡,可驗證質量守恒定律。
(2)水在通電條件下分解生成氫氣和氧氣,根據質量守恒定律,化學反應前后原子種類及數目不變,由圖乙可知,反應前有2個氧原子和4個氫原子,反應后有2個氧原子,缺少4個氫原子,一個氫分子由2個氫原子構成,則圖乙中應補充2個氫分子,即
(1)將圖甲中的兩種溶液混合,氫氧化鈉與硫酸銅反應生成氫氧化銅沉淀和硫酸鈉,觀察到產生藍色沉淀,證明兩者發生了化學反應,且天平仍然保持平衡,可驗證質量守恒定律。
(2)水在通電條件下分解生成氫氣和氧氣,根據質量守恒定律,化學反應前后原子種類及數目不變,由圖乙可知,反應前有2個氧原子和4個氫原子,反應后有2個氧原子,缺少4個氫原子,一個氫分子由2個氫原子構成,則圖乙中應補充2個氫分子,即;其微觀原因是化學反應前后,原子的種類、數目都不變。
(3)A
;其微觀原因是化學反應前后,原子的種類、數目都不變。
(3)A、紅磷在密閉裝置中燃燒生成五氧化二磷,有新物質生成,屬于化學變化,且反應前后天平平衡,能用于驗證質量守恒定律;
B、酒精與蒸餾水混合的過程中沒有新物質生成,屬于物理變化,而質量守恒定律適用于化學變化,不能用于驗證質量守恒定律;
C、過氧化氫在二氧化錳的催化作用下分解生成水和氧氣,有新物質生成,屬于化學變化,該裝置沒有構成封閉體系,氧氣會逸散到空氣中,則反應前后天平不平衡,不能用于驗證質量守恒定律;
綜上可知,圖丙中,可直接用于驗證質量守恒定律的實驗是A。
【分析】(1)氫氧化鈉與硫酸銅反應生成氫氧化銅沉淀和硫酸鈉。
(2)根據質量守恒定律,化學反應前后原子種類及數目不變分析。
(3)根據化學反應一定遵循質量守恒定律分析。
(1)將圖甲中的兩種溶液混合,氫氧化鈉與硫酸銅反應生成氫氧化銅沉淀和硫酸鈉,觀察到產生藍色沉淀,證明兩者發生了化學反應,且天平仍然保持平衡,可驗證質量守恒定律;
(2)水在通電條件下分解生成氫氣和氧氣,根據質量守恒定律,化學反應前后原子種類及數目不變,由圖乙可知,反應前有2個氧原子和4個氫原子,反應后有2個氧原子,缺少4個氫原子,一個氫分子由2個氫原子構成,則圖乙中應補充2個氫分子,即;其微觀原因是化學反應前后,原子的種類、數目都不變;
(3)A、紅磷在密閉裝置中燃燒生成五氧化二磷,有新物質生成,屬于化學變化,且反應前后天平平衡,能用于驗證質量守恒定律;
B、酒精與蒸餾水混合的過程中沒有新物質生成,屬于物理變化,而質量守恒定律適用于化學變化,不能用于驗證質量守恒定律;
C、過氧化氫在二氧化錳的催化作用下分解生成水和氧氣,有新物質生成,屬于化學變化,該裝置沒有構成封閉體系,氧氣會逸散到空氣中,則反應前后天平不平衡,不能用于驗證質量守恒定律;
綜上可知,圖丙中,可直接用于驗證質量守恒定律的實驗是A。
5.將7克銅鋅合金,加入到盛50g稀硫酸的燒杯中,恰好完全反應,反應后稱得燒杯內剩余物質的總質量為56.8g。
(1)根據質量守恒定律計算產生氫氣的質量;
(2)計算稀硫酸中溶質的質量分數。
【答案】(1)根據質量守恒定律,產生氫氣的質量為7g+50g-56.8g=0.2g;
答:產生氫氣的質量為0.2g。
(2)解:設稀硫酸中溶質的質量為x,
x=9.8g
則稀硫酸中溶質的質量分數為
答:稀硫酸中溶質的質量分數為19.6%。
【知識點】金屬的化學性質;質量守恒定律及其應用
6.稱取某物質4.6g,在空氣中完全燃燒后,測得生成8.8g二氧化碳和5.4g水。根據元素的種類在化學反應前后不變,可知該物質中一定含有碳元素和氫元素,可能含有氧元素。通過下列計算可以知道該物質含不含氧元素。(寫出計算過程)
(1)求出8.8g二氧化碳中碳元素的質量。
(2)求出5.4g水中氫元素的質量。
(3)根據質量守恒定律,求出反應前該物質中碳、氫元素的質量總和。
(4)根據質量守恒定律,求出反應前該物質中氧元素的質量。
(5)通過上述三步,繼續計算可以求出該物質的化學式為   (按碳、氫、氧元素順序書寫化學式)。
【答案】(1)8.8g二氧化碳中碳元素的質量為
答:8.8g二氧化碳中碳元素的質量為2.4g。
(2)5.4g水中氫元素的質量為
答:5.4g水中氫元素的質量為0.6g。
(3)根據反應前后元素的種類及質量不變,可知反應前該物質中碳、氫元素的質量總和為2.4g+0.6g=3g。
(4)反應前該物質中碳、氫元素的質量總和為,則該物質中還含有氧元素,氧元素的質量為
(5)C2H6O
【知識點】化學式的相關計算;質量守恒定律及其應用
7.通過實驗探究,能更好的體會化學知識如何服務我們的生產生活。
某化學小組根據質量守恒定律,對本地石灰石樣品的成分含量進行研究,該樣品主要成分是碳酸鈣。研究過程中,該小組先取12.8g樣品放入錐形瓶,再逐滴加入稀鹽酸溶液,所得實驗數據如圖所示(假設其它成分均為雜質,不參與反應,也不溶于水)。
(1)首先該小組查閱資料,了解了質量守恒定律的內容,知道了如果根據反應前后物質的總質量來驗證質量守恒定律,為保證實驗成功,整個裝置必須在   環境中進行。
(2)該實驗中,裝置的氣密性對測定結果   (填“有”或“無”)影響。
(3)實驗完畢,將雜質過濾出來,洗滌、烘干,得到雜質   g。
(4)計算恰好反應時,瓶內剩余物質的質量(寫出計算過程)。
【答案】(1)密閉
(2)無
(3)2.8
(4)解:參加反應的碳酸鈣的質量為:12.8g-2.8g=10g
設反應生成二氧化碳的質量為x
x=4.4g
故恰好反應時,瓶內剩余物質的質量為:12.8g+100g-4.4g=108.4g
答:恰好反應時,瓶內剩余物質的質量為108.4g。
【知識點】含雜質物質的化學反應的有關計算;質量守恒定律及其應用;二氧化碳的實驗室制法
8.過氧化氫不穩定會自然分解,久置的過氧化氫溶液的溶質質量分數會變小。某興趣小組為測定實驗室中一瓶久置的過氧化氫溶液中溶質質量分數,進行了實驗探究,測得的相關數據如圖所示。
(1)根據質量守恒定律,反應生成氧氣的質量為   。
(2)計算該過氧化氫溶液中溶質質量分數。
【答案】(1)0.8g
(2)解:設過氧化氫溶液中溶質的質量為x。
故過氧化氫溶液中溶質質量分數為
答:過氧化氫溶液中溶質質量分數為5%。
【知識點】氧氣的實驗室制法;質量守恒定律及其應用
9.某水泥廠化驗室,為了測定石灰石中碳酸鈣的質量分數,取石灰石樣品與足量稀鹽酸在燒杯中反應(假設石灰石樣品中雜質不與稀鹽酸反應也不溶于水)有關實驗數據如下表:
  反應前 反應后
實驗數據 燒杯和稀鹽酸的質量 石灰石樣品的質量 燒杯和其中混合物的質量
200g 25g 218.4g
(1)根據質量守恒定律可知,反應中生成二氧化碳的質量為   g。
(2)列式計算該石灰石中碳酸鈣的質量分數。
【答案】(1)6.6
(2)解:設25g樣品中含碳酸鈣質量為x,
x=15g
石灰石中碳酸鈣的質量分數為= 60%,
答:石灰石中碳酸鈣的質量分數為60%。
【知識點】含雜質物質的化學反應的有關計算;質量守恒定律及其應用;二氧化碳的實驗室制法
10.某興趣小組用如圖所示裝置制取O2,加熱一段時間固體后,稱量試管中剩余固體的質量為28g。請計算:
(1)根據質量守恒定律可得生成O2的質量為   g。
(2)參加反應的高錳酸鉀的質量為多少克?
【答案】(1)1.6
(2)解:設參加反應的高錳酸鉀的質量為x
x=15.8g
答:參加反應的高錳酸鉀的質量為15.8g
【知識點】根據化學反應方程式的計算
【解析】【解答】(1)根據質量守恒定律,化學反應前后,物質的總質量不變,則生成氧氣的質量為:29.6g-28g=1.6g。【分析】根據質量守恒定律分析利用反應前后的固體的差值就是氧氣的質量,再根據高錳酸鉀受熱分解生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣的方程式中已知氧氣的質量和式量,高錳酸鉀的式量來計算高錳酸鉀的質量來解答。
(1)根據質量守恒定律,化學反應前后,物質的總質量不變,則生成氧氣的質量為:29.6g-28g=1.6g;
(2)見答案。
11.為了測定某黃銅(銅鋅合金)中銅的質量分數,某化學小組進行了如圖實驗:
(1)根據質量守恒定律,生成氫氣的質量為   g。
(2)該黃銅樣品中銅的質量分數是   。
【答案】(1)生成氫氣的質量為:100g+100g-199.6g=0.4g
(2)解:設該合金中鋅的質量為x
黃銅樣品中銅的質量為100g—13g=87g;
黃銅樣品中銅的質量分數為:
答:黃銅樣品中銅的質量分數為87%。
【知識點】金屬的化學性質;含雜質物質的化學反應的有關計算;質量守恒定律及其應用;根據化學反應方程式的計算
12.高錳酸鉀是一種常見的消毒劑,初三化學興趣小組在實驗室對31.6g高錳酸鉀進行加熱,反應一段時間后停止加熱。稱量不同時間剩余固體質量,記錄數據如表:
時間 0 t1 t2 t3 t4
質量(g) 31.6 31.3 30.8 29.2 28.4
(1)加熱后固體質量減輕,是否遵守質量守恒定律   (填“是”或“否”),t4時生成氣體的質量為   g。
(2)加熱至t4時,參加反應的高錳酸鉀質量為多少   ?(寫出計算過程)
(3)高錳酸鉀受熱見光會分解,保存此消毒劑時應注意   。
【答案】(1)是;3.2
(2)解:設參加反應的高錳酸鉀的質量為x。解得:x = 31.6g答:參加反應的高錳酸鉀的質量為31.6g。
(3)低溫避光密封保存
【知識點】氧氣的實驗室制法;質量守恒定律及其應用;根據化學反應方程式的計算
【解析】【解答】(1)所有化學反應都遵守質量守恒定律;根據質量守恒定律,t4時生成氣體的質量=。
(3)高錳酸鉀受熱見光會分解,應密封后避光保存在低溫環境下,故填:低溫避光密封保存。
【分析】(1)所有化學反應都遵守質量守恒定律。
根據質量守恒定律,生成氣體的質量=反應前物質的總質量-反應后剩余物的質量。
(2)先設未知數,正確寫出高錳酸鉀制取氧氣的化學方程式;再找準有關物質,已知量是氧氣的質量,未知量是參加反應高錳酸鉀的質量;列比例式計算。
(3)根據高錳酸鉀受熱見光會分解分析。
(1)所有化學反應都遵守質量守恒定律;根據質量守恒定律,t4時生成氣體的質量為,故填:是;3.2;
(2)詳見答案;
(3)高錳酸鉀受熱見光會分解,應密封后避光保存在低溫環境下,故填:低溫避光密封保存。
13.為了測定某銀鋅合金(合金中只含銀和鋅)中銀的質量分數,某同學取一定質量的稀硫酸于燒杯中,稱量稀硫酸和燒杯的總質量;然后向其中分兩次加入銀鋅合金,實驗過程和數據如圖所示。請計算:
次數 加稀硫酸前 第一次 第二次 第三次 第四次
加入稀硫酸的質量/g 0 50 50 50 50
錐形瓶內物質的總質量/g 30 79.6 Z 178.8 228.6
(1)根據質量守恒定律,該反應中生成氣體的總質量為   。
(2)實驗數據表中Z的值為   。
(3)請計算稀硫酸的溶質質量分數(寫出計算過程,結果保留到0.1%)
【答案】(1)1.4g
(2)129.2
(3)設50g稀硫酸中含有硫酸質量為x,
酸性廢水中含有的硫酸的質量分數為;
答:稀硫酸的溶質質量分數為39.2%。
【知識點】金屬的化學性質;含雜質物質的化學反應的有關計算;質量守恒定律及其應用
14.芯片被稱為“現代工業的糧食”,高純度的硅可用于制造計算機芯片。工業上常用焦炭在高溫下和二氧化硅反應制取硅,主要反應為SiO2+2CSi+2CO↑。
(1) 高溫后固體質量減輕,是否遵守質量守恒定律   (填“是”或“否”)。
(2) 硅在地殼中的含量居第   位,地殼中含量最多的金屬元素和含量最多的非金屬元素形成的化合物是   (化學式)。
(3)SiO2中硅元素與氧元素的質量比為   (寫最簡整數比)。
(4)根據化學方程式計算,若要制取5.6kg的硅,至少需要焦炭的質量是多少 (寫出計算過程)
【答案】(1)是
(2)2;Al2O3
(3)7:8
(4)解:設至少需要焦炭的質量為x。
=
x=4.8kg
答:若要制取5.6kg的硅,至少需要焦炭的質量是4.8kg。
【知識點】地殼中元素的分布與含量;化學式的相關計算;質量守恒定律及其應用;根據化學反應方程式的計算
【解析】【解答】(1) 高溫后固體質量減輕, 是由于生成了CO逸散,遵循質量守恒定律。
(2) 硅在地殼中的含量居第二位, 地殼中含量最多的金屬元素為鋁元素,含量最多的非金屬元素為氧元素,二者形成的化合物為氧化鋁,化學式為 Al2O3 。
(3) SiO2中硅元素與氧元素的質量比為28:32=7:8.
【分析】(1)根據化學變化都遵循質量守恒定律分析;
(2)根據 硅在地殼中的含量居第二位, 地殼中含量最多的金屬元素為鋁元素,含量最多的非金屬元素為氧元素分析;
(3)根據元素質量比為相對原子質量×原子個數之比分析;
(4)根據反應生成的硅的質量及方程式中物質間質量關系計算需要炭的質量分析。
15.某同學為驗證質量守恒定律,進行如圖實驗:把盛有鹽酸的小試管小心地放入裝有碳酸鈉粉末的小燒杯中,將小燒杯放在托盤天平上用砝碼、游碼平衡,示數如圖。取下小燒杯并將其傾斜,使小試管中的鹽酸進入小燒杯中,充分反應后再次調試、讀數。(已知碳酸鈉和鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳。不考慮和的揮發。)
請回答下列問題:
(1)充分反應后天平指針   (填“左偏”、“右偏”或“指向正中”)。該實驗說明反應若有氣體產生,直接驗證質量守恒定律需要在   容器中進行。
(2)若充分反應后再次調試讀數結果為,則參加反應碳酸鈉粉末的質量為多少克?(寫出計算過程)
【答案】(1)右偏;密閉
(2)解:根據質量守恒定律可知,生成的二氧化碳的質量為122.4g-118.0g=4.4g
設參加反應碳酸鈉粉末的質量為x
x=10.6g
答:參加反應碳酸鈉粉末的質量為10.6克。
【知識點】驗證質量守恒定律;根據化學反應方程式的計算
16.雞蛋殼中的主要成分是碳酸鈣,小華為檢測雞蛋殼中碳酸鈣的含量,進行的實驗及實驗數據如圖所示。請回答下列問題:(信息:雞蛋殼中其他成分與稀鹽酸接觸不產生氣體。)
(1)根據質量守恒定律可知。完全反應生成氣體的質量為   g。
(2)計算雞蛋殼中碳酸鈣的質量   。
【答案】(1)4.4g
(2)設雞蛋殼中碳酸鈣的質量為x
答:雞蛋殼中碳酸鈣的質量為10g。
【知識點】根據化學反應方程式的計算
17.某興趣小組為測定一包石灰石樣品中碳酸鈣的質量分數,進行實驗:往的固體樣品中不斷加入稀鹽酸,直到沒有氣泡產生(樣品中的雜質不參加反應,碳酸鈣完全反應),共用去稀鹽酸.測得相關數據如圖所示:
(1)根據質量守恒定律,反應生成二氧化碳的質量為   g.
(2)計算該樣品中碳酸鈣的質量分數(寫出計算過程,計算結果百分數保留一位小數).
【答案】(1)4.4
(2)解:設樣品中碳酸鈣的質量為x
則該樣品中碳酸鈣的質量分數為
答:該樣品中碳酸鈣的質量分數為83.3%。
【知識點】含雜質物質的化學反應的有關計算;物質組成的綜合計算;質量守恒定律及其應用;二氧化碳的實驗室制法
18.為測定鋅銅合金中鋅的含量,取該合金放人如下圖所示的盛有稀硫酸的錐形瓶中,發生反應:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑。多次實驗后,取平均值所得數據如下表所示。若不考慮干燥劑吸收空氣中的水蒸氣,計算:
(1)根據質量守恒定律求生成氫氣的質量。
(2)該合金中鋅的質量分數。
反應前裝置和足量稀硫酸的質量 鋅銅合金的質量 充分反應后裝置及剩余物質的質量
342.10g 16.00g 357.70g
【答案】(1)解:根據題意,氫氣的質量= 342.10g+ 16.00g-357.70g=0.4g
(2)解:設該合金中鋅的質量為x。
Zn + H2SO4 = ZnSO4 +H2↑
65       2
x       0.4g

解得x= 13g。
故該合金中鋅的質量分數是× 100% =81.25%。
【知識點】質量守恒定律及其應用;根據化學反應方程式的計算
【解析】【分析】(1)根據反應后裝置內減小質量即為生成氫氣質量分析;
(2)根據生成氫氣質量代入方程式中,利用方程式中物質間質量關系計算鋅的質量及質量分數分析。
19.銅鋅合金外觀似金子,化學小組為檢測其中銅的質量分數,按下列流程進行探究實驗,充分反應,所得數據如圖所示:
請回答下列問題:
(1)反應共產生氣體質量為   g,該反應屬于   (基本反應類型);
(2)計算合金中銅的質量分數(寫出計算過程);
(3)銅放置在空氣中一段時間后通過化合反應表面會產生銅綠,其主要成分是堿式碳酸銅,依據質量守恒定律和原子個數比,空氣中參與反應的物質有_____。
A.氧氣 B.氮氣 C.二氧化碳 D.水蒸氣
【答案】(1)0.2;置換反應
(2)解:設該合金中鋅的質量為x
該合金中銅的質量分數
答:該合金中銅的質量分數為67.5%
(3)A;C;D
【知識點】金屬的化學性質;含雜質物質的化學反應的有關計算;質量守恒定律及其應用;化學反應的實質
20.某同學使用白醋和雞蛋殼進行了“再探質量守恒定律”的家庭小實驗,操作如圖所示。
【查閱資料】雞蛋殼主要含碳酸鈣,與白醋(主要成分為乙酸CH3COOH)的反應原理為:。
【實驗分析】
(1)有同學認為m1>m2,該反應不遵守質量守恒定律,你   (選填“贊成”或“不贊成”)該同學的觀點。
(2)用質量分數為4%的白醋配制80g質量分數為2%的白醋,需要加水   g。如在實驗室中,此處量取水最適合的儀器是   (填寫字母)。
A.100mL燒杯、玻璃棒 B.50mL量筒、膠頭滴管
C.100mL量筒、膠頭滴管 D.10mL量筒、膠頭滴管
(3)假設雞蛋殼中除CaCO3外,其它成分均不溶于水且不與酸反應,請計算雞蛋殼中CaCO3的質量分數,寫出具體的計算過程。(結果精確到0.1%)
【答案】(1)不贊成
(2)40;B
(3)根據質量守恒定律可知,生成二氧化碳的質量為
設雞蛋殼中碳酸鈣的質量為x,則
解得x=1g
雞蛋殼中CaCO3的質量分數為:
答:雞蛋殼中CaCO3的質量分數為90.9%。
【知識點】質量守恒定律及其應用;根據化學反應方程式的計算;一定溶質質量分數的溶液的配制
【解析】【解答】(1)雞蛋殼中成分碳酸鈣與白醋反應產生二氧化碳氣體,二氧化碳逸出,所以 m1>m2, 該反應遵循質量守恒定律。
(2) 用質量分數為4%的白醋配制80g質量分數為2%的白醋,得到4%白醋質量為,則需要加水質量為80g-40g=40g 。量取液體體積時需用到量筒和膠頭滴管,量筒量程選擇方法是一次性量取,量程稍大于或等于所量體積,如在實驗室中,此處量取水最適合的儀器是50 mL量筒、膠頭滴管 ,故選B。
【分析】(1)根據化學變化都遵循質量守恒定律,有氣體參與的反應要注意氣體的質量分析;
(2)根據溶液稀釋前后溶質質量不變,所加水的質量為兩溶液差,量筒的選擇及量取一定體積的液體所需儀器分析;
(3)根據質量守恒定律計算反應生成二氧化碳質量,由二氧化碳質量及方程式中物質間質量關系計算碳酸鈣質量及質量分數分析。
21.某化學課外小組同學用如圖所示實驗裝置探究質量守恒定律。
(1)甲實驗中,加熱細銅絲團一段時間后移走酒精燈,觀察到銅絲表面變為照色,細銅絲團一端會   (選填“上升”或“下降”)。寫出該反應的化學方程式:   。
(2)用乙實驗A裝置探究質量守恒定律時,一段時間后發現電子天平示數減小。造成天平示數減小的原因是   。因此,有氣體參加或生成的化學反應,要驗證質量守恒定律,需要在   容器中進行。
(3)將乙實驗A裝置改進為B裝置,當反應結束時,氣球完全鼓起,氣體并無逸出,但發現天平示數依然減小,你認為出現該實驗現象的解釋最合理的是_____(選填字母)。
A.該反應生成物的總質量小于反應物的總質量
B.生成氣體的反應不遵守質量守恒定律
C.空氣的浮力作用干擾了實驗結果
(4)將乙實驗B裝置改進為C裝置,可觀察到天平示數   (選填“增大”“減小”或“不變”)。
(5)從微觀角度解釋質量守恒的原因:   。
(6)化學反應前后一定改變的是   (選填序號)。
①物質總質量 ②物質種類 ③分子種類 ④分子數目 ⑤元素種類
【答案】(1)下降;2
(2)稀硫酸和鋅粒反應生成的氫氣逸散到空氣中;密閉
(3)C
(4)不變
(5)在化學反應前后原子的種類、數目和質量均不變
(6)②③
【知識點】化學方程式的書寫與配平;驗證質量守恒定律;質量守恒定律及其應用;化學反應的實質
22.化學興趣小組的同學欲利用如圖所示的裝置(B、C、D中天平略)驗證質量守恒定律。(說明:碳酸鈉與鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳)。
(1)A裝置中氣球的作用是   。
(2)經小組同學研究發現,上述四個實驗裝置中,只有A裝置能直接用于驗證質量守恒定律,B、C、D裝置則不能。
①B裝置不能驗證質量守恒定律的理由是   。
②C裝置和D裝置也不能驗證質量守恒定律的理由是   。
(3)通過上述實驗,同學們得出結論:驗證質量守恒定律時,對于有氣體參加或生成的反應,裝置需滿足的條件是   。
【答案】(1)平衡內外氣壓,保持裝置密閉(合理即可)
(2)B中未發生化學變化;C、D均有氣體生成,會逸散到空氣中(合理即可)
(3)裝置需保持密閉
【知識點】驗證質量守恒定律
23.質量守恒定律的發現對化學的發展做出了重要貢獻。請回答下列問題。
(1)實驗①中的反應現象是   。
(2)實驗①、②、③(天平省略)中能直接用來驗證質量守恒定律的是   (填序號),請寫出其中一個反應的化學方程式   (上述實驗①、②、③任意一個即可)。
(3)下列對質量守恒定律的理解,正確的是________________(填字母)。
A.100g水與100g酒精混合后質量等于200g,符合質量守恒定律
B.5g硫和5g氧氣恰好完全反應,生成二氧化硫的質量為10g
C.化學反應前后分子的個數一定會發生變化
D.紙張燃燒后質量減少,不遵守質量守恒定律
【答案】(1)發出耀眼的白光,放出熱量,生成白色固體
(2)③;(合理即可)
(3)B
【知識點】氧氣與碳、磷、硫、鐵等物質的反應現象;金屬的化學性質;鹽的化學性質;驗證質量守恒定律
24.某化學課外小組同學用如圖所示實驗探究質量守恒定律。請回答相關問題:
[提示:鹽酸與碳酸鈉反應,生成二氧化碳、水和氯化鈉。
(1)甲同學用圖A所示實驗探究質量守恒定律:在瓶中先鋪一層細沙,其目的是   ,此實驗中氣球的主要作用是   ,實驗過程中產生的現象是   。
(2)乙同學用B裝置探究質量守恒定律時,實驗步驟如下:將燒杯放在天平上用砝碼平衡,然后傾斜燒杯使鹽酸與碳酸鈉粉末接觸,一段時間后再把燒杯放在天平上,發現天平的指針偏右。造成天平指針向右偏轉的原因是   。
(3)丙同學認為B實驗也遵循質量守恒定律。請你從原子的角度說明:   。
(4)上述現象能用來驗證質量守恒定律的是實驗   。在探究質量守恒定律時,若利用有氣體參加或有氣體生成的化學反應來設計實驗,在裝置設計方面應做到   。
【答案】(1)防止錐形瓶底部炸裂;緩沖壓強,防止橡膠塞被沖出;白磷燃燒產生白煙,氣球先變大后縮小,天平仍然平衡
(2)產生的二氧化碳氣體逸散到空氣中
(3)化學反應前后原子的種類、數目和質量都沒有發生改變
(4)A;裝置密閉
【知識點】驗證質量守恒定律;化學反應的實質
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 (共 2 頁)
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