质量守恒定律和化学方程式教师版

质量守恒定律和化学方程式1.(2022丽水,2,4分)丽水市拥有众多地方特产,如龙泉青瓷、遂昌竹炭、青田石雕、景宁山哈酒等。下列地方特产的制作过程中,主要发生物理变化的是(C)A.煅烧青瓷B.烧制竹炭C.打磨石雕D.酿山哈酒解析煅烧青瓷、烧制竹炭、酿山哈酒过程中都有新物质产生,打磨石雕只是石头形状、大小发生改变,故选C。2.(2022湖州,5,3分)我国是最早使用湿法炼铜的国家,湿法炼铜涉及的主要化学方程式是Fe+CuSO4FeSO4+Cu。这一化学反应的类型是(C)A.化合反应B.分解反应C.置换反应D.复分解反应解析该反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物,属于置换反应。3.(2018杭州,2,3分)一种用软锰矿(主要成分是MnO2)制备KMnO4的工艺中主要涉及下列反应:①2MnO2+O2+4KOH2K2MnO4+2H2O②2K2MnO4+2H2O2KMnO4+2KOH+H2↑下列有关说法正确的是(B)A.K2MnO4中锰元素显+7价B.KMnO4属于盐类物质C.反应②属于复分解反应D.该制法中K2MnO4是主要原料解析K2MnO4中锰元素显+6价,A错误;复分解反应是由两种化合物相互交换成分生成两种新化合物的反应,反应②不是复分解反应,C错误;K2MnO4在题述制法中是中间产物,原料是MnO2、O2和KOH,D错误。4.(2021绍兴,10,4分)我国发明的新型钛合金,为“奋斗者”号下潜万米海底、从事科考任务解决了材料难题。工业制取金属钛的主要反应如下:①2FeTiO3+6C+7Cl22FeCl3+2TiCl4+6CO②2Mg+TiCl42MgCl2+Ti下列说法合理的是(C)A.FeTiO3属于氧化物B.钛合金是一种金属单质C.反应②属于置换反应D.TiCl4中钛元素和氯元素的质量比为96∶71解析氧化物由两种元素组成,其中一种是氧元素,FeTiO3不属于氧化物,A错误;钛合金是混合物,B错误;置换反应是一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应,C正确;TiCl4中钛元素和氯元素的质量比为24∶71,D错误。5.(2021湖州,17,4分)如图是某同学在旅游时拍摄的一张溶洞照片。(1)形成溶洞的主要外力是流水(选填“流水”或“风力”)。

(2)溶洞中的钟乳石和石柱等景观的形成过程比较复杂,其中发生的化学反应主要是Ca(HCO3)2CaCO3↓+CO2↑+H2O,其化学反应属于分解反应(填基本反应类型)。

解析(2)该反应由一种物质生成三种物质,为分解反应。6.(2021杭州,23,4分)二氧化碳的资源化利用是实现碳减排的重要途径。以下是一种实现二氧化碳转化为重要原料二甲醚(化学式为C2H6O)的途径:(1)转化①是二氧化碳与一种常见单质反应生成甲醇和水,这种单质的化学式为H2。

(2)转化②是甲醇发生分解反应生成二甲醚和水,反应中生成二甲醚和水的分子数之比为1∶1。

解析(1)根据质量守恒定律,反应后有C、H、O三种元素,故单质一定为氢气。(2)根据题意可写出化学方程式:2CH4OC2H6O+H2O,可知二甲醚和水的分子数之比为1∶1。7.(2022丽水,28,8分)定律是对自然现象或关系的描述,通常可用数学方式加以表达。在学习“质量守恒定律”时,小丽查阅到以下材料:(1)玻义耳实验中,金属灰增加的质量是参加反应的氧气质量(或氧化汞中氧元素的质量)。

(2)质量守恒定律的发现过程,带给我们的启示有AC(填字母)。

A.要善于总结前人的成果和经验B.实验的成功与否,取决于药品的选择C.定量方法是科学研究的重要方法受上述研究启发,小丽对相关实验进行了深入探究。(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闭空间,使瓶内气压保持在一定范围内,防止瓶塞因气压过大而冲出。

(4)小丽认为,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。请你设计一个能说服小丽的简明实验思路:在密闭装置中完成蜡烛燃烧,并测量蜡烛燃烧前后整个装置的质量,比较两者的质量大小。

解析(4)蜡烛燃烧的过程中,反应物和生成物中都有气体,所以研究质量守恒定律时,要在密闭容器中进行。8.(2022舟山,27,9分)小舟选用白磷、锥形瓶、气球、天平等药品和器材,探究化学反应中物质质量的变化规律,装置如图。【实验思路】先确认化学反应已经发生,再比较反应物的质量总和和生成物的质量总和是否相等。【实验步骤】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。

【实验结论】参加化学反应的各物质的质量总和等于反应生成的各物质的质量总和。【交流反思】(1)要确认化学反应已经发生,本实验中观察到的现象是白磷燃烧,产生大量白烟。

(2)反应结束后,若白磷有剩余,你认为是否仍能得出上述结论,并说明理由。能,剩余白磷未参加反应,反应前后质量不变。

解析【实验步骤】在化学变化中,反应前后物质的总质量保持不变,故反应结束后天平仍然保持平衡。【交流反思】(2)没有参与反应的白磷在反应前后质量保持不变。9.(2021嘉兴、舟山,32,7分)小嘉发现:向碳酸钠溶液中倾倒稀盐酸,很快就产生了气泡;向碳酸钠溶液中逐滴加入稀盐酸,滴加一定量后才有气泡产生。查阅资料:向碳酸钠溶液中逐滴加入稀盐酸,先发生的反应是Na2CO3+HClNaCl+NaHCO3;当Na2CO3全部转化成NaHCO3后,再发生反应NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2↑。为此他用如图所示装置进行了如下实验:步骤一:在广口瓶中加入10克溶质质量分数为10.6%的碳酸钠溶液,用注射器向瓶中缓慢注入一定量的溶质质量分数为7.3%的稀盐酸,观察到瓶内无明显现象;步骤二:继续用注射器向瓶中注入稀盐酸,一段时间后,观察到瓶内连续产生气泡,烧杯中澄清石灰水。

(1)步骤二中,观察到烧杯中澄清石灰水变浑浊。

(2)上述实验中,加入稀盐酸多少克后,才开始产生二氧化碳?(3)向一定量碳酸钠溶液中无论是倾倒还是逐滴加入足量的稀盐酸,完全反应后产生二氧化碳质量是相同的,其本质原因是什么?答案(2)解:设加入稀盐酸的质量为x后,才开始产生二氧化碳。Na2CO3+HClNaCl+NaHCO310636.510克×10.6%x×7.3%10636.5=10克×10.6%x×7.3%答:加入稀盐酸5克后,才开始产生二氧化碳。(3)两种方式都是碳酸钠中的碳元素转化为二氧化碳中的碳元素。解析(1)二氧化碳通入澄清石灰水中会使其变浑浊。(3)不管是滴加还是倾倒,稀盐酸都是足量的,二氧化碳的量由碳酸钠的量决定。10.(2020湖州,34,7分)有一包白色粉末,可能含氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠中的一种或几种,为了确定其组成,小明称取了9.3克粉末,向其中加入100克7.3%的稀盐酸充分反应,生成的二氧化碳气体完全逸出(忽略其他物质逸出),所得溶液的质量为107.1克。用pH试纸检测溶液呈中性。(1)产生二氧化碳气体的化学方程式为Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2↑。

(2)这包白色粉末的成分为氢氧化钠和碳酸钠。

(3)求所得溶液中溶质的质量分数。(写出计算过程,结果保留一位小数)答案(3)解:设固体粉末中含碳酸钠x克,与碳酸钠反应消耗HCly克,同时生成NaClz克。2HCl+Na2CO32NaCl+CO2↑+H2O36.5×210658.5×244yxz(100+9.3107.1)36.5×2y=106x=58.5×2解得x=5.3y=3.65z=5.85设固体粉末中含氢氧化钠a克,与盐酸反应后生成NaClb克。HCl+NaOHNaCl+H2O36.54058.5(100×7.3%3.65)ab36.5100×7.3%−3.65=40a解得a=4b=5.85因为固体总质量为9.3克,等于碳酸钠与氢氧化钠的质量和,所以固体中无氯化钠。所以,所得溶液中溶质的质量分数=5.85克+5.85克107.1克×100%≈10.9%答:所得溶液中溶质的质量分数为10.9%。解析(1)产生二氧化碳气体,是因为盐酸和碳酸钠发生了反应。(2)反应生成的二氧化碳的质量为9.3克+100克107.1克=2.2克,根据化学方程式可计算出反应的碳酸钠的质量为5.3克,与碳酸钠反应的HCl的质量为3.65克,生成氯化钠的质量为5.85克。加入的HCl总质量为100克×7.3%=7.3克,用pH试纸检测溶液呈中性,说明HCl完全反应,即固体中含有氢氧化钠,与氢氧化钠反应的HCl质量为100克×7.3%3.65克=3.65克,根据化学方程式可计算出参加反应的氢氧化钠的质量为4克,反应生成氯化钠的质量为5.85克。固体中氯化钠质量为9.3克5.3克4克=0,即固体中不含有氯化钠,只含有碳酸钠和氢氧化钠。11.(2022杭州,36,4分)某火力发电厂用石灰石为原料吸收废气中的二氧化硫,防止污染环境,发生反应的化学方程式为2CaCO3+2SO2+O2