4.2 化学反应中的质量关系 带解析

第4单元认识化学变化4.2化学反应中的质量关系一、单选题（共12题；共24分）1.氯碱工业是以电解食盐水为基础的基本化学工业，电解食盐水不可能生成的是（

）A.

H2

B.

Cl2

C.

NaOH

D.

NaNO3【答案】D【解析】根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类、个数及质量不变，反应物中含Na、Cl、H、O，没有N元素，无法生成NaNO3。2.化学反应都是遵循质量守恒定律的。在化学反应前后肯定没有变化的是：①原子数目②分子的数目③元素的种类④物质的种类⑤原子的种类⑥物质的总质量⑦元素的化合价（

）A.

①②③④⑤⑥⑦

B.

①③⑤⑥

C.

①④⑥

D.

②③⑤【答案】B【解析】由质量守恒定律的内容可知，反应前后元素的种类、原子种类及个数、总质量等不变；化学反应的实质就是有新物质的生成，所以物质的种类、分子种类发生改变。在化学反应前后，分子的数目及元素化合价有的发生变化，有的不变。由以上分析可知：在化学反应前后，肯定没有变化的是①③⑤⑥；②分子数目、⑦素化合价可能发生变化；④物质种类、分子种类一定发生变化。3.下列现象不能用质量守恒定律解释的是（

）A.

纸燃烧化为灰烬，灰烬的质量比纸的质量小

B.

1g水蒸发生成1g水蒸气

C.

蜡烛燃烧后质量减小

D.

镁条燃烧，生成物的质量比镁条的质量大【答案】B【解析】A、纸燃烧化为灰烬，发生化学变化，产生二氧化碳气体，灰烬的质量比纸的质量小，符合质量守恒定律，不符合题意；B、1g水蒸发生成1g水蒸气，没有发生化学变化；不符合质量守恒定律，符合题意；C、蜡烛燃烧后质量减小，发生化学变化，产生二氧化碳气体和水蒸气，符合质量守恒定律，不符合题意；D、镁条燃烧，发生化学变化，生成物的质量比镁条的质量大，符合质量守恒定律，不符合题意；4.下列事实不能用质量守恒定律解释的是（

）A.

1g氢气在9g氧气中充分燃烧，生成9g水

B.

酒精与水混合后总体积变小

C.

镁条燃烧以后质量增大

D.

盐酸与碳酸钠反应后总质量减小【答案】B【解析】A、1g氢气在9g氧气中充分燃烧，生成9g水，剩余1g氧气；符合质量守恒定律，但不符合题意。B、酒精与水混合后总体积变小，说明分子间有间隔，没有发生化学变化，不符合质量守恒定律，但符合题意。C、镁条燃烧生成氧化镁，质量增大，发生化学变化，符合质量守恒定律；不符合题意。D、盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠水和二氧化碳气体，反应后质量减小是因为有气体逸出，发生化学变化，符合质量守恒定律，但不符合题意。5.在宏观、微观和符号之间建立联系是化学学科的特点，如图是某化学反应的微观过程示意图（表示A原子，表示B原子），下列说法错误的是（

）A.

参加反应的甲、乙两物质的微粒个数比为3∶2

B.

该反应属于化合反应

C.

从宏观角度看，物质丙属于混合物

D.

化学反应前后原子的种类、数目均不变【答案】A【解析】A、由图可知，反应方程式为：A2+B2=2AB，故参加反应的甲、乙两物质的微粒个数比为1∶1，选项A符合题意；B、该反应是两种物质反应生成一种物质，符合化合反应的特征，属于化合反应，选项B不符合题意；C、由图可知，物质丙中含有两种物质，属于混合物，选项C不符合题意；D、由质量守恒定律可知，化学反应前后，原子的种类、数目均不变，选项D不符合题意。6.“84消毒液”可用于新冠状病毒肺炎的防疫，制备其主要成分次氯酸钠（NaCIO）的化学方程式为：。则X的化学式是（

）A.

ClO2

B.

H2

C.

H2O

D.

Na2O【答案】C【解析】由化学方程式可知，反应前出现了2个钠原子、2个氧原子、2个氢原子和2个氯原子，反应后出现了2个钠原子、2个氯原子和1个氧原子，根据质量守恒定律，尚缺的2个氢原子和1个氧原子存在于X中，则X的化学式为H2O，7.在一个密闭容器中放入P、Q、R、W四种物质，在一定条件下发生化学反应，一段时间后，测得有关数据如下表。则关于此反应的认识正确的是（

）物质PQRW反应前的质量（g）521418反应后的质量（g）20x413A.

参加化学反应的P和W的质量比为3:2

B.

该反应用化学方程式表示为：

C.

反应后容器中R与Q的质量比为1：2

D.

Q在反应中可能作催化剂【答案】D【解析】A、P增加了15g，W减少了5g，所以参与反应的质量比=15g:5g=3：1，选项A不符合题意；B、根据质量守恒定律，5g+2g+14g+18g=20g+x+4g+13g，x=2g，说明Q反应前后质量不变，不参与反应，选项B不符合题意；C、反应后R质量为4g，Q质量为2g，两者质量比=4g：2g=2:1，选项C不符合题意；D、根据质量守恒定律计算，Q的质量未发生改变，符合催化剂反应前后质量不变的特点，但是其化学性质是否发生改变，无法判断，因此只能推断可能为催化剂，选项D符合题意。8.利用数据传感技术可以比较不同形状的碳酸钙和稀盐酸反应的速率。倾斜锥形瓶，使小试管中的稀盐酸流入瓶中与碳酸钙反应，测得瓶中气压随时间变化如图2所示，下列选项不正确的是（

）A.

该实验要求装置的气密性良好，才能保证数据的准确性

B.

对比分析a、b点可知，曲线②表示块状石灰石与稀盐酸反应

C.

完全反应后碳酸钙粉末产生的二氧化碳质量更大

D.

对比分析c、d点可知，碳酸钙粉末与稀盐酸反应速率更快【答案】C【解析】【解答】A.该实验要通过气体的产生造成压强的变化证明反应速率，要求装置的气密性良好，才能保证数据的准确性，不符合题意；B.粉末状固体比块状固体反应速率快，对比分析a、b点可知，曲线②相等时间时气压增加大，表示块状石灰石与稀盐酸反应，不符合题意；C.等质量碳酸钙与盐酸反应产生二氧化碳质量相等，块状和粉末状只是反应速率不同，符合题意；D.对比分析c、d点可知，产生相等气体，c点所用时间短，即碳酸钙粉末与稀盐酸反应速率更快，不符合题意；9.在一个密闭容器中，有甲、乙、丙、丁、戊五种物质，在一定条件下发生反应，测得反应前后各物质的质量变化量如图所示(图中正数表示物质质量的增加量，负数表示物质质量的减少是，0表示物质质量不变)，下列说法正确的是（）A.

该反应一定属于置换反应

B.

戊一定是该反应的催化剂

C.

参加反应的乙、丙的质量比一定为48:23

D.

该反应中甲、丁的相对分子质量之比一定为44:27【答案】C【解析】A、反应后甲、丁质量增大，是生成物，乙、丙质量减小，是反应物，戊质量不变，可能是催化剂，也可能既不是催化剂也不是反应物和生成物，由题意不能确定物质的种类，不一定是置换反应，故A不符合题意；B、戊在化学反应前后质量不变，可能是催化剂，也可能既不是催化剂也不是反应物和生成物，故B不符合题意；C、根据图示可知，参加反应的乙、丙的质量比一定=4.8g：2.3g=48:23，故C符合题意；D、该反应中甲、丁的相对分子质量之比不一定为44：27，即甲、丁化学计量数之比是1：1时，甲、丁的相对分子质量之比为44：27，甲、丁化学计量数之比不是1：1时，甲、丁的相对分子质量之比不是44：27，故D不符合题意。10.下图是甲转化为丁的微观过程。下列说法正确的是（）A.

转化①中原子种类不变，个数改变

B.

转化②是化合反应

C.

整个过程中共有2种氧化物

D.

物质丁是复合肥【答案】C【解析】由物质的微观构成可知，甲为N2、乙为H2、丙为NH3、丁为CH4ON2[CO(NH2)2]，转化①②的化学方程式分别为：N2+3H22NH3，2NH3+CO2CH4ON2+H2O，因此：A、转化①中原子种类不变，个数不改变，故A不符合题意；B、转化②生成物是两种物质，不是化合反应，故B不符合题意；C、CO2、H2O都是由两种元素组成，其中一种元素是氧元素的化合物，都属于氧化物，反应过程中的其他物质都是氧化物，整个过程中共有2种氧化物，故C符合题意；D、物质丁中含有氮元素，属于氮肥，不是复合肥，故D不符合题意。11.推理是化学学习方法中一种重要的思维方式，下列推理正确的是（

）A.

分子、原子都是不带电的粒子，但是不带电的粒子不一定是分子、原子

B.

甲烷燃烧生成二氧化碳和水，所以甲烷是由碳、氢、氧三种元素组成的

C.

因为石墨和金刚石的组成元素都是碳，所以它们的性质完全相同

D.

铁和稀硫酸反应生成盐和氢气，所以铜也能与稀硫酸反应生成盐和氢气【答案】A【解析】A．分子、原子都是不带电的粒子，但是不带电的粒子不一定是分子、原子，例如中子不带电，故A正确；B．甲烷燃烧生成二氧化碳和水，所以甲烷中一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素，故B错；C．石墨和金刚石的组成元素都是碳，但碳原子的排雷方式不同，所以它们的性质不相同，故C错误；D．铁和稀硫酸反应生成盐和氢气，铜位于氢后面，不能与稀硫酸反应生成盐和氢气，故D错误．12.甲、乙、丙、丁4种物质在密闭容器中充分反应．测得反应前后各物质的质量如表．下列说法正确的是（

）物质甲乙丙丁反应前的质量/g4312110反应后的质量/gm40616A.

甲一定是该反应的催化剂

B.

该反应一定是化合反应

C.

丙物质一定属于化合物

D.

乙、丁在反应中的质量比为5：2【答案】C【解析】根据质量守恒定律，4+31+21+10=m+40+6+16，m=4，丙的质量减少，为反应物，乙、丁质量增加，为生成物，甲质量不变，可能为催化剂．A、甲质量不变，可能为催化剂，错误；B、由以上知，丙→乙+丁，为分解反应，错误；C、由以上知，丙→乙+丁，丙一定是化合物，正确；D、乙、丁在反应中的质量比为：（40﹣31）：（16﹣10）=3：2，错误；二、实验探究题（共4题；共33分）13.常用仪器的使用、常见气体的制取是初中化学实验的基础内容，请根据下列实验装置回答问题。（1）写出仪器名称：a________；b________。（2）实验室用A装置制取氧气的化学方程式：。（3）实验室收集二氧化碳的装置是________，检验二氧化碳的原理是(用化学方程式表示)。（4）二氧化氯(ClO2)可用作消毒剂。常温下，ClO2是一种橙黄色、有刺激性气味的气体，11℃以下为红色液体，易溶于水，见光易分解，可用固体氯酸钠(NaClO3)与浓盐酸反应制取，反应的化学方程式为：2NaClO3＋4HCl=2ClO2↑＋Cl2↑＋2X＋2NaCl。①制取气体的发生装置是________(填装置序号)。②根据以上信息，请你总结出ClO2的化学性质：。③上述反应中X的化学式为________。【答案】（1）长颈漏斗；铁架台（2）2KClO32KCl＋3O2↑

（3）C；CO2＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋H2O（4）B；见光易分解；H2O【解析】（1）仪器a是长颈漏斗；仪器b是铁架台。（2）A装置加热固体制气装置，且试管口没有棉花，应该是用氯酸钾制取氧气，化学方程式：2KClO32KCl＋3O2↑。（3）二氧化碳的密度比空气大，应用向上排空气法收集，故答案为：择C装置。检验二氧化碳气体方法是把气体通入澄清石灰水中，如果石灰水浑浊，该气体是二氧化碳气体，反应原理是CO2＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋H2O。（4）用固体氯酸钠(NaClO3)与浓盐酸反应制取，反应的化学方程式为：2NaClO3＋4HCl=2ClO2↑＋Cl2↑＋2X＋2NaCl。①制取二氧化氯的药品是固体氯酸钠和浓盐酸，且反应不用加热，发生装置应选择B。②根据题目所给的信息，ClO2的化学性质是光见易分解。③根据化学反应中元素的种类和原子个数不变，用微观知识分析该反应，反应前后钠原子和氯原子个数相等，则X中不含钠元素和氯元素，而氢原子反应后少了4个，氧原子反应少了2个，氢原子和氧原子个数比为2：1，故X的化学式为H2O。14.小希同学在复习《质量守恒定律》时，回忆老师做的以下四个演示实验：（1）在实验Ⅰ中，他观察到的现象是________（填序号）；a．红磷燃烧，产生大量的白烟b．气球先变大后变小，甚至缩进玻璃管中c．待锥形瓶冷却后，天平仍然保持平衡d．待锥形瓶冷却后，天平指针向右偏e．待锥形瓶冷却后，天平指针向左偏（2）在实验Ⅱ中，锥形瓶中可观察到的实验现象是，发生反应的化学方程式是_；（3）在实验Ⅲ结束后，天平指针向右偏，他认为导致天平不平衡的原因是________，若想天平仍然能保持平衡，需确保此实验在________体系中进行；（4）实验Ⅳ中镁条完全燃烧后，称量得知石棉网上留下的固体反而比反应前镁条还轻，其原因可能是________（写出其中一条）。（5）根据质量守恒定律可知，在化学反应前后，一定没有发生变化的是________（填序号）；a．元素种类

b．元素化合价

c．分子种类

d．分子质量

e．原子种类

f．原子质量【答案】（1）abc（2）铁钉表面有红色物质生成，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色；

（3）反应生成的二氧化碳气体逸出装置；密闭（4）反应生成的氧化镁固体小颗粒部分扩散到空气中（合理即可）（5）aef【解析】（1）红磷燃烧，产生大量的白烟，放出热量，气体受热膨胀使气球先变大，由于燃烧消耗氧气，冷却后气球变小，甚至缩进玻璃管中，待锥形瓶冷却后，天平仍然保持平衡，故填：abc；（2）在实验Ⅱ中，铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，可观察到的实验现是：铁钉表面有红色物质生成，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色，反应的化学方程式为：；（3）实验Ⅲ发生的是碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水和二氧化碳，由于装置是敞开体系，二氧化碳逸出到空气中，导致天平指针向右偏，他认为导致天平不平衡的原因是：反应生成的二氧化碳气体逸出装置；若想天平仍然能保持平衡，需确保此实验在密闭体系中进行；（4）实验Ⅳ中镁条完全燃烧生成氧化镁，称量得知石棉网上留下的固体反而比反应前镁条还轻，其原因可能是：反应生成的氧化镁固体小颗粒部分扩散到空气中（合理即可）；（5）化学反应的实质是分子分裂为原子，原子重新组合成新分子，新分子构成新物质；根据质量守恒定律可知，在化学反应前后，一定没有发生改变的是元素的种类和质量、原子的种类和数目和质量、物质的总质量；一定改变的是分子的种类，可能改变的是分子的数目和元素的化合价；故填：aef。15.化学兴趣小组为验证质量守恒定律,按照如图装置进行实验,称取24g镁粉在空气中燃烧,发现产物中有少量黄色固体。[提出问题]黄色固体是什么呢?[查阅资料]①氧化镁为白色固体;②镁能与氮气剧烈反应生成黄色的氮化镁(Mg3N2)固体;③氮化镁可与水剧烈反应产生氨气,该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。（1）[做出猜想]黄色固体是Mg3N2。[实验探究]请设计实验,验证猜想。实验操作实验现象及结论取燃烧后的产物于试管中，加少量________，再将放在试管口,观察现象观察到，说明燃烧产物中含有Mg3N2（2）[反思与交流]Mg3N2中氮元素的化合价为________。（3）空气中N2的含量远大于O2的含量，而镁粉在空气中燃烧生成的MgO却远多于Mg3N2,其原因是。（4）写出镁粉在氮气中燃烧的化学方程式。（5）镁粉还可以在CO2中燃烧,反应生成一种白色氧化物和一.种黑色固体,写出该反应的化学方程式:。【答案】（1）蒸馏水；湿润的红色石蕊试纸；有刺激性气味的气体生成，试纸由红色变为蓝色

（2）-3（3）氮气的化学性质没有氧气活泼（4）3Mg+N2Mg3N2（5）2Mg+CO2C+2MgO【解析】[实验探究]取产物中的黄色固体放入试管中，加入适量的蒸馏水，并在试管口放置湿润的红色石蕊试纸；有刺激性气味的气体生成，试纸由红色变为蓝色；说明燃烧产物中含有Mg3N2；[反思与交流]（2）Mg3N2中，镁元素是+2价，根据正负化合价的代数和为零的原则，设氮的化合价是x，则有2×3+x×2=0，则x=-3；（3）由于氮气的化学性质没有氧气活泼，因此，尽管空气中N2的含量远大于O2的含量，但是镁条在空气中燃烧产物MgO却远多于Mg3N2；（4）镁条和氮气在点燃条件下生成氮化镁，方程式为：3Mg+N2Mg3N2；（5）镁粉还可以在CO2中燃烧反应生成氧化镁和碳，反应的化学方程式：2Mg+CO2C+2MgO。16.初三某化学兴趣小组同学。依据教材实验对化学反应前后质量变化进行了探究。（查阅资料）碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳气体。（实验装置设计）甲、乙、丙小组同学分别设计如图装置：（讨论与探究）（1）甲小组实验中，白磷燃烧时，在锥形瓶底部加入少量水，其目的是：。（2）请根据乙组和丙组设计的“质量守恒定律”的实验装置进行探究，并按要求完成乙组和丙组。①乙组实验结束后可观察到天平________（是或否）平衡；此反应________（填“遵守”或“不遵守”）质量守恒定律。②丙组过氧化氢溶液分解反应前后各物质质量总和的测定，得出参加化学反应的各物质的质量总和________（填“大于”、“等于”或“小于”）反应后生成的各物质的质量总和。该反应中二氧化锰起________作用。（3）（实验结论）通过甲、乙、丙实验探究，你得到的结论是：。（4）（实验分析）化学反应的过程是重新组合的过程，即在一