备战2021 浙教版科学中考专题训练 第31讲 质量守恒定律及化学方程式 16页

第31讲　质量守恒定律及化学方程式重点突破质量守恒定律的验证【例1】(2020·衢州)利用加热高锰酸钾的方法,验证化学反应中质量守恒定律。如图,小科将适量高锰酸钾装入试管,塞入一团棉花并测出试管、棉花与药品的总质量为m1。加热使之充分反应后,测得量筒中气体体积为V,再次测得反应装置与物质总质量为m2,已知常温常压下氧气密度为ρ。据此请回答:(1)实验中用量筒收集气体的好处是　便于直接读出氧气的体积　。 (2)实验中,试管口内壁附着紫红色小液滴,请解释产生该现象的原因　高锰酸钾粉末溶于冷凝水形成溶液　。 (3)根据实验数据计算发现:m1-m2≠ρV,与质量守恒定律不符。造成这一实验结果的原因分析正确的是　BCD　。 A.试管中高锰酸钾没有完全分解B.导管口连续均匀冒气泡时才收集气体C.未调节量筒内外液面相平就读数D.停止加热时,先将导管移出水面,再熄灭酒精灯1.(2019·嘉兴)质量守恒定律的发现对科学的发展做出了重要贡献。第-16-页共16页-16- (1)为了验证质量守恒定律,实验小组分别选取以下四组药品,通过称量比较各组物质在密闭容器内混合前后的总质量,能达到目的的有　AB　。 A.氯化铁溶液和氢氧化钠溶液　　　B.生石灰和水C.氯化钙溶液和硝酸钾溶液D.碘和酒精(2)在一定条件下,A和B反应生成C,微粒种类变化如图所示(“”、“”表示不同原子)。则参加反应的A、B物质的分子数之比为　2∶1　。 质量守恒定律的应用【例2】(2019·湖州)镓酸锌是一种新型半导体发光材料,它的化学式为ZnGa2O4(或ZnO·Ga2O3)。镓酸锌在紫外线或低压电子的激发下能发出很纯的蓝光。镓酸锌也是一种新型光催化材料,能将CO2高效转化为甲醇(CH3OH),其化学反应模型如图所示。下列叙述中,错误的是(C)A.镓酸锌中镓元素的化合价为+3B.上述反应中镓酸锌的质量和化学性质都不变C.上述反应中的反应物和生成物都属于化合物D.在紫外线或低压电子激发下的镓酸锌是一种光源第-16-页共16页-16- 2.(2019·南京)2019年1月3日嫦娥四号探测器成功在月球背面着陆,并通过“鹊桥”中继卫星传回了近距离拍摄的月背影像图,揭开了月背的神秘面纱。“鹊桥”号上伞状通信天线是用表面镀金的钼丝编织而成的金属网。这种镀金钼丝纤维只有头发丝四分之一细,其性能稳定。“编”出来的金属网既强韧,受得住发射飞行外力“折腾”、又能在太空中收放自如,可以说是“刚柔并济”。(1)钼能制成细丝,是利用了钼的　延展　性。 (2)钼丝表面镀金原因之一是利用了金的化学性质　不活泼　。 (3)我国的钼矿储量非常丰富,用辉矿(MoS2)制备钼的过程如下:①完成过程Ⅰ中反应的化学方程式:2MoS2+7O22MoO3+4　SO2　; ②过程Ⅱ分两个阶段:第一阶段反应中反应物与生成物的化学计量数之比为1∶1∶1∶1写出下列化学方程式:第一阶段　MoO3+H2MoO2+H2O　。 第二阶段　MoO2+2H2Mo+2H2O　, 该反应的基本反应类型为　置换反应　。 化学方程式及其相关计算第-16-页共16页-16- 【例3】(2020·台州)某同学用足量的金属镁与7.3g5%的稀盐酸反应,测量产生氢气的体积。(1)已知氢气的密度比空气小,难溶于水。应选择甲图中的　B和D　装置进行制取和收集。 (2)乙图为检查发生装置气密性的操作,当观察到水中的导管口有　气泡,松手后导管口有一段水柱　产生,则表示该装置气密性良好。 (3)已知氢气的密度为0.09g·L-1,请计算能收集到多少升氢气。(计算结果精确到0.01)解:盐酸中溶质氯化氢的质量:7.3g×5%=0.365g。设生成氢气的质量为m。Mg+2HClMgCl2+H2↑73　20.365g　m=　m=0.01gV==≈0.11L答:能收集到0.11升的氢气。(4)反应结束后,发现实际收集到的气体体积比计算值要大,请分析可能原因(写出两点)　反应放热使反应容器内的气体受热膨胀、镁与水发生反应产生气体(答案合理即可)　。 第-16-页共16页-16- 3.为了测定一瓶未密封保存的NaOH固体中NaOH的质量分数,小科采用沉淀法进行如下操作:①取15克样品于烧杯中,加足量水配成溶液;②在样品溶液中加入足量的BaCl2溶液;③待反应完全后,过滤。有关数据记录如表:反应前反应后烧杯和样品溶液总质量/g加入的氯化钡溶液质量/g过滤后烧杯和溶液总质量/g(滤液的损失忽略不计)9565140.3请回答下列问题:(1)在反应前后的溶液中,下列元素质量保持不变的是　A　。 A.钠元素　　B.碳元素　　C.钡元素　　D.氧元素(2)反应共生成沉淀　19.7　克。 (3)原样品中NaOH的质量分数是多少?解:设样品中碳酸钠的质量为xBaCl2+Na2CO3BaCO3↓+2NaCl　106　197x　19.7g=　x=10.6g样品中氢氧化钠的质量为15g-10.6g=4.4g答:样品中氢氧化钠的质量分数为×100%≈29.3%。第-16-页共16页-16- 第-16-页共16页-16- 诊断自测1.下列有关催化剂的说法正确的是(B)A.在化学反应后其质量减小B.催化剂能改变化学反应速率C.在化学反应后其质量增加D.在化学反应后其化学性质发生了变化2.(2020·深圳)我国化学家研究出一种新型催化剂,在太阳光照射下实现了水的高效分解。该反应过程的微观示意图如图:下列说法错误的是(B)A.表示的物质属于氧化物B.反应Ⅰ的化学方程式为H2OH2O2+O2↑C.反应Ⅱ中,反应前后原子的种类和数目均不变D.该成果对氢能源的推广应用有重要的实践意义3.(2019·广东)电解水实验装置如图所示,下列说法正确的是(A)A.电解前后元素种类不变B.实验说明水由H2和O2组成C.反应的化学方程式为2H2O2H2↑+O2↑第-16-页共16页-16- D.a管收集气体能使燃着的木条燃烧更旺4.(2020·金丽)“宏观—微观—符号”之间建立联系,能帮助我们更好地认识物质的本质。浓度为75%的酒精常用作防疫消毒液,其有效成分是乙醇,如图是工业上在一定条件下制取乙醇的微观示意图。下列叙述中不正确的是(A)A.符号分析:乙的化学式为CO2B.宏观分析:甲物质由2种元素组成C.微观分析:一个丙分子由9个原子构成D.基本反应类型分析:该反应属于化合反应5.(2020·广州)某种火箭在发射时,其燃料发生反应的微粒种类变化示意图如图。下列说法正确的是(C)A.该反应为置换反应B.反应前后都存在N2分子C.每个甲分子中含有6个原子D.反应生成丙和丁的质量比为28∶186.(2020·杭州)医用消毒酒精为75%的乙醇溶液,化工生产中可用A(主要成分的化学式为C8H18)作原料,经以下流程制取乙醇:第-16-页共16页-16- (1)步骤①的转化属于　化学　(选填“化学”或“物理”)变化。 (2)步骤②是乙烯和含两种元素的化合物B发生化合反应,则B中所含元素为　氢、氧元素(或H、O)　。 第-16-页共16页-16- 高效提分作业1.质量守恒定律是自然界基本的规律之一。下列装置及实验(天平未画出)能用来验证质量守恒定律的是(A)2.(2020·辽宁)在实验室和化工生产中常用到硝酸。硝酸是一种强氧化剂,能与碳发生氧化还原反应,化学方程式为4HNO3+C2H2O+4X↑+CO2↑。则X是(A)A.NO2　　　B.CO　　　C.NO　　　D.N2O53.(2018·丽水)“丹砂烧之成水银”中的“丹砂”指的是硫化汞。该反应的微观示意图如下,有关说法正确的是(B)A.“●”代表非金属单质汞B.此反应遵循质量守恒定律C.反应前后原子的种类发生改变D.反应前后各元素的化合价都不变4.(2020·北京)甲酸(HCOOH)具有清洁制氢的巨大潜力,其分解前后分子种类变化的微观示意图如下:第-16-页共16页-16- 下列说法正确的是(C)A.甲酸分子中氢、氧原子个数比为1∶2B.乙中碳、氧元素质量比为1∶2C.46g甲酸中氢元素质量为2gD.生成甲与乙的分子个数比为2∶15.(2019·青岛)高纯度的单晶硅是制作电子集成电路的基础材料。工业上制备高纯硅的化学反应原理为:①SiO2+2CSi+2CO↑、②Si+3HClHSiCl3+H2、③HSiCl3+H2Si+3X,反应①制得粗硅,通过反应②③进一步得到高纯硅;三氯硅烷(HSiCl3)的沸点是31.8℃。下列有关说法不正确的是(C)A.反应③中X的化学式为HClB.三氯硅烷由氢、硅、氯三种元素组成C.三氯硅烷中硅、氯元素的质量比为1∶3D.反应②③实现了硅元素的富集,将粗硅转化为高纯硅6.甲、乙、丙、丁四种物质在反应前后的质量关系如图所示,下列有关说法错误的是(C)A.x的值是15B.丙可能是该反应的催化剂C.该反应是分解反应第-16-页共16页-16- D.反应中甲和乙的质量比为4∶17.FeCl3溶液常用于蚀刻印刷电路,反应原理为aFeCl3+bCucCuCl2+dX。向含溶质32.5g的FeCl3溶液中慢慢加入一定量的Cu粉,反应过程中FeCl3、CuCl2的质量随Cu粉质量变化如图。下列说法不正确的是(C)A.X为FeCl2B.化学计量数c=1C.方程式中a和b的比为1∶2D.完全反应后,生成X的质量为25.4g8.(2018·雅安)NSR技术通过BaO和Ba(NO3)2的相互转化实现NOx(氮氧化物)的储存和还原,能有效降低柴油发动机在空气过量条件下的NOx排放。其工作原理如图所示。(1)还原时还原尾气可以是CO、H2等,存在如下反应:5CO+Ba(NO3)2N2+X+5CO2。①反应中,碳元素的化合价　升高　(填“升高”或“降低”)。 ②X的化学式是　BaO　。 (2)储存时,部分NO发生反应的化学方程式为　2NO+O22NO2　; 吸收NOx(如NO、NO2)的物质是　BaO　。 第-16-页共16页-16- (3)NO气体通过NSR技术转化为N2的总反应方程式是　2NO+O2+4CON2+4CO2　。 9.(2020·杭州)氢气的储存是科学研究热点之一。X是一种储存氢气的材料,取11.2gX在O2中完全燃烧后只生成8.0gCuO、8.0gMgO。(1)上述燃烧过程中消耗O2的质量为　4.8　克。 (2)通过计算求X中各元素的原子个数比。(写出计算过程)【解析】(1)根据质量守恒定律知=8.0g+8.0g-11.2g=4.8g。(2)8.0gCuO中含铜元素的质量:mCu=8.0g×64/80=6.4g8.0gMgO中含镁元素的质量:mMg=8.0g×24/40=4.8g因为mCu+mMg=6.4g+4.8g=11.2g所以X中只含铜、镁元素,故可设该物质的化学式为CuaMgb(或MgaCub)又因为mCu/mMg=(64a)/(24b)=6.4g/4.8g(或mMg/mCu=(24a)/(64b)=4.8g/6.4g)所以a∶b=1∶2(或a∶b=2∶1)所以X中铜、镁元素的原子个数比为1∶2(或X中镁、铜元素的原子个数比为2∶1)答案:(1)4.8　(2)X中铜、镁元素的原子个数比为1∶2(或X中镁、铜元素的原子个数比为2∶1)(解题过程见解析)第-16-页共16页-16- 10.(2019·绍兴)材料一:1673年,玻义耳曾经做过一个实验:在密闭的曲颈甑中加热金属时,得到了金属灰,冷却后打开容器,称量金属灰的质量,发现与原来金属相比质量增加了。材料二:1703年,施塔尔提出“燃素学说”,其主要观点有:①燃素是组成物体的一种成分,一般条件下被禁锢在可燃物中;②燃素在可燃物燃烧时会分离出来,且燃素可穿透一切物质。材料三:1756年,罗蒙诺索夫重做了玻义耳的实验。他将金属铅装入容器后密封、称量。然后把容器放到火上加热,银白色的金属变成了灰黄色,待容器冷却后再次称量,发现容器的总质量没有发生变化。罗蒙诺索夫对此的解释是:“容器里原来有一定量的空气,且容器中的空气质量减少多少,金属灰的质量就比金属增加多少,在化学变化中物质的质量是守恒的。”后来,拉瓦锡等科学家经过大量的定量实验,推翻了“燃素学说”,质量守恒定律得到公认。(1)由“燃素学说”可知,物质燃烧后质量应该减少。请根据所学知识写出一个可以推翻“燃素学说”的事实:　铁丝在氧气中燃烧后质量会增加(合理即可)　。 (2)罗蒙诺索夫重做了玻义耳的实验是基于金属加热后,增加的质量并非来自燃素而是来自　空气　的假设。 (3)对比材料一和材料三,玻义耳错过了发现质量守恒定律的一个重要原因是　打开容器前没有称量容器的总质量　。 第-16-页共16页-16- (4)质量守恒定律的发现过程,给我们的启示是　ACD　。 A.分析问题应该全面、严谨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D.科学研究既要尊重事实,也要勇于创新11.(2018·丽水)碳酸氢钠片是一种常用药,能用于治疗胃酸过多,这是因为人体的胃液中含有盐酸,已知:NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2↑,为测定药片中碳酸氢钠的含量,小科进行了如下实验:(1)小科认为,要测定药片中碳酸氢钠的含量,实验中需要采集两个数据:一是测出碳酸氢钠片样品的质量;二是根据碳酸氢钠与盐酸的反应原理,通过实验测出反应生成的　二氧化碳　的质量。 (2)小科按如图甲的实验方案,取药片和足量的稀盐酸进行实验,通过测量反应前后总质量的变化来采集实验数据,同学们认为,测得碳酸氢钠的质量分数会偏大,原因是　二氧化碳逸出时带走部分水蒸气　(答出一点即可)。 (3)为减小实验误差,小科又设计了如图乙的实验方案,取药片和足量的稀盐酸进行了三次实验,采集的实验数据如表:实验序号123碳酸氢钠样品质量/g3.03.03.0反应前总质量/g193.8194.6193.6第-16-页共16页-16- 反应后总质量/g192.6193.6192.5二氧化碳质量/g请计算药片中碳酸氢钠的质量分数。解:设药片中碳酸氢钠的质量分数为x,二氧化碳的质量==1.1g,NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2↑84443gx1.1g=　x=70%答:药片中碳酸氢钠的质量分数为70%。第-16-页共16页-16-