课题51 质量守恒定律专题训练解析版.docx
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课题51质量守恒定律专题训练解析版
课题1质量守恒定律
一．选择题
1．点燃一条质量为N的镁带，燃烧后将生成物和未燃烧的部分收集起来，其质量为M，则N与M的大小关系是（ ）
A．N＝MB．N＜MC．N＞MD．无法判断
【答案】B。
【解析】镁燃烧时，和氧气反应生成氧化镁，生成物质量大于反应的镁的质量，因此N＜M。
2．（2019•新乡一模）已知一定质量的纯净物A跟32g氧气恰好完全反应，生成22g二氧化碳和18g水，下列说法错误的是（ ）
A．参加反应的A的质量是8g
B．物质A中一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素
C．该反应中氧气和二氧化碳的化学计量数之比为2：
1
D．物质A的化学式可能是CH4
【答案】B。
【解析】A、由质量守恒定律，参加反应的A的质量是22g+18g﹣32g＝8g，故选项说法正确。
B、22gCO2中含有碳元素的质量为：
22g
100%＝6g，18g水中含有氢元素的质量为：
18g
100%＝2g，生成物22g二氧化碳和18g水中所含碳、氢元素的质量和＝6g+2g＝8g，8g＝8g，则该物质中一定含有碳、氢两种元素，一定不含氧元素，故选项说法错误。
C、该反应中氧气和二氧化碳的化学计量数之比为
：
2：
1，故选项说法正确。
D、根据化合物原子的个数比
，则该物质分子中碳原子和氢原子的个数比为
：
1：
4，物质A的化学式可能是CH4，故选项说法正确。
3．（2019•柘城一模）取一定质量的碳酸钙高温加热一段时间后，得到氧化钙和碳酸钙的固体混合物其中碳、氧元素质量比为3：
14，则该固体混合物中氧化钙和碳酸钙的质量比为（ ）
A．7：
25B．3：
14C．7：
5D．14：
15
【答案】A。
【解析】反应后的碳元素全部存在于碳酸钙中，碳酸钙中碳元素和氧元素的质量比为：
12：
（16×3）＝3：
12，故氧化钙中氧元素的质量为2，因此碳酸钙的质量为：
3
25，氧化钙的质量为：
2
7，故该固体混合物中氧化钙和碳酸钙的质量比为7：
25；
4．（2020•杭州模拟）实验中有些变化虽然是“＜”或“＞”的，但仍然符合质量守恒定律，其中不符合的是（ ）
A．铜丝的质量为mg，在火焰上灼烧后的质量为ng，则m＜n
B．木炭的质量为mg，在火焰上灼烧后所有灰烬的质量为ng，则m＞n
C．浓盐酸的质量为mg，敞口放置于空气中一段时间后质量为ng，则m＞n
D．氢氧化钠溶液的质量为mg，敞口放置于空气中一段时间后质量为ng，则m＜n
【答案】C。
【解析】A、铜丝在火焰上灼烧后，会与空气中的氧气化合生成CuO黑色固体，质量增加，m＜n，符合质量守恒定律；
B、木炭在火焰上灼烧后，会与空气中的氧气化合生成CO2气体，灰烬的质量n＜m，符合质量守恒定律；
C、浓盐酸具有挥发性，敞口放置于空气中一段时间后质量会减小，则m＞n，没有发生化学反应，其质量变化与质量守恒定律无关；
D、氢氧化钠溶液敞口放置于空气中可以吸收空气中的二氧化碳使质量增加，则m＜n，符合质量守恒定律。
5．（2019•丹阳模拟）取一定量CuO、Fe2O3与Al2O3的混合物，加入含溶质9.8g的稀硫酸，恰好完全反应。
原混合物中氧元素的质量是（ ）
A．0.8gB．1.6gC．3.2gD．6.4g
【答案】B。
【解析】9.8g硫酸中氢元素质量：
9.8g
0.2g，反应生成水的质量：
0.2g
1.8g，原混合物中氧元素的质量是：
1.8g
1.6g，
6．（2019•兴安盟）化学反应前后，下列各项一定会发生变化的是（ ）
①原子种类
②元素种类
③分子种类
④物质种类
A．①②B．①③C．②④D．③④
【答案】D。
【解析】化学反应前后，一定会发生变化的是分子种类、物质种类，一定不变的是原子种类、元素种类。
7．（2019•上城区期末）在一定条件下，一个密闭容器内发生化合反应，测得反应前后的质量如表分析表中数据可知（ ）
物质
A
B
C
D
反应前的质量/g
8
14
20
15
反应后的质量/g
x
y
0
10
A．参加反应的C与D的质量比为4：
3
B．当x＝8时，A在反应中一定是催化剂
C．y的取值范围：
0≤y≤33
D．x+y＝47
【答案】D。
【解析】A、参加反应的C与D的质量比为：
20：
（15﹣10）＝4：
1，该选项说法不正确；
B、当x＝8时，A在反应中质量不变，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，该选项说法不正确；
C、y的最大值：
8+14+20+15﹣10＝47，最小值是0，y的取值范围：
0≤y≤47，该选项说法不正确；
D、x+y＝8+14+20+15﹣10＝47，该选项说法正确。
8．（2019•嘉兴月考）在化学反应2A+B2═2AB中，A与B2反应的质量关系如图所示。
现将12克A和10克B2充分反应，则下列说法正确的是（ ）
A．B2和AB的相对分子质量之比是2：
5
B．生成的AB的质量为22g
C．该反应一定是个吸热反应
D．该反应不可能是2Zn+O2
2ZnO
【答案】D。
【解析】由途中信息可知，A与B2恰好完全反应时质量比是3：
2；
A、设B2和AB的相对分子质量之比是x：
y，根据题意有：
x：
2y＝2：
3，x：
y＝4：
3，该选项说法不正确；
B、12gA恰好和B28g反应生成20gAB，gxxsfbzq；
C、该反应不一定是个吸热反应，该选项说法不正确；
D、锌和氧气反应生成氧化锌的质量关系：
2Zn+O2
2ZnO，
13032
130：
32≠3：
2，该反应不是2Zn+O2
2ZnO，该选项说法正确。
9．（2019•嘉兴月考）在一密闭容器中发生某反应，其中甲、乙、丙、丁四种物质的质量变化如表所示，下列判断正确的是（ ）
物质
甲
乙
丙
丁
反应前质量（g）
10
16
0
0
反应中质量（g）
8.6
m2
m3
1.6
反应后质量（g）
m4
m1
15.2
6.4
A．m1的值一定是0，反应后甲一定有剩余
B．m2的值是4
C．该反应不可能是氧化反应
D．m4+m1＞m2+m3
【答案】A。
【解析】A、根据题意有：
（10﹣m4）：
6.4＝（10﹣8.6）：
1.6，m4＝4.4，m1＝10+16﹣15.2﹣6.4﹣4.4＝0，反应后甲一定有剩余，该选项说法正确；
B、根据题意有：
16：
6.4＝（16﹣m2）：
1.6，m2＝12，该选项说法不正确；
C、如果甲或乙是氧气，则该反应是氧化反应，该选项说法不正确；
D、根据题意有：
m3＝10+16﹣8.6﹣12﹣1.6＝3.8，m4+m1＝4.4，m2+m3＝12+3.8＝15.8，m4+m1＜m2+m3，该选项说法不正确。
10．（2019•青海）在化学反应：
CH4+2O2
CO2+2X中，X的化学式为（ ）
A．H2O2B．H2C．H2OD．CO
【答案】C。
【解析】由质量守恒定律：
反应前后，原子种类、数目均不变，反应前碳、氢、氧原子个数分别为1、4、4，反应后的生成物中碳、氢、氧原子个数分别为1、0、2，根据反应前后原子种类、数目不变，则2X分子中含有4个氢原子和2个氧原子，则每个X分子由2个氢原子和1个氧原子构成，则物质X的化学式为H2O。
11．（2019•武汉模拟）在化学变化中，物质的转化遵循质量守恒定律。
一定质量的某物质甲（相对分子质量是90）在氧气中完全燃烧，消耗6.4g氧气，同时生成5.6g一氧化碳、4.4g二氧化碳和5.4g水，则对甲的说法正确的是（ ）
A．只含有碳、氢两种元素
B．一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素
C．碳元素质量分数为60%
D．若相同质量的甲在9.6g氧气中完全燃烧，则只生成二氧化碳和水
【答案】D。
【解析】A、从反应前后元素种类不变只能得出甲中一定含有碳、氢，可能含氧元素，A说法不正确。
B、5.6g一氧化碳中氧元素的质量为5.6g
100%＝3.2g，4.4g二氧化碳中氧元素的质量为4.4g
100%＝3.2g，5.4g水中氧元素的质量为5.4g
100%＝4.8g，根据质量守恒定律反应前后氧元素的质量不变，反应后氧元素的总质量为3.2g+3.2g+4.8g＝11.2g＞6.4g，所以反应物甲中含有氧元素，氧元素的质量为11.2g﹣6.4g＝4.8g。
B说法不正确。
C、5.6g一氧化碳中碳元素的质量为5.6g
100%＝2.4g，4.4g二氧化碳中碳元素的质量为1.2g，所以生成物中碳元素一共3.6g，根据质量守恒定律这与参加反应的甲中碳元素的质量相等，所以甲中碳元素的质量分数为
100%＝40%，C说法不正确。
D、设甲的化学式为CxHyOz，则
100%＝40%，x＝3；氧元素的质量分数为
，z＝3；根据甲的相对分子质量12×3+y+16×3＝90，z＝6；所以甲的化学式为C3H6O3，燃烧的化学方程式为C3H6O3+3O2
3CO2+3H2O，所以甲和氧气反应生成二氧化碳和水时甲和氧气的质量比为90：
96，所以D说法正确。
12．（2019•西湖区模拟）四种物质在一定的条件下充分混合反应，测得反应前后各物质的质量分数如图所示。
则有关说法中错误的是（ ）
A．丁是化合物
B．乙可能是这个反应的催化剂
C．参加反应的丁的质量一定等于生成甲和丙的质量之和
D．反应过程中丁、丙两物质的质量比为5：
8
【答案】D。
【解析】A、丁反应后质量分数减小，是反应物，甲、丙反应后质量分数增大，都是生成物，因此丁是化合物，该选项说法正确；
B、乙反应前后质量分数不变，可能是这个反应的催化剂，该选项说法正确；
C、甲、丙反应后质量分数增大，都是生成物，因此参加反应的丁的质量一定等于生成甲和丙的质量之和，该选项说法正确；
D、反应过程中丁、丙两物质的质量比为：
（48%﹣30%）：
（41%﹣25%）＝9：
8，该选项说法不正确。
13．（2019•铜仁市模拟）在化学反应前后，一定不变的是（ ）
①原子数目②分子数目③分子种类④物质种类⑤元素化合价⑥原子质量⑦物质的总质量⑧元素种类
A．①②⑥⑦B．①⑥⑦⑧C．①②D．⑦⑧
【答案】B。
【解析】化学变化的实质是分子分成原子，原子再重新组合成新分子，原子的种类、数目、质量均不变，元素的种类不变，分子种类一定会发生改变，分子的数目可能或发生改变，也可能不变。
元素的化合价可能改变，也可能不变。
化学变化有新物质生成，物质种类一定会发生改变；由质量守恒定律，反应前后总质量不变。
故①⑥⑦⑧一定不变。
14．（2019•綦江区模拟）加热一定质量的氯酸钾和二氧化锰混合物，相关变量随加热时间的变化趋势正确的有（ ）
A．①④B．②③C．③④D．②④
【答案】B。
【解析】①没有加热时，氧气的质量为零，加热一段时间后才会生成氧气，随意图象不是零开始的，随着反应的进行生成的氧气质量逐渐增加，当氯酸钾完全分解后氧气的质量不变，错误；
②二氧化锰是反应的催化剂，质量不会改变，正确；
③在反应前后，氯元素的质量不变，当加热到一定时间后，氯酸钾分解生成氯化钾和氧气，固体的质量减少，因此固体中氯元素的质量分数增大，当氯酸钾完全分解后，氯元素的质量分数不再改变，正确；
④二氧化锰中含有氧元素，二氧化锰是反应的催化剂，质量不会改变，因此反应结束后，固体中氧元素的质量不为零，错误。
15．（2019•洪山区模拟）为探究气体X的组成，某兴趣小组进行如下实验：
称取2.40g氧化铜，在加热条件下，与足量气体X反应生成铜、水和氮气。
经测定，生成物中含0.54g水和0.28g氮气。
关于该实验有下列说法
①X一定含氮、氢两种元素；
②X中一定含氮、氢、氧三种元素
③X中一定不含铜元素；
④参加反应的X质量为0.82g；
⑤X中氮、氢元素质量比为14：
3；
⑥参加反应的X和反应生成的氺的质量比为17：
27；
以上说法正确的是（ ）
A．①③⑤⑥B．①③④⑥C．②③⑤⑥D．②③④⑤
【答案】A。
【解析】氧化铜中氧元素的质量＝2.40g
100%＝0.48g，铜元素的质量为：
2.4g﹣0.48g＝1.92g，0.54g水中氧元素的质量＝0.54g
100%＝0.48g，氢元素的质量为：
0.54g﹣0.48g＝0.06g，
①化学反应前后元素的种类和质量不变，可知氧化铜中氧元素的质量＝2.40g
100%＝0.48g，0.54g水中氧元素的质量＝0.54g
100%＝0.48g，因此气体X中一定含有氮和氢元素，一定不含有氧元素，故正确；
②X中一定含氮、氢、氧三种元素，故错误；
③X中一定不含铜元素，故正确；
④参加反应的X质量为0.06g+0.28g＝0.34g，故错误；
⑤X中氮、氢元素质量比为0.28g：
0.06g＝14：
3，故正确；
⑥参加反应的X和反应生成的水的质量比为0.34g：
0.54g＝17：
27，故正确。
二．填空题
16．（2019•瓯海区期末）质量守恒定律的发现，凝聚了不少科学家的心血。
材料﹣：
1673年，英国化学家波义耳将某金属放在一个密闭容器中煅烧，煅烧后立即打开容器进行称量，结果发现煅烧后的固体质量增加了。
材料二：
1774年，拉瓦锡用精确的定量实验研究在密封容器中氧化汞分解前的质量和分解后生成物的总质量之间的关系，证实了质量守恒定律。
请回答以下问题：
（1）小明认为波义耳实验也符合质量守恒定律，理由是 。
（2）小明采用图甲实验方案，测量酒精和水混合前后质量是否相等来验证质量守恒定律。
老师看到后直接否定该方案，理由是 。
（3）小明决定用如图乙装置模拟拉瓦锡实验，测定反应前氧化汞的质量和反应后生成物的总质量是否相等来验证质量守恒定律。
小明记录了以下几组数据：
（已知：
氧气的密度为p克/毫升，氧化汞分解的化学方程式：
2HgO
2Hg+O2↑）
①反应前称取的氧化汞质量a克②反应前装有氧化汞试管的总质量b克
③反应结束冷却后试管的总质量c克④反应后量筒内增加的水体积d毫升
⑤反应前量筒的总质量e克；⑥反应结束后量筒和水的总质量f克
实验操作均正确，在误差范围内，如果出现等量关系 （用上述字母表示），可用来验证质量守恒定律。
【答案】
（1）在化学反应中参加反应的金属和氧气的质量和等于反应生成的固体质量；
（2）酒精和水混合是物理变化；
（3）（b﹣c）v＝md。
【解析】
（1）小明认为波义耳实验也符合质量守恒定律，理由是在化学反应中参加反应的金属和氧气的质量和等于反应生成的固体质量；
（2）质量守恒定律只适用于化学变化，酒精和水混合是物理变化；
（3）固体减少的质量就是氧气的质量，量筒中水的体积就是生成的氧气的体积，所以需要知道反应前后试管的质量，题中给出了体积为V的氧气的质量为m，也就是氧气的密度，所以还需要知道生成氧气的体积，即量筒内水的体积，【答案】ABE；
固体减少的质量是：
（b﹣c）g，氧气的密度是：
，生成氧气的体积是d，
所以（b﹣c）
d
即：
（b﹣c）v＝md。
17．（2019•椒江区模拟）在“质量守恒定律“的课堂教学中，老师引导同学们进行“化学反应中，反应物与生成物的质量关系”的实验探究。
同学们按如图所示的实验装置和选用药品进行了规范的操作、准确的称量和细致的观察。
（1）A实验：
白磷刚引燃，立即将锥形瓶放到天平上称量，天平不平衡。
结论一：
质量不守恒；待锥形瓶冷却后，重新放到托盘天平上称量，天平平衡。
结论二：
质量守恒。
你认为哪个结论是正确的 。
而导致另一种结论错误的原因是 。
（2）B、C实验中发生了相同的化学反应（2HCl+Na2CO3＝2NaCl+H2O+CO2↑），但化学反应结束后称量，发现B实验中天平指针指向 （填“偏左”或“偏右”）。
而C实验中天平仍然平衡，分析其原因是 。
（3）D组同学完成镁带燃烧实验后发现镁带质量增加了，你认为镁带燃烧符合“质量守恒定律”吗？
。
【答案】后一种；白磷刚引燃时，装置内气体受热膨胀将气球胀大，装置受到的浮力增大；
偏右；碳酸钠和稀盐酸反应生成的二氧化碳气体从烧杯中逸出，被软塑料瓶收集起来；
符合。
【解析】
（1）由于白磷刚引燃时燃烧放出大量的热，使装置内气体受热膨胀将气球胀大，装置受到的浮力增大所以天平不平衡；故填：
后一种；白磷刚引燃时，装置内气体受热膨胀将气球胀大，装置受到的浮力增大；
（2）B、C实验中发生了相同的化学反应，但化学反应结束后称量，发现B实验中天平指针偏右，而C实验中天平仍然平衡，原因是：
碳酸钠和稀盐酸反应生成的二氧化碳气体从烧杯中逸出，被软塑料瓶收集起来；故填：
偏右；碳酸钠和稀盐酸反应生成的二氧化碳气体从烧杯中逸出，被软塑料瓶收集起来；
（3）镁带燃烧后，生成物的质量比镁带质量增加了，是因为镁与空气中的氧气反应生成氧化镁，属于化学变化，能用质量守恒定律来解释，故填：
符合。
三．解答题
18．（2019•深圳模拟）小刚同学欲通过化学实验证明“质量守恒定律”，确定以“稀硫酸与锌反应”为研究对象，设计的实验装置如图所示：
（1）将锌粉全部倒入锥形瓶中，观察到锥形瓶中的液体有大量气体放出，气球由瘪变鼓，请写出锥形瓶中反应的化学方程式？
（2）当反应结束时，气球已经完全鼓起，此刻天平的指针 （填“偏左”、“指向中点”或“偏右”），若需要改进，请写出改进的方法？
【答案】
（1）Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑；
（2）偏右，将锌换成氧化铜等不会与硫酸反应生成气体的物质。
【解析】
（1）稀硫酸和锌反应生成硫酸锌和氢气，化学方程式为：
Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑；
（2）当反应结束时，气球已经完全鼓起会产生一定的浮力，所以此刻天平的指针偏右，改进的方法是：
将锌换成氧化铜等不会与硫酸反应生成气体的物质。
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