2025年中考九年级化学一轮复习常考题型 质量守恒定律的应用(解析版)

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2025年中考九年级化学一轮复习常考题型 质量守恒定律的应用(解析版)

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质量守恒定律的应用
质量守恒定律可以说是化学中考的重头戏,常见的题型有利用质量守恒定律解释事实、密闭容器中化学反应的数据分析、微观反应示意图分析以及根据残缺型化学方程式的分析、利用实验验证质量守恒定律等。解题的根本思路:(1)质量守恒定律只包括质量守恒,不包括体积、数量等的守恒。(2)质量守恒定律只针对参加反应的物质,不包括未参加反应的物质或反应后物质剩余的部分。
攻略01 质量守恒定律的验证
【典例剖析】
【例1-1】(2024·山东济南)下列探究实验的设计中,不能达到实验目的的是( )
A.测定氧气含量 B.探究质量守恒
C.探究分子运动 D.比较金属活动性
【例1-2】(2024·安徽)某实验小组按图a装置验证质量守恒定律,一段时间后,发现锥形瓶内部
分固体变为红棕色。实验过程中瓶内物质或元素质量变化与图b相符的是( )
A.铁粉的质量 B.氮气的质量
C.氧元素的质量 D.固态物质的质量
【提分秘籍】
(1)质量守恒定律只适用于化学变化,物理变化则不适用。(2)验证质量守恒定律应具备的条件:①发生反应时,反应现象明显。②验证质量守恒定律要在密闭的容器中进行。如图中红磷燃烧前后质量的测定。
【变式演练】
【变式1-1】(2024·山西)在一次实验课上,同学们通过小组合作,完成了对密闭容器中少量小苏打与
少量白醋反应的质量测定。以下分析正确的是( )
A.反应后小苏打的质量增加 B.反应过程中各物质的质量都不变
C.反应前后各物质的质量总和相等 D.反应前称量的是小苏打和白醋的总质量
【变式1-2】(2024·湖南衡阳·二模)下列实验能够直接用于验证质量守恒定律的是( )
A. B. C. D.
攻略02 根据质量守恒定律解释事实
【典例剖析】
【例2-1】下列现象能用质量守恒定律解释的是( )
A. 蔗糖溶于水后总质量不变 B. 浓硫酸敞口放置质量增加
C. 饱和硝酸钾溶液升温,溶液质量不变 D. 硫酸铜溶液和氢氧化钠溶液混合,溶液质量减小
【例2-2】(2024·湖南长沙·二模)我们生活在千变万化的世界中,下列出现在我们身边的现象能用质量守恒定律解释的是( )
A.水结成冰前后,质量保持不变
B.50mL水和50mL乙醇混合后总体积小于100mL
C.纸在空气中燃烧后化为灰烬,灰烬的质量比纸的质量小
D.5g白糖溶于50g水,制得55g白糖水
【提分秘籍】
1、质量守恒定律适用于一切化学变化,但不能解释物理变化。2、化学反应前后各种量的关系:
【变式演练】
【变式2-1】(2024·天津·三模)以下现象可以用质量守恒定律解释的是( )
A.2g硝酸钾溶于10g水,得到12g溶液
B.6g碳在20g氧气中充分反应,共得到26g二氧化碳
C.某物质在氧气中燃烧生成水、一氧化碳、二氧化碳,则该有机物中一定含有碳元素、氢元素
D.硫在氧气中燃烧生成三氧化硫
【变式2-2】(2024·湖南衡阳·二模)下列对质量守恒定律的理解或应用正确的是( )
A.10g冰受热融化成10g水,符合质量守恒定律
B.3g碳在8g氧气中充分燃烧,反应生成11g二氧化碳
C.2L氢气和1L氧气在一定条件下反应,一定会生成3L水
D.质量守恒定律揭示了化学变化中宏观物质之间的质量关系,与微观过程无关
攻略03 定性推断物质的元素组成、化学式或系数
【典例剖析】
【例3-1】(2024·山东济宁)火药是我国古代四大发明之一,引爆时发生反应,下列有关物质X的说法错误的是( )
A.是空气的成分之一 B.可用于灭火
C.其水溶液显酸性 D.有毒性
【例3-2】(2024·山东济南)火药是我国四大发明之一。黑火药是由木炭、硫黄和硝酸钾按一定比例混合而成的,爆炸时发生的主要反应为。其中x的数值和K2S中硫元素的化合价分别是( )
A.2,-2 B.2,+3
C.3,+4 D.3,-2
【例3-3】(2024·河南新乡·二模)“侯氏制碱法”是以食盐水、氨气及二氧化碳为原料生产纯碱,同时生成另外一种副产品,该副产品可能是( )
A.NH4NO3 B.NH4Cl
C.NH4HCO3 D.(NH4)2SO4
【提分秘籍】
推断元素组成或化学式的依据: 根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类和质量都不变,各原子的种类和数目不变,反应前各原子的数目之和等于反应后各原子的数目之和,这是解该类题的关键。
【变式演练】
【变式3-1】(2024·江苏镇江)配制波尔多液的反应为CuSO4+Ca(OH)2=X↓+CaSO4。下列说法不正确的是( )
A.CuSO4可用于游泳池消毒 B.Ca(OH)2可用于改良酸性土壤
C.X为Cu(OH)2 D.反应前后溶液的质量保持不变
【变式3-2】(2024·江苏常州)在电化学储能领域拥有巨大潜力的可由以下化学反应制得:,则可推测X是( )
A. B.
C. D.
攻略04 定量确定物质或元素的质量
【典例剖析】
【例4-1】(2024·北京)甲烷水蒸气重整制氢的反应为,下列说法不正确的是( )
A.反应涉及两种氧化物 B.反应前后氢原子个数不变
C.生成的CO、的分子个数比为1:1 D.参加反应的、的质量比为8:9
【例4-2】(2024·黑龙江绥化)现将40gA和足量的B混合加热。A与B发生化学反应,40gA完全反应后生成32gC和22gD,则参加反应的B与生成的D的质量比是( )
A.20:7 B.7:11
C.5:4 D.16:11
【例4-3】(2024·河南·二模)草酸亚铁( FeC2O4)固体受热时会发生反应,在不同条件下既可生成一种铁氧化物、CO和CO2,也可生成多种铁氧化物的混合物、CO和CO2。现将27 g草酸亚铁固体放在试管中加热,充分反应后得到14.5g固体,则该固体是( )
A.FeO B.Fe2O3
C.Fe3O4 D.Fe2O3和Fe3O4
【提分秘籍】
【变式演练】
【变式4-1】(2024·四川广元)乙醇(C2H5OH)是常用的燃料。现有4.6g乙醇与一定量氧气混合于密闭容器内,在一定条件下反应物全部转化为一氧化碳、二氧化碳和水,恢复到室温,测得所得气体中氧元素质量分数为70%,则参加反应的氧气质量为( )
A.6.4g B.8.0g
C.8.8g D.9.6g
【变式4-2】(2024·广西南宁·二模)现将和足量混合加热,与发生化学反应,完全反应后生成和10gD,则反应中的B与的质量比( )
A.1:4 B.1:2
C.1:1 D.5:1
【变式4-3】(2024·河南南阳·二模)一定量的乙醇在氧气不足的情况下燃烧,生成一氧化碳、二氧化碳和水,水的质量是10.8g,则生成一氧化碳、二氧化碳总质量可能为( )
A.11.2g B.16.8g
C.17.6g D.26.4g
攻略05 微观反应示意图的快速入手
【典例剖析】
【例5-1】(2024·江苏南通)SO2与O2反应制备SO3是硫酸工业中的重要反应,其微观变化过程如图所示。下列说法正确的是( )
A.该反应属于氧化反应
B.反应后催化剂的质量减少
C.参加反应的SO2和O2的质量比为2:1
D.该反应的化学方程式为SO2+O2SO3
【例5-2】(2024·山东青岛)如图是工业上用氨气制取尿素的微观示意图。下列说法不正确的是( )
A.该反应前后元素种类不变 B.丙中氮、氢元素的质量比为
C.该反应实现了无机物向有机物的转化 D.参加反应的甲、乙分子的个数比为
【提分秘籍】
此命题点主要考点有:①化学反应前后物质质量、原子、分子的种类和数目的变(或不变);②物质类别的判断;③反应类型;④化学方程式的书写;⑤元素种类的判断等,一般在选择题或填空题中结合图示考查。不管题目多复杂,先把化学方程式写出来。记住,配平是关键!只要方程式写对了,原子分子个数比就不会错。这样一来,你就能轻松应对各种题目了。解答微观反应示意图相关问题的方法:①观察反应前后是否有相同的分子,若有则消除相同的分子。②根据图注分别写出反应前后各物质的化学式。③写出反应的化学方程式并配平。④根据书写的化学方程式逐项判断正误。
【变式演练】
【变式5-1】(2024·江苏宿迁)二氧化碳的捕集与综合利用是实现“碳中和”的重要途径。捕集工业废气中的并与反应制甲醇(化学式为)的微观示意图如图所示。下列说法错误的是( )
A.参加反应的与的分子个数比为
B.该反应实现了无机物向有机物的转变
C.反应前后原子的种类和数目都不变
D.反应生成的甲醇和氧气的质量比为
【变式5-2】(2024·江苏镇江)如图表示甲转化为丙的微观过程。下列说法不正确的是( )
A.转化①是化合反应 B.转化②中乙与H2的分子个数比为1:3
C.整个转化过程中共有3种氧化物 D.甲、乙、丙中碳元素的质量分数依次减小
攻略06 密闭容器中反应的数据分析
【典例剖析】
【例6-1】(2024·云南)密闭容器内有甲、乙、丙、丁四种物质,在一定条件下充分反应,测得反应
前后各物质的质量如表所示。下列说法错误的是( )
物质 甲 乙 丙 丁
反应前的质量/g 2.8 1 16 10
反应后的质量/g 0 9.8 6.4 a
A.a=13.6 B.甲和丙为反应物
C.该反应是化合反应 D.甲、乙发生改变的质量比为7∶22
【例6-2】(2024·河北)当前,氨气(NH3)的能源化应用逐渐成为研究热点。工业上常用氮气和氢
气合成氨气,一定条件下,在密闭容器中加入反应物和催化剂进行该反应,反应前后各物质的质量如图所示,图中有两处被墨迹遮盖。下列说法正确的是( )
A.反应后催化剂的质量为8 g
B.参加反应的氢气质量为6 g
C.氨气分子的微观示意图为
D.参加反应的氮气和生成的氨气分子个数比为4∶1
【提分秘籍】
利用质量守恒定律分析化学反应时:1.找出已知的各物质反应前后的质量变化;2.确定已知的反应物和生成物,质量增加的是生成物,质量减少的是反应物,质量不变的可能是催化剂;3.根据反应物、生成物情况判断反应类型。
【变式演练】
【变式6-1】(2024·天津)2023年亚运会的主火炬采用废碳再生的“绿色零碳甲醇”作为燃料,生成甲醇的化学方程式为。实验小组将一定质量的甲醇与5.6g氧气混合于密闭容器内,在一定条件下反应物完全耗尽,生成一氧化碳和二氧化碳混合气5.1g,同时生成水。下列说法正确的是
A.生成8t甲醇,理论上可以吸收二氧化碳的质量为11t
B.密闭容器中生成一氧化碳的质量为1.4g
C.密闭容器中参加反应的甲醇与生成的二氧化碳质量比为10:11
D.密闭容器中一氧化碳全部转化为二氧化碳,还需要0.2g氧气
【变式6-2】(2024·山东临沂)一定条件下,甲、乙、丙、丁四种物质反应前后的质量关系如表所示。下列说法中错误的是
物质 甲 乙 丙 丁
反应前的质量/g 40 3 5 2
反应后的质量/g 4 x 5 34
A.x=7 B.丙可能是该反应的催化剂
C.该反应属于化合反应 D.反应中甲和丁的质量比是9∶8
1.(2024·江苏南通)下列关于 Cl2+H22HCl的说法正确的是( )
A.反应前后分子种类发生变化 B.反应前后元素种类发生变化
C.反应前后分子总数发生变化 D.反应前后原子总数发生变化
2.(2024·吉林省吉林市)木炭在空气中燃烧可能发生如下两个反应,结合反应的微观示意图判断,下列叙述错误的是
A.化学反应前后元素种类没有改变
B.化学反应前后原子数目和分子数目均没有改变
C.反应物的种类相同时,生成物的种类不一定相同
D.使温度达到木炭的着火点,需要外界先提供能量
3.(2024·海南)《天工开物》中记载了我国古代利用炉甘石冶炼金属锌的工艺,其反应原理为ZnCO3 + 2CZn + xCO↑下列有关说法正确的是( )
A.CO中碳元素的化合价为+1价 B.ZnCO3属于氧化物
C.根据质量守恒定律可知x为3 D.该反应属于复分解反应
4.(2024·黑龙江齐齐哈尔)在2023年杭州亚运会开幕式中,主火炬燃料创新使用了零碳甲醇。制备甲醇所发生反应的化学方程式为:,其中的化学式为
A. B.C C.CO D.
5.(2024·广东卷·一模)我国载人航天环控生保技术跻身世界先进水平。简易流程如图所示。某项目式学习小组以“探秘支持航天员呼吸的气体环境”为主题调查研究,了解气体环境的成分、O2来源等。
空间站里的氧气源自于电解水,所得氢气与二氧化碳反应生成水和甲烷(CH4),该反应的微观示意图如图所示。依据图示,下列叙述错误的是( )
A.化学反应前后分子种类不变 B.原子可以构成分子
C.化学反应中分子可以再分 D.化学反应前后原子种类不变6.(2024·河南商丘·二模)某物质在一定质量的氧气中燃烧,生成二氧化碳、一氧化碳和水的质量比是44:14:27,则该物质可能是( )
A. B.
C. D.
7.(2024·河南周口·二模)当氧气不足时,甲烷燃烧会生成CO2、CO和H2O,若一定质量的甲烷燃烧生成CO2和CO的质量比为11:21,则生成CO与H O的质量比为( )
A.3:8 B.4:9
C.7:9 D.7:12
8.(2024·内蒙古包头)的转化利用是实现碳中和的重要途径。如图是与某种单质反应的微观示意图。下列说法正确的是
A.乙的化学式为 B.丙属于氧化物
C.该反应类型为复分解反应 D.反应前后分子数目没有改变
9.(2024·广东深圳·一模)近日,我国科学家通过电催化将二氧化碳与水合成乙酸(CH3COOH),再用乙酸合成葡萄糖。下图是部分化学反应的微观示意图,有关说法正确的是(  )
A.催化剂在反应后质量减小
B.该技术对温室气体二氧化碳转化有重要意义
C.反应后碳元素质量减少
D.生成的O2与CH3COOH的分子个数比为1:2
10.(2024·山东菏泽)科学家利用太阳光在新型催化剂I表面高效分解水后,再利用高效催化剂Ⅱ将二氧化碳转化为乙烯,其反应的微观示意图如下。下列说法正确的是
A.反应I中,反应前后分子总数保持不变
B.反应Ⅱ为置换反应
C.整个反应过程中涉及到3种氧化物
D.反应Ⅱ中,参与反应的与生成的分子个数比为2:1
11.(2024·广东深圳)思考乐小丁同学发现和在同一条件下会发生两个化学反应。一般反应Ⅰ来制取甲醇(),下列说法错误的是
A.在反应Ⅰ中,参加反应的和的分子个数比为
B.反应Ⅱ前后的分子数量发生改变
C.小丁同学想要增加甲醇的产量,就要减少反应Ⅱ的发生
D.利用这两个反应不仅可以减少温室气体的排放,还可以产生燃料
12.(2024·黑龙江龙江地区)密闭容器内有甲、乙、丙、丁四种物质,在一定条件下充分反应,测得反应前后各物质的质量分数如图所示。下列说法错误的是
A.该反应基本反应类型为化合反应
B.该化学反应中乙、丙质量比为3∶17
C.物质丙可能为单质
D.物质丁可能是该反应的催化剂
13.(2024甘肃白银)密闭容器中有甲、乙、丙、丁四种物质,在一定条件下发生化学反应,测得反应前后有关数据如下:
物质 甲 乙 丙 丁
反应前质量/g 6 2 14 35
反应后质量/g 待测 2 22 13
下列关于此反应说法不正确的是
A.表中待测数值是20 B.物质乙可能是该反应的催化剂
C.该反应是分解反应 D.反应中甲与丙变化的质量比为
14.(2024·四川巴中)钛镍合金因其形状记忆效应,广泛用于航天领域,在我国空间站建设中起到了至关重要的作用。工业生产钛的过程涉及到如下反应:


(1)反应①中X的化学式为 。
(2)反应②的基本反应类型是 反应。
15.(2024·内蒙古赤峰)我国科学家在国际上首次实现了二氧化碳到淀粉的人工合成,其中二氧化碳制取甲醇环节的微观示意图如图(图中的微观粒子恰好完全反应)。
(1)该变化前后不发生改变的微观粒子是 (填“分子”“原子”或“离子”)。
(2)物质丁的化学式为 ,该物质属于 (填物质类别)。
(3)甲醇中碳元素和氢元素的质量比为 。
(4)你认为人工合成淀粉技术对解决粮食、环境等社会热点问题的意义是 。
答案和解析
质量守恒定律可以说是化学中考的重头戏,常见的题型有利用质量守恒定律解释事实、密闭容器中化学反应的数据分析、微观反应示意图分析以及根据残缺型化学方程式的分析、利用实验验证质量守恒定律等。解题的根本思路:(1)质量守恒定律只包括质量守恒,不包括体积、数量等的守恒。(2)质量守恒定律只针对参加反应的物质,不包括未参加反应的物质或反应后物质剩余的部分。
攻略01 质量守恒定律的验证
【典例剖析】
【例1-1】(2024·山东济南)下列探究实验的设计中,不能达到实验目的的是( )
A.测定氧气含量 B.探究质量守恒
C.探究分子运动 D.比较金属活动性
【答案】A
【解析】A、蜡烛燃烧消耗氧气的同时会产生二氧化碳气体,没有产生压强差,不能用于测定氧气含量,选项错误;
B、氢氧化钠与硫酸铜反应生成硫酸钠和氢氧化铜沉淀,装置密闭防止了氢氧化钠吸收外界的二氧化碳,反应前后质量不变,能用于探究质量守恒定律,选项正确;
C、浓氨水具有挥发性,氨水中的氨分子运动到空气中,接触到b溶液的水,形成氨水,使酚酞变红,能用于探究分子运动,选项正确;
D、左右两试管中只有金属种类不同,左侧的试管锌片表面有气泡产生,右侧铜片无现象,说明锌的金属活动性大于铜,能用于比较金属活动性,选项正确。
故选A。
【例1-2】(2024·安徽)某实验小组按图a装置验证质量守恒定律,一段时间后,发现锥形瓶内部
分固体变为红棕色。实验过程中瓶内物质或元素质量变化与图b相符的是( )
A.铁粉的质量 B.氮气的质量
C.氧元素的质量 D.固态物质的质量
【答案】A
【解析】食盐水中的铁粉生锈,铁粉的质量将随时间的增加而减少,锥形瓶中氧气反应完,铁粉的质量不变,A符合题意;食盐水中的铁粉生锈过程中,氮气不参与反应,氮气的质量不变,B不符合题意;食盐水中的铁粉生锈过程中,氧气转化到铁锈中,氧元素的质量不变,C不符合题意;原固态物质是铁粉,生锈后固态物质变为铁锈,固态物质的质量先增加后不变,D不符合题意。
【提分秘籍】
(1)质量守恒定律只适用于化学变化,物理变化则不适用。(2)验证质量守恒定律应具备的条件:①发生反应时,反应现象明显。②验证质量守恒定律要在密闭的容器中进行。如图中红磷燃烧前后质量的测定。
【变式演练】
【变式1-1】(2024·山西)在一次实验课上,同学们通过小组合作,完成了对密闭容器中少量小苏打与
少量白醋反应的质量测定。以下分析正确的是( )
A.反应后小苏打的质量增加 B.反应过程中各物质的质量都不变
C.反应前后各物质的质量总和相等 D.反应前称量的是小苏打和白醋的总质量
【答案】C
【解析】白醋的主要成分是醋酸,小苏打是碳酸氢钠的俗称,醋酸能与碳酸氢钠反应生成醋酸钠、二氧化碳和水,所以反应后小苏打的质量减少,故A分析错误;白醋的主要成分是醋酸,小苏打是碳酸氢钠的俗称,醋酸能与碳酸氢钠反应生成醋酸钠、二氧化碳和水,反应过程中各物质的质量改变,故B分析错误;根据质量守恒定律,参加化学反应的各物质质量总和与反应后生成的各物质质量总和相等,该装置密闭,则反应前后各物质的质量总和相等,故C分析正确;根据图示,反应前称量的是小苏打和白醋以及装置的总质量,故D分析错误。
【变式1-2】(2024·湖南衡阳·二模)下列实验能够直接用于验证质量守恒定律的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】A、过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下分解产生氧气和水,有气体逸散到空气中,造成烧杯内质量减轻,不能用于验证质量守恒定律,选项错误;
B、糖水和盐水混合没有发生化学变化,不能用于验证质量守恒定律,选项错误;
C、蜡烛燃烧生成二氧化碳和水,逸散到空气中,造成固体质量减小,不能用于验证质量守恒定律,选项错误;
D、铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,反应前后锥形瓶中质量不变,可以用于验证质量守恒定律,选项正确。
故选D。
攻略02 根据质量守恒定律解释事实
【典例剖析】
【例2-1】下列现象能用质量守恒定律解释的是( )
A. 蔗糖溶于水后总质量不变 B. 浓硫酸敞口放置质量增加
C. 饱和硝酸钾溶液升温,溶液质量不变 D. 硫酸铜溶液和氢氧化钠溶液混合,溶液质量减小
【答案】D
【解析】A.蔗糖溶于水,没有发生化学变化,不能用质量守恒定律来解释,A错误;
B.浓硫酸敞口放置质量增加是浓硫酸具有吸水性,没有发生化学变化,不能用质量守恒定律来解释,B错误;
C.饱和硝酸钾溶液升温,溶液的状态会从饱和变成不饱和,此过程中没有新物质生成,虽然溶液质量不变,但不能用质量守恒定律来解释,C错误;
D.硫酸铜溶液和氢氧化钠溶液混合会反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠溶液,溶液质量减小,但反应前后物质的总质量不变,可用质量守恒定律来解释,D正确。
故选D。
【例2-2】(2024·湖南长沙·二模)我们生活在千变万化的世界中,下列出现在我们身边的现象能用质量守恒定律解释的是( )
A.水结成冰前后,质量保持不变
B.50mL水和50mL乙醇混合后总体积小于100mL
C.纸在空气中燃烧后化为灰烬,灰烬的质量比纸的质量小
D.5g白糖溶于50g水,制得55g白糖水
【答案】C
【解析】A、水结冰,是物理变化,不能用质量守恒定律解释,故错误;
B、50毫升水和50毫升酒精混合后总体积小于100毫升,是因为分子之间有间隔,不能用质量守恒定律解释,故错误;
C、纸在空气中燃烧,是化学变化,任何一个化学变化都遵循质量守恒定律,都能用质量守恒定律解释,故正确;
D、5g白糖溶于50g水,得到55g白糖水,发生的是物理变化,不能用质量守恒定律解释,故错误;
故选C。
【提分秘籍】
1、质量守恒定律适用于一切化学变化,但不能解释物理变化。2、化学反应前后各种量的关系:
【变式演练】
【变式2-1】(2024·天津·三模)以下现象可以用质量守恒定律解释的是( )
A.2g硝酸钾溶于10g水,得到12g溶液
B.6g碳在20g氧气中充分反应,共得到26g二氧化碳
C.某物质在氧气中燃烧生成水、一氧化碳、二氧化碳,则该有机物中一定含有碳元素、氢元素
D.硫在氧气中燃烧生成三氧化硫
【答案】C
【解析】A、硝酸钾溶于水中,过程中没有新物质生成,是物理变化,不是化学变化,不能用质量守恒定律解释,不符合题意;
B、若碳在氧气中充分燃烧,发生反应:
即6g碳在20g氧气中完全反应,共得到22g二氧化碳,不是26g,不能用质量守恒定律解释,不符合题意;
C,根据质量守恒定律反应前后元素的种类不变,该物质在氧气中燃烧生成水、一氧化碳、二氧化碳,则该有机物中一定含有碳元素、氢元素,氧元素可能来自于氧气,不一定来自于该物质,能用质量守恒定律解释,符合题意;
D、化学反应是否发生需要遵循客观事实,硫在氧气中燃烧生成二氧化硫,不是三氧化硫,不符合题意;
故选:C。
【变式2-2】(2024·湖南衡阳·二模)下列对质量守恒定律的理解或应用正确的是( )
A.10g冰受热融化成10g水,符合质量守恒定律
B.3g碳在8g氧气中充分燃烧,反应生成11g二氧化碳
C.2L氢气和1L氧气在一定条件下反应,一定会生成3L水
D.质量守恒定律揭示了化学变化中宏观物质之间的质量关系,与微观过程无关
【答案】B
【解析】A、质量守恒定律适用于化学反应,冰融化成水,没有新物质生成,属于物理变化,故A错误;
B、碳与氧气反应生成二氧化碳,化学反应方程式为,则参加反应的碳、氧气与生成二氧化碳的质量比为:12:32:44=3:8:11,故3g碳与10g氧气充分反应后,氧气剩余,参加反应的氧气的质量为8g,生成二氧化碳的质量为11g,故B正确;
C、质量守恒定律反映的是反应物和生成物之间的质量关系,不适用于体积,故C错误;
D、质量守恒定律是参加反应的物质的总质量与生成物的总质量相等,揭示了化学反应中宏观物质之间的质量关系,但是质量守恒是因为化学反应前后,原子的种类、数目和质量不变,与微观过程有关,故D错误。
故选B。
攻略03 定性推断物质的元素组成、化学式或系数
【典例剖析】
【例3-1】(2024·山东济宁)火药是我国古代四大发明之一,引爆时发生反应,下列有关物质X的说法错误的是( )
A.是空气的成分之一 B.可用于灭火
C.其水溶液显酸性 D.有毒性
【答案】D
【分析】由质量守恒定律可知,在化学反应前后,原子的个数不变,推出X为CO2,根据CO2的相关性质来解答本题。
【解析】A、CO2占空气体积的0.03%,是空气的成分之一,故此项说法正确;
B、CO2不可燃也不助燃,能用于灭火,故此项说法正确;
C、CO2与水反应生成碳酸,水溶液显酸性,故此项说法正确;
D、人体吸入过多CO2会窒息,但CO2本身没有毒性,故此项说法错误。
故选D。
【例3-2】(2024·山东济南)火药是我国四大发明之一。黑火药是由木炭、硫黄和硝酸钾按一定比例混合而成的,爆炸时发生的主要反应为。其中x的数值和K2S中硫元素的化合价分别是( )
A.2,-2 B.2,+3
C.3,+4 D.3,-2
【答案】D
【解析】根据质量守恒定律可知,化学反应前后原子的种类和个数不变,由化学方程式可知,反应后碳原子的个数为3,则反应前的碳原子个数也应为3,故x=3;在K2S中钾元素的化合价为+1价,根据化合物中正负化合价代数和为零可知,硫元素的化合价为-2价。
故选D。
【例3-3】(2024·河南新乡·二模)“侯氏制碱法”是以食盐水、氨气及二氧化碳为原料生产纯碱,同时生成另外一种副产品,该副产品可能是( )
A.NH4NO3 B.NH4Cl
C.NH4HCO3 D.(NH4)2SO4
【答案】B
【解析】根据质量守恒定律可知,化学反应前后元素的种类不变,反应前含有Na、Cl、N、H、C、O六种元素,生成物碳酸钠(俗称纯碱)中含有Na、C、O三种元素,则副产品中一定含有N、H和Cl,故选B。
【提分秘籍】
推断元素组成或化学式的依据: 根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类和质量都不变,各原子的种类和数目不变,反应前各原子的数目之和等于反应后各原子的数目之和,这是解该类题的关键。
【变式演练】
【变式3-1】(2024·江苏镇江)配制波尔多液的反应为CuSO4+Ca(OH)2=X↓+CaSO4。下列说法不正确的是( )
A.CuSO4可用于游泳池消毒 B.Ca(OH)2可用于改良酸性土壤
C.X为Cu(OH)2 D.反应前后溶液的质量保持不变
【答案】D
【解析】A、CuSO4能够杀菌,可用于游泳池消毒,故选项说法正确;
B、Ca(OH)2属于碱与酸发生中和反应,可用于改良酸性土壤,故选项说法正确;
C、硫酸铜和氢氧化钙反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钙,X为Cu(OH)2,故选项说法正确;
D、由于有沉淀生成,反应后溶液的质量减少,故选项说法错误;
故选D。
【变式3-2】(2024·江苏常州)在电化学储能领域拥有巨大潜力的可由以下化学反应制得:,则可推测X是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】根据化学方程式可知,反应后有 1 个铜原子、1 个铁原子、2 个硫原子、4 个氮原子、16 个氢原子、4 个氯原子, 反应前有 1 个铜原子、1 个铁原子、4 个氯原子和2X,化学反应前后原子种类和数目不变。所以 2X 中含有 2 个硫原子、4 个氮原子、16 个氢原子,即 X 为(NH4)2S。
故选B。
攻略04 定量确定物质或元素的质量
【典例剖析】
【例4-1】(2024·北京)甲烷水蒸气重整制氢的反应为,下列说法不正确的是( )
A.反应涉及两种氧化物 B.反应前后氢原子个数不变
C.生成的CO、的分子个数比为1:1 D.参加反应的、的质量比为8:9
【答案】C
【解析】A、氧化物是由两种元素组成,其中一种元素是氧元素的化合物,反应中有甲烷(CH4)和水(H2O),一氧化碳(CO)和氢气(H2)生成,其中水和一氧化碳属于氧化物,说法正确,不符合题意;
B、根据质量守恒定律,反应前后原子种类和数目不变,氢原子个数不变,说法正确,不符合题意;
C、根据化学方程式可知,生成的 CO 和 H2的分子个数比为 1:3,而不是 1:1,说法错误,符合题意;
D、根据化学方程式可知,参加反应的 CH4、H2O 的质量比=(12+1×4):(1×2+16)=16:18=8:9,说法正确,不符合题意。
故选C。
【例4-2】(2024·黑龙江绥化)现将40gA和足量的B混合加热。A与B发生化学反应,40gA完全反应后生成32gC和22gD,则参加反应的B与生成的D的质量比是( )
A.20:7 B.7:11
C.5:4 D.16:11
【答案】B
【解析】40gA完全反应后生成32gC和22gD,由质量守恒定律可知,参加反应的B的质量=32g+22g﹣40g=14g,故参加反应的B和D的质量比是14g:22g=7:11。
故选:B。
【例4-3】(2024·河南·二模)草酸亚铁( FeC2O4)固体受热时会发生反应,在不同条件下既可生成一种铁氧化物、CO和CO2,也可生成多种铁氧化物的混合物、CO和CO2。现将27 g草酸亚铁固体放在试管中加热,充分反应后得到14.5g固体,则该固体是( )
A.FeO B.Fe2O3
C.Fe3O4 D.Fe2O3和Fe3O4
【答案】C
【解析】27g草酸亚铁中铁元素的质量为:,根据质量守恒定律,反应前后元素种类和质量不变,则铁的氧化物中铁元素质量也是10.5g,氧元素质量是14.5g-10.5g=4g,铁原子和氧原子的个数比是,因此该固体是四氧化三铁;
故选:C。
【提分秘籍】
【变式演练】
【变式4-1】(2024·四川广元)乙醇(C2H5OH)是常用的燃料。现有4.6g乙醇与一定量氧气混合于密闭容器内,在一定条件下反应物全部转化为一氧化碳、二氧化碳和水,恢复到室温,测得所得气体中氧元素质量分数为70%,则参加反应的氧气质量为( )
A.6.4g B.8.0g
C.8.8g D.9.6g
【答案】C
【分析】根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类和质量不变,物质的总质量不变来分析。
【解析】现有4.6g乙醇与一定量氧气混合于密闭容器内,在一定条件下反应物全部转化为一氧化碳、二氧化碳和水,4.6g乙醇(C2H5OH)中碳元素的质量为4.6g××100%=2.4g,氢元素的质量为4.6g××100%=0.6g,恢复到室温所得气体是一氧化碳和二氧化碳的混合物,其中氧元素质量分数为70%,则碳元素的质量分数为1-70%=30%,所以混合气体的质量为2.4g÷30%=8g,乙醇燃烧生成水的质量为0.6g÷×100%=5.4g,根据质量守恒定律可知,参加反应的氧气的质量为(8g+5.4g)-4.6g=8.8g。故选C。
【变式4-2】(2024·广西南宁·二模)现将和足量混合加热,与发生化学反应,完全反应后生成和10gD,则反应中的B与的质量比( )
A.1:4 B.1:2
C.1:1 D.5:1
【答案】C
【解析】10gA和足量 B完全反应后生成8gC和10gD,由质量守恒定律可知,参加反应的B的质量为8g+10g-10g=8g,故反应中的B与C的质量比是8g:8g=1:1。
故选C。
【变式4-3】(2024·河南南阳·二模)一定量的乙醇在氧气不足的情况下燃烧,生成一氧化碳、二氧化碳和水,水的质量是10.8g,则生成一氧化碳、二氧化碳总质量可能为( )
A.11.2g B.16.8g
C.17.6g D.26.4g
【答案】B
【解析】水中氢元素的质量为:,则乙醇的质量为:,乙醇中碳元素的质量为:,假设只生成二氧化碳,则二氧化碳的质量为:;假设只生成一氧化碳,则一氧化碳的质量为:;故生成一氧化碳、二氧化碳总质量在11.2g~17.6g之间;
故选:B。
攻略05 微观反应示意图的快速入手
【典例剖析】
【例5-1】(2024·江苏南通)SO2与O2反应制备SO3是硫酸工业中的重要反应,其微观变化过程如图所示。下列说法正确的是( )
A.该反应属于氧化反应
B.反应后催化剂的质量减少
C.参加反应的SO2和O2的质量比为2:1
D.该反应的化学方程式为SO2+O2SO3
【答案】A
【分析】由微观反应示意图可知,二氧化硫和氧气在催化剂的催化作用下生成三氧化硫,反应的化学方程式为:;
【解析】A、该反应是物质与氧气发生的反应,属于氧化反应,故选项说法正确;
B、催化剂可以改变化学反应的速率,但其质量与化学性质在反应前后保持不变,故选项说法错误;
C、由反应的化学方程式可知,参加反应的SO2和O2的质量比为(64×2):32=4:1,故选项说法错误;
D、由分析可知,该反应的化学方程式为,故选项说法错误;
故选:A。
【例5-2】(2024·山东青岛)如图是工业上用氨气制取尿素的微观示意图。下列说法不正确的是( )
A.该反应前后元素种类不变 B.丙中氮、氢元素的质量比为
C.该反应实现了无机物向有机物的转化 D.参加反应的甲、乙分子的个数比为
【答案】D
【分析】A、由微观示意图可知:该反应化学方程式为。
【解析】A、依据质量守恒定律可知:化学反应前后元素的种类不变,说法正确;
B、丙中尿素氮、氢元素的质量比为=,说法正确;
C、含有碳元素的化合物一般叫做有机物,一氧化碳、二氧化碳、碳酸钙等除外,尿素属于有机物,该反应实现了无机物向有机物的转化,说法正确;
D、由化学方程式可知:参加反应甲、乙分子个数比=2:1,说法错误;
故选:D。
【提分秘籍】
此命题点主要考点有:①化学反应前后物质质量、原子、分子的种类和数目的变(或不变);②物质类别的判断;③反应类型;④化学方程式的书写;⑤元素种类的判断等,一般在选择题或填空题中结合图示考查。不管题目多复杂,先把化学方程式写出来。记住,配平是关键!只要方程式写对了,原子分子个数比就不会错。这样一来,你就能轻松应对各种题目了。解答微观反应示意图相关问题的方法:①观察反应前后是否有相同的分子,若有则消除相同的分子。②根据图注分别写出反应前后各物质的化学式。③写出反应的化学方程式并配平。④根据书写的化学方程式逐项判断正误。
【变式演练】
【变式5-1】(2024·江苏宿迁)二氧化碳的捕集与综合利用是实现“碳中和”的重要途径。捕集工业废气中的并与反应制甲醇(化学式为)的微观示意图如图所示。下列说法错误的是( )
A.参加反应的与的分子个数比为
B.该反应实现了无机物向有机物的转变
C.反应前后原子的种类和数目都不变
D.反应生成的甲醇和氧气的质量比为
【答案】A
【分析】由图可知,该反应为二氧化碳和水在催化剂和加热的条件下反应生成甲醇和氧气,该反应的化学方程式为:。
【解析】A、由化学方程式可知,参加反应的二氧化碳和水的分子个数比为:2:4=1:2,符合题意;
B、该反应中,二氧化碳和水均属于无机物,甲醇含碳元素,属于有机物,故该反应实现了无机物向有机物的转变,不符合题意;
C、根据质量守恒定律,化学反应前后,原子的种类和数目不变,不符合题意;
D、反应生成的甲醇和氧气的质量比为:,不符合题意。
故选A。
【变式5-2】(2024·江苏镇江)如图表示甲转化为丙的微观过程。下列说法不正确的是( )
A.转化①是化合反应 B.转化②中乙与H2的分子个数比为1:3
C.整个转化过程中共有3种氧化物 D.甲、乙、丙中碳元素的质量分数依次减小
【答案】D
【解析】根据微观示意图,甲是CO、乙是CO2、丙是CH3OH、丁是H2O。
A、转化①是CO与O2反应生成CO2,该反应由两种物质反应生成一种物质,属于化合反应,A选项正确;
B、转化②是CO2、H2在一定条件下反应生成CH3OH、H2O,化学方程式为,则乙(CO2)与H2的分子个数比为1∶3,B选项正确;
C、氧化物是由两种元素组成的含有氧元素的化合物,整个转化过程中涉及的氧化物有CO、CO2、H2O,共3种,C选项正确;
D、甲(CO)、乙(CO2)、丙(CH3OH)中碳元素的质量分数分别是、、,因此甲、乙、丙中碳元素的质量分数不是依次减小,D选项错误。
故选:D。
攻略06 密闭容器中反应的数据分析
【典例剖析】
【例6-1】(2024·云南)密闭容器内有甲、乙、丙、丁四种物质,在一定条件下充分反应,测得反应
前后各物质的质量如表所示。下列说法错误的是( )
物质 甲 乙 丙 丁
反应前的质量/g 2.8 1 16 10
反应后的质量/g 0 9.8 6.4 a
A.a=13.6 B.甲和丙为反应物
C.该反应是化合反应 D.甲、乙发生改变的质量比为7∶22
【答案】C
【解析】密闭容器内有甲、乙、丙、丁四种物质,在一定条件下充分反应,根据质量守恒定律,则有2.8g+1g+16g+10g=0g+9.8g+6.4g+ag,a=13.6;反应前后甲的质量减少了2.8g-0g=2.8g,则甲为反应物;反应前后乙的质量增加了9.8g-1g=8.8g,则乙为生成物;反应前后丙的质量减少了16g-6.4g=9.6g,则丙为反应物;反应前后丁的质量增加了13.6g-10g=3.6g,则丁为生成物;故该反应为甲和丙在一定条件下反应生成乙和丁。由分析可知,a=13.6,故A说法正确;由分析可知,反应前后甲和丙的质量均减少,则甲和丙为反应物,故B说法正确;由分析可知,该反应为甲和丙在一定条件下反应生成乙和丁,该反应的生成物是两种,不符合化合反应“多变一”的特点,故不属于化合反应,故C说法错误;由分析可知,甲、乙发生改变的质量比为(2.8g-0g)∶(9.8g-1g)= 2.8g∶8.8g = 7∶22,故D说法正确。
【例6-2】(2024·河北)当前,氨气(NH3)的能源化应用逐渐成为研究热点。工业上常用氮气和氢
气合成氨气,一定条件下,在密闭容器中加入反应物和催化剂进行该反应,反应前后各物质的质量如图所示,图中有两处被墨迹遮盖。下列说法正确的是( )
A.反应后催化剂的质量为8 g
B.参加反应的氢气质量为6 g
C.氨气分子的微观示意图为
D.参加反应的氮气和生成的氨气分子个数比为4∶1
【答案】B
【解析】根据质量守恒定律,反应前后催化剂的质量不变,反应前催化剂的质量为5 g,故反应后催化剂的质量也为5 g,故A错误;根据质量守恒定律,反应前氢气质量为52 g + 9 g + 34 g-80 g-0 g = 15 g,参加反应的氢气质量为15 g-9 g = 6 g,故B正确;氨气是由氨分子构成的,每个氨分子是由1个氮原子和3个氢原子构成的,氨气分子的微观示意图为,故C错误;根据质量守恒定律,参加反应的氮气质量为:80 g 52 g = 28 g,生成的氨气质量为34 g 0 g = 34 g,由化学方程式可知,参加反应的氮气和生成的氨气分子个数比为28∶34 = 14∶17,故D错误。
【提分秘籍】
利用质量守恒定律分析化学反应时:1.找出已知的各物质反应前后的质量变化;2.确定已知的反应物和生成物,质量增加的是生成物,质量减少的是反应物,质量不变的可能是催化剂;3.根据反应物、生成物情况判断反应类型。
【变式演练】
【变式6-1】(2024·天津)2023年亚运会的主火炬采用废碳再生的“绿色零碳甲醇”作为燃料,生成甲醇的化学方程式为。实验小组将一定质量的甲醇与5.6g氧气混合于密闭容器内,在一定条件下反应物完全耗尽,生成一氧化碳和二氧化碳混合气5.1g,同时生成水。下列说法正确的是
A.生成8t甲醇,理论上可以吸收二氧化碳的质量为11t
B.密闭容器中生成一氧化碳的质量为1.4g
C.密闭容器中参加反应的甲醇与生成的二氧化碳质量比为10:11
D.密闭容器中一氧化碳全部转化为二氧化碳,还需要0.2g氧气
【答案】AC
【解析】A、生成8t甲醇,设理论上可以吸收二氧化碳的质量为
生成8t甲醇,理论上可以吸收二氧化碳的质量为11t,说法正确;
B、将一定质量的甲醇与5.6g氧气混合于密闭容器内,在一定条件下反应物完全耗尽,生成一氧化碳和二氧化碳混合气5.1g,同时生成水,设参加反应甲醇的质量为,依据质量守恒定律可知生成水的质量=,依据反应前后元素的种类、质量不变,反应前甲醇中氢元素的质量=,反应后水中氢元素的质量=,,,参加反应甲醇的质量为4g,设反应生成二氧化碳的质量为,则生成一氧化碳的质量=,依据反应前后碳元素的质量不变,反应前甲醇中碳元素的质量=反应后生成二氧化碳和一氧化碳中碳元素的质量,即,解得,所以生成二氧化碳的质量为4.4g,生成一氧化碳的质量=5.1g-4.4g=0.7g,说法错误;
C、密闭容器中参加反应的甲醇的质量=4g,生成二氧化碳的质量=4.4g,参加反应的甲醇与生成的二氧化碳质量比=4g:4.4g=10:11,说法正确;
D、密闭容器内一氧化碳的质量为0.7g,设需要氧气的质量为
密闭容器中一氧化碳全部转化为二氧化碳,还需要0.4g氧气,说法错误;
故选:AC。
【变式6-2】(2024·山东临沂)一定条件下,甲、乙、丙、丁四种物质反应前后的质量关系如表所示。下列说法中错误的是
物质 甲 乙 丙 丁
反应前的质量/g 40 3 5 2
反应后的质量/g 4 x 5 34
A.x=7 B.丙可能是该反应的催化剂
C.该反应属于化合反应 D.反应中甲和丁的质量比是9∶8
【答案】C
【解析】A、由质量守恒定律可知,xg=(40g+3g+2g+5g-(4g+5g+34g)=7g,故说法正确;
B、丙质量不变,可能是该反应的催化剂,也可能不参加反应,故说法正确;
C、由表中信息可知,甲物质质量在减少为反应物,乙和丁质量增加为生成物,反应符合一变多,属于分解反应,故说法错误;
D、由表可以得出,反应中甲和丁的质量比为(40g-4g):(34g-2g)=9:8,故说法正确。
故选C。
1.(2024·江苏南通)下列关于 Cl2+H22HCl的说法正确的是( )
A.反应前后分子种类发生变化 B.反应前后元素种类发生变化
C.反应前后分子总数发生变化 D.反应前后原子总数发生变化
【答案】A
【解析】1.A.根据化学方程式可知,反应前的分子是氯气分子(Cl2)和氢气分子(H2),反应后的分子是氯化氢分子(HCl),因此分子种类发生了变化,故A说法正确,符合题意;
B.根据质量守恒定律宏观实质可知,化学反应前后元素的种类是不变的,根据化学方程式,反应前和反应后都包含氯元素(Cl)和氢元素(H),因此元素种类没有发生变化,故B说法错误,不符合题意;
C.根据化学方程式可知,应前的分子总数(1个Cl2分子和1个H2分子,共2个分子)和反应后的分子总数(2个HCl分子)在数值上相等,但这并不能说明所有化学反应的分子总数都不变,实际上,很多化学反应的分子总数是会发生变化的,故C说法错误,不符合题意;
D.根据质量守恒定律微观实质可知,化学反应前后原子的种类、数目和质量都是不变的,在化学方程式中,反应前和反应后的原子总数(包括氯原子和氢原子)都是不变的,故D说法错误,不符合题意;
故选:A。
2.(2024·吉林省吉林市)木炭在空气中燃烧可能发生如下两个反应,结合反应的微观示意图判断,下列叙述错误的是
A.化学反应前后元素种类没有改变
B.化学反应前后原子数目和分子数目均没有改变
C.反应物的种类相同时,生成物的种类不一定相同
D.使温度达到木炭的着火点,需要外界先提供能量
【答案】B
【解析】A、由质量守恒定律和图知,化学反应前后元素种类没有改变,选项正确;
B、由质量守恒定律和图知,化学反应前后原子数目没有改变,左图中分子数目发生变化,选项错误;
C、由图知,反应物的种类相同时,左图中生成二氧化碳,右图中生成一氧化碳,生成物的种类不相同,选项正确;
D、需要外界先提供能量,使温度达到木炭的着火点,选项正确。
故选B。
3.(2024·海南)《天工开物》中记载了我国古代利用炉甘石冶炼金属锌的工艺,其反应原理为ZnCO3 + 2CZn + xCO↑下列有关说法正确的是( )
A.CO中碳元素的化合价为+1价 B.ZnCO3属于氧化物
C.根据质量守恒定律可知x为3 D.该反应属于复分解反应
【答案】C
【解析】A、一氧化碳中氧元素化合价为-2,根据化合物中正负化合价代数和为0,可知碳元素的化合价为+2,故错误;
B、氧化物中含有两种元素,其中一种是氧元素,而碳酸锌中含有3种元素,不属于氧化物,故错误;
C、根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类、个数均保持不变,反应前有3个碳原子,则反应后也有3个碳原子,故x=3,故正确;
D、复分解反应是指两种化合物相互交换成分,反应产生另外两种化合物的反应,而题干中是一种化合物和一种单质反应产生另外一种单质和另外一种化合物,不属于复分解反应,故错误。
故选C。
4.(2024·黑龙江齐齐哈尔)在2023年杭州亚运会开幕式中,主火炬燃料创新使用了零碳甲醇。制备甲醇所发生反应的化学方程式为:,其中的化学式为
A. B.C C.CO D.
【答案】D
【解析】由反应的化学方程式可知,反应前有6个氢原子,反应后1个碳原子、6个氢原子、2个氧原子,由质量守恒定律可知,化学反应前后原子的种类和数目不变,则1个X分子中含有1个碳原子、2个氧原子,则X的化学式为CO2;
故选:D。
5.(2024·广东卷·一模)我国载人航天环控生保技术跻身世界先进水平。简易流程如图所示。某项目式学习小组以“探秘支持航天员呼吸的气体环境”为主题调查研究,了解气体环境的成分、O2来源等。
空间站里的氧气源自于电解水,所得氢气与二氧化碳反应生成水和甲烷(CH4),该反应的微观示意图如图所示。依据图示,下列叙述错误的是( )
A.化学反应前后分子种类不变 B.原子可以构成分子
C.化学反应中分子可以再分 D.化学反应前后原子种类不变
【答案】A
【解析】
A、化学变化的实质是分子分成原子,原子重新组合成新的分子,化学反应前后分子种类发生改变,说法错误;
B、由图示可知,原子可以构成分子,说法正确;
C、由图示可知,化学反应中分子可以再分,说法正确;
D、由图示可知,化学反应前后原子种类不变,说法正确。
故选A。
6.(2024·河南商丘·二模)某物质在一定质量的氧气中燃烧,生成二氧化碳、一氧化碳和水的质量比是44:14:27,则该物质可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】由于生成的二氧化碳、一氧化碳和水的质量比为:44:14:27,所以可以设二氧化碳的质量为44g而一氧化碳的质量为14g,水的质量为27g,则:44g CO2中C元素质量=44g××100%=12g;14g CO中C元素质量=14g××100%=6g;27g H2O中H元素质量=27g××100%=3g;所以该物质中C、H原子个数比为:。故选A。
7.(2024·河南周口·二模)当氧气不足时,甲烷燃烧会生成CO2、CO和H2O,若一定质量的甲烷燃烧生成CO2和CO的质量比为11:21,则生成CO与H O的质量比为( )
A.3:8 B.4:9
C.7:9 D.7:12
【答案】D
【解析】解:设二氧化碳的质量为11x,则一氧化碳的质量为21x。
则碳元素质量=
则甲烷的质量=
则氢元素质量=
则水的质量=
则CO与H O的质量比为21x:36x=7:12。
故选D。
8.(2024·内蒙古包头)的转化利用是实现碳中和的重要途径。如图是与某种单质反应的微观示意图。下列说法正确的是
A.乙的化学式为 B.丙属于氧化物
C.该反应类型为复分解反应 D.反应前后分子数目没有改变
【答案】A
【解析】A、化学反应前后元素种类不变,根据图示可知,乙中一定含有氢元素,且乙为单质,所以乙为氢气,其化学式为,故A正确;
B、氧化物是由两种元素组成、且其中一种元素为氧元素的纯净物,而根据图示可知,丙的化学式为,则丙不属于氧化物,故B错误;
C、复分解反应是两种化合物交换成分生成另外两种化合物的反应,而该反应的反应物中存在单质,不符合复分解反应的定义,故C错误;
D、根据图示可知,该反应为二氧化碳和氢气反应生成甲醇和水的过程,其化学方程式为 ,根据方程式可知,反应前后的分子数目之比为4:2,分子数目前后发生变化,故D错误;
故选A。
9.(2024·广东深圳·一模)近日,我国科学家通过电催化将二氧化碳与水合成乙酸(CH3COOH),再用乙酸合成葡萄糖。下图是部分化学反应的微观示意图,有关说法正确的是(  )
A.催化剂在反应后质量减小
B.该技术对温室气体二氧化碳转化有重要意义
C.反应后碳元素质量减少
D.生成的O2与CH3COOH的分子个数比为1:2
【答案】B
【解析】A.化学反应前后,催化剂的质量不变,故不符合题意;
B.该技术可将二氧化碳与水合成乙酸,再用乙酸合成葡萄糖,对温室气体二氧化碳转化有重要意义,故符合题意;
C.根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类和质量不变,故碳元素的质量不变,故不符合题意;
D.由化学方程式可知,生成氧气与乙酸的分子个数比为2:1,故不符合题意。
故答案为:B。
10.(2024·山东菏泽)科学家利用太阳光在新型催化剂I表面高效分解水后,再利用高效催化剂Ⅱ将二氧化碳转化为乙烯,其反应的微观示意图如下。下列说法正确的是
A.反应I中,反应前后分子总数保持不变
B.反应Ⅱ为置换反应
C.整个反应过程中涉及到3种氧化物
D.反应Ⅱ中,参与反应的与生成的分子个数比为2:1
【答案】D
【解析】A、反应I中,水在催化剂Ⅰ的催化作用下生成氢气和氧气,反应的化学方程式为:,反应反应前后分子总数发生了改变,故选项说法错误;
B、反应Ⅱ中二氧化碳和氢气在催化剂Ⅱ的催化作用下生成乙烯和水,反应的化学方程式为,该反应不符合“一换一”的特征,不属于置换反应,故选项说法错误;
C、由反应的微观示意图可知,整个反应过程中涉及到H2O、CO22种氧化物,故选项说法错误;
D、由反应Ⅱ的化学方程式可知,参与反应的与生成的分子个数比为2:1,故选项说法正确;
故选:D。
11.(2024·广东深圳)思考乐小丁同学发现和在同一条件下会发生两个化学反应。一般反应Ⅰ来制取甲醇(),下列说法错误的是
A.在反应Ⅰ中,参加反应的和的分子个数比为
B.反应Ⅱ前后的分子数量发生改变
C.小丁同学想要增加甲醇的产量,就要减少反应Ⅱ的发生
D.利用这两个反应不仅可以减少温室气体的排放,还可以产生燃料
【答案】B
【分析】根据微观示意图,反应Ⅰ是H2、CO2在一定条件下反应生成CH3OH、H2O,化学方程式为:,反应Ⅱ是H2、CO2在一定条件下反应生成CO、H2O,化学方程式为。
【解析】A、根据化学方程式,在反应Ⅰ中,参加反应的H2和CO2的分子个数比为3∶1,A正确;
B、根据化学方程式,反应Ⅱ前后的分子数量没有发生改变,B错误;
C、H2和CO2在同一条件下会发生两个化学反应,反应Ⅰ生成甲醇,反应Ⅱ不生成甲醇,所以想要增加甲醇的产量,就要减少反应Ⅱ的发生,C正确;
D、这两个反应都消耗了CO2,反应Ⅰ得到甲醇,反应Ⅱ得到CO,甲醇和CO都有可燃性,都能作为燃料,所以这两个反应不仅可以减少温室气体的排放,还可以产生燃料,D正确。
故选:B。
12.(2024·黑龙江龙江地区)密闭容器内有甲、乙、丙、丁四种物质,在一定条件下充分反应,测得反应前后各物质的质量分数如图所示。下列说法错误的是
A.该反应基本反应类型为化合反应
B.该化学反应中乙、丙质量比为3∶17
C.物质丙可能为单质
D.物质丁可能是该反应的催化剂
【答案】C
【分析】由图可知,甲反应前质量分数为70%,反应后质量分数为42%,减小了28%,即甲为反应物;乙反应前质量分数为14%,反应后质量分数为8%,减小了6%,即乙为反应物;分析反应后各物质的质量分数可知,丁反应后的质量分数为,即丁反应前后质量分数保持不变,则丁可能是催化剂,也可能没有参加反应;丙反应前质量分数为6%,反应后质量分数为40%,增长了34%,即丙为生成物,该反应为:甲+乙丙。
【解析】A、由分析可知,该反应符合“多变一”的特点,属于化合反应,故A不符合题意;
B、该化学反应中乙、丙质量比为,故B不符合题意;
C、由分析可知,该反应为:甲+乙丙,属于化合反应,则丙一定是化合物,不可能是单质,故C符合题意;
D、由分析可知,丁反应前后质量分数保持不变,则丁可能是催化剂,也可能没有参加反应,故D不符合题意。
故选C。
13.(2024甘肃白银)密闭容器中有甲、乙、丙、丁四种物质,在一定条件下发生化学反应,测得反应前后有关数据如下:
物质 甲 乙 丙 丁
反应前质量/g 6 2 14 35
反应后质量/g 待测 2 22 13
下列关于此反应说法不正确的是
A.表中待测数值是20 B.物质乙可能是该反应的催化剂
C.该反应是分解反应 D.反应中甲与丙变化的质量比为
【答案】D
【解析】根据质量守恒定律,反应前物质的总质量等于反应后物质的总质量,则6g+2g+14g+35g=待测+2g+22g+13g,待测=20g,反应后丙物质的质量增加,是生成物,丁物质的质量减小,是反应物,乙物质的质量不变,可能未参加反应或是催化剂,甲物质的质量增加,是生成物。由分析可知,待测数值是20,A说法正确;物质乙反应前后质量不变,乙可能是该反应的催化剂,也可能未参加反应,B说法正确;该反应中反应物是丁,生成物是甲和丙,符合分解反应“一变多”的特征,故该反应是分解反应,C说法正确;反应中甲与丙变化的质量比 = (20g-6g)∶(22g-14g) = 7∶4,D说法错误。
14.(2024·四川巴中)钛镍合金因其形状记忆效应,广泛用于航天领域,在我国空间站建设中起到了至关重要的作用。工业生产钛的过程涉及到如下反应:


(1)反应①中X的化学式为 。
(2)反应②的基本反应类型是 反应。
【答案】(1)CO
(2)置换
【解析】(1)由方程式可知,反应前含有Ti、Cl、C、O的原子个数分别为1、4、2、2,反应后除去2X外,含有Ti、Cl、C、O的原子个数分别为1、4、0、0,根据反应前后原子的种类和个数不变,故2X中含有2个C和2个O,所以X为CO;
(2)反应②是由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的化学反应,属于置换反应。
15.(2024·内蒙古赤峰)我国科学家在国际上首次实现了二氧化碳到淀粉的人工合成,其中二氧化碳制取甲醇环节的微观示意图如图(图中的微观粒子恰好完全反应)。
(1)该变化前后不发生改变的微观粒子是 (填“分子”“原子”或“离子”)。
(2)物质丁的化学式为 ,该物质属于 (填物质类别)。
(3)甲醇中碳元素和氢元素的质量比为 。
(4)你认为人工合成淀粉技术对解决粮食、环境等社会热点问题的意义是 。
【答案】(1)原子
(2)H2O 化合物(或氧化物等)
(3)3:1
(4)缓解温室效应,缓解粮食危机
【解析】(1)根据质量守恒定律,化学反应前后,原子的种类和数目不变,故该变化前后不发生改变的微观粒子是:原子;
(2)根据质量守恒定律,化学反应前后,原子的种类和数目不变,反应物中含C、H、O的个数分别是1、6、2,生成物中含C、H、O的个数分别是1、4、1,故生成物中还应含2个H、1个O,故丁的化学式为:H2O;
水是由H、O元素组成的纯净物,属于化合物,也属于氧化物;
(3)甲醇中碳元素和氢元素的质量比为:12:4=3:1;
(4)人工合成淀粉技术,可以消耗二氧化碳,减少空气中二氧化碳的含量,缓解温室效应,缓解粮食危机。
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