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质量守恒定律
一．选择题（共5小题）
1．科学中，存在着许多“1+1≠2”的有趣现象．下列各种过程中，关于“1+1≠2”的说法不正确的（　　）
A．1毫升酒精和1毫升水混合后的总体积不等于2毫升
B．1克木炭在1克氧气中充分燃烧生成的二氧化碳质量不等于2克
C．1牛拉力与方向相反的1牛拉力作用在弹簧测力计上读数不等于2牛
D．1欧姆的电阻与1欧姆电阻串联时的总电阻不等于2欧姆
2．在一个密闭容器中放入X、Y、Z、Q四种物质，在一定条件下发生化学反应，一段时间后，测得有关数据如表，则下列关于反应的认识，正确的是（　　）
物质 X Y Z Q
反应前质量（g） 20 2 1 37
反应后质量（g） 待测a 32 待测b 12
A．a的取值范围：0≤a≤16
B．该反应类型一定属于化合反应
C．当a＝15时，物质Z在反应中起催化作用
D．当b＝1时，反应中X、Q的相对分子质量比为1：5
3．小乐为了检验气体X（纯净物），进行了如图所示实验。观察到实验①中干冷烧杯内壁有水珠。实验②中澄清石灰水变浑浊。则对气体X分析正确的是（　　）
A．根据实验①的现象，说明气体X含氢、氧元素
B．根据实验②的现象，说明气体X含碳、氧元素
C．根据实验①②的现象，说明气体X为甲烷气体
D．根据实验①②的现象，说明气体X一定含碳、氢元素
4．工业上用氨气（NH3）制取硝酸（HNO3），工业流程中核心化学反应依次为：
①4NH3+5O24NO+6H2O
②2NO+O2＝2NO2
③3NO2+H2O＝2HNO3+NO
下列判断不正确的是（　　）
A．①的生成物均为氧化物
B．三个反应均不属于基本反应类型
C．通常情况下一氧化氮不与水反应
D．制取硝酸过程中产生的NO应循环使用
5．某化学反应的反应物和生成物的微观示意图及反应前后的质量如下表所示，下列有关该反应的说法正确的是（　　）
物质 甲 乙 丙 丁
微观示意图
反应前质量/g 32 200 1 0
反应后质量/g 0 x y z
A．甲物质由碳原子和氢原子直接构成
B．该反应属于置换反应
C．参加反应的反应物分子个数比为1：1
D．x+y+z＝233
二．填空题（共7小题）
6．（1）小宁向盛有澄清石灰水的烧杯中逐滴加入碳酸钠溶液至恰好完全反应，该反应的化学方程式：　 　。
（2）如图中“”表示烧杯内溶液中的不同离子，其中的“△”表示 　 　离子。
7．二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 　 　。
（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 　 　。
8．质量守恒定律的发现，对科学的发展作出了重要贡献。
（1）为了验证质量守恒定律，实验小组分别选取以下四种药品，通过称量比较各组物质在密闭容器内混合前后的总质量，能达到目的的是 　 　。
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）在一定的条件下，A和B反应生成C，微粒种类变化如图所示。则参加反应的A、B物质的分子数之比为 　 　。
9．质量守恒定律是物质科学中的一条重要规律，为了验证质量守恒定律：
（1）小永设计了如图甲的实验装置，小阳提出该装置不能用来验证质量守恒定律。小阳否定甲装置的理由 　 　。
（2）小康改进了实验装置，如图乙（装置气密性良好）。以下药品组合（图乙中的M和N）中，既能看到明显的实验现象又能达到实验目的的有 　 　。
A．锌粒和稀硫酸
B．氢氧化钠固体和水
C．盐酸和硝酸钠
D．碳酸钡和稀盐酸
10．图甲是一款潜水艇紧急供氧设备的结构示意图，产氧药块主要成分是氯酸钠，需要镁粉氧化放热启动并维持反应进行，快速产生氧气。
（1）启动时，镁粉（Mg）与氧气反应生成氧化镁（MgO）。其化学方程式为：　 　。
（2）产氧药块反应会产生极少量有毒的氯气，推测图甲中试剂X应具有的性质是 　 　。
（3）氯酸钠受热分解生成氯化钠和氧气。m克氯酸钠分解过程中各物质质量变化如图乙所示，选择a、b、c、d、m中的部分数据，列出它们的等式关系以体现质量守恒定律。 　 　
11．18世纪末期，随着天平等定量实验工具的发明，化学从定性研究进入定量研究时代，通过大量实验数据的积累，先后提出了化学的三大基本定律，在此基础上，道尔顿提出了原子学说。
时间 定律 主要内容 实例（以破和氧气反应为例）
1771年 质量守恒定律 反应前各物质的总质量等于反应后各物质的总质量。 3克碳和8克氧气，生成11克二氧化碳。
1799年 定比定律 化合物中各元素的质量比是恒定的。 不同质量碳和氧气完全反应生成二氧化碳。碳和氧气的质量比恒为3：8。
1803年 倍比定律 两种或几种元素化合形成的不同化合物中，若其中一种元素的质量恒定，那么另一元素在各化合物中的相对质量成简单的倍数比。 一氧化碳的碳氧元素质量比为3：4，二氧化碳的碳氧元素质量比为3：8。由此可见，与等量碳化合的氧质量比为1：2。
（1）根据质量守恒定律，X克铁和氧气反应生成Y克四氧化三铁，则参与反应的氧气质量为 　 　。
（2）根据水的化学式H2O得出水中氢氧元素质量比为1：8，该关系符合 　 　定律。
（3）下列可作为道尔顿提出“物质是由最小的单位——原子构成”的依据是 　 　。（可多选）
A.在水和二氧化碳中，与等量氧化合的氢和碳的质量比为1：3
B.在氧化钙和氧化镁中，与等量氧化合的钙和镁的质量比是5：3
C.在一氧化碳和二氧化碳中，与等量碳化合的氧质量的最简整数比为1：2
D.在氧化铁和氧化亚铁中，与等量氧化合的铁质量的最简整数比是2：3
12．科技工作者开发出许多将CO2回收利用的技术，应用于载人航天器，如图甲是CO2与H2反应，实现回收CO2再生O2的反应过程。
（1）书写反应1：CO2与H2反应的化学方程式 　 　。
（2）反应Ⅱ水电解时电能转化为 　 　能。
（3）小科认为植物具有天然CO2回收技术，他将植物栽培在密闭玻璃温室中（忽略微生物的呼吸作用），测得浓度与时间关系的曲线乙。请解释图中f—h阶段浓度度降低原因 　 　。
三．实验探究题（共11小题）
13．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：
波义耳实验：在密闭的曲颈瓶中加热金属汞时，得到了金属灰（氧化汞）。冷却后打开容器，称量金属灰的质量，发现比原来金属质量增加了 罗蒙诺索夫重复了波义耳实验，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，金属变成了黄色（氧化铅），冷却后再次称量，发现容器的总质量没有发生变化，该发现未引起科学家重视 拉瓦锡用锡和铅做了罗蒙诺索夫实验，也得到了同样的结论。他还做了许多实验并得出结论：在化学反应过程中物质质量是守恒的，并将此结论写成一个代数式。该结论得到当时科学家的普遍认同 廊道尔特和曼莱做了精确度极高的化学实验，反应前后质量之差小于0.0001g，在实验误差范围内，国际科学家一致承认质量守恒定律
1673年 1756年 1774年 1908、1912年
（1）玻义耳实验中，金属灰增加的质量是 　 　。
（2）质量守恒定律的发现过程，带给我们的启示有 　 　（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
（3）受上述研究启发，小丽对相关实验进行了深入探究。在白磷燃烧前后质量测定实验中（如图）。气球的作用有 　 　。
（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。请你设计个能说服小丽的简明实验思路 　 　。
14．下面是探究“质量守恒定律”的教学片段。
【提出问题】化学反应前后各物质的质量总和是否相等？
【猜想假设】猜想1：化学反应前后各物质的质量总和不相等；
猜想2：化学反应前后各物质的质量总和相等。
【实验探究】探究过程如下表所示，请完善表格中的内容。
探究过程 甲组 乙组
实验装置
实验现象 有气泡产生，天平指针向右偏转 铁钉表面 　 　，溶液颜色发生改变，天平指针没有偏转
实验结论 猜想1正确 猜想2正确
【反思评价】通过实验，得到启示：在探究化学反应前后各物质的质量总和是否相等时，凡有气体生成的反应一定要在密闭容器中进行。
【优化装置】同学们对甲组左盘中的反应装置进行如下改进，其中最佳装置是 　 　。
A.
B.
C.
【微观解释】化学反应前后，原子的种类、数量、质量均不变，所以质量守恒。
【拓展应用】硝酸铵（NH4NO3）固体在不同温度下会发生不同的分解反应，下列物质可能是该反应生成物的是 　 　。
A.NH3
B.H2O
C.CO2
D.N2
15．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 　 　。
（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 　 　。
（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 　 　。
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
16．质量守恒定律的发现经历了漫长、曲折的过程，凝聚了不少科学家的心血。
材料一：1673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。
材料二：1714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。
【解释】波义耳实验中，煅烧后固体质量增加的原因是 　 　。
【证据】兴趣小组决定用如图所示装置模拟拉瓦锡实验，验证质量守恒定律。实验结果如下表所示，如果出现 　 　关系（用字母表示，假定气体密度为ρg/cm3），则可验证质量守恒定律。
反应前装有氧化汞试管的总质量（克） 反应结束冷却后试管的总质量（克） 反应后量筒内气体体积（毫升）
a b c
【交流】为使测量数据更加准确，实验时加入试管中的药品氧化汞不能太多，理由是 　 　。
17．如下是小科在进行研究性学习课题《化学反应中质量守恒的研究》的过程。
【提出问题】氧化汞（HgO）加热时，会生成汞和氧气，反应结束后，所生成的汞和氧气的质量总和与参加反应的氧化汞的质量是否相等呢？
【实验设计及过程】按图甲方法加热完全干燥的氧化汞，有以下步骤：a.加热试管；b.检查装置的气密性；c.向试管中加入适量的药品，并测得反应装置、滤毒器与物质总质量为m1；d.用带导管的单孔胶塞塞好后，固定在铁架台上，并组装好收集装置；e.停止加热，冷却至室温；f.将导管从水槽中取出；g.收集气体，直至量筒内液面下降至合适位置；h.测得量筒中气体体积增加量为V，反应装置、滤毒器与剩余物质总质量为m2。
（1）小科正确的操作顺序是bcda 　 　（填字母编号）。
（2）组装实验装置时，发现试管固定得太高了，应调节图乙中旋钮 　 　（填“①”、“②”或“③”）。
【实验分析】小科根据数据计算得m1﹣m2≠ρV（常温常压下，氧气密度为ρ），与质量守恒定律不符。
（3）造成这一实验结果的原因分析你认为正确的是 　 　（填字母编号）。
A．试管中氧化汞没有完全分解
B．导管口连续且均匀冒气泡时开始收集气体
C．未调节量筒内外液面相平就读数
18．以下是老师引导学生探究“质量守恒定律”的教学片段，请你参与探究并帮忙填写空格（包括表中的空格）。【提出问题】化学反应前后各物质的质量总和是否相等？
【猜想与假设】猜想1：可能不相等；猜想2：可能相等。
【实验探究】甲、乙两组同学用托盘天平分别称量反应前后物质的质量。
甲组 乙组
实验方案（反应后略）
实验现象 有气泡产生，天平指针向右偏转 铁钉表面有红色物质析出，溶液颜色发生改变，天平指针没有偏转
结论 猜想1正确反应的化学方程式：　 　 猜想2正确
【反思评价】究竟哪种猜想正确？通过讨论，同学们发现甲组中有气体溢出，导致指针向右偏转。得到启示：在探究化学反应前后各物质的质量总和是否相等时，凡有气体生成或参加的反应一定要在密闭中进行。
【优化装置】同学们对甲组左盘中的反应装置进行了如下三种改进，你认为最佳装置是 　 　（填序号），从另外两种装置中任选一种指出其不足 　 　。
19．质量守恒定律的发现经历了漫长、曲折的过程。
材料一、1663年，英国化学家波义耳将金属汞放在密闭容器中煅烧，冷却后称量时打开了盖子，得出的结论是物质的总质量增加了。
材料二、1756年，俄国化学家罗蒙诺索夫将金属锡放在密闭容器力中煅烧，冷却后在密闭容器里称量，发现总质量和煅烧前没有变化。
材料三、1774年拉瓦锡将45.0份质量的氧化汞加热分解，恰好得到了41.5份质量的汞和3.5份质量的氧气，得到了和罗蒙诺索夫相同的结论，从而总结出了质量守恒定律。
根据以上材料回答以下问题：
（1）波义耳称量时打开了盖子，发现物质的总质量增加，你认为实验
　 　
质量守恒定律吗。（选填“符合”或“不符合”）
（2）如图甲装置模拟拉瓦锡实验来验证质量守恒定律。记录了以下几组数据：（已知：氧气的密度为ρ克/毫升，氧化汞分解的化学方程式：2HgO2Hg+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
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。
（3）如图乙是氧化汞受热分解的微观模型图，从图中你能得出质量守恒定律的微观实质是
　 　
。
（4）质量守恒定律的发现过程，给我们的启示是
　 　
（填字母序号）。
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
20．还原性铁粉中含有少量FexCy，小组同学在老师的指导下进行以下实验。资料：①Fe，FexCy在加热时与O2反应能生成相应氧化物。
②FexCy不与酸反应。
实验1：取29.52g样品，加入足量稀H2SO4，充分反应后生成1.00g H2．实验2：另取29.52g样品，按如图进行实验。
表：装置A和B的质量变化
装置 A B
反应前 300.00 400.00
反应后 m 400.44
实验后A中固体全部变为红棕色，装置A、B的质量变化如表。
（1）装配好装置后，实验前先要　 　。
（2）装置C的作用是　 　。
（3）FexCy中，x：y＝　 　。表中m的值是　 　。
21．“氧烛”常用做潜艇的紧急供氧设备，装置原理如图甲，每个产氧药块由氯酸钠和一定量的镁粉、二氧化锰等均匀混合制成，制取氧气的原理是：2NaClO32NaCl+3O2↑，该反应需要在300℃左右进行，并伴随少量有毒氯气产生。若温度过低，反应会终止，温度过高，会产生大量氯气。
（1）启动时，按压点火装置，镁粉和氧气反应，其化学方程式为 　 　，该反应持续 　 　（填“放热”或“吸热”），维持反应温度直至氯酸钠耗尽。
（2）产氧药块中要均匀分布一定质量的镁粉，但不能过多，其原因是 　 　。
（3）氧烛的填充材料会影响其完成反应所需的时间（即放氧时间）和外壳的最高温度，研究人员分别测试了无填充材料、填充材料A和填充材料B三种情况下氧烛的放氧时间及对应的外壳温度，结果如图乙所示。根据图乙，与第①组比较，氧烛应选择哪种填充材料，请说明理由：　 　。
22．有一种均匀、呈颗粒状的Mg﹣Cu合金，现需要测定该合金中Mg的质量分数。
[实验原理]利用如图所示的装置，测定合金与酸反应生成H2的体积及反应前后合金质量的变化。
[实验过程]（1）应在广口瓶中加入 　 　。
（2）部分操作步骤如下：
a.读出量筒内液体的体积
b.分别向烧杯和广口瓶中加入试剂
c.反应一段时间后，取出球形管
d.向球形管中加入合金，再置于烧杯中
请将上述操作进行排序：　 　。
（3）此装置的优点为 　 　。
[实验结果]
若合金的质量在实验前为m1g，反应后为m2g，量筒中接收到的液体体积为VL，该实验条件下H2的密度为ρg/L，请写出该合金中Mg的质量分数的表达式 　 　。
23．小乐通过图示实验装置（夹持部分已略去）及药品，按如下实验步骤，验证了可燃物燃烧的条件，其中实验装置气密性良好。药品均足量（已知红磷的着火点为240℃，白磷的着火点为40℃）。
步骤一：向大烧杯中注入足量的冷水，打开K1、关闭K2，向下压左侧注射器活塞，使生成的氧气持续通入U形管，并观察U形管中现象；
步骤二：关闭K1、打开K2，向下压右侧注射器活塞，使生成的二氧化碳将U形管内的氧气排尽，然后将烧杯中的冷水换成等量的80℃的热水，并观察U形管中现象；
步骤三：……，并观察U形管中现象。
（1）根据图示信息，写出生成氧气的化学方程式　 　。
（2）简述步骤二中判断U形管内氧气已经排尽的方法　 　。
（3）补充完整步骤三的操作，并写出U形管中应观察到的现象　 　。
四．解答题（共14小题）
24．据报道，“火星快车”号探测器在火星大气层中发现了一种二氧化碳分子，它的化学式可表示为：C16O18O（元素符号左上角的数字代表该原子中质子数和中子数之和），回答：
（1）18O中的质子数是 　 　，中子数是 　 　。
（2）相同分子数的C16O2和C16O180，分别与足量CaO化合全部转化为CaCO3，生成CaCO3的质量前者 　 　后者（选填“大于”“小于”或“等于”）
25．在学习了质量守恒定律后，小科设计了如下几组实验：
（1）设计中可以用来验证质量守恒定律的实验有 　 　。
A.
B.
C.
D.
（2）为了使有气体生成的实验用于验证质量守恒定律，小科用碳酸钠和稀盐酸，设计了以下三组反应装置，最适于验证质量守恒定律的实验装置为 　 　组。
（3）小科又想到实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气的实验，利用如图丁装置验证质量守恒定律，测得实验前后试管与药品的总质量减少为m1。利用量筒中气体体积和常温常压下氧气密度计算出生成气体的质量为m2，小科发现m1≠m2。造成这一实验结果的原因分析正确的是 　 　。
A.氯酸钾未分解完全就停止加热
B.停止加热时，先将导管移出水面，再熄灭酒精灯
C.未调节量筒内外液面相平就读数
D.导管口连续均匀冒气泡时才收集气体
26．某同学为了测定一瓶过氧化氢溶液中溶质的质量分数，在如图甲所示发生装置的锥形瓶内加入二氧化锰0.5克，在分液漏斗内加入该过氧化氢溶液25克。完全反应后，称得发生装置内剩余物质的总质量为24.7克。请回答：
（1）若要测量产生的气体体积，则应选 　 　（填“乙图”或“丙图”）所示装置收集气体。且要慢慢地上下移动量筒，使量筒内外液面高度相同，读取量筒的气体体积，这是为了 　 　。
（2）请列式计算该过氧化氢溶液中溶质的质量分数。
（3）反应中过氧化氢溶液中氧元素的质量为什么与反应生成的氧气中氧元素的质量不相等，是否违背质量守恒定律？请说明理由：　 　。
27．食用碱的主要成分是Na2CO3（含有少量NaCl），研究小组为测定市售食用碱中Na2CO3的含量，设计了如图所示实验装置。
取12克食用碱样品放入锥形瓶进行实验。按定量测定实验的正确步骤，进行规范操作，并用电子天平对某一装置进行连续称重，直至该装置质量不再改变时停止实验，此时该装置质量增加了4.4克。（假设每步吸收都完全，ACDE装置中试剂均过量）回答下列问题。
（1）装置A的作用是 　 　。
（2）根据某装置质量不再改变时，作为停止实验的依据，则该装置应该是 　 　。
（3）计算食用碱中Na2CO3的质量分数。（要求根据化学方程式计算）
28．我国提出争取在2060年实现“碳中和”。为减少二氧化碳的排放，科学家提出用二氧化碳合成一种可降解的塑料[C4H6O3]n（相对分子质量为102n），一定条件下，反应可表示为：nCO2+nC3H6O═[C4H6O3]n。若制取204吨该塑料，理论上可以少排放多少吨二氧化碳？（写出计算过程）
29．古籍中有记载制烧碱的方法，其核心反应可表示为：Na2CO3+Ca（OH）2＝2NaOH+CaCO3↓。小宁模仿古法，以实验室中的Na2CO3、Ca（OH）2固体为原料，制备400g溶质质量分数为10%的NaOH溶液用于制作叶脉书签。
（1）制作叶脉书签时，用NaOH溶液去除叶肉，是利用了NaOH的 　 　性。
（2）400g溶质质量分数为10%的NaOH溶液中，含NaOH的质量为 　 　g、水的质量为 　 　g。
（3）需称取Na2CO3、Ca（OH）2的质量各为多少？
30．1783年，拉瓦锡利用如图装置探究水的组成：往A杯中滴加少量的水，水通过灼热的铁管时发生汽化，水蒸气与灼热的铁反应，生成了一种黑色固体（Fe3O4）和“可燃空气”，将气体通过放在冷水中的铜管，在B装置中收集到纯净的可燃空气。最终，拉瓦锡证明了水是由两种元素组成的。
（1）将气体通过放在冷水中的铜管，目的是除去 　 　。
（2）将B装置收集到的可燃空气在氧气中点燃，生成了水。可燃空气的名称是 　 　。
（3）若该实验中生成的黑色固体质量为m1，可燃空气的质量为m2，可燃空气完全燃烧生成水的质量为m3，如果水是由“氧元素”和“可燃空气元素”组成的，则m1、m2、m3三者应满足的关系是 　 　。
31．花蛤是温州常见的一种海鲜。为测量花蛤贝壳中碳酸钙的含量，某校开展了一次实验考核。实验装置如图甲，表是小红、小实、小强三位同学选择的试剂，图乙是测量过程中记录的电子天平示数随时间变化图。请结合图表回答下列问题。
贝壳质量/g 颗粒大小 盐酸溶液质量/g 盐酸溶液溶质质量分数
小红 5 块状 50 15%
小实 5 颗粒状 50 10%
小强 5 粉末状 50 10%
（1）分析图乙中小强所得的实验数据，推断A点的溶质有 　 　。
（2）请根据小实的数据计算花蛤中碳酸钙质量分数。（花蛤中其他杂质不参与反应）
（3）小红由于反应过慢未完成实验，小强由于反应过快导致测量不准确，请结合表乙解释小红或小强出现上述实验问题的原因 　 　。
32．三位同学分别用相同质量分数的稀盐酸，测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数（石灰石中的杂质既不与酸反应，也不溶于水）。
（1）小敏的方法可用如下流程表示，测得的碳酸钙的质量分数为　 　；
（2）小华取 10 克样品，用如图甲实验装置进行实验，反应结束后，测得 B 装置质量增加 了 4.6 克，根据上述数据，算得碳酸钙的质量分数，发现与事实严重不符，造成这种情况的可能原因是　 　。
（3）小军用如图乙的实验装置进行实验，将 20 克稀盐酸加入到 1.25 克样品中，生成的 CO2 体积与反应时间的关系如图丙，本实验条件下 CO2 的密度为 1.8 克/升。已知小敏、小华 和小军实验中所用盐酸浓度相同，请分析数据，求实验所用的稀盐酸溶质质量分数。
33．为测定某含有杂质的锌粒样品中锌的质量分数，取一定量的锌粒于锥形瓶中，分3次每次加入100.0g溶质质量分数相同的的稀硫酸，实验过程和数据如图所示。（杂质不参加反应）
请回答下列问题：
（1）第 　 　次加入100.0g稀硫酸过量。
（2）计算锌粒样品中锌的质量分数。
（3）实验后反思，锥形瓶中若有氢气残留，会导致锌的质量分数测量值 　 　（选填“偏大”、“不变”或“偏小”）。
34．小科为了测定实验室中某溶质质量分数未知的过氧化氢溶液，进行了如下实验。
①按图甲组装实验仪器并进行气密性检查。
②取固体二氧化锰0.5克，倒入气密性良好的锥形瓶中，然后在分液漏斗中加入适量的过氧化氢溶液，置于电子天平上测出装置总质量（如图乙）。
③打开活塞，滴入部分过氧化氢溶液后关闭活塞，待气泡不再冒出时，测出反应后装置总质量。
④整理相关数据，计算出过氧化氢溶液的质量分数。
反应前总质量（克） 275.6
反应后总质量（克） 274.9
反应前后质量差（克） 0.7
容器内气体质量差（克） 0.1
（1）小科发现课本中“利用质量分数为15%的过氧化氢溶液制取氧气”的实验，反应前会在锥形瓶中加入50毫升的水和0.5克二氧化锰，放入水的目的是 　 　。
（2）实验中滴加10克过氧化氢溶液后，装置数据如上表，结合表中数据，计算该过氧化氢溶液的溶质质量分数。
35．实验室有一瓶敞口放置一段时间的氢氧化钠固体，为测定这瓶样品中氢氧化钠的质量分数做如下实验：现取样品（已充分干燥）放入盛有足量水的烧杯中（充分溶解），向烧杯中逐滴加入一定溶质质量分数的稀盐酸。实验数据如图1所示。分析计算：
（1）P点对应的溶液中所含的溶质有 　 　（填化学式）。
（2）稀盐酸的质量分数是多少？
（3）在往烧杯内逐滴加入稀盐酸的过程中，有关溶液的各个量随盐酸质量的变化图像如图2所示，则正确的有 　 　。
36．“化学氧自救呼吸器”是一种在缺氧环境中通过制氧剂临时供氧的装置。制氧剂的主要成分是超氧化钾（KO2），产生氧气的主要原理是超氧化钾与人体呼出的水汽反应，其化学方程式为：4KO2+2H2O═4KOH+3O2↑。制氧剂中其它成分不能生成氧气。
（1）小明设计化学氧自救呼吸器时，为确定制氧剂的用量，除了查阅人体每分钟呼吸次数外，还需了解哪些与人体呼吸相关的数据 　 　。（列举一个）
（2）若该呼吸器需为使用者提供48克氧气，则至少需要含超氧化钾80%的制氧剂多少克 　 　。
（3）小明设计了如图甲、乙两种化学氧自救呼吸器，其内部气体路径如图所示。你认为哪种方案更合理？说明理由：　 　。
37．某项目化小组开展主题为“自制简易家庭制氧机”的活动，设计如图甲所示的制氧机模型。制氧原理是水环境中，利用过碳酸钠分解制得氧气：2Na2CO42Na2CO3+O2↑。该制氧机出氧流量（每分钟产生氧气的体积）平稳，其中吸氧浓度＝[21%+4%x出氧流量（升/分钟）]，适用情况如表所示。
适用情况 吸氧浓度 供氧时间（分）
日常保健 30%﹣40% 25分钟
一般缺氧性疾病 40%﹣60% 20分钟
急救 ≥60% 以病情为准
（1）该小组制氧机的反应和洗气装置在原版本的基础上经历了如图乙所示的迭代，请推测该小组改进的理由（写出一点即可）。
（2）某病人吸氧浓度为41%，则该病人属于表格中的哪种适用情况？该制氧机为此病人提供一次治疗，需要制氧原料过碳酸钠多少克？（写出计算过程，氧气的密度取1.28克/升）
（3）如图丙所示为过碳酸钠分解制氧气的反应速率与反应物浓度、温度的关系。为了使制氧机出氧流量保持平稳，反应装置中的夏季和冬季的水位线需设置不同，请分析原因。
五．计算题（共3小题）
38．患者在选择药物治病时需要根据个人病情，遵照医嘱或按药物说明书，选择适合的药物。市场上有碳酸氢钠片、铝碳酸镁片（化学式：Al2Mg6（OH）16CO3 4H2O，相对分子质量为602）等治疗胃酸（主要成分为盐酸）过多症的药物。
已知：碳酸氢钠与盐酸反应原理为：NaHCO3+HCl＝NaCl+H2O+CO2；铝碳酸镁片与盐酸反应原理为：Al2Mg6（OH）16CO3 4H2O+18HCI＝2AICl3+6MgCl2+CO2↑+21H2O。
（1）结合上述化学方程式分析，该药物起到降低酸性效果的离子是碳酸根离子和 　 　（写离子符号）。
（2）若上述两种药片各服用1克，试通过计算分析哪种药片降低酸性能力更强。（计算结果保留2位小数）
（3）在两份各120毫升相同的稀盐酸（模拟胃酸）中分别加入4克碳酸氢钠片和铝碳酸镁片反应，得到产生二氧化碳的浓度与时间的关系如图所示。请你结合图像分析：
若是胃溃疡患者要避免出现胃内气体过多导致胃胀，引起胃穿孔等症状，你认为医生会建议这位患者不宜过多服用上述哪种药物？说明你的理由。
39．实验室有甲、乙两瓶久置的氢氧化钠固体，某学习小组为了研究其变质情况，进行了如下实验：（电子秤示数单位为克）
（1）计算甲瓶固体样品中碳酸钠的质量分数。
（2）某同学另取 8克乙瓶中的固体样品，用 80克 15%的稀硫酸按同样方法进行实验，他认为不管固体样品变质程度如何，稀硫酸加入后，都不需要使用石蕊试液，请计算说明他做出此判断的原因。
40．现有10克锌和8克氧化铜和足量的稀硫酸，有同学想用这些锌和氧化铜为原料来制取铜单质时并采用了如下所示的流程图：ZnH2Cu
（1）实验时应该　 　（选填“一次性足量”、“小流量连续缓慢”、“没有冒出气泡后再”）把稀硫酸加入锥形瓶中。
（2）按照规范操作要求完成实验，氧化铜被完全反应，请以加入的Zn为横坐标，以生成的Cu为纵坐标，画出关系图，标出图中的转折点大致位置，并说明理由。
质量守恒定律
参考答案与试题解析
一．选择题（共5小题）
1．科学中，存在着许多“1+1≠2”的有趣现象．下列各种过程中，关于“1+1≠2”的说法不正确的（　　）
A．1毫升酒精和1毫升水混合后的总体积不等于2毫升
B．1克木炭在1克氧气中充分燃烧生成的二氧化碳质量不等于2克
C．1牛拉力与方向相反的1牛拉力作用在弹簧测力计上读数不等于2牛
D．1欧姆的电阻与1欧姆电阻串联时的总电阻不等于2欧姆
【分析】可以根据所学化学知识进行分析、判断，从而得出正确的结论；如：分子之间有间隔，质量守恒定律等．
【解答】解：A、因为微粒之间有间隔，1体积水与1体积酒精混合后的总体积小于2体积，故正确；
B、碳在氧气中燃烧时，碳和氧气的质量比是12：32，所以1g碳和1g氧气反应后生成物的质量小于2g，故正确；
C、1牛拉力与方向相反的1牛拉力作用在弹簧测力计上读数等于0牛，故正确；
D、1欧姆的电阻与1欧姆电阻串联时的总电阻等于2欧姆，错误；
故选：D。
【点评】本题主要考查了学生对物质之间相互作用时的实验现象及其质量关系方面问题，分子的性质等知识的掌握及应用解答问题的能力．
2．在一个密闭容器中放入X、Y、Z、Q四种物质，在一定条件下发生化学反应，一段时间后，测得有关数据如表，则下列关于反应的认识，正确的是（　　）
物质 X Y Z Q
反应前质量（g） 20 2 1 37
反应后质量（g） 待测a 32 待测b 12
A．a的取值范围：0≤a≤16
B．该反应类型一定属于化合反应
C．当a＝15时，物质Z在反应中起催化作用
D．当b＝1时，反应中X、Q的相对分子质量比为1：5
【分析】A.依据质量守恒定律，结合题中数据分析；
B.依据题中数据，推出该反应的反应物和生成物分析；
C.依据催化剂特点分析；
D.依据题中数据分析。
【解答】解：A.依据质量守恒定律可知，20+2+1+37＝a+32+b+12，a+b＝16，a＝16﹣b，b＝0时，a＝16；b＝16时，a＝0，则a的取值范围：0≤a≤16；故A正确；
B.分析表中数据可知，Q为反应物，Y为生成物，但X、Z无法确定，则该反应的反应类型无法确定，故B错误；
C.分析表中数据可知，当a＝15时，物质Z在反应前后的质量不变，但催化剂特点是反应前后质量和化学性质不变，改变其它反应速率，则物质Z在反应中不一定起催化作用，故C错误；
D.分析表中数据可知，当b＝1时，反应中X、Q的质量比为5：25＝1：5，无法确定其相对分子质量之比，故D错误；
故选：A。
【点评】此题主要考查质量守恒定应用，主要是利用表中数据及质量守恒定律分析和解决有关问题，结合各方面的条件得出正确结论。
3．小乐为了检验气体X（纯净物），进行了如图所示实验。观察到实验①中干冷烧杯内壁有水珠。实验②中澄清石灰水变浑浊。则对气体X分析正确的是（　　）
A．根据实验①的现象，说明气体X含氢、氧元素
B．根据实验②的现象，说明气体X含碳、氧元素
C．根据实验①②的现象，说明气体X为甲烷气体
D．根据实验①②的现象，说明气体X一定含碳、氢元素
【分析】根据质量守恒定律、物质的性质及其检验方法来分析。
【解答】解：A.气体燃烧后，干冷烧杯内壁有水珠，说明气体X中一定含有氢元素，可能含有氧元素，因为氧元素可能来自于氧气，分析错误；
B.气体燃烧后生成了能使澄清的石灰水变浑浊的二氧化碳，由质量守恒定律可知，气体X中一定含有碳元素，可能含有氧元素，因为氧元素可能来自于氧气，分析错误；
C.燃烧生成二氧化碳和水的气体不一定是甲烷，还有可能是乙炔等其他气体，分析错误；
D.气体燃烧后生成了二氧化碳和水，生成物中共有碳、氢、氧三种元素，由质量守恒定律可知，气体X一定含有碳元素与氢元素，分析正确。
故选：D。
【点评】要想解答好这类题目，要熟记常见气体的检验与除杂方法及理论依据，难度不大。
4．工业上用氨气（NH3）制取硝酸（HNO3），工业流程中核心化学反应依次为：
①4NH3+5O24NO+6H2O
②2NO+O2＝2NO2
③3NO2+H2O＝2HNO3+NO
下列判断不正确的是（　　）
A．①的生成物均为氧化物
B．三个反应均不属于基本反应类型
C．通常情况下一氧化氮不与水反应
D．制取硝酸过程中产生的NO应循环使用
【分析】A．根据氧化物的定义来分析；
B．根据四大基本反应的类型来分析；
C．根据反应①的生成物来分析；
D．该三步反应后的生成物中一氧化氮又可在第②步中进行重复使用。
【解答】解：A．有氧化物的组成可知，①的生成物一氧化氮和水均为氧化物，故正确；
B．有反应的方程式可知，三个反应中②2NO+O2＝2NO2 属于化合反应，说法不正确；
C．由反应①可知，NO和H2O是化学反应的两种生成物，二者之间不会发生化学反应，说法正确；
D．该三步反应后的生成物中一氧化氮又可在第②步中进行重复使用，所以可以进行物质的重复使用，说法正确。
故选：B。
【点评】在解此类题时，首先分析题中的反应流程中的各种物质和发生的各个反应，然后结合学过的知识对选项进行逐一的分析判断即可。
5．某化学反应的反应物和生成物的微观示意图及反应前后的质量如下表所示，下列有关该反应的说法正确的是（　　）
物质 甲 乙 丙 丁
微观示意图
反应前质量/g 32 200 1 0
反应后质量/g 0 x y z
A．甲物质由碳原子和氢原子直接构成
B．该反应属于置换反应
C．参加反应的反应物分子个数比为1：1
D．x+y+z＝233
【分析】根据化学反应的反应物和生成物的微观示意图写出反应的方程式，根据甲变化的质量可求出参加反应的乙和生成的丙、丁的质量，再根据物质的构成、反应的特点等分析判断有关的说法。
【解答】解：由化学反应的反应物和生成物的微观示意图可知，该反应的方程式是：CH4+2O2CO2+2H2O。
A、由物质的构成可知，甲物质由甲烷分子构成的，故A说法不正确；
B、由物质的构成可知，该反应的生成物是两种化合物，不符合置换反应的特点，故B说法不正确；
C、由方程式可知，参加反应的反应物分子个数比为1：2或2：1，故C说法不正确。
D、由质量守恒定律可知，x+y+z＝32+200+1＝233，故D说法正确。
故选：D。
【点评】要想解答好这类题目，首先，要理解和熟记微粒观点及模型图的应用，以及与之相关的知识。然后，根据所给的问题情景或图表信息等，结合所学的相关知识和技能，并细心地探究、推理后，按照题目要求进行认真地选择或解答即可。
二．填空题（共7小题）
6．（1）小宁向盛有澄清石灰水的烧杯中逐滴加入碳酸钠溶液至恰好完全反应，该反应的化学方程式：　Ca（OH）2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaOH　。
（2）如图中“”表示烧杯内溶液中的不同离子，其中的“△”表示 　钠　离子。
【分析】（1）根据碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，进行分析解答。
（2）根据复分解反应的实质，进行分析解答。
【解答】解：（1）碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，反应的化学方程式为Ca（OH）2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaOH。
（2）向盛有澄清石灰水的烧杯中逐滴加入碳酸钠溶液至恰好完全反应，碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，反应的实质是钙离子和碳酸根离子结合生成碳酸钙沉淀，澄清石灰水中含有钙离子和氢氧根离子，碳酸钠溶液中含有钠离子和碳酸根离子，则“△”表示的是钠离子。
故答案为：
（1）Ca（OH）2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaOH；
（2）钠。
【点评】本题难度不大，掌握盐的化学性质、复分解反应的实质是正确解答本题的关键。
7．二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　。
【分析】（1）一定条件下二氧化碳和氢气反应生成甲醇和水。
（2）一定条件下，甲醇分解生成二甲醚和水。
【解答】解：（1）转化①是二氧化碳与一种常见单质反应生成甲醇和水，反应前后元素种类不变，因此这种单质的化学式为H2。
故答案为：H2。
（2）转化②是甲醇发生分解反应生成二甲醚和水，反应的化学方程式是2CH4OC2H6O+H2O，反应中生成二甲醚和水的分子数之比为1：1。
故答案为：1：1。
【点评】本题主要考查物质的性质，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确的结论。
8．质量守恒定律的发现，对科学的发展作出了重要贡献。
（1）为了验证质量守恒定律，实验小组分别选取以下四种药品，通过称量比较各组物质在密闭容器内混合前后的总质量，能达到目的的是 　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）在一定的条件下，A和B反应生成C，微粒种类变化如图所示。则参加反应的A、B物质的分子数之比为 　2：1　。
【分析】（1）根据质量守恒定律是化学变化遵循的普遍规律分析；
（2）根据化学反应前后元素种类不变分析。
【解答】解：（1）A．氯化铁溶液和氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钠，可以验证质量守恒定律；
B．生石灰和水反应生成氢氧化钙，可以验证质量守恒定律；
C．氯化钙溶液和硝酸钾溶液不能反应，不能验证质量守恒定律；
D．碘和酒精混合发生物理变化，不能验证质量守恒定律。
故填：AB。
（2）由微观反应示意图可知，该反应的化学方程式可表示为2A+B2C，参加反应的A、B物质的分子数之比为2：1。
故答案为：（1）AB；
（2）2：1。
【点评】化学反应遵循质量守恒定律，即化学反应前后，元素的种类不变，原子的种类、总个数不变，这是书写化学方程式、判断物质的化学式、判断化学计量数、进行相关方面计算的基础。
9．质量守恒定律是物质科学中的一条重要规律，为了验证质量守恒定律：
（1）小永设计了如图甲的实验装置，小阳提出该装置不能用来验证质量守恒定律。小阳否定甲装置的理由 　反应生成的二氧化碳逸出装置　。
（2）小康改进了实验装置，如图乙（装置气密性良好）。以下药品组合（图乙中的M和N）中，既能看到明显的实验现象又能达到实验目的的有 　AD　。
A．锌粒和稀硫酸
B．氢氧化钠固体和水
C．盐酸和硝酸钠
D．碳酸钡和稀盐酸
【分析】（1）根据化学反应遵循质量守恒定律，碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳进行分析；
（2）根据对于有气体参加或有气体生成的反应，在做验证质量守恒定律的探究实验时，应在密闭容器反应进行分析。
【解答】解：（1）化学反应遵循质量守恒定律，即参加反应的物质的质量之和，等于反应后生成的物质的质量之和，碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应生成的二氧化碳逸出装置，因此不能用来验证质量守恒定律；
（2）A、锌粒和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，在密闭容器反应进行，因此可以验证质量守恒定律；
B、氢氧化钠固体和水混合没有发生化学变化，属于物理变化，不能用来验证质量守恒定律；
C、盐酸和硝酸钠混合没有发生化学变化，属于物理变化，不能用来验证质量守恒定律；
D、碳酸钡和稀盐酸生成氯化钡、水和二氧化碳有发生化学变化，在密闭容器反应进行，因此可以验证质量守恒定律；
故选：AD。
故答案为：（1）反应生成的二氧化碳逸出装置；
（2）AD。
【点评】通过回答本题知道了质量守恒定律只适用于化学变化，验证质量守恒定律的实验要在密闭容器中进行。
10．图甲是一款潜水艇紧急供氧设备的结构示意图，产氧药块主要成分是氯酸钠，需要镁粉氧化放热启动并维持反应进行，快速产生氧气。
（1）启动时，镁粉（Mg）与氧气反应生成氧化镁（MgO）。其化学方程式为：　2Mg+O22MgO　。
（2）产氧药块反应会产生极少量有毒的氯气，推测图甲中试剂X应具有的性质是 　吸收氯气，但不吸收氧气　。
（3）氯酸钠受热分解生成氯化钠和氧气。m克氯酸钠分解过程中各物质质量变化如图乙所示，选择a、b、c、d、m中的部分数据，列出它们的等式关系以体现质量守恒定律。 　a+d＝b+c或m＝a+d或m＝b+c　
【分析】（1）根据化学反应原理书写化学方程式；
（2）由甲图分析可知，产氧药块产生的氧气和氯气，通过试剂X，氯气被吸收，氧气排出；
（3）根据质量守恒定律，反应前后各物质的质量总和相等，生成气体的质量即为固体减少的质量，结合图像乙分析解答。
【解答】解：（1）启动时，镁粉（Mg）与氧气反应生成氧化镁（MgO）。其化学方程式为2Mg+O22MgO；
（2）产氧药块反应会产生极少量有毒的氯气，由甲图可知，产氧药块产生的氧气和氯气，通过试剂X，氯气被吸收，氧气排出，故推测图甲中试剂X能吸收氯气，但不吸收氧气；
（3）氯酸钠受热分解生成氯化钠和氧气，化学方程式为2NaClO32NaCl+3O2↑；根据质量守恒定律，反应前后各物质的质量总和相等，生成气体的质量即为固体减少的质量，由图乙可知，m﹣d＝a，即m＝a+d；m﹣c＝b，即m＝b+c；a+d＝b+c；故能体现质量守恒定律的关系式有a+d＝b+c、m＝a+d、m＝b+c。
故答案为：
（1）2Mg+O22MgO；
（2）吸收氯气，但不吸收氧气；
（3）a+d＝b+c或m＝a+d或m＝b+c。
【点评】本题主要考查物质的性质、质量守恒定律的应用，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确的结论。
11．18世纪末期，随着天平等定量实验工具的发明，化学从定性研究进入定量研究时代，通过大量实验数据的积累，先后提出了化学的三大基本定律，在此基础上，道尔顿提出了原子学说。
时间 定律 主要内容 实例（以破和氧气反应为例）
1771年 质量守恒定律 反应前各物质的总质量等于反应后各物质的总质量。 3克碳和8克氧气，生成11克二氧化碳。
1799年 定比定律 化合物中各元素的质量比是恒定的。 不同质量碳和氧气完全反应生成二氧化碳。碳和氧气的质量比恒为3：8。
1803年 倍比定律 两种或几种元素化合形成的不同化合物中，若其中一种元素的质量恒定，那么另一元素在各化合物中的相对质量成简单的倍数比。 一氧化碳的碳氧元素质量比为3：4，二氧化碳的碳氧元素质量比为3：8。由此可见，与等量碳化合的氧质量比为1：2。
（1）根据质量守恒定律，X克铁和氧气反应生成Y克四氧化三铁，则参与反应的氧气质量为 　（Y﹣X）克　。
（2）根据水的化学式H2O得出水中氢氧元素质量比为1：8，该关系符合 　定比　定律。
（3）下列可作为道尔顿提出“物质是由最小的单位——原子构成”的依据是 　CD　。（可多选）
A.在水和二氧化碳中，与等量氧化合的氢和碳的质量比为1：3
B.在氧化钙和氧化镁中，与等量氧化合的钙和镁的质量比是5：3
C.在一氧化碳和二氧化碳中，与等量碳化合的氧质量的最简整数比为1：2
D.在氧化铁和氧化亚铁中，与等量氧化合的铁质量的最简整数比是2：3
【分析】质量守恒定律是指参加化学反应的各物质的质量总和，等于反应后生成各物质的质量总和。从微观来说，该定律成立的原因是：“在化学反应前后，原子的种类、数目和质量三不变”。该定律的含义是：“宏观上的‘反应前后物质总质量、元素的种类、各元素质量’和微观上的‘原子的种类、原子的数目、原子的质量不变’六不变”。倍比定律的内容是两种或几种元素化合形成的不同化合物中，若其中一种元素的质量恒定，那么另一元素在各化合物中相对质量成简单的倍数比。
【解答】解：（1）质量守恒定律的内容是反应前各物质的总质量等于反应后各物质的总质量，X克铁和氧气反应生成Y克四氧化三铁，反应后总质量为Y克，反应前铁的质量是X克，那么参与反应的氧气质量为（Y﹣X）克；
（2）由材料给出的知识分析可得，根据水的化学式H2O，得出水中氢、氧元素质量比为1：8，符合定比定律，即化合物中各元素的质量比是恒定的；
（3）A、水和二氧化碳不满足形成各化合物的元素种类相同，水由氢和氧组成，二氧化碳由碳和氧组成，不满足倍比定律前提条件，故A错误；
B、氧化钙和氧化镁同样不满足倍比定律的前提条件，不是由相同元素形成的不同化合物，故B错误；
C、一氧化碳和二氧化碳是由碳和氧组成的两种化合物，一氧化碳的碳、氧元素质量比为3：4，二氧化碳的碳、氧元素质量比为3：8，则与等量碳化合氧的质量比为1：2，故C正确；
D.氧化铁和氧化亚铁是由氧和铁组成的两种化合物，氧化铁的氧、铁元素质量比为3：7，氧化亚铁的氧、铁元素质量比为2：7，则与等量氧化合的铁质量的最简整数比为＝2：3，故D正确。
故答案为：（1）（Y﹣X）克；
（2）定比；
（3）CD。
【点评】在解此类题时，首先要将题中的知识认知透，然后结合学过的知识进行解答。
12．科技工作者开发出许多将CO2回收利用的技术，应用于载人航天器，如图甲是CO2与H2反应，实现回收CO2再生O2的反应过程。
（1）书写反应1：CO2与H2反应的化学方程式 　CO2+4H22H2O+CH4　。
（2）反应Ⅱ水电解时电能转化为 　化学　能。
（3）小科认为植物具有天然CO2回收技术，他将植物栽培在密闭玻璃温室中（忽略微生物的呼吸作用），测得浓度与时间关系的曲线乙。请解释图中f—h阶段浓度度降低原因 　植物进行光合作用，消耗二氧化碳气体　。
【分析】（1）根据CO2与氢气在催化剂条件下反应生成水和甲烷，进行分析。
（2）根据水电解时电能转化为化学能进行分析。
（3）根据植物进行光合作用，消耗二氧化碳气体进行分析。
【解答】解：（1）CO2与氢气在催化剂条件下反应生成水和甲烷，化学反应方程式：CO2+4H22H2O+CH4；
（2）反应Ⅱ水电解时电能转化为化学能；
（3）图中f—h阶段浓度度降低原因是植物进行光合作用，消耗二氧化碳气体。
故答案为：（1）CO2+4H22H2O+CH4；
（2）化学；
（3）植物进行光合作用，消耗二氧化碳气体。
【点评】本题主要考查物质的相互转化等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。
三．实验探究题（共11小题）
13．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：
波义耳实验：在密闭的曲颈瓶中加热金属汞时，得到了金属灰（氧化汞）。冷却后打开容器，称量金属灰的质量，发现比原来金属质量增加了 罗蒙诺索夫重复了波义耳实验，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，金属变成了黄色（氧化铅），冷却后再次称量，发现容器的总质量没有发生变化，该发现未引起科学家重视 拉瓦锡用锡和铅做了罗蒙诺索夫实验，也得到了同样的结论。他还做了许多实验并得出结论：在化学反应过程中物质质量是守恒的，并将此结论写成一个代数式。该结论得到当时科学家的普遍认同 廊道尔特和曼莱做了精确度极高的化学实验，反应前后质量之差小于0.0001g，在实验误差范围内，国际科学家一致承认质量守恒定律
1673年 1756年 1774年 1908、1912年
（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　。
（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
（3）受上述研究启发，小丽对相关实验进行了深入探究。在白磷燃烧前后质量测定实验中（如图）。气球的作用有 　平衡装置内外压强；形成密封装置　。
（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　。
【分析】化学反应遵循质量守恒定律，即参加反应的物质的质量之和，等于反应后生成的物质的质量之和，是因为化学反应前后，元素的种类不变，原子的种类、总个数不变。
【解答】解：（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。
故答案为：参加反应的氧气质量。
（2）质量守恒定律的发现过程，带给我们的启示有要善于总结前人的成果和经验、定量方法是科学研究的重要方法。
故答案为：AC。
（3）受上述研究启发，小丽对相关实验进行了深入探究。在白磷燃烧前后质量测定实验中（如图）。气球的作用有平衡装置内外压强；形成密封装置。
故答案为：平衡装置内外压强；形成密封装置。
（4）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。
故答案为：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。
【点评】化学反应遵循质量守恒定律，即化学反应前后，元素的种类不变，原子的种类、总个数不变，这是书写化学方程式、判断物质的化学式、判断化学计量数、进行相关方面计算的基础。
14．下面是探究“质量守恒定律”的教学片段。
【提出问题】化学反应前后各物质的质量总和是否相等？
【猜想假设】猜想1：化学反应前后各物质的质量总和不相等；
猜想2：化学反应前后各物质的质量总和相等。
【实验探究】探究过程如下表所示，请完善表格中的内容。
探究过程 甲组 乙组
实验装置
实验现象 有气泡产生，天平指针向右偏转 铁钉表面 　红色固体析出　，溶液颜色发生改变，天平指针没有偏转
实验结论 猜想1正确 猜想2正确
【反思评价】通过实验，得到启示：在探究化学反应前后各物质的质量总和是否相等时，凡有气体生成的反应一定要在密闭容器中进行。
【优化装置】同学们对甲组左盘中的反应装置进行如下改进，其中最佳装置是 　B　。
A.
B.
C.
【微观解释】化学反应前后，原子的种类、数量、质量均不变，所以质量守恒。
【拓展应用】硝酸铵（NH4NO3）固体在不同温度下会发生不同的分解反应，下列物质可能是该反应生成物的是 　ABD　。
A.NH3
B.H2O
C.CO2
D.N2
【分析】本题考查用实验探究质量守恒定律，实验中要注意是否发生化学反应及装置是否密闭。
【解答】【实验探究】铁能与硫酸铜反应生成铜与硫酸亚铁，铜为红色的固体，则实验过程中可以观察到铁钉表面有红色的固体析出；故答案为：红色固体析出；
【优化装置】A、碳酸钠能与稀盐酸反应生成氯化钠、水与二氧化碳，反应后气球膨胀会受到浮力的影响，故装置不适合用于探究质量守恒定律；
B、试管中的碳酸钠与稀盐酸反应，生成的二氧化碳被氢氧化钠溶液所吸收，可用于验证质量守恒定律，则装置适合用于探究质量守恒定律；
C、碳酸钠能与稀盐酸反应生成氯化钠、水与二氧化碳，该装置反应后产生的气体会将橡胶塞弹开，则装置不适合用于探究质量守恒定律；
故选B；
【拓展应用】化学反应前后元素的种类不变，反应物中含有N、H、O三种元素，则生成物也由N、H、O三种元素组成，不可能含有C，则生成物可能为NH3、H2O、N2、不可能为CO2；故选ABD。
【点评】本题难度不大，掌握质量守恒定律的探究实验即可解答。
15．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后形成溶液　。
（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
【分析】（1）根据仪器的用途来分析；
（2）根据物质的溶于水来分析；
（3）根据反应的原理以及可能造成不等的原因来分析。
【解答】解：（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；故填：便于直接读出氧气的体积；
（2）高锰酸钾粉末溶于冷凝水后形成高锰酸钾溶液，高锰酸钾溶液是紫红色的，所以实验中，试管口内壁附着紫红色小液滴，故填：高锰酸钾粉末溶于冷凝水后形成溶液；
（3）A．试管中高锰酸钾没有完全分解不会造成m1﹣m2≠ρV，不合题意；
B．导管口连续均匀冒气泡时才收集气体导致部分氧气没有收集起来，会造成m1﹣m2≠ρV，符合题意；
C．未调节量筒内外液面相平就读数会造成氧气的体积读数不准确，造成m1﹣m2≠ρV，符合题意；
D．停止加热时，先将导管移出水面，再熄灭酒精灯造成继续加热过程中生成的氧气逸散到空气中，没有收集在量筒内，会造成m1﹣m2≠ρV，符合题意；
故选BCD。
【点评】本题综合考查了学生的基本实验能力，涉及仪器的用途、实验误差的分析、实验基本操作等知识，只有综合理解化学知识才能够正确的解答。
16．质量守恒定律的发现经历了漫长、曲折的过程，凝聚了不少科学家的心血。
材料一：1673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。
材料二：1714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。
【解释】波义耳实验中，煅烧后固体质量增加的原因是 　金属与空气中氧气反应，增加了氧元素质量　。
【证据】兴趣小组决定用如图所示装置模拟拉瓦锡实验，验证质量守恒定律。实验结果如下表所示，如果出现 　a＝b+ρc　关系（用字母表示，假定气体密度为ρg/cm3），则可验证质量守恒定律。
反应前装有氧化汞试管的总质量（克） 反应结束冷却后试管的总质量（克） 反应后量筒内气体体积（毫升）
a b c
【交流】为使测量数据更加准确，实验时加入试管中的药品氧化汞不能太多，理由是 　防止生成的氧气体积超过量筒的量程，导致收集氧气体积误差较大　。
【分析】【解释】根据金属与空气中氧气反应，增加了氧元素质量进行分析。
【证据】根据氧化汞受热分解生成汞和氧气，反应的氧化汞的质量等于生成氧气和金属汞的质量，反应前后试管质量不变，所以反应前装置总质量等于反应后装置总质量加生成氧气的质量进行分析。
【交流】根据实验时加入试管中的药品氧化汞不能太多，防止生成的氧气体积超过量筒的量程，进行分析。
【解答】解：【解释】波义耳实验中，煅烧后固体质量增加的原因是金属与空气中氧气反应，增加了氧元素质量。
【证据】氧化汞受热分解生成汞和氧气，反应的氧化汞的质量等于生成氧气和金属汞的质量；反应前后试管质量不变，所以反应前装置总质量等于反应后装置总质量加生成氧气的质量；生成氧气用排水法收集，排出水的体积就是生成氧气的体积cmL，氧气的密度为ρg/cm3，生成氧气质量为cmL×ρg/cm3＝ρcg；因此有a＝b+ρc，可以证明质量守恒。
【交流】为使测量数据更加准确，实验时加入试管中的药品氧化汞不能太多，理由是防止生成的氧气体积超过量筒的量程，导致收集氧气体积误差较大。
故答案为：【解释】金属与空气中氧气反应，增加了氧元素质量；
【证据】a＝b+ρc；
【交流】防止生成的氧气体积超过量筒的量程，导致收集氧气体积误差较大。
【点评】本题主要考查质量守恒定律的实验探究等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。
17．如下是小科在进行研究性学习课题《化学反应中质量守恒的研究》的过程。
【提出问题】氧化汞（HgO）加热时，会生成汞和氧气，反应结束后，所生成的汞和氧气的质量总和与参加反应的氧化汞的质量是否相等呢？
【实验设计及过程】按图甲方法加热完全干燥的氧化汞，有以下步骤：a.加热试管；b.检查装置的气密性；c.向试管中加入适量的药品，并测得反应装置、滤毒器与物质总质量为m1；d.用带导管的单孔胶塞塞好后，固定在铁架台上，并组装好收集装置；e.停止加热，冷却至室温；f.将导管从水槽中取出；g.收集气体，直至量筒内液面下降至合适位置；h.测得量筒中气体体积增加量为V，反应装置、滤毒器与剩余物质总质量为m2。
（1）小科正确的操作顺序是bcda 　gef　（填字母编号）。
（2）组装实验装置时，发现试管固定得太高了，应调节图乙中旋钮 　②　（填“①”、“②”或“③”）。
【实验分析】小科根据数据计算得m1﹣m2≠ρV（常温常压下，氧气密度为ρ），与质量守恒定律不符。
（3）造成这一实验结果的原因分析你认为正确的是 　BC　（填字母编号）。
A．试管中氧化汞没有完全分解
B．导管口连续且均匀冒气泡时开始收集气体
C．未调节量筒内外液面相平就读数
【分析】（1）根据实验的操作步骤分析；
（2）根据氧气的溶解性和旋钮的用途分析；
（3）根据实验的原理以及造成实验误差的原因分析。
【解答】解：（1）实验的操作顺序为：b.检查装置的气密性；c.向试管中加入适量的药品，并测得反应装置、滤毒器与物质总质量为m1；d.用带导管的单孔胶塞塞好后，固定在铁架台上，并组装好收集装置；a.加热试管；g.收集气体，直至量筒内液面下降至合适位置；e.停止加热，冷却至室温；f.将导管从水槽中取出；h.测得量筒中气体体积增加量为V，反应装置、滤毒器与剩余物质总质量为m2。
（2）旋钮①是调节试管的倾斜度；旋钮②是调节试管的高度；旋钮③是调节夹持试管的松紧度；
（3）实验是通过测定生成氧气的体积来进行探究的，因此：
A.试管中氧化汞没有完全分解不会影响实验结果；故A不符合题意；
B.导管口连续且均匀冒气泡时开始收集气体，收集的是纯氧气，但导致收集的气体量减少，因此会造成误差；故B符合题意；
C.未调节量筒内外液面相平就读数，装置内外压强不等，不是在常温常压下，气体的体积不准确，会造成误差；故C符合题意；
故答案为：（1）gefh；（2）②；（3）BC。
【点评】本题考查了质量守恒定律的实验探究，掌握实验室制取气体的仪器、装置、实验的步骤及注意的事项等。
18．以下是老师引导学生探究“质量守恒定律”的教学片段，请你参与探究并帮忙填写空格（包括表中的空格）。【提出问题】化学反应前后各物质的质量总和是否相等？
【猜想与假设】猜想1：可能不相等；猜想2：可能相等。
【实验探究】甲、乙两组同学用托盘天平分别称量反应前后物质的质量。
甲组 乙组
实验方案（反应后略）
实验现象 有气泡产生，天平指针向右偏转 铁钉表面有红色物质析出，溶液颜色发生改变，天平指针没有偏转
结论 猜想1正确反应的化学方程式：　Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑　 猜想2正确
【反思评价】究竟哪种猜想正确？通过讨论，同学们发现甲组中有气体溢出，导致指针向右偏转。得到启示：在探究化学反应前后各物质的质量总和是否相等时，凡有气体生成或参加的反应一定要在密闭中进行。
【优化装置】同学们对甲组左盘中的反应装置进行了如下三种改进，你认为最佳装置是 　B　（填序号），从另外两种装置中任选一种指出其不足 　A同学实验中碳酸钠与盐酸反应生成二氧化碳，二氧化碳充满气球，使整个装置所受空气浮力增大，因此反应后天平不能平衡（或C装置由于生成二氧化碳易导致瓶塞弹出，使实验失败）　。
【分析】【实验探究】根据化学反应的原理来分析；
【优化装置】根据反应的原理以及装置特点进行分析解答。
【解答】解：【实验探究】碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，化学方程式为Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑；故答案为：Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑；
【优化装置】最佳装置是B，A同学实验中碳酸钠与盐酸反应生成二氧化碳，二氧化碳充满气球，使整个装置所受空气浮力增大。因此反应后天平不能平衡。C中碳酸钠粉末与盐酸反应太快，橡皮塞易弹出；故答案为：B；A同学实验中碳酸钠与盐酸反应生成二氧化碳，二氧化碳充满气球，使整个装置所受空气浮力增大，因此反应后天平不能平衡（或C装置由于生成二氧化碳易导致瓶塞弹出，使实验失败）。
【点评】要验证质量守恒定律需根据反应物的状态和产物的状态选择敞口或密闭装置，若有气体参加或生成的反应需在密闭容器中进行。该题是对质量守恒定律的知识应用题，解题的关键是利用了反应前后元素的种类不会改变的知识。
19．质量守恒定律的发现经历了漫长、曲折的过程。
材料一、1663年，英国化学家波义耳将金属汞放在密闭容器中煅烧，冷却后称量时打开了盖子，得出的结论是物质的总质量增加了。
材料二、1756年，俄国化学家罗蒙诺索夫将金属锡放在密闭容器力中煅烧，冷却后在密闭容器里称量，发现总质量和煅烧前没有变化。
材料三、1774年拉瓦锡将45.0份质量的氧化汞加热分解，恰好得到了41.5份质量的汞和3.5份质量的氧气，得到了和罗蒙诺索夫相同的结论，从而总结出了质量守恒定律。
根据以上材料回答以下问题：
（1）波义耳称量时打开了盖子，发现物质的总质量增加，你认为实验
　符合　
质量守恒定律吗。（选填“符合”或“不符合”）
（2）如图甲装置模拟拉瓦锡实验来验证质量守恒定律。记录了以下几组数据：（已知：氧气的密度为ρ克/毫升，氧化汞分解的化学方程式：2HgO2Hg+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
实验操作均正确，在误差范围内，如果出现等量关系
　b﹣c＝ρd　
（用上述字母表示），可用来验证质量守恒定律。
（3）如图乙是氧化汞受热分解的微观模型图，从图中你能得出质量守恒定律的微观实质是
　化学反应前后原子的种类、数目和质量都不变　
。
（4）质量守恒定律的发现过程，给我们的启示是
　ACD　
（填字母序号）。
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
【分析】（1）根据波义耳称量时打开了盖子，发现物质的总质量增加，是因为空气中的氧气参加了反应，一切化学反应都符合质量守恒定律来分析；
（2）根据用反应前试管的总质量﹣反应后试管的总质量＝反应生成的氧气质量，而量筒内增加的水的体积就是生成氧气的体积，用氧气的密度×氧气的体积＝反应生成的氧气质量来分析；
（3）根据质量守恒定律的微观实质是反应前后原子的种类、数目和质量都不变来分析；
（4）根据分析问题应该全面、严谨，定量方法是科学研究的重要方法，科学研究既要尊重事实，也要勇于创新，而实验的成功与否，不完全取决于药品的选择来分析。
【解答】解：（1）波义耳称量时打开了盖子，发现物质的总质量增加，是因为空气中的氧气参加了反应，该实验符合质量守恒定律。
（2）如图甲装置模拟拉瓦锡实验来验证质量守恒定律。记录了以下几组数据：（已知：氧气的密度为ρ克/毫升，氧化汞分解的化学方程式：2HgO2Hg+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
实验操作均正确，在误差范围内，用反应前试管的总质量﹣反应后试管的总质量＝反应生成的氧气质量，而量筒内增加的水的体积就是生成氧气的体积，用氧气的密度×氧气的体积＝反应生成的氧气质量，则如果出现等量关系：b﹣c＝ρd，可用来验证质量守恒定律。
（3）如图乙是氧化汞受热分解的微观模型图，从图中你能得出质量守恒定律的微观实质是：化学反应前后原子的种类、数目和质量都不变。
（4）质量守恒定律的发现过程，给我们的启示是：分析问题应该全面、严谨，定量方法是科学研究的重要方法，科学研究既要尊重事实，也要勇于创新，而实验的成功与否，不完全取决于药品的选择。
故选：ACD。
故答案为：
（1）符合；
（2）b﹣c＝ρd；
（3）化学反应前后原子的种类、数目和质量都不变；
（4）ACD。
【点评】化学反应遵循质量守恒定律，即化学反应前后，元素的种类不变，原子的种类、总个数不变，这是书写化学方程式、判断物质的化学式、判断化学计量数、进行相关方面计算的基础。
20．还原性铁粉中含有少量FexCy，小组同学在老师的指导下进行以下实验。资料：①Fe，FexCy在加热时与O2反应能生成相应氧化物。
②FexCy不与酸反应。
实验1：取29.52g样品，加入足量稀H2SO4，充分反应后生成1.00g H2．实验2：另取29.52g样品，按如图进行实验。
表：装置A和B的质量变化
装置 A B
反应前 300.00 400.00
反应后 m 400.44
实验后A中固体全部变为红棕色，装置A、B的质量变化如表。
（1）装配好装置后，实验前先要　检查装置气密性　。
（2）装置C的作用是　防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入B　。
（3）FexCy中，x：y＝　5：2　。表中m的值是　312.48　。
【分析】有气体参加的反应，应该检查装置气密性；
铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气；
加热条件下铁、FexCy中的铁元素转化成氧化铁，碳元素转化成二氧化碳，根据反应的化学方程式及其提供数据可以进行相关方面的计算。
【解答】解：（1）装配好装置后，实验前先要检查装置气密性。
故填：检查装置气密性。
（2）装置C的作用是防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入B。
故填：防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入B。
（3）设铁质量为x，
Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑，
56 2
x 1.00g
＝，
x＝28g，
反应生成二氧化碳质量：400.44g﹣400.00g＝0.44g，碳元素质量：0.44g×＝0.12g，样品中FexCy中铁元素质量：29.52g﹣28g﹣0.12g＝1.40g，FexCy中，x：y＝：＝5：2，
设A装置增大质量为x，
样品中铁元素质量：29.52g﹣0.12g＝29.4g，
由2Fe～Fe2O3可知，
2Fe～Fe2O3，固体质量增大
112 160 160﹣112＝48
29.4g x
＝，
x＝12.6g，
表中m的值是：300.00+12.6﹣0.12＝312.48，
故填：312.48。
【点评】本题主要考查物质的性质，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确的结论。
21．“氧烛”常用做潜艇的紧急供氧设备，装置原理如图甲，每个产氧药块由氯酸钠和一定量的镁粉、二氧化锰等均匀混合制成，制取氧气的原理是：2NaClO32NaCl+3O2↑，该反应需要在300℃左右进行，并伴随少量有毒氯气产生。若温度过低，反应会终止，温度过高，会产生大量氯气。
（1）启动时，按压点火装置，镁粉和氧气反应，其化学方程式为 　2Mg+O22MgO　，该反应持续 　放热　（填“放热”或“吸热”），维持反应温度直至氯酸钠耗尽。
（2）产氧药块中要均匀分布一定质量的镁粉，但不能过多，其原因是 　若镁粉过多，温度过高，会产生大量氯气，导致收集到的氧气不纯　。
（3）氧烛的填充材料会影响其完成反应所需的时间（即放氧时间）和外壳的最高温度，研究人员分别测试了无填充材料、填充材料A和填充材料B三种情况下氧烛的放氧时间及对应的外壳温度，结果如图乙所示。根据图乙，与第①组比较，氧烛应选择哪种填充材料，请说明理由：　应选择填充材料B，它能够更好的防止热量散失，维持产氧药块温度，延长放氧时间　。
【分析】（1）根据镁粉和氧气反应生成氧化镁分析；
（2）根据若镁粉过多，温度过高，会产生大量氯气进行分析；
（3）根据题目提供的信息进行分析。
【解答】解：（1）镁粉和氧气反应生成氧化镁，其化学方程式为2Mg+O22MgO，该反应持续放热；
（2）按压点火装置，药块中镁粉会持续氧化放热，若镁粉过多，温度过高，会产生大量氯气，导致收集到的氧气不纯；
（3）无填充材料时的放氧时间小于有填充材料B时的放氧时间，有填充材料A时的温度高于无填充材料时的温度，有填充材料A时的放氧时间过短，但外壳温度较高（300℃），不适合收集氧气，而填充材料B外壳温度略大于100℃，它能够更好的防止热量散失，维持产氧药块温度，延长放氧时间。
故答案为：（1）2Mg+O22MgO；放热；
（2）若镁粉过多，温度过高，会产生大量氯气，导致收集到的氧气不纯；
（3）应选择填充材料B，它能够更好的防止热量散失，维持产氧药块温度，延长放氧时间。
【点评】能够根据题干的内容，提炼出有效信息，然后根据有效信息进行解答相关问题是解答本题的关键。
22．有一种均匀、呈颗粒状的Mg﹣Cu合金，现需要测定该合金中Mg的质量分数。
[实验原理]利用如图所示的装置，测定合金与酸反应生成H2的体积及反应前后合金质量的变化。
[实验过程]（1）应在广口瓶中加入 　水　。
（2）部分操作步骤如下：
a.读出量筒内液体的体积
b.分别向烧杯和广口瓶中加入试剂
c.反应一段时间后，取出球形管
d.向球形管中加入合金，再置于烧杯中
请将上述操作进行排序：　bdca　。
（3）此装置的优点为 　可以控制反发生与停止　。
[实验结果]
若合金的质量在实验前为m1g，反应后为m2g，量筒中接收到的液体体积为VL，该实验条件下H2的密度为ρg/L，请写出该合金中Mg的质量分数的表达式 　×100%或×100%　。
【分析】根据通过测定合金与酸反应产生氢气的体积来测定合金镁的质量分数，此合金中镁与稀硫酸反应产生氢气，要根据氢气的质量求合金中镁的质量。
【解答】解：（1）镁金属活动性排在氢前，可以与盐酸或稀硫酸反应生成氢气，实验时，可将镁﹣铜合金放在球形管中，稀硫酸放在烧杯中，要测定生成氢气的体积，可以使用排水法，所以在广口瓶中放入水；
（2）进行实验时，为防止生成的氢气散逸造成结果不准确，首先向烧杯和广口瓶中分别加入稀硫酸和水，然后再向球形管中加入合金，置于烧杯中，使反应进行，反应完毕，取出球形管，读出读数即可；
（3）该装置的优点是：可以通过球形管放入烧杯和取出，控制反应的发生与停止；
【实验结果】生成氢气的质量为VL×ρg/L＝Vρg，
设镁的质量为x。
Mg+H2SO4═MgSO4+H2↑
24 2
x Vρg
x＝12Vρg
该合金中Mg的质量分数为×100%＝×100%。
或若合金的质量在实验前为m1g，反应后为m2g，可知铜的质量为m2g，则镁的质量为m1g﹣m2g，该合金中Mg的质量分数为×100%＝×100%
故答案为：（1）水；
（2）bdca；
（3）可以控制反应的发生与停止；
【实验结果】×100%或×100%。
【点评】本题考查了金属化学性质的应用，要测定其中某成分的含量，可以使其发生化学反应，根据消耗的金属的质量、生成物质的质量来进行计算，能很好的考查学生的实验能力、分析和解决问题的能力。
23．小乐通过图示实验装置（夹持部分已略去）及药品，按如下实验步骤，验证了可燃物燃烧的条件，其中实验装置气密性良好。药品均足量（已知红磷的着火点为240℃，白磷的着火点为40℃）。
步骤一：向大烧杯中注入足量的冷水，打开K1、关闭K2，向下压左侧注射器活塞，使生成的氧气持续通入U形管，并观察U形管中现象；
步骤二：关闭K1、打开K2，向下压右侧注射器活塞，使生成的二氧化碳将U形管内的氧气排尽，然后将烧杯中的冷水换成等量的80℃的热水，并观察U形管中现象；
步骤三：……，并观察U形管中现象。
（1）根据图示信息，写出生成氧气的化学方程式　2H2O22H2O+O2↑　。
（2）简述步骤二中判断U形管内氧气已经排尽的方法　把燃烧的木条放在U型管出气口处，如果燃烧的木条熄灭，则U形管内氧气已经排尽　。
（3）补充完整步骤三的操作，并写出U形管中应观察到的现象　实验操作：打开K1、关闭K2，向下压左侧注射器活塞，使生成的氧气持续通入U形管；
实验现象：裹入红磷的棉花不能燃烧，裹入白磷的棉花燃烧　。
【分析】过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气，氧气能够支持燃烧；
碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，二氧化碳不能燃烧，不支持燃烧。
【解答】解：（1）根据图示信息可知，无色液体是过氧化氢溶液，黑色固体是二氧化锰，过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气，反应的化学方程式为：2H2O22H2O+O2↑。
故填：2H2O22H2O+O2↑。
（2）步骤二中判断U形管内氧气已经排尽的方法：把燃烧的木条放在U型管出气口处，如果燃烧的木条熄灭，则U形管内氧气已经排尽。
故填：把燃烧的木条放在U型管出气口处，如果燃烧的木条熄灭，则U形管内氧气已经排尽。
（3）步骤三的操作、现象：实验操作：打开K1、关闭K2，向下压左侧注射器活塞，使生成的氧气持续通入U形管；
实验现象：裹入红磷的棉花不能燃烧，裹入白磷的棉花燃烧。
故填：实验操作：打开K1、关闭K2，向下压左侧注射器活塞，使生成的氧气持续通入U形管；
实验现象：裹入红磷的棉花不能燃烧，裹入白磷的棉花燃烧。
【点评】本题主要考查物质的性质，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确的结论。
四．解答题（共14小题）
24．据报道，“火星快车”号探测器在火星大气层中发现了一种二氧化碳分子，它的化学式可表示为：C16O18O（元素符号左上角的数字代表该原子中质子数和中子数之和），回答：
（1）18O中的质子数是 　8　，中子数是 　10　。
（2）相同分子数的C16O2和C16O180，分别与足量CaO化合全部转化为CaCO3，生成CaCO3的质量前者 　小于　后者（选填“大于”“小于”或“等于”）
【分析】根据引入的新知识点（元素符号左上角的数字代表该原子中质子数和中子数之和）分析。
【解答】解：（1）因为元素符号左上角的数字代表该原子中质子数和中子数之和，而氧是第八号元素，氧原子的质子数固定是8，所以18O中的质子数是8，中子数是18﹣8＝10。
（2）相同分子数的C16O2和C16O18O，C16O18O的每个分子中会多两个中子，所以相对分子质量会比C16O2大2，到了宏观上，全部转化为CaCO3后，生成CaCO3的质量前者小于后者。
故答案为：
（1）8；10；
（2）小于。
【点评】本题是在原子构成的基础上，考查对新书写方式的理解，掌握原子构成的基本内容是解题关键。
25．在学习了质量守恒定律后，小科设计了如下几组实验：
（1）设计中可以用来验证质量守恒定律的实验有 　AC　。
A.
B.
C.
D.
（2）为了使有气体生成的实验用于验证质量守恒定律，小科用碳酸钠和稀盐酸，设计了以下三组反应装置，最适于验证质量守恒定律的实验装置为 　乙　组。
（3）小科又想到实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气的实验，利用如图丁装置验证质量守恒定律，测得实验前后试管与药品的总质量减少为m1。利用量筒中气体体积和常温常压下氧气密度计算出生成气体的质量为m2，小科发现m1≠m2。造成这一实验结果的原因分析正确的是 　CD　。
A.氯酸钾未分解完全就停止加热
B.停止加热时，先将导管移出水面，再熄灭酒精灯
C.未调节量筒内外液面相平就读数
D.导管口连续均匀冒气泡时才收集气体
【分析】化学反应遵循质量守恒定律，即参加反应的物质的质量之和，等于反应后生成的物质的质量之和，是因为化学反应前后，元素的种类不变，原子的种类、总个数不变。
【解答】解：（1）A、硫酸铜和铁反应生成硫酸亚铁和铜，能够验证质量守恒定律。
B、水和蔗糖不能反应，不能验证质量守恒定律。
C、氯化钡和硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠，能够验证质量守恒定律。
D、稀盐酸和碳酸钠反应生成的二氧化碳逸出装置，不能验证质量守恒定律。
故答案为：AC。
（2）最适于验证质量守恒定律的实验装置为乙组，是因为乙中生成的二氧化碳能被氢氧化钠溶液吸收，防止瓶塞飞出。
故答案为：乙。
（3）A.氯酸钾未分解完全就停止加热，不影响实验结果。
B.停止加热时，先将导管移出水面，再熄灭酒精灯，是正确操作，不影响实验结果。
C.未调节量筒内外液面相平就读数，导致量筒中的氧气是在通常情况下的状态，影响实验结果。
D.导管口连续均匀冒气泡时才收集气体，可能导致部分氧气逸出，影响实验结果。
故答案为：CD。
【点评】化学反应遵循质量守恒定律，即化学反应前后，元素的种类不变，原子的种类、总个数不变，这是书写化学方程式、判断物质的化学式、判断化学计量数、进行相关方面计算的基础。
26．某同学为了测定一瓶过氧化氢溶液中溶质的质量分数，在如图甲所示发生装置的锥形瓶内加入二氧化锰0.5克，在分液漏斗内加入该过氧化氢溶液25克。完全反应后，称得发生装置内剩余物质的总质量为24.7克。请回答：
（1）若要测量产生的气体体积，则应选 　丙图　（填“乙图”或“丙图”）所示装置收集气体。且要慢慢地上下移动量筒，使量筒内外液面高度相同，读取量筒的气体体积，这是为了 　保持量筒内外气体的压强相等，读数才准确　。
（2）请列式计算该过氧化氢溶液中溶质的质量分数。
（3）反应中过氧化氢溶液中氧元素的质量为什么与反应生成的氧气中氧元素的质量不相等，是否违背质量守恒定律？请说明理由：　不违背质量守恒定律，因为反应前后元素的质量不变，随着过氧化氢的分解，过氧化氢中的氧元素转化为生成的水中的氧元素和氧气中的氧元素，所以反应中过氧化氢溶液中氧元素的质量大于反应生成的氧气中氧元素的质量　。
【分析】（1）根据两图示中导管伸入量管中的深入浅，分析对操作产生的影响，判断所应选取的装置；
（2）利用分解过氧化氢制氧气的化学方程式，根据氧气的质量求出过氧化氢的质量，求出过氧化氢溶液中溶质的质量分数；
（3）根据质量守恒定律分析。
【解答】解：（1）装置丙中导管伸入量筒较长，便于量筒的移动，防止气体逸出，故选丙装置；不慢慢上下移到量筒，随气体量增加使量筒内外液面高度不断下降，而使前后压强不同，使测得体积不准确；通过慢慢上下移到量筒，使量筒内外液面高度相同而保持量筒内外气体的压强相等，读数才准确；
（2）生成氧气的质量为：0.5g+25g﹣24.7g＝0.8g
设该过氧化氢溶液中溶质的质量为x。
2H2O22H2O+O2↑
68 32
x 0.8g
x＝1.7g
该溶液中溶质的质量分数＝×100%＝6.8%，
答：该过氧化氢溶液中溶质的质量分数是6.8%。
（3）由于质量守恒定律可知，反应前后元素的质量不变，随着过氧化氢的分解，过氧化氢中的氧元素转化为生成的水中的氧元素和氧气中的氧元素，所以反应中过氧化氢溶液中氧元素的质量大于反应生成的氧气中氧元素的质量。
故答案为：
（1）丙图；保持量筒内外气体的压强相等，读数才准确；
（2）6.8%；
（3）不违背质量守恒定律，因为反应前后元素的质量不变，随着过氧化氢的分解，过氧化氢中的氧元素转化为生成的水中的氧元素和氧气中的氧元素，所以反应中过氧化氢溶液中氧元素的质量大于反应生成的氧气中氧元素的质量。
【点评】本道题目比较简单，是一道最基本的根据化学方程式的计算题，解题关键是根据质量守恒定律求出氧气的质量。
27．食用碱的主要成分是Na2CO3（含有少量NaCl），研究小组为测定市售食用碱中Na2CO3的含量，设计了如图所示实验装置。
取12克食用碱样品放入锥形瓶进行实验。按定量测定实验的正确步骤，进行规范操作，并用电子天平对某一装置进行连续称重，直至该装置质量不再改变时停止实验，此时该装置质量增加了4.4克。（假设每步吸收都完全，ACDE装置中试剂均过量）回答下列问题。
（1）装置A的作用是 　吸收空气中的二氧化碳　。
（2）根据某装置质量不再改变时，作为停止实验的依据，则该装置应该是 　D　。
（3）计算食用碱中Na2CO3的质量分数。（要求根据化学方程式计算）
【分析】碳酸钠和稀硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳，根据反应的化学方程式及其提供数据可以进行相关方面的计算和判断。
【解答】解：（1）装置A的作用是吸收空气中的二氧化碳。
故答案为：吸收空气中的二氧化碳。
（2）根据某装置质量不再改变时，作为停止实验的依据，则该装置应该是D（吸收二氧化碳，如果质量不再变化，说明反应完全）。
故答案为：D。
（3）设食用碱中Na2CO3的质量分数是x。
Na2CO3+H2SO4═Na2SO4+H2O+CO2↑
106 44
12gx 4.4g
＝
x≈88.3%
答：食用碱中Na2CO3的质量分数是88.3%。
【点评】本题主要考查学生进行计算和推断的能力，计算时要注意规范性和准确性。
28．我国提出争取在2060年实现“碳中和”。为减少二氧化碳的排放，科学家提出用二氧化碳合成一种可降解的塑料[C4H6O3]n（相对分子质量为102n），一定条件下，反应可表示为：nCO2+nC3H6O═[C4H6O3]n。若制取204吨该塑料，理论上可以少排放多少吨二氧化碳？（写出计算过程）
【分析】根据塑料的质量结合化学方程式计算二氧化碳的质量。
【解答】解：设理论上可以少排放二氧化碳的质量为x。
nCO2+nC3H6O═[C4H6O3]n
44n 102n
x 204t
x＝88t
答：理论上可以少排放88t二氧化碳。
【点评】根据化学方程式计算时，第一要正确书写化学方程式，第二要使用正确的数据，第三计算过程要完整。
29．古籍中有记载制烧碱的方法，其核心反应可表示为：Na2CO3+Ca（OH）2＝2NaOH+CaCO3↓。小宁模仿古法，以实验室中的Na2CO3、Ca（OH）2固体为原料，制备400g溶质质量分数为10%的NaOH溶液用于制作叶脉书签。
（1）制作叶脉书签时，用NaOH溶液去除叶肉，是利用了NaOH的 　腐蚀　性。
（2）400g溶质质量分数为10%的NaOH溶液中，含NaOH的质量为 　40　g、水的质量为 　360　g。
（3）需称取Na2CO3、Ca（OH）2的质量各为多少？
【分析】（1）根据氢氧化钠的腐蚀性解答；
（2）根据溶质的质量分数公式分析；
（3）根据氢氧化钠的质量结合化学方程式计算。
【解答】解：（1）氢氧化钠有强烈的腐蚀性，制作叶脉书签，用NaOH溶液去除叶肉，利用了该性质；
（2）400g溶质质量分数为10%的NaOH溶液中，含NaOH的质量为400g×10%＝40g、水的质量为400g﹣40g＝360g；
（3）设需称取Na2CO3、Ca（OH）2的质量各为x、y。
Na2CO3+Ca（OH）2＝2NaOH+CaCO3↓
106 74 80
x y 40g
x＝53g
y＝37g
答：需称取Na2CO3、Ca（OH）2的质量各为53g和37g。
故答案为：（1）腐蚀；
（2）40；360；
（3）53g、37g。
【点评】根据化学方程式计算时，第一要正确书写化学方程式，第二要使用正确的数据，第三计算过程要完整。
30．1783年，拉瓦锡利用

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