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　专项突破提升(三)
质量守恒定律及其应用
(时间：60分钟　满分：50分)
可能用到的相对原子质量有H：1　C：12　N：14　O：16
考点一　质量守恒定律的理解及验证
1．(2分)下列现象能用质量守恒定律解释的是(　D　)
A．蔗糖溶于水后总质量不变
B．酒精敞口放置质量减轻
C．饱和食盐水升温，溶液质量不变
D．硫酸铜溶液和氢氧化钠溶液混合后，溶液总质量减小
解析：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的各物质的质量总和，A、B、C均为物理变化，故D正确。
2．(14分)根据以下实验方案，探究参加化学反应前后各物质的质量总和是否相等，请将你的思考及实验结果填在短线处。
【猜想假设】 猜想1：相等；猜想2：__不相等__。
【查阅资料】 ①硫酸铜溶液与铁反应生成浅绿色的硫酸亚铁溶液和红色的铜单质；②稀盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳。
【实验探究】
实验方案 方案一 方案二
实验装置
实验过程 分别将反应物及反应容器放在托盘天平上，用砝码调至平衡
取下烧杯，将铁钉放入硫酸铜溶液中，观察到的现象是__铁钉表面有红色物质出现__、溶液由蓝色逐渐变为浅绿色；再将其放回托盘天平，天平的指针__不__(填“向左”“向右”或“不” )偏转 取下烧杯并将其倾斜，使小试管中的稀盐酸进入烧杯中，充分反应后再放回托盘天平，天平的指针__向右__(填“向左”“向右”或“不”)偏转。写出该反应的化学方程式：__Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑__
【反思评价】 你认为猜想__2__是错误的，其原因是__实验过程没有在密闭容器中进行，生成的二氧化碳气体会逸出，导致反应后再次称量时质量减小__。
考点二　质量守恒定律的应用
3．(2分)Y是生活中常见的物质，其完全燃烧的化学方程式为Y＋3O2 2CO2＋3H2O。Y的化学式为(　D　)
A．CH4O B．C2H4
C．C3H8 D．C2H6O
4．(2分)在一定条件下，甲、乙、丙、丁四种纯净物在密闭容器中充分反应，反应前后各物质的质量如图所示。
下列说法不正确的是(　B　)
A．甲和乙是反应物
B．丙一定是化合物
C．x＝0.4 g
D．参与反应的乙、丁的质量比是4∶1
解析：由质量守恒定律可知，反应后物质乙的质量为7.6 g＋2.0 g＋0.2 g－3.2 g－5.8 g－0.4 g＝0.4 g。由图可知，反应后物质甲的质量也减少，所以甲和乙是反应物，故A正确；反应物与生成物均有两种，无法确定丙是否为化合物，故B错误；由以上计算可知，反应后乙的质量为0.4 g，即x＝0.4 g，故C正确；参与反应的乙、丁的质量比为(2.0 g－0.4 g)∶0.4 g＝4∶1，故D正确。
5．(2分)一定条件下，四种物质在密闭容器内反应一段时间，测得反应前后各物质的质量关系如下表：
物质 X Y Z W
反应前质量/g 5 2.2 16.2 0.9
反应后质量/g a 4.4 8.1 1.8
根据上表信息判断，下列说法不正确的是(　B　)
A．a＝10
B．该反应属于化合反应
C．Z为化合物
D．Y、W两种物质改变的质量比为22∶9
解析：根据质量守恒定律，化学反应前后，物质的总质量不变，则有5 g＋2.2 g＋16.2 g＋0.9 g＝a g＋4.4 g＋8.1 g＋1.8 g，a＝10，故A正确；反应后，X、Y、W的质量增加，是生成物，Z的质量减小，是反应物，该反应可表示为Z―→X＋Y＋W，属于分解反应同时可知Z为化合物，故B错误、C正确；Y、W两种物质发生改变的质量比为(4.4 g－2.2 g)∶(1.8 g－0.9 g)＝22∶9，故D正确。
6．(2分)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。下列说法正确的是(　C　)
　
A．物质甲是生成物
B．反应后乙物质的质量分数是18%
C．该化学反应中甲、乙两物质的质量比是14∶3
D．丁物质一定是该反应的催化剂
7．(2分)在一密闭容器中，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图所示。下列说法正确的是(　A　)
A．x＝14
B．乙一定是催化剂
C．甲可能是单质
D．丙和丁的相对分子质量之比一定是9∶8
8．(2分)某化学反应在一密闭容器中进行，反应前后各物质的分子数目及物质的质量随时间变化情况如图1、图2所示。下列说法错误的是(　C　)
A．Z一定属于化合物
B．参加反应的X与Y的质量比为3∶14
C．反应前后分子总数不变
D．Y与Z的相对分子质量之比为28∶17
9．(2分)科学家利用某纳米纤维催化剂将二氧化碳转化为液体燃料甲醇(CH3OH)，其微观示意图如图所示。下列说法错误的是(　C　)
A．生成物丙中碳元素的质量分数为37.5%
B．该反应的化学方程式为CO2＋3H2 CH3OH＋H2O
C．生成物丙和丁的质量比为1∶1
D．该反应有助于实现“碳中和”
10．(2分)甲烷、硫化氢催化重整新路线可实现高效制氢，反应的微观示意图如图所示，下列说法正确的是(　B　)
A．乙物质的化学式为H2O
B．反应前后原子种类不变
C．该反应属于化合反应
D．反应前后氢元素的化合价不变
11．(2分)我国科学工作者在人工合成淀粉方面取得突破性进展，其中最关键的步骤是二氧化碳和氢气在无机催化剂(ZnO ZrO2)的作用下转化为甲醇(CH3OH)和水，反应的微观示意图如图所示。下列说法不正确的是(　A　)
A．该反应不符合质量守恒定律
B．生成的甲醇分子和水分子的个数比为1∶1
C．反应前后ZnO ZrO2的化学性质不变
D．根据质量守恒定律，反应物氢气前的化学计量数为3
12．(2分)如图所示是汽车尾气处理装置中发生反应的微观示意图，下列说法正确的是(　C　)
A．装置中发生反应的化学方程式为NO＋CO === CO2＋N2
B．该反应属于化合反应
C．反应前后各原子的数目保持不变
D．参加反应的两物质的微观粒子个数比为2∶3
13．(2分)一定条件下，甲、乙、丙、丁四种物质在密闭容器中发生反应，测得反应前后各物质的质量如图所示，图中x、y分别表示乙和丙的质量。下列说法错误的是(　B　)
A．该反应可能为化合反应
B．x的取值范围：0≤x≤40
C．y≤30时，生成物只有一种
D．参加反应的甲和丁的质量比为2∶1
14．(12分)某实验小组探究了溶液浓度对H2O2分解速率的影响。实验装置如图1所示，用注射器加入不同浓度的H2O2溶液，实验中使用传感器装置测算生成O2的质量(圆底烧瓶内气压变化在安全范围)，绘制氧气质量随时间变化的曲线，如图2所示。
图1
图2
实验编号 H2O2溶液的质量分数/% H2O2溶液的体积/mL 对应曲线
Ⅰ 3.4 10.0 a
Ⅱ 2.4 10.0 b
Ⅲ 1.7 10.0 c(待绘制)
(1)根据实验探究目的，由曲线a、b可得出的结论是__过氧化氢溶液浓度越高，分解速率越快__。
(2)计算实验Ⅰ条件下H2O2完全分解所得氧气的质量，并写出具体计算过程(H2O2溶液的密度取1.0 g/mL)。
解：参与反应的过氧化氢质量为10 mL×1.0 g/mL×3.4%＝0.34 g，设生成氧气的质量为x。
2H2O2 2H2O＋O2↑
68 32
0.34 g x
＝
x＝0.16 g
答：实验Ⅰ条件下H2O2完全分解所得氧气的质量为0.16 g。
(3)在图2中画出曲线c的大致位置及趋势。
答案：
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