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5.2质量守恒定律
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．推理是化学学习中常用的一种思维方式。下列推理正确的是
A．点燃氢气前要检验纯度，点燃前要检验纯度的气体一定是氢气
B．同种元素的粒子的质子数相同，质子数相同的粒子一定属于同种元素
C．某物质在氧气中燃烧生成二氧化碳和水，则该物质一定含有碳元素和氢元素
D．催化剂的质量在化学反应前后不变，则在化学反应前后质量不变的物质一定是催化剂
2．氨气能在氧气中燃烧，该反应的微观示意图如下，下列关于该反应的说法错误的是
A．甲与丁的分子个数比为 B．反应后分子总数增加
C．氮元素的化合价升高 D．属于置换反应
3．下图是氧化汞受热发生反应的微观示意图，据此判断下列说法中不正确的是
A．该反应属于分解反应
B．空白处物质的微观粒子模型是
C．该反应前后元素种类发生变化
D．保持氧化汞化学性质的微观粒子是氧化汞分子
4．下列说法中能用质量守恒定律解释的是
A．水结成冰，质量保持不变
B．每1个碳原子和1个氧气分子反应，生成2个二氧化碳分子
C．5g蔗糖溶于80g水中后，物质总质量为85g
D．某物质在空气中充分燃烧生成二氧化碳和水，则该物质中一定含有碳、氢两种元素
5．碳酸氢铵 （NH4HCO3）是一种常见的氮肥，极不稳定，常温下就会分解生成水、二氧化碳和一种有刺激性气味的气体，该气体可能是
A．SO2 B．NH3 C．O2 D．N2
6．某物质燃烧后生成二氧化碳和水。下列有关该物质的叙述不正确的是
A．该物质一定含碳、氢元素 B．该物质可能含有氧元素
C．该物质可能是纯净物 D．该物质不可能是混合物
7．如图表示在一定条件下发生的某化学反应，则下列说法不正确的是
A．该反应属于化合反应
B．该反应符合质量守恒定律
C．该反应前后元素的种类发生了改变
D．该反应只有一种生成物
8．利用天平及下列物品，能够直接验证质量守恒定律的是
A．蜡烛燃烧 B．铁钉与硫酸铜溶液的反应
C．过氧化氢分解 D．盐酸与碳酸钠反应
9．过氧化氢、氯酸钾、高锰酸钾都可分解产生氧气，宏观来看是因为这些物质中都含有
A．氧元素 B．氧原子 C．氧分子 D．氧离子
10．青蟹味道鲜美、营养丰富，是南宁人民喜欢吃的海产品，蟹肉中含有的烟酸(化学式为C6H5NO2)是人体所需的十三种维生素之一，下列有关烟酸的说法正确的是
A．烟酸燃烧后只生成CO2和H2O B．烟酸中氮元素的质量分数最小
C．烟酸由C、H、N、O四种元素组成 D．烟酸中碳元素与氢元素的质量比
11．薄荷素油的有效成分之一是薄荷醇，化学式为C10H20O，可用作香水等的赋香剂，关于薄荷醇的说法正确的是
A．碳原子、氢原子和氧原子构成 B．属于氧化物
C．碳元素的质量分数最大 D．燃烧后产物中不可能有CO
12．用下图所示实验装置，通过红热玻璃导管引燃红磷来验证质量守恒定律。下面四个图像中能够体现实验过程中锥形瓶内物质质量与时间关系的是
实验装置 A B C D
A．A B．B C．C D．D
二、填空题
13．微观示意图是化学视角认识物质的方法，请按要求回答下列问题。
(1)该反应属于___________(填写基本反应类型)。
(2)一个“”分子是由___________个氧原子和___________个硫原子构成的。
(3)此化学反应前后，元素种类___________(选填“有”或“没有”)发生变化。
(4)由该反应分析化学反应的微观实质是___________分裂成___________，原子重新结合成新的分子。
14．工业上以天然气(主要成分)和空气为原料合成氨气，其主要流程如图所示。
(1)“空气分离”步骤分离出的的气体体积比约为___________。
(2)已知“氧化制氢”反应所需温度约为1300℃~1500℃。但本过程无需外界持续供热，说明该反应___________(选填“放热”或“吸热”)。
(3)“合成氨”步骤中，氮气和氢气在高温、高压、有催化剂的条件下反应生成氨气。该反应的符号表达式为___________。
(4)“氨分离”常采用液化分离法，类似于分离液态空气制取氧气，其主要原理是根据与的___________不同将其分离开来。
(5)流程中将“氨分离”后得到的和返回到合成氨设备中，其目的是___________。
(6)氨气可用于生产碳铵、尿素[]等氨肥。测得100 g某尿素样品中氮元素质量为43.5 g(已知样品中其它成分不含氮元素)，则该样品中尿素的质量分数为___________(结果精确到0.1%)。
(7)国际能源署预测2050年氢基燃料(包括等)在交通燃料中的占比会提高到近30%。关于氢基燃料，以下说法正确的是___________(填字母)。
A．氨气在氧气中燃烧的产物是二氧化碳和水
B．将氨气和氢气的混合气体点燃一定会发生爆炸
C．氢基燃料的开发和利用能减少对煤、石油等化石燃料的依赖
15．认真阅读下列材料，回答有关问题。
“稻米造血”，这个听起来“天方夜谭”的概念，如今已在武汉一家生物制药公司变为现实。把稻谷当成一个生物反应器，说得更直白一点，就是一个蛋白质生产车间。把人的基因植入水稻里面，就可以在稻米里面生产人血清白蛋白。借助光合作用，只需要充足的水、养分和阳光，植物就能像“绿色工厂”一样，源源不断地生产出我们想要的物质，这就是植物制造的神奇之处。而通过这种方式制造的人血清白蛋白，不仅更安全环保，还具备规模化生产、成本低廉等优势，有望成为缓解我国人血清白蛋白供应不足的重要解决方案。
(1)植物进行光合作用时需要充足的水，水属于___________。(填单质或化合物)
(2)植物的光合作用可以表示为：二氧化碳水淀粉氧气，根据信息，推测淀粉中一定含有___________元素。
(3)人血清白蛋白是人体血浆中含量最丰富的蛋白质，通过植物制造的人血清白蛋白的优势是___________。(任答一点)
16．甲醇()制氢气具有工艺简单、节能环保等优点，其反应过程的微观示意图如下。下列有关说法正确的是___________。
A．生成三种分子 B．反应前后原子种类和数目都不同
C．反应的基本类型为分解反应 D．丙物质的化学式为___________
三、简答题
17．知识回顾：氢气在空气中燃烧的现象和反应的文字表达式。
18．利用如图所示装置验证质量守恒定律（酒精灯等装置未画出）。
(1)加热铜粉时，锥形瓶内可观察到什么现象？
(2)该实验能够验证质量守恒定律的证据是什么？
19．查阅资料或根据生活经验，判断化学反应前后物质的总质量是增大、减小还是不变，说明理由或举出相应事例。
四、实验题
20．小明设计以下实验验证“质量守恒定律”，请回答：
(1)根据实验目的，应该测量的数据是_______(填“只有反应前”、“只有反应后”或“反应前、后”)整个反应装置的质量。
(2)当反应结束时，小明发现A装置中气球完全鼓起，天平指针偏右，请解释出现上述现象的原因_______。
(3)分别叙述B、C实验能否达到目的_______、_______。
《5.2质量守恒定律》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C A C D B D C B A C
题号 11 12
答案 C C
1．C
【详解】A、点燃氢气前需检验纯度，但其他可燃性气体（如天然气、一氧化碳）点燃前也需验纯。因此，“点燃前要检验纯度的气体一定是氢气”的推理错误。
B、同种元素的粒子质子数相同，但质子数相同的粒子不一定是同种元素。例如，水分子（）和氖原子（）的质子数均为10，但水分子是化合物，氖原子属于氖元素，二者不属于同种元素。
C、根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变。生成物和中含、、元素，而可能来自氧气，因此该物质必须含有和元素。
D、催化剂在反应前后质量不变，但质量不变的物质不一定是催化剂。例如，未参与反应的杂质质量也不变，但并非催化剂。
故选C。
2．A
【详解】
由微观示意图（删掉反应前后一个相同的微粒符号“”）可知，该反应的化学方程式为：
A、由化学方程式可知，甲与丁的分子数之比为3：2，A错误；
B、由化学方程式的化学计量数（）可知，反应后分子数增多，B正确；
C、中氮元素的化合价为-3，中氮元素的化合价为0，氮元素化合价升高，C正确；
D、该反应是一种单质和一种化合物生成另一种单质和另一种化合物的反应，是置换反应，D正确。
故选A。
3．C
【详解】A、从微观示意图可知，该反应是氧化汞分子分解成汞原子和氧分子，一种物质生成两种物质，符合 “一变多” 的特点，属于分解反应，该说法正确；
B、氧化汞受热分解生成汞和氧气，空白处是汞。根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和个数不变，则空白处应有2个汞原子，其微观粒子模型是，该说法正确；
C、根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变。在这个反应中，反应前是汞元素和氧元素，反应后也是汞元素和氧元素，元素种类没有发生变化，该说法错误；
D、分子是保持物质化学性质的最小粒子，氧化汞由氧化汞分子构成，所以保持氧化汞化学性质的微观粒子是氧化汞分子，该说法正确。
故选C。
4．D
【详解】A、水结成冰，属于物理变化，不能用质量守恒定律解释，故选项解释错误；
B、根据化学方程式可知，每1个碳原子和1个氧气分子反应，生成1个二氧化碳分子，故选项解释错误；
C、5g蔗糖溶于80g水中后，物质总质量为85g，属于物理变化，不能用质量守恒定律解释，故选项解释错误；
D、某物质在空气中充分燃烧生成二氧化碳和水，该物质中一定含有碳、氢两种元素，化学反应前后，元素种类不变，故选项解释正确。
故选D。
5．B
【详解】A、二氧化硫中含有硫元素，然而碳酸氢铵中并不含硫元素。依据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，所以反应不可能生成二氧化硫，A错误；
B、氨气由氮元素和氢元素组成，这两种元素在碳酸氢铵中都存在，所以从元素种类角度看，该气体有可能是氨气。而且氨气具有刺激性气味，符合题目中对生成气体的描述，B正确；
C、氧气是无色无味的气体，而题目中明确说明生成的是有刺激性气味的气体，所以该气体不可能是氧气，C错误；
D、氮气同样是无味气体，不符合题目中生成有刺激性气味气体的条件，D错误。
故选B。
6．D
【分析】二氧化碳中含有碳、氧元素，水中含有氢、氧元素，而氧气中含有氧元素，根据“反应前后元素种类不变“，则该物质中一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素。
【详解】A、由分析可知，该物质中一定含有碳、氢元素，该选项叙述正确；
B、由分析可知，该物质中可能含有氧元素，该选项叙述正确；
C、该物质可能只含一种物质，属于纯净物，该选项叙述正确；
D、该物质中也可能含有多种物质，属于混合物，该选项叙述不正确。
故选D。
7．C
【详解】A、由图可知，该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，说法正确，不符合题意；
B、所有的化学反应都遵守质量守恒定律，说法正确，不符合题意；
C、根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，则该反应前后元素的种类没有发生改变，说法错误，符合题意；
D、由图可知，该反应的生成物只有一种，说法正确，不符合题意。
故选：C。
8．B
【详解】做验证质量守恒定律的实验时，选用试剂和装置应考虑：①要发生化学变化；②如果有气体参加反应，或有气体生成，应该选用密闭装置；
A、蜡烛燃烧生成二氧化碳和水，该反应有气体生成，且装置不密闭，不能直接用于验证质量守恒定律，不符合题意；
B、铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，该反应没有气体参与或生成，能直接用于验证质量守恒定律，符合题意；
C、过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，该反应有气体生成，且装置不密闭，不能直接用于验证质量守恒定律，不符合题意；
D、盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠、二氧化碳和水，该反应有气体生成，且装置不密闭，不能直接用于验证质量守恒定律，不符合题意。
故选：B。
9．A
【详解】从宏观角度，物质由元素组成。根据质量守恒定律，反应前后元素的种类不变，过氧化氢、氯酸钾、高锰酸钾都能分解出氧气，宏观上是因为这些物质均含有氧元素，只有A符合题意。
故选：A。
10．C
【详解】A、烟酸中含有碳、氢、氮、氧四种元素，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，则烟酸燃烧时除生成外，还会生成含氮元素的物质，说法错误，不符合题意；
B、烟酸中碳、氢、氮、氧四种元素的质量比为，则烟酸中氢元素质量分数最小，说法错误，不符合题意；
C、烟酸由C、H、N、O四种元素组成，说法正确，符合题意；
D、烟酸中碳元素与氢元素的质量比为，说法错误，不符合题意。
故选：C。
11．C
【详解】A. 薄荷醇由薄荷醇分子构成，薄荷醇分子由碳原子、氢原子和氧原子构成，此选项错误；
B. 氧化物是由两种元素组成的化合物，其中一种元素是氧元素。薄荷醇含有三种元素，不属于氧化物，此选项错误；
C. 薄荷醇中碳元素的质量分数为：，氢元素的质量分数为：，氧元素的质量分数为：，比较大小可知，碳元素的质量分数最大，此选项正确；
D.含有碳元素的物质不充分燃烧生成一氧化碳，薄荷醇中含有碳元素，所以薄荷醇燃烧后产物中可能有CO，此选项错误。
故选C。
12．C
【详解】A、红磷燃烧消耗氧气，生成五氧化二磷，随着反应的进行，气体总质量减小，但是空气中氮气不参与反应，最终气体总质量不为0，故选项图像与实验对应不正确，
B、固体红磷燃烧消耗氧气，生成五氧化二磷固体，质量增加，完全反应后，固体质量不再发生变化，故选项图像与实验对应不正确；
C、红磷燃烧消耗氧气，生成五氧化二磷，随着反应的进行，氧气的质量减小，最后保持不变，故选项图像与实验对应正确，
D、红磷燃烧消耗氧气，生成五氧化二磷，随着反应的进行，氧气的体积分数减小，最后保持不变，故选项图像与实验对应不正确。
故选C。
13．(1)化合反应
(2) 2 1
(3)没有
(4) 分子 原子
【详解】（1）该反应是SO2、O2在催化剂条件下反应生成SO3，两种物质反应生成一种物质，符合 “多变一” 的特征，属于基本反应类型中的化合反应。
（2）由微观示意图可知，一个“”分子由 2 个氧原子和 1 个硫原子构成。
（3）根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变。
（4）化学反应的微观实质是分子分裂成原子，原子重新结合成新的分子。
14．(1)4:1
(2)放热
(3)
(4)沸点
(5)提高原料的利用率，节约成本
(6)93.2%
(7)C
【详解】（1）氮气约占空气体积的78%，氧气约占空气体积的21%，故“空气分离”步骤分离出的的气体体积比约为：4:1；
（2）已知“氧化制氢”反应所需温度约为1300℃~1500℃。但本过程无需外界持续供热，说明该反应放热；
（3）“合成氨”步骤中，氮气和氢气在高温、高压、有催化剂的条件下反应生成氨气，该反应的符号表达式为：；
（4）“氨分离”常采用液化分离法，类似于分离液态空气制取氧气，分离液态空气是利用液氮和液氧沸点的不同将其分离，故其主要原理是根据与的沸点不同将其分离；
（5）流程中将“氨分离”后得到的和返回到合成氨设备中，其目的是提高原料的利用率，节约成本；
（6）该样品中尿素的质量为：，则该样品中尿素的质量分数为：；
（7）A、根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，反应物中不含碳元素，不可能生成二氧化碳，不符合题意；
B、氨气、氢气均具有可燃性，但是缺乏助燃剂，故将氨气和氢气的混合气体点燃不会发生爆炸，不符合题意；
C、氢基燃料的开发和利用，可以减少对煤、石油等化石燃料的依赖，减少污染物的排放，符合题意。
故选C。
15．(1)化合物
(2)碳、氢
(3)成本低廉（或更安全环保、可规模化生产等）
【详解】（1）水（H2O）是由不同中元素元素组成的纯净物，属于化合物；
（2）光合作用的反应物是二氧化碳（CO2）和水（H2O）。二氧化碳含有碳元素和氧元素，水含有氢元素和氧元素。生成物中，氧气（O2）只含氧元素，根据质量守恒定律（反应前后元素的种类不变），则淀粉中一定含有碳元素和氢元素，可能含有氧元素；
（3）根据材料信息，通过植物制造的人血清白蛋白具有“安全环保、规模化生产、成本低廉”等优势。任选一点即可。
16． C CO
【分析】 微观示意图分析 ： 甲（反应物） ：由1个大球（C原子）、4个小球（H原子）和一个中球（O原子）构成，结合题目给出的甲醇（）化学式，可确认其结构为分子。 乙（生成物）：双球结构，应为氢气分子（）。 丙（生成物）：丙分子是由一个碳原子和一个氧原子构成，应为。
【详解】A.图中仅生成两种分子（和），未出现第三种产物。A选项错误。
B.化学反应遵循原子守恒： 反应前：1C、4H、1O（来自）。 反应后：1C（在中）、4H（在中）、1O（在中）。B选项错误。
C.甲醇（）一种化合物分解为氢气（）和一氧化碳（）两种物质，符合分解反应的定义。C选项正确。
D.依据原子守恒和示意图可知，丙分子是由一个碳原子和一个氧原子构成，应为。
故选C。
17．现象：产生淡蓝色火焰，放热
文字表达式：
【详解】氢气在点燃条件下与氧气反应生成水，现象是产生淡蓝色火焰，放热。该反应的文字表达式为：。
18．(1)红色粉末逐渐变成黑色
(2)反应前后物质的总质量保持不变（答案合理即可）
【详解】（1）加热铜粉时，铜粉会跟氧气反应生成氧化铜，现象为：固体由红色变成黑色；
（2）反应前锥形瓶内铜粉和反应的氧气的总质量一定等于生成氧化铜的质量。在锥形瓶密闭条件下，反应前后天平的读数保持不变，从而说明反应前后总质量不变，验证了质量守恒定律。
19．化学变化的实质是分子分为原子，原子重新组合成新分子的过程，原子是化学变化中的最小微粒，在化学变化中不能再分，一切化学反应均遵循质量守恒定律，在化学反应前后，原子的种类、数目、质量均不发生改变，所以物质发生化学变化前后总质量不变。
【详解】化学变化的实质是分子分为原子，原子重新组合成新分子的过程，原子是化学变化中的最小微粒，在化学变化中不能再分，一切化学反应均遵循质量守恒定律，在化学反应前后，原子的种类、数目、质量均不发生改变，所以物质发生化学变化前后总质量不变。
20．(1)反应前、后
(2)气球膨胀导致浮力增大
(3) 否，因为生成的二氧化碳气体逸出，导致反应后质量减小 否，因为铜粉与水未发生化学反应，而质量守恒定律是化学反应普遍遵守的规律
【详解】（1）根据实验目的，应该测量的数据是反应前、后整个反应装置的质量。
（2）当反应结束时，小明发现A装置中气球完全鼓起，天平指针偏右，请解释出现上述现象的原因：空气的浮力作用使装置受到向上的浮力，干扰了实验结果。
（3）B实验：否，因为生成的二氧化碳气体逸出，导致反应后质量减小。
C实验：否，因为铜粉与水未发生化学反应，而质量守恒定律是化学反应普遍遵守的规律。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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