2023年中考化学专题训练——质量守恒定律的应用
一、单选题
1．推理是化学学习中常用的思维方法，下列推理正确的是
A．混合物中至少含有两种物质，则混合物中至少含有两种元素
B．硝酸铵溶于水吸收大量的热，则氢氧化钠溶于水吸收大量的热
C．物质在发生化学变化时，原子的种类不变，则元素种类也不会改变
D．利用红磷燃烧的方法可以测定空气中氧气的含量，则利用木炭也可以
2．下列实验能够直接用于验证质量守恒定律的是
A．B．
C．D．
3．下列实验设计能够实现其对应实验目的的是
A．验证质量守恒定律 B．测定空气中氧气含量 C．探究铁钉锈蚀的条件 D．探究燃烧条件之一：温度达到着火点
4．我国古代典籍中有“银针验毒”的记载，其反应原理之一是 4Ag+2H2S+O2=2X+2H2O。下列有关该反应的说法不正确的是
A．X 的化学式是 Ag2S B．H2S 中 S 元素为-2 价
C．反应前后元素的种类不变 D．H2S 是无毒的
5．下列各项：①原子的数目；②分子的数目；③元素的种类；④物质的种类；⑤物质的分子个数；⑥各种原子的总数；⑦反应物和生成物的总质量。在化学反应前后，肯定没有变化的是
A．①③⑥⑦ B．①⑥ C．②③⑤ D．①③⑥
6．根据质量守恒定律，下列说法正确的是
A．燃烧的镁带和生成的白色粉末质量相等
B．蜡烛燃烧，固体质量减少，不符合质量守恒定律
C．水分解的质量等于生成的氢气和氧气的质量总和
D．a g碳在b g氧气中充分燃烧，一定能生成（a+b）g二氧化碳
7．下图为某化学反应的微观示意图。图中相同的球表示同种元素的原子。下列说法错误的是
A．该反应生成物的分子个数比为1:1
B．在化学反应中，分子可以分为原子，而原子不能再分
C．反应前后原子的种类、数目都不变
D．该反应属于化合反应
8．如图是某反应的微观示意图（反应条件已省略），下列有关该反应的说法正确的是
A．反应前后原子的数目增多
B．生成物的分子个数比为1：1：1
C．化学反应是原子的重新组合
D．反应前后分子的种类不变
9．在某密闭容器中，加入一定质量的甲、乙、丙、丁四种物质，一段时间后，测得各物质 的质量如下表。下列说法正确的是( )
物质 甲 乙 丙 丁
反应前的质量/g 5.2 2.3 2.0 1.3
反应后的质量/e 2.0 1.5 2.0 X
A．丙一定是催化剂 B．X 的值是 5.3
C．参加反应的甲、乙质量比为 4:3 D．丁可能是单质
10．在一密闭容器中加入a、b、c、d四种物质，测得反应前后各物质的质量如下表。
物质 a b c d
反应前的质量/g 40 40 10 32
反应后的质量/g 12 x 10 0
下列说法正确的是（ ）A．x等于90
B．b可能是单质
C．c一定是催化剂
D．参加反应的a与d的质量比为7：8
二、填空题
11．水是重要的自然资源，与生活生产关系密切。
Ⅰ.生活中常用的直饮水，生产中采用“活性炭+超滤膜+紫外线”组合工艺，其中活性炭的作用是____，紫外线相当于自来水生产中氯气的作用，其作用是____。
Ⅱ.电解水和氢气在氧气中燃烧这两个实验，可证明水是____元素组成，写出电解水的化学方程式____。
Ⅲ．海水淡化可缓解淡水资源匮乏的问题，通过太阳能可使海水淡化，水变成水蒸气的过程中，不发生变化的是_____(填字母序号)。
A．分子质量B．分子种类C．分子间隔D．分子运动的快慢
12．如图是小明画的某密闭容器中某反应的微观示意图，“”和“”分别表示不同的原子．
（1）完整的该反应的微观示意图应该在反应后的方框内再填入1个__________微粒（选字母）．
A． B． C． D．
（2）反应过程中，参加反应的“”与“”微粒数之比为：__________．
（3）有关该反应的下列说法正确的是___________（填字母）．
A．该反应前后各元素化合价均发生了改变 B．反应前后原子种类、分子种类均不变
C．原子是化学变化中最小的微粒 D．该反应的基本反应类型属于置换反应
13．如图是汽车尾气有害物质转化的微观示意图．据图回答：
（1）该反应中共涉及__________种分子；
（2）在生成的化合物分子中与两种原子的质量比为__________；
（3）参加反应的与的分子数之比为__________．
14．如图是某密闭容器中物质变化过程的微观示意图。
（1）变化I属于___变化（选填“物理”“化学”）；该变化中的“一定条件”可能是___；
（2）①从有新物质生成的角度证明变化Ⅱ是化学变化的方法是___（填一种）；
②变化Ⅱ的化学反应方程式为___；该化学反应前后没有发生改变的微粒是___（填微粒的名称或符号）。
三、推断题
15．A~G是初中常见的物质，甲、乙、丙、丁、戊都是氧化物，G是常见的建筑材料。它们的转化关系如图所示（反应条件、部分生成物已略去）。
请回答下列问题：
（1）物质G的化学式为_____。
（2）物质丙的用途之一为_____。
（3）上述转化中没有涉及到的基本反应类型是_____。
（4）反应①的化学方程式为_____。
四、实验题
16．质量守恒定律具有非常重要的价值和意义。
将下列A、B、C装置分别放在装置D天平上，用砝码平衡。然后取下锥形瓶，将锥形瓶倾斜，使液体药品与固体药品接触，一段时间后再把锥形瓶放在天平上。
(1)①以上实验能验证质量守恒定律的是_______(填字母)。
②选一个实验，写出能证明“质量守恒定律”的实验现象___；并写出相应反应的化学方程式____。
(2)以上实验中，选一个不能验证质量守恒定律的实验，解释原因_______。
17．媛媛同学在做实验时，意外发现碳酸钠和稀盐酸反应前后质量不相等，于是对质量守恒定律提出了质疑，请你帮她一起探究质量守恒定律。
【提出问题】反应前后反应物和生成物的质量是否相等？
【猜想】猜想1：反应前的质量大于反应后的质量。
猜想2：反应前的质量小于反应后的质量。
猜想3：___________。
【实验探究】（1）如图实验一：发生反应的化学方程式为____。反应后天平向右偏，说明反应前的质量大于反应后的质量。
（2）如图实验二：可观察到反应现象为_____。反应后称量其质量与反应前相等，说明反应前的质量等于反应后的质量。
【实验结论】（3）媛媛同学对于上述结果产生了困惑，难道有些化学反应不遵守质量守恒定律？于是她去问老师。老师告诉她所有的化学反应都遵守质量守恒定律，这是因为化学反应前后，参加反应的原子的种类、_____、质量都不变。
（4）你认为实验一中反应前后天平不平衡的原因是______。
【反思与评价】验证质量守恒定律时有气体参加或有气体产生的反应应在________。
五、计算题
18．某混合物中含有碳酸钠和氯化钠，取该混合物16g，向其中加入一定质量的质量分数为10%的稀盐酸，恰好完全反应，产生4.4g气体。（假设气体全部逸出）。计算。
(1)所取混合物中碳酸钠的质量______。
(2)所加稀盐酸的质量______。
(3)反应后所得溶液中溶质的质量分数______（计算结果精确到0.1%）。
参考答案：
1．C
【详解】A、由两种或两种以上的物质组成的物质叫混合物，混合物不一定至少含有两种元素，比如氧气和臭氧组成的物质是由两种物质组成，是混合物，但是该物质是由一种元素组成的，故错误；
B、硝酸铵溶于水温度降低，氢氧化钠溶于水温度升高，故错误；
C、根据质量守恒定律，物质在发生化学变化时，元素的种类、质量不变，原子的种类、质量、个数不变，故正确；
D、测定空气中氧气含量的原理是利用红磷燃烧耗尽瓶中的氧气，生成固体的五氧化二磷，耗掉多少体积的氧气，就有多少体积的水进入集气瓶中，木炭燃烧后生成了二氧化碳气体，填充了耗掉氧气的体积，故不能用木炭代替红磷，故错误。故选C。
2．C
【详解】质量守恒定律是指参加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。由此可知：质量守恒定律是研究化学变化的质量问题，且为了能比较反应前后物质的质量总和，当反应涉及到气体时，应在密闭容器中进行。A、镁燃烧反应物有氧气参与，反应后部分氧化镁以烟的形式逸出，所以反应应在密闭容器中进行，错误；B、碳酸钠和盐酸反应生成气体二氧化碳，而装置没有密闭，错误；C、氯化钠和硝酸银发生化学反应，生成氯化银沉淀和硝酸钠，能用于验证质量守恒定律，正确；D、锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，装置没有密闭，不能用于验证质量守恒定律，错误。故选C。
3．D
【详解】A、红磷燃烧后产生的白烟从玻璃管中逸出，反应后烧杯中的物质质量减少，不能直接用于验证质量守恒定律，错误；B、木炭在空气中燃烧生成二氧化碳气体或者一氧化碳气体甚至是两者的混合气体，虽除去氧气，而增加了新的气体，不能用来测定空气中氧气含量，错误；C、第一支试管中的铁钉只能与水接触，第二支试管的铁钉只能与干燥的空气接触，一段时间后，两支试管的铁钉没有生锈，不能形成对照，不能用于探究铁生锈条件，错误；D、乒乓球碎片先燃烧，滤纸片后燃烧，是因为乒乓球碎片的着火点低于滤纸片，说明燃烧条件之一是温度要达到着火点，正确。故选D。
点睛：验证质量守恒定律的实验时，选用药品和装置应考虑：①只有质量没有变化的化学变化才能直接用于验证质量守恒；②如果反应物中有气体参加反应，或生成物中有气体生成，应该选用密闭装置。
4．D
【详解】A、由质量守恒定律：反应前后，原子种类、数目均不变，由反应的化学方程式4Ag+2H2S+O2═2X+2H2O，反应前银、氢、硫、氧原子个数分别为4、4、2、2，反应后的生成物中银、氢、硫、氧原子个数分别为0、4、0、2；根据反应前后原子种类、数目不变，则2X分子中含有4个银原子和2个原子，则每个X分子由2个银原子和1个硫原子构成，则物质X的化学式为Ag2S，故A说法正确；B、H2S 中H显+1价，故 S 元素为-2 价，故B说法正确；C、由质量守恒定律可知，反应前后元素的种类不变，故C说法正确；D、在反应4Ag+2H2S+O2═2Ag2S+2H2O中，能用银检验的有毒物质就是H2S，故D说法错误。故选D。
5．A
【详解】反应前后：①原子的数目一定不变；②分子的数目可能改变，也可能不变；③元素的种类一定不变；④物质的种类一定改变；⑤物质的分子个数一定改变；⑥各种原子的总数一定不变；⑦反应物和生成物的总质量一定不变。故选A。
6．C
【详解】A、燃烧的镁带和氧气的质量之和等于生成的白色粉末质量，错误；
B、蜡烛燃烧，固体质量减少，是因为生成的气体逸散到空气中，符合质量守恒定律，错误；
C、由质量守恒定律，水分解的质量等于生成的氢气和氧气的质量总和，正确；
D、a g碳在b g氧气中充分燃烧，碳或氧气可能有剩余，不一定能生成(a+b)g二氧化碳，错误。故选C。
7．D
【详解】A、由反应的微观示意图可知，该反应的化学方程式为C+H2OCO+H2，故该反应生成物的分子个数比为1：1，正确；B、由反应的微观示意图可知，在化学反应中，分子可以分为原子，而原子不能再分，正确；C、由反应的微观示意图可知，反应前后原子的种类、数目都不变，正确；D、由反应的微观示意图可知，该反应是一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物，属于置换反应，错误。故选D。
8．C
【详解】A、由微粒的变化可知，反应前后原子的数目不变，错误；B、由微粒的变化可知，生成物的分子个数比为2：1，错误；C、由微粒的变化可知，化学反应是原子的重新组合，正确；D、由微粒的变化可知，反应前后分子的种类发生了变化，错误。故选C。
点睛：明确每个模型表示的含义，这是解决这类题目的关键。
9．B
【详解】由表中数据分析可知，反应前后甲的质量减少了5.2g-2.0g=3.2g，故是反应物，参加反应的甲的质量为5.2g-2.0g=3.2g；同理可以确定乙是反应物，参加反应的乙的质量为2.3g-1.5g=0.8g；丙的质量不变，可能作该反应的催化剂，也可能没有参加反应。由质量守恒定律，丁应是生成物，生成的丁的质量为3.2g+0.8g=4g，故X的数值为1.3g+4g=5.3g。A、丙的质量不变，可能作该反应的催化剂，也可能没有参加反应，错误；B、X的数值为1.3g+4g=5.3g，正确；C、参加反应的甲、乙质量比为3.2g：0.8g=4：1，错误；D、该反应的反应物为甲和乙，生成物是丁，符合“多变一”的特征，属于化合反应，丁是化合反应的生成物是化合物，不可能是单质，错误。故选B。
10．D
【详解】根据质量守恒定律，在化学反应中，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。x=40+40+32+10-12-10=100；故a、d为反应物，b为生成物，该反应为化合反应。c的质量不变，可能为催化剂。A、x=100，错误；B、b由a、d中的元素组成，故b为化合物，错误；C、c的质量不变，可能为催化剂，错误；D、参加反应的a与d的质量比为（40-12）：32=7：8，正确。故选D。
11． 吸附 消毒杀菌 HO 2H2O2H2↑+O2↑ AB
【详解】I.活性炭能吸附水中的色素和异味，所以它的作用是吸附作用，自来水生产中氯气的作用是消毒杀菌，而紫外线与其作用相同，也是消毒杀菌。
II.水电解生成氢气和氧气，氢气在氧气中燃烧生成水，这两个实验，可证明水是由H和O元素组成的，电解水的化学方程式为：2H2O2H2↑+O2↑。
Ⅲ.水变成水蒸气的过程，是一个物理变化过程，分子的质量和分子的种类不变，由液体变成气体，分子间隔变大，分子运动变快，故选AB。
12． B 2：1 AC
【分析】（1）根据化学反应质量守恒在反应前后原子的种类、原子的数目分析应补充的粒子；
（2）根据微粒的变化分析参加反应的“”与“”微粒数之比；
（3）根据微粒的变化分析分子原子的变化，根据反应的特点分析反应的类型等。
【详解】（1）根据质量守恒定律，化学反应前后原子的个数不变，因此填入在反应后填入一个B微粒后该反应正好遵循质量守恒定律，故选B；
（2）由微粒的变化可知，反应过程中，有一个 “”未参加反应，参加反应的“”与“ ”微粒数之比为：2：1；
（3）A、该反应的反应物是两种单质，在反应后前后各元素化合价均发生了改变，故A正确；B、由微粒的变化可知，反应前后原子种类不变、分子种类发生了变化，故B错误；C、由微粒的变化可知，原子是化学变化中最小的微粒，故C正确；D、由上图可知该反应由两种物质生成了一种物质，属于化合反应，故D错误。故选AC。
13． 4 3：8 1：1
【分析】根据汽车尾气有害物质转化的微观示意图，分析反应物、生成物，写出反应的化学方程式，据其意义分析回答有关的问题。
【详解】由汽车尾气有害物质转化的微观示意图可知，则其化学方程式为：2CO+2NO 2CO2+N2；
（1）由上述方程式可知，该反应共涉及4种分子；
（2）在中“”与“”的质量比即二氧化碳中碳与氧的质量比是：12：（16×2）=3：8；
（3）由上述反应的化学方程式可知，参加反应的与的分子数之比为：1：1。
14． 物理 增大压强或降温或加压降温； 用红色湿润的石蕊试纸检验生成的气体，能使湿润的红色石蕊试纸变成蓝色； N2＋3H22NH3 氢原子和氮原子
【详解】（1）变化I是微粒的间隔变小了，没有新分子生成，属于物理变化；增大压强或降温或加压降温可以使分子之间的间隙变小；
（2）①由微粒的变化可知，有新分子氨分子生成，故从有新物质生成的角度证明变化Ⅱ是化学变化的方法是：用红色湿润的石蕊试纸检验生成的气体，能使湿润的红色石蕊试纸变成蓝色，说明有新物质氨气生成；
②变化Ⅱ是氢气和氮气在一定条件生成了氨气，反应的化学反应方程式为：N2＋3H22NH3；根据质量守恒定律，该化学反应前后没有发生改变的微粒是氢原子和氧原子。
15． CaCO3 配制溶液、洗涤衣物、灌溉农田等 置换反应和复分解反应 2KMnO4K2MnO4 + MnO2 + O2↑
【分析】乙、丙都是氧化物，G是常见的建筑材料，则G是碳酸钙，丙是水，乙是二氧化碳，F是澄清石灰水，丁是氧化钙。A分解生成三种物质，且甲为氧化物，则A为高锰酸钾，C为氧气，甲为二氧化锰。氧气和D反应生成二氧化碳和水，D为常见的甲烷或乙醇。乙是二氧化碳，乙和E反应生成氧化物戊，故E为碳，戊为一氧化碳。将上述推断出的物质代入转化关系图，验证正确。
【详解】（1）物质G的化学式为CaCO3。
（2）物质丙是水，用途有配制溶液、洗涤衣物、灌溉农田等。
（3）反应①为高锰酸钾分解制取氧气，是分解反应；反应②是氧气和甲烷或乙醇反应生成水和二氧化碳，不属于任何基本反应类型；反应③是碳单质与二氧化碳反应生成一氧化碳，属于化合反应；反应④是水和氧化钙反应生成氢氧化钙，属于化合反应；反应⑤是二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，不属于任何基本反应类型。因此上述转化中没有涉及到的基本反应类型是置换反应和复分解反应。
（4）反应①是高锰酸钾分解生成锰酸钾、二氧化锰、氧气，反应的化学方程式为：2KMnO4K2MnO4 + MnO2 + O2↑
【点睛】在解此类题时，首先将题中有特征的物质推出，然后结合推出的物质和题中的转化关系推导剩余的物质，最后将推出的各种物质代入转化关系中进行验证即可。
16．(1) B 银白色铁钉表面析出红色固体，溶液由蓝色变为浅绿色，天平读数不变 Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
(2)A实验：反应生成氧气，气球鼓起，浮力增大，天平读数变小；C实验：反应产物二氧化碳逸出锥形瓶，未被称量，天平读数变小
【解析】（1）
以上实验能验证质量守恒定律的是实验B；
铁钉表面有红色固体析出，溶液由看色变为浅绿色，说明乙发生反应，天平读数不变则可证明质量守恒定律，方程式为；
（2）
实验A产生大量的氧气，使气球鼓起，在空气中浮力增大，则天平读数会减小；实验C，反应产生二氧化碳，环境不是密闭的，二氧化碳沿着导管逸出，导致天平读数减小，所以均不能用于验证质量守恒定律。
17． 反应前的质量等于反应后的质量 有蓝色沉淀产生 数目 产生的二氧化碳气体逸出 密闭容器中进行
【解析】略
18．(1)解：设混合物中碳酸钠的质量为x，所加稀盐酸中溶质氯化氢的质量为y，生成氯化钠的质量为z。
(2)所加稀盐酸的质量为：。
(3)反应后所得溶液中溶质的质量为：，反应后所得溶液的质量为：，则反应后所得溶液中溶质的质量分数为：。
答：混合物中碳酸钠的质量为10.6g，所加稀盐酸的质量为73g，反应后所得溶液中溶质的质量分数为20.2%。
【分析】（1）根据二氧化碳的质量，利用化学方程式求出混合物中碳酸钠的质量；
（2）利用化学方程式求出所加稀盐酸中溶质的质量，再根据溶质质量分数计算出稀盐酸的质量；
（3）利用化学方程式先求出生成氯化钠的质量及混合物中氯化钠的质量，它们的和是反应后溶液中溶质的质量，再根据质量守恒定律计算出反应后所得溶液的质量，最后计算出反应后所得溶液的溶质质量分数。
（1）
见答案。
（2）
见答案。
（3）
见答案。
【点睛】本题考查了化学方程式与溶质质量分数的综合计算，确定反应后溶液的质量、溶质的质量是正确解答的关键。
