2024年中考化学专题训练——用质量守恒定律确定物质的组成
一、选择题
1．在一个密闭容器里，充入a个CO分子和b个O2分子，在一定条件下，使其恰好完全反应，则反应后容器中碳原子数和氧原子数之比为
A．a:(a+2b) B．a:b C．a:2b D．a:2(a+b)
2．实验室常用燃烧的方法测定有机物的组成。现取2.16g某有机物在足量氧气中充分燃烧，生成5.28g二氧化碳和2.16g水，则该有机物中
A．一定含有C、H、 O三种元素
B．只含有C、H 两种元素，不含有O元素
C．一定含有C、H 两种元素，可能含有O元素
D．有机物中H、C两种元素质量比为9∶11
3．某纯净物3g在氧气中完全燃烧，生成8.8gCO2和5.4g水。下列说法正确的是
A．该纯净物中含C、H元素，可能含O元素
B．该纯净物中含C、H元素，一定不含O元素
C．该纯净物中C、H元素的质量比为44：27
D．该纯净物中C、H原子个数比为1：4
4．科学家利用精密的仪器把石墨拆成只有一个或几个原子层厚的“碳片”，如图所示，碳片是世界上最薄的材料．下列说法错误的是（ ）
A．碳片是一种单质
B．在一定条件下，碳片可还原氧化铁
C．碳片和C60是同一种物质
D．碳片在氧气中完全燃烧的产物是CO2
5．甲和乙可以合成清洁燃料丙，微观过程如下图所示。下列说法不正确的是
A．丙物质中碳元素的质量分数最大 B．丙物质属于有机物，可用作溶剂和消毒剂
C．该反应中共有三种氧化物 D．该反应中参加反应的甲乙两种物质的分子个数比为1∶2
6．某同学梳理并归纳了以下知识点：①某物质燃烧生成CO2和H2O，该物质中一定含有碳、氢、氧元素；②在化学反应中不是只有燃烧才能放出热量；③大气中二氧化碳的消耗主要是植物的光合作用；④最外层电子数为8的粒子一定是稀有气体的原子；⑤只要温度达到可燃物的着火点，可燃物就能燃烧；⑥电解水正极得到的气体体积比负极的小。其中正确的是
A．②④ B．②③⑤ C．①③⑥ D．②③⑥
7．在一个密闭容器中有X、Y、Z、Q四种物质，在一定条件下发生反应，测得反应前后各物质的质量如下表。下列推理中不正确的是
X Y Z Q
反应前（g） 8 2 40 5
反应后（g） m 24 8 23
A．该反应是化合反应 B．参加反应的X、Z的质量比为1∶4
C．表中m=0 D．Y、Q的相对分子质量比可能为11∶9
8．为达到下列实验目的，相应的实验方案合理的是
实验目的 实验方案
A 除去一氧化碳中少量的二氧化碳 将气体通过灼热氧化铜
B 除去氧化铜中混有的碳 隔绝空气加强热
C 鉴别氢气和甲烷 分别点燃，在火焰上方罩干冷烧杯
D 鉴别二氧化碳和氮气 把气体分别通入澄清石灰水中
A．A B．B C．C D．D
9．在盛有空气的密封容器内，蜡烛燃烧至熄灭过程中的 O2 和 CO 含量随时间变化的曲线如图所示，通过分析该图可推理出的结论是
A．蜡烛燃烧过程中生成了 CO
B．曲线①表示 CO 含量的变化
C．蜡烛由碳、氧元素组成
D．蜡烛熄灭时，容器内氧气耗尽
10．在定条件下，下列物质在同一密闭容器内充分反应，测得反应前后各物质的质量如下：
物质 甲 乙 丙 丁
反应前的质量/g 2.3 未测 2.0 2.8
反应后的质量/g 1.1 0.9 3.6 2.4
下列说法正确的是( )A．乙是该反应的催化剂
B．丁一定为化合物
C．参加反应的甲、丙、丁的质量之比为3：4：1
D．该反应为分解反应
二、实验题
11．根据下图回答问题。
（1）仪器a的名称为 。
（2）实验室用高锰酸钾制取氧气，反应的化学方程式为 ，所选用的发生装置是 （填字母序号，下同）。实验过程中发现装置A的试管口有少量水滴，这些水不是生成物的理由是高锰酸钾不含 。
（3）实验室用B装置制取氧气，所选用的收集装置是 ，反应的化学方程式为 。
12．天宫一号和神八对接成功，蛟龙号水下勘察作业突破7000米，是我国航天和航海史上国人引以为傲的大事件，在这其中化学功不可没。例如用到了性能优越的合金材料。生活中也有很多地方用到合金，如生铁和钢是铁的合金。据所给内容回答问题：
（1）从图1所示铁原子结构示意图可知，铁原子的核电荷数是 。
（2）工业上若以赤铁矿为原料来炼铁，其反应原理是 （用化学方程式表示）。
（3）在实验室里可利用图2装置制得铁
①实验开始前应先 （选填“通CO”或“加热”）；实验结束后应继续通入CO直至冷却至室温，其原因是 。
②实验中可观察到的实验现象：A 、B 。C处酒精灯的作用是 。
③若生成5.6g的铁，则实验中消耗的CO质量为 。（填序号）
A 大于2.4g B 小于2.4g C 等于2.4g D 无法确定
三、计算题
13．已知某一种有机化合物在空气中完全燃烧后，只生成水和二氧化碳。试回答：
(1)从生成物分析，该有机化合物一定含有什么元素？可能含有什么元素？
(2)今将9.6 g该有机物完全燃烧后，生成水的质量为10.8 g，生成二氧化碳的质量为13.2 g。计算该9.6 g有机物中都含有哪几种元素？各多少克？
四、填空与简答
14．古文中蕴含丰富的化学知识。
(1)《天工开物·作咸》详细记载火井制盐过程：“西川有火井……但以长竹剖开去节，合缝漆布，一头插入井底，其上曲接，以口紧对釜脐，注卤水釜中，只见火意烘烘，水即滚沸。启竹而视之，绝无半点焦炎意。”回答：
①“井火煮盐”燃烧的是天然气。天然气属于 (填“可再生”或“不可再生”)能源。
②“合缝漆布”：目的是确保 良好，曲竹能导出井底的天然气，利用天然气的物理性质是 。
③“启竹而视之，绝无半点焦炎意”：曲竹没有半点烧焦，从燃烧条件分析曲竹内天然气没有燃烧的原因 。
(2)东汉《周易参同契》记载:“胡粉[主要含PbCO3·Pb(OH)2]投火中，色坏还为铅”，该反应过程主要原理之一：Pb3O4+2C3Pb+2CO2↑。下列分析正确的是_______(填标号)
A．胡粉属于混合物 B．冶炼过程中可能生成水 C．上述反应原理属于分解反应
15．近年来有关实现碳中和目标的措施和研究在不断加强。
(1)通过节约能源、提高能效以及调整能源结构，可减少CO2排放量。以下发电方案有利于碳减排的是 。
a.水力发电 b.火力发电 c.核能发电
(2)将CO2还原转化为有用的物质，是当前研究的热点。以下是将二氧化碳转化为乙酸（俗称醋酸）的微观示意图：
反应物与生成物中含碳化合物的分子个数比为 ，乙酸中碳元素的质量分数为 。
(3)用生石灰吸收废气中CO2（混有SO2），将生成的CaCO3煅烧分解释放纯净的CO2，便于利用或封存。某科研团队利用m1吨生石灰吸收废气中CO2，得到含碳酸钙90%的产物。
已知：SO2在空气中与CaO作用转化为CaSO4，在CaCO3煅烧制取CO2过程中CaSO4不分解。
①理论上完全煅烧100吨该产物，能生成 吨CO2。（写出计算过程）
②煅烧后产生的固体总质量为m2吨，根据生产实际判断：m2 m1（填“>”、“=”或“<”）。
16．兴趣小组根据三星堆遗址出土的“青铜太阳轮”造型(如图1)，设计出含铜元素的物质转化关系(如图2，“→”表示可一步实现的转化，反应条件、部分反应物和生成物已略去)。
已知A、M、N、Q为四种不同类别的物质，A为紫红色物质，B为铜锈[主要成分为Cu2(OH)2CO3]，M与石灰乳混合可配制波尔多液(主要成分为N和CaSO4)。
(1)我国远古时期就使用含铜矿物进行“火法炼铜”，其重要反应之是Q转化为A，该转化中铜元素化合价 。(选填“升高”或“降低”)
(2)A在潮湿的空气中与水蒸气、氧气及一种常见气体X反应生成B．推测X可能是 。
(3)可用 与B反应生成M，该反应可用于除铜锈。
(4)写出M与石灰乳反应配制波尔多液，生成N的化学方程式： 。
(5)在加热条件下，N可分解为Q和另一种氧化物、该氧化物的化学式为 。
参考答案：
1．A
【详解】在一个密闭容器中，充入a个CO分子和b个O2分子，容器内碳原子个数和氧原子个数之比是a：(a+2b)，在一定条件下充分反应后，根据质量守恒定律，则可知碳原子和氧原子的个数不变．故其个数之比也不会变化，仍然为a：(a+2b)。故选A。
【点睛】掌握质量守恒定律的元素守恒，原子的个数在反应前后不变是解题关键。
2．A
【分析】可燃物完全燃烧时，其中C元素全部转变为二氧化碳、H元素全部转变成水，由生成的二氧化碳和水中C、H元素质量和与可燃物质量进行对比，确定该物质的组成元素。
【详解】5.28g二氧化碳中所含C元素的质量=，
2.16g水中所含H元素的质量=；
生成物5.28g二氧化碳和2.16g水所含C、H元素的质量和=1.44g+0.24g=1.68g＜2.16g，
则2.16g可燃物中含C、H、O三种元素；C、H两种元素质量比=1.44g：0.24g=18：3。
故选A。
3．B
【详解】根据质量守恒定律可知，化学反应前后元素的种类保持不变；说明该物质一定含有氢元素和碳元素，可能含有氧元素；生成二氧化碳中碳元素的质量等于8.8g× ×100％=2.4g，生成水中氢元素的质量等于5.4g× ×100％=0.6g，因此氢元素和碳元素的质量之和是2.4g+0.6g═3.0g，说明该物质仅含有碳元素和氢元素，不含氧元素，所以A错误，B正确；C、该纯净物中C、H元素的质量比为2.4g:0.6g=4:1，而不是44：27，选项错误；D、该纯净物中C、H原子个数比为 : = 1:3，不是1：4，选项错误，故选B。
【点睛】化合物中，元素质量与相对原子质量之比的比就是化合物中各元素原子的个数比。
4．C
【详解】A.碳片由碳原子构成，所以碳片属于单质，此选项正确；B. 由于碳片属于碳的单质，所以其化学性质和其它碳单质相同，在一定条件下，碳片可还原氧化铁，此选项正确；C. 虽然都由碳原子构成，但碳原子的排列方式不同，所以碳片和C60属于不同的物质，此选项错误；D. 化学反应前后元素的种类不变，碳片中含有碳元素，所以在氧气中完全燃烧的产物是CO2，此选项正确。故选C。
5．C
【详解】甲物质的化学式为CO、乙物质的化学式为H2、丙物质的化学式为C2H6O，丁的化学式为H2O，因此反应的方程式为：2CO+4H2C2H6O+H2O，因此：
A、丙是C2H6O，其中C、H、O的质量比为（12×2）：（1×6）：16=12：3：8，碳元素的质量分数最大，故正确；
B、丙是酒精，属于有机物，可以作为可用作溶剂和消毒剂，故正确；
C、由方程式程可知，该反应有CO、H2O 两种氧化物，故错误；
D、根据方程式可知，参加反应的甲乙两种物质的分子个数比为1：2，故正确。故选C。
6．D
【详解】①据质量守恒定律可知，反应前后元素的种类不变，某物质燃烧（即与氧气反应）生成CO2和H2O，该物质中一定含有碳、氢元素，可能含氧元素，说法错误；
②在化学反应中不是只有燃烧才能放出热量，如氧化钙和水反应生成氢氧化钙放出大量热，说法正确；
③大气中二氧化碳的消耗主要是植物的光合作用，说法正确；
④最外层电子数为8的粒子不一定是稀有气体的原子，大多数离子的最外层电子数也是8，说法错误；
⑤温度达到可燃物的着火点，可燃物还要与氧气充分接触才能燃烧，说法错误；
⑥电解水正极得到的气体体积与负极的气体体积比为1:2，所以正极得到的气体体积比负极的小，说法正确。其中正确的是②③⑥。故选D。
7．A
【分析】根据质量守恒，反应后X的质量为8g+2g+40g+5g-24g-8g-23g=0g，X的质量在反应后质量减少，为反应物，参加反应的质量=8g-0g=8g；Z物质反应后质量减少，是反应物，参加反应的质量=40g-8g=32g；Y、Q物质反应后质量增加，是生成物，生成Y的质量=24g-2g=22g，生成Q的质量=23g-5g=18g。
【详解】A、根据各物质反应前后质量的变化可知Y、Q为生成物，X、Z为反应物，两种物质反应生成另外两种物质，一定不是分解反应，故A错误；
B、根据分析可知，参加反应的X的质量8g，Z的质量32g，因此参加反应的X、Z的质量比=8g：32g=1：4，故B正确；
C、根据质量守恒，反应后X的质量为8g+2g+40g+5g-24g-8g-23g=0， m=0，所以故C正确；
D、根据分析可知，生成的Y、Q质量分别为22g、18g，Y、Q质量比=22g：18g=11:9，在化学方程式中，当两物质的计量数之比为1:1时，Y、Q的相对分子质量比为11∶9，故D正确。
故选A。
【点睛】在化学反应中，反应前后质量增加的物质是生成物，质量减少的物质是反应物，质量不变，可能作该反应的催化剂，也可能没有参加反应。
8．D
【详解】A、除去物质中混有的杂质有两个原则，一是所用试剂只与杂质反应，二是不能生成新的杂质。CuO+COCu+CO2，最终得不到一氧化碳，此选项错误；
B、隔绝空气加强热时，氧化铜能与碳反应，C+2CuO2Cu+CO2↑，得不到氧化铜，此选项错误；
C、氢气和甲烷燃烧时都有水生成，分别点燃，在火焰上方罩一个内壁沾有澄清石灰水的烧杯，可鉴别出氢气和甲烷，此选项错误；
D、二氧化碳能使澄清石灰变浑浊，氮气不能使澄清石灰变浑浊，此选项正确。故选D。
【点睛】除去物质中混有的杂质有两个原则，一是所用试剂只与杂质反应，二是不能生成新的杂质。鉴别物质是根据实验时出现的不同实验现象进行区分。
9．A
【详解】A、由图像可知，反应后CO的含量增加，所以蜡烛燃烧过程中生成了 CO，选项正确；B、由图像可知，曲线①表示 O2 含量的变化，曲线②表示 CO 含量的变化，选项错误；C、蜡烛燃烧过程中生成了 CO说明蜡烛中含碳元素，由图像不能确定蜡烛中是否含有氢元素，选项错误；D、由曲线①表示 O2 含量的变化可知，最终容器内氧气的含量不为零，所以蜡烛熄灭时，容器内氧气没有耗尽，选项错误，故选A。
10．C
【详解】未测：1.1g+0.9g+3.6g+2.4g-2.3g-2g-2.8g=0.9g，乙物质的质量减少，所以：A、乙可能是该反应的催化剂，故A错误；B、丁物质的质量增大，所以丁是生成物，可能是化合物，故B错误；C、参加反应的甲、丙、丁的质量之比为1.2g：1.6g：0.4g=3：4：1，故C正确；D、该反应中两种物质减少，一种物质增多，该反应属于化合反应，故D错误。故选C。
【点睛】根据在一密闭容器中，X、Y、Z、Q四种物质，在一定的条件下反应一段时间后，测得反应前后各物质质量如表可知，根据质量守恒定律，则可求X的待测值；则由物质的增加或减少，可推测反应物与生成物等信息进行分析。
11． 酒精灯 A 氢元素 C或E
【详解】（1）仪器a的名称为酒精灯。
（2）实验室用高锰酸钾制取氧气，加热高锰酸钾反应生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的化学方程式为：，属于固体加热型，所选用的发生装置是A，实验过程中发现装置A的试管口有少量水滴，这些水不是生成物的理由是高锰酸钾不含氢元素。
（3）实验室用B装置制取氧气，则为二氧化锰催化过氧化氢反应生成水和氧气，氧气密度比空气大、不易溶于水，所选用的收集装置是C或E，反应的化学方程式为。
12． 26 通CO 防止冷却后澄清石灰水倒流及防止空气进入将热的铁重新氧化 粉末由红棕色变为黑色 澄清石灰水变浑浊 除去CO，防止污染大气 A
【分析】一氧化碳和氧化铁高温生成铁和二氧化碳，在原子中，核电荷数=核外电子数，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊。
【详解】（1）在原子中，核电荷数=核外电子数，从图1所示铁原子结构示意图可知，铁原子的核电荷数是。
（2）一氧化碳和氧化铁高温生成铁和二氧化碳，工业上若以赤铁矿为原料来炼铁，其反应原理的化学方程式是。
（3）①实验开始前应先通CO，排尽空气，防爆炸；实验结束后应继续通入CO直至冷却至室温，其原因是防止冷却后澄清石灰水倒流及防止空气进入将热的铁重新氧化。
②一氧化碳和氧化铁高温生成铁和二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，实验中可观察到的实验现象：A粉末由红棕色变为黑色、B澄清石灰水变浑浊。一氧化碳具有可燃性，有毒，污染空气，故C处酒精灯的作用是除去CO，防止污染大气。
③若生成5.6g的铁，消耗CO质量为2.4g，实验中要通入一氧化碳，排尽空气，则实验中消耗的CO质量为大于2.4g，故选A。
【点睛】一氧化碳具有可燃性，有毒，污染空气，要用酒精灯点燃是除去CO，防止污染大气。
13．(1)一定含有碳、氢元素 可能含有氧元素
(2)碳：3.6 g 氢：1.2 g 氧：4.8 g
【详解】（1）由已知条件可知，这一物质在空气中完全燃烧后，只生成水和二氧化碳，H2O，CO2中有碳、氢、氧三种元素，而氧元素可能是空气中的，也可能是化合物中的，所以该有机化合物一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素；
（2）由题意可知，该有机化合物在空气中完全燃烧后，只生成水和二氧化碳，二氧化碳中碳元素的质量为：，水中氢元素的质量为：，化合物中含有的碳氢元素质量和为3.6g+1.2g=4.8g，则化合物中氧元素的含量为9.6g-4.8g=4.8g，则该9.6 g有机物含有的碳元素质量为3.6g， 氢元素质量为1.2g， 氧元素质量为4.8g。
14．(1) 不可再生 气密性 密度比空气小 温度没有达到着火点以上
(2)AB
【详解】（1）①天然气为化石燃料，属于可再生能源。
②“合缝漆布”能确保气密性良好；
曲竹能导出井底的天然气，说明天然气的密度比空气小。
③曲竹内天然气没有燃烧，是因为温度没有达到着火点以上。
（2）A、胡粉中含有多种物质，属于混合物，该选项分析正确；
B、由于胡粉中含有氢元素，根据元素守恒，则生成物中可能含有水，该选项分析正确；
C、该反应的反应物和生成物中均含有两种物质，不属于分解反应，该选项分析不正确。
故选AB。
15．(1)a c
(2) 2:1 40%
(3) 解：设充分反应后得到 CO2的质量为 x ，碳酸钙的质量
答：生成的质量为39.6t ＞
【详解】（1）减少二氧化碳的排放,即不发生含碳化合物的燃烧即可
a.水利发电不涉及燃烧，符合题意；
b.火力发电涉及到煤的燃烧，不符合题意；
c.核能发电不涉及燃烧，符合题意。
故选ac。
（2）根据质量守恒定律可知反应前后原子个数不变，故需对上述反应方程式进行配平，，含碳化合物的反应物和生成的比为2:1，个①填2:1；
乙酸的化学式为，元素的质量分数，故碳元素的质量分数，故②填40%。
（3）①的解析见答案
根据题意可知煅烧后固体由碳酸钙变成硫酸钙即变成，增加的部分包括碳元素变成硫元素和氧元素的质量，故固体的质量增加，②填>。
16．(1)降低
(2)二氧化碳/CO2
(3)硫酸/H2SO4
(4)
(5)H2O
【分析】A、M、N、Q为四种不同类别的物质，A为紫红色物质，故A是铜，B为铜锈［主要成分为Cu2(OH)2CO3]，M与石灰乳混合可配制波尔多液，故M是硫酸铜，硫酸铜能反应生成氢氧化铜，氢氧化铜受热分解生成氧化铜，氧化铜可以被还原为铜，故N是氢氧化铜，Q是氧化铜，代入框图，推断合理。
【详解】（1）Q是氧化铜，A是铜，氧化铜中铜元素为+2价，铜是单质，元素的化合价为0，故该转化中铜元素化合价降低；
（2）铜会生成铜锈，铜锈中含有铜、氧、氢、碳四种元素，故X中含有碳元素，空气中含有碳元素的物质是二氧化碳，故X是二氧化碳；
（3）铜锈能与硫酸反应生成硫酸铜；
（4）硫酸铜与氢氧化钙反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钙，反应的化学方程式为：；
（5）氢氧化铜加热分解生成氧化铜和水，氧化铜的化学式为：H2O。
