4.2.1化学反应中的质量关系（课时1）
基础巩固
1.化学反应过程中，一定不变的是( )
A.原子数目 B.分子数目 C.物质种类 D.分子种类
2.超氧化钾可做氧气源，可用于煤矿井下救援。能与水反应迅速放出氧气和另外一种化合物，则该化合物可能是( )
A. B. C. D.
3.84消毒液（有效成分为）和洁厕灵（有效成分为）混合使用时，会生成一种有毒的气体单质，该气体是( )
A. B. C. D.
4.某不纯的甲烷充分燃烧后，测得生成的二氧化碳和水的质量比为22:9，则混入的气体杂质可能是( )
A. B. C. D.
5.北宋王希孟创作《千里江山图》时用到的一种颜料是石青，其主要成分的化学式为，受热分解生成三种氧化物。下列属于其分解产物的是( )
A. B. C. D.
根基训练
6.汝瓷作为中国宋代五大名窑之一，以其独特的釉色和精湛的制作工艺闻名于世。汝瓷的窑址位于河南省汝州市，其制作工艺复杂。汝瓷在烧制时，瓷土中的白云石（化学式为）会发生分解反应生成三种氧化物。下列选项中，一定不属于白云石分解产物的是( )
A. B. C. D.
7.下列叙述能用质量守恒定律解释且正确的是( )
A.水结成冰前后，质量保持不变
B.氢气燃烧，参加反应的氢气和氧气的体积之和等于生成液态水的体积
C.10克铜与10克氧气完全反应生成20克氧化铜
D.蜡烛燃烧，生成物的质量之和等于蜡烛减少的质量与消耗氧气的质量之和
8.宋代名画《千里江山图》历经数百年色彩依然。其青色部分来自蓝铜矿颜料，蓝铜矿主要成分表示为，加热可分解为三种常见化合物，则加热该物质不可能生成的是( )
A.CuO B. C. D.
9.利用如图装置验证质量守恒定律。反应前测得试剂和装置的总质量为，加热铜粉，反应后测得试剂和装置的总质量为。下列叙述错误的是( )
A.加热过程中，铜粉由红色变成黑色
B.实验中铜粉未完全反应，仍能验证质量守恒定律
C.该反应遵守质量守恒定律时，
D.该实验不使用橡胶塞和气球时，则
10.食盐的主要成分是，工业上用电解饱和食盐水的方法制取某种产品，该反应不可能生成的物质是( )
A. B. C. D.
11.在一密闭容器中含有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下充分反应后，测得反应前后各物质的质量分数如图所示。下列判断不正确的是( )
A.物质丙一定是化合物 B.物质丁是催化剂
C.该反应是化合反应 D.该反应中甲、乙的质量比是14：3
思维拓展
12.如图是某品牌纯碱包装袋上的部分文字说明。
×××品牌 品名：纯碱 有效成分：碳酸钠 保存及使用注意事项：略
某实验小组的同学要对其有效成分的含量进行分析，进行如下实验：取样品6g放入烧杯，然后向烧杯中不断滴加稀硫酸至不再产生气泡，发现共消耗稀硫酸60g，称得反应后烧杯内物质总质量是63.8g。请分析并完成下列问题：
(1)反应后烧杯内物质的总质量减少了，该反应_________(填“是”、“不”)遵循质量守恒定律。
(2)反应产生的质量是_________。
(3)试通过计算确定该品牌纯碱是纯净物还是混合物_________。
13.某化学反应在密闭容器中进行，各物质的分子数目、质量随时间变化情况如图1和图2所示。下列说法不正确的是( )
A.Z是该反应的生成物
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
14.某物质在空气中完全燃烧生成和，则：
(1)该物质含有____________种元素。
(2)该物质中碳元素与氢元素的质量比为____________（写最简整数比）。
(3)物质燃烧消耗的氧气的质量为____________。
15.化学是一门以实验为基础的科学，如图所示的实验回答问题。
(1)小林用图1中B装置进行验证质量守恒定律的实验，反应前天平平衡，待反应结束后，小林发现天平指针偏右，原因是_________。
(2)为达到验证质量守恒定律的目的，小郭只更换了B实验的装置，如图2所示，此装置中气球体现的作用除盛放固体试剂外，还具有的作用是_________。
答案以及解析
1.答案：A
解析：A.化学反应是原子重新组合的过程，反应前后原子的种类和数目均不变，例如水通电分解过程中，H、O原子数目始终不变。符合题意；B.化学反应过程中分子数目可能变化，例如水通电分解过程中，每2个水分子在通电条件下反应生成2个氢分子和1个氧分子，分子数目增加。不符合题意；C.化学反应过程中必然生成新物质，物质种类一定发生改变，例如铁生锈变成氧化铁。不符合题意；D.由分子构成的物质在发生化学变化时，一种物质的分子会变成其他物质的分子，因此化学变化中分子的种类一定发生变化，例如水通电分解后，水分子变为氢分子和氧分子。不符合题意。故选A。
2.答案：C
解析：A、碳酸钾由K、C、O元素组成，反应物中不含碳元素，不可能生成碳酸钾，不符合题意；B、硝酸钾由K、N、O元素组成，反应物中不含氮元素，不可能生成硝酸钾，不符合题意；C、氢氧化钾由K、O、H元素组成，符合质量守恒定律，另一种化合物可能是氢氧化钾，符合题意；D、硫酸钾由K、S、O元素组成，反应物中不含硫元素，不可能生成硫酸钾，不符合题意。故选C。
3.答案：D
解析：A、没有毒，故不符合题意；B、是由Cl、O两种元素组成的，不属于单质，故不符合题意；C、反应物中没有F元素，不可能生成，故不符合题意；D、有毒且属于单质，故符合题意。故选D。
4.答案：A
5.答案：D
解析：石青主要成分的化学式为，受热分解生成三种氧化物。根据反应前后元素种类不变，可知，生成的三种氧化物分别为：、、（由两种元素组成，其中一种元素是氧元素的化合物），故选D。
6.答案：A
解析：根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变。白云石的化学式为 ，其中含有镁（Mg）、钙（Ca）、碳（C）、氧（O）四种元素。A、 中含有硫（S）元素，白云石中不含硫元素，所以一定不属于白云石的分解产物，A正确；B、白云石中含有碳元素和氧元素，分解时可能产生，B错误；C、白云石中含有镁元素和氧元素，分解时可能产生，C错误；D、白云石中含有钙元素和氧元素，分解时可能产生，D错误。故选A。
7.答案：D
解析：水结成冰为物理变化，故不能用质量守恒定律解释，A不正确。氢气燃烧，参加反应的氢气和氧气的质量之和等于生成液态水的质量，B不正确。根据铜与氧气反应的化学方程式：，可知参加反应的铜与氧气的质量比为4：1，10克铜与10克氧气完全反应时，消耗氧气的质量是2.5克，故生成12.5克氧化铜，C不正确。蜡烛燃烧，生成物的质量之和等于蜡烛减少的质量与消耗氧气的质量之和，符合质量守恒定律，故可用质量守恒定律解释，D正确。
8.答案：D
解析：蓝铜矿主要成分表示为，加热可分解为三种常见化合物，由铜、氢、氧、碳四种元素组成，根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变。由铜和氯两种元素组成，而蓝铜矿的主要成分中并不含有氯元素，不可能是该物质加热分解的产物。故选D。
9.答案：D
解析：A、加热过程中，铜粉与空气中氧气反应生成氧化铜，铜粉是红色，氧化铜是黑色，所以会由红色变成黑色，该选项叙述正确；B、质量守恒定律适用于一切化学反应，无论反应物是否完全反应，只要是化学反应，反应前后物质的总质量都不变，所以铜粉未完全反应，仍能验证质量守恒定律，该选项叙述正确；C、加热时铜与氧气反应，根据质量守恒定律，反应后固体质量增加（增加了参加反应的氧气的质量），装置内外没有物质交换，，该选项叙述正确；D、若不使用橡胶塞和气球，加热时铜与氧气反应生成氧化铜，空气进入锥形瓶，导致反应后装置内物质总质量增大，所以，该选项叙述错误。故选D。
10.答案：C
解析：饱和食盐水中有水和氯化钠，含有的元素有氢元素、氧元素、钠元素和氯元素，根据质量守恒定律可知：反应前后元素的种类不变，生成物中应该含有氢元素、氧元素、钠元素和氯元素，而中只有氮元素，不可能是电解饱和食盐水的产品。故选C。
11.答案：B
解析：分析：由四种物质化学反应前后物质的质量分数可知，反应后乙的质量分数为100%-42%-10%-40%=8%，则反应前后甲的质量分数减少了70-42%=28%，因此甲是反应物；反应后乙的质量分数减少了14-8%=6%，因此乙也是反应物；反应前后丙的质量分数增加了40%-6%=34%，因此丙是生成物；反应前后丁的质量分数不变，丁可能是催化剂，也可能没有参加反应，据此进行分析解答。A、由分析可知，该反应为甲和乙反应生成丙，根据质量守恒定律化学反应前后元素种类不变可知，丙至少是两种元素组成的纯净物，因此丙一定是化合物，故A选项不符合题意；B、反应前后丁的质量分数不变，说明丁的质量不变，丁可能是催化剂，也可能是没有参加反应的杂质，故B选项符合题意；C、由分析可知，该反应为甲和乙反应生成丙，符合“多变一”的特点，属于化合反应，故C选项不符合题意；D、由分析可知，参加反应的甲和乙的质量比为28%：6%=14：3，故D选项不符合题意。故选B。
12.答案：(1)是
(2)2.2g
(3)该品牌纯碱是混合物
解析：（1）碳酸钠和稀硫酸反应生成硫酸钠、二氧化碳和水，生成的二氧化碳气体逸出，导致反应后烧杯内物质的总质量减少了，但是该反应属于化学变化，是遵循质量守恒定律的；
（2）根据质量守恒定律，则反应产生二氧化碳的质量为6g+60g-63.8g=2.2g；
（3）解：设6g样品中碳酸钠的质量为x。
因为，所以该品牌纯碱是混合物；
答：该品牌纯碱是混合物。
13.答案：C
解析：分析：由图1可知，X、Y的质量都减少了，Z质量增加了，所以该反应为X和Y反应生成Z，结合纵横坐标数据可以得出：(6n-3n)=3n个X分子和(5n-4n)=n个Y分子反应生成2n个Z分子；由图2可知，(72g-44g)=28gY完全反应后生成34gZ，即有6gX参加反应。其质量关系可表示如下：。A、由分析可知：Z是该反应的生成物，选项正确；B、由分析可知：参加反应的X与Y的质量比为6g:28g=3:14，选项正确；C、由分析可知：参加反应的分子总数为4n，生成的分子总数为2n，分子总数发生了改变，选项错误；D、由分析可知：，即Y与Z的相对分子质量之比为：28:17，选项正确；故选C。
14.答案：(1)2/二/两
(2)6:1
(3)9.6
解析：（1）根据质量守恒定律，化学反应前后元素的质量不变，某物质在空气中完全燃烧生成二氧化碳和水，生成物中含C、H、O三种元素，反应物氧气中含氧元素，故该物质中一定含C、H元素，含碳元素的质量为，含氢元素的质量为，碳元素的质量+氢元素的质量=2.4g+0.4g=2.8g，则该物质中含有碳、氢两种元素，故填：2或者二或者两；
（2）该物质中碳元素与氢元素的质量比为，故填：6:1；
（3）根据质量守恒定律，化学反应前后，物质的总质量不变，则物质燃烧消耗的氧气的质量为，故填：9.6。
15.答案：(1)碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，二氧化碳是气体，会散逸到空气中
(2)调节装置的压强
解析：（1）该实验中碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，二氧化碳是气体，会散逸到空气中，导致左边质量减小，故待反应结束后，发现天平指针偏右；
（2）由于该反应生成了气体，会导致装置内压强增大，故气球可起到调节装置的压强的作用，防止橡皮塞迸出。
