2023年中考化学重难点突破——用质量守恒定律确定物质的组成
一、单选题
1．一定质量的某化合物完全燃烧，需要3.2g氧气，生成4.4g二氧化碳和1.8g水。下列判断错误的是
A．该化合物的质量为3.0g
B．该化合物一定含有碳、氢、氧三种元素
C．该化合物中碳、氢、氧的原子个数比为2：4：1
D．该化合物中碳元素的质量分数是40%
2．下列选项中，不利于培养化学学科核心素养的是
A．变化与守恒：某物质R燃烧后生成CO2和H2O，则R中一定含C、H元素，可能含O元素
B．模型与推理：氧化物一定含有氧元素，但含有氧元素的化合物不一定是氧化物
C．宏观与微观：品红在水中扩散，说明分子总在不停地运动
D．探究与创新：探究红砖粉是否为过氧化氢分解的催化剂，只需设计实验证明红砖粉能否改变反应速率即可
3．推理是学习化学的一种方法，以下推理正确的是
A．溶液具有均一性、稳定性一一具有均一性、稳定性的液体一定是溶液
B．含氢元素的物质燃烧会生成水——燃烧能生成水的物质一定含有氢元素
C．催化剂MnO2能加快KClO3分解速率——催化剂只能加快化学反应速率
D．离子是带电的粒子——带电的粒子一定是离子
4．由化学方程式2H2O2H2↑+O2↑获得的下列信息中，正确的是（ ）
A．水中含有氢气和氧气
B．该反应属于分解反应
C．水是由2个氢原子和1个氧原子构成的
D．电解生成的氢气和氧气的质量比是2：1
5．某物质1.6克在空气中充分燃烧共生成4.4克二氧化碳和3.6克水。则下列说法正确的是
①该物质中一定含有氧元素； ②该物质中一定不含氧元素； ③该物质中一定含有碳、氢元素； ④该物质的一个分子中碳、氢原子的个数比为1:4； ⑤该物质中氢元素的质量分数最大
A．①②③④⑤
B．②③④
C．③④⑤
D．②③④⑤
6．已知某纯净物4.6g在足量的氧气中充分燃烧后，生成8.8g二氧化碳和5.4g水。下列关于该纯净物组成的说法正确的是（ ）
A．只含有碳、氢元素
B．一定含有碳、氢、氧三种元素
C．一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素
D．一定含有碳元素，可能含有氢、氧元素
7．为了测定乙烯（C2H4）在氧气不足时的燃烧产物将一定量的乙烯和氧气置于一个密闭容器中引燃，测得反应前后各物质的质量如下表。下列说法正确的是
物质 乙烯 氧气 水 二氧化碳 X
反应前质量/g 2.1 6.4 0 0 0
反应后质量/g 0 0 2.7 4.4 a
A．a的值为1.6
B．乙烯与X的分子个数比为2:3
C．X的化学式是CO
D．乙烯燃烧过程吸收大量热
8．将一定质量的甲醇（CH3OH）和氧气（O2）置于密闭容器中点燃，一段时间后反应停止，测得反应后各物质的质量，相关数据如下表所示。下列说法不符合事实的是
物质 CH3OH O2 H2O CO2 X
反应前质量/g m 12.8 0 0 0
反应后质量/g 0 0 10.8 8.8 n
A．m>n
B．X中一定含有碳元素
C．无法判断X中是否含有氧元素
D．生成物中C、H两种元素的质量比为3∶1
9．在一个密闭容器中放入甲、乙、丙、丁四种物质，使其在一定条件下发生化学反应，一段时间后测得反应数据如下表所示，下列说法正确的是
物质 甲 乙 丙 丁
反应前的质量/g 36 2 3 4
反应后的质量/g 待测 20 3 20
A．丙一定是该反应的催化剂
B．该反应可能是分解反应
C．该反应生成的乙与丁的质量比为1:1
D．待测值为2
10．随着科学的发展，新能源的开发不断取得突破。清华大学研究人员成功研制出一种纳米纤维催化剂，可将二氧化碳转化成液体燃料甲醇，其微观示意图如下图所示（图中的微粒恰好完全反应）。
下列说法错误的是
A．丁的化学式是H2O
B．甲是单质，乙、丙、丁均为化合物
C．乙物质中碳元素的化合价为+4
D．反应前后分子种类和原子种类均发生改变
二、填空题
11．在点燃条件下，2.6gC2H2 与 7.2gO2 恰好完全反应，生成 6.6gCO2、1.8gH2O 和 xgCO．则 x=_____； 化学方程式为_____．
12．在宏观，微观和符号之间建立联系是化学学科的特点。现有A、B、C、D四种物质，其微观示意图如图所示：
（1）A物质相对分子质量为______。
（2）上述物质中属于单质的是______，属于有机物的是______（填化学式）。
（3）C物质的一个分子是由____________构成的。
（4）写出反应A+B→C+D的化学反应方程式____________________。
13．把握微观世界，了解构成物质的奥秘，能帮助我们更好地认识物质变化的本质．如图是某化学反应的微观模拟图：
（1）反应物中单质的化学式为________．该反应的化学方程式为___________，属于______反应。（填基本反应类型）
（2）通过该图你能获得的信息有_____________。（打一条即可）
14．某同学为测定12g含杂质的氧化铁样品中氧化铁的质量分数，利用稀硫酸和锌粒制取氢气，设计了下图所示的装置，进行有关的实验探究（提示：3H2+Fe2O3 2Fe+3H2O杂质不参加反应，假定每步均完全反应或吸收）．请回答有关问题：
得到如下数据：
装置 B C
反应前质量 86.3g 284.2g
反应后质量 83.9g 286.9g
（1）请计算样品中氧化铁的质量分数．（写出计算步骤，计算结果精确到0．l%）_______
（2）该实验还可测定组成水的各元素之间的质量关系，请用表中实验数据列式表示出水中氢、氧元素的质量比为_____________________________________________________________________（不用化简）；若玻璃管中的氧化铁没有完全反应，则求得水中氢、氧元素的质量比会________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）．
15．追求化学家的足迹．
（1）舍勒是最早制得氧气的化学家之一，他获得氧气的方法主要有以下两类：
a．加热分解硝酸钾、氧化汞、硝酸银等
b．用二氧化锰与浓硫酸加热：2MnO2+2H2SO4（浓）2MnSO4+2X+O2↑
①a中反应物均可制得氧气，因为它们组成的共同点： ；
②b中物质X化学式为 ；
③写出实验室制取氧气的一个化学方程式： ．
（2）舍勒由于受“燃素说”的影响（即认为一切可以燃烧的物质都是由灰和“燃素”组成的，物质燃烧后剩下的是灰，而燃素本身变成了光和热，逸散到空中去了），导致“氧气”从他的鼻尖下溜走．化学家拉瓦锡结合大量实验事实，否定了“燃素说”认为的“物质燃烧后质量应当减轻”的观点，真正发现了氧气．
①写出铁丝在氧气中燃烧的化学方程式： ；
②以铁燃烧的事实，指出上述“燃素说”的谬误： ．
16．防治空气污染、改善生态环境已成为全民共识。近年来，一些城市空气中出现可吸入悬浮颗粒物与雾形成“雾霾”天气。粒径不大于2.5μm的可吸入悬浮颗粒物(PM2.5)富含大量有毒、有害物质。
(1)下列行为可能会导致“雾霾”加重的是________(填标号)。
a．燃煤脱硫 b．植树造林 c．静电除尘 d．燃放鞭炮
(2)为了减少雾霾、降低大气中有害气体含量， 研究机动车尾气中CO、NOx及CxHy的排放意义重大。机动车尾气污染物的含量与“空/燃比”(空气与燃油气的体积比)的变化关系如图所示。
①利用氨气可将汽车尾气中的氮氧化物(NOx)在一定条件下转化为对空气无污染的物质。请将该反应的化学方程式补充完整：4xNH3＋6NOx(2x＋3)N2＋_________。
②随“空/燃比”增大，CO和CxHy的含量减少的原因是_________________________。
参考答案：
1．C
【详解】A、根据质量守恒定律“反应物的总质量等于生成物的总质量”，设该化合物质量为x，则x+3.2g=4.4g+1.8g，得出x=3.0g，故A选项正确，不合题意；
B、根据质量守恒定律“反应前后各元素的质量不变”，则生成物中氧元素质量=，反应前氧气所含氧元素的质量为3.2g，因此该化合物中一定含有碳、氢、氧三种元素，B选项正确，不合题意；
C、该化合物中，碳元素的质量为：，氢元素的质量为：，氧元素的质量为：，则该化合物中碳、氢、氧的原子个数比为：，故C选项错误，符合题意；
D、根据该化合物共3.0g，C元素质量为1.2g，则该化合物中碳元素的质量分数=，D选项正确，不合题意；
故选C。
2．D
【详解】A、由题意可知物质R燃烧是R和氧气反应生成CO2和H2O，根据质量守恒定律，则R中一定含C、H元素，生成物中有氧元素，而反应物氧气中已含有氧元素，故该物质中可能含有氧元素，不符合题意；
B、氧化物是由氧元素和另一种元素组成的化合物。氧化物一定含有氧元素，但含有氧元素的化合物不一定是氧化物，如NH4NO3就不是氧化物，不符合题意；
C、品红在水中扩散，是因为品红中含有的分子是在不断运动的，向水中扩散，不符合题意；
D、探究红砖粉是否为过氧化氢分解的催化剂，需设计实验证明红砖粉能否改变反应速率、红砖粉质量和化学性质是否发生改变，不符合题意。故选D。
3．B
【详解】A、溶液具有均一性、稳定性但是具有均一性、稳定性的液体不一定是溶液，比如水，A错。
B、根据质量守恒，反应前后元素种类不变，含氢元素的物质燃烧会生成水——燃烧能生成水的物质一定含有氢元素，B正确。
C、催化剂MnO2能加快KClO3分解速率，但是催化剂不只能加快化学反应速率，还可以减慢反应速率，C错。
D、离子是带电的原子或原子团，带电的粒子不一定是离子，比如质子带正电，D错。
故选：B。
4．B
【详解】A. 水是由氢氧元素组成的，水通电可以生成新物质氢气和氧气，错误；
B. 水通电可以生成新物质氢气和氧气，一种物质生成两种物质，属于分解反应，正确；
C. 水是由水分子构成的，一个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的，错误；
D. 电解生成的氢气和氧气的体积比是2：1，错误；
故选B
5．B
【详解】某物质1.6克在空气中充分燃烧共生成4.4克二氧化碳和3.6克水，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，故该物质中一定含C、H元素，4.4g二氧化碳中碳元素的质量为：；3.6g水中氢元素的质量为：，1.2g+0.4g=1.6g，故该物质中一定不含氧元素；故①错误；②③正确；
④设该物质的化学式为：CxHy，12x：y=1.2g：0.4g，x：y=1：4，该物质的一个分子中碳、氢原子的个数比为1:4，正确；
⑤该物质中碳、氢元素的质量比为：12:4=3:1，故碳元素的质量分数最大，错误。
故正确的是：②③④。
故选B。
6．B
【分析】根据质量守恒定律，反应前后元素的种类不变。因为生成物是二氧化碳和水，而反应物氧气中不含碳、氢两种元素，故该纯净物中一定含有碳、氢两种元素；对于是否含有氧元素，需要计算生成的二氧化碳中的碳元素质量，水中的氢元素质量，然后将碳元素质量与氢元素质量的和与该纯净物的质量4.6g比较，便可得出结论。
【详解】根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变。因为该反应的生成物是二氧化碳和水，所以生成物中含有碳、氢、氧三种元素，而反应物氧气中不含碳、氢两种元素，因此该纯净物中一定含有碳、氢两种元素；因为化学反应前后元素的质量不变，所以生成物二氧化碳中碳元素的质量等于该纯净物中碳元素的质量，水中氢元素的质量等于该纯净物中氢元素的质量。因此该纯净物中碳元素的质量=，氢元素的质量=。因为2.4g+0.6g=3.0g﹤4.6g，所以该纯净物中一定含有氧元素。根据以上分析，该纯净物中一定含有碳、氢、氧三种元素。故选B。
7．C
【分析】由于反应前后各物质的质量总和相等，所以有2.1+6.4=4.4+2.7+a，则a=1.4。
由质量守恒定律可知，化学反应前后元素的种类及其质量不变，由化合物中某元素的质量=化合物的质量×化合物中该元素的质量分数可以计算出：
2.1g乙烯中碳、氢元素的质量分别是1.8g、0.3g；
4.4g二氧化碳中碳、氧两元素的质量分别是1.2g、3.2g；
2.7g水中氢、氧两元素的质量分别为0.3g、2.4g；
因此反应物中共有1.8g碳元素、0.3g氢元素、6.4g氧元素，
生成物二氧化碳和水中共有1.2g碳元素、0.3g氢元素、5.6g氧元素。
根据质量守恒定律可知：反应物中有0.6g碳元素和0.8g氧元素进入了生成物X中，因此X物质中碳、氧元素的质量比0.6g：0.8g，X分子中碳原子与氧原子的个数比为： =1：1，即X是一氧化碳；
乙烯燃烧中乙烯、氧气、水、二氧化碳、一氧化碳分子个数比为：=3：8：6：4：2，因此燃烧化学方程式是3C2H4+8O2 6H2O+4CO2+2CO。
【详解】A．由于反应前后各物质的质量总和相等，所以有2.1+6.4=4.4+2.7+a，则a=1.4，选项说法错误；
B．由化学方程式可知，乙烯与X的分子个数比为3：2，选项说法错误；
C．由以上分析可知，X是一氧化碳，选项说法正确；
D．燃烧都是放热反应，选项说法错误。
故选：C。
8．C
【详解】A、根据质量守恒定律可知，m+12.8g=10.8g+8.8g+n，m=6.8g+n，所以m>n，选项A正确；
B、甲醇作为一种可燃物，当氧气充足时，甲醇燃烧生成二氧化碳和水；如果氧气不足，甲醇燃烧生成水、一氧化碳甚至炭黑。因为甲醇中的氢全部转化为水，10.8g水中氢元素的质量=，则甲醇的质量为：，甲醇中碳元素的质量为：，生成的二氧化碳中碳元素的质量为：，根据质量守恒定律，反应前后元素在质量不变，可见X中一定含有1.2g碳元素，选项B正确；
C、根据计算甲醇中碳元素质量为3.6g，氢元素质量为1.2g，则甲醇中氧元素质量为：9.6g-3.6g-1.2g=4.8g，因为参加反应的氧气质量为12.8g，所以反应生成的X中的氧元素质量为：4.8g+12.8g-(8.8g-2.4g)-(10.8g-1.2g)=1.6g，故X中一定含氧元素，选项C错误；
D、根据质量守恒定律，化学反应前后元素的质量不变，则生成物中C、H两种元素的质量比与参加反应的甲醇中的碳、氢元素质量比相同，因此生成物中碳、氢元素质量比=12∶(1×4)=3∶1，选项D正确。故选C。
9．D
【分析】由质量守恒定律可知，反应物的总质量等于生成物的总质量，则，待测=2g。
【详解】A、丙的质量在化学反应前后未变，则丙可能是反应的催化剂或没有参加反应，故A不正确；
B、，待测=2g，甲的物质反应前后减少，为反应物，乙的质量反应前后增加，为生成物，丙的质量在化学反应前后未变，则丙可能是反应的催化剂或没有参加反应，丁的质量反应前后增加，为生成物，则反应是甲生成丁和乙，此反应一定为分解反应，故B不正确；
C、该反应生成的乙与丁的质量比为，故C不正确；
D、，待测=2g，故D正确。故选D。
【点睛】化学反应前后质量增加的为生成物，质量减少的为反应物。
10．D
【详解】由题目信息和质量守恒定律可知，该反应为氢气和二氧化碳在催化剂的作用下生成甲醇和水，化学方程式为。
A、由上述分析可知，丁为水，化学式为H2O，故正确；
B、由图示和化学方程式可知，甲为氢气，乙为二氧化碳，丙为甲醇，丁为水，则甲是单质，乙、丙、丁均为化合物，故正确；
C、由上述分析可知，乙为二氧化碳，化学式为CO2，其中碳元素的化合价为+4，故正确；
D、由图示和质量守恒定律可知，反应前后分子种类发生改变，原子种类不发生改变，故错误。
故选D。
11． 1. 4 4C2H2+9O26CO2+4H2O+2CO
【详解】解：根据质量守恒定律可知，x=2.6+7.2-6.6-1.8=1.4；设反应方程式为aC2H2+bO2 cCO2+dH2O+eCO。
a：b：c：d：e=
（分母是该物质的相对分子质量，分子是该物质的质量）=0.1：0.225：0.15：0.1：0.05=4：9：6：4：2，即反应的化学方程式为：4C2H2+9O26CO2+4H2O+2CO。故填：1.4；4C2H2+9O26CO2+4H2O+2CO。
12． 16 B CH4 两个氧原子和一个碳原子 CH4+2O2 CO2+2H2O
【详解】由反应的微观示意图可知，A物质是由一个碳原子和四个氢原子构成的甲烷分子构成的，化学式是CH4，B是O2，C是CO2；D是H2O；由此可知：
（1）A物质的化学式是CH4，相对分子质量为：12+1×4=16；
（2）由上述分析可知，B物质是由同种元素组成的纯净物，属于单质；A物质的化学式是CH4属于有机物；
（3）由C的微观示意图可知，一个C分子是由两个氧原子和一个碳原子构成的；
（4）由上述分析可知，反应A+D→B+C的化学方程式：CH4+2O2 CO2+2H2O。
13． O2 置换
在化学反应中，分子可分而原子不可分（或者原子是化学变化中的最小粒子或化学反应前后元素种类不变或氨气和氧气在高温高压催化剂的条件下反应生产氮气和水）
【详解】（1）单质是由同种元素组成的纯净物，故根据微观图示，反应物中属于单质的是氧气，化学式为O2 ；根据微粒的微观示意图，该反应是氨气和氧气反应生成氮气和水，化学方程式为： ；该反应是一种单质和一种化合物反应生成一种单质和一种化合物，属于置换反应
（2）可以从化学反应的实质来描述：在化学反应中，分子可分而原子不可分（或者原子是化学变化中的最小粒子），也可以从质量守恒定律方面描述：化学反应前后元素种类不变或从化学方程式的意义方面描述：氨气和氧气在高温高压催化剂的条件下反应生产氮气和水）
14． 66.7% [（286.9g﹣284.2g）﹣（86.3g﹣83.9g）]：（86.3g﹣83.9g） 不变
【详解】（1）C装置为浓硫酸，吸收反应生成的水，故C装置增加的重量就是生成的水的质量，然后根据化学方程式，根据水的质量求出氧化铁的质量，然后计算出氧化铁的质量分数.
生成水的质量为286.9g﹣284.2g=2.7g
设样品中氧化铁的质量为X
x=8g
则样品中氧化铁的质量分数为：；
（2）根据B装置中减少的质量为氧元素的质量，即86.3g﹣83.9g，又根据C装置中增加的质量为水的质量，水由氢元素和氧元素组成，故水的质量减去氧元素的质量就是氢元素的质量，即（286.9g﹣284.2g）﹣（86.3g﹣83.9g），故氢元素和氧元素的质量比为：[（286.9g﹣284.2g）﹣（86.3g﹣83.9g）]：（86.3g﹣83.9g）；因为物质的组成是一定的，水中氢氧元素的质量比是一定的，故即使玻璃管中的氧化铁没有完全反应，水中氢氧元素的质量比是不变的。
15．（1）①都含氧元素；②H2O；③；（2）①3Fe+2O2Fe3O4；②铁丝在氧气中燃烧，反应后固体的质量增加。
【详解】（1）①加热分解硝酸钾、氧化汞、硝酸银等可制得氧气，因为它们组成中都含氧元素；②利用质量守恒定律反应前后元素种类不变，反应前有2个Mn、12个O、4个H、2个S；反应后有2个Mn、10个O、2个S；故2X中含有4个H，2个O；故X的化学式H2O；③实验室制取氧气可以用过氧化氢与二氧化锰的混合物，反应的化学方程式为。
（2）①铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，反应的化学方程式为3Fe+2O2Fe3O4；②根据质量守恒定律，可解释铁丝燃烧时质量的变化情况：铁丝燃烧增加的质量等于参加反应的氧气的质量，符合质量守恒定律。
16． d 6xH2O 燃油气充分燃烧
【详解】（1）燃煤脱硫可以降低二氧化硫的排放，不会导致雾霾加重，故a不符合题意；植树造林，能增强大自然对环境的净化能力，能够减轻雾霾，故b不符合题意；静电除尘可以减轻雾霾，故c不符合题意；燃放鞭炮会有固体小颗粒悬浮于空气中造成雾霾，故d符合题意。故选d。
（2）①根据质量守恒定律需要填6xH2O；②随着氧气的增加，燃油气逐渐充分燃烧。
