沪教版化学九年级上册期末复习：专项练习(四)
质量守恒定律的应用
类型一 解释常见现象
1.(2022广东佛山月考)下列现象不能用质量守恒定律解释的是 ( )
A.蜡烛燃烧后质量变小
B.高锰酸钾加热分解后固体质量变小
C.酒精敞口放置后质量变小
D.纸燃烧化为灰烬,灰烬的质量比纸的质量小
类型二 判断物质的组成或化学式
2.【主题教育·国防教育】2022年6月17日,我国第三艘航空母舰成功下水。在其建造过程中用到了钛合金,工业生产金属钛的过程中可发生如下反应:TiF4+2H2SO4 4HF+2X+TiO2,其中X的化学式为 ( )
A.H2SO4 B.SO2 C.H2SO3 D.SO3
3.(2023江苏苏州吴江月考)取4.6 g化合物R在足量氧气中充分燃烧,生成8.8 g二氧化碳和5.4 g水,则关于化合物R的组成,下列结论正确的是 ( )
A.R由碳元素、氢元素组成
B.化合物R由碳元素、氢元素、氧元素组成
C.化合物R中碳元素与氢元素的质量比为6∶1
D.化合物R的分子中碳原子与氧原子的个数比为1∶1
类型三 计算物质的质量或相对分子质量
4.(2022河北保定莲池期末)在化学反应A+2B C+2D中,已知16 g A与64 g B恰好完全反应,生成C和D的质量比为11∶9,又知B的相对分子质量为32,则D的相对分子质量为 ( )
A.9 B.12
C.18 D.36
5.(2022广西贺州中考)将138 g酒精(C2H5OH)点燃,酒精燃烧全部变为CO、CO2和H2O,恢复到室温,测得所得气体中氧元素质量分数为64%,则燃烧所耗氧气的质量为 ( )
A.96 g B.128 g C.136 g D.224 g
类型四 质量守恒定律的图表分析
6.(2022云南昆明中考)将下列四种物质放入密闭容器中充分反应,测得反应前后各物质的质量如下表,下列说法错误的是 ( )
物质 甲 乙 丙 丁
反应前质量/g 30 20 5 0
反应后质量/g 14 16 a 20
A.a=5
B.甲和乙为反应物
C.丙可能是催化剂
D.甲、乙、丁的相对分子质量之比为2∶1∶2
7.(2022河北保定十七中期末)下图反映了某个化学反应各物质质量与时间的关系。下列描述正确的是 ( )
A.该反应是化合反应
B.甲的相对分子质量大于乙
C.丙是反应物,甲和乙是生成物
D.t1 s时,丙的质量一定等于甲、乙的质量之和
8.(2022湖南常德中考)一定条件下,密闭容器中发生了某一化学反应,涉及的物质为甲、乙、丙、丁,如图为各物质在反应前和反应后某时刻的质量关系。下列说法不正确的是 ( )
A.x的值是31
B.甲、丁的相对分子质量之比可能为7∶11
C.丁可能为单质
D.反应中消耗甲和乙的质量比为7∶4
9.【学科素养·科学思维】(2022江苏扬州中考)将一定量的N2、H2和物质M置于密闭容器中,在特定条件下发生化学反应,反应前后各物质的质量分数如图所示。下列说法不正确的是( )
A.反应前后原子的数目不变
B.参加反应的N2和H2分子个数比为1∶3
C.M可能是该反应的催化剂
D.反应后H2和NH3质量分数之比为1∶1
10.(2022山西交城期末)下列图像能正确反映对应变化关系的是 ( )
A.密闭容器内点燃足量镁条
B.足量的碳在盛有氧气的密闭集气瓶内燃烧
C.在密闭的容器中加热少量氧化汞粉末
D.电解水
类型五 质量守恒定律的实验验证
11.(2023重庆渝北月考)质量守恒定律的发现对化学科学发展具有重大意义。
A
B C
【查阅资料】碳酸钠与盐酸反应会生成氯化钠、水和二氧化碳。
(1)如图所示的三个实验中,遵守质量守恒定律的是 (填字母)。
(2)用如图B所示的实验来验证质量守恒定律时,若所用试剂不变,你的改进方案是 。
(3)利用镁带在空气中燃烧来验证质量守恒定律。
①镁带在空气中燃烧的化学方程式为 。
②小卓认为根据质量守恒定律,天平应该向左倾斜。等到镁带完全燃烧后,发现天平向右倾斜,请分析其主要原因: 。
答案全解全析
1.C 酒精敞口放置后质量变小,是因为酒精具有挥发性,属于物理变化,不能用质量守恒定律解释。
2.D 根据质量守恒定律,反应前后原子的种类和数目都不变,则物质X的化学式为SO3。
3.B 根据质量守恒定律,化学反应前后物质总质量、元素种类和元素质量不变,则参加反应的氧气质量为8.8 g+5.4 g-4.6 g=9.6 g,8.8 g二氧化碳中氧元素质量为8.8 g×=6.4 g,5.4 g水中氧元素质量为5.4g×=4.8 g,故R中含有氧元素质量为6.4 g+4.8 g-9.6 g=1.6 g,二氧化碳中含有碳元素,水中含有氢元素,故R由碳、氢、氧元素组成,A不正确、B正确;8.8 g二氧化碳中碳元素质量为8.8 g-6.4 g=2.4 g,
5.4 g水中氧元素质量为5.4 g-4.8 g=0.6 g,故R中碳元素和氢元素质量比为2.4 g∶0.6 g=4∶1,C不正确;化合物R的分子中碳原子与氧原子的个数比为=2∶1,D不正确。
4.C 根据质量守恒定律,可得生成的C、D的质量和为16 g+64 g=
80 g,因为生成C和D的质量比为11∶9,则D的质量为36 g。
设D的相对分子质量为x。
A+2B C+2D
32×2 2x
64 g 36 g
x=18。
5.D 138 g酒精中碳元素质量为138 g×=72 g,氢元素的质量为138 g×=18 g,则氧元素质量为138 g-72 g-18 g=48 g。室温下CO、CO2呈气态,水呈液态。根据燃烧后恢复到室温所得气体(即CO、CO2的混合气体)中氧元素质量分数为64%,则该气体中碳元素质量分数为36%,气体CO、CO2中氧元素质量为72 g×=128 g,水中氧元素质量为18 g×=144 g,设参加反应的氧气质量为x,根据反应前后氧元素质量不变可得:48 g+x=128 g+144 g,x=224 g。
6.D a=30+20+5-14-16-20=5,A正确;甲和乙在反应后质量均减小,都为反应物,B正确;丙在反应前后质量不变,可能是催化剂,C正确;甲、乙、丁的化学计量数不能确定,所以相对分子质量之比也不能确定,D错误。
7.C 由图可知,从0到t1 s时间内丙物质逐渐减少,甲、乙两物质逐渐增加,所以丙为反应物,甲、乙为生成物,该反应为分解反应,A错误、C正确;甲的生成量比乙多,但甲的相对分子质量不一定比乙大,B错误;
t1 s时,参加反应的丙的质量一定等于生成甲、乙的质量之和,D错误。
8.C 由图中数据分析可知,反应后甲的质量减少了20 g-13 g=7 g,故甲是反应物;反应后乙的质量减少了20 g-16 g=4 g,故乙为反应物;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。由质量守恒定律可知,丁应是生成物,且生成丁的质量为7 g+4 g=11 g,故x的数值为20+11=31,A正确;甲、丁的质量比为7∶11,若甲、丁的化学计量数相同,则甲、丁的相对分子质量之比为7∶11,B正确;该反应的反应物为甲和乙,生成物是丁,符合“多变一”的特点,属于化合反应,丁是化合反应的生成物,不可能是单质,C错误;反应中消耗甲和乙的质量比为7∶4,D正确。
9.D 根据质量守恒定律,反应前后原子的数目不变,A正确;N2、H2在反应后质量分数减小,为反应物,NH3在反应后质量分数增大,为生成物,M的质量分数不变,可能是催化剂或不参加反应,故该反应的化学方程式可能为N2+3H2 2NH3,参加反应的N2与H2的分子个数比为1∶3,B、C正确;反应后H2和NH3质量分数之比为14%∶(1-14%-63%-6%)=14∶17,D错误。
10.C 密闭容器内点燃足量镁条,镁与空气中的氧气充分反应生成氧化镁,冷却至室温后,装置内气体的体积减少原空气体积的五分之一,A错误;足量的碳在盛有氧气的密闭集气瓶内燃烧,碳在氧气中燃烧生成二氧化碳气体,随着反应的进行,集气瓶内气体的质量不断增加,至完全反应不再发生改变,B错误;在密闭的容器中加热少量氧化汞粉末,由质量守恒定律可知,容器内氧元素的质量不变,C正确;通电分解水,生成氢气和氧气的体积比为2∶1,D错误。
11.(1)AB (2)让反应在密闭容器中进行 (3)①2Mg+O2 2MgO ②部分生成的氧化镁逸散到了空气中
解析 (1)一切化学反应都遵守质量守恒定律,实验A、B中发生的是化学变化,C中发生的是物理变化,所以遵守质量守恒定律的是A、B。(2)用如图B所示的实验来验证质量守恒定律时,实验在烧杯中进行,碳酸钠与盐酸反应生成的二氧化碳会逸散到空气中,导致反应后的质量减小,改进方案是让反应在密闭容器中进行。(3)①镁与氧气在点燃条件下反应生成氧化镁,据此书写化学方程式。②等到镁带完全燃烧后,发现天平向右倾斜,其主要原因是部分生成的氧化镁逸散到了空气中。
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