7.1质量守恒定律
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、选择题
1．将一定质量的含钙元素质量分数为32%的石灰石样品（假设杂质不含钙元素，不溶于水，也不与其他物质反应）高温煅烧一段时间后，剩余固体的质量为22.8g，再向该固体中加入质量分数为7.3%的稀盐酸至恰好完全反应，共用去稀盐酸200g，则煅烧石灰石样品的过程中共生成二氧化碳的质量为
A．2.2g B．4.4g C．8.8g D．13.2g
2．下列实验设计，不能达到实验目的是
A． 甲装置验证空气中有水分
B． 乙装置验证X溶液中是否含有Cl-
C． 丙装置验证质量守恒定律
D． 丁装置验证可燃物燃烧的两个条件
3．下图表示两种气体发生的化学反应，其中相同的球代表同种原子。下列说法正确的是
A．反应物由原子直接构成 B．生成物一定是混合物
C．分子在化学变化中不可分 D．化学反应前后原子的种类不变
4．在一定条件下，一密闭容器内发生某反应，测得反应前后各物质的质量如表所示，下列说法错误的是
物 质 a b c d
反应前的质量/g 30 5 10 15
反应后的质量/g x 5 20 20
A．a一定是反应物
B．x=15
C．该反应一定是化合反应
D．反应生成c与d的质量比为2：1
5．现有镁和铝的混合物 4g，加入到 110g 含氢元素质量分数为 10%的稀盐酸中，恰好完全反应， 所得溶液中两种溶质的质量和为（ ）
A．17.9g B．18.2g C．18.6g D．94g
6．从微观上看，电解水发生变化的是
A．水分子 B．氢原子、氧原子 C．氢元素、氧元素 D．氢分子、氧分子
7．某氯酸钾和氯化钾组成的混合物中钾元素的质量分数为36.6%，将31.95g该混合物加热至固体质量不再减少时，生成的氧气的质量是
A．1.6g B．4.8g C．9.6g D．11. 2 g
8．将mg硫在ng氧气中燃烧，所生成的二氧化硫的质量，下列答案合理的是 （ ）
A．一定等于（m+n）g B．一定小于（m+n）g
C．可能小于或等于（m+n）g D．以上答案都正确
9．如图表示汽车尾气净化器处理尾气的过程，下列有关叙述不正确的是
A．Pt- Rh催化剂在化学反应前后性质不变
B．该反应的化学方程式为：2NO+2CO2CO2+N2
C．该反应中氮元素的质量不变
D．使用该净化器能使汽车尾气中有害气体转化为无害物质
10．在某密闭容器中，有关物质变化过程的微观示意图如图所示，其中“○”代表氢原子，“ ”代表氧原子，下列有关说法中不正确的是（ ）
A．变化Ⅰ中发生了物理变化 B．变化Ⅱ中发生了分解反应
C．Ⅱ变化前后分子种类没有改变 D．在变化Ⅱ中，分子先分成原子，原子又重新结合成新的分子
二、判断题
11．根据下列图示，判断对错：
(1)氢分子由氢原子构成。( )
(2)反应中需要补1个氢原子和1个氯分子。( )
(3)化学反应前后元素种类和质量都不变。( )
(4)氯化氢分子中质子数等于中子数。( )
(5)氯化氢由氢元素和氯元素组成。( )
(6)1个氯分子由2个原子构成。( )
(7)氯化氢中氢元素和氯元素的质量比为1：1。( )
(8)反应前到反应中的变化实质为：氢分子分解成氢原子，氯分子分解成氯原子。( )
(9)反应中到反应后的变化实质为：每1个氢原子和1个氯原子结合成1个氯化氢分子。( )
(10)比1个氢分子多10个质子的原子在元素周期表第三周期。( )
12．蜡烛燃烧后质量越来越少，不遵守质量守恒定律。( )
13．质量守恒定律确立在严谨的科学实验的基础上。( )
14．10g的酒精和10g的水混合之后的质量为20g，能用质量守恒定律解释( )
15．根据化学方程式：，可以判断：反应前后氧原子和氢原子的数目没变( )
三、科学探究题
16．实验课上，同学们做了电解水的实验：
(1)电解水时，通常要加入少量氢氧化钠或硫酸钠， 目的是 。
(2)“宏观—微观—符号”相结合是化学学科的思维方式。如图甲乙所示为电解水的实验装置图和微观反应过程。
如图所示甲是电解水的实验装置，a 处产生气体燃烧发出 火焰。如图所示乙表示水电解的微观变化过程，其正确的顺序是 （填序号），写出电解水的符号表达式 。
(3)某同学在做电解水实验时，向水中加入氯化钠，发现与正极相连的石墨电极上出现黄绿色气体。
[提出问题]加入氯化钠的水通电时，石墨电极上分别生成了什么气体？
[查阅资料]
①氯气（Cl2）是一种黄绿色、有刺激性气味的有毒气体。常温下 1 体积水里能溶解 2 体积的氯气；
②氯化钠溶液就是在水中加入氯化钠固体。
【提出假设】假设 1：电极上分别生成了氧气和氯气； 假设 2：电极上分别生成了氢气和氧气；
假设 3：电极上分别生成了 ；
【设计实验】小红用如图所示的装置来电解加了氯化钠的水。并收集两个电极上产生的气体。
实验步骤 实验现象 解释或结论
①按照如题 19-2 图所示，连接好实验装置，通电 一段时间后，用 a、b 两支试管分别收集两根石墨 电极上产生的气体，观察气体的颜色。 a 试管收集到黄绿色 气体，b 试管收集到 无色气体。 通过对气体颜色的分析， 说明假设 肯定 是错误的。
②用拇指堵住 b 试管，移近点燃的酒精灯，松开拇指。 听到轻微的爆炸声 证明b 试管中收集的气 体为氢气。
【实验分析】小红发现通电除了生成两种气体外，还生成了氢氧化钠，请写出在水中加入氯钠通电发生反应的文字表达式： 。
【反思与评价】联想电解水的实验，你认为在电解水时不可以加入少量的氯化钠溶液，原因是 。
四、综合应用题
17．(1)用和“”和“”代表两种不同的单质分子，它们在一定条件下能发生化学反应，反应前后的模拟模型如图1所示。
①根据质量守恒定律，化学反应前后没有变化的是： (可能有一个或多个答案)
a元素的种类 b物质的种类c原子的数目d 分子的数目e 原子的种类
②参加反应的“”和“”分子的个数比是 。
(2)根据图2中提供的信息，请回答下列问题：
①由A 图可知，硅的相对原子质量为 。
②B、C、D、E 中属于同种元素的是
③B、C 元素化学性质相似的原因是 相同。
④C、E 两种元素组成化合物的化学式为 。
18．在高温条件下，A、B两种物质可以发生化学反应生成C和D。反应前后分子种类变化的微观示意图如下图所示。
(1)上述图片中，有 种化合物分子
(2)在该反应中，以下叙述正确的是 (填字母)。
A．属于置换反应 B．原子种类没有改变
C．分子的个数没有改变 D．A物质中某元素的质量分数为25%
(3)该微观示意图中,为了体现化学变化要遵守质量守恒定律,需在反应后图片中补画 个D分子
(4)①Fe；②③Fe2＋；④Fe3＋；⑤Fe3O4是常见的化学用语。下列说法不正确的是( )：
A．表示一个铁原子的是－①； B．表示氧化亚铁中铁元素的化合价的是—②；
C．表示铁离子的是—③； D．表示铁在氧气中燃烧的产物的是—⑤
19．为探究分子的运动及影响分子运动速率的因素，某兴趣小组的同学设计了以下两种实验方案，请回答有关问题：
【实验1】如图1。
（1）该实验能观察到的现象是 ；
（2）该方案的不足之处是 （说出一点即可）；
【实验2】如图2、图3。
图2、图3中无色透明塑料瓶的材质、大小、形状完全相同，瓶内用细铁丝固定有用滤纸折叠成的大小和形状相同的小纸花，小纸花上都均匀喷有酚酞溶液，按照图4的操作方式分别用注射器向图2和图3的塑料瓶中同时注入5滴浓氨水，然后将针孔处密封，再将两个塑料瓶分别同时放入等体积的冷水和40℃的热水中。
（3）该实验观察到的现象是 ；
（4）由此还可得出的结论是 ；
为了奖励同学们的积极性，老师演示了如下图所示的趣味实验——“魔棒生烟”， 并要求同学们解决两个问题：
【实验3】该实验原理的示意图及微观示意图如下图所示，
（5）白烟是指 （填物质名称），该反应的符号表达式为 ；
老师告诉同学们，若干年前，不法分子在婴幼儿奶粉中添加三聚氰胺（化学式为C3H6N6，相对分子质量为126）以提高奶粉中含氮量的造假事件在全国引起轰动，并指导他们为探究三聚氰胺的制取原理设计了如下实验：
【查询资料】 工业上用尿素[CO（NH2）2]为反应物，以氧化铝为催化剂，在380℃的温度下，分解生成三聚氰胺和另外两种无色的混合气体，其中一种有强烈的刺激性气味；
NH3不会与石灰水反应但能使酚酞溶液变红．
【提出问题】上述混合气体的成份是什么呢？
【作出猜想】 猜想A：CO2和NH3 猜想B：O2和NH3 猜想C：N2和SO2 ……
（6）同学们讨论认为可以排除猜想 ，原因是 ；
【实验4】
甲乙同学分别设计如图的装置来验证混合气体：（提示：酚酞溶液是酚酞固体溶解在酒精中配制而成，澄清石灰水是将氢氧化钙溶解在水中配制而成）
【实验现象】甲：澄清石灰水变浑浊，酚酞溶液无变化；
乙：酚酞溶液变成红色，且澄清石灰水变浑浊．
【实验结论】（7）根据实验现象，可以判定猜想 成立，甲、乙现象的对比还可证明NH3具有的物理性质是 ；
【实验反思】（8）奶粉中主要营养成分为蛋白质，目前检测蛋白质的主要手段是检测牛奶中的含氮量。添加三聚氰胺的目的就是提高奶粉中的含氮量，从而造成蛋白质含量合格的假象。试计算： 合格牛奶的含氮量≥0.46%，向每桶重1000g含氮量为0. 36%的不合格牛奶中加入6.3g三聚氰胺（化学式为C3H6N6，相对分子质量为126），该牛奶 (填“会”或“不会”）被检测为合格奶粉（保留简要的计算过程 ）。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【详解】设样品的总质量为x，那么样品中钙元素的质量为32%x，碳酸钙的质量=32%x÷40%=0.8x；
该反应中消耗的稀盐酸中溶质的质量=200g×7.3%=14.6g，盐酸中氯元素的质量=14.6g×=14.2g，根据质量守恒定律化学反应前后元素的质量不变，故生成的氯化钙中氯元素的质量为14.2g，那么氯化钙的质量=14.2g÷ =22.2g，那么钙元素的质量=22.2g-14.2=8g，即32%x=8，x=25g，碳酸钙的质量=0.8×25g=20g。
则煅烧过程中生成的二氧化碳的质量=25g-22.8g=2.2g。
故选：A。
2．B
【详解】A、无水硫酸铜遇到水蒸气变蓝，所以甲装置可验证空气中有水分，此选项正确；
B、验证X溶液中是否含有Cl-，还应该加入稀硝酸看白色沉淀是否溶解，所以乙装置不能验证X溶液中是否含有Cl-，此选项错误；
C、根据反应前后质量相等来验证质量守恒定律，所以丙装置可验证质量守恒定律，此选项正确；
D、利用该装置可以发现铜片上的白磷能够燃烧，而红磷和水中的白磷不会燃烧，所以能够证明可燃物燃烧需要与氧气接触和温度必须达到可燃物的着火点，此选项正确。
故选B。
3．D
【分析】分析图示可知，反应物是两种单质分子，生成物是不同原子构成的化合物分子，据此结合有关的选项信息判断即可。
【详解】A、由图示可知反应物中都含有两种原子，因此都是由分子直接构成的，故A错误；
B、由反应的图示可知反应后生成的分子种类只有一种，所以生成物是一种物质是纯净物，故B错误；
C、由反应图示可知该反应前后分子的种类发生了改变，所以化学反应中分子可以分开，故C错误；
D、由图示可知反应的前后都含有两种原子，且原子的种类没有改变，故D正确。
【点睛】模型能直观地表示了变化的微观过程；试题通过给出微粒的模型，考查学生的观察能力和对基本概念的理解与运用能力。
4．C
【详解】A、c的质量增加了10g，d的质量增加了5g，都是生成物，共增加了15g．b质量不变，则a一定是反应物，因此a一定是反应物，故说法正确；
B、根据质量守恒定律可知，x=（30+5+10+15）-5-20-20=15；故说法正确；
C、由分析可知该反应为a=c+d，故该反应是分解反应，故说法错误；
D、反应生成c与d的质量比为（20-10）g：（20-15）g=10：5=2：1，故说法正确。
故选C。
【点睛】在化学反应中，参加反应前各物质的质量总和等于反应后生成各物质的质量总和。
5．B
【详解】解：设氯化氢质量分数为x，因为氢元素质量分数为 10%，故，镁和铝的混合物 4g，加入稀盐酸中和稀盐酸中氯元素，生成氯化镁和氯化铝，氯元素质量110g×13.3%×≈14.2g故两种溶质质量等于4g+14.2g=18.2g，故选：B。
6．A
【详解】A、电解水的过程中水分子发生改变，变为氢分子和氧分子，故A正确；
B、原子是化学变化中最小的微粒，所以氢原子、氧原子不变，故B错误；
C、氢元素、氧元素是宏观概念，不属于微观，故C错误；
D、电解水的过程中水分子发生改变，变为氢分子和氧分子，故D错误。
故选A。
【点睛】原子是化学变化中的最小微粒
7．C
【详解】由化学式KClO3和KCl可知，该混合物中，钾元素和氯元素的质量比为：39:35.5，设氯元素的质量分数为x，则 x≈33.3%，则该混合物中氧元素的质量分数为：1-36.6%-33.3%=30.1%，将该混合物加热至固体质量不再减少，氯酸钾受热分解生成氯化钾和氧气，故氯酸钾中的氧元素完全转化到了氧气中，故生成氧气的质量为：31.95g×30.1%≈9.6g。
故选C。
8．C
【详解】根据质量守恒定律可知：若硫与氧气恰好完全反应，所生成二氧化硫的质量等于（m＋n）g；若硫与氧气有一种剩余，所生成二氧化硫的质量小于（m＋n）g。故选C。
9．A
【详解】A、催化剂在化学反应前后质量和化学性质不变，物理性质可能发生改变，故A不正确；
B、由示意图可知，该反应是一氧化碳和一氧化氮在催化剂条件下反应生成二氧化碳和氮气，该反应的化学方程式为：， 故B正确；
C、根据质量守恒定律，化学反应前后元素质量不变，故C正确；
D、使用该净化器能使汽车尾气中有害气体一氧化碳和一氧化氮转化为无害的二氧化碳和氮气，故D正确；
故选A。
10．C
【详解】A、由变化Ⅰ中微粒的变化可知，该反应没有新物质生成，属于物理变化，说法正确；
B、由变化Ⅱ的微观示意图可知，水通电生成氢气和氧气，该反应有一种物质生成了两种物质，属于分解反应，说法正确；
C、由示意图中物质的构成可知，变化Ⅱ中分成原子，原子又重新结合成新的分子，分子种类已改变，说法错误；
D、在变化Ⅱ中，分子先分成原子，原子又重新结合成新的分子，说法正确。
故选：C。
11．(1)正确
(2)错误
(3)正确
(4)错误
(5)正确
(6)正确
(7)错误
(8)正确
(9)正确
(10)正确
【详解】（1）由图可知，氢分子由氢原子构成，正确；
（2）根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和数目不变，反应物中含H、Cl的个数分别是2、2，反应中只含1个氢原子，每个氢分子分为2个氢原子，每个氯分子分为2个氯原子，故反应中需要补1个氢原子和2个氯原子，错误；
（3）根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类和质量不变，正确；
（4）在原子中，质子数=核外电子数，分子由原子构成，故氯化氢分子中质子数等于核外电子数，不是中子数，错误；
（5）由化学式HCl可知，氯化氢由氢元素和氯元素组成，正确；
（6）由氯气的化学式Cl2可知，1个氯分子由2个氯原子构成，正确；
（7）氯化氢中氢元素和氯元素的质量比为：1:35.5=2:71，错误；
（8）由图可知，反应前到反应中的变化实质为：氢分子分解成氢原子，氯分子分解成氯原子，正确；
（9）由图可知，反应中到反应后的变化实质为1个氢原子和1个氯原子结合为1个氯化氢分子，正确；
（10）1个氢分子由2个氢原子构成，故1个氢分子的质子数为2，故比1个氢分子多10个质子的原子含12个质子，在原子中，质子数=核外电子数，故其核外电子排布为2、8、2，故其位于元素周期表第三周期，正确。
12．错误
【解析】略
13．正确
【详解】质量守恒定律确立在严谨的科学的实验基础上，说法正确，故填：正确。
14．错误
【详解】10g的酒精和10g的水混合之后的质量为20g，没有新物质生成，属于物理变化，不能用质量守恒定律解释，故填：错误。
15．正确
【详解】根据质量守恒定律，化学反应前后各种原子的个数、质量、种类保持不变，所以反应前后氧原子和氢原子的数目没变，故正确。
16．(1)增强导电性
(2) 淡蓝色 ②①③ H2O H2+O2
(3) 氢气和氯气 2 氯化钠+水氢氧化钠+氢气+氯气 氯化钠参加反应生成氯气而影响实验
【详解】（1）氢氧化钠或硫酸钠在水中能离解出可自由移动的离子，电解水时，通常要加入少量氢氧化钠或硫酸钠， 目的是增强导电性；
（2）水通电时，负极产生氢气，正极产生氧气，体积比为2：1，如图所示甲是电解水的实验装置，a 处与电源的负极相连，得到的气体是氢气，氢气产生气体燃烧发出淡蓝色火焰。水分子离解成氢原子和氧原子，氢原子与氢原子结合成氢分子，氧原子与氧原子结合成氧分子，如图所示乙表示水电解的微观变化过程，其正确的顺序是②①③，电解水的符号表达式H2O H2+O2；
（3）根据质量守恒定律可以提出以下假设，假设1：电极上分别生成了氧气和氯气；假设2：电极上分别生成了氢气和氧气；假设3：电极上分别生成了氢气和氯气；
设计实验：
①按照如图所示，连接好实验装置，通电一段时间后，用a、b两支试管分别收集两根石墨电极上产生的气体，观察到a试管收集到黄绿色气体，b试管收集到无色气体，而氢气和氧气均为无色气体，由此可知，假设2肯定是错误的；
实验分析：
由实验现象和质量守恒定律可知，氯化钠和水在通电的条件下生成氢氧化钠、氢气和氯气，反应的文字表达式为：氯化钠+水氢氧化钠+氢气+氯气；
反思与评价：
由实验现象可知，电解水的实验中，若水中加入氯化钠，其中的氯化钠也参加反应生成氯气而影响实验，所以电解水时不可以加入少量的氯化钠溶液。
17． ace 3：1 28.09 CD 最外层电子数相同 Na2S
【详解】(1) ①根据质量守恒定律，化学反应前后没有变化的是：元素的种类；原子的数目；原子的种类；由反应的微观示意图可知，参加反应的“”和“”分子的个数比是3：1；(2) ①由A 图可知，硅的相对原子质量为28.09；②质子数相同元素的种类也相同，故B、C、D、E 中属于同种元素的是CD；③B、C 元素化学性质相似的原因是最外层电子数相同；④C为16号元素硫，硫原子最外层电子数为6，容易得到2个电子带2个单位的负电荷，E为11号元素钠元素，钠原子最外层电子数为1，容易失去，带一个单位的正电荷，它们的化合价在数值上与所带电荷数相等，所以两种元素组成化合物的化学式为：Na2S。
18． 3 BD 2 C
【详解】（1）由物质的微观构成可知，A、B、C是由不同种元素组成的化合物，化学式分别是：CH4、H2O、CO，上述图片中，有3种化合物分子；（2）A、由变化的微观示意图可知，该反应的反应物是两种化合物，不属于置换反应，错误；B、对比反应前后微粒的变化，反应前后原子种类没有改变，正确；C、对比反应前后微粒的变化，由质量守定律可知，反应前有2个分子，反应后变化成了4个分子，反应分子的个数发生了改变，错误；D、由微观示意图可知，A物质的化学式为CH4，氢元素的质量分数是：
，正确；（3）在该微观示意图中，反应前后碳原子、氧原子的个数相等，氢原子的个数不同，应在反应后图片中补画2个D分子；（4）A、Fe能表示一个铁原子，正确；B、氧化亚铁中铁元素的化合价的是：，正确；C、Fe3+能表示铁离子的是④，错误；D、铁在氧气中燃烧的产物的是Fe3O4，正确。
19． 酚酞溶液变红 没有设计对比实验 图2、图3中纸花由下而上变红，且图3中速率更快 能量（温度）越高，分子运动速率越快 氯化铵 NH3+HClNH4Cl C 化学反应前后，元素种类不变 A NH3易溶于水 合格，100%=100%≈0.78%>0.46%
【详解】（1）观察到的实验现象是酚酞试液变红色；
（2）该方案的不足之处是没有设计对比实验，不能排除空气中的物质使酚酞溶液变色；
（3）观察到的现象是小纸花由下而上依次变红色，并且图3比图2变色快；
（4）根据现象：小纸花由下而上依次变红色，并且图3比图2变色快，可知：能量（温度）越高，分子运动速率越快；
（5）氯化氢与氨气反应产生白烟，即生成了氯化铵；反应的符号表达式为：NH3+HClNH4Cl；
（6）通过分析题中的猜想可知，猜想C是不正确的，原因是：化学反应前后元素种类不变，反应物中不含硫元素，生成物中也不会有二氧化硫；
（7）二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀，酚酞遇碱显红色，所以根据实验现象，可以判定猜想A成立，尿素在氧化铝的催化作用下生成三聚氰胺、二氧化碳和氨气；甲、乙现象的对比还可证明NH3能溶于水；
（8）向每桶重1000g含氮量为0.36%的不合格牛奶中加入2g三聚氰胺后，氮元素的质量分数=100%=100%=0.78%>0.46%，所以合格。
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