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．地质考察人员发现一种带螺纹的矿石,研究时发现该矿石能在氧气中燃烧,主要反应是4X+11O22Fe2O3+8SO2。X的化式为
A．FeS B．Fe2S C．FeS2 D．Fe2S3
2．钠着火不能用二氧化碳灭火。钠在二氧化碳中燃烧生成单质碳和一种白色固体，该白色固体可能是
A．Na2SO4 B．Na2CO3 C．NaHCO3 D．NaOH
3．2005年10月12日，我国“神舟”六号载人飞船成功发射。航天飞船是用铝粉与高氯酸铵的混合物的固体燃料，点燃时铝粉氧化放热引发高氯酸铵反应：2NH4ClO4 = N2↑+ 4H2O + X + 2O2↑，则X的化学式为
A．HCl B．ClO2 C．Cl2 D．HClO
4．煤油中含有噻吩(用 X 表示)，其燃烧时发生反应的化学方程式表示为 X＋6O24CO2＋SO2＋2H2O，则噻吩的化学式为
A．C4H6S B．C8H8S C．C4H4S2 D．C4H4S
5．乙醇俗称酒精，是一种可再生绿色燃料。 乙醇的化学式为C2H5OH，有关乙醇的说法不正确的是（ ）
A．从类别上看：乙醇属于化合物
B．从变化上看：乙醇完全燃烧只生成水
C．从宏观上看：乙醇由碳、氢、氧三种元素组成
D．从微观上看：1个乙醇分子由2个碳原子、6个氢原子和1个氧原子构成
6．我国科学家成功研制出碳化钼(Mo2C)负载金原子组成的高效催化体系，能使水煤气中CO和 H2O在120℃时发生反应，其微观模型如下图所示，下列说法不正确的是
A．两种反应物均属氧化物 B．金原子对水分子起吸附作用
C．催化剂质量在反应前后没有变化 D．该化学反应的实质就是原子重新组合
7．二甲醚可以代替氟利昂作制冷剂，对臭氧层没有破坏作用，工业制备二甲醚（CH3OCH3）的化学方程式为，下列有关说法正确的是（ ）
A．该反应为化合反应
B．X的化学式为CO2
C．二甲醚碳元素的质量分数为26%
D．二甲醚中碳、氢、氧元素的质量比为2：6：1
8．2020年5月5日，长征五号B运载火箭首飞成功我国空间站在轨建造任务拉开序幕。高氯酸铵（NH4ClO4）可用作火箭推进剂，当它发生分解反应时，一定不能生成的物质是（ ）
A．CO2 B．Cl2 C．O2 D．N2
9．类推是学习化学时常用的思维方式。以下类推结果正确的是
A．有机物含有碳元素，则含有碳元素的物质一定是有机物
B．氢氧化钠溶液能使酚酞溶液变红，则能使酚酞溶液变红的物质一定是碱液
C．置换反应有单质生成，则生成单质的反应一定是置换反应
D．含碳元素的物质充分燃烧会生成CO2,则燃烧能生成CO2的物质一定含碳元素
10．推理和归纳是化学学习和研究中常用的思维方法。下列推理正确的是
A．因为很多物质可以在氧气中燃烧，所以氧气有可燃性
B．因为化合物是由不同种元素组成，所以含有不同种元素的物质一定是化合物
C．因为二氧化锰能加快过氧化氢的分解速率，所以二氧化锰也能加快水的分解速率
D．因为蜡烛燃烧生成二氧化碳和水，所以蜡烛组成里一定含有碳元素和氢元素
二、实验题
11．天然气（主要成分为甲烷，化学式CH4），在空气中燃烧时产生蓝色火焰，请根据天然气的组成，预测其燃烧后生成的物质，利用实验室常见仪器试剂设计实验完成下表。
(1)
预测 预测依据 验证预测的实验操作与预期现象
（1）天然气燃烧会生成水 天然气含有 元素 点燃天然气，在火焰上方罩一个干、冷烧杯，如果观察到 ，则预测成立。
（2）天然气燃烧会生成 点燃天然气， ，如果观察到 ，则预测成立。
12．如图是实验室常用气体制取装置，据图回答问题：
（1）实验室制取二氧化碳气体的发生装置应选用 （填字母）。
（2）实验室需少量某气体，可用加热无水醋酸钠与碱石灰的固体混合物制得。反应的化学方程式为：CH3COONa+NaOHNa2CO3+X↑，则该气体的化学式为 ；
（3）收集该气体可选用D或E 装置，由此推断该气体具有的物理性质是 。
三、计算题
13．氮气和氢气在一定条件下可反应生成氨气，反应原理为：N2＋3H2 2NH3。计算：
（1）NH3 中氮原子和氢原子的个数比为____________。
（2）NH3 中氮元素的质量分数为___________（结果精确到 0.1%）。
（3）若生成 6.8 克氨气，则参加反应的氮气___________克？
四、填空与简答
14．根据描述写出下列反应的化学方程式：
(1)工业上采用通电的方法电解氧化铝冶炼金属铝 。
(2)乙炔（C2H2）在空气中完全燃烧生成二氧化碳和水 。
(3)在溶液中，硫酸铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠 。
(4)汽车尾气中一氧化氮和一氧化碳在催化剂的作用下，反应生成二氧化碳和一种无污染的单质气体（空气中的成分） 。
15．奥运火炬的发展体现了科技的进步。
(1)2008 年奥运会“祥云”火炬的外壳材料主要使用了铝合金，2022 年冬奥会“飞扬”火炬主要使用了碳纤维。上述材料属于金属材料的是 。
(2)“ 祥云”火炬采用的燃料是丙烷（C3H8），“飞扬”火炬采用的燃料是氢气。
①氢气燃烧的化学方程式为 。
②丙烷作为燃料对环境可能有不利影响，从元素守恒的角度分析其原因是 。
16．质量守恒定律的发现对化学的发展做出了重要贡献。
(1)化学反应前后肯定没有变化的是 （填字母序号）；
①原子数目 ②分子数目 ③元素种类 ④物质种类 ⑤原子种类 ⑥物质的总质量
A．①④⑥ B．①③⑤⑥ C．①②⑥ D．②③⑤
(2)某纯净物 X 在空气中完全燃烧，反应的化学方程式为：X+3O2=2CO2+3H2O（反应条件已略去），则 X 的化学式为 ；
(3)在氧气中点燃红磷的实验过程，固体质量变化如图所示。
①请写出红磷在氧气中燃烧时的现象 ；
②该反应的化学方程式为 ；
③参加反应的氧气质量为 g。
参考答案：
1．C
【分析】由质量守恒定律可知，化学反应前后原子种类、数目不变。
【详解】反应物中氧原子个数为22，反应后的生成物中铁、氧、硫原子个数分别为4、22、8，4X中含有4个铁原子和8个硫原子，则每个X分子由1个铁原子和2个硫原子构成，物质X的化学式为FeS2，故选C。
2．B
【详解】A、钠在二氧化碳中燃烧生成单质碳和一种白色固体，该反应符合质量守恒定律；反应物中没有硫元素，该固体不可能是硫酸钠；故选项错误；
B、反应物中有钠、碳、氧三种元素，该固体可能是碳酸钠；故选项正确；
C、反应物中没有氢元素，该固体不可能是碳酸氢钠；故选项错误；
D、反应物中没有氢元素，该固体不可能是氢氧化钠；故选项错误；
故选：B。
3．C
【详解】反应物含有2个氮原子，8个氢原子，2个氯原子和8个氧原子，生成物目前有2个氮原子，8个氢原子和8个氧原子，因此还应有2个氯原子，所以X为氯气，故选C。
【点睛】化学反应前后原子的数目和种类不发生改变。
4．D
【详解】由质量守恒定律可知：化学反应前后原子种类、数目均不变，据此由反应的化学方程式推断出1个X分子由4个碳原子、1个硫原子和4个氢原子构成，故物质X的化学式为C4H4S,故选D。
5．B
【详解】A、乙醇的化学式为：C2H5OH，根据化合物的定义：由两种或两种以上元素组成的纯净物为化合物可知，乙醇为化合物，选项分类正确，故不符合题意；
B、根据质量守恒定律的宏观实质：化学反应前后元素种类不变可知，乙醇完全燃烧生成二氧化碳和水，选项说法错误，故符合题意；
C、从宏观说，乙醇由碳、氢、氧三种元素组成，选项说法正确，故不符合题意；
D、从微观说，1个乙醇分子由2个碳原子、6个氢原子和1个氧原子构成，选项说法正确，故不符合题意，故选B。
6．B
【分析】碳化钼(Mo2C)负载金原子组成的高效催化体系使水煤气中的CO和H2O在120℃下发生反应，反应的化学方程式为。
【详解】A、该反应的反应物是一氧化碳和水，均为氧化物，故A正确；
B、碳化钼(Mo2C)负载金原子组成的高效催化体系，反应中金原子对CO分子起吸附催化作用，故B不正确；
C、催化剂质量在反应前后没有变化，故C正确；
D、化学反应的实质就是原子重新组合，故D正确。故选B。
【点睛】催化剂在化学反应前后质量和化学性质均不变。
7．B
【详解】A、化合反应是两种或两种以上物质反应生成一种物质的反应，其特点可总结为“多变一”，而该反应是两种物质反应生成两种物质，不属于化合反应，不符合题意；
B、由质量守恒定律可知，反应前后，原子种类、数目均不变，由反应的化学方程式，反应前碳、氢、氧原子个数分别为3、3、6，反应后的生成物中碳、氢、氧原子个数分别为2、1、6，根据反应前后原子种类、数目不变，则每个X分子由1个碳原子和2个氧原子构成，则物质X的化学式为CO2，符合题意；
C、二甲醚碳元素的质量分数为 ，不符合题意；
D、二甲醚中碳、氢、氧元素的质量比为（12×2）：（1×6）：（16×1）=12：3：8，不符合题意。故选B。
8．A
【详解】A、高氯酸铵（NH4ClO4）中含有氮、氢、氯、氧四种元素，不含碳元素，根据质量守恒定律可知，不可能生成CO2。
故选：A。
9．D
【详解】A、有机物含有碳元素，但含有碳元素的物质不一定是有机物，比如二氧化碳，A错。
B、氢氧化钠溶液能使酚酞溶液变红，但能使酚酞溶液变红的物质不一定是碱液，可能是盐溶液，如碳酸钠溶液，B错。
C、置换反应是单质和化合物，生成单质和化合物的反应，有单质生成的反应，不一定是置换反应，C错。
D、根据质量守恒，化学反应前后元素种类不变，含碳元素的物质充分燃烧会生成CO2，则燃烧能生成CO2的物质一定含碳元素，正确。
故选：D。
10．D
【详解】A、很多物质可以在氧气中燃烧，体现的是氧气有可以支持燃烧的性质，A错误；
B、化合物是由不同种元素组成，但是含有不同种元素的物质不一定是化合物，还可能是混合物，例如空气中也含有氮、氧、碳、氢等不同种元素，但属于混合物，B错误；
C、二氧化锰能加快过氧化氢的分解速率，但是二氧化锰不能加快水的分解速率，C错误；
D、因为蜡烛燃烧生成二氧化碳和水，根据化学反应前后元素的种类不变，生成物中含有碳、氢、氧三种元素，反应物中氧气只含有氧元素，所以蜡烛组成里一定含有碳元素和氢元素，D正确；
故选D。
11． H /氢 有小水珠 二氧化碳/CO2 天然气含有碳元素 将生成的气体通入澄清石灰水 石灰水变浑浊
【详解】（1）根据天然气燃烧会生成水，因此现象是在干而冷的烧杯内壁上有小水珠出现，质量守恒定律反应前后元素的种类不变，说明天然气含有氢元素；
（2）根据天然气的化学式可知其含有碳元素，因此预测是天然气燃烧后会生成二氧化碳，根据二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，因此实验是点燃天然气，将生成的气体通入澄清石灰水。如果观察到石灰水变浑浊，则预测成立；预测依据是天然气含有碳元素。
12． B CH4 该气体的密度比空气小，难溶于水
【详解】（1）实验室制取CO2，是在常温下，用大理石或石灰石和稀盐酸制取的，碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙和水和二氧化碳，因此不需要加热，故答案为：B；
（2）CH3COONa+NaOHNa2CO3+X↑，反应前C原子的个数是2个，氢原子4个，因此X中有一个C和4个H；则该气体是甲烷，故答案为：CH4；
（3）收集该气体可选用D或E装置，由此推断该气体具有的物理性质是：该气体的密度比空气小，难溶于水，故答案为：该气体的密度比空气小，难溶于水。
13．（1）1:3（2）82.4%（3）5.6
【详解】（1）NH3 中氮原子和氢原子的个数比为1:3
（2）NH3 中氮元素的质量分数为≈82.4%
（3）若生成 6.8 克氨气，则参加反应的氮气的质量为：6.8g×=5.6g
【点睛】根据质量守恒定律知此反应前后氮元素质量不变即氮气中的氮元素质量等于生成的氨气中氮元素的质量。
14．(1)
(2)
(3)
(4)
【详解】（1）根据质量守恒定律，氧化铝在通电的条件下反应产生金属铝和氧气，方程式是：；
（2）乙炔和氧气在点燃的条件下完全燃烧生成二氧化碳和水，方程式是：；
（3）硫酸铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，方程式是：；
（4）根据质量守恒定律，一氧化氮和一氧化碳在催化剂的作用下，反应产生二氧化碳和氮气，方程式是：。
15．(1)铝合金
(2) 2H2+O2 2H2O 丙烷中含有碳元素，燃烧后会生成 CO 或 CO2，CO 有毒对会污染空气，CO2 过度排放会加剧温室效应
【详解】（1）金属材料包括纯金属单质以及它们的合金，则上述材料属于金属材料的是铝合金；
（2）①氢气燃烧生成水，反应的化学方程式为：2H2+O2 2H2O。
②丙烷作为燃料对环境可能有不利影响，其原因是丙烷中含有碳元素，燃烧后会生成 CO 或 CO2，CO 有毒对会污染空气，CO2 过度排放会加剧温室效应。
16．(1)B
(2)C2H6O/C2H5OH
(3) 剧烈燃烧,放出热量，生成大量白烟 8
【详解】（1）化学变化过程是反应物的分子分成原子，原子再重新组合成新的分子，所以化学反应中原子是最小的微粒，化学反应过程只是原子重新组合的过程；元素是有相同质子数的同一类原子的总称，化学反应前后肯定没有变化的是：原子数目、元素种类、原子种类、物质的总质量；故选：B；
（2）化学反应前后原子的种类、个数不变，某纯净物X在空气中完全燃烧，反应的化学方程式为：，反应前有6个氧原子，反应后有7个氧原子、6个氢原子和两个碳原子，所以X分子中含有两个碳原子、六个氢原子和一个氧原子，则X的化学式为（或）；
（3）①红磷在氧气中燃烧时的现象是剧烈燃烧，放出热量，生成大量白烟；
②磷燃烧生成五氧化二磷，反应的化学方程式为；
③五氧化二磷的质量等于参加反应的氧气和磷的质量和，参加反应的氧气质量为。
