2024年化学中考专项复习——质量守恒定律
一、选择题
1．中国科学家以CO2和H2为原料，经催化可转化为有机物，其微观反应原理如下图所示。下列说法正确的是（ ）
A．反应①属于置换反应
B．反应①的化学方程式为
C．在反应②中，m（CO）：m（H2）=4：9
D．在甲物质中，氢元素的质量分数为17.24%
2．图所示是碳与氧化铜反应的实验装置，下列说法错误的是 （ ）
A．网罩的作用：集中火焰并提高温度
B．理论上试管 a 中减少的质量等于试管 b 增加的质量
C．a 中黑色粉末变红说明碳具有还原性
D．反应结束后立即把 a 中的物质倒出来观察现象
3．根据化学方程式不能获得的信息是（ ）
A．该反应中的反应物和生成物 B．参加反应的各粒子的相对数量
C．反应发生所需要的条件 D．化学反应的快慢
4．对于化学方程式4P+5O22P2O5的读法正确的是（ ）
A．磷加氧气点燃等于五氧化二磷
B．四个磷加一个氧气点燃生成两个五氧化二磷
C．磷和氧气混合生成五氧化二磷
D．磷和氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷
5．下列化学方程式与事实相符且正确的是（ ）
A．用铁和硫酸铜溶液反应制备铜
B．用硫酸洗去试管壁上附着的铜
C．铁与稀盐酸反应产生氢气
D．用一氧化碳还原氧化铁炼铁
6．为预防新型冠状病毒，人们常用消毒水进行消毒，氯气是一种重要的消毒剂，会发生如下反应：Cl2 + H2O=HClO + X。则下列说法中错误的是（ ）
A．根据质量守恒定律X的化学式为HCl
B．该反应为置换反应
C．HClO中氯元素的化合价为+1价
D．反应中H2O是氧化物
7．关键核心芯片的研发是我国5G终端产业发展必须实现的突破，高纯度硅是制作芯片的材料之一，其工业制法部分反应原理的微观示意图如下，有关说法不正确的是（ ）
A．硅原子和碳原子最外层电子数相同
B．该反应前后分子种类不变
C．参加反应的分子个数为1：2
D．反应过程中不能混入空气，防止发生爆炸
8．一定条件下，甲、乙、丙、丁四种物质在密闭容器中发生反应，测得反应前后各物质的质量如图3所示，图中x、y分别表示乙和丙的质量。下列说法错误的是（ ）
A．反应后甲的质量分数是8%
B．x的取值范围：0≤x≤40
C．y≤30时，生成物只有一种
D．参加反应的甲与丁的质量比为2：1
9．科学家研制出一种新型的催化剂，可以去除装修残留的甲醛，反应的微观示意图如下，下列叙述错误的是（ ）
A．参加反应的反应物分子个数比为1：2
B．反应物和生成物共有3种化合物
C．生成的两种化合物的质量比为22：9
D．该反应不属于置换反应
10．下列图像与对应的叙述相符合的是（ ）
A．向一定量的饱和氢氧化钙溶液中加氧化钙
B．向一定量pH=2的盐酸中逐滴加水稀释
C．足量的镁、铁分别与等质量、同浓度的稀盐酸充分反应，则A是铁
D．向一定量的氢氧化钠和硝酸钡混合溶液中逐滴加入稀硫酸
11．下列图像与对应的叙述，相符合的是（ ）
A．高温煅烧石灰石
B．氢气和氧气在密闭容器中燃烧
C．向等质量的铁粉和锌粉中分别逐滴滴加等质量分数的稀硫酸至过量
D．在一定温度下，向硝酸钾的不饱和溶液中加入硝酸钾晶体
12．由NaHS、MgSO4、NaHSO3组成的混合物中，已知硫元素的质量分数为16%，则氧元素的质量分数为（ ）
A．58% B．62% C．72% D．78%
二、非选择题
13．化学储氢材料研发是当下科技研究的热点之一。
（1）下列化学储氢材料中含氢量（氢的质量分数）最高的是____。
A．NH3 B．N2H4 C．CH4
（2）我国科学家发明了一种将甲烷中的氢转化为氢气的工艺（原理如图所示）。
总反应的化学反应方程式为CH4+H2O=CO+3H2
①反应器I中的化学反应方程式为 。
②计算：理论上0.8t甲烷与足量水蒸气反应生成氢气的总质量是多少 ？
14．工业上可用CO在高温下还原赤铁矿（主要成分是Fe2O3）来冶炼铁，其反应的化学方程式为。若制得56t铁，计算参加反应的Fe2O3的质量（写出计算过程和结果）。
15．厨房里有一包没有标签的白色固体，成分可能是Na2CO3、NaCl中的一种或两种，于是某化学兴趣小组对其成分进行探究。
【提出问题】该白色固体的成分是什么？
【查阅资料】碱石灰的主要成分是氧化钙，还含有少量氢氧化钠。
（1）【猜想与假设】猜想一：Na2CO3 猜想二：NaCl 猜想三： 。
（2）【实验探究】
实验 实验操作 实验现象 实验结论
实验一 取少量样品于试管中，加适量水溶解后，加入过量HNO3 产生能使澄清石灰水变浑浊的气体 ①猜想 不成立
实验二 向实验一所得的溶液中加入适量的② ③ 猜想三成立
（3）【拓展延伸】为进一步确定该样品中Na2CO3的质量分数，小伟同学再取该样品10.00g做了如图所示的补充实验。
反应结束之后通入空气的目的是 。
（4）装置A中浓NaOH溶液的作用是 （用化学方程式表示）。
（5）实验结束后测得装置D增重0.44g，则样品中Na2CO3的质量分数为 （精确至0.1%）。
（6）若没有E装置，则测定结果会 （填“偏大”、“偏小”或者“不变”）。
16．
（1）某同学按下图装置对质量守恒定律进行实验探究，反应前天平平衡，然后将稀盐酸倒入烧杯中与碳酸钠充分反应后，再称量，观察到反应后天平不平衡，该反应 质量守恒定律(填“遵守”或“不遵守”)反应后天平不平衡的原因是 。
（2）由质量守恒定律可知，化学反应前后，一定不变的是 (填序号)
①原子种类②原子数目③分子种类①分子数目⑤元素种类⑥物质种类
（3）使用上述实验装置，请你选择另外两种药晶进行实验达到天平平衡实验目的，这两种药品可以是 和 (填化学式)，并写出该反应的化学方程式 。
17．工业上在一定条件下用甲和乙通过化合反应制备丙，下列是反应的微观模型图，根据下列微观示意图请回答下列问题。
（1）请写出该反应的化学方程式
（2）反应前后 元素化合价降低了
（3）物质甲、丙质量变化之比为
18．A、B、C、D、E是初中化学中常见的物质，且都含有同一种元素，它们的转化关系如图（图中“→”表示物质间的转化能一步实现，“一”表示物质间能发生化学反应，部分反应物、生成物和反应条件均已略去），其中A俗称烧碱，广泛用于制取肥皂、炉具清洁剂等工业，D为氧化铜。请回答下列问题：
（1）物质E的化学式为 。
（2）物质B的用途为 。
（3）写出下列反应的化学方程式：反应① ；反应② 。
答案解析部分
1．【答案】D
【解析】【解答】A、置换反应的生成物是一种单质和一种化合物，反应①中产物均为化合物，不符合题意，故A错误；
B、反应①的反应物为氢气和二氧化碳，生成物为水和一氧化碳，反应条件为催化剂I，B中未标出反应条件，故B错误；
C、反应②中，反应物为一氧化碳和氢气，生成物为丁烷和水，故反应方程式应为4CO+9H2
C4H10+4H2O。反应中=m(CO)：m(H2)=(4×28)：(9×2)=56：9。故C错误；
D、甲物质的化学式为C4H10，其氢元素的质量分数为×100%≈17.24%，故D正确；
故选：D
【分析】A.根据置换反应的概念分析；B、根据反应原理模型分析反应物和生成物，写出反应方程式；C、根据化学反应方程式得出参加反应的物质的质量比；D、根据化学式确定元素质量分数。
2．【答案】D
3．【答案】D
【解析】【解答】由化学方程式可以得出反应物和生成物，反应条件，参加反应的各物质之间的关系，但是不能得到反应的快慢，故答案为：D
【分析】根据化学方程式的意义进行分析。
4．【答案】D
【解析】【解答】该方程式读法为：磷和氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷，故答案为：D
【分析】根据化学方程式的反映的信息和意义进行分析。
5．【答案】A
【解析】【解答】A.铁与硫酸发生置换反应，生成铜和硫酸亚铁，A项正确；
B.根据金属活动性顺序可知，铜排在氢的后面，故铜不与硫酸反应，B项错误；
C.铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，，C项错误；
D.一氧化碳还原氧化铁是一氧化碳与三氧化二铁反应，，D项错误；
故答案为：A.
【分析】解此类题目时，应从以下几个方面进行判断：
一、反应的原理是否正确；
二、化学式书写是否正确；
三、化学方程式是否配平；
四、反应条件是否正确；
五、气体符号、沉淀符号是否书写.
6．【答案】B
【解析】【解答】A. 根据质量守恒定律可知，化学反应前后，原子的种类和数目不变，反应前氯、氢、氧原子的数目分别是：2、2、1；反应后氯、氢、氧原子的数目也分别是：2、2、1，则可得出X的化学式为HCl，故正确，不符合题意；
B. 置换反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，生成物中没有单质，不属于置换反应，故错误，符合题意；
C. HClO中氢元素化合价为+1价，氧元素的化合价为-2 价，根据化合物中各元素正负化合价代数和为零可知，HClO中氯元素化合价为+1价，故正确，不符合题意；
D. 氧化物是由两种元素组成的化合物，且一种元素为氧元素，水是由氢、氧两种元素组成的化合物，属于氧化物，故正确，不符合题意。
故答案为：B。
【分析】A、根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和数目不变，分析X的化学式。
B、根据置换反应的特点分析。
C、根据在化合物中各元素正负化合价代数和为零计算。
D、根据氧化物的概念分析。
7．【答案】B
【解析】【解答】由微观反应图可得，该反应的化学方程式为2H2+SiCl4Si+4HCl。
A.硅原子和碳原子的最外层电子数都是4，正确；
B.化学反应前后分子的种类一定会变，错误；
C.由化学反应方程式可得，参加反应的分子个数比为2：1或1：2，正确；
D.氢气具有可燃性，因此反应过程中不能混入空气，防止发生爆炸，正确。
故答案为：B
【分析】根据具体的原子结合物质反应的微观示意图写出化学方程式进行解答。
8．【答案】B
【解析】【解答】A. 反应后甲的质量为10g，质量分数为 ，故正确，不符合题意；
B. 由质量守恒定律可知，反应前后物质的总质量不变，即30+40+30+25=10+15+x+y，x+y=100，乙为生成物地，反应后质量大于大于40，即x的值大于40，y的值最小为0 ，故x的最大值为100，则x的取值范围为0≤ x≤100，故错误，符合题意；
C. y≤30时，则丙不参加反应，或属于反应物，则只有乙是生成物，故正确，不符合题意；
D. 根据图可知，参加反应的甲的质量为20g，参加反应的乙的质量为10g，参加反应的甲与丁的质量比为2：1，故正确，不符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据质量守恒定律可知，反应前后物质的总质量不变，乙、丙是否完全参加反应，进行分析。
9．【答案】A
【解析】【解答】A、由微观示意图可知，该反应方程式为CH2O+O2CO2+H2O，参加反应的物质分子个数比为1：1，符合题意；
B、 反应物和生成物共有3种化合物，不符合题意；
C、 生成的两种化合物质量比为44：18=22：9，不符合题意；
D、该反应生成物没有单质，不是置换反应，不符合题意；
故选A。
【分析】有关微观模拟图的题目在解答时，先根据反应前后各微粒的构成确定反应物和生成物，写出反应方程式，然后按方程式、化合物定义及置换反应定义解答。
10．【答案】D
【解析】【解答】A、向一定量的饱和氢氧化钙溶液中加氧化钙，氧化钙与水反应生成氢氧化钙，水减少，则溶质析出，会导致溶液质量减少，不符合题意；
B、向一定量pH=2的盐酸中逐滴加水稀释，pH不会大于7，不符合题意；
C、镁的活动性强于铁，因此镁与稀盐酸反应生成气体的速度高于铁，因此A是镁，不符合题意；
D、向一定量的氢氧化钠和硝酸钡混合溶液中逐滴加入稀硫酸，则一开始钡离子就与硫酸根离子结合产生硫酸钡沉淀，当硝酸钡被消耗尽，沉淀质量不再改变，符合题意；
故答案为：D。
【分析】本题是图像的判断题，解答时要通过题目要求分析涉及到的各物质之间量的关系，结合变化趋势先做出判断，如随着横坐标物质量的变化，纵坐标表示的物质的量的变化趋势，增加或降低等，再确定图形中的起点、终点、转折点是否符合题意。
11．【答案】D
【解析】【解答】A、高温煅烧石灰石能生成氧化钙固体和二氧化碳气体，开始时固体质量不断减小，后来不再改变，不会减少至零，不符合题意；
B、氢气和氧气在点燃的条件下生成水， ，每2个氢分子和1个氧分子生成2个水分子，反应前分子个数为3，反应后分子个数为2，反应后分子个数减小，不符合题意；
C、向等质量的铁粉和锌粉中分别逐滴滴加等质量分数的稀硫酸至过量，反应开始时，硫酸少量，铁粉和锌粉产生的氢气质量相等，待硫酸足量时，铁产生的氢气多，铁消耗硫酸的质量大；不符合题意；
D、一定的温度下，向不饱和的硝酸钾溶液中逐渐加入硝酸钾晶体，硝酸钾先溶解，溶液质量增加，待溶液饱和后，硝酸钾不再溶解，溶液质量不变，符合题意。
故答案为：D。
【分析】本题是图像的判断题，解答时要通过题目要求分析涉及到的各物质之间量的关系，结合变化趋势先做出判断，如随着横坐标物质量的变化，纵坐标表示的物质的量的变化趋势，增加或降低等，再确定图形中的起点、终点、转折点是否符合题意。
12．【答案】C
【解析】【解答】因为NaHS、NaHSO3组成中，钠和氢的原子个数比为1：1，可以把钠元素和氢元素放在一起看做镁元素，这样三种物质相当于是MgS、MgSO4、MgSO3，可计算镁元素的质量分数为，混合物中氧元素的质量分数=1-16%-12%=72%。
故答案为：C。
【分析】根据钠元素和氢元素的质量等于镁元素的质量，可将钠元素和氢元素一起看做镁元素，根据镁元素和硫元素质量比，可计算镁元素的质量分数，进而计算氧元素的质量分数。
13．【答案】（1）C
（2）；0.3t
【解析】【解答】 (1)A、在NH3中，氢元素的质量分数为；
B、在N2H4中，氢元素的质量分数为；
C、在CH4中，氢元素的质量分数为；
故选：C。
(2)①由图中信息可知，反应器I中的化学反应是水蒸气与三氧化二铈在400℃的条件下反应生成二氧化铈和氢气，反应的化学方程式为。
②设理论上0.8t甲烷和足量水蒸气反应生成氢气的质量为x。
x =0.3t
故填：0.3t。
【分析】(1)根据化合物中某元素的质量分数=某元素的相对原子质量×原子个数/化合物的相对分子质量分析；
(2)①根据反应物、生成物和反应条件书写方程式分析；
②根据参加反应的甲烷质量和化学方程式进行相关计算。
14．【答案】解：设参加反应的Fe2O3的质量为x
x=80t。
答：设参加反应的Fe2O3的质量为80t。
【解析】【分析】本题考查根据化学方程式的计算。先根据铁的质量，列比例式，计算即可得出参加反应的氧化铁的质量。
15．【答案】（1）Na2CO3、NaCl
（2）二；AgNO3溶液；产生白色沉淀
（3）将装置B中残留的CO2气体排入到D装置中充分吸收
（4）CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
（5）10.6%
（6）偏大
【解析】【解答（1）猜想一：Na2CO3；猜想二：NaCl ；猜想三：Na2CO3、NaCl；
（2）实验一取少量样品于试管中，加适量水溶解后，加入过量HNO3，硝酸和碳酸钠反应生成二氧化碳，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，因此猜想二不成立；
实验二：要证明猜想三成立即含有碳酸钠和氯化钠，向实验一所得的溶液中加入适量的硝酸银溶液，氯化钠和硝酸银反应生成白色氯化银沉淀，可观察到的现象是产生白色沉淀；
（3）反应结束之后通入空气的目的是将装置B中残留的CO2气体排入到D装置中充分吸收；
（4）装置A中浓NaOH溶液的作用是吸收空气中的二氧化碳，氢氧化钠能和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，反应的化学方程式为：；
（5）实验结束后测得装置D增重0.44g，即生成二氧化碳的质量，设样品中碳酸钠的质量为x
x=1.06g
样品中Na2CO3的质量分数为；
（6）若没有E装置，空气中的二氧化碳进入D装置会使二氧化碳的质量偏大，则测定结果会偏大。
【分析】（1）根据题中所给固体成分分析；
（2）根据碳酸钠与酸反应产生二氧化碳硝酸银与氯化钠反应产生不溶于硝酸的氯化银沉淀分析；
（3）根据反应结束后装置内有气体残留分析；
（4）根据二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水分析；
（5）根据D增重质量为生成二氧化碳质量，利用二氧化碳质量计算碳酸钠质量，由此计算碳酸钠质量分数分析；
（6）根据空气中二氧化碳对实验的影响分析。
16．【答案】（1）遵守；反应生成的二氧化碳扩散到空气中
（2）①②⑤
（3）Fe；CuSO4；Fe+CuSO4=FeSO4+Cu(答案合理就给分)
【解析】【解答】（1）某同学按下图装置对质量守恒定律进行实验探究，反应前天平平衡，然后将稀盐酸倒入烧杯中与碳酸钠充分反应后，再称量，观察到反应后天平不平衡，该反应遵守质量守恒定律，反应后天平不平衡的原因是反应装置不是密闭容器，反应生成的二氧化碳扩散到空气中。
故答案为：1、遵守；2、反应生成的二氧化碳扩散到空气中；
（2）由质量守恒定律可知，化学反应前后，原子的种类和个数，元素的种类不变，所以一定不变的是①②⑤。
①原子种类②原子数目③分子种类①分子数目⑤元素种类⑥物质种类
故答案为：1、①②⑤
（3）使用上述实验装置，请你选择另外两种药晶进行实验达到天平平衡实验目的，这两种药品可以是Fe和CuSO4，并写出该反应的化学方程式Fe+CuSO4=FeSO4+Cu。
故答案为：1、Fe；2、CuSO4；3、Fe+CuSO4=FeSO4+Cu(答案不唯一)
【分析】（1）所有的化学反应一定遵循质量守恒定律。有气体参加会生成的反应，在验证质量守恒定律时，需要在密闭容器中进行。
（2）根据质量守恒定律进行分析。
（3）可以填写没有气体生成的化学反应。
17．【答案】（1）
（2）氧
（3）17：14
【解析】【解答】（1）由图可知，氨气和氧气点燃生成氮气和水， ；
（2）反应前氮、氢、氧元素化合价分别为-3、+1、0，反应后氮、氢、氧元素化合价分别为0、+1、-2，故反应前后氧元素化合价降低了
（3）物质甲、丙质量变化之比为(4×17)：(2×28)=17：14。
【分析】根据微观示意图分析反应物、生成物，写出化学式及反应的方程式，再根据方程式进行有关的分析及计算。
18．【答案】（1）H2O
（2）人工降雨或灭火等（合理即可）
（3）；
【解析】【解答】 A俗称烧碱，广泛用于制取肥皂、炉具清洁剂等工业，则A为氢氧化钠，D为氧化铜，A能与B或C反应，D可生成E、B，能与C发生反应， A、B、C、D、E是初中化学中常见的物质，且都含有同一种元素， 即氧元素，各物质都能转化为E，E可以为水，C为硫酸，B可以为二氧化碳。
（1）E的化学式为H2O。
（2）物质B为二氧化碳，可用于人工降雨或灭火等。
（3）反应 ① 为二氧化碳与氢氧化钠生成碳酸钠和水， 反应② 为氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜和水，由此写出化学方程式即可。
【分析】（1）根据题中所给各物质信息及框图中物质间反应推导出各物质，由水的化学式分析；
（2）根据二氧化碳的用途分析；
（3）根据二氧化碳与氢氧化钠生成碳酸钠和水，氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜和水分析。
