第五单元 定量研究化学反应
第一节 化学反应中的质量守恒
【A层 练基础】
知识点1 质量守恒定律的实验探究
1.下列实验能够直接用于验证质量守恒定律的是 (D)
2.[核心素养·实验探究与创新意识](2023·吉林中考改编)化学兴趣小组用气密性良好的不同装置进行下列实验,验证质量守恒定律。
(1)实验一:称量装置和试剂的总质量为m1,保持装置密闭。使红磷燃烧,待装置冷却后。再次称量装置和试剂的总质量为m2,m1与m2的大小关系是m1 = m2;
(2)实验二:将气球中的碳酸钙粉末倒入锥形瓶中,观察到的现象是 产生气泡,气球膨胀,电子天平示数减小 ;
(3)为克服实验二中气球受浮力的影响。在实验三中利用硬塑料瓶改进实验装置,用电子天平称量装置和试剂的总质量,接下来的实验操作是 倾斜瓶子,使稀盐酸和碳酸钙混合 ,待反应结束后,再次称量装置和试剂的总质量,电子天平示数不变;
(4)化学反应遵守质量守恒定律,其微观原因是
反应前后原子种类、个数和质量都不变 。
知识点2 质量守恒定律的微观解释
3.[新情境·文学著作](2023·河北中考)《天工开物》中记载了用黏土烧制砖的过程,如图所示为该过程中某反应的示意图(其中“”“”和“”分别代表不同元素的原子)。则微粒X中 (B)
A.只含有 B.一定含有和
C.一定含有和 D.一定含有、和
知识点3 质量守恒定律的应用
4.[易错题](2023·济南莱芜月考)现取某有机物在足量的氧气中充分燃烧,生成了CO2和H2O,则该有机物中 (C)
A.一定含有C、H、O三种元素
B.只含有C、H两种元素,不含O元素
C.一定含有C、H元素,可能含O元素
D.一定含有C、O元素,可能含H元素
5.在一定条件下,5 g A物质和7 g B物质恰好完全反应,只生成C、D两种物质。若生成6 g C,则生成D的质量是 (B)
A.5 g B.6 g C.7 g D.4 g
6.碳在密封的容器(内有空气)里燃烧,能正确表示容器里所盛物质的总质量与时间变化关系的图是 (B)
7.[核心素养·化学观念]“化学观念”是化学学科的核心素养之一,请根据图示回答问题:
(1)在A图中将“反应中”的相关粒子图形补充完整。
(2)A图所示的化学变化的微观实质是在点燃的条件下氢分子分解成氢原子,氯分子分解成氯原子,每1个氢原子和 1个氯原子构成1个氯化氢分子 。
(3)B图中“反应后”的物质属于化合物中的 氧化物 (填物质分类)。
(4)对比A图和B图可以总结出,化学反应前后分子总数 B (填字母)。
A.一定改变 B.可能改变 C.一定不变
【B层 提能力】
8.“绿色化学”要求原料物质中所有的原子完全被利用,全部转入期望的产品中,即原子利用率为100%。一定条件下,CO和H2可以按照不同比例反应,只生成一种产物就能实现“绿色化学”,这种产物不可能是 (C)
A.甲醛(CH2O) B.甲醇(CH4O)
C.乙醇(C2H6O) D.乙酸(C2H4O2)
9.在一个密闭容器中放入M、N、Q、P四种物质,在一定条件下发生化学反应,一段时间后,测得有关数据如表,则关于此反应认识不正确的是 (B)
物质 M N Q P
反应前质量(g) 18 1 2 32
反应后质量(g) X 26 2 12
A.反应后物质M的质量为13 g
B.N为单质
C.反应中N、P的质量比为5∶4
D.物质Q可能是该反应的催化剂
10.(2023·泰安中考改编)在一定条件下,甲、乙、丙、丁四种纯净物在密闭容器中充分反应,反应前后各物质的质量如图。下列说法不正确的是 (B)
A.甲和乙是反应物 B.丙一定是化合物
C.x=0.4 g D.该反应不是分解反应
11.一段蜡烛燃烧前为m g,燃烧一阵后,质量变为n g,同时生成了a g CO2和b g H2O,则生成物的总质量为 (a+b) g,参加反应的氧气质量为 (a+b)-(m-n) g。
【C层 拓思维】
12.[新题型·创新实验]已知镁在点燃条件下可与氧气反应生成氧化镁固体。化学社团的同学利用电加热使镁燃烧来验证化学反应遵守质量守恒定律。
【设计实验】实验装置如图所示(锥形瓶内充满空气,天平未画出)。
【分析】
(1)加入试剂前需进行的操作是 检查装置气密性 ,装置中气球的作用是 缓冲瓶内气体的压强,防止胶塞被冲出 。
(2)镁燃烧时气球膨胀(如图B),其原因是 镁燃烧放出热量,使锥形瓶内压强增大 ,当装置冷却至室温时,气球却比开始时更瘪(如图C),其原因是 镁燃烧消耗氧气,使瓶内气体减少,压强变小 。
【实验现象】实验测得图中A、C的质量相等,由此可知化学反应遵守质量守恒定律。
【拓展】实验结束切断电源后,小明将C装置倒置于盛有足量水的容器中,在水中将气球取下,观察到水进入锥形瓶中,进入锥形瓶中水的体积约占锥形瓶容积的60%。
【讨论】
(1)小明分析后认为在点燃条件下,镁可与氮气反应。小明的依据是 氧气约占空气体积的21%,而实验中进入锥形瓶内水的体积约占锥形瓶容积的60%,说明氮气参与了反应 。
(2)虽然空气中氮气的体积分数较氧气大,但镁在空气中燃烧主要生成氧化镁,其原因是 相同条件下,氧气的化学性质比氮气活泼 。查阅资料得知,镁在氮气中燃烧生成氮化镁,氮化镁中氮元素显-3价,请写出氮化镁的化学式: Mg3N2 。 第五单元 定量研究化学反应
第一节 化学反应中的质量守恒
【A层 练基础】
知识点1 质量守恒定律的实验探究
1.下列实验能够直接用于验证质量守恒定律的是 ()
2.[核心素养·实验探究与创新意识](2023·吉林中考改编)化学兴趣小组用气密性良好的不同装置进行下列实验,验证质量守恒定律。
(1)实验一:称量装置和试剂的总质量为m1,保持装置密闭。使红磷燃烧,待装置冷却后。再次称量装置和试剂的总质量为m2,m1与m2的大小关系是m1 m2;
(2)实验二:将气球中的碳酸钙粉末倒入锥形瓶中,观察到的现象是 ;
(3)为克服实验二中气球受浮力的影响。在实验三中利用硬塑料瓶改进实验装置,用电子天平称量装置和试剂的总质量,接下来的实验操作是 ,待反应结束后,再次称量装置和试剂的总质量,电子天平示数不变;
(4)化学反应遵守质量守恒定律,其微观原因是
。
知识点2 质量守恒定律的微观解释
3.[新情境·文学著作](2023·河北中考)《天工开物》中记载了用黏土烧制砖的过程,如图所示为该过程中某反应的示意图(其中“”“”和“”分别代表不同元素的原子)。则微粒X中 ()
A.只含有 B.一定含有和
C.一定含有和 D.一定含有、和
知识点3 质量守恒定律的应用
4.[易错题](2023·济南莱芜月考)现取某有机物在足量的氧气中充分燃烧,生成了CO2和H2O,则该有机物中 ()
A.一定含有C、H、O三种元素
B.只含有C、H两种元素,不含O元素
C.一定含有C、H元素,可能含O元素
D.一定含有C、O元素,可能含H元素
5.在一定条件下,5 g A物质和7 g B物质恰好完全反应,只生成C、D两种物质。若生成6 g C,则生成D的质量是 ()
A.5 g B.6 g C.7 g D.4 g
6.碳在密封的容器(内有空气)里燃烧,能正确表示容器里所盛物质的总质量与时间变化关系的图是 ()
7.[核心素养·化学观念]“化学观念”是化学学科的核心素养之一,请根据图示回答问题:
(1)在A图中将“反应中”的相关粒子图形补充完整。
(2)A图所示的化学变化的微观实质是在点燃的条件下氢分子分解成氢原子,氯分子分解成氯原子,每1个氢原子和 。
(3)B图中“反应后”的物质属于化合物中的 (填物质分类)。
(4)对比A图和B图可以总结出,化学反应前后分子总数 (填字母)。
A.一定改变 B.可能改变 C.一定不变
【B层 提能力】
8.“绿色化学”要求原料物质中所有的原子完全被利用,全部转入期望的产品中,即原子利用率为100%。一定条件下,CO和H2可以按照不同比例反应,只生成一种产物就能实现“绿色化学”,这种产物不可能是 ()
A.甲醛(CH2O) B.甲醇(CH4O)
C.乙醇(C2H6O) D.乙酸(C2H4O2)
9.在一个密闭容器中放入M、N、Q、P四种物质,在一定条件下发生化学反应,一段时间后,测得有关数据如表,则关于此反应认识不正确的是 ()
物质 M N Q P
反应前质量(g) 18 1 2 32
反应后质量(g) X 26 2 12
A.反应后物质M的质量为13 g
B.N为单质
C.反应中N、P的质量比为5∶4
D.物质Q可能是该反应的催化剂
10.(2023·泰安中考改编)在一定条件下,甲、乙、丙、丁四种纯净物在密闭容器中充分反应,反应前后各物质的质量如图。下列说法不正确的是 ()
A.甲和乙是反应物 B.丙一定是化合物
C.x=0.4 g D.该反应不是分解反应
11.一段蜡烛燃烧前为m g,燃烧一阵后,质量变为n g,同时生成了a g CO2和b g H2O,则生成物的总质量为 g,参加反应的氧气质量为 g。
【C层 拓思维】
12.[新题型·创新实验]已知镁在点燃条件下可与氧气反应生成氧化镁固体。化学社团的同学利用电加热使镁燃烧来验证化学反应遵守质量守恒定律。
【设计实验】实验装置如图所示(锥形瓶内充满空气,天平未画出)。
【分析】
(1)加入试剂前需进行的操作是 ,装置中气球的作用是 。
(2)镁燃烧时气球膨胀(如图B),其原因是 ,当装置冷却至室温时,气球却比开始时更瘪(如图C),其原因是 。
【实验现象】实验测得图中A、C的质量相等,由此可知化学反应遵守质量守恒定律。
【拓展】实验结束切断电源后,小明将C装置倒置于盛有足量水的容器中,在水中将气球取下,观察到水进入锥形瓶中,进入锥形瓶中水的体积约占锥形瓶容积的60%。
【讨论】
(1)小明分析后认为在点燃条件下,镁可与氮气反应。小明的依据是 。
(2)虽然空气中氮气的体积分数较氧气大,但镁在空气中燃烧主要生成氧化镁,其原因是 。查阅资料得知,镁在氮气中燃烧生成氮化镁,氮化镁中氮元素显-3价,请写出氮化镁的化学式: 。
