版河北中考化学刷题训练 第十二讲 质量守恒定律和化学方程式.docx

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版河北中考化学刷题训练第十二讲质量守恒定律和化学方程式

第十二讲　质量守恒定律与化学方程式

质量守恒定律

类型1　推求化学式或元素组成

例1（2016，河北）“气体烙铁”是一种以气体X为燃料的加热仪器，加热温度可达1300℃，反应的化学方程式为2X＋13O2

8CO2＋10H2O。

燃料X的化学式为（B）

A.C3H8B.C4H10

C.CH3OHD.C2H5OH

【解析】根据反应前后原子种类和数目不变可知，反应前共有26个O原子，反应后共有O原子个数为16＋10＝26，故X中一定不含有O原子，排除C、D选项；由于反应后共有8个C原子，20个H原子，与反应前2X中个数相同，故X中含有4个C原子、10个H原子，故选B。

对应训练1（2019，张家口二模）钛具有硬度大、密度小、熔点高、抗腐蚀性强等优良性能，被誉为“未来金属”。

钛铁矿石的主要成分是钛酸亚铁（FeTiO3）。

冶炼金属钛时，主要发生的两个反应如下：

①2FeTiO3＋6C＋7Cl2===2X＋2TiCl4＋6CO

②TiCl4＋2Mg===Ti＋2MgCl2，则X为（A）

A.FeCl3B.FeCl2C.Fe2O3D.FeCO3

【解析】根据反应前后原子种类及数目不变，反应前共有Cl原子14个，反应后2TiCl4中含有8个Cl原子，故2X中含有6个Cl原子，X中含有3个Cl原子，故选FeCl3。

对应训练2（原创）已知Cu与浓硝酸（HNO3）可以发生化学反应，下列对其产物的猜想肯定不正确的是（D）

A.Cu（NO3）2B.H2O

C.NO2D.CO2

【解析】化学反应前后元素种类不变，反应前没有碳元素，故Cu与浓硝酸（HNO3）发生化学反应的产物中不可能有CO2，D项错误。

类型2　微观模型类

例2（2018，河北）如图121所示是某化学反应的微观示意图，下列说法正确的是（D）

图121

A.该反应属于置换反应

B.生成物丙由2个氢原子和1个氧原子构成

C.生成物丁中碳、氧元素的质量比为1∶2

D.参加反应的甲和乙的分子个数比为2∶7

【解析】根据微观示意图判断出反应的化学方程式为2C2H6＋7O2

6H2O＋4CO2。

该反应不属于置换反应；生成物丙为H2O，一个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成；生成物丁CO2中碳、氧元素的质量比为（12×1）∶（16×2）＝3∶8；参加反应的甲和乙的分子个数比为2∶7。

故选D。

对应训练3（2013，河北）如图122所示是某物质发生化学反应的示意图，“

”表示碳原子，“

”表示氧原子，“

”表示氢原子。

生成物甲的化学式为（D）

图122

A.H2B.H2OC.COD.CO2

【解析】在反应前有1个碳原子、4个氢原子、4个氧原子，反应后有2个氧原子、4个氢原子，由质量守恒定律可知反应前后原子的种类及数目不变，所以甲分子是由一个碳原子和两个氧原子构成，化学式是CO2。

对应训练4（2019，石家庄43中质检）如图123是某化学反应的微观模型，“

”“

”分别表示不同元素的原子。

下列对图示模型理解正确的是（A）

图123

A.生成物的化学式可能是NH3

B.该反应有单质生成

C.该反应属于置换反应

D.参加反应的两种物质的分子个数之比为2∶3

【解析】观察图示可知，反应物

有剩余，该反应没有单质生成，不属于置换反应，参加反应的两种物质的分子个数之比为1∶3，故选A。

类型3　图象表格类

例3（2017，河北）一定条件下，密闭容器内发生某化学反应，测得t1和t2时各物质的质量见下表。

下列说法正确的是（D）

物质

M

N

P

Q

t1时的质量/g

51

9

3

17

t2时的质量/g

23

3

x

51

A.x的值小于3

B.Q可能是单质

C.该反应一定是分解反应

D.M与N的质量变化比为14∶3

【解析】根据化学反应前后物质的总质量不变，51g＋9g＋3g＋17g＝23g＋3g＋x＋51g，求出x＝3g，A项错误；根据反应前后物质质量的变化，M、N在该反应中质量均减小，Q的质量增加，P的质量不变，推知M、N为反应物，Q为生成物，该反应是化合反应，Q为化合物，B、C项错误；参加反应的M的质量为51g－23g＝28g，N的质量为9g－3g＝6g，M与N的质量变化比为28g∶6g＝14∶3，D项正确。

对应训练5（2012，河北）如图124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（C）

图124

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时，丙的质量一定等于甲、乙的质量之和

【解析】根据图象可知反应前后甲和乙的质量增加，故甲和乙为生成物，丙的质量减少，所以丙为反应物，不符合化合反应“多变一”的特点，故A项错误、C项正确；本题中不知道反应物和生成物的分子构成，所以无法判断相对分子质量的大小，故B项错误；根据质量守恒定律可知，在t1时，参加反应的丙的质量一定等于生成的甲、乙的质量之和，但是图示表示的是丙剩余的质量，所以丙的质量不一定就等于甲、乙的质量之和，故D项错误。

对应训练6（2019，石家庄42中模拟）在一个密闭容器中放入甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下充分反应后，测得有关数据如图125所示，下列有关说法正确的是（C）

图125

A.该反应是分解反应

B.丙一定是该反应的催化剂

C.反应中乙和丁的质量变化比为5∶1

D.乙不是化合物

【解析】x＝20＋20＋20＋20－12－20－18＝30，反应后甲、丁质量减小，是反应物，乙质量增大，是生成物，丙质量不变，可能是催化剂，也可能是不参与反应的杂质，该反应是化合反应，A、B选项说法均错误；反应中乙和丁的质量变化比为（30－20）∶（20－18）＝5∶1，C选项说法正确；甲和丁反应生成乙，乙一定是化合物，D选项说法错误。

对应训练7（2019，河北预测一）一定条件下，下列物质在密闭容器内反应一段时间后，测得反应前后各物质的质量如下表。

根据表中信息判断，下列说法中正确的是（A）

物质

X

Y

Z

W

反应前质量/g

10

2.2

16.2

0.9

反应后质量/g

a

4.4

8.1

1.8

A.Z为化合物

B.反应生成X的质量为15g

C.X、Z是反应物，Y、W是生成物

D.反应中Y、Z两种物质变化的质量比为44∶81

【解析】分析表中数据，Y反应后增加了2.2g，属于生成物，Z减小了8.1g，属于反应物，W增加了0.9g，属于生成物，故反应生成X的质量为5g，a＝15，反应中Y、Z两种物质变化的质量比为2.2g∶8.1g＝22∶81。

该反应为Z→X＋Y＋W，故Z为化合物，故选A。

化学方程式

例4（2019，邢台一模）用化学方程式解释生活或生产中的现象，其中方程式符合题意且书写正确的是（B）

A.服用含Al（OH）3的药物治疗胃酸过多2Al（OH）3＋3H2SO4===Al2（SO4）3＋6H2O

B.成语“千锤百炼”是把铁炼成钢的过程C＋O2

CO2

C.用硫酸铜配制波尔多液农药会损坏铁桶2Fe＋3CuSO4===Fe2（SO4）3＋3Cu

D.把含盐酸的洁厕灵滴到大理石地面有气泡CaCO3＋HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑

【解析】A项中胃酸的成分应该为HCl；C项中应该生成FeSO4；D项中反应没有配平。

对应训练8（2013，河北）下列化学方程式书写正确的是（D）

A.S＋O2===SO2

B.Cu＋O2

CuO

C.2Al＋O2

2AlO

D.4P＋5O2

2P2O5

【解析】A项的化学方程式缺少条件；B项的化学方程式没配平；C项的化学方程式中生成物氧化铝的化学式错误；D项的化学方程式正确。

一、选择题

1.（2019，湘潭）硅是计算机芯片的基体材料。

高温下氢气与四氯化硅反应生成硅的化学方程式为2H2＋SiCl4

Si＋4X，其中X的化学式为（B）

A.Cl2B.HClC.H2OD.SiH4

【解析】根据质量守恒定律的元素守恒，反应前后原子种类和个数不变，反应前氢、硅、氯的原子个数分别为4、1、4，反应后4X中含有氢、氯的原子个数分别为4、4，推测物质X的化学式为HCl。

2.（2019，河南）钠着火不能用二氧化碳灭火。

钠在二氧化碳中燃烧生成炭黑和一种白色固体，它可能是（A）

A.碳酸钠B.硫酸钠

C.碳酸氢钠D.氢氧化钠

【解析】白色固体不可能是硫酸钠，这是因为反应物中不含有硫元素；也不可能是碳酸氢钠或氢氧化钠，这是因为反应物中不含有氢元素。

3.（2019，黔西南）化学反应前后肯定没有发生变化的是（B）

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.①④⑥B.①③⑤⑥

C.①②⑥D.②③⑤

【解析】根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的数目不变；分子的数目可能不变，也可能改变；元素的种类一定不变；物质的种类一定改变；原子的种类一定不变；物质的总质量一定不变。

4.（2019，绥化）在一定条件下，5gA物质和7gB物质恰好完全反应，只生成C、D两种物质。

若生成6gC，则生成D的质量是（B）

A.5gB.6g

C.7gD.4g

【解析】由质量守恒定律，反应物A和B的质量和等于生成物C和D的质量和，5gA和7gB完全反应生成6gC，则同时得到D的质量是5g＋7g－6g＝6g。

5.（2019，河北预测一）小明从化学方程式CH4＋2O2

2H2O＋CO2中总结的信息有：

①反应条件是点燃　②参加反应的物质是甲烷和氧气　③反应生成的物质是水和二氧化碳　④反应前后分子的种类不变　⑤反应前后元素的种类不变　⑥反应前后各元素原子的个数不变　⑦反应前后碳、氢和氧元素的化合价均发生变化。

其中正确的是（B）

A.①②③④⑤B.①②③⑤⑥

C.①③④⑤⑦D.①③④⑥⑦

【解析】反应前后分子的种类一定改变，故含④的不选；⑦中反应前后氢元素的化合价不变。

6.（2019，石家庄桥西区一模）铜与浓硫酸在加热的条件下反应的化学方程式为Cu＋2H2SO4（浓）

CuSO4＋SO2↑＋2X。

下列说法正确的是（D）

A.该反应为复分解反应

B.反应时放出无色无味的气体

C.反应后的溶液为无色

D.X的化学式为H2O

【解析】该反应中反应物有单质，不可能是复分解反应；反应时生成有刺激性气味的SO2气体；反应后的CuSO4溶液为蓝色。

7.（2019，青岛）图126是某些物质间发生化学反应的微观示意图，用

和

分别表示两种元素的原子。

下列化学方程式符合图示反应关系的是（A）

图126

A.2CO＋O2

2CO2

B.N2＋3H2

2NH3

【解析】由图可知，该反应是一种化合物和一种单质反应生成另一种化合物的反应，属于化合反应，2CO＋O2

2CO2符合图中反应，故A项正确。

8.（2019，石家庄28中模拟）某化学反应的微观示意图如图127所示，则下列有关说法中不正确的是（B）

图127

A.表示物质丙的微粒是

B.氧原子的结构示意图为

C.物质丁中氢元素的化合价为0价

D.参加反应的甲、乙两种物质的质量比为8∶9

【解析】

为氧离子的结构示意图，B项错误。

9.（2019，桂林）我国科学家在水煤气变换中引入了高效催化体系，使该反应可在120℃时进行，反应过程如图128所示。

下列说法错误的是（C）

图128

A.反应前后分子的总数不变

B.反应每消耗28g甲，可生成44g丙

C.该过程体现了催化剂吸附微粒的选择性

D.反应过程中，每消耗1个甲分子，同时消耗1个乙分子

【解析】由反应的微观模型图可知，在高效催化体系下，水煤气中的CO和H2O在120℃时发生反应，化学方程式为CO＋H2O（g）

CO2＋H2。

由化学方程式可知，反应前后分子的总数不变，故A项正确；由方程式可知，甲与丙的质量比是28∶44，所以反应每消耗28g甲，可生成44g丙，故B项正确；由微粒的变化可知，该过程不能体现出催化剂吸附微粒的选择性，故C项错误；由方程式可知，反应过程中，每消耗1个甲分子，同时消耗1个乙分子，故D项正确。

10.（2019，石家庄质检）一定条件下，密闭容器内发生某化学反应，测得反应前、后各物质的质量见下表。

下列说法正确的是（D）

物质的微观示意图

甲

乙

丙

丁

反应前的质量/g

38

6

32

0

反应后的质量/g

10

50

x

14

A.该反应属于置换反应

B.甲、乙、丙、丁都可能是氧化物

C.甲和丙的相对分子质量之比为14∶1

D.反应前物质的总质量等于反应后生成物的总质量

【解析】根据质量守恒定律，x＝（38＋6＋32）－（10＋50＋14）＝2。

反应后甲、丙的质量减小，是反应物，乙、丁的质量增加，是生成物，反应物是两种化合物，不符合置换反应的特点，故A项错误；由微粒的构成可知，丁是单质，不可能是氧化物，故B项错误；甲和丙的相对分子质量之比无法确定，故C项错误；化学反应都遵守质量守恒定律，反应前物质的总质量等于反应后生成物的总质量，故D项正确。

11.（2019，衡阳）下列设计方案可行，化学方程式书写及其反应类型都正确的是（C）

A.清洗试管壁上附着的铜：

Cu＋H2SO4===CuSO4＋H2↑　置换反应

B.测定空气中氧气的含量：

P＋O2

P2O5　化合反应

C.用熟石灰处理硫酸厂的废水：

Ca（OH）2＋H2SO4===CaSO4＋2H2O　复分解反应

D.实验室制取二氧化碳：

CaCO3

CaO＋CO2↑分解反应

【解析】铜的金属活动性在氢后，不能与稀硫酸反应放出氢气，故A项错误。

B项中化学方程式没有配平，正确的化学方程式应为4P＋5O2

2P2O5，故该项错误。

C项中的化学方程式书写正确，且该反应是酸与碱反应生成盐和水的反应，属于复分解反应，故该项正确。

实验室制取二氧化碳采用大理石与稀盐酸反应的方法，正确的化学方程式为CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑，故D项错误。

12.（2019，娄底）甲、乙、丙、丁四种物质在一定的条件下反应，测得反应前后各物质的质量分数如图129所示，则下列有关说法正确的是（B）

图129

A.该反应为分解反应

B.甲可能是单质

C.丙、丁两物质变化的质量比为9∶10

D.乙一定是这个反应的催化剂

【解析】甲的质量分数减小，甲为反应物；乙的质量分数不变，乙可能是催化剂，也可能没参加反应；丙的质量分数增加，丙为生成物；丁的质量分数减小，丁为反应物，则该反应为甲和丁反应生成丙，符合多变一，反应类型为化合反应，故A项错误。

甲的质量分数减小，甲为反应物，则甲可能是单质，故B项正确。

丙、丁两物质变化的质量比为（36%－25%）∶（48%－40%）＝11%∶8%＝11∶8，故C项错误。

乙的质量分数不变，乙可能是催化剂，也可能没参加反应，故D项错误。

13.（2019，潍坊）在密闭容器中有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下反应，测得反应前及反应过程中两个时刻各物质的质量如图1210所示，图中a、b、c、d分别表示相应物质的质量。

下列说法正确的是（A）

图1210

A.b的数值为14

B.该反应为复分解反应

C.反应过程中乙与丁发生改变的质量比为5∶6

D.充分反应后生成丙的质量为37.5g

【解析】本题考查质量守恒定律及应用。

根据质量守恒定律，反应前后物质的总质量不变，24＋26＋18＋32＝17.2＋10＋30＋d，得d＝42.8；反应后质量增加的为生成物，质量减少的为反应物，故甲、乙为反应物，丙、丁为生成物，反应的表达式为甲＋乙→丙十丁。

反应过程中甲、乙、丙、丁四种物质变化的质量分别为24g－17.2g＝6.8g、26g－10g＝16g、30g－18g＝12g、42.8g－32g＝10.8g，即16g乙完全反应生成12g丙，故生成27g－18g＝9g丙时需要乙12g，反应前乙物质为26g，因此t1时乙物质的质量b＝（26－12）g＝14g，A项正确。

复分解反应是两种化合物相互交换成分生成另外两种化合物，该反应不一定是复分解反应，B项错误。

反应过程中乙与丁发生改变的质量比为16∶10.8，C项错误。

6.8g甲与16g乙恰好完全反应，则24g甲与26g乙混合反应后甲物质有剩余，设26g乙完全反应生成丙物质质量为x，则

＝

，x＝19.5g，D项错误。

14.（2019，邢台二模）一定条件下，测得反应前后各物质的质量变化如下表所示，其中甲和丁的相对分子质量之比为8∶9。

下列说法正确的是（D）

物质

甲

乙

丙

丁

反应前质量/g

2.0

20.0

3.0

20

反应后质量/g

10.0

x

3.0

29.0

A.表中x＝17

B.该反应中乙可能是单质

C.该反应中丙一定起催化作用

D.该反应的化学方程式中甲和丁的化学计量数之比为1∶1

【解析】根据2.0＋20.0＋3.0＋20＝10.0＋x＋3.0＋29.0，解得x＝3，A项错误；反应后甲质量增加，乙质量减小，丙质量不变，丁质量增加，故该反应为“乙→甲＋丁”，乙一定不是单质，B项错误，丙可能是催化剂，也可能没参加反应，C项错误。

二、填空及简答题

15.质量守恒定律的发现，对科学的发展做出了重要贡献。

（1）为了验证质量守恒定律，实验小组分别选取以下四组药品，通过称量比较各组物质在密闭容器内混合前后的总质量，能达到目的的有__AB__（多选，填选项字母）。

A.氯化铁溶液和氢氧化钠溶液

B.生石灰和水

C.氯化钙溶液和硝酸钾溶液

D.碘和酒精

（2）在一定条件下，A和B反应生成C，微粒种类变化如图1211所示（“

”和“

”表示不同原子），则参加反应的A、B物质的分子数之比为__2∶1__。

图1211

【解析】

（1）氯化铁溶液和氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铁沉淀和氯化钠，可以验证质量守恒定律；生石灰和水反应生成氢氧化钙，可以验证质量守恒定律；氯化钙溶液和硝酸钾溶液不能反应，不能验证质量守恒定律；碘和酒精不能反应，不能验证质量守恒定律。

（2）反应前后原子总个数不变，A、B、C分子个数比是2∶1∶2时，恰好遵循质量守恒定律。

16.（2019，黄冈）化学知识与应用。

（1）铝制品耐腐蚀的原因是__4Al＋3O2===2Al2O3__（用化学方程式表示）。

（2）在牙膏中，常用轻质碳酸钙粉末做摩擦剂。

人们通常用下列方法生成轻质碳酸钙：

将石灰石煅烧后加水制成石灰乳，净化后与二氧化碳作用得到碳酸钙。

试用化学方程式表示上述反应的原理：

①__CaCO3

CaO＋CO2↑__；

②__CaO＋H2O===Ca（OH）2__；

③__CO2＋Ca（OH）2===CaCO3↓＋H2O__。

【解析】

（1）铝在常温下与氧气发生反应，在其表面生成一层致密的氧化铝薄膜，阻止进一步氧化，反应方程式为4Al＋3O2===2Al2O3。

（2）①煅烧石灰石：

CaCO3

CaO＋CO2↑；②生石灰与水反应：

CaO＋H2O===Ca（OH）2；③吸收二氧化碳制得CaCO3：

CO2＋Ca（OH）2===CaCO3↓＋H2O。

三、实验探究题

17.（2019，东营）小英同学从资料中得知：

质量守恒定律的发现经历了漫长、曲折的过程。

【实验回顾】

1756年，俄国化学家罗蒙诺索夫将金属锡放在密闭容器里煅烧，冷却后在密闭容器里称量，发现总质量和煅烧前没有变化。

1774年，拉瓦锡将45.0份质量的氧化汞加热分解，恰好得到了41.5份质量的汞和3.5份质量的氧气，得到了与罗蒙诺索夫相同的结论。

拉瓦锡还通过这个实验研究了__空气的成分（或空气中氧气的含量等合理答案均可）__，成就了化学史上的另一经典实验。

【实验重现】

小英同学在老师的指导下，将铁粉、活性炭粉、食盐按一定比例加水混合后，涂在用铁片折成的连续的Z形架表面，然后放入盛满氧气的集气瓶中。

通过如图1212所示装置对“化学反应中，反应物与生成物的质量关系”进行实验探究。

实验过程中做到操作规范，准确称量和细致观察。

图1212

（1）证明化学反应发生且体现质量守恒定律的现象有__铁片上的物质变红（或有红色物质生成）__，__天平平衡（或质量不变）__。

（2）此实验用氧气替代空气的主要目的是__加快反应的速率或增大反应物的浓度等__。

（3）实验室里现有过氧化氢溶液、二氧化锰粉末，以及图1213所示仪器：

图1213

①写出编号仪器的名称：

B__锥形瓶__。

②利用上述药品、仪器制取少量纯净氧气，其简易制取装置应选择的仪器有__CDHIA__（填字母序号），反应的化学方程式为__2H2O2

2H2O＋O2↑__；__不能__（选填“能”或“不能”）组装一套制氧气的装置，以控制反应的发生和停止，并说明理由：

__二氧化锰是粉末状，无法实现固液分离__。

【总结与反思】

1663年，英国化学家波义耳将金属汞放在密闭容器里煅烧，冷却后称量时打开了盖，得出的结论是物质的总质量增加了，导致波义耳与质量守恒定律失之交臂，你认为质量增大的原因是__有空气进入__。

【解析】【实验重现】

（1）铁在潮湿的空气中生锈，铁锈呈红色，故证明化学反应发生且体现质量守恒定律的现象有：

铁片上的物质变红或有红色物质生成，天平平衡或质量不变。

（2）此实验用氧气替代空气的主要目的是：

加快反应的速率或增大反应物的浓度等。

（3）①锥形瓶是常用的反应容器；②制取少量纯净氧气，其简易制取装置应选择的仪器有CDHIA；过氧化氢在二氧化锰做催化剂的条件下生成水和氧气，要注意配平；因为二氧化锰是粉末状，无法实现固液分离，故不能组装一套制氧气的装置，以控制反应的发生和停止。

【总结与反思】波义耳将金属汞放在密闭容器里煅烧，冷却后称量时打开了盖，此时有空气进入，得出的结论是物质的总质量增加了，导致波义耳与质量守恒定律失之交臂。

一、选择题

1.（2019，遂宁）在物质混合、反应等过程中，存在着“1＋1≠2”的有趣现象，通常情况下，下列选项符合“1＋1＝2”的是（C）

A.1mL酒精与1mL水混合后的总体积

B.1g碳和1g氧气反应后生成物的质量

C.1g氢氧化钠溶液和1g硫酸溶液混合后溶液的质量

D.1g氯化钠饱和溶液中加入1g氯化钠固体后所得溶液的质量

【解析】由于分子之间有间隙，1mL酒精与1mL水混合后的总体积小于2mL，故A项错误。

当生成一氧化碳时，化学方程式为2C＋O2

2CO，碳和氧气的质量比为3∶4；当生成二氧化碳时，化学方程式为C＋O2

CO2，碳和氧气的质量比为3∶8，1g碳和1g氧气不能恰好完全反应，故B项错误。

1g氢氧化钠溶液和1g硫酸溶液混合后没有气体和沉淀生成，溶液的质量为2g，故C项正确。

因为溶液是1g氯化钠饱和溶液，再加入1g氯化钠固体也不溶解，溶液质量仍然是1g，