专题01 质量守恒定律的应用之定量分析-挑战2023年中考化学压轴题之秘籍(解析版)
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专题01 质量守恒定律的应用之定量分析
【典例分析】
类型一:物质在密闭容器中充分反应的数据分析
【典例1】(2022•阜新)在一密闭容器中发生某反应,容器中各种物质的质量变化如表所示。
物质
a
b
c
d
反应前的质量/g
40
40
32
10
反应后的质量/g
12
x
0
10
下列判断正确的是( )
A.x等于90
B.b可能是单质
C.参加反应a与c的质量比为7:8
D.d一定是催化剂
【答案】C
【解答】解:A、由质量守恒定律,x=40+40+32+10﹣12﹣0﹣10=100,错误;
B、a、c质量减少,为反应物,b质量增加,为生成物,因此是“多变一”,属于化合反应,b不可能是单质,错误;
C、参加反应的a、c的质量比为:(40﹣12):(32﹣0)=7:8,正确;
D、反应前后d的质量不变,可能是催化剂,也可能不参加反应,错误;
故选:C。
【变式1-1】(2022•朝阳)一定条件下,甲、乙、丙、丁、戊五种物质在密闭容器中发生反应,测得反应前后各种物质的质量(单位:g),如图所示,下列说法不正确的是( )
A.x的数值为8
B.反应前后元素的化合价可能改变
C.反应前后甲、戊变化的质量之比为3:1
D.该反应是复分解反应
【答案】D
【解答】解:A、由质量守恒定律可知,x=18+3+1+2+5﹣9﹣2﹣8﹣2=8,该选项说法正确;
B、由物质的质量变化可知,该反应是甲和乙反应生成了丙和戊,该反应前后元素的化合价可能改变,该选项说法正确;
C、由物质质量变化可知,反应前后甲、戊变化的质量之比为(18﹣9):(8﹣5)=3:1,该选项说法正确;
D、该反应是甲和乙反应生成了丙和戊,不一定是复分解反应,该选项说法不正确。
故选:D。
【变式1-2】(2022•河池)甲、乙、丙、丁四种物质在一密闭的容器内充分反应,测得反应前后各物质质量的数据如表所示。下列说法正确的是( )
物质
甲
乙
丙
丁
反应前的质量
12
27
5
56
反应后的质量
26
37
X
30
A.X=5 B.该反应可能是化合反应
C.丁一定是化合物 D.丙可能是催化剂
【答案】C
【解答】解:由表中数据分析可知,反应前后甲的质量增加了26g﹣12g=14g,故是生成物,生成的质量为14g;同理可以确定乙是生成物,生成的质量为37g﹣27g=10g;丁是反应物,参加反应的质量为56g﹣30g=26g;由质量守恒定律,丙应是生成物,生成的质量为26g﹣14g﹣10g=2g,故X的数值为5+2=7。
A、X的数值为5+2=7,故选项说法错误。
B、该反应的反应物为丁,生成物是甲、乙、丙,符合“一变多”的形式,属于分解反应,故选项说法错误。
C、丁是分解反应的反应物,一定是化合物,故选项说法正确。
D、丙是生成物,不是催化剂,故选项说法错误。
故选:C。
【变式1-3】(2022•湘潭)在密闭容器内加入X、Y、Z、W四种物质,一定条件下发生化学反应。一段时间后,测得反应前后各物质的质量如下表(已知X、Y的相对分子质量之比为14:1)。下列说法正确的是( )
物质
X
Y
Z
W
反应前的质量/g
40
12
1
10
反应后的质量/g
12
6
待测
44
A.W可能是单质
B.反应中X、W两物质变化的质量比是3:11
C.Z一定是该反应的催化剂
D.该反应的化学方程式可能是X+3Y2W
【答案】D
【解答】解:由表中数据分析可知,反应前后X的质量减少了40g﹣12g=28g,故X是反应物,参加反应的X的质量为28g;同理可以确定Y是反应物,参加反应的Y的质量为12g﹣6g=6g;W是生成物,生成的W的质量为44g﹣10g=34g;由质量守恒定律,28g+6g=34g,即Z反应前后质量不变,既不是反应物也不是生成物。故该反应表达式为:X+Y→W。
A、由分析可知,W为化合反应的生成物,一定为化合物,故选项说法错误。
B、由分析可知,反应中X、W两物质变化的质量比是28g:34g=14:17,故选项说法错误。
C、Z可能是该反应的催化剂,也可能是杂质等,故选项说法错误。
D、已知X、Y的相对分子质量之比为14:1,则反应中X与Y的计量数之比为=1:3,所以该反应的化学方程式可能是X+3Y2W,故选项说法正确。
故选:D。
类型二:有机物不充分反应的数据分析
【典例2】(2022•湖北模拟)在一个密闭容器中,92g酒精(C2H5OH)不完全燃烧,全部变成CO、CO2和H2O,恢复至室温,所得气体中氧元素质量分数为36%,则参与反应的氧气的质量为( )
A.174g B.87g C.136g D.91g
【答案】D
【解答】解:92g酒精中含碳元素的质量为92g××100%=48g,则生成一氧化碳和二氧化碳中碳元素的质量之和为48g;恢复到室温,测得所得气体中氧元素质量分数为36%,则生成一氧化碳和二氧化碳的质量之和为=75g,则生成的一氧化碳和二氧化碳中氧元素的质量为75g﹣48g=27g。
92g酒精中含氢元素的质量为92g××100%=12g,则生成水的质量为12g÷(×100%)=108g。
由质量守恒定律,燃烧所耗氧气的质量为108g+75g﹣92g=91g。
故选:D。
【变式2-1】(2022•海南模拟)一定量甲烷(CH4)在氧气中不完全燃烧,生成一氧化碳、二氧化碳和水的分子个数之比可能为( )
A.1:1:2 B.2:1:6 C.2:3:6 D.3:1:6
【答案】B
【解答】解:一定量甲烷(CH4)在氧气中不完全燃烧,生成一氧化碳、二氧化碳和水,反应前后碳原子和氢原子的个数不变,
设一氧化碳、二氧化碳、水的物质的量之比分别为x、y、z,
则(x+y):2z=1:4,
则(x+y):z=1:2,
观察选项,B符合要求。
故选:B。
【变式2-2】(2022•林州市校级模拟)1.16g某有机物在空气中完全燃烧生成3.52g二氧化碳和1.8g水。下列说法正确的是( )
A.消耗的氧气质量为4g
B.该有机物含有碳、氢、氧三种元素
C.该有机物的分子中碳原子与氢原子的个数比为2:5
D.该有机物不完全燃烧可能生成CO2、CO、SO2、H2O
【答案】C
【解答】解:A.根据质量守恒定律可知,消耗氧气的质量为3.52g+1.8g﹣1.16g=4.16g,故错误;
B.3.52g二氧化碳中碳元素的质量是3.52g×=0.96g;1.8g水中氢元素的质量是1.8g×=0.2g,根据反应前后各元素的质量保持不变可知,有机物中含有0.96g碳元素和0.2g氢元素;而0.96g+0.2g=1.16g,即该有机物含有碳、氢两种元素,无氧元素,故错误;
C.设该有机物的分子中碳原子与氢原子的个数比为x:y
故设该有机物的分子中碳原子与氢原子的个数比为2:5
故正确;
D.由于反应物中无硫元素,故该有机物不完全燃烧不可能生成二氧化硫,故错误;
故选:C。
【变式2-3】(2023•萧县一模)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+11O2Fe2O3+8SO2。下列有关说法中不正确的是( )
A.X的化学式是FeS2
B.反应前后氧元素的化合价发生改变
C.Fe2O3中铁元素的质量分数为70%
D.SO2中的硫、氧元素的个数比为1:2
【答案】D
【解答】解:A、由4X+11O2Fe2O3+8SO2可知,反应前铁、氧、硫原子个数分别为0、22、0,反应后铁、氧、硫原子个数分别为4、22、8,根据反应前后原子种类、数目不变可知,4X中含有4个铁原子和8个硫原子,则每个X中含有1个铁原子和2个硫原子构成,所以X的化学式是FeS2,故选项说法正确。
B、反应前氧气单质中氧元素的化合价为0,反应后在化合物中氧元素的化合价为﹣2价,反应前后氧元素的化合价发生改变,故选项说法正确。
C、Fe2O3中铁元素的质量分数为×100%=70%,故选项说法正确。
D、元素只讲种类,不讲个数,SO2分子中硫、氧原子的个数比为1:2,故选项说法不正确。
故选:D。
【实战演练】
1.(2022•镇江)已知:NaHCO3+NaOHNa2CO3+H2O,2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。现将一定质量的NaHCO3、NaOH固体混合物,在密闭容器中加热至固体质量不再改变,剩余15.9g固体。将生成的气体全部通入足量澄清石灰水中,产生10.0g沉淀。下列说法正确的是( )
A.剩余固体为混合物
B.原固体加热共生成3.6gH2O
C.原混合物中NaHCO3和NaOH的质量比为21:2
D.取两份等质量的原混合物,一份直接与盐酸反应,另一份加热后再与盐酸反应,消耗HCl的质量不相等
【答案】C
【解答】解:A、由分析可知,剩余固体全部是碳酸钠,属于纯净物,故选项错误。
B、由分析可知,原固体加热共生成1.8g+0.9g=2.7gH2O,故选项错误。
C、由分析可知,原混合物中NaHCO3和NaOH的质量比为(16.8g+4.2g):2g=21:2,故选项正确。
D、取两份等质量的原混合物,一份直接与盐酸反应,另一份加热后再与盐酸反应,因为最后都生成氯化钠,消耗HCl的质量只与钠离子的数量有关,所以消耗HCl的质量相等,故选项错误。
故选:C。
2.(2022•邵阳)把一定质量的甲、乙、丙、丁四种物质放入密闭容器中,在一定条件下反应一段时间后,测得各物质的质量如下表所示,下列说法正确的是( )
物质
甲
乙
丙
丁
反应前的质量/g
7
10
28
37
反应后的质量/g
14
10
33
x
A.x的值是25
B.乙一定是催化剂
C.甲和丁都是反应物
D.反应中,甲与丙发生改变的质量比是14:33
【答案】A
【解答】解:由表中数据分析可知,反应前后甲的质量增加了14g﹣7g=7g,故是生成物,生成的质量为7g;同理可以确定乙的质量不变,可能作该反应的催化剂,也可能没有参加反应;丙是生成物,生成的质量为33g﹣28g=5g;由质量守恒定律,丁应是反应物,参加反应的质量为7g+5g=12g,故x的数值为37﹣12=25。
A、x的数值为37﹣12=25,故选项说法正确。
B、乙的质量不变,可能作该反应的催化剂,也可能没有参加反应,故选项说法错误。
C、甲是生成物,丁是反应物,故选项说法错误。
D、反应中,甲与丙发生改变的质量比是7g:5g=7:5,故选项说法错误。
故选:A。
3.(2022•扬州)将一定量的N2、H2和物质M置于密闭容器中,在特定条件下发生化学反应,反应前后各物质的质量分数如图所示。下列说法不正确的是( )
A.反应前后原子的数目不变
B.参加反应的N2和H2分子个数比为1:3
C.M可能是该反应的催化剂
D.反应后H2和NH3质量分数之比为1:1
【答案】D
【解答】解:A、根据质量守恒定律可得,反应前后原子的数目不变,正确;
B、由反应的方程式可得,参加反应的氮气和氢气的分子个数比为1:3,正确;
C、M的质量分数不变,可能是催化剂或不参加反应,正确;
D、反应后H2和NH3质量分数之比为14%:(1﹣14%﹣63%﹣6%)=14:17,错误。
故选:D。
4.(2022•怀化)一定条件下,下列物质在密闭容器内充分反应,测得反应前后各物质的质量如下表所示。下列说法不正确的是( )
纯净物
C2H5OH
O2
CO2
H2O
X
反应前质量/g
4.6
2.4
0
0
0
反应后质量/g
0
0
2.2
2.7
待测
A.反应后X的质量为2.1g
B.X中一定含有碳元素和氧元素
C.X中一定含有碳元素和氢元素
D.X中两种元素的质量比是6:1
【答案】B
【解答】解:A、根据质量守恒定律可知,反应前后总质量不变,反应后X的质量为4.6g+2.4g﹣2.2g﹣2.7g=2.1g,故A正确;
B、由分析可知,X中碳元素质量与氢元素质量和为2.1g,故X中含有碳元素和氢元素,不含氧元素,故B错误;
C、由分析可知,X中碳元素质量与氢元素质量和为2.1g,故X中含有碳元素和氢元素,不含氧元素,故C正确;
D、X中碳元素与氢元素质量比是1.8g:0.3g=6:1,故D正确。
故选:B。
5.(2022•德阳)已知:2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2。在真空密闭容器中,将13.2gCO2与一定质量的Na2O2固体充分反应后,收集到气体M为xg。下列说法正确的是( )
A.若x=4.8,气体M中含有CO2
B.若x=4.8,生成的Na2CO3的质量为15.9g
C.若x=7.6,Na2O2反应后可能有剩余
D.若x=7.6,气体M中CO2与O2的质量比为11:8
【答案】D
【解答】解:设正好完全反应时参加反应的Na2O2的质量为z,生成碳酸钠的质量为y,生成氧气的质量为x
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
156 88 212 32
z 13.2g y x
=,=,=
z=23.4g,y=31.8g,x=4.8g
A、根据上述质量关系计算可知,若x=4.8,二氧化碳完全反应,气体M中不含有CO2,故选项说法错误;
B、根据上述质量关系计算可知,若x=4.8,生成的Na2CO3的质量为31.8g,故选项说法错误;
C、设未完全反应时,生成氧气的质量为m,参加反应的二氧化碳的质量为n
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 气体质量的差量
88 32 88﹣32
n m 13.2g﹣7.6g
=,=
m=3.2g,n=8.8g
根据上述质量关系计算可知,参加反应的二氧化碳的质量有剩余,则Na2O2已经完全反应,反应后没有剩余,故选项说法错误;
D、根据分析C质量关系计算可知,剩余气体的质量为7.6g时,有氧气的质量为3.2g,则二氧化碳的质量为7.6g﹣3.2g=4.4g,气体M中CO2与O2的质量比为4.4g:3.2g=11:8,故选项说法正确;
故选:D。
6.(2021•桂林)密闭容器中发生的某化学反应,各物质的分子数目随时间变化情况如图1所示,物质Y和Z的质量随时间变化情况如图2所示。下列说法正确的是( )
A.该反应前后分子总数保持不变
B.参加反应的X与Y的质量比为2:7
C.该反应的化学方程式可表示为2X+Y═Z
D.若Z的相对分子质量为17,则Y的相对分子质量为28
【答案】D
【解答】解:A、从图1可以看出,随着反应的进行,Y、X分子数不断减少,因此为反应物,Z分子数不断增加,则为生成物,在t1时X参加反应的分子数为6n﹣3n=3n,Y参加反应的分子数为5n﹣4n=n,参加反应分子总数为4n,生成Z分子数为2n,因此反应前后分子总数改变;故A错误;
B、从图2可以看出,在t2时,Y全部参加反应质量为14g,生成Z质量为17g,根据质量守恒定律,则参加反应的X的质量为17g﹣14g=3g,参加反应的X与Y的质量比为3g:14g=3:14;故B错误;
C、从图1可以看出,随着反应的进行,Y、X分子数不断减少,因此为反应物,Z分子数不断增加,则为生成物,在t1时X参加反应的分子数为6n﹣3n=3n,Y参加反应的分子数为5n﹣4n=n,参加反应分子总数为4n,生成Z分子数为2n,参加反应的X、Y、Z的分子数之比为3n:n:2n=3:1:2;根据参加反应的分子数之比等于化学计量数之比,因此化学方程式为3X+Y=2Z;故C错误;
D、根据化学方程式3X+Y=2Z,参加反应的Z、Y的质量比为17:14,即2Z:Y=17:14,若Z的相对分子质量为17,则Y的相对分子质量为28;故D正确。
故选:D。
7.(2022秋•长寿区期末)将一定质量的M物质与6.4gO2放入密闭容器中恰好完全燃烧,生成4.4gCO2和3.6gH2O。由此可以推断M物质的组成( )
A.一定含有氧元素 B.只含碳、氢两种元素
C.可能含有氧元素 D.M物质可能是酒精
【答案】B
【解答】解:A、由分析可以得知物质一定不含氧元素。故A错误;
B、由分析可以得知物质中只含有碳、氢两种元素。故B正确;
C、由分析可以得知物质一定不含氧元素。故C错误;
D、酒精的化学式为C2H5OH,由分析可以得知物质中只含有碳、氢两种元素,故M物质一定不是酒精。故D错误。
故选:B。
8.(2022秋•丛台区校级期末)在密闭容器内进行某化学反应,测量反应前(t0)、反应中(t1)、反应后(t2)三个时刻甲、乙、丙、丁四种物质的质量分数,得到质量分数分布图分别如图。下列说法错误的是( )
A.该反应既不是化合反应也不是分解反应
B.t1时刻,乙和丁反应的质量比为1:2
C.反应结束后,丙和丁的质量比为54:39
D.若丙是Cu、丁是CO2,则甲、乙都是化合物
【答案】B
【解答】解:由四种物质反应前后各物质的质量分数可知,反应前后甲的质量分数减少了40%﹣0%=40%,故甲是反应物;反应后乙的质量分数为1﹣39%﹣54%=7%,乙的质量分数减少了21%﹣7%=14%,故乙是反应物;反应后丙的质量分数增加了54%﹣22%=32%,丙是生成物;反应前丁的质量分数为1﹣22%﹣21%﹣40%=17%,丁的质量分数增加了39%﹣17%=22%,是生成物;
A、该反应两种物质反应生成了两种物质,既不是化合反应也不是分解反应,故A正确;
B、甲物质在反应后,质量分数成为0,所以反应前到t1时刻,t1时刻到反应后,甲物质的变化是1:1,乙的质量分数反应后减少了21%﹣7%=14%,t1时刻,乙反应的质量是7%,反应前丁的质量分数为1﹣22%﹣21%﹣40%=17%,丁的质量分数增加了39%﹣17%=22%,t1时刻,丁增加了11%,参加反应甲和乙的质量比为7%:11%=7:11;故B错误;
C、反应结束后,丙和丁的质量比为54%:39%=54:39,故C正确;
D、若丙是Cu、丁是CO2,反应物之一是氧化铜,参加反应的甲乙的质量比为40%:14%=80:28,根据CO+CuOCu+CO2,一氧化碳与氧化铜反应时符合此质量比,则该反应是一氧化碳与氧化铜发生的反应,则甲、乙都是化合物,故D正确,
故选:B。
9.(2022秋•汝州市期末)密闭容器中甲、乙、丙、丁四种物质在一定条件下充分反应,测得反应前后各物质的质量如表所示:
物质
甲
乙
丙
丁
反应前的质量/g
36
2
4
64
反应后的质量/g
待测
52
4
24
下列说法中不正确的是( )
A.待测数值是26
B.反应中甲与丁变化的质量比为1:4
C.该反应是化合反应
D.物质丙一定是该反应的催化剂
【答案】D
【解答】解:乙反应前是2g,反应后为52g,质量增加了50g,是生成物,丙反应前是4g,反应后为4g,质量不变,丁反应前是64g,反应后为24g,质量增加了40g,是生成物,根据质量守恒定律,36g+2g+4g+64g=待测值+52g+4g+24g,待测值为26g,故可判断甲为反应物,且反应了10g,即甲和丁反应生成乙。丙可能是催化剂也可能不参加化学反应。
A、由分析可知,待测数值是26。该选项正确。
B、反应中甲与丁变化的质量比为(36g﹣26g):(64g﹣24g)=1:4。该选项正确。
C、由分析可知该反应是甲、丁反应生成乙,属于化合反应。该选项正确。
D、由分析可知,物质丙质量不变化,不一定是该反应的催化剂,也可能是无关物质。该选项不正确。
故选:D。
10.(2022秋•成都期末)下列图像能正确反映对应的变化关系的是( )
A.在盛有空气的密闭容器中点燃红磷
B.一氧化碳和过量氧气在密闭容器中完全反应
C.加热一定质量的高锰酸钾固体
D.向一定量过氧化氢溶液中加入二氧化锰固体
【答案】B
【解答】解:A、红磷燃烧放热,气压增大,完全反应后温度降低,氧气消耗,气压减小,但是不能减小到0,该选项不正确。
B、一氧化碳燃烧生成二氧化碳,每2个一氧化碳分子和1个氧分子反应生成2个二氧化碳分子,反应后分子数减少,该选项正确。
C、高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,随着反应进行,固体质量减小,固体中锰元素质量不变,因此随着反应进行,锰元素质量分数增大,该选项不正确。
D、过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气,随着反应进行,液体中氧元素质量减小,因此氧元素质量分数减小,但是最终不能减小到0,该选项不正确。
故选:B。
11.(2022•徐州模拟)乙醇不完全燃烧时产生CO、CO2和H2O。依据下表数据分析得出的结论中,正确的是( )
物质
乙醇
氧气
二氧化碳
水
一氧化碳
反应前质量/g
6.6
8.8
0
0
0
反应后质量/g
2
0
6.6
5.4
a
A.表中的a值为2.4
B.生成的CO和CO2分子个数比为1:3
C.参加反应的乙醇和氧气的质量比为3:4
D.在化学反应前后碳元素质量不一定相等
【答案】B
【解答】解:A、由质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变可得:6.6+8.8=2+6.6+5.4+a,解得:a=1.4,故选项错误。
B、由表中数据可知,生成的CO和CO2的质量分别是1.4g、6.6g,分子个数比=:=1:3,故选项正确。
C、由表中数据可知,参加反应的乙醇和氧气的质量比为(6.6g﹣2g):8.8g=23:44,故选项错误。
D、由质量守恒定律,化学反应前后元素质量不变可知,所以在乙醇不完全燃烧前后碳元素质量一定相等,故选项错误。
故选:B。
12.(2022•德昌县模拟)甲、乙、丙、丁4种物质在密闭容器中充分反应,测得反应前后各物质的质量如表所示,下列说法错误的是( )
A.乙可能是反应的催化剂
B.甲、丁一定都是单质
C.参加反应的甲、丙的质量比一定是3:1
D.甲和丙两物质中的元素种类与丁物质元素种类相同
【答案】B
【解答】解:由质量守恒定律可知,m的值为:25g+10g+8g+8g﹣19g﹣6g﹣16g=10。反应后,甲物质的质量减少,因此甲是反应物,参加反应的甲的质量为6g;乙的质量没有改变,则乙物质可能没有参与反应,也可能是催化剂;丙物质的质量减少,因此丙是反应物,参加反应的丙的质量为2g;丁物质的质量增加,因此丁是生成物,且生成丁的质量为8g。化学反应可表示为:甲+丙→丁,该反应属于化合反应。
A、反应前后,乙物质的质量没有改变,因此乙物质可能是该反应的催化剂,说法正确;
B、甲是该反应的反应物,有可能是单质,丁是该反应的生成物,一定属于化合物,说法错误;
C、参加反应的甲、丙的质量比一定是(25﹣19)g:(8g﹣6g)=3:1,说法正确;
D、由质量守恒定律可知,化学反应前后,元素的种类不变,则甲和丙两物质中的元素种类与丁物质元素种类相同,说法正确。
故选:B。
13.(2022•富源县校级模拟)在密闭容器中有甲、乙、丙、丁四种物质,在一定条件下充分反应,测得反应前后各物质的质量分数如图所示。下列说法中正确的是( )
A.甲可能是单质,也可能是化合物
B.丁一定是该反应的催化剂
C.反应后,甲、乙的质量和一定等于丙的质量
D.该反应可能是氢气在氧气中燃烧的反应
【答案】A
【解答】解:A、甲和乙反应生成丙,根据反应式可知丙一定是化合物,但甲不能确定,甲可能是单质,也可能是化合物,该选项正确。
B、丁可能是不参与反应的杂质,也可能是催化剂,该选项不正确,
C、根据图示可知反应后甲、乙质量分数和=42%+8%=50%≠40%,该选项不正确。
D、氢气燃烧生成水的化学方程式是2H2+O22H2O,根据图示可知参与反应的甲、乙质量比=(70%﹣42%):(14%﹣8%)=14:3,氢气在氧气中燃烧的氧气、氢气质量比=(16×2):(2×1×2)=8:1≠14:3,该选项不正确。
故选:A。
14.(2022•济南一模)欲用如图装置验证“质量守恒定律”,则下列说法中不合理的是( )
A.根据实验目的,应该测量的数据是反应前、后整个反应装置及药品的总质量
B.如图中的碳酸钠粉末和盐酸混合后,观察到有气泡产生
C.若天平的指针发生偏转,说明此反应不遵循质量守恒定律
D.气球膨胀后,装置所受空气浮力增大,会影响实验验证
【答案】C
【解答】解:A、要验证质量守恒定律,参加反应的各物质质量总和等于生成的各物质质量总和,应该测量的数据是反应前、后整个反应装置的质量,故A正确;
B、碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,所以观察到锥形瓶中液体里出现的现象之一是有气泡产生,故B正确;
C、若天平的指针向右偏,原因是:空气的浮力作用使装置受到向上的浮力,干扰了实验结果,并不是该反应不遵循质量守恒定律,故C错误;
D、空气对膨胀后的气球产生的浮力会影响实验验证,使天平的指针向右偏,故D正确;
故选:C。
15.(2022•红山区校级三模)在一密闭容器中,有甲、乙、丙、丁四种物质,反应前各物质的质量关系如图刻度纸所示(例如:丙的质量为5g,丁的质量为3g),充分反应后,在同一张刻度纸上再次记录各物质的质量变化:刻度线Ⅰ向左移动16格;刻度线Ⅱ向左移动8格;刻度线Ⅲ向左移动8格,下列说法错误的是( )
A.该反应是分解反应
B.丙可能是催化剂
C.反应后丁的质量为8g
D.生成的乙和丁的质量比为1:1
【答案】C
【解答】解:由图示可知,每一格的质量为1g;反应前甲的质量为16g,乙的质量为18g﹣16g=2g,丙的质量为23g﹣18g=5g,丁的质量为26g﹣23g=3g。刻度线Ⅰ向左移动16格,甲物质质量减少16g;刻度线Ⅱ左移8格,刻度线Ⅰ向左移动16格,则乙物质质量增加了18g﹣8g﹣2g=8g;刻度线Ⅲ左移8格,同时刻度线Ⅱ左移8格,则丙物质质量不变;丁物质的质量增加了8g,该反应可表示为甲→乙+丁。
A、该反应可表示为甲→乙+丁,该反应符合“一变多”的特征,属于分解反应,故选项说法正确。
B、反应前后丙的质量不变,则丙可能为催化剂,也可能是不参与反应的物质,故选项说法正确。
C、反应后丁的质量为(26g﹣23g)+8g=11g,故选项说法错误。
D、生成的乙和丁的质量比为8g:8g=1:1,故选项说法正确。
故选:C。
16.(2022•隆昌市校级三模)香烟烟雾中有一种强致癌物叫苯并芘,其完全燃烧的方程式X+23O2 20CO2+6H2O,则苯并芘的化学式为( )
A.C20H12 B.C20H6 C.C20H12O2 D.C20H6O
【答案】A
【解答】解:根据质量守恒定律可得,化学反应前后原子的种类和数目不变,由题中给出的化学方程式可得,化学反应前有46个O,反应后有20个C,46个O,12个H,则X中含有20个C,12个H,故X的化学式为C20H12。
故选:A。
17.(2022•河南模拟)取5g氧化钙和氧化镁的混合固体,与100g溶质质量分数为9.8%的稀硫酸恰好完全反应,则该固体混合物中金属元素的质量分数为( )
A.19.6% B.32% C.36.7% D.68%
【答案】D
【解答】解:稀硫酸和氧化钙反应生成硫酸钙和水,和氧化镁反应生成硫酸镁和水,氧化物中的氧元素完全转化到反应生成的水中,因此混合物中氧元素质量是100g×9.8%×÷×=1.6g,×100%=68%。
故选:D。
18.(2022•孝昌县模拟)将92g酒精(C2H5OH)点燃,酒精燃烧全部变为CO、CO2和H2O,恢复到室温,测得所得气体中氧元素质量分数为64%,则燃烧所生成水的质量为( )
A.108g B.64g C.112g D.48g
【答案】A
【解答】解:92g酒精中含氢元素的质量为92g××100%=12g,反应前后氢元素的质量相等,则生成水的质量为12g÷(×100%)=108g。
故选:A。
19.(2022•铁东区校级二模)已知某纯净物2.3g在足量的氧气中充分燃烧后,生成4.4g二氧化碳和2.7g水。下列关于该纯净物组成的说法正确的是( )
A.只含有碳、氢元素
B.一定含有碳、氢、氧三种元素
C.一定含有碳、氢元素
D.一定含有碳元素,可能含有氢、氧元素
【答案】B
【解答】解:根据质量守恒定律,CO2和H2O中的氢元素和碳元素来自该化合物;而该化合物中含有C的质量为:4.4g××100%=1.2g;该化合物中含有H的质量为2.7g××100%=0.3g;碳元素与氢元素质量之和为:1.2g+0.3g=1.5g;由于1.5g<2.3g,所以该化合物中一定含有氧元素,含有氧元素的质量为2.3g﹣1.5g=0.8g,所以一定含碳、氢、氧元素。
故选:B。
20.(2022•河南模拟)一定条件下发生某化学反应,反应前后各物质的质量如表所示。下列说法正确的是( )
构成物质的微粒
反应前的质量/g
68
32
0
1
反应后的质量/g
0
0
X
37
A.该反应属于复分解反应
B.x的值为64
C.该反应共包含两种氧化物
D.反应中和的化学计量数之比为1:1
【答案】B
【解答】解:A、该反应是H2S和O2反应生成S和H2O,符合单换单,价改变的特征,属于置换反应,故选项错误。
B、由表中数据和质量守恒定律可知,X=68+32+1﹣37=64,故选项正确。
C、氧化物是指由两种元素组成的化合物,其中一种元素是氧元素。该反应是H2S和O2反应生成S和H2O,该反应只包含H2O一种氧化物,故选项错误。
D、该反应是H2S和O2反应生成S和H2O,化学方程式为:2H2S+O22S+2H2O,反应中H2S和O2的化学计量数之比为2:1,故选项错误。
故选:B。
21.(2022•罗山县模拟)10.5g镁、锌、铁的混合物与足量的稀硫酸反应,将混合溶液蒸干后,可得无水固体29.7g,则反应生成氢气的质量为( )
A.0.3g B.0.2g C.0.4g D.0.8g
【答案】C
【解答】解:由三种金属与硫酸的反应可知:Mg→MgSO4、Zn→ZnSO4、Fe→FeSO4。这个变化过程中蒸干所得固体比金属增加的质量是硫酸根的质量,为:29.7g﹣10.5g=19.2g,硫酸中氢元素与硫酸根的质量比为(1×2):(32+16×4)=1:48,则硫酸中氢元素的质量为:=0.4g,硫酸中的氢元素全部生成氢气,所以氢气质量为0.4g。
故选:C。
22.(2022•沈北新区模拟)现将20gA和足量B在一定条件下充分反应,生成16gC和11gD,则参加反应的A和B的质量比是( )
A.20:7 B.20:11 C.5:4 D.16:11
【答案】A
【解答】解:反应的B质量是16g+11g﹣20g=7g,则参加反应的A与B的质量比是20g:7g=20:7;
故选:A。
23.(2022•绵阳)宋代《千里江山图》描绘了山清水秀的美丽景色,历经千年色彩依然。其青色来自蓝铜矿颜料,主要成分可表示为xCu(OH)2•yCuCO3。取适量蓝铜矿样品加热,将产生的气体依次通过足量浓硫酸和氢氧化钠,最终浓硫酸增重1.8g,氢氧化钠增重8.8g,则x与y的比值为( )
A.1:1 B.2:1 C.1:2 D.9:44
【答案】C
【解答】解:碳酸铜受热分解生成氧化铜和二氧化碳,氢氧化铜受热分解生成氧化铜和水,浓硫酸增加的质量为反应生成水的质量,氢氧化钠增加的质量为反应生成二氧化碳的质量,根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类不变,水中氢元素的质量与样品中氢元素的质量相同,二氧化碳中碳元素的质量与样品中碳元素的质量相同,故氢元素的质量为:1.8g××100%=0.2g;碳元素的质量为:8.8g××100%=2.4g;故2x:12y=0.2g:2.4g,x:y=1:2。
故选:C。
24.(2022•柳州)将硝酸铁和硝酸铜的混合物22g完全溶于水中配制成100g溶液,测知该溶液中氮元素的质量分数为3.5%,向其中加入一定量的氢氧化钾溶液,待铁离子和铜离子完全沉淀后过滤,洗涤,干燥,所得固体的质量为( )
A.10g B.10.75g C.11.25g D.12g
【答案】B
【解答】解:该溶液中氮元素的质量分数为3.5%,则溶液中含氮元素质量=100g×3.5%=3.5g,溶液中含硝酸根质量=3.5g÷()=15.5g,则溶液中含铁离子和铜离子质量为22g﹣15.5=6.5g;根据硝酸铁和硝酸铜与氢氧化钾反应时即将硝酸根转化为氢氧根,设生成氢氧化物时,其中含有氢氧根的质量为x
所以NO3~OH
62 17
15.5g x
x=4.25g
所以生成氢氧化物的质量为6.5g+4.25g=10.75g
故选:B。
25.(2022•河南)天然气的主要成分是甲烷(CH4)。当氧气不足时,甲烷燃烧会生成CO2、CO和H2O,若16g甲烷燃烧生成CO2和CO的质量比为11:7,则参加反应的O2的质量为( )
A.48g B.56g C.64g D.72g
【答案】B
【解答】解:16g甲烷中碳元素的质量为16g××100%=12g。设生成二氧化碳的质量为11x,则一氧化碳的质量为7x,11x××100%+7x××100%=12g,x=2g,则二氧化碳的质量为22g,一氧化碳的质量为14g。
16g甲烷中氢元素的质量为16g﹣12g=4g,则生成水的质量为4g÷(×100%)=36g。
参加反应的O2的质量为22g+14g+36g﹣16g=56g。
故选:B。
26.(2022•衡阳)甲、乙、丙、丁四种物质在一定条件下充分混合,此时各物质的质量分数如图1所示。一段时间后,各物质的质量分数如图2所示。下列说法正确的是( )
A.丁是反应物
B.x的值为20
C.乙是此化学反应的催化剂
D.生成38g甲,需消耗60g丁
【答案】A
【解答】解:由四种物质反应前后各物质的质量分数可知,反应前后甲的质量分数增加了19%﹣17%=2%,故甲是生成物;丙的质量分数增加了41%﹣25%=16%,丙是生成物;丁的质量分数减小了48%﹣30%=18%,故丁是反应物,根据质量守恒定律,反应后乙的质量分数为:1﹣19%﹣30%﹣41%=10%,乙的质量分数不变,可能作该反应的催化剂,也可能没有参加反应,据此分析;
A、丁的质量分数减小了48%﹣30%=18%,故丁是反应物,故A正确;
反应物是一种,生成物是两种,属于分解反应,该选项说法不正确;
B、根据计算,x的值10,故B错误;
C、根据质量守恒定律,反应后乙的质量分数为:1﹣19%﹣30%﹣41%=10%,乙的质量分数不变,可能作该反应的催化剂,也可能没有参加反应,故C错误;
D、根据以上分析,甲与丁反应的质量比为2%:18%=1:9,故生成38g的甲,消耗丁的质量为342g,故D错误;
故选:A。
专题05 试验方案的设计与评价-挑战2023年中考化学压轴题之秘籍(解析版): 这是一份专题05 试验方案的设计与评价-挑战2023年中考化学压轴题之秘籍(解析版),共30页。
专题01 质量守恒定律的应用之定量分析-挑战2023年中考化学压轴题之秘籍(原卷版): 这是一份专题01 质量守恒定律的应用之定量分析-挑战2023年中考化学压轴题之秘籍(原卷版),共12页。
专题07 一步转化的判断-挑战2023年中考化学压轴题之秘籍(解析版): 这是一份专题07 一步转化的判断-挑战2023年中考化学压轴题之秘籍(解析版),共15页。