人教版初中化学 中考特训(七)　质量守恒定律的探究及应用练习题

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1．下列实验能够用于直接验证质量守恒定律的是( )
图Z7－1
方法点拨
探究质量守恒定律时，一是注意所选物质要能发生化学变化，二是尽量选择反应物和生成物中都没有气体的反应，若有空气中的物质参与反应或可能有产物进入空气中，则一定要在密闭的装置中进行实验。
2．化学兴趣小组为验证质量守恒定律，做了镁条在空气中燃烧的实验(如图Z7－2)。同学们观察到镁条在空气中剧烈燃烧，发出耀眼的白光，产生的大量白烟弥漫到空气中，最后在石棉网上得到一些白色固体。
图Z7－2
(1)请写出镁条燃烧的化学方程式：________________________________。
(2)同学们通过称量发现：在石棉网上收集到的产物的质量小于镁条的质量。有人认为这个反应不遵循质量守恒定律。你认为出现这一实验结果的原因可能是______________________________________________________。
(3)小红按如图Z7－3所示的装置改进实验，验证了质量守恒定律，还发现产物中有少量黄色固体。
图Z7－3
[提出问题] 黄色固体是什么？
[查阅资料] ①氧化镁为白色固体；②镁能与氮气剧烈反应生成黄色固体氮化镁(Mg3N2)；③氮化镁可与水剧烈反应产生氨气，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
[作出猜想] 黄色固体是Mg3N2。
[实验探究] 请设计实验，验证猜想。
[反思与交流] ①氮化镁中氮元素的化合价是________；
②空气中N2的含量远高于O2的含量，可是镁条在空气中的燃烧产物MgO却远多于Mg3N2，合理的解释是______________________________________________________。
3．2019·湘潭2019年5月，华为宣布做好了启动备用芯片的准备，硅是计算机芯片的基体材料。高温下氢气与四氯化硅反应制取硅的化学方程式为2H2＋SiCl4eq \(=====,\s\up7(高温))Si＋4X，其中X的化学式为( )
A．Cl2 B．HClC．H2O D．SiH4
方法点拨
(1)根据化学方程式中“等号”两边原子的种类和个数相等进行判断，查找缺少的原子及其数量。(2)根据缺少的原子，结合化学计量数确定化学式。题型二 确定化学方程式中的“X”和表格、图像中的“x”
4．2019·衡阳将一定量的丙醇(C3H8O)和氧气置于一个密封的容器中引燃，测得反应前后各物质的质量如下表。下列说法错误的是( )
A.表中a的值为2.8
B．参加反应的氧气和生成二氧化碳的质量比为16∶11
C．X中一定含碳元素、氧元素
D．该反应属于分解反应
方法点拨
解决图表型质量守恒定律的相关题目的方法：①根据表中数据变化，反应前各物质的质量总和＝反应后各物质的质量总和，可直接计算出表中的未知数据。②利用反应后的质量减去反应前的质量，判断反应物和生成物，数值为正值的是生成物；数值为负值的是反应物；数值为零的可能是催化剂。
题型三 解释微观反应示意图
5．2019·益阳某化学反应的微观示意图如图Z7－4所示，其中相同的球代表同种原子。
图Z7－4
(1)该化学反应中，发生变化的是________(填“分子”或“原子”)，参加反应的两种分子的个数比为________。
(2)该反应的生成物是________(填字母)。
A．化合物 B．单质 C．混合物
(3)该反应的微观示意图说明，化学反应遵守质量守恒定律的原因是________________________________________________________________________。
方法点拨
从所有微观反应示意图中都可以获取的信息有：化学反应前后原子的种类和数目不变；在化学变化中分子可分，原子不可分等基本原理。
6．2018·赤峰质量守恒定律的发现，为化学的发展作出了重要贡献。
(1)在足量氧气中点燃镁条，实验过程中密闭容器内固体质量变化如图Z7－5甲所示。
①该反应的化学方程式为________________________。
②参加反应的氧气质量为________g。
图Z7－5
(2)在一定条件下，A和B反应生成C，微观示意图如图乙所示。回答下列问题。
①1个A分子由________个原子构成。
②C分子中氮元素与氧元素的质量比为________。
③该反应的基本反应类型为________________。
④上述反应中一定发生改变的是________(填字母)。
A．元素种类 B．原子种类
C．分子种类
方法点拨
从微观示意图中获取信息的方法：①先将反应前后相同的分子等个数消掉，即可确定参加反应的每种分子的数目，进而确定该反应中各分子之间的数量关系。②根据图中每个“小球”代表的原子，写出反应物和生成物的化学式及反应的化学方程式，进而判断每种物质的类别和该反应的基本类型。
教师详解详析
1．C [解析] A中蜡烛燃烧生成二氧化碳和水，二氧化碳和水都逸散到空气中去了，反应后天平不平衡，因此不可以用于直接验证质量守恒定律；B中玻璃管与外界相通，红磷燃烧消耗氧气，外界的氧气会进入锥形瓶，反应后天平不平衡，因此不可以用于直接验证质量守恒定律；C装置中生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，没有物质逸出，反应前后容器中物质的总质量不变，能用于直接验证质量守恒定律；D中盐酸和碳酸钠粉末反应生成二氧化碳气体，反应后烧杯中的物质质量减少，不能用于直接验证质量守恒定律。
2．(1)2Mg＋O2eq \(=====,\s\up7(点燃))2MgO
(2)大量的白烟弥漫到空气中，使得生成物收集不全(合理即可)
(3)[实验探究] 实验操作：取少量产物中的黄色固体于试管中，加入适量的蒸馏水，在试管口放置湿润的红色石蕊试纸 实验现象：生成有刺激性气味的气体，试纸由红色变成蓝色 结论：黄色固体是Mg3N2
[反思与交流] ①－3 ②氮气的化学性质不如氧气活泼
[解析] (2)镁条燃烧时产生大量白烟，即有氧化镁扩散到空气中，使收集到的产物不全，所以在石棉网上收集到产物的质量小于镁条的质量。(3)[实验探究] 根据查阅的资料可知：氮化镁可与水剧烈反应产生氨气，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝；可以取少量黄色固体于试管中，加入适量水，用湿润的红色石蕊试纸来检验是否有氨气放出。若试纸变蓝，则说明黄色固体是氮化镁。[反思与交流] ①化合物中各元素的化合价的代数和为0，设氮化镁中氮元素的化合价为x，则(＋2)×3＋2x＝0，解得x＝－3。②空气中N2的含量远高于O2的含量，可是镁条在空气中的燃烧产物MgO却远多于Mg3N2的原因是O2比N2的化学性质活泼，Mg更容易与O2反应。
3．B [解析] 根据反应前后原子种类和数目不变，在2H2＋SiCl4eq \(=====,\s\up7(高温))Si＋4X中，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。
4．D [解析] a＝6.0＋14.8＋0.4－2－7.2－9.2＝2.8； 参加反应的氧气和生成二氧化碳的质量比为(14.8－2)g∶(9.2－0.4)g＝16∶11； X中碳元素质量为6.0 g×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(36,60)×100%))－(9.2 g－0.4 g)×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(12,44)×100%))＝1.2 g，氧元素质量为6.0 g×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(16,60)×100%))＋(14.8 g－2 g)－7.2 g × eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(16,18)×100%))－(9.2 g－0.4 g)×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(32,44)×100%))＝1.6 g，因为1.2 g＋1.6 g＝2.8 g，故X中一定含碳元素、氧元素；反应后丙醇、氧气质量减少，是反应物，水、二氧化碳和X质量增加，是生成物，故该反应不是分解反应。
5．(1)分子 3∶1或1∶3 (2)A
(3)化学反应中，反应前后原子的种类及数目保持不变
[解析] (1)由微粒的变化可知，该化学反应中，发生变化的是分子，参加反应的两种分子的个数比为3∶1或1∶3。(2)该反应的生成物是由同种分子构成的，且分子由不同种原子构成，属于化合物。(3)由反应的微观示意图中微粒的变化可知，化学反应遵守质量守恒定律的原因是化学反应中，反应前后原子的种类及数目保持不变。
6．(1)①2Mg＋O2eq \(=====,\s\up7(点燃))2MgO
②1.6
(2)①2 ②7∶16 ③化合反应 ④C
实验操作
实验现象
结论
___________________________________________________________________________
__________________________________________________
_________________________
__________________________________________________
_________________________
物质
丙醇
氧气
水
二氧化碳
X
反应前质量/g
6.0
14.8
0
0.4
0
反应后质量/g
0
2
7.2
9.2
a