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人教版化学九年级上册期末高频考点专题突破专练14 质量守恒定律(含答案)
展开这是一份人教版化学九年级上册期末高频考点专题突破专练14 质量守恒定律(含答案),共22页。试卷主要包含了 质量守恒定律的理解, 质量守恒定律的实质, 质量守恒的原因,5克A,A与B恰好完全反应,2g,5mg等内容,欢迎下载使用。
专练14质量守恒定律
知识梳理
要点一 质量守恒定律
1. 质量守恒定律的理解
参加化学反应的各物质的质量总和,等于反应后生成的各物质的质量总和。
(1)前提:化学反应。即该规律的适用范围是指一切化学变化,不包括物理变化,即对物理变化无意义。
(2)条件:参加反应。在化学反应的前提下要注意该物质是否参加或是否完全参加反应。没有参加反应的物质的质量不包括在内。
(3)核心:质量守恒。并不包括其他方面的守恒,如对反应物和生成物均是气体的反应来说,反应前后的总质量守恒,但是其体积之和并不一定相等。
(4)强调:“各物质”。很多化学反应中有气体、沉淀生成,因此“生成的各物质的质量总和”包括固、液、气三种状态的物质,不能因为生成了气体而误认为质量减少并不符合质量守恒定律。
2. 质量守恒定律的实质
化学反应的实质就是分子分裂成原子,原子进行重新组合生成新物质分子的过程。由分子构成的物质在化学反应中的变化过程可表示为:分子原子新分子新物质。
3. 质量守恒的原因
在化学反应中,反应前后原子的种类没有改变,原子的数目没有增减,原子的质量也没有变化,所以参加反应的各物质的总质量等于生成的各物质的总质量。
质量守恒定律可总结为:五个一定不变、两个一定改变、一个可能改变,即“五、二、一”。
(1)五个一定不变
(2)两个一定改变
(3)一个可能改变:分子总数可能改变
要点二 化学方程式
1. 定义:用化学式来表示化学反应的式子,叫做化学方程式。
2. 化学方程式的意义:
(1)质的方面:表示反应物、生成物、反应条件;
(2)量的方面:表示反应物与生成物的质量比;
(3)微观方面:表示反应物和生成物之间的微粒个数比。
如:C+O2CO2
12 32 44
表示碳和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳;同时还能表示每12份质量的碳和32份质量的氧气完全反应,生成44份质量的二氧化碳;还表示一个碳原子与一个氧气分子在点燃条件下生成一个二氧化碳分子。
3. 化学方程式的读法(以S+O2SO2为例)
(1)质的方面:硫与氧气在点燃的条件下反应生成二氧化硫。
(2)量的方面:在点燃的条件下,每32份质量的硫与32份质量的氧气恰好完全反应,生成64份质量的二氧化硫,或每1个硫原子和1个氧分子在点燃的条件下生成1个二氧化硫分子。
综合练习
一.选择题(共10小题)
1.推理是学习化学时常用的思维方式。以下推理结果正确的是( )
A.某物质燃烧生成了二氧化碳和水,则该物质是由碳、氢两种元素组成的碳氢化合物
B.化学变化伴随有能量变化,所以有能量变化的一定是化学变化
C.化合物是由不同种元素组成的纯净物,则只含一种元素的物质一定不是化合物
D.离子是带电的粒子,所以带电的粒子一定是离子
2.化学反应前后,一定没有改变的是( )
A.分子的种类和数目 B.原子的种类和数目
C.物质的种类和质量 D.分子的数目
3.关于化学方程式2H2O2H2↑+O2↑表示的意义中,说法错误的是( )
A.水通电生成氢气和氧气
B.每2个水分子通电生成2个氢分子和1个氧分子
C.每2摩尔水通电生成2摩尔氢气和1摩尔氧气
D.每2克水通电生成2克氢气和1克氧气
4.化学方程式2HgO2Hg+O2↑表示的一种意义是( )
A.氧化汞是汞和氧气混合而成
B.氧化汞分解后能产生金属汞和氧气
C.氧化汞分子分解成汞元素和氧元素
D.金属汞和氧气反应生成氧化汞
5.下列所示的四个图象能够正确反应对应关系的是( )
A.等质量的木炭分别在足量的空气中和氧气中燃烧
B.等体积、等质量分数的过氧化氢溶液分解
C.加热一定质量的高锰酸钾
D.镁在氧气中燃烧
6.实验室加热一定量氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气,下列图象不能正确反映各物质质量随时间变化关系的是( )
A. B.
C. D.
7.下列图象不能正确反映对应变化关系的是( )
A.电解水一段时间
B.加热一定量高锰酸钾固体
C.将一定质量的红磷燃烧
D. 向一定量的H2O2溶液中加入MnO2固体
8.对于化学反应:4P+5O22P2O5,下列说法正确的是( )
①反应前后原子的种类和数目不变
②反应前后分子总数不变
③反应前后元素的种类和质量不变
④反应前后元素的化合价不变
⑤反应前后物质的总质量不变
⑥每4份质量的磷和5份质量氧气在点燃的条件下恰好完全反应生成2份质量的五氧化二磷
A.①③⑤ B.①③⑤⑥ C.①③④⑤ D.①②③⑤⑥
9.化学方程式2H2+O22H2O表示( )
A.氢气加氧气等于水
B.氢气和氧气混合产生了水
C.在点燃的条件下,两个氢分子和两个氧原子反应生成两个水分子
D.在点燃的条件下,每4份质量的氢气跟32份质量的氧气反应,生成36份质量的水
10.关于化学方程式的意义的说法,下列不正确的是( )
A.表明的反应的反应物、生成物
B.表示各物质之间的质量比
C.表明的反应的速率
D.表明了反应的条件
二.填空题(共2小题)
11.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,下列选项不符合“1+1<2”的是 。
a.1L酒精与1L水混合后溶液的体积
b.1L氧气和1L氢气反应后气体的体积
c.1g氢氧化钠溶液和1g稀硫酸反应后溶液的质量
12.A、B、C三种物质各2克,它们发生化合反应时,生成4克新物质D。再增加0.5克A,A与B恰好完全反应。若再加入适量的A和B恰好将C反应完,则还可以生成D的质量为 克。
三.实验探究题(共1小题)
13.如图1是实验室制取气体的常用装置,回答下列问题。
(1)仪器a的名称是 。
(2)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气,并用向上排空气法收集。
①写出此反应的化学方程式 ;
②可以选择的气体发生和收集装置是 (填装置字母编号),检验氧气是否收集满的操作是 ;
③将34g过氧化氢溶液与2g二氧化锰混合,充分反应后,称得容器内剩余物质的总质量是35.2g。则生成氧气的质量是 g;
④二氧化锰是该反应的催化剂,是因为它可以加快过氧化氢分解速率,且 在化学反应前后不变。
质量守恒定律的发现对化学的发展做出了重要贡献。某化学兴趣小组的同学对质量守恒定律进行了实验验证。
【方案设计】同学们依据已有的化学知识,设计了如图2实验方案。
【实验分析】
(1)石蜡在空气中燃烧的产物有 ,由此可知石蜡中一定含有的元素有 。
(2)B实验锥形瓶内发生反应的化学方程式为 ,锥形瓶底部铺有少量细沙,其作用是 。
(3)C实验发生化学反应的方程式为:Na2CO3+2HCl═2NaCl+CO2↑+X,其中X的化学式为 ;该实验过程中,天平称量的物质的质变化趋势,符合下列图象中的 (选填“甲”、“乙”或“丙”)。
【实验结论】
(4)上述A~E五种实验方案设中,能用来验证质量守恒定律的有 (填字母序号)。
【实验反思】
(5)下列说法中,正确的是 (填字母序号)。
A.实验的成功与否,取决于药品的选择和装置的设计是否合理
B.实验B中,若红磷量少,氧气有剩余,则无法验证质量守恒定律
C.若天平不平衡,是因为化学反应前后原子的种类、数目、质量都发生了改变
四.计算题(共1小题)
14.“84”消毒液(有效成分是次氯酸钠)被广泛用于新冠疫情的卫生消毒,药品利巴韦林(C8H12N4O5)对治疗新冠肺炎有显著的疗效。
(1)制取“84”消毒液的化学方程式为:Cl2+2NaOH═H2O+NaClO+X,则X的化学式是 。
(2)新冠病毒对药品利巴韦林产生了抗药性,治疗效果变差,这是药品对新冠病毒进行 的结果。
(3)给成人新冠患者每天注射利巴韦林1000毫克,其中含氮元素多少毫克?(保留一位小数)
五.解答题(共1小题)
15.质量守恒定律是一条重要规律,请利用该规律的相关知识回答下列问题。
(1)镁带在空气中完全燃烧后生成氧化镁,其固体质量变化可用图①表示,则:m2与m1质量差表示的质量是 (填字母序号)。
A.生成MgO的质量
B.Mg的质量
C.参加反应的O2的质量
D.多余的O2的质量
(2)小凤同学用空气中燃烧镁带的实验来探究质量守恒定律。镁带点燃后的实验现象如图②,镁带完全燃烧后,称量石棉网上留下固体的质量比反应前镁带质量重(只考虑氧气参加反应),联系实验过程分析其可能的原因 。
(3)分析以上实验可知,要验证质量守恒定律,要注意什么? 。
参考答案
一.选择题(共10小题)
1.推理是学习化学时常用的思维方式。以下推理结果正确的是( )
A.某物质燃烧生成了二氧化碳和水,则该物质是由碳、氢两种元素组成的碳氢化合物
B.化学变化伴随有能量变化,所以有能量变化的一定是化学变化
C.化合物是由不同种元素组成的纯净物,则只含一种元素的物质一定不是化合物
D.离子是带电的粒子,所以带电的粒子一定是离子
【分析】A、根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,进行分析判断。
B、根据物理变化中也伴随着能量的变化,进行分析判断。
C、根据化合物是由不同种元素组成的纯净物,进行分析判断。
D、根据常见的带电的粒子,进行分析判断。
【解答】解:A、某物质燃烧生成了二氧化碳和水,CO2和H2O两种物质中含有碳、氢、氧三种元素,根据质量守恒定律,反应前后,元素种类不变,反应物氧气中只含有氧元素,则该物质中一定含有碳、氢两种元素,可能含有氧元素,该物质不一定是由碳、氢两种元素组成的碳氢化合物,故选项推理错误。
B、化学变化伴随有能量变化,但有能量变化的不一定是化学变化,也可能是物理变化,如氢氧化钠溶于水放热,故选项推理错误。
C、化合物是由不同种元素组成的纯净物,则只含一种元素的物质一定不是化合物,故选项推理正确。
D、离子是带电的粒子,但带电的粒子不一定是离子,也可能是质子、电子等,故选项推理错误。
故选:C。
2.化学反应前后,一定没有改变的是( )
A.分子的种类和数目 B.原子的种类和数目
C.物质的种类和质量 D.分子的数目
【分析】化学反应遵守质量守恒定律,化学变化的实质就是分子分成原子,原子再重新组合成新分子,在反应前后,原子的种类、数目、质量都不变,据此进行分析判断即可.
【解答】解:A、化学反应前后,有新分子生成,则分子的种类一定发生改变;分子的数目可能发生改变,也可能不变,故选项错误。
B、化学变化的实质就是分子分成原子,原子再重新组合成新分子,在反应前后原子的种类、数目一定没有改变,故选项正确。
C、化学反应前后,有新物质生成,则物质的种类一定发生改变,故选项错误。
D、化学反应前后,分子的数目可能发生改变,也可能不变,故选项错误。
故选:B。
3.关于化学方程式2H2O2H2↑+O2↑表示的意义中,说法错误的是( )
A.水通电生成氢气和氧气
B.每2个水分子通电生成2个氢分子和1个氧分子
C.每2摩尔水通电生成2摩尔氢气和1摩尔氧气
D.每2克水通电生成2克氢气和1克氧气
【分析】从化学方程式获得的信息主要有:反应物、生成物、反应条件、各物质间质量的关系,据此结合题意进行分析判断。
【解答】解:A、由化学方程式可知,水通电生成氢气和氧气,故选项说法正确。
B、从微观上,每2个水分子通电生成2个氢分子和1个氧分子,故选项说法正确。
C、从微观上,每2摩尔水通电生成2摩尔氢气和1摩尔氧气,故选项说法正确。
D、该反应可读作:每36份质量的水在通电条件下生成4份质量的氢气和32份质量的氧气,故选项说法错误。
故选:D。
4.化学方程式2HgO2Hg+O2↑表示的一种意义是( )
A.氧化汞是汞和氧气混合而成
B.氧化汞分解后能产生金属汞和氧气
C.氧化汞分子分解成汞元素和氧元素
D.金属汞和氧气反应生成氧化汞
【分析】化学方程式可表示:反应物和生成物的种类;反应的条件;反应物和生成物的微观粒子个数比;反应物和生成物的质量比等,进行分析判断。
【解答】解:A、该反应可读作:氧化汞在加热条件下反应生成汞和氧气,氧化汞是一种纯净物,不含汞和氧气,故选项说法错误。
B、该反应可读作:氧化汞在加热条件下反应生成汞和氧气,则氧化汞分解后能产生金属汞和氧气,故选项说法正确。
C、从微观上,在加热条件下,氧化汞分子分解生成汞原子和氧分子,故选项说法错误。
D、该反应可读作:氧化汞在加热条件下反应生成汞和氧气,故选项说法错误。
故选:B。
5.下列所示的四个图象能够正确反应对应关系的是( )
A.等质量的木炭分别在足量的空气中和氧气中燃烧
B.等体积、等质量分数的过氧化氢溶液分解
C.加热一定质量的高锰酸钾
D.镁在氧气中燃烧
【分析】A、根据质量守恒定律,进行分析判断。
B、根据催化剂的特征(一变二不变),进行分析判断。
C、根据高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,进行分析判断。
D、根据镁和氧气在点燃的条件下生成氧化镁进行分析判断。
【解答】解:A、等质量的木炭分别在足量的空气中和氧气中燃烧,在氧气中燃烧更快,至完全反应所需时间短,故选项图象错误。
B、等体积、等质量分数的过氧化氢溶液分解制取氧气,催化剂只能影响反应速率,不影响产生氧气的质量,有催化剂的反应速率快,至完全反应所需时间短,故选项图象正确。
C、高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,加热到一定时间,高锰酸钾才能分解,随着反应的进行,二氧化锰的质量逐渐增加,至完全反应,不再发生改变,故选项图象错误。
D、参加反应的镁和氧气的质量之和等于生成的氧化镁的质量,随着反应的进行,镁和氧气的质量减少,生成的氧化镁的质量增加,但是反应过程中消耗的镁的质量大于消耗的氧气的质量,且氧气和镁不会同时有剩余,故选项图象错误。
故选:B。
6.实验室加热一定量氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气,下列图象不能正确反映各物质质量随时间变化关系的是( )
A. B.
C. D.
【分析】氯酸钾在二氧化锰催化作用下受热分解生成氯化钾和氧气,随着反应进行,氯酸钾质量减小,氧气质量增大,二氧化锰质量不变。
【解答】解:A、氯酸钾在二氧化锰催化作用下受热分解生成氯化钾和氧气,过程中加热一段时间后氯酸钾开始分解,固体质量减小,完全反应后固体质量不再变化,该选项对应关系正确;
B、过程中二氧化锰是催化剂,质量始终不变,该选项对应关系正确;
C、刚加热时不产生氧气,该选项对应关系不正确;
D、完全反应后氯酸钾质量减小到0,该选项对应关系正确。
故选:C。
7.下列图象不能正确反映对应变化关系的是( )
A.电解水一段时间
B.加热一定量高锰酸钾固体
C.将一定质量的红磷燃烧
D. 向一定量的H2O2溶液中加入MnO2固体
【分析】A、电解水生成氢气和氧气,氢气和氧气体积比是2:1;
B、高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气;
C、红磷燃烧生成五氧化二磷;
D、过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气。
【解答】解:A、电解水生成氢气和氧气,氢气和氧气体积比是2:1,该选项正确;
B、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,锰元素质量不变,因此锰元素质量分数增大,完全反应后不再变化,该选项正确;
C、红磷燃烧生成五氧化二磷,随着反应进行,固体质量增大,完全反应后不再变化,该选项正确;
D、过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气,完全反应后氧气质量不再变化,该选项不正确。
故选:D。
8.对于化学反应:4P+5O22P2O5,下列说法正确的是( )
①反应前后原子的种类和数目不变
②反应前后分子总数不变
③反应前后元素的种类和质量不变
④反应前后元素的化合价不变
⑤反应前后物质的总质量不变
⑥每4份质量的磷和5份质量氧气在点燃的条件下恰好完全反应生成2份质量的五氧化二磷
A.①③⑤ B.①③⑤⑥ C.①③④⑤ D.①②③⑤⑥
【分析】从化学方程式获得的信息主要有:反应物、生成物、反应条件、各物质间质量的关系,据此结合题意进行分析判断。
【解答】解:①由质量守恒定律,反应前后原子的种类和数目不变,故说法正确。
②由化学方程式可知,从微观上,点燃条件下,每4个磷原子和5个氧分子反应生成2个五氧化二磷分子,反应前后分子总数减少,故说法错误。
③由质量守恒定律,反应前后原子的种类和数目、数目不变,则反应前后元素的种类和质量不变,故说法正确。
④单质中元素的化合价为0、在化合物中正负化合价的代数和为零,反应物是磷、氧气均属于单质,则反应前后元素的化合价一定发生了改变,故说法错误。
⑤由质量守恒定律,反应前后物质的总质量不变,故说法正确。
⑥每124份质量的磷和160份质量氧气在点燃的条件下恰好完全反应生成284份质量的五氧化二磷,故说法错误。
故①③⑤说法正确。
故选:A。
9.化学方程式2H2+O22H2O表示( )
A.氢气加氧气等于水
B.氢气和氧气混合产生了水
C.在点燃的条件下,两个氢分子和两个氧原子反应生成两个水分子
D.在点燃的条件下,每4份质量的氢气跟32份质量的氧气反应,生成36份质量的水
【分析】化学方程式可表示:反应物和生成物的种类;反应的条件;反应物和生成物的微观粒子个数比;反应物和生成物的质量比等.但要注意读化学方程式时,“+”应读作“和”,“═”应读作“生成”.
【解答】解:A、在反应中“+”读作“和”,“═”读应作“生成”,故选项读法错误。
B、该反应可读作:点燃条件下,氢气跟氧气反应生成水,而不是氢气和氧气混合产生了水,故选项读法错误。
C、从微观上,点燃条件下,每2个氢气分子和1个氧气分子反应生成2个水分子,故选项读法错误。
D、该反应可读作:在点燃的条件下,每4份质量的氢气和32份质量的氧气在点燃条件下恰好反应生成36份质量的水,故选项读法正确。
故选:D。
10.关于化学方程式的意义的说法,下列不正确的是( )
A.表明的反应的反应物、生成物
B.表示各物质之间的质量比
C.表明的反应的速率
D.表明了反应的条件
【分析】化学方程式可表示:反应物和生成物的种类;反应的条件;反应物和生成物的微观粒子个数比;反应物和生成物的质量比等,据此进行分析判断.
【解答】解:A、化学方程式可以表明反应物、生成物和反应条件,“═”左边的是反应物,右边的是生成物,上方的是反应条件,故选项说法正确。
B、由化学方程式,可以计算出各反应物和生成物的质量比,可以表明各反应物和各生成物之间的质量比,故选项说法正确。
C、化学方程式不能表明化学反应的快慢,故选项说法错误。
D、化学方程式可以表明反应物、生成物和反应条件,“═”左边的是反应物,右边的是生成物,上方的是反应条件,故选项说法正确。
故选:C。
二.填空题(共2小题)
11.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,下列选项不符合“1+1<2”的是 c 。
a.1L酒精与1L水混合后溶液的体积
b.1L氧气和1L氢气反应后气体的体积
c.1g氢氧化钠溶液和1g稀硫酸反应后溶液的质量
【分析】a、根据分子的基本性质进行分析;
b、根据分子的基本性质进行分析;
c、根据氢氧化钠与稀硫酸反应生成硫酸钠和水进行分析。
【解答】解:a、分子之间有间隔,水分子和酒精分子会互相占据分子之间的间隔,1L酒精与1L水混合后溶液的体积小于2L,符合“1+1<2”,故正确;
b、氢气和氧气在点燃的条件下生成水,所以1L氧气和1L氢气反应后气体的体积小于2L,符合“1+1<2”,故正确;
c、氢氧化钠与稀硫酸反应生成硫酸钠和水,由于没有沉淀、气体生成,1g氢氧化钠溶液和1g稀硫酸反应后溶液的质量一定等于2g,不符合“1+1<2”,故错误。
故选:c。
12.A、B、C三种物质各2克,它们发生化合反应时,生成4克新物质D。再增加0.5克A,A与B恰好完全反应。若再加入适量的A和B恰好将C反应完,则还可以生成D的质量为 15 克。
【分析】化学反应遵循质量守恒定律,即参加反应的物质的质量之和,等于反应后生成的物质的质量之和,是因为化学反应前后,元素的种类不变,原子的种类、总个数不变。
【解答】解:2gA完全反应生成4gD,则0.5gA反应生成1gD,2.5gA和2gB恰好完全反应生成5gD,反应的C质量是5g﹣4.5g=0.5g,即0.5gC完全反应生成5gD,则1.5gC完全反应生成15gD。
故答案为:15。
三.实验探究题(共1小题)
13.如图1是实验室制取气体的常用装置,回答下列问题。
(1)仪器a的名称是 试管 。
(2)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气,并用向上排空气法收集。
①写出此反应的化学方程式 2H2O22H2O+O2↑ ;
②可以选择的气体发生和收集装置是 BC (填装置字母编号),检验氧气是否收集满的操作是 把带火星的木条放在集气瓶口,如果带火星的木条复燃,说明已经收集满 ;
③将34g过氧化氢溶液与2g二氧化锰混合,充分反应后,称得容器内剩余物质的总质量是35.2g。则生成氧气的质量是 0.8 g;
④二氧化锰是该反应的催化剂,是因为它可以加快过氧化氢分解速率,且 质量和化学性质 在化学反应前后不变。
质量守恒定律的发现对化学的发展做出了重要贡献。某化学兴趣小组的同学对质量守恒定律进行了实验验证。
【方案设计】同学们依据已有的化学知识,设计了如图2实验方案。
【实验分析】
(1)石蜡在空气中燃烧的产物有 水和二氧化碳 ,由此可知石蜡中一定含有的元素有 碳元素、氢元素 。
(2)B实验锥形瓶内发生反应的化学方程式为 4P+5O22P2O5 ,锥形瓶底部铺有少量细沙,其作用是 防止锥形瓶受热不均而炸裂 。
(3)C实验发生化学反应的方程式为:Na2CO3+2HCl═2NaCl+CO2↑+X,其中X的化学式为 H2O ;该实验过程中,天平称量的物质的质变化趋势,符合下列图象中的 乙 (选填“甲”、“乙”或“丙”)。
【实验结论】
(4)上述A~E五种实验方案设中,能用来验证质量守恒定律的有 BD (填字母序号)。
【实验反思】
(5)下列说法中,正确的是 A (填字母序号)。
A.实验的成功与否,取决于药品的选择和装置的设计是否合理
B.实验B中,若红磷量少,氧气有剩余,则无法验证质量守恒定律
C.若天平不平衡,是因为化学反应前后原子的种类、数目、质量都发生了改变
【分析】(1)仪器a的名称是试管。
(2)过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气,氧气能使带火星的木条复燃。
反应前后的质量差即为反应生成的氧气质量。
催化剂能够改变反应速率,反应前后质量和化学性质都不变。
【实验分析】
反应前后元素种类不变。
红磷燃烧生成五氧化二磷。
反应前后原子种类、个数和质量都不变。
实验的成功与否,取决于药品的选择和装置的设计是否合理;
B.实验B中,若红磷量少,氧气有剩余,能够验证质量守恒定律;
C.若天平不平衡,是因为反应生成的气体逸出装置或装置漏气等,而化学反应前后原子的种类、数目、质量都不改变。
【解答】解:(1)仪器a的名称是试管。
故答案为:试管。
(2)①过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气,反应的化学方程式:2H2O22H2O+O2↑。
故答案为:2H2O22H2O+O2↑。
②可以选择的气体发生和收集装置是B(反应物是固体和液体,不需要加热)C(氧气密度比空气大),检验氧气是否收集满的操作是:把带火星的木条放在集气瓶口,如果带火星的木条复燃,说明已经收集满。
故答案为:BC;把带火星的木条放在集气瓶口,如果带火星的木条复燃,说明已经收集满。
③将34g过氧化氢溶液与2g二氧化锰混合,充分反应后,称得容器内剩余物质的总质量是35.2g。则生成氧气的质量是:34g+2g﹣35.2g=0.8g。
故答案为:0.8。
④二氧化锰是该反应的催化剂,是因为它可以加快过氧化氢分解速率,且质量和化学性质在化学反应前后不变。
故答案为:质量和化学性质。
【实验分析】
(1)石蜡在空气中燃烧的产物有水和二氧化碳,由此可知石蜡中一定含有的元素有碳元素、氢元素。
故答案为:水和二氧化碳;碳元素、氢元素。
(2)B实验锥形瓶内,红磷燃烧生成五氧化二磷,发生反应的化学方程式为:4P+5O22P2O5,锥形瓶底部铺有少量细沙,其作用是防止锥形瓶受热不均而炸裂。
故答案为:4P+5O22P2O5;防止锥形瓶受热不均而炸裂。
(3)反应前后钠原子都是2个,碳原子都是1个,反应前氧原子是3个,反应后应该是3个,其中1个包含在未知物质中,反应前氢原子是2个,反应后应该是2个,包含在未知物质中,反应前后氯原子都是2个,其中X的化学式为H2O;
该实验过程中,天平称量的物质的质变化趋势,符合下列图象中的乙(稀盐酸和碳酸钠反应生成的二氧化碳逸出装置,导致质量减小,完全反应后质量不再变化)。
故答案为:H2O;乙。
(4)上述A~E五种实验方案设中,能用来验证质量守恒定律的有B(红磷燃烧生成五氧化二磷,是密封装置)D(铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜),不能用来验证质量守恒定律的是A(蜡烛燃烧生成的水和二氧化碳扩散到空气中)C(反应生成的二氧化碳逸出装置)E(没有发生化学变化)。
故答案为:BD。
(5)A.实验的成功与否,取决于药品的选择和装置的设计是否合理,该选项正确;
B.实验B中,若红磷量少,氧气有剩余,能够验证质量守恒定律,该选项不正确;
C.若天平不平衡,是因为反应生成的气体逸出装置或装置漏气等,而化学反应前后原子的种类、数目、质量都不改变,该选项不正确。
故答案为:A。
四.计算题(共1小题)
14.“84”消毒液(有效成分是次氯酸钠)被广泛用于新冠疫情的卫生消毒,药品利巴韦林(C8H12N4O5)对治疗新冠肺炎有显著的疗效。
(1)制取“84”消毒液的化学方程式为:Cl2+2NaOH═H2O+NaClO+X,则X的化学式是 NaCl 。
(2)新冠病毒对药品利巴韦林产生了抗药性,治疗效果变差,这是药品对新冠病毒进行 自然选择 的结果。
(3)给成人新冠患者每天注射利巴韦林1000毫克,其中含氮元素多少毫克?(保留一位小数)
【分析】(1)由质量守恒定律:反应前后,原子种类、数目均不变,进行分析解答。
(2)根据题意、结合生物适应性,进行分析解答。
(3)根据化合物中某元素的质量=该化合物的质量×该元素的质量分数,进行分析解答。
【解答】解:(1)由质量守恒定律:反应前后,原子种类、数目均不变,由反应的化学方程式,反应前氯、钠、氧、氢原子个数分别为2、2、2、2,反应后的生成物中氯、钠、氧、氢原子个数分别为1、1、2、2,根据反应前后原子种类、数目不变,则每个X分子由1个钠原子和1个氯原子构成,则物质X的化学式为NaCl。
(2)新冠病毒对药品利巴韦林产生了抗药性,治疗效果变差,这是药品对新冠病毒进行长期自然选择的结果。
(3)给成人新冠患者每天注射利巴韦林1000毫克,其中含氮元素的质量为1000mg××100%≈229.5mg。
答:其中含氮元素229.5mg。
故答案为:
(1)NaCl;
(2)自然选择;
(3)229.5。
五.解答题(共1小题)
15.质量守恒定律是一条重要规律,请利用该规律的相关知识回答下列问题。
(1)镁带在空气中完全燃烧后生成氧化镁,其固体质量变化可用图①表示,则:m2与m1质量差表示的质量是 C (填字母序号)。
A.生成MgO的质量
B.Mg的质量
C.参加反应的O2的质量
D.多余的O2的质量
(2)小凤同学用空气中燃烧镁带的实验来探究质量守恒定律。镁带点燃后的实验现象如图②,镁带完全燃烧后,称量石棉网上留下固体的质量比反应前镁带质量重(只考虑氧气参加反应),联系实验过程分析其可能的原因 根据质量守恒定律可知:反应前的镁带的质量加上参加反应的氧气的质量等于生成的氧化镁的质量 。
(3)分析以上实验可知,要验证质量守恒定律,要注意什么? 若有气体参加或生成的化学反应应在密闭容器内进行 。
【分析】根据化学反应遵循质量守恒定律,即参加反应的物质的质量之和,等于反应后生成的物质的质量之和,是因为化学反应前后,元素的种类不变,原子的种类、总个数不变进行分析。
【解答】解:(1)镁带在空气中完全燃烧后生成氧化镁,其固体质量变化可用图①表示,所以m2与m1质量差表示的质量是参加反应的O2的质量,故选:C;
(2)参加反应的各物质质量总和等于生成的各物质质量总和,镁带点燃后的实验现象如图②,镁带完全燃烧后,称量石棉网上留下固体的质量比反应前镁带质量重(只考虑氧气参加反应),可能的原因:根据质量守恒定律可知:反应前的镁带的质量加上参加反应的氧气的质量等于生成的氧化镁的质量;
(3)分析以上实验可知,要验证质量守恒定律,要注意:若有气体参加或生成的化学反应应在密闭容器内进行。
故答案为:(1)C;
(2)根据质量守恒定律可知:反应前的镁带的质量加上参加反应的氧气的质量等于生成的氧化镁的质量;
(3)若有气体参加或生成的化学反应应在密闭容器内进行。
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