专题02 质量守恒定律【八大题型】(原卷版)-备战2024年中考化学一轮复习举一反三系列(全国通用)
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这是一份专题02 质量守恒定律【八大题型】(原卷版)-备战2024年中考化学一轮复习举一反三系列(全国通用),共14页。
【题型1】质量守恒定律内容及范围
【题型2】实验探究质量守恒定律
【题型3】质量守恒定律的微观角度分析
【题型4】质量守恒定律应用——确定物质质量或质量比
【题型5】质量守恒定律应用——确定物质化学式或相对分子质量
【题型6】质量守恒定律应用——确定物质的组成元素
【题型7】质量守恒定律应用——密闭容器中反应的图表数据分析
【题型8】质量守恒定律应用——抓守恒巧解题
对质量守恒定律的考查主要有三方面:微观解释、应用以及实验验证,一般以选择题的形式进行考查。微观解释和实验验证难度较小,质量守恒定律的应用难度一般中等,也有较难题。质量守恒定律也经常和科学探究和根据化学方程式的计算结合考查,难度稍大一些。
【知识点1 】质量守恒定律内容
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。
【知识点2 】质量守恒定律微观解释
在化学反应前后,原子的种类、数目、质量均保持不变(原子的“三不变”)。
【知识点3 】质量守恒定律实验验证
1.验证质量守恒定律的药品选择:必须发生化学反应,且反应现象明显。
2.装置选择:如果所选的化学反应有气体参加或生成,反应必须在密闭容器中进行。
3.注意:但即使是不能验证质量守恒定律的,只要是化学反应,也都是符合质量守恒定律的。
【题型1】质量守恒定律内容及范围
【例1】(2023·湖北宜昌·统考中考真题)下列现象能用质量守恒定律解释的是
A.蔗糖溶于水后总质量不变B.浓硫酸敞口放置质量增加
C.饱和硝酸钾溶液升温,溶液质量不变D.硫酸铜溶液和氢氧化钠溶液混合,溶液质量减小
【变式1-1】(2023·上海·统考中考真题)密闭容器中,碳粉与二氧化碳的反应为,有关说法正确的是
A.有1g碳粉参加反应,气体总质量增加1g
B.随着反应进行,CO的摩尔质量不断增大
C.随着反应进行,混合气体中碳元素的质量分数不变
D.反应前后,容器中气体所含的氧原子数不变
【变式1-2】(2023·四川乐山·统考中考真题)已知物质R由一种或多种物质组成。取一定质量的R在足量的氧气中完全燃烧,生成4.4 g二氧化碳和3.6 g水,下列分析不正确的是
A.参加反应的R和氧气的质量总和一定等于8.0 g
B.所取R质量的最小值为1.6 g
C.R可能是酒精()
D.若R为和的混合物,则和的分子个数比为
【变式1-3】(2023·天津·统考中考真题)在反应中,下列有关说法正确的是
A.反应前后各元素的化合价均无变化
B.反应前后锌元素的质量没有发生改变
C.参加反应的碳与氧化锌的质量比为4:27
D.反应后固体质量减轻,不遵循质量守恒定律
【题型2】 实验探究质量守恒定律
【例2】(2023·黑龙江鸡西·统考三模)如图所示是测定红磷燃烧前后质量变化的实验,请回答下列问题:
(1)如图1,红磷燃烧时的现象 ,反应的化学方程式为 。
(2)如图2,此实验中气球变大的原因: 。
(3)如图1,点燃后,若瓶塞未塞紧,待燃烧完毕后再塞紧,天平的指针将会 (填“偏左”“偏右”或“居中”)。
【变式2-1】(2023上·江苏无锡·九年级统考期末)某兴趣小组为验证质量守恒定律,做了镁在空气中燃烧的实验。下列说法正确的是
A.镁条燃烧将热能转化为化学能
B.石棉网上收集到的固体质量小于镁条的质量,说明化学反应中物质总质量减小
C.镁粉燃烧后,反应生成的Mg3N2中氮元素化合价是-3价
D.镁粉燃烧后,反应前后物质的总质量增大
【变式2-2】(2023·辽宁抚顺·统考二模)多角度认识物质的变化,能帮助我们更全面地了解物质世界。
质量守恒定律对于定量进行化学研究有重要意义。为验证质量守恒定律,同学们进行如下实验。
(1)如图所示的三个实验中,遵守质量守恒定律的是 (填序号)。
(2)实验A中观察看到小气球的变化是 。用如图B所示的实验来验证质量守恒定律时,若所用试剂不变,你的改进方案是 。
(3)利用镁带在空气中燃烧来验证质量守恒定律。
①镁带在空气中燃烧的化学方程式为 。
②小卓认为根据质量守恒定律,天平应该向左倾斜。等到镁带完全燃烧后,发现天平向右倾斜,请分析其主要原因是 。
(4)质量守恒定律成立的微观原因是反应前后 。
【变式2-2】(2023·江西赣州·模拟预测)某化学兴趣小组同学依据教材实验对化学反应前后物质的总质量变化进行了探究。
[实验装置设计]甲、乙、丙小组同学分别设计如图装置:
[步骤与探究]
(1)甲组同学取一根打磨干净的细铁丝和一个石棉网,将它们一起放在托盘天平上用砝码平衡,取下铁丝,将铁丝放在充满氧气的集气瓶中点燃,燃烧结束并冷却至室温后将所得的物质与石棉网起再放回托盘天平上称量,天平指针向左偏转。铁丝燃烧的化学方程式是 。
(2)乙组同学取下烧杯并将其倾斜,使物质混合发生反应,待反应后再把烧杯放到天平上,可观察到天平指针 (填“ 向左偏转”、“向右偏转”或“指向中间”)。
(3)丙组同学将过氧化氢溶液挤入锥形瓶中发生反应。通过观察实验过程中天平指针的现象,得出的结论是参加化学反应的各物质的质量总和 (填“ 大于”、“等于”或“小于”)反应后生成的各物质的质量总和。写出装置中发生反应的化学方程式 。
[实验分析]
(4)三组同学经过讨论分析,认为丙组的实验结论是正确的,请从原子的角度解释 。
[反思与交流]
(5)通过甲、乙、丙小组实验的探究,你得到的启示是利用有气体生成或参加的反应进行探究质量守恒定律的实验时,反应应在 容器中进行。
【题型3】 质量守恒定律的微观角度分析
【例3】(2023·四川绵阳·统考中考真题)中国空间站已常年驻留航天员,为调整空间站内的气体成分,科学家利用物质转化反应消耗航天员呼出的。该转化反应的微观示意图如下。下列说法正确的是
A.该反应属于置换反应B.反应物和生成物中均有氧化物
C.反应前后分子总数不变D.催化剂在反应前后无任何变化
【变式3-1】(2023·内蒙古兴安盟·统考中考真题)甲物质燃烧反应过程的微观示意图如下。下列说法正确的是
A.该反应中含两种有机物B.该反应前后原子数目改变
C.该反应前后元素种类改变D.参加反应的甲和乙分子个数比为1∶5
【变式3-2】(2023·四川德阳·统考中考真题)自然界中通过氧气的产生与消耗的平衡实现氧元素的循环,与通过绿色植物光合作用合成葡萄糖,是自然界产生氧气的重要途径。科学研究发现,与在人工控制下,通过一定条件,可转化为和,微观模拟示意图如下、下列说法错误的是
A.甲烷中碳元素与氢元素的质量比为12∶1
B.反应中涉及的4种物质都是由分子构成的
C.反应前后,原子的种类和数目都不变
D.与在不同条件下反应,可生成不同的产物
【变式3-3】(2023·青海西宁·统考中考真题)据报道,科学家已通过人工光合固碳装置在一定条件下将二氧化碳转化为甲酸(HCOOH)。如图是该反应的微观示意图,下列说法正确的是
A.该反应前后分子和原子的种类都不变
B.该反应前后共涉及三种氧化物
C.该反应为缓解温室效应提供了新途径
D.该反应的化学方程式为
【题型4】质量守恒定律应用——确定物质质量或质量比
【例4】(2023·内蒙古兴安盟·统考中考真题)现将20克A和足量B混合加热,A与B发生化学反应,20克A完全反应后生成16克C和8克D,则参加反应的B与生成的C的质量比是
A.1∶4B.5∶4C.2∶1D.1:2
【变式4-1】(2023·江西赣州·模拟预测)在反应A+2B=C+2D中,A和D相对分子质量之比为8:9,当3.2gA和12.8gB恰好反应时,则生成C的质量为
A.6.4gB.7.2gC.8.8gD.9.6g
【变式4-2】(2023·天津滨海新·统考一模)在化学反应中,已知A与D的相对原子质量比为2:1,将12gA在足量的B中燃烧,生成20gC,则参加反应B与生成D的质量比为
A.1:3B.2:3C.7:3D.11:3
【变式4-3】(2024上·海南省直辖县级单位·九年级校考期末)在A+B=C+D的反应中,已知30gA和10gB恰好完全反应,生成5gD,且已知C的相对分子质量为70,则A的相对分子质量是
A.20B.25C.40D.60
【题型5】质量守恒定律应用——确定物质化学式或相对分子质量
【例5】(2022·湖南湘西·统考中考真题)在反应2A+B2=2C中,21gA和足量B2在一定条件下充分反应生成33gC,已知B的相对原子质量为16,则A的相对分子质量是
A.26B.28C.30D.32
【变式5-1】(2023年江苏省扬州市中考)Y是生活中常见的物质,完全燃烧的化学方程式为。Y的化学式为
A.CH4OB.C2H4C.C3H8D.C2H6O
【变式5-2】(2023江苏常州中考)银器在使用过程中逐渐失去光泽是因为发生了化学反应:4Ag+O2+2H2S=2X+2H2O。根据质量守恒定律可推测X是
A. Ag2SB. Ag2SO4C. SO2D. SO3
【变式5-3】(2023·河南周口·校联考三模)在化学反应A+2B=C+2D中16g的A与64g的B恰好完全反应。生成的C和D 的质量比是11:9。若B的相对分子质量为32,则D的相对分子质量为
A.9B.12C.18D.3
【题型6】质量守恒定律应用——确定物质的组成元素
【例6】(2023·江苏无锡·无锡市天一实验学校校考一模)某物质R可用作鱼塘增氧剂,其原因是它能和水反应只生成氢氧化钙和氧气。下列对R的叙述中,正确的是
A.只含氧元素B.一定含有钙元素和氧元素
C.只含钙元素D.一定含有钙元素,可能含有氧元素
【变式6-1】(2023·江苏·统考二模)德国化学家李比希最早提出了一种有机物组成的定量分析方法。以CuO为催化剂,取6.0g某种有机物在纯氧气流中完全燃烧,生成4.4 gCO2、3.6 gH2O和2.8gN2。下列说法正确的是
A.该有机物中不含有氧元素
B.该有机物中碳元素质量分数最大
C.该有机物中C、H、O、N的原子个数比为1:4:1:2
D.若有机物未完全干燥,则氧元素质量分数结果偏大
【变式6-2】(2023·江苏徐州·校考模拟预测)维生素C可以治疗坏血病。为了研究其组成,取8.8g维生素C完全燃烧,只有两种生成物,分别是13.2g的二氧化碳3.6g的水,则维生素C的化学式可能是
A.C6H8B.C6H8O6C.C5H8D.C5H8O5
【变式6-3】(2023·江苏盐城·统考二模)将一定质量的甲醇(CH3OH)和氧气(O2)置于密闭容器中点燃,一段时间后反应停止,测得反应后各物质的质量,相关数据如下表所示。下列说法不符合事实的是
A.m>n
B.X中一定含有碳元素
C.无法判断X中是否含有氧元素
D.生成物中C、H两种元素的质量比为3∶1
【题型7】质量守恒定律应用——密闭容器中反应的图表数据分析
【例7】(2022江苏扬州中考)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
【变式7-1】(2024上·江苏常州·九年级期末)密闭容器中有甲、乙、丙、丁四种物质,在一定条件下使之发生反应,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.b的数值为14
B.该反应为置换反应
C.反应过程中乙与丁的质量变化比为5:6
D.充分反应后生成丙的质量为37.5g
【变式7-2】(2023·湖南衡阳·统考中考真题)在一个密闭容器中,有甲、乙、丙、丁四种物质,一定条件下充分反应,测得反应前后各物质的质量如图所示。下列说法正确的是
A.B.乙一定是催化剂
C.甲可能是单质D.丙和丁的相对分子质量之比一定是9∶8
【变式7-3】(2023·湖南怀化·统考中考真题)一定条件下,下列物质在密闭容器内反应一段时间,测得反应前后各物质的质量关系如下表:
根据上表信息判断,下列说法中不正确的是
A.a=10
B.该反应属于置换反应
C.Z为化合物
D.反应中Y、W两种物质发生改变的质量比为22:9
【题型8】质量守恒定律应用——抓守恒巧解题
【例8】(2022·黑龙江·统考中考真题)碳酸钙和氧化钙组成的混合物中钙元素的质量分数为 60%,将 20g 该混合物高温煅烧固体质量不再改变,生成二氧化碳的质量是
A.12gB.4.8gC.3.2gD.4.4g
【变式8-1】(2023·河南濮阳·统考模拟预测)现有x g镁、铝的混合物与足量的稀盐酸反应,生成4g氢气,将反应后得到的混合溶液蒸发后得到182g固体.则x为
A.40gB.302gC.48gD.65g
【变式8-2】(2023·江苏无锡·校考二模)现有、ZnO、Cu的固体混合物9.6g,与100g溶质质量分数为9.8%的稀硫酸混合后恰好完全反应。则原混合物中金属元素的质量为
A.52gB.6.4gC.8.0gD.9.0g
【变式8-3】(2023·四川德阳·统考二模)有CO、CO2和H2的混合气体30g,其中碳元素的质量分数为40%,使该混合气体与足量的灼热氧化铜完全反应,再将气体通入足量的澄清石灰水中,充分反应后得到白色沉淀的质量为
A.50gB.100gC.150gD.200g
1.(2023年湖北省宜昌市中考)下列现象能用质量守恒定律解释的是
A. 蔗糖溶于水后总质量不变B. 浓硫酸敞口放置质量增加
C. 饱和硝酸钾溶液升温,溶液质量不变D. 硫酸铜溶液和氢氧化钠溶液混合,溶液质量减小
2.(2023·天津·统考中考真题)在反应中,下列有关说法正确的是
A.反应前后各元素的化合价均无变化
B.反应前后锌元素的质量没有发生改变
C.参加反应的碳与氧化锌的质量比为4:27
D.反应后固体质量减轻,不遵循质量守恒定律
3.(2023·黑龙江绥化·统考中考真题)在化学反应A+2B=C+2D中:已知C和D的相对分子质量之比是22:9,当6.4gB与足量A完全反应后,生成3.6gD。则在此反应中,B和C的质量比是
A.8:11B.2:11C.16:11D.16:9
4.(2023·内蒙古包头·统考中考真题)卡塔尔世界杯指定用球的芯片传感器产自中国。制取芯片的主要材料是硅,其生产过程涉及的主要化学反应为。关于该反应叙述正确的是
A.2C表示2个碳元素B.该反应属于置换反应
C.反应前后硅元素的化合价不变D.参加反应的C和SiO2的质量比为2∶1
5.(2023·江苏扬州·统考中考真题)Ca(OH)2与H2O2溶液反应可制备CaO2。反应过程包括:
步骤—:,其中O代表氧原子;
步骤二:主要发生,少量发生。
下列说法不正确的是
A.为增大反应混合物中Ca(OH)2的含量,应使用石灰乳而非石灰水
B.生成CaO2的总反应为
C.增加Ca(OH)2的用量,可以消耗更多O,减少O2的生成
D.制备时反应每生成72gCaO2,同时生成32gO2
6.(2023·甘肃金昌·中考真题)清华大学研究人员成功研制出一种纳米纤维催化剂,可将二氧化碳转化成液体燃料甲醇,其微观示意图如下(图中的微粒恰好完全反应)。下列说法正确的是( )
A.丁的化学式为H2O2B.甲是单质,乙、丙、丁均为氧化物
C.参加反应的甲与乙的质量比为3:1D.该反应前后氢元素的化合价发生改变
7.(2023·山东枣庄·统考中考真题)近期,我国科学工作者在淀粉人工合成方面取得突破性进展,最关键步骤是二氧化碳和氢气在无机催化剂(ZnO- ZrO2)的作用下转化为甲醇(CH3OH)和水,反应的微观示意图如下。下列说法不正确的是
A.该反应不符合质量守恒定律B.生成的甲醇和水的分子个数比为1:1
C.反应前后催化剂ZnO-ZrO2的化学性质不变D.该反应能实现由无机物向有机物的转化
8.(2023·四川乐山·统考中考真题)已知物质R由一种或多种物质组成。取一定质量的R在足量的氧气中完全燃烧,生成4.4 g二氧化碳和3.6 g水,下列分析不正确的是
A.参加反应的R和氧气的质量总和一定等于8.0 g
B.所取R质量的最小值为1.6 g
C.R可能是酒精()
D.若R为和的混合物,则和的分子个数比为
9.(2023年湖南省怀化市中考)一定条件下,下列物质在密闭容器内反应一段时间,测得反应前后各物质的质量关系如下表:
根据上表信息判断,下列说法中不正确的是
A.a=10
B.该反应属于置换反应
C.Z为化合物
D.反应中Y、W两种物质发生改变的质量比为22:9
10.(2023年山东省潍坊市中考化学真题)某化学反应在密闭容器中进行,各物质的分子数目,质量随时间变化情况如图1,图2所示。下列说法错误的是( )
A.Z一定属于化合物B.参加反应的X与Y的质量比为3:14
C.反应前后分子总数不变D.Y与Z的相对分子质量之比为28:17
11.(2023年湖南省衡阳市中考)在一个密闭容器中,有甲、乙、丙、丁四种物质,一定条件下充分反应,测得反应前后各物质的质量如图所示。下列说法正确的是
A.B.乙一定是催化剂
C.甲可能是单质D.丙和丁的相对分子质量之比一定是9∶8
12.(2023·广西贵港·统考模拟预测)在一密闭容器中加入一定量甲、乙、丙、丁四种物质 物质质量/g在一定条件下,经过一段时间后,测得各物质质量和 M 甲时间的关系如图所示。下列说法正确的是
A.甲是单质B.M值为28
C.乙可能是催化剂D.参加反应的丙和丁的质量比为2:1
13.(2023·黑龙江·统考中考真题)碳酸镁和氢氧化镁的混合物10g,经测定混合物中镁元素的质量分数为36%,向其中加入100g溶质质量分数为14.7%的稀硫酸,恰好完全反应得到不饱和溶液,将溶液蒸干后得到的固体质量为
A.12gB.18gC.24gD.36g
14.(2023·吉林·统考中考真题)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:称量装置和药品的总质量为m1保持装置密闭。使红磷燃烧,待装置冷却后。再次称量装置和药品的总质量为m2,m1与m2的大小关系是:m1 m2;
(2)实验二:将气球中的碳酸钠粉末倒入稀盐酸后,观察到的现象是 ,白色固体消失,气球瘪缩,受浮力影响电子天平示数减小;
(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纸改进实验装置,用电子天平称量装置和药品的总质量,接下来的实验操作为 ,待反应结束后,再次称量装置和药品的总质量,。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 。
15.(2023·四川·统考中考真题)老师组织同学们对质量守恒定律进行了实验探究。回答相关问题:
(1)第1组设计甲图的实验方案,用电子秤称量,读取加入盐酸前后的质量。反应的化学方程式为 ,比较读数发现反应前后的质量并不相等,其原因是 。
(2)第2小组设计了乙图方案,以解决第1小组遇到的问题。但有同学认为会产生误差,他的理由是气球膨胀后不可忽略 的影响。老师肯定了该同学勇于质疑、精益求精的科学精神。
(3)第3小组善于创新,设计了丙图方案,既达成本实验目的,还可以测定空气中氧气的含量。
①连接好装置后,打开弹簧夹,推或拉注射器活塞,松开手后活塞回到原位,说明气密性 (选填“好”或“不好”)。
②关闭弹簧夹,记录注射器初始读数,强光引燃白磷,冷却后打开弹簧夹。为保证锥形瓶内氧气完全反应,实验应采取的措施是 (任答1点);实验中需要测定的数据是锥形瓶(含导管)的容积、 。物质
CH3OH
O2
H2O
CO2
X
反应前质量/g
m
12.8
0
0
0
反应后质量/g
0
0
10.8
8.8
n
物质
X
Y
Z
W
反应前质量/g
5
2.2
16.2
0.9
反应后质量/g
a
4.4
8.1
1.8
物质
X
Y
Z
W
反应前质量/g
5
2.2
16.2
0.9
反应后质量/g
a
4.4
8.1
1.8
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