化学课题1 质量守恒定律同步训练题

这是一份化学课题1 质量守恒定律同步训练题，共24页。

质量守恒定律是指参加化学反应的各物质的质量总和，等于反应后生成各物质的质量总和．从微观来说，该定律成立的原因是：“在化学反应前后，原子的种类、数目和质量三不变”．该定律的含义是：“宏观上的‘反应前后物质总质量、元素的种类、各元素质量’和微观上的‘原子的种类、原子的数目、原子的质量不变’六不变”．
质量守恒定律的应用主要有如下四个方面：
解释一些实验事实，例如，细铁丝在氧气中燃烧后的生成物的质量比原来细铁丝的质量大了．利用质量守恒定律解释为：“根据质量守恒定律的含义（即六不变）中的“反应前后物质总质量不变”可知，参加化学反应的铁和氧气的质量之和，等于反应后生成的四氧化三铁的质量；所以，生成物四氧化三铁的质量比原来细铁丝的质量大了”．
推测一些物质的元素组成，例如，生物的呼吸作用可以表示为“有机物+氧气 二氧化碳+水+能量”．以下有关有机物的组成元素推断正确的是（ ） A．只含碳元素 B．只含碳元素和氧元素 C．一定含碳、氢、氧三种元素 D．一定含有碳元素和氢元素，可能含有氧元素． 解析：根据质量守恒定律的含义（即六不变）中的“元素的种类不变”可知，生成物所含的碳、氢、氧三种元素中的碳元素和氢元素一定来自于有机物，至于氧元素可能全部来自于氧气，也可能部分来自于氧气，另一部分则来自于有机物；所以，选项D是正确的．
推断一些物质的化学式，例如，一氧化氮是空气的主要污染物之一．近年来又发现生物体内存在少量一氧化氮，它有扩张血管、增强记忆的功能；这成为当前生命科学的热点．工业上制取一氧化氮的化学方程式为：4X+5O2=4NO+6H2O，则X的化学式为 NH3． 解析：根据质量守恒定律的含义（即六不变）中的“元素的种类不变、原子的种类不变、原子的数目不变”可知，X中应该含有氮元素和氢元素，其化学式中应该含有氮原子和氢原子，并且其原子个数分别是1和3；所以，答案应该是“NH3”．
计算有关物质的质量，例如，现将10gA和足量的B混合加热，使它们发生化学反应，10gA完全反应后，生成15gC，则参加反应B的质量是 5g． 解析：根据质量守恒定律的含义（即六不变）中的“反应前后物质总质量不变”可知，反应物B的质量等于生成物C与反应物A的质量之差（即15g-10g）．
【训练试题】
一．选择题（共15小题）
1．将铝丝插入硫酸铜的水溶液中，可观察到铝丝表面有气泡产生，且该气体能点燃燃烧。则该气体可能是（ ）
A．O2B．H2C．CH4D．CO
2．孔雀石的主要成分是碱式碳酸铜[Cu2（OH）2CO3]，受热易分解。下列物质不可能是其分解产物的是（ ）
A．H2OB．CuOC．CO2D．SO2
3．2024年2月29日，我国成功发射卫星互联网高轨卫星。火箭发射时燃料燃烧的化学反应方程式为：2N2O4+X3N2+2CO2+4H2O，则X的化学式为（ ）
A．C2H8N2B．C2H8C．C3H5D．C2H5N
4．下列验证质量守恒定律的实验中，能得出正确结论的是（ ）
A．白磷燃烧前后质量的测定
B．蜡烛燃烧前后质量的测定
C．镁条燃烧前后质量的测定
D．石灰石和稀盐酸反应前后质量的测定
5．探究红磷燃烧反应前后物质的质量关系实验如图，下列说法正确的是（ ）
A．玻璃管的作用之一是引燃红磷
B．实验时红磷必须过量
C．锥形瓶底部的细沙可以用水代替
D．实验过程中可以观察到气球先大后小，最后恢复至原状
6．质量守恒定律是初中化学的重要内容。在化学反应X+2Y═Z+3W中，X和Y的相对分子质量之比为5：1，反应过程中消耗X的质量为15g，生成Z的质量为9g，则生成W的质量为（ ）
A．4gB．8gC．12gD．14g
7．不能用质量守恒定律解释的是（ ）
A．蜡烛燃烧后越来越短，最终消失
B．铁丝燃烧，其固体质量增加
C．潮湿的衣服在阳光下晾干
D．胆矾受热分解后，固体质量减小
8．在一密闭的玻璃容器中，一定质量的金属镁与过量的氧气在点燃的条件下充分反应，下列玻璃容器内各相关量与时间的对应关系错误的是（ ）
A．B．
C．D．
9．当氧气不足时，甲烷燃烧会生成CO2、CO和H2O，若一定质量的甲烷燃烧生成CO2和CO的质量比为11：21，则生成CO与H2O的质量比为（ ）
A．3：8B．4：9C．7：9D．7：12
10．《功勋》讲述了共和国勋章获得者的精彩故事，黄旭华为中国核潜艇作出巨大贡献。已知潜艇供氧的反应原理为2X+2CO2═2Na2CO3+O2，则X的化学式为（ ）
A．Na2O2B．Na2OC．NaOHD．Na
11．在一定条件下，甲、乙、丙、丁四种物质在密闭容器中发生反应，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．该反应是分解反应
B．丁一定是化合物
C．X的值为19
D．该反应中甲、乙的质量变化之比为7：13
12．维生素C可以治疗坏血病。8.8g维生素C在空气中完全燃烧，生成13.2g二氧化碳和3.6g水，则维生素C的化学式是（ ）
A．C6H8B．C6H8O6C．C5H8D．C5H8O5
13．10gA与足量B充分反应，生成8gC和8gD，则参加反应的A与B的质量之比是（ ）
A．1：1B．2：1C．4：1D．5：3
14．构建化学基本观念是学好化学的基础，下列对化学基本观念的认识错误的是（ ）
A．元素观：水是由氢元素和氧元素组成的
B．变化观：蜡烛在空气中燃烧生成二氧化碳和水
C．微粒观：O2和O3组成元素相同，化学性质相同
D．守恒观：31g白磷和40g氧气反应，生成71g五氧化二磷
15．一定条件下，密闭容器中发生了某一化学反应，涉及的物质为甲、乙、丙、丁，如图为各物质在反应前和反应后某时刻的质量关系。下列说法正确的是（ ）
A．x的值是41
B．丙的性质在反应前后一定不变
C．丁一定属于化合物
D．反应中消耗甲和乙的质量比为13：16
二．填空题（共5小题）
16．生活中我们经常用活性炭加入水中除去水中的颜色和异味，主要是利用了活性炭的 作用，使用NH2Cl可以对饮用水进行消毒．消毒时，发生反应NH2Cl+X＝NH3+HClO，其中X的化学式为 ，生成物中Cl元素化合价为 ．
17．工业制取甲醇的方法之一：利用二氧化碳与氢气在一定条件下反应制取甲醇，同时生成另一种常见物质A，相关化学方程式为CO2+3H2 CH3OH+A，则A的化学式为 。若由上述化学工艺利用22g CO2可制备出甲醇 g。
18．品味祖国的传统文化，厚植爱国情怀。
（1）饮食文化是中华文化的重要组成部分。
①臭名远扬的臭豆腐由豆腐发酵而成，发酵过程中发生的变化属于 （填“物理变化”、“化学变化”）。
②茶文化在中国源远流长，饮茶可为人体补充所需维生素。茶叶中维生素C的含量较高。维生素C的化学式为C6H8O6，其相对分子质量的计算式为 。
（2）“花气袭人知骤暖，鹊声穿树喜新晴”，这是南宋诗人陆游《村居书喜》中的两句诗，从微观的角度解释花气袭人的原因是 。
（3）《天工开物》记载了“火法”冶炼锌，原料是碳酸锌（ZnCO3）和木炭。计算碳酸锌中锌元素的质量分数 。该反应有两种产物：锌和气体X，X一定含有氧元素和碳元素，从守恒角度说明理由 。
19．丙烷（C3H8）是液化石油气的主要成分之一，将88克丙烷与一定量的氧气点燃，恰好完全反应。已知生成CO2和CO的质量比为22：7，则反应中消耗O2的质量为 克。
20．“一带一路”体现了我国自身发展同世界共同发展相统一的全球视野和大国担当。
（1）佩列沙茨大桥是中克共建“一带一路”和中国一中东欧国家合作的标志性项目。大桥建造过程中使用了大量的钢铁材料，菱铁矿（主要成分为FeCO3）是提炼钢铁的原料之一，FeCO3中Fe元素的化合价为 。
（2）“麦麦高铁”是由中国铁建承建的沙漠地带高铁，也是沙特唯一的一条高铁。高铁车厢材料主要为铝合金，工业上用铝土矿生产金属铝的过程中涉及的化学方程式为Al2O3+2NaOH═2NaAlO2+X，则X的化学式为 。
（3）我国快递服务网络已经遍布非洲，打开了非洲网购新纪元。网购离不开光纤宽带，光纤的主要成分是SiO2。SiO2属于 （填字母）。
A．混合物
B．单质
C．化合物
D．酸
三．解答题（共5小题）
21．从分子或原子的角度分析并解释下列问题。
（1）湿衣服在阳光下比在阴凉处干的快。
（2）细铁丝在氧气中燃烧后，生成物的质量比细铁丝的质量大，该反应遵守质量守恒定律。
22．“84”消毒液的有效成分NaClO中氯元素的化合价为 ；Cl2常作自来水消毒剂其实验室制法为MnO2+4HCl（浓）═X+Cl2↑+2H2O，X的化学式为 。
23．化学在新冠疫情防控中发挥了重要作用，例如防疫关键环节中的灭菌与消毒。
（1）免洗手凝胶消毒剂携带方便，使用时会闻到酒精的气味，说明分子在不停地 。
（2）公共场所佩戴口罩已成为防疫常态。生产医用口罩的过程中常用环氧乙烷（C2H4O）灭菌，环氧乙烷中碳、氢、氧三种元素的质量比为 。
（3）日常消杀也是必需的防疫措施。二氧化氯（ClO2）是一种常用消毒剂，其制取的一种原理是：Cl2+2NaClO2═2ClO2+2X，则X的化学式为 。
24．质量守恒定律对科学发展具有重大意义。
（1）用如图所示的2个实验装置进行验证质量守恒定律的实验，其中不能达到实验目的的是 （填序号），其原因是 。
（2）A图是测定红磷燃烧前后质量的变化情况，用来验证质量守恒的实验，试回答：红磷燃烧的化学方程式是 。
25．某同学用如图所示实验装置对质量守恒定律进行探究。请回答：
（1）你认为该同学的探究活动能否验证质量守恒定律？
（2）如果你进行该探究活动。装置不变，你选用什么药品？药品不变，你选用怎样的装置？
参考答案与试题解析
一．选择题（共15小题）
1．将铝丝插入硫酸铜的水溶液中，可观察到铝丝表面有气泡产生，且该气体能点燃燃烧。则该气体可能是（ ）
A．O2B．H2C．CH4D．CO
【分析】根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，进行分析判断。
【解答】解：将铝丝插入硫酸铜的水溶液中，可观察到铝丝表面有气泡产生，且该气体能点燃燃烧，氧气能支持燃烧，不具有可燃性，该气体不可能是氧气；根据质量守恒定律，反应前后元素的种类不变，反应前没有碳元素，则不能是甲烷、一氧化碳，该气体能点燃燃烧，则该气体可能是氢气。
故选：B。
【点评】本题难度不大，理解质量守恒定律（反应前后，元素种类不变）并能灵活运用是正确解答本题的关键。
2．孔雀石的主要成分是碱式碳酸铜[Cu2（OH）2CO3]，受热易分解。下列物质不可能是其分解产物的是（ ）
A．H2OB．CuOC．CO2D．SO2
【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：反应前后元素种类不变，反应物中不含有硫元素，因此分解产物中不含有二氧化硫；
故选：D。
【点评】化学反应遵循质量守恒定律，即化学反应前后，元素的种类不变，原子的种类、总个数不变，这是书写化学方程式、判断物质的化学式、判断化学计量数、进行相关方面计算的基础。
3．2024年2月29日，我国成功发射卫星互联网高轨卫星。火箭发射时燃料燃烧的化学反应方程式为：2N2O4+X3N2+2CO2+4H2O，则X的化学式为（ ）
A．C2H8N2B．C2H8C．C3H5D．C2H5N
【分析】根据质量守恒定律：反应前后，原子种类、数目均不变，进行分析解答。
【解答】解：由反应的化学方程式，反应前氮、氢、碳、氧原子个数分别为4、0、0、8，反应后的生成物中氮、氢、碳、氧原子个数分别为6、8、2、8，根据反应前后原子种类、数目不变，则每个X分子由2个碳原子、8个氢原子和2个氮原子构成，则物质X的化学式为C2H8N2。
故选：A。
【点评】本题难度不大，明确化学反应前后原子守恒是正确解答此类题的关键。
4．下列验证质量守恒定律的实验中，能得出正确结论的是（ ）
A．白磷燃烧前后质量的测定
B．蜡烛燃烧前后质量的测定
C．镁条燃烧前后质量的测定
D．石灰石和稀盐酸反应前后质量的测定
【分析】本题考查的是质量守恒定律，其内容是：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．本题中的实验探究也应符合这一规律，如果用的药品相互反应生成的是沉淀和水，可以用烧杯等敞口容器；如果用的药品生成的是气体、或有气体加入或与空气中的其它成分反应，就必须用密闭的容器．
【解答】解：A、本选项用的是密闭的容器，反应前后天平平衡，故选项正确；
B、蜡烛和氧气反应生成二氧化碳和水，二氧化碳和水都跑到空气中去了，因此不可以，故选项错误；
C、镁条和氧气反应生成氧化镁，应该用密闭的容器，故选项错误；
D、石灰石和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳气体，应该用密闭的容器，故选项错误；
故选：A。
【点评】化学实验现象是化学实验最突出、最鲜明的部分，也是进行分析推理得出结论的依据，但是如果设计不合理，可能得出不正确的结论，因此，要精心设计实验，只有设计合理，才能得出正确的结论．
5．探究红磷燃烧反应前后物质的质量关系实验如图，下列说法正确的是（ ）
A．玻璃管的作用之一是引燃红磷
B．实验时红磷必须过量
C．锥形瓶底部的细沙可以用水代替
D．实验过程中可以观察到气球先大后小，最后恢复至原状
【分析】A、根据玻璃管的作用之一是引燃红磷来分析；
B、根据该实验是探究红磷燃烧反应前后物质的质量关系来分析；
C、根据细沙可以防止锥形瓶底部炸裂，以及水会阻碍红磷的燃烧来分析；
D、根据装置内压强先增大，冷却至室温后又小于初始压强来分析。
【解答】解：A、玻璃管的作用之一是引燃红磷，操作是将玻璃管一端烧红伸入锥形瓶中与红磷接触，故选项说法正确。
B、该实验是探究红磷燃烧反应前后物质的质量关系，所以实验时红磷的质量不需要过量，故选项说法不正确。
C、锥形瓶底部细沙的作用是防止红磷燃烧时受热不均使锥形瓶底部炸裂，水会阻碍红磷的燃烧，所以锥形瓶底部的细沙不可以用水代替，故选项说法不正确。
D、红磷燃烧放热使装置内压强增大，气球变大，待完全反应冷却至室温后，由于红磷燃烧消耗了氧气，所以装置内最终压强小于初始压强，气球会变得比原来小，故选项说法不正确。
故选：A。
【点评】本题主要考查了质量守恒定律的验证，难度不大，根据所学知识，结合题中信息，认真分析即可解答。
6．质量守恒定律是初中化学的重要内容。在化学反应X+2Y═Z+3W中，X和Y的相对分子质量之比为5：1，反应过程中消耗X的质量为15g，生成Z的质量为9g，则生成W的质量为（ ）
A．4gB．8gC．12gD．14g
【分析】根据质量守恒定律，参加反应的X和Y的质量和跟生成Z和W的质量和相等，再利用题中提供的信息解决问题。
【解答】解：因为X和Y的相对分子质量比为5：1，设X和Y的相对分子质量为分别是5和1，当反应过程中消耗掉15克X时，设反应的Y的质量为m。
X+2Y═Z+3W
5 2
15g m
＝
m＝6g
所以生成W的质量为：15g+6g﹣9g＝12g。
故选：C。
【点评】在化学反应中遵循质量守恒定律，参加反应的物质的质量总和等于反应后生成的物质的质量总和。
7．不能用质量守恒定律解释的是（ ）
A．蜡烛燃烧后越来越短，最终消失
B．铁丝燃烧，其固体质量增加
C．潮湿的衣服在阳光下晾干
D．胆矾受热分解后，固体质量减小
【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：A、蜡烛燃烧后越来越短，最终消失，是因为反应生成的水和二氧化碳扩散到空气中，该选项可以用质量守恒定律解释；
B、铁丝燃烧，其固体质量增加，是因为氧气参加了反应，该选项可以用质量守恒定律解释；
C、潮湿的衣服在阳光下晾干，发生的是物理变化，不能用质量守恒定律解释；
D、胆矾受热分解后，固体质量减小，是因为生成的水蒸气扩散到空气中，该选项可以用质量守恒定律解释。
故选：C。
【点评】化学反应遵循质量守恒定律，即化学反应前后，元素的种类不变，原子的种类、总个数不变，这是书写化学方程式、判断物质的化学式、判断化学计量数、进行相关方面计算的基础。
8．在一密闭的玻璃容器中，一定质量的金属镁与过量的氧气在点燃的条件下充分反应，下列玻璃容器内各相关量与时间的对应关系错误的是（ ）
A．B．
C．D．
【分析】A、根据化学反应前后物质的总质量不变来分析；
B、根据氧气参加反应生成固体物质来分析；
C、根据镁是固体，初始固体质量不为零来分析；
D、根据该反应是在一密闭的玻璃容器中进行来分析。
【解答】解：A、根据质量守恒定律，化学反应前后物质的总质量不变，故选项图像正确。
B、金属镁与过量的氧气在点燃的条件下生成氧化镁，氧气过量，生成的氧化镁是固体，所以反应后气体的分子数减小但不为零，故选项图像正确。
C、镁和氧气在点燃的条件下生成氧化镁，氧气是气体，镁和氧化镁都是固体，所以反应后固体的质量增大，但初始固体质量不为零，故选项图像错误。
D、由于该反应是在一密闭的玻璃容器中进行，容器的容积不变，所以反应过程中气体的体积不变，故选项图像正确。
故选：C。
【点评】本题是一道图象坐标与化学知识相结合的综合题，解题的关键是结合所涉及的化学知识，正确分析各变化的过程，注意分析坐标轴表示的意义、曲线的起点、折点及变化趋势，进而确定正确的图象。
9．当氧气不足时，甲烷燃烧会生成CO2、CO和H2O，若一定质量的甲烷燃烧生成CO2和CO的质量比为11：21，则生成CO与H2O的质量比为（ ）
A．3：8B．4：9C．7：9D．7：12
【分析】根据质量守恒定律，反应前后碳元素的质量不变，则由CO2和CO的质量比，可以计算出甲烷中碳元素的质量及氢元素的质量；由甲烷中氢元素的质量，可以计算出生成水的质量，进而由质量守恒定律，计算出生成CO与H2O的质量比。
【解答】解：设生成二氧化碳的质量为11x，则一氧化碳的质量为21x，则甲烷中碳元素的质量为11x××100%+21x××100%＝12x，则甲烷的质量为12x÷×100%＝16x，则甲烷中氢元素的质量为16x﹣12x＝4x，则生成水的质量为4x÷×100%＝36x，则生成CO与H2O的质量比为21x：36x＝7：12。
故选：D。
【点评】本题难度不是很大，明确反应前后碳元素和氢元素的质量不变是正确解答本题的关键。
10．《功勋》讲述了共和国勋章获得者的精彩故事，黄旭华为中国核潜艇作出巨大贡献。已知潜艇供氧的反应原理为2X+2CO2═2Na2CO3+O2，则X的化学式为（ ）
A．Na2O2B．Na2OC．NaOHD．Na
【分析】根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变来分析。
【解答】解：由潜艇供氧的反应原理2X+2CO2═2Na2CO3+O2可知，反应后有4个Na、2个C、8个O，反应前有2个C、4个O，根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变，则2X中含有4个Na、4个O，所以X的化学式为：Na2O2；
故选：A。
【点评】化学反应遵循质量守恒定律，即化学反应前后，元素的种类不变，原子的种类、总个数不变，这是书写化学方程式、判断物质的化学式、判断化学计量数、进行相关方面计算的基础。
11．在一定条件下，甲、乙、丙、丁四种物质在密闭容器中发生反应，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．该反应是分解反应
B．丁一定是化合物
C．X的值为19
D．该反应中甲、乙的质量变化之比为7：13
【分析】根据反应后质量增加的属于生成物，反应后质量减少的属于反应物，反应后质量不变的可能作催化剂，进行分析判断。
【解答】解：由表中数据分析可知，反应前后甲的质量减少了14g﹣2g＝12g，故是反应物，参加反应的质量为12g；同理可以确定丙的质量不变，可能作该反应的催化剂，也可能是没有参加反应的杂质；丁是生成物，生成的质量为36g﹣5g＝31g；由质量守恒定律，乙应是反应物，且参加反应的质量为31g﹣12g＝19g，故x的数值为26﹣19＝7。
A、该反应的反应物为甲和乙，生成物是丁N，符合“多变一”的形式，属于化合反应，故选项说法错误。
B、丁是化合反应的生成物，一定是化合物，故选项说法正确。
C、x的数值为26﹣19＝7，故选项说法错误。
D、该反应中甲、乙的质量变化之比为12g：19g＝12：19，故选项说法错误。
故选：B。
【点评】本题难度不大，考查的是质量守恒定律的应用，解题的关键是分析表中数据（反应后质量增加的属于生成物、质量减少的属于反应物）、灵活运用质量守恒定律。
12．维生素C可以治疗坏血病。8.8g维生素C在空气中完全燃烧，生成13.2g二氧化碳和3.6g水，则维生素C的化学式是（ ）
A．C6H8B．C6H8O6C．C5H8D．C5H8O5
【分析】根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类和质量不变来分析。
【解答】解：8.8g维生素C在空气中完全燃烧，生成13.2g二氧化碳和3.6g水，13.2g二氧化碳中碳元素的质量为：13.2g××100%＝3.6g，3.6g水中氢元素的质量为：3.6g××100%＝0.4g，根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类和质量不变，则8.8g维生素C中含有3.6g碳元素和0.4g氢元素，所以其中还有：8.8g﹣3.6g﹣0.4g＝4.8g氧元素，所以维生素C中碳、氢、氧原子的个数比为：：＝3：4：3，结合选项可知，维生素C的化学式是：C6H8O6。
故选：B。
【点评】化学反应遵循质量守恒定律，即化学反应前后，元素的种类不变，原子的种类、总个数不变，这是书写化学方程式、判断物质的化学式、判断化学计量数、进行相关方面计算的基础。
13．10gA与足量B充分反应，生成8gC和8gD，则参加反应的A与B的质量之比是（ ）
A．1：1B．2：1C．4：1D．5：3
【分析】根据质量守恒定律，化学反应前先后物质的总质量不变来分析。
【解答】解：10gA与足量B充分反应，生成8gC和8gD，根据质量守恒定律，化学反应前先后物质的总质量不变，则参加反应的B的质量为：8g+8g﹣10g＝6g，所以参加反应的A与B的质量之比是10g：6g＝5：3。
故选：D。
【点评】化学反应遵循质量守恒定律，即化学反应前后，元素的种类不变，原子的种类、总个数不变，这是书写化学方程式、判断物质的化学式、判断化学计量数、进行相关方面计算的基础。
14．构建化学基本观念是学好化学的基础，下列对化学基本观念的认识错误的是（ ）
A．元素观：水是由氢元素和氧元素组成的
B．变化观：蜡烛在空气中燃烧生成二氧化碳和水
C．微粒观：O2和O3组成元素相同，化学性质相同
D．守恒观：31g白磷和40g氧气反应，生成71g五氧化二磷
【分析】A、根据物质是由元素组成的进行分析；
B、根据质量守恒定律进行分析；
C、根据分子的基本性质进行分析；
D、根据反应前后物质的质量关系进行计算判断。
【解答】解：A、由化学式H2O可知，水是由氢元素和氧元素组成的，故正确；
B、蜡烛在氧气中燃烧，生成二氧化碳和水，故正确；
C、O2和O3组成元素相同，但是化学性质不同，是因为它们分子的构成不同，不同种的分子化学性质不同，故错误；
D、红磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷，反应的化学方程式为：4P+5O22P2O5，参加反应的红磷、氧气和生成的五氧化二磷的质量比为（31×4）：（32×5）：（124×2）＝31：40：71，则31g红磷和40g氧气反应生成71g五氧化二磷，故正确；
故选：C。
【点评】在解此类题时，首先要将题中的知识认知透，然后结合学过的知识进行解答。
15．一定条件下，密闭容器中发生了某一化学反应，涉及的物质为甲、乙、丙、丁，如图为各物质在反应前和反应后某时刻的质量关系。下列说法正确的是（ ）
A．x的值是41
B．丙的性质在反应前后一定不变
C．丁一定属于化合物
D．反应中消耗甲和乙的质量比为13：16
【分析】根据反应后质量增加的属于生成物，反应后质量减少的属于反应物，反应后质量不变的可能作催化剂，进行分析判断。
【解答】解：由表中数据分析可知，反应前后的质量减少了20g﹣13g＝7g，故是反应物，参加反应的质量为7g；同理可以确定乙是反应物，参加反应的质量为20g﹣16g＝4g；丙的质量不变，可能作该反应的催化剂，也可能是没有参加反应的杂质；由质量守恒定律，丁应是生成物，且生成的质量为7g+4g＝11g，故x的数值为20+11＝31。
A、x的数值为31，故选项说法错误。
B、丙的质量不变，可能作该反应的催化剂，也可能是没有参加反应的杂质，丙的性质在反应前后不一定不变，如物理性质可能会发生改变，故选项说法错误。
C、该反应的反应物为甲和乙，生成物是丁，符合“多变一”的形式，属于化合反应，丁是化合反应的生成物，一定属于化合物，故选项说法正确。
D、反应中消耗甲和乙的质量比为7g：4g＝7：4，故选项说法错误。
故选：C。
【点评】本题难度不大，考查的是质量守恒定律的应用，解题的关键是分析表中数据（反应后质量增加的属于生成物、质量减少的属于反应物）、灵活运用质量守恒定律。
二．填空题（共5小题）
16．生活中我们经常用活性炭加入水中除去水中的颜色和异味，主要是利用了活性炭的 吸附 作用，使用NH2Cl可以对饮用水进行消毒．消毒时，发生反应NH2Cl+X＝NH3+HClO，其中X的化学式为 H2O ，生成物中Cl元素化合价为 +1 ．
【分析】由质量守恒定律：反应前后，原子种类、数目均不变，据此由反应的化学方程式推断反应物X的化学式．
【解答】解：
根据反应的化学方程式NH2Cl+X＝NH3+HClO，反应物中氮、氢、氯原子个数分别为1、2、1，反应后的生成物中氮、氢、氯、氧原子个数分别为1、4、1、1，根据反应前后原子种类、数目不变，则每个X分子由2个氢原子和1个氧原子构成，则物质X的化学式为H2O．
故答案为：
吸附，H2O，+1．
【点评】本题难度不大，掌握化学式的含义、利用原子守恒来确定物质的化学式的方法是正确解题的关键．
17．工业制取甲醇的方法之一：利用二氧化碳与氢气在一定条件下反应制取甲醇，同时生成另一种常见物质A，相关化学方程式为CO2+3H2 CH3OH+A，则A的化学式为 H2O 。若由上述化学工艺利用22g CO2可制备出甲醇 16 g。
【分析】根据化学反应前后原子的种类和数目不变，以及化学方程式的计算来分析。
【解答】解：由反应的化学方程式CO2+3H2 CH3OH+A可知，反应物中有1个C原子、2个O原子、6个H原子，生成物中除A外有1个C原子、1个O原子、4个H原子，根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变，则A中包含1个O原子、2个H原子，所以A的化学式为：H2O。
设可制备出甲醇的质量为x。
CO2+3H2 CH3OH+H2O
44 32
22g x
x＝16g
若由上述化学工艺利用22gCO2可制备出甲醇16g。
故答案为：
H2O；16。
【点评】化学反应遵循质量守恒定律，即化学反应前后，元素的种类不变，原子的种类、总个数不变，这是书写化学方程式、判断物质的化学式、判断化学计量数、进行相关方面计算的基础。
18．品味祖国的传统文化，厚植爱国情怀。
（1）饮食文化是中华文化的重要组成部分。
①臭名远扬的臭豆腐由豆腐发酵而成，发酵过程中发生的变化属于 化学变化 （填“物理变化”、“化学变化”）。
②茶文化在中国源远流长，饮茶可为人体补充所需维生素。茶叶中维生素C的含量较高。维生素C的化学式为C6H8O6，其相对分子质量的计算式为 12×6+1×8+16×6＝176 。
（2）“花气袭人知骤暖，鹊声穿树喜新晴”，这是南宋诗人陆游《村居书喜》中的两句诗，从微观的角度解释花气袭人的原因是 分子在不断运动 。
（3）《天工开物》记载了“火法”冶炼锌，原料是碳酸锌（ZnCO3）和木炭。计算碳酸锌中锌元素的质量分数 52% 。该反应有两种产物：锌和气体X，X一定含有氧元素和碳元素，从守恒角度说明理由 化学反应前后，元素种类不变 。
【分析】（1）①根据臭豆腐由豆腐发酵而成，发酵过程中有新物质生成进行分析；
②根据相对分子质量等于相对原子质量和原子个数的乘积之和进行分析；
（2）根据分子的性质进行分析；
（3）根据盐酸质量分数＝×100%，以及质量守恒定律进行分析。
【解答】解：（1）①臭名远扬的臭豆腐由豆腐发酵而成，发酵过程中有新物质生成，发生的变化属于化学变化；
②维生素C的化学式为C6H8O6，相对分子质量的计算式为12×6+1×8+16×6＝176；
（2）“花气袭人知骤暖，鹊声穿树喜新晴”，这是南宋诗人陆游《村居书喜》中的两句诗，从微观的角度解释花气袭人的原因是：分子在不断运动。
（3）《天工开物》记载了“火法”冶炼锌，原料是碳酸锌（ZnCO3）和木炭，碳酸锌中锌元素的质量分数为×100%＝52%，该反应有两种产物：锌和气体X，X一定含有氧元素和碳元素，从守恒角度说明理由是：化学反应前后，元素种类不变。
故答案为：（1）①化学变化；
②12×6+1×8+16×6＝176；
（2）分子在不断运动。
（3）52%；化学反应前后，元素种类不变。
【点评】本题主要考查物质的性质，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确的结论。
19．丙烷（C3H8）是液化石油气的主要成分之一，将88克丙烷与一定量的氧气点燃，恰好完全反应。已知生成CO2和CO的质量比为22：7，则反应中消耗O2的质量为 288 克。
【分析】根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类和质量不变，物质的总质量不变来分析。
【解答】解：88克丙烷中，氢元素的质量为：88g××100%＝16g，碳元素的质量为：88g××100%＝72g，根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类和质量不变，丙烷中的氢元素完全转化到了水中，则生成水的质量为：16g÷＝144g，丙烷中的碳元素完全转化到了二氧化碳和一氧化碳中，设生成二氧化碳的质量为22x，生成一氧化碳的质量为7x，则：22x××100%+7x××100%＝72g，解得：x＝8g，则生成二氧化碳的质量为：22×8g＝176g，生成一氧化碳的质量为：7×8g＝56g，根据质量守恒定律，化学反应前后物质的总质量不变，则反应中消耗氧气的质量为：56g+176g+144g﹣88g＝288g。
【点评】化学反应遵循质量守恒定律，即化学反应前后，元素的种类不变，原子的种类、总个数不变，这是书写化学方程式、判断物质的化学式、判断化学计量数、进行相关方面计算的基础。
20．“一带一路”体现了我国自身发展同世界共同发展相统一的全球视野和大国担当。
（1）佩列沙茨大桥是中克共建“一带一路”和中国一中东欧国家合作的标志性项目。大桥建造过程中使用了大量的钢铁材料，菱铁矿（主要成分为FeCO3）是提炼钢铁的原料之一，FeCO3中Fe元素的化合价为 +2 。
（2）“麦麦高铁”是由中国铁建承建的沙漠地带高铁，也是沙特唯一的一条高铁。高铁车厢材料主要为铝合金，工业上用铝土矿生产金属铝的过程中涉及的化学方程式为Al2O3+2NaOH═2NaAlO2+X，则X的化学式为 H2O 。
（3）我国快递服务网络已经遍布非洲，打开了非洲网购新纪元。网购离不开光纤宽带，光纤的主要成分是SiO2。SiO2属于 C （填字母）。
A．混合物
B．单质
C．化合物
D．酸
【分析】（1）根据化合价的计算分析；
（2）根据化学反应前后原子种类、数目不变分析；
（3）根据SiO2是由硅、氧两种元素组成的纯净物分析。
【解答】解：（1）FeCO3中碳酸根的化合价为﹣2价，设Fe元素的化合价为x，则x+（﹣2）＝0，解得x＝+2；
（2）由Al2O3+2NaOH＝2NaAlO2+X可知，反应前铝、氧、钠、氢原子的个数分别为2、5、2、2，反应后铝、氧、钠原子的个数分别为2、4、2，根据化学反应前后原子种类、数目不变，可知X中含有1个氧原子、2个氢原子，则X的化学式为H2O；
（3）SiO2是由硅、氧两种元素组成的纯净物，属于化合物，故选：C。
故答案为：
（1）+2；
（2）H2O；
（3）C。
【点评】本题主要考查化合价的计算、质量守恒定律等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。
三．解答题（共5小题）
21．从分子或原子的角度分析并解释下列问题。
（1）湿衣服在阳光下比在阴凉处干的快。
（2）细铁丝在氧气中燃烧后，生成物的质量比细铁丝的质量大，该反应遵守质量守恒定律。
【分析】（1）根据分子的基本特征：分子质量和体积都很小；分子之间有间隔；分子是在不断运动的；同种的分子性质相同，不同种的分子性质不同，可以简记为：“两小运间，同同不不”，结合事实进行分析解答。
（2）根据质量守恒定律的微观解释分析。
【解答】解：（1）湿衣服在阳光下比在阴凉处干的快，是因为分子在不断地运动，温度升高，水分子的运动速率加快；
（2）细铁丝在氧气中燃烧，生成物的质量比细铁丝的质量大，是因为生成物的质量等于参加反应的铁的质量和参加反应的氧气的质量之和，该反应遵守质量守恒定律，是因为化学反应前后，铁原子和氧原子的种类、数目、质量都不变。
故答案为：
（1）分子在不断地运动，温度升高，水分子的运动速率加快；
（2）化学反应前后，铁原子和氧原子的种类、数目、质量都不变，所以该反应遵守质量守恒定律。
【点评】本题难度不大，掌握质量守恒定律的应用及利用分子的基本性质分析和解决问题的方法是解答此类题的关键。
22．“84”消毒液的有效成分NaClO中氯元素的化合价为 +1 ；Cl2常作自来水消毒剂其实验室制法为MnO2+4HCl（浓）═X+Cl2↑+2H2O，X的化学式为 MnCl2 。
【分析】根据在化合物中正负化合价代数和为零，进行分析解答。
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。
【解答】解：在化合物中钠元素显+1价，氧元素一般显﹣2价，设氯元素的化合价是x，根据在化合物中正负化合价代数和为零，可得：（+1）+x+（﹣2）＝0，则x＝+1价。
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，反应前锰、氧、氢、氯原子个数分别为1、2、4、4，反应后的生成物中锰、氧、氢、氯原子个数分别为0、2、4、2，根据反应前后原子种类、数目不变，则每个X分子由1个锰原子和2个氯原子构成，则物质X的化学式为MnCl2。
故答案为：
+1；MnCl2。
【点评】本题难度不大，掌握化学反应前后原子守恒、化合物中正负化合价代数和为零是正确解答本题的关键。
23．化学在新冠疫情防控中发挥了重要作用，例如防疫关键环节中的灭菌与消毒。
（1）免洗手凝胶消毒剂携带方便，使用时会闻到酒精的气味，说明分子在不停地 运动 。
（2）公共场所佩戴口罩已成为防疫常态。生产医用口罩的过程中常用环氧乙烷（C2H4O）灭菌，环氧乙烷中碳、氢、氧三种元素的质量比为 6：1：4 。
（3）日常消杀也是必需的防疫措施。二氧化氯（ClO2）是一种常用消毒剂，其制取的一种原理是：Cl2+2NaClO2═2ClO2+2X，则X的化学式为 NaCl 。
【分析】（1）根据分子的基本性质，进行分析解答。
（2）根据化合物中各元素质量比＝各原子的相对原子质量×原子个数之比，进行分析解答。
（3）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。
【解答】解：（1）免洗手凝胶消毒剂携带方便，使用时会闻到酒精的气味，是因为免洗手凝胶消毒剂含有酒精，酒精中含有的分子是在不断运动的，向四周扩散，使人们闻到酒精的气味。
（2）环氧乙烷中碳、氢、氧三种元素的质量比为（12×2）：（1×4）：（16×1）＝6：1：4。
（3）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、氧原子个数分别为4、2、4，反应后的生成物中氯、钠、氧原子个数分别为2、0、4，根据反应前后原子种类、数目不变，则2X分子中含有2个钠原子和2个氯原子，则每个X分子由1个钠原子和1个钠原子构成，则物质X的化学式为NaCl。
故答案为：
（1）运动；
（2）6：1：4；
（3）NaCl。
【点评】本题难度不大，掌握化学反应前后原子守恒、化学式的有关计算、分子的基本性质等是正确解答本题的关键。
24．质量守恒定律对科学发展具有重大意义。
（1）用如图所示的2个实验装置进行验证质量守恒定律的实验，其中不能达到实验目的的是 B （填序号），其原因是 反应生成的二氧化碳逸出装置 。
（2）A图是测定红磷燃烧前后质量的变化情况，用来验证质量守恒的实验，试回答：红磷燃烧的化学方程式是 4P+5O22P2O5 。
【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：（1）其中不能达到实验目的的是B，其原因是反应生成的二氧化碳逸出装置。
故答案为：B；反应生成的二氧化碳逸出装置。
（2）红磷燃烧生成五氧化二磷，反应的化学方程式是：4P+5O22P2O5。
故答案为：4P+5O22P2O5。
【点评】化学反应遵循质量守恒定律，即化学反应前后，元素的种类不变，原子的种类、总个数不变，这是书写化学方程式、判断物质的化学式、判断化学计量数、进行相关方面计算的基础。
25．某同学用如图所示实验装置对质量守恒定律进行探究。请回答：
（1）你认为该同学的探究活动能否验证质量守恒定律？
（2）如果你进行该探究活动。装置不变，你选用什么药品？药品不变，你选用怎样的装置？
【分析】（1）根据该反应在敞口容器中进行，生成的二氧化碳会散逸到空气中，使反应后的质量减小来分析；
（2）根据装置不变可选用没有气体参与或生成的反应，以及药品不变应选用密闭装置进行该实验来分析。
【解答】解：（1）该同学的探究活动不能验证质量守恒定律，因为该反应在敞口容器中进行，生成的二氧化碳会散逸到空气中，使反应后的质量减小。
（2）如果装置不变，可选用铁和硫酸铜溶液进行该探究活动，铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，没有气体参与或生成，可以验证质量守恒定律；如果药品不变，为了防止生成的二氧化碳逸出，应选用密闭装置进行该实验。
故答案为：
（1）不能，因为该反应在敞口容器中进行，生成的二氧化碳会散逸到空气中，使反应后的质量减小；
（2）铁和硫酸铜溶液；密闭装置。
【点评】化学反应遵循质量守恒定律，即化学反应前后，元素的种类不变，原子的种类、总个数不变，这是书写化学方程式、判断物质的化学式、判断化学计量数、进行相关方面计算的基础。