科学八年级下册第1节 空气与氧气精品第1课时达标测试

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1．在某一化学反应前后，下列各项中一定不变的是( )
①原子数目 ②分子数目 ③物质的总质量 ④物质的种类 ⑤元素的种类
④ B．②④ C．①③⑤ D．①②③④⑤
【答案】C
【解析】原子数目：在化学反应中，原子的种类和数目不会发生变化，这是质量守恒定律的一部分。
元素种类：化学反应不会创造或销毁元素，因此反应前后元素的种类保持不变。
各物质的质量总和：尽管分子数目可能改变，但参加反应的各物质的质量总和等于反应后生成的物质的质量总和。综上所述，在化学反应前后，原子数目、元素种类和各物质的质量总和是一定不变的。故选C。
2．NH4ClO4(高氯酸铵)可用作火箭推进剂，当它发生分解反应时，不能生成的物质是( )
A．CO2 B．Cl2 C．O2 D．N2
【答案】A
【解析】NH4ClO4（高氯酸铵）可用作火箭推进剂，当它发生分解反应时，不能生成的物质是CO2。
化学反应前后元素的种类不变，高氯酸铵中含有氮元素、氢元素、氯元素、氧元素四种元素，没有碳元素，故分解后的产物中不可能出现碳元素。故选A。
3．如图所示的实验中能够直接用于验证质量守恒定律的是( )

【答案】B
【解析】根据质量守恒定律可知，化学反应前后物质的质量总和是相等的。所以验证质量守恒定律时，如果反应物中有气体参加反应，或生成物中有气体生成，应该选用密闭装置7。而B选项中，反应在密闭的锥形瓶中进行，因此可以验证质量守恒定律。其他选项中，有气体参与或生成，且未在密闭容器中进行，因此不能直接验证质量守恒定律。综上所述，正确答案为B。故选B。
4．在探究某物质的组成时，某实验小组的同学将该物质放在氧气中充分燃烧后，测得生成物有二氧化碳和水，你认为该物质的组成为( )
A．一定含有碳、氢、氧三种元素
B．一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素
C．一定含有碳、氧元素，可能含有氢元素
D．无法确定
【答案】B
【解析】根据可燃物完全燃烧时，其中C元素全部转变为二氧化碳、H元素全部转变成水的燃烧规律，通过计算生成的二氧化碳和水中C、H元素质量和与可燃物质量对比来判断物质组成：
如果C、H元素质量和等于可燃物质量，则物质只含C、H两种元素。
如果C、H元素质量和小于可燃物质量，则物质含有C、H、O三种元素。
故选B。
5．下列叙述中不符合质量守恒定律的是( )
A．木炭燃烧后剩余的灰烬的质量比木炭少
B．铁放在潮湿的空气中质量会增加
C．镁条燃烧后生成的白色物质的质量与镁条质量相等
D．氢氧化钠与硫酸铜反应前后质量保持不变
【答案】C
【解析】A.木炭燃烧后剩余的灰烬的质量比木炭少。质量守恒定律是指在一个封闭系统中，不论发生何种物理变化或化学变化，系统的总质量保持不变。这个定律强调的是，在化学反应中，反应物的总质量应该等于生成物的总质量。选项A描述的现象是木炭燃烧后剩余的灰烬质量比原始的木炭质量要小，因为它没有考虑到那些逃逸到空气中的气体的质量。其他选项如铁放在潮湿的空气中氧化后生成物的质量比铁丝重，以及氢氧化钠与硫酸铜反应前后质量保持不变等，都是符合质量守恒定律的。镁条完全燃烧后生成的白色物质的质量等于镁条质量加上参加反应氧气的质量，大于镁条质量，故选C。
6．木炭在耐高温的容器中(内含足量空气)，密封加热，下列各图中，能正确表示容器中所盛的物质总质量变化的是( )

【答案】B
【解析】木炭在耐高温的容器中密封并加热时，无论木炭和氧气如何反应，容器里所盛的物质总质量保持不变。这是因为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。故选B。
7．如图是某个化学反应的微观模拟图，下列关于该反应前、后的说法正确的是( )
均为混合物 B．质量减少 C．原子总数减少 D．分子总数不变
【答案】A
【解析】A选项：反应前后都有两种分子，因此反应前后均为混合物。这一说法是正确的1。
B选项：由于反应前后原子的种类、质量和总数不变，根据质量守恒定律，总质量不变。这一说法是错误的，因为题目并未提及质量变化的问题。
C选项：反应前后原子的总数没有发生变化，这一说法也是错误的，因为它与质量守恒定律相符，但题目并未指出这一点。
D选项：反应前有6个分子，反应后有5个分子，因此分子数减少。这一说法也是错误的，
为了测定液化气中丙烷(C3H8)在氧气不足时的燃烧产物，将一定量的丙烷和氧气置于一个封闭的容器中引燃，测得反应前后各物质的质量如下表。
下列判断正确的是( )
A．表中a的值为5.6 B．X可能是该反应的催化剂
C．X可能含有氢元素 D．X只含碳元素
【答案】A、
【解析】根据质量守恒定律，反应前物质的总质量等于反应后物质的总质量。反应前丙烷质量为4.4g，氧气质量为12.8g，总质量为4.4g + 12.8g = 17.2g。反应后水的质量为7.2g，二氧化碳质量为4.4g，设X的质量为a g，则7.2g + 4.4g+ a g = 17.2g，解得a = 5.6g。
X的性质判断：X不是催化剂：反应前没有X，反应后X质量增加，所以X不可能是催化剂。
X的元素组成：碳元素：4.4g丙烷中C元素的质量为4.4g×3/(123×12+8×1)≈3.6g，生成的4.4g二氧化碳中C元素的质量为4.4g×12/44=1.2g，小于丙烷中C元素的质量，所以X中一定含有C元素。
氢元素：4.4g丙烷中H元素的质量为4.4g×8/(13×12+8×1)≈0.8g，生成的7.2g水中氢元素的质量为7.2g×2/118=0.8g，等于丙烷中所含氢元素的质量，所以X中一定不含氢元素。故选A。
9．下列事实能用质量守恒定律解释的是( )
A．一定量的铜丝在空气中灼烧后，质量变大
B．10 g NaCl溶解在90 g水中，形成100 g NaCl溶液
C．化学反应中常伴随能量变化，有的放热，有的吸热
D．100 mL酒精与100 mL水混合后，溶液体积小于200 mL
【答案】A
【解析】铜丝在空气中灼烧时，铜和氧气发生化学反应生成氧化铜，根据质量守恒定律，参加反应的铜、氧气的质量之和与反应后生成氧化铜的质量相等，因此生成的氧化铜的质量大于反应前铜丝的质量，所以一定量的铜丝在空气中灼烧后质量变大能用质量守恒定律解释。
NaCl溶解在水中形成溶液：10gNaCl溶解在90g水中，形成100gNaCl溶液，这一过程属于物理变化，没有新物质生成，而质量守恒定律适用于化学变化，所以不能用质量守恒定律解释。
化学反应中的能量变化：化学反应中常伴随能量变化，有的放热，有的吸热，能量变化与质量守恒定律无关，质量守恒定律主要是关于化学反应前后物质的质量关系，所以不能用质量守恒定律解释化学反应中的能量变化。
酒精与水混合后体积变化：100mL酒精与100mL水混合后，溶液体积小于200mL，这是因为分子之间有间隔，混合过程中没有新物质生成，属于物理变化，不能用质量守恒定律解释。故选A。
10. 现有a g A物质与b g B物质，充分反应后，生成C物质，则生成C的质量为( )
A．等于(a＋b)g B．小于(a＋b)g C．大于(a＋b)g D．不大于(a＋b)g
【答案】D
【解析】根据质量守恒定律，在化学反应中，参加反应的各物质质量总和等于反应后生成的各物质质量总和。但这里只是说agA物质与bgB物质充分反应，并没有明确A和B是否恰好完全反应。如果A和B恰好完全反应：那么生成C物质的质量就等于(a+b)g。如果A和B不是恰好完全反应：例如A全部反应完，B有剩余，或者B全部反应完，A有剩余，那么生成C物质的质量就小于(a+b)g。所以生成C物质的质量不大于(a+b)g。综上所述，答案为D，不大于(a+b)g。故选D。
【巩固提高】
在点燃条件下，2.6克C2H2与7.2克O2恰好完全反应，生成6.6克CO2、1.8克H2O和x克CO。则x＝______。
【答案】1.4
【解析】化学方程式为4C2H2+9O2=6CO2+4H2O+2CO。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。根据质量守恒定律可知，x=2.6+7.2-6.6-1.8=1.4。
已知反应A＋B→C＋D，现有16 g A和64 g B恰好完全反应，得到44 g C，则另一种生成物D的质量为 g。
【答案】36
【解析】根据质量守恒定律，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。在反应A＋B→C＋D ，A的质量是16g，B的质量是64g，C的质量是44g。设生成D的质量为x，那么参加反应的A和B的质量总和为16g+64g=80g。根据质量守恒定律可得：16g+64g=44g+x 求解上述方程： 80g=44g+xx=80g−44gx=36g。所以另一种生成物D质量是36g。
氧烛是一种用于缺氧环境中自救的化学氧源，广泛用于航空、航海等领域，其主要成分为NaClO3，还含有适量的催化剂、成型剂等。氧烛通过撞击火帽引发反应后，能持续放出高纯氧气，主要反应原理为2NaClO3eq \(=====,\s\up7(Δ))2X＋3O2↑，则X的化学式为 ，该反应属于 反应，NaClO3中Cl的化合价为 。
【答案】NaCl 分解 +5
【解析】氧烛制取氧气的反应为2NaClO3═2NaCl+3O2↑，X的化学式为NaCl ,该反应符合“一变多”的特征，属于分解反应。根据在化合物中正负化合价代数和为零的原则，我们可以确定NaClO3中氯元素的化合价。在这个化合物中，钠（Na）元素的化合价为+1，氧（O）元素的化合价为-2。设氯（Cl）元素的化合价为x，则有：(+1) + x + (-2) × 3 = 0。解这个方程，我们可以得到x = +5。因此，正确答案是+5价。
14．质量守恒定律是物质科学中的一条重要规律，具体表述为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。(稀盐酸与石灰石反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式为CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑)

(1)某科学兴趣小组的同学设计了如图甲、乙、丙所示的三个实验装置(天平略)来验证质量守恒定律。其中只有装置甲能用来验证质量守恒定律，装置乙和丙则不能。否定装置乙和丙的理由分别是 ， 。
(2)小明将装置丙进行改进，如图丁所示。
①此实验的现象是 。
②待完全反应后，将装置丁置于天平上称量，所得数据较反应前的小。若整个操作过程无差错，则造成上述实验误差的原因是什么？
【答案】 (1) 酒精与水不能发生化学反应 丙装置不是密封体系，生成的气体逸出
(2) ①锥形瓶内有大量的气泡产生，气球变大 。
②气球变大后，受到空气的浮力，方向竖直向上，导致天平称量反应后物质质量的读数偏小 。
【解析】（1）质量守恒定律适用于化学反应，酒精和水混合不会发生化学变化，所以不能用质量守恒定律解释，而盐酸和碳酸钙反应生成二氧化碳气体，生成的二氧化碳气体逸出，所以B实验也不适用于验证质量守恒定律；故填：酒精和水混合不会发生化学变化，所以不能用质量守恒定律解释；盐酸和碳酸钙反应生成二氧化碳气体，生成的二氧化碳气体逸出，所以B实验也不适用于验证质量守恒定律；
（2）①盐酸和碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳，发生的化学反应方程式为：CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑；故现象是锥形瓶内有大量的气泡产生，气球变大；
②由于气球体积比较大受到的浮力就比较大，所以气球变大后，受到空气的浮力，方向竖直向上，导致天平称量反应后物质质量的读数偏小．故填：气球变大后，受到空气的浮力，方向竖直向上，导致天平称量反应后物质质量的读数偏小。
15．为研究化学反应前后反应物与生成物之间的质量关系，三位同学分别做了如下三个实验。
实验一：称量镁条，点燃，待反应结束后，再称量。
实验二：将盛有双氧水的小试管放入装有二氧化锰的烧杯中，称量，然后将双氧水与二氧化锰接触，充分反应后再称量。
实验三：将盛有氢氧化钠溶液的试管放入盛有硫酸铜溶液的烧杯中，称量，然后设法使两种溶液混合，充分反应后再称量。
三位同学得到的实验数据如下表所示。
(1)从表面上看，这三个实验中，发生化学反应前后物质的质量变化：实验一 ，实验二 ，实验三 。(填“增大”“减小”或“不变”)
(2)造成上述结果的原因可能是 。
(3)在这三个实验中，实验 正确地反映了反应物与生成物之间的质量关系。
(4)由此可得出结论：用实验研究化学反应前后反应物与生成物之间的质量关系时，必须
在 体系中进行。
【答案】
（1）增大 减小 不变
（2）实验一反应前的质量总和还应包括参加反应的氧气的质量；实验二测定的生成物质量中少了另一种生成物氧气的质量
（3）三
（4）封闭(或孤立或与环境隔绝)
【解析】（1）实验一中，参加反应的镁的质量+参加反应的氧气的质量=生成的氧化镁的质量，而实验中没有称量反应物氧气的质量，从而导致反应后质量增大；实验二中，参加反应的锌的质量+参加反应的盐酸的质量=氯化锌的质量+氢气的质量，而实验中没有称量产生的氢气的质量，从而导致结果减小．实验三中，没有气体的参与与产生，故反应前后数值相等。
（2）从表中可以看出，只有实验三反应前后数值相等；任何化学反应都遵循质量守恒定律，导致结果不守恒的原因是：实验一中漏掉了其中的反应物氧气，实验二中漏掉了生成物氢气，只比较了部分反应物或生成物的质量，所以从数值上得不出正确结论。
（3）实验三中无气体参加反应，也无气体生成，所以该实验能验证质量守恒定律；
（4）用实验研究化学反应前后反应物与生成物之间的质量关系时，要比较反应前后的“质量总和”，必须保证不能遗漏任何一种反应物与生成物，特别是有气体参与或生成的反应，故在密闭容器中实验是最可靠的。
物质
丙烷
氧气
水
二氧化碳
X
反应前的质量/g
4.4
12.8
0
0
0
反应后的质量/g
0
0
7.2
4.4
a
编号
实验一
实验二
实验三
反应前的质量
4.8 g
112.6 g
118.4 g
反应后的质量
8.0 g
112.4 g
118.4 g