4.2化学反应中的质量关系
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、选择题
1．如图所示，甲和乙在一定条件下反应生成丙和丁．
关于该反应，下列说法正确的是
A．图中只有丁属于氧化物
B．参加反应的甲和乙的质量比为 22：3
C．反应前后分子总数不变
D．反应生成的丙和丁的分子个数比为 2：1
2．对、、、四种物质的叙述，正确的是（ ）
A．都含硫元素 B．都含硫单质 C．都含有1个硫原子 D．都是化合物
3．下列对质量守恒定律的理解和应用正确的是
A．1.0g碳与3.4g氧气恰好完全反应可生成4.4g二氧化碳
B．蜡烛燃烧后质量减少了，所以此反应不遵循质量守恒定律
C．氢气燃烧时，参加反应的氢气和氧气的质量，一定等于生成的水的质量
D．4g食盐溶解在96g水中得到100g食盐溶液
4．为减轻大气污染，在汽车尾气排放口加装“三效催化净化器”，可将尾气中的CO、NO转化为参与大气循环的无毒混合气体。试推测，该无毒混合气体是
A．N2和CO2 B．CO2和NH3 C．CO2和O2 D．CO2和SO2
5．在一密闭容器内有氧气、二氧化碳、水蒸气和一种未知物质W，在一定条件下充分反应，测得反应前后各物质的质量如下表所示，则下列说法中错误的是
物质 氧气 二氧化碳 水蒸气 W
反应前质量/g 50 1 1 23
反应后质量/g 2 45 28 x
A．物质W一定含碳、氢、氧三种元素
B．反应后的生成物是二氧化碳和水
C．物质W只含碳和氢两种元素
D．根据质量守恒定律，x的值应为0
6．如图是一种处理汽车尾气的微观反应示意图，下列说法正确的是
A．分子在化学变化中不可再分
B．该反应前后原子的种类和数目均发生改变
C．该反应中有单质生成
D．该反应为化合反应
7．通过电解水的实验不能得到的结论是
A．化学变化中原子的种类和个数均不发生改变
B．化学变化中元素的种类不变
C．氢原子和氧原子的质量比为1:16
D．2体积氢气和1体积氧气会恰好化合成水
8．下列实验方案不能达到实验目的的是
选项 实验目的 实验方案或方法
A 证明质量守恒定律 碳在密闭容器中燃烧前后质量关系
B 从过氧化氢溶液制取氧气的残余物中分离出二氧化锰 过滤
C 检验可燃性气体中是否含有氢元素 点燃，在火焰上方罩一个干冷的烧杯
D 除去CO2中少量的CO 通入足量的氧气点燃
A．A B．B C．C D．D
9．2021年世界水日的主题为“珍惜水、爱护水”。下列说法正确的是
A．浮有冰的水属于混合物
B．某物质燃烧生成水，则该物质中一定含有氢元素
C．硬水和软水可用食盐水来区分
D．水电解时产生氢气和氧气的质量比为2:1
10．利用如图装置进行实验。下列说法不正确的是
A．一段时间后有红色固体生成
B．反应后固体减少的质量一定等于生成铜的质量
C．该实验体现 C 的还原性
D．石灰水变浑浊说明发生了化学变化
二、判断题
11．水结成冰后，质量保持不变，符合质量守恒定律( )
12．2体积的水电解生产氧气和氢气的体积总和为2体积。( )
13．干冰升华能够用质量守恒定律解释( )
14．根据下列图示，判断对错：
(1)氢分子由氢原子构成。( )
(2)反应中需要补1个氢原子和1个氯分子。( )
(3)化学反应前后元素种类和质量都不变。( )
(4)氯化氢分子中质子数等于中子数。( )
(5)氯化氢由氢元素和氯元素组成。( )
(6)1个氯分子由2个原子构成。( )
(7)氯化氢中氢元素和氯元素的质量比为1：1。( )
(8)反应前到反应中的变化实质为：氢分子分解成氢原子，氯分子分解成氯原子。( )
(9)反应中到反应后的变化实质为：每1个氢原子和1个氯原子结合成1个氯化氢分子。( )
(10)比1个氢分子多10个质子的原子在元素周期表第三周期。( )
15．物质在空气中加热发生反应后，生成物的总质量必定等于反应物的总质量( )
三、综合应用题
16．蔗糖是常用的调味品。对蔗糖的制备及成分进行如下探究。
一、蔗糖的工业制备：工业制备蔗糖的流程如下图所示。
（1）操作A所需玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、 。其中玻璃棒的作用是 。
（2）实验室进行操作C时，需将蔗糖溶液放在 （填仪器名称）中进行加热，蒸发得到蔗糖固体，该操作所用玻璃棒的作用是 。
（3）由甘蔗制得蔗糖的整个过程中主要是 （选填“物理”或“化学”）变化。
二、蔗糖组成探究
【资料卡片】
①绿色植物吸收空气中的CO2和H2O先合成葡萄糖，再将葡萄糖转化为蔗糖。
②蔗糖不易燃烧，掺入少量烟灰后，就能直接点燃（烟灰不能燃烧）。
烟灰可能的作用为 。
【成份探究】
蔗糖可能是由碳、氢、氧三种元素组成。
实验1：点燃蔗糖与烟灰混合物，在火焰上方罩一干冷烧杯，烧杯壁有水雾，则蔗糖含有 元素。
实验2：取下烧杯迅速加入澄清石灰水，石灰水变浑浊，则蔗糖含有 元素。
实验3：隔绝空气高温加热蔗糖，容器内壁也出现水雾，则蔗糖还含有 元素。高温加热后产生黑色固体，将黑色固体点燃，并将产生的气体通入澄清石灰水，生成的白色固体是 。
【计算验证】
已知：化学变化中，分子的种类发生改变，而原子的种类、个数和质量都不发生改变。现称取34.2g蔗糖，加入少量烟灰点燃，测得生成52.8CO2和19.8gH2O。则34.2g蔗糖中各元素的质量：
①碳为 g，②氢为 g，③氧为 g。
据此可知蔗糖的化学式为 （选填字母）。
A．C6H5NO2 B．C6H12O6 C．C12H22O11
17．某校化学兴趣小组同学从下列装置中选用部分装置组装后在实验室里制取氧气,并通过排水体积来测定所收集到的氧气的体积。
(1)甲同学用一定质量的高锰酸钾制取氧气,整套实验装置接口的正确连接顺序为a→ → → 。
(2)实验过程中,甲同学观察到E装置中的水变为紫红色,这是 进入E装置并溶于水的缘故。为了防止实验过程中出现上述现象,相应的改进措施是 。
(3)实验结束,乙同学意外发现收集到的氧气体积大于理论值,为此继续进行以下实验探究:
【提出问题】
出现“收集到的氧气体积大于理论值”的原因是什么？
【作出猜想】
猜想Ⅰ:可能是反应生成的二氧化锰分解放出氧气；
猜想Ⅱ:可能是反应生成的锰酸钾分解放出氧气；
猜想Ⅲ: 。
他作出猜想Ⅲ的理由是 。
【实验验证】
实验一:取一定质量的二氧化锰于试管中,加热一段时间,冷却后测得固体残留物的质量不变。证明猜想 错误。
实验二:取一定质量的锰酸钾于试管中,加热一段时间, 综合实验一和实验二,证明猜想Ⅱ正确。
【反思拓展】实验结束后,经过讨论、交流,同学们觉得在实验中发现的问题一定要反复论证,以取得可靠的结论。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【分析】由反应的微观示意图可知，该反应是二氧化碳和氢气在一定条件下反应生成了甲醇和水，反应的方程式是：CO2+3H2CH3OH+H2O。
【详解】A、由上述方程式可知，该反应中有CO2、H2O两种氧化物，故选项错误；
B、由反应的方程式可知，发生反应的甲和乙的质量比为44：（3×1×2）=22：3，故选项正确；
C、由上述方程式可知，每4个反应物的分子生成了2个生成物的分子，反应前后分子总数发生了变化，故选项错误；
D、由上述方程式可知，生成的丙和丁的分子个数比为1：1．故选项错误。故选B。
2．A
【详解】根据S在Na2SO3、Na2S、H2S中以离子的形式存在，S表示硫的元素符号或1个硫原子或硫单质，故选A。
3．C
【详解】A、碳和氧气反应的化学方程式为：可知，碳、氧气、二氧化碳的质量比为3：8：11，故1.0g碳与3.4g氧气反应，氧气有剩余，生成的二氧化碳小于4.4g，故A选项说法错误；
B、蜡烛燃烧后质量减少了，是因为生成的气体逸散到空气中，此反应仍遵循质量守恒定律，故B选项说法错误；
C、质量守恒定律的内容为参加反应的反应物的质量总和等于生成物的质量总和，氢气燃烧时，参加反应的反应物为氢气和氧气，生成物为水，故C选项说法正确；
D、4g食盐溶解在96g水中，成为100g的食盐溶液，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D选项说法错误。
故选：C。
4．A
【详解】试题分析：根据质量守恒定律，反应前后原子的种类和数量不变可知，将尾气中的CO、NO转化为参与大气循环的无毒混合气体。试推测，该无毒混合气体是N2和CO2，故答案选择A
考点：质量守恒定律的应用
5．C
【分析】由表中数据分析可知，反应前后，氧气的质量减少了50g﹣2g＝48g，所以氧气是反应物，参加反应的氧气的质量为48g；同理可以确定二氧化碳是生成物，生成的二氧化碳的质量为45g﹣1g＝44g；水蒸气是生成物，生成的水蒸气的质量为28g﹣1g＝27g；由质量守恒定律，W应是反应物，且参加反应的W的质量为27g+44g﹣48g＝23g。
【详解】A、根据上述分析可知，W和氧气是反应物，二氧化碳和水是生成物。依据质量守恒定律可知，反应前后元素种类和质量不变，生成物中含有碳、氢、氧元素，所以W一定含有碳元素、氢元素，反应物中氧元素的质量为48g，生成物中氧元素的质量为，所以W也一定含有氧元素，故A正确；
B、由分析可知，二氧化碳和水是生成物，故B正确；
C、由A可知，物质W一定含碳、氢、氧三种元素，故C错误；
D、由分析可知，参加反应的W的质量为23g，所以x的数值为23﹣23＝0，故D正确。
故选C。
6．C
【详解】A、由微粒变化可知，分子的种类发生了变化，说明分子在化学变化中可再分，故说法错误；
B、由微观反应示意图可知，该反应前后原子的种类和数目都没有发生改变，故说法错误；
C、生成物丙表示由两个氮原子构成的氮分子，属于单质，故说法正确；
D、化合反应是“由多变一”，但该反应有两种生成物，故说法错误；
故选C。
7．D
【详解】根据质量守恒定律，参加化学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。化学反应过程，就是参加反应的各物质的原子重新组合而生成其他物质的过程。在化学反应中，反应前后原子的种类、数目、原子的质量均不变。
A.化学变化中原子的种类和个数均不发生改变，是质量守恒的实质，故正确；
B.化学变化中元素的种类不变，是质量守恒的实质，故正确；
C.电解水生成氢气和氧气的体积比为2:1，质量比为1:8，可知氢原子和氧原子的质量比为1:16，故正确；
D.水通电能生成2体积氢气和1体积氧气，但这一实验不能证明氢气能与氧气化合，故错误。
故选D。
8．D
【详解】A、碳在密闭容器中燃烧生成二氧化碳，虽然生成了气体，但是在密闭容器中，二氧化碳不会散逸出去，化学反应前后，物质的总质量不变，可以验证质量守恒定律，不符合题意；
B、二氧化锰难溶于水，可用过滤的方法除去二氧化锰，不符合题意；
C、点燃，在火焰上方罩一个干冷的烧杯，如果有水雾出现，说明燃烧生成了水，则说明该气体中含氢元素，不符合题意；
D、二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，二氧化碳中混有少量一氧化碳，无法被点燃，且通入足量氧气，会引入新的杂质，符合题意。
故选D。
9．B
【详解】A、冰是固态的水，则浮有冰的水中只含有水一种物质，属于纯净物，选项错误；
B、某物质燃烧生成水，由质量守恒定律可知，化学反应前后，元素的种类保持不变，则该物质中一定含有氢元素，选项正确；
C、硬水遇到肥皂水产生浮渣，软水遇到肥皂水产生泡沫，所以硬水和软水可用肥皂水来区分，选项错误；
D、水电解时产生氢气和氧气的体积比为2：1，选项错误，故选B。
10．B
【详解】A、碳和氧化铜在高温的条件下反应生成铜和二氧化碳，一段时间后观察到试管中有红色固体生成，选项正确；
B、碳和氧化铜在高温的条件下反应生成铜和二氧化碳，生成的二氧化碳不断挥发，则反应后固体减少的质量一定等于生成的二氧化碳的质量，选项错误；
C、该反应中，碳得到氧化铜中的氧元素生成二氧化碳，体现了 C 的还原性，选项正确；
D、石灰水变浑浊说明反应生成了二氧化碳，进而证明发生了化学变化，选项正确，故选B。
11．错误
【详解】水结成冰后没有生成新物质，属于物理变化，不能用质量守恒定律来解释，选项错误，故填错误。
12．错误
【解析】略
13．错误
【详解】干冰升华是固态二氧化碳变为气态二氧化碳的过程，只是二氧化碳的状态发生了变化，没有生成新物质，属于物理变化，不能够用质量守恒定律解释，选项错误，故填错误。
14．(1)正确
(2)错误
(3)正确
(4)错误
(5)正确
(6)正确
(7)错误
(8)正确
(9)正确
(10)正确
【详解】（1）由图可知，氢分子由氢原子构成，正确；
（2）根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和数目不变，反应物中含H、Cl的个数分别是2、2，反应中只含1个氢原子，每个氢分子分为2个氢原子，每个氯分子分为2个氯原子，故反应中需要补1个氢原子和2个氯原子，错误；
（3）根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类和质量不变，正确；
（4）在原子中，质子数=核外电子数，分子由原子构成，故氯化氢分子中质子数等于核外电子数，不是中子数，错误；
（5）由化学式HCl可知，氯化氢由氢元素和氯元素组成，正确；
（6）由氯气的化学式Cl2可知，1个氯分子由2个氯原子构成，正确；
（7）氯化氢中氢元素和氯元素的质量比为：1:35.5=2:71，错误；
（8）由图可知，反应前到反应中的变化实质为：氢分子分解成氢原子，氯分子分解成氯原子，正确；
（9）由图可知，反应中到反应后的变化实质为1个氢原子和1个氯原子结合为1个氯化氢分子，正确；
（10）1个氢分子由2个氢原子构成，故1个氢分子的质子数为2，故比1个氢分子多10个质子的原子含12个质子，在原子中，质子数=核外电子数，故其核外电子排布为2、8、2，故其位于元素周期表第三周期，正确。
15．错误
【详解】根据质量守恒定律可知，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，所以物质在空气中加热发生反应后，生成物的总质量必定等于参加反应的反应物的总质量，故该说法错误，故填：错误。
16． 漏斗 引流 蒸发皿 搅拌 物理 催化剂（催化作用） 氢 碳 氧 碳酸钙（CaCO3） 14.4 2.2 17.6 C
【分析】本题考查实验和计算。
【详解】（1）操作A能将固液分开，操作名称是过滤，实验室进行此操作时使用玻璃棒的作用是引流；
（2）实验室进行操作C时，需将蔗糖溶液放在蒸发皿中进行加热蒸发得到蔗糖固体，蒸发得到蔗糖固体，该操作所用玻璃棒的作用是：搅拌，防止局部温度过高，造成液滴飞溅；
（3）由甘蔗制得蔗糖的整个过程中没有新物质生成，主要是物理变化；
资料卡片：② 蔗糖不易燃烧，掺入少量烟灰后，就能直接点燃（烟灰不能燃烧），烟灰可能的作用为催化作用；
成份探究：
实验1：点燃蔗糖与烟灰混合物，在火焰上方罩一干冷烧杯，烧杯壁有水雾，说明产物有水，所以蔗糖含有氢元素；
实验2：取下烧杯迅速加入澄清石灰水，石灰水变浑浊，说明产物有二氧化碳，所以蔗糖含有碳元素
实验3：隔绝空气高温加热蔗糖，容器内壁也出现水雾，所以蔗糖还含有氧元素。高温加热后产生黑色固体，将黑色固体点燃，并将产生的气体通入澄清石灰水，生成的白色固体是碳酸钙；
计算验证：
34.2g蔗糖中各个元素的质量为：
碳元素：，氢元素：，氧元素的质量为：34.2g-14.4g-2.2g=17.6g；
所以蔗糖中碳、氢、氧三种原子的个数比为：，所以蔗糖的化学式为：C12H22O11，故选C。
17．(1) f e g
(2) 高锰酸钾粉末 在试管口放一团棉花
(3) 可能是锰酸钾和二氧化锰均分解放出氧气 锰酸钾和二氧化锰中都含有氧元素 Ⅰ和Ⅲ 冷却后测得固体残留物的质量较原固体质量减少
【解析】(1)
需要通过排出水的体积测量制得的氧气体积,所以,发生装置A中的a应该连接E装置中的f,出的水用F装置接收,因此,e连接g。
故填：f，e，g
(2)
E装置中的水变为紫红色,是高锰酸钾粉末进入E装置并溶于水所致,在试管口放一团棉花可以避免高锰酸钾进入E中。
故填：高锰酸钾粉末；在试管口放一团棉花
(3)
作出猜想：因为锰酸钾和二氧化锰中都含有氧元素,加热时都可能分解产生氧气,因此,猜想Ⅲ为可能是锰酸钾和二氧化锰均分解放出氧气；
实验验证：分别加热二氧化锰和锰酸钾固体称量实验前后固体质量是否有变化,从而得出结论。冷却后测得固体残留物的质量不变，说明二氧化锰没有发生变化，所以猜想Ⅰ和Ⅲ错误。
取一定质量的锰酸钾于试管中,加热一段时间, 冷却后测得固体残留物的质量较原固体质量减少，结合实验一：二氧化锰质量未变证明猜想Ⅱ正确。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
