（12）质量守恒定律（综合测试）——中考化学一轮复习
（试卷满分：100分；考试时间：60分钟）
可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Na-23 Ca-40
一、选择题（本大题共15小题，每题4分，共60分）
1.石灰氮(主要成分为)是一种固态肥料，与水反应的原理为，则X的化学式为( )
A. B. C. D.
2.下列物质均可用作燃料，在中充分燃烧时，不会产生的是( )
A. B. C.木炭 D.CO
3.《天工开物》中记载了用黏土烧制砖的过程，如图所示为该过程中某反应的示意图（其中“”“”和“”分别代表不同元素的原子）。则微粒X中( )
A.只含有“”
B.一定含有“”和“”
C.一定含有“”
D.一定含有“”“”和“”
4.质量守恒定律是自然界的基本规律之一。下列装置及实验(天平未画出)能用来验证质量守恒定律的是( )
A B C D
5.下列叙述完全符合质量守恒定律的是( )
A.水结成冰前后，质量保持不变
B.在100g过氧化氢溶液中，含有20g过氧化氢和80g水
C.50mL水和50mL乙醇混合后总体积小于100mL
D.1.2g碳与3.2g氧气恰好完全反应可生成4.4g二氧化碳
6.如今，我国航天事业已经取得了举世瞩目的成就，使用运载火箭向太空发射卫星。运载火箭的主要燃料是偏二甲肼(用R表示)，其燃烧的化学方程式为，关于该反应的说法正确的是( )
A.R的化学式为 B.生成的水和二氧化碳的质量比为2：1
C.反应前后分子的数目总和相等 D.反应过程中原子的质量发生改变
7.在一次实验课上，同学们通过小组合作，完成了对密闭容器中少量小苏打与少量白醋反应的质量测定。以下分析正确的是( )
A.反应后小苏打的质量增加
B.反应过程中各物质的质量都不变
C.反应前后各物质的质量总和相等
D.反应前称量的是小苏打和白醋的总质量
8.现有8 g某有机物与足量在一定条件下充分反应，生成和。下列说法正确的是( )
A.该有机物中一定含有氧元素
B.该有机物中碳、氢元素质量比为1：3
C.参加反应的有机物与的质量比为1：3
D.该有机物中含有碳、氢两种元素
9.从微观上看，化学反应是微观粒子按一定的数目关系进行的，4.6g某有机物（化学式为）在密闭容器内充分燃烧，生成二氧化碳和水。部分物质的分子数随反应过程的变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.该反应前后，分子数量变少
B.一个氧原子的质量为
C.该反应生成的二氧化碳和水的质量之比为22:9
D.反应开始时，密闭容器内氧气的质量为9.6g
10.可燃物R由碳、氢、氧中的一种或几种元素组成。一定质量的R和氧气在密闭容器中燃烧，反应前后各物质的质量如表。
物质 R 氧气 二氧化碳 水 一氧化碳
反应前质量/g 0 0 0
反应后质量/g 0 0
下列叙述错误的是( )
A.=0，=0时，R中一定含有氢元素
B.时，R中一定含有碳元素，可能含有氧元素
C.时，R中一定含有碳元素和氢元素，可能含有氧元素
D.时，R中一定含有碳、氢、氧三种元素
11.碱式碳酸锌是制备功能材料ZnO的原料，其热分解的产物为三种常见氧化物（热分解前后各元素化合价不变）。在如图所示的热分解装置中加入54.7 g碱式碳酸锌，完全反应后测得装置A增重5.4 g，装置B增重8.8 g（加热前后均通一段时间的；装置气密性良好，药品量足，实验操作正确；浓硫酸具有吸水性；碱石灰能吸收和）。下列说法正确的是( )
①x：y=3：1
②该装置的缺陷是无尾气处理装置③生成的ZnO的质量为8.1 g
④装置B的作用是吸收碱式碳酸锌分解产生的
⑤若将装置A、B的位置颠倒，则无法算出x：y
A.①④ B.①④⑤ C.②③④⑤ D.①②④⑤
12.在、、组成的混合物中，经实验测定该混合物中氧元素的质量分数为30%。则混合物中碳元素的质量分数为( )
A.22.5% B.30% C.45% D.60%
13.把A、B、C、D四种物质放在密闭容器中，在一定条件下充分反应，并测得反应物和产物在反应前后各物质的质量如下表所示，下列说法正确的是( )
物质 A B C D
反应前的质量/g 19.7 8.7 21.6 0.4
反应后的质量/g 待测 19.4 0 3.6
A.物质C一定是化合物，物质D可能是单质
B.反应后密闭容器中A的质量为19.7g
C.反应中，物质B和物质D质量比为87：36
D.该反应为化合反应
14.为实现“碳达峰”“碳中和”目标，科研人员利用太阳能发电进行电解水制氢，将制得的氢气与捕获的二氧化碳反应合成甲醇，甲醇与水重整制氢可以实现氢气的即产即用，再结合氢燃料电池发电，将实现氢能汽车的二氧化碳零排放，其工艺流程如下图，（已知：汽油中含碳量约为84%，1kg氢气对汽车提供的能量效果等同于燃烧11.5kg的汽油）下列说法正确的是( )
A.以上生产甲醇的过程不利于节约燃料资源
B.甲醇制氢反应前后的元素种类发生了改变
C.通过元素分析仪测得甲醇中，，则甲醇的化学式为
D.若汽油中的碳元素能充分燃烧生成二氧化碳，则使用100吨氢气代替汽油可以减排二氧化碳3542吨
15.某密闭容器中有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下发生化学反应，测得反应前及反应一段时间后各物质的质量变化如图所示，下列说法正确的是( )
A.乙一定是该反应的催化剂
B.该反应可能是实验室用氯酸钾制取氧气
C.甲、丙相对分子质量比为4:15
D.若继续反应至丙为55g，丙刚好是丁质量的5倍
二、填空题（本题5小题，每空1分，共24分）
16.质量守恒定律的发现对化学的发展做出了重要贡献。
【查阅资料】
（1）如图所示，上述实验中遵守质量守恒定律的是___________（填序号）；
（2）实验③中的实验现象是玻璃棒___________（填“左端下沉”、“右端下沉”或“保持平衡”）；
（3）实验②不能用于验证质量守恒定律，其原因是 ；
（4）微观角度解释质量守恒定律：化学反应前后一定不变的是_________（填序号）。
A.分子种类 B.原子种类 C.分子数目 D.原子数目
17.某同学在科技活动课上用如图所示的实验装置论证质量守恒定律，瓶内放了足量的盐酸，b是未充气的气球，里边放有6.5 g锌粉，将它紧紧套在瓶口上（图1）。将图1的装置在托盘天平上称量，质量为，然后将气球内锌粉全部倒入瓶内，立即产生气体，气球逐渐胀大，锌粉可（与盐酸反应生成氢气）全部反应（图2）。反应结束后，再次称量，质量为，结果<。试分析：
（1）此反应是否符合质量守恒定律 _______（填“符合”或“不符合”）。
（2）天平显示<的原因是_______（装置不漏气）。
（3）在_______条件下称量=。
（4）若生成的为0.2 g，在标准状况下，气球体积最大不超过_______L。（标准状况下氢气密度为0.0899 g/L，结果精确到0.01）
18.硫酸是重要的化工原料，可用于生产化肥、农药、火药、燃料以及冶炼金属等。工业上以黄铁矿()为原料生产硫酸的主要流程如下：
（1）“粉碎”的目的是 。
（2）沸腾炉中主要的化学反应为，则R的化学式为________。
（3）在接触室中，在催化剂()的作用下加热转化为，该反应的化学方程式为________ 。
19.我国科研团队利用催化剂实现低温、高效催化加氢制甲醇（），以实现能量的高效利用，物质转化关系如图所示。
（1）X的化学式为______。
（2）写出加氢制甲醇的化学方程式为_____ _。
（3）氢氧燃料电池是一种将化学能转化为______能的化学电源。
（4）可循环利用的物质有______（任写一种）。
（5）理论上，光伏发电电解9kg水可制得的质量为______kg，制氢电解水的质量______（填“>”、“=”或“<”）燃料电池生成水的质量。
20.兴趣小组的同学利用如下实验验证质量守恒定律，请结合图示回答下列问题。
(1)实验1：将铜粉平铺于锥形瓶底，按照如图所示组装仪器，并称量质量为 ；再将锥形瓶置于陶土网上加热，发生反应的化学方程式为 ，一段时间后停止加热，待装置冷却后再次称量质量为，则_________(填“>”“=”或“<”)；
(2)实验2：倾斜锥形瓶使硫酸铜溶液与打磨光亮的铁丝接触，可观察到的现象是_________；
(3)实验1和实验2均能用于验证质量守恒定律，从微观角度分析，化学反应中质量守恒的原因是在化学反应前后，原子的_________都不改变；
(4)实验3：倾斜锥形瓶使过氧化氢溶液流入锥形瓶中，一段时间后，比较该操作前后电子秤读数发现反应前后的质量并不相等，其原因是 ；
(5)如实验3这类有气体生成和其他有气体参与的反应要用于验证质量守恒定律，反应需在_________中进行；
(6)实验4是铁丝在氧气中燃烧实验，该反应的化学方程式为： 。
三 、实验探究题（本题2小题，每空1分，共11分）
21.化学规律建立在实验基础之上，质量守恒定律可以用许多化学实验加以验证。
（1）小东同学按照课本上的实验进行验证（如图所示）。一段时间后，可以观察到铁钉表面出现_______，其反应的化学反应方程式为 ，反应前后天平读数不变，但溶液颜色变化不明显。
（2）小东想既能验证质量守恒定律，又能更快地观察到溶液颜色的变化，提出了以下设想。
【提出设想】
设想一：增大硫酸铜溶液的浓度。
设想二：用更活泼的金属锌代替铁钉。
【实验验证】
小东将以上实验进行了如下改进：
实验内容 实验现象
实验1 烧杯中换成饱和硫酸铜溶液 ①1小时后溶液颜色几乎不变 ②天平读数不变 ③铁钉表面有变化
实验2 铁钉换成锌粒 ①溶液颜色明显变浅 ②天平读数减小 ③锌粒表面有变化
【实验分析】
从以上现象分析，两个设想都不合适，其中按设想_________（填“一”或“二”）进行的实验能够验证质量守恒定律。
实验1中溶液颜色几乎不变的原因可能是_________（填序号）。
A.铁与饱和硫酸铜溶液不反应
B.铁表面形成了一层氧化膜，阻止了反应的进一步进行
C.生成的铜快速沉积在铁表面，阻止了反应的进一步进行
D.水也参与了该反应，但饱和硫酸铜溶液中水太少
实验2虽然很快观察到溶液颜色变化，但出现了反应后总质量减小的情况，老师提醒小东，硫酸铜溶液呈酸性，所以总质量减小的原因可能是__________________。
（3）小东通过反复实验和探究得出：向实验1的饱和硫酸铜溶液中加入等体积的水，将实验2中的烧杯换成如下图所示装置，均能达到实验目的，但该装置中缺少一种物品，请你在装置图中画出。
22.蔗糖是生活中常见的一种物质，某兴趣小组对“蔗糖的元素组成”进行了探究。
【作出猜想】蔗糖是一种有机物，有机物常含有碳、氢、氧元素。
【实验验证】
（1）方案一：小明将蔗糖在氧气中灼烧，检验到生成物中有水和二氧化碳，根据______的理论依据，得出“蔗糖是由碳、氢、氧三种元素组成”的结论。小刚认为该结论不合理，理由是______。
方案二：小刚用如图所示装置进行实验。实验开始先通入一会儿氮气排尽装置中的空气，然后关闭弹簧夹，点燃酒精灯。酒精灯上加网罩的作用是______。
（2）观察到干燥的小烧杯中有水雾出现，说明蔗糖中含有______元素(填元素符号)。
（3）观察到硬质玻璃管中残留有黑色固体，他猜测该黑色固体是碳单质，并继续利用如图所示装置，另选试剂进行了验证碳单质的实验。实验过程和现象如表：
实验过程 实验现象 实验结论
在小烧杯里加入澄清石灰水，向硬质玻璃管中通入氧气，点燃酒精灯。 ①硬质玻璃管中的黑色固体剧烈燃烧，发出白光 ②______。 黑色固体是碳单质
【实验结论】蔗糖是由碳、氢、氧三种元素组成的。
【反思拓展】
（4）你认为上述实验能不能说明硬质玻璃管中残留的黑色固体是碳单质，请说明理由______。
四 、计算题（本题1小题，每空1分，共5分）
23.小华看到妈妈买的食用碱部分说明如图所示对碳酸钠含量产生了质疑，决定用沉淀法测定食用碱中碳酸钠的质量分数。取20 g样品加水完全溶解配制成140 g溶液，向其中逐次加入溶质质量分数相同的氯化钙溶液，实验数据如下表所示。
加入氯化钙溶液的次数 1 2 3
加入氯化钙溶液的质量/g 40 40 40
反应后溶液的质量/g 174 m 244
请根据实验数据分析解答下列问题
（1）表中数据m的值为_________。
（2）该样品中碳酸钠的质量分数是多少？
答案以及解析
1.答案：D
2.答案：B
解析：根据反应前后元素种类不变可知，、木炭、CO中都含有碳元素，在中充分燃烧时都会生成二氧化碳；中不含碳元素，在中充分燃烧时不会生成二氧化碳。
3.答案：B
解析：根据质量守恒定律可知，化学反应前后原子的种类、个数都不变，由图可知反应物中已经出现“”，则微粒X中一定含有“”和“”，可能含有“”。
4.答案：C
5.答案：D
6.答案：A
解析：A、由反应的化学方程式可知，反应前的2个的粒子中含有4个N原子、8个O原子；而反应后3个N的分子、4个分子和2个CO，分子中共含有N、H、O、C原子的个数分别为6、8、8、2；反应前后原子种类、个数不变，可判断在1个R的分子中应含有2个C原子、8个H原子和2个N原子，所以R的化学式为：，故说法正确；
B、由化学方程式可知，生成的水和二氧化碳的质量比为：(4×18)：(2×44)=9：11，故说法错误；
C、由化学方程式可知，该反应前后分子数目改变，故说法错误；
D、化学反应前后，原子的质量不会改变，故说法错误。
故选：A。
7.答案：C
解析：A、白醋的主要成分是醋酸，小苏打是碳酸氢钠的俗称，醋酸能与碳酸氢钠反应生成醋酸钠、二氧化碳和水，所以反应后小苏打的质量减少，故A分析错误；B、白醋的主要成分是醋酸，小苏打是碳酸氢钠的俗称，醋酸能与碳酸氢钠反应生成醋酸钠、二氧化碳和水，反应过程中各物质的质量改变，故B分析错误；C、根据质量守恒定律，参加化学反应的各物质质量总和与反应后生成的各物质质量总和相等，该装置密闭，则反应前后各物质的质量总和相等，故C分析正确；D、根据图示，反应前称量的是小苏打和白醋以及装置的总质量，故D分析错误；故选：C。
8.答案：D
解析：根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类和质量不变，则该有机物中一定含有碳元素和氢元素，其中碳元素的质量等于反应生成的二氧化碳中碳元素的质量，氢种元素的质量等于反应生成的水中氢元素的质量，故该有机物中碳元素的质量为6 g，氢元素的质量为，有机物中碳、氢元素的质量之和为，与该有机物的质量相等，故有机物中一定含有碳、氢两种元素，一定不含氧元素，A错误、D正确；该有机物中碳、氢元素质量比为6 g：，B错误；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，则参加反应的氧气质量为，故参加反应的有机物与氧气的质量比为1：4，C错误。
9.答案：B
10.答案：D
11.答案：B
解析：①从题目可知：A增重5.4 g，则反应生成水的质量为5.4 g，B增重8.8 g，则生成二氧化碳的质量为8.8 g，根据化学反应前后元素质量不变，可得：碱式碳酸锌中氢元素的质量为，碳元素的质量为，故；②生成的产物二氧化碳和水均被吸收，氮气不会污染空气，所以尾气不需要进行处理；③根据化学反应中参加反应的各物质质量总和等于生成的各物质的质量总和，可得生成的ZnO的质量为54.7 g-5.4 g-8.8 g=40.5 g；④反应生成的水蒸气被装置A中浓硫酸吸收，生成的二氧化碳被装置B中碱石灰吸收；⑤若将装置A、B的位置颠倒，二氧化碳和水均被碱石灰吸收，无法得出水和二氧化碳具体的质量，也就无法计算出x：y的数值。
12.答案：A
解析：将、、的化学式变形为、、，则混合物中碳、氢元素的质量比为12：2=6：1，已知氧元素的质量分数为30%，则碳、氢元素的质量分数之和为1-30%=70%，所以碳元素的质量分数为70%×61+6=60%。
13.答案：A
14.答案：D
解析：A、过程利用的是太阳能，生产甲醇的过程有利于节约燃料资源，故A不正确；
B、由质量守恒定律可知，化学反应前后元素种类不变，甲醇制氢反应前后的元素种类不发生改变，故B不正确；
C、通过元素分析仪测得甲醇中，，，设一个甲醇分子中碳、氢、氧原子的个数比为x:y:z，甲醇的相对分子质量为a，，，，，则甲醇的化学式为，故C不正确；
D、1kg氢气对汽车提供的能量效果等同于燃烧11.5kg的汽油，若汽油中的碳元素能充分燃烧生成二氧化碳，100吨氢气相当于燃烧汽油，含碳量为，则使用100吨氢气代替汽油可以减排二氧化碳的质量为，故D正确。故选D。
15.答案：D
解析：A、反应前后乙的质量不变，则乙可能是该反应的催化剂，也可能是没有参与反应的杂质，故A说法错误；
B、根据质量守恒定律，17g+8g+25g+ag=21g+8g+40g+30g，a=49；反应前后甲的质量增加21g-17g=4g，则甲是生成物；反应前后乙的质量不变，则乙可能是该反应的催化剂，也可能是没有参与反应的杂质；反应前后丙的质量增加40g-25g=15g，则丙是生成物；反应前后丁的质量减少49g-30g=19g，则丁是反应物，该反应为丁反应生成甲和丙，氯酸钾在二氧化锰的催化下加热分解生成氯化钾和氧气，该反应的化学方程式为：，生成物氯化钾和氧气的质量比为149:96，而图示中生成物的质量比为15g：4g=15：4，所以该反应不可能是实验室用氯酸钾制取氧气，故B说法错误；
C、甲、丙的质量比为4g:15g=4:15，无法确定相对分子质量之比，故C说法错误；
D、由图可知，生成丙的质量为15g时，参加反应的丁的质量为19g，若继续反应至丙为55g，则生成丙的质量为55g-25g=30g，则参加反应的丁的质量为38g，此时剩余丁的质量为49g-38g=11g，所以此时丙刚好是丁质量的5倍，故D说法正确；
故选：D。
16.答案：（1）②③或③②
（2）左端下沉
（3）反应生成的气体逸出装置
（4）BD
解析：(1)上述实验中遵守质量守恒定律的是②③，①不遵守质量守恒定律，酒精与水混合过程属于物理变化，物理变化不能用质量守恒定律解释；
(2)用酒精灯加热铜丝后，铜丝与空气中氧气反应，生成氧化铜，反应过程中有气体参与反应，质量增加，故左端玻璃棒下沉；
(3)反应生成的气体逸出装置，质量减少，天平不再平衡，故实验②不能用于验证质量守恒定律，
(4)化学反应前后一定不变的是原子种类、原子数目，可能改变的是分子数目，一定改变的是分子种类。
17.答案：（1）符合
（2）充满氢气的气球受到浮力的作用
（3）真空
（4）2.22
解析：（1）化学反应都遵循质量守恒定律。
（2）根据物理学的知识，氢气球会受到浮力的作用。
（4）根据体积，故。
18.答案：（1）增大反应物的接触面积，使反应更快更充分
（2）
（3）
19.答案：（1）
（2）
（3）电
（4）（或)
（5）1；=
解析：(1)水在通电的条件下生成氢气和氧气，所以X的化学式为；
(2)二氧化碳和氢气在催化剂条件下反应生成甲醇和水，化学方程式为：；
(3)氢氧燃料电池是一种将化学能转化为电能的化学电源；
(4)可循环利用的物质有水、二氧化碳；
(5)理论上，光伏发电电解9kg水可制得的质量为：，氢元素守恒，所以制氢电解水的质量=燃料电池生成水的质量。
20.答案：(1)；=
(2)铁丝表面有红色固体析出，溶液由蓝色变为浅绿色
(3)种类、数目和质量
(4)反应生成的氧气会逸散到空气中，反应后剩余物质的总质量减少
(5)密闭容器
(6)
解析：（1）铜和氧气在加热的条件下反应生成氧化铜，化学方程式为；依据质量守恒定律，反应前后物质的总质量不变，实验在密闭容器内进行，故。
（2）铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，观察到铁丝表面有红色固体析出，溶液由蓝色变为浅绿色。
（3）从微观角度分析，化学反应中质量守恒的原因是在化学反应前后，原子的种类、数目和质量都不改变，所以反应前后物质的总质量不变。
（4）过氧化氢在二氧化锰的作用下分解生成水和氧气，氧气会从烧杯中逸散到空气中，反应后剩余物质的总质量减少，故反应后电子秤读数会偏小。
（5）如实验3这类有气体生成和其他有气体参与的反应要用于验证质量守恒定律，反应需在密闭容器中进行。
（6）实验四是铁丝在氧气中燃烧实验。该反应是铁和氧气在点燃的条件下生成四氧化三铁，化学方程式为：。
21.答案：（1）红色固体；
（2）一；C；硫酸铜溶液显酸性，与锌反应产生的氢气从烧杯中逸出
（3）如答图所示
22.答案：（1）质量守恒定律；反应有氧气参与，氧气可提供氧元素，无法判断蔗糖中是否 含有氧元素；集中火焰，提供温度
（2）H、O
（3）澄清石灰水变浑浊
（4）能，化学反应前后元素的种类不变
23.答案：（1）208
（2）解：设样品中碳酸钠的质量为x。
样品中碳酸钠的质量分数为：
答：样品中碳酸钠的质量分数为84.8%。
解析：根据所给信息可知，第1次向140 g样品溶液中加入40 g氯化钙溶液后得到174 g溶液，则沉淀的质量为140 g+40 g-174 g=6 g；第3次加入40 g氯化钙溶液后得到沉淀的质量共为140 g+40 g×3-244 g=16 g，则第2次加入40 g氯化钙溶液后，碳酸钠仍有剩余，得到的沉淀的质量仍为6 g，则m=174+40-6=208。
