第 5 单元 化学方程式 5.1 质量守恒定律 1．下列叙述完全符合质量守恒定律的是（ ） A．在 100g 过氧化氢溶液中，含有 30g 过氧化氢和 70g 水 B．水结成冰前后，质量保持不变 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 【答案】D 【解析】A、在 100g 过氧化氢溶液中，含有 30g 过氧化氢和 70g 水，不属于化学变化，不符合质量守恒 定律，故选项错误。 B、水结成冰前后，质量保持不变，没有新物质生成，属于物理变化，不符合质量守恒定律，故选项错 误。 C、50mL 水和 50mL 乙醇混合后总体积小于 100mL，是因为分子间由间隔，混合前后，没有新物质生成， 属于物理变化，不符合质量守恒定律，故选项错误。 D、碳与氧气反应的化学方程式为 C+O2 CO2，反应反应的碳、氧气与生成二氧化碳的质量之比 为 12：32：44，则 1.2g 碳与 3.2g 氧气恰好完全反应可生成 4.4g 二氧化碳，故选项说法正确。 故选：D。 2．下列实验能用来验证质量守恒定律且能看到天平保持平衡现象的是（ A．在空气中对铜片加热 B．氯化钠和硝酸钾混合 C．铜和硝酸银溶液混合 D．红磷在空气中燃烧 ） 【答案】C 【解析】A、在空气中对铜片加热生成氧化铜，固体的质量增加，天平不能保持平衡，故选项错误。 B、氯化钠和硝酸钾混合不能发生复分解反应，发生的是物理变化，不能用来验证质量守恒定律，故选 项错误。 C、铜和硝酸银溶液混合生成硝酸铜溶液和银，没有物质逸出，反应前后容器中物质的总质量不变，能 直接用于验证质量守恒定律，能看到天平保持平衡现象，故选项正确。 D、红磷在空气中燃烧生成五氧化二磷，固体的质量增加，天平不能保持平衡，故选项错误。 故选：C。 3．化学反应前后，下列各项中肯定发生变化的是（ ） A．原子种类和数目 B．元素的种类 C．分子的种类 D．物质的总质量 【答案】C 【解析】A、反应前后原子种类和数目都不变； B、化学反应前后元素种类不变； C、化学反应前后分子种类一定改变； D、化学反应前后物质总质量不变。 故选：C。 4．如图是通过白磷燃烧来验证质量守恒定律的实验，下列关于该实验的说法正确的是（ ） A．实验过程中气球一直变大 B．该反应遵循质量守恒定律 C．白磷燃烧结束，立即将锥形瓶放在天平上称量 D．反应前锥形瓶内白磷和氧气的总质量一定等于反应后生成五氧化二磷的质量 【答案】B 【解析】A、白磷燃烧放热，导致气球膨胀，完全反应后降低至室温，由于氧气消耗，气球缩小，该选 项说法不正确； B、该反应遵循质量守恒定律，该选项说法正确； C、白磷燃烧结束，不能立即将锥形瓶放在天平上称量，是因为此时气球膨胀，产生向上的浮力，导致 天平失去平衡，该选项说法不正确； D、反应前锥形瓶内白磷和氧气的总质量不一定等于反应后生成五氧化二磷的质量，例如白磷或氧气过 量时，生成的五氧化二磷质量小于反应前锥形瓶内白磷和氧气的总质量，该选项说法不正确。 故选：B。 5．质量守恒定律是自然界最基本的规律之一。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． 【答案】A 【解析】A、二氧化碳与石灰水反应生成碳酸钙沉淀和水，反应在密闭装置中进行，没有物质逸出，反 应前后容器中物质的总质量不变，能直接用于验证质量守恒定律，故选项正确。 B、红墨水不能与水反应，发生的是物理变化，不能用来验证质量守恒定律，故选项错误。 C、镁条在空气中燃烧生成氧化镁，由于有空气中的气体参加反应，不能直接用于验证质量守恒定律， 故选项错误。 D、过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，生成的氧气逸出，不能直接用于验证质量守恒定 律，故选项错误。 故选：A。 6．在物质混合、反应等过程中，存在着“1+1≠2”的有趣现象，通常情况下，下列选项不符合“1+1＜2”的是 （ ） A．1L 酒精与 1L 水混合后溶液的体积 B．1L 氧气和 1L 氢气反应后气体的体积 C．1g 氢氧化钠溶液和 1g 稀硫酸反应后溶液的质量 D．1g 氢氧化钡溶液和 1g 稀硫酸反应后溶液的质量 【答案】C 【解析】A、分子之间有间隔，水分子和酒精分子会互相占据分子之间的间隔，1L 酒精与 1L 水混合后 溶液的体积小于 2L，符合“1+1＜2”，故选项错误。 B、分子之间有间隔，氢分子和氧分子会互相占据分子之间的间隔，1L 氧气和 1L 氢气反应后气体的体积 小于 2L，不符合“1+1＜2”，故选项错误。 C、氢氧化钠与稀硫酸反应生成硫酸钠和水，由于没有沉淀、气体生成，1g 氢氧化钠溶液和 1g 稀硫酸反 应后溶液的质量一定等于 2g，不符合“1+1＜2”，故选项正确。 D、氢氧化钡与稀硫酸反应生成硫酸钡沉淀和水，由于有沉淀生成，1g 氢氧化钡溶液和 1g 稀硫酸反应后 溶液的质量小于 2g，符合“1+1＜2”，故选项错误。 故选：C。 7．氢气与四氯化硅反应制取硅的化学方程式为：2H2+SiCl4 A．Cl2 B．H2O Si+4X，其中 X 的化学式是（ C．HCl ） D．SiH4 【答案】C 【解析】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，反应前氢、硅、 氯原子个数分别为 4、1、4，反应后的生成物中氢、硅、氯原子个数分别为 0、1、0，根据反应前后原子 种类、数目不变，则 4X 分子中含有 4 个氢原子和 4 个氯原子，则每个 X 分子由 1 个氢原子和 1 个氯原 子构成，则物质 X 的化学式为 HCl。 故选：C。 8．在一个密闭容器中放入甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下发生化学反应，一段时间后，测得有关 数据如表，下列关于此反应的认识，正确的是（ 物 质 ） 甲 乙 丙 丁 反应前的质量（g） 9 X 7 6 反应后的质量（g） 1 2 29 24 A．x 的数值为 32 B．若甲为化合物，乙为单质，则该反应一定为置换反应 C．该反应中丙和丁的质量变化之比为 11：9 D．若丁为水，则甲或乙必定为酸或碱 【答案】C 【解析】由表中数据分析可知，反应前后甲的质量减少了 9g﹣1g＝8g，故是反应物，参加反应的质量为 8g；同理可以确定丙是生成物，生成的质量为 29g﹣7g＝22g；丁是生成物，生成的质量为 24g﹣6g＝18g； 由质量守恒定律，乙应是反应物，且参加反应的质量为 22g+18g﹣8g＝32g，故 X 的数值为 2+32＝34。 A、X 的数值为 2+32＝34，故选项说法错误。 B、若甲为化合物，乙为单质，无法确定丙和丁的种类，该反应不一定为置换反应，故选项说法错误。 C、该反应中丙和丁的质量变化之比为 22g：18g＝11：9，故选项说法正确。 D、若丁为水，甲或乙不一定为酸或碱，如有机物燃烧生成二氧化碳和水，故选项说法错误。 故选：C。 9．在密闭容器内，有甲、乙、丙、丁四种物质，甲、丁的相对分子质量之比为 1：9．在一定条件下充分混 合反应，测得反应过程中 t1、t2 时刻的质量分数如图所示，下列说法正确的是（ ） A．乙一定是该反应的催化剂 B．生成的甲、丙两物质的质量比为 8：1 C．该反应方程式中丁和甲的计量数之比为 1：1 D．某时刻，若ω甲为 18%，则ω丙为 32% 【答案】C 【解析】由四种物质反应前后各物质的质量分数可知，反应前后甲的质量分数增加了 19%﹣17%＝2%， 故甲是生成物；乙的质量分数不变，可能作该反应的催化剂，也可能没有参加反应；反应后丙的质量分 数增加了 41%﹣25%＝16%，故是生成物；丁的质量分数减少了 48%﹣30%＝18%，是反应物。 A、乙的质量分数不变，可能作该反应的催化剂，也可能没有参加反应，故选项说法错误。 B、反应中甲和丙的质量比为 2%：16%＝1：8，故选项说法错误。 C、甲、丁的相对分子质量之比为 1：9．该反应中甲、丁的质量比是 2%：18%＝1：9，故该反应方程式 中丁和甲的计量数之比为 1：1，故选项说法正确。 D、反应中甲和丙的质量比为 2%：16%＝1：8，某时刻，若ω甲为 18%时，18%﹣17%＝1%，则ω丙为 25%+8% ＝33%，故选项说法错误。 故选：C。 10．某化合物在氧气中完全燃烧时只生成二氧化碳和水，则该物质（ A．只含碳、氢元素 B．一定含碳、氢元素，可能含氧元素 C．一定含碳、氢、氧元素 D．一定含碳、氧元素，可能含氢元素 ） 【答案】B 【解析】二氧化碳中的碳元素和水中的氢元素来自于化合物，氧元素可能来自于氧气和化合物，有可能 来自于氧气，因此化合物中一定含碳、氢元素，可能含氧元素。故选：B。 11．下列有关质量守恒定律的认识，正确的是（ ） A．质量守恒定律是指反应物的质量总和等于生成物的质量总和 B．质量守恒定律揭示了化学变化中宏观物质之间的质量关系，与微观过程无关 C．自然界中的所有变化都遵循质量守恒定律 D．通过化学变化，只能改变世界上物质的种类，不能改变物质的总质量 【答案】D 【解析】A、质量守恒定律是指参加反应的反应物的质量总和等于生成物的质量总和，该选项说法不正 确； B、质量守恒定律揭示了化学变化中宏观物质之间的质量关系，是微观过程的外在反映，该选项说法不 正确； C、自然界中的化学变化都遵循质量守恒定律，该选项说法不正确； D、通过化学变化，只能改变世界上物质的种类，不能改变物质的总质量，该选项说法正确。故选：D。 12．硝酸铜在受热条件下可分解生成一种氧化物和两种气体，其中一种气体支持燃烧，则另一种气体可能 是（ ） A．二氧化硫 B．一氧化碳 C．氢气 D．二氧化氮 【答案】D 【解析】A、反应物中不含有硫元素，不能生成二氧化硫，该选项不符合题意； B、反应物中不含有碳元素，不能生成一氧化碳，该选项不符合题意； C、反应物中不含有氢元素，不能生成氢气，该选项不符合题意； D、反应物中含有氧元素和氮元素，可能生成二氧化氮，该选项符合题意。 故选：D。 13．某可燃气体 A 与 7.2g O2 恰好完全反应，生成 3.6g H2O 和 8.8g CO2，则 A 气体中（ A．一定含 C、H 元素，不含 O 元素 B．可能含 C、H、O 三种元素 C．一定含 C、H、O 三种元素 D．不能确定 ） 【答案】C 【解析】反应的 A 的质量：3.6g+8.8g﹣7.2g＝5.2g，其中氧元素质量：3.6g× +8.8g× ﹣7.2g＝2.4g， 由质量守恒定律可知，水中的氢元素和二氧化碳中的碳元素来自于 A，因此 A 一定含 C