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1/16质量守恒定律及其应用一、单选题1.（2016•舟山）科研人员研发出一种能将二氧化碳转化为甲烷的新技术，该技术以纳米镍粒子为催化剂，将二氧化碳和氢气混合加热发生反应，生成甲烷等物质，从而减少碳排放．该反应前后发生变化的是（）A.元素的种类B.碳原子的数目C.氢元素的化合价D.纳米镍粒子的化学性质2.（2017•衢州）质量守恒定律是自然界基本的规律之一。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.3.中国科学家以二氧化碳和金属钠为原料，在一定条件下制得了金刚石，化学方程式为：3CO2+4NaxR+C（金刚石），则x、R为（）A.1、Na2CO3B.2、Na2O2C.4、Na2CO3D.2、Na2CO34.（2014·湖州）建立模型是学习科学的重要方法，在理解化学反应的本质时往往引入模型。下图是某反应的微观模型，有关该模型的叙述中，正确的是()A.反应前后分子数目不变B.反应前后原子种类发生改变C.和化学性质相似D.是保持氧气化学性质的微粒5.（2014·湖州）在托盘天平的左盘垫上石棉网后放人一个打磨用的钢丝球，称出总质量。然后用电压为9伏的电池正负极轻触钢丝球，钢丝球迅速燃烧，并且左盘下降。下列叙述中，正确的是（）A.引起电池短路的钢丝温度骤升B.钢丝的燃烧速度与粗细无关C.该反应不遵循质量守恒定律D.反应后的天平不是等臂杠杆2/166.（2015•衢州）如图为小柯做的创新实验：将铜丝绕在电烙铁上，电烙铁用支架固定在密闭的硬质玻璃管中，玻璃管置于灵敏电子台秤上，接通电路，电烙铁开始工作，可以观察到铜丝表面逐渐变黑，电子台秤读数保持不变，下列说法正确的是（）A.该反应的化学方程式是Cu+O2═CuOB.加热过程中，玻璃管内空气的质量保持不变C.加热过程中，铜丝的质量保持不变D.硬质玻璃管内物质在反应前后总质量保持不变7.（2013·金华）如图是某化学反应的微观模型，“”、“”分别表示不同元素的原子。下列对图示模型理解正确的是（）A.该反应属于化合反应B.反应物和生成物中只有一种单质C.反应物和生成物中共含有三种元素D.参加反应的两种物质分子个数之比为1:18.（2014·深圳）某化学反应的微观示意图如图（一种小球代表一种元素的原子），下列说法正确的是（）A.该反应不符合质量守恒定律B.参加反应的分子个数比是5:2C.该反应中反应物都是化合物D.该反应前后的分子种类改变9.（2014·义乌）“三效催化转换器”可将汽车尾气中的有毒气体转化为无污染的气体，其中某个反应的微观示意图如下。从图示获得的下列信息错误的是（）A.该图已表示出质量守恒定律B.反应前后共有4种分子C.甲和丁中同种元素化合价不相等D.乙和丙中所含原子种类相同3/1610.（2013·衢州）表示氢原子，表示氧原子，它们组成的分子发生了如图所示的反应。关于该反应的说法不正确的是()A.该反应属于化合反应B.反应前后元素种类没有改变C.原子在化学反应中不能再分D.反应前后分子的种类没有改变11.（2014·台州）银制容器在中放置一段时间后表面会变黑，原因是银和空气中的微量硫化物等物质发生反应，其化学反应方程式为4Ag+2H2S+O2═2X+2H2O，则X的化学式为（）A.AgSB.Ag2OC.Ag2SD.Ag2O212.（2014·宁波）物质X、Y之间存在如下关系：X+2NaOH=2Y+Cu(OH)2↓，则（）A.X一定是Cu(NO3)2B.X的式量比Y大C.Y中阴离子的化合价为-2D.该反应类型为置换反应二、综合题13.黑白复印机用的墨粉中常添加磁性氧化铁（Fe3O4）粉末。Fe3O4是由Fe2＋、Fe3＋和O2—按1∶2∶4的个数比构成的。下图是氧化沉淀法生产复印用Fe3O4粉末的流程简图。已知第④步反应中各元素化合价保持不变。（1）Fe3O4粉末在复印机的电磁场作用下能使墨粉形成字迹或图案，这一用途与Fe3O4的哪两个物理性质相关:________、________。（2）判断第②步加入试剂X的化学式为________。（3）在第③步通入O2的同时还需要有水参与反应，试写出此步反应的化学方程式________。在第③步中，只有部分Fe(OH)2转化成Fe(OH)3，为了确保最终生成Fe3O4，最终的产物中，Fe(OH)2和Fe(OH)3的质量比等于________。14.（2016•丽水）丽水纳爱斯集团是全球洗涤用品行业前五强企业，其产品之一雕牌超能皂的主要生产原料是油脂、氢氧化钠和水等．（1）有关氢氧化钠和水的分类正确的是________．选项氢氧化钠水A混合物纯净水B碱氧化物C有机物无机物（2）生产肥皂的主要反应原理：C57H114O4+3NaOH3C14H35O2Na+X，则X的化学式为________．4/1615.（2014·杭州）2013年5月，某市自来水有股奇怪的味道，经专家多轮综合检测，基本认定引起此次异味的主要物质是邻叔丁基苯酚。将30克邻叔丁基苯酚完全燃烧，生成88克CO2和25.2克H2O（无其他产物）。已知邻叔丁基苯酚的相对分子质量为150，求：（1）30克邻叔丁基苯酚中含碳元素________克，氢元素________克。（2）邻叔丁基苯酚的化学式为________。三、解答题16.（2017•绍兴）尿素[CO（NH2）2]在工农业生产中应用广泛。（1）尿素溶液能除去工业废气Cl2，化学方程式为：CO(NH2)2+H2O+3Cl2=N2+CO2+6X，则X的化学式是________。（2）尿素是目前使用量较大的一种________（选填“氦”、“磷”或“钾”）肥，适用于各种植物。某水田施加7.2千克尿素，其中含氦元素________千克？17.（2017•衢州）有一种管道疏通剂，主要成分为铝粉和氢氧化钠混合粉末。工作原理是：利用铝和氢氧化钠遇水反应放出大量的热，加快氢氧化钠对毛发等淤积物的腐蚀，同时产生氢气增加管道内的气压，利于疏通。小柯利用如图装置测定疏通剂中铝的质量分数。Ⅰ．取样品20g，倒入容积为200mL的锥形瓶中，然后在分流漏斗中加入水，置于电子天平上测出总质量m1。Ⅱ．打开活塞，加入足量的水充分反应，直到没有固体剩余，静置一段时间，测出总质量m2。Ⅲ．实验数据如下表：反应前总质量m1反应后总质量m2371.84g371.24g回答下列问题：（1）配平化学方程式：2Al+2NaOH+2H2O________NaAlO2+3H2↑（2）根据化学方程式计算样品中铝的质量分数。（3）以下情形会导致样品中铝的质量分数测量结果偏高的原因可能有__________。A.向锥形瓶中倒入样品时，撒出了部分粉末B.在反应过程中有水蒸气逸出C.没有等装置中氢气全部排尽就称量5/1618.（2017·台州）某兴趣小组设计如下实验探究质量守恒定律。（1）如图甲，小柯将烧杯放在天平左盘，使天平重新平衡。然后取下烧杯把铁钉放入试管中，一段时间后，再把烧杯放回天平左盘，最后天平是否平衡？________。反应后试管内溶液的质量________（选填“增加”、“减少”或“不变”）。（2）如图乙，小妍将烧杯放在天平左盘，使天平重新平衡。然后倾斜烧杯使盐酸与石灰石粉末混合，一段时间后再把烧杯放回天平左盘，发现天平不再平衡。其原因是________。小柯对该实验装置进行改进，把烧杯换成锥形瓶（如图丙，装置气密性良好）。你认为能否验证质量守恒定律并阐述理由：________。（3）小妍想测定实验所用石灰石中碳酸钙的质量分数，取6克石灰石粉末与足量的稀盐酸充分反应，反应后总质量减少2.2克。求石灰石中碳酸钙的质量分数（杂质与稀盐酸不反应）。（结果精确到0.1%）19.（2015•丽水）高纯硅是信息产业最基础的原材料，制备高纯硅的主要生产过程如下：请回答：（1）一个SiHCl3分子中含有氯原子的个数为。（2）制备高纯硅的反应原理：SiHCl3（纯）+H2Si+3X，则X的化学式为。20.（2015•温州）用如图所示的玻璃管进行碳还原氧化铜实验。（1）当A处的黑色固体变红时，可观察到B处的现象是。（2）查阅资料发现：反应生成的红色固体除了铜以外还可能含有氧化亚铜（Cu2O），氧化亚铜可以与硫酸发生如下反应：Cu2O+H2SO4Cu+CuSO4+X，该反应中X的化学式为。6/16四、实验探究题21.（2017•杭州）小金进行如图所示实验来验证质量守恒定律。在实验中用电子天平和量筒准确测量出表中m1、m2、m3、m4和V。（实验中操作正确，O2的密度为ρg/cm3）实验序号12…m1（MnO2）/gm2（KClO3）/gm3（试管）/gm4（试管+加热后剩余固体）/g量筒内收集气体的体积V/cm3（1）装置中试管口略向下倾斜的原因是________。（2）根据质量守恒定律，m1、m2、m3、m4、V和ρ之间存在的等量关系为________。（3）每次实验结束后，小金在拆卸装置时总能闻到刺激性气味。他将加热后剩余固体中的MnO2分离并测量其质量，发现总小于加热前MnO2的质量。查阅资料后发现，一般认为加热KClO3和MnO2混合物的反应过程如下：第1步：2MnO2+2KClO32KMnO4+Cl2↑+O2↑第2步：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑第3步：K2MnO4+Cl22KCl+MnO2+O2↑写出加热后剩余固体中MnO2质量小于加热前MnO2质量的原因________。22.（2016•衢州）以下是俄国化学家罗蒙诺索夫曾开展的实验：①先用天平称取质量为m1的金属锡粉．②将这些锡粉放在密闭容器里进行完全燃烧，生成了白色固体物质，称量容器的总质量为m2．③打开容器，听到了空气进入容器发出的“丝丝的声响”，称量所得白色物质的质量为m3．④把白色物质放回原容器里（容器中空气的组成恢复到初始状态），重新称量容器的总质量为m4（1）根据所学知识判断，锡的燃烧是________变化．（2）罗蒙诺索夫分析数据后发现，生成白色物质的质量m3=________，于是提出了“参加反应的物质的总质量，等于反应后产物的总质量”的观点．（3）后经多位科学家的共同努力，最终确立了质量守恒定律，请从微观角度解释该定律：________．7/1623.（2014·杭州）无标签试瓶中的一种黑色不溶于水的固体可能是硫化铜或者是硫化亚铜。查资料可知：硫化铜（CuS）和硫化亚铜（Cu2S）在空气中灼烧分别发生下列化学反应：2CuS+3O22CuO+2SO2Cu2S+O2CuO+SO2（没配平）（1）请写出配平后的Cu2S在空气中灼烧的化学方程式________。如要确定灼烧的Cu2S是否完全反应，依据的实验现象是________。（2）根据这两个反应的化学方程式中固体物质的质量变化，某同学仅用天平、酒精灯、坩埚、三角架等常用仪器（无其它试剂），通过三个实验步骤鉴别出某黑色固体是硫化铜还是硫化亚铜。他的实验步骤一：用天平准确称量一定质量的待测黑色固体。请写出后两个实验步骤：实验步骤二：________实验步骤三：________五、填空题24.（2017•湖州）钛（Ti）被称为“21世纪金属”，工业上可利用钛酸亚铁（FeTiO3）在一定条件下通过下面两步反应制得：①2FeTiO3+6C+7Cl22FeCl3+2TiCl4+6X，②2Mg+TiCl42MgCl2+Ti（1）X的化学式为________（2）反应②属于基本反应类型中的________反应．25.（2015•舟山）元素周期表将已知元素科学有序地排列起来，便于我们研究它们的性质和用途，如图表示元素周期表的一部分，请回答下列问题：（1）元素在周期表中的分布是有规律的，表中①②③所代表的三种元素中，属于非金属元素的是________；（2）表中氮元素的化合价有多种，请写出化合价为+1价的氮的氧化物________（用化学式表示）；（3）随着新元素的不断发现，元素周期表还将逐渐完善，最近，科学家用大量高速钙原子轰击铕原子，形成了117号元素的原子，该元素原子核中一定含有117个________。26.（2