化学变化及其表示单元2质量守恒定律测试题（含解析湘教版）

1 质量守恒定律 一、单选题 1.某物质在氧气中完全燃烧生成 8.8g 二氧化碳和 5.4g 水，则关于这种物质的组成描述正确的是（ ） A. 该物质只含有碳元素和氢元素 B. 该物质中碳元素与氢元素的质量比为 12：1 C. 该物质一定含有碳元素和氢元素，可能含有氧元素 D. 该物质的分子中碳原子和氢原子的个数比为 1：2 2.将 ag H2 和 bg O2 通入真空的密闭容器内，点燃充分反应后，密闭容器中的物质的质量为( ) A. 18（a+b）g B. 34g C. (a+b)g D. 无法确定 3.工业制硝酸主要反应的化学方程式为：3NO2+H2O=2HNO3+X，则 X 的化学式是（ ） A. N2 B. N2O4 C. NO2 D. NO 4.下列有关说法错误的是（ ） A. 氯化钠、硫酸铵、氯酸钾都属于盐 B. 过氧化氢和水的化学性质不同，是因为它们的分子构成不 同 C. 氢氧化钠和氢氧化钙的化学性质相似，是因为它们的水溶液中都含有氢氧根离子 D. 某物质 在空气中燃烧生成二氧化碳和水，说明该物质一定含有碳、氢、氧三种元素 5.如图表示 A，B，C，D 四种物质在密闭容器中反应一段时间后质量的变化，则该化学反应的表达式是 （ ） A. A＋C D＋B B. D A＋C C. D A＋C D. A＋C D 6.焰火绚丽天空，其中一种焰火中所含硝酸铜在燃烧时产生绿色火焰，发生如下反应： 2Cu （NO3）2 2X+O2↑+4NO2↑则 x 为（ ） A. Cu B. Cuo C. CuO2 D. Cu2O2 7.尿素[CO（NH2）2]是含氮量较高的氮肥．工业上以 CO2 等物质为原料合成尿素，发生反应的化学方程式 为：CO2+2X=CO（NH2）2+H2O，其中 X 的化学式是（ ） A. N2 B. NH3 C. N2H4 D. NO 8.一定条件下，在一个密闭容器内发生某反应，测得反应前后各物质的质量如图所示． 下列关于以上反应的说法中，正确的是（　　） A. X 的值为 44 B. W 由碳、氢两种元素组成 C. 该反应属于置换反应 D. W 中碳、氢元素质量比为 4：1 9.9.2g 某纯净物在氧气中完全燃烧，生成 17.6g 二氧化碳和 10.8g 水，据此判断该物质的组成元素是 （ ） A. 含 C,H,O 元素 B. 只含 C,H 元素 C. 不只含 C,H,O 元素 D. 不含 O 元素 10.在实验室中，不能用带磨口玻璃塞的玻璃试剂瓶盛装氢氧化钠溶液，因为氢氧化钠会与玻璃成分中的 某种物质 X 发生化学反应，使玻璃塞和玻璃试剂瓶口粘连在一起，其反应的化学方程式为： X+2NaOH═Na2SiO3+H2O，则 X 的化学式为（　　） A. H2SiO3 B. SiO2C. Si D. SiH4 11.氢氟酸（HF）对玻璃有腐蚀作用，可用在玻璃上雕刻各种精美图案，氢氟酸与玻璃发生反应可以表示 为：SiO2+4HF=X↑+2H2O，关于物质 X 的组成，下列说法正确的是（ ） A. 可能含有氢元素 B. 一定含有硅元素、氟元素 C. 可能含有氧元素 D. X 是一种氧化 物 12.含有杂质的镁 2.4g 放入一定量盐酸中，得到 0.202g 氢气，该镁中可能混有的杂质是 A. 锌 B. 铁 C. 铝 D. 铜 13.某物质 X 在氧气中燃烧的化学方程式为 2X+3O2 2CO2+4H2O，X 的化学式是（ ） A. H2B. CH4OC. CH4D. C2H6O 二、填空题 14.物质都是由元素组成的，且在发生化学变化过程中元素的种类会发生变化．________（判断对错） 15.某有机物 3.2 克在足量的氧气中充分燃烧后，生成 4.4g 二氧化碳和 3.6g 水，则该有机物中一定含有 ________和________元素；________氧元素（填“有”或“无”） 16.在一定条件下某密闭容器中的物质充分反应，测得反应前甲、乙、丙、丁的质量（单位：g）分别为 3、 24.5、3、0；测得反应后四种物质的质量（单位：g）分别是 21.1、待测、3、6.4，则“待测”的数值是　 ________，该反应中乙物质的类别是 ________ 17.某化合物 4.6g 完全燃烧，生成二氧化碳 8.8g，生成水 5.4g，则此反应中消耗氧气的质量为________， 此化合物的化学式为________． 3 18.已知 17g 氨气与 120g 氧化铜在加热的条件下反应生成 96g 金属铜、14g 空气中含量最多的气体单质和 一种化合物 X，则 X 的化学式为________ ， 该化学反应方程式中氨气和 X 的化学计量数之比为 ________ ． 三、解答题 19.某校课外兴趣小组的同学有高锰酸钾加热制取了氧气，实验完毕时发现得到的固体质量减少了．请用 你学过的化学知识解释． 四、综合题 20.取一种可燃物 6.4 克充分燃烧，测得生成二氧化碳 8.8 克，水 7.2 克．试求： （1）该可燃物含有的元素各占多少克？ （2）可燃物的相对分子质量为 32，通过计算，写出该可燃物的化学式． 4 答案解析部分 一、单选题 1.【答案】C 【解析】【解答】解：A、这种物质中一定有碳元素和氢元素，氧元素可能有也可能没有，故选项错误； B、该物质中碳元素与氢元素的质量比=（8.8g× ）：（5.4g× ）=4：1，选项错误； C、该物质中一定有碳元素和氢元素，氧元素可能有也可能没有．故选项正确； D、该物质的分子中碳原子和氢原子的个数比= ： =1：3，故选项错误； 故选：C． 【分析】根据质量守恒定律，在化学反应中，从微观上原子种类、原子数目和原子的质量都不变；从宏观 上元素种类和物质的总质量不变；因此二氧化碳中的碳元素来源于该物质，水中的氢元素也来源于该物质； 所以这种物质中一定有碳元素和氢元素，氧元素可能有也可能没有．该物质中碳元素与氢元素的质量比= （8.8g× ）：（5.4g× ）=4：1，该物质的分子中碳原子和氢原子的个数比= ： =1：3． 2.【答案】C 【解析】【分析】容器是真空的，说明容器内原来没有任何物质； 容器是密闭的，说明反应后容器内的物质不能减少，也不能增多； 参加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，应用这一定律结合上述条件可以解答 本题． 【解答】由于容器是真空的、密闭的，通入物质的总质量就是反应前容器内物质的总质量，即（a+b)g； 根据质量守恒定律可知：反应后生成的各物质的总质量等于参加反应的各物质的总质量； 未参加反应的物质仍然在容器中． 因此反应后，密闭容器内物质的总质量为（a+b)g． 故选 C． 【点评】本题主要考查质量守恒定律的应用，难度稍大． 3.【答案】D 【解析】【解答】解：根据质量守恒定律和化学方程式可知，X 的化学式中含有 N 的个数为：3﹣2=1，含 有 O 的个数为：3×2+1﹣2×3=1，含有 H 的个数为：2﹣2=0；故 X 的化学式为：NO． 故选 D． 【分析】根据质量守恒定律的微观解释：化学反应前后原子的种类和数目不变．可知在化学反应方程式中， 反应物和生成物中所含的原子的种类和数目相同．由此可推断化学反应方程式中反应物或生成物的化学式． 4.【答案】D 【解析】【解答】A、根据盐的组成概念：盐是由金属离子（或铵根离子）和酸根离子组成的化合物，写 出其化学式如下：氯化钠 NaCl、硫酸铵(NH4)2SO4、氯酸钾 KClO3 ， 可知它们都属于盐，则 A 表述正确， A 不符合题意； B、根据分子的概念：分子是保持物质化学性质的最小粒子，则过氧化氢（H2O2）和水（H2O）的化学性质 不同，是因为它们的分子构成不同，则 B 表述正确，B 不符合题意；5 C、根据碱的组成概念：碱是由金属离子（或铵根离子）和氢氧根离子组成的化合物，且氢氧化钠 NaOH 和 氢氧化钙 Ca(OH)2 都能溶于水，所以氢氧化钠和氢氧化钙都属于碱，其化学性质相似，是因为它们的水溶 液中都含有氢氧根离子，则 C 表述正确，C 不符合题意； D、根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变可知：某物质在空气中燃烧生成二氧化碳和水，说 明该物质一定含有碳、氢两种元素，而氧元素有可能是空气中的氧气提供的，据此还不能直接给出判断， 需要具体数值的计算来确认，则 D 表述不正确，D 符合题意； 故答案为：D. 【分析】主要考查盐的概念、碱的通性、反应前后元素种类不变等知识. 5.【答案】D 【解析】【解答】由图可知，A、C 反应后质量减少，故为反应物，D 反应后质量增加，故为生成物，B 反 应前后质量不变故可能为催化剂，也可能不参加反应，综合四个选项可知 D 正确． 故答案为：D. 【分析】在化学反应进行中，反应物的质量将不断减少，而生成物则不断增多，因此如果我们发现一种物 质的质量随着反应的进行在不断增加，我们就可以判断该物质是此反应的生成物，若某物质随反应的进行 在不断减少，则该物质是此反应的反应物，若某物质随反应的进行而质量不变的，则该物质可能是此反应 的催化剂或者与该反应无关，据此进行判断即可． 6.【答案】B 【解析】【解答】根据质量守恒定律知道参加反应的各种原子的个数和种类都不会改变的原则，可以确定 X 的化学式为 CuO。 故答案为：B.【分析】根据化学变化遵循质量守恒定律分析，在化学反应前后，各原子种类和个数都不变。 7.【答案】B 【解析】【解答】解：由题意“CO2+2X=CO（NH2）2+H2O”，根据反应前后元素种类不变，原子个数不变， 则：反应前除 2X 外有碳原子 1 个、氧原子 2 个；反应后碳原子 1 个、氮原子 2 个、氧原子 2 个、氢原子 6 个，因此 2X 中有氮原子 2 个、氢原子 6 个，故 X 的化学式是 NH3 ． 故选 B． 【分析】由题意“CO2+2X=CO（NH2）2+H2O”，根据反应前后元素种类不变，原子个数不变，则可推测 X 的 化学式． 8.【答案】D 【解析】【解答】解：由于四种物质中 W 和氧气质量减小，所以是反应物，且反应物的总质量是 23g+ （64g﹣16g）=71g，而水的质量增加，且增加值是 32g﹣5g=27g，依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，所以二氧化碳必是生成物且生成的质量是 71g﹣27g=44g； 此反应的表达式可表示为 W+O2→CO2+H2O． A、由以上分析知 X 的值等于 44g+8g=52g，故错误； B、由于该反应的表达式是 W+O2→CO2+H2O，生成物是两种化合物，不属于置换反应，故错误； C、根据质量守恒定律，由反应表达式可以看出 W 中一定含有碳氢两种元素，是否含有氧元素则要通过生 成物中的氧元素与反应的氧气质量进行比较，生成的水中氧元素的质量为：27g× =24g，二氧化碳中氧 元素的质量：44g× =32g，两者的质量和为 56g，而参加反应的氧气的质量=64g﹣16g=48g，所以可判断 W 中含有氧元素，故错误；6 D、由 C 的分析可知 W 中碳、氢元素质量比为（44g﹣32g）：（27g﹣24g）=4：1，故正确． 故选 D． 【分析】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，利用在 发生化学反应时反应物质量会减小，生成物质量会增多，判断反应物与生成物，进而书写出反应的表达式， 判断反应的类型据此回答问题即可． 9.【答案】A 【解析】【解答】解：17.6gCO2 中 C 元素质量=17.6g× =4.8g 10.8gH2O 中 H 元素质量=10.8g× =1.2g 可燃物质中 C、H 元素的质量和=4.8g+1.2g=6.0g＜9.2g 所以可燃物中一定含有 O 元素． 故选 A 【分析】在化学反应中，反应前后原子的种类没有改变，数目没有增减，原子的质量也没有改变，所以反 应前后物质的质量总和相等．比较反应中 C、H 元素质量和与可燃物质量，确定可燃物中是否含有 O 元 素． 10.【答案】B 【解析】【解答】根据反应的化学方程式 X+2NaOH═Na2SiO3+H2O，反应物中 O、Na、H 原子个数分别为 2、 2、2，反应后的生成物中 Si、O、Na、H 原子个数分别为 1、4、2、2，根据反应前后原子种类、数目不变， 则每个 X 分子由 2 个 O 原子和 1 个 Si 原子构成，则物质 X 的化学式为 SiO2 ． 故选 B． 【分析】由质量守恒定律：反应前后，原子种类、数目均不变，据此由反应的化学方程式推断生成物 X 的 化学式． 11.【答案】B 【解析】【解答】根据反应的化学方程式 SiO2+4HF=X↑+2H2O，反应物中硅、氧、氢、氟原子个数分别为 1、2、4、4，反应后的生成物中硅、氧、氢、氟原子个数分别为 0、2、4、0，根据反应前后原子种类、数 目不变，则每个 X 分子由 1 个硅原子和 4 个氟原子构成，则物质 X 的化学式为 SiF4 ． A、物质 X 的化学式为 SiF4 ， 一定不含氢元素，故选项说法错误． B、物质 X 的化学式为 SiF4 ， 一定含有硅元素、氟元素，故选项说法正确． C、物质 X 的化学式为 SiF4 ， 一定不含氧元素，故选项说法错误． D、物质 X 的化学式为 SiF4 ， 不含氧元素，不属于氧化物，故选项说法错误．故选：B． 【分析】本题难度不大，利用化学反应前后原子守恒来确定物质的化学式的方法、氧化物的特征等是正确 解题的关键． 12.【答案】C 【解析】根据 2.4 克的锌全部转化为氢气的质量和 2.4 克其他金属生成氢气的量采用均衡法进行分析． 2.4 克镁生成氢气的质量为 x Mg～H2 24 2 2.4g x7 24：2=2.4g：x 解得 x=0.2g A.3 A.2.4 克锌生成氢气的质量为 y， Zn～～H2 65 2 2.4 g Y 65：2=2.4g：y 解得 y＜0.2g，故 A 错误； B. 2.4 克铁生成氢气的质量为 z， Fe ~ H2 56 2 2.4 g z 56：2=2.4g：z 解得 z＜0.2g，故 B 错误； C. 2.4 克铝生成氢气的质量为 m, 2Al ~ 3H2 546 2.4g m 54：6=2.4g：m 解得 m＞0.2g，故 C 正确； D. 铜不会与酸反应生成氢气，这两者混合物得到的气体小于 0.2 克，故 D 错误 13.【答案】B 【解析】【解答】解：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 2X+3O2 2CO2+4H2O，反应前碳、氢、氧原子个数分别为 0、0、6，反应后的生成物中碳、氢、氧原子个数分 别为 2、8、8，根据反应前后原子种类、数目不变，则 2X 分子中含有 2 个碳原子、8 个氢原子和 2 个氧原 子，则每个 X 分子由 1 个碳原子、4 个氢原子和 1 个氧原子构成，则物质 X 的化学式为 CH4O． 故选： B． 【分析】由质量守恒定律：反应前后，原子种类、数目均不变，据此由反应的化学方程式推断反应物 X 的 化学式． 二、填空题 14.【答案】错误 【解析】【解答】解：物质都是由元素组成的，且在发生化学变化过程中元素的种类不会发生变化，原说 法错误； 答案：错误； 【分析】根据物质在发生化学变化时元素的种类不变判断； 15.【答案】C；H；有 【解析】【解答】解：生成物中 C 元素的质量=4.4g× =1.2g；生成物中 H 元素的质量=3.6g× =0.4g； 根据质量守恒定律，该物质中 O 元素的质量=3.2g﹣1.2g﹣0.4g=1.6g． 所以该物质中一定含有 C、H、O 元素．8 答案：C；H；有． 【分析】根据“生成 4.4g 二氧化碳和 3.6g 水”和二氧化碳中 C 元素的质量分数和水中 H 元素的质量分数， 计算出生成物中 C 元素的质量与 H 元素的质量，根据质量守恒定律，计算出该物质中 O 元素的质量，即可 判断出该物质中一定含有 C、H、O 元素． 16.【答案】0；化合物 【解析】【解答】解：反应前后物质的总重量不变，待测处的数值=（3+24.5+3+0）﹣（21.1+3+6.4）=0； 反应前后各物质质量的增减，知道反应物是乙，生成物是甲和丁．该反应可表示为：乙→甲+丁；故乙为 化合物； 答案：0；化合物． 【分析】该题主要考查的知识点为质量守恒定律．要做对该题可分两步走，第一，先根据反应前后物质的 总重量不变，求出待测处的数值即反应后乙的质量．3+24.5+3+0═21.1+待测+3+6.4，故待测的数值是 0．第二：根据反应前后各物质质量的增减，知道反应物是乙，生成物是甲和丁．　 17.【答案】9.6g；C2H6O 【解析】【解答】解：根据质量守恒定律可知，反应的氧气质量为：8.8g+5.4g﹣4.6g=9.6g； 8.8g 二氧 化碳中碳元素的质量为：8.8g× ×100%=2.4g，氧元素的质量为：8.8g﹣2.4g=6.4g； 5.4g 水中氢元素的质量为：5.4g× ×100%=0.6g，氧元素的质量为：5.4g﹣0.6g=4.8g； 该物质中氧元素的质量为：6.4g+4.8g﹣9.6g=1.6g； 该物质中，碳元素、氢元素和氧元素的质量分别是 2.4g、0.6g 和 1.6g，碳原子、氢原子和氧原子的个数 比为： ： ： ═2：6：1，即该物质的化学式是 C2H6O， 故答案为：9.6g；C2H6O． 【分析】依据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，且化学反应前后元素种类和质量不变进行计算． 18.【答案】H2O；2：3 【解析】【解答】反应物氨气和氧化铜中含有氮元素、氢元素、氧元素、铜元素，生成物中金属铜含有铜 元素，空气中含量最多的气体是氮气含有氮元素；故 X 中含有氢元素和氧元素，是水，故氨气（NH3）在加 热条件下与氧化铜反应生成铜、水和空气中含量最多的气体（氮气），反应的化学方程式为 2NH3+3CuO 3Cu+N2+3H2O； 答案：H2O；2：3． 【分析】根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，来分析解答． 三、解答题 19.【答案】解：某校课外兴趣小组的同学有高锰酸钾加热制取了氧气，高锰酸钾在加热条件下生成锰酸 钾、二氧化锰和氧气，反应后氧气逸出，故实验完毕时发现得到的固体质量减少了． 【解析】【分析】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各物质的质量总 和，据此结合加热高锰酸钾制取氧气的反应原理，进行分析解答． 四、综合题9 20.【答案】（1）解：8.8g CO2 中 C 元素质量=8.8g×（ ×100%）=2.4g，7.2gH2O 中 H 元素质量=7.2g× （ ×100%）=0.8g， 根据质量守恒定律中元素质量不变的特点可知可燃物质中 C、H 元素的质量和=2.4g+0.8g=3.2g＜6.4g， 所以可燃物中一定含有 O 元素，其质量为 6.4g﹣3.2g=3.2g， 答：可燃物中碳元素的质量为 2.4g，氢元素的质量为 3.2g，氧元素的质量为 3.2g. （2）解：可燃物中 C、H、O 的原子个数之比为 ： ： =1：4：1， 设可燃物的化学式为 CxH4xOx ， 根据题意知其相对分子质量为 32， 可得：12x+1×4x+16x=32 解之得：x=1 所以化学式为：CH4O ． 答：该可燃物的化学式是 CH4O． 【解析】【解答】解：（1）8.8g CO2 中 C 元素质量=8.8g×（ ×100%）=2.4g，7.2gH2O 中 H 元素质量 =7.2g×（ ×100%）=0.8g， 根据质量守恒定律中元素质量不变的特点可知可燃物质中 C、H 元素的质量和=2.4g+0.8g=3.2g＜6.4g， 所以可燃物中一定含有 O 元素，其质量为 6.4g﹣3.2g=3.2g， 答：可燃物中碳元素的质量为 2.4g，氢元素的质量为 3.2g，氧元素的质量为 3.2g； （2）可燃物中 C、H、O 的原子个数之比为 ： ： =1：4：1， 设可燃物的化学式为 CxH4xOx ， 根据题意知其相对分子质量为 32， 可得：12x+1×4x+16x=32 解之得：x=1 所以化学式为：CH4O ． 答：该可燃物的化学式是 CH4O． 【分析】在化学反应中，反应前后原子的种类没有改变，数目没有增减，原子的质量也没有改变，所以反 应前后物质的质量总和相等，所以可以比较反应后生成物中 C、H 元素质量和与可燃物质量，确定可燃物 中是否含有 O 元素，然后根据 C、H、O 的质量求出原子的个数比，结合相对分子质量求出化学式．