1. 下列现象不能用质量守恒定律解释的是(
)。
A.木炭燃烧后变成灰烬,质量减小
B.磷燃烧后生成的白烟比磷的质量大
C.酒精长时间敞口放置,质量逐渐减小
D.大理石和稀盐酸在敞口容器中反应后,剩余物总质量小于反应物总质量
答案:【解析】:
本题主要考察质量守恒定律的适用范围。质量守恒定律是化学反应中的基本定律之一,它表明在化学反应中,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。这一定律只适用于化学变化,对于物理变化则不适用。
A选项描述的是木炭燃烧后变成灰烬,质量减小。这是一个化学变化过程,因为木炭燃烧生成了二氧化碳和水蒸气等新物质,同时部分质量以热能的形式散失,所以质量减小。这可以用质量守恒定律来解释。
B选项描述的是磷燃烧后生成的白烟比磷的质量大。这也是一个化学变化过程,磷燃烧生成了五氧化二磷固体小颗粒(白烟),由于参加反应的氧气质量也计算在内,所以生成的白烟质量比磷的质量大。这同样可以用质量守恒定律来解释。
C选项描述的是酒精长时间敞口放置,质量逐渐减小。这是一个物理变化过程,因为酒精只是从液态变为气态,没有新物质生成。这个过程不能用质量守恒定律来解释,因为质量守恒定律只适用于化学变化。
D选项描述的是大理石和稀盐酸在敞口容器中反应后,剩余物总质量小于反应物总质量。这是一个化学变化过程,大理石(碳酸钙)与稀盐酸反应生成了氯化钙、水和二氧化碳,由于二氧化碳以气态形式逸出,所以剩余物总质量小于反应物总质量。这可以用质量守恒定律来解释。
【答案】:C
解析:
【分析】
首先明确质量守恒定律的核心:仅适用于化学变化,物理变化无法用其解释。解题时需先判断每个选项描述的变化是物理变化还是化学变化,再结合质量守恒定律的适用范围分析是否符合要求。
【解析】
质量守恒定律是化学反应的基本定律,仅适用于化学变化,不适用于物理变化。
A选项:木炭燃烧属于化学变化,反应生成二氧化碳等气体,部分质量以气体形式散失,剩余灰烬质量减小,符合质量守恒定律,可解释。
B选项:磷燃烧属于化学变化,磷与氧气反应生成五氧化二磷,生成的白烟(五氧化二磷)质量等于参加反应的磷和氧气的质量总和,因此比磷的质量大,符合质量守恒定律,可解释。
C选项:酒精敞口放置质量减小是酒精挥发,属于物理变化(仅状态改变,无新物质生成),不涉及化学变化,无法用质量守恒定律解释。
D选项:大理石与稀盐酸反应属于化学变化,生成的二氧化碳气体逸散到空气中,导致剩余物总质量小于反应物总质量,符合质量守恒定律,可解释。
【答案】
C
【知识点】
质量守恒定律适用范围、物理变化与化学变化的判断
【点评】
本题考查质量守恒定律的适用条件,核心是区分化学变化与物理变化,属于化学基础概念的常规考题,难度较低,需准确掌握定律的适用范围。
【难度系数】
0.8
2. 液态物质X和过氧化氢可为火箭提供动力,当它们混合反应时,放出大量的热,产生强大的推动力。有关反应的化学方程式为:$\ce{X + 2H_{2}O_{2} = N_{2}↑ + 4H_{2}O}$,则X的化学式为(
)。
A.$\ce{NH_{3}}$
B.$\ce{N_{2}O_{4}}$
C.$\ce{NO_{2}}$
D.$\ce{N_{2}H_{4}}$
答案:【解析】:
根据题目中的化学方程式$ X + 2H_2O_2 \rightarrow N_2 \uparrow + 4H_2O$,需要确定X的化学式。首先,根据质量守恒定律,反应前后各元素的原子数目必须相等。
反应产物中有:
氮(N)原子:2个(来自$ N_2)$,
氢(H)原子:8个(来自$ 4H_2O)$,
氧(O)原子:4个(来自$ 4H_2O)$。
反应物中有:
过氧化氢$ 2H_2O_2 $提供氢(H)原子:4个,氧(O)原子:4个。
因此,X中必须包含2个氮原子和4个氢原子,以满足氮和氢的原子守恒。
选项分析:
$A. NH_3$:1个氮原子,3个氢原子,不符合。
$B. N_2O_4$:2个氮原子,4个氧原子,不符合。
$C. NO_2$:1个氮原子,2个氧原子,不符合。
$D. N_2H_4$:2个氮原子,4个氢原子,符合。
故D选项正确。
【答案】:D
解析:
【分析】
本题需根据质量守恒定律推断未知物质X的化学式,解题思路为:化学反应前后,原子的种类和数目均保持不变,先计算反应后生成物中各原子的总个数,再减去反应物中已知物质(过氧化氢)提供的原子个数,即可得到X的原子构成,最后对比选项选出正确答案。
【解析】
根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类、数目不变。
1. 计算生成物$\ce{N_{2}↑ + 4H_{2}O}$中的原子总数:
氮原子(N):2个;
氢原子(H):$4×2=8$个;
氧原子(O):$4×1=4$个。
2. 计算反应物中$\ce{2H_{2}O_{2}}$提供的原子总数:
氢原子(H):$2×2=4$个;
氧原子(O):$2×2=4$个。
3. 推导X的原子构成:
X中含有的原子数 = 生成物原子数 - 反应物已知原子数,即:
氮原子:$2 - 0 = 2$个;
氢原子:$8 - 4 = 4$个;
氧原子:$4 - 4 = 0$个。
因此X的化学式为$\ce{N_{2}H_{4}}$,对应选项D。
【答案】
D
【知识点】
质量守恒定律、化学式推断
【点评】
本题考查质量守恒定律的应用,核心是利用反应前后原子数目不变推导未知物质的化学式,属于化学基础题型,难度较低。
【难度系数】
0.7
3. 某物质在密闭容器中隔绝空气分解,生成了二氧化碳和水,这一实验说明了(
)。
A.该物质必定是由碳、氢、氧三种元素组成的
B.该物质分子是由碳原子和水分子构成的
C.该物质是炭黑和水组成的混合物
D.该物质可能是由碳元素和氢元素组成的纯净物
答案:【解析】:本题主要考查了质量守恒定律的应用以及物质的组成和构成。
A选项,根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类不变。某物质在密闭容器中隔绝空气分解,生成了二氧化碳和水,二氧化碳中的碳元素和水中的氢元素一定来自于该物质,同时,由于该物质在密闭容器中分解,没有外界氧元素的参与,因此可以推断出该物质中一定含有碳元素和氢元素,而氧元素可能来自于该物质本身,也可能部分或全部来自于反应中的其他物质(如可能存在的含氧杂质或反应中生成的氧气等,但在此题情境下,我们主要关注该物质本身的组成)。然而,由于题目中明确指出是“隔绝空气分解”,且生成了二氧化碳和水,因此可以合理推断出该物质中必定含有氧元素,否则无法生成这两种含氧化合物。所以,该物质必定是由碳、氢、氧三种元素组成的,A选项正确。
B选项,分子是由原子构成的,而不是由其他分子构成的。因此,该物质的分子不可能由碳原子和水分子构成,B选项错误。
C选项,该物质在密闭容器中分解生成了二氧化碳和水,说明它是一种化合物,而不是混合物。炭黑和水是两种不同的物质,它们组成的混合物不可能在密闭容器中分解生成二氧化碳和水,C选项错误。
D选项,虽然该物质一定含有碳元素和氢元素,但由于生成了含氧化合物,因此它不可能只是由碳元素和氢元素组成的纯净物,还必须含有氧元素。所以D选项错误。
【答案】:A
解析:
【分析】
要解决这道题,需结合质量守恒定律分析:分解反应的反应物只有该物质(隔绝空气,无其他物质参与反应),根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,生成物二氧化碳含C、O元素,水含H、O元素,因此该物质一定含C、H、O三种元素。再逐一分析选项:B选项错误理解分子构成;C选项混淆纯净物与混合物的概念;D选项忽略产物中的氧元素来源。
【解析】
根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,该物质在隔绝空气的密闭容器中分解,说明反应物仅为该物质,因此生成物二氧化碳(含C、O)和水(含H、O)中的C、H、O三种元素都来自该物质,故该物质必定由碳、氢、氧三种元素组成。
选项A:符合上述分析,正确。
选项B:分子由原子构成,而非由其他分子构成,错误。
选项C:该物质分解生成两种新物质,说明它是纯净物(化合物),并非混合物,错误。
选项D:生成物含O元素,该物质一定含O,不可能仅由C、H组成,错误。
【答案】
A
【知识点】
质量守恒定律;物质的组成与构成;纯净物与混合物的判断
【点评】
本题考查质量守恒定律的应用及物质的分类、构成,属于初中化学基础题,需准确理解质量守恒中元素种类不变的规律,区分分子构成、纯净物与混合物的概念,整体难度不大。
【难度系数】
0.7
4. $a\ \mathrm{g}$白磷在$b\ \mathrm{g}$氧气中恰好完全燃烧,同时生成$c\ \mathrm{g}$五氧化二磷,下列叙述不正确的是(
)。
A.$a$与$b$之和等于$c$
B.反应前后磷元素和氧元素种类不变
C.反应前后分子总数不变
D.反应前后磷原子总数和氧原子总数不变
答案:【解析】:
本题主要考察质量守恒定律及其应用。
A选项: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。因此,a g白磷与b g氧气恰好完全反应,生成的c g五氧化二磷的质量应等于a g与b g之和,即a+b=c。所以A选项正确。
B选项:根据质量守恒定律的微观解释,化学反应前后,元素的种类是不变的。因此,反应前后磷元素和氧元素的种类不变。所以B选项正确。
C选项:需要具体看反应方程式$4P + 5O_{2} \overset{点燃}=2P_{2}O_{5}$,可以看出反应前分子总数为4+5=9,而反应后分子总数为2,因此反应前后分子总数是改变的。所以C选项错误。
D选项:根据质量守恒定律的微观解释,化学反应前后,原子的种类、数目、质量都是不变的。因此,反应前后磷原子总数和氧原子总数不变。所以D选项正确。
【答案】:C
解析:
【分析】本题是关于质量守恒定律应用的选择题,需结合质量守恒定律的宏观与微观含义,以及白磷燃烧的化学方程式来逐一分析选项。首先回忆质量守恒定律的核心内容:宏观上反应前后物质总质量、元素种类不变;微观上原子的种类、数目、质量不变,而分子总数可能改变。解题时,先判断各选项对应的知识点,再结合白磷燃烧的具体反应进行验证,找出不正确的选项。
【解析】本题主要考查质量守恒定律及其应用。
A选项: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。由于a g白磷与b g氧气恰好完全反应,因此生成五氧化二磷的质量c = a + b,A选项正确。
B选项:根据质量守恒定律的宏观意义,化学反应前后元素的种类不变,因此反应前后磷元素和氧元素种类不变,B选项正确。
C选项:白磷燃烧的化学方程式为$\ce{4P + 5O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}} 2P_{2}O_{5}}$,反应前分子总数为$4 + 5 = 9$,反应后分子总数为$2$,可见反应前后分子总数发生了改变,C选项错误。
D选项:根据质量守恒定律的微观意义,化学反应前后原子的种类、数目、质量均不变,因此反应前后磷原子总数和氧原子总数不变,D选项正确。
【答案】C
【知识点】质量守恒定律、化学方程式的意义
【点评】本题考查质量守恒定律的宏观与微观应用,属于初中化学基础题型,需准确区分质量守恒的宏观和微观层面的规律,尤其注意分子总数可能改变,解题时需结合化学方程式的计量数分析,整体难度不大,是学生应掌握的基础知识点。
【难度系数】0.7
5. 用下列装置进行验证质量守恒定律的实验,反应前后容器中物质的总质量不相等的是(
)。

A.玻璃棒、白磷、细沙
B.硫酸铜溶液、铁粉
C.稀盐酸、石灰石
D.气球、双氧水、二氧化锰
答案:C
解析:
【分析】
要验证质量守恒定律,核心是:若化学反应有气体参与或生成,实验装置必须密闭,避免气体逸出或外界气体进入,才能保证反应前后容器内物质总质量相等;若无气体参与或生成,即使装置开放,总质量也不会改变。需逐一分析各选项的反应类型和装置是否密闭。
【解析】
A选项:白磷燃烧生成五氧化二磷,反应在密闭的锥形瓶中进行(塞子塞紧,玻璃棒引燃后装置密闭),反应前后总质量相等,符合质量守恒定律;
B选项:铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜,无气体参与或生成,装置为开放烧杯,反应前后总质量不变,符合质量守恒定律;
C选项:稀盐酸与石灰石反应生成氯化钙、水和二氧化碳气体,装置为开放烧杯,生成的二氧化碳气体会逸散到空气中,导致反应后容器内物质总质量减少,反应前后总质量不相等;
D选项:双氧水在二氧化锰催化下分解生成水和氧气,装置为密闭的锥形瓶(气球收集生成的氧气,气体不会逸出),反应前后总质量相等,符合质量守恒定律。
【答案】
C
【知识点】
质量守恒定律的验证、化学反应中的气体变化
【点评】
验证质量守恒定律时,有气体生成或参与的反应必须使用密闭装置,否则会因气体的逸出或进入导致总质量不相等,这是该知识点的易错点,需重点注意。
【难度系数】
0.6
6. 下列各项中,化学反应前后肯定没有变化的是(
)。
①原子的数目 ②元素的种类 ③物质的总质量 ④物质的种类 ⑤原子的种类 ⑥分子的种类
A.①②③④⑤⑥
B.仅①②③⑤
C.仅①②③④⑤
D.仅③④⑤⑥
答案:【解析】:
本题考查的是化学反应中质量守恒定律的理解及应用。在化学反应中,遵循质量守恒定律,即反应前后,原子的种类、数目、质量均不变,因此元素的种类也不会改变,物质的总质量也保持不变。这是解答此题的关键知识点。
接下来,我们逐一分析每个选项:
①原子的数目:在化学反应中,原子是化学反应中的最小粒子,其数目在反应前后是不变的,所以①是正确的。
②元素的种类:由于化学反应中,原子种类不变,因此元素种类也不会改变,所以②是正确的。
③物质的总质量:根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量是不变的,所以③是正确的。
④物质的种类:化学反应的本质就是物质的种类发生改变,所以④是错误的。
⑤原子的种类:化学反应中,原子种类是不变的,所以⑤是正确的。
⑥分子的种类:化学反应中,分子的种类是会发生改变的,因为化学反应就是旧化学键的断裂和新化学键的形成,所以⑥是错误的。
综上所述,化学反应前后肯定没有变化的是①原子的数目、②元素的种类、③物质的总质量、⑤原子的种类,所以正确答案是B。
【答案】:B
解析:
【分析】
首先明确解题思路:本题考查化学反应前后的变化规律,需结合质量守恒定律的内容和化学反应的微观本质(分子破裂、原子重新组合)来逐一判断各量是否变化。先回忆:化学变化中,原子是最小粒子,原子的种类、数目、质量均不变;元素种类由原子种类决定,故也不变;物质总质量遵循质量守恒定律不变;而化学反应会生成新物质,因此物质种类、分子种类一定改变。据此筛选出反应前后不变的量,对应选项即可。
【解析】
本题考查质量守恒定律的理解与应用,结合化学反应的微观本质分析各量:
1. 原子的数目:化学反应的微观本质是分子破裂为原子,原子重新组合成新分子,原子数目在反应前后不变,故①正确;
2. 元素的种类:元素是质子数相同的一类原子的总称,原子种类不变则元素种类不变,故②正确;
3. 物质的总质量:根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变,故③正确;
4. 物质的种类:化学反应生成新物质,物质种类一定改变,故④错误;
5. 原子的种类:原子是化学变化中的最小粒子,反应前后原子种类不变,故⑤正确;
6. 分子的种类:化学反应中分子破裂为原子,重新组合成新分子,分子种类一定改变,故⑥错误;
综上,反应前后肯定不变的是①②③⑤,对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
质量守恒定律;化学反应的微观本质
【点评】
本题为化学基础题,核心考查化学反应前后“变”与“不变”的规律,只要掌握质量守恒定律的宏观、微观含义,就能准确判断,属于易得分的基础考点。
【难度系数】
0.8