第03章 空氣與生命（經(jīng)典專題講練2）質(zhì)量守恒定律概念理解及專項(xiàng)計(jì)算（解析版）

2020年浙教版八年級(jí)下科學(xué)同步學(xué)習(xí)精講精練第3章空氣與生命第3章經(jīng)典專題講練2——質(zhì)量守恒定律概念理解及專項(xiàng)計(jì)算目錄 1 3 5一、質(zhì)量守恒定律概念理解1.概念：參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和，等于反應(yīng)后生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和?！咀ⅰ渴褂觅|(zhì)量守恒定律時(shí)的注意事項(xiàng)①質(zhì)量守恒定律，不適用于物理變化。②概念中的“參加反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量”是指真正參加反應(yīng)的那部分物質(zhì)的質(zhì)量.③概念中“各物質(zhì)的質(zhì)量總和”包括“各種狀態(tài)的反應(yīng)物及各種狀態(tài)的生成物”。④質(zhì)量守恒定律不包括體積守恒。2.微觀解釋化學(xué)反應(yīng)的過程，實(shí)際上就是參加反應(yīng)的各物質(zhì)(反應(yīng)物)的分子，分裂成原子，然后重新組合成新的分子而生成其他物質(zhì)的過程，因此在反應(yīng)的前后，原子的種類、個(gè)數(shù)、質(zhì)量都沒有改變，所以元素的種類和質(zhì)量、物質(zhì)的總質(zhì)量在化學(xué)反應(yīng)前后均保持不變。3.質(zhì)量守恒定律中量的關(guān)系二、質(zhì)量守恒定律的驗(yàn)證1.實(shí)驗(yàn)原理的選擇：一切易操作、速率適中、便于稱量、現(xiàn)象明顯的化學(xué)實(shí)驗(yàn)都可用于進(jìn)行驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律。2.實(shí)驗(yàn)裝置的選擇：有氣體參加(或生成)的實(shí)驗(yàn)在密閉裝置中進(jìn)行。三、質(zhì)量守恒定律的應(yīng)用1.解釋反應(yīng)前后物質(zhì)的質(zhì)量變化一些化學(xué)變化，反應(yīng)前和反應(yīng)后的物種總質(zhì)量不相等，主要原因如下：2.推斷反應(yīng)物或生成物的組成元素如，已知酒精在空氣中燃燒生成二氧化碳和水，根據(jù)這一事實(shí)，推斷出酒精中肯定含有什么元素？可能含有什么元素?則可根據(jù)質(zhì)量守恒定律——化學(xué)反應(yīng)前后元素種類不變，得到如下推斷：酒精+O2CO2+H2O，由生成物中的元素種類可知：酒精中一定含有的元素：C、H；可能含有的元素：O。說明：若要確定是否含有氧元素，則需要定量才可計(jì)算（見本專題例題分析）。3.求反應(yīng)物或生成物的質(zhì)量如，在A+2B＝C+D的反應(yīng)中，5克A跟一定量的B恰好完全反應(yīng)，生成3克C和10克D，則B的質(zhì)量可直接根據(jù)質(zhì)量守恒定律的定義——參加反應(yīng)物質(zhì)質(zhì)量總和＝反應(yīng)生成物質(zhì)質(zhì)量總和，求得m（B）＝3g+10g—5g＝8g。4.確定某物化學(xué)式如，要求某反應(yīng)2X+5O2＝4CO2+2H2O中X的化學(xué)式，則可根據(jù)質(zhì)量守恒定律——化學(xué)反應(yīng)前后原子個(gè)數(shù)不變，列出反應(yīng)前后原子的種類和數(shù)目。原子反應(yīng)前個(gè)數(shù)反應(yīng)后個(gè)數(shù)差值C044H044O10100表格中所差的C、H原子即在X中，由于X前面化學(xué)計(jì)量數(shù)為2，所以每個(gè)X中有2個(gè)碳原子和2個(gè)氫原子，即X化學(xué)式為C2H2。5.根據(jù)質(zhì)量守恒，作簡單計(jì)算如：加熱a克氯酸鉀和b克二氧化錳的混合物，完全反應(yīng)后得剩余固體c克，要求生成的氧氣的質(zhì)量，可根據(jù)質(zhì)量守恒定律——化學(xué)反應(yīng)前后，物質(zhì)總質(zhì)量不變，即可求出：反應(yīng)前物質(zhì)總質(zhì)量＝(a+b)克反應(yīng)后物質(zhì)總質(zhì)量＝c克+氧氣質(zhì)量，故氧氣質(zhì)量＝(a+b-c)克注意：盡管二氧化錳是本反應(yīng)的催化劑，反應(yīng)前后質(zhì)量不變，不算參加反應(yīng)的物質(zhì)質(zhì)量，但二氧化錳反應(yīng)后仍存在于剩余固體中，所以c克中已包含了b克的二氧化錳質(zhì)量。本題按化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)總質(zhì)量不變計(jì)算較為簡單?！緦ｎ}1質(zhì)量守恒定律理解】【例1】下列有關(guān)質(zhì)量守恒定律的認(rèn)識(shí)，不正確的是（）A.質(zhì)量守恒定律揭示了化學(xué)變化中宏觀物間的質(zhì)量關(guān)系，與微觀過程無關(guān)B.通過化學(xué)變化，只能改變物質(zhì)的種類，不能改變物質(zhì)的總質(zhì)量C.質(zhì)量守恒定律為定量揭示化學(xué)變化的規(guī)律提供了理論依據(jù)D.任何化學(xué)反應(yīng)都遵循質(zhì)量守恒定律【答案】A【解析】A、質(zhì)量守恒定律揭示了化學(xué)變化中宏觀物間的質(zhì)量關(guān)系，守恒的原因是反應(yīng)前后原子的種類、數(shù)目、質(zhì)量均不變，與微觀過程有關(guān)，故選項(xiàng)說法錯(cuò)誤。B、由質(zhì)量守恒定律，通過化學(xué)變化，只能改變物質(zhì)的種類，不能改變物質(zhì)的總質(zhì)量，故選項(xiàng)說法正確。C、質(zhì)量守恒定律為定量揭示化學(xué)變化的規(guī)律提供了理論依據(jù)，故選項(xiàng)說法正確。D、任何化學(xué)反應(yīng)都遵循質(zhì)量守恒定律，故選項(xiàng)說法正確。故選：A?！军c(diǎn)評】質(zhì)量守恒定律是物質(zhì)在發(fā)生化學(xué)變化中表現(xiàn)出來的一種規(guī)律，適用于化學(xué)變化，了解質(zhì)量守恒定的原因、化學(xué)變化的實(shí)質(zhì)是解題的關(guān)鍵?！纠?】某同學(xué)將蠟燭燃燒后的蠟油收集起來，發(fā)現(xiàn)質(zhì)量變小。下列說法中，正確的是（）A.蠟燭減少的質(zhì)量一定等于生成物的質(zhì)量B.要分析此現(xiàn)象，必須考慮所有的反應(yīng)物和生成物C.燃燒后各生成物的質(zhì)量一定等于燃燒前蠟燭的質(zhì)量D.蠟燭燃燒后質(zhì)量變小，說明蠟燭燃燒時(shí)質(zhì)量不再守恒【答案】B【解析】A.蠟燭減少的質(zhì)量與參加反應(yīng)的氧氣的質(zhì)量之和一定等于新生成物的質(zhì)量之和，故錯(cuò)誤；B.在分析質(zhì)量守恒定律時(shí)，必須考慮所有的反應(yīng)物和生成物，尤其是有氣體參加或生成的化學(xué)反應(yīng)，故正確；C.燃燒后各生成物的質(zhì)量一定等于燃燒的蠟燭質(zhì)量與參加反應(yīng)的氧氣的質(zhì)量之和，故錯(cuò)誤；D.蠟燭燃燒屬于化學(xué)反應(yīng)，所有的化學(xué)反應(yīng)都遵循質(zhì)量守恒定律，故錯(cuò)誤。故選：B.【專題2質(zhì)量守恒定律的驗(yàn)證】【例3】下列實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛑苯佑糜隍?yàn)證質(zhì)量守恒定律的是（）【答案】B【解析】A、稀鹽酸和碳酸鈉反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w逸出，反應(yīng)后燒杯中的物質(zhì)質(zhì)量減少，不能直接用于驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律，故選項(xiàng)錯(cuò)誤。B、氫氧化鈉與硫酸銅溶液反應(yīng)生成氫氧化銅沉淀和硫酸鈉，沒有物質(zhì)逸出，反應(yīng)前后容器中物質(zhì)的總質(zhì)量不變，能直接用于驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律，故選項(xiàng)正確。C、鎂條在空氣中燃燒，因?yàn)橛醒鯕鈪⒓臃磻?yīng)，反應(yīng)后固體質(zhì)量會(huì)明顯增大，不能直接用于驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律，故選項(xiàng)錯(cuò)誤。D、鋅與硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅溶液和氫氣，生成的氫氣逸出，不能直接用于驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律，故選項(xiàng)錯(cuò)誤。故選：B?！緦ｎ}3質(zhì)量守恒定律的應(yīng)用】【例4】在一個(gè)密閉容器中有四種物質(zhì)，在一定的條件下充分反應(yīng)后，測得反應(yīng)前后各物質(zhì)質(zhì)量如下：下列說法正確的是（）物質(zhì)XYZQ反應(yīng)前質(zhì)量/g18a59反應(yīng)后質(zhì)量/g62499A.Z可能是單質(zhì)B.a的值為32C.該反應(yīng)中X和了變化的質(zhì)量比為3：1D.Q可能是該反應(yīng)的催化劑【答案】D【解析】A、Z反應(yīng)后質(zhì)量增大，是生成物，不可能是單質(zhì)，該選項(xiàng)說法不正確；B、a=6+2+49+9-9-5-18=34，該選項(xiàng)說法不正確；C、該反應(yīng)中X和Y變化的質(zhì)量比為：(18-6)：(34-2)=3：8，該選項(xiàng)說法不正確；D、Q反應(yīng)前后質(zhì)量不變，可能是該反應(yīng)的催化劑，該選項(xiàng)說法正確。故選：D.【點(diǎn)評】化學(xué)反應(yīng)遵循質(zhì)量守恒定律，即化學(xué)反應(yīng)前后，元素的種類不變，原子的種類、總個(gè)數(shù)不變，這是書寫化學(xué)方程式、判斷物質(zhì)的化學(xué)式、判斷化學(xué)計(jì)量數(shù)、進(jìn)行相關(guān)方面計(jì)算的基礎(chǔ)。1.實(shí)驗(yàn)中有些變化雖然是“<”或“>”的，但仍然符合質(zhì)量守恒定律，其中不符合的是（）A.銅絲的質(zhì)量為mg，在火焰上灼燒后的質(zhì)量為ng，則m<nB.木炭的質(zhì)量為mg，在火焰上灼燒后所有灰燼的質(zhì)量為ng，則m>nC.濃鹽酸的質(zhì)量為mg，敞口放置于空氣中一段時(shí)間后質(zhì)量為ng，則m>nD.氫氧化鈉溶液的質(zhì)量為mg，敞口放置于空氣中一段時(shí)間后質(zhì)量為ng，則m<n【答案】C【解析】A、銅絲在火焰上灼燒后，會(huì)與空氣中的氧氣化合生成CuO黑色固體，質(zhì)量增加，m<n，符合質(zhì)量守恒定律；B、木炭在火焰上灼燒后，會(huì)與空氣中的氧氣化合生成CO2氣體，灰燼的質(zhì)量n<m，符合質(zhì)量守恒定律；C、濃鹽酸具有揮發(fā)性，敞口放置于空氣中一段時(shí)間后質(zhì)量會(huì)減小，則m>n，沒有發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，其質(zhì)量變化與質(zhì)量守恒定律無關(guān)；D、氫氧化鈉溶液敞口放置于空氣中可以吸收空氣中的二氧化碳使質(zhì)量增加，則m<n，符合質(zhì)量守恒定律。故選：C.2.將2.4g鎂在空氣中燃燒，反應(yīng)后固體的質(zhì)量（）A.等于2.4gB.大于2.4gc.小于2.4gD.無法確定【答案】B【解析】鎂在空氣燃燒，與氧氣反應(yīng)生成氧化鎂，由質(zhì)量守恒定律，參加反應(yīng)的鎂與氧氣的質(zhì)量之和等于生成氧化鎂的質(zhì)量，將2.4g鎂在空氣中燃燒，反應(yīng)后固體的質(zhì)量大于2.4g.故選：B。3.在化學(xué)反應(yīng)前后，一定不變的是（） ①原子數(shù)目；②分子數(shù)目；③分子種類；④物質(zhì)種類；⑤元素化合價(jià)；⑥原子質(zhì)量；⑦物質(zhì)的總質(zhì)量；⑧元素種類。A.①②⑥⑦B.①⑥⑦⑧C.①②D.⑦⑧【答案】B【解析】化學(xué)變化的實(shí)質(zhì)是分子分成原子，原子再重新組合成新分子，原子的種類、數(shù)目、質(zhì)量均不變，元素的種類不變，分子種類一定會(huì)發(fā)生改變，分子的數(shù)目可能或發(fā)生改變，也可能不變。元素的化合價(jià)可能改變，也可能不變?；瘜W(xué)變化有新物質(zhì)生成，物質(zhì)種類一定會(huì)發(fā)生改變；由質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后總質(zhì)量不變。故①⑥⑦⑧一定不變。故選：B.4.硝酸銅受熱分解會(huì)產(chǎn)生一種污染空氣的有毒氣體，該氣體可能是（）A.O2B.NO2C.NH3D.CO【答案】B【解析】硝酸銅受熱分解會(huì)產(chǎn)生一種污染空氣的有毒氣體，硝酸銅中含有銅、氮、氧三種元素。A、氧氣沒有氣味，不可能是氧氣，故選項(xiàng)錯(cuò)誤。B、硝酸銅中含有銅、氮、氧三種元素，NO2具有刺激性氣味，可能生成NO2，故選項(xiàng)正確。C、硝酸銅中不含氫元素，不可能生成NH3，故選項(xiàng)錯(cuò)誤。D、硝酸銅中不含碳元素，不可能生成CO，故選項(xiàng)錯(cuò)誤。故選：B.5.在運(yùn)輸魚的過程中，可以在水中加入過氧化鈣(CaO2)作為制氧劑，它與水反應(yīng)后的生成物可能是（）A.CaCO3和H2B.Ca(OH)2和O2C.CaCl2和O2D.Ca(NO3)2和CO2【答案】B【解析】A、過氧化鈣(CaO2)與水中含有鈣、氧、氫三種元素，不含碳元素，不能生成碳酸鈣，故選項(xiàng)錯(cuò)誤。B、過氧化鈣(CaO2)與水中含有鈣、氧、氫三種元素，可能生成Ca(OH)2和O2，故選項(xiàng)正確。C、過氧化鈣(CaO2)與水中含有鈣、氧、氫三種元素，不含氯元素，不能生成氯化鈣，故選項(xiàng)錯(cuò)誤。D、過氧化鈣(CaO2)與水中含有鈣、氧、氫三種元素，不含氮元素，不能生成Ca(NO3)2，故選項(xiàng)錯(cuò)誤。故選：B。6.用作漂泊劑等的過二硫酸鉀(K2S2O8)在高于100℃的條件下能發(fā)生反應(yīng)：2K2S2O8===2K2SO4+2SO3↑+O2↑，則有（）A.K2S2O8中的硫元素顯+6價(jià)B.該反應(yīng)屬于化合反應(yīng)C.生成物K2SO4屬于氧化物D.反應(yīng)前后氧原子數(shù)目不變【答案】D【解析】A、K2S2O8中，鉀元素化合價(jià)是+1，氧元素化合價(jià)是-2，根據(jù)化合物中元素化合價(jià)代數(shù)和為零可知硫元素顯+7價(jià)，該選項(xiàng)說法不正確；B、反應(yīng)物是一種，生成物是三種，是分解反應(yīng)，該選項(xiàng)說法不正確；C、硫酸鉀中含有三種元素，不是氧化物，該選項(xiàng)說法不正確；D、反應(yīng)前后氧原子數(shù)目不變，該選項(xiàng)說法正確。故選：D。7.在密閉容器中有甲、乙、丙、丁四種物質(zhì)，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)，測得反應(yīng)前后各物質(zhì)的質(zhì)量如下表所示，則以下判斷錯(cuò)誤的是（）物質(zhì)甲乙丙丁反應(yīng)前質(zhì)量/g641016反應(yīng)后質(zhì)量/g042A.甲有64克參加反應(yīng)，一定是反應(yīng)物B.乙反應(yīng)后質(zhì)量增多，一定是生成物C.丙反應(yīng)前后質(zhì)量不變，一定是催化劑D.丁反應(yīng)后的質(zhì)量a=48克【答案】C【解析】由表中數(shù)據(jù)分析可知，反應(yīng)前后甲的質(zhì)量減少了64g-0g=64g，故是反應(yīng)物，參加反應(yīng)的質(zhì)量為64g；同理可以確定乙是生成物，生成的質(zhì)量為42g-10g=32g；丙的質(zhì)量不變，可能作該反應(yīng)的催化劑，也可能沒有參加反應(yīng)；由質(zhì)量守恒定律，丁應(yīng)是生成物，且生成的質(zhì)量為64g-32g=32g，故a的數(shù)值為32g+16g=48g。A、甲有64克參加反應(yīng)，一定是反應(yīng)物，故選項(xiàng)說法正確。B、乙反應(yīng)后質(zhì)量增多，一定是生成物，故選項(xiàng)說法正確。C、丙反應(yīng)前后質(zhì)量不變，可能能作該反應(yīng)的催化劑，也可能沒有參加反應(yīng)，故選項(xiàng)說法錯(cuò)誤。D、丁反應(yīng)后的質(zhì)量a=48克，故選項(xiàng)說法正確。故選：C.8.為探究氣體X的組成，某興趣小組進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：稱取2.40g氧化銅，在加熱條件下，與足量氣體X反應(yīng)生成銅、水和氮?dú)?。?jīng)測定，生成物中含0.54g水和0.28g氮?dú)狻ｊP(guān)于該實(shí)驗(yàn)有下列說法①X一定含氮、氫兩種元素；②X中一定含氮、氫、氧三種元素③X中一定不含銅元素；④參加反應(yīng)的X質(zhì)量為0.82g；⑤X中氮、氫元素質(zhì)量比為14：3；⑥參加反應(yīng)的X和反應(yīng)生成的水的質(zhì)量比為17：27；以上說法正確的是（）A.①③⑤⑥B.①③④C.②D.②③④⑤【答案】A【解析】氧化銅中氧元素的質(zhì)量=2.40g××100%=0.48g，銅元素的質(zhì)量為：2.4g-0.48g=1.92g，0.54g水中氧元素的質(zhì)量=0.54g××100%=0.48g，氫元素的質(zhì)量為：0.54g-0.48g=0.06g，①化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類和質(zhì)量不變，可知氧化銅中氧元素的質(zhì)量=2.40g××100%=0.48g，0.54g水中氧元素的質(zhì)量=0.54g××100%=0.48g,因此氣體X中一定含有氮和氫元素，一定不含有氧元素，故正確；②X中一定含氮、氫、氧三種元素，故錯(cuò)誤；③X中一定不含銅元素，故正確；④參加反應(yīng)的X質(zhì)量為0.06g+0.28g=0.34g，故錯(cuò)誤；⑤X中氮、氫元素質(zhì)量比為0.28g：0.06g=14：3，故正確；⑥參加反應(yīng)的X和反應(yīng)生成的水的質(zhì)量比為0.34g：0.54g=17：27，故正確。故選：A.9.取一定質(zhì)量的碳酸鈣高溫加熱一段時(shí)間后，得到氧化鈣和碳酸鈣的固體混合物其中碳、氧元素質(zhì)量比為3：14，則該固體混合物中氧化鈣和碳酸鈣的質(zhì)量比為（）A.7：25B.3：14C.7：5D.14：15【答案】A【解析】反應(yīng)后的碳元素全部存在于碳酸鈣中，碳酸鈣中碳元素和氧元素的質(zhì)量比為：12：(16×3)=3：12，故氧化鈣中氧元素的質(zhì)量為2，因此碳酸鈣的質(zhì)量為：3=25，氧化鈣的質(zhì)量為：2=7，故該固體混合物中氧化鈣和碳酸鈣的質(zhì)量比為7：25；故選：A.10.密閉容器中盛有CH4和O2的混合氣體，點(diǎn)燃使其充分反應(yīng)，CH4全部轉(zhuǎn)化為CO2、CO和H2O，待容器恢復(fù)到常溫，測得容器內(nèi)混合氣體中CO2和CO的質(zhì)量比為44：14.則反應(yīng)前CH4和O2的質(zhì)量比為（）A.3：10B.3：11C.11：3D.10：3【答案】B【解析】假設(shè)混合氣體中CO2和CO的質(zhì)量分別為44份質(zhì)量和14份質(zhì)量，由質(zhì)量守恒定律可知：甲烷中碳元素的質(zhì)量為：44份質(zhì)量+14份質(zhì)量=18份質(zhì)量CO2和CO的質(zhì)量中氧元素的質(zhì)量是：44份質(zhì)量+14份質(zhì)量-18份質(zhì)量=40份質(zhì)量甲烷的質(zhì)量為：18份質(zhì)量÷12=24份質(zhì)量，氫元素的質(zhì)量為：24份質(zhì)量-18份質(zhì)量=6份質(zhì)量與氫結(jié)合的氧元素的質(zhì)量為：6份質(zhì)量×8=48份質(zhì)量。參加反應(yīng)的氧氣的質(zhì)量為：40份質(zhì)量+48份質(zhì)量=88份質(zhì)量，所以：反應(yīng)前CH4和O2的質(zhì)量比為：24份質(zhì)量：88份質(zhì)量=3：11。由以上計(jì)算可知