第03章空气与生命(经典专题讲练2)质量守恒定律概念理解及专项计算(原卷版+解析)

2020年浙教版八年级下科学同步学习精讲精练第3章空气与生命第3章经典专题讲练2——质量守恒定律概念理解及专项计算目录 1 3 4一、质量守恒定律概念理解1.概念：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。【注】使用质量守恒定律时的注意事项①质量守恒定律，不适用于物理变化。②概念中的“参加反应的各物质的质量”是指真正参加反应的那部分物质的质量.③概念中“各物质的质量总和”包括“各种状态的反应物及各种状态的生成物”。④质量守恒定律不包括体积守恒。2.微观解释化学反应的过程，实际上就是参加反应的各物质(反应物)的分子，分裂成原子，然后重新组合成新的分子而生成其他物质的过程，因此在反应的前后，原子的种类、个数、质量都没有改变，所以元素的种类和质量、物质的总质量在化学反应前后均保持不变。3.质量守恒定律中量的关系二、质量守恒定律的验证1.实验原理的选择：一切易操作、速率适中、便于称量、现象明显的化学实验都可用于进行验证质量守恒定律。2.实验装置的选择：有气体参加(或生成)的实验在密闭装置中进行。三、质量守恒定律的应用1.解释反应前后物质的质量变化一些化学变化，反应前和反应后的物种总质量不相等，主要原因如下：2.推断反应物或生成物的组成元素如，已知酒精在空气中燃烧生成二氧化碳和水，根据这一事实，推断出酒精中肯定含有什么元素？可能含有什么元素?则可根据质量守恒定律——化学反应前后元素种类不变，得到如下推断：酒精+O2CO2+H2O，由生成物中的元素种类可知：酒精中一定含有的元素：C、H；可能含有的元素：O。说明：若要确定是否含有氧元素，则需要定量才可计算（见本专题例题分析）。3.求反应物或生成物的质量如，在A+2B＝C+D的反应中，5克A跟一定量的B恰好完全反应，生成3克C和10克D，则B的质量可直接根据质量守恒定律的定义——参加反应物质质量总和＝反应生成物质质量总和，求得m（B）＝3g+10g—5g＝8g。4.确定某物化学式如，要求某反应2X+5O2＝4CO2+2H2O中X的化学式，则可根据质量守恒定律——化学反应前后原子个数不变，列出反应前后原子的种类和数目。原子反应前个数反应后个数差值C044H044O10100表格中所差的C、H原子即在X中，由于X前面化学计量数为2，所以每个X中有2个碳原子和2个氢原子，即X化学式为C2H2。5.根据质量守恒，作简单计算如：加热a克氯酸钾和b克二氧化锰的混合物，完全反应后得剩余固体c克，要求生成的氧气的质量，可根据质量守恒定律——化学反应前后，物质总质量不变，即可求出：反应前物质总质量＝(a+b)克反应后物质总质量＝c克+氧气质量，故氧气质量＝(a+b-c)克注意：尽管二氧化锰是本反应的催化剂，反应前后质量不变，不算参加反应的物质质量，但二氧化锰反应后仍存在于剩余固体中，所以c克中已包含了b克的二氧化锰质量。本题按化学反应前后物质总质量不变计算较为简单。【专题1质量守恒定律理解】【例1】下列有关质量守恒定律的认识，不正确的是（）A.质量守恒定律揭示了化学变化中宏观物间的质量关系，与微观过程无关B.通过化学变化，只能改变物质的种类，不能改变物质的总质量C.质量守恒定律为定量揭示化学变化的规律提供了理论依据D.任何化学反应都遵循质量守恒定律【点评】质量守恒定律是物质在发生化学变化中表现出来的一种规律，适用于化学变化，了解质量守恒定的原因、化学变化的实质是解题的关键。【例2】某同学将蜡烛燃烧后的蜡油收集起来，发现质量变小。下列说法中，正确的是（）A.蜡烛减少的质量一定等于生成物的质量B.要分析此现象，必须考虑所有的反应物和生成物C.燃烧后各生成物的质量一定等于燃烧前蜡烛的质量D.蜡烛燃烧后质量变小，说明蜡烛燃烧时质量不再守恒【专题2质量守恒定律的验证】【例3】下列实验能够直接用于验证质量守恒定律的是（）【专题3质量守恒定律的应用】【例4】在一个密闭容器中有四种物质，在一定的条件下充分反应后，测得反应前后各物质质量如下：下列说法正确的是（）物质XYZQ反应前质量/g18a59反应后质量/g62499A.Z可能是单质B.a的值为32C.该反应中X和了变化的质量比为3：1D.Q可能是该反应的催化剂【点评】化学反应遵循质量守恒定律，即化学反应前后，元素的种类不变，原子的种类、总个数不变，这是书写化学方程式、判断物质的化学式、判断化学计量数、进行相关方面计算的基础。1.实验中有些变化虽然是“<”或“>”的，但仍然符合质量守恒定律，其中不符合的是（）A.铜丝的质量为mg，在火焰上灼烧后的质量为ng，则m<nB.木炭的质量为mg，在火焰上灼烧后所有灰烬的质量为ng，则m>nC.浓盐酸的质量为mg，敞口放置于空气中一段时间后质量为ng，则m>nD.氢氧化钠溶液的质量为mg，敞口放置于空气中一段时间后质量为ng，则m<n2.将2.4g镁在空气中燃烧，反应后固体的质量（）A.等于2.4gB.大于2.4gc.小于2.4gD.无法确定3.在化学反应前后，一定不变的是（） ①原子数目；②分子数目；③分子种类；④物质种类；⑤元素化合价；⑥原子质量；⑦物质的总质量；⑧元素种类。A.①②⑥⑦B.①⑥⑦⑧C.①②D.⑦⑧4.硝酸铜受热分解会产生一种污染空气的有毒气体，该气体可能是（）A.O2B.NO2C.NH3D.CO5.在运输鱼的过程中，可以在水中加入过氧化钙(CaO2)作为制氧剂，它与水反应后的生成物可能是（）A.CaCO3和H2B.Ca(OH)2和O2C.CaCl2和O2D.Ca(NO3)2和CO26.用作漂泊剂等的过二硫酸钾(K2S2O8)在高于100℃的条件下能发生反应：2K2S2O8===2K2SO4+2SO3↑+O2↑，则有（）A.K2S2O8中的硫元素显+6价B.该反应属于化合反应C.生成物K2SO4属于氧化物D.反应前后氧原子数目不变7.在密闭容器中有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下发生反应，测得反应前后各物质的质量如下表所示，则以下判断错误的是（）物质甲乙丙丁反应前质量/g641016反应后质量/g042A.甲有64克参加反应，一定是反应物B.乙反应后质量增多，一定是生成物C.丙反应前后质量不变，一定是催化剂D.丁反应后的质量a=48克8.为探究气体X的组成，某兴趣小组进行如下实验：称取2.40g氧化铜，在加热条件下，与足量气体X反应生成铜、水和氮气。经测定，生成物中含0.54g水和0.28g氮气。关于该实验有下列说法①X一定含氮、氢两种元素；②X中一定含氮、氢、氧三种元素③X中一定不含铜元素；④参加反应的X质量为0.82g；⑤X中氮、氢元素质量比为14：3；⑥参加反应的X和反应生成的水的质量比为17：27；以上说法正确的是（）A.①③⑤⑥B.①③④C.②D.②③④⑤9.取一定质量的碳酸钙高温加热一段时间后，得到氧化钙和碳酸钙的固体混合物其中碳、氧元素质量比为3：14，则该固体混合物中氧化钙和碳酸钙的质量比为（）A.7：25B.3：14C.7：5D.14：1510.密闭容器中盛有CH4和O2的混合气体，点燃使其充分反应，CH4全部转化为CO2、CO和H2O，待容器恢复到常温，测得容器内混合气体中CO2和CO的质量比为44：14.则反应前CH4和O2的质量比为（）A.3：10B.3：11C.11：3D.10：311．（大庆期中）物质发生化学变化的前后，总质量是否发生改变？是增加、减小还是不变？小刘、小李按下面的步骤进行探究：（1）提出假设：物质发生化学变化前后总质量不变。（2）设计并进行实验：小刘设计的实验装置和选用药品如A所示，小李设计的实验装置和选用药品如B所示，他们在反应前后都进行了规范的操作、准确的称量和细致的观察。①这两个实验所发生的化学反应方程式为：小刘的实验：_________________________________。小李的实验：_________________________________。②实验结论：小刘认为：在化学反应中，生成物的总质量与反应物的总质量相等；小李认为：在化学反应中，生成物总质量与反应物总质量不相等。③你认为________________的结论正确，导致另一个实验结论错误的原因是：________________。④请从原子的角度分析你认为正确的结论的原因：________________________________。⑤使用上述实验装置，请你选择另外两种药品进行实验达到实验目的，这两种药品可以是________________和________________（填化学式）[注：以上四种药品均不能再用]。2020年浙教版八年级下科学同步学习精讲精练第3章空气与生命第3章经典专题讲练2——质量守恒定律概念理解及专项计算目录 1 3 5一、质量守恒定律概念理解1.概念：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。【注】使用质量守恒定律时的注意事项①质量守恒定律，不适用于物理变化。②概念中的“参加反应的各物质的质量”是指真正参加反应的那部分物质的质量.③概念中“各物质的质量总和”包括“各种状态的反应物及各种状态的生成物”。④质量守恒定律不包括体积守恒。2.微观解释化学反应的过程，实际上就是参加反应的各物质(反应物)的分子，分裂成原子，然后重新组合成新的分子而生成其他物质的过程，因此在反应的前后，原子的种类、个数、质量都没有改变，所以元素的种类和质量、物质的总质量在化学反应前后均保持不变。3.质量守恒定律中量的关系二、质量守恒定律的验证1.实验原理的选择：一切易操作、速率适中、便于称量、现象明显的化学实验都可用于进行验证质量守恒定律。2.实验装置的选择：有气体参加(或生成)的实验在密闭装置中进行。三、质量守恒定律的应用1.解释反应前后物质的质量变化一些化学变化，反应前和反应后的物种总质量不相等，主要原因如下：2.推断反应物或生成物的组成元素如，已知酒精在空气中燃烧生成二氧化碳和水，根据这一事实，推断出酒精中肯定含有什么元素？可能含有什么元素?则可根据质量守恒定律——化学反应前后元素种类不变，得到如下推断：酒精+O2CO2+H2O，由生成物中的元素种类可知：酒精中一定含有的元素：C、H；可能含有的元素：O。说明：若要确定是否含有氧元素，则需要定量才可计算（见本专题例题分析）。3.求反应物或生成物的质量如，在A+2B＝C+D的反应中，5克A跟一定量的B恰好完全反应，生成3克C和10克D，则B的质量可直接根据质量守恒定律的定义——参加反应物质质量总和＝反应生成物质质量总和，求得m（B）＝3g+10g—5g＝8g。4.确定某物化学式如，要求某反应2X+5O2＝4CO2+2H2O中X的化学式，则可根据质量守恒定律——化学反应前后原子个数不变，列出反应前后原子的种类和数目。原子反应前个数反应后个数差值C044H044O10100表格中所差的C、H原子即在X中，由于X前面化学计量数为2，所以每个X中有2个碳原子和2个氢原子，即X化学式为C2H2。5.根据质量守恒，作简单计算如：加热a克氯酸钾和b克二氧化锰的混合物，完全反应后得剩余固体c克，要求生成的氧气的质量，可根据质量守恒定律——化学反应前后，物质总质量不变，即可求出：反应前物质总质量＝(a+b)克反应后物质总质量＝c克+氧气质量，故氧气质量＝(a+b-c)克注意：尽管二氧化锰是本反应的催化剂，反应前后质量不变，不算参加反应的物质质量，但二氧化锰反应后仍存在于剩余固体中，所以c克中已包含了b克的二氧化锰质量。本题按化学反应前后物质总质量不变计算较为简单。【专题1质量守恒定律理解】【例1】下列有关质量守恒定律的认识，不正确的是（）A.质量守恒定律揭示了化学变化中宏观物间的质量关系，与微观过程无关B.通过化学变化，只能改变物质的种类，不能改变物质的总质量C.质量守恒定律为定量揭示化学变化的规律提供了理论依据D.任何化学反应都遵循质量守恒定律【答案】A【解析】A、质量守恒定律揭示了化学变化中宏观物间的质量关系，守恒的原因是反应前后原子的种类、数目、质量均不变，与微观过程有关，故选项说法错误。B、由质量守恒定律，通过化学变化，只能改变物质的种类，不能改变物质的总质量，故选项说法正确。C、质量守恒定律为定量揭示化学变化的规律提供了理论依据，故选项说法正确。D、任何化学反应都遵循质量守恒定律，故选项说法正确。故选：A。【点评】质量守恒定律是物质在发生化学变化中表现出来的一种规律，适用于化学变化，了解质量守恒定的原因、化学变化的实质是解题的关键。【例2】某同学将蜡烛燃烧后的蜡油收集起来，发现质量变小。下列说法中，正确的是（）A.蜡烛减少的质量一定等于生成物的质量B.要分析此现象，必须考虑所有的反应物和生成物C.燃烧后各生成物的质量一定等于燃烧前蜡烛的质量D.蜡烛燃烧后质量变小，说明蜡烛燃烧时质量不再守恒【答案】B【解析】A.蜡烛减少的质量与参加反应的氧气的质量之和一定等于新生成物的质量之和，故错误；B.在分析质量守恒定律时，必须考虑所有的反应物和生成物，尤其是有气体参加或生成的化学反应，故正确；C.燃烧后各生成物的质量一定等于燃烧的蜡烛质量与参加反应的氧气的质量之和，故错误；D.蜡烛燃烧属于化学反应，所有的化学反应都遵循质量守恒定律，故错误。故选：B.【专题2质量守恒定律的验证】【例3】下列实验能够直接用于验证质量守恒定律的是（）【答案】B【解析】A、稀盐酸和碳酸钠反应生成二氧化碳气体逸出，反应后烧杯中的物质质量减少，不能直接用于验证质量守恒定律，故选项错误。B、氢氧化钠与硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，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。C、镁条在空气中燃烧，因为有氧气参加反应，反应后固体质量会明显增大，不能直接用于验证质量守恒定律，故选项错误。D、锌与硫酸反应生成硫酸锌溶液和氢气，生成的氢气逸出，不能直接用于验证质量守恒定律，故选项错误。故选：B。【专题3质量守恒定律的应用】【例4】在一个密闭容器中有四种物质，在一定的条件下充分反应后，测得反应前后各物质质量如下：下列说法正确的是（）物质XYZQ反应前质量/g18a59反应后质量/g62499A.Z可能是单质B.a的值为32C.该反应中X和了变化的质量比为3：1D.Q可能是该反应的催化剂【答案】D【解析】A、Z反应后质量增大，是生成物，不可能是单质，该选项说法不正确；B、a=6+2+49+9-9-5-18=34，该选项说法不正确；C、该反应中X和Y变化的质量比为：(18-6)：(34-2)=3：8，该选项说法不正确；D、Q反应前后质量不变，可能是该反应的催化剂，该选项说法正确。故选：D.【点评】化学反应遵循质量守恒定律，即化学反应前后，元素的种类不变，原子的种类、总个数不变，这是书写化学方程式、判断物质的化学式、判断化学计量数、进行相关方面计算的基础。1.实验中有些变化虽然是“<”或“>”的，但仍然符合质量守恒定律，其中不符合的是（）A.铜丝的质量为mg，在火焰上灼烧后的质量为ng，则m<nB.木炭的质量为mg，在火焰上灼烧后所有灰烬的质量为ng，则m>nC.浓盐酸的质量为mg，敞口放置于空气中一段时间后质量为ng，则m>nD.氢氧化钠溶液的质量为mg，敞口放置于空气中一段时间后质量为ng，则m<n【答案】C【解析】A、铜丝在火焰上灼烧后，会与空气中的氧气化合生成CuO黑色固体，质量增加，m<n，符合质量守恒定律；B、木炭在火焰上灼烧后，会与空气中的氧气化合生成CO2气体，灰烬的质量n<m，符合质量守恒定律；C、浓盐酸具有挥发性，敞口放置于空气中一段时间后质量会减小，则m>n，没有发生化学反应，其质量变化与质量守恒定律无关；D、氢氧化钠溶液敞口放置于空气中可以吸收空气中的二氧化碳使质量增加，则m<n，符合质量守恒定律。故选：C.2.将2.4g镁在空气中燃烧，反应后固体的质量（）A.等于2.4gB.大于2.4gc.小于2.4gD.无法确定【答案】B【解析】镁在空气燃烧，与氧气反应生成氧化镁，由质量守恒定律，参加反应的镁与氧气的质量之和等于生成氧化镁的质量，将2.4g镁在空气中燃烧，反应后固体的质量大于2.4g.故选：B。3.在化学反应前后，一定不变的是（） ①原子数目；②分子数目；③分子种类；④物质种类；⑤元素化合价；⑥原子质量；⑦物质的总质量；⑧元素种类。A.①②⑥⑦B.①⑥⑦⑧C.①②D.⑦⑧【答案】B【解析】化学变化的实质是分子分成原子，原子再重新组合成新分子，原子的种类、数目、质量均不变，元素的种类不变，分子种类一定会发生改变，分子的数目可能或发生改变，也可能不变。元素的化合价可能改变，也可能不变。化学变化有新物质生成，物质种类一定会发生改变；由质量守恒定律，反应前后总质量不变。故①⑥⑦⑧一定不变。故选：B.4.硝酸铜受热分解会产生一种污染空气的有毒气体，该气体可能是（）A.O2B.NO2C.NH3D.CO【答案】B【解析】硝酸铜受热分解会产生一种污染空气的有毒气体，硝酸铜中含有铜、氮、氧三种元素。A、氧气没有气味，不可能是氧气，故选项错误。B、硝酸铜中含有铜、氮、氧三种元素，NO2具有刺激性气味，可能生成NO2，故选项正确。C、硝酸铜中不含氢元素，不可能生成NH3，故选项错误。D、硝酸铜中不含碳元素，不可能生成CO，故选项错误。故选：B.5.在运输鱼的过程中，可以在水中加入过氧化钙(CaO2)作为制氧剂，它与水反应后的生成物可能是（）A.CaCO3和H2B.Ca(OH)2和O2C.CaCl2和O2D.Ca(NO3)2和CO2【答案】B【解析】A、过氧化钙(CaO2)与水中含有钙、氧、氢三种元素，不含碳元素，不能生成碳酸钙，故选项错误。B、过氧化钙(CaO2)与水中含有钙、氧、氢三种元素，可能生成Ca(OH)2和O2，故选项正确。C、过氧化钙(CaO2)与水中含有钙、氧、氢三种元素，不含氯元素，不能生成氯化钙，故选项错误。D、过氧化钙(CaO2)与水中含有钙、氧、氢三种元素，不含氮元素，不能生成Ca(NO3)2，故选项错误。故选：B。6.用作漂泊剂等的过二硫酸钾(K2S2O8)在高于100℃的条件下能发生反应：2K2S2O8===2K2SO4+2SO3↑+O2↑，则有（）A.K2S2O8中的硫元素显+6价B.该反应属于化合反应C.生成物K2SO4属于氧化物D.反应前后氧原子数目不变【答案】D【解析】A、K2S2O8中，钾元素化合价是+1，氧元素化合价是-2，根据化合物中元素化合价代数和为零可知硫元素显+7价，该选项说法不正确；B、反应物是一种，生成物是三种，是分解反应，该选项说法不正确；C、硫酸钾中含有三种元素，不是氧化物，该选项说法不正确；D、反应前后氧原子数目不变，该选项说法正确。故选：D。7.在密闭容器中有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下发生反应，测得反应前后各物质的质量如下表所示，则以下判断错误的是（）物质甲乙丙丁反应前质量/g641016反应后质量/g042A.甲有64克参加反应，一定是反应物B.乙反应后质量增多，一定是生成物C.丙反应前后质量不变，一定是催化剂D.丁反应后的质量a=48克【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64g-0g=64g，故是反应物，参加反应的质量为64g；同理可以确定乙是生成物，生成的质量为42g-10g=32g；丙的质量不变，可能作该反应的催化剂，也可能没有参加反应；由质量守恒定律，丁应是生成物，且生成的质量为64g-32g=32g，故a的数值为32g+16g=48g。A、甲有64克参加反应，一定是反应物，故选项说法正确。B、乙反应后质量增多，一定是生成物，故选项说法正确。C、丙反应前后质量不变，可能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。D、丁反应后的质量a=48克，故选项说法正确。故选：C.8.为探究气体X的组成，某兴趣小组进行如下实验：称取2.40g氧化铜，在加热条件下，与足量气体X反应生成铜、水和氮气。经测定，生成物中含0.54g水和0.28g氮气。关于该实验有下列说法①X一定含氮、氢两种元素；②X中一定含氮、氢、氧三种元素③X中一定不含铜元素；④参加反应的X质量为0.82g；⑤X中氮、氢元素质量比为14：3；⑥参加反应的X和反应生成的水的质量比为17：27；以上说法正确的是（）A.①③⑤⑥B.①③④C.②D.②③④⑤【答案】A【解析】氧化铜中氧元素的质量=2.40g××100%=0.48g，铜元素的质量为：2.4g-0.48g=1.92g，0.54g水中氧元素的质量=0.54g××100%=0.48g，氢元素的质量为：0.54g-0.48g=0.06g，①化学反应前后元素的种类和质量不变，可知氧化铜中氧元素的质量=2.40g××100%=0.48g，0.54g水中氧元素的质量=0.54g××100%=0.48g,因此气体X中一定含有氮和氢元素，一定不含有氧元素，故正确；②X中一定含氮、氢、氧三种元素，故错误；③X中一定不含铜元素，故正确；④参加反应的X质量为0.06g+0.28g=0.34g，故错误；⑤X中氮、氢元素质量比为0.28g：0.06g=14：3，故正确；⑥参加反应的X和反应生成的水的质量比为0.34g：0.54g=17：27，故正确。故选：A.9.取一定质量的碳酸钙高温加热一段时间后，得到氧化钙和碳酸钙的固体混合物其中碳、氧元素质量比为3：14，则该固体混合物中氧化钙和碳酸钙的质量比为（）A.7：25B.3：14C.7：5D.14：15【答案】A【解析】反应后的碳元素全部存在于碳酸钙中，碳酸钙中碳元素和氧元素的质量比为：12：(16×3)=3：12，故氧化钙中氧元素的质量为2，因此碳酸钙的质量为：3=25，氧化钙的质量为：2=7，故该固体混合物中氧化钙和碳酸钙的质量比为7：25；故选：A.10.密闭容器中盛有CH4和O2的混合气体，点燃使其充分反应，CH4全部转化为CO2、CO和H2O，待容器恢复到常温，测得容器内混合气体中CO2和CO的质量比为44：14.则反应前CH4和O2的质量比为（）A.3：10B.3：11C.11：3D.10：3【答案】B【解析】假设混合气体中CO2和CO的质量分别为44份质量和14份质量，由质量守恒定律可知：甲烷中碳元素的质量为：44份质量+14份质量=18份质量CO2和CO的质量中氧元素的质量是：44份质量+14份质量-18份质量=40份质量甲烷的质量为：18份质量÷12=24份质量，氢元素的质量为：24份质量-18份质量=6份质量与氢结合的氧元素的质量为：6份质量×8=48份质量。参加反应的氧气的质量为：40份质量+48份质量=88份质量，所以：反应前CH4和O2的质量比为：24份质量：88份质量=3