专题01 质量守恒定律（测试）
一、选择题
1.（2019•无锡）在一定条件下，甲、乙、丙、丁四种物质在密闭容器中发生某个反应，测得反应前后各物质的质量如下表：
|
物质 |
甲 |
乙 |
丙 |
丁 |
|
反应前质量/g |
20 |
30 |
20 |
15 |
|
反应后质量/g |
0 |
x |
y |
10 |
下列叙述错误的是（ ）
A．参加反应的甲与丁的质量比为4：1
B．x+y＝75
C．y≤20时，该反应一定是化合反应
D．x的取值范围：0≤x≤30
【答案】D
【解答】解：A．由表格中的数据可知，参加反应的甲的质量为（20﹣0）g＝20g，参加反应的丁的质量为：（15g﹣10g）＝5g，则：参加反应的甲与丁的质量比为20：5＝4：1，正确；
B．由质量守恒定律可知，化学反应前后物质的总质量不变，所以20+30+20+15＝0+x+y+10，则：x+y＝75，正确；
C．甲和丁是反应物，若y≤20时，则丙或不参与反应，或属于反应物，则只有乙是生成物，符合“多变一”的特征，属于化合反应，正确；
D．若反应中丙的质量不变，则x＝30+25＝55；若丙的质量减少，则则x＞55；若丙的质量增加，则x＜55，错误。
故选：D。
2.（2019•德阳）80gFe2O3和CuO的固体混合物，在高温条件下与足量的CO充分反应后，得到金属的质量可能是（ ）
A．50g B．60g C．70g D．80g
【答案】B
【解答】解：80g氧化铁中铁元素质量是56g，80g氧化铜中铜元素质量是64g，在高温条件下与足量的CO充分反应后，得到金属的质量大于56g，小于64g，可能是60g。
故选：B。
3．（2019•张家界）我国科学家成功研制出碳化钼（Mo2C）负载金原子组成的高效催化体系，使水煤气中的一氧化碳和水在120℃下反应，反应的微观模型如图所示。下列说法不正确的是（ ）
A．两种反应物均为氧化物
B．金原子对水分子起吸附催化作用
C．催化剂质量在反应前后没有变化
D．化学反应的实质就是原子重新组合
【答案】B
【解答】解：碳化钼（Mo2C）负载金原子组成的高效催化体系使水煤气中的CO和H2O在120℃下发生反应，反应方程式为CO+H2O
CO2+H2；
A．由化学方程式可知，该反应的反应物是一氧化碳和水，均为氧化物，故正确；
B．从图可以看出该反应中金原子对CO分子起吸附催化作用，故不正确；
C．催化剂质量在反应前后没有变化，故正确；
D．由微粒的变化可知，化学反应的实质就是原子重新组合，故正确。
故选：B。
4．（2019•攀枝花）在密闭容器内进行某化学反应，测量反应前（t0）、反应中（t1）、反应后（t2）三个时刻甲、乙、丙、丁四种物质的质量分数，得到质量分数分布图分别如图：
下列说法错误的是（ ）
A．该反应中，乙是反应物，丁是生成物
B．t1时刻，甲和丁的质量比为5：7
C．若丙是Cu、丁是CO2，则甲、乙的化学计量数之比为2：1
D．若反应前物质总质量为100g，如果再增加20g甲，则甲与乙可恰好完全反应
【答案】C
【解答】解：由四种物质反应前后各物质的质量分数可知，反应前后甲的质量分数减少了40%﹣0%＝40%，故甲是反应物；反应后乙的质量分数为1﹣39%﹣54%＝7%，乙的质量分数减少了21%﹣7%＝14%；反应后丙的质量分数增加了54%﹣22%＝32%，丙是生成物；反应前丁的质量分数为1﹣22%﹣21%﹣40%＝17%，丁的质量分数增加了39%﹣17%＝22%，是生成物。
A、该反应中，乙是反应物，丁是生成物，故选项说法正确。
B、t1时刻，参加反应的甲的质量分数为40%﹣20%＝20%，参加反应甲和生成丁的质量比为40%：22%＝20：11；则生成的丁的质量分数为11%，甲和丁的质量比为20%：（11%+17%）＝5：7，故选项说法正确。
C、若丙是Cu、丁是CO2，反应物之一是氧化铜，参加反应的甲乙的质量比为40%：14%＝80：28，一氧化碳与氧化铜反应时符合此质量比，则该反应是一氧化碳与氧化铜发生的反应，则甲、乙的化学计量数之比为1：1，故选项说法错误。
D、若反应前物质总质量为100g，参加反应的甲乙的质量比为40%：14%，如果再增加20g甲，则60g：21g＝40%：14%，则甲与乙可恰好完全反应，故选项说法正确。
故选：C。
5．（2019•宜昌）对一定量氯酸钾和二氧化锰的混合物加热，下列图象能正确表示对应变化关系的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】C
【解答】解：A、氯酸钾在二氧化锰催化作用下受热分解生成氯化钾和氧气，随着反应进行，氧气质量增大，完全反应后氧气质量不再变化，该选项对应关系不正确；
B、随着反应进行，固体质量减小，剩余固体中锰元素质量分数增大，该选项对应关系不正确；
C、随着反应进行，不断生成氧气，剩余固体中氧元素质量减小，完全反应后氧元素质量不再变化，该选项对应关系正确；
D、反应前氯化钾质量是0，该选项对应关系不正确。
故选：C。
6．（2018•苏州）一定质量的某有机化合物完全燃烧，生成2.2gCO2和1.8gH2O，另取3.2g该有机化合物在O2中完全燃烧，消耗4.8gO2，该有机化合物的化学式可能是（ ）
A．C2H4 B．CH4O C．CH4 D．C2H4O
【答案】B
【解答】解：因为“一定质量的某有机化合物完全燃烧，生成2.2gCO2和1.8gH2O，另取3.2g该有机化合物在O2中完全燃烧，消耗4.8gO2”，由质量守恒定律可知，3.2g该有机化合物在O2中完全燃烧，消耗4.8gO2，同时生成4.4gCO2和3.6gH2O，该有机物中含碳元素的质量为：4.4g×
＝1.2g；含氢元素的质量为：3.6g×
＝0.4g；则其中含氧元素的质量为：3.2g﹣1.2g﹣0.4g＝1.6g。则该有机物中，碳、氢、氧的原子个数比为：
：
：
＝1：4：1，分析各选项可知，B符合题意。
故选：B。
7.（2018•常州）可燃物R是C、H2、CH4、CO或CH4O中的一种。将一定量的R和氧气置于一个密闭的容器中引燃，测得反应前后各物质的质量如下表；
|
物质 |
R |
氧气 |
二氧化碳 |
水 |
一氧化碳 |
|
反应前质量/g |
m1 |
m2 |
0 |
0 |
0 |
|
反应后质量/g |
0 |
0 |
m3 |
m4 |
m5 |
下列叙述正确的是（ ）
①m1＝
m4时，R是H2②m1+m2＝m3时，R是C或CO③m3：m4＝11：9时，R是CH4或CH4O④
m3+
m4+
m5≥m2
A．①②③ B．①③④ C．②③④ D．①②③④
【答案】D
【解答】解：①由氢元素质量不变可知，m1＝
m4时，R是H2，故①正确；
②由碳元素质量不变可知，m1+m2＝m3时，R是C或CO，故②正确；
③m3：m4＝11：9时，可推出碳酸和氢元素原子的个数比是1：4，R是CH4或CH4O，故③正确；
④当R中不含有氧元素时，
m3+
m4+
m5＝m2；当R中含有氧元素时，m3+m4+m5＞m2，故④正取。
由以上分析可知，D正确。
故选：D。
8．（2018•鸡西）在密闭容器内，有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下充分混合反应，测得反应前后各物质的质量分数如图所示，下列说法错误的是（ ）
A．丁一定是化合物
B．生成的甲，丙两物质的质量比为8：1
C．乙可能是该反应的催化剂
D．参加反应的丁的质量一定是生成甲和丙的质量之和
【答案】B
【解答】解：反应前后容器中物质的总质量不变，反应后质量分数减小的物质是反应物，质量分数增大的物质是生成物，由图中物质的质量分数的变化可知，丁的质量分数减小，是反应物；甲、丙物质的质量分数增大，是生成物，而乙物质的质量分数不变，可能是催化剂；
A、该反应为：丁→甲+丙，丁一定是化合物，正确；
B、生成的甲，丙两物质的质量比为：2：16＝1：8，错误；
C、乙物质的质量分数不变，可能是催化剂，正确；
D、参加反应的丁的质量一定是生成甲和丙的质量之和，正确。
故选：B。
9．（2018•南京）在密闭容器中有甲、乙、丙、丁四种物质、在一定条件下反应，测得反应前及反应过程中的两个时刻各物质的质量分数如图所示。图中a、b、c、d分别表示相应物质的质量分数。下列数据正确的是（ ）
A．a＝56% B．b＝6% C．c＝17% D．d＝8%
【答案】A
【解答】解：由四种物质反应前后各物质的质量分数可知，反应前后甲的质量分数减少了70%﹣42%＝28%，故甲是反应物；反应前乙的质量分数为14%，反应后乙的质量分数为1﹣42%﹣40%﹣10%＝8%，乙的质量分数减少了14%﹣8%＝6%，故乙是反应物；反应前丙的质量分数为6%，丙的质量分数增加了40%﹣6%＝34%，丙是生成物；丁的质量分数不变，可能作该反应的催化剂，也可能没有参加反应。
A、参加反应的甲和乙质量比为28%：6%，当乙的质量分数为11%时，减少了14%﹣11%＝3%，则甲的质量分数应减少14%，则a＝70%﹣14%＝56%，故选项说法正确。
B、反应后乙的质量分数为1﹣42%﹣40%﹣10%＝8%，b＝8%，故选项说法错误。
C、生成的丙和参加反应乙质量比为34%：6%，当乙的质量分数为11%时，减少了14%﹣11%＝3%，则丙的质量分数应增加17%，则c＝6%+17%＝23%，故选项说法错误。
D、丁的质量分数不变，可能作该反应的催化剂，也可能没有参加反应，d＝10%，故选项说法错误。
故选：A。
10．（2018•苏州）一定质量的某有机化合物完全燃烧，生成2.2gCO2和1.8gH2O，另取3.2g该有机化合物在O2中完全燃烧，消耗4.8gO2，该有机化合物的化学式可能是（ ）
A．C2H4 B．CH4O C．CH4 D．C2H4O
【答案】B
【解答】解：因为“一定质量的某有机化合物完全燃烧，生成2.2gCO2和1.8gH2O，另取3.2g该有机化合物在O2中完全燃烧，消耗4.8gO2”，由质量守恒定律可知，3.2g该有机化合物在O2中完全燃烧，消耗4.8gO2，同时生成4.4gCO2和3.6gH2O，该有机物中含碳元素的质量为：4.4g×＝1.2g；含氢元素的质量为：3.6g×＝0.4g；则其中含氧元素的质量为：3.2g﹣1.2g﹣0.4g＝1.6g。则该有机物中，碳、氢、氧的原子个数比为：：：＝1：4：1，分析各选项可知，B符合题意。
故选：B。
二、填空题
11．（2019•盘锦）如图是某化学反应的微观示意图，请根据图示回答下列问题。
（1）参加反应的反应物的粒子个数比为 ；
（2）该化学变化中不发生改变的粒子是 （填“分子”或“原子”）。
（3）一个“
”分子是由 个原子构成的。
（4）该反应的化学方程式为 。
【答案】（1）1：1； （2）原子；（3）2；（4）H2+Cl2
2HCl。
【解答】解：由化学反应的微观示意图，根据质量守恒定律可得出各物质间微粒关系为如图：
（1）由各物质微粒关系图可知，参加反应的反应物的粒子个数比为1：1；
（2）由微粒的变化可知，该化学变化中不发生改变的粒子是原子；
（3）由微粒的构成可知，一个“
”分子是由2个原子构成的。
（4）由化学反应的微观示意图可知，该反应是氢气在氯气中燃烧生成了氯化氢，反应的化学方程式是：H2+Cl22HCl。
故答案为：（1）1：1； （2）原子；（3）2；（4）H2+Cl22HCl。
12．（2018•滨州）走进化学变化的微观世界，在“宏观一微观一符号”之间建立联系，有利于我们进一步认识化学变化，如图是某化学变化的微观示意图，请根据图示回答下列问题：
（1）乙物质在通常状况下是一种气体，要制取一瓶该气体可选用的收集方法是 （任写一种）。
（2）甲物质中碳、氢元素的质量比为 。
（3）关于该反应的下列说法中不正确的是 。
A．反应前后元素的种类不变。
B．反应前后原子个数不变，分子个数也没有变化。
C．反应前后各元素的质量都没有发生变化。
D．反应前后物质的种类没有改变。
（4）请写出该反应的化学方程式 。
【答案】（1）向上排空气法或排水法；（2）12：1；（3）BD；2C2H2+5O2
4CO2+2H2O
【解答】解：由化学变化的微观示意图，该反应的化学方程式为：2C2H2+5O24CO2+2H2O。
（1）由化学变化的微观示意图可知：乙是氧气，氧气的密度比空气的大。不易溶于水，要制取一瓶该气体可选用的收集方法是向上排空气法或排水法；
（2）甲物质C2H2，甲物质中碳、氢元素的质量比为：（12×2）：（1×2）＝12：1；
（3）A、由反应的微观示意图可知，反应前后元素的种类不变，故正确；
B、由方程式可知，反应前后原子个数不变，分子个数发生改变，故错误；
C、反应前元素的质量不变，故正确；
D、由方程式可知，反应前后物质的种类发生改变，故错误。
（4）由化学变化的微观示意图，该反应的化学方程式为：2C2H2+5O24CO2+2H2O。
答案：
（1）向上排空气法或排水法；
（2）12：1；
（3）BD；
2C2H2+5O24CO2+2H2O
13．（2019•南充节选）请用相关化学知识回答下列问题。
（3）某鱼塘在养鱼过程中经常遇到因水中氧气不足造成鱼苗死亡现象。过氧化钙（CaO2）是一种用途广泛的优良供氧剂，可以有效解决鱼塘供氧问题。生产CaO2的主要化学反应方程式为：CaCl2+2NH3+H2O2+8H2O＝CaO2•8H2O↓+2X，写出X的化学式 。
【解答】解：NH4Cl。
（3）由CaCl2+2NH3+H2O2+8H2O＝CaO2•8H2O↓+2X可知，反应前后钙原子都是1个，反应前氯原子是2个，反应后应该是2个，包含在2X中，反应前氮原子是2个，反应后应该是2个，包含在2X中，反应前氢原子是24个，反应后应该是24个，其中8个包含在2X中，反应前后氧原子都是10个，因此X的化学式是NH4Cl。
故填：NH4Cl。
14．（2019•青海）如图是某物质在MnO2的催化作用下分解的微观示意图（
一氧原子，
一氢原子）
（1）该反应的化学方程式 。
（2）化学反应前后不变的是 （任写一条）。
【答案】（1）2H2O2
2H2O+O2↑．（2）原子的种类。
【解答】解：（1）由反应的微观模拟图可知，该反应是过氧化氢溶液在二氧化锰催化作用下分解成水和氧气，反应的化学方程式是：2H2O22H2O+O2↑。
（2）由微粒的变化可知，化学反应前后不变的是原子的种类等。
故答为：（1）2H2O22H2O+O2↑．（2）原子的种类。
三、解答题
15．（2018•常州）二氧化氯（ClO2）是一种高效、安全的消毒剂。
（1）利用氯酸钠（NaClO3）可制备ClO2，NaClO3中氯元素的化合价是 。
（2）工业上生产NaClO3的化学方程式为：2X+2NaCl
Cl2↑+2NaClO2，则X的化学式为 ；反应前后化合价发生改变的元素是 。
（3）在一定条件下，ClO2与氰化氢（HCN）反应（未配平）的微观示意图如图。
“
”表示的物质的化学式为 ，反应生成的N2与CO2的质量比为 。
【答案】（1）+5；（2）ClO2；氯元素；（3）HCN；7：22；
【解答】解：
（1）NaClO3中Na的化合价为+1，O的化合价为﹣2，则（+1）+Cl+（﹣2）×3＝0，Cl＝+5，氯元素的化合价为+5价；
（2）根据质量守恒定律化学反应前后原子的种类和数目不变，反应前Na：2，Cl：2，O：0；反应后Na：2，Cl：2，O：4，X前有系数2，故X的化学式为ClO2；反应前后化合价发生改变的元素是ClO2；
（3）HClO2与氰化氢（HCN）在一定条件下反应的方程式是2ClO2+2HCN
N2+2CO2+2HCl，
“
”表示的物质的化学式是：HCN；
该反应生成的N2与CO2的质量比为28：（44×2）＝7：22；
答案：
（1）+5；
（2）ClO2；氯元素；
（3）HCN；7：22；
16．（2019•雅安）以CO2为碳源，与电解水产生的H2经催化可转化为高附加值的有机物，此方法具有重要的战略意义。中国化学家使用特殊的催化剂实现了CO2和H2转化为A或B等有机物，反应原理如图所示：
请回答下列问题：
（1）B的化学式是 。
（2）根据催化剂的特性可知，催化剂在该反应前后，其质量和 不变。
（3）在催化剂Ⅰ中发生反应的化学方程式是 。
（4）由CO2 和H2反应生成A的总反应化学方程式是 。
（5）如果该反应工业化生产后的重要意义是 。
【答案】（1）C6H6；（2）化学性质；（3）CO2+H2
CO+H2O；
（4）4 CO2+13H2
C4H10+8H2O；
（5）减少温室气体，减少化石能源使用（等其它合理回答）。
【解答】解：
（1）B的一个分子含有6个碳原子和6个氢原子，所以化学式是 C6H6。
（2）根据催化剂的特性可知，催化剂在该反应前后，其质量和化学性质不变。
（3）在催化剂Ⅰ中发生反应是二氧化碳和氢气在催化加I的作用下生成一氧化碳和水，对应的化学方程式是 CO2+H2CO+H2O。
（4）由CO2 和H2反应生成A的总反应化学方程式是 4CO2+13H2C4H10+8H2O。
（5）如果该反应工业化生产后，由于是利用了二月红，所以重要意义是减少温室气体，减少化石能源使用（等其它合理回答）。
故答案为：
（1）C6H6；
（2）化学性质；
（3）CO2+H2CO+H2O；
（4）4 CO2+13H2C4H10+8H2O；
（5）减少温室气体，减少化石能源使用（等其它合理回答）。
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