專題05  質(zhì)量守恒定律的應用（原卷版）

專題05

質(zhì)量守恒定律的應用?題型一根據(jù)化學方程式推斷物質(zhì)的化學式?題型二定性推斷物質(zhì)的元素組成?題型三質(zhì)量守恒定律的實質(zhì)?題型四利用質(zhì)量守恒定律計算物質(zhì)或元素質(zhì)量?題型五微觀反應示意圖?題型六密閉容器中反應的數(shù)據(jù)分析?題型七實驗驗證質(zhì)量守恒定律?題型一根據(jù)化學方程式推斷物質(zhì)的化學式【真題1】（2023·江蘇揚州）Y是生活中常見的物質(zhì)，完全燃燒的化學方程式為。Y的化學式為（）A.CH4O B.C2H4 C.C3H8 D.C2H6O【真題2】（2021·江蘇淮安）已知：3Cu+8HNO3（?。?3Cu（NO3）2+2X↑+4H2O。下列有關(guān)該反應說法正確的是A．X的化學式為NO2B．反應時僅觀察到有氣泡產(chǎn)生C．銅元素化合價由0變?yōu)?2D．消耗的銅和生成的水質(zhì)量比為3：4【真題3】（2021·江蘇南通）工業(yè)上用N2和H2合成NH3是人類科學技術(shù)的一項重大突破。一定條件下，向容器中充入一定量的N2和H2，充分反應生成NH3。反應前后物質(zhì)的變化如圖，圖中X代表的分子為（填化學式）。推斷化學式的依據(jù)：根據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學反應前后各原子的種類和數(shù)目不變，反應前各原子的數(shù)目之和等于反應后各原子的數(shù)目之和，這是解該類題的關(guān)鍵。【變式1-1】（2023·江蘇無錫）我國科學家將直接轉(zhuǎn)化成葡萄糖的過程中，第一階段的反應可表示為：，R的化學式是?！咀兪?-2】（2023·江蘇蘇州二模）明代《徐光啟手記》中記載了硝酸的制備方法，其中涉及的化學方程式為：，推斷X的化學式為A． B． C．KS D．?題型二定性推斷物質(zhì)的元素組成【真題4】（2021·江蘇鹽城）銅制品長期暴露在空氣中表面生成銅銹【主要成分Cu2（OH）2CO3】，下列物質(zhì)與銅制品生銹無關(guān)的是A．N2 B．O2 C．H2O D．CO2【真題5】（2022·江蘇宿遷）證據(jù)推理是學習化學的重要方法之一，下列推理中不正確的是A．氫氣與空氣混合點燃可能會發(fā)生爆炸，CO與空氣混合點燃也可能會爆炸B．酸雨的pH值小于7，pH值小于7的雨水一定是酸雨C．氧化物中一定含有氧元素，但含有氧元素的物質(zhì)不一定是氧化物D．某物質(zhì)燃燒后生成CO2和H2O，則該物質(zhì)一定含有C、H元素，可能含有O元素【真題6】（2021·江蘇常州）唐宋時期人們已能從柿子中提取具有利尿功效的甘露醇，其化學式為C6H14O6。下列說法正確的是A．甘露醇中氫元素的質(zhì)量分數(shù)最高B．甘露醇與碳酸所含元素種類不同C．甘露醇中C、O元素質(zhì)量比為1:1D．甘露醇完全燃燒生成CO2和H2O根據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學反應前后各原子的種類不變，故化學反應前后元素的種類也不變。這是推斷元素種類依據(jù)，也是解該類題的關(guān)鍵。【變式2-1】（2021·江蘇鹽城）下列實驗方案能達到實驗目的的是選項實驗目的實驗方案A檢驗酒精中是否含有氧元素在空氣中點燃，檢驗生成物B除去KCl溶液中的MgCl2滴加適量Ba（OH）2溶液C鑒別固體NaOH與NH4NO3取樣，分別溶于水中，觀察溶液溫度變化D分離Cu粉和Fe粉的混合物加入足量的稀硫酸，過濾、洗滌、干燥A．A B．B C．C D．D【變式2-2】（2023·江蘇無錫·一模）某物質(zhì)R可用作魚塘增氧劑，其原因是它能和水反應只生成氫氧化鈣和氧氣。下列對R的敘述中，正確的是A．只含氧元素 B．一定含有鈣元素和氧元素C．只含鈣元素 D．一定含有鈣元素，可能含有氧元素?題型三質(zhì)量守恒定律的微觀實質(zhì)【真題7】（2023·江蘇揚州）O2通過臭氧發(fā)生器轉(zhuǎn)化為O3，反應前后發(fā)生變化的是（）A.原子總數(shù) B.分子種類C.元素種類 D.物質(zhì)的總質(zhì)量【真題8】（2023·江蘇南通）大氣臭氧層是地球的太陽鏡，能吸收紫外線，保護生物。大氣平流層中同時發(fā)生氧氣與臭氧的相互轉(zhuǎn)化，經(jīng)過漫長時間形成臭氧層。氧氣與臭氧的相互轉(zhuǎn)化如圖所示。

關(guān)于反應箱中氧氣與臭氧的相互轉(zhuǎn)化，下列說法不正確的是A．氣體總質(zhì)量保持不變 B．元素種類保持不變C．分子總數(shù)保持不變 D．原子總數(shù)保持不變從微觀角度看，化學反應前后各原子的種類沒有改變，數(shù)目沒有增減，原子的質(zhì)量也沒有改變。【變式3-1】（2023無錫模擬）形成正確的學科觀念有助于更深層次理解科學奧秘。下列描述中，錯誤的是A．守恒觀：10gH2在10gO2中燃燒生成20g水B．微粒觀：氫氧化鈉是由Na+和OH-構(gòu)成C．組成觀：金剛石和石墨的組成元素相同D．轉(zhuǎn)化觀：CO與CO2可以實現(xiàn)相互間轉(zhuǎn)化【變式3-2】（2023·江蘇無錫·模擬預測）電解水實驗是初中探究水組成及其構(gòu)成的重要實驗。由圖可知，下列說法不正確的是

A．①可以表示水分子，變化中種類改變B．管a和管b分別連接電源的正極和負極C．變化中④⑤表示微粒個數(shù)比為2：1D．反應中沒有發(fā)生變化的是微粒是②③?題型四利用質(zhì)量守恒定律計算物質(zhì)或元素質(zhì)量【真題9】（2023·江蘇泰州）硫酸鋁固體分解得到的活性Al2O3可作為工業(yè)催化劑載體。取33.3g于坩堝內(nèi)，隔絕空氣灼燒。在熱分解過程中，熱重分析儀記錄的數(shù)據(jù)如下圖（已去除坩堝的質(zhì)量），已知425℃前減少的均為結(jié)晶水的質(zhì)量。下列說法正確的是A．和Al2O3受熱都易分解B．加熱至M點時固體質(zhì)量減少19.8gC．圖中N點物質(zhì)化學式為D．圖中a＝5.1【真題10】（2022·江蘇連云港）CuSO4是化學實驗中常見試劑。將16.0gCuSO4置于坩堝中加熱，固體質(zhì)量與成分隨溫度變化的曲線如圖所示。①650℃時，CuSO4開始發(fā)生分解反應，生成CuO和另一種氧化物X，X的化學式為。②1000℃時，CuO開始發(fā)生分解反應，生成Cu2O和O2.計算圖中m的值。(寫出計算過程)解題依據(jù)：利用質(zhì)量守恒定律，化學反應前后，物質(zhì)的總質(zhì)量不變，元素的種類和質(zhì)量也不變，再結(jié)合題干信息分析解答?！咀兪?-1】（2023·江蘇無錫一模）稱取10.7gCuSO4?xH2O晶體，加熱使其分解，繪制出固體的質(zhì)量隨溫度的變化關(guān)系如圖所示（圖中各點對應固體均為純凈物）。已知到t1℃時該固體完全失去結(jié)晶水（化學方程式為：CuSO4?xH2OCuSO4+xH2O↑），t2℃后殘留固體為黑色物質(zhì)。下列說法錯誤的是A．加熱過程中銅元素質(zhì)量分數(shù)變大B．x＝3C．t2℃后殘留固體為CuOD．mg固體中Cu元素質(zhì)量為4g【變式4-2】（2023·江蘇無錫二模）現(xiàn)有、ZnO、Cu的固體混合物9.6g，與100g溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為9.8%的稀硫酸混合后恰好完全反應。則原混合物中金屬元素的質(zhì)量為A．52g B．6.4g C．8.0g D．9.0g【變式4-3】（2023·江蘇鎮(zhèn)江·一模）已知Cu2O＋H2SO4=Cu＋CuSO4＋H2O。現(xiàn)將僅含銅、硫元素組成的純凈物16.0g敞口在空氣中充分加熱，得16.0gCuO。將16.0gCuO放在密閉容器中繼續(xù)加熱至t℃，固體全部變紅，冷卻得13.6gCu與Cu2O的固體混合物。將13.6g混合物放入96.0g足量稀H2SO4中，充分反應，得藍色溶液和紅色固體。下列說法正確的是A．灼燒過程中產(chǎn)生3.2gSO2B．銅、硫元素組成的純凈物的化學式為CuSC．充分反應后所得藍色溶液溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為8%D．若將13.6g固體混合物與足量的CO高溫充分反應，可生成4.4gCO2?題型五微觀反應示意圖【真題11】（2023·江蘇泰州）氯氣和氨氣發(fā)生反應的微觀示意圖如下，下列說法正確的是A．該反應屬于基本反應類型中的置換反應B．反應前后分子、原子的數(shù)目均沒有改變C．丙物質(zhì)的水溶液能使無色酚酞試液變紅D．參加反應的甲、乙分子個數(shù)之比為1∶1【真題12】（2023·江蘇連云港）捕集工業(yè)廢氣中的與反應制甲醇是保護環(huán)境、節(jié)約資源的重要方法。反應的微觀示意圖如下：下列說法中正確的是A．反應前后分子總數(shù)不變B．有利于減少二氧化碳排放C．反應的與的分子個數(shù)比為D．反應前后各元素的化合價均未改變【真題13】（2022·江蘇常州）在催化劑作用下，N2和H2比反應生成NH3的微觀過程示意如下：下列說法正確的是A．過程中原子種類不斷發(fā)生變化 B．過程中H原子數(shù)不斷減少C．反應前后分子數(shù)未改變 D．NH3不具有N2和H2的化學性質(zhì)此類題由圖例可寫出物質(zhì)的化學式，利用化學方程式求各物質(zhì)的粒子個數(shù)比或質(zhì)量比。注意反應前后是否有物質(zhì)剩余。【變式5-1】（2024·江蘇南通一模）乙烯()燃料電池中，燃燒前后分子種類變化的微觀示意圖如圖所示。下列說法不正確的是A．甲中碳，氫元素的質(zhì)量比為6:1 B．反應前后原子種類不變C．28g甲完全燃燒至少需32g乙 D．生成的丙與丁的分子個數(shù)比為1:1【變式5-2】（2023·江蘇泰州·二模）科學家成功研制出一種合成甲醇（化學式為）的新工藝，其反應過程的微觀示意圖如圖所示。下列有關(guān)說法正確的是A．該反應中的最小微粒是氫分子B．催化劑在反應前后化學性質(zhì)發(fā)生變化C．參加反應的兩種物質(zhì)的分子個數(shù)比為1∶1D．參加反應的兩種物質(zhì)的質(zhì)量比為1∶1?題型六密閉容器中反應的數(shù)據(jù)分析【真題14】（2022·江蘇揚州）將一定量的N2、H2和物質(zhì)M置于密閉容器中，在特定條件下發(fā)生化學反應，反應前后各物質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)如圖所示。下列說法不正確的是A．反應前后原子的數(shù)目不變 B．參加反應的N2和H2分子個數(shù)比為1：3C．M可能是該反應的催化劑 D．反應后H2和NH3質(zhì)量分數(shù)之比為1：1【真題15】（2021·江蘇鹽城）將CO和鐵的氧化物FexOy置于密閉容器中，一定條件下充分反應至完全，反應過程中容器內(nèi)部分物質(zhì)的質(zhì)量變化如圖所示。下列說法正確的是A．m的值為12.6 B．鐵的氧化物中x：y=3：4C．參加反應的鐵的氧化物的質(zhì)量為16g D．當CO2質(zhì)量為4.4g時，容器內(nèi)CO質(zhì)量為14g【真題16】（2022·江蘇鎮(zhèn)江）已知：NaHCO3+NaOHNa2CO3+H2O，2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O?，F(xiàn)將一定質(zhì)量的NaHCO3、NaOH固體混合物，在密閉容器中加熱至固體質(zhì)量不再改變，剩余15.9g固體。將生成的氣體全部通入足量澄清石灰水中，產(chǎn)生10.0g沉淀。下列說法正確的是A．剩余固體為混合物B．原固體加熱共生成3.6gH2OC．原混合物中NaHCO3和NaOH的質(zhì)量比為21：2D．取兩份等質(zhì)量的原混合物，一份直接與鹽酸反應，另一份加熱后再與鹽酸反應，消耗HCl的質(zhì)量不相等解答該類試題時，可依據(jù)質(zhì)量（或分子數(shù)目）減小的是反應物，增大的是生成物及質(zhì)量守恒定律進行分析、判斷?！咀兪?-1】（2023·江蘇揚州一模）將一定質(zhì)量的CH4、H2O和物質(zhì)M在密閉容器內(nèi)，在高溫條件下轉(zhuǎn)化為H2和CO，反應前后各物質(zhì)的質(zhì)量關(guān)系如下表格所示．下列說法不正確的是物質(zhì)CH4H2O物質(zhì)MH2CO反應前/g1.62.08.100反應后/g00.28.10.62.8A．反應前后原子種類、原子個數(shù)不變 B．反應中CH4和H2O質(zhì)量比為4∶5C．該反應一定涉及元素化合價的變化 D．反應后H2和CO分子個數(shù)比為3∶1【變式6-2】（2023·江蘇無錫·模擬預測）在一定條件下，密閉容器中充分反應，反應前后各物質(zhì)的質(zhì)量如圖，以下說法錯誤的是A．反應前后的甲、丙改變的質(zhì)量比是11：14 B．x=0.4gC．甲和乙是反應物 D．丁一定是單質(zhì)?題型七實驗驗證質(zhì)量守恒定律【真題17】（2022·江蘇揚州）1783年，拉瓦錫研究水的組成，裝置示意圖如下，將水加熱成蒸氣通過灼熱的鐵管，一段時間后，在出口處收集到一種可燃性氣體。實驗后稱量發(fā)現(xiàn)水的質(zhì)量減少，鐵管質(zhì)量增加，拉瓦錫研究并判斷鐵轉(zhuǎn)化為氧化物。下列說法正確的是A．實驗中收集到的可燃性氣體可能是氫氣B．鐵在該實驗中起催化劑作用C．實驗中水蒸氣減少的質(zhì)量等于鐵管增加的質(zhì)量D．該實驗推翻了“水是單一元素物質(zhì)”的觀點【真題18】（2022·江蘇連云港）CuSO4是化學實驗中常見試劑。利用其與鐵反應來驗證質(zhì)量守恒定律。步驟1：在錐形瓶中加入適量的CuSO4溶液，塞好橡膠塞。將幾根鐵釘用砂紙打磨干凈，將盛有CuSO4溶液的錐形瓶和鐵釘一起放在托盤天平上稱量，記錄所稱質(zhì)量為m1。步驟2：將鐵釘浸入到CuSO4溶液中，塞好橡膠塞。觀察實驗現(xiàn)象，待反應有明顯現(xiàn)象后，將盛有CuSO4溶液和鐵釘?shù)腻F形瓶一起放在托盤天平上稱量，記錄所稱質(zhì)量為m2①用砂紙將鐵釘打磨干凈的作用是。②步驟2中可觀察到明顯的實驗現(xiàn)象是。該變化可說明Fe和Cu的金屬活動性由強到弱的順序是。③若m1=m2，可證明參加反應的Fe和CuSO4的質(zhì)量總和等于。實驗驗證質(zhì)量守恒定律時，若有氣體參加或有氣體生成的反應，必須在剛性密閉容器中進行。【變式7-1】（2023·江蘇無錫二模）實驗探究是主動獲取知識和解決問題的重要方法。下列實驗設(shè)計能達到目的的是A．圖1驗證質(zhì)量守恒定律 B．圖2觀察乳化現(xiàn)象C．圖3自制凈水器凈化水 D．圖4探究溫度對分子運動速率的影響【變式7-2】（2023·江蘇淮安·一模）質(zhì)量守恒定律是化學反應遵循的普遍規(guī)律。請根據(jù)相關(guān)知識完成下列問題：(1)上述方案C，不能用于驗證質(zhì)量守恒定律，其原因是。(2)從燃燒所需條件的角度分析，A圖中，紅熱玻璃管的作用是，裝置中氣球的作用除了使裝置密閉之外，還可以防止。(3)鐵和硫酸銅溶液反應的實驗現(xiàn)象是，兩者反應的微觀示意圖如下，反應過程中真正參加反應的微粒是（填微粒符號）。1.（2022·江蘇無錫）下列對蠟燭及其燃燒的敘述錯誤的是A．蠟燭熔化是物理變化B．二氧化碳是蠟燭完全燃燒的產(chǎn)物C．由蠟燭燃燒生成水可推知蠟燭中含有氫元素D．吹熄蠟燭可降低可燃物的著火點2.（2024·江蘇鹽城一模）下列現(xiàn)象能用質(zhì)量守恒定律解釋的是（）A.蔗糖溶于水后總質(zhì)量不變 B.濃硫酸敞口放置質(zhì)量增加C.飽和硝酸鉀溶液升溫，溶液質(zhì)量不變 D.硫酸銅溶液和氫氧化鈉溶液混合，溶液質(zhì)量減小3.（2024·江蘇宿遷三模）實驗后試管中殘留的硫，常用熱的NaOH溶液清洗，發(fā)生了如下反應：，則X的化學式為（）A. B. C. D.4.（2023·江蘇宿遷·模擬預測）煤氣發(fā)生爐可將煤炭轉(zhuǎn)化為煤氣，從而提高煤的利用率、減少環(huán)境污染，其原理的微觀示意圖如圖。（其中“”表示碳原子，“”表示氧原子，“”表示氫原子）下列對該反應的說法不正確的是A．該反應基本類型屬于置換反應 B．反應前后原子的種類和數(shù)目保持不變C．該反應前后各元素的化合價均不變 D．該反應中反應物的微粒個數(shù)比為5.（2023·山東臨沂）甲、乙、丙、丁四種物質(zhì)在化學反應前后的質(zhì)量關(guān)系如圖所示，下列說法中錯誤的是A.丙可能為該反應的催化劑B.該反應是化合反應C.反應中消耗甲和乙的質(zhì)量比為D.該化學反應前后各元素的化合價不一定發(fā)生變化6．（2023·江蘇連云港·二模）反應可用于鋼鐵除銹。下列說法正確的是A．X的化學式為FeCl2B．該反應屬于復分解反應C．使用NaOH溶液亦可去除鐵銹D．去除鐵銹后所得廢液可以直接排放7．（2023·江蘇常州·一模）將CO和鐵的氧化物FexOy置于密閉容器中，一定條件下充分反應至完全，反應過程中容器內(nèi)部分物質(zhì)的質(zhì)量變化如圖所示，下列說法正確的是A．m=12.6B．當CO2為8.8g時，CO的質(zhì)量為11.2gC．參加反應的鐵的氧化物的質(zhì)量為16gD．鐵的氧化物中x：y＝2：38．（2023·江蘇鎮(zhèn)江·一模）已知：FeCO3FeO+CO2↑，4FeO+O22Fe2O3.稱取23.2gFeCO3，在密閉容器中(含有一定量O2)充分加熱后，固體質(zhì)量變?yōu)?5.2g。向容器中通入足量CO，加熱至固體質(zhì)量不再改變，同時將容器中的氣體全部通入足量澄清石灰水中，產(chǎn)生45.0g沉淀。下列說法不正確的是A．最終剩余固體質(zhì)量為11.2gB．參加反應的CO的質(zhì)量為7.0gC．15.2g剩余固體中含兩種物質(zhì)，且質(zhì)量比為9：10D．另取23.2gFeCO3和第一次加熱后所得15.2g固體分別與鹽酸反應，消耗HCl的質(zhì)量相等9．（2023·江蘇南京·二模）將一定質(zhì)量的甲、乙、丙、丁四種物質(zhì)放入密閉容器內(nèi)，一定條件下發(fā)生化學反應，測得反應前后各物質(zhì)的質(zhì)量如下表所示。物質(zhì)甲乙丙丁反應前的質(zhì)量/g6.433.61.60.2反應后的質(zhì)量/gx11.46.02.0下列說法正確的是A．x=16B．該反應的基本類型為分解反應C．乙的質(zhì)量等于甲、丙、丁的質(zhì)量之和D．丙和丁的相對分子質(zhì)量之比為22:910．（2023·江蘇常州·二模）密閉容器中發(fā)生某化學反應，各物質(zhì)的分子數(shù)目隨時間變化情況如圖1所示，物質(zhì)Y、Z的質(zhì)量隨時間變化情況如圖2所示。下列說法錯誤的是A．該反應屬于化合反應 B．參加反應的X與Z的質(zhì)量比為3：17C．Y與Z的相對分子質(zhì)量之比為14：17 D．t1后X、Y、Z能同時存在容器中11.（2023淮安模擬）實驗室有14.0g碳酸鈣和碳酸鉀的固體混合物，加入過量的稀鹽酸充分反應，將反應后的溶液蒸干得到15.32g的固體，則原混合物中含金屬元素的質(zhì)量為A．1.32g B．6.8g C．7.2g D．6.4g12．（2023·江蘇徐州·模擬預測）維生素C可以治療壞血病。為了研究其組成，取8.8