質(zhì)量守恒定律和化學方程式教師版

質(zhì)量守恒定律和化學方程式1.(2022麗水,2,4分)麗水市擁有眾多地方特產(chǎn),如龍泉青瓷、遂昌竹炭、青田石雕、景寧山哈酒等。下列地方特產(chǎn)的制作過程中,主要發(fā)生物理變化的是(C)A.煅燒青瓷B.燒制竹炭C.打磨石雕D.釀山哈酒解析煅燒青瓷、燒制竹炭、釀山哈酒過程中都有新物質(zhì)產(chǎn)生,打磨石雕只是石頭形狀、大小發(fā)生改變,故選C。2.(2022湖州,5,3分)我國是最早使用濕法煉銅的國家,濕法煉銅涉及的主要化學方程式是Fe+CuSO4FeSO4+Cu。這一化學反應的類型是(C)A.化合反應B.分解反應C.置換反應D.復分解反應解析該反應是一種單質(zhì)和一種化合物反應生成另一種單質(zhì)和另一種化合物,屬于置換反應。3.(2018杭州,2,3分)一種用軟錳礦(主要成分是MnO2)制備KMnO4的工藝中主要涉及下列反應:①2MnO2+O2+4KOH2K2MnO4+2H2O②2K2MnO4+2H2O2KMnO4+2KOH+H2↑下列有關說法正確的是(B)A.K2MnO4中錳元素顯+7價B.KMnO4屬于鹽類物質(zhì)C.反應②屬于復分解反應D.該制法中K2MnO4是主要原料解析K2MnO4中錳元素顯+6價,A錯誤;復分解反應是由兩種化合物相互交換成分生成兩種新化合物的反應,反應②不是復分解反應,C錯誤;K2MnO4在題述制法中是中間產(chǎn)物,原料是MnO2、O2和KOH,D錯誤。4.(2021紹興,10,4分)我國發(fā)明的新型鈦合金,為“奮斗者”號下潛萬米海底、從事科考任務解決了材料難題。工業(yè)制取金屬鈦的主要反應如下:①2FeTiO3+6C+7Cl22FeCl3+2TiCl4+6CO②2Mg+TiCl42MgCl2+Ti下列說法合理的是(C)A.FeTiO3屬于氧化物B.鈦合金是一種金屬單質(zhì)C.反應②屬于置換反應D.TiCl4中鈦元素和氯元素的質(zhì)量比為96∶71解析氧化物由兩種元素組成,其中一種是氧元素,FeTiO3不屬于氧化物,A錯誤;鈦合金是混合物,B錯誤;置換反應是一種單質(zhì)與一種化合物反應生成另一種單質(zhì)和另一種化合物的反應,C正確;TiCl4中鈦元素和氯元素的質(zhì)量比為24∶71,D錯誤。5.(2021湖州,17,4分)如圖是某同學在旅游時拍攝的一張溶洞照片。(1)形成溶洞的主要外力是流水(選填“流水”或“風力”)。

(2)溶洞中的鐘乳石和石柱等景觀的形成過程比較復雜,其中發(fā)生的化學反應主要是Ca(HCO3)2CaCO3↓+CO2↑+H2O,其化學反應屬于分解反應(填基本反應類型)。

解析(2)該反應由一種物質(zhì)生成三種物質(zhì),為分解反應。6.(2021杭州,23,4分)二氧化碳的資源化利用是實現(xiàn)碳減排的重要途徑。以下是一種實現(xiàn)二氧化碳轉化為重要原料二甲醚(化學式為C2H6O)的途徑:(1)轉化①是二氧化碳與一種常見單質(zhì)反應生成甲醇和水,這種單質(zhì)的化學式為H2。

(2)轉化②是甲醇發(fā)生分解反應生成二甲醚和水,反應中生成二甲醚和水的分子數(shù)之比為1∶1。

解析(1)根據(jù)質(zhì)量守恒定律,反應后有C、H、O三種元素,故單質(zhì)一定為氫氣。(2)根據(jù)題意可寫出化學方程式:2CH4OC2H6O+H2O,可知二甲醚和水的分子數(shù)之比為1∶1。7.(2022麗水,28,8分)定律是對自然現(xiàn)象或關系的描述,通常可用數(shù)學方式加以表達。在學習“質(zhì)量守恒定律”時,小麗查閱到以下材料:(1)玻義耳實驗中,金屬灰增加的質(zhì)量是參加反應的氧氣質(zhì)量(或氧化汞中氧元素的質(zhì)量)。

(2)質(zhì)量守恒定律的發(fā)現(xiàn)過程,帶給我們的啟示有AC(填字母)。

A.要善于總結前人的成果和經(jīng)驗B.實驗的成功與否,取決于藥品的選擇C.定量方法是科學研究的重要方法受上述研究啟發(fā),小麗對相關實驗進行了深入探究。(3)在白磷燃燒前后質(zhì)量測定實驗中(如圖),氣球的作用有形成密閉空間,使瓶內(nèi)氣壓保持在一定范圍內(nèi),防止瓶塞因氣壓過大而沖出。

(4)小麗認為,蠟燭燃燒后剩下的固體質(zhì)量比燃燒前少了,因此該現(xiàn)象不符合質(zhì)量守恒定律。請你設計一個能說服小麗的簡明實驗思路:在密閉裝置中完成蠟燭燃燒,并測量蠟燭燃燒前后整個裝置的質(zhì)量,比較兩者的質(zhì)量大小。

解析(4)蠟燭燃燒的過程中,反應物和生成物中都有氣體,所以研究質(zhì)量守恒定律時,要在密閉容器中進行。8.(2022舟山,27,9分)小舟選用白磷、錐形瓶、氣球、天平等藥品和器材,探究化學反應中物質(zhì)質(zhì)量的變化規(guī)律,裝置如圖。【實驗思路】先確認化學反應已經(jīng)發(fā)生,再比較反應物的質(zhì)量總和和生成物的質(zhì)量總和是否相等?！緦嶒灢襟E】Ⅰ.錐形瓶內(nèi)裝入白磷,塞緊瓶塞放在天平托盤上,調(diào)節(jié)平衡;Ⅱ.取下錐形瓶,將瓶塞上的鐵絲在酒精燈上燒紅后,接觸引燃白磷,并立即塞緊瓶塞;Ⅲ.待反應結束冷卻后,將錐形瓶放回天平托盤上,觀察天平是否平衡。

【實驗結論】參加化學反應的各物質(zhì)的質(zhì)量總和等于反應生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和?！窘涣鞣此肌?1)要確認化學反應已經(jīng)發(fā)生,本實驗中觀察到的現(xiàn)象是白磷燃燒,產(chǎn)生大量白煙。

(2)反應結束后,若白磷有剩余,你認為是否仍能得出上述結論,并說明理由。能,剩余白磷未參加反應,反應前后質(zhì)量不變。

解析【實驗步驟】在化學變化中,反應前后物質(zhì)的總質(zhì)量保持不變,故反應結束后天平仍然保持平衡?！窘涣鞣此肌?2)沒有參與反應的白磷在反應前后質(zhì)量保持不變。9.(2021嘉興、舟山,32,7分)小嘉發(fā)現(xiàn):向碳酸鈉溶液中傾倒稀鹽酸,很快就產(chǎn)生了氣泡;向碳酸鈉溶液中逐滴加入稀鹽酸,滴加一定量后才有氣泡產(chǎn)生。查閱資料:向碳酸鈉溶液中逐滴加入稀鹽酸,先發(fā)生的反應是Na2CO3+HClNaCl+NaHCO3;當Na2CO3全部轉化成NaHCO3后,再發(fā)生反應NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2↑。為此他用如圖所示裝置進行了如下實驗:步驟一:在廣口瓶中加入10克溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為10.6%的碳酸鈉溶液,用注射器向瓶中緩慢注入一定量的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為7.3%的稀鹽酸,觀察到瓶內(nèi)無明顯現(xiàn)象;步驟二:繼續(xù)用注射器向瓶中注入稀鹽酸,一段時間后,觀察到瓶內(nèi)連續(xù)產(chǎn)生氣泡,燒杯中澄清石灰水。

(1)步驟二中,觀察到燒杯中澄清石灰水變渾濁。

(2)上述實驗中,加入稀鹽酸多少克后,才開始產(chǎn)生二氧化碳?(3)向一定量碳酸鈉溶液中無論是傾倒還是逐滴加入足量的稀鹽酸,完全反應后產(chǎn)生二氧化碳質(zhì)量是相同的,其本質(zhì)原因是什么?答案(2)解:設加入稀鹽酸的質(zhì)量為x后,才開始產(chǎn)生二氧化碳。Na2CO3+HClNaCl+NaHCO310636.510克×10.6%x×7.3%10636.5=10克×10.6%x×7.3%答:加入稀鹽酸5克后,才開始產(chǎn)生二氧化碳。(3)兩種方式都是碳酸鈉中的碳元素轉化為二氧化碳中的碳元素。解析(1)二氧化碳通入澄清石灰水中會使其變渾濁。(3)不管是滴加還是傾倒,稀鹽酸都是足量的,二氧化碳的量由碳酸鈉的量決定。10.(2020湖州,34,7分)有一包白色粉末,可能含氯化鈉、氫氧化鈉、碳酸鈉中的一種或幾種,為了確定其組成,小明稱取了9.3克粉末,向其中加入100克7.3%的稀鹽酸充分反應,生成的二氧化碳氣體完全逸出(忽略其他物質(zhì)逸出),所得溶液的質(zhì)量為107.1克。用pH試紙檢測溶液呈中性。(1)產(chǎn)生二氧化碳氣體的化學方程式為Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2↑。

(2)這包白色粉末的成分為氫氧化鈉和碳酸鈉。

(3)求所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)。(寫出計算過程,結果保留一位小數(shù))答案(3)解:設固體粉末中含碳酸鈉x克,與碳酸鈉反應消耗HCly克,同時生成NaClz克。2HCl+Na2CO32NaCl+CO2↑+H2O36.5×210658.5×244yxz(100+9.3107.1)36.5×2y=106x=58.5×2解得x=5.3y=3.65z=5.85設固體粉末中含氫氧化鈉a克,與鹽酸反應后生成NaClb克。HCl+NaOHNaCl+H2O36.54058.5(100×7.3%3.65)ab36.5100×7.3%?3.65=40a解得a=4b=5.85因為固體總質(zhì)量為9.3克,等于碳酸鈉與氫氧化鈉的質(zhì)量和,所以固體中無氯化鈉。所以,所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)=5.85克+5.85克107.1克×100%≈10.9%答:所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為10.9%。解析(1)產(chǎn)生二氧化碳氣體,是因為鹽酸和碳酸鈉發(fā)生了反應。(2)反應生成的二氧化碳的質(zhì)量為9.3克+100克107.1克=2.2克,根據(jù)化學方程式可計算出反應的碳酸鈉的質(zhì)量為5.3克,與碳酸鈉反應的HCl的質(zhì)量為3.65克,生成氯化鈉的質(zhì)量為5.85克。加入的HCl總質(zhì)量為100克×7.3%=7.3克,用pH試紙檢測溶液呈中性,說明HCl完全反應,即固體中含有氫氧化鈉,與氫氧化鈉反應的HCl質(zhì)量為100克×7.3%3.65克=3.65克,根據(jù)化學方程式可計算出參加反應的氫氧化鈉的質(zhì)量為4克,反應生成氯化鈉的質(zhì)量為5.85克。固體中氯化鈉質(zhì)量為9.3克5.3克4克=0,即固體中不含有氯化鈉,只含有碳酸鈉和氫氧化鈉。11.(2022杭州,36,4分)某火力發(fā)電廠用石灰石為原料吸收廢氣中的二氧化硫,防止污染環(huán)境,發(fā)生反應的化學方程式為2CaCO3+2SO2+O2