自然界的水一、选择题（每小题2分，共40分）1、下列叙述符合质量守恒定律的是（）A．5g酒精与5g水混合得到10g酒精溶液B．2L氢气与18L氧气反应生成20L的水C．12g碳完全反应时只能消耗32g氧气，则12g碳在64g氧气中充分反应生成76g二氧化碳D．镁在空气中燃烧，生成的氧化镁的质量等于参加反应的镁的质量和氧气的质量之和【答案】D【解析】质量守恒定律的适用范围是化学变化，强调质量守恒，不适用于其他物理量（例如，体积），A、B不正确；质量守恒定律中的“参加反应”是指真正参与反应的那一部分质量，如果反应物没有全部参加反应，则剩余部分不能计算在内，C中氧气没有完全参加反应，C不正确；D选项符合质量守恒定律，D正确。故选D。2、化学反应前后一定发生变化的是（　　）A．原子数目B．分子数目C．物质种类D．反应前后物质的总质量【答案】C【解析】化学反应前后，反应前后总质量一定不变；化学变化的实质是分子分成原子，原子再重新组合成新的分子，则原子种类、数目一定不变，则元素种类也不变。分子数目可能增加也可能减少，也可能前后相等；元素的化合价可能发生改变，也可能不变。化学变化一定有新物质生成，化学反应前后一定发生变化的是物质种类。故选：C。3、煤油中含有噻吩（用X表示），噻吩具有令人不愉快的气味，其燃烧时发生反应的化学方程式表示为：X+6O2点燃¯4CO2+SO2+2H2O，则噻吩的化学式为（　　）A．CH4B．C4H4SC．C4H6SD．C4H8S【答案】B【解析】由质量守恒定律：反应前后，原子种类、数目均不变，则每个X分子由4个碳原子、1个硫原子和4个氢原子构成，则物质X的化学式为C4H4S。故选：B。4、氧化汞受热分解成汞和氧气的反应前后，发生改变的是（）A．分子种类B．原子种类C．元素种类D．原子数目 【答案】A【解析】根据质量守恒定律，在化学变化中物质的质量、元素的种类和质量、原子的种类、数目和质量不发生改变；物质的种类、分子的种类一定发生改变；分子的数目可能发生改变。5、铝在氧气中燃烧生成氧化铝，铝、氧气、氧化铝的质量比是（　　）A．27：32：102B．27：24：43C．4：3：2D．9：8：17【答案】D【解析】铝在氧气中燃烧生成氧化铝，反应的化学方程式为：4Al+3O22Al2O310896204在此反应中铝、氧气、氧化铝的质量比为108：96：204＝9：8：17。故选：D。6、根据质量守恒定律，2g氢气和8g氧气充分燃烧可生成水（）A．10gB．9gC．8.5gD．条件不足，无法确定【答案】B【解析】根据化学方程式可知氢气与氧气反应的质量比为1:8，即2g氢气和8g氧气充分燃烧，只能反应1g氢气，生成水的质量为9g。故选B。7、把一定质量的a、b、c、d四种物质放入一密闭容器中，在一定条件下反应一段时间后，测得反应后各物质的质量如下。下列说法中正确的是（）物质abcd反应前的质量（g）6.43.24.02.8反应后的质量（g）5.2x7.22.8A．x=2B．d是催化剂C．c不是化合物D．反应前后原子的数目不变【答案】D【解析】根据表格判断反应前后物质的质量：a由6.4变为5.2，减少1.2，为反应物；c由4.0变为7.2，增加2.8，为生成物；d的质量不变，可能是杂质或催化剂，B项不正确；根据参加的物质的质量等于反应后生成物的质量判断b参加反应的质量=2.8-1.2=1.6，进而判断x=3.2-1.6=1.6，A项错误；c为生成物，且该反应为化合反应判断c一定是化合物，C项错误；根据质量守恒定律判断反应前后原子的数目不变，D项正确。故选D。8、铁在氧气中燃烧的化学方程式书写正确的是（　　） A．3Fe+2O2Fe3O4B．Fe+O2　FeO2C．Fe+O2Fe3O4D．4Fe+3O22Fe2O3【答案】A【解析】在点燃的条件下，铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，化学方程式为3Fe+2O2Fe3O4．故选A。9、水在常温下是液体，在通电条件下，发生如下的化学反应：2H2OO2+2H2，该反应属于（　　）A．分解反应B．复分解反应C．置换反应D．化合反应【答案】A【解析】A、分解反应是由一种物质生成两种或两种以上的物质的反应，2H2OO2↑+2H2↑，该反应属于分解反应，故选项正确；B、复分解反应是两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物的反应，故选项错误；C、置换反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的化学反应，故选项错误；D、化合反应是有两种或两种以上的物质生成一种物质的化学反应，故选项错误；故选A。10、根据化学方程式不能获得该反应的信息是()A.化学反应的快慢B.生成物C.反应条件D.反应物【答案】A【解析】A、由化学方程式，无法确定化学反应的快慢，符合题意；B、由化学方程式，“═”左边的是反应物，右边的是生成物，不符合题意；C、由化学方程式，可以看出反应发生所需要的条件，不符合题意；D、由化学方程式，“═”左边的是反应物，右边的是生成物，不符合题意。故选A。11、关于化学方程式aC2H5OH+bO2cCO2+dH2O，各化学式前的化学计量数之间的关系不正确的是（）A．a=2bB．2a=bC．3a=dD．a+2b=2c+d【答案】A【解析】根据质量守恒定律，在化学反应前后各元素原子的种类和个数保持不变。则关于碳元素可推知：2a=c；关于氢元素可推知：6a=2d,即3a=d；关于氧元素可推知：a+2b=2c+d12、关于化学方程式的意义的说法不正确的是（　　） A．表示各物质之间的质量比B．表明了反应的条件C．表明了反应的速率D．表明化学反应的反应物、生成物【答案】C【解析】由化学方程式可计算出各反应物和生成物的质量比，可表明各反应物、各生成物之间的质量比，化学方程式可以表明反应物、生成物和反应条件，“=”左边是反应物，右边是生成物，上方的是反应条件，但是化学方程式不能表示化学反应速率，故选C。13、硫在氧气中燃烧的化学方程式是：S+O2SO2，从这个化学方程式获得的信息错误的是（　　）A．反应前后元素种类不变B．该反应的生成物中含有氧气C．该反应的反应物是硫和氧气D．该反应发生所需要的条件是点燃【答案】B【解析】A、根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，正确；B、该反应的生成物中含有氧元素，错误；C、该反应的反应物是硫和氧气，正确；D、该反应发生所需要的条件是点燃，正确。故选B。14、下列化学方程式书写正确的是（）A．4P+5O2↑2P2O5B．4Fe+3O22Fe2O3C．2H2+O2H2OD．Mg+2HClMgCl2+H2↑【答案】D【解析】化学方程式的书写依据是质量守恒定律化学反应前后原子的种类和数目不变，书写时要注意：一写二配三标四查。A中气体符号不能标在反应物中，错误；B铁燃烧生成的是四氧化三铁，错误；C没有配平，错误。故选D。15、在密闭容器中放入甲、乙、丙、丁四种物质，一定条件下发生化学反应，一段时间后，测得相关数据如图所示，下列说法正确到是（　　） A．x=3.1B．该反应中甲、丁的质量变化比为14：85C．该反应属于置换反应D．乙一定是该反应的催化剂【答案】B【解析】根据质量守恒定律，x=10+3.5+10+6﹣（8.6+3.5+14.5）=2.9，故甲、丙为反应物，丁为生成物，乙可能为催化剂，该反应为化合反应，A、x=2.9，故错误；B、生成甲、丁的质量比为：（10g﹣8.6g）：（14.5g﹣6g）=14：85，故正确；C、该反应为化合反应，故错误；D、丙反应前后质量不变，可能是催化剂，也可能不参加反应，故错误；故选B。16、化学方程式C+O2CO2表示（　　）A．碳加氧气等于二氧化碳B．碳与氧气混合生成二氧化碳C．碳和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳D．在点燃的条件下，12份质量的碳与16份质量的氧气反应生成28份质量的二氧化碳【答案】C【解析】A、加号读作和或跟，等号读作生成，条件要读出来，故A错；B、碳与氧气在点燃的条件下生成二氧化碳，不是简单的混合，故B错；C、该方程式的正确读法为：碳和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳，故C正确；D、在点燃的条件下，12份质量的碳与32份质量的氧气反应生成44份质量的二氧化碳，故D错。故选：C。17、如图是某汽车尾气净化装置中发生反应的微观示意图。下列说法正确的是（　　） A．乙、丁属于氧化物B．该反应的化学方程式为NO+NH2N2+H2OC．甲物质由一个氧原子和一个氮原子构成D．反应前后，原子种类、原子数目不变【答案】D【解析】由反应的微观示意图可以看出，反应物是NH3和NO两种分子，生成物是N2和H2O两种分子，所以化学反应方程式为：6NO+4NH35N2+6H2O；A．氧化物是由两种元素组成的化合物，且其中一种元素是氧元素，所以该反应中的一氧化氮和水属于氧化物，氨气不属于氧化物，故错误；B．由反应的微观示意图可以看出，反应物是NH3和NO两种分子，生成物是N2和H2O两种分子，所以化学反应方程式为：6NO+4NH35N2+6H2O，故错误；C．一氧化氮是由一氧化氮分子构成的，每个一氧化氮分子是由一个氧原子和一个氮原子构成，故错误；D．由质量守恒定律可知，反应前后原子的种类与数目保持不变，故正确。故选：D。18、在反应A+3B=2C+2D中，已知A和B的相对分子质量之比为7∶8，当2.8gA与一定量B恰好完余反应后，生成3.6gD,则生成C的质量为（）A.9.6gB.8.8gC.6.8gD.4.4g【答案】B【解析】设与2.8gA恰好反应的B的质量是x，A的相对分子质量为7w，B的相对分子质量为8w，则=，解得x=9.6g，根据质量守恒定律，生成C的质量为：2.8g+9.6g-3.6g=8.8g。故选B。19、某纯净物3g在氧气中完全燃烧，生成8.8g二氧化碳和5.4g水。下列说法不正确的是（　　）A.该纯净物中含有C、H元素，不含O元素B.该反应中O2和CO2的质量比为14：11C.该反应中O2和H2O的分子数之比为7：6 D.该纯净物中C、H原子的个数比为1：4【答案】D【解析】A、根据质量守恒定律可知，化学反应前后元素的种类保持不变；说明该物质一定含有氢元素和碳元素，可能含有氧元素；又因为：二氧化碳中碳元素的质量等于8.8g×=2.4g，水中氢元素的质量等于5.4g×=0.6g，因此氢元素和碳元素的质量之和是2.4g+0.6g═3.0g，说明该物质仅含有碳元素和氢元素，故说法正确。B、根据质量守恒定律可知，参加反应的氧气的质量为8.8g+5.4g-3g=11.2g，则该反应中O2和CO2的质量比为11.2g：8.8g=14：11，故说法正确；C、反应中O2和H2O的分子数之比为：=7：6，故说法正确；D、该纯净物中C、H原子的个数比为：=1：3，故错误。故选：D。20、将18g高锰酸钾加热，当产生1.6g氧气时，固体剩余物是（）A．KMnO4、MnO2B．K2MnO4、MnO2C．KMnO4、MnO2、K2MnO4D．KMnO4、K2MnO4【答案】C【解析】高锰酸钾受热分解的化学方程式为：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑利用生成的氧气的质量判断高锰酸钾是否完全反应。解：设发生反应的高锰酸钾的质量为x。15.8g﹤18g，所以有高锰酸钾剩余。二、填空题（每空2分，共36分）21、蜡烛燃烧后的产物有二氧化碳和水，由质量守恒定律可知，石蜡的组成中一定含有________、________，可能含有________素。【答案】C；H；O 【解析】依据化学反应前后元素的种类不变可知：因为“蜡烛燃烧后生成水蒸气和二氧化碳”，则可推测水中的氢元素和二氧化碳中的碳元素都来自蜡烛，而氧元素不确定，因为氧气中也含有氧元素，要确定其是否含有氧元素得通过进一步的定量计算才能确定，所以蜡烛中一定含有碳氢两种元素，可能含有氧元素。22、在3Fe+2O2═Fe3O4反应中，　　份质量的铁跟　　份质量的氧气反应，生成　　份质量的四氧化三铁。【答案】168；64；232【解析】物质的质量比等于相对分子质量和的比．3Fe+2O2═Fe3O416864232则三者的质量比是168：64：23223、已知5gA与2gB恰好完全反应生成3gC和若干克D。若制取8gD，则需__________gA。【答案】10【解析】由质量守恒定律生成的D的质量为5g+2g-3g=4g，即A、D的质量比为5∶4，则利用计算可求出若制取8gD，需要A的质量为10g。24、火柴头上主要含有氯酸钾、二氧化锰、硫磺、玻璃粉；火柴盒两边的摩擦层是由红磷和玻璃粉调和而成的．火柴着火的主要过程是：①火柴头在火柴盒上划动时产生的热量使磷燃烧；②磷燃烧放出的热量使氯酸钾分解；③氯酸钾分解产生的氧气与硫反应，放出的热量使火柴梗着火．请写出以上①②③中反应的化学反应式（或化学方程式）．①　　。②　　。③　　。【答案】①4P+5O22P2O5；②2KClO32KCl+3O2↑；③S+O2SO2．【解析】①磷与氧气在点燃条件下反应生成五氧化二磷．该反应的化学方程式为：4P+5O22P2O5．②氯酸钾在二氧化锰的催化作用和加热条件下反应生成氯化钾和氧气．该反应的化学方程式为：2KClO32KCl+3O2↑．③硫与氧气在点燃条件下反应生成二氧化硫． 该反应的化学方程式为：S+O2SO2．25、已知相同条件下，气体的体积比即其分子个数比。一定条件下，下表所示的物质在密闭的容器内充分反应，测得反应前后各物质的质量如下表：物质X氧气水二氧化碳一氧化碳反应前质量/g3.211.2000反应后质量/g007.24.4a（1）相同条件下该反应生成的CO与CO2的质量比为________；体积比为________。（2）若要使X充分燃烧，还需增加的氧气的质量为________。【答案】（1）7:11；1:1；（2）1.6g【解析】（1）根据质量守恒定律，3.2+11.2=7.2+4.4+a，得a=2.8，故由表可知，该反应生成二氧化碳的质量为4.4g，生成一氧化碳的质量为2.8g，故该反应生成的CO与CO2的质量比为2.8:4.4=7:11；体积比等于分子个数比，一氧化碳与二氧化碳的分子个数比为：=1:1，故体积不为1:1；（2）若要使X充分燃烧需要氧气的质量就是使一氧化碳完全转化为二氧化碳需增加的氧气的质量，设2.8g的一氧化碳完全燃烧需要氧气的质量为xCO+O22CO256322.8gx=解得x=1.6g；26、在常温下完全电解90mL的水，正极与负极产生的气体的体积比为　　，产生氧气的质量为　　克（设常温下水的密度为1g/cm3）。【答案】（3）1：2；80【解析】（3）电解水实验中与电源正极相连的试管中产生的气体可以使带火星的木条复燃，与负极相连的试管产生的气体可以燃烧，其体积比约为1：2；90mL的水合90g设得到氧气的质量为y 2H2O2H2↑+O2↑363290gyy=80g27.下图为化学反应的微观过程，其中“”和“”表示两种不同原子。（1）该反应属于_____________（填基本反应类型）反应。（2）虚线框内应填的微观图示是_____________（填A、B、C、D），你推断的依据是__________。【答案】（1）分解；（2）D质量守恒定律【解析】（1）根据微观示意图，反应物为一种物质，生成了两种物质，符合“一变多”的特点，为分解反应；（2）根据质量守恒定律，反应前后各原子个数不变；三、实验探究（每空2分，共16分）28、在“质量守恒定律”的课堂教学中，老师引导同学们进行“化学反应中，反应物与生成物的质量关系”的实验探究．他们使用的实验装置和选用药品如图所示，现分别以A、B、C、D表示如下：A、B、C、D四个实验分别由甲、乙、丙、丁四个组的同学来完成，他们都进行了规范的操作、准确的称量和细致的观察。（1）A实验：锥形瓶底放层细沙的原因是：______；小气球的作用是：____ ；白磷刚引燃，立即将锥形瓶放到天平上称量，天平不平衡。结论是：质量不守恒。待锥形瓶冷却后，重新放到托盘天平上称量，天平平衡。结论是：质量守恒．你认为结论正确的是______（填“前一种”或“后一种”），而导致另一种结论错误的原因是：______。（2）丙组同学认为C实验说明了质量守恒定律。请你从原子的角度说明为什么？______。（3）如果A装置中只是将药品改为少量的二氧化锰和过氧化氢，反应前后天平仍不平衡，原因是：______；结论是：______；参加反应的过氧化氢的质量一定______（填“等于”或“不等于”）生成的水和氧气的质量总和。【答案】（1）防止白磷燃烧产生的热量使锥形瓶底部炸裂；缓冲作用；后一种；白磷刚引燃时，装置内气体受热膨胀将气球胀大，装置受到的浮力增大；（2）化学反应的过程是反应物的原子重新组合的过程，反应前后原子的种类、数目、质量不变，因此生成物的质量也不会改变；（3）过氧化氢分解产生的氧气将使气球胀大，装置受到的浮力增大；参加反应的过氧化氢的质量一定等于生成的水和氧气的质量总和；等于。【解析】（1）为了防止白磷燃烧产生的热量使锥形瓶底部炸裂，因此锥形瓶底放层细沙；为防止白磷燃烧产生的热量把橡皮塞冲出，因此加一个小气球，起到缓冲的作用；因为白磷刚引燃时，装置内气体受热膨胀将气球胀大，装置受到的浮力增大，所以立即将锥形瓶放到天平上称量，天平不平衡，而待锥形瓶冷却后，重新放到托盘天平上称量，天平平衡，故结论正确的是后一种；（2）C实验说明了质量守恒定律，因为化学反应的过程是反应物的原子重新组合的过程，反应前后原子的种类、数目、质量不变，因此生成物的质量也不会改变；（3）如果A装置中只是将药品改为少量的二氧化锰和过氧化氢，反应前后天平仍不平衡，原因是：过氧化氢分解产生的氧气将使气球胀大，装置受到的浮力增大，因此反应前后天平仍不平衡；得到结论是：参加反应的过氧化氢的质量一定等于生成的水和氧气的质量总和；四、分析与计算（1小题，共8分）29、24.某学习小组在实验室中用加热KClO3和MnO2混合物的方法制取O2，反应过程中固体质量变化如图所示，请计算。 （1）制取O2的质量是_____________g。（2）原混合物中KClO3的质量是多少？（写出计算过程）【答案】（1）19.2；（2）49g【解析】（1）根据质量守恒定量，反应前固体总质量为60g，反应后为40.8g,能够推出生成的氧气的质量。能够确定已知量为氧气，质量为60g﹣40.8g=19.2g，（2）未知量为氯酸钾，根据化学方程式2KClO32KCl+3O2↑计算。解：设原混合物中KClO3的质量为x答：原混合物中KClO3的质量为49g。