考点11化学反应中的质量守恒(解析版)练习题学案

考点11化学反应中的质量守恒

考点总结

复习目标

1.理解质量守恒定律的内容和实质，能从微观上对质量守恒定律进行解释；

2.能运用质量守恒定律的相关知识解决实际问题；

3.回顾对质量守恒定律的实验探究，进一步培养严谨求实的科学态度。

知识梳理

一、质量守恒定律的内容和解释

1．内容：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。

2．解释：由于化学反应的过程，实际上就是参加反应的各物质的原子重新组合生成其他物质的过程，因此在反应的前后，原子的种类没有改变，原子的个数没有增减，原子的质量也没有改变，所以物质的总质量、元素的种类和质量在反应前后均保持不变。

即：

3.适用范围

（1）质量守恒定律适用于所有的化学变化，但不适用于物理变化

（2）质量守恒定律指“质量”守恒，不包括其他方面的守恒，如体积等

（3）没有参加反应的物质的质量和非反应生成的物质的质量不能计入“总和”中

二、质量守恒定律的应用

1．解释有关化学反应中物质的质量变化现象。

2. 推断反应物或生成物的组成元素

3. 确定某物化学式

4. 求反应物或生成物的质量或各物质的质量比。

真题演练

一、单选题

1．（2021·山东枣庄·中考真题）下列图示实验中，不能达到目的的是

A．探究CO2与NaOH能否发生反应

B．用硝酸钾和水验证质量守恒定律

C．探究燃烧的条件——温度达到着火点

D．验证浓硫酸溶于水放热

【答案】B

【详解】

A、二氧化碳和氢氧化钠反应、溶于水和水反应，通过对比实验，盛有氢氧化钠溶液的塑料瓶变得更扁，说明CO2与NaOH能发生反应，正确；

B、硝酸钾和水不反应，不能用来验证质量守恒定律，错误；

C、干棉球燃烧；湿润的棉球中水蒸发使温度降低棉球不燃烧；对比实验可以探究燃烧的条件需要温度达到着火点，正确；

D、验证浓硫酸溶于水放热，装置中气体膨胀，压强变大，U型管左侧液面下降，右侧液面上升，能验证，正确。

故选B。

2．（2021·山东禹城·二模）“宏观—微观—符号”三重表征是化学独特的表示物质及其变化的方法｡某化学反应的微观示意图如图所示，下列说法不正确的

A．反应前后原子的种类和个数不变

B．反应前后氢元素的化合价发生了改变

C．参加反应的物质的粒子个数比为2∶1

D．该反应有单质参加，有单质生成

【答案】C

【详解】

A、一切化学变化均符合质量守恒定律，反应前后原子的种类、个数不变，故选项正确；

B、反应前H元素是以氢分子（单质）存在，化合价为0，反应后以水的形成存在，水中H元素化合价为+1价，故选项正确；

C、根据图示分析，参加反应的粒子个数比为1：1，故选项错误；

D、该反应反应物中氢气属于单质，生成物中铜是单质，故选项正确。

故选C

3．（2021·山东·博兴县湖滨镇寨郝中学三模）化学中常常出现“1+1≠2”的有趣现象，但也有例外，下列符合“1+1=2”的事实是

A．20℃，1L水与1L酒精混合后的体积等于2L

B．20℃，1g镁和1g稀硫酸充分反应后所得的溶液质量为2g

C．20℃，1g硫粉在1g氧气中完全燃烧后生成2g二氧化硫

D．20℃，1g氯化钠饱和溶液中加入1g氯化钠固体能得到2g氯化钠溶液

【答案】C

【详解】

A、分子之间有间隙，1L水与1L酒精混合后的体积小于2L，故A错误；

B、1g镁和1g1g稀硫酸并没有完全反应，即使完全反应，由于氢气的外逸质量也不会等于2g，故错误；

C、根据质量守恒定律，1g硫粉与1g氧气会完全反应，生成2g二氧化硫，故正确；

D、氯化钠的饱和溶液不会再溶解氯化钠，故不能得到2g氯化钠溶液，故D错误。

故选C。

4．（2021·山东·博兴县湖滨镇寨郝中学三模）宏观辨识和微观探析是化学核心素养之一。下列说法正确的是

A．反应前后分子与原子的种类均未发生改变

B．参加反应的和的微粒个数比是4:3

C．反应涉及到的物质中，是由原子构成的单质，只有属于氧化物

D．该反应生成的单质和化合物的质量比是3:20

【答案】D

【分析】

由反应的微观示意图可知，反应物分别是镁和二氧化碳，生成物分别是氧化镁和碳，反应的方程式是：2Mg+CO2 2MgO+C。

【详解】

A、根据反应的微观示意图可知，反应前后分子种类发生改变，原子的种类未发生改变，故错误；

B、由方程式可知，参加反应的和的微粒个数比是比为：2：1，故错误；

C、反应涉及到的物质中，是金属镁，由原子构成的单质，和都属于氧化物，故错误；

D、由方程式可知，反应生成的单质和化合物的质量比是12：[2×（24+16）]=3：20，故正确。

故选：D。

5．（2021·山东·邹城市第六中学三模）下列说法不正确的是

A．化学反应前后分子个数不一定相等

B．100g 水和 100g 酒精混合后的总质量等于 200g，不能运用质量守恒定律解释

C．水银温度计能测量体温是由于分子之间的间隔发生了改变

D．原子中核外电子数与核内质子数一定相等

【答案】C

【详解】

A、化学反应本质为分子分解为原子、原子重新组合的过程，故前后分子个数不一定相等，正确；

B、100g 水和 100g 酒精混合后的总质量等于 200g，该变化为物理变化，不能运用质量守恒定律解释，正确；

C、水银属于金属，是由原子直接构成的；水银温度计能测量体温是由于原子之间的间隔发生了改变，错误；

D、原子中核外电子数等于核内质子数，二者一定相等，正确。

故选C。

6．（2021·山东诸城·三模）在密闭容器中有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下充分反应，测得反应前后各物质的质量分数如图所示，下列说法不正确的是

A．丙一定是化合物

B．该反应是化合反应

C．甲和乙的化学计量数之比为14：3

D．在该反应中丁可能是反应物中的杂质

【答案】C

【详解】

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；同理可以确定反应后乙的质量分数减少了14%﹣8%＝6%，故乙是反应物；丙反应前质量分数增加了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、该反应为甲和乙反应生成丙，故反应前的所有元素都在丙中，故丙是化合物，故选项说法正确。

B、该反应为甲和乙，生成物是丙，符合“多变一”的特征，属于化合反应，故选项说法正确。

C、参加反应的甲、乙的质量比为28%：6%＝14：3，但不知两种物质的相对分子质量之比，无法确定甲和乙的化学计量数之比，故选项说法错误。

D、反应前后丁的质量分数没有改变，说明丁的质量不变，可能是催化剂，也可能是杂质没有参加反应，故选项说法正确；

故选C。

7．（2021·山东诸城·三模）下列关于化学学科基本观念的说法中，不正确的是

A．微粒观﹣﹣热胀冷缩是因为微粒自身体积大小发生改变

B．守恒观﹣﹣化学反应前后元素的种类、质量不变

C．能量观﹣﹣化学电池可以将化学能转化成电能

D．变化观﹣﹣碳酸钠和氢氧化钠在一定条件下可相互转化

【答案】A

【详解】

A、热胀冷缩，是因为微粒间的间隔发生了改变，故选项说法错误。

B、由质量守恒定律，化学反应前后元素的种类、质量不变，故选项说法正确。

C、化学电池放电时，可以将化学能转化成电能，故选项说法正确。

D、碳酸钠和氢氧化钠在一定条件下可相互转化，碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，故选项说法正确。

故选：A。

8．（2021·山东诸城·三模）下列课本中的实验均作了一定的改动，改动后能达到实验目的的是

A．测定空气中氧气含量

B．探究燃烧条件

C．验证质量守恒定律

D．证明分子在不断运动

【答案】A

【详解】

A、红磷本身是固体，能在空气中燃烧，生成五氧化二磷固体，没有生成新的气体；红磷燃烧消耗空气里的氧气后，使瓶内压强小于外界大气压，当打开弹簧夹时，在瓶内外压强差的作用下，水就会被压入瓶中，进入水的体积即为集气瓶内消耗的氧气的体积，使用红墨水现象更为明显，可用于测定空气里氧气的含量，故选项正确；

B、图中实验，温度达不到着火点，红磷和白磷均不会燃烧，不能用于探究燃烧的条件，故选项错误；

C、图中实验，玻璃管能与外界空气相通，不能用于验证质量守恒定律，故选项错误；

D、浓盐酸具有挥发性，挥发出来的氯化氢气体不能使无色酚酞溶液变色，不能用于证明分子在不停地运动，故选项错误。

故选A

9．（2021·山东龙口·一模）取一定质量的碳酸钙高温加热一段时间后，冷却，测得剩余固体的质量为4.4g剩余固体中钙元素的质量分数为50%，则反应生成CO2的质量为

A．2.2g B．1.1g C．4.4g D．5g

【答案】B

【详解】

取一定质量的碳酸钙高温加热一段时间后，冷却，测得剩余固体的质量为4.4g，剩余固体中钙元素的质量分数为50%，则碳酸钙的质量为。

由质量守恒定律，放出二氧化碳的质量是5.5g−4.4g=1.1g。

故选：B。

10．（2021·山东高青·一模）酒精（化学式为C2H6O）易挥发，有特殊气味，能与水以任一比例互溶，是实验室中酒精灯的燃料，75%的酒精具有较好的杀菌效果。下列说法不正确的是

A．常饮用75度高度白酒，可有效杀死“新冠”病毒

B．75mL酒精和25mL水充分混合后，总体积小于100mL

C．酒精分子中碳、氢、氧原子的个数比为2：6：1

D．酒精充分燃烧生成H2O和CO2

【答案】A

【详解】

A.常饮用75度高度白酒，酒精被人体吸收分解，不会杀死“新冠”病毒。错误。

B.因为分子间有空隙，75mL酒精和25mL水充分混合后，总体积小于100mL。正确。

C.酒精分子（C2H6O）中碳、氢、氧原子的个数比为2：6：1。正确。

D.酒精含有碳、氢、氧元素，充分燃烧生成H2O和CO2。正确。

故选A。

11．（2021·山东邹城·二模）下列实验能达到实验目的的是

A．比较同一物质在不同溶剂中的溶解性

B．验证分子在不断运动

C．比较铁、铜、银的金属活动性

D．验证质量守恒定律

【答案】D

【详解】

A、图中实验是比较不同的溶质在同一种溶剂中的溶解性，而不是比较同一物质在不同溶剂中的溶解性，故选项实验不能达到实验目的；

B、一段时间后，B烧杯中的酚酞溶液不变色，不能用于验证分子在不断运动，故选项实验不能达到实验目的；

C、将Fe和Cu分别放入AgNO3溶液中，Fe、Cu均能与AgNO3反应置换出银，说明了活动性Fe>Ag，Cu>Ag，但无法比较铁和铜的金属活动性，故选项实验不能达到实验目的；

D、铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，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，故选项实验能达到实验目的。

故选D。

12．（2021·山东桓台·二模）向饱和食盐水中通入足量的NH3和CO2，生成小苏打和一种氮肥，这种氮肥是

A．NH4HCO3 B．NH4NO3

C．NaNO3 D．NH4Cl

【答案】D

【详解】

向饱和食盐水中通入足量的NH3和CO2，饱和食盐水中含有氯化钠和水，氯化钠、水、NH3和CO2中含有钠、氯、氢、氮、碳、氧六种元素，小苏打中含有钠、氢、碳、氧四种元素，根据质量守恒定律，反应前后，元素种类不变，则生成的氮肥中一定含有氮元素、氯元素，观察选项D符合要求。

故选：D。

13．（2021·山东茌平·一模）下列图像能正确反映其对应关系的是

A．向一定量的氢氧化钠溶液中逐滴加入稀盐酸至过量

B．相等质量的锌、铁与足量的稀硫酸反应

C．煅烧一定量的石灰石

D．用等量过氧化氢溶液制取氧气

【答案】B

【详解】

A、向一定量的氢氧化钠溶液中逐滴加入稀盐酸至过量时，溶液pH减小，直到小于7，该选项对应关系不正确；

B、等质量的锌和铁与足量的反应，锌的反应速率快，由反应的方程式、 可知，铁生成的氢气多，该选项对应关系正确；

C、碳酸钙在高温的条件下生成氧化钙和二氧化碳，反应后固体的质量不会减小到零，该选项对应关系不正确；

D、用等质量、等浓度的双氧水制取氧气，催化剂只能影响反应速率，不影响产生氧气的质量，该选项对应关系不正确。

故选B。

14．（2021·山东茌平·二模）将宏观、微观及化学符号联系在一起是化学学科的特点。某化学反应微观示意图如图所示，下列叙述正确的是

A．参加反应的各物质的分子个数比为1：3 B．该化学变化中发生改变的微粒是原子

C．该反应不符合质量守恒定律 D．反应前后各元素化合价不变

【答案】A

【分析】

根据微观示意图可写出该反应的化学方程式为： 。

【详解】

A、参加反应的C2H4与O2的物质的分子个数比为1：3，正确；

B、该化学变化中发生改变的微粒是分子，化学反应前后，原子的种类和数目不变，错误；

C、一切化学变化均符合质量守恒定律，该反应符合质量守恒定律，错误；

D、反应前后元素的化合价改变，如氧气中氧元素的化合价为0，水中氧元素的化合价为-2。错误。

故选A。

15．（2021·山东泰山·二模）清代医学著作《本草纲目拾遗》中“强水”（含硝酸）的条目下写到“性最烈，能蚀五金”。五金是指金、银、铜、铁、锡，其中银和浓硝酸反应的微观过程如图所示。下列有关该反应说法不正确的是

A．反应前后原子的种类不变、数目改变

B．反应生成的丁、戊分子的个数比为1：1

C．参加反应的甲、乙物质的质量比为6；7

D．甲物质由原子构成

【答案】A

【分析】

由反应的微观示意图可知，银与硝酸反应生成硝酸银、二氧化氮和水，反应的化学方程式为Ag+2HNO3(浓)=AgNO3+NO2↑+H2O；

【详解】

A、根据质量守恒定律，反应前后原子的种类、数目不变，选项说法不正确；

B、由反应的化学方程式可知，反应生成的丁、戊分子的个数比为1:1，选项说法正确；

C、参加反应的甲、乙物质的质量比为108:(63×2) =6:7，选项说法正确；

D、银属于金属单质，是由银原子直接构成，选项说法正确。

故选A。

16．（2021·山东莘县·三模）连花清瘟胶囊源自传统中医名方，可用于治疗流感，现代仪器测得其成分之一是没食子酸(化学式为C7H6O3)。下列有关没食子酸的说法，不正确的是

A．没食子酸属于有机化合物

B．没食子酸中碳、氢、氧三种元素的质量比为12：1：16

C．没食子酸中碳元素的质量分数最大

D．没食子酸在氧气中充分燃烧生成CO2和H2O

【答案】B

【详解】

A、没食子酸含有碳元素，属于有机化合物，故说法正确，不符合题意；

B、没食子酸中碳、氢、氧三种元素的质量比为（12×7）：（1×6）：（16×3）=84：6：48，故B说法错误，符合题意；

C、根据没食子酸中碳、氢、氧三种元素的质量比84：6：48，可知碳元素的质量分数最大，故说法正确，不符合题意；

D、根据质量守恒定律，反应前后的元素种类不变，则没食子酸在氧气中充分燃烧生成CO2和H2O，说法正确，不符合题意；

故选B。

17．（2021·山东阳信·三模）近期，我国部分地区突发的新型冠状病毒肺炎威胁着人们的身体健康。过氧乙酸可以起到消毒作用，其分子结构如图所示。有关过氧乙酸的下列叙述不正确的是

A．过氧乙酸分子的化学式为C2H4O3 B．其相对分子质量为76

C．C，H，O三种元素的质量比为2：4：3 D．完全燃烧生成CO2和H2O

【答案】C

【详解】

A、由过氧乙酸分子构成图可知，过氧乙酸由C，H，O 三种元素组成，化学式为C2H4O3，所以，说法正确；

B、过氧乙酸的相对分子质量为：12×2+1×4+16×3=76，说法正确；

C、过氧乙酸中碳、氢、氧三种元素的质量比为：（12×2）：（1×4）：（16×3）═6：1：12，说法错误；

D、过氧乙酸中含有碳、氢、氧三种元素，根据质量守恒定律燃烧后生成了二氧化碳和水，说法正确。

故选：C。

18．（2021·山东高新技术产业开发区·二模）小明欲用如图装置验证“质量守恒定律”，则下列说法中不正确的是

A．根据实验目的，小明应该测量的数据是反应前、后整个反应装罝的质量

B．如图中的石灰石和盐酸混合后，观察到锥形瓶中液体里出现的现象之一是有气泡产生

C．若天平的指针向右偏，说明该反应不遵循质量守恒定律

D．空气对膨胀后的气球产生的浮力会影响实验验证

【答案】C

【详解】

A、要验证质量守恒定律，则小明应该测量的数据是反应前后整个反应装置的质量，根据质量的变化情况而验征“质量守恒定律”，故A正确；

B、石灰石与稀盐酸的反应方程式为，反应有气体生成，故可观察到锥形瓶中液体里出现的现象之一是有气泡产生，故B正确；

C、若天平的指针向右偏，是由于空气的浮力作用使装置受到向上的浮力，干扰了实验结果，并不是不遵循质量守恒定律，任何化学反应都遵循质量守恒定律，故C错误；

D、空气会对膨胀后的气球产生浮力作用会影响实验验证，故D正确；

故选C。