質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,如龍泉青瓷、遂昌竹炭、青田石雕、景寧山哈酒等。下列地方特產的制作過程中,主要發生物理變化的是(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產生,打磨石雕只是石頭形狀、大小發生改變,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和一種化合物反應生成另一種單質和另一種化合物,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物,原料是MnO2、O2和KOH,D錯誤。4.(2021紹興,10,4分)我國發明的新型鈦合金,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C.反應②屬于置換反應D.TiCl4中鈦元素和氯元素的質量比為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與一種化合物反應生成另一種單質和另一種化合物的反應,C正確;TiCl4中鈦元素和氯元素的質量比為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)該反應由一種物質生成三種物質,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碳減排的重要途徑。以下是一種實現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反應生成甲醇和水,這種單質的化學式為H2。

(2)轉化②是甲醇發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之比為1∶1。

解析(1)根據質量守恒定律,反應后有C、H、O三種元素,故單質一定為氫氣。(2)根據題意可寫出化學方程式:2CH4OC2H6O+H2O,可知二甲醚和水的分子數之比為1∶1。7.(2022麗水,28,8分)定律是對自然現象或關系的描述,通常可用數學方式加以表達。在學習“質量守恒定律”時,小麗查閱到以下材料:(1)玻義耳實驗中,金屬灰增加的質量是參加反應的氧氣質量(或氧化汞中氧元素的質量)。

(2)質量守恒定律的發現過程,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,小麗對相關實驗進行了深入探究。(3)在白磷燃燒前后質量測定實驗中(如圖),氣球的作用有形成密閉空間,使瓶內氣壓保持在一定范圍內,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量比燃燒前少了,因此該現象不符合質量守恒定律。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量,比較兩者的質量大小。

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質量的變化規律,裝置如圖。【實驗思路】先確認化學反應已經發生,再比較反應物的質量總和和生成物的質量總和是否相等。【實驗步驟】Ⅰ.錐形瓶內裝入白磷,塞緊瓶塞放在天平托盤上,調節平衡;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的質量總和等于反應生成的各物質的質量總和。【交流反思】(1)要確認化學反應已經發生,本實驗中觀察到的現象是白磷燃燒,產生大量白煙。

(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,反應前后質量不變。

解析【實驗步驟】在化學變化中,反應前后物質的總質量保持不變,故反應結束后天平仍然保持平衡。【交流反思】(2)沒有參與反應的白磷在反應前后質量保持不變。9.(2021嘉興、舟山,32,7分)小嘉發現:向碳酸鈉溶液中傾倒稀鹽酸,很快就產生了氣泡;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生。查閱資料:向碳酸鈉溶液中逐滴加入稀鹽酸,先發生的反應是Na2CO3+HClNaCl+NaHCO3;當Na2CO3全部轉化成NaHCO3后,再發生反應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克溶質質量分數為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質量分數為7.3%的稀鹽酸,觀察到瓶內無明顯現象;步驟二:繼續用注射器向瓶中注入稀鹽酸,一段時間后,觀察到瓶內連續產生氣泡,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,完全反應后產生二氧化碳質量是相同的,其本質原因是什么?答案(2)解:設加入稀鹽酸的質量為x后,才開始產生二氧化碳。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(忽略其他物質逸出),所得溶液的質量為107.1克。用pH試紙檢測溶液呈中性。(1)產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)求所得溶液中溶質的質量分數。(寫出計算過程,結果保留一位小數)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因為固體總質量為9.3克,等于碳酸鈉與氫氧化鈉的質量和,所以固體中無氯化鈉。所以,所得溶液中溶質的質量分數=5.85克+5.85克107.1克×100%≈10.9%答:所得溶液中溶質的質量分數為10.9%。解析(1)產生二氧化碳氣體,是因為鹽酸和碳酸鈉發生了反應。(2)反應生成的二氧化碳的質量為9.3克+100克107.1克=2.2克,根據化學方程式可計算出反應的碳酸鈉的質量為5.3克,與碳酸鈉反應的HCl的質量為3.65克,生成氯化鈉的質量為5.85克。加入的HCl總質量為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質量為100克×7.3%3.65克=3.65克,根據化學方程式可計算出參加反應的氫氧化鈉的質量為4克,反應生成氯化鈉的質量為5.85克。固體中氯化鈉質量為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)某火力發電廠用石灰石為原料吸收廢氣中的二氧化硫,防止污染環境,發生反應的化學方程式為2CaCO3+2SO2+O2