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C
A
A
B
B
A

水分子
化学反应前后原子的种类和数目不变
【分析】
要解决这道题,需先明确质量守恒定律的核心:它是化学变化中的规律,即参加化学反应的各物质质量总和等于反应后生成的各物质质量总和,所有化学变化都遵循该定律,物理变化不适用。接下来逐个分析选项:
1. 先判断变化类型:物理变化(如状态改变)不能用质量守恒,化学变化(如燃烧、分解)无论现象如何都遵循;
2. 再结合反应前后质量关系计算或判断:若反应有气体逸出,固体质量会减小,但总质量仍守恒。
【解析】
1. 质量守恒定律仅适用于化学变化:
选项A:冰融化成水是物理变化,不适用质量守恒定律,A错误;
2. 化学变化均遵循质量守恒,需考虑所有生成物(包括气体):
选项B:高锰酸钾加热分解生成氧气,氧气逸散导致固体质量减小,但反应前后总质量(固体+氧气)守恒,符合质量守恒定律,B错误;
3. 根据质量守恒计算反应的物质质量:
选项C:镁燃烧反应为$\ce{2Mg + O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}} 2MgO}$,参加反应的镁和氧气质量总和等于氧化镁质量,因此参加反应的氧气质量=$20\ \mathrm{g}-12\ \mathrm{g}=8\ \mathrm{g}$,C正确;
4. 分析反应前后质量变化的本质:
选项D:铁丝燃烧是铁与氧气反应,生成物四氧化三铁的质量=参加反应的铁+氧气质量,因此生成物质量比铁丝大,符合质量守恒定律,D错误。
【答案】
C
【知识点】
质量守恒定律的概念及应用
【点评】
本题考查质量守恒定律的核心理解,关键是明确其适用范围(仅化学变化),以及反应中气体逸散等现象不影响总质量守恒,需避免将物理变化或逸散气体的反应误判为不符合守恒,属于基础概念题。
【难度系数】
0.6
【分析】首先明确电解饱和食盐水的反应物为氯化钠(NaCl)和水(H₂O),根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,生成物的元素组成必须与反应物一致。反应物含Na、Cl、H、O四种元素,不含碳元素,因此不可能生成含碳元素的物质;同时结合工业上电解饱和食盐水(氯碱工业)的反应产物,即可判断出不可能生成的物质。
【解析】根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不发生改变。电解饱和食盐水的反应物是NaCl和H₂O,所含元素为Na、Cl、H、O,无碳元素,因此不可能生成含碳元素的Na₂CO₃;工业上电解饱和食盐水的反应为:$\ce{2NaCl + 2H_{2}O\xlongequal{通电} 2NaOH + H_{2}\uparrow + Cl_{2}\uparrow}$,产物为NaOH、H₂、Cl₂,故不可能生成的是Na₂CO₃,对应选项A。
【答案】A
【知识点】质量守恒定律、电解饱和食盐水
【点评】本题结合工业生产实际,考查质量守恒定律的应用,属于化学基础知识点的常规考查,难度较低,需学生掌握质量守恒的核心内容及常见化学反应的产物。
【难度系数】0.4
【分析】
要解决这道题,需明确化学变化的微观本质和质量守恒定律的内容:化学变化的本质是分子分裂为原子,原子重新组合成新分子;质量守恒定律指出化学反应前后原子种类、元素种类、物质总质量均不变。逐一分析选项即可得出答案。
【解析】
氢气燃烧的反应为$\ce{2H_{2} + O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}} 2H_{2}O}$,属于化学变化:
选项A:化学变化生成新物质,分子种类会发生改变,该选项正确;
选项B:原子是化学变化中的最小粒子,反应前后原子种类不变,该选项错误;
选项C:根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,该选项错误;
选项D:根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变,该选项错误。
【答案】
A
【知识点】
化学变化的微观本质、质量守恒定律
【点评】
本题考查化学变化中粒子的变化规律,属于化学基础知识点的应用,需准确区分化学变化中分子、原子、元素、质量的变化情况,难度较低。
【难度系数】
0.8
【分析】
要解决这道题,需结合质量守恒定律和催化剂的性质思考:二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂,反应前后质量不变;过氧化氢分解生成水和氧气,氧气为气体会逸出。根据质量守恒定律,反应前所有物质的总质量等于反应后所有物质的总质量,反应前总质量是过氧化氢溶液质量(a g)加二氧化锰质量(b g),反应后残余物质量(c g)是未逸出的物质(水和二氧化锰),因此逸出的氧气质量等于反应前总质量减去反应后残余物质量。
【解析】
根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变。反应前的总质量为:过氧化氢溶液质量 + 二氧化锰质量 = (a + b)g;反应后,残余物质量为c g,其中包含催化剂二氧化锰和生成的水,生成的氧气以气体形式逸出,因此生成氧气的质量 = 反应前总质量 - 反应后残余物质量 = (a + b - c)g,对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
质量守恒定律、催化剂的性质
【点评】
本题考查质量守恒定律的基础应用,结合催化剂的特点,核心是理解反应前后总质量的差值为逸出气体的质量,属于初中化学的基础题型,需注意避免遗漏催化剂的质量,是易得分的题目。
【难度系数】
0.8
【分析】首先依据质量守恒定律,参加化学反应的各物质质量总和等于反应后生成的各物质质量总和,可知参加反应的A和B的总质量等于生成的C和D的总质量(140g)。再结合A、B完全反应时的质量比,将总质量按比例分配,即可求出消耗B的质量。
【解析】根据质量守恒定律,参加反应的A和B的质量总和 = 生成的C和D的质量总和 = 140g。已知A、B反应时质量比为3:4,设参加反应的A的质量为3x,B的质量为4x,则有:3x + 4x = 140g,解得x=20g。因此消耗B的质量为4x=4×20g=80g。
【答案】B
【知识点】质量守恒定律、根据化学方程式计算
【点评】本题考查质量守恒定律的基础应用,利用反应中物质的质量比结合总质量计算,思路清晰,难度较低,是化学计算的基础题型。
【难度系数】0.7
【分析】
要判断容器内物质总质量的变化,需依据质量守恒定律:在密闭容器中进行化学反应时,反应前后所有物质都被封闭在容器内,没有物质逸出或外界物质进入,因此总质量保持不变。解题时先明确反应容器为密闭体系,再结合质量守恒定律分析总质量的变化趋势,排除总质量发生变化的选项即可。
【解析】
镁条在耐高温的密闭容器(内含空气)中点燃,发生反应时,容器内的镁、氧气、氮气及反应后生成的氧化镁、氮化镁等所有物质均被封闭在容器内,无物质与外界交换。根据质量守恒定律,参加反应的各物质质量总和等于反应后生成的各物质质量总和,因此容器内物质的总质量在反应前后始终保持不变,对应图像应为总质量不随时间变化的水平直线,即选项A。
【答案】
A
【知识点】
质量守恒定律、密闭体系质量变化
【点评】
本题考查质量守恒定律的应用,核心是明确密闭容器中化学反应前后总质量不变,需准确把握反应容器的特点,避免误判总质量的变化。
【难度系数】
0.4
【分析】
要解决这道题,需结合水通电分解的反应原理、化学变化的微观本质以及质量守恒定律的微观含义分析:首先,水通电分解生成氢气和氧气,反应的微观过程是水分子分解为氢原子和氧原子,氢原子重新组合成氢分子,氧原子重新组合成氧分子,反应前后原子的种类、数目不变,据此补充C的内容;其次,化学变化中分子会发生改变,原子不变,可确定变化中改变的微观粒子;最后,质量守恒的微观原因是反应前后原子的种类、数目、质量均不变。
【解析】
(1)水通电分解的化学方程式为$\ce{2H_{2}O\xlongequal{通电} 2H_{2}\uparrow + O_{2}\uparrow}$,反应前A中有2个水分子,分解后生成4个氢原子和2个氧原子,根据质量守恒定律,反应后原子种类和数目不变,因此C中应补充1个由2个氧原子构成的氧分子($\ce{O_{2}}$分子),使反应符合质量守恒定律。
(2)化学变化的本质是分子破裂为原子,原子重新组合成新分子,因此此变化前后发生改变的微观粒子是水分子。
(3)从微观角度,化学反应前后,原子的种类没有改变,原子的数目没有增减,原子的质量也没有变化,所以反应前后各物质的质量总和相等。
【答案】
;水分子;化学反应前后原子的种类和数目不变
【知识点】
化学变化的微观本质;质量守恒定律;水的电解
【点评】
本题围绕水通电分解的微观示意图,考查化学变化的微观过程、质量守恒定律的应用,是化学基础知识点的典型考查,需理解分子、原子在化学变化中的变化规律。
【难度系数】
0.5