7. 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,这个规律叫做,这是因为在一切化学反应中,反应前后没有改变,没有增减,也没有变化,所以化学反应前后各物质的质量总和必然相等。
答案
质量守恒定律;原子的种类;原子的数目;原子质量
解析
根据质量守恒定律的定义及化学变化中微观实质来解答,在化学反应中反应前后原子的种类没有改变,数目没有增减,质量也没有变化,所以化学反应前后各物质的质量总和必然相等。
8. 在一个密闭容器中有 A、B、C、D 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如下:

(1)试写出该反应的化学方程式:。(假设化学式前的系数均为 1)
(2)此反应的基本反应类型为。
(3)参加反应的物质的总质量为。
(4)x 的值为。
(1)试写出该反应的化学方程式:。(假设化学式前的系数均为 1)
(2)此反应的基本反应类型为。
(3)参加反应的物质的总质量为。
(4)x 的值为。
答案
(1) $ B \rightarrow A + C $
(2) 分解反应
(3) 25g
(4) 20
(2) 分解反应
(3) 25g
(4) 20
解析
(1) 反应前后的质量变化:
A:反应前1g,反应后10g,质量增加9g,说明A是生成物。
B:反应前27g,反应后2g,质量减少25g,说明B是反应物。
C:反应前4g,反应后的质量为x,需要计算。
D:反应前9g,反应后9g,质量不变,说明D可能是催化剂或未参与反应。
假设反应为:$ B \rightarrow A + C $
根据质量守恒定律,反应前后总质量不变:
$ 1 + 27 + 4 + 9 = 10 + 2 + x + 9 $
$ 41 = 21 + x $
$ x = 20 $
C的质量增加:$ x - 4 = 20 - 4 = 16 $,但此处需要考虑反应物和生成物的系数均为1,所以实际反应应为:
假设反应为:$ B \rightarrow A + C $,且系数均为1,则:
$ 25g \mathrm{ (B减少)} = 9g \mathrm{ (A增加)} + 16g \mathrm{ (C增加)} $
符合质量守恒。
该反应的化学方程式为:$ B \rightarrow A + C $
(2)此反应的基本反应类型为分解反应。
(3)参加反应的物质的总质量为B减少的质量,即27g - 2g = 25g。
(4)$ x $的值为20。
A:反应前1g,反应后10g,质量增加9g,说明A是生成物。
B:反应前27g,反应后2g,质量减少25g,说明B是反应物。
C:反应前4g,反应后的质量为x,需要计算。
D:反应前9g,反应后9g,质量不变,说明D可能是催化剂或未参与反应。
假设反应为:$ B \rightarrow A + C $
根据质量守恒定律,反应前后总质量不变:
$ 1 + 27 + 4 + 9 = 10 + 2 + x + 9 $
$ 41 = 21 + x $
$ x = 20 $
C的质量增加:$ x - 4 = 20 - 4 = 16 $,但此处需要考虑反应物和生成物的系数均为1,所以实际反应应为:
假设反应为:$ B \rightarrow A + C $,且系数均为1,则:
$ 25g \mathrm{ (B减少)} = 9g \mathrm{ (A增加)} + 16g \mathrm{ (C增加)} $
符合质量守恒。
该反应的化学方程式为:$ B \rightarrow A + C $
(2)此反应的基本反应类型为分解反应。
(3)参加反应的物质的总质量为B减少的质量,即27g - 2g = 25g。
(4)$ x $的值为20。
9. 将 $6\ \mathrm{g}$ 镁分别与不同质量的氧气反应,试将生成的氧化镁的质量填入下表:

答案
5;10;10;10
解析
镁与氧气反应的化学方程式为:$2\mathrm{M}\mathrm{g}+{\mathrm{O}}_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}}2\mathrm{M}\mathrm{g}\mathrm{O}$,各物质质量比为$48:32:80=3:2:5$。
6g镁完全反应需氧气质量:设需氧气质量为$x$,$\frac{3}{2}=\frac{6\mathrm{g}}{x}$,$x=4\mathrm{g}$,生成氧化镁质量为$6\mathrm{g}+4\mathrm{g}=10\mathrm{g}$。
氧气2g(不足):设生成氧化镁质量为$y$,$\frac{2}{5}=\frac{2\mathrm{g}}{y}$,$y=5\mathrm{g}$;
氧气4g(恰好反应):生成氧化镁10g;
氧气8g、12g(过量):镁完全反应,生成氧化镁10g。
6g镁完全反应需氧气质量:设需氧气质量为$x$,$\frac{3}{2}=\frac{6\mathrm{g}}{x}$,$x=4\mathrm{g}$,生成氧化镁质量为$6\mathrm{g}+4\mathrm{g}=10\mathrm{g}$。
氧气2g(不足):设生成氧化镁质量为$y$,$\frac{2}{5}=\frac{2\mathrm{g}}{y}$,$y=5\mathrm{g}$;
氧气4g(恰好反应):生成氧化镁10g;
氧气8g、12g(过量):镁完全反应,生成氧化镁10g。
10. 氢气是一种高能清洁燃料,电解水制取氢气是目前获得氢气的方法之一,请计算,要获得 $20\ \mathrm{g}$ 氢气至少需要电解多少克水?
答案
解:设需要电解水的质量为$x$。
$\begin{aligned}2\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}&\xlongequal{\mathrm{通电}}2\mathrm{H}_{2}\uparrow+\mathrm{O}_{2}\uparrow\\36& \quad 4\\x& \quad 20\ \mathrm{g}\end{aligned}$
$\frac{36}{4}=\frac{x}{20\ \mathrm{g}}$
$x = \frac{36×20\ \mathrm{g}}{4} = 180\ \mathrm{g}$
答:要获得$20\ \mathrm{g}$氢气至少需要电解$180\ \mathrm{g}$水。
$\begin{aligned}2\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}&\xlongequal{\mathrm{通电}}2\mathrm{H}_{2}\uparrow+\mathrm{O}_{2}\uparrow\\36& \quad 4\\x& \quad 20\ \mathrm{g}\end{aligned}$
$\frac{36}{4}=\frac{x}{20\ \mathrm{g}}$
$x = \frac{36×20\ \mathrm{g}}{4} = 180\ \mathrm{g}$
答:要获得$20\ \mathrm{g}$氢气至少需要电解$180\ \mathrm{g}$水。
11. 已知镁与铝都能与稀硫酸反应,反应的化学方程式分别为 ${Mg + H_{2}SO_{4}\xlongequal{}MgSO_{4} + H_{2}\uparrow}$、${2Al + 3H_{2}SO_{4}\xlongequal{}Al_{2}(SO_{4})_{3} + 3H_{2}\uparrow}$。则 $2.4\ \mathrm{g}$ 镁和 $2.7\ \mathrm{g}$ 铝分别与足量稀硫酸反应,各产生氢气多少克?
答案
镁与稀硫酸反应产生氢气的质量
设2.4 g镁与足量稀硫酸反应产生氢气的质量为$ x $。
$\begin{aligned}\mathrm{Mg + H_{2}SO_{4}} &\xlongequal{} \mathrm{MgSO_{4} + H_{2}\uparrow} \\24 &\quad\quad\quad\quad\quad\quad 2 \\2.4\ \mathrm{g} &\quad\quad\quad\quad\quad\quad x \\frac{24}{2} &= \frac{2.4\ \mathrm{g}}{x} \\x &= \frac{2 × 2.4\ \mathrm{g}}{24} = 0.2\ \mathrm{g}\end{aligned}$
铝与稀硫酸反应产生氢气的质量
设2.7 g铝与足量稀硫酸反应产生氢气的质量为$ y $。
$\begin{aligned}2\mathrm{Al + 3H_{2}SO_{4}} &\xlongequal{} \mathrm{Al_{2}(SO_{4})_{3} + 3H_{2}\uparrow} \\54 &\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad 6 \\2.7\ \mathrm{g} &\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad y \\frac{54}{6} &= \frac{2.7\ \mathrm{g}}{y} \\y &= \frac{6 × 2.7\ \mathrm{g}}{54} = 0.3\ \mathrm{g}\end{aligned}$
结论:2.4 g镁产生氢气0.2 g,2.7 g铝产生氢气0.3 g。
设2.4 g镁与足量稀硫酸反应产生氢气的质量为$ x $。
$\begin{aligned}\mathrm{Mg + H_{2}SO_{4}} &\xlongequal{} \mathrm{MgSO_{4} + H_{2}\uparrow} \\24 &\quad\quad\quad\quad\quad\quad 2 \\2.4\ \mathrm{g} &\quad\quad\quad\quad\quad\quad x \\frac{24}{2} &= \frac{2.4\ \mathrm{g}}{x} \\x &= \frac{2 × 2.4\ \mathrm{g}}{24} = 0.2\ \mathrm{g}\end{aligned}$
铝与稀硫酸反应产生氢气的质量
设2.7 g铝与足量稀硫酸反应产生氢气的质量为$ y $。
$\begin{aligned}2\mathrm{Al + 3H_{2}SO_{4}} &\xlongequal{} \mathrm{Al_{2}(SO_{4})_{3} + 3H_{2}\uparrow} \\54 &\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad 6 \\2.7\ \mathrm{g} &\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad y \\frac{54}{6} &= \frac{2.7\ \mathrm{g}}{y} \\y &= \frac{6 × 2.7\ \mathrm{g}}{54} = 0.3\ \mathrm{g}\end{aligned}$
结论:2.4 g镁产生氢气0.2 g,2.7 g铝产生氢气0.3 g。
12. 若要制取 $32\ \mathrm{g}$ 氧气,至少需要溶质质量分数为 $5\%$ 的过氧化氢溶液多少克?
答案
解:设需要过氧化氢的质量为$x$。
$\begin{aligned}2\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}_{2}&\xlongequal{\mathrm{MnO_2}} 2\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}+\mathrm{O}_{2}\uparrow \\68& \quad \quad \quad \quad \quad 32 \\x& \quad \quad \quad \quad \quad 32\ \mathrm{g}\end{aligned}$
$\frac{68}{32}=\frac{x}{32\ \mathrm{g}}$
$x = 68\ \mathrm{g}$
需要溶质质量分数为$5\%$的过氧化氢溶液的质量为:$68\ \mathrm{g}÷5\% = 1360\ \mathrm{g}$
答:至少需要溶质质量分数为$5\%$的过氧化氢溶液$1360\ \mathrm{g}$。
$\begin{aligned}2\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}_{2}&\xlongequal{\mathrm{MnO_2}} 2\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}+\mathrm{O}_{2}\uparrow \\68& \quad \quad \quad \quad \quad 32 \\x& \quad \quad \quad \quad \quad 32\ \mathrm{g}\end{aligned}$
$\frac{68}{32}=\frac{x}{32\ \mathrm{g}}$
$x = 68\ \mathrm{g}$
需要溶质质量分数为$5\%$的过氧化氢溶液的质量为:$68\ \mathrm{g}÷5\% = 1360\ \mathrm{g}$
答:至少需要溶质质量分数为$5\%$的过氧化氢溶液$1360\ \mathrm{g}$。
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