2026年经纶学典学霸题中题九年级化学上册沪教版第125页答案
9. 当前,氨气($\ce{NH_{3}}$)的能源化应用逐渐成为研究热点。工业上常用氮气和氢气合成氨气,一定条件下,在密闭容器中加入反应物和催化剂进行该反应,反应前后各物质的质量如图所示,图中有两处被墨迹遮盖。下列说法正确的是(
B


A.反应后催化剂的质量为8 g
B.参加反应的氢气质量为6 g
C.氨分子的微观示意图为
D.参加反应的氮气和生成的氨气分子个数比为 $4:1$

答案

B

解析

【分析】
首先,根据质量守恒定律,化学反应前后物质总质量不变,且催化剂在反应前后质量和化学性质不变。合成氨的反应为$\ce{N_{2} + 3H_{2}\xlongequal{一定条件} 2NH_{3}}$,反应中各物质的质量比为$28:6:34$,分子个数比为$1:3:2$。逐一分析选项:A选项中催化剂反应前后质量不变,反应后质量应与反应前相等,并非8g;B选项结合反应质量关系,参加反应的氢气质量为6g符合反应规律;C选项氨分子需由1个N原子和3个H原子构成,若示意图不符则错误;D选项参加反应的氮气和氨气分子个数比为$1:2$,而非$4:1$。
【解析】
合成氨反应的化学方程式为$\ce{N_{2} + 3H_{2}\xlongequal{催化剂、一定条件} 2NH_{3}}$,反应中:
1. 选项A:催化剂在化学反应前后质量不变,反应后催化剂质量等于反应前质量,并非8g,A错误;
2. 选项B:根据反应的质量比$m(\ce{N_{2}}):m(\ce{H_{2}})=28:6$,参加反应的氢气质量为6g时,对应参加反应的氮气质量为28g,生成氨气质量为34g,符合质量守恒定律,B正确;
3. 选项C:氨分子由1个氮原子和3个氢原子构成,若微观示意图不符合该结构则错误,C错误;
4. 选项D:由反应式可知,参加反应的氮气和生成的氨气分子个数比为$1:2$,并非$4:1$,D错误。
【答案】
B
【知识点】
质量守恒定律、化学方程式的意义、催化剂的性质
【点评】
本题结合合成氨反应,考查质量守恒定律、化学方程式的相关计算及催化剂的性质,需掌握反应中物质的质量比和分子个数比,逐一分析选项即可得出正确答案,难度适中。
【难度系数】
0.5
10. (2026·定西月考)在密闭容器中加入甲、乙、丙、丁四种物质,在一定条件下发生化学反应,测量反应前及$t_1$、$t_2$时各物质质量如图所示,下列说法不正确的是(
B


A.丙可能是该反应的催化剂
B.该反应的化学方程式中,甲、丁的化学计量数之比一定是$5:7$
C.参加反应的甲、乙质量比为$5:2$
D.该反应属于化合反应

答案

B

解析

【分析】要解决本题,需先从图像中提取反应前后各物质的质量变化:质量减少的为反应物,质量增加的为生成物,质量不变的可能是催化剂或未参与反应。先计算各物质反应前后的质量差,再结合选项逐一分析判断。
【解析】
1. 计算各物质的质量变化:
反应前(时间0):甲质量为6g,乙为4g,丙为3g,丁为1g;
t₁时刻:甲质量为1g,乙为2g,丙为3g,丁为8g;
甲减少的质量:6g - 1g = 5g(反应物);
乙减少的质量:4g - 2g = 2g(反应物);
丁增加的质量:8g - 1g = 7g(生成物);
丙质量不变,可能是反应的催化剂或未参与反应。
2. 分析选项:
A选项:丙质量不变,可能是该反应的催化剂,说法正确;
B选项:化学计量数之比等于“参加反应的质量÷相对分子质量”之比,仅知道甲、丁的质量比,不知道二者的相对分子质量,无法确定化学计量数之比,说法错误;
C选项:参加反应的甲、乙质量比为5g:2g = 5:2,说法正确;
D选项:反应物为甲和乙两种,生成物为丁一种,符合“多变一”的特征,属于化合反应,说法正确。
综上,不正确的是B。
【答案】B
【知识点】质量守恒定律、催化剂、化合反应
【点评】本题结合质量随时间变化的图像,考查质量守恒定律的应用,关键是准确判断反应物、生成物及催化剂,需注意化学计量数之比与质量比的区别,难度中等。
【难度系数】0.5
11. 某气体含 $\ce{H_{2}}$、$\ce{CO}$、$\ce{CH_{4}}$ 中的一种或几种。化学项目小组用如图所示装置探究该气体的组成。实验测得: 反应前后装置甲硬质玻璃管中固体的质量减少 $m_1\ \mathrm{g}$, 装置乙和装置丙的质量分别增加 $m_2\ \mathrm{g}$ 和 $m_3\ \mathrm{g}$。(已知: $\ce{CH_{4} + 4CuO\xlongequal{\Delta} 4Cu + CO_{2} + 2H_{2}O}$; 浓硫酸能吸收水; 碱石灰能吸收二氧化碳和水;装置中试剂均足量)

下列说法错误的是(
C

答案

C

解析

【分析】要判断气体组成相关说法的正误,需先明确各装置的作用:装置甲中CuO与还原性气体反应,固体减少的质量是反应中CuO失去的氧元素总质量(记为$m_1$);装置乙中浓硫酸吸收反应生成的水,增重$m_2$为生成水的总质量;装置丙中碱石灰吸收反应生成的$\ce{CO_2}$,增重$m_3$为生成$\ce{CO_2}$的总质量。再结合三种气体与CuO反应的化学方程式,找出各气体反应时消耗氧元素、生成水和$\ce{CO_2}$的定量关系,逐一分析选项即可。
【解析】各气体与CuO反应的定量关系如下:
1. $\ce{H_{2} + CuO\xlongequal{\Delta} Cu + H_{2}O}$:1mol $\ce{H_{2}}$反应时,固体减少氧元素质量为16g,生成1mol $\ce{H_{2}O}$;
2. $\ce{CO + CuO\xlongequal{\Delta} Cu + CO_{2}}$:1mol $\ce{CO}$反应时,固体减少氧元素质量为16g,生成1mol $\ce{CO_{2}}$;
3. $\ce{CH_{4} + 4CuO\xlongequal{\Delta} 4Cu + CO_{2} + 2H_{2}O}$:1mol $\ce{CH_{4}}$反应时,固体减少氧元素质量为64g,生成1mol $\ce{CO_{2}}$和2mol $\ce{H_{2}O}$。
设气体中$\ce{H_{2}}$、$\ce{CO}$、$\ce{CH_{4}}$的物质的量分别为$x$、$y$、$z$,则:
$m_1 = 16x + 16y + 64z$,
$m_2 = 18x + 36z$,
$m_3 = 44y + 44z$。
对常见选项分析:
若气体仅为$\ce{H_{2}}$,则$y=z=0$,$m_1=16x$,$m_2=18x$,故$m_1 = \frac{16}{18}m_2$,说法正确;
若气体仅为$\ce{CO}$,则$x=z=0$,$m_1=16y$,$m_3=44y$,故$m_1 = \frac{16}{44}m_3$,说法正确;
若气体仅为$\ce{CH_{4}}$,则$x=y=0$,$m_1=64z$,$m_2=36z$,$m_3=44z$,此时$m_2 + m_3 = 80z ≠ 64z = m_1$,故该说法错误;
若气体为$\ce{H_{2}}$和$\ce{CO}$的混合气体,联立$m_1=16(x+y)$、$m_2=18x$、$m_3=44y$,可计算出$x$、$y$,即能确定各成分,说法正确。
综上,错误的说法为选项C。
【答案】C
【知识点】化学方程式计算、气体的检验与除杂
【点评】本题结合实验装置的作用,考查气体组成的定量推断,核心是理清反应中固体减少质量、生成水和二氧化碳质量与气体成分的对应关系,需准确掌握各反应的质量比例,避免混淆不同气体反应的定量关系。
【难度系数】0.5
12. $\ce{CuSO_{4}· 5H_{2}O}$ 加热先失去结晶水,$650\ °\mathrm{C}$ 时, $\ce{CuSO_{4}}$ 分解为 $\ce{CuO}$ 和气体。现将 $5.00\ \mathrm{g}\ \ce{CuSO_{4}· 5H_{2}O}$ 隔绝空气加热,剩余固体质量随温度的变化如下图。下列说法不正确的是(
B

答案

B

解析

【分析】要解决本题,需先计算5.00g $\ce{CuSO_{4}·5H_{2}O}$的物质的量,结合图像中各阶段固体质量变化,利用元素守恒分析对应分解反应,进而判断选项的正误。首先,$\ce{CuSO_{4}·5H_{2}O}$的摩尔质量为250g/mol,5.00g该物质的物质的量为0.02mol,以此为基础分析各阶段质量变化对应的反应。
【解析】1. 计算物质的量:$n(\ce{CuSO_{4}·5H_{2}O})=\frac{5.00g}{250g/mol}=0.02mol$。2. M→N阶段:固体质量从5.00g降至3.20g,对应失去结晶水生成$\ce{CuSO_{4}}$,反应为$\ce{CuSO_{4}·5H_{2}O\xlongequal{\Delta} CuSO_{4} +5H_{2}O}$,0.02mol $\ce{CuSO_{4}}$的质量为$0.02mol×160g/mol=3.20g$,与图像中N点质量一致,该阶段反应正确。3. N→Q阶段:$\ce{CuSO_{4}}$分解,最终Q点固体质量为1.44g,计算得该固体为$\ce{Cu_{2}O}$($n=\frac{1.44g}{144g/mol}=0.01mol$,含Cu 0.02mol,与原物质中Cu的物质的量守恒)。结合题目选项,可判断不正确的说法为选项B。
【答案】B
【知识点】结晶水合物分解、化学计算、质量守恒
【点评】本题结合图像考查结晶水合物的分解反应,核心是利用元素守恒分析各阶段固体产物,需掌握物质的量与质量的换算,难度适中,是常见的化学计算类图像题。
【难度系数】0.5
13. 思想方法 对比法(2025·武威期中)某兴趣小组同学设计实验对质量守恒定律进行了探究。回答相关问题:

(1)甲组同学实验装置如甲图所示。用电子天平称量,读取加入盐酸前的质量为$m_1$,加入盐酸反应后,用电子天平称量质量为$m_2$,比较读数发现$m_1$大于$m_2$,其原因是
反应产生的二氧化碳气体逸散到了空气中

(2)乙组同学实验装置图如乙图所示,用酒精灯给锥形瓶加热时,锥形瓶底应垫上
陶土网
,使其受热均匀。实验过程中可以看到气球
先膨胀后变瘪
。写出锥形瓶内发生反应的化学方程式:
$\ce{2Cu + O_{2}\xlongequal{\Delta}2CuO}$

(3)丙组同学实验装置如丙图所示。实验前要用砂纸打磨铁丝的目的是
除去铁钉表面的氧化膜
。能证明铁与硫酸铜溶液发生了反应的证据是
铁钉表面附着红色的物质,溶液由蓝色变为浅绿色
,其反应的化学方程式为
$\ce{Fe + CuSO_{4}\xlongequal{\;\;}Cu + FeSO_{4}}$

(4)通过验证,同学们一致得出结论:对于有气体参加的反应或有气体生成的反应,要验证质量守恒定律,需在
密闭容器中(或密闭装置中)
进行。

答案


碳酸钠与盐酸反应产生的二氧化碳气体逸散到了空气中
陶土网
先膨胀,冷却后又缩小
$\ce{2Cu + O_{2}\xlongequal{\Delta} 2CuO}$
除去铁丝表面的氧化膜
铁丝表面附着红色物质,溶液由蓝色变为浅绿色
$\ce{Fe + CuSO_{4} = FeSO_{4} + Cu}$
密闭容器(或密闭装置)中

解析

【分析】
本题通过三个实验装置探究质量守恒定律,需结合各实验的反应特点、装置特点逐一分析:
(1) 甲组实验中碳酸钠与盐酸反应会生成二氧化碳气体,装置为敞口状态,气体逸出会导致反应后总质量减小;
(2) 乙组加热固体时需保证锥形瓶受热均匀,铜与氧气加热反应的过程中,反应放热会使气球先膨胀,冷却后气体减少气球缩小,据此分析现象和反应方程式;
(3) 丙组中铁丝表面有氧化膜,打磨可除去氧化膜,铁与硫酸铜反应的现象和方程式需结合物质性质分析;
(4) 总结有气体参与或生成的反应验证质量守恒定律的装置要求。
【解析】
(1) 碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,反应的化学方程式为$\ce{Na_{2}CO_{3} + 2HCl = 2NaCl + H_{2}O + CO_{2}↑}$,由于甲装置敞口,生成的二氧化碳气体逸散到空气中,导致反应后称量的总质量$m_2$小于反应前的$m_1$,因此$m_1>m_2$。
(2) 加热锥形瓶时,为防止受热不均使锥形瓶炸裂,需在锥形瓶底垫上陶土网;铜粉在加热条件下与氧气反应生成氧化铜,反应放热使瓶内气体受热膨胀,气球先膨胀,反应结束后温度降低,瓶内气体减少,气球又缩小;反应的化学方程式为$\ce{2Cu + O_{2}\xlongequal{\Delta} 2CuO}$。
(3) 铁丝表面易形成铁锈(氧化铁)氧化膜,用砂纸打磨铁丝可除去表面的氧化膜,利于反应进行;铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜,可观察到铁丝表面附着红色物质,溶液由蓝色变为浅绿色,证明反应发生;反应的化学方程式为$\ce{Fe + CuSO_{4} = FeSO_{4} + Cu}$。
(4) 甲组实验因气体逸出出现质量不守恒的假象,因此对于有气体参加或生成的反应,验证质量守恒定律时,需在密闭容器(或密闭装置)中进行,防止气体进出影响总质量的测定。
【答案】
(1) 碳酸钠与盐酸反应产生的二氧化碳气体逸散到了空气中
(2) 陶土网;先膨胀,冷却后又缩小;$\ce{2Cu + O_{2}\xlongequal{\Delta} 2CuO}$
(3) 除去铁丝表面的氧化膜;铁丝表面附着红色物质,溶液由蓝色变为浅绿色;$\ce{Fe + CuSO_{4} = FeSO_{4} + Cu}$
(4) 密闭容器(或密闭装置)中
【知识点】
质量守恒定律;化学实验基本操作;金属的化学性质
【点评】
本题以对比实验形式探究质量守恒定律,涵盖不同反应类型的实验分析,既考查质量守恒定律的核心内涵,又涉及实验操作细节、反应现象及化学方程式书写,是质量守恒定律相关的典型基础题,需理解装置对实验结果的影响,掌握相关物质的反应规律。
【难度系数】
0.6