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第9讲 质量守恒定律
知识点一 质量守恒定律
1．质量守恒定律的内容
（1）内容：______________________________________________________________。
（2）适用范围：________________________________________
（3）注意事项：
① 质量守恒定律的“守恒”指的是质量守恒，其它方面如体积等不一定守恒。
②“参加反应的各物质”，没有参加反应的物质不包括在内(如催化剂、过量的物质)。
③“生成的各物质的质量总和”，应当包括生成的各种物质，如沉淀、气体等。
2. 验证质量守恒定律
【科学探究】
当物质发生化学变化并生成新物质时，反应物的质量总和与生成物的质量总和相比较，存在什么关系呢？
【猜想】
猜想一：反应物的质量总和与生成物的质量总和相等
猜想二：反应物的质量总和比生成物的质量总和大
猜想三：反应物的质量总和与生成物的质量总和小
实验探究一、白磷燃烧
（1）注意观察
①反应物和生成物状态、变化及现象 ②质量的变化
（2）实验过程
①在底部铺有细沙的锥形瓶中，放入一粒火柴头大小的白磷；
②在锥形瓶口的橡皮塞上安装一根玻璃管并使玻璃管能与白磷接触；
③将锥形瓶和玻璃管放在托盘天平上，用砝码平衡；
④取下锥形瓶；
⑤将橡皮塞上的玻璃管放在酒精灯火焰上灼烧至红热后，迅速用橡皮塞将锥形瓶塞紧，并将白磷引燃；
⑥待锥形瓶冷却后，重新放到托盘天平上，观察天平是否平衡。
（3）实验记录
实验现象
反应前总质量
反应后总质量
分析
实验探究二、铁和硫酸铜溶液反应
（1）注意观察
①反应物和生成物状态、变化及现象
②质量的变化
（2）实验过程
①在100mL烧杯中加入30mL稀硫酸铜溶液，将2根铁钉用砂纸打磨干净；
②将盛有硫酸铜溶液的烧杯和铁钉一起放在托盘天平上称量，记录所称质量M1；
③将铁钉放入硫酸铜溶液里，观察现象；
④待反应一段时间后溶液颜色改变时，记录所称质量M2，比较反应前后的质量。
（3）实验记录
实验现象
反应前总质量
反应后总质量
分析
实验探究三、盐酸与碳酸钠粉末的反应
（1）实验过程
①把盛有盐酸的小试管小心地放入装有碳酸钠粉末的小烧杯中，将小烧杯放在托盘天平上用砝码平衡；
②取下小烧杯并将其倾斜，使小试管中的盐酸与小烧杯中的碳酸钠粉末反应；
③一段时间后，再把烧杯放在托盘天平上，观察天平是否平衡。
（2）实验记录
实验现象
反应前总质量
反应后总质量
分析
实验探究四、镁条的燃烧
（1）实验过程
①取一根用砂纸打磨干净的镁条和一个石棉网，将他们一起放在托盘天平上称量。
②然后在石棉网上方将镁条点燃，观察反应现象。
③再将镁条燃烧后的产物与石棉网一起放在托盘天平上称量。
（2）实验记录
实验现象
反应前总质量
反应后总质量
分析
1．下列实验能用于验证质量守恒定律的是（　　）
A． B．
C． D．
【解答】解：A、白磷燃烧生成五氧化二磷，由于通过玻璃管能与外界空气相通，不能直接用于验证质量守恒定律，故选项错误。
B、稀盐酸和碳酸钠反应生成二氧化碳气体逸出，反应后烧杯中的物质质量减少，不能直接用于验证质量守恒定律，故选项错误。
C、铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁溶液和铜，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，故选项正确。
D、蜡烛在空气中燃烧生成二氧化碳和水蒸气，由于有空气中的气体参加反应，生成的二氧化碳和水蒸气逸散到空气中，不能直接用于验证质量守恒定律，故选项错误。
故选：C。
2．在化学反应前后，以下各项一定不会发生变化的是（　　）
①原子种类 ②元素种类 ③分子种类 ④物质种类 ⑤原子的数目 ⑥分子的数目
A．①②⑥ B．①②⑤ C．①③④ D．③④⑥
【解答】解：在化学反应前后，以下各项一定不会发生变化的是原子种类、元素种类、原子数目。
故选：B。
3．下列与水有关的问题，能用质量守恒定律解释的是（　　）
A．水通电分解 B．湿衣服晾干 C．冰融化成水 D．蔗糖溶于水
【解答】解：A、电解水生成氢气和氧气，可以用质量守恒定律解释；
B、湿衣服凉干过程中，没有生成新物质，是物理变化，不能用质量守恒定律解释；
C、冰融化成水过程中，没有生成新物质，是物理变化，不能用质量守恒定律解释；
D、蔗糖溶于水过程中，没有生成新物质，是物理变化，不能用质量守恒定律解释。
故选：A。
4．下列叙述中，与质量守恒定律相矛盾的是（　　）
①参加化学反应的反应物的总质量等于生成物的总质量
②铁丝在氧气中燃烧后，生成物的质量大于铁丝的质量
③煤燃烧后留下的煤灰比煤的质量小多了
④lg氢气和1g氧气化合，生成了2g水
A．②和③ B．①和④ C．②③④ D．④
【解答】解：①参加化学反应的反应物的总质量等于生成物的总质量，与质量守恒定律不相矛盾，故说法正确。
②铁丝在氧气中燃烧后，参加反应的铁丝的质量和氧气的质量之和等于生成的四氧化三铁的质量，则生成物的质量大于铁丝的质量，与质量守恒定律不相矛盾，故说法正确。
③煤燃烧生成二氧化碳气体等，逸散到空气中，留下的煤灰比煤的质量小多了，与质量守恒定律不相矛盾，故说法正确。
④反应的化学方程式为2H2+O22H2O，反应中氢气、氧气、水质量比为（2×2）：32：（2×18）＝1：8：9，lg氢气和1g氧气化合，氢气有剩余，生成的水的质量小于2g，选项说法与质量守恒定律相矛盾，故说法错误。
故与质量守恒定律相矛盾的是④。
故选：D。
5．将一定质量的a、b、c、d四种物质放入一密闭容器中，在一定条件下反应一段时间后，测得各物质的质量如表。下列说法正确的是（　　）
物质 a b c d
反应前的质量/g 6.4 14.0 3.2 1.0
反应一段时间后的质量/g 10.0 7.2 x 1.0
A．x＝2.3 B．a和b都是反应物
C．d一定是催化剂 D．反应中a、b的质量变化比是9：17
【解答】解：由表中数据分析可知，反应前后a的质量增加了10.0g﹣6.4g＝3.6g，故是生成物，生成的质量为3.6g；同理可以确定b是反应物，参加反应的质量为14.0g﹣7.2g＝6.8g；d的质量不变，可能作该反应的催化剂，也可能没有参加反应；由质量守恒定律，c应是生成物，且生成的质量为6.8g﹣3.6g＝3.2g，故x的数值为3.2+3.2＝6.4．
A、x的数值为3.2+3.2＝6.4，故选项说法错误。
B、a是生成物，b是反应物，故选项说法错误。
C、d的质量不变，可能作该反应的催化剂，也可能没有参加反应，故选项说法错误．
D、反应中a、b的质量变化比是3.6g：6.8g＝9：17，故选项说法正确．
故选：D。
6．在密闭容器内，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，下列说法错误的是（　　）
A．该反应符合质量守恒定律
B．生成的甲、丙两物质的质量比为19：41
C．乙可能是该反应的催化剂
D．参加反应的丁的质量等于生成的甲和丙的质量之和
【解答】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增加了19%﹣17%＝2%，故甲是生成物；乙的质量分数不变，可能作该反应的催化剂，也可能没有参加反应；反应后丙的质量分数增加了41%﹣25%＝16%，故是生成物；丁的质量分数减少了48%﹣30%＝18%，是反应物。
A、任何化学反应均遵守质量守恒定律，该反应符合质量守恒定律，故选项说正确。
B、反应生成甲和丙的质量比为2%：16%＝1：8，故选项说法错误。
C、乙的质量分数不变，可能作该反应的催化剂，也可能没有参加反应，故选项说法正确。
D、该反应的反应物是丁，生成物是甲和丙，参加反应的丁的质量等于生成的甲和丙的质量之和，故选项说法正确。
故选：B。
1．碳酸氢铵暴露于空气中会神秘消失，下列物质中，不属于其分解产物的是（　　）
A．SO2 B．NH3 C．CO2 D．H2O
【解答】解：碳酸氢铵中不含有硫元素，分解不能生成二氧化硫，含有氮元素、氢元素、碳元素、氧元素，可能是成氨气、二氧化碳、水。
故选：A。
2．下列现象不能用质量守恒定律解释的是（　　）
A．50g水与50g酒精混合质量是100g B．镁条比燃烧后所得氧化镁的质量小
C．红磷在密闭容器中燃烧总质量不变 D．蜡烛在空气中燃烧质量变小
【解答】解：A、50g水与50g酒精混合质量是100g，发生的是物理变化，不能用质量守恒定律解释；
B、镁条比燃烧后所得氧化镁的质量小，是因为氧气参加了反应，能用质量守恒定律解释；
C、红磷在密闭容器中燃烧总质量不变，能用质量守恒定律解释；
D、蜡烛在空气中燃烧质量变小，是因为反应生成的水蒸气和二氧化碳扩散到空气中，能用质量守恒定律解释。
故选：A。
3．任何化学反应的各反应物生成物之间都存在着一定的质量比．下列说法正确的是（　　）
A．2克氢气在8克氧气中充分燃烧，生成10克水
B．1克氢气在8克氧气中充分燃烧，生成9克水
C．2克氢气在32克氧气中充分燃烧，生成34克水
D．1克氢气在16克氧气中充分燃烧，生成18克水
【解答】解：2H2+O22H2O
4 32
由上面的计算可知参加反应的氢气和氧气的质量比是4：32＝1：8。
A、2克氢气在8克氧气中充分燃烧，只有1克氢气参加了反应，所以生成9克水，故A错；
B、参加反应的氢气和氧气的质量比是1：8，所以1克氢气和8克氧气恰好完全反应，生成9克水，故B正确；
C、参加反应的氢气和氧气的质量比是1：8，所以2克氢气和16克氧气完全反应，生成18克水，故C错；
D、参加反应的氢气和氧气的质量比是1：8，所以1克氢气只能和8克氧气恰好完全反应，生成9克水，故D错。
故选：B。
4．下列现象可用质量守恒定律解释的是（　　）
A．铁在空气中灼烧后，质量增加 B．干冰升华后化变为二氧化碳气体
C．10g水受热变成10g水蒸气 D．蜡烛受热熔化，冷却后质量不变
【解答】解：A、铁在空气中灼烧后，质量增加，是由于铁与氧气反应生成了铁的氧化物，能用质量守恒定律解释；
B、干冰升华后化变为二氧化碳气体，是物理变化，不能用质量守恒定律解释；
C、1g水遇冷变为1g冰，是物理变化，不能用质量守恒定律解释；
D、蜡烛受热熔化，冷却后质量不变，发生的是物理变化，不能用质量守恒定律解释。
故选：A。
5．在密闭容器内，有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下充分混合反应一段时间，测得反应前后各物质的质量分数如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．乙可能是单质 B．乙中所含元素为甲、丙中元素之和
C．丙可能是生成物 D．丁一定是催化剂
【答案】B。
【解析】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25%﹣19%＝6%，故甲是反应物；乙的质量分数增加了30%﹣17%＝13%，故乙是生成物；丙的质量分数减少了48%﹣41%＝7%，丙是反应物；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、由上述分析，该反应的反应物为乙，生成物是甲和丙，符合“一变多”的特征，属于分解反应，乙是分解反应的反应物，不可能是单质，故选项说法错误。
B、由上述分析，该反应属于分解反应，由质量守恒定律，乙中所含元素为甲、丙中元素之和，故选项说法正确。
C、丙是反应物，故选项说法错误。
D、丁的质量分数不变，可能没有参加反应，也可能作该反应的催化剂，故选项说法错误。
6．把一定质量的甲、乙、丙、丁四种物质放入一密闭容器中，在一定条件下反应一段时间后，测得反应后各物质的质量如表，下列说法中不正确的是 （　　）
物质 甲 乙 丙 丁
反应前的质量（g） 4.0 2.0 3.0 2.0
反应后的质量（g） 1.2 2.0 2.4 5.4
A．乙可能是催化剂 B．甲和丙是反应物
C．参加反应的甲、丙质量比是1：2 D．丁一定是化合物
【解答】解：根据质量守恒定律，由表格中的数字可知：4.0+2.0+3.0+2.0＝1.2+x+2.4+5.4，故x＝2.0，在发生化学反应时反应物质量会减小，生成物质量会增多，则可推测反应物为甲、丙，生成物为丁，乙的质量反应前后不变，可能为催化剂。
A、由上分析可知，x＝2.0，乙可能是催化剂，也可能不参加反应，故说法正确；
B、由上分析可知，甲和丙反应后质量减少，是反应物，故说法正确；
C、参加反应的甲、丙质量比是（4.0﹣1.2）：（3.0﹣2.4）＝14：3，故说法错误；
D、由上分析可知，反应物为甲、丙，生成物为丁，乙的质量反应前后不变，可能为催化剂，该反应属于化合反应，因此生成物丁一定是化合物，故说法正确。
故选：C。
知识点二 质量守恒定律的原因
1. 化学反应的实质
化学反应的过程，就是参加反应的各物质（反应物）的原子重新组合而生成其他物质（生成物）的过程。
分子原子新分子新物质
2. 质量守恒定律的原因
微观上：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，原子的质量也没有改变。
宏观上：在化学反应前后，元素的种类没有改变，元素的质量也没有改变。
【规律总结】化学反应前后“六个不变，两个一定改变，两个可能改变”
宏观 微观
六个一定不变 反应物和生成物质量总和 原子种类
元素种类 原子数目
元素质量 原子质量
两个一定改变 物质种类 分子种类
两个可能改变 元素化合价 分子总数
质量守恒定律的应用
①利用质量守恒定律，解释有关现象；
②利用质量守恒定律，根据化学方程式确定物质的化学式；
③利用质量守恒定律，根据化学方程式确定物质的相对分子质量；
④利用质量守恒定律，根据化学方程式求某元素的质量；
⑤利用质量守恒定律，根据化学方程式求反应物中某物质的质量。
1．已知某纯净物1.6g在足量的氧气中充分燃烧后，生成4.4g二氧化碳和3.6g水。下列关于该纯净物组成的说法正确的是（　　）
A．只含有碳、氢元素 B．一定含有碳、氢、氧三种元素
C．一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素 D．一定含有碳元素，可能含有氢、氧元素
【解答】解：4.4gCO2中含有碳元素的质量为：4.4g100%＝1.2g，3.6g水中含有氢元素的质量为：3.6g100%＝0.4g，生成物4.4g二氧化碳和3.6g水中所含碳、氢元素的质量和＝1.2g+0.4g＝1.6g，恰好等于某纯净物的质量，则该纯净物中一定含有碳、氢两种元素，一定不含氧元素。
故选：A。
2．在化学方程式aC2H6+bO2 mCO2+nH2O中，各化学计量数之间的关系正确的是（　　）
A．2m＝a B．3a＝n C．3m＝4n D．2b＝mn
【答案】B。
【解析】反应物中含有2a个碳原子、6a个氢原子、2b个氧原子，生成物中含有m个碳原子、2n个氢原子、（2m+n）个氧原子。
A、根据反应前后碳原子个数不变，可得2a＝m，故选项错误。
B、根据反应前后氢原子个数不变：6a＝2n，则3a＝n，故选项正确。
C、根据反应前后碳原子个数不变，可得2a＝m，故选项错误。
D、根据反应前后氧原子个数不变，可得2b＝2m+n，故选项错误。
3．金属锌和不同浓度的硝酸反应可以得到不同的产物。如在一定条件下可发生反应：3Zn+8HNO3═3Zn（NO3）2+2X↑+4H2O，则X的化学式为（　　）
A．NO2 B．N2O5 C．NO D．NH3
【解答】解：化学反应前后，元素的种类不变，原子的种类、总个数不变，反应前后锌原子都是3个，氢原子都是8个，反应前氮原子是8个，反应后应该是8个，其中2个包含在2X中，反应前氧原子是24个，反应后应该是24个，其中2个包含在2X中，则X的化学式为NO。
故选：C。
1．如图中体现了在化学变化前后一定发生改变的是（　　）
A．元素种类 B．原子种类 C．分子种类 D．原子数目
【解答】解：由微粒的变化和化学反应的实质可知，化学变化是旧分子分裂成原子，原子再重新组合成新分子。故分子的种类一定发生了变化，原子的种类、数目不变，元素的种类也不变。
故选：C。
2．利用SO2与碘单质水溶液的反应中可以测定空气中SO2的含量，化学方程式为：SO2+I2+2H2O＝H2SO4+2X，此化学方程式中的X是（　　）
A．H2 B．HI C．S D．H2S
【答案】B。
【解析】根据反应的化学方程式SO2+I2+2H2O＝H2SO4+2X及质量守恒定律（反应前后各原子种类和数目不变）判断：反应前SO2、I2、2H2O中共含有1个硫原子、2个碘原子、4个氧原子、4个氢原子，反应后H2SO4中共含有1个硫原子、2个氢原子、4个氧原子，2X中应含有2个氢原子、2个碘原子；一个X分子中应含有1个氢原子、1个碘原子，所以这个化学方程式中最后一种物质X的化学式是HI。
3．在一密闭的容器中，1.2g炭粉与6g氧气点燃后充分反应，同时用传感器测得密闭容器内各相关量与时间的对应关系，其中一种如图所示，则X轴表示的是（　　）
A．二氧化碳的含量 B．氧气的含量
C．气体的分子总数 D．气体的总质量
【解答】解：A、碳燃烧生成二氧化碳，随着反应进行，二氧化碳含量升高，X不能表示二氧化碳的含量；
B、随着反应进行，氧气含量减小，X不能表示氧气的含量；
C、碳燃烧的化学方程式：C+O2CO2，反应前后气体分子个数比是1：1，即反应前后气体的分子总数不变，X可以表示气体的分子总数；
D、32份质量氧气反应生成44份质量的二氧化碳，随着反应进行，气体质量增大，X不能表示气体总质量。
故选：C。
知识点三 化学方程式的意义
1．化学方程式的概念
用化学式来表示化学反应的式子，叫做化学方程式。（化学计量数是指化学方程式中每种物质化学式前面的数字，如上述反应中S前面的1，O2前面的1等）
2．化学方程式的意义
（1）表示反应物、生成物和反应条件。
示例：2H2 + O22H2O 即：反应物是氢气和氧气，生成物是水，反应条件是点燃。
（2）表示反应物、生成物之间的质量比，各物质间的质量比 = 相对分子质量（或相对原子质量）与化学计量数的乘积之比。
即示例中各物质之间的质量比为4：32：36。
（3）表示反应物、生成物之间的粒子个数比（即化学式前面的化学计量数之比）。
示例中各分子之间的个数比为2：1：2。
3．化学方程式的读法（以2H2 + O22H2O为例)
质的方面：硫与氧气在点燃的条件下反应生成二氧化硫。
量的方面：在点燃的条件下，每32份质量的硫与32份质量的氧气恰好完全反应，生成64份质量的二氧化硫。
1．有关2H2+O22H2O的叙述正确的是（　　）
A．两个氢分子加一个氧分子等于两个水分子
B．氢气和氧气在点燃条件下反应生成水
C．氢气加氧气点燃等于水
D．2g氢气和lg氧气反应生成2g水
【解答】解：A、在反应中“+”读作“和”，“═”读应作“生成”，从微观上，点燃条件下，每2个氢分子和1个氧气分子反应生成2个水分子，故选项说法错误。
B、该反应可读作：氢气和氧气在点燃条件下反应生成水，故选项读法正确
C、在反应中“+”读作“和”，“═”读应作“生成”，故选项读法错误。
D、每4份质量的氢气和32份质量的氧气在点燃条件下恰好反应生成36份质量的水，故选项说法错误。
故选：B。
2．甲烷是天然气的主要成分，其完全燃烧的化学方程式为CH4+2O2CO2+2H2O，根据该化学方程式无法获取的信息是（　　）
A．反应物和生成物 B．反应所需条件
C．反应物的颜色和状态 D．生成物的分子个数比
【解答】解：A、根据化学方程式CH4+2O2CO2+2H2O，可以确定反应物是甲烷、氧气，生成物是二氧化碳和水，故可以获取该信息。
B、根据化学方程式CH4+2O2CO2+2H2O，可以确定反应条件是点燃，故可以获取该信息。
C、根据化学方程式CH4+2O2CO2+2H2O，无法确定反应物的颜色和状态，故不可以获取该信息。
D、根据化学方程式CH4+2O2CO2+2H2O，可以确定生成物二氧化碳和水的分子个数比为1：2，故可以获取该信息。
故选：C
3．如图，四位同学正在讨论某一个化学方程式表示的意义。下列四个化学方程式中，同时符合这四位同学所描述的是（　　）
A．S+O2SO2 B．C+O2CO2
C．2H2+O22H2O D．2C+O22CO
【答案】C。
【解析】由题意，该反应在点燃条件下进行，各物质的分子个数比为2：1：2，该反应是化合反应，各物质的质量比1：8：9，结合选项中的化学方程式进行分析判断。
A、反应条件是点燃，微观粒子个数比是1：1：1．物质的质量比为：32：32：64＝1：1：2，故A错误；
B、反应条件是点燃，微观粒子个数比是1：1：1．物质的质量比为：12：32：44＝3：8：11，故B错误；
C、反应条件是点燃，微观粒子个数比是2：1：2．物质的质量比为：4：32：36＝1：8：9，故C正确；
D、反应条件是点燃，分子个数比为：2：1：2，质量比为24：32：56＝6：8：14，故D错误。
1．化学方程式CaO+H2O＝Ca(OH)2，不能获得的信息是（ ）
A．各反应物和生成物的质量比 B．反应发生所需要的条件
C．化学反应的快慢 D．该反应中的反应物和生成物
【答案】C。
【解析】A、由化学方程式，利用相对分子质量可以计算出各反应物和生成物的质量比，故选项说法正确。
B、由化学方程式CaO+H2O＝Ca（OH）2，等号上方的是反应条件，故选项说法正确。
C、由化学方程式CaO+H2O＝Ca（OH）2，无法确定化学反应的快慢，故选项说法错误。
D、由化学方程式CaO+H2O＝Ca（OH）2，反应物是氧化钙和水，生成物是氢氧化钙，故选项说法正确。
2．由化学方程式2H2O2H2↑+O2↑获得的下列信息中，正确的是（　　）
A．水中含有氢气和氧气
B．该反应属于分解反应
C．水是由2个氢原子和1个氧原子构成的
D．电解生成的氢气和氧气的质量比是2：1
【解答】解：
A、水中含有氢元素和氧元素，而不是氢气和氧气，故A错误；
B、水在通电的时，生成氢气和氧气，符合“一变多”，属于分解反应，故B正确；
C、1个水分子而不是水是由2个氢原子和1个氧原子构成的，故C错误；
D、每36份质量的水在通电下，生成4份质量氢气和的32份质量氧气，即生成的氢气和氧气的质量比是1：8，故D错误。
故选：B。
3．下列说法正确的是（　　）
A．根据化学方程式可知道各反应物和生成物的质量比
B．物质在空气中加热发生反应后，生成物的总质量必定等于反应物的总质量
C．镁条在空气中燃烧后质量减小，说明该反应不遵守质量守恒定律
D．24g镁和32g氧气反应，可生成56g氧化镁
【解答】解：A、由化学方程式可知道反应物、生成物、反应条件、反应物和生成物的微粒个数比，质量比，故A正确；
B、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，生成物的总质量不一定等于反应物的总质量，是等于参加反应的反应物的总质量，故B错；
C、化学反应都符合质量守恒定律，镁条在空气中燃烧后质量减小，是因为部分生成物以烟的形式逸散到空气中，故C错；
D、质量守恒定律可知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，由镁条燃烧的方程式可知，参加反应的镁和氧气的质量比是：24：16，所以24g镁和16g氧气反应，可生成40g氧化镁，故D错。
故选：A。
4．对于化学方程式2H2+O22H2O表示的意义，叙述错误的是（　　）
A．在点燃的条件下，氢气和氧气反应生成水
B．每2个氢分子与一个氧分子化合生成两个水
C．每4份质量的氢气与32份质量的氧气在点燃条件下完全反应，生成36份质量的水
D．在点燃的条件下，每2个氢气分子与一个氧气分子化合生成2个水分子
【解答】解：A．由方程式可知，所以读作在点燃的条件下，氢气和氧气反应生成了水，故A说法正确；
B．由于在读化学方程式的意义可知，每2个氢分子与一个氧分子化合生成两个水分子，故B说法不正确；
C．从质量关系上，表达为：“每4份质量的氢气和32份质量的氧气点燃生成36份质量的水”；故C说法正确；
D．从微观方面，应该表达为：“每两分子氢气和一分子氧气，在点燃的条件下反应生成两分子水”，故D说法正确。
故选：B。
知识点四 化学方程式的书写
1．化学方程式的书写原则
（1）要以客观事实为基础，绝不能随意臆造事实上不存在的物质和化学反应，不能任意编造物质的化学式。
（2）要遵守质量守恒定律，等号两边各原子的种类和数目必须相等。
2．化学方程式的书写步骤
（1）书写步骤：一写、二配、三注、四查。
一写：根据实验事实，正确写出反应物和生成物的化学式（反应物在左边，生成物在右边），中间用“ ─ ”连接。
二配：配平化学方程式，使式子两边各元素原子的数目相等，使化学方程式遵守质量守恒定律。
三注：注明化学反应发生的条件，如点燃、加热（常用“ ”表示）、催化剂等，标出生成物状态，把“ ─ ”改成“ = ”。
四查：检查化学式书写是否正确，化学方程式是否配平，反应条件标注是否正确，生成物状态符号是否恰当。
（2）符号的使用：
生成物中的气体标“↑”（气体符号），溶液中的反应生成物中的沉淀标“↓”（沉淀符号）。若反应物和生成物中都有气体，气体生成物不标注“↑”，溶液中的反应，若反应物和生成物中都有不溶性固体，固体生成物不标注“↓”。
3．化学方程式配平的常用方法
（1）最小公倍数法（以磷在氧气中燃烧为例）： P+ O2 P2O5
（2）奇数配偶法（以氯酸钾分解为例）： KClO3 KCl+ O2↑
（3）观察法（以碱式碳酸铜分解为例）： Cu2(OH)2CO3 CuO+ H2O+ CO2↑
（4）暂定分数分配法（以乙炔在氧气中燃烧为例）： C2H2+ O2 H2O+ CO2
1．下列化学方程式书写正确的是（　　）
A．氧化钙与水反应：CaO+H2O＝CaOH
B．铁丝在氧气中燃烧：3Fe+2O2↑Fe3O4
C．金属锌与稀硫酸反应制氢气：Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑
D．实验室用高锰酸钾制取氧气：2KMnO4K2MnO2+MnO2+2O2↑
【答案】C。
【解析】A、氧化钙与水反应生成氢氧化钙，反应的化学方程式为：CaO+H2O═Ca（OH）2，该选项书写不正确；
B、铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，反应的化学方程式为：3Fe+2O2Fe3O4，该选项书写不正确；
C、锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，反应的化学方程式为：Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑，该选项书写正确；
D、高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的化学方程式为：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑，该选项书写不正确。
2．按照要求写出下列反应的化学方程式：
（1）核潜艇的供氧是利用过氧化钠（化学式为Na2O2）与二氧化 碳反应，生成碳酸钠和氧气。写出该反应的化学方程式：　 　
（2）工业上用盐酸除铁锈：　 　
【解答】解：（1）核潜艇的供氧是利用过氧化钠（化学式为Na2O2）与二氧化碳反应，生成碳酸钠和氧气。对应化学方程式：2Na2O2+2CO2＝2Na2CO3+O2；
（2）工业上用盐酸除铁锈，是氧化铁和稀盐酸反应生成氯化铁和水，对应的化学方程式为：Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O。
故答案为：
（1）2Na2O2+2CO2＝2Na2CO3+O2；
（2）Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O。
3．配平下列化学方程式。
（1）　 　Al+　 　O2　 　Al2O3
（2）　 　Fe3O4+　 　CO　 　Fe+　 　CO2
（3）　 　CH3OH+　 　O2　 　CO2+　 　H2O
（4）　 　Al+　 　H2SO4═　 　Al2（SO4）3+　 　H2↑
【解答】解：（1）铝和氧气在点燃条件下反应生成氧化铝，根据反应前后原子数目不变，此时假设氧化铝系数为1，则铝系数为2，氧气系数为，因为化学方程式中系数为整数原则，所以系数都乘以2，因此铝系数为4，氧气为3，氧化铝则为2；
故答案为：4；3；2。
（2）四氧化三铁与一氧化碳在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，此时假设四氧化三铁系数为1，则反应后铁原子为3，则铁的系数为3，此时铁原子保持质量守恒定律，然后根据碳和氧原子数目相同，则推断一氧化碳系数为4，则二氧化碳为4，保证碳原子和氧原子前后数目一致；
故答案为：1；4；3；4。
（3）甲醇与氧气在点燃条件下反应生成二氧化碳和水，此时假设甲烷系数为1，则二氧化碳系数为1，水的系数为2，根据氧原子数目不变原子，此时氧气系数为，然后根据化学方程式中系数为整数原则，所以系数都乘以2，因此甲醇系数为2，氧气为3，二氧化碳为2，水为2；
故答案为：2；3；2；4。
（4）铝与硫酸反应生成硫酸铝和氢气，此时假设硫酸铝系数为1，根据铝原子和硫酸根数目不变原则，则铝系数为2，硫酸系数为3，根据氢原子数目反应前后一致，则氢气系数为3；
故答案为：2；3；1；3。
1．下列有关反应的化学方程式正确的是（　　）
A．过氧化氢在二氧化锰的催化下分解：H2O2＝H2↑+O2↑
B．实验室用氯酸钾制取氧气：2KClO32KCl+3O2
C．碳在氧气中燃烧生成二氧化碳：C+O2CO2↑
D．磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷：4P+5O22P2O5
【解答】解：A．过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气，化学方程式为：2H2O22H2O+O2↑，故A错误；
B．实验室用氯酸钾制取氧气，化学方程式为：2KClO32KCl+3O2↑，故B错误；
C．碳在氧气中燃烧生成二氧化碳，化学方程式为：C+O2CO2↑，故C错误；
D．磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷，化学方程式为：4P+5O22P2O5，故D正确。
故选：D。
2．科学兴趣小组对金属R的活动性探究时发现：将R放入稀硫酸中，有气泡产生，同时生成正二价的盐：将R放入ZnSO4溶液中无任何变化。根据以上信息，下列化学方程式正确的是（　　）
A．R+MgCl2═RCl2+Mg B．R+2AgCl═RCl2+2Ag
C．R+2HCl═RCl2+H2↑ D．Al+RSO4═AlSO4+R
【解答】将R放入稀硫酸中，有气泡产生，说明在金属活动顺序中R在氢的前面；将R放入ZnSO4溶液中无任何变化，说明R在Zn的后面。
A．根据以上分析可知，在金属活动顺序中，R在镁的后面，R不能置换出氯化镁中的镁，故A错误；
B．因为氯化银不溶于水形不成溶液，所以R不能置换出氯化银中的银，故B错误；
C．在金属活动顺序中，R在氢的前面，能置换出盐酸中的氢，R在化合物中显+2价，R+2HCl＝RCl2+H2↑能够反应，故C正确；
D．铝在金属活动顺序中排在锌的前面，所以也排在R的前面，铝能把R从其化合物的溶液中给置换出来，铝在形成化合物时显+3价，与RSO4反应的化学方程式为：2Al+3RSO4＝Al2（SO4）3+3R，故D错误。
故选：C。
3．写出下列反应的化学方程式：
（1）铝是活泼金属，生活中的铝锅却有较强的抗腐蚀性，原因是　 　。
（2）工业上用一氧化碳还原赤铁矿（主要成分是Fe2O3）炼铁的化学方程式是　 。
（3）为验证某脱氧保鲜剂的主要成分为铁粉，某同学将稀盐酸滴入此脱氧剂中，观察到有气泡生成，并且意外地闻到了一股臭鸡蛋的气味，原来此脱氧剂中除含铁粉外还含有硫化亚铁（FeS），硫化亚铁与稀盐酸发生了复分解反应，有硫化氢气体生成，试写出该反应的化学方程式　 　。
【解答】解：（1）铝有抗腐蚀性的原因，是铝在常温下易和空气中的氧气反应，在其表面形成一层致密的氧化铝保护膜，故方程式为4Al+3O2═2Al2O3。
（2）赤铁矿的主要成分是Fe2O3，炼铁的化学方程式是3CO+Fe2O32Fe+3CO2。
（3）硫化亚铁与稀盐酸发生复分解反应，根据其交换成分的特点，可知产物为FeCl2和H2S，且由题意知硫化氢为气体，故方程式为2HCl+FeS═FeCl2+H2S↑。
故答案为：（1）4Al+3O2═2Al2O3．（2）3CO+Fe2O32Fe+3CO2．（3）FeS2+HCl═FeCl2+H2S↑。
4．Na+Cl2↑2NaCl表示钠在氯气中燃烧生成氯化钠的化学方程式，其中错误有：
（1）　 　；
（2）　 　；
（3）　 　。
【解答】解：钠在氯气中燃烧生成氯化钠：Na+Cl2↑═2NaCl，根据化学方程式的书写方法：该反应配平不完整，氯气的右边不能加↑（应加在气体生成物的右边），没有注明反应条件，正确的化学方程式应为：2Na+Cl22NaCl。
故答案为：配平不完整；氯气的右边不能加↑； 反应条件错误。
5．化学与生活紧密相联，请写出下列过程发生反应的方程式。
（1）红磷在空气中燃烧产生白烟　 　；
（2）实验室加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制氧气　 　；
（3）有金属单质参加的化合反应　 　。
【解答】解：
（1）红磷在空气中燃烧产生白烟是红磷和氧气在点燃的情况下生成五氧化二磷，对应的化学方程式为：4P+5O22P2O5；
（2）实验室加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制氧气，是氯酸钾和二氧化锰在加热的条件下生成氯化钾和氧气，对应的化学方程式为：2KClO32KCl+3O2↑；
（3）有金属单质参加的化合反应，两个要求化合反应以及反应物之一为金属，可以是铝、铁、镁等金属的燃烧，答案不唯一，可以为：3Fe+2O2Fe3O4。
故答案为：
（1）4P+5O22P2O5；
（2）2KClO32KCl+3O2↑；
（3）3Fe+2O2Fe3O4（本空答案不唯一，合理即可）。
6．配平下列反应的化学方程式：
（1）　 　Fe2O3+　 　C　 　Fe+　 　CO2↑
（2）　 　NH3 + 　 　O2　 　NO+　　H2O；
（3）　　 C6H6+　 　O2 =　　CO2 + 　　H2O；
（4）　　Cl2+　　Ca(OH)2= Ca(ClO)2+　　H2O+　　CaCl2
【答案】（1）2；3；4；3；
（2）4；5；4；6 ；
（3）2；15；12；6；
（4）2；2；1；2；1。
【解析】（1）本题利用奇数配偶法，从氧原子入手，可得配平结果为：2Fe2O3+3C 4Fe+3CO2↑
（2）本题利用奇数配偶法，从氢原子入手，可得配平结果为：4NH3+5O2 4NO+6H2O；
（3）本题从待定系数法，从苯开始入手，最后同时乘以2，可得配平结果为：2C6H6+15O2═12CO2+6H2O；
（4）本题利用观察法，从氯原子入手，右侧最少是4个氯原子，所以左侧氯分子最少为2，可得配平结果为：2Cl2+2Ca（OH）2═1Ca（ClO）2+2H2O+1CaCl2
1．下列关于质量守恒定律的理解中，错误的是（　　）
A．宏观：实际参加反应的反应物总质量等于生成物总质量
B．微观：反应前后原子种类和个数不变
C．某可燃物燃烧后生成二氧化碳和水，可燃物中一定含有碳、氢元素
D．煤燃烧后灰渣质量小于煤，不能用质量守恒定律解释
【答案】D。
【解析】A、实际参加反应的反应物总质量等于生成物总质量，该选项说法正确；
B、反应前后原子种类和个数不变，该选项说法正确；
C、某可燃物燃烧后生成二氧化碳和水，二氧化碳中的碳元素和水中的氢元素一定来自于可燃物，因此可燃物中一定含有碳、氢元素，该选项说法正确；
D、煤燃烧后灰渣质量小于煤，是因为煤燃烧生成二氧化碳气体扩散到空气中，符合质量守恒定律，该选项说法不正确。
2．下列各项中：①原子数目；②原子的种类；③分子数目；④分
子的种类；⑤元素的种类；⑥物质的总质量；⑦物质的种类，在化学反应前后一定不会发
生变化的是（　　）
A．①③⑤⑦ B．②③④⑤ C．①②⑤⑥ D．②④⑥⑦
【答案】C。
【解析】化学反应前后，原子数目一定不变，原子的种类一定不变，分子数目可能改变，也可能不改变，分子的种类一定改变，元素的种类一定不变，物质的总质量一定不变，物质的种类一定改变，因此化学反应前后一定不变的是原子数目、原子的种类、元素种类和物质的总质量。
3．点燃a克氢气与b克氧气的混合气体，生成水的质量（　　）
A．大于a+b克 B．等于a+b克
C．小于或等于a+b克 D．无法确定
【答案】C。
【解析】点燃a克氢气与b克氧气的混合气体，若两者恰好完全反应，则生成水的质量为（a+b）g；若不恰好完全反应，则生成水的质量小于（a+b）g。
4．如图所示实验，能够直接用于验证质量守恒定律的是（　　）
A．红磷燃烧 B．酒精与水混合 C．过氧化氢溶液与MnO2混合 D．镁带燃烧
【答案】A。
【解析】做验证质量守恒定律的实验时选用药品和装置应该考虑到：①只有质量没有变化的化学变化才能验证质量守恒；②如果反应物中有气体参加反应，或生成物中有气体生成，应该选用密闭装置。
A、红磷燃烧是化学变化，且是密闭装置，能直接用于验证质量守恒定律；
B、酒精与水混合是物理变化，不用于验证质量守恒定律；
C、过氧化氢溶液与MnO2混合生成的氧气扩散到空气中，不能直接用于验证质量守恒定律；
D、镁带在空气中燃烧，反应后固体质量会明显增大，因为有氧气参加，故不能直接验证。
5．有关2H2+O22H2O的叙述正确的是（　　）
A．两个氢分子加一个氧分子等于两个水分子
B．氢气和氧气在点燃条件下反应生成水
C．氢气加氧气点燃等于水
D．2g氢气和lg氧气反应生成2g水
【解答】解：A、在反应中“+”读作“和”，“═”读应作“生成”，从微观上，点燃条件下，每2个氢分子和1个氧气分子反应生成2个水分子，故选项说法错误。
B、该反应可读作：氢气和氧气在点燃条件下反应生成水，故选项读法正确
C、在反应中“+”读作“和”，“═”读应作“生成”，故选项读法错误。
D、每4份质量的氢气和32份质量的氧气在点燃条件下恰好反应生成36份质量的水，故选项说法错误。
故选：B。
6．关于化学方程式 H2+Cl22HCl 的理解，正确的是（　　）
A．氢气加氯气生成氯化氢
B．该反应在常温下可以发生
C．化学变化前后，分子总数不发生改变
D．每 1 份质量的氢气与 1 份质量的氯气反应，生成 2 份质量的氯化氢
【解答】解：A．在反应中“+”读作“和”，故A错误；
B．由方程式可知该反应的条件是点燃，在常温下不可以发生，故B错误；
C．由方程式可知，反应前2个分子，反应后2个分子，故C正确；
D．由方程式可知，2份质量的氢气和71份质量的氯气在点燃条件下生成73份质量的氯化氢，故D错误。故选：C。
7．氯酸钾在二氧化锰的催化作用下受热分解制取氧气，其化学方程式书写正确的是（　　）
A．KClO3KCl+O2↑ B．2KClO32KCl+3O2↑
C．2KClO32KCl+3O2 D．2KClO32KCl+3O2↑
【解答】解：反应是氯酸钾，生成物是氯化钾和氧气，反应条件是在催化剂的作用下加热，化学方程式为：2KClO32KCl+3O2↑。
故选：D。
8．碳酸（H2CO3）在加热条件下生成二氧化碳和水，可以表示为H2CO3CO2↑+H2O，对它的叙述错误的是（　　）
A．碳酸在加热条件下，分解成二氧化碳和水
B．每个碳酸分子在加热条件下，可以生成一个二氧化碳分子和一个水分子
C．每62份质量的碳酸在加热条件下，生成44份质量的二氧化碳和18份质量的水
D．通过碳酸分解，我们能得到，碳酸中一定含有CO2和H2O
【解答】解：A．根据化学方程式可知，碳酸在加热条件下，分解成二氧化碳和水，是正确的；
B．根据化学方程式可知，每个碳酸分子在加热条件下，可以生成一个二氧化碳分子和一个水分子，是正确的；
C．根据化学方程式可知，每62份质量的碳酸在加热条件下，生成44份质量的二氧化碳和18份质量的水，是正确的；
D．通过碳酸分解，我们能得到，碳酸中一定含有碳元素、氢元素和氧元素，一定没有CO2和H2O，故错误；
故选：D。
9．小新同学在S+O2SO2中获得以下信息：
①该反应中反应物是硫和氧气
②该反应发生的条件是点燃
③反应前后元素种类和原子个数保持不变
④反应前后分子总数保持不变
⑤参加反应的硫和氧气的质量比为2：1
其中正确的信息是（　　）
A．①②③④⑤ B．④⑤ C．①②③ D．①②③⑤
【解答】解：从S+O2SO2可知，该反应的反应物是硫和氧气，反应条件是点燃，反应前后元素种类和原子个数不变；反应前是分子个数是2，反应后是1，反应前后分子发生改变；参加反应的硫和氧气的质量比32：（16×2）＝1：1。
A、①②③获得信息正确，故该选项错误。
B、①②③获得信息正确，故该选项错误。
C、①②③获得信息正确，故该选项正确。
D、①②③获得信息正确，故该选项错误。
故选：C。
10．下列关于C2H6O+3O22CO2+3H2O的理解不正确的是（　　）
A．反应中C2H6O、O2、CO2、H2O的质量比为46：96：88：54
B．乙醇和氧气生成二氧化碳和水
C．该反应前后各元素的种类和化合价均未发生改变
D．1个乙醇分子和3个氧分子在点燃的条件下反应，生成2个二氧化碳分子和3个水分子
【解答】解：A、反应中C2H6O、O2、CO2、H2O的质量比为：46：（32×3）：（44×2）：（18×3）＝46：96：88：54，该选项说法正确；
B、乙醇和氧气生成二氧化碳和水，该选项说法正确；
C、反应前氧气中的氧元素化合价为零，反应后氧元素化合价都是﹣2，该选项说法不正确；
D、由反应的化学方程式可知，1个乙醇分子和3个氧分子在点燃的条件下反应，生成2个二氧化碳分子和3个水分子，该选项说法正确。
故选：C。
11．对于化学方程式：2Mg+O22MgO表示的意义叙述正确的是（　　）
A．镁加氧气在点燃的条件下生成氧化镁
B．镁和氧气在点燃的条件下生成氧化镁
C．每2份质量的镁和一份质量的氧气点燃后生成2份质量的氧化镁
D．每2个镁原子和2个氧原子燃烧后生成2个氧化镁分子
【解答】解：A．“+”应该读作“和”，“＝”应该读作“生成”，故读法错误；
B．根据化学方程式可知，镁和氧气在点燃的条件下，生成氧化镁，故正确；
C．根据化学方程式可知，每48份质量的镁跟32份质量的氧气反应，生成80份质量的氧化镁，故错误；
D．根据化学方程式可知，在点燃的条件下每两个镁原子跟一个氧分子反应生成两个氧化镁分子，故错误。
故选：B。
12．下列关于化学方程式CH4+2O2 CO2+2H2O含义的叙述错误的是（　　）
A．CH4和O2在点燃的条件下生成CO2和H2O
B．甲烷具有可燃性
C．参加反应微观粒子与生成微观粒子的个数比是1：2：1：2
D．每消耗16g甲烷就会生成18g水
【解答】解：A、根据化学方程式的宏观意义，CH4和O2在点燃的条件下生成CO2和H2O，故正确。
B、参加反应的甲烷和氧气与反应生成的二氧化碳和水的分子个数之比为1：2：1：2，故理解正确。
C、1个甲烷分子和2个氧气分子反应生成1个二氧化碳分子和2个水分子，故参加反应微观粒子与生成微观粒子的个数比是1：2：1：2，故正确。
D、16g甲烷和64g氧气反应生成44g二氧化碳和36g水，故错误。
故选：D。
13．化学方程式C+O2CO2可读作（　　）
A．碳加氧气等于二氧化碳
B．碳加氧气在点燃的条件下生成二氧化碳
C．碳和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳
D．一个碳和一个氧气在点燃的条件下生成一个二氧化碳
【解答】解：A、加号读作和或跟，等号读作生成，条件要读出来，故A错；
B、碳与氧气在点燃的条件下生成二氧化碳，加号读作和或跟，故B错；
C、该方程式的正确读法为：碳和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳，故C正确；
D、从微观上，应读作：在点燃的条件下，每一个碳原子和一个氧分子化合生成一个二氧化碳分子，故D错。
故选：C。
14．（2019 黄浦区一模）加热氯酸钾与二氧化锰的固体混合物，受热过程中固体质量的变化如图所示，有关说法正确的是（　　）
A．参加反应的氯酸钾的质量为（a﹣b）g
B．m点时固体中钾元素的质量大于n点时固体中钾元素的质量
C．m→n的过程中，二氧化锰在固体中的质量分数增加
D．n点时固体中含有三种元素
【答案】C。
【解析】A．由图象可知，反应中生成氧气的质量为（a﹣b）g，故错误；
B．反应过程中，固体所含钾元素的质量不变，而固体的质量在减小，所以m点时固体中钾元素的质量等于n点时固体中钾元素的质量，故错误；
C．二氧化锰是该反应的催化剂，其质量保持不变，所以m→n的过程中，固体质量在减小，所以二氧化锰在固体中的质量分数增加，故正确；
D．n点剩余固体是氯化钾和二氧化锰的混合物，含有钾元素、氯元素、锰元素与氧元素四种元素，故错误。
15．下列对化学基本观念的认识不正确的是（　　）
A．微粒观：一个一氧化碳分子由一个碳原子和一个氧原子构成
B．能量观：化学反应在生成新物质的同时，还伴随着能量的变化
C．分类观：银和水都属于单质
D．守恒观：电解水反应前后，元素种类和原子数目均不变
【答案】C。
【解析】A、一个一氧化碳分子由一个碳原子和一个氧原子构成，该选项说法正确；
B、化学反应在生成新物质的同时，还伴随着能量的变化，例如燃烧放热，二氧化碳和碳反应吸热等，该选项说法正确；
C、银是由一种元素组成的纯净物，是单质，水是由氢元素和氧元素组成的纯净物，是化合物，该选项说法不正确；
D、电解水生成氢气和氧气，反应前后元素种类和原子数目均不变，该选项说法正确。
16．配平化学方程式时，必须是（　　）
A．反应前物质的分子总数等于反应后物质的分子总数
B．反应前后各物质的体积相等
C．各物质反应前后质量不变
D．反应前后各元素的原子数目相等
【答案】D。
【解析】化学方程式的配平是指在式子的左、右两边的化学式前面配上适当的化学计量数（即粒子的个数，它是个整数值，当它是1时省略不写），使式子左、右两边每一种元素原子的总数相等的过程。配平后反应前后的分子总数、物质的体积、各物质的质量并一定相等，所以选项D正确。
17．通常情况下铜不与稀硫酸反应，但将一小块铜片加入装有过量
稀硫酸的烧杯中，在不断通入O2并加热的条件下，可以发生如下反应：2Cu+2H2SO4
（稀）+O22CuSO4+2X，下列说法正确的是（　　）
A．反应后烧杯中的物质只含有CuSO4和H2O B．生成物X的化学式是H2O2
C．反应后溶液由无色变为蓝色 D．反应前后烧杯内液体的质量不变
【答案】C。
【解析】由质量守恒定律反应前后原子的种类和数目不变进行分析，反应前铜原子的数目是2个，氢原子的数目是4个，氧原子的数目是10个，硫原子的数目是2个，反应后铜原子的个数是2个，硫原子的个数是2个，氧原子的个数是8个，所以X是H2O；
A、反应后烧杯中的物质含有生成的CuSO4和H2O，还有过量的稀硫酸，该选项说法不正确；
B、生成物X的化学式是H2O，该选项说法不正确；
C、稀硫酸溶液是无色的，反应生成的硫酸铜是蓝色的，反应后溶液由无色变为蓝色，该选项说法正确；
D、反应物中有气体参加，反应后烧杯内液体的质量增加，该选项说法不正确。
18．配平下列化学方程式
（1）　 　Cu+　 　O2　 　CuO
（2）　 　C3H8+　 　O2　 　CO2+　 　H2O
（3）　 　FeS2+　 　O2　 　Fe2O3+　 　SO2．
【解答】解：（1）用观察法．
Cu+O2 CuO
观察上式，显然，CuO里的铜原子来自反应物里的铜，而CuO里的氧原子又来自反应物 O2的氧原子．
因此，CuO化学式前必须写一化学计量数2，而铜原子前必须写一化学计量数2．
至此化学方程式各元素已平为2Cu+1O2 2CuO．
故答案是：2；1；2；
（2）本题可利用“定一法”进行配平，把C3H8前面的化学计量数定为1，则O2、H2O、CO2前面的化学计量数分别为：5、4、3．
故答案是：1；5；3；4；
（3）本题可利用“定一法”进行配平，把Fe2O3的化学计量数定为1，则FeS2、O2、SO2前面的化学计量数分别为：2、、4，同时扩大2倍，则化学计量数分别是4、11、2、8．
故答案是：4；11；2；8．
19．配平下列化学方程式（化学计量数为1也要填入横线内）
（1）　　FeS2+　　O2　 　Fe2O3+　 　SO2
（2）　 　Fe2O3+　 　C　 　Fe+　 　CO2
（3）　 　KClO3 = 　 　KCl+　 　O2↑
（4）　 　C2H4+　 　O2　 　H2O+　 　CO2
（5）　 　CuSO4+　 　NaOH=　　Cu(OH)2↓+　　Na2SO4
【答案】（1）4、11、2、8；
（2）2、3、4、3；
（3）2、2、3；
（4）1、3、2、2；
（5）1、2、1、1。
【解答】解：（1）本题可利用“定一法”进行配平，把Fe2O3的化学计量数定为1，则FeS2、O2、SO2前面的化学计量数分别为：2、、4，同时扩大4倍，则FeS2、O2、Fe2O3、SO2前面的化学计量数分别为：4、11、2、8。
（2）利用最小公倍数法进行配平，以氧原子作为配平的起点，氧化铁、二氧化碳前面的化学计量数分别为：2、3，最后调整碳、铁前面的化学计量数为3、4。
（3）利用最小公倍数法进行配平，以氧原子作为配平的起点，氯酸钾、氧气前面的化学计量数分别为：2、3，最后调整氯化钾前面的化学计量数为2。
（4）本题可利用“定一法”进行配平，把C2H4前面的化学计量数定为1，则O2、H2O、CO2前面的化学计量数分别为：3、2、2。
（5）本题可利用“定一法”进行配平，把Cu（OH）2前面的化学计量数定为1，则CuSO4、NaOH、Na2SO4前面的化学计量数分别为：1、2、1。
20．在学习质量守恒定律的内容时，我们曾经做了如图所示的实
验，回答下列问题：
（1）图甲中反应后天平的指针　 　（“偏左”“偏右”“不变”），原因是　
　，该反应是否符合质量守恒定律？　 　。（“符合”或“不符合”），图甲发生的化学反应方程是　 　。
（2）图乙中在实验设计时，锥形瓶底放层细沙的原因是：　 　；玻璃管上方系一瘪气球的目的是　 　。白磷刚引燃，立即将锥形瓶放到天平上称量，天平不平衡。结论是：质量不守恒。待锥形瓶冷却后，重新放到托盘天平上称量，天平平衡。结论是：质量守恒。你认为结论正确的是　 　（填“前一种”或“后一种”）
（3）由质量守恒定律可知，化学反应前后，一定改变的是　 　（填序号）
①原子种类 ②原子数目 ③分子种类
④分子数目 ⑤元素种类 ⑥物质总质量
【答案】（1）偏右；反应生成的二氧化碳扩散到空气中；符合；Na2CO3+2HCl＝2NaCl+CO2↑+H2O。
【解析】（1）图甲中碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，生成的二氧化碳逸出装置，逸出反应后天平的指针偏右；该反应符合质量守恒定律；图甲中碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，发生的化学反应方程是：Na2CO3+2HCl＝2NaCl+CO2↑+H2O。
（2）图乙中在实验设计时，锥形瓶底放层细沙能够防止锥形瓶底部受热不均而炸裂；玻璃管上方系一瘪气球的目的是缓冲瓶内外气压，防止瓶塞飞出；白磷刚引燃，立即将锥形瓶放到天平上称量，天平不平衡，是因为白磷燃烧放热，导致气球膨胀，受到向上的浮力，但是遵循质量守恒定律。
（3）由质量守恒定律可知，化学反应前后，原子种类、原子数目、元素种类、物质总质量一定不变，分子种类一定改变，分子数目可能改变，也可能不改变。
21．质量守恒定律的发现，凝聚了不少科学家的心血。
材料﹣：1673年，英国化学家波义耳将某金属放在一个密闭容器中煅烧，煅烧后立即打开容器进行称量，结果发现煅烧后的固体质量增加了。
材料二：1774年，拉瓦锡用精确的定量实验研究在密封容器中氧化汞分解前的质量和分解后生成物的总质量之间的关系，证实了质量守恒定律。
请回答以下问题：
（1）小明认为波义耳实验也符合质量守恒定律，理由是　 　。
（2）小明采用图甲实验方案，测量酒精和水混合前后质量是否相等来验证质量守恒定律。老师看到后直接否定该方案，理由是　 　。
（3）小明决定用如图乙装置模拟拉瓦锡实验，测定反应前氧化汞的质量和反应后生成物的总质量是否相等来验证质量守恒定律。小明记录了以下几组数据：（已知：氧气的密度为p克/毫升，氧化汞分解的化学方程式：2HgO2Hg+O2↑）
①反应前称取的氧化汞质量a克 ②反应前装有氧化汞试管的总质量b克
③反应结束冷却后试管的总质量c克 ④反应后量筒内增加的水体积d毫升
⑤反应前量筒的总质量e克； ⑥反应结束后量筒和水的总质量f克
实验操作均正确，在误差范围内，如果出现等量关系　 　（用上述字母表示），可用来验证质量守恒定律。
【解答】解：（1）小明认为波义耳实验也符合质量守恒定律，理由是在化学反应中参加反应的金属和氧气的质量和等于反应生成的固体质量；
（2）质量守恒定律只适用于化学变化，酒精和水混合是物理变化；
（3）固体减少的质量就是氧气的质量，量筒中水的体积就是生成的氧气的体积，所以需要知道反应前后试管的质量，题中给出了体积为V的氧气的质量为m，也就是氧气的密度，所以还需要知道生成氧气的体积，即量筒内水的体积，故选：ABE；
固体减少的质量是：（b﹣c）g，氧气的密度是：p克/毫升，生成氧气的体积是d，
所以b﹣c＝pd。
故答案为：
（1）在化学反应中参加反应的金属和氧气的质量和等于反应生成的固体质量；
（2）酒精和水混合是物理变化；
（3）b﹣c＝pd。
22．某课外兴趣小组的同学设计了如下三个实验来验证质量守恒定律。
实验I：称量镁条，在空气中点燃，待反应结束后，将生成物全部收回再称量。
实验Ⅱ：将装有稀盐酸的小试管放入装有锌粒的烧杯中，称量，然后将稀盐酸与锌粒接触，过会儿再称量。
实验Ⅲ：将装有氢氧化钠溶液的试管放入盛有硫酸铜溶液的锥形瓶中，并在锥形瓶口塞上橡皮塞，称量，然后设法将两种溶液接触（有蓝色氢氧化铜沉淀和硫酸钠生成），过一会儿再称量。数据见下表：
编号 实验I 实验Ⅱ 实验Ⅲ
反应前的质量/g 4.8 112.6 118.4
反应后的质量/g 8.0 112.4 118.4
（1）实验Ⅰ中，发生反应的化学方程式为　 　，该反应属于基本反应类型中的　 　反应。
（2）实验Ⅱ中反应后烧杯内的质量比反应前明显减小，原因是　 　。
（3）这三个实验中，实验Ⅲ正确反映了反应物与生成物之间的质量关系。请从分子、原子的角度解释反应前后质量相等的原因：　 　。
（4）实验I、Ⅱ不能正确反映反应物和生成物之间的质量关系，选一例说明实验设计中的不当之处并提出改进思路：　 　。
【答案】2Mg+O22MgO；化合；锌粒与盐酸反应时产生的氢气从烧杯中逸出了化学反应前后原子的种类、数目和质量没有发生改变；化学反应前后原子的种类、数目和质量没有发生改变。
【解析】化学反应遵循质量守恒定律，即参加反应的物质的质量之和，等于反应后生成的物质的质量之和，是因为化学反应前后，元素的种类不变，原子的种类、总个数不变。
（1）实验Ⅰ中，镁燃烧生成氧化镁，发生反应的化学方程式为：2Mg+O22MgO，是化合反应。
（2）实验Ⅱ中反应后烧杯内的质量比反应前明显减小，原因是锌粒与盐酸反应时产生的氢气从烧杯中逸出了。
（3）反应前后质量相等的原因：化学反应前后原子的种类、数目和质量没有发生改变。
（4）改进思路：实验Ⅰ应将镁条放在密闭的容器中引燃，再称量；实验Ⅱ应使用密闭容器使产生的气体不能逸出，再进行称量。

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