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专题9 质量守恒定律和化学方程式
考点分布 考查频率 命题趋势
考点1 质量守恒定律 ☆☆☆ ①知道化学反应的基本类型②表述常见化学方程式，进行生成物和反应物之间的计算③描述质量守恒定律，用质量守恒定律解释常见的现象
考点2 化学方程式 ☆☆☆
■考点一　质量守恒定律
在化学反应中，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。这个规律叫做质量守恒定律。
对质量守恒定律的理解
(1)适用范围:适用于化学变化而不适用于物理变化。如1克水加热后变成了1克水蒸气，这一变化前后虽然质量相等，但不能说这一变化符合质量守恒定律。
(2)这里“参加反应的”不是反应物的质量简单相加，而是真正参与了反应的那一部分的质量，不包括没有参与反应(反应剩余)的那部分的质量。
(3)该定律指的是“质量守恒”，不包括其他方面的守恒。如对反应物和生成物均是气体的反应来说，反应前后的总质量守恒，但是其体积却不一定相等。
(4)很多化学反应有气体或沉淀生成，生成各物质的质量总和包括固、液、气三种状态物质质量总和。
对质量守恒定律的解释实质:
(1)微观角度:从原子、分子角度来看，化学反应的过程就是(反应物)分子分裂成原子，原子重新组合成(生成物)分子的过程。化学反应前后原子的种类和数目并没有改变,所以，化学反应前后物质的质量总和必然相等。
(2)宏观角度:反应前后组成物质的元素种类和元素的质量均不变。
质量守恒定律的应用
(1)解释有关现象。如镁带燃烧质量增加是因为镁和空气中物质反应，生成物的质量等于镁带和空气中反应的物质的质量和。煤燃烧后质量减小，是因为煤燃烧后生成了气体，逸散到空气中。
(2)推测物质的组成。如蜡烛燃烧生成二氧化碳和水，根据元素守恒，可知蜡烛中一定含有碳元素及氢元素。
(3)进行相关计算。如计算反应物或者生成物的质量，进行相对原子质量推算等。
(4)根据原子守恒，推断化学反应中的化学式。
■考点二　化学方程式
（一）书写化学方程式时必须遵循的原则
(1)以客观事实为依据,写出反应物和生成物。
(2)要遵守质量守恒定律，即化学方程式左、右两边各原子的种类与数目必须相等。
(3)说明反应条件和生成物的状态。
（二）书写化学反应方程式的步骤(五步)
(1)写:反应物的化学式写在式子的左边，生成物的化学式写在式子的右边，中间连一条短线。 多种反应物或生成物之间分别用“+”相连。
(2)配:在式子左、右两边的化学式前面，要配上适当的化学计量数，使式子两边每一种元素的原子总数相等，式子两边各元素的原子数配平第后，把短线改成等号。
(3)注:注明反应条件，通常写在“===”的 上方。“加热”常用“△”表示。
(4)标:生成物是沉淀的用“↓”标明，生成物是气体的用“↑”标明，写在相应化学式的后边。
(5)查:检查化学式是否正确，化学方程式是否配平，条件和生成物状态是否标注,标得是否恰当。
■考点一　质量守恒定律
◇典例1：（2024·椒江模拟）兴趣小组进行“质量守恒定律”的验证实验。
（1）兴趣小组同学利用甲装置进行实验，先将装有盐酸和碳酸钠溶液的烧杯置于左盘，调节天平平衡：取下烧杯小心地倾斜使盐酸与碳酸钠混合反应，再将烧杯放回到天平的左盘，发现天平无法再次保持平衡。天平无法再次保持平衡的原因是　 　。
（2）若对甲装置中的试剂进行更换就可以进行验证实验，则下列试剂组合中，符合实验要求的是____（选填字母）
A．蔗糖与水 B．硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液 C．氯化钠溶液与硝酸银溶液
（3）同学们对实验装置进行改进，并设计了图乙、图丙两套装置进行该验证实验，你认为哪一套装置更合理？并说明理由。　 　
【答案】（1）盐酸与碳酸钠废液会生成氯化钠、水和二氧化碳，二氧化碳气体会扩散到空气中，托盘天平会失去平衡
（2）C
（3）丙；图中氢氧化钠溶液的作用是吸收稀盐酸与碳酸钠反应生成的二氧化碳气体，防止其逸出，反应前后物质的总质量不变
【解析】（1）盐酸与碳酸钠废液会生成氯化钠、水和二氧化碳，二氧化碳气体会扩散到空气中。
（2）根据化学反应一定遵循质量守恒定律。
（3）根据装置的特点分析。
【解答】（1）盐酸与碳酸钠废液会生成氯化钠、水和二氧化碳，二氧化碳气体会扩散到空气中，托盘天平会失去平衡。
（2）A、蔗糖与水，蔗糖会在水溶解，属于物理变化，不能用来检验质量守恒定律，故不符合题意；
B、硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液反应会生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，反应前后物质的总质量不变，能用来检验质量守恒定律，故符合题意；
C、氯化钠溶液与硝酸银溶液废液反应生成氯化银沉淀，反应前后物质的总质量不变，能用来检验质量守恒定律，故符合题意；
故答案为：BC。
（3）乙装置：反碳酸钠与盐酸会生成二氧化碳气体，产生的二氧化碳是气球膨胀，因此装置受到的浮力会增大，托盘天平会失去平衡；
丙装置：氢氧化钠溶液可与二氧化碳反应生成碳酸钠溶液，图中氢氧化钠溶液的作用是吸收稀盐酸与碳酸钠反应生成的二氧化碳气体，防止其逸出，反应前后物质的总质量不变。
◆变式训练1：（2024·浙江）自发现加热硝石可以产生氧气以来，科学家进行了100多年的探索，发现了氯酸钾（KClO3）与二氧化锰（MnO2）混合加热这一经典制氧气法，历程如下：
（1）根据质量守恒定律可以推知，硝石中一定含有的元素为　 　。
（2）1772年，发现MnO2和浓硫酸反应制氧气法，MnO2中Mn的化合价为　 　价。
（3）1832年，发现KClO3与MnO2混合加热制氧气法，反应前后MnO2的质量不变，但比单独加热KClO3产生氧气的速率大，其中MnO2起　 　作用。
【答案】（1）氧（或O）
（2）+4
（3）催化
【解析】（1）根据反应前后元素种类不变进行分析；
（2）根据”化合物中各元素化合价代数和为零“进行分析；
（3）根据氯酸钾制取氧气的原理进行分析。
【解答】（1）根据质量守恒定律可知，反应前后元素种类不变，加热硝石可以产生氧气，则说明硝石中一定含有氧元素。
（2）MnO2中，氧元素化合价为-2价，设Mn的化合价为x，根据”化合物中各元素化合价代数和为零“，则x+（-2）×2=0，解得：x=+4。
（3）氯酸钾制取氧气的反应中，二氧化锰能加快反应速率，且反应前后质量不变，则在该反应中，二氧化锰起催化作用。
◆变式训练2：定律是对自然现象或关系的描述，通常可用数学方式加以表达。在学习“质量守恒定律”时，小丽查阅到以下材料：
（1）玻义耳实验中，金属灰增加的质量是　 　。
（2）质量守恒定律的发现过程，带给我们的启示有 (填字母)；
A．要善于总结前人的成果和经验
B．实验的成功与否，取决于药品的选择
C．定量方法是科学研究的重要方法
（3）受上述研究启发，小丽对相关实验进行了深入探究。在白磷燃烧前后质量测定实验中(如图)。气球的作用有　 　。
（4）小丽认为，蜡烛燃烧后剩下的固体质量比燃烧前少了，因此该现象不符合质量守恒定律。诸你设计世个能说服小丽的简明实验思路　 　。
【答案】（1）参加反应的氧气质量(或氧化汞中氧元素的质量)
（2）A；C
（3）形成密闭空间，使瓶内气压保持在一定范围内，防止瓶塞因气压过大而冲出
（4）在密闭装置中完成蜡烛燃烧﹐并测量蜡烛燃烧前后整个装置的质量，比较两者的质量大小
【解析】根据化学变化都遵循质量守恒定律，但有气体参与的化学反应，若在敞口容器中进行，无法通过反应前后质量的测定来验证质量守恒定律，要得出结论，需利用密闭容器进行分析。
【解答】（1）玻义耳实验中，金属灰增加的质量是参加反应的氧气质量；
（2） 质量守恒定律告诉我们要善于总结前人的成果和经验 ，A正确； 药品的选择不足以决定实验的成功与否，B错误； 定量方法可通过数据的采集确定实验结论，是科学研究的重要方法 ，C正确；
（3）白磷燃烧时放热，会使装置内压强增大，装置中气球的作用是形成密闭空间，使瓶内气压保持在一定范围内，防止瓶塞因气压过大而冲出 ；
（4）化学变化都遵循质量守恒定律，蜡烛燃烧后剩余固体质量比燃烧前少，是由于生成气体逸出，要证明质量守恒，需在密闭装置中完成蜡烛燃烧﹐并测量蜡烛燃烧前后整个装置的质量，比较两者的质量大小 。
◆变式训练3：（2024·温州模拟）小金进行如图所示实验来验证质量守恒定律。在实验中用电子天平和量筒准确测量出表中 m2、m2、m4和V。(实验中操作正确，O2的密度为
实验序号 1 2 …
m1(MnO2)/g 　 　 　
m2(KClO3)/g 　 　 　
m3(试管)/g 　 　 　
m4(试管+加热后剩余固体)/g 　 　 　
量筒内收集气体的体积V/cm3 　 　 　
①装置中试管口略向下倾斜的原因是　 　。
②根据质量守恒定律， 和ρ之间应存在的等量关系为　 　。
③每次实验结束后，小金在拆卸装置时总能闻到刺激性气味。他将加热后剩余固体中的 分离并测量其质量，发现总小于加热前 的质量。查阅资料后发现，一般认为加热 和 混合物的反应过程如下：
第1步： (其中 有刺激性气味)
第2步：
第3步： (以上反应均需加热条件)
请写出加热后剩余固体中 质量小于加热前 质量的原因　 　。
【答案】防止冷凝水倒流，使试管破裂；；部分 Cl2 溢出，未参加后续反应，最后剩余固体中存在K2MnO4 所致
【解析】①如果反应物比较潮湿，那么加热后生成水蒸气，而水蒸气在试管口冷凝成水。如果冷凝水倒流进试管底部，那么试管可能炸裂；
②根据质量守恒定律可知，反应前后物质的总质量保持不变；
③注意实验过程中有氯气生成，据此分析解答。
【解答】① 装置中试管口略向下倾斜的原因是 ： 防止冷凝水倒流，使试管破裂 。
②根据质量守恒定律可知，反应前后物质的总质量保持不变，
那么得到：m1+m2+m3=m4+m气体；
m1+m2+m3=m4+ρV；
解得：m1+m2+m3-m4=ρV。
③ 加热后剩余固体中 质量小于加热前 质量的原因 ： 部分 Cl2 溢出，未参加后续反应，最后剩余固体中存在K2MnO4 所致 。
■考点二　化学方程式
◇典例1：2023年1月9日6时，我国在文昌航天发射场使用长征七号运载火箭，成功将“实践二十三号卫星”发射升空。如图为一种新型火箭推进剂在火箭发射过程中发生反应的微观示意图。请回答：
（1）该反应中属于单质的是　 　（选填“甲、乙、丙、丁”）；
（2）甲物质中氮元素与氧元素的质量比为　 　
（3）乙物质是一种新型的火箭推进剂，6.4克乙物质中含氮元素多少克。
【答案】（1）丙
（2）7：16
（3）
【解析】单质是指只有一种元素组成的纯净物；由两种或两种元素以上构成的纯净物成为化合物；
【解答】（1）单质是指只有一种元素组成的纯净物；所以属于单质的是丙；
（2）甲物质中氮元素与氧元素的质量比为 2×14：4×16=7：16；
（3）N%=2N/(2N+4H)=28/32；
mN=6.4g×=5.6g
故答案为：（1）丙（2）7：16（3）N%=2N/(2N+4H)=28/32；
mN=6.4g×=5.6g
◆变式训练1：甲醇（CH3OH）等液体燃料被形象的称为“液体阳光”。甲醇燃烧前后分子种类变化的微观示意图如下。下列说法正确的是（　　）
A．甲醇属于碱类物质
B．甲醇中碳、氢元素质量比为1：4
C．乙在反应中体现氧化性
D．生成的丙与丁的分子个数比为1：1
【答案】C
【解析】A、根据甲醇为含碳化合物分析；
B、根据元素质量比为相对原子质量×原子个数之比分析；
C、根据氧气的氧化性分析；
D、根据反应前后原子种类和个数不变分析。
【解答】A、甲醇属于有机化合物 ，不符合题意；
B.甲醇中碳、氢元素质量比为12：4＝3：1，不符合题意；
C.乙为氧气，在反应中体现氧化性 ，符合题意；
D、由反应前后原子种类和个数不变可知，生成的丙与丁的分子个数比为2：1 ，不符合题意；◆变式训练2：（2024·湖州模拟）某化学兴趣小组的同学对一份固体样品进行了探究。通过实验已确定该样品由氧化铁和铁粉混合而成。他们称取了13.6g固体样品，用图1所示的装置继续实验，测定的部分数据如图2所示。
请计算：
（1）固体样品中氧化铁的质量是多少克
（2）在上述反应后的固体中加入100g稀盐酸，恰好完全反应，求反应后所得溶液中溶质的质量分数。(结果精确到0.1%)
【答案】（1）由曲线可知，固体减少的质量为 13.6g-11.2g=2.4g，反应前后固体质量的减少量即氧元素的质量；设氧化铁的质量为x，
32 △
160 112 48
x 2.4g
解得x=8g；
（2）设生成的 FeCl2 和 H2质量分别为 y、z，
56 127 2
11.2g y z
解得y=25.4g，z=0.4g，
则溶质的质量分数为 ×100%≈22.9%。
【解析】（1）根据一氧化碳只与氧化铁反应，写出化学反应式，根据提供的数据计算出氧化铁的质量；
（2）根据铁和稀盐酸反应的化学方程式，利用铁的质量计算出生成的溶质氯化亚铁和氢气的质量，根据质量守恒定律计算出溶液的质量，然后根据质量分数公式计算即可。
【解答】（1）根据反应的化学方程式及氧化铁中氧元素的质量计算出固体中氧化铁的质量；
（2）根据铁的质量及反应的化学方程式计算出生成氯化亚铁及氢气的质量，进一步计算出溶质质量分数。
◆变式训练3：同学们从山上采集到一种石灰石，进行实验。取用8克石灰石样品，把40克稀盐酸分四次加入样品中（杂质既不与酸反应，也不溶于水），充分反应后经过过滤、干燥等操作，最后称量，得实验数据如表。
实验次数 第一次 第二次 第三次 第四次
加入稀盐酸的质量/g 10 10 10 10
剩余固体的质量/g 5.5 M 1.0 1.0
（1）上表中M的值应为________。
（2）列式计算实验所用的稀盐酸的质量分数________；
（3）求第三次实验充分反应后，溶液的质量为________克。
【答案】（1）3；（2）设2.5g碳酸钙完全反应需要HCl的质量为x，
解得：x=1.825g实验所用的稀盐酸的质量分数为：。
（3）在第三次实验中，参加反应的碳酸钙的质量为：8g-1g=7g；
设生成二氧化碳的质量为y
解得：y=3.08g则第三次实验中溶液的质量为：7g+30g-3.08g=33.92g。
【解析】（1）根据表格数据可知，第一次加入10g稀盐酸后，剩余固体的质量为5.5g，则参加反应的碳酸钙的质量应该为：8g-5.5g=2.5g。则第二次加入10g稀盐酸后，仍然有2.5g碳酸钙反应，那么剩余固体的质量为：8g-2.5g×2=3g。
1．（2023·衢州）《天工开物》中记载烧制青砖时”火候足，止薪之候，泥固塞其孔，然后使水转釉”。该过程的主要化学反应为：Fe2O3+CO2FeO+CO2。下列说法正确的是（　　）
A．该反应属于置换反应
B．CO的相对分子质量为28克
C．FeO中铁元素的化合价为+2价
D．塞住砖窑的通气孔，窑内柴火会较快熄灭，是由于缺少可燃物
【答案】C
【解析】A、根据置换反应是反应物和生成物都一种单质和一种化合物的反应分析；
B、根据相对分子质量是比值，单位为“1”分析；
C、根据化合物中元素化合价代数和为0分析；
D、根据隔离氧气的灭火原理分析。
【解答】A、该反应生成物和反应物都没有单质，不是置换反应，不符合题意；
B.CO的相对分子质量为28 ，单位为“1”不是“克”，不符合题意；
C.FeO中氧元素化合价为－2价，由化合物中元素化合价代数和为0可知，铁元素的化合价为+2价 ，符合题意；
D.塞住砖窑的通气孔，窑内柴火会较快熄灭，是由于缺少氧气，不符合题意；
2．（2023·衢州）氢气是一种清洁能源，下图是氢气燃烧的微观模型，以下说法正确的是（　　）
A．反应物是水
B．参加反应的甲和乙分子个数之比为1：8
C．反应前后原子的数目不变
D．该反应的化学方程式：2O2+H2=2HO2
【答案】C
【解析】根据图示中各物质的分子构成分析，结合化学反应前后原子种类和个数不变解答。
【解答】A、反应物是氢气和氧气，生成物为水，不符合题意；
B.参加反应的甲和乙分子个数之比为2：1 ，不符合题意；
C.反应前后原子的数目不变 ，符合题意；
D.该反应的化学方程式：O2+2H22H2O ，不符合题意；
3．（2021·台州）如图是物质甲和乙反应生成丙的微观示意图。下列说法正确的是（　　）

A．该反应属于化合反应
B．甲、乙、丙都是有机物
C．该反应中参加反应的甲和乙质量比为1：1
D．该反应在反应前后原子的种类发生了改变
【答案】A
【解析】（1）多种物质反应生成一种物质，该反应为化合反应；
（2）有机物一般指有机化合物，狭义上的有机化合物主要是指由碳元素、氢元素组成，一定是含碳的化合物，但是不包括碳的氧化物和硫化物、碳酸、碳酸盐、氰化物、硫氰化物、氰酸盐、碳化物、碳硼烷、羰基金属、不含M-C键的金属有机配体配合物；
（3）根据示意图确定分子的组成，进而计算出参加反应的物质质量之比；
（4）根据示意图分析反应前后原子的种类是否改变即可。
【解答】A.该反应反应物有两种，生成物只有一种，为化合反应，故A正确；
B.根据示意图可知，乙中不含碳元素，肯定不是有机物，故B错误；
C.甲的化学式为C2H4，乙的化学式为H2O，则参加反应的甲和乙的质量之比为：（12×2+1×4）：（1×2+16）=28：18，故C错误；
D.反应前后原子的种类都是三种，故D错误。
4．（2023·衢州）2023年5月30日神舟十六号载人飞船成功发射，三名航天员踏上”太空出差”之旅，叩问苍穹。如图为一种火箭推进剂发生化学反应微观示意图，下列有关该反应说法正确的是（　　）
A．反应物乙是氧化物
B．生成物丙的相对分子质量是28g
C．反应前后N、H化合价均未发生改变
D．生成物丙和丁的分子个数比为3：4
【答案】D
【解析】（1）由两种元素组成，其中一种元素为氧元素的化合物叫氧化物；
（2）相对分子质量等于相对原子质量与个数的乘积之和；
（3）根据化合价的知识判断；
（4）根据反应方程式判断。
【解答】根据反应的分子模型图可知，甲是N2O4、乙是N2H4、丙是N2、丁是H2O，该化学方程式为：N2O4+2N2H4点燃3N2+4H2O；
A.由分子结构模型可知，乙物质是N2H4，不含氧元素，肯定不是氧化物，故A错误；
B.丙的化学式N2，它的相对分子质量：14×2=28，它的单位不是“g”而是“1”，故B错误；
C.反应前，氮元素的化合价为+4价和-2价，反应后它的化合价变成0价，而氢元素的化合价没有改变，故C错误；
D.由化学方程式可知，生成物丙和丁的分子个数比为3：4，故D正确。
5．（2023·衢州）科学是一门以实验为基础的学科。如图A和B为实验室中常见的气体发生装置，请回答下列问题：
（1）仪器a的名称是　 　。
（2）实验室用过氧化氢制取氧气，发生装置应选择　 　(选填”A”或”B”)。
（3）图C为过氧化氢分解的过程示意图，请将生成物的微观粒子模型补充完整。
【答案】（1）分液漏斗
（2）B
（3）
【解析】（1）根据常用仪器名称分析；
（2）根据反应物状态及反应条件选择发生装置分析；
（3）根据过氧化氢分解实质分析。
【解答】（1）仪器a的名称是分液漏斗；
（2）实验室用过氧化氢制取氧气，要选择固液常温型发生装置，即B；
（3）由反应前后原子种类和个数不变及过氧化氢分解实质可 知，生成物横线上粒子为一个水分子和一个氧分子，图示为；
6．（2023·宁波）利用氯化铁溶液浸出废金属（主要成分为铁铜合金）回收海绵铜（一种特殊形
态的单质铜）的某种工艺流程图如图甲所示：
（1）浸出池中发生的反应有Fe+2FeCl3=3FeCl2，此反应类型属于　 　反应（填写反应的基本类型）。
（2）若酸洗槽中先加入过量稀盐酸，再加入铜及少量铁，反应前后溶液中离子种类如图乙所示，则“ ”表示　 　（填写离子符号）。
【答案】（1）化合（2）
【解析】（1）根据多变一的反应为化合反应分析；（2）根据反应前后离子种类分析。
【解答】（1）所给反应为两种物质生成一种物质，属于化合反应。
（2）酸洗槽中先加入过量稀盐酸，再加入铜及少量铁，反应前溶液中离子为氢离子和氯离子，反应后溶液中离子为氢离子、氯离子、亚铁离子， 则 为亚铁离子，符号为 。
7.（2022·舟山）小舟选用白磷、锥形瓶、气球、天平等药品和器材，探究化学反应中物质质量的变化规律，装置如图。
[实验思路]先确认化学反应已经发生，再比较反应物的质量总和和生成物的 质量总和是否相等。
[实验步骤]
I.锥形瓶内装人白磷，塞紧瓶塞放在天平托盘上，调节平衡：
II.取下锥形瓶，将瓶塞上的铁丝在酒精灯上烧红后，接触引燃白磷，并立即塞紧瓶塞；
III.待反应结束冷却后，将锥形瓶放回天平托盘上，观察　 　。
[实验结论]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。
[交流反思]
⑴要确认化学反应已经发生，本实验中观察到的现象是　 　。
⑵反应结束后。若白磷有剩余，你认为是否仍能得出上述结论，并请说明理由。　 　。
【答案】天平是否平衡；白磷燃烧，产生大量白烟；能，剩余白磷未参加反应，反应前后质量不变。
【解析】根据验证质量守恒定律需测定反应前后物质质量，磷燃烧现象及未参与反应的物质不影响质量变化分析。
【解答】 [实验步骤] 要验证质量守恒定律，需测定反应前后装置内物质的质量，即待反应结束冷却后，将锥形瓶放回天平托盘上，观察天平是否平衡 ；
[交流反思] （1） 要确认化学反应已经发生，即磷发生燃烧，观察到的现象是白磷燃烧，产生大量白烟 ；（2） 反应结束后白磷有剩余，因剩余白磷未参加反应，不影响反应前后质量 ，所以能得出结论。
8．（2023·宁波）某电厂的粉煤灰含有Al2O3，还有少量的FeO、Fe2O3和其它成分。其它成分不溶于水、不与酸反应，以该粉煤灰为原料制备Al2O3，流程如下：
（1）“酸浸”过程中，稀硫酸与FeO3反应的化学方程式为　 　。
（2）流程图中，操作I的名称是　 　。
（3）“氧化”过程发生的反应为2FeSO4+H2SO4+H2O2=Fe(SO4)3+2H2O，其中H2O2中氧元素化合价为-1价。该化学反应中化合价升高的元素是　 　。
【答案】（1）Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O（2）过滤（3）Fe
【解析】（1）根据 硫酸与 Fe2O3 反应生成硫酸铁和水分析；
（2）根据过滤操作原理分析；
（3）根据化合物中元素化合价代数和为0分析。
【解答】（1）硫酸与 Fe2O3 反应生成硫酸铁和水，方程式为 Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O ；
（2）流程图中，操作I得到滤液和滤渣，则为过滤操作；
（3）反应前铁元素化合价为+2价，反应后为+3价，反应前后氢元素化合价都为+1价，反应前氧元素化合价为－2价和－1价，反应后为－2价，所以该反应中化合价升高的元素为铁。
9．图甲是一款潜水艇紧急供氧设备的结构示意图，产氧药块主要成分是氯酸钠，需要镁粉氧化放热启动并维持反应进行，快速产生氧气。
（1）启动时，镁粉（Mg）与氧气反应生成氧化镁（MgO）。其化学方程式为：　 　。
（2）产氧药块反应会产生极少量有毒的氯气，推测图甲中试剂X应具有的性质是　 　。
（3）氯酸钠受热分解生成氯化钠和氧气。m克氯酸钠分解过程中各物质质量变化如图乙所示，选择a、b、d、rn中的部分数据，列出它们的等式关系以体现质量守恒定律。
【答案】（1）2Mg+O2 2MgO
（2）吸收氯气，但不吸收氧气
（3）a+d=b+c(或a+d=m、b+c=m)
【解析】（1）根据化学反应原理书写化学方程式；
（2）由甲图分析可知，产氧药块产生的氧气和氯气，通过试剂X，氯气被吸收，氧气排出；
（3）根据质量守恒定律，反应前后各物质的质量总和相等，生成气体的质量即为固体减少的质量，结合图像乙分析解答。【解答】（1）启动时，镁粉（Mg）与氧气反应生成氧化镁（MgO），
其化学方程式为：2Mg+O2 2MgO；
（2）产氧药块反应会产生极少量有毒的氯气，由甲图可知，通过试剂X，氯气被吸收，氧气排出，故推测图甲中试剂X能吸收氯气，但不吸收氧气；
（3）氯酸钠受热分解生成氯化钠和氧气，根据质量守恒定律，反应前后各物质的质量总和相等，生成气体的质量即为固体减少的质量，由图乙可知，m-d=a，即m=a+d；m-c=b，即m=b+c；a+d=b+c；故能体现质量守恒定律的关系式有a+d=b+c、m=a+d、m=b+c。
10．（2023·舟山）思维模型是依据事物发展内在规律建立的解决问题的基本框架，能引导有序思维、增进深度理解，促进问题解决。小科建构了“物质除杂”的思维模型(如图)。
（1）铜粉中混有少量的铁粉，用磁铁吸引除去。该方法属于上述模型中的　 　(填“分离转移”或“反应转化”）；
（2）根据“性质差异”，铜粉中混有少量的氧化铜可用足量稀盐酸除去，原因是　 　能与稀盐酸反应；
（3）上述模型中“不增不减”是除杂原则，“不增”是指不增加新杂质，“不感”是指不减少目标物质质量。除去氯化钠中的杂质氨化钡．小科采用反应转化的方法，原理是BaCl2+K2SO4=BaSO4↓+2KCl，从反应的生成物有KCl可知，这种方法是不正确的，原因是不符合除杂中的　 　原则(填“不增 ”或“不减")，
（4）将氧化钠中的杂质BaCl2 除去，实质上是除去钡离子。2.08克BaCl2中钡元素的质量为 　 　克。
【答案】（1）分离转移 （2）氧化铜(CuO) （3）不增 （4）1.37
【解析】本题考查的物质除杂的知识，根据物质所具有的特性，一般可分为物理除杂和化学除杂；常见的物理除杂有过滤，蒸发等方法，化学除杂一般引入新的物质进行反应。
【解答】（1）铜粉中混有少量的铁粉，用磁铁吸引除去 ，属于物理除杂，即分离转移；
（2）铜粉中混有少量的氧化铜可用足量稀盐酸除去 ，原因是铜不与稀酸反应，而氧化铜与稀酸反应；
（3）反应中有新物质氯化钾生成，故不符合不增原则；
（4）；
11.（2022·湖州）在研究“酸与碱之间发生的反应”过程中，取一洁净的锥形瓶，往其中加入25克氢氧化钠溶液，然后逐滴滴入质量分数为7.3％的稀盐酸。
（1）为了获取酸能与碱反应的证据，滴加稀盐酸前，锥形瓶中还需加入的是　 　
（2）酸与碱之间反应的实质是　 　
（3）滴加稀盐酸至恰好完全反应，锥形瓶及溶液总质量随加入稀盐酸质量的变化关系如图所示。
①a的值是__________；
②求反应后溶液中溶质的质量分数。
【答案】（1）无色酚酞或紫色石蕊（指示剂）（2）氢离子与氢氧根离子结合成水分子（H＋+OH-＝HO）
（3）①20克 ②设生成氯化钠的质量为x
NaOH＋ HCl= NaCl＋H2O
　 36.5 58.5
　 20克×7.3％ x
x＝2.34克
反应后溶液的质量＝25克＋20克＝45克 溶质（氯化钠）的质量分数＝ ×100%＝5.2％
【解析】（1）先在氢氧化钠溶液中加入无色酚酞试液（或石蕊试液），此时溶液呈红色（蓝色），当它与稀盐酸反应后，颜色会逐渐变浅。当二者恰好完全反应时，红色（蓝色）消失。
（2）在酸和碱的反应中，酸根离子和金属离子没有变化，只是酸中的氢离子和碱中的氢氧根离子结合生成水。
（3）①根据稀盐酸和氢氧化钠的反应产物分析解答；
②写出氢氧化钠和稀盐酸反应的方程式，根据稀盐酸的质量计算出生成氯化钠的质量，最后根据计算溶质的质量分数即可。
【解答】（1）为了获取酸能与碱反应的证据，滴加稀盐酸前，锥形瓶中还需加入的是无色酚酞或紫色石蕊（指示剂）。
（2）酸与碱之间反应的实质是：氢离子与氢氧根离子结合成水分子（H＋+OH-＝H2O）
（3）①氢氧化钠和稀盐酸反应，生成氯化钠和水，由于没有气体或沉淀生成，因此锥形瓶内总质量的差其实就是加入稀盐酸的质量，即a=80.4g-60.4g=20g。
12．（2023·绍兴）小科在某次家庭劳动实践时发现，厕所污垢通常用洁厕灵进行清洗，他对家里某品牌洁厕灵的有效成分及其含量进行实验研究．查阅资料可知洁厕灵(如图)的有效成分是HCl。HCl的含量可利用NaHCO3溶液来测定，反应的化学方程式为HCl+NaHCO3=NaCl+H2O+CO2↑，洁厕灵其他成分均不参加反应。向一锥形瓶中加入100克该品牌洁厕灵，再逐次加入相同质量分数的NaHCO3溶液，测出每次锥形瓶中充分反应后溶液的总质量，数据记录如表。
第一次 第二次 第三次
加入NaHCO3溶液质量/克 100 100 100
反应后溶液的总质量/克 197.8 295.6 395.6
（1）该洁厕灵呈　 　(域“酸性”或“碱性”)
（2）第一次实验产生的气体质量为　 　克；
（3）求该品牌洁厕灵中HCl的质量分数；
（4）下列关于家庭小实验活动的说法中，你认为合理的有 。
A．开展家庭小实验活动时，需要规范操作
B．明白实验原理和安全事项后，有安全保障才开展实验
C．只要网上能买到的，可随意购买药品或器材进行各类实验
【答案】（1）酸性
（2）2.2
（3）由一二两次实验可知CO2的质量为4.4克：
设洁厕灵中HCl的质量为x
HCl+ NaHCO3=NaCl+H2O+ CO2↑
36.5 44
x 4.4g
36.5：44=x：4.4克
得x=3.65克
洁厕灵中HCl的质量分数=(3.65克/100克) ×100%=3.65%
（4）A；B
【解析】本实验HCl的含量可利用NaHCO3溶液来测定 ，通过反应得到的二氧化碳含量来计算出溶液中盐酸的质量。【解答】（1）盐酸呈酸性，故洁厕灵呈酸性；
（2）m=100+100-197.8=2.2g；
（4）家庭实验时为了实验的严谨性和安全性，需规范操作，和明确相关原理后才能安全实验。
1．（2024九下·绍兴模拟）如图是某化学反应的微观模拟示意图，每个小球代表一种元素的原子。下列说法正确的是(　　)
A．该反应前后元素的种类发生了改变
B．在“”分子中，若“●”元素化合价为+1价，则“”元素化合价为-2价
C．该图示说明化学变化中分子、原子都可分
D．参加反应的“”和“”分子的个数比为1：2
【答案】D
【解析】根据物质的微观构成分析物质的类别，根据物质类别的变化分析化合价的变化，根据微粒的变化分析分子原子的变化，各物质反应的微粒个数关系等。
【解答】由化学反应的微观模拟示意图可知，各物质反应的微粒个数关系是：
A、该反应中原子的种类不变，元素的种类也不变，故A错误；
B、在“”分子中，原子个数是1：1，若“”元素化合价为+1价，则“”元素化合价为﹣1价．故B错误；
C、由图示微粒的变化可知，化学变化中分子可分、原子不可再分，故C错误；
D、由上图可知，参加反应的“”和“”分子的个数比为1：2，故D正确．
故答案为：D。
2．（2024·浙江模拟）建设社会主义新农村的新目标之一是让农民饮用清洁的自来水。 自来水消毒过程中常会发生甲、乙两个化学反应，其反应的微观过程可用如图表示, 下列说法正确的是 (　　)
A．宏观角度：生成物都是化合物
B．微观角度：反应物都是由原子构成
C．符号角度：D的化学式是 HClO
D．反应角度：反应前后分子个数一定改变
【答案】C
【解析】A.由多种元素组成的纯净物叫化合物；
B.根据物质组成的知识判断；
C.根据模型图确定D的化学式；
D.根据反应的方程式判断。
【解答】根据模型图得到：
甲：；
乙：2HClO=2HCl↑+O2↑；
A.Cl2和O2都是单质，故A错误；
B.水由分子构成，故B错误；
C.D的化学式为HClO，故C正确；
D.根据甲方程式可知，反应前后分子数不变，故D错误。
故选C。
3.在一密闭容器中加入a、b、c、d四种物质，测得反应前后各物质的质量如表。
物质 a b c d
反应前的质量(g) 40 40 10 32
反应后的质量(g) 12 x 10 0
下列说法正确的是 (　　)
A．x等于90
B．b可能是单质
C．c一定是催化剂
D．参加反应的a与d的质量比为7∶8
【答案】D
【解析】根据质量守恒定律，在化学反应中，参加反应前各物质的质量总和等于反应后生成各物质的质量总和。x＝40＋40＋32＋10－12－10＝100；故a、d为反应物，b为生成物，该反应为化合反应，故b为化合物；c的质量不变，可能为催化剂；参加反应的a与d的质量比为(40－12)∶32＝7∶8。
4．（2024·杭州模拟）一定条件下，在一个密闭容器内发生某反应，测得反应前后各物质的质量如图所示，下列说法正确的是 (　　)
A．X为22g B．W由碳、氢两种元素组成
C．8gW 中氧元素的质量为4g D．该反应属于化合反应
【答案】C
【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。
【解答】A、X=1g+8g+20g-10g-8g=11g，该选项不正确。
B、W中碳元素质量=，氢元素质量=，
氧元素质量=8g-3g-1g=4g，该选项不正确。
C、8g W中氧元素的质量为4g，该选项正确。
D、反应后水质量增大是生成物，二氧化碳是生成物，反应后氧气质量减小，是反应物，W反应后质量减小，是反应物，反应物和生成物都是两种，不是化合反应，该选项不正确。
故答案为：C。
5．（2024九下·上城模拟）敦煌壁画色彩艳丽，矿物颜料功不可没，其蓝色源于孔雀石，主要成分是碱式碳酸铜[Cu2（OH）2CO3]（相对分子量为222），它能与酸发生反应。某同学利用以下反应实现物质间转化，分析正确的是（　　）
A．碱式碳酸铜属于碱
B．转化①可选用 HCl 溶液
C．转化③是置换反应
D．若有222 克碱式碳酸铜，理论上可制得64 克铜
【答案】B
【解析】A、根据碱是电离时产生的阴离子全部是氢氧根离子的化合物，进行分析判断；
B、根据碱式碳酸铜能与稀盐酸反应生成氯化铜、水和二氧化碳，进行分析判断；
C、根据转化③是氢氧化铜加热分解生成氧化铜和水，进行分析判断；
D、根据质量守恒定律，反应前后元素的种类、原子的种类和数目均不变，进行分析判断。
【解答】A、碱式碳酸铜是由铜离子、氢氧根离子与碳酸根离子构成化合物，属于盐，不是碱，错误；
B、碱式碳酸铜中含有碳酸根离子、氢氧根离子，能与稀盐酸中的氢离子发生反应生成氯化铜、水和二氧化碳，故转化①可选用HCl溶液，正确；
C、转化③是氢氧化铜加热分解生成氧化铜和水，符合一变多的特征，属于分解反应，错误；
D、根据质量守恒定律，反应前后元素的种类、原子的种类和数目均不变，则可得以下关系：，则若有222克碱式碳酸铜，理论上可制得128克铜，错误。
故答案为：B。
6．（2024·温州模拟）现有部分被氧化的铜粉固体混合物，为研究铜粉的组成情况，取4g混合物，先加热完全氧化后，再加入98g6%的稀硫酸恰好完全反应，则固体混合氧化铜的质量分数为 (　　)
A．100% B．20% C．30% D．40%
【答案】B
【解析】部分被氧化的铜粉固体混合物，先加热完全氧化后，再加入稀硫酸生成硫酸铜和水，根据硫酸的质量可以求解混合物中铜元素的质量，则4g-铜元素的质量=混合物中氧元素的质量，根据混合物中氧元素的质量可求混合物中氧化铜的质量，进一步求解固体混合物中铜单质的质量分数。
【解答】部分被氧化的铜粉固体混合物，先加热完全氧化后，根据CuO+H2SO4=CuSO4+H2O可知关系：H2SO4～CuO～Cu，
设混合物中铜元素的质量为x
H2SO4～～Cu，
98 64
98g×6% x
；
解得：x=3.84g；
混合物中氧元素的质量=4g-3.84g=0.16g；
混合物中氧化铜的质量=；
固体混合物中氧化铜的质量分数为。
故选B。
7．（2024九下·浙江模拟）2024年4月25日神舟十八号载人飞船成功发射，三名航天员踏上“太空出差”之旅，叩问苍穹。如图为火箭推进剂发生化学反应的微观示意图，丙代表的物质是一种气体单质。
（1）甲代表的物质中氮、氧元素的质量比为　 　。
（2）请画出丙方框内微粒的模型　 　。
【答案】（1）7：16
（2）
【解析】根据反应的分子模型图可知，甲是N2O4、乙是N2H4、丙是N2、丁是H2O。
【解答】（1）甲物质为N2O4，甲物质中氮元素和氧元素的质量比是（14×2）：（16×4）=7：16；
(2)根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目均不变，丙方框内是两个氮原子，由微观示意图可知，丙方框内微粒的模型 。
8．（2024·杭州模拟）某同学进行如图所示的实验
步骤I：取一根用砂纸打磨干净镁条和一个石棉网，一起放在托盘天平上称量，质量为M1。
步骤Ⅱ：在石棉网上方将镁条点燃，镁条剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放出热量，产生白烟（MgO），石棉网上有白色固体（MgO）。
步骤Ⅲ：镁条完全燃烧后将白色固体与石棉网同一起放在托盘天平上称量，质量为M2，M1=M2。
（1）步骤Ⅱ中，发生反应的化学方程式为　 　。
（2）用质量守恒定律解释M1=M2的原因：　 　。
（3）镁条燃烧过程中产生白烟的质量与石棉网上白色固体的质量比为　 　。
【答案】；扩散到空气中的氧化镁的质量等于参加反应的氧气质量；2：3
【解析】（1）镁在空气中燃烧生成氧化镁的反应属于化合反应，结合质量守恒定律书写方程式。
（2）由质量守恒定律可知，氧化镁的质量应等于镁的质量加氧气的质量，但实验中氧化镁的质量等于镁的质量，可能是因为装置没有密封，部分氧化镁固体逸出。
（3）质量比等于相对原子质量之比，剩余的固体为剩余氧化镁的质量，由（2）分析可知，即为参与反应的镁的质量。【解答】（1）步骤Ⅱ中，发生的反应是镁和氧气在点燃的条件下生成氧化镁，反应的化学方程式为：。
（2）理论上M1应小于M2，是因为生成氧化镁的质量等于参加反应的镁和氧气的质量之和；若实际称得的M1=M2，可能的原因是：扩散到空气中的氧化镁的质量等于参加反应的氧气质量。
（3）镁条燃烧过程中产生白烟的质量与石棉网上白色固体的质量比即为参加反应的氧气的质量与剩余的氧化镁的质量比，即32：[（2×40）-32]=2：3。
9．（2024·杭州模拟）某课外小组的同学们收集了一些含有CO和CO2的废气，为了确认这种废气的组成，他们在实验室按图1中装置进行了实验。
（1）为了将氧化铁还原成铁，C、E点燃的顺序是　 　。
（2）该小组同学认为废气中的一氧化碳可以利用，于是设计如图2装置替代图1中的框线内装置，来除去废气中的二氧化碳，并收集一瓶一氧化碳，准备进行后续的探究，则瓶内盛放的液体是　 　。
（3）该组同学通过上述实验得到C中完全反应后减少0.32g，集气瓶中的气体质量为0.44g。请计算原废气中CO的质量为　 　。
【答案】（1）先点燃E再点燃C
（2）NaOH
（3）0.56
【解析】（1）根据CO与氧化铁反应操作步骤分析；
（2）根据氢氧化钠溶液可吸收二氧化碳分析；
（3）根据一氧化碳与氧化铁反应时物质质量变化分析。
【解答】（1）为了将氧化铁还原成铁，因CO与空气混合点燃易发生爆炸，所以要先通气体，C、E点燃的顺序是先点燃E再点燃C。
（2）除去废气中的二氧化碳可用氢氧化钠溶液。
（3）C中减少质量为参加反应的氧化铁中氧元素质量， 该氧元素与一氧化碳结合生成二氧化碳，即二氧化碳中一半质量的氧元素来自于一氧化碳，另一半来自于氧化铁，由此可知废气中CO质量为.
故答案为：（1）先点燃E再点燃C ；（2）氢氧化钠溶液；（3）0.56g。
10．（2024·舟山模拟）“绿水青山就是金山银山！”在习总书记的号召下，绿色环保意识早就深入我们的生活。我校某科学兴趣小组对某工厂排放的气体进行探究，猜想混合气体中可能含有一氧化碳、氢气、二氧化碳、水蒸气、甲烷中的一种或几种组成。设计了如图所示的装置，进行有关的实验探究。
提示：1．每步均完全反应或吸收 2．甲烷在加热条件下可以还原氧化铜，生成铜、二氧化碳和水。
请回答有关问题：
（1）仅根据E装置中黑色粉末变红这一现象，能否证明混合气体中一定含有一氧化碳，请判断并说明理由　 　。
（2）若F中无水硫酸铜白色粉末不变蓝，G中的澄清石灰水变浑浊，则可燃气体中一定含有　 　；若F中无水硫酸铜白色粉末变蓝，G中的澄清石灰水变浑浊，清用表中实验数据进行分析，进入装置E中可燃气体的组成有　 　种。
称量项目 反应前 反应后
F玻璃管及所盛固体的质量
G洗气瓶和所盛石灰水的质量
【答案】（1）不能，氢气、甲烷也能还原氧化铜
（2）一氧化碳/；3
【解析】（1）根据一氧化碳、氢气和甲烷都能与氧化铜反应生成铜分析；
（2）根据甲烷和氢气与氧化铜反应都会生成水，一氧化碳和甲烷与氧化铜反应生成二氧化碳，水能使无水硫酸铜变蓝，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，F中增重质量为生成水的反应，G中增重质量为生成二氧化碳质量，利用二氧化碳和水的质量计算出气体中碳、氢元素质量比，由此确定气体的组成分析。
【解答】（1）氢气和甲烷也能与氧化铜反应生成铜， 仅根据E装置中黑色粉末变红这一现象，不能否证明混合气体中一定含有一氧化碳 。
（2）甲烷和氢气与氧化铜反应都会生成水， F中无水硫酸铜白色粉末不变蓝，说明没有水生成，G中的澄清石灰水变浑浊， 说明生成了二氧化碳，则可燃气体中一定含CO。F中增重质量为生成水的反应，G中增重质量为生成二氧化碳质量，由此可知，气体中氢元素质量为，气体中碳元素质量为，气体中碳、氢元素质量比为6：1，甲烷中碳、氢元素质量比为12：4＝3：1，则气体组成有一氧化碳和氢气、一氧化碳和甲烷、一氧化碳、氢气、甲烷三种。
故答案为：（1）不能，氢气、甲烷也能还原氧化铜 ；（2）一氧化碳/ ；3。
11．（2024·余杭模拟）如下是小科在进行研究性学习课题《化学反应中质量守恒的研究》的过程。
【提出问题】氧化汞（HgO）加热时，会生成汞和氧气（常温常压下，氧气密度为）。反应结束后，所生成的汞和氧气的质量总和与参加反应的氧化汞的质量是否相等呢
【资料信息】⑴氧化汞反应的化学方程式：
⑵测量气体体积需要在标准大气压下测量才是准确数值。
【实验设计及过程】检查装置的气密性后，在试管中加入适量的药品，并测得反应装置、滤毒器与物质总质量为m1。待反应完全后，调整量筒液面至“合适”位置，测出气体体积记为V。再测量反应装置、滤毒器与剩余物质总质量为m2。
（1）实验时，小科在量筒中加入一些煤油的目的是　 　。
（2）反应完全后，量筒液面需要调整到的“合适”位置指的是　 　。
（3）若本实验能正确反应化学变化中的质量守恒，则上述测量结果存在关系式是： 　。
【答案】（1）防止氧气溶于水，影响实验的结论
（2）量筒内外的液面相平
（3）
【解析】（1）氧气能溶于水，不能溶于煤油；
（2）当量筒内外液面相平时，内外大气压强相等，则量筒内气体体积处于正常状态；
（3）根据质量守恒定律的知识分析解答。
【解答】（1）实验时，小科在量筒中加入一些煤油的目的是防止氧气溶于水， 影响实验的结论；
（2）反应完全后，量筒液面需要调整到的“合适”位置指的是与水槽中的液面相平，排除液柱产生的压强影响。
（3）若本实验能正确反应化学变化中的质量守恒，则上述测量结果存在关系式是：m1=m2+ρ氧V。
12．（2022·温州模拟）小明查阅资料发现氯化铁可作过氧化氢溶液制取氧气的催化剂，为了验证这一说法并比较氯化铁和二氧化锰的催化能力强弱，小明利用如图所示装置和下述实验步骤进行实验：
步骤1：正确连接装置，并检耷装置气密性；
步骤2：按表所示实验药品及用量进行实验；
组别 5%的过氧化氢溶液/mI 催化剂种类及质量/g 60s内收集到氧气的体积/mL.
1 20 无 　
2 20 氧化锰m 　
3 20 氯化铁m 　
步骤3：待第3组实验完全反应后，进行如下处理：.
（1）装置连接的正确顺序是　 　。(用小写字母表示)
（2）为了比较氯化铁和二氧化锰的催化能力强弱，在此实验中可依据的现象是　 　。
（3）若氯化铁是过氧化氢溶液制取氧气的催化剂，则m、m1、m符合的等式是　 　。
【答案】（1）acbd
（2）60s内所收集到的氧气的体积
（3）m=56m1/107 +35.5m2/143.5
【解析】（1）根据氧气密度小于水的密度确定导管连接顺序分析；
（2）根据有气体生成的反应判断反应速率可比较相同时间收集氧气体积多少分析；
（3）根据氯化铁质量为铁元素质量与氯元素质量和分析。
【解答】（1）该实验利用比较相同时间收集氧气体积多少来确定反应速率，因氧气密度小于水的密度，所以装置连接的正确顺序是acbd；
（2）为了比较氯化铁和二氧化锰的催化能力强弱，在此实验中依据60s内所收集到的氧气的体积多少判断；
（3）氯化铁为催化剂，则反应前后质量不变，依据质量守恒定律可知，m＝。
故答案为：（1）acbd ；（2）60s内所收集到的氧气的体积 ；（3）。
13．（2024.衢州模拟）1783年，拉瓦锡利用如图装置探究水的组成：往A杯中滴加少量的水，水通过热的铁管时发生汽化，水蒸气与灼热的铁反应，生成了一种黑色固体(Fe3O4)和“可燃空气”，将气体通过放在冷水中的铜管，在B装置中收集到纯净的“可燃空气”。最终拉瓦锡证明了水的组成。
（1）将气体通过放在冷水中的铜管，目的是除去“可燃空气”中　 　。
（2）将 B 装置收集到的“可燃空气”在氧气中点燃，生成了水。“可燃空气”是一种气体单质其化学式是　 　。
（3）若在该实验中生成的黑色固体质量为 m1，“可燃空气”的质量为 m2，“可燃空气”完全燃烧生成水的质量为 m3，如果证明了水是由“可燃空气元素”和“氧元素”组成的，则 m1、m2、m3三者应满足的关系是　 　。
【答案】（1）水蒸气
（2）H2
（3）m3=m2+8m1/29
【解析】（1）根据水蒸气遇冷液化分析；
（2）根据化学反应前后元素种类不变分析；
（3）根据质量守恒定律分析。
【解答】（1）将气体通过放在冷水中的铜管，是为了降温除去可燃空气中的水蒸气。
（2）将 B 装置收集到的“可燃空气”在氧气中点燃，生成了水，说明可燃空气中含有氢元素，“可燃空气”是一种气体单质，则为氢气，化学式是 H2 。
（3）黑色固体中氧元素质量为＝，可燃空气质量为m2，当 m3=m2+8m1/29 时可证明水是由可燃空气元素和氧元素组成。
故答案为：（1）水蒸气；（2）H2；（3）m3=m2+8m1/29 。
14．（2024·富阳模拟）为了给航天员提供氧气，其中一种解决方法是利用萨巴蒂尔反应并配合水的电解来实现氧气的再生，同时吸收二氧化碳，大致流程如图甲。
资料1：萨巴蒂尔反应的化学方程式为：
资料2：二氧化碳收集装置中有一种常用的弱碱性吸附剂，吸附剂内部有许多微孔。
（1）根据萨巴蒂尔反应的化学方程式，推断X的化学式为　 　。
（2）根据以上信息，分析吸附剂能快速吸附二氧化碳的原因是　 　
（3）人呼出的二氧化碳与电解水产生的氢气进入到萨巴蒂尔反应器充分反应，在催化剂的、作用下生成水和气体X。反应过程中各物质的质量和各装置的增重质量如图乙。
请使用数据a、b、c、m、n，列出它们的等式关系以体现质量守恒定律　 　。
【答案】（1）CH4
（2）二氧化碳能够与碱性物质反应，吸附剂内部有许多微孔
（3）（a-n）克+b克=m克+c克
【解析】（1）根据质量守恒定律进行分析解答；
（2）根据二氧化碳能够与碱性物质反应，吸附剂内部有许多微孔来分析解答；
（3）无水硫酸铜能够吸收水分，该装置增重m克，则水的质量为m克，氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳，该装置增重n克，剩余二氧化碳的质量为n克，c克为甲烷气体的质量，根据质量守恒定律列出关系式。
【解答】（1）萨巴蒂尔反应的化学方程式为：，反应前碳、氢、氧的原子个数分别为1、8、2，反应后碳、氢、氧的原子个数分别为0、4、2，根据质量守恒定律可知，X分子由1个碳原子和4个氢原子构成，故X的化学式为CH4；
（2）二氧化碳能够与碱性物质反应，吸附剂内部有许多微孔，故根据以上信息，分析吸附剂能快速吸附二氧化碳的原因是二氧化碳能够与碱性物质反应，吸附剂内部有许多微孔；
（3）无水硫酸铜能够吸收水分，该装置增重m克，则水的质量为m克，氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳，该装置增重n克，剩余二氧化碳的质量为n克，则参加反应的二氧化碳质量为（a-n）克，c克为甲烷气体的质量，根据质量守恒定律可知，反应物的总质量等于生成物的总质量，所以有（a-n）克+b克=m克+c克。
15．（2022·杭州模拟）为测定敞口放置一段时间的氢氧化钠固体的质量分数，做了如下实验：现取Wg样品放入盛有足量水的烧杯中充分溶解后，逐滴加入200g一定溶质质量分数的稀盐酸。产生CO2量随加入稀盐酸量的变化关系如图所示。试分析计算回答：
（1）恰好完全反应时，产生气体的质量是　 　g，与P点对应的溶液溶质是　 　。
（2）Wg样品中氢氧化钠的质量是多少
【答案】（1）2.2；氢氧化钠、碳酸钠、氯化钠
（2）由图像可知，与碳酸钠反应的稀盐酸质量为50g，设稀盐酸的溶质质量分数为x
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
73 44
50gx 2.2g
73：44＝50gx：2.2g x=7.3%
与氢氧化钠反应的稀盐酸质量为150g，设氢氧化钠质量为y
NaOH+HCl=NaCl+H2O
40 36.5
y 150g×7.3%
40：36.5=y：（150g×7.3%） y=12g。
【解析】（1）根据图像确定加入盐酸时先氢氧化钠反应，然后碳酸钠反应及产生二氧化碳质量分析；
（2）由生成二氧化碳质量计算出盐酸的溶质质量分数，再由与氢氧化钠反应的盐酸的质量代入方程式中计算氢氧化钠质量分析。
【解答】（1）由图像可知恰好完全反应时，产生气体的质量是2.2克，加入盐酸时先没有二氧化碳生成，说明盐酸与氢氧化钠发生反应，P点是氢氧化钠部分反应，溶质为氢氧化钠、碳酸钠、氯化钠；
16.某化学兴趣小组为了测定当地的石灰石中CaCO3的含量，他们做了如下实验：取12克样品放入烧杯中，向其中逐渐加入50克一定质量分数的稀盐酸（杂质不溶于水也不与酸反应），所用盐酸的质量分数与剩余固体的质量关系如图所示，请根据图中的数据进行计算：
（1）石灰石样品中CaCO3的质量为　 　克。
（2）12克石灰石样品与盐酸充分反应后最多产生二氧化碳的质量为　 　克。
（3）求所用盐酸的溶质质量分数。（请根据化学方程式写出完整的计算步骤）
【答案】（1）10
（2）4.4
（3）设参加反应的盐酸中HCl的质量为x，生成的二氧化碳的质量是y；
x=7.3g
y=4.4g
答：所用盐酸的质量分数为 ×100%=18.25%
【解析】碳酸钙可以和稀盐酸反应生成氯化钙，水和二氧化碳，通过反应前后的质量变化来判断反应的碳酸钙的质量。
【解答】（1）反应前12g，最后剩2g，故反应的碳酸钙质量为10g；
（2）
100 44
10 x
17．（2024九下·萧山模拟）小李和小王同学对化学计算很有心得，以下是他们解答一道计算题的实录。请你一起参与研究并完成相关问题。（计算结果精确到0.01g）。题目已知：，两位同学为了测定实验室中氯酸钾药品是否纯净，取2.5g该药品与0.5g二氧化锰混合。加热该混合物时间后（假设杂质不参加反应），冷却，称量剩余固体质量，重复以上操作，依次称得加、、时间后剩余固体的质量，记录数据如下表：
加热时间
剩余固体质量/g 2.12 2.08 2.04 2.04
（1）两同学一致认为氯酸钾已经完全反应的时间为　 　（选填“”、“”、“”、“”）。
（2）小李根据质量守恒定律很快得到（）是　 　（填化学式）的质量。
（3）请你计算：该药品中氯酸钾的质量，并判断该药品是否纯净　 　？
【答案】；；该药品不纯净
【解析】（1）根据表中数据的变化分析；
（2）根据质量守恒定律固体物质的总质量的变化就可以求出生成氧气的质量；
（3）根据生成的氧气的质量，根据化学方程式进行计算就可求出参与反应的氯酸钾的质量。
【解答】（1）由于加热至t3时间后，再继续加热时固体的质量没再发生变化，说明此时氯酸钾已经全部参与反应；
（2）由质量守恒定律可知2.5g+0.5g-2.04g=0.96g为氧气的质量；
（3）设样品中氯酸钾的质量为x，
x=2.45g＜2.5g，所以不纯净。
故答案为：（1）t3；（2）O2；（3）该药品不纯净。
18．（2023·北仑模拟）某同学用如图装置验证质量守恒定律。称取一定质量的碳酸钠装入气球，将气球套在锥形瓶上。将药品全部倒入装有足量稀盐酸的锥形瓶中，气球迅速胀大。称量反应前后装置的总质量，实验数据如下表所示。
实验次数 1 2 3
碳酸钠质量/克 0.53 1.06 2.12
反应前装置总质量/克 66.33 66.86 67.92
反应后装置总质量/克 66.19 66.62 67.42
（1）计算第1次反应产生的二氧化碳质量。
（2）分析数据发现每次反应前后装置的总质量均不相等，请以第1次反应为例，通过计算说明该反应是否遵循质量守恒定律。(空气密度取1.3克/升，二氧化碳密度取2.0克/升，结果精确到0.01)
【答案】（1）将0.53g碳酸钠加入足量稀盐酸中，则碳酸钠完全反应，设生成二氧化碳的质量是x。
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+ CO2↑
106 44
0.53 x
解得x=0.22g
（2）第1次反应后，装置总质量减少的质量是：66.33克-66.19克=0.14克。
因为装置减少的重力=气球受到的浮力，F浮=ρ空×g×V排，
所以装置减少的质量为： =ρ空×V排=ρ空× =1.3克/升× =0.143克≈0.14克，所以该反应遵循质量守恒定律。
【解析】（1）根据稀盐酸是足量的可知，加入的碳酸钠全部参加反应，再利用化学方程式解答。
（2）要考虑气球体积膨胀，使得受到的浮力增加，从而使锥形瓶对装置的压力减小。
【解答】（1）碳酸钠与稀盐酸反应的方程式为：
将0.53g碳酸钠加入足量稀盐酸中，则碳酸钠完全反应，设生成二氧化碳的质量是X。
106 44
0.53g X
解得X=0.22g
（2）第1次反应后，装置总质量减少的质量=66.33克-66.19克=0.14克
因为装置减少的重力=气球受到的浮力，根据F浮=ρ空×g×V排，
所以装置减少的质量为： =ρ空×V排=ρ空× =1.3克/升× =0.143克≈0.14克，所以该反应遵循质量守恒定律。
19．实验室有一份在空气中潮解变质的氢氧化钠样品，质量为1.5g。某实验小组将这份样品完全溶解，配成50g溶液。然后缓慢滴入7.3%的稀盐酸，同时进行搅拌，使二氧化碳全部逸出。滴加过程中，多次测得溶液pH和溶液总质量，部分数据如下表所示：
测量次数 第1次 第6次 第16次 第21次 第26次
滴加的盐酸总质量/g 0 5 15 20 25
溶液总质量/g 50 55 m 69.78 74.78
溶液pH 12.4 12.1 7.0 2.2 2.1
请分析计算：
（1）第　 　次测量时，溶液中只有一种溶质。
（2）表中m=　 　。
（3）样品中碳酸钠的质量分数。（计算结果精确到0.1%）
（4）1.5g样品中氢氧化钠固体的质量。
【答案】（1）16
（2）64.78
（3）解：由表格可知，第16次测量时样品中的氢氧化钠和碳酸钠恰好完全反应，此时产生的CO2的质量mco2=50g+20g-69.78g=0.22g
设：1.5g样品中碳酸钠的质量为x，与碳酸钠反应消耗的氯化氢质量为y
Na2CO3+ 2HCl=2NaCl+H2O+ CO2↑
106 73 44
x y 0.22g
解得：x=0.53g
解得：y=0.365g
Na2CO3%= ×100%= ×100%≈35.3%
（4）解：与氢氧化钠反应消耗的氯化氢质量为15g×7.3%-0.365g=0.73g
设：1.5g样品中氢氧化钠的质量为z
NaOH+ HCl=NaCl+H2O
40 36.5
z 0.73g
解得：z=0.8g
【解析】根据表中数据溶液中pH分析，pH＝7说明酸碱物质恰好完全反应，根据没有气体生成的反应，反应后溶液质量为反应前各溶液质量和分析；根据方程式计算的方法步骤分析，注意代入方程式中的质量要是参加反应的纯净物的质量。
【解答】（1）由表中数据可知，第16次所得溶液pH＝7，说明氢氧化钠样品与盐酸恰好完全反应，溶液中只有一种溶质。
（2）因第21将所加盐酸不再反应，所以m＝69.78－5＝64.78。
故答案为：（1）16；（2）64.78；（3）35.3%；（4）0.8.
1．（2024九下·杭州模拟）草系鱼缸中的植物利用水中二氧化碳进行光合作用（6CO2+6H2OC6H12O6+6O2）为其中的鱼类提供氧气。但水环境是一个二氧化碳相对匮乏的环境，某项目小组为鱼缸设计了二氧化碳和氧气补给器，如表为产品评价量表。
评价指标 优秀 合格 待改进
指标Ⅰ 反应安全，可控，气体能直接排出 气体能直接排出，但不可控制气流速度 气体无法排出，存在较大变全薄患。
（1）查阅资料后知道草系鱼缸先要通入二氧化碳两天使水草长势茂盛后再放入宠物鱼，小组成员采用碳酸钙和稀盐酸反应制取二氧化碳，写出化学方程式：　 　。以下是项目组成员设计的二氧化碳气体的发生装置图。方案甲（如图甲）：将反应物混合放在气体发生器中产生气体，使用时打开开关（如图乙）：盐酸放在A瓶中通过挤压A塑料瓶将它压入盛石灰石的B瓶子产生气体，需要用时打开开关。
小组讨论时小科选择方案乙（图乙），据评价量表，你认为他的理由是：　 　。
（2）小科查阅到如下信息：20℃时，草系鱼缸中绿色植物在水中二氧化碳的吸收率约为15%，100克碳酸钙在补给器中完全反应产生的二氧化碳完全溶于水中。问：产生的二氧化碳能使鱼缸中绿色植物产生多少克氧气？（写出计算过程）　 　。
【答案】CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；可以控制加入稀盐酸的量，由此能控制生成的二氧化碳的量；设反应生成二氧化碳质量是y，生成氧气质量是x，，y=44g，x=4.8g；答：鱼缸中绿色植物产生4.8g氧气。
【解析】（1）碳酸钙与稀盐酸发生复分解反应，生成的碳酸不稳定，分解成水和二氧化碳。
（2）先根据碳酸钙的质量通过方程式计算出二氧化碳的质量，再利用二氧化碳的质量计算氧气的质量。【解答】（1）石灰石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；较优方案是方案乙，理由是：通过挤压A瓶可以控制加入稀盐酸的量，因此能够控制生成的二氧化碳的量。
2．（2024九下·鹿城模拟）项目学习小组想利用身边易得的材料设计并制作一台家用制氧机。
【产品评价量表】
产品等级 优秀 合格 待改进
指标一：产生氧气 能 能 不能
指标二：观察氧气速度 能 能 不能
指标三：随时可关停 能 不能 不能
【收集资料】
①制氧机的制氧剂为过碳酸钠（2Na2CO3 3H2O2相对分子质量为314），过碳酸钠极易溶于水，常温下其水溶液几乎不产生氧气，在二氧化锰催化下能产生大量氧气。二氧化锰难溶于水。其化学方程式为：
②过碳酸钠分解快慢的影响因素表
组别 温度设置（℃） 二氧化锰质量（克） 水的体积（毫升） 过碳酸钠质量（克） 10秒内收集的氧气体积（毫升）
1 5 5 100 20 22
2 25 5 100 20 50
3 25 5 100 15 40
【制氧机模型】
（1）图甲是项目小组设计的一代产品，加料盒上的a和b刻度线是过碳酸钠的不同用量，目的是让产品实现冬夏两季的制氧速度基本相同。根据小组收集的资料分析，在水量相同时，冬季过碳酸钠在加料盒中用量的刻度线是　 　。
（2）若用该装置制取24克氧气，请计算所需过碳酸钠（2Na2CO3 3H2O2）的质量。　 　
（3）图乙是其二代产品，先在瓶内隔板的右边加入适量水，再将过碳酸钠和二氧化锰通过加料口加入，打开阀门K，注射器将水注入隔板的左边即可获得氧气。
①二代产品中设置c管是为了实现评价量表中哪一项指标 　 　
②二代产品使用过程中关闭阀门K发现反应无法停止，如何改进装置使其达到优秀标准　 　
【答案】b；157克；指标二；将装有二氧化锰的袋子用线挂起，既保证袋子下端能浸在液体中又不低于注射器导管下端
【解析】（1）由表中数据可知，冬季过碳酸钠在相同时间内产生的氧气的体积较小，可知反应速度较慢，所以应添加更多质量的过碳酸钠。
（2）将氧气的质量代入化学方程式进行计算。
（3）无法停止反应，是因为关闭K不能使过碳酸钠和二氧化锰分离，要达到优秀，则应设计成随时可将两者分离。【解答】（1）对比过碳酸钠分解快慢的影响因素表1、2组数据分析可知温度较低时等时间内收集的氧气较少，则反应速率较慢，所以冬天加较多的过碳酸钠，增加反应物的浓度加快反应速率，冬季过碳酸钠在加料盒中用量的刻度线是b。
（2）设需要过碳酸钠（2Na2CO3 3H2O2）的质量为x，
，解得x=157g
答：需要过碳酸钠（2Na2CO3 3H2O2）的质量为157g。
（3））①二代产品中设置c管是为了观察氧气速度，为了实现评价量表中指标二。
②二代产品使用过程中关闭阀门K发现反应无法停止，改进装置：将装有二氧化锰的袋子用线挂起，既保证袋子下端能浸在液体中又不低于注射器导管下端，则可达到优秀标准。
3．（2025九下·萧山模拟）为测定铜铁合金的含铁量，取该合金若干，向其中加入相应质量的稀硫酸，充分反应后，称量剩余固体质量。实验数据如下表，请分析数据，回答下列问题：
实验组 1 2 3
稀硫酸质量/g 50 50 100
合金质量/g 5 15 25
反应后固体质量/g 2.2 9.4 n
（1）该合金中铁的质量分数为多少
（2）实验所用的稀硫酸的溶质质量分数为多少
（3）表中的n为　 　(填数值)。
【答案】（1）由表中数据可知，实验1中，50g稀硫酸和5g铁合金反应，剩余固体质量为2.2g，参加反应的铁的质量为：5g-2.2g=2.8g，
实验2中，50g稀硫酸和15g铁合金反应，剩余固体质量为9.4g，
参加反应的铁的质量为15g-9.4g=5.6g，
则实验1中稀硫酸有剩余，铁完全反应，即5g合金中含有铁的质量为2.8g，
所以该合金中铁的质量分数为：。
答：该合金中铁的质量分数为56%。
（2）若实验2中铁反应完全时，固体剩余质量应该为：15g-2.8g×3=6.6g＜9.4g，则第二次实验中，稀硫酸完全反应，即50g稀硫酸消耗铁的质量为15g-9.4g=5.6g，
设实验所用的稀硫酸的溶质质量分数为x。
Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑
56 98
5.6g 50gx
x=19.6%
答：实验所用的稀硫酸的溶质质量分数为19.6%。
（3）13.8
【解析】（1）根据表中数据，5g合金中含有铁的质量为2.8g来分析；
（2）根据表中数据，50g稀硫酸消耗铁的质量为5.6g，结合化学方程式的计算来分析。
（3）由表中数据分析。
【解答】（3）由表中数据可知，
实验1中参加反应的铁的质量为5g-2.2g=2.8g，
实验2中参加反应的铁的质量为15g-9.4g=5.6g，
则实验1中稀硫酸有剩余，即5g合金中含有铁的质量为2.8g，
若实验2中铁反应完全时，固体剩余质量应该为15g-2.8g×3=6.6g＜9.4g，则第二次实验中，稀硫酸完全反应，即50g稀硫酸消耗铁的质量为15g-9.4g=5.6g，
100g稀硫酸能与5.6g×2=11.2g铁反应，25g合金中只含有铁2.8g×5=14g，即第3次铁不完全反应，
则剩余固体的质量为25g-11.2g=13.8g；
4．（2024·舟山模拟）某海洋化工集团用氨碱法生产的纯碱产品中含有少量氯化钠杂质，其产品包装袋上注明：碳酸钠≥96%。为测定该产品中含碳酸钠的质量分数，进行了以下实验：取11.0g纯碱样品放入烧杯中，称得烧杯及所盛纯碱样品的总质量为158.0g，再把100g稀盐酸平均分成四份依次加入样品中，实验数据记录如下：
所加盐酸的次数 第一次 第二次 第三次 第四次
每次加盐酸前烧杯及所盛物质总质量/g 158.0 181.2 x 228.6
所加盐酸的溶液质量/g 25.0 25.0 25.0 25.0
充分反应后烧杯及所盛物质总质量/g 181.2 204.4 228.6 253.6
每次生成的二氧化碳质量/g 1.8 1.8 Y 0
（1）仔细分析表中数据，写出X、Y两数据的值：X　 　，Y　 　。
（2）请你通过计算说明该产品中碳酸钠的质量分数是否合格 (要求写出计算过程，结果精确到0.1%)
（3）根据实验数据，某同学在如图坐标纸上绘制出了所加稀盐酸质量与生成气体质量关系的曲线请你求出图中转折处P点的坐标。(保留一位小数)
【答案】（1）204.4；0.8
（2）96.4%>96%，合格
（3）P点坐标为：61.1、4.4
【解析】根据碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，由表格提供的数据可以看出，25g盐酸生成二氧化碳的质量为1.8g，据此可以求出X和Y的值；根据二氧化碳的质量即可求出碳酸钠的质量分数进行解答。
【解答】（1）根据表中的数据可以看出，X=334.4g；Y=334.4g+90g-423.6g=0.8g；
（2）生成二氧化碳的质量为：1.8g+1.8g+0.8g=4.4g；
设碳酸钠的质量为x。
Na2CO3+ 2HCl= 2NaCl+H2O+ CO2↑
106 44
x 4.4g
x=10.6g
碳酸钠的质量分数为：，所以该产品中碳酸钠的质量分数合格；
答：该产品中碳酸钠的质量分数合格；
（3）生成1.8g二氧化碳需要盐酸的质量为y。
Na2CO3+ 2HCl= 2NaCl+H2O+ CO2↑
73 44
z 1.8g
设恰好完全反应消耗盐酸的质量为z
Na2CO3+ 2HCl= 2NaCl+H2O+ CO2↑
73 44
z 4.4g
z=7.3g
所以完全反应消耗的盐酸溶液的质量为a。则有：
a≈61.1g
所以P点坐标为：（61.1，4.4）。 ；
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专题9 质量守恒定律和化学方程式
考点分布 考查频率 命题趋势
考点1 质量守恒定律 ☆☆☆ ①知道化学反应的基本类型②表述常见化学方程式，进行生成物和反应物之间的计算③描述质量守恒定律，用质量守恒定律解释常见的现象
考点2 化学方程式 ☆☆☆
■考点一　质量守恒定律
在化学反应中，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。这个规律叫做质量守恒定律。
对质量守恒定律的理解
(1)适用范围:适用于化学变化而不适用于物理变化。如1克水加热后变成了1克水蒸气，这一变化前后虽然质量相等，但不能说这一变化符合质量守恒定律。
(2)这里“参加反应的”不是反应物的质量简单相加，而是真正参与了反应的那一部分的质量，不包括没有参与反应(反应剩余)的那部分的质量。
(3)该定律指的是“质量守恒”，不包括其他方面的守恒。如对反应物和生成物均是气体的反应来说，反应前后的总质量守恒，但是其体积却不一定相等。
(4)很多化学反应有气体或沉淀生成，生成各物质的质量总和包括固、液、气三种状态物质质量总和。
对质量守恒定律的解释实质:
(1)微观角度:从原子、分子角度来看，化学反应的过程就是(反应物)分子分裂成原子，原子重新组合成(生成物)分子的过程。化学反应前后原子的种类和数目并没有改变,所以，化学反应前后物质的质量总和必然相等。
(2)宏观角度:反应前后组成物质的元素种类和元素的质量均不变。
质量守恒定律的应用
(1)解释有关现象。如镁带燃烧质量增加是因为镁和空气中物质反应，生成物的质量等于镁带和空气中反应的物质的质量和。煤燃烧后质量减小，是因为煤燃烧后生成了气体，逸散到空气中。
(2)推测物质的组成。如蜡烛燃烧生成二氧化碳和水，根据元素守恒，可知蜡烛中一定含有碳元素及氢元素。
(3)进行相关计算。如计算反应物或者生成物的质量，进行相对原子质量推算等。
(4)根据原子守恒，推断化学反应中的化学式。
■考点二　化学方程式
（一）书写化学方程式时必须遵循的原则
(1)以客观事实为依据,写出反应物和生成物。
(2)要遵守质量守恒定律，即化学方程式左、右两边各原子的种类与数目必须相等。
(3)说明反应条件和生成物的状态。
（二）书写化学反应方程式的步骤(五步)
(1)写:反应物的化学式写在式子的左边，生成物的化学式写在式子的右边，中间连一条短线。 多种反应物或生成物之间分别用“+”相连。
(2)配:在式子左、右两边的化学式前面，要配上适当的化学计量数，使式子两边每一种元素的原子总数相等，式子两边各元素的原子数配平第后，把短线改成等号。
(3)注:注明反应条件，通常写在“===”的 上方。“加热”常用“△”表示。
(4)标:生成物是沉淀的用“↓”标明，生成物是气体的用“↑”标明，写在相应化学式的后边。
(5)查:检查化学式是否正确，化学方程式是否配平，条件和生成物状态是否标注,标得是否恰当。
■考点一　质量守恒定律
◇典例1：（2024·椒江模拟）兴趣小组进行“质量守恒定律”的验证实验。
（1）兴趣小组同学利用甲装置进行实验，先将装有盐酸和碳酸钠溶液的烧杯置于左盘，调节天平平衡：取下烧杯小心地倾斜使盐酸与碳酸钠混合反应，再将烧杯放回到天平的左盘，发现天平无法再次保持平衡。天平无法再次保持平衡的原因是　 　。
（2）若对甲装置中的试剂进行更换就可以进行验证实验，则下列试剂组合中，符合实验要求的是____（选填字母）
A．蔗糖与水 B．硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液 C．氯化钠溶液与硝酸银溶液
（3）同学们对实验装置进行改进，并设计了图乙、图丙两套装置进行该验证实验，你认为哪一套装置更合理？并说明理由。　 　
◆变式训练1：（2024·浙江）自发现加热硝石可以产生氧气以来，科学家进行了100多年的探索，发现了氯酸钾（KClO3）与二氧化锰（MnO2）混合加热这一经典制氧气法，历程如下：
（1）根据质量守恒定律可以推知，硝石中一定含有的元素为　 　。
（2）1772年，发现MnO2和浓硫酸反应制氧气法，MnO2中Mn的化合价为　 　价。
（3）1832年，发现KClO3与MnO2混合加热制氧气法，反应前后MnO2的质量不变，但比单独加热KClO3产生氧气的速率大，其中MnO2起　 　作用。
◆变式训练2：定律是对自然现象或关系的描述，通常可用数学方式加以表达。在学习“质量守恒定律”时，小丽查阅到以下材料：
（1）玻义耳实验中，金属灰增加的质量是　 　。
（2）质量守恒定律的发现过程，带给我们的启示有 (填字母)；
A．要善于总结前人的成果和经验
B．实验的成功与否，取决于药品的选择
C．定量方法是科学研究的重要方法
（3）受上述研究启发，小丽对相关实验进行了深入探究。在白磷燃烧前后质量测定实验中(如图)。气球的作用有　 　。
（4）小丽认为，蜡烛燃烧后剩下的固体质量比燃烧前少了，因此该现象不符合质量守恒定律。诸你设计世个能说服小丽的简明实验思路　 　。
◆变式训练3：（2024·温州模拟）小金进行如图所示实验来验证质量守恒定律。在实验中用电子天平和量筒准确测量出表中 m2、m2、m4和V。(实验中操作正确，O2的密度为
实验序号 1 2 …
m1(MnO2)/g 　 　 　
m2(KClO3)/g 　 　 　
m3(试管)/g 　 　 　
m4(试管+加热后剩余固体)/g 　 　 　
量筒内收集气体的体积V/cm3 　 　 　
①装置中试管口略向下倾斜的原因是　 　。
②根据质量守恒定律， 和ρ之间应存在的等量关系为　 　。
③每次实验结束后，小金在拆卸装置时总能闻到刺激性气味。他将加热后剩余固体中的 分离并测量其质量，发现总小于加热前 的质量。查阅资料后发现，一般认为加热 和 混合物的反应过程如下：
第1步： (其中 有刺激性气味)
第2步：
第3步： (以上反应均需加热条件)
请写出加热后剩余固体中 质量小于加热前 质量的原因　 　。
■考点二　化学方程式
◇典例1：2023年1月9日6时，我国在文昌航天发射场使用长征七号运载火箭，成功将“实践二十三号卫星”发射升空。如图为一种新型火箭推进剂在火箭发射过程中发生反应的微观示意图。请回答：
（1）该反应中属于单质的是　 　（选填“甲、乙、丙、丁”）；
（2）甲物质中氮元素与氧元素的质量比为　 　
（3）乙物质是一种新型的火箭推进剂，6.4克乙物质中含氮元素多少克。
◆变式训练1：甲醇（CH3OH）等液体燃料被形象的称为“液体阳光”。甲醇燃烧前后分子种类变化的微观示意图如下。下列说法正确的是（　　）
A．甲醇属于碱类物质
B．甲醇中碳、氢元素质量比为1：4
C．乙在反应中体现氧化性
D．生成的丙与丁的分子个数比为1：1
◆变式训练2：（2024·湖州模拟）某化学兴趣小组的同学对一份固体样品进行了探究。通过实验已确定该样品由氧化铁和铁粉混合而成。他们称取了13.6g固体样品，用图1所示的装置继续实验，测定的部分数据如图2所示。
请计算：
（1）固体样品中氧化铁的质量是多少克
（2）在上述反应后的固体中加入100g稀盐酸，恰好完全反应，求反应后所得溶液中溶质的质量分数。(结果精确到0.1%)
◆变式训练3：同学们从山上采集到一种石灰石，进行实验。取用8克石灰石样品，把40克稀盐酸分四次加入样品中（杂质既不与酸反应，也不溶于水），充分反应后经过过滤、干燥等操作，最后称量，得实验数据如表。
实验次数 第一次 第二次 第三次 第四次
加入稀盐酸的质量/g 10 10 10 10
剩余固体的质量/g 5.5 M 1.0 1.0
（1）上表中M的值应为________。
（2）列式计算实验所用的稀盐酸的质量分数________；
（3）求第三次实验充分反应后，溶液的质量为________克。
1．（2023·衢州）《天工开物》中记载烧制青砖时”火候足，止薪之候，泥固塞其孔，然后使水转釉”。该过程的主要化学反应为：Fe2O3+CO2FeO+CO2。下列说法正确的是（　　）
A．该反应属于置换反应
B．CO的相对分子质量为28克
C．FeO中铁元素的化合价为+2价
D．塞住砖窑的通气孔，窑内柴火会较快熄灭，是由于缺少可燃物
2．（2023·衢州）氢气是一种清洁能源，下图是氢气燃烧的微观模型，以下说法正确的是（　　）
A．反应物是水
B．参加反应的甲和乙分子个数之比为1：8
C．反应前后原子的数目不变
D．该反应的化学方程式：2O2+H2=2HO2
3．（2021·台州）如图是物质甲和乙反应生成丙的微观示意图。下列说法正确的是（　　）

A．该反应属于化合反应
B．甲、乙、丙都是有机物
C．该反应中参加反应的甲和乙质量比为1：1
D．该反应在反应前后原子的种类发生了改变
4．（2023·衢州）2023年5月30日神舟十六号载人飞船成功发射，三名航天员踏上”太空出差”之旅，叩问苍穹。如图为一种火箭推进剂发生化学反应微观示意图，下列有关该反应说法正确的是（　　）
A．反应物乙是氧化物
B．生成物丙的相对分子质量是28g
C．反应前后N、H化合价均未发生改变
D．生成物丙和丁的分子个数比为3：4
5．（2023·衢州）科学是一门以实验为基础的学科。如图A和B为实验室中常见的气体发生装置，请回答下列问题：
（1）仪器a的名称是　 　。
（2）实验室用过氧化氢制取氧气，发生装置应选择　 　(选填”A”或”B”)。
（3）图C为过氧化氢分解的过程示意图，请将生成物的微观粒子模型补充完整。
6．（2023·宁波）利用氯化铁溶液浸出废金属（主要成分为铁铜合金）回收海绵铜（一种特殊形
态的单质铜）的某种工艺流程图如图甲所示：
（1）浸出池中发生的反应有Fe+2FeCl3=3FeCl2，此反应类型属于　 　反应（填写反应的基本类型）。
（2）若酸洗槽中先加入过量稀盐酸，再加入铜及少量铁，反应前后溶液中离子种类如图乙所示，则“ ”表示　 　（填写离子符号）。
7.（2022·舟山）小舟选用白磷、锥形瓶、气球、天平等药品和器材，探究化学反应中物质质量的变化规律，装置如图。
[实验思路]先确认化学反应已经发生，再比较反应物的质量总和和生成物的 质量总和是否相等。
[实验步骤]
I.锥形瓶内装人白磷，塞紧瓶塞放在天平托盘上，调节平衡：
II.取下锥形瓶，将瓶塞上的铁丝在酒精灯上烧红后，接触引燃白磷，并立即塞紧瓶塞；
III.待反应结束冷却后，将锥形瓶放回天平托盘上，观察　 　。
[实验结论]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。
[交流反思]
⑴要确认化学反应已经发生，本实验中观察到的现象是　 　。
⑵反应结束后。若白磷有剩余，你认为是否仍能得出上述结论，并请说明理由。　 　。
8．（2023·宁波）某电厂的粉煤灰含有Al2O3，还有少量的FeO、Fe2O3和其它成分。其它成分不溶于水、不与酸反应，以该粉煤灰为原料制备Al2O3，流程如下：
（1）“酸浸”过程中，稀硫酸与FeO3反应的化学方程式为　 　。
（2）流程图中，操作I的名称是　 　。
（3）“氧化”过程发生的反应为2FeSO4+H2SO4+H2O2=Fe(SO4)3+2H2O，其中H2O2中氧元素化合价为-1价。该化学反应中化合价升高的元素是　 　。
9．图甲是一款潜水艇紧急供氧设备的结构示意图，产氧药块主要成分是氯酸钠，需要镁粉氧化放热启动并维持反应进行，快速产生氧气。
（1）启动时，镁粉（Mg）与氧气反应生成氧化镁（MgO）。其化学方程式为：　 　。
（2）产氧药块反应会产生极少量有毒的氯气，推测图甲中试剂X应具有的性质是　 　。
（3）氯酸钠受热分解生成氯化钠和氧气。m克氯酸钠分解过程中各物质质量变化如图乙所示，选择a、b、d、rn中的部分数据，列出它们的等式关系以体现质量守恒定律。
10．（2023·舟山）思维模型是依据事物发展内在规律建立的解决问题的基本框架，能引导有序思维、增进深度理解，促进问题解决。小科建构了“物质除杂”的思维模型(如图)。
（1）铜粉中混有少量的铁粉，用磁铁吸引除去。该方法属于上述模型中的　 　(填“分离转移”或“反应转化”）；
（2）根据“性质差异”，铜粉中混有少量的氧化铜可用足量稀盐酸除去，原因是　 　能与稀盐酸反应；
（3）上述模型中“不增不减”是除杂原则，“不增”是指不增加新杂质，“不感”是指不减少目标物质质量。除去氯化钠中的杂质氨化钡．小科采用反应转化的方法，原理是BaCl2+K2SO4=BaSO4↓+2KCl，从反应的生成物有KCl可知，这种方法是不正确的，原因是不符合除杂中的　 　原则(填“不增 ”或“不减")，
（4）将氧化钠中的杂质BaCl2 除去，实质上是除去钡离子。2.08克BaCl2中钡元素的质量为 　 　克。
11.（2022·湖州）在研究“酸与碱之间发生的反应”过程中，取一洁净的锥形瓶，往其中加入25克氢氧化钠溶液，然后逐滴滴入质量分数为7.3％的稀盐酸。
（1）为了获取酸能与碱反应的证据，滴加稀盐酸前，锥形瓶中还需加入的是　 　
（2）酸与碱之间反应的实质是　 　
（3）滴加稀盐酸至恰好完全反应，锥形瓶及溶液总质量随加入稀盐酸质量的变化关系如图所示。
①a的值是__________；
②求反应后溶液中溶质的质量分数。
12．（2023·绍兴）小科在某次家庭劳动实践时发现，厕所污垢通常用洁厕灵进行清洗，他对家里某品牌洁厕灵的有效成分及其含量进行实验研究．查阅资料可知洁厕灵(如图)的有效成分是HCl。HCl的含量可利用NaHCO3溶液来测定，反应的化学方程式为HCl+NaHCO3=NaCl+H2O+CO2↑，洁厕灵其他成分均不参加反应。向一锥形瓶中加入100克该品牌洁厕灵，再逐次加入相同质量分数的NaHCO3溶液，测出每次锥形瓶中充分反应后溶液的总质量，数据记录如表。
第一次 第二次 第三次
加入NaHCO3溶液质量/克 100 100 100
反应后溶液的总质量/克 197.8 295.6 395.6
（1）该洁厕灵呈　 　(域“酸性”或“碱性”)
（2）第一次实验产生的气体质量为　 　克；
（3）求该品牌洁厕灵中HCl的质量分数；
（4）下列关于家庭小实验活动的说法中，你认为合理的有 。
A．开展家庭小实验活动时，需要规范操作
B．明白实验原理和安全事项后，有安全保障才开展实验
C．只要网上能买到的，可随意购买药品或器材进行各类实验
1．（2024九下·绍兴模拟）如图是某化学反应的微观模拟示意图，每个小球代表一种元素的原子。下列说法正确的是(　　)
A．该反应前后元素的种类发生了改变
B．在“”分子中，若“●”元素化合价为+1价，则“”元素化合价为-2价
C．该图示说明化学变化中分子、原子都可分
D．参加反应的“”和“”分子的个数比为1：2
2．（2024·浙江模拟）建设社会主义新农村的新目标之一是让农民饮用清洁的自来水。 自来水消毒过程中常会发生甲、乙两个化学反应，其反应的微观过程可用如图表示, 下列说法正确的是 (　　)
A．宏观角度：生成物都是化合物
B．微观角度：反应物都是由原子构成
C．符号角度：D的化学式是 HClO
D．反应角度：反应前后分子个数一定改变
3.在一密闭容器中加入a、b、c、d四种物质，测得反应前后各物质的质量如表。
物质 a b c d
反应前的质量(g) 40 40 10 32
反应后的质量(g) 12 x 10 0
下列说法正确的是 (　　)
A．x等于90
B．b可能是单质
C．c一定是催化剂
D．参加反应的a与d的质量比为7∶8
4．（2024·杭州模拟）一定条件下，在一个密闭容器内发生某反应，测得反应前后各物质的质量如图所示，下列说法正确的是 (　　)
A．X为22g B．W由碳、氢两种元素组成
C．8gW 中氧元素的质量为4g D．该反应属于化合反应
5．（2024九下·上城模拟）敦煌壁画色彩艳丽，矿物颜料功不可没，其蓝色源于孔雀石，主要成分是碱式碳酸铜[Cu2（OH）2CO3]（相对分子量为222），它能与酸发生反应。某同学利用以下反应实现物质间转化，分析正确的是（　　）
A．碱式碳酸铜属于碱
B．转化①可选用 HCl 溶液
C．转化③是置换反应
D．若有222 克碱式碳酸铜，理论上可制得64 克铜
6．（2024·温州模拟）现有部分被氧化的铜粉固体混合物，为研究铜粉的组成情况，取4g混合物，先加热完全氧化后，再加入98g6%的稀硫酸恰好完全反应，则固体混合氧化铜的质量分数为 (　　)
A．100% B．20% C．30% D．40%
7．（2024九下·浙江模拟）2024年4月25日神舟十八号载人飞船成功发射，三名航天员踏上“太空出差”之旅，叩问苍穹。如图为火箭推进剂发生化学反应的微观示意图，丙代表的物质是一种气体单质。
（1）甲代表的物质中氮、氧元素的质量比为　 　。
（2）请画出丙方框内微粒的模型　 　。
8．（2024·杭州模拟）某同学进行如图所示的实验
步骤I：取一根用砂纸打磨干净镁条和一个石棉网，一起放在托盘天平上称量，质量为M1。
步骤Ⅱ：在石棉网上方将镁条点燃，镁条剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放出热量，产生白烟（MgO），石棉网上有白色固体（MgO）。
步骤Ⅲ：镁条完全燃烧后将白色固体与石棉网同一起放在托盘天平上称量，质量为M2，M1=M2。
（1）步骤Ⅱ中，发生反应的化学方程式为　 　。
（2）用质量守恒定律解释M1=M2的原因：　 　。
（3）镁条燃烧过程中产生白烟的质量与石棉网上白色固体的质量比为　 　。
9．（2024·杭州模拟）某课外小组的同学们收集了一些含有CO和CO2的废气，为了确认这种废气的组成，他们在实验室按图1中装置进行了实验。
（1）为了将氧化铁还原成铁，C、E点燃的顺序是　 　。
（2）该小组同学认为废气中的一氧化碳可以利用，于是设计如图2装置替代图1中的框线内装置，来除去废气中的二氧化碳，并收集一瓶一氧化碳，准备进行后续的探究，则瓶内盛放的液体是　 　。
（3）该组同学通过上述实验得到C中完全反应后减少0.32g，集气瓶中的气体质量为0.44g。请计算原废气中CO的质量为　 　。
10．（2024·舟山模拟）“绿水青山就是金山银山！”在习总书记的号召下，绿色环保意识早就深入我们的生活。我校某科学兴趣小组对某工厂排放的气体进行探究，猜想混合气体中可能含有一氧化碳、氢气、二氧化碳、水蒸气、甲烷中的一种或几种组成。设计了如图所示的装置，进行有关的实验探究。
提示：1．每步均完全反应或吸收 2．甲烷在加热条件下可以还原氧化铜，生成铜、二氧化碳和水。
请回答有关问题：
（1）仅根据E装置中黑色粉末变红这一现象，能否证明混合气体中一定含有一氧化碳，请判断并说明理由　 　。
（2）若F中无水硫酸铜白色粉末不变蓝，G中的澄清石灰水变浑浊，则可燃气体中一定含有　 　；若F中无水硫酸铜白色粉末变蓝，G中的澄清石灰水变浑浊，清用表中实验数据进行分析，进入装置E中可燃气体的组成有　 　种。
称量项目 反应前 反应后
F玻璃管及所盛固体的质量
G洗气瓶和所盛石灰水的质量
11．（2024·余杭模拟）如下是小科在进行研究性学习课题《化学反应中质量守恒的研究》的过程。
【提出问题】氧化汞（HgO）加热时，会生成汞和氧气（常温常压下，氧气密度为）。反应结束后，所生成的汞和氧气的质量总和与参加反应的氧化汞的质量是否相等呢
【资料信息】⑴氧化汞反应的化学方程式：
⑵测量气体体积需要在标准大气压下测量才是准确数值。
【实验设计及过程】检查装置的气密性后，在试管中加入适量的药品，并测得反应装置、滤毒器与物质总质量为m1。待反应完全后，调整量筒液面至“合适”位置，测出气体体积记为V。再测量反应装置、滤毒器与剩余物质总质量为m2。
（1）实验时，小科在量筒中加入一些煤油的目的是　 　。
（2）反应完全后，量筒液面需要调整到的“合适”位置指的是　 　。
（3）若本实验能正确反应化学变化中的质量守恒，则上述测量结果存在关系式是： 　。
12．（2022·温州模拟）小明查阅资料发现氯化铁可作过氧化氢溶液制取氧气的催化剂，为了验证这一说法并比较氯化铁和二氧化锰的催化能力强弱，小明利用如图所示装置和下述实验步骤进行实验：
步骤1：正确连接装置，并检耷装置气密性；
步骤2：按表所示实验药品及用量进行实验；
组别 5%的过氧化氢溶液/mI 催化剂种类及质量/g 60s内收集到氧气的体积/mL.
1 20 无 　
2 20 氧化锰m 　
3 20 氯化铁m 　
步骤3：待第3组实验完全反应后，进行如下处理：.
（1）装置连接的正确顺序是　 　。(用小写字母表示)
（2）为了比较氯化铁和二氧化锰的催化能力强弱，在此实验中可依据的现象是　 　。
（3）若氯化铁是过氧化氢溶液制取氧气的催化剂，则m、m1、m符合的等式是　 　。
13．（2024.衢州模拟）1783年，拉瓦锡利用如图装置探究水的组成：往A杯中滴加少量的水，水通过热的铁管时发生汽化，水蒸气与灼热的铁反应，生成了一种黑色固体(Fe3O4)和“可燃空气”，将气体通过放在冷水中的铜管，在B装置中收集到纯净的“可燃空气”。最终拉瓦锡证明了水的组成。
（1）将气体通过放在冷水中的铜管，目的是除去“可燃空气”中　 　。
（2）将 B 装置收集到的“可燃空气”在氧气中点燃，生成了水。“可燃空气”是一种气体单质其化学式是　 　。
（3）若在该实验中生成的黑色固体质量为 m1，“可燃空气”的质量为 m2，“可燃空气”完全燃烧生成水的质量为 m3，如果证明了水是由“可燃空气元素”和“氧元素”组成的，则 m1、m2、m3三者应满足的关系是　 　。
14．（2024·富阳模拟）为了给航天员提供氧气，其中一种解决方法是利用萨巴蒂尔反应并配合水的电解来实现氧气的再生，同时吸收二氧化碳，大致流程如图甲。
资料1：萨巴蒂尔反应的化学方程式为：
资料2：二氧化碳收集装置中有一种常用的弱碱性吸附剂，吸附剂内部有许多微孔。
（1）根据萨巴蒂尔反应的化学方程式，推断X的化学式为　 　。
（2）根据以上信息，分析吸附剂能快速吸附二氧化碳的原因是　 　
（3）人呼出的二氧化碳与电解水产生的氢气进入到萨巴蒂尔反应器充分反应，在催化剂的、作用下生成水和气体X。反应过程中各物质的质量和各装置的增重质量如图乙。
请使用数据a、b、c、m、n，列出它们的等式关系以体现质量守恒定律　 　。
15．（2022·杭州模拟）为测定敞口放置一段时间的氢氧化钠固体的质量分数，做了如下实验：现取Wg样品放入盛有足量水的烧杯中充分溶解后，逐滴加入200g一定溶质质量分数的稀盐酸。产生CO2量随加入稀盐酸量的变化关系如图所示。试分析计算回答：
（1）恰好完全反应时，产生气体的质量是　 　g，与P点对应的溶液溶质是　 　。
（2）Wg样品中氢氧化钠的质量是多少
16.某化学兴趣小组为了测定当地的石灰石中CaCO3的含量，他们做了如下实验：取12克样品放入烧杯中，向其中逐渐加入50克一定质量分数的稀盐酸（杂质不溶于水也不与酸反应），所用盐酸的质量分数与剩余固体的质量关系如图所示，请根据图中的数据进行计算：
（1）石灰石样品中CaCO3的质量为　 　克。
（2）12克石灰石样品与盐酸充分反应后最多产生二氧化碳的质量为　 　克。
（3）求所用盐酸的溶质质量分数。（请根据化学方程式写出完整的计算步骤）
17．（2024九下·萧山模拟）小李和小王同学对化学计算很有心得，以下是他们解答一道计算题的实录。请你一起参与研究并完成相关问题。（计算结果精确到0.01g）。题目已知：，两位同学为了测定实验室中氯酸钾药品是否纯净，取2.5g该药品与0.5g二氧化锰混合。加热该混合物时间后（假设杂质不参加反应），冷却，称量剩余固体质量，重复以上操作，依次称得加、、时间后剩余固体的质量，记录数据如下表：
加热时间
剩余固体质量/g 2.12 2.08 2.04 2.04
（1）两同学一致认为氯酸钾已经完全反应的时间为　 　（选填“”、“”、“”、“”）。
（2）小李根据质量守恒定律很快得到（）是　 　（填化学式）的质量。
（3）请你计算：该药品中氯酸钾的质量，并判断该药品是否纯净　 　？
18．（2023·北仑模拟）某同学用如图装置验证质量守恒定律。称取一定质量的碳酸钠装入气球，将气球套在锥形瓶上。将药品全部倒入装有足量稀盐酸的锥形瓶中，气球迅速胀大。称量反应前后装置的总质量，实验数据如下表所示。
实验次数 1 2 3
碳酸钠质量/克 0.53 1.06 2.12
反应前装置总质量/克 66.33 66.86 67.92
反应后装置总质量/克 66.19 66.62 67.42
（1）计算第1次反应产生的二氧化碳质量。
（2）分析数据发现每次反应前后装置的总质量均不相等，请以第1次反应为例，通过计算说明该反应是否遵循质量守恒定律。(空气密度取1.3克/升，二氧化碳密度取2.0克/升，结果精确到0.01)
19．实验室有一份在空气中潮解变质的氢氧化钠样品，质量为1.5g。某实验小组将这份样品完全溶解，配成50g溶液。然后缓慢滴入7.3%的稀盐酸，同时进行搅拌，使二氧化碳全部逸出。滴加过程中，多次测得溶液pH和溶液总质量，部分数据如下表所示：
测量次数 第1次 第6次 第16次 第21次 第26次
滴加的盐酸总质量/g 0 5 15 20 25
溶液总质量/g 50 55 m 69.78 74.78
溶液pH 12.4 12.1 7.0 2.2 2.1
请分析计算：
（1）第　 　次测量时，溶液中只有一种溶质。
（2）表中m=　 　。
（3）样品中碳酸钠的质量分数。（计算结果精确到0.1%）
（4）1.5g样品中氢氧化钠固体的质量。
1．（2024九下·杭州模拟）草系鱼缸中的植物利用水中二氧化碳进行光合作用（6CO2+6H2OC6H12O6+6O2）为其中的鱼类提供氧气。但水环境是一个二氧化碳相对匮乏的环境，某项目小组为鱼缸设计了二氧化碳和氧气补给器，如表为产品评价量表。
评价指标 优秀 合格 待改进
指标Ⅰ 反应安全，可控，气体能直接排出 气体能直接排出，但不可控制气流速度 气体无法排出，存在较大变全薄患。
（1）查阅资料后知道草系鱼缸先要通入二氧化碳两天使水草长势茂盛后再放入宠物鱼，小组成员采用碳酸钙和稀盐酸反应制取二氧化碳，写出化学方程式：　 　。以下是项目组成员设计的二氧化碳气体的发生装置图。方案甲（如图甲）：将反应物混合放在气体发生器中产生气体，使用时打开开关（如图乙）：盐酸放在A瓶中通过挤压A塑料瓶将它压入盛石灰石的B瓶子产生气体，需要用时打开开关。
小组讨论时小科选择方案乙（图乙），据评价量表，你认为他的理由是：　 　。
（2）小科查阅到如下信息：20℃时，草系鱼缸中绿色植物在水中二氧化碳的吸收率约为15%，100克碳酸钙在补给器中完全反应产生的二氧化碳完全溶于水中。问：产生的二氧化碳能使鱼缸中绿色植物产生多少克氧气？（写出计算过程）　 　。
2．（2024九下·鹿城模拟）项目学习小组想利用身边易得的材料设计并制作一台家用制氧机。
【产品评价量表】
产品等级 优秀 合格 待改进
指标一：产生氧气 能 能 不能
指标二：观察氧气速度 能 能 不能
指标三：随时可关停 能 不能 不能
【收集资料】
①制氧机的制氧剂为过碳酸钠（2Na2CO3 3H2O2相对分子质量为314），过碳酸钠极易溶于水，常温下其水溶液几乎不产生氧气，在二氧化锰催化下能产生大量氧气。二氧化锰难溶于水。其化学方程式为：
②过碳酸钠分解快慢的影响因素表
组别 温度设置（℃） 二氧化锰质量（克） 水的体积（毫升） 过碳酸钠质量（克） 10秒内收集的氧气体积（毫升）
1 5 5 100 20 22
2 25 5 100 20 50
3 25 5 100 15 40
【制氧机模型】
（1）图甲是项目小组设计的一代产品，加料盒上的a和b刻度线是过碳酸钠的不同用量，目的是让产品实现冬夏两季的制氧速度基本相同。根据小组收集的资料分析，在水量相同时，冬季过碳酸钠在加料盒中用量的刻度线是　 　。
（2）若用该装置制取24克氧气，请计算所需过碳酸钠（2Na2CO3 3H2O2）的质量。　 　
（3）图乙是其二代产品，先在瓶内隔板的右边加入适量水，再将过碳酸钠和二氧化锰通过加料口加入，打开阀门K，注射器将水注入隔板的左边即可获得氧气。
①二代产品中设置c管是为了实现评价量表中哪一项指标 　 　
②二代产品使用过程中关闭阀门K发现反应无法停止，如何改进装置使其达到优秀标准　 　
3．（2025九下·萧山模拟）为测定铜铁合金的含铁量，取该合金若干，向其中加入相应质量的稀硫酸，充分反应后，称量剩余固体质量。实验数据如下表，请分析数据，回答下列问题：
实验组 1 2 3
稀硫酸质量/g 50 50 100
合金质量/g 5 15 25
反应后固体质量/g 2.2 9.4 n
（1）该合金中铁的质量分数为多少
（2）实验所用的稀硫酸的溶质质量分数为多少
（3）表中的n为　 　(填数值)。
4．（2024·舟山模拟）某海洋化工集团用氨碱法生产的纯碱产品中含有少量氯化钠杂质，其产品包装袋上注明：碳酸钠≥96%。为测定该产品中含碳酸钠的质量分数，进行了以下实验：取11.0g纯碱样品放入烧杯中，称得烧杯及所盛纯碱样品的总质量为158.0g，再把100g稀盐酸平均分成四份依次加入样品中，实验数据记录如下：
所加盐酸的次数 第一次 第二次 第三次 第四次
每次加盐酸前烧杯及所盛物质总质量/g 158.0 181.2 x 228.6
所加盐酸的溶液质量/g 25.0 25.0 25.0 25.0
充分反应后烧杯及所盛物质总质量/g 181.2 204.4 228.6 253.6
每次生成的二氧化碳质量/g 1.8 1.8 Y 0
（1）仔细分析表中数据，写出X、Y两数据的值：X　 　，Y　 　。
（2）请你通过计算说明该产品中碳酸钠的质量分数是否合格 (要求写出计算过程，结果精确到0.1%)
（3）根据实验数据，某同学在如图坐标纸上绘制出了所加稀盐酸质量与生成气体质量关系的曲线请你求出图中转折处P点的坐标。(保留一位小数)
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21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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