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专题5 质量守恒定律 化学计算
质量守恒定律重点考査定义的理解及其应用，主要以选择题题型考査推断物质的元素组成、化学式和反应类型、根据微粒结构示意图考查质量守恒定律的微观含义及质量变化曲线等。根据化学方程式计算的考査是中考的必考内容之一，由物质的单一计算逐渐向混合物的计算、溶液的计算、化学式的计算综合考査。主要命题点有:①已知一种反应物或生成物的质量，计算恰好完全反应时另一种反应物或生成物的质量;②含杂质(杂质不参加反应)的反应物或生成物质量的计算:③溶液中溶质质量分数的计算。2024年中考的最后一题对于化学方程式有所考察，这部分内容属于经典必考内容要重视！
★重难点01： 质量守恒定律及其应用
（1）质量守恒定律的概念：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。
把握质量守恒定律应注意几点：
A、一切化学变化都遵循质量守恒定律
B、只有化学变化才遵守质量守恒定律，物理变化不用质量守恒定律解释！
C、质量守恒定律研究的仅是指“质量”，不能任意扩展到其它物理量；
D、守恒的是“总质量”，即“参加反应的各反应物的总质量”和“生成物的总质量”。如沉淀、气体等都应考虑进去。
E、“参加”，意味着没有参加反应（剩余）的物质的质量不能算在内。
（2）化学反应的过程就是组成反应物分子的原子 重新组合 成生成物分子的过程。
（3）化学反应前后原子的 种类 和 数目 不变，所以化学反应前后物质的质量总和必然相等。而物质的 分子数和物态可能改变。
1．（2023·湖州）氢氧化钠和盐酸能发生反应，下面我们从不同角度来分析这一反应。
⑴宏观分析：如图1所示，将天平调平，取下锥形瓶，挤压胶头滴管，再将锥形瓶放回托盘。观察到反应后天平　 　，得出化学反应前后物质质量不变。：
⑵微观分析：图2表示反应前后锥形瓶内溶液中存在的离子，其中的“"表示　 　。(填离子符号)
⑶建立模型：NaOH+HCl=NaCl+H2O
⑷定量分析：反应过程中消耗的氢氧化钠和生成的氯化钠的质量比是　 　。
【答案】仍然平衡；CI-；80：117
【知识点】质量守恒定律及其应用；根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】（1）根据化学变化前后物质质量总和不变分析；
（2）根据图示反应前后粒子种类及氢氧化钠和盐酸反应实质是氢离子和氢氧根离子结合成水分子，钠离子和氯离子反应前后不变分析；
（4）根据方程式中物质间量的关系确定氢氧化钠和氯化钠质量比分析。
【解答】（1）氢氧化钠和盐酸反应遵循质量守恒定律， 将天平调平，取下锥形瓶，挤压胶头滴管，再将锥形瓶放回托盘。观察到反应后天平仍然平衡，由此得出化学反应前后物质质量不变。
（2）氢氧化钠和盐酸反应实质是氢离子和氢氧根离子结合成水分子，钠离子和氯离子反应前后不变，则图2反应前后粒子的变化情况可知，“"表示Cl－。
（4）由方程式
NaOH+HCl=NaCl+H2O
40 58.5
可知， 反应过程中消耗的氢氧化钠和生成的氯化钠的质量比是 40：58.5＝80：117.
故答案为：（1）仍然平衡；（2）Cl－；（3）80：117.
2．（2023·台州）某同学用图甲装置验证质量守恒定律。
（1）将图甲中的两种溶液混合，观察到　 　的现象，证明两者发生了化学反应，且天平仍然保持平衡，可验证质量守恒定律。
（2）仅利用图甲的器材，可继续验证质量守恒定律的实验是 。
A．冰熔化成水
B．铜丝和硝酸银溶液反应
C．碳酸钙固体和稀盐酸混合
（3）该同学以电解水为例，用图乙从分子和原子的角度解释质量守恒定律的微观本质，请你帮他补充完整。
【答案】（1）蓝色絮状沉淀
（2）B
（3）
【知识点】质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】质量守恒定律是指在化学反应前后参与反应的物质质量等于生成物的总质量；在微观条件下，化学反应前后原子的个数和种类，质量均不变。
【解答】（1）氢氧化钠与硫酸铜反应会生成氢氧化铜蓝色絮状沉淀；
（2）A属于物理变化，C碳酸钙与盐酸在反应过程中的气体会跑出去，无法测得气体质量，故选B；
（3）在微观条件下，化学反应前后原子的个数和种类，质量均不变。故为
★重难点02： 化学方程式计算
（1）由于化学方程式能表示反应前后各物质的质量关系，因此可以利用化学方程式计算化学反应中各成分的 质量 。
（2）根据化学方程式计算的一般步骤：设未知量→写出 化学方程式 →写出相关物质的 相对分子质量 和已知量→列出 比例式 、求解→对问题做出简明回答。
1．（2023·绍兴）在探究酸、碱性质时，小敏的操作过程如图甲所示，烧杯中固体质量与加入溶液的质量关系如图乙所示。请回答下列问题：
（1）加入稀盐酸后出现的现象是　 　。
（2）bc段发生反应的化学方程式有　 　。
（3）c点时，溶液中含有的溶质是　 　。
（4）通过计算得出d点坐标。
【答案】（1）固体逐渐消失，溶液显蓝色
（2）HCI+ NaOH =NaCI+H2O
（3）NaCI、CuCl2
（4）d点的纵坐标为生成Cu(OH)2沉淀的质量，横坐标为加入稀盐酸的质量与最大沉淀量产生时所加入氢氧化钠溶液质量之和。设d点坐标为(P，Q)，ab段消耗盐酸溶液质量为x，生成氯化铜质量为y；bc段消耗氢氧化钠溶液质量为m，cd段消耗氢氧化钠溶液质量为n，生成沉淀质量为Q。
CuO+ 2HCl= CuCl2+H2O
80 73 135
12g x×7.3% y
x=150克
y=20.25克
HCI+ NaOH=NaCl+H2O
36.5 40
50克×7.3% m×16%
m=25克
CuCl2+ 2NaOH= Cu(OH)2↓+2NaCl
135 80 98
20.25g n×16% Q
n=75克
Q=14.7克
P=m盐酸+m氢氧化钠=200克+25克+75克=300克
答：d的坐标为(300，14.7)
【知识点】根据化学反应方程式的计算；酸的化学性质；碱的化学性质
【解析】【分析】（1）根据氧化铜与盐酸反应生成氯化铜和水分析；
（2）根据盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水分析；
（3）根据加入盐酸过量，氢氧化钠先与盐酸反应，然后再与氯化铜反应分析；
（4）根据反应的氧化铜质量先计算出与氧化铜反应的盐酸质量及生成氯化铜质量，再计算出与氢氧化钠反应的盐酸质量，由此计算与盐酸反应的氢氧化钠溶液质量，然后利用氯化铜质量计算出与氯化铜反应的氢氧化钠质量及生成氢氧化铜质量，由此确定d点坐标分析。
【解答】（1） 加入稀盐酸后氧化铜与盐酸反应生成氯化铜和水，出现的现象是固体逐渐消失，溶液显蓝色 ；
（2） bc段加入物质后烧杯内固体质量不变，说明加入盐酸过量，加入氢氧化钠时，氢氧化钠先与盐酸反应，即bc段为氢氧化钠与盐酸的反应，反应的化学方程式为HCl+ NaOH =NaCl+H2O；
（3） c点时，盐酸刚好完全反应，溶液中溶质为溶液中含有的溶质是 NaCl、 CuCl2 ；
故答案为：（1） 固体逐渐消失，溶液显蓝色 ；（2）HCl+ NaOH =NaCl+H2O；（3）NaCl、 CuCl2 ；（4） (300，14.7) 。
2．（2023·湖州）为测定某品牌钙片中碳酸钙的质量分数，小明先将钙片粉碎，再各取2.5g粉末与一定量的同浓度稀盐酸反应(钙片中其他成分不参与反应)，测出生成二氧化碳的质量(不考虑二氧化碳的损失)。实验数据如下表所示：
实验数据记录表
组序 粉末样品的质量(g) 盐酸的质量(g) 二氧化碳的质量(g)
1 2.5 10 0.22
2 2.5 20 0.44
3 2.5 30 0.44
（1）小明先将钙片进行粉碎，其目的是　 　。
（2）通过分析第2组和第3组数据，可知第3组反应中　 　过量。
（3）求该钙片中碳酸钙的质量分数。(写出计算过程)
【答案】（1）增大反应物的接触面积，有利于充分反应
（2）盐酸
（3）解：设样品中碳酸钙的质量为x：
CaCO3+ 2HCl= CaCl2+H2O+ CO2↑
100 　 　 44
x 　 　 0.44g
解得： x=1g
所以钙片中的碳酸钙的质量分数= ×100%=40%
答：钙片中的碳酸钙的质量分数为40%。
【知识点】根据化学反应方程式的计算；影响化学反应速率的因素
【解析】【分析】（1）根据化学反应速率与接触面积有关分析；
（2）根据表中所给数据加入10克盐酸完全反应产生0.22克二氧化碳分析；
（3）根据反应产生二氧化碳质量及方程式中物质间质量关系计算碳酸钙质量，从而计算碳酸钙质量分数分析。
【解答】（1） 小明先将钙片进行粉碎，是为了增大反应物的接触面积，有利于充分反应。
（2） 由表中所给数据可知，加入10克盐酸完全反应产生0.22克二氧化碳，分析第2组和第3组数据，可知第3组反应中盐酸过量。
故答案为：（1） 增大反应物的接触面积，有利于充分反应 ；（2）盐酸；（3）40%。
1．（2025·拱墅模拟）中科院李灿院士团队在二氧化碳制甲醇的研究领域取得了新进展，其反应过程如图所示。则反应前后发生改变的是（）
A．元素种类 B．原子种类
C．分子种类 D．催化剂的质量
【答案】C
【知识点】质量守恒定律及其应用
2．（2025·绍兴模拟）我国科研人员利用二氧化碳、水和阳光合成淀粉，合成的第一步是利用氢气将二氧化碳还原成甲醇，如图为该反应微观示意图，下列说法正确的是（　　）
A．生成物丙由三种元素组成
B．该反应属于置换反应
C．甲和丁中氢元素的化合价相等
D．参加反应的甲、乙质量比为3：1
【答案】A
【知识点】元素化合价的规则与计算；质量守恒定律及其应用；根据化学反应方程式的计算；置换反应及其应用
【解析】【分析】置换反应：单质+化合物=单质+化合物。质量比等于相对原子质量之比。
【解答】A、由图可知，丙由氢元素、氧元素和碳元素三种元素组成，故AA正确；
B、甲为单质，乙、丙和丁均为化合物，生成物中没有单质，不属于置换反应，故B错误；
C、甲的化学式为，单质的化合价为0，丁为，氢元素的化合价为+1价，故C错误；
D、乙为，参与反应的甲和乙的个数比为3：1，质量为，故D错误。
故答案为：A。
3．（2025·舟山月考）中国科研团队研发出一种“人造树叶”。光照时，二氧化碳和水在“人造树叶”的催化下反应生成氧气和乙醇( ，其微观模型如图，下列说法错误的是（）
A．该反应前后元素的种类不变
B．原子在化学反应中是不可分的
C．参加反应的CO2和H2O的分子个数比为2：3
D．图中生成物均是化合物
【答案】D
【知识点】单质和化合物的区别；质量守恒定律及其应用；化学方程式的配平；化学反应的实质
【解析】【分析】反应的方程式为。
【解答】A、化学反应的本质是原子的重新组合，反应前后原子的种类不变，所以元素的种类不变，故A正确，不符合题意；
B、原子是化学变化中的最小微粒，不能再分，故B正确，不符合题意；
C、由质量守恒定律可知，反应前后原子的种类和个数不变，由图像可知，一个乙醇分子中含有6个氢原子，2个碳原子，可知反应物中水分子的个数是3，二氧化碳分子的个数为2，故C正确，不符合题意；
D、生成物中的氧气只含有一种元素，属于单质，故D错误，符合题意。
故答案为：D。
4．（2025·富阳模拟）杭州奥体中心游泳馆凭借黑科技的水循环系统，可以在池水常年不换的情况下依然干净清澈。在该水循环系统中，特意采用了精度更高的硅藻土过滤，这一技术使得池水能直接饮用。
（1） 硅藻土的主要成分是SiO2， SiO2中 Si的化合价为　 　价：
（2）SiO2是制备硅及其化合物的重要原料，其中制取粗硅的反应原理是 则X的化学式为　 　，该反应属于基本反应类型中的　 　反应。
【答案】（1）+4
（2）CO；置换
【知识点】元素化合价的规则与计算；质量守恒定律及其应用；书写化学方程式、文字表达式；置换反应及其应用
【解析】【分析】（1）根据化合物中各元素的化合价之和为零进行计算。
（2）反应前后原子的种类和个数保持不变，据此判断X的化学式，注意方程式系数。
置换反应的格式：单质+化合物=单质+化合物。
【解答】（1）二氧化硅中氧元素的化合价为-2价，则，解得x=+4，即硅元素的化合价为+4价。
（2）由质量守恒定律可知，X为CO，该反应的反应物为单质和化合物，生成物也是单质和化合物的组合，符合置换反应的特征，属于置换反应。
5．（2025·杭州模拟）金属材料广泛应用于生产生活中，对促进社会发展发挥了巨大作用。
（1）工业制钛流程中用到一种物质是 H2TiO3，在 H2TiO3中钛元素的化合价为　 　。
（2）铬铁合金可用于制造不锈钢，常用铬铁矿(FeCr2O4)和焦炭在高温条件下制得，该反应的化学方程式为FeCr204+4CFe+2Cr+4X则X的化学式为　 　。
（3）钛合金可用于制作眼镜架，是利用了钛合金____的性质。 (选填字母)
A．耐腐蚀性 B．导电性好 C．密度小 D．导热性好
【答案】（1）+4
（2）CO
（3）A；C
【知识点】元素化合价的规则与计算；质量守恒定律及其应用；常见金属与金属的物理性质及用途；合金与合金的性质
6．（2025·拱墅模拟） 1943年，中国化学家侯德榜发明了新的制纯碱方法，被誉为：“侯氐制碱法”。其工艺的关键反应为： 。小乐在20℃的实验室里，利用如图所示装置(待完善)和药品模拟该反应。
已知：
物质 NaCl NaHCO3 NH4Cl
溶解度/克 36.0 9.6 37.2
①20℃时，几种盐的溶解度如表。
②浓氨水遇生石灰会产生大量的氨气，氨气极易溶于饱和食盐水，形成的溶液呈碱性。
（1）装置②中的药品为饱和NaHCO3溶液，用于吸收装置①制取的二氧化碳中混有的氯化氢，在答题卡的图中将该装置补充完整。
（2）为配制装置③中的饱和食盐水，应向100克水中至少加入　 　克NaCl固体。为了利于二氧化碳在装置③中的吸收，从而提高NaHCO3的产量。实验中可采取的措施是　 　。
（3）充分反应后，装置③中有晶体析出。析出的晶体主要成分是 NaHCO3而不是NH4Cl的原因是　 　。
【答案】（1）
（2）36.0；先打开装置④的分液漏斗的活塞，向饱和食盐水中通入较多的氨气，然后再打开装置①的分液漏斗的活塞，向饱和食盐水中通入足量二氧化碳(合理即可)
（3）反应生成的NaHCO3的质量更大，且在20℃时，NaHCO3的溶解度更小
【知识点】根据化学反应方程式的计算；盐的性质及用途
7．（2025·杭州模拟） 火星探测器发回的信息表明，火星上存在（羟基氧化铁），从而证明火星表面曾经存在过水。工业上用废铁屑（尘要成分为和）制备）制备主要流程如下。
（1）火星上存在，从而证明其存在过水的理由为　 　。
（2）“酸溶”时产生的气体为　 　。
（3）“沉淀”反应的化学方程式为，物质的化学式为　 　。
（4）该流程中能循环利用的物质是　 　
【答案】（1）根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，FeOOH中含氢元素，氢元素只能来自水
（2）二氧化碳（CO2）
（3）H2O
（4）硫酸（H2SO4）
【知识点】质量守恒定律及其应用；化学方程式的配平
【解析】【分析】（1）根据化学变化中，元素种类不改变，进行分析。
（2）根据提高反应温度和H2SO4浓度，目的是加快反应速率，铁与稀硫酸反应生成氢气，碳酸亚铁与稀硫酸反应生成二氧化碳，进行分析。
（3）根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和个数不变。
（4）根据能循环利用的物质的特点分析。
【解答】 （1）FeOOH中含有氢元素和氧元素，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，证明火星表面曾经存在过水。
（2）废铁屑中含铁（Fe）和碳酸亚铁（FeSO4），铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气（H2）；碳酸亚铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁、水和二氧化碳（CO2），所以“酸溶”时产生的气体为氢气和二氧化碳。
（3）根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和个数不变。反应后Fe、O、H、S的个数分别是2、12、6、2，反应前除2X外Fe、O、H、S的个数分别是2、10、2、2，则2X含有2个O、4个H，X含有1个O、2个H，X的化学式为H2O。
（4）“酸溶”步骤消耗硫酸，根据小题（3）可知“沉淀”步骤又生成稀硫酸，所以该流程中能循环利用的物质是稀硫酸。
8．（2025·拱墅模拟） 2024年5月3日，搭载“嫦娥六号”探测器的长征五号遥八运载火箭在中国文昌发射升空，开启了人类首次赴月球背面采样之旅；53天后，“嫦娥六号”返回器携带月球样品安全返回地球。回答问题：
（1）长征五号遥八运载火箭的发动机使用液氢和液氧作为燃料和助燃剂。如图甲为火箭发动机运行示意图，则火箭升空时，燃烧室里发生反应的化学方程式为　 　。
（2）“嫦娥六号”通过钻具钻取和机械臂表取两种方式进行月球背面采样，钻取所用的外钻杆由碳化硅颗粒增强铝基复合材料制造，据此推测该材料可能具有的优良性能是　 　。(写出1点)
（3）如图乙所示为返回器的两种返回技术。 “嫦娥六号”返回器采用“跳跃式返回”，与采用“直接进入返回”相比，返回器着陆时的速度更小。试从能量转化的角度分析其原因　 　。
【答案】（1）2H2+O22H2O
（2）机械强度大、硬度大、密度小、耐腐蚀、耐磨损、能适应极端温度等
（3）返回器与大气摩擦的距离更长，克服摩擦做功更多，机械能转化为内能更多
【知识点】能量的相互转化和转移；书写化学方程式、文字表达式；材料的利用与发展
9．（2025·拱墅模拟） 某市售蛋壳类果蔬清洗盐产品标签部分内容如下：
（1）瓜果表面的果蜡中含有石蜡，根据石蜡的物理性质及清洗盐的成分和使用方法推测，该清洗盐能除果蜡的可能原因是　 　。 (写出1点)
（2）甲胺磷和氧化乐果两种杀虫剂呈酸性，清洗盐能去除甲胺磷和氧化乐果两种杀虫剂的可能原因是　 　。 (写出1点)
（3）蛋壳提取物中的氧化钙是由蛋壳中的碳酸钙高温煅烧获得的，若蛋壳含碳酸钙90%，则制取28克氧化钙至少需要蛋壳多少克 (写出计算过程)
【答案】（1）清洗盐使用过程中氧化钙与水反应放出热量使果蜡熔化；碳酸钙难溶于水，揉搓时可作摩擦剂去除果蜡
（2）清洗盐中原有的氢氧化钙，以及氧化钙和水反应生成的氢氧化钙，显碱性，能与酸性的甲胺磷和氧化乐果发生化学反应
（3）解：设需要碳酸钙的质量为x
100 56
x 28g
x=50克
m蛋壳=50g/90%=55.6克
答：至少需要蛋壳55.6克
【知识点】根据化学反应方程式的计算；盐的性质及用途
10．（2025·嘉兴模拟） 工业上通过一定的技术手段在铝表面形成一层致密的氧化膜，从而起到耐腐蚀的作用。某机构为测定氧化铝含量，取一块5.5g的铝材，用300 克溶质质量分数为10%的稀盐酸与之反应，产生氢气质量与反应时间的关系如图。
(已知
（1）该稀盐酸中含有溶质 HCl　 　克
（2）工业中要求铝材中氧化铝含量必须低于1%，根据图像计算并判断是否达标。
（3）检测员发现，0-t1时间段无气泡产生，原因是　 　。
【答案】（1）30
（2）解：设铝的质量为x
54 6
x 0.6克
x=5.4克
Al%=5.4/5.5=98.2% ∴不符合要求
（3）盐酸只与表面氧化铝反应，无气体产生
【知识点】溶质的质量分数及相关计算；根据化学反应方程式的计算；金属的化学性质
【解析】【分析】（1）。
（2）根据氢气的质量通过方程式计算铝的质量，再与样品的质量相除求得质量分数。
（3）氧化物与金属单质与酸混合时，酸先与氧化物反应。
【解答】（1）稀盐酸中含有溶质HCl的质量。
（3）铝表面有致密的氧化铝保护膜，刚加入的稀盐酸先与氧化铝反应，生成氯化铝和水，没有气体产生，所以0-t1时间段无气泡产生。
11．（2025·绍兴模拟） 2024年10月30日，搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F运载火箭在酒泉卫星发射中心发射，圆满完成我国空间站应用与发展阶段第4次载人飞行任务。
（1）运载火箭使用了偏二甲肼(C2H8N2)和四氧化二氮(N2O4)作推进剂。
反应原理： 则X的化学式是　 　。
（2）四氧化二氮常温下就能转化成二氧化氮(NO2)，下列关于NO2与N2O4的说法，正确的是____。.
A．都属于氧化物
B．分子中原子的个数相同
C．物质中氮元素的质量分数相同
D．一个N2O4分子由两个NO2分子构成
（3）飞船与空间站对接时为减小震动以保证安全，设置了电磁阻尼器，它可以简化为如图所示的磁铁和线圈构成，当线圈水平向左运动时线圈的 ab边中会产生电流，同时ab边受到向右的阻力F，以减缓靠近速度。线圈 ab边中产生电流的原理是　 　。
（4）神舟十九号首次将果蝇送上太空进行科学实验，查阅果蝇资料如下：
果蝇是双翅目昆虫，它和人类一样广泛分布于世界各温带地区。果蝇以发酵烂水果上的酵母为食，有雌雄之分，身长3--4毫米，果蝇的复眼由800个小眼组成，每个小眼又是8个细胞凑成一圈，它容易饲养，生活周期短，繁殖速度快；果蝇的染色体数目少而易于观察，科学家研究发现果蝇许多基因与人类基因具有相似性，在视觉、听觉、嗅觉、味觉、触觉上结构相似，存在共通性，作为经典的模式生物，人们对它的遗传背景有着比其他生物更全面更深入的了解。
科学家送果蝇上太空主要是进行遗传学的实验研究，结合资料，请你简要回答选择果蝇作为研究对象的原因是： ①　 　；②　 　。
【答案】（1）H2O
（2）A；C
（3）电磁感应
（4）果蝇的染色体数目少而易于观察，科学家研究发现果蝇许多基因与人类基因具有相似性；果蝇容易饲养、生命周期短，繁殖速度快，便于进行遗传学实验
【知识点】电磁感应；分子、原子、离子、元素与物质之间的关系；质量守恒定律及其应用；书写化学方程式、文字表达式
【解析】【分析】（1）根据反应前后原子种类和个数不变判断X的化学式，注意X前的系数。
（2）氧化物：含有两种元素、其中一种元素为氧元素的化合物。
（3）产生感应电流的原理是电磁感应。
（4）根据题中所给的果蝇的性质进行分析。
【解答】（1）根据质量守恒定律可知，反应前后原子的种类和个数保持不变，可知X的化学式为H2O。
（2）A、四氧化二氮和二氧化氮都含有两种元素，其中一种元素是氧元素，属于氧化物，故A正确；
B、一个四氧化二氮分子中含有6个原子，一个二氧化氮分子中含有3个原子，可知原子个数不同，故B错误；
C、四氧化二氮和二氧化氮中氮原子和氧原子的个数比都是1；2，可知氮元素的质量分数相同，故C正确；
D、分子由原子构成，分子不能构成分子，故D错误。
故答案为：AC。
（3）由“线圈水平向左运动时线圈的ab边中会产生电流”可知，该装置能将机械能转化为电能，能量转化形式与发电机相同，原理是电磁感应。
（4）由文中信息可知，果蝇容易饲养，生活周期短，繁殖速度快，且果蝇的染色体数目少而易于观察，科学家研究发现果蝇许多基因与人类基因具有相似性。
12．（2025·杭州模拟） 长期使用的热水壶底部有一层水垢，主要成分是碳酸钙和氢氧化镁，用酸溶液可以清除水垢。某同学通过实验测定水垢中碳酸钙的含量：将过量的稀盐酸加入水垢中，将产生的气体通入足量的溶液中（氢氧化镁与盐酸反应不产生，同时测量3分钟内溶液增加的质量，结果如表所示：
时间/s 0 30 60 90 120 150 180
增加的质量/g 0 30 50 60 66 66 66
试回答下列问题：
（1）请在坐标纸上，以反应时间为横坐标，以产生气体的质量为纵坐标，画出产生气体的质量随反应时间变化的曲线。
（2）从表中可以看出，水垢与盐酸反应生成的最多是　 　。
（3）计算水垢中碳酸钙的质量分数。
【答案】（1）
（2）66
（3）设水垢中碳酸钙的质量为x
=
x=150g
则水垢中碳酸钙的质量分数=×100%=75%
答：水垢中碳酸钙的质量分数为75%。
【知识点】根据化学反应方程式的计算；酸的化学性质
【解析】【分析】（1）氢氧化镁和稀盐酸反应生成氯化镁和水，碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳；
（2）根据表中提供的数据可以判断生成二氧化碳的质量。
（3）根据二氧化碳的质量可以计算碳酸钙的质量，进一步可以计算水垢中碳酸钙的质量分数。
【解答】（1）由表中数据可知，200g水垢与盐酸反应生成的CO2最多是 66g，产生气体的质量随反应时间变化的曲线如下图所示：
（2）从表中可以看出，200g水垢与盐酸反应生成的CO2最多是 66g。
13．（2025·湖州模拟）某实验小组为测定食盐样品(含氯化钙杂质)中氯化钠的质量分数，进行如下实验：将80克食盐样品平均分成4份，分别加入4个烧杯中，各加入80克水溶解后，向每组中加入不同质量的相同浓度的碳酸钠溶液，充分反应后过滤、洗涤、干燥，称量生成的沉淀质量。实验数据如下表所示：
实验组数 　 二 三 四
加入碳酸钠溶液的质量/克 10 20 30 40
产生的沉淀质量/克 0.8 1.6 2.0 2.0
（1）由表格数据可知，实验中氯化钙被完全反应的组有　 　。
（2）计算该食盐样品中氯化钠的质量分数。
（3）计算第三组反应后所得溶液中氯化钠的质量分数。(精确到0.1%)
【答案】（1）三、四
（2）解：设氯化钙的质量为x
Na2CO3+ = 2NaCl+
　 111 　 100
　 x 　 2.0
，解得x=2.22g，则氯化钠的质量为：20g-2.22g=17.78g。
氯化钠的质量分数为
（3）解：设反应产生的氯化钠的质量为y
Na2CO3+ = 2NaCl+
　 　 117 100
　 　 y 2.0
，解得y=2.34g，
反应后所得溶液中氯化钠的质量分数
。
【知识点】溶质的质量分数及相关计算；根据化学反应方程式的计算；盐的性质及用途
【解析】【分析】（1）根据表中数据进行分析，每次实验都是在前一次实验的基础上多加10g溶液，沉淀的变化量相同，说明所加试剂完全反应，沉淀变化量偏少，则原溶液中的溶质完全反应。
（2）根据方程式计算氯化钙的质量，样品的质量减去氯化钙的质量即可求得氯化钠的质量。
（3）反应后的氯化钠来自于样品和反应，反应后的溶液质量等于所加物质质量之和减去沉淀的质量。
【解答】（1）由实验一和二可知，每加入10g碳酸钠溶液，会产生0.8g沉淀，理论上第三次实验产生的沉淀为2.4g，而实际只有2.0g，说明氯化钙已经完全反应，所以氯化钙被完全反应的组有：实验三和四。
14．（2025·富阳模拟）石头纸是一种将磨成粉末的碳酸钙与一定量的树脂、颜料混合，经特殊工艺加工制成的新型纸张。某兴趣小组欲测定某石头纸中碳酸钙的质量分数，先将10g样品放入质量为50g的锥形瓶中，再逐滴加入稀盐酸充分反应(如图所示)。反应过程中测得滴加稀盐酸的总质量与充分反应后锥形瓶及瓶内剩余物质总质量的数据如表所示。(假设该石头纸中其余物质不溶解于水，也不与酸反应)
加入稀盐酸的总质量/g 0 10 25 35
锥形瓶及瓶内剩余物质总质量/g 60.00 69.12 82.8 92.36
回答下列问题：
（1）10g该石头纸样品与稀盐酸完全反应后，产生二氧化碳的总质量是 　 　g.
（2）该样品中碳酸钙的质量分数为多少 (写出计算过程)
（3）这种测定方法产生误差的原因可能是　 　(写1条)。
【答案】（1）2.64g
（2）设该样品中碳酸钙的质量分数为x。
100 44
10gx 2.64g
x=60%
答：该样品中碳酸钙的质量分数为60%
（3）稀盐酸中的氯化氢挥发导致装置减少的质量(即二氧化碳的质量)偏大，从而使样品中碳酸钙的质量分数偏大(写出影响二氧化碳质量均给分)
【知识点】根据化学反应方程式的计算；制取二氧化碳的原理
【解析】【分析】（1）二氧化碳气体会从体系中逸出，所以用总质量减去最终剩余物体的质量即为二氧化碳的质量。
（2）根据（1）中所得二氧化碳的质量由方程式计算碳酸钙的质量分数。
（3）碳酸钙点的质量由二氧化碳的质量计算而来，所以误差分析也应从二氧化碳的质量入手。
【解答】（1）由表中数据可知二氧化碳的总质量为：m=60g+35g-92.36=2.64g。
（3）实验通过质量差来表示二氧化碳的质量，从而计算得到碳酸钙的质量，反应过程中部分氯化氢气体和水蒸气会随着二氧化碳气体一起逸出，会导致二氧化碳的质量偏大，从而导致误差。
15．小科用过量的稀盐酸和石灰石反应制取二氧化碳，得到了含有盐酸和氯化钙的混合溶液。为了探究混合溶液中氯化钙的质量分数，小科进行了如下实验：取100克混合溶液于烧杯中，然后将240g碳酸钠溶液分六次加入其中，每次充分反应后称量相关质量，所测数据如下表。
实验次数 第 1 次 第 2 次 第3 次 第4次 第5 次 第 6 次
加入碳酸钠溶液的质量/g 40 40 40 40 40 40
每次产生气体的质量/g 4.4 4.4 2.2 0 0 0
每次产生沉淀的质量/g 0 0 5 m 10 0
请根据实验数据分析解答下列问题：
（1） m的数值为　 　。
（2）求混合溶液中氯化钙的质量分数
（3）如图甲表示原混合溶液中的离子种类和数量，请在图乙中画出第3次加入碳酸钠溶液充分反应后的相关离子数量柱状图　 　。
【答案】（1）10
（2）生成碳酸钙沉淀的质量为5g+10g+10g=25g，
设：混合溶液中氯化钙的质量是x。
；
解得：x=27.25g
混合溶液中氯化钙的质量分数=
答：混合溶液中氯化钙的质量分数是27.75%
（3）
【知识点】根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】 （1）根据碳酸钠先与盐酸反应，再与氯化钙反应，再结合题中数据来分析解答；
（2）根据表中的数据，结合化学方程式先求得氯化钙的质量，然后进一步分析解答；
（3）根据反应的情况进行分析。
【解答】 （1）向盐酸和氯化钙的混合溶液中加入碳酸钠溶液时，碳酸钠先与盐酸反应，再与氯化钙反应，第1、2次加入碳酸钠溶液都生成4.4g二氧化碳，说明每40g碳酸钠溶液完全反应生成4.4g二氧化碳，第3次加入碳酸钠溶液只生成2.2g二氧化碳，说明只有20g碳酸钠溶液与盐酸反应，还有20g碳酸钠溶液与氯化钙溶液反应生成5g碳酸钙沉淀，由于第5次加入碳酸钠溶液还能生成碳酸钙沉淀，说明第4次加入碳酸钠溶液，充分反应后溶液中还有氯化钙剩余，则第4次加入的碳酸钠溶液完全反应，则生成碳酸钙沉淀的质量为5g×2=10g，故m的数值为10；
（3）第3次加入碳酸钠溶液，充分反应后，溶液中的氯化氢完全反应，则溶液中的氢离子完全反应，氢离子的数目减小为0，由于一共生成了25g沉淀，第3次只生成5g碳酸钙沉淀，说明第3次只消耗五分之一的钙离子，则钙离子的数目会减小为2格，第3次加入碳酸钠溶液，充分反应后，溶液中溶质为氯化钙和氯化钠，由于氯化钙中钙离子和氯离子的个数比为1：2，则钙离子结合的氯离子数目共占4格，从而与钠离子结合的氯离子共6格，由于氯化钠中钠离子和氯离子的个数比为1：1，则钠离子也应该有6格，故相关离子数量如图所示：

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专题5 质量守恒定律 化学计算
质量守恒定律重点考査定义的理解及其应用，主要以选择题题型考査推断物质的元素组成、化学式和反应类型、根据微粒结构示意图考查质量守恒定律的微观含义及质量变化曲线等。根据化学方程式计算的考査是中考的必考内容之一，由物质的单一计算逐渐向混合物的计算、溶液的计算、化学式的计算综合考査。主要命题点有:①已知一种反应物或生成物的质量，计算恰好完全反应时另一种反应物或生成物的质量;②含杂质(杂质不参加反应)的反应物或生成物质量的计算:③溶液中溶质质量分数的计算。2024年中考的最后一题对于化学方程式有所考察，这部分内容属于经典必考内容要重视！
★重难点01： 质量守恒定律及其应用
（1）质量守恒定律的概念：在化学反应中， 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。
把握质量守恒定律应注意几点：
A、 都遵循质量守恒定律
B、只有化学变化才遵守质量守恒定律，物理变化不用质量守恒定律解释！
C、质量守恒定律研究的仅是指“质量”，不能任意扩展到其它物理量；
D、守恒的是“总质量”，即“参加反应的各反应物的总质量”和“生成物的总质量”。如沉淀、气体等都应考虑进去。
E、“参加”，意味着没有参加反应（剩余）的物质的质量不能算在内。
（2）化学反应的过程就是组成反应物分子的原子 成生成物分子的过程。
（3）化学反应前后原子的 和 不变，所以化学反应前后物质的质量总和必然相等。而物质的 分子数和物态可能改变。
1．（2023·湖州）氢氧化钠和盐酸能发生反应，下面我们从不同角度来分析这一反应。
⑴宏观分析：如图1所示，将天平调平，取下锥形瓶，挤压胶头滴管，再将锥形瓶放回托盘。观察到反应后天平　 　，得出化学反应前后物质质量不变。：
⑵微观分析：图2表示反应前后锥形瓶内溶液中存在的离子，其中的“"表示　 　。(填离子符号)
⑶建立模型：NaOH+HCl=NaCl+H2O
⑷定量分析：反应过程中消耗的氢氧化钠和生成的氯化钠的质量比是　 　。
2．（2023·台州）某同学用图甲装置验证质量守恒定律。
（1）将图甲中的两种溶液混合，观察到　 　的现象，证明两者发生了化学反应，且天平仍然保持平衡，可验证质量守恒定律。
（2）仅利用图甲的器材，可继续验证质量守恒定律的实验是 。
A．冰熔化成水
B．铜丝和硝酸银溶液反应
C．碳酸钙固体和稀盐酸混合
（3）该同学以电解水为例，用图乙从分子和原子的角度解释质量守恒定律的微观本质，请你帮他补充完整。
★重难点02： 化学方程式计算
（1）由于化学方程式能表示反应前后各物质的质量关系，因此可以利用化学方程式计算化学反应中各成分的 质量 。
（2）根据化学方程式计算的一般步骤：设未知量→写出 化学方程式 →写出相关物质的 相对分子质量 和已知量→列出 比例式 、求解→对问题做出简明回答。
1．（2023·绍兴）在探究酸、碱性质时，小敏的操作过程如图甲所示，烧杯中固体质量与加入溶液的质量关系如图乙所示。请回答下列问题：
（1）加入稀盐酸后出现的现象是　 　。
（2）bc段发生反应的化学方程式有　 　。
（3）c点时，溶液中含有的溶质是　 　。
（4）通过计算得出d点坐标。
2．（2023·湖州）为测定某品牌钙片中碳酸钙的质量分数，小明先将钙片粉碎，再各取2.5g粉末与一定量的同浓度稀盐酸反应(钙片中其他成分不参与反应)，测出生成二氧化碳的质量(不考虑二氧化碳的损失)。实验数据如下表所示：
实验数据记录表
组序 粉末样品的质量(g) 盐酸的质量(g) 二氧化碳的质量(g)
1 2.5 10 0.22
2 2.5 20 0.44
3 2.5 30 0.44
（1）小明先将钙片进行粉碎，其目的是　 　。
（2）通过分析第2组和第3组数据，可知第3组反应中　 　过量。
（3）求该钙片中碳酸钙的质量分数。(写出计算过程)
1．（2025·拱墅模拟）中科院李灿院士团队在二氧化碳制甲醇的研究领域取得了新进展，其反应过程如图所示。则反应前后发生改变的是（）
A．元素种类 B．原子种类
C．分子种类 D．催化剂的质量
2．（2025·绍兴模拟）我国科研人员利用二氧化碳、水和阳光合成淀粉，合成的第一步是利用氢气将二氧化碳还原成甲醇，如图为该反应微观示意图，下列说法正确的是（　　）
A．生成物丙由三种元素组成
B．该反应属于置换反应
C．甲和丁中氢元素的化合价相等
D．参加反应的甲、乙质量比为3：1
3．（2025·舟山月考）中国科研团队研发出一种“人造树叶”。光照时，二氧化碳和水在“人造树叶”的催化下反应生成氧气和乙醇( ，其微观模型如图，下列说法错误的是（）
A．该反应前后元素的种类不变
B．原子在化学反应中是不可分的
C．参加反应的CO2和H2O的分子个数比为2：3
D．图中生成物均是化合物
4．（2025·富阳模拟）杭州奥体中心游泳馆凭借黑科技的水循环系统，可以在池水常年不换的情况下依然干净清澈。在该水循环系统中，特意采用了精度更高的硅藻土过滤，这一技术使得池水能直接饮用。
（1） 硅藻土的主要成分是SiO2， SiO2中 Si的化合价为　 　价：
（2）SiO2是制备硅及其化合物的重要原料，其中制取粗硅的反应原理是 则X的化学式为　 　，该反应属于基本反应类型中的　 　反应。
5．（2025·杭州模拟）金属材料广泛应用于生产生活中，对促进社会发展发挥了巨大作用。
（1）工业制钛流程中用到一种物质是 H2TiO3，在 H2TiO3中钛元素的化合价为　 　。
（2）铬铁合金可用于制造不锈钢，常用铬铁矿(FeCr2O4)和焦炭在高温条件下制得，该反应的化学方程式为FeCr204+4CFe+2Cr+4X则X的化学式为　 　。
（3）钛合金可用于制作眼镜架，是利用了钛合金____的性质。 (选填字母)
A．耐腐蚀性 B．导电性好 C．密度小 D．导热性好
6．（2025·拱墅模拟） 1943年，中国化学家侯德榜发明了新的制纯碱方法，被誉为：“侯氐制碱法”。其工艺的关键反应为： 小乐在20℃的实验室里，利用如图所示装置(待完善)和药品模拟该反应。
已知：
物质 NaCl NaHCO3 NH4Cl
溶解度/克 36.0 9.6 37.2
①20℃时，几种盐的溶解度如表。
②浓氨水遇生石灰会产生大量的氨气，氨气极易溶于饱和食盐水，形成的溶液呈碱性。
（1）装置②中的药品为饱和NaHCO3溶液，用于吸收装置①制取的二氧化碳中混有的氯化氢，在答题卡的图中将该装置补充完整。
（2）为配制装置③中的饱和食盐水，应向100克水中至少加入　 　克NaCl固体。为了利于二氧化碳在装置③中的吸收，从而提高NaHCO3的产量。实验中可采取的措施是　 　。
（3）充分反应后，装置③中有晶体析出。析出的晶体主要成分是 NaHCO3而不是NH4Cl的原因是　 　。
7．（2025·杭州模拟） 火星探测器发回的信息表明，火星上存在（羟基氧化铁），从而证明火星表面曾经存在过水。工业上用废铁屑（尘要成分为和）制备）制备主要流程如下。
（1）火星上存在，从而证明其存在过水的理由为　 　。
（2）“酸溶”时产生的气体为　 　。
（3）“沉淀”反应的化学方程式为，物质的化学式为　 　。
（4）该流程中能循环利用的物质是　 　.
8．（2025·拱墅模拟） 2024年5月3日，搭载“嫦娥六号”探测器的长征五号遥八运载火箭在中国文昌发射升空，开启了人类首次赴月球背面采样之旅；53天后，“嫦娥六号”返回器携带月球样品安全返回地球。回答问题：
（1）长征五号遥八运载火箭的发动机使用液氢和液氧作为燃料和助燃剂。如图甲为火箭发动机运行示意图，则火箭升空时，燃烧室里发生反应的化学方程式为　 　。
（2）“嫦娥六号”通过钻具钻取和机械臂表取两种方式进行月球背面采样，钻取所用的外钻杆由碳化硅颗粒增强铝基复合材料制造，据此推测该材料可能具有的优良性能是　 　。(写出1点)
（3）如图乙所示为返回器的两种返回技术。 “嫦娥六号”返回器采用“跳跃式返回”，与采用“直接进入返回”相比，返回器着陆时的速度更小。试从能量转化的角度分析其原因　 　。
9．（2025·拱墅模拟） 某市售蛋壳类果蔬清洗盐产品标签部分内容如下：
（1）瓜果表面的果蜡中含有石蜡，根据石蜡的物理性质及清洗盐的成分和使用方法推测，该清洗盐能除果蜡的可能原因是　 　。 (写出1点)
（2）甲胺磷和氧化乐果两种杀虫剂呈酸性，清洗盐能去除甲胺磷和氧化乐果两种杀虫剂的可能原因是　 　。 (写出1点)
（3）蛋壳提取物中的氧化钙是由蛋壳中的碳酸钙高温煅烧获得的，若蛋壳含碳酸钙90%，则制取28克氧化钙至少需要蛋壳多少克 (写出计算过程)
10．（2025·嘉兴模拟） 工业上通过一定的技术手段在铝表面形成一层致密的氧化膜，从而起到耐腐蚀的作用。某机构为测定氧化铝含量，取一块5.5g的铝材，用300 克溶质质量分数为10%的稀盐酸与之反应，产生氢气质量与反应时间的关系如图。
(已知
（1）该稀盐酸中含有溶质 HCl　 　克
（2）工业中要求铝材中氧化铝含量必须低于1%，根据图像计算并判断是否达标。
（3）检测员发现，0-t1时间段无气泡产生，原因是　 　。
11．（2025·绍兴模拟） 2024年10月30日，搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F运载火箭在酒泉卫星发射中心发射，圆满完成我国空间站应用与发展阶段第4次载人飞行任务。
（1）运载火箭使用了偏二甲肼(C2H8N2)和四氧化二氮(N2O4)作推进剂。
反应原理： 则X的化学式是　 　。
（2）四氧化二氮常温下就能转化成二氧化氮(NO2)，下列关于NO2与N2O4的说法，正确的是____。.
A．都属于氧化物
B．分子中原子的个数相同
C．物质中氮元素的质量分数相同
D．一个N2O4分子由两个NO2分子构成
（3）飞船与空间站对接时为减小震动以保证安全，设置了电磁阻尼器，它可以简化为如图所示的磁铁和线圈构成，当线圈水平向左运动时线圈的 ab边中会产生电流，同时ab边受到向右的阻力F，以减缓靠近速度。线圈 ab边中产生电流的原理是　 　。
（4）神舟十九号首次将果蝇送上太空进行科学实验，查阅果蝇资料如下：
果蝇是双翅目昆虫，它和人类一样广泛分布于世界各温带地区。果蝇以发酵烂水果上的酵母为食，有雌雄之分，身长3--4毫米，果蝇的复眼由800个小眼组成，每个小眼又是8个细胞凑成一圈，它容易饲养，生活周期短，繁殖速度快；果蝇的染色体数目少而易于观察，科学家研究发现果蝇许多基因与人类基因具有相似性，在视觉、听觉、嗅觉、味觉、触觉上结构相似，存在共通性，作为经典的模式生物，人们对它的遗传背景有着比其他生物更全面更深入的了解。
科学家送果蝇上太空主要是进行遗传学的实验研究，结合资料，请你简要回答选择果蝇作为研究对象的原因是： ①　 　；②　 　。
12．（2025·杭州模拟） 长期使用的热水壶底部有一层水垢，主要成分是碳酸钙和氢氧化镁，用酸溶液可以清除水垢。某同学通过实验测定水垢中碳酸钙的含量：将过量的稀盐酸加入水垢中，将产生的气体通入足量的溶液中（氢氧化镁与盐酸反应不产生，同时测量3分钟内溶液增加的质量，结果如表所示：
时间/s 0 30 60 90 120 150 180
增加的质量/g 0 30 50 60 66 66 66
试回答下列问题：
（1）请在坐标纸上，以反应时间为横坐标，以产生气体的质量为纵坐标，画出产生气体的质量随反应时间变化的曲线。
（2）从表中可以看出，水垢与盐酸反应生成的最多是　 　。
（3）计算水垢中碳酸钙的质量分数。
13．（2025·湖州模拟）某实验小组为测定食盐样品(含氯化钙杂质)中氯化钠的质量分数，进行如下实验：将80克食盐样品平均分成4份，分别加入4个烧杯中，各加入80克水溶解后，向每组中加入不同质量的相同浓度的碳酸钠溶液，充分反应后过滤、洗涤、干燥，称量生成的沉淀质量。实验数据如下表所示：
实验组数 　 二 三 四
加入碳酸钠溶液的质量/克 10 20 30 40
产生的沉淀质量/克 0.8 1.6 2.0 2.0
（1）由表格数据可知，实验中氯化钙被完全反应的组有　 　。
（2）计算该食盐样品中氯化钠的质量分数。
（3）计算第三组反应后所得溶液中氯化钠的质量分数。(精确到0.1%)
14．（2025·富阳模拟）石头纸是一种将磨成粉末的碳酸钙与一定量的树脂、颜料混合，经特殊工艺加工制成的新型纸张。某兴趣小组欲测定某石头纸中碳酸钙的质量分数，先将10g样品放入质量为50g的锥形瓶中，再逐滴加入稀盐酸充分反应(如图所示)。反应过程中测得滴加稀盐酸的总质量与充分反应后锥形瓶及瓶内剩余物质总质量的数据如表所示。(假设该石头纸中其余物质不溶解于水，也不与酸反应)
加入稀盐酸的总质量/g 0 10 25 35
锥形瓶及瓶内剩余物质总质量/g 60.00 69.12 82.8 92.36
回答下列问题：
（1）10g该石头纸样品与稀盐酸完全反应后，产生二氧化碳的总质量是 　 　g.
（2）该样品中碳酸钙的质量分数为多少 (写出计算过程)
（3）这种测定方法产生误差的原因可能是　 　(写1条)。
15．小科用过量的稀盐酸和石灰石反应制取二氧化碳，得到了含有盐酸和氯化钙的混合溶液。为了探究混合溶液中氯化钙的质量分数，小科进行了如下实验：取100克混合溶液于烧杯中，然后将240g碳酸钠溶液分六次加入其中，每次充分反应后称量相关质量，所测数据如下表。
实验次数 第 1 次 第 2 次 第3 次 第4次 第5 次 第 6 次
加入碳酸钠溶液的质量/g 40 40 40 40 40 40
每次产生气体的质量/g 4.4 4.4 2.2 0 0 0
每次产生沉淀的质量/g 0 0 5 m 10 0
请根据实验数据分析解答下列问题：
（1） m的数值为　 　。
（2）求混合溶液中氯化钙的质量分数
（3）如图甲表示原混合溶液中的离子种类和数量，请在图乙中画出第3次加入碳酸钠溶液充分反应后的相关离子数量柱状图　 　。
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