第五单元 化学反应的定量关系(复习讲义)(解析版)2025-2026学年人教版九年级化学上册

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第五单元 化学反应的定量关系(复习讲义)(解析版)2025-2026学年人教版九年级化学上册

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第五单元 化学反应的定量关系
复习讲义
复习目标 1.通过实验探究认识质量守恒定律,了解常见化学反应中的质量关系及其原因。2.能应用质量守恒定律解决相关问题。3.了解书写化学方程式应遵守的原则。4.能正确书写简单的化学方程式。5.在正确书写化学方程式的基础上,进行简单的计算,并掌握计算的格式与步骤。6.理解质量守恒定律是化学方程式计算中的理论依据。
重点和难点 重点:1.通过实验探究质量守恒定律并了解质量守恒定律的应用。2.正确书写化学方程式及化学方程式的配平。3.利用化学方程式的简单计算及其步骤。难点:1.从微观角度解释质量守恒定律及应用。2.化学方程式的配平。3.解题格式的规范化及化学计算与物理和数学中的区别。
█知识点一 质量守恒定律
1.质量守恒定律
内容 大量实验证明,参加 的各物质的 ,等于反应后生成的各物质的
适用范围 所有的 ,不适用于
质量范围 所有参加反应的反应物质量(不包括没有反应完的部分和催化剂的质量)和所有生成物的质量。尤其注意参加反应的气体或反应生成的 、 等不要忽略。
2.实验验证质量守恒定律
方案 方案一 铜与氧气反应 方案二 铁与硫酸铜反应
装置
现象 气球 ,固体 ,电子天平 铁丝 ,溶液 ,电子天平
分析 方案一实验装置中,橡胶塞的作用是 ,小气球的作用是 ;如果没有它们,实验可能出现哪些结果? 。
3.微观解释质量守恒定律的原因:
电解水反应微观过程化学反应前后物质的质量总和相等的本质原因是:化学反应是分子破裂成原子,原子重新组合成新的分子。化学反应前后,原子的种类、数目、质量都不变。 归纳化学变化前后变与不变:
4.质量守恒定律的应用
(1)求某种反应物或生成物的质量。
(2)推断反应物或生成物的组成(化学式)
(3)推断反应物是否全部参加了反应。
(4)利用原子、分子知识解释质量守恒原因。
效果检测
1.(2025·四川成都·一模)下列说法正确的是( )
A.纸燃烧后化为灰烬,灰烬的质量比纸小,说明质量守恒定律不是普遍规律
B.蜡烛燃烧后减小的质量等于生成的水和二氧化碳的质量
C.细铁丝在氧气中燃烧后,生成物的质量比细铁丝的质量大,这个反应遵守质量守恒定律
D.一定质量的氢气和氧气混合后质量不变,能够用来验证质量守恒定律
2.(24-25九年级上·湖南衡阳·期末)质量守恒定律是化学学习中的核心基础理论之一。下列关于质量守恒定律说法正确的是( )
A.参加反应的氧气和氢气的体积,一定等于生成水的体积
B.100g冰融化得到100g水,符合质量守恒定律
C.3g碳在空气中完全燃烧生成11g二氧化碳,消耗氧气质量为8g
D.镁条燃烧后,生成物质量比镁条的质量大,该反应不符合质量守恒定律
█知识点二 化学方程式
1.化学方程式的意义
化学方程式 C + O2 点燃 CO2
客观事实 反应物
生成物
反应条件
量的关系 物质的相对质量关系 C + O2 点燃 CO2 相对质量: 12 32 44每 份质量的碳和 份质量的氧气恰好完全反应,生成 份质量的二氧化碳(在此反应中,碳、氧气、二氧化碳的质量比为 )
粒子的相对数量关系 每 个碳原子和 个氧分子恰好完全反应,生成 个二氧化碳分子(参加反应的各粒子的个数比为 )
2.化学方程式的书写
(1)书写化学方程式要遵守的原则
①要以 为基础,写出反应物、生成物和反应条件,体现化学反应中的 关系。
②要遵守 ,使等号两边各原子的种类与数目相等,体现化学反应中的 关系。
(2)书写化学方程式的步骤(以铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁的反应为例)
书写步骤 书写内容 书写过程
①描述反应事实 ①在式子的左、右两边写出反应物和生成物的化学式,如果反应物或生成物不止一种,就分别用 把它们连接起来;②在反应物和生成物之间画一条短线,在短线上注明化学反应 ,如加热(常用“△”号表示)、点燃、催化剂等 Fe + O2 点燃 Fe3O4
②配平化学方程式 检查式子左、右两边各元素原子的种类和数目,通过选取合适的化学计量数,使化学方程式遵守 ,将短线改为等号。 3Fe+2O2 点燃 Fe3O4
注意 (1)如果生成物中有气体,在气体物质的化学式右边要注“↑”号,如2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑。对于溶液中的反应,如果生成物中有固体,在固体物质的化学式右边要注“↓”号,如CuSO4+2NaOH==Cu(OH)2↓+Na2SO4。(2)如果反应物和生成物中都有气体,气体生成物就不注“↑”号,如C+O2 点燃 CO2。同样,对于溶液中的反应,如果反应物和生成物中都有固体,固体生成物也不注“↓”号,如Fe+CuSO4==FeSO4+Cu。
3.化学方程式的配平方法
(1)
步骤:
①找出两边各出现一次的元素,选择同种原子的个数最多的原子,求最小公倍数,得分子个数;
②使该原子数目在反应前后都为所求出的最小公倍数;
③一般先从氧原子入手,再配平其他原子。
例1: KClO3——KCl+ O2
例2: Al + Fe3 O4—— Fe + Al2O3
(2)
步骤:
①从化学式较复杂的一种生成物(反应物)推求有关反应物(生成物)化学式的化学计量数和这一生成物的化学计量数;
②根据求得的化学式的化学计量数,再找出其它化学式的相应计量数,这样即可配平。
例1: Fe2O3+ CO——Fe + CO2
例2: H2 O + Fe —— Fe3 O4+ H2
(3)
这种方法适用于化学方程式两边某一元素多次出现,并且两边的该元素原子总数有一奇一偶。
步骤:
①找出在化学反应中出现次数最多的元素;
②从原子数为单数的元素入手(一般为氧元素),即乘2;
③由已推求出的化学计量数决定其它化学式的化学计量数。
例1: C2 H2 +O2 ——CO2 +H2 O
例2: FeS2+ O2 ——Fe2O3 + SO2
(4)
此方法能配平有单质参加反应或有单质生成的化学反应。
步骤:
①先配平化合物中各元素的原子;
②用分数配平单质元素的原子;
③去分母,使配平后的化学计量数为整数。
例1: C2H2 + O2—— CO2+ H2O
例2: C2H5OH + O2 —— CO2 + H2O
(5)
找到化学方程式中关键的化学式,定其化学式前计量数为1,然后根据关键化学式去配平其他化学式前的化学计量数。若出现计量数为分数,再将各计量数同乘以同一整数,化分数为整数,这种先定关键化学式计量数为1的配平方法,称为归一法。
例1: CH3OH+O2——H2O+CO2
例2: C2H5OH+O2——H2O+CO2
一般来说,观察和配平的顺序为:有氢看氢,无氢看氧,原子团优先配平,单质最后配平.
效果检测
1.(24-25八年级下·黑龙江哈尔滨·期末)化学方程式可以描述化学反应中的物质转化关系,帮助我们认识化学反应的定量关系,对生产、生活和科学研究具有重要意义。按要求回答下列问题。
(1)配平下列化学方程式(反应条件省略)。
① Fe(OH)3+ HCl= FeCl3+ H2O
② C2H4+ O2= CO2+ H2O
③ NH3+ Cl2= N2+ HCl
(2) “84”消毒液于1984年研制成功,故此得名。制取其主要成分次氯酸钠(NaClO)的反应为,则物质X的化学式是 。
2.(24-25八年级下·黑龙江绥化·期末)用观察法配平下面式子。
(1)铁丝在氧气中燃烧: Fe+ O2 Fe3O4
(2)过氧化氢在二氧化锰催化的条件下分解: H2O2 H2O+ O2↑
█知识点三 根据化学方程式进行简单计算
1.计算依据
利用化学方程式能反映物质间的质量比,且质量比呈正比例关系。
2.利用化学方程式计算的步骤及格式
例:加热分解31.6 g高锰酸钾,可以得到氧气的质量是多少?
步骤说明 完整步骤 注意以下是常见的扣分点
(1)设未知量 解: 。 设未知量时,x后面加了单位
(2)写化学方程式 未配平,漏标或标错“↑”“↓”
(3)标相关量 相对质量 相对分子质量算错,漏乘化学计量数
实际质量 实际质量写错位置,漏写单位
(4)列出比例式,求解 数据位置混乱,漏单位
(5)简明地写出答案 答: 。 未表达完整
注意 ①由于方程式只能反映物质间的质量比,因此代入方程式中的各个量必须是 。②由于方程式中各物质是纯净物,因此代入的量必须是 的质量,若物质不纯,必须换算成 的质量再代入计算。③单位必须 ,且单位要代入计算过程。
3.计算中常用的关系式:
(1)m=
(2)单位换算:1L=1000mL,1mL=1cm3
(3)物质的纯度=
变形:纯物质的质量=
不纯物质的质量=
(4)物质的纯度(纯物质的质量分数)=
效果检测
1.(2025·宁夏吴忠·一模)新型半导体材料碳化硅在航空航天、国防技术及5G技术等领域扮演着重要的角色,其可通过石英砂(主要成分为SiO2,杂质不含硅元素)和碳在高温下反应制得,反应的化学方程式3C+SiO2SiC+2X。
(1)上述化学方程式中X为 (填化学式)。
(2)用12.5kg石英砂与足量碳充分反应得到8kg碳化硅,请计算石英砂中SiO2的质量分数。
2.(2025·安徽·模拟预测)2025年第十五届中国国际清洁能源博览会在北京国家会议中心举办。氢能是未来最理想的能源,氢化钙(CaH2)与水反应生成氢氧化钙和氢气。
(1)CaH2中已知钙元素化合价为+2价,则氢元素化合价 。
(2)若要制取8kg氢气,计算理论上需要CaH2的质量?
█考点一 质量守恒定律的理解及验证
【例1】(2025·山西·中考真题)探究“化学反应前后物质的质量关系”。
(1)实验方法:如图1所示,先称量。将胶头滴管中的硫酸铜溶液全部滴入锥形瓶中,反应结束后,再称量。
(1)实验原理:图1锥形瓶中发生反应的化学方程式为 。
(2)实验现象:图1锥形瓶中观察到的现象是 ,天平指针不偏转。
(3)实验结论: 。
【问题与思考】
(4)如图2所示进行实验,反应结束后再称量,烧杯中物质的质量变化是 。
(5)比较上述两个实验,利用图2化学反应设计实验时,应注意的问题是 。
【变式1-1】下列现象能用质量守恒定律解释的是(  )
A.蔗糖溶于水后总质量不变
B.水杯内饮用水敞口放置质量减少
C.小树苗长成参天大树
D.10mL水和10mL酒精混合后体积小于20mL
【变式1-2】老师组织同学们对质量守恒定律进行了实验探究。回答相关问题:

(1)第1组设计甲图的实验方案,用电子秤称量,读取加入盐酸前后的质量。反应的化学方程式为 ,比较读数发现反应前后的质量并不相等,其原因是 。
(2)第2小组设计了乙图方案,以解决第1小组遇到的问题。但有同学认为会产生误差,他的理由是气球膨胀后不可忽略 的影响。老师肯定了该同学勇于质疑、精益求精的科学精神。
(3)第3小组善于创新,设计了丙图方案,既达成本实验目的,还可以测定空气中氧气的含量。
①连接好装置后,打开弹簧夹,推或拉注射器活塞,松开手后活塞回到原位,说明气密性 (选填“好”或“不好”)。
②关闭弹簧夹,记录注射器初始读数,强光引燃白磷,冷却后打开弹簧夹。为保证锥形瓶内氧气完全反应,实验应采取的措施是 (任答1点);实验中需要测定的数据是锥形瓶(含导管)的容积、 。
█考点二 质量守恒定律的应用
【例2】(24-25八年级下·山东东营·期末)把A、B、C、D四种纯净物放在密闭容器中,在一定条件下充分反应,测得反应前后各物质的质量如下表:
物质 A B C D
反应前的质量/g 2.8 13.0 22.3 1.2
反应后的质量/g 10.2 x 0 4.4
下列说法不正确的是( )
A.x为24.7
B.该反应属于分解反应
C.参加反应的A和B的质量比为102:247
D.参加反应的A和D的质量比为37:16
【变式2-1】(24-25九年级上·河南信阳·期末)钠在一定条件下可以与二氧化碳发生反应生成白色物质和碳,白色物质可能是( )
A. B.
C. D.
【变式2-2】(24-25八年级下·黑龙江哈尔滨·期末)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.该反应基本反应类型为化合反应 B.该化学反应中乙和丙的质量比为
C.物质丙一定为单质 D.物质丁可能是该反应的催化剂
█考点三 微观模型图
【例3】(24-25九年级上·广东湛江·期中)反应的条件不同,产物不同,如图所示,下列说法错误的是( )
A.反应Ⅰ前后原子种类不变 B.反应后催化剂的质量增加
C.丙的化学式为 NH3 D.反应II 是分解反应
【变式3-1】(24-25九年级上·福建福州·期中)用“”和“”表示两种不同物质的分子,它们在一定条件下会发生化学反应,反应前后的微观示意图如图所示,下列说法正确的是( )
A.反应前后分子种类、原子种类不变
B.反应后生成了两种新的分子
C.催化剂在反应前后质量和性质都不变
D.该反应属于化合反应
【变式3-2】(2025·广西贵港·模拟预测)如图是甲和乙在一定条件下反应的微观示意图。下列叙述正确的是( )
A.反应前后分子的数目不变
B.反应后元素的种类发生了改变
C.该反应能使有害气体转化为无害物质
D.反应生成的丙与丁的质量比为
█考点四 化学方程式的书写
【例4】(24-25八年级下·黑龙江绥化·期中)下列反应的化学方程式书写正确的是( )
A.2H2O2H2+O2
B.CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O
C.P+O2P2O5
D.4Fe+3O22Fe2O3
【变式4-1】(24-25九年级下·山东烟台·期中)下列关于S+O2SO2的叙述中不正确的是( )
A.硫和氧气在点燃的条件下反应生成二氧化硫
B.每32份质量的硫和32份质量的氧气在点燃的条件下反应生成64份质量的二氧化硫
C.一个硫和一个氧分子在点燃的条件下反应生成一个二氧化硫分子
D.二氧化硫由硫元素和氧元素组成
【变式4-2】化学方程式是重要的化学用语,是学好化学必备的语言工具。丁烷是市售打火机的燃料, 丁烷燃烧的化学方程式:aC4H10+bO2cH2O+dCO2 配平后 a、b、c、d 之和为( )
A.32 B.33 C.34 D.35
█考点五 根据化学方程式进行简单计算
【例5】(2025·吉林·三模)2025年体育中考已结束,男生、女生分别需要进行1000m和800m的长跑。学生在长跑前补充葡萄糖口服液以获得能量。某葡萄糖注射液的标签如图所示:
葡萄糖注射液()[成分]葡萄糖、水[规格]500mL 质量分数5%[性状]液体、甜味[贮藏]密闭保存
(1)求葡萄糖中碳、氢、氧元素的质量比: (最简整数比)。
(2)已知葡萄糖在人体中氧化的化学方程式是:,求:9g葡萄糖完全氧化需要氧气的质量 。
【变式5-1】(2025·湖南·三模)星城化学兴趣小组为了测定某种珍珠粉中碳酸钙的含量,称取22.2g研碎的珍珠粉,连续进行四次高温煅烧(杂质不参加反应)、冷却、称量,结果如下:
操作次数 第1次 第2次 第3次 第4次
剩余固体质量(g) 17 15.8 13.4 13.4
试计算:(化学方程式:)
(1)二氧化碳中碳元素和氧元素的质量比为 。(写出最简整数比)
(2)求该珍珠粉中碳酸钙的质量分数。(写出计算过程,计算结果精确到0.1%)
【变式5-2】(2025·山东泰安·一模)化学兴趣小组的同学称取277g过氧化氢溶液和1.6g二氧化锰,进行了二氧化锰催化过氧化氢溶液的实验,电子秤显示的质量数据如下图所示(单位为g)。(忽略在水中的溶解,过氧化氢溶液由水和过氧化氢组成。)

请计算:
(1)完全反应后,经过过滤烘干,得到固体的质量为 g;生成氧气的质量为 g.
(2)该过氧化氢溶液中过氧化氢的质量。
基础应用
1.下列说法正确的是
A.化学变化都遵守质量守恒定律,所以质量不发生改变的变化就是化学变化
B.氧气的化学性质很活泼,能与所有物质发生反应
C.10g 冰受热融化成 10g 水,符合质量守恒定律
D.分离液态空气法制氧气属于物理变化
2.(2025·江西·模拟预测)我国科学家实现人工合成葡萄糖,反应前后未改变的是( )
A.原子种类 B.分子数目
C.元素化合价 D.物质总质量
3.(24-25八年级下·湖南株洲·期中)下列关于质量守恒定律的说法中,不正确的是( )
A.化学反应前后,物质的质量总和不变
B.化学反应前后,分子的种类和数目不变
C.化学反应前后,原子的种类和数目不变
D.化学反应前后,元素的种类和质量不变
4.(24-25九年级上·广东深圳·期中)下列装置及实验(天平未画出)能用来验证质量守恒定律的是( )
A.镁条燃烧 B.红磷燃烧
C.制取氧气 D.蒸馏水食盐水混合
5.(24-25八年级下·山东济南·期末)密闭容器内有甲、乙、丙、丁四种物质,在一定条件下发生某一化学反应,反应前后各物质的质量如图所示。下列说法正确的是( )
A.该反应遵循质量守恒定律 B.丙可能为该反应的催化剂
C.该反应为化合反应 D.反应前后乙和丁的质量变化之比为3:2
6.(24-25八年级下·黑龙江绥化·期末)质量守恒定律是认识化学反应实质的重要理论。在化学反应中,a、b、c、d为化学计量数,下列说法正确的是( )
A.化学计量数a与b之和一定等于c与d之和
B.若取和反应,生成C和D的质量总和一定
C.反应物A和B的质量比一定等于生成物C和D的质量比
D.通过反应物A、B和生成物C、D能体现化学反应中的物质转化关系
7.(24-25八年级下·山东烟台·期末)H2S是一种生命体系信号分子,在O2中燃烧的化学方程式是2H2S+3O22X+2H2O。下列说法正确的是( )
A.该反应属于氧化反应 B.X的化学式是SO2
C.反应前后原子的个数减少 D.反应前后分子个数不变
8.(24-25八年级下·山东济南·期末)乙硫醇(C2H5SH)具有刺鼻气味,常被添加到原本无色无味的燃气中,以便在燃气泄漏时能及时被人们察觉。充分燃烧时发生该反应: 根据质量守恒定律,产物中X 的化学式是( )
A.SO3 B.SO2
C.H2SO4 D.CO2
9.(24-25八年级下·内蒙古乌兰察布·期末)下图是某个化学反应的微观模拟示意图,从图中获得的信息不正确的是( )
A.该反应不满足质量守恒定律
B.化学反应前后元素的种类不变
C.该反应是化合反应
D.化学反应前后分子种类改变、原子种类不变
10.(24-25八年级下·山东泰安·期末)某化学兴趣小组设计如下实验装置(A中加热装置已省略)验证质量守恒定律。
(1)装置A中将铜粉平铺于锥形瓶的底部,把上端系有小气球的玻璃导管插入单孔橡胶塞中,用橡胶塞塞紧锥形瓶口。将装置放在电子天平上称量,记录所称的质量。再将锥形瓶置于陶土网上,用酒精灯加热,反应一段时间后停止加热,冷却至室温后再次称量,观察到其间气球的变化是 ,记录所称的质量,则 (选填“>”“<”或“=”);
(2)利用装置B验证质量守恒定律时的现象为 ;
(3)利用装置C无法验证质量守恒定律,原因是 ;
(4)利用装置D验证质量守恒定律,反应前天平平衡,然后将烧杯倾斜,过氧化氢溶液与二氧化锰充分反应后再称量,观察天平指针向 (填“左”或“右”)偏转;
(5)小明受到装置A的启发,将装置D进行改进,如图E所示。称量反应前后质量,发现反应后总质量变小。若整个操作过程无差错,则造成上述实验结果的可能原因是 ;
(6)由质量守恒定律可知,化学反应前后,一定不变的是 (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物质种类
11.(2025·湖北孝感·模拟预测)广泛应用于火箭、导弹等制造业的金属镁,主要是电解MgCl2制取的。电解熔融状态MgCl2的化学方程式:MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑。
(1)MgCl2中镁元素的质量分数为 (精确到0.1%)。
(2)若电解190g的MgCl2,理论上可以得到镁的质量是多少?(写出计算过程)
能力提升
1.(24-25八年级下·山东济南·期末)某和CaO的混合粉末中钙元素与氧元素的质量比为2:1,现取ag混合粉末高温煅烧,充分反应后得到固体5.6g(化学方程式为:),下列说法中正确的是( )
A.所得5.6g固体中只有氧化钙一种物质
B.该ag的混合粉末中氧元素的质量为1.6g
C.煅烧过程中生成二氧化碳的总质量为0.55g
D.混合粉末a的数值为6.15
2.(24-25八年级下·山东济南·期末)在一个密闭的容器中放入甲、乙、丙、丁四种物质,在一定条件下发生化学反应,一段时间后,测得有关数据如下,下列说法正确的是
物质 甲 乙 丙 丁
反应前质量(g) 9 3 22 1
反应后质量(g) x 3 4 17
A.x的值为11 B.乙可能是该反应的催化剂
C.丙可能是单质 D.该反应为分解反应
3.(24-25九年级下·河北邢台·开学考试)下列实验与图像一致的是( )
A. B.
C. D.
4.(24-25九年级下·山东烟台·期末)为探究空气中氧气含量,某化学兴趣小组的同学借助氧气传感器在密闭装置中进行如图1所示实验,氧气含量随时间变化的曲线图如2所示。结合图示判断下列说法不正确的是( )
A.加热前的空气样品中氧气含量为20.99%
B.氧气未被消耗完的原因可能是铜粉量不足
C.实验过程中,装置内固体中铜元素的质量分数减小
D.拐点C至终点D所对应的时间范围内,装置内物质的总质量逐渐减少
5.(2025·湖北武汉·中考真题)将可燃物与过量氧气在密闭容器中用电火花引燃,除生成二氧化碳外,还可能生成水。充分反应后,容器内氧气减少了。实验过程中生成二氧化碳的质量随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.图中时刻,容器内氧气的质量为
B.图中时刻,容器内碳元素的质量为
C.若,则该可燃物一定含有碳、氧元素
D.若,则该可燃物一定含有碳、氢、氧元素
6.(2025·江西南昌·二模)加热一定质量的高锰酸钾至固体质量不再减小,固体质量随反应时间的变化如图,下列说法正确的是( )
A.M点对应的固体物质只有两种 B.t min以后高锰酸钾不再分解产生氧气
C.本实验生成锰酸钾的质量为 bg D.,固体中锰元素的质量分数增大
7.(24-25九年级下·山东烟台·期中)利用元素守恒解决问题。掺氢天然气能改善天然气的品质。某掺氢天然气(假设该混合气仅含和)中氢元素的质量分数为,则混合气体充分燃烧后生成和的质量比为( )
A.44:18 B.3:2
C.11:18 D.2:5
8.(2025·山东济宁·模拟预测)我国成功发射搭载神舟十九号载人飞船的火箭,为调整空间站内气体成分,科学家利用反应消耗航天员呼出的CO2,该反应的微观示意图如图所示,下列说法正确的是( )
A.反应前后原子的个数改变 B.反应前后分子的种类不变
C.反应前后有元素的化合价改变 D.参与反应的H2与CO2的分子个数之比为4:1
9.(24-25八年级下·山东泰安·期末)风华化学兴趣小组同学在实验室进行了两个探究实验:
探究一 小组用如图所示实验,探究质量守恒定律。
(1)小风同学做甲实验,若取用的铜粉量不足,对实验的结果 (填“有”或“没有”)影响;其中发生的反应方程式为 。
(2)小华同学做乙实验,最后天平不平衡的现象, (填“能”或“不能”)用质量守恒定律解释;不平衡的原因 。
(3)在实验乙中,混合后烧杯中物质的总质量随时间的变化关系正确的是___________(填选项);
A. B.
C. D.
(4)小好同学进行如图丙实验时,如果在燃着的镁条上方罩上烧杯,使生成物全部收集起来称量,其质量 (填“大于”或“小于”或“等于”)参加反应的镁条的质量。
10.(24-25八年级下·山东烟台·期中)质量守恒定律的发现对化学的发展作出了重要贡献。
(1)镁带在一密闭容器中完全燃烧(只考虑氧气参加反应),若固体质量的变化如图A所示,则参加反应氧气的质量为 g(用含m1和m2的式子表示)。
(2)利用B装置验证质量守恒定律,实验中玻璃管上方小气球的变化现象是 ,若取用铜粉的量不足,对实验结果 (填“有”或“无”)影响。
(3)实验C中发现天平的指针向 (填“左”或“右”)偏转,该反应 (填“遵循”或“不遵循”)质量守恒定律,原因是 。
(4)归纳上述实验后发现,验证质量守恒定律时,具有 (写出一点即可)特点的化学反应必须在密闭体系中进行。
11.(24-25九年级上·山东济南·期末)某研究小组同学对超市里的污渍爆炸盐产生了兴趣,污渍爆炸盐溶于水,有许多气泡产生。
【提出问题】污渍爆炸盐如图1溶于水,产生气体的成分是什么?
【形成假设】
该气体可能是、、。
(1)根据爆炸盐的有效成分推测,该气体中不可能含有 填、、之一。
该小组同学认为:该气体可能含有、中的一种或两种。
【实施实验】
实验编号 实验操作 实验现象
Ⅰ 将该气体通入澄清的石灰水中 澄清石灰水变浑浊
Ⅱ 将带火星的木条伸入该气体中 带火星的木条没有复燃
【形成结论】
(2)由实验Ⅰ可知,该气体中肯定含有 填化学式。
(3)为了进一步确定是否产生了,老师利用氧气传感器测得爆炸盐溶于水前后容器内的浓度变化如图2所示,证明该气体中 填“有”或“没有”氧气。
12.(2025·广东梅州·一模)某沉船的遗物以陶瓷为主,海洋出水的陶瓷表面的沉积物主要成分为钙质沉积物、有机污垢、硅质沉积物等。
(1)硅质沉积物的主要成分为 SiO2,其中硅元素的化合价是 。
(2)钙质沉积物常用乙酸(CH3COOH)清洗,乙酸的相对分子质量为 ,其中碳、氧元素的质量比是 。
(3)硅质沉积物(主要成分为SiO2)常用氢氟酸(HF)清洗,原理是。若陶瓷表面SiO2的质量为30g,理论上需要 HF的质量是多少?(写出计算过程)
13.(24-25九年级上·山东临沂·期中)现有如图的氧气发生装置,取200g过氧化氢溶液于分液漏斗A中,向B中加入5g二氧化锰,活塞K保持打开。不同时间电子天平的读数如下表所示(不考虑H2O逸出)。
反应时间/min 0 1 2 3 4 5
装置总质量/g 540.00 538.78 535.64 533.60 533.60 533.60
请根据要求回答下列问题:
(1)生成氧气的质量为 g。
(2)根据生成氧气的质量计算参加反应过氧化氢的质量。(根据化学方程式列式计算)
答案和解析
复习目标 1.通过实验探究认识质量守恒定律,了解常见化学反应中的质量关系及其原因。2.能应用质量守恒定律解决相关问题。3.了解书写化学方程式应遵守的原则。4.能正确书写简单的化学方程式。5.在正确书写化学方程式的基础上,进行简单的计算,并掌握计算的格式与步骤。6.理解质量守恒定律是化学方程式计算中的理论依据。
重点和难点 重点:1.通过实验探究质量守恒定律并了解质量守恒定律的应用。2.正确书写化学方程式及化学方程式的配平。3.利用化学方程式的简单计算及其步骤。难点:1.从微观角度解释质量守恒定律及应用。2.化学方程式的配平。3.解题格式的规范化及化学计算与物理和数学中的区别。
█知识点一 质量守恒定律
1.质量守恒定律
内容 大量实验证明,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
适用范围 所有的化学反应,不适用于物理变化
质量范围 所有参加反应的反应物质量(不包括没有反应完的部分和催化剂的质量)和所有生成物的质量。尤其注意参加反应的气体或反应生成的气体、沉淀等不要忽略。
2.实验验证质量守恒定律
方案 方案一 铜与氧气反应 方案二 铁与硫酸铜反应
装置
现象 气球先鼓起后变瘪,固体由红色变为黑色,电子天平示数不变 铁丝表面有红色固体析出,溶液由蓝色变为浅绿色,电子天平示数不变
分析 方案一实验装置中,橡胶塞的作用是形成密闭体系,小气球的作用是缓冲压强;如果没有它们,实验可能出现哪些结果?反应结束后天平示数比反应前大。
3.微观解释质量守恒定律的原因:
电解水反应微观过程化学反应前后物质的质量总和相等的本质原因是:化学反应是分子破裂成原子,原子重新组合成新的分子。化学反应前后,原子的种类、数目、质量都不变。 归纳化学变化前后变与不变:
4.质量守恒定律的应用
(1)求某种反应物或生成物的质量。
(2)推断反应物或生成物的组成(化学式)
(3)推断反应物是否全部参加了反应。
(4)利用原子、分子知识解释质量守恒原因。
效果检测
1.(2025·四川成都·一模)下列说法正确的是( )
A.纸燃烧后化为灰烬,灰烬的质量比纸小,说明质量守恒定律不是普遍规律
B.蜡烛燃烧后减小的质量等于生成的水和二氧化碳的质量
C.细铁丝在氧气中燃烧后,生成物的质量比细铁丝的质量大,这个反应遵守质量守恒定律
D.一定质量的氢气和氧气混合后质量不变,能够用来验证质量守恒定律
【答案】C
【解析】A、纸在空气中燃烧化为灰烬,灰烬的质量比纸的质量小,是因为生成的二氧化碳和水蒸气逸散到空气中去了,符合质量守恒定律,此选项错误;
B、蜡烛燃烧是蜡烛与氧气反应生成二氧化碳和水,蜡烛燃烧后减小的质量是石蜡的质量,而生成的水和二氧化碳的质量包括石蜡的质量和参与反应的氧气的质量,因此,蜡烛燃烧后减小的质量(石蜡的质量)并不等于生成的水和二氧化碳的总质量,此选项错误;
C、铁丝在氧气中燃烧后,生成物质量比铁丝质量大,是因为铁丝与氧气发生反应生成了四氧化三铁,这个反应遵循质量守恒定律,此选项正确;
D、一定质量的氢气和氧气混合后没有发生化学变化,不能验证质量守恒定律,此选项错误;
故选C。
2.(24-25九年级上·湖南衡阳·期末)质量守恒定律是化学学习中的核心基础理论之一。下列关于质量守恒定律说法正确的是( )
A.参加反应的氧气和氢气的体积,一定等于生成水的体积
B.100g冰融化得到100g水,符合质量守恒定律
C.3g碳在空气中完全燃烧生成11g二氧化碳,消耗氧气质量为8g
D.镁条燃烧后,生成物质量比镁条的质量大,该反应不符合质量守恒定律
【答案】C
【解析】A、质量守恒定律是指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,强调的是质量守恒,故选项说法不正确;
B、质量守恒定律只适用于化学变化,冰融化得到水,没有新物质生成,属于物理变化,不能用质量守恒定律来解释,故选项说法不正确;
C、3g碳在空气中完全燃烧生成11g二氧化碳,根据质量守恒定律,消耗氧气质量为11g-3g=8g,故选项说法正确;
D、镁条燃烧属于化学变化,所有化学变化都符合质量守恒定律,镁条燃烧后生成物质量比镁条的质量大,是因为空气中的氧气参与反应,故选项说法不正确。
故选C。
█知识点二 化学方程式
1.化学方程式的意义
化学方程式 C + O2 点燃 CO2
客观事实 反应物 C和O2(或碳和氧气)
生成物 CO2(或二氧化碳)
反应条件 点燃
量的关系 物质的相对质量关系 C + O2 点燃 CO2 相对质量: 12 32 44每 12 份质量的碳和 32 份质量的氧气恰好完全反应,生成44份质量的二氧化碳(在此反应中,碳、氧气、二氧化碳的质量比为3:8:11)
粒子的相对数量关系 每 1 个碳原子和 1 个氧分子恰好完全反应,生成 1 个二氧化碳分子(参加反应的各粒子的个数比为 1:1:1 )
2.化学方程式的书写
(1)书写化学方程式要遵守的原则
①要以客观事实为基础,写出反应物、生成物和反应条件,体现化学反应中的物质转化关系。
②要遵守质量守恒定律,使等号两边各原子的种类与数目相等,体现化学反应中的定量关系。
(2)书写化学方程式的步骤(以铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁的反应为例)
书写步骤 书写内容 书写过程
①描述反应事实 ①在式子的左、右两边写出反应物和生成物的化学式,如果反应物或生成物不止一种,就分别用加号把它们连接起来;②在反应物和生成物之间画一条短线,在短线上注明化学反应发生的条件,如加热(常用“△”号表示)、点燃、催化剂等 Fe + O2 点燃 Fe3O4
②配平化学方程式 检查式子左、右两边各元素原子的种类和数目,通过选取合适的化学计量数,使化学方程式遵守质量守恒定律,将短线改为等号。 3Fe+2O2 点燃 Fe3O4
注意 (1)如果生成物中有气体,在气体物质的化学式右边要注“↑”号,如2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑。对于溶液中的反应,如果生成物中有固体,在固体物质的化学式右边要注“↓”号,如CuSO4+2NaOH==Cu(OH)2↓+Na2SO4。(2)如果反应物和生成物中都有气体,气体生成物就不注“↑”号,如C+O2 点燃 CO2。同样,对于溶液中的反应,如果反应物和生成物中都有固体,固体生成物也不注“↓”号,如Fe+CuSO4==FeSO4+Cu。
3.化学方程式的配平方法
(1)最小公倍数法
步骤:
①找出两边各出现一次的元素,选择同种原子的个数最多的原子,求最小公倍数,得分子个数;
②使该原子数目在反应前后都为所求出的最小公倍数;
③一般先从氧原子入手,再配平其他原子。
例1: KClO3——KCl+ O2
例2: Al + Fe3 O4—— Fe + Al2O3
(2)观察法
步骤:
①从化学式较复杂的一种生成物(反应物)推求有关反应物(生成物)化学式的化学计量数和这一生成物的化学计量数;
②根据求得的化学式的化学计量数,再找出其它化学式的相应计量数,这样即可配平。
例1: Fe2O3+ CO——Fe + CO2
例2: H2 O + Fe —— Fe3 O4+ H2
(3)奇数配偶法
这种方法适用于化学方程式两边某一元素多次出现,并且两边的该元素原子总数有一奇一偶。
步骤:
①找出在化学反应中出现次数最多的元素;
②从原子数为单数的元素入手(一般为氧元素),即乘2;
③由已推求出的化学计量数决定其它化学式的化学计量数。
例1: C2 H2 +O2 ——CO2 +H2 O
例2: FeS2+ O2 ——Fe2O3 + SO2
(4)分数配平法
此方法能配平有单质参加反应或有单质生成的化学反应。
步骤:
①先配平化合物中各元素的原子;
②用分数配平单质元素的原子;
③去分母,使配平后的化学计量数为整数。
例1: C2H2 + O2—— CO2+ H2O
例2: C2H5OH + O2 —— CO2 + H2O
(5)定一法
找到化学方程式中关键的化学式,定其化学式前计量数为1,然后根据关键化学式去配平其他化学式前的化学计量数。若出现计量数为分数,再将各计量数同乘以同一整数,化分数为整数,这种先定关键化学式计量数为1的配平方法,称为归一法。
例1: CH3OH+O2——H2O+CO2
例2: C2H5OH+O2——H2O+CO2
一般来说,观察和配平的顺序为:有氢看氢,无氢看氧,原子团优先配平,单质最后配平.
效果检测
1.(24-25八年级下·黑龙江哈尔滨·期末)化学方程式可以描述化学反应中的物质转化关系,帮助我们认识化学反应的定量关系,对生产、生活和科学研究具有重要意义。按要求回答下列问题。
(1)配平下列化学方程式(反应条件省略)。
① Fe(OH)3+ HCl= FeCl3+ H2O
② C2H4+ O2= CO2+ H2O
③ NH3+ Cl2= N2+ HCl
(2) “84”消毒液于1984年研制成功,故此得名。制取其主要成分次氯酸钠(NaClO)的反应为,则物质X的化学式是 。
【答案】(1)1 3 1 3 1 3 2 2 2 3 1 6
(2)NaOH
【解析】(1)①根据质量守恒定律,化学反应前后原子种类及数目不变,设氢氧化铁的化学计量数为1,根据氧原子守恒,H2O的化学计量数为3,根据铁原子守恒,则FeCl3的化学计量数为1,根据氯原子和氢原子守恒,则HCl的化学计量数为3,配平后的化学方程式为:;
②根据质量守恒定律,化学反应前后原子种类及数目不变,设C2H4的化学计量数为1,根据碳原子守恒,二氧化碳的化学计量数为2,根据氢原子守恒,水的化学计量数为2,根据氧原子守恒,O2的化学计量数为3,配平后的化学方程式为:;
③根据质量守恒定律,化学反应前后原子种类及数目不变,设氯气的化学计量数为1,根据氯原子守恒,则HCl的化学计量数为2;根据氢原子守恒,则氨气的化学计量数为;根据氮原子守恒,则氮气的化学计量数为,因为存在分数,所以化学计量数同时扩大3倍,则配平后的化学方程式为:;
(2)根据质量守恒定律,化学反应前后原子种类及数目不变,反应前有2个Cl原子,反应后有2个Cl原子、2个Na原子,2个O原子,2个H原子,故2X为2个Na原子,2个O原子,2个H原子,X的化学式为NaOH。
2.(24-25八年级下·黑龙江绥化·期末)用观察法配平下面式子。
(1)铁丝在氧气中燃烧: Fe+ O2 Fe3O4
(2)过氧化氢在二氧化锰催化的条件下分解: H2O2 H2O+ O2↑
【答案】(1)3 2 1
(2)2 2 1
【解析】(1)设Fe3O4的系数为1,则反应后有3个铁原子、4个氧原子,根据反应前后原子种类和个数不变,则Fe前的系数为3、O2前的系数为4÷2=2,此时方程式已配平,则配平后的方程式为。
(2)一个过氧化氢分子中有2个氢原子和2个氧原子,一个水分子中有2个氢原子和1个氧原子,一个氧分子中含有2个氧原子,则可先将水的系数设为2,根据氢原子守恒,则过氧化氢前的系数为2,再根据氧原子守恒,则氧气前的系数为1,此时方程式已配平,配平的方程式为。
█知识点三 根据化学方程式进行简单计算
1.计算依据
利用化学方程式能反映物质间的质量比,且质量比呈正比例关系。
2.利用化学方程式计算的步骤及格式
例:加热分解31.6 g高锰酸钾,可以得到氧气的质量是多少?
步骤说明 完整步骤 注意以下是常见的扣分点
(1)设未知量 解:设可以得到氧气的质量为x。 设未知量时,x后面加了单位
(2)写化学方程式 2KMnO4 K2MnO4 +MnO2 +O2↑ 未配平,漏标或标错“↑”“↓”
(3)标相关量 相对质量 316 32 相对分子质量算错,漏乘化学计量数
实际质量 31.6g x 实际质量写错位置,漏写单位
(4)列出比例式,求解 = x=3.2g 数据位置混乱,漏单位
(5)简明地写出答案 答:加热分解31.6 g高锰酸钾,可以得到3.2g氧气。 未表达完整
注意 ①由于方程式只能反映物质间的质量比,因此代入方程式中的各个量必须是质量。②由于方程式中各物质是纯净物,因此代入的量必须是纯净物的质量,若物质不纯,必须换算成纯净物的质量再代入计算。③单位必须统一,且单位要代入计算过程。
3.计算中常用的关系式:
(1)m= ρv
(2)单位换算:1L=1000mL,1mL=1cm3
(3)物质的纯度=纯物质的质量/不纯物质的质量×100%
变形:纯物质的质量=不纯物质的质量×物质的纯度
不纯物质的质量=纯物质的质量÷物质的纯度
(4)物质的纯度(纯物质的质量分数)=1-杂质的质量分数
效果检测
1.(2025·宁夏吴忠·一模)新型半导体材料碳化硅在航空航天、国防技术及5G技术等领域扮演着重要的角色,其可通过石英砂(主要成分为SiO2,杂质不含硅元素)和碳在高温下反应制得,反应的化学方程式3C+SiO2SiC+2X。
(1)上述化学方程式中X为 (填化学式)。
(2)用12.5kg石英砂与足量碳充分反应得到8kg碳化硅,请计算石英砂中SiO2的质量分数。
【答案】(1)CO
(2)设12.5kg石英砂中含SiO2的质量为x 。
12.5kg石英砂中SiO2的质量分数=
答:12.5kg石英砂中SiO2的质量分数为96%。
【解析】(1)根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和数目不变。反应前:碳原子3个、硅原子1个、氧原子2个; 反应后:硅原子1个、碳原子1个,还缺少2个碳原子和2个氧原子,所以2X中含有2个碳原子和2个氧原子,故X的化学式为CO。
(2)详见答案。
2.(2025·安徽·模拟预测)2025年第十五届中国国际清洁能源博览会在北京国家会议中心举办。氢能是未来最理想的能源,氢化钙(CaH2)与水反应生成氢氧化钙和氢气。
(1)CaH2中已知钙元素化合价为+2价,则氢元素化合价 。
(2)若要制取8kg氢气,计算理论上需要CaH2的质量?
【答案】(1)-1价
(2)解:制取8kg氢气,设理论上需要CaH2的质量为x。
答:制取8kg氢气,理论上需要84kg的CaH2。
【解析】(1)化合物中元素正负化合价之和为0,CaH2中已知钙元素化合价为+2价,设氢元素的化合价为y,则,解得y=-1。
(2)氢化钙(CaH2)与水反应生成氢氧化钙和氢气,化学方程式为,根据氢气的质量计算,见答案。
█考点一 质量守恒定律的理解及验证
【例1】(2025·山西·中考真题)探究“化学反应前后物质的质量关系”。
(1)实验方法:如图1所示,先称量。将胶头滴管中的硫酸铜溶液全部滴入锥形瓶中,反应结束后,再称量。
(1)实验原理:图1锥形瓶中发生反应的化学方程式为 。
(2)实验现象:图1锥形瓶中观察到的现象是 ,天平指针不偏转。
(3)实验结论: 。
【问题与思考】
(4)如图2所示进行实验,反应结束后再称量,烧杯中物质的质量变化是 。
(5)比较上述两个实验,利用图2化学反应设计实验时,应注意的问题是 。
【答案】(1)
(2)产生蓝色沉淀
(3)化学反应前后物质的质量相等(或不变)(合理即可)
(4)减小/变小
【解析】(1)图1中是氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液反应,生成氢氧化铜蓝色沉淀和硫酸钠,化学方程式为;
(2)氢氧化钠与硫酸铜反应,会观察到产生蓝色沉淀,因为生成了氢氧化铜蓝色沉淀。
(3)该实验反应前后天平平衡,说明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,即化学反应前后物质的质量相等(或不变)(合理即可) 。
(4)图2中是碳酸钠与稀盐酸反应产生氯化钠、水和二氧化碳,反应生成的二氧化碳气体逸出到空气中,导致烧杯中物质的质量减小或变小 。
(5)图2实验因有气体生成且逸出,导致质量变化不能验证质量守恒定律。所以利用有气体参与或生成的化学反应设计实验验证质量守恒定律时,应注意在密闭装置中进行,或有气体参加或生成的化学反应在密闭容器中进行 。
【变式1-1】下列现象能用质量守恒定律解释的是(  )
A.蔗糖溶于水后总质量不变
B.水杯内饮用水敞口放置质量减少
C.小树苗长成参天大树
D.10mL水和10mL酒精混合后体积小于20mL
【答案】C
【解析】A、蔗糖溶于水后没有新物质生成,没有发生化学变化,该现象不能用质量守恒定律解释,故A错误意;
B、由于分子不断运动,水杯内饮用水敞口放置质量减少,没有新物质生成,不是化学变化,该现象不能用质量守恒定律解释,故B错误;
C、小树苗长成参天大树,经过光合作用、呼吸作用等一系列化学变化。所以该现象能用质量守恒定律解释,故C正确;
D、10mL水和10mL酒精混合后总体积小于20mL,是由于水分子很容易进入酒精分子的间隔中,所以体积变小,过程中没有新物质生成,没有发生化学变化。该现象不能用质量守恒定律解释,故D错误;
故选:C。
【变式1-2】老师组织同学们对质量守恒定律进行了实验探究。回答相关问题:

(1)第1组设计甲图的实验方案,用电子秤称量,读取加入盐酸前后的质量。反应的化学方程式为 ,比较读数发现反应前后的质量并不相等,其原因是 。
(2)第2小组设计了乙图方案,以解决第1小组遇到的问题。但有同学认为会产生误差,他的理由是气球膨胀后不可忽略 的影响。老师肯定了该同学勇于质疑、精益求精的科学精神。
(3)第3小组善于创新,设计了丙图方案,既达成本实验目的,还可以测定空气中氧气的含量。
①连接好装置后,打开弹簧夹,推或拉注射器活塞,松开手后活塞回到原位,说明气密性 (选填“好”或“不好”)。
②关闭弹簧夹,记录注射器初始读数,强光引燃白磷,冷却后打开弹簧夹。为保证锥形瓶内氧气完全反应,实验应采取的措施是 (任答1点);实验中需要测定的数据是锥形瓶(含导管)的容积、 。
【答案】(1) Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑ 反应生成的二氧化碳逸出装置
(2)浮力
(3)好 白磷足量 注射器反应前后的体积
【解析】(1)稀盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,反应的化学方程式为:Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑,比较读数发现反应前后的质量并不相等,其原因是反应生成的二氧化碳逸出装置;
(2)第2小组设计了乙图方案,以解决第1小组遇到的问题。但有同学认为会产生误差,他的理由是气球膨胀后不可忽略浮力造成的影响;
(3)①连接好装置后,打开弹簧夹,推或拉注射器活塞,松开手后活塞回到原位,说明气密性好;
②关闭弹簧夹,记录注射器初始读数,强光引燃白磷,冷却后打开弹簧夹。为保证锥形瓶内氧气完全反应,实验应采取的措施是白磷足量;实验中需要测定的数据是锥形瓶(含导管)的容积、注射器反应前后的体积。
█考点二 质量守恒定律的应用
【例2】(24-25八年级下·山东东营·期末)把A、B、C、D四种纯净物放在密闭容器中,在一定条件下充分反应,测得反应前后各物质的质量如下表:
物质 A B C D
反应前的质量/g 2.8 13.0 22.3 1.2
反应后的质量/g 10.2 x 0 4.4
下列说法不正确的是( )
A.x为24.7
B.该反应属于分解反应
C.参加反应的A和B的质量比为102:247
D.参加反应的A和D的质量比为37:16
【答案】C
【解析】A、根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变,则有2.8g+13.0g+22.3g+1.2g=10.2g+xg+0g+4.4g,解得x=24.7,故A正确。
B、反应前后A的质量增大10.2g-2.8g=7.4g,则A是生成物,反应前后B的质量增加24.7g-13.0g=11.7g,则B是生成物,反应前后C的质量减少22.3g-0g=22.3g,则C是反应物,反应前后D的质量增加4.4g-1.2g=3.2g,则D是生成物,该反应为C在一定条件下反应生成A、B、D,符合“一变多”的特点,属于分解反应。故B正确。
C、物质A变化的质量为10.2g-2.8g=7.4g,物质B变化的质量为24.7g-13.0g=11.7g,则物质A和物质B变化的质量比为7.4g:11.7g=74:117,故C错误。
D、物质A变化的质量为10.2g-2.8g=7.4g,物质D变化的质量为4.4g-1.2g=3.2g,则物质A和物质D变化的质量比为7.4g:3.2g=37:16,故D正确;
故选C。
【变式2-1】(24-25九年级上·河南信阳·期末)钠在一定条件下可以与二氧化碳发生反应生成白色物质和碳,白色物质可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】A、反应物中没有氢元素,该固体不可能是氢氧化钠,故选项错误;
B、反应物中有钠、碳、氧三种元素,该固体可能是碳酸钠;故选项正确;
C、钠在二氧化碳中燃烧生成单质碳和一种白色固体,该反应符合质量守恒定律;反应物中没有硫元素,该固体不可能是硫酸钠;故选项错误;
D、反应物中没有氢元素,该固体不可能是碳酸氢钠,故选项错误;
故选:B。
【变式2-2】(24-25八年级下·黑龙江哈尔滨·期末)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.该反应基本反应类型为化合反应 B.该化学反应中乙和丙的质量比为
C.物质丙一定为单质 D.物质丁可能是该反应的催化剂
【答案】C
【分析】由图可知,甲反应前质量分数为70%,反应后质量分数为42%,减小了28%,即甲为反应物;乙反应前质量分数为14%,反应后质量分数为8%,减小了6%,即乙为反应物;分析反应后各物质的质量分数可知,丁反应后的质量分数为1-42%-8%-40%=10%,即丁反应前后质量分数保持不变,则丁可能是催化剂,也可能没有参加反应;丙反应前质量分数为6%,反应后质量分数为40%,增长了34%,即丙为生成物,该反应为:甲+乙→丙;
【解析】A、由分析可知,该反应符合“多变一”的特点,属于化合反应,故选项说法正确;
B、该化学反应中乙、丙质量比为(14%-8%):(40%-6%)=3:17,故选项说法正确;
C、由分析可知,该反应为:甲+乙→丙,属于化合反应,则丙一定是化合物,不可能是单质,故选项说法错误;
D、由分析可知,丁反应前后质量分数保持不变,则丁可能是催化剂,也可能没有参加反应,故选项说法正确;
故选:C。
█考点三 微观模型图
【例3】(24-25九年级上·广东湛江·期中)反应的条件不同,产物不同,如图所示,下列说法错误的是( )
A.反应Ⅰ前后原子种类不变 B.反应后催化剂的质量增加
C.丙的化学式为 NH3 D.反应II 是分解反应
【答案】B
【解析】A、反应Ⅰ有新物质生成,属于化学变化,根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和数目不变,不符合题意;
B、化学反应前后催化剂的质量和化学性质不变,符合题意;
C、由图可知,每个丙分子由1个氮原子和3个氢原子构成,则丙的化学式为:NH3,不符合题意;
D、反应II 为肼在催化剂的作用下反应生成氨气和氮气,该反应符合“一变多”的特点,属于分解反应,不符合题意。
故选B。
【变式3-1】(24-25九年级上·福建福州·期中)用“”和“”表示两种不同物质的分子,它们在一定条件下会发生化学反应,反应前后的微观示意图如图所示,下列说法正确的是( )
A.反应前后分子种类、原子种类不变 B.反应后生成了两种新的分子
C.催化剂在反应前后质量和性质都不变 D.该反应属于化合反应
【答案】D
【分析】由图可知,反应可表示为一个由两个白球构成的分子与两个由一个黑球和一个白球构成的分子,在催化剂作用下反应,生成两个由一个黑球和两个白球构成的分子。
【解析】A、化学反应前后原子种类不变 ,但分子种类改变 ,A错误,不符合题意。
B、观察反应前后微观示意图,只有一种新分子生成,并非两种,B错误,不符合题意。
C、催化剂在反应前后质量和化学性质不变 ,物理性质可能改变,C错误,不符合题意。
D、根据分析,该反应是两种物质反应生成一种物质,符合 “多变一” 的特征,属于化合反应 ,D正确,符合题意。
故选D。
【变式3-2】(2025·广西贵港·模拟预测)如图是甲和乙在一定条件下反应的微观示意图。下列叙述正确的是( )
A.反应前后分子的数目不变
B.反应后元素的种类发生了改变
C.该反应能使有害气体转化为无害物质
D.反应生成的丙与丁的质量比为
【答案】C
【解析】A、由微观示意图可知,该反应为一氧化碳与一氧化氮在催化剂和加热条件下反应生成氮气和二氧化碳,化学方程式为,则反应前后分子数目发生了变化,说法错误,不符合题意;
B、根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,说法错误,不符合题意;
C、由微观示意图可知,甲为一氧化碳、乙为一氧化氮、丙为氮气、丁为二氧化碳,一氧化碳和一氧化氮都属于有害气体,而氮气和二氧化碳不会对空气造成污染,故该反应能使有害气体转化为无害物质,说法正确,符合题意;
D、由微观示意图可知,丙为氮气、丁为二氧化碳,由A选项分析可知,该反应的化学方程式为,则反应生成的丙与丁的质量比为,说法错误,不符合题意。
故选:C。
█考点四 化学方程式的书写
【例4】(24-25八年级下·黑龙江绥化·期中)下列反应的化学方程式书写正确的是( )
A.2H2O2H2+O2 B.CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O
C.P+O2P2O5 D.4Fe+3O22Fe2O3
【答案】B
【解析】A、化学方程式的书写是否正确,包括反应事实、配平、状态符号和条件等,该化学反应方程式表示水在通电条件下生成氧气和氢气,反应事实正确,但生成物氢气和氧气均为气体,而反应物水为液体,生成物中的气体应标注“↑”符号,此处未标注气体符号,书写不完整,正确化学方程式为:,此选项错误;
B、该化学反应方程式表示碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,反应事实正确,反应前后各原子的数目相等,已配平,状态符号正确,二氧化碳为气体,标注“↑”,水为液体,不标注符号,反应在常温下进行,无需写条件,使用“=”合理,此选项正确;
C、该化学反应方程式表示磷的燃烧,磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷,符合反应事实,但未配平,正确化学方程式为,此选项错误;
D、该化学反应方程式表示铁的燃烧,铁在氧气中燃烧的产物是四氧化三铁,而不是氧化铁,虽然原子配平,但反应事实错误,正确化学方程式为:,此选项错误。
故选B。
【变式4-1】(24-25九年级下·山东烟台·期中)下列关于S+O2SO2的叙述中不正确的是( )
A.硫和氧气在点燃的条件下反应生成二氧化硫
B.每32份质量的硫和32份质量的氧气在点燃的条件下反应生成64份质量的二氧化硫
C.一个硫和一个氧分子在点燃的条件下反应生成一个二氧化硫分子
D.二氧化硫由硫元素和氧元素组成
【答案】C
【解析】A、由化学方程式可知,该反应为硫和氧气在点燃的条件下反应生成二氧化硫,不符合题意;
B、由化学方程式可知,该反应为32份质量的硫和32份质量的氧气在点燃的条件下反应生成64份质量的二氧化硫,不符合题意;
C、由化学方程式可知,该反应为一个硫原子和一个氧分子在点燃的条件下反应生成一个二氧化硫分子,符合题意;
D、由化学式可知,二氧化硫由硫元素和氧元素组成,不符合题意。
故选C。
【变式4-2】化学方程式是重要的化学用语,是学好化学必备的语言工具。丁烷是市售打火机的燃料, 丁烷燃烧的化学方程式:aC4H10+bO2cH2O+dCO2 配平后 a、b、c、d 之和为( )
A.32 B.33 C.34 D.35
【答案】B
【解析】设a为1,则反应前碳、氢原子个数分别为4、10,根据反应前后原子的种类和个数不变,则c为10÷2=5、d为4,此时反应后氧原子个数为5+4×2=13,则b为,则需将数值统一扩大2倍,则a、b、c、d的数字分别为2、13、10、8,则a、b、c、d 之和为2+13+10+8=33,故选B。
█考点五 根据化学方程式进行简单计算
【例5】(2025·吉林·三模)2025年体育中考已结束,男生、女生分别需要进行1000m和800m的长跑。学生在长跑前补充葡萄糖口服液以获得能量。某葡萄糖注射液的标签如图所示:
葡萄糖注射液()[成分]葡萄糖、水[规格]500mL 质量分数5%[性状]液体、甜味[贮藏]密闭保存
(1)求葡萄糖中碳、氢、氧元素的质量比: (最简整数比)。
(2)已知葡萄糖在人体中氧化的化学方程式是:,求:9g葡萄糖完全氧化需要氧气的质量 。
【答案】(1)6:1:8
(2)9.6g
【解析】(1)葡萄糖(C6H12O6)中碳、氢、氧元素的质量比为(12×6):(1×12):(16×6)=6:1:8。
(2)解:设葡萄糖完全氧化需要氧气的质量为x。

解得:x=9.6g
即葡萄糖完全氧化需要氧气的质量为9.6g。
【变式5-1】(2025·湖南·三模)星城化学兴趣小组为了测定某种珍珠粉中碳酸钙的含量,称取22.2g研碎的珍珠粉,连续进行四次高温煅烧(杂质不参加反应)、冷却、称量,结果如下:
操作次数 第1次 第2次 第3次 第4次
剩余固体质量(g) 17 15.8 13.4 13.4
试计算:(化学方程式:)
(1)二氧化碳中碳元素和氧元素的质量比为 。(写出最简整数比)
(2)求该珍珠粉中碳酸钙的质量分数。(写出计算过程,计算结果精确到0.1%)
【答案】(1)3:8
(2)根据质量守恒定律,二氧化碳质量=22.2g-13.4g=8.8g
解:设该珍珠粉中碳酸钙的质量为x

该珍珠粉中碳酸钙的质量分数=
答:该珍珠粉中碳酸钙的质量分数为90.1%。
【解析】(1)二氧化碳中碳元素和氧元素的质量比=12:(16×2)=3:8;
(2)见答案。
【变式5-2】(2025·山东泰安·一模)化学兴趣小组的同学称取277g过氧化氢溶液和1.6g二氧化锰,进行了二氧化锰催化过氧化氢溶液的实验,电子秤显示的质量数据如下图所示(单位为g)。(忽略在水中的溶解,过氧化氢溶液由水和过氧化氢组成。)

请计算:
(1)完全反应后,经过过滤烘干,得到固体的质量为 g;生成氧气的质量为 g.
(2)该过氧化氢溶液中过氧化氢的质量。
【答案】(1)1.6 4.8
(2)解:设过氧化氢质量为x。
答:过氧化氢10.2g。
【解析】(1)固体是二氧化锰,反应中属于催化剂,化学反应前后催化剂质量不变,为1.6g,生成氧气的质量278.6g273.8g=4.8g,故填:1.6;4.8。
(2)见答案
基础应用
1.下列说法正确的是
A.化学变化都遵守质量守恒定律,所以质量不发生改变的变化就是化学变化
B.氧气的化学性质很活泼,能与所有物质发生反应
C.10g 冰受热融化成 10g 水,符合质量守恒定律
D.分离液态空气法制氧气属于物理变化
【答案】D
【解析】A、化学变化都遵守质量守恒定律,但是质量不发生改变的变化不一定就是化学变化,例如水变成水蒸气,前后质量不变,该过程中只是状态的改变,没有新物质生成,是物理变化,故A说法错误;
B、氧气的化学性质比较活泼,在常温下能与很多物质发生化学反应,并不是能与所有物质发生反应,例如金不能与氧气反应,故B说法错误;
C、质量守恒定律只适用于一切化学变化,10g 冰受热融化成 10g 水,只是状态的改变,没有新物质生成,属于物理变化,不符合质量守恒定律,故C说法错误;
D、分离液态空气法制氧气,是利用液氧和液氮沸点不同进行分离,过程中没有新物质生成,属于物理变化,故D说法正确;
故选:D。
2.(2025·江西·模拟预测)我国科学家实现人工合成葡萄糖,反应前后未改变的是( )
A.原子种类 B.分子数目
C.元素化合价 D.物质总质量
【答案】AD
【解析】A. 化学反应前后原子种类不变,选项正确;
B. 分子数目通常会因反应重新组合而变化(如二氧化碳转化为葡萄糖涉及分子结构改变),选项错误;
C. 元素化合价可能改变,选项错误;
D. 物质总质量遵循质量守恒定律,反应前后保持不变,选项正确。
故选AD。
3.(24-25八年级下·湖南株洲·期中)下列关于质量守恒定律的说法中,不正确的是( )
A.化学反应前后,物质的质量总和不变
B.化学反应前后,分子的种类和数目不变
C.化学反应前后,原子的种类和数目不变
D.化学反应前后,元素的种类和质量不变
【答案】B
【解析】A、该选项直接表述了质量守恒定律的定义。在化学反应中,物质的质量总和保持不变,这是定律的核心内容。因此,A 正确。
B、在化学反应中,分子会发生改变。反应物分子分解为原子,原子重新组合形成新的生成物分子,因此分子的种类肯定变化,分子的数目可能会变化。因此,B 错误。
C、该选项描述了质量守恒定律的微观实质。化学反应只是原子重新排列组合的过程,原子的种类、数目和质量在反应前后均不变,这导致总质量不变。因此,C 正确。
D、 元素是具有相同的核电荷数(核内质子数)的一类原子的总称。由于原子的种类和数目不变,元素的种类也不会改变;同时,原子的质量总和不变,因此元素的质量也不变。这是质量守恒定律的必然推论。因此,D 正确。
故 选:B。
4.(24-25九年级上·广东深圳·期中)下列装置及实验(天平未画出)能用来验证质量守恒定律的是( )
A.镁条燃烧 B.红磷燃烧
C.制取氧气 D.蒸馏水食盐水混合
【答案】B
【解析】A、镁条在空气中燃烧生成氧化镁,由于有空气中的气体参加反应,不能直接用于验证质量守恒定律,不符合题意;
B、红磷与氧气在点燃条件下反应生成五氧化二磷,有氧气消耗,且在密闭的环境中进行该实验,能直接用于验证质量守恒定律,符合题意;
C、过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,生成的氧气逸出,不能直接用于验证质量守恒定律,不符合题意;
D、蒸馏水不能与食盐水反应,发生的是物理变化,不能用来验证质量守恒定律,不符合题意。
故选B。
5.(24-25八年级下·山东济南·期末)密闭容器内有甲、乙、丙、丁四种物质,在一定条件下发生某一化学反应,反应前后各物质的质量如图所示。下列说法正确的是( )
A.该反应遵循质量守恒定律 B.丙可能为该反应的催化剂
C.该反应为化合反应 D.反应前后乙和丁的质量变化之比为3:2
【答案】ABD
【分析】根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变,由表中数据可知,;反应后甲质量增加了12g-8g=4g,则甲是生成物;反应后乙质量减少了20g-8g=12g,则乙是反应物;反应前后丙的质量不变,则丙可能是该反应的催化剂,也可能是杂质;反应后丁质量增加了16g-8g=8g,则丁是生成物。
【解析】A、所有化学反应都遵守质量守恒定律,该反应是化学反应,遵循质量守恒定律,故选项说法正确;
B、反应前后丙的质量不变,则丙可能是该反应的催化剂,也可能是杂质,故选项说法正确;
C、该反应是乙在一定条件下反应生成甲和丁,符合一变多的特点,属于分解反应,该说法不正确;
D、反应前后乙和丁的质量变化之比为(20g-8g):(16g-8g)=3:2,故选项说法正确;
故选:ABD。
6.(24-25八年级下·黑龙江绥化·期末)质量守恒定律是认识化学反应实质的重要理论。在化学反应中,a、b、c、d为化学计量数,下列说法正确的是( )
A.化学计量数a与b之和一定等于c与d之和
B.若取和反应,生成C和D的质量总和一定
C.反应物A和B的质量比一定等于生成物C和D的质量比
D.通过反应物A、B和生成物C、D能体现化学反应中的物质转化关系
【答案】BD
【解析】A、参加反应的A、B的质量总和一定等于生成的CD的质量总和,化学计量数a与b之和不一定等于c与d之和,说法错误;
B、取xgA和xgB反应,若恰好完全反应,则生成C和D的质量总和为2xg,若反应后A或B有剩余,则生成C和D的质量总和小于2xg,说法正确;
C、参加反应的A、B的质量总和一定等于生成的CD的质量总和,反应物A和B的质量比不一定等于生成物C和D的质量比,说法错误;
D、化学反应有新物质生成,体现了物质的转化,通过反应物A、B和生成物C、D能体现化学反应中的物质转化关系,说法正确;
故选BD。
7.(24-25八年级下·山东烟台·期末)H2S是一种生命体系信号分子,在O2中燃烧的化学方程式是2H2S+3O22X+2H2O。下列说法正确的是( )
A.该反应属于氧化反应 B.X的化学式是SO2
C.反应前后原子的个数减少 D.反应前后分子个数不变
【答案】AB
【解析】A、该反应有氧气参加,属于氧化反应,选项正确;
B、根据质量守恒定律,化学反应前后,原子的种类和数目不变,反应物中含H、S、O的个数分别是4、2、6,生成物中含H、S、O的个数分别是4、0、2,故生成物中还应含2个S、4个O,故X的化学式为SO2,选项正确;
C、化学反应前后原子的个数不变,选项错误;
D、该反应中2个硫化氢分子与3个氧分子反应,生成了2个二氧化硫分子和2个水分子,由5个分子转化成了4个分子,分子个数发生了改变,选项错误;
故选AB。
8.(24-25八年级下·山东济南·期末)乙硫醇(C2H5SH)具有刺鼻气味,常被添加到原本无色无味的燃气中,以便在燃气泄漏时能及时被人们察觉。充分燃烧时发生该反应: 根据质量守恒定律,产物中X 的化学式是( )
A.SO3 B.SO2
C.H2SO4 D.CO2
【答案】B
【解析】根据质量守恒定律,化学反应前后原子种类及数目不变。反应前有4个碳原子、12个氢原子、2个硫原子和18个氧原子,反应后有4个碳原子、14个氧原子、2个X分子和12个氢原子,则2个X分子中含有2个硫原子和4个氧原子,则1个X分子中含有1个硫原子和2个氧原子,故X的化学式为SO2。
故选:B。
9.(24-25八年级下·内蒙古乌兰察布·期末)下图是某个化学反应的微观模拟示意图,从图中获得的信息不正确的是( )
A.该反应不满足质量守恒定律
B.化学反应前后元素的种类不变
C.该反应是化合反应
D.化学反应前后分子种类改变、原子种类不变
【答案】A
【解析】A、所有的化学反应都满足质量守恒定律,该反应也不例外,A错误。
B、根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,B正确。
C、观察可知,反应前有两种物质,反应后生成了一种物质,符合化合反应“多变一”的特征,C正确。
D、由微观示意图可知,反应前是两种不同的分子,反应后生成了新的分子,分子种类改变;根据质量守恒定律,反应前后原子的种类不变,D正确。
故选A。
10.(24-25八年级下·山东泰安·期末)某化学兴趣小组设计如下实验装置(A中加热装置已省略)验证质量守恒定律。
(1)装置A中将铜粉平铺于锥形瓶的底部,把上端系有小气球的玻璃导管插入单孔橡胶塞中,用橡胶塞塞紧锥形瓶口。将装置放在电子天平上称量,记录所称的质量。再将锥形瓶置于陶土网上,用酒精灯加热,反应一段时间后停止加热,冷却至室温后再次称量,观察到其间气球的变化是 ,记录所称的质量,则 (选填“>”“<”或“=”);
(2)利用装置B验证质量守恒定律时的现象为 ;
(3)利用装置C无法验证质量守恒定律,原因是 ;
(4)利用装置D验证质量守恒定律,反应前天平平衡,然后将烧杯倾斜,过氧化氢溶液与二氧化锰充分反应后再称量,观察天平指针向 (填“左”或“右”)偏转;
(5)小明受到装置A的启发,将装置D进行改进,如图E所示。称量反应前后质量,发现反应后总质量变小。若整个操作过程无差错,则造成上述实验结果的可能原因是 ;
(6)由质量守恒定律可知,化学反应前后,一定不变的是 (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物质种类
【答案】(1)先膨胀后变瘪 =
(2)白色粉末逐渐溶解,有气泡产生,天平依然平衡
(3)酒精和水不发生化学变化
(4)右
(5)气球膨胀产生浮力
(6)①②⑤
【解析】(1)装置A中铜与氧气在加热的条件下反应生成氧化铜,加热过程中,温度升高,装置内气体受热膨胀,压强增大,气球变大,待完全反应后,逐渐冷却至室温,由于消耗了氧气,装置内压强减小,气球变小,故气球的变化是:先膨胀后变瘪;
装置A中铜与氧气在加热的条件下反应生成氧化铜,有新物质生成,属于化学变化,且该反应在密闭容器中进行,遵循质量守恒定律,根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变,则m1=m2;
(2)B装置中碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,且该反应在密闭容器中进行,反应生成的二氧化碳不会逸出,化学反应前后物质的总质量不变,故现象是:白色粉末逐渐溶解,有气泡产生,天平依然平衡;
(3)装置C中酒精和水不发生化学变化,故不能用于验证质量守恒定律;
(4)用托盘天平称量物品时,应遵循“左物右码”的原则,故烧杯应在天平的左边,过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气,氧气是气体,会散逸到空气中,故反应后左边质量减小,故天平指针向右偏转;
(5)过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气,反应生成了气体,装置内压强增大,气球膨胀,产生向上的浮力,故反应后总质量变小;
(6)根据质量守恒定律, 化学反应前后原子的种类、数目和质量不变,元素的种类不变,化学变化有新物质生成,故物质的种类发生了改变,分子的种类发生了改变,分子的数目可能改变。
故选①②⑤。
11.(2025·湖北孝感·模拟预测)广泛应用于火箭、导弹等制造业的金属镁,主要是电解MgCl2制取的。电解熔融状态MgCl2的化学方程式:MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑。
(1)MgCl2中镁元素的质量分数为 (精确到0.1%)。
(2)若电解190g的MgCl2,理论上可以得到镁的质量是多少?(写出计算过程)
【答案】(1)25.3%
(2)设电解190g的MgCl2,理论上可以得到镁的质量是x。
x=48g
答:若电解190g的MgCl2,理论上可以得到镁的质量是48g。
【解析】(1)MgCl2中镁元素的质量分数为.
(2)根据MgCl2的质量计算,见答案。
能力提升
1.(24-25八年级下·山东济南·期末)某和CaO的混合粉末中钙元素与氧元素的质量比为2:1,现取ag混合粉末高温煅烧,充分反应后得到固体5.6g(化学方程式为:),下列说法中正确的是( )
A.所得5.6g固体中只有氧化钙一种物质
B.该ag的混合粉末中氧元素的质量为1.6g
C.煅烧过程中生成二氧化碳的总质量为0.55g
D.混合粉末a的数值为6.15
【答案】ACD
【解析】A、碳酸钙高温煅烧生成氧化钙和二氧化碳,故充分反应后所得的固体为氧化钙,则所得5.6g固体中只有氧化钙一种物质,符合题意;
B、碳酸钙高温煅烧生成氧化钙和二氧化碳,根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类和质量不变,则5.6g固体中钙元素的质量与混合粉末中钙元素的质量相等,则钙元素的质量为:,该混合粉末中钙元素与氧元素的质量比为:2:1,则该ag的混合粉末中氧元素的质量为2g,不符合题意;
C、由以上分析可知,反应后得到的5.6g氧化钙固体中钙元素的质量为4g,则氧元素的质量为:5.6g-4g=1.6g,碳酸钙高温煅烧:,由化学方程式可知,固体中减少的氧元素的质量与生成二氧化碳中氧元素的质量相等,则生成二氧化碳中氧元素的质量为:2g-1.6g=0.4g,则生成二氧化碳的质量为:,符合题意;
D、根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变,则混合粉末a的数值为:0.55+5.6=6.15,符合题意。
故选ACD。
2.(24-25八年级下·山东济南·期末)在一个密闭的容器中放入甲、乙、丙、丁四种物质,在一定条件下发生化学反应,一段时间后,测得有关数据如下,下列说法正确的是
物质 甲 乙 丙 丁
反应前质量(g) 9 3 22 1
反应后质量(g) x 3 4 17
A.x的值为11 B.乙可能是该反应的催化剂
C.丙可能是单质 D.该反应为分解反应
【答案】ABD
【解析】A、根据质量守恒定律,化学反应前后,物质的总质量不变,9+3+22+1=3+4+x+17,则x=11,此选项正确;
B、物质乙反应前后质量没有改变,可能是反应的催化剂,也可能是不参加反应的物质,此选项正确;
C、反应后物质甲、丁的质量增大,甲、丁是生成物,丙质量减少,是反应物,属于分解反应,丙不可能是单质,此选项错误;
D、该反应中反应物是一种,生成物是两种,属于分解反应,此选项正确。
故选ABD。
3.(24-25九年级下·河北邢台·开学考试)下列实验与图像一致的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】A、镁在空气中燃烧,镁与氧气反应生成氧化镁,根据质量守恒定律,固体质量会增加,而图像中固体质量不变,故A选项不符合题意;
B、用过氧化氢制取氧气,二氧化锰是该反应的催化剂,由催化剂的定义可知,二氧化锰的质量在反应前后不变,故B选项不符合题意;
C、加热一定质量的高锰酸钾,高锰酸钾在加热条件下反应生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,刚开始时,温度没有达到高锰酸钾的分解温度,没有气体生成,随着反应的进行,生成氧气的质量逐渐增大,当高锰酸钾完全反应后,氧气的质量不再变化,故C选项符合题意;
D、电解水时,生成氢气和氧气的体积比约为2:1,根据化学方程式,生成氢气和氧气的质量比为(2×2):(16×2)=1:8,,故D选项不符合题意。
故选C。
4.(24-25九年级下·山东烟台·期末)为探究空气中氧气含量,某化学兴趣小组的同学借助氧气传感器在密闭装置中进行如图1所示实验,氧气含量随时间变化的曲线图如2所示。结合图示判断下列说法不正确的是( )
A.加热前的空气样品中氧气含量为20.99%
B.氧气未被消耗完的原因可能是铜粉量不足
C.实验过程中,装置内固体中铜元素的质量分数减小
D.拐点C至终点D所对应的时间范围内,装置内物质的总质量逐渐减少
【答案】D
【解析】A、根据图2可知,加热前的空气样品中氧气含量为 20.99%,故A不符合题意;
B、铜与氧气在加热的条件下生成氧化铜,若铜粉量不足,将不能充分消耗装置内的氧气,因此氧气未被消耗完的原因可能是铜粉量不足,故B不符合题意;
C、根据质量守恒定律可知,反应前后铜元素的质量不变,但铜与氧气反应生成氧化铜,固体总质量增加,则固体中铜元素的质量分数减小,故C不符合题意;
D、在密闭装置中进行实验,化学反应遵循质量守恒定律。拐点C至终点D所对应的时间范围内,铜与氧气发生反应生成氧化铜,但装置内物质的总质量不变,故D符合题意。
故选D。
5.(2025·湖北武汉·中考真题)将可燃物与过量氧气在密闭容器中用电火花引燃,除生成二氧化碳外,还可能生成水。充分反应后,容器内氧气减少了。实验过程中生成二氧化碳的质量随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.图中时刻,容器内氧气的质量为
B.图中时刻,容器内碳元素的质量为
C.若,则该可燃物一定含有碳、氧元素
D.若,则该可燃物一定含有碳、氢、氧元素
【答案】C
【解析】A、将可燃物与过量氧气在密闭容器中用电火花引燃,除生成二氧化碳外,还可能生成水。充分反应后,容器内氧气减少了,说明充分反应后,消耗氧气的质量为m2g,设t1时刻,消耗氧气的质量为x,则,x=,则t1时刻,消耗氧气的质量为,不是容器内氧气的质量为,不符合题意;
B、根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类和质量不变,则t2时刻容器内碳元素的质量与生成二氧化碳中碳元素的质量相等,则碳元素的质量为:,不符合题意;
C、根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类和质量不变,该可燃物在氧气中燃烧生成了二氧化碳,二氧化碳由C、O元素组成,则该可燃物中一定含碳元素,生成二氧化碳中氧元素的质量为:,如果,即,则该可燃物中一定含氧元素,符合题意;
D、根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变,如果,则还生成了水,根据质量守恒定律, 化学反应前后元素的种类不变,生成物中含C、H、O,反应物氧气由氧元素组成,则该可燃物中一定含碳、氢元素,可能含氧元素,不符合题意。
故选C。
6.(2025·江西南昌·二模)加热一定质量的高锰酸钾至固体质量不再减小,固体质量随反应时间的变化如图,下列说法正确的是( )
A.M点对应的固体物质只有两种 B.t min以后高锰酸钾不再分解产生氧气
C.本实验生成锰酸钾的质量为 bg D.,固体中锰元素的质量分数增大
【答案】D
【解析】A、高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,由图可知,M点固体质量还在减少,说明反应正在进行中,则M点对应的固体物质有高锰酸钾、锰酸钾和二氧化锰三种,说法错误,不符合题意;
B、高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,氧气是气体会逸散到空气中,所以反应过程中固体质量逐渐减少,由图可知,min时固体质量不再变化,说明min时高锰酸钾完全分解,说法错误,不符合题意;
C、高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,氧气是气体会逸散到空气中,所以反应过程中固体质量逐渐减少,由图可知,min时固体质量不再变化,说明min时高锰酸钾完全分解,则剩余固体中包括锰酸钾和二氧化锰,则本实验生成锰酸钾、二氧化锰的质量之和为bg,说法错误,不符合题意;
D、根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类及质量不变,则反应前后锰元素的质量不变,由图可知,时固体质量逐渐减少,则固体中锰元素的质量分数增大,说法正确,符合题意。
故选:D。
7.(24-25九年级下·山东烟台·期中)利用元素守恒解决问题。掺氢天然气能改善天然气的品质。某掺氢天然气(假设该混合气仅含和)中氢元素的质量分数为,则混合气体充分燃烧后生成和的质量比为( )
A.44:18 B.3:2
C.11:18 D.2:5
【答案】C
【解析】已知混合气体中氢元素的质量分数为40%,由于混合气体仅含CH4和H2,所以碳元素的质量分数为1-40% = 60% 。
100g混合气体中碳元素的质量为100g×60% = 60g,100g混合气体中氢元素的质量为100g×
40% = 40g。
根据碳元素守恒,反应前后碳元素的质量不变。 在CO2中,碳元素的质量分数为
设生成CO2的质量为x,则 = 60g,解得x=220g。
根据氢元素守恒,反应前后氢元素的质量不变。 在H2O中,氢元素的质量分数为。
设生成H2O的质量为y,则 = 40g,解得y=360g。
生成CO2和H2O的质量比为220g:360g=11:18。
故选C。
8.(2025·山东济宁·模拟预测)我国成功发射搭载神舟十九号载人飞船的火箭,为调整空间站内气体成分,科学家利用反应消耗航天员呼出的CO2,该反应的微观示意图如图所示,下列说法正确的是( )
A.反应前后原子的个数改变 B.反应前后分子的种类不变
C.反应前后有元素的化合价改变 D.参与反应的H2与CO2的分子个数之比为4:1
【答案】C
【解析】A、根据质量守恒定律,化学反应前后原子数目不变,说法错误,不符合题意;
B、由微观示意图可知,该反应为二氧化碳与氢气在一定条件下反应生成甲醇和水,反应前后分子的种类发生了变化,说法错误,不符合题意;
C、由微观示意图可知,该反应为二氧化碳与氢气在一定条件下反应生成甲醇和水,反应前二氧化碳中碳元素的化合价为+4价,氢气中氢元素的化合价为0价,反应后甲醇中碳元素的化合价为-2价、氢元素的化合价为+1价,水中氢元素的化合价为+1价,而氧元素的化合价没有发生变化,故反应前后碳元素、氢元素的化合价发生改变,说法正确,符合题意;
D、由微观示意图可知,该反应为二氧化碳与氢气在一定条件下反应生成甲醇和水,化学方程式为,则参与反应的与的分子个数之比为,说法错误,不符合题意。
故选:C。
9.(24-25八年级下·山东泰安·期末)风华化学兴趣小组同学在实验室进行了两个探究实验:
探究一 小组用如图所示实验,探究质量守恒定律。
(1)小风同学做甲实验,若取用的铜粉量不足,对实验的结果 (填“有”或“没有”)影响;其中发生的反应方程式为 。
(2)小华同学做乙实验,最后天平不平衡的现象, (填“能”或“不能”)用质量守恒定律解释;不平衡的原因 。
(3)在实验乙中,混合后烧杯中物质的总质量随时间的变化关系正确的是___________(填选项);
A. B.
C. D.
(4)小好同学进行如图丙实验时,如果在燃着的镁条上方罩上烧杯,使生成物全部收集起来称量,其质量 (填“大于”或“小于”或“等于”)参加反应的镁条的质量。
【答案】(1) 没有
(2) 能 由于反应产生气体逸散到空气中
(3)B
(4)大于
【解析】(1)质量守恒定律的适用对象是任何化学反应,与反应物的量没有关系,所以,若取用的铜粉量不足,对实验的结果没有影响,故填:没有;
铜粉在空气中加热会和氧气反应生成氧化铜,反应的化学方程式为:;
(2)小华同学做乙实验,最后天平不平衡,是由于稀盐酸和碳酸钠反应产生的二氧化碳气体逸散到空气中,能用质量守恒定律解释,故填:能;由于反应产生气体逸散到空气中;
(3)在实验乙中,混合后烧杯中产生气体,质量减少,反应结束后仍有物质剩余且质量不再改变,故烧杯中物质的总质量随时间的变化关系正确的是B,故选B;
(4)如果在燃着的镁条上方罩上罩,使生成物全部收集起来称量,由于镁条与氧气结合产生氧化镁质量增加,故生成物质量大于参加反应的镁条的质量,故填:大于。
10.(24-25八年级下·山东烟台·期中)质量守恒定律的发现对化学的发展作出了重要贡献。
(1)镁带在一密闭容器中完全燃烧(只考虑氧气参加反应),若固体质量的变化如图A所示,则参加反应氧气的质量为 g(用含m1和m2的式子表示)。
(2)利用B装置验证质量守恒定律,实验中玻璃管上方小气球的变化现象是 ,若取用铜粉的量不足,对实验结果 (填“有”或“无”)影响。
(3)实验C中发现天平的指针向 (填“左”或“右”)偏转,该反应 (填“遵循”或“不遵循”)质量守恒定律,原因是 。
(4)归纳上述实验后发现,验证质量守恒定律时,具有 (写出一点即可)特点的化学反应必须在密闭体系中进行。
【答案】(1)m2-m1
(2) 先膨胀后缩小 无
(3) 右 遵循 参加反应的碳酸钠、HCl的质量总和等于反应后生成的氯化钠、水以及二氧化碳的质量总和,只是二氧化碳气体逸出,未被计入称量质量,导致天平不平衡
(4)气体参加反应/生成气体
【解析】(1)镁条在空气中燃烧会生成白色固体,若固体质量的变化如图A所示,根据质量定律可知,参加反应的镁质量与参加反应的氧气质量和等于生成的氧化镁质量,则参加反应的氧气的质量为(m2-m1)g,故填:m2-m1;
(2)利用 B 装置验证质量守恒定律,实验中玻璃管上方小气球的变化现象是先膨胀后缩小,产生该现象的原因是加热使瓶内气体膨胀,压强增大,小气球膨胀;铜在空气中加热,与氧气反应生成氧化铜,消耗氧气,冷却后瓶内气体压强减小,小气球缩小;
质量守恒定律是指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,与反应物的用量无关,所以若取用铜粉的量不足,对实验结果无影响;
故填:先膨胀后缩小:无;
(3)碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,该反应属于化学反应,一切化学变化均遵守质量守恒定律,实验C中发现天平的指针向右偏转,参加反应的碳酸钠、稀盐酸的质量总和等于反应后生成的氯化钠、水以及二氧化碳的质量总和,只是二氧化碳气体逸出,未被计入称量质量,导致天平不平衡,故填:右;遵循;参加反应的碳酸钠、HCl的质量总和等于反应后生成的氯化钠、水以及二氧化碳的质量总和,只是二氧化碳气体逸出,未被计入称量质量,导致天平不平衡;
(4)归纳上述实验后发现,验证质量守恒定律时,具有气体参加反应或生成特点的化学反应必须在密闭体系中进行,故填:气体参加反应或者生成气体。
11.(24-25九年级上·山东济南·期末)某研究小组同学对超市里的污渍爆炸盐产生了兴趣,污渍爆炸盐溶于水,有许多气泡产生。
【提出问题】污渍爆炸盐如图1溶于水,产生气体的成分是什么?
【形成假设】
该气体可能是、、。
(1)根据爆炸盐的有效成分推测,该气体中不可能含有 填、、之一。
该小组同学认为:该气体可能含有、中的一种或两种。
【实施实验】
实验编号 实验操作 实验现象
Ⅰ 将该气体通入澄清的石灰水中 澄清石灰水变浑浊
Ⅱ 将带火星的木条伸入该气体中 带火星的木条没有复燃
【形成结论】
(2)由实验Ⅰ可知,该气体中肯定含有 填化学式。
(3)为了进一步确定是否产生了,老师利用氧气传感器测得爆炸盐溶于水前后容器内的浓度变化如图2所示,证明该气体中 填“有”或“没有”氧气。
【答案】(1)N2
(2)CO2
(3)有
【解析】(1)根据爆炸盐的有效成分是过碳酸钠(),其中不含氮元素,由质量守恒定律(化学反应前后元素种类不变)可知,该气体中不可能含有 N2。故填:N2。
(2)实验Ⅰ中将该气体通入澄清石灰水中,澄清石灰水变浑浊,因为二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊(化学方程式为CO2 + Ca(OH)2=CaCO3↓+ H2O),所以由实验Ⅰ可知,该气体中肯定含有 CO2。故填:CO2。
(3)从氧气传感器测得爆炸盐溶于水前后容器内O2的浓度变化图可以看到,氧气的浓度随着时间增加而上升,这证明该气体中有氧气。故填:有。
12.(2025·广东梅州·一模)某沉船的遗物以陶瓷为主,海洋出水的陶瓷表面的沉积物主要成分为钙质沉积物、有机污垢、硅质沉积物等。
(1)硅质沉积物的主要成分为 SiO2,其中硅元素的化合价是 。
(2)钙质沉积物常用乙酸(CH3COOH)清洗,乙酸的相对分子质量为 ,其中碳、氧元素的质量比是 。
(3)硅质沉积物(主要成分为SiO2)常用氢氟酸(HF)清洗,原理是。若陶瓷表面SiO2的质量为30g,理论上需要 HF的质量是多少?(写出计算过程)
【答案】(1)+4
(2)60 3:4
(3)解:设理论上需要HF的质量是x。
x=40g
答:理论上需要 HF 的质量是40g。
【解析】(1)中氧元素显-2价,设硅元素的化合价为a,根据化合物中各种元素化合价的代数和等于零,则:,得:a=+4。故填:+4。
(2)乙酸的相对分子质量为:;其中碳、氧元素的质量比为:。故填:60;3:4。
(3)见答案。
13.(24-25九年级上·山东临沂·期中)现有如图的氧气发生装置,取200g过氧化氢溶液于分液漏斗A中,向B中加入5g二氧化锰,活塞K保持打开。不同时间电子天平的读数如下表所示(不考虑H2O逸出)。
反应时间/min 0 1 2 3 4 5
装置总质量/g 540.00 538.78 535.64 533.60

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