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第五单元 化学反应的定量关系（培优讲义）
◇考点 1 质量守恒定律
1. 内容： ， 。
说明 ①不参加反应的，或者不是生成物的物质质量不能计入“ 总和”之中；②要考虑有 物质参加或有 生成的反应有无遗漏。
2. 适用范围：一切 （不适用于物理变化）。
3. 从微观角度解释质量守恒定律
（1）化学变化的实质： 成新的分子。
（2）从微观角度解释质量守恒定律：在化学反应前后， 、 、
。（即原子的“三不变”）。
4.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。
易｜错｜提｜醒
（1）质量守恒定律强调的是“质量守恒”，不包括体积等其他方面的守恒。（2）注意正确认识“参加化学反应”的物质，如有的反应需要使用催化剂，不能将催化剂视为反应物；有的物质没有全部参加反应，在利用该定律计算生成物的总质量时，不能将未反应的物质的质量计入反应物的质量总和当中。（3）“参加化学反应”是指反应掉的那一部分物质的质量，不是各反应物质量的简单相加，即所给的反应物不一定都参加了化学反应，可能存在过量的情况。（4）应用质量守恒定律解释现象时，不能丢掉任何一种反应物或生成物的质量，尤其是有气体参加或生成的反应，否则，就会出现“表面不守恒”的现象。
◇考点 2 化学方程式
1.化学方程式的意义
化学方程式 2H2＋O2点燃 2H2O
客观事实 反应物
氢气
反应条件
量的关系 物质的相对质量关系 2H2＋O2点燃 2H2O相对质量： 4 32 36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，氢气、氧气、水的质量比为 ）
粒子的相对数量关系 每 个氢分子和 个氧分子恰好完全反应，生成 个水分子（参加反应的各粒子的个数比为 ）
2.化学方程式的书写
（1）书写遵守的原则
①遵循 ，写出反应物、生成物和反应条件，体现化学反应中的 关系。
②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）
：写出反应物和生成物的化学式，注明化学反应发生的条件。
② ：选取合适的化学计量数，使式子左、右两边各元素原子的种类和数目相等。
③ ：如果生成物中有气体，在气体物质的化学式右边要注“↑”号；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。
④
易｜错｜提｜醒
（1）不尊重科学实验，随意臆造化学式或事实上不存在的化学反应。如将铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁错写成氧化铁。4Fe＋3O2点燃 2Fe2O3（2）不遵守质量守恒定律、没有配平或计量数不是最简比。（3）错标或漏标“↑”（气体生成符号）、“↓”（沉淀符号）。①生成物中有气体生成且反应物中没有气体时，则在生成物化学式的右边注明“↑”符号；②溶液中的反应，生成物有难溶性固体，即沉淀，则需在该生成物的化学式右边标“↓”。“↓”：在初中阶段，只有在溶液中发生反应时生成沉淀，才在生成沉淀的化学式后标“↓”。
3.化学方程式的基本类型
◇考点 3 根据化学方程式进行的简单计算
1 .化学方程式计算依据：
（1）理论依据：质量守恒定律
（2）基本依据：化学方程式中各反应物、生成物之间的质量之比为一定值；
（3）反应中的各物质的质量比成 关系，等于各物质 （或相对原子质量）与其
2. 化学方程式计算步骤：
（1）设未知数（通常求谁设谁）；
（2）写出题目中相关的化学方程式；
（3）写出相关物质的化学计量数与相对分子质量（或相对原子质量）的乘积以及已知量和未知量；
（4）列出比例关系式（注意实际质量后面要带单位）并求解；
（5）写出答案，答。
3. 注意事项
以“加热分解6g高锰酸钾，可以得到多少克氧气？”为例
步骤 示例 注意事项
设 根据题意设未知量 解：设生成的O2的质量为x。 设未知数时不带单位
写 正确书写化学方程式 化学方程式要书写正确
找 找出已知量、未知量的关系 316 326g x 已知量应为纯净物的质量且应带单位
列 列出比例式 等式两边化学意义应相同
求 求解 x≈0.6g 计算结果要带单位
答 简明作答 答：加热分解6g高锰酸钾，可以得到大约0.6g氧气。 ——
易｜错｜提｜醒
计算时的常见错误：（1）未知数带有单位。（2）代入化学方程式计算的物质质量包含了杂质的质量，或者包含未参加反应的物质的质量。（3）已知物质的质量没有单位。（4）化学方程式书写错误或者没有配平（这个错误会使计算题的得分降为1，甚至为0）。（5）步骤不完整、数值计算错误、所答非所问等在其他学科也能犯的错误。
1．请判断下列说法的正误（正确的打“√”，错误的打“×”）
（1）化学反应前后，分子的种类一定改变，分子的数目可能改变。 （ ）
（2）我们肉眼看得见的宏观变化，实际是因肉眼看不到的微观变化引起的，在化学反应前后，原子的种类、数目、质量均保持不变，因此质量守恒 （ ）
（3）化学变化遵循质量守恒定律，则物质质量不变的变化一定是化学变化 （ ）
（4）对于有气体参加或有气体生成的反应来验证质量守恒定律时，要在密闭容器中进行 （ ）
（5）一个化学方程式不仅表示了该化学反应的事实，还表示了反应中各物质之间的质量关系（ ）
（6）只要反应中如有气体放出、沉淀生成，都须用符号标明 （ ）
（7）铁在氧气中剧烈燃烧：4Fe+3O22Fe2O3. （ ）
（8）煤燃烧完后煤灰质量比煤的质量轻，不符合质量守恒定律。 （ ）
（9）24 g镁在足量的空气中完全燃烧生成40 g氧化镁，实际消耗氧气质量为16 g （ ）
（10）a g白磷在b g氧气中燃烧，生成五氧化二磷的质量不大于（a＋b）g （ ）
（11）某物质在空气中燃烧生成二氧化碳和水，证明该物质含碳、氢、氧三种元素 （ ）
（12）化学方程式S+O2SO2叙述的是一个硫原子加一个氧分子等于两个水分子 （ ）
2．（2025·天津市）写出下列反应的化学方程式。
（1）硫在氧气中燃烧 ；
（2）电解水 ；
（3）二氧化碳通入足量澄清石灰水中 。
3.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
4．下列叙述对应的化学方程式及基本反应类型都正确的是
A．实验室制氧气 分解反应
B．以赤铁矿石为原料炼铁 复分解反应
C．验证铜和铝的金属活动性顺序 置换反应
D．生石灰作干燥剂 化合反应
5．在一个密闭容器中加入四种物质，在一定条件下充分反应，测得反应前后各物质的质量如下表：
物质 甲 乙 丙 丁
反应前质量/g 3 5 20 7
反应后质量/g 10 5 8 待测
通过分析，判断下列说法中正确的是 （ ）
A．反应后丁物质的待测值为22 B．乙物质一定是催化剂
C．该反应是化合反应 D．该反应是分解反应
6.（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。
◇实验 1 探究质量守恒定律
实验要点与反思
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
化学方程式
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？。
注：质量“不守恒”的实验情况分析
方案 方案三 盐酸与碳酸钠反应 方案四 镁条燃烧
实验装置
实验现象
反应后天平指针情况
原因分析 空气中氧气参加反应，使固体质量；生成的氧化镁逸散到空气中，使固体质量。
化学方程式
实验反思 研究化学反应前后物质的质量关系时，有气体参加或有生成的反应，应该在容器中进行。
◇突破 1 质量守恒定律
典例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
变式1-1（2025·安徽合肥庐江县·一模）某化学探究小组按图1、图2装置验证质量守恒定律，实验过程中瓶内物质质量变化用图3表示。下列有关说法错误的是 （ ）
A．实验过程中锥形瓶内固体由红色变为黑色 B．实验过程中固体物质的质量变化与图3相符
C．气球的作用是平衡气压，形成密闭体系 D．反应结束后，锥形瓶内物质的总质量不变
变式1-2（2025 山东东营）在一个密闭容器中放入甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下充分反应后，测得有关数据如图所示。下列说法不正确的是 （　　）
A．x＝2.0 B．参加反应的甲和丙的质量比为1：2
C．乙可能是该反应的催化剂 D．丁一定是化合物
◇突破 2 化学方程式
典例2（2025 黑龙江大庆·中考真题）古代文献体现先贤智慧，下列古代生产生活涉及的化学方程式正确的是 （　　）
A．“铁为胆水（CuSO4溶液）所薄，上生赤煤”：2Fe+3CuSO4＝3Cu+Fe2（SO4）3
B．“煤饼烧石（主要成分是CaCO3）成灰（含CaO）”：CaCO3＝CaO+CO2↑
C．“有火井……取井火（主要成分是CH4）煮之”：CH4+2O2CO2+2H2O
D．“水银……加热还复为丹（含HgO）”：Hg+O2HgO
解｜题｜技｜巧
在在解此类题时，首先分析应用的原理是否正确，然后再根据方程式的书写规则进行判断；化学方程式正误判断方法是：先看化学式是否正确，再看配平，再看反应条件，再看气体和沉淀，最后短线改成等号。
变式2-1（2025·黑龙江绥化·期末）化学方程式的读法不正确的是 （　　）
A．一氧化碳和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳
B．一氧化碳加氧气等于二氧化碳
C．每两个一氧化碳分子与一个氧分子在点燃条件下反应生成两个二氧化碳分子
D．每56份质量的一氧化碳和32份质量的氧气在点燃的条件下完全反应，生成88份质量的二氧化碳
变式2-2汽车尾气中的两种有害气体在催化剂和受热条件下能发生反应，反应的微观示意图如图所示。下列说法中正确的是 （ ）
A．该反应的催化剂一定是二氧化锰
B．在上述反应物和产物中，共有两种氧化物
C．该反应将两种有害气体转化为无毒气体
D．该反应的化学方程式为
变式2-3（24-25·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 。
◇突破 3 根据化学方程式进行的简单计算
典例3（2025·安徽·中考模拟）氢能作为一种清洁、高效且可再生的能源，正逐渐成为能源领域的研究热点。化石燃料制氢技术成熟，成本低，产量大，能够满足大规模氢气的需求。
（1）甲烷能与水蒸气在催化剂作用下反应生成氢气和一氧化碳。甲烷中碳元素的质量分数是 。
（2）计算32t甲烷充分反应后，理论上可以得到氢气的质量是多少？
变式3-1（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。
变式3-2（2025·河北石家庄·期末）实验室用68g过氧化氢溶液和2g二氧化锰制取氧气，实验的相关数据如图所示。请回答下列问题。
（1）反应在敞口的烧杯中进行，由于生成的氧气逸散，物质总质量会减少。则生成氧气的质量为 g。
（2）求该过氧化氢溶液中过氧化氢的质量。
◇难点 1 质量守恒定律的应用
典例413．（2025·湖北省）在探究蜡烛元素组成时，做了如图的实验。下列推测错误的是 （ ）
A．蜡烛燃烧有水生成 B．蜡烛燃烧有二氧化碳生成
C．蜡烛一定含有氧元素 D．蜡烛一定含有碳、氢元素
变式4-1（2025·四川省眉山市）物质X在氧气中充分燃烧的化学方程式为X+3O22CO2+aH2O，下列说法错误的是 （ ）
A．X一定含有C、H元素 B．若a=2，X为C2H4
C．X可能是乙醇 D．该反应后分子数目可能减少
变式4-2在验证质量守恒定律的实验中，某同学充分加热密闭锥形瓶中的铜粉(如图1)，同时借助传感器测定锥形瓶内空气中氧气体积分数的变化(如图2)。下列说法合理的是 （ ）
A．图1中固体由黑色变为红色，气球先变大后变小
B．由图2可知，反应结束后，锥形瓶内氮气的体积分数为95.04%
C．图1中装置漏气时测定氧气体积分数变化的图像与图2的不同
D．加热前装置内铜粉和氧气的总质量，一定等于生成氧化铜的质量
变式4-3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。
◇难点 2 根据化学方程式进行的简单计算
典例5（2025·山东省烟台市）将m g碳酸钙固体高温加热一段时间后，冷却，测得剩余固体的质量是15.6g，且剩余固体中钙元素与碳元素的质量比是。下列有关说法正确的是 （ ）
A．m的数值是27.9 B．剩余固体中钙元素的质量分数是40％
C．过程中产生质量是4.4g D．剩余固体中碳酸钙与氧化钙的质量比是
变式5-1（2025·天津市）某混合物由和组成，取13.7g该混合物，向其中加入200g溶质质量分数为7.3%的稀盐酸，恰好完全反应，得到无色溶液。下列说法正确的是 （ ）
A．该混合物中的质量为5.8g
B．该混合物中钙元素与镁元素质量比为5:9
C．反应生成的质量为1.1g
D．反应后溶液中氯元素的质量分数约为6.9%
变式5-2（2025 四川宜宾·中考真题）实验小组取20g石灰石样品于烧杯中，将100g稀盐酸分四次加入，充分反应后测得实验数据如下表（杂质不参与反应，生成的气体全部逸出）：
第一次 第二次 第三次 第四次
加入稀盐酸的质量/g 25 25 25 25
烧杯中剩余物质的质量/g 42 64 88.4 113.4
回答下列问题：
（1）实验中发生反应的化学方程式是 　 　 。
（2）反应中产生气体的总质量是 　 　 g。
（3）该石灰石样品中碳酸钙的质量分数为多少？（写出计算过程）
1．下列事实中，能用质量守恒定律解释的是 （ ）
A．使用酒精后未盖瓶塞，质量减小
B．一定质量的氢气和氧气混合后质量不变
C．衣服被雨水淋湿后，质量增加
D．蜡烛燃烧后质量减小
2．（2025·甘肃省嘉峪关市）化学观念是认识物质及其变化的基础。下列认识不正确的是 （ ）
A．元素观：物质是由元素组成的
B．分类观：水和三氧化二铁都是氧化物
C．守恒观：碳与氧气充分反应，生成二氧化碳
D．转化观：在一定条件下通过化学反应可以实现物质转化
3．（2025·重庆市）用天平称量铜粉在密闭容器中加热前后的质量（如甲图所示）来验证质量守恒定律。在同一实验中，相同时间内，容器内各种物理量随时间变化的关系如乙图至丁图所示（e点为丁图图像上任意点）。下列说法不正确的是 （ ）
A．b点的固体质量与d点相等
B．b点的气体分子总数比c点少
C．a点的的体积分数比d点大
D．c点与e点的固体中铜的质量分数可能相等
4．（2025·四川省眉山市）氮气与氢气反应生成氨气对氮肥生产具有重要意义，相关研究曾三次获得诺贝尔化学奖。合成氨气的微观示意图如图，下列有关说法错误的是 （ ）
A．丙物质的化学式为NH3
B．该反应属于化合反应
C．化学反应前后分子和原子的数目均保持不变
D．该反应中元素的化合价均发生了改变
5．（2025·山西省）氢气与氧气反应的微观示意图如下。分析变化过程，其中表述正确的是 （ ）
A．微观粒子中有氢分子 B．微观粒子模型均为原子
C．微观粒子结构均未改变 D．微观粒子数目均未改变
6.（2025 湖北武汉期末）在一密闭容器中加入甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下发生化学反应，测得反应前及t1、t2时刻各物质的质量如图所示。下列说法正确的是 （　　）
A．甲一定是化合物 B．乙为该反应的催化剂
C．t2时刻，丙、丁的质量比为6：15 D．反应中，乙、丁的质量变化比为1：2
7．在化学反应中，已知10gA与足量B充分反应，生成8gC和4gD，则参加反应的A与B的质量比是 （ ）
A．1：2 B．5：3 C．5：2 D．5：1
8．（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？
9.质量守恒定律是一条重要规律，请利用该规律的相关知识回答下列问题。
（1）化学反应前后肯定没有变化的是 　 　（填序号）。
①原子个数 ②分子个数 ③元素种类
④物质种类 ⑤原子种类 ⑥物质的总质量
（2）如图1气球的作用：　 （一条）；图4中二氧化锰起 　 　作用。如图2镁条在空气中完全燃烧后生成氧化镁（只考虑氧气参加反应，下同），化学方程式 　 ；若固体质量变化用图3表示，则m2与m1的差值表示 　 　的质量。
（3）如图4，反应的化学方程式为：　 　。实验结束天平指针：　 　（填“偏左”或“偏右”或“不变”），该反应 　 　（填“符合”或“不符合”）质量守恒定律。
10．（2025·天津市）从多角度认识化学反应，发展科学思维。
（1）物质变化：结合以下反应的示意图回答问题。
①微观分析，反应前后发生变化的是 （填“分子”或“原子”）。
②宏观分析，该反应产生了新物质，反应的化学方程式为 。
（2）能量变化：“神舟”系列载人飞船使用的某种发动机利用了分解释放出热量和气体，反应的化学方程式为，其中 。
（3）调控反应：做饭时，若燃气灶的火焰呈现黄色或橙色，锅底出现黑色物质，此时需要 （填“调小”或“调大”）灶具的进风口。
（4）可持续发展：为防止燃煤烟气中的二氧化硫污染环境，可用石灰石进行脱硫，这个过程中会发生化学反应：，生成的硫酸钙可用于生产建筑材料。若吸收640t二氧化硫，至少需要碳酸钙的质量为 t。
答案和解析
◇考点 1 质量守恒定律
1. 内容：参加化学反应的各物质质量总和，等于反应后生成的各物质的质量总和。
说明 ①不参加反应的，或者不是生成物的物质质量不能计入“ 总和”之中；②要考虑有气体物质参加或有气体、沉淀生成的反应有无遗漏。
2. 适用范围：一切化学变化（不适用于物理变化）。
3. 从微观角度解释质量守恒定律
（1）化学变化的实质：分子分成原子，原子重新组合成新的分子。
（2）从微观角度解释质量守恒定律：在化学反应前后，原子的种类没有改变、原子的数目没有增减、原子的质量也没有改变。（即原子的“三不变”）。
4.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。
易｜错｜提｜醒
（1）质量守恒定律强调的是“质量守恒”，不包括体积等其他方面的守恒。（2）注意正确认识“参加化学反应”的物质，如有的反应需要使用催化剂，不能将催化剂视为反应物；有的物质没有全部参加反应，在利用该定律计算生成物的总质量时，不能将未反应的物质的质量计入反应物的质量总和当中。（3）“参加化学反应”是指反应掉的那一部分物质的质量，不是各反应物质量的简单相加，即所给的反应物不一定都参加了化学反应，可能存在过量的情况。（4）应用质量守恒定律解释现象时，不能丢掉任何一种反应物或生成物的质量，尤其是有气体参加或生成的反应，否则，就会出现“表面不守恒”的现象。
◇考点 2 化学方程式
1.化学方程式的意义
化学方程式 2H2＋O2点燃 2H2O
客观事实 反应物 H2和O2（或和氧气）
氢气 H2O（或水）
反应条件 点燃
量的关系 物质的相对质量关系 2H2＋O2点燃 2H2O相对质量： 4 32 36每 4 份质量的碳和 32 份质量的氧气恰好完全反应，生成36份质量的二氧化碳（在此反应中，氢气、氧气、水的质量比为1:8:9）
粒子的相对数量关系 每2 个氢分子和 1 个氧分子恰好完全反应，生成 2 个水分子（参加反应的各粒子的个数比为 2:1:2 ）
2.化学方程式的书写
（1）书写遵守的原则
①遵循客观事实，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）
①写：根据描述反应事实：写出反应物和生成物的化学式，注明化学反应发生的条件。
②配：配平化学方程式：选取合适的化学计量数，使式子左、右两边各元素原子的种类和数目相等。
③标：注明生成物的状态：如果生成物中有气体，在气体物质的化学式右边要注“↑”号；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。
④等：改短线为等号
易｜错｜提｜醒
（1）不尊重科学实验，随意臆造化学式或事实上不存在的化学反应。如将铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁错写成氧化铁。4Fe＋3O2点燃 2Fe2O3（2）不遵守质量守恒定律、没有配平或计量数不是最简比。（3）错标或漏标“↑”（气体生成符号）、“↓”（沉淀符号）。①生成物中有气体生成且反应物中没有气体时，则在生成物化学式的右边注明“↑”符号；②溶液中的反应，生成物有难溶性固体，即沉淀，则需在该生成物的化学式右边标“↓”。“↓”：在初中阶段，只有在溶液中发生反应时生成沉淀，才在生成沉淀的化学式后标“↓”。
3.化学方程式的基本类型
◇考点 3 根据化学方程式进行的简单计算
1 .化学方程式计算依据：
（1）理论依据：质量守恒定律
（2）基本依据：化学方程式中各反应物、生成物之间的质量之比为一定值；
（3）反应中的各物质的质量比成正比例关系，等于各物质相对分子质量（或相对原子质量）与其化学计量
2. 化学方程式计算步骤：
（1）设未知数（通常求谁设谁）；
（2）写出题目中相关的化学方程式；
（3）写出相关物质的化学计量数与相对分子质量（或相对原子质量）的乘积以及已知量和未知量；
（4）列出比例关系式（注意实际质量后面要带单位）并求解；
（5）写出答案，答。
3. 注意事项
以“加热分解6g高锰酸钾，可以得到多少克氧气？”为例
步骤 示例 注意事项
设 根据题意设未知量 解：设生成的O2的质量为x。 设未知数时不带单位
写 正确书写化学方程式 化学方程式要书写正确
找 找出已知量、未知量的关系 316 326g x 已知量应为纯净物的质量且应带单位
列 列出比例式 等式两边化学意义应相同
求 求解 x≈0.6g 计算结果要带单位
答 简明作答 答：加热分解6g高锰酸钾，可以得到大约0.6g氧气。 ——
易｜错｜提｜醒
计算时的常见错误：（1）未知数带有单位。（2）代入化学方程式计算的物质质量包含了杂质的质量，或者包含未参加反应的物质的质量。（3）已知物质的质量没有单位。（4）化学方程式书写错误或者没有配平（这个错误会使计算题的得分降为1，甚至为0）。（5）步骤不完整、数值计算错误、所答非所问等在其他学科也能犯的错误。
1．请判断下列说法的正误（正确的打“√”，错误的打“×”）
（1）化学反应前后，分子的种类一定改变，分子的数目可能改变。 （ ）
（2）我们肉眼看得见的宏观变化，实际是因肉眼看不到的微观变化引起的，在化学反应前后，原子的种类、数目、质量均保持不变，因此质量守恒 （ ）
（3）化学变化遵循质量守恒定律，则物质质量不变的变化一定是化学变化 （ ）
（4）对于有气体参加或有气体生成的反应来验证质量守恒定律时，要在密闭容器中进行 （ ）
（5）一个化学方程式不仅表示了该化学反应的事实，还表示了反应中各物质之间的质量关系（ ）
（6）只要反应中如有气体放出、沉淀生成，都须用符号标明 （ ）
（7）铁在氧气中剧烈燃烧：4Fe+3O22Fe2O3. （ ）
（8）煤燃烧完后煤灰质量比煤的质量轻，不符合质量守恒定律。 （ ）
（9）24 g镁在足量的空气中完全燃烧生成40 g氧化镁，实际消耗氧气质量为16 g （ ）
（10）a g白磷在b g氧气中燃烧，生成五氧化二磷的质量不大于（a＋b）g （ ）
（11）某物质在空气中燃烧生成二氧化碳和水，证明该物质含碳、氢、氧三种元素 （ ）
（12）化学方程式S+O2SO2叙述的是一个硫原子加一个氧分子等于两个水分子 （ ）
【答案】（1）√ （2）√ （3）× （4）√ （5）√ （6）× （7）× （8）× （9）√ （10）√
（11）× （12）×
2．（2025·天津市）写出下列反应的化学方程式。
（1）硫在氧气中燃烧 ；
（2）电解水 ；
（3）二氧化碳通入足量澄清石灰水中 。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】（1）硫在氧气中燃烧生成二氧化硫，方程式为：；
（2）电解水生成氢气和氧气，方程式为：；
（3）二氧化碳通入足量澄清石灰水中，二氧化碳与石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，方程式为：。
3.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。
4．下列叙述对应的化学方程式及基本反应类型都正确的是
A．实验室制氧气 分解反应
B．以赤铁矿石为原料炼铁 复分解反应
C．验证铜和铝的金属活动性顺序 置换反应
D．生石灰作干燥剂 化合反应
【答案】D
【解析】A、实验室制氧气：正确的化学方程式为 ，原选项未配平；该反应虽然属于分解反应（一种物质生成多种物质）的类型正确，但方程式错误，错误；
B、赤铁矿石炼铁：正确的化学方程式为 ，原选项方程式缺少反应条件，该反应的生成物为一种单质和一种化合物，不符合两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物，不属于复分解反应，错误；
C、验证铜和铝的金属活动性：金属活动性顺序中，Al在Cu之前，Al应能置换Cu，而非反之。此外，硫酸铝的正确化学式为 ，原式书写错误，错误；
D、生石灰作干燥剂：正确的化学方程式 ，符合化合反应定义（两种物质生成一种物质），正确。
故选D。
5．在一个密闭容器中加入四种物质，在一定条件下充分反应，测得反应前后各物质的质量如下表：
物质 甲 乙 丙 丁
反应前质量/g 3 5 20 7
反应后质量/g 10 5 8 待测
通过分析，判断下列说法中正确的是 （ ）
A．反应后丁物质的待测值为22 B．乙物质一定是催化剂
C．该反应是化合反应 D．该反应是分解反应
【答案】D
【解析】A、由表中数据分析可知，反应前后，甲的质量增加了7g，故甲是生成物，生成的甲的质量为7g；乙的质量不变，乙可能作该反应的催化剂，也可能没有参加反应；同理可以确定丙是反应物，参加反应的丙的质量为12g；由质量守恒定律，丁应是生成物，且生成的丁的质量为12g-7g=5g，故反应后丁物质的质量为7g+5g=12g；故选项说法错误；
B、乙的质量不变，乙可能作该反应的催化剂，也可能没有参加反应，故选项说法错误；
C、该反应的反应物是丙，生成物是甲和丁，反应符合“一变多”的特征，属于分解反应，故选项说法错误；
D、根据C选项的分析，该反应属于分解反应，故选项说法正确；
故选：D。
6.（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
◇实验 1 探究质量守恒定律
实验要点与反思
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
化学方程式 2Cu＋O22CuO Fe+CuSO4=Cu+FeSO4
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。
注：质量“不守恒”的实验情况分析
方案 方案三 盐酸与碳酸钠反应 方案四 镁条燃烧
实验装置
实验现象 快速产生大量气泡 发出耀眼白光，有白烟产生，生成白色固体
反应后天平指针情况 偏右 居中（或偏左/右）
原因分析 生成的二氧化碳气体逸散到空气中 空气中氧气参加反应，使固体质量增大；生成的氧化镁逸散到空气中，使固体质量减小。
化学方程式 2HCl ＋Na2CO3 ==2NaCl＋H2O + CO2↑ Mg＋O2MgO
实验反思 研究化学反应前后物质的质量关系时，有气体参加或有生成的反应，应该在密闭容器中进行。
◇突破 1 质量守恒定律
典例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。
变式1-1（2025·安徽合肥庐江县·一模）某化学探究小组按图1、图2装置验证质量守恒定律，实验过程中瓶内物质质量变化用图3表示。下列有关说法错误的是 （ ）
A．实验过程中锥形瓶内固体由红色变为黑色 B．实验过程中固体物质的质量变化与图3相符
C．气球的作用是平衡气压，形成密闭体系 D．反应结束后，锥形瓶内物质的总质量不变
【答案】B
【解析】A、实验过程中铜和氧气在加热条件下反应生成氧化铜，红色固体逐渐变为黑色，说法正确，不符合题意；
B、实验过程中铜和氧气在加热条件下反应生成氧化铜，根据质量守恒定律，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，则生成氧化铜的质量等于参加反应的铜与氧气的质量之和，故实验过程中固体物质的质量逐渐增大，待完全反应后不再变化，与图3不符，说法错误，符合题意；
C、加热过程中温度升高，装置内气体受热膨胀，压强增大，故气球的作用是平衡气压，形成密闭体系，说法正确，不符合题意；
D、根据质量守恒定律， 化学反应前后物质的总质量不变，所以反应结束后，锥形瓶内物质的总质量不变，说法正确，不符合题意。
故选：B。
变式1-2（2025 山东东营）在一个密闭容器中放入甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下充分反应后，测得有关数据如图所示。下列说法不正确的是 （　　）
A．x＝2.0 B．参加反应的甲和丙的质量比为1：2
C．乙可能是该反应的催化剂 D．丁一定是化合物
【答案】B
【解析】A、由图中数据可知，x＝4.0+2.0+3.0+2.0﹣1.2﹣2.4﹣5.4＝2.0，故选项说法正确。
B、参加反应的甲和丙的质量比为2.8g：0.6g＝14：3≠1：2，故选项说法不正确。
C、反应前后乙的质量不变，则乙可能是该反应的催化剂，也可能是杂质，故选项说法正确。
D、该反应是甲和丙在一定条件下反应生成丁，属于化合反应，丁是化合反应的生成物，一定是化合物，故选项说法正确。故选：B。
◇突破 2 化学方程式
典例2（2025 黑龙江大庆·中考真题）古代文献体现先贤智慧，下列古代生产生活涉及的化学方程式正确的是 （　　）
A．“铁为胆水（CuSO4溶液）所薄，上生赤煤”：2Fe+3CuSO4＝3Cu+Fe2（SO4）3
B．“煤饼烧石（主要成分是CaCO3）成灰（含CaO）”：CaCO3＝CaO+CO2↑
C．“有火井……取井火（主要成分是CH4）煮之”：CH4+2O2CO2+2H2O
D．“水银……加热还复为丹（含HgO）”：Hg+O2HgO
【答案】C
【解析】A、铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，正确的化学方程式为Fe+CuSO4＝Cu+FeSO4，故选项错误。
B、该化学方程式缺少反应条件，正确的化学方程式为CaCO3CaO+CO2↑，故选项错误。
C、该化学方程式书写完全正确，故选项正确。
D、该化学方程式没有配平，正确的化学方程式为2Hg+O22HgO，故选项错误。故选：C。
解｜题｜技｜巧
在在解此类题时，首先分析应用的原理是否正确，然后再根据方程式的书写规则进行判断；化学方程式正误判断方法是：先看化学式是否正确，再看配平，再看反应条件，再看气体和沉淀，最后短线改成等号。
变式2-1（2025·黑龙江绥化·期末）化学方程式的读法不正确的是 （　　）
A．一氧化碳和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳
B．一氧化碳加氧气等于二氧化碳
C．每两个一氧化碳分子与一个氧分子在点燃条件下反应生成两个二氧化碳分子
D．每56份质量的一氧化碳和32份质量的氧气在点燃的条件下完全反应，生成88份质量的二氧化碳
【答案】B
【解析】A、反应物（一氧化碳和氧气）、生成物（二氧化碳）和反应条件（点燃）。正确。
B、应该为一氧化碳和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳，不正确。
C、 它包含了分子数比（2:1:2，与方程式系数一致）和反应条件（点燃），符合方程式的微观描述。正确D、根据化学方程式可知，每56份质量的一氧化碳和32份质量的氧气在点燃的条件下完全反应，生成88份质量的二氧化碳。正确。故选B。
变式2-2汽车尾气中的两种有害气体在催化剂和受热条件下能发生反应，反应的微观示意图如图所示。下列说法中正确的是 （ ）
A．该反应的催化剂一定是二氧化锰
B．在上述反应物和产物中，共有两种氧化物
C．该反应将两种有害气体转化为无毒气体
D．该反应的化学方程式为
【答案】C
【解析】A、二氧化锰不是所有反应的催化剂，该反应的催化剂不一定是二氧化锰，催化剂具有专一性，对于特定的反应，有特定的催化剂，故A错误；
B、氧化物是指含有两种元素，且一种元素为氧元素，由图可知，该反应的反应物为CO和NO，生成物为CO2和N2，共有三种氧化物，故B错误；
C、一氧化碳和一氧化氮有毒，二氧化碳和氮气无毒，反应物为一氧化碳和一氧化氮，生成物为二氧化碳和氮气，该反应将两种有害气体转化为可参与大气循环的无毒气体，故C正确；
D、由图可知，该反应为一氧化碳与一氧化氮在催化剂和加热的条件下反应生成二氧化碳和氮气，反应的化学方程式为，故D错误。
故选C。
变式2-3（24-25·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。
◇突破 3 根据化学方程式进行的简单计算
典例3（2025·安徽·中考模拟）氢能作为一种清洁、高效且可再生的能源，正逐渐成为能源领域的研究热点。化石燃料制氢技术成熟，成本低，产量大，能够满足大规模氢气的需求。
（1）甲烷能与水蒸气在催化剂作用下反应生成氢气和一氧化碳。甲烷中碳元素的质量分数是 。
（2）计算32t甲烷充分反应后，理论上可以得到氢气的质量是多少？
【答案】（1）75%
（2）解：设理论上可以得到氢气的质量为x
x=12t
答：理论上可以得到氢气的质量为12t。
【解析】（1）甲烷中碳元素的质量分数是：；
（2）见答案。
变式3-1（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。
变式3-2（2025·河北石家庄·期末）实验室用68g过氧化氢溶液和2g二氧化锰制取氧气，实验的相关数据如图所示。请回答下列问题。
（1）反应在敞口的烧杯中进行，由于生成的氧气逸散，物质总质量会减少。则生成氧气的质量为 g。
（2）求该过氧化氢溶液中过氧化氢的质量。
【答案】（1）1.6。根据质量守恒定律，生成的氧气的质量为70g-68.4g=1.6g，
（2）3.4g
【解析】设过氧化氢溶液中过氧化氢的质量为x，
答：过氧化氢溶液中过氧化氢的质量为3.4g。
◇难点 1 质量守恒定律的应用
典例413．（2025·湖北省）在探究蜡烛元素组成时，做了如图的实验。下列推测错误的是 （ ）
A．蜡烛燃烧有水生成 B．蜡烛燃烧有二氧化碳生成
C．蜡烛一定含有氧元素 D．蜡烛一定含有碳、氢元素
【答案】C
【解析】A、将干冷烧杯罩在蜡烛火焰上方，烧杯内壁有水雾产生，说明蜡烛燃烧生成了水，故A不符合题意；
B、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，将内壁涂有澄清石灰水的烧杯罩在蜡烛火焰上方，澄清石灰水变浑浊，说明蜡烛燃烧生成了二氧化碳，故B不符合题意；
C、由以上分析可知，蜡烛燃烧生成了二氧化碳和水，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，则蜡烛中一定含C、H元素，可能含氧元素，故C符合题意；
D、由以上分析可知，蜡烛一定含有碳、氢元素，故D不符合题意。
故选C。
变式4-1（2025·四川省眉山市）物质X在氧气中充分燃烧的化学方程式为X+3O22CO2+aH2O，下列说法错误的是 （ ）
A．X一定含有C、H元素 B．若a=2，X为C2H4
C．X可能是乙醇 D．该反应后分子数目可能减少
【答案】D
【解析】A、根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，根据化学方程式，生成物二氧化碳、水中含有碳元素、氧元素和氢元素，反应物氧气中含有氧元素，则X中一定含有C、H元素，说法正确，不符合题意；
B、若a=2，根据质量守恒定律，化学反应前后原子种类及数目不变，根据化学方程式，反应前有1个X分子和6个氧原子，反应后有2个碳原子、6个氧原子和4个氢原子，则1个X分子中含有2个碳原子和4个氢原子，故X的化学式为，说法正确，不符合题意；
C、乙醇在氧气中燃烧生成二氧化碳和水，化学方程式为，则X可能是乙醇，说法正确，不符合题意；
D、根据质量守恒定律，化学反应前后原子种类及数目不变，根据化学方程式，反应前氧原子数目，则，因此反应前后分子数目不可能减少，说法错误，符合题意。
故选：D。
变式4-2在验证质量守恒定律的实验中，某同学充分加热密闭锥形瓶中的铜粉(如图1)，同时借助传感器测定锥形瓶内空气中氧气体积分数的变化(如图2)。下列说法合理的是 （ ）
A．图1中固体由黑色变为红色，气球先变大后变小
B．由图2可知，反应结束后，锥形瓶内氮气的体积分数为95.04%
C．图1中装置漏气时测定氧气体积分数变化的图像与图2的不同
D．加热前装置内铜粉和氧气的总质量，一定等于生成氧化铜的质量
【答案】C
【解析】A、铜和氧气在加热的条件下生成氧化铜，固体由红色变为黑色。加热时，瓶内气体受热膨胀，气球先变大，反应消耗氧气后，瓶内气体减少，压强减小，气球后变小，A 错误。
B、由图 2 可知，反应结束后，氧气的体积分数为4.96%，空气中氮气约占78%，由于氮气未参与反应，则反应前后氮气的体积分数不变，B 错误。
C、若图 1 中装置漏气，外界空气会进入瓶内，导致测定氧气体积分数变化的图像与图 2 不同，C 正确。
D、根据质量守恒定律，参加反应的铜粉和氧气的总质量一定等于生成氧化铜的质量，但加热前装置内铜粉和氧气的总质量不一定恰好完全反应，所以不一定等于生成氧化铜的质量，D 错误。
故选C。
变式4-3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。
◇难点 2 根据化学方程式进行的简单计算
典例5（2025·山东省烟台市）将m g碳酸钙固体高温加热一段时间后，冷却，测得剩余固体的质量是15.6g，且剩余固体中钙元素与碳元素的质量比是。下列有关说法正确的是 （ ）
A．m的数值是27.9 B．剩余固体中钙元素的质量分数是40％
C．过程中产生质量是4.4g D．剩余固体中碳酸钙与氧化钙的质量比是
【答案】CD
【分析】高温煅烧碳酸钙过程中，碳元素会转化为二氧化碳逸出部分，只有没反应的才会依旧残留的固体中，而钙元素一直在固体中；根据两元素质量比求算原子个数比，进而确定出氧化钙和碳酸钙的分子个数比，也就可以得到分解的情况。
钙原子和碳原子的个数比为，由于碳原子只是存在于没分解的碳酸钙中，而钙元素既存在于氧化钙（CaO）也存在于碳酸钙CaCO3中，所以可以得出混合物中氧化钙分子数和碳酸钙分子数1:1。
【解析】A、上述分析可知，混合物中氧化钙分子数和碳酸钙分子数1:1，则钙元素质量=，则原碳酸钙的质量为，故A错误；
B、上述分析可知钙元素质量为8g，混合物中钙元素的质量分数为，故B错误；
C、碳酸钙中碳元素的质量为，混合物中氧化钙分子数和碳酸钙分子数1:1，则碳元素质量=，则二氧化碳中碳元素的质量为2.4g-1.2g=1.2g，则二氧化碳质量为，故C正确；
D、设生成物中CaO的质量为x，消耗碳酸钙的质量为y。
x=5.6g，y=10g
则剩余碳酸钙的质量为20g-10g=10g，则剩余固体中碳酸钙与氧化钙的质量比是10g:5.6g=25:14，故正确。
故选CD。
变式5-1（2025·天津市）某混合物由和组成，取13.7g该混合物，向其中加入200g溶质质量分数为7.3%的稀盐酸，恰好完全反应，得到无色溶液。下列说法正确的是 （ ）
A．该混合物中的质量为5.8g
B．该混合物中钙元素与镁元素质量比为5:9
C．反应生成的质量为1.1g
D．反应后溶液中氯元素的质量分数约为6.9%
【答案】B
【分析】设CaCO3质量为x，Mg(OH)2质量为y，
,
则：x+y=13.7g，=200g×7.3%，联合解得：x=5g（CaCO3质量 ），y=13.7g 5g=8.7g[Mg(OH)2质量 ]。
【解析】A、根据分析，Mg(OH)2质量应为8.7g≠5.8g，错误。
B、CaCO3中钙元素质量：5g×=2g；Mg(OH)2中镁元素质量：8.7g×=3.6g；钙、镁元素质量比：2g:3.6g=5:9，正确。
C、设产生二氧化碳的质量为z，，，z=2.2g≠1.1g，错误。
D、 根据分析，氯元素质量：200g×7.3%×=14.2g； 溶液质量：13.7g+200g 2.2g=211.5g； 质量分数：×100%≈6.7%≠6.9%，错误。
故选B。
变式5-2（2025 四川宜宾·中考真题）实验小组取20g石灰石样品于烧杯中，将100g稀盐酸分四次加入，充分反应后测得实验数据如下表（杂质不参与反应，生成的气体全部逸出）：
第一次 第二次 第三次 第四次
加入稀盐酸的质量/g 25 25 25 25
烧杯中剩余物质的质量/g 42 64 88.4 113.4
回答下列问题：
（1）实验中发生反应的化学方程式是 　 　 。
（2）反应中产生气体的总质量是 　 　 g。
（3）该石灰石样品中碳酸钙的质量分数为多少？（写出计算过程）
【答案】（1）CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；（2）6.6；（3）75%。
【解析】（1）碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式是CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑。
（2）反应中产生气体的总质量是20g+100g﹣113.4g＝6.6g。
（3）设该石灰石样品中碳酸钙的质量为x。
CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
x 6.6g
x＝15g
该石灰石样品中碳酸钙的质量分数为100%＝75%。
答：该石灰石样品中碳酸钙的质量分数为75%。
1．下列事实中，能用质量守恒定律解释的是 （ ）
A．使用酒精后未盖瓶塞，质量减小
B．一定质量的氢气和氧气混合后质量不变
C．衣服被雨水淋湿后，质量增加
D．蜡烛燃烧后质量减小
【答案】D
【解析】A、使用酒精后未盖瓶塞，质量减小，是因为酒精挥发到了空气中，只是状态的改变，无新物质生成，属于物理变化，不能用质量守恒定律解释，不符合题意；
B、一定质量的氢气和氧气混合后质量不变，氢气和氧气混合，无新物质生成，不属于化学变化，不能用质量守恒定律解释，不符合题意；
C、衣服被雨水淋湿后，质量增加，是因为水被吸附或渗透，无新物质生成，不属于化学变化，不能用质量守恒定律解释，不符合题意；
D、蜡烛燃烧后质量减小，是因为蜡烛燃烧生成了二氧化碳和水，二氧化碳是气体，会散逸到空气中，有新物质生成，属于化学变化，能用质量守恒定律解释，符合题意。
故选D。
2．（2025·甘肃省嘉峪关市）化学观念是认识物质及其变化的基础。下列认识不正确的是 （ ）
A．元素观：物质是由元素组成的
B．分类观：水和三氧化二铁都是氧化物
C．守恒观：碳与氧气充分反应，生成二氧化碳
D．转化观：在一定条件下通过化学反应可以实现物质转化
【答案】C
【解析】A、物质是由元素组成的，如水由氢、氧元素组成，正确；
B、氧化物是由两种元素组成，其中一种元素是氧元素的化合物，水是由H、O元素组成的化合物，氧化铁是由Fe、O元素组成的化合物，它们均属于氧化物，正确；
C、碳和氧气充分燃烧生成二氧化碳，即，参加反应的碳与氧气的质量比为：12:32=3:8，则1g碳与1g氧气充分反应，碳剩余，不可能生成2g二氧化碳，错误；
D、化学变化有新物质生成，在一定条件下通过化学反应可以实现物质转化，如木炭燃烧生成二氧化碳。正确。
故选C。
3．（2025·重庆市）用天平称量铜粉在密闭容器中加热前后的质量（如甲图所示）来验证质量守恒定律。在同一实验中，相同时间内，容器内各种物理量随时间变化的关系如乙图至丁图所示（e点为丁图图像上任意点）。下列说法不正确的是 （ ）
A．b点的固体质量与d点相等
B．b点的气体分子总数比c点少
C．a点的的体积分数比d点大
D．c点与e点的固体中铜的质量分数可能相等
【答案】C
【解析】A、b点反应已结束，固体为CuO；d点反应也结束，固体同样为CuO，根据质量守恒，反应后固体质量因结合O2而增加，但最终固体都是CuO，质量应相等（反应结束后固体质量不再变化 ），此选项正确。
B、反应消耗O2，气体分子总数随反应进行而减少。b点反应进程晚于c点，则b点气体分子总数比c点少，此选项正确。
C、N2不参与反应，质量不变。a点气体总质量（含O2等）大，d点气体总质量（O2被消耗，总质量小 ），根据 “体积分数=×100%”，N2质量不变，气体总质量a点>d点，所以a点N2体积分数比d点小，此选项错误。
D、c点反应未结束（固体含Cu和CuO），e点物质总质量不变（e点为丁图图像上任意点），所以e点和c点可以是反应进程的同一时刻时，此时固体成分相同，则c点与e点的固体中铜的质量分数可能相等，此选项正确。
故选C。
4．（2025·四川省眉山市）氮气与氢气反应生成氨气对氮肥生产具有重要意义，相关研究曾三次获得诺贝尔化学奖。合成氨气的微观示意图如图，下列有关说法错误的是 （ ）
A．丙物质的化学式为NH3
B．该反应属于化合反应
C．化学反应前后分子和原子的数目均保持不变
D．该反应中元素的化合价均发生了改变
【答案】C
【解析】A、由微观示意图可知，丙为氨气，其化学式为，说法正确，不符合题意；
B、由微观示意图可知，该反应为氮气与氢气在一定条件下反应生成氨气，符合“多变一”的特点，属于化合反应，说法正确，不符合题意；
C、根据质量守恒定律，化学反应前后原子数目不变；由B选项分析可知，该反应为氮气与氢气在一定条件下反应生成氨气，化学方程式为，则反应前后分子数目发生了变化，说法错误，符合题意；
D、由C选项分析可知，该反应的化学方程式为，该反应中氮元素的化合价由0价变为-3价，氢元素的化合价由0价变为+1价，则该反应中元素的化合价均发生了改变，说法正确，不符合题意。
故选：C。
5．（2025·山西省）氢气与氧气反应的微观示意图如下。分析变化过程，其中表述正确的是 （ ）
A．微观粒子中有氢分子 B．微观粒子模型均为原子
C．微观粒子结构均未改变 D．微观粒子数目均未改变
【答案】A
【解析】A、如图所示，两个氢原子构成一个氢分子，故图示表示氢分子，选项正确；
B、根据A选项分析可知，氢分子模型不是原子模型，选项错误；
C、如图所示，氢分子分解成了氢原子，氧分子分解成了氧原子，选项错误；
D、如图所示，反应前后原子的数目没有哦改变，但反应前分子总数是3个，反应后分子总数为2个，分子数目改变，选项错误；
故选：A。
6.（2025 湖北武汉期末）在一密闭容器中加入甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下发生化学反应，测得反应前及t1、t2时刻各物质的质量如图所示。下列说法正确的是 （　　）
A．甲一定是化合物 B．乙为该反应的催化剂
C．t2时刻，丙、丁的质量比为6：15 D．反应中，乙、丁的质量变化比为1：2
【答案】A
【解析】A、由分析可知，该反应为丙与丁反应生成甲，所以甲一定是化合物，故A正确；
B、由分析可知，反应前后，乙的质量不变，可能是该反应的催化剂，也可能没有参加反应，故B错误；
C、由分析可知，t2时刻，丙、丁的质量比为6：3＝2：1，故C错误；
D、由分析可知，该反应中乙、丁的质量变化之比为0：15，故D错误。
故选：A。
7．在化学反应中，已知10gA与足量B充分反应，生成8gC和4gD，则参加反应的A与B的质量比是 （ ）
A．1：2 B．5：3 C．5：2 D．5：1
【答案】D
【解析】根据质量守恒定律，化学反应前后物质的总质量不变，则参加反应的B的质量为：8g+4g-10g=2g，则参加反应的A与B的质量比为：10g：2g=5:1。
故选D。
8．（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。
9.质量守恒定律是一条重要规律，请利用该规律的相关知识回答下列问题。
（1）化学反应前后肯定没有变化的是 　 　（填序号）。
①原子个数 ②分子个数 ③元素种类
④物质种类 ⑤原子种类 ⑥物质的总质量
（2）如图1气球的作用：　 （一条）；图4中二氧化锰起 　 　作用。如图2镁条在空气中完全燃烧后生成氧化镁（只考虑氧气参加反应，下同），化学方程式 　 ；若固体质量变化用图3表示，则m2与m1的差值表示 　 　的质量。
（3）如图4，反应的化学方程式为：　 　。实验结束天平指针：　 　（填“偏左”或“偏右”或“不变”），该反应 　 　（填“符合”或“不符合”）质量守恒定律。
【答案】（1）①③⑤⑥；（2）平衡压强，避免瓶塞被冲开或保持密闭，避免造成空气污染；催化；2Mg+O22MgO；参与反应的氧气；（3）2H2O22H2O+O2↑；偏右；符合。
【解析】（1）①反应前后原子的数目不变；②反应前后分子数目可能改变；③反应前后元素种类不变；
④反应前后物质种类一定改变；⑤反应前后原子的种类不变；⑥反应前后物质的总质量不变。
（2）如图1气球的作用是平衡压强，避免瓶塞被冲开，形成密封装置，避免造成空气污染；过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解为水和氧气，因此图4中二氧化锰起催化作用。如图2镁条在空气中完全燃烧后生成氧化镁（只考虑氧气参加反应，下同），化学方程式为2Mg+O22MgO；若固体质量变化用图3表示，由质量守恒定律可知：m2与m1的差值表示参加反应的氧气的质量；
（3）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解为水和氧气，化学方程式为2H2O22H2O+O2↑；反应是在敞口容器内进行的，生成的氧气逸散到空气中，因此实验结束天平指针偏右；所有化学反应都遵循质量守恒定律。
10．（2025·天津市）从多角度认识化学反应，发展科学思维。
（1）物质变化：结合以下反应的示意图回答问题。
①微观分析，反应前后发生变化的是 （填“分子”或“原子”）。
②宏观分析，该反应产生了新物质，反应的化学方程式为 。
（2）能量变化：“神舟”系列载人飞船使用的某种发动机利用了分解释放出热量和气体，反应的化学方程式为，其中 。
（3）调控反应：做饭时，若燃气灶的火焰呈现黄色或橙色，锅底出现黑色物质，此时需要 （填“调小”或“调大”）灶具的进风口。
（4）可持续发展：为防止燃煤烟气中的二氧化硫污染环境，可用石灰石进行脱硫，这个过程中会发生化学反应：，生成的硫酸钙可用于生产建筑材料。若吸收640t二氧化硫，至少需要碳酸钙的质量为 t。
【答案】（1）分子
（2）3
（3）调大
（4）1000
【解析】（1）①化学反应前后原子种类不变，分子种类改变，故填：分子；
②由图可知，图中发生的反应为一氧化碳与氧气在点燃的条件下生成二氧化碳，方程式为：；
（2）反应后N、H原子个数分别为6、12，反应前N、H原子个数分别为2a、4a，根据反应前后原子的种类和个数不变，则a=3；
（3）燃气灶的火焰呈黄色或橙色，锅底出现黑色固体，说明氧气不足，碳不完全燃烧，需将灶具的进风口调大，提供充足的氧气；
（4）解：设至少需要x质量的碳酸钙
化合反应：
特点：多变一
分解反应：
特点：一变多
化学反应
基本类型
置换反应：
特点：化合价一定改变
特点：一变多
复分解反应：
特点：化合价一定不改变
化合反应：两种或两种以上物质生成另一种物质的反应。
特点：多变一
分解反应：一种物质生成两种或两种以上物质的反应。
特点：一变多
化学反应
基本类型
置换反应：一种单质和一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物的反应。
特点：化合价一定改变
特点：一变多
复分解反应：两种化合物互相交换成分，生成另外两种化合物的反应。
特点：化合价一定不改变
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