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定量研究化学反应
第六讲
知识体系建构
知识全面梳理
核心考点突破
目
录
重点实验探究
知识点1 质量守恒定律及其应用
1.内容：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。
2.微观解释
(1)化学反应的实质：分子 原子 新分子 新物质
(2)微观解释：
在化学变化中，构成物质的原子重新组合成新的分子的过程。即在化学反应前后，原子的种类没有改变，数目没有增减，质量也没有变化，因此化学反应前后物质的总质量守恒。
3.理解：“六个不变，两个肯定变，两个可能变”
数目
不变
元素
种类
数目
化合价
【温馨提示】
关于质量守恒定律使用的注意事项
(1)适用范围：只适用于化学变化，不适用于物理变化。
(2)条件：参加反应。没参加反应的物质(如过量的反应物、杂质)和催化剂不计入“质量总和”中。
(3)该定律只适用于质量守恒，不适用于其他物理量的守恒，如体积、密度、分子数目等。
(4)总和：各种状态的反应物和生成物都计算在内，特别注意有气体参加或产生时要加上气体的质量。
4.应用
(1)推断物质的组成(依据：化学反应前后元素种类不变)。
(2)确定物质的化学式(依据：化学反应前后原子的种类、数目不变)。
(3)推断反应中的化学计量数及比值(依据：化学反应前后原子的数目不变)。
(4)进行化学计算(依据：化学反应前后，物质的总质量不变；参加反应物质的质量比为定值)。
(5)批判揭露伪科学理论(如点石成金)。
5.验证(详见本讲重点实验探究栏目)
知识点2 化学方程式的书写及意义
1.化学方程式的概念：用_______来表示_________的式子。
化学式
化学反应
2.化学方程式表示的意义
意义 实例：2H2O 2H2↑+ O2↑
质的 方面 反应物、生成物和条件 反应物是H2O，生成物是H2、O2，反应条件是通电
量的 方面 宏观：各物质间的质量关系(即质量比) 2H2O 2H2↑+O2↑
(2×18) ∶ (2×2)∶ 32
　　9　 ∶　1　∶ 8
微观：各物质间的粒子数关系(即粒子个数比) 　
2　　∶ 　2 ∶ 1
====
通电
====
通电
3.化学方程式的书写
(1)书写原则：一是要以_________为基础；二是要遵守_____________，
等号两边各原子的_____与_____必须相同。
客观事实
质量守恒定律
种类
数目
(2)书写步骤：(以白磷燃烧为例)
化学式
配平
条件
【即学即练】
下列化学方程式书写完全正确的是( )
A.Mg+O2 MgO
B.Al+H2SO4====AlSO4+H2↑
C.2NaOH+BaCl2====Ba(OH)2↓+2NaCl
D.CaCO3 CaO+CO2↑
====
点燃
====
高温
知识点3 常见的化学反应类型及其判断
1.四大基本反应类型
基本反 应类型 定义 特征
(表达式)
化合 反应 由_______________的物质生成_______物 质的化学反应 多变一
A+B+…C
分解 反应 由_____物质生成_______________其他物 质的化学反应 一变多
C→A+B+…
置换 反应 由一种_____和一种_______反应，生成 另一种_____和另一种_______的化学反应 单换单
A+BC→AC+B
复分解 反应 由两种_______相互交换成分生成另外两种 _______的化学反应 双交换，价不变
AB+CD→AD+CB
两种或两种以上
另一种
一种
两种或两种以上
化合物
单质
单质
化合物
化合物
化合物
2.常见非基本反应类型
(1)氧化反应：物质与氧气发生的化学反应。
(2)还原反应：含氧化合物里的氧被夺去的反应。
(3)中和反应(属于复分解反应)：酸和碱作用生成盐和水的反应。
【即学即练】
判断下列说法的正误。
(1)S+O2 SO2，化合反应 ( )
(2)2H2O2 2H2O+O2↑，分解反应( )
(3)Fe+H2SO4====FeSO4+H2↑，置换反应 ( )
(4)Ca(OH)2+CO2====CaCO3↓+H2O，复分解反应 ( )
√
√
√

====
点燃
====
MnO2
知识点4 化学反应中的有关计算
1.计算依据：质量守恒定律。
2.计算步骤
①设：根据题意设未知量。
②写：正确书写化学方程式。
③找：找出已知量、未知量的关系。
④列：列出比例式。
⑤求：求出未知数。
⑥答：写出题目要求的答案。
3.注意事项
(1)化学方程式要书写正确。
(2)相关物质的相对分子质量要计算正确。
(3)代入计算的量都是纯净物的质量，不能用混合物的质量。其他的量，如体积等要转化成质量后再代入计算。
(4)代入计算的量都是参加反应的物质的质量，要注意反应物是否完全反应，生成物是否完全来自化学反应。
【即学即练】
两份质量相等的木炭，分别生成一氧化碳、二氧化碳时，消耗氧气的质量比是( )
A.1∶1　　　　　 B.1∶2
C.3∶8 D.3∶4
命题点1 质量守恒定律的理解和应用 6地6考　
考法 　质量守恒定律的理解
例1 (鲁教版九上教材改编题)酒精在氧气中燃烧生成二氧化碳和水。下列有关叙述正确的是( )
A.酒精燃烧后质量减少，不遵循质量守恒定律
B.酒精减少的质量等于生成的二氧化碳和水的质量之和
C.生成的二氧化碳和水的质量之和等于燃烧酒精的质量与消耗氧气的质量之和
D.通过生成物的元素组成推测，酒精中一定只含C、H两种元素
【解题关键】 任何化学反应一定遵循质量守恒定律。
练1 (2022·德州)下列观点符合质量守恒定律的是( )
A.8 g碳和8 g氧气充分反应能生成 16 g二氧化碳
B.镁条燃烧后，生成的固体质量应比燃烧前增加
C.5 g食盐全部溶解到20 g水中，能得到25 g食盐水
D.甲物质燃烧有H2O生成，则甲中含有氢、氧元素
考法 　物质元素组成及化学式的推测
例2 (2024·济宁)火药是我国古代四大发明之一，引爆时发生S+2KNO3+ 3C====K2S+N2↑+3X反应，下列有关物质X的说法错误的是( )
A.是空气的成分之一 B.可用于灭火
C.其水溶液显酸性 D.有毒性
【解题关键】 反应前后原子的数目、种类不变。
练2 (2022·东营)为了防止燃气泄漏，常在燃气中加入少量有特殊气味的乙硫醇(C2H5SH)，一旦燃气泄漏即可闻到气味。乙硫醇在充足的氧气中燃烧时会生成一种空气污染物，该气体可能为( )
A.CO B.CO2
C.SO2 D.NO2
考法 　利用元素守恒解决问题
例3 (鲁教版九上教材改编题)常用燃烧法测定某些物质的组成，现取2.3 g某物质R在足量的氧气中完全燃烧，生成了4.4 g CO2和 2.7 g H2O。下列对于该物质的组成判断正确的是( )
A.一定含有 C、H、O 三种元素
B.只含有 C、H 两种元素
C.一定含有 C、H 元素，可能含有 O 元素
D.无法判断
【解题关键】 反应前后元素的种类、质量不变。
练3 现有8 g A和足量B在一定条件下充分反应，生成22 g C和18 g D，则参加反应的A和B的质量比是( )
A.4∶11 B.1∶2
C.1∶4 D.11∶9
练4 (2024·烟台)(单双项)利用元素守恒解决问题。将10 g碳酸钙固体高温煅烧至部分分解，冷却后将全部剩余固体与足量稀盐酸完全反应。下列有关结论正确的是( )
A.最终生成氯化钙的质量与煅烧程度无关
B.两步反应生成CO2总质量与煅烧程度无关
C.煅烧前后固体中钙元素的质量分数不变
D.煅烧越充分则反应消耗的盐酸量越小
考法 　微观反应示意图
例4 (2024·淄博)三氟化氮是微电子工业中一种优良的蚀刻气体，其在一定条件下发生反应的微观示意图如下，下列说法错误的是( )
A.反应物和生成物都是由分子构成的
B.该反应属于分解反应
C.反应前后，氮和氟的化合价都发生了改变
D.反应后生成氮分子和氟分子的个数比为2∶3
【解题关键】 注意将化学方程式书写正确。
练5 (2024·成都)中科院某团队在二氧化碳制甲醇的研究方面取得了新进展，其反应过程如图。相关说法错误的是( )
A.消耗的CO2与生成的CH3OH质量比为11∶16
B.反应中CO2、H2一定要与催化剂接触
C.反应过程中“ ”分成“ ”和“ ”
D.该研究有利于实现“碳中和”目标
考法 　密闭容器内反应前后的数据分析
例5 (2023·临沂)甲、乙、丙、丁四种物质在化学反应前后的质量关系如图所示，下列说法中错误的是( )
A.丙可能为该反应的催化剂
B.该反应是化合反应
C.反应中消耗甲和乙的质量比为5∶ 9
D.该化学反应前后各元素的化合价不一定发生变化
【解题关键】 熟悉基本反应类型的特点。
练6 (2023·日照)t1时刻，在密闭容器内投入SO2、O2、SO3、V2O5(五氧化二钒)四种物质，在一定条件下SO2和O2发生反应生成SO3，在t2时刻测得容器内各物质的质量如下表所示，下列说法错误的是( )
A.丁可能是催化剂V2O5 　　B.乙是SO3
C.a=2 g 　　 D.丙是SO2
时刻 甲 乙 丙 丁
t1 14.8 g 10 g 6.2 g 1 g
t2 a 26 g 3 g 1 g
命题点2 质量守恒定律的验证 6地1考　
例6 (2024·安徽)某实验小组按图a装置验证质量守恒定律，一段时间后，发现锥形瓶内部分固体变为红棕色。实验过程中瓶内物质或元素质量变化与图b相符的是( )
A.铁粉的质量 B.氮气的质量
C.氧元素的质量 D.固态物质的质量
【解题关键】 全面理解质量守恒定律中的宏观方面和微观方面。
练7 (2025·山西)在一次实验课上，同学们通过小组合作，完成了对密闭
容器中少量小苏打与少量白醋反应的质量测定。以下分析正确的是( )
A.反应后小苏打的质量增加
B.反应过程中各物质的质量都不变
C.反应前后各物质的质量总和相等
D.反应前称量的是小苏打和白醋的总质量
命题点3 化学方程式的书写及意义 6地6考　
例7 (2023·东营)下列关于3Fe+2O2 Fe3O4的叙述中，正确的是( )
A.表示铁生锈的反应
B.表示铁与氧气在点燃的条件下反应生成氧化铁
C.如果把反应条件“点燃”去掉，这个反应不符合客观事实
D.上述反应中10 g Fe和10 g O2反应，能生成20 g Fe3O4
【解题关键】 化学方程式的书写要遵循质量守恒定律和客观事实。
====
点燃
练8 (2024·济宁)下列化学方程式书写错误的是( )
A.4Al+3O2 2Al2O3
B.Cu+2AgNO3====2Ag+Cu(NO3)2
C.MgCl2+Ca(OH)2====Mg(OH)2↓+CaCl2
D.2NaHCO3====Na2CO3+H2O+CO2↑
====
点燃
练9 (2024·枣庄滕州模拟)《齐民要术》记载“粟米曲作酢”，“酢”即醋酸。我国科研人员研究出制取醋酸(CH3COOH)的新方法，新方法的反应微观示意图如图所示：
(1)古法酿醋是用粮食经过发酵而成，发酵属于_____(填“物理”或“化学”)变化。
化学
(2)保持醋酸化学性质的最小微粒是_____(填“分子”或“原子”)。
(3)新方法的反应化学方程式是______________________。
(4)这一新方法的重要意义除了制取醋酸外，还有助于减缓_____效应。
分子
CO2+CH4 CH3COOH
温室
====
催化剂
练10 (2023·德州)中国典籍中蕴藏着丰富的化学知识。
(1)白酒的主要成分为乙醇(C2H5OH)，《本草纲目》中记载：“与火同
性，得火即燃”，这说明乙醇具有可燃性，其燃烧的化学方程式为
________________________。
(2)明代宋应星在《天工开物》中记载：“凡石灰经火焚炼为用。成质之
后，入水永劫不坏。……急用者以水沃之，亦自解散”。“以水沃之，
亦自解散”是指石灰石煅烧后的产物氧化钙与水反应，最后生成物的化
学式为_______。“成质之后，入水永劫不坏”，“成质”则指“氧化钙
与水反应的生成物”又变成坚硬的碳酸钙，此反应的化学方程式为
_________________________。
C2H5OH+3O2 2CO2+3H2O
Ca(OH)2
CO2+Ca(OH)2====CaCO3↓+H2O
====
点燃
命题点4 化学反应类型 6地6考　
例8 (2025·淄博)下列化学方程式符合事实，书写及反应类型均正确的是( )
选项 化学方程式 反应类型
A P+O2 P2O5 化合反应
B 2Ag+2HCl====2AgCl+H2↑ 置换反应
C CaCO3 CaO+CO2↑ 分解反应
D 3CO+Fe2O3 3CO2+2Fe 复分解反应
====
点燃
====
高温
====
高温
【解题关键】 化学方程式的书写要正确且符合反应类型的特点。
练11 新考法 (2024·河南)《周礼·考工记》中记载，古人将含碳酸钙的贝壳制成石灰乳，在草木灰(含K2CO3)的水溶液中加石灰乳，生成物能除去丝帛污渍。以上反应中不涉及的基本反应类型是( )
A.化合反应 B.分解反应
C.置换反应 D.复分解反应
练12 (2022·聊城)某同学在奥运五环中填入了五种物质，该“五连环”中相连物质间发生的反应涉及几种基本反应类型( )
A.1种 B.2种
C.3种 D.4种
练13 (2022·菏泽)关于化学反应“甲+乙 丙+丁”，下列描述不正确的是( )
A.若乙为稀盐酸，则丙、丁中一定有一种物质属于盐
B.若丙是单质，丁是化合物，则该反应一定是置换反应
C.若甲、乙、丙、丁中有一种是单质，则反应中一定有元素化合价的变化
D.若甲和乙发生中和反应，则产物中一定有水
命题点5 有关化学方程式的计算 6地6考　
例9 (2024·枣庄)某兴趣小组开展模拟工业上从海带中制碘(I2)的实验，主要反应为H2O2+2NaI+H2SO4====Na2SO4+I2+2H2O。实验室中现有溶质质量分数为20%的过氧化氢溶液50 g，需稀释成5%的溶液。
(1)稀释需要加水的质量为____g。
(2)实验中共消耗稀释后的过氧化氢溶液 34 g，最终可制得碘单质多少克？
150
【答案】 解：设最终可制得碘单质的质量为x。
H2O2+2NaI+H2SO4====Na2SO4+I2+2H2O
34　　　　　　　　　　　254
34 g×5% x
=
x=12.7 g
答：最终可制得碘单质12.7 g。
练14 硅化镁(Mg2Si)在能源器件、激光和半导体制造等领域具有重要应用价值，可通过石英砂(主要成分为SiO2，杂质不含硅元素)和金属镁反应制得，反应的化学方程式为SiO2+4Mg Mg2Si+2X。
(1)上述化学方程式中X为____(填化学式)。
(2)用12.5 kg石英砂与足量镁充分反应得到15.2 kg硅化镁，计算石英砂中SiO2的质量分数(写出计算过程)。
MgO
====
高温
【答案】 解：设石英砂中SiO2的质量为x。
SiO2+4Mg Mg2Si+2MgO
　60　　　　　76
　x　　　　　15.2 kg
=,x=12 kg
则石英砂中SiO2的质量分数为×100%=96%
答：石英砂中SiO2的质量分数为96%。
====
高温
实验4 质量守恒定律的验证
1.试剂选择的依据
(1)所选试剂能发生化学反应，且反应现象明显。
(2)若所选反应中有气体参与，则需在密闭容器内进行，若未在密闭容器中进行，则不能用于验证质量守恒定律，但化学反应本身一定是遵循质量守恒定律的。
2.实验设计
实验 一、盐酸和大理石反应 二、氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液反应 三、白磷燃烧
反应原理 ______________ _______________ _______________ ________________ _________________
实验装置
CaCO3+2HCl====
CaCl2+H2O+CO2↑
2NaOH+CuSO4====
Na2SO4+Cu(OH)2↓
4P+5O2 2P2O5
====
点燃
实验 一、盐酸和大理石反应 二、氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液反应 三、白磷燃烧
实验现象 固体溶解，有气泡冒出，气球膨胀 _______________ 白磷燃烧产生大量___
___，气球_____，冷却
后气球_________
实验结论 参加反应的各物质的质量总和_____生成物的各物质的质量总和 实验总结 (1)质量守恒定律适用于化学变化，不适用于物理变化。 (2)用于验证质量守恒定律的化学反应，现象要明显。 (3)若选择有气体参加或生成的反应进行实验，则反应必须在密闭容器中进行 有蓝色沉淀生成
白
烟
鼓起
变得更瘪
等于
3.实验注意事项
(1)实验一：①气球的作用是密闭装置，调节气压；
②若称量时质量不相等，可能是生成了CO2，气球膨胀，装置受到一定的空气浮力。
(2)实验三中需在锥形瓶底部铺适量的细沙，防止白磷燃烧时锥形瓶底部因受热不均匀而炸裂。
(3)实验三中气球的作用：①缓冲作用，防止白磷燃烧产生的热量使气体迅速膨胀而冲开橡皮塞；②密封作用，防止实验时锥形瓶内外物质发生交换。
质量守恒定律是初中化学重要的理论基础，结合如图探究实验回答问题。
(1)实验Ⅰ中反应的化学方程式为_________________；气球的作用是
_______________________。
(2)实验Ⅱ中的反应现象为_______________________________________
_______。
(3)实验Ⅲ中的反应完成后，天平的指针向___偏。
(4)实验Ⅳ如图，称量打磨干净的长镁条与陶土网的质量总和为m1，点燃
后用陶土网收集产物并称量二者质量总和m2，则m1_______(填“大于”
“小于”“等于”或“不确定”)m2。
4P+5O2 2P2O5
形成密闭容器，缓冲气压
铁钉表面有红色固体析出，溶液由蓝色变成
浅绿色
右
不确定
====
点燃
(5)上述实验中能得出正确结论的是实验_______(填序号)，归纳后可以
发现具有_________________________________(写出一点即可)特点的化
学反应必须在密闭体系中进行。
(6)要用实验Ⅲ继续探究质量守恒定律，若药品不变，改变装置的方法是
_____________________。若装置不变，改变药品，可选用的一组药品是
___________________________________(举一例)。
Ⅰ、Ⅱ
有气体参加或生成或生成物容易扩散
反应在密闭容器中进行
硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液(合理即可)
【拓展训练】
(7)【装置创新】小安进行如图所示的实验：在一根用细铜丝吊着的长玻璃棒两端，分别绕上粗铜丝，并使玻璃棒保持水平。然后，用酒精灯给a端铜丝加热数分钟。
①停止加热后冷却，可以观察到的现象是铜丝表面变黑色，_________
_________________。
②小安根据实验现象得出：在化学反应中，生成物的总质量与反应物的
总质量不相等，请你从原子的角度分析，他的结论是否正确：________
_______________________________________________________________
_______________________________。
玻璃棒左
边下降，右边上升
不正确，
因为反应前后原子种类、个数和质量都不变，因此在化学反应中，生成
物的总质量与反应物的总质量相等
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