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【筑基中考·精准攻坚】2026年中考科学一轮复习专训
第 32 讲 质量守恒定律及基本反应类型
1．现市面上有一种氧气指示型脱氧剂（如图），可以检测出食品包装是否密封。脱氧剂的工作原理为：4Fe+3O2+6H2O═4Fe（OH）3。该反应属于（　　）
A．分解反应 B．化合反应
C．置换反应 D．复分解反应
【答案】B
【分析】化合反应是指由两种或两种以上物质反应生成另外一种物质的反应。
【解答】解：由4Fe+3O2+6H2O═4Fe（OH）3可知，反应物是三种，生成物是一种，属于化合反应；
故选：B。
2．（2022 石景山区二模）小苏打在加热时反应：2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑，该反应属于（　　）
A．化合反应 B．分解反应
C．置换反应 D．复分解反应
【答案】B
【分析】依据反应特点判断反应类型。
【解答】解：该反应由一种反应物生成多种生成物，符合分解反应的特点，属于分解反应，
故选：B。
3．（2023秋 新华区校级期中）质量守恒定律是自然界基本的规律之一。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． B．
C． D．
【答案】B
【分析】验证反应前后质量守恒，若有气体参加反应或生成物以气体、白烟或雾的形式逸散到空气中，反应必须在密闭容器中进行，若是敞口装置，应是无气体参加的反应或是无气体生成的反应。
【解答】解：A、红墨水溶于水，没有新物质生成，属于物理变化，不能验证质量守恒定律，故选项错误。
B、铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，有新物质生成，属于化学变化，且无气体参与或生成，能用来验证质量守恒定律，故选项正确。
C、镁条在空气中燃烧生成氧化镁，有气体参加反应，生成物的一部分会逸散到空气中，不能用于验证质量守恒定律，故选项错误。
D、过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，反应后氧气逸出，反应后装置中的质量减少，不能用于验证质量守恒定律，故选项错误。
故选：B。
4．如图是工业上合成氨气的微观示意图。若“”表示氮原子，“”表示氢原子，图中甲的微观模型是（　　）
A． B． C． D．
【答案】C
【分析】根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变分析。
【解答】解：根据化学反应前后原子的种类和数目不变，反应后有2个氮原子，而反应前氢气中不含氮原子，所以甲中应含有2个氮原子，2个氮原子构成一个氮气分子，其微观模型是由2个黑球（氮原子）构成的整体。
故选：C。
5．手机芯片的核心材料是高纯硅，工业冶炼高纯硅过程中涉及了如下化学反应：SiCl4+2H2Si+4X，下列说法错误的是（　　）
A．该反应中X的化学式为HCl
B．该反应属于置换反应
C．该反应中分子种类发生改变
D．该反应中化合价升高的元素是氯元素
【答案】D
【分析】由反应的化学方程式SiCl4+2H2Si+4X可知，反应前有1个Si、4个H、4个Cl，反应后有1个Si，根据质量守恒定律，反应前后原子的种类和数目不变，则4X中含有4个H、4个Cl，所以X的化学式为HCl；据此分析解答。
【解答】解：A、由分析可知，该反应中X的化学式为HCl，故选项说法正确。
B、该反应是SiCl4+2H2Si+4HCl，符合单换单、价改变的特点，属于置换反应，故选项说法正确。
C、化学反应中分子种类一定改变，所以该反应中分子种类发生改变，故选项说法正确。
D、反应前后氯元素的化合价都是﹣1，反应前氢元素的化合价是0，反应后氢元素的化合价是+1，所以该反应中化合价升高的元素是氢元素，故选项说法错误。
故选：D。
6．我国科研团队首次利用一氧化碳和氢气制造甲醇（CH3OH），其微观示意图如图。下列有关说法错误的是（　　）
A．反应物的分子个数之比为1：2
B．该反应前后原子的个数没有变化
C．生成物甲醇由6种元素组成
D．反应物和生成物都由分子构成
【答案】C
【分析】利用图示中相关的物质的微观示意图确定其化学式，书写出反应的化学方程式即可。根据质量守恒定律的应用进行分析判断。
【解答】解：由图中信息可知，一氧化碳和氢气在催化剂的作用下反应能生成甲醇，反应的化学方程式为：CO+2H2CH3OH。
A、由化学方程式可知，参加反应的一氧化碳和氢气的分子个数比为1：2，选项说法正确；
B、由质量守恒定律可知，该反应前后原子的个数没有变化，选项说法正确；
C、由化学式可知，甲醇是由碳、氢、氧三种元素组成的，选项说法错误；
D、一氧化碳、氢气和甲醇都是由分子构成的，选项说法正确。
故选：C。
7．某学习小组用实验验证质量守恒定律，下列说法正确的是（　　）
A．甲、乙、丙、丁实验，都符合质量守恒定律
B．若乙实验中装置漏气，天平最后不平衡
C．丙实验容器敞口，不能验证质量守恒定律
D．丁实验生成物的质量等于参加反应的镁条质量
【答案】B
【分析】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】解：A、根据质量守恒定律的适用范围，任何化学反应都遵循质量守恒定律，但甲实验不是化学反应，不符合质量守恒定律，故A错误；
B、乙实验中，若装置漏气，铁和稀硫酸反应生成氢气，产生的气体逸散到空气中，反应后剩余物质的质量减小，所以最后天平不平衡，故B正确；
C、丙实验中，硫酸铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，此反应不消耗气体也不生成气体，所以能验证质量守恒定律，故C错误；
D、根据质量守恒定律，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D错误；
故选：B。
8．氧烛是一种用于缺氧环境自救的氧源，主要成分为氯酸钠（NaClO3）。使用时撞击氧烛火帽引发反应，就能持续放出高纯度的氧气，反应原理为2NaClO32X+3O2↑。下列说法错误的是（　　）
A．该反应类型为分解反应
B．X的化学式为NaCl
C．NaClO3中氯元素的化合价为+3价
D．反应前后原子的个数和种类都没改变
【答案】C
【分析】A、根据分解反应是由一种物质生成两种或两种以上的物质的反应，其特点可总结为“一变多”，进行分析判断。
B、根据质量守恒定律：化学反应前后原子种类、数目均不变，进行分析判断。
C、根据化合物中正负化合价代数和为零，进行分析判断。
D、根据质量守恒定律，进行分析判断。
【解答】解：A、该反应符合“一变多”的形式，属于分解反应，故选项说法正确。
B、由反应的化学方程式，反应前钠、氯、氧原子个数分别为2、2、6，反应后的生成物中钠、氯、氧原子个数分别为0、0、6，根据化学反应前后原子种类、数目不变，则2X分子中含有2个钠原子和2个氯原子，则每个X分子由1个钠原子和1个氯原子构成，则物质X的化学式为NaCl，故选项说法正确。
C、NaClO3中钠元素显+1价，氧元素显﹣2价，设氯元素的化合价是x，根据在化合物中正负化合价代数和为零，可得：（+1）+x+（﹣2）×3＝0，则x＝+5，故选项说法错误。
D、由质量守恒定律可知，反应前后原子的个数和种类都没改变，故选项说法正确。
故选：C。
9．（2025 无锡）探究“化学反应前后物质的质量关系”的实验如图所示。下列叙述错误的是（　　）
A．实验①和②必须在密闭容器中进行
B．实验①和②中铜粉和红磷无需过量
C．实验①和②反应结束后，装置内气体仅剩余氮气
D．实验①和②都能验证质量守恒定律
【答案】C
【分析】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】解：A、实验①（加热时铜和氧气反应生成氧化铜）和②（红磷燃烧生成五氧化二磷）必须在密闭容器中进行，是因为反应都有气体参加，故选项正确。
B、实验①和②中铜粉和红磷无需过量，只要发生的是化学反应即可，故选项正确。
C、实验①和②反应结束后，都是只消耗氧气，装置内气体剩余氮气、二氧化碳、稀有气体等气体，故选项不正确。
D、实验①和②都在密封装置中进行，都能验证质量守恒定律，故选项正确。
故选：C。
10．人工碳循环的目的是将二氧化碳直接转化为液体燃料，使得整个碳循环更加有效。科学家在催化剂的作用下可将二氧化碳和氢气转化为甲醇（CH3OH）和一种常见的氧化物，其反应原理如图所示。下列说法错误的是（　　）
A．从宏观角度看：该反应实现了无机物到有机物的转化
B．从微观角度看：氢气是由氢原子构成的
C．从符号角度看：该反应中生成的氧化物的化学式为H2O
D．从量的角度看：反应前后原子的种类和数目都不变
【答案】B
【分析】根据微观反应示意图的信息写出化学方程式，然后根据方程式的意义、物质的种类等分析判断有关的说法。
【解答】解：根据题目信息和质量守恒定律可写出反应的方程式为：二氧化碳和氢气在催化剂作用下反应生成甲醇和水，化学方程式为：CO2+3H2CH3OH+H2O；
A、二氧化碳是一种无机物，甲醇是一种有机物，因此该反应实现了无机物到有机物的转化，故A说法正确；
B、氢气是由氢分子构成的，故B说法错误；
C、由分子结构模型可知，该反应中生成的氧化物的化学式为H2O，故C说法正确；
D、由质量守恒定律可知，反应前后原子的种类和数目都不变，故D说法正确。
故选：B。
11．（2025 烟台）在修复三星堆青铜器时，可用稀盐酸除去青铜器表面锈蚀物[Cu2（OH）2CO3]。从物质的性质、元素守恒及要达到的目的分析，稀盐酸与锈蚀物反应的产物可能是（　　）
A．Cu、H2O、CO2 B．CuO、H2O、CO2、Cl2
C．CuCl2、H2O、CO2 D．CuSO4、H2O、CO2
【答案】C
【分析】根据质量守恒定律及复分解反应规律进行分析解答。
【解答】解：铜锈[Cu2（OH）2CO3]与稀盐酸反应，根据质量守恒定律及复分解反应规律，各元素化合价不变，反应生成氯化铜（CuCl2）、水（H2O）和二氧化碳（CO2），化学方程式为Cu2（OH）2CO3+4HCl＝2CuCl2+3H2O+CO2↑，所以产物是CuCl2、H2O、CO2。
故选：C。
12．科学家研究发现，某地区重霾污染期间，颗粒物中硫酸盐含量迅速升高。硫酸盐形成的过程中，有一步化学反应的微观示意图如图。下列说法正确的是（　　）
A．该反应是置换反应
B．甲是氧化剂
C．物质乙由1个氮原子和2个氧原子构成
D．丙遇到空气中的水会生成硫酸
【答案】D
【分析】A、根据化学反应的特点来分析；
B、根据化学反应的原理来分析；
C、根据构成物质的粒子来分析；
D、根据化学反应的原理来分析。
【解答】解：A、由分子结构模型可知，反应物中的两种物质均为化合物，因此该反应不属于置换反应，故A说法错误；
B、由微观反应示意图可知，该反应是由二氧化硫和二氧化氮反应三氧化硫和一氧化氮，在该反应中，二氧化硫得到氧生成三氧化硫，因此甲是还原剂，故B说法错误；
C、由分子结构模型可知，物质乙是二氧化氮，二氧化氮是由二氧化氮分子构成的，1个二氧化氮分子是由1个氮原子和2个氧原子构成，故C说法错误；
D、由分子结构模型可知，物质丙是三氧化硫，三氧化硫遇到空气中的水会生成硫酸，故D说法正确。
故选：D。
13．新装修的房子易因释放出甲醛（CH2O）而危害健康，科学家研究发现某催化剂可在自然光照下促进甲醛转化为无害物质。其反应过程的微观示意图如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．该反应为置换反应
B．反应前后分子种类和分子个数都改变
C．该反应中共有2种氧化物
D．参与反应的甲醛分子和氧分子个数比为1：2
【答案】D
【分析】根据反应的微观示意图分析反应物、生成物，据分子结构模型以及质量守恒定律分析判断有关的问题。
【解答】解：由微观反应示意图可知，该反应为甲醛和氧气在催化剂的作用下转化为二氧化碳和水，该反应的化学方程式为：HCHO+O2CO2+H2O；
A、置换反应是由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，由化学方程式可知，反应后有两种化合物，不属于置换反应，故选项说法正确；
B、由化学方程式可知，反应前后分子种类改变，故选项说法正确；
C、氧化物是由两种元素组成的，其中一种是氧元素的化合物，属于氧化物，由化学方程式可知，氧化物由二氧化碳和水2种氧化物，选项说法正确；
D、参与反应的甲醛分子和氧分子个数比为1：1，选项说法错误；
故选：D。
14．向盛有H2SO4溶液的试管中逐滴滴加BaCl2溶液至恰好完全反应，反应前后溶液中存在的主要离子模型如图所示，则下列分析错误的是（　　）
A．试管中能观察到有白色沉淀生成
B．反应后试管中溶质的质量比反应前大
C．“”表示的离子是Ba2+
D．试管中发生的化学反应属于复分解反应
【答案】B
【分析】根据向盛有H2SO4溶液的试管中逐滴滴加BaCl2溶液至恰好完全反应，硫酸钠和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠，进行分析解答。
【解答】解：A、硫酸钠和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠，试管中能观察到有白色沉淀生成，故选项说法正确。
B、硫酸钠和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠，反应的化学方程式为BaCl2+Na2SO4═BaSO4↓+2NaCl，每142份质量的硫酸钠能生成117份质量的氯化钠，则反应后试管中溶质的质量比反应前小，故选项说法错误。
C、硫酸是由氢离子和硫酸钙离子构成的，氯化钡是由钡离子和氯离子构成的，反应的实质是钡离子和硫酸根离子结合生成硫酸钡沉淀，则“”表示的离子是Ba2+，故选项说法正确。
D、硫酸钠和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠，该反应是两种化合物相互交换成分生成两种新的化合物的反应，属于复分解反应，故选项说法正确。
故选：B。
15．如图是某两种物质在催化剂的作用下微观反应示意图。下列说法正确的是（　　）
A．反应物是氢气和二氧化碳
B．该化学反应类型为置换反应
C．反应前后氢元素的化合价保持不变
D．反应前后分子和原子的种类以及数目都不发生改变
【答案】A
【分析】由图示中反应前后分子的变化情况，确定反应物和生成物，结合反应前后原子种类和个数不变确定分子的个数发生改变，结合置换反应的特点解答。
【解答】解：A、由图示可知，该反应的反应物是氢气和二氧化碳，A符合题意；
B、生成物为CH4和H2O，没有单质，不属于置换反应，B不符合题意；
C、反应前氢元素化合价为0价，反应后为+1价，发生了改变，C不符合题意；
D、反应前后原子的种类以及数目不发生改变，分子种类和数目都发生了改变，D不符合题意；
故选：A。
16．从多角度认识化学反应，有助于形成系统思维。如图是乙炔（C2H2）燃烧反应的微观示意图，则下列说法不正确的是（　　）
A．宏观角度：在燃烧的火焰上方罩一个干冷的烧杯，则烧杯内壁有水珠出现
B．符号角度：本反应化学方程式为2C2H2+5O24CO2+2H2O
C．能量变化角度：这个反应热能和光能转化成了化学能
D．反应条件角度：乙炔燃烧时产生黑烟，可以调大氧气的进气量
【答案】C
【分析】观察反应的微观过程，分析反应物、生成物，写出反应的化学方程式，据其意义分析判断有关的问题。
【解答】解：由微观反应示意图和分子结构模型可知，该反应为乙炔和氧气在点燃条件下反应，生成二氧化碳和水，其反应的化学方程式为：2C2H2+5O24CO2+2H2O。
A、该反应有水生成，因此在燃烧的火焰上方罩一个干冷的烧杯，烧杯内壁有水珠出现，选项说法正确；
B、本反应化学方程式为2C2H2+5O24CO2+2H2O，选项说法正确；
C、这个反应将化学能转化为热能和光能，选项说法错误；
D、乙炔燃烧时产生黑烟，这是氧气不足造成的，可以调大氧气的进气量，选项说法正确；
故选：C。
17．（2025 黑龙江）密闭容器内有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下发生化学反应，测得反应前后有关数据如下：
物质 甲 乙 丙 丁
反应前的质量/g 30 8 2 9
反应后的质量/g 待测 26 2 7
下列有关此反应的说法正确的是（　　）
A．表中待测数值是16
B．物质乙一定是单质
C．物质丙一定是该反应的催化剂
D．反应中甲与丁变化的质量之比为8：1
【答案】D
【分析】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】解：根据质量守恒定律，化学反应前后物质的总质量不变，则30g+8g+2g+9g＝待测+26g+2g+7g，待测＝14g，反应后，甲的质量减小，甲是反应物，乙的质量增加，乙是生成物，丙的质量不变，丙可能是催化剂，也可能是不参与反应的杂质，丁的质量减小，丁是反应物。
A、由分析可知，表中待测数值是14，不符合题意；
B、该反应中，甲、丁是反应物，乙是生成物，根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，则乙一定是由不同种元素组成的纯净物，一定是化合物，不符合题意；
C、化学反应前后丙的质量不变，丙可能是催化剂，也可能是不参与反应的杂质，不符合题意；
D、反应中甲与丁变化的质量之比是：（30g﹣14g）：（9g﹣7g）＝8：1，符合题意。
故选：D。
18．（2025 绥化）二氧化氯（ClO2）是目前采用的一种新型、高效饮用水消毒剂，制备ClO2的原理是Cl2+2NaClO2＝2ClO2+2X。下列说法不正确的是（　　）
A．X的化学式为NaClO
B．化学反应前后元素的质量和种类均不变
C．ClO2是一种氧化物
D．ClO2中氯元素和氧元素的质量比为71：64
【答案】A
【分析】由反应的化学方程式Cl2+2NaClO2＝2ClO2+2X可知，反应前有4个氯原子、2个钠原子、4个氧原子，反应后除2X外有2个氯原子、0个钠原子、4个氧原子，根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变，则2X中含有2个氯原子、2个钠原子，所以X的化学式为NaCl，该反应为：Cl2+2NaClO2＝2ClO2+2NaCl；据此分析解答。
【解答】解：A、由分析可知，X的化学式为NaCl，故选项说法不正确，符合题意。
B、根据质量守恒定律，化学反应前后元素的质量和种类均不变，故选项说法正确，不符合题意。
C、氧化物是由两种元素组成并且其中一种元素是氧元素的化合物，则ClO2是一种氧化物，故选项说法正确，不符合题意。
D、ClO2中氯元素和氧元素的质量比为35.5：（16×2）＝71：64，故选项说法正确，不符合题意。
故选：A。
19．（2025 安徽）科学家发明了一种利用二氧化碳的新技术：2CO2+6H24H2O+X。在密闭容器中加入CO2和H2模拟该反应，反应物的总质量、各生成物的质量随时间变化如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．m＝0.28
B．X的化学式为CH4
C．反应前后分子种类不变
D．容器中碳、氧元素的质量比为1：2
【答案】A
【分析】由反应的化学方程式2CO2+6H24H2O+X可知，反应前有2个C原子、4个O原子、12个H原子，反应后除X外有4个O原子、8个H原子，根据质量守恒定律，化学反应前后物质的总质量不变，则X中含有2个C原子、4个H原子，所以X的化学式为C2H4，该反应为2CO2+6H24H2O+C2H4；据此分析解答。
【解答】解：A、由图可知，1.00g二氧化碳和氢气完全反应生成0.72g水和X（C2H4），根据质量守恒定律，化学反应前后物质的总质量不变，则生成X（C2H4）的质量为：1.00g﹣0.72g＝0.28g，即m＝0.28，故选项说法正确。
B、由分析可知，X的化学式为C2H4，故选项说法不正确。
C、该反应为2CO2+6H24H2O+C2H4，反应前后分子种类改变，故选项说法不正确。
D、由图可知，1.00g二氧化碳和氢气恰好完全反应，根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类和质量不变，碳、氧元素全部来自于二氧化碳，则容器中碳、氧元素的质量比为12：（16×2）＝3：8，故选项说法不正确。
故选：A。
20．（2024秋 榆林校级月考）分别加热等质量的两种样品，固体质量随温度变化的曲线如下图所示。样品1反应前后各物质的质量如下表。分离出样品1反应后的固体乙，与24.0g甲混合并加热，固体质量变化曲线与样品1的相同。下列说法正确的是（　　）
物质 甲 乙 丙 丁
反应前质量/g 24.0 2.0 0 0
反应后质量/g 0 2.0 x 1.9
A．甲是该反应的生成物
B．x＝20.1
C．该条件下丙和丁均为气体
D．乙是催化剂
【答案】D
【分析】根据质量守恒定律，反应前后物质的总质量不变，由表中数据可知，x＝24.0+2.0﹣2.0﹣1.9＝22.1；反应后甲的质量减少了24.0g，则甲是反应物；反应前后乙的质量不变，结合固体质量变化曲线图可知，没有加入乙的时候，甲反应所需的温度更高，则乙是该反应的催化剂；反应后丙的质量增加了22.1g，则丙是生成物；反应后丁的质量增加了1.9g，则丁也是生成物；该反应是甲在乙的催化作用下生成丙和丁，属于分解反应。
【解答】解：A、由分析可知，反应后甲的质量减少了24.0g，则甲是反应物，故选项不符合题意。
B、由表中数据可知，x＝24.0+2.0﹣2.0﹣1.9＝22.1，故选项不符合题意。
C、由题中信息无法判断该条件下丙和丁是否为气体，故选项不符合题意。
D、反应前后乙的质量不变，结合固体质量变化曲线图可知，没有加入乙的时候，甲分解所需的温度更高，则乙是该反应的催化剂，故选项符合题意。
故选：D。
21．以太阳能为热源分解Fe3O4，经热化学铁氧化合物循环分解水制氢气的过程如图所示，下列叙述正确的是（　　）
①过程Ⅰ中能量转化形式是太阳能转化为化学能
②过程Ⅱ的化学方程式为：3FeO+H2OFe3O4+H2↑
③该过程总反应为：2H2OO2↑+2H2↑
④铁氧化合物循环制H2具有节约能源、产物易分离等优点
A．①② B．①②③ C．①②④ D．①②③④
【答案】D
【分析】根据题意，以太阳能为热源分解Fe3O4，经热化学铁氧化合物循环分解水制氢气的过程图，结合题意进行分析判断。
【解答】解：①过程Ⅰ中四氧化三铁分解反应生成氧化亚铁和氧气，能量转化形式是太阳能转化为化学能，故说法正确。
②过程Ⅱ是氧化亚铁和水在一定条件下生成四氧化三铁和氢气，反应的化学方程式为：3FeO+H2OFe3O4+H2↑，故说法正确。
③过程Ⅰ中四氧化三铁分解反应生成氧化亚铁和氧气，过程Ⅱ是氧化亚铁和水在一定条件下生成四氧化三铁和氢气，整个反应可看做水在催化剂的催化作用下、在太阳能作用下分解为氢气和氧气，该过程总反应为：2H2O O2↑+2H2↑，故说法正确。
④铁氧化合物循环制H2，四氧化三铁循环往复，整个反应可看做水在太阳能作用下分解为氢气和氧气，且氢气和氧气在不同阶段生成，其具有节约能源、产物易分离等优点，故说法正确。
故①②③④说法均正确。
故选：D。
22．（2025 重庆）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N2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
【分析】A.根据质量守恒定律，反应前后物质的总质量不变；
B.根据反应过程中气体分子总数的变化进行分析；
C.根据氮气在反应前后体积分数的变化进行分析；
D.根据铜在反应前后的质量变化进行分析。
【解答】解：A.根据质量守恒定律，反应前后物质的总质量不变，b点的固体质量与d点相等，故A正确；
B.反应过程中气体分子总数减少，b点是铜粉和氧气恰好完全反应时，c点是在反应进行中，b点的气体分子总数比c点少，故B正确；
C.反应过程中氮气的体积分数逐渐增大，a点是反应进行中，d点已经完全反应，所以a点的N2的体积分数比d点小，故C不正确；
D.当c点和e点正好处于同一反应点时，固体中铜的质量分数相等，故D正确。
故选：C。
23．在CuSO4溶液中加入足量的NaOH溶液至反应完全，反应的微观模型如图所示。
（1）该反应的实验现象为　产生蓝色絮状沉淀，溶液逐渐由蓝色变为无色　 ，其基本反应类型为　复分解反应　 。
（2）如图的“”“”“”表示溶液中由溶质电离产生的不同离子，则“”表示　　 。（填写离子符号）
【答案】（1）产生蓝色絮状沉淀，溶液逐渐由蓝色变为无色；复分解反应；
（2）。
【分析】根据硫酸铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠进行分析。
【解答】解：（1）硫酸铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，该反应的实验现象为：产生蓝色絮状沉淀，溶液逐渐由蓝色变为无色，基本反应类型为复分解反应；
（2）硫酸铜是由铜离子与硫酸根离子构成的化合物，在CuSO4溶液中加入足量的NaOH溶液后，铜离子与氢氧根离子接触成氢氧化铜沉淀，硫酸根离子没有参与反应，则“”表示硫酸根离子，硫酸根离子的符号为S。
故答案为：（1）产生蓝色絮状沉淀，溶液逐渐由蓝色变为无色；复分解反应；
（2）。
24．铜是人类较早冶炼和使用的金属，以下是铜矿冶炼的两种方法。
（1）火法炼铜：《秋浦歌》中“炉火照天地，红星乱紫烟”描写了火法炼铜的场景。黄铜矿（主要成分为CuFeS2）是炼铜主要矿物。该方法涉及的化学反应之一为，X的化学式是　Cu2S　 。
（2）湿法炼铜：《梦溪笔谈》中记载“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”，叙述的是硫酸铜溶液与铁生成铜的反应，该反应的化学方程式为Fe+CuSO4＝Cu+FeSO4，该反应属于　置换反应　 （填基本反应类型）。
【答案】（1）Cu2S；
（2）置换反应。
【分析】（1）根据火法炼铜的反应原理，写出化学方程式并判断X的化学式；
（2）根据湿法炼铜的反应原理，写出化学方程式并判断反应类型。
【解答】解：（1）在反应中，反应前有2个铜原子、2个铁原子、4个硫原子和2个氧原子；反应后有2个铁原子、3个硫原子、2个氧原子和X，X中应含有2个Cu原子和1个S原子，根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变，X的化学式为Cu2S，
故答案为：Cu2S；
（2）硫酸铜溶液与铁反应生成铜和硫酸亚铁，该反应是一种单质（铁）与一种化合物（硫酸铜）反应生成另一种单质（铜）和另一种化合物（硫酸铜），符合置换反应的定义，属于置换反应，
故答案为：置换反应。
25．氮化硼（BN）材料因独特性能，在精密加工、核工业和航天防护材料中有广泛应用。
（1）从物质组成分类角度看，氮化硼属于 　化合物（或纯净物）　 。
（2）工业上用硼砂（Na2B4O7）和尿素反应制备氮化硼，反应的原理为：Na2B4O7+2CO（NH2）2＝4BN+X+4H2O+2CO2↑
则X的化学式为 　Na2O　 ，硼砂中B元素的化合价是 　+3　 。
【答案】（1）化合物（或纯净物）；
（2）Na2O；+3。
【分析】（1）根据物质的组成与分类来分析；
（2）根据质量守恒定律以及化合物中元素化合价的计算方法来分析。
【解答】解：（1）氮化硼（BN）是由两种元素组成的纯净物，属于纯净物中的化合物；故答案为：化合物（或纯净物）；
（2）由反应的化学方程式Na2B4O7+2CO（NH2）2＝4BN+X+4H2O+2CO2↑可知，反应前Na、B、O、C、N、H的原子个数分别为2、4、9、2、4、8，反应后除X外B、O、C、N、H的原子个数分别为4、8、2、4、8，根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变，则X中含有2个钠原子和1个氧原子，所以X的化学式为Na2O；硼砂（Na2B4O7）中，钠元素显+1价，氧元素显﹣2价，设其中B的化合价为x，由化合物中各元素正负化合价的代数和为零可知，（+1）×2+4x+（﹣2）×7＝0，x＝+3；故答案为：Na2O；
26．我国科学家研究出碳化钼（Mo2C）组成的高效催化体系，使水煤气中的CO和H2O在120℃下发生反应生成H2和CO2，反应微观模型如图所示。
（1）反应微观模型中，除钼外还有 　4　 种元素。
（2）在该反应前后，构成催化剂的各物质 　没有　 （填“有”或“没有”）变化；反应的化学方程式为 　CO+H2OCO2+H2 。
【答案】（1）4。
（2）没有；CO+H2OCO2+H2。
【分析】催化剂能够改变反应速率，反应前后质量和化学性质都不变。
一定条件下，一氧化碳和水反应生成二氧化碳和氢气，反应的化学方程式是CO+H2OCO2+H2。
【解答】解：（1）反应微观模型中，除钼外还有4种元素，即碳元素、金元素、氧元素和氢元素。
故答案为：4。
（2）在该反应前后，构成催化剂的各物质没有变化；反应的化学方程式为CO+H2OCO2+H2。
故答案为：没有；CO+H2OCO2+H2。
27．兴趣小组对我国的太空舱制取氧气系统（其剖面如图所示）进行了研究性学习。
（1）太空舱制氧气系统中电源A极是 　负　 极。
（2）反应过程中没有发生变化的微观粒子是 　H、O　 （用符号表示）。
（3）太空舱制氧过程中消耗的水和生成的氧气的质量之比是 　9：8　 。
【答案】（1）负；
（2）H、O；
（3）9：8。
【分析】（1）根据电解水时“正氧负氢”的规律，结合图示中气体生成位置判断电源极性。
（2）根据化学反应本质（分子分解为原子，原子重新组合），分析未发生变化的粒子。
（3）根据电解水的化学方程式，计算反应物与生成物的质量比。
【解答】解：（1）图示中与电源A极相连的电极生成氢气（H2），根据“负氢”规律，电源A极是负极。
（2）水电解过程中，水分子分成氢原子和氧原子，氧原子和氢原子分别构成氧分子和氢分子，所以反应过程中没有发生变化的微观粒子是氢原子、氧原子，化学符号为：H、O。
（3）太空舱制氧气原理的化学方程式为：，制氧过程中消耗的水和生成的氧气的质量比是36：32＝9：8。
故答案为：
（1）负；
（2）H、O；
（3）9：8。
28．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）波义耳实验中，金属灰增加的质量是 　参加反应的氧气质量或氧化汞中氧元素的质量　 。
（2）质量守恒定律的发现过程，带给我们的启示有 　AC　 （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 　形成密闭空间，使瓶内气压保持在一定范围内，防止瓶塞因压强过大而冲出（合理即可）　 。
【答案】（1）参加反应的氧气质量或氧化汞中氧元素的质量；
（2）AC；
（3）形成密闭空间，使瓶内气压保持在一定范围内，防止瓶塞因压强过大而冲出（合理即可）。
【分析】（1）根据反应的原理来分析；
（2）根据题干信息以及质量守恒定律的发现史来分析；
（3）根据反应的原理、装置的特点来分析。
【解答】解：（1）波义耳实验中，汞与氧气反应生成氧化汞，则金属灰增加的质量是参加反应的氧气质量或氧化汞中氧元素的质量；
（2）质量守恒定律的发现过程，带给我们的启示有要善于总结前人的成果和经验、定量方法是科学研究的重要方法，故选：AC；
（3）在点燃的条件下，白磷与氧气反应生成五氧化二磷，温度升高导致装置内的气体体积膨胀，且生成的五氧化二磷有毒，因此在白磷燃烧前后质量测定实验中（如图），气球的作用有形成密闭空间，使瓶内气压保持在一定范围内，防止瓶塞因压强过大而冲出，防止五氧化二磷弥漫到空气造成空气污染。
故答案为：（1）参加反应的氧气质量或氧化汞中氧元素的质量；
（2）AC；
（3）形成密闭空间，使瓶内气压保持在一定范围内，防止瓶塞因压强过大而冲出（合理即可）。
29．在科学发展史上，人们利用化合和分解的思路认识了很多物质的组成。小乐据此构建出如下所示的研究物质组成的思维模型：
（1）从思维模型分析，利用电解水探究水的组成，运用的方法是 　分解　 法。
（2）小乐发现燃烧法也可研究某些物质的组成，如将甲烷完全燃烧后的产物依次通过足量无水硫酸铜和足量澄清石灰水，如图所示。能证明甲烷中含有氢元素的现象是 　无水硫酸铜变蓝　 ，若甲烷完全燃烧后的产物被全部吸收，可选取 　①④⑤　 （选填序号），进一步判断甲烷中是否含有氧元素。
①参与燃烧反应的甲烷质量
②无水硫酸铜的质量
③澄清石灰水的质量
④无水硫酸铜的增重
⑤澄清石灰水的增重
【答案】（1）分解；
（2）无水硫酸铜变蓝；①④⑤。
【分析】（1）根据物质组成探究的方法来分析解答；
（2）根据甲烷燃烧会生成水和二氧化碳，无水硫酸铜水变蓝，可用于检验水的存在，澄清石灰水遇二氧化碳变浑浊，可用于检验二氧化碳的存在，要判断甲烷中是否含有氧元素，需要根据质量守恒定律，通过测定反应前后各物质的质量来计算来分析解答。
【解答】解：（1）从思维模型分析，利用电解水探究水的组成，运用的方法是分解法；
（2）无水硫酸铜变蓝，说明甲烷燃烧产物中有水，进而证明甲烷中含有氢元素，则能证明甲烷中含有氢元素的现象是无水硫酸铜变蓝，根据质量守恒定律，化学反应前后元素的质量不变，甲烷完全燃烧生成水和二氧化碳，水中的氢元素和二氧化碳中的碳元素都来自甲烷，要判断甲烷中是否含有氧元素，需要知道参与反应的甲烷质量①，通过无水硫酸铜的增重④可以计算出水中氢元素的质量，通过澄清石灰水的增重⑤可以计算出二氧化碳中碳元素的质量，然后将氢元素和碳元素的质量相加，与甲烷的质量进行比较，如果氢元素和碳元素的质量总和等于甲烷的质量，说明甲烷中不含氧元素，如果氢元素和碳元素的质量总和小于甲烷的质量，说明甲烷中含有氧元素，则可选取①④⑤，进一步判断甲烷中是否含有氧元素。
故答案为：（1）分解；
（2）无水硫酸铜变蓝；①④⑤。
30．材料一：1673年，波义耳曾经做过一个实验（如图）：在密闭的曲颈瓶中加热金属时，得到了金属灰，冷却后打开容器，称量金属灰的质量，发现与原来金属相比质量增加了。
材料二：1703年，施塔尔提出“燃素学说”，其主要观点有：①燃素是组成物体的一种成分，一般条件下被禁锢在可燃物中；②燃素在可燃物燃烧时会分离出来，且燃素可穿透一切物质。
材料三：1756年，罗蒙诺索夫重做了波义耳的实验。他将金属铅装入容器后密封、称量。然后把容器放到大火上加热，银白色的金属变成了灰黄色，待容器冷却后再次称量，发现容器的总质量没有发生变化。罗蒙诺索夫对此的解释是：容器里原来有一定量的空气，且容器中的空气质量减少多少，金属灰的质量就比金属增加多少，在化学变化中物质的质量是守恒的。后来，拉瓦锡等科学家经过大量的定量实验，推翻了”燃素学说”，质量守恒定律得到公认。
（1）由“燃素学说”可知，物质燃烧后质量应该减少。请根据所学知识写出一个可以推翻“燃素学说”的事实：　铁丝燃烧后固体质量增大　 。
（2）罗蒙诺索夫重做了波义耳的实验是基于金属加热后，增加的质量并非来自燃素而是来自 　空气　 的假设。
（3）对比材料一和材料三，波义耳错过了发现质量守恒定律的一个重要原因是 　打开容器前没有称量容器的总质量　 。
（4）质量守恒定律的发现过程，给我们的启示是 　ACD　 。
A 分析问题应该全面、严谨
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
D 科学研究既要尊重事实，也要勇于创新
【答案】（1）铁丝燃烧后固体质量增大。
（2）空气。
（3）打开容器前没有称量容器的总质量。
（4）ACD。
【分析】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】解：（1）可以推翻“燃素学说”的事实：铁丝燃烧后固体质量增大。
故答案为：铁丝燃烧后固体质量增大。
（2）罗蒙诺索夫重做了波义耳的实验是基于金属加热后，增加的质量并非来自燃素而是来自空气的假设。
故答案为：空气。
（3）对比材料一和材料三，波义耳错过了发现质量守恒定律的一个重要原因是打开容器前没有称量容器的总质量。
故答案为：打开容器前没有称量容器的总质量。
（4）质量守恒定律的发现过程，给我们的启示是：分析问题应该全面、严谨，定量方法是科学研究的重要方法，科学研究既要尊重事实，也要勇于创新。
故答案为：ACD。
31．某化学小组对葡萄糖的元素组成，进行如下探究活动：
【查阅资料】①葡萄糖是生命体所需能量的主要来源，葡萄糖充分燃烧产物为二氧化碳和水。
②实验室里常用浓硫酸、无水氯化钙用作气体干燥剂。固体氢氧化钠可与二氧化碳反应，还可吸收水蒸气。
【初步分析】
（1）葡萄糖中一定含有碳和氢元素，依据的原理是 　质量守恒定律（化学反应前后，各元素种类不变）　 。
【提出问题】小组对葡萄糖中还含有的元素提出三个猜想：
猜想Ⅰ：一定不含氧元素；猜想Ⅱ：一定含有氧元素；猜想Ⅲ：不一定含有氧元素。
【设计并进行实验】为了确定葡萄糖的元素组成，小组设计了如下实验（部分固定装置省略）：
装置C中放置干燥的1.8g葡萄糖完全燃烧，经称量D中增加1.08g，E中增加2.64g。
【收集证据】
（2）若用充有空气的储气球代替装置A，不有利于实验进行，原因是 　空气中的CO2会干扰实验结果的测定　 。若没有装置B中浓硫酸，测量的实验数据会 　偏大　 （填“偏大”、“偏小”或“没有影响”）。
（3）装置C处葡萄糖燃烧的设计特点是 　在密闭体系里燃烧　 ，该处氧化铜可将葡萄糖不充分燃烧生成的一氧化碳转化为二氧化碳，转化时的化学方程式为 　CuO+COCu+CO2 。
【解释与结论】
（4）装置D和E都能完全吸收相应的气体。通过装置D、E数据计算，可判断猜想 　Ⅱ　 （填序号）成立。
【讨论交流】
（5）为了尽量减小误差，该实验在进行过程中应注意到哪些问题？从定量实验的角度看，简要提出进一步的改进措施：　先通氧气再加热（或通过观测B中气泡的速率来控制氧气产生的速度；反应结束，待冷却后再称量D、E的质量等）；将F换成装有氢氧化钠固体的干燥管，同时吸收空气中的二氧化碳和水蒸气，减少实验误差　 。
【答案】见试题解答内容
【分析】（1）依据化学反应遵循质量守恒定律分析理由；
（2）依据整体实验装置结合实验目的分析出若用充有空气的储气球代替装置A，不有利于实验进行的原因，若没有装置B中浓硫酸，对测量的实验数据的影响；
（3）分析C装置总结出设计特点，依据题中信息写出反应方程式；
（4）利用葡萄糖燃烧的产物和相关实验数据计算出葡萄糖的元素组成，从而判断哪个猜想成立；
（5）分析每个装置的作用和实验操作步骤总结出为了尽量减小误差，该实验在进行过程中应注意的问题和从定量实验的角度看提出进一步的改进措施。
【解答】解：（1）因为葡萄糖充分燃烧产物为二氧化碳和水，依据质量守恒定律（或化学反应前后，各元素种类不变）可知葡萄糖中一定含有碳和氢元素，故填：质量守恒定律（或化学反应前后，各元素种类不变）；
（2）本实验设计思路是通过葡萄糖充分燃烧产物水和二氧化碳，分别被D、E吸收，测其质量计算出葡萄糖的元素组成，如果用空气代替A，空气中的CO2会干扰实验结果的测定，若没有装置B中浓硫酸，使D装置测定水的质量偏大，故填：空气中的CO2会干扰实验结果的测定；偏大；
（3）分析C装置可知葡萄糖是在密闭体系内充分燃烧，依据题中信息转化时的化学方程式CuO+COCu+CO2，故填：在密闭体系里燃烧（1分）；CuO+COCu+CO2；
（4）分析题中数据可知生成H2O的质量为1.08g，则H2O中H质量为1.08g100%＝0.12g，依据反应前后元素守恒可知葡萄糖中氢元素的质量为0.12g，
生成CO2的质量为2.64g，则CO2中C质量为2.64g100%＝0.72g，依据反应前后元素守恒可知葡萄糖中碳元素的质量为0.72g，又因为0.12g+0.72g＝0.84g＜1.8g，所以葡萄糖中还含有氧元素，猜想Ⅱ成立，故填：Ⅱ；
（5）本实验设计思路是通过葡萄糖充分燃烧产物水和二氧化碳，分别被D、E吸收，测其质量计算出葡萄糖的元素组成，因此生成物水和二氧化碳质量准确测定是减小误差的关键，因此该实验在进行过程中应注意的问题是1、先通氧气再加热，2、通过观测B中气泡的速率来控制氧气产生的速度，3、反应结束，待冷却后再称量D、E的质量等，分析F装置中的试剂是浓硫酸只能吸收空气中的水蒸气不能吸收二氧化碳，会使测定E中数据偏大，所以F换成装有氢氧化钠固体的干燥管，同时吸收空气中的二氧化碳和水蒸气，可以减少实验误差，故填：先通氧气再加热（或通过观测B中气泡的速率来控制氧气产生的速度；反应结束，待冷却后再称量D、E的质量等）；将F换成装有氢氧化钠固体的干燥管，同时吸收空气中的二氧化碳和水蒸气，减少实验误差。
32．（2025 山西）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。
（2）实验原理：图1锥形瓶中发生反应的化学方程式为 　2NaOH+CuSO4＝Cu（OH）2↓+Na2SO4 。
（3）实验现象：图1锥形瓶中观察到的现象是 　产生蓝色沉淀　 ，天平指针不偏转。
（4）实验结论：　化学反应前后物质的质量总和相等　 。
【问题与思考】
（1）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 　减小　 。
（2）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 　在密闭容器中进行　 。
【答案】（2）2NaOH+CuSO4＝Cu（OH）2↓+Na2SO4；
（3）产生蓝色沉淀；
（4）化学反应前后物质的质量总和相等；
【问题与思考】
（1）减小；
（2）在密闭容器中进行。
【分析】探究反应前后质量守恒时，若有气体参加反应或生成物以气体或白烟或雾的形式逸散到空气中，反应必须在密闭容器中进行，若是敞口装置，应是无气体参加的反应或是无气体生成的反应，进行分析解答。
【解答】解：（2）图1锥形瓶中氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，反应的化学方程式为2NaOH+CuSO4＝Cu（OH）2↓+Na2SO4。
（3）图1锥形瓶中氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，观察到的现象是产生蓝色沉淀，天平指针不偏转。
（4）实验结论：化学反应前后物质的质量总和相等。
【问题与思考】
（1）稀盐酸和碳酸钠反应生成二氧化碳气体，反应过程中二氧化碳气体逸出，烧杯中的物质质量减少，导致天平不平衡，则反应结束后再称量，烧杯中物质的质量变化是减小。
（2）比较上述两个实验，利用图2化学反应设计实验时，应注意的问题是在密闭容器中进行。
故答案为：
（2）2NaOH+CuSO4＝Cu（OH）2↓+Na2SO4；
（3）产生蓝色沉淀；
（4）化学反应前后物质的质量总和相等；
【问题与思考】
（1）减小；
（2）在密闭容器中进行。
33．验证质量守恒定律的部分操作流程如下：
（1）装置可以设计成“敞口装置”和“封闭装置”两种。现有铁片、硫酸铜溶液、稀盐酸，请选择合适的试剂，用化学方程式写出一种能用“敞口装置”验证质量守恒定律的化学反应。 　Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu　 。
（2）某科学小组想用白磷在空气中燃烧的反应验证质量守恒定律。设计了图1中的两种装置，其中热管能较快地将热量从受热端传递至另外一端。
①相比于A装置，B装置的优点有 　减少污染（答案不唯一）　 （写出一点）。
②用B装置进行实验，反应结束后观察到气球皱缩，为减小误差，反应开始前气球应处于 　扩张　 （块“皱缩”或“扩张”）状态。
③小组同学用B装置正确操作后，从宏观上验证了质量守恒定律，接着绘制了如图2所示的微观模型，则X的化学式是 　P2O5 。
【答案】（1）Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu；
（2）①减少污染（答案不唯一）；
②扩张；
③P2O5。
【分析】根据敞口装置验证质量守恒定律，需选择不产生气体或与空气无明显物质交换的反应；
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】解：（1）要用敞口装置验证质量守恒定律，需选择不产生气体或与空气无明显物质交换的反应。铁片与硫酸铜溶液的反应不涉及气体变化，符合条件。反应的化学方程式为Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu；
（2）①B装置中，白磷在密闭容器内燃烧，产生的五氧化二磷不会扩散到空气中，能减少污染；且通过热管传递热量使白磷燃烧，无需打开装置点燃白磷，可防止空气逸出或进入，实验结果更准确。所以B装置优点减少污染（或实验结果更准确 ）。
②白磷燃烧放热，装置内气体受热膨胀，若反应前气球皱缩，燃烧时气体膨胀可能使装置内压强过大，导致气体逸出；反应前气球处于扩张状态，能预留空间容纳燃烧放热膨胀的气体，避免气体逸出影响质量守恒验证，减小误差。所以反应开始前气球应处于扩张状态。
③根据质量守恒定律，反应前后原子的种类和数目不变。反应前有磷原子和氧原子，反应后生成的X应该是五氧化二磷分子，所以X的化学式是P2O5。
故答案为：（1）Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu；
（2）①减少污染（答案不唯一）；
②扩张；
③P2O5。
34．小科利用“铁与硫酸铜溶液反应”探究质量守恒定律，实验装置如图甲所示。
【发现问题】有同学质疑：该方案中既没有气体参加反应，也没有气体生成，为什么也要用密闭装置呢？于是在老师的指导下，小组同学再次实验，并使用pH传感器测定锥形瓶内溶液pH，其数据如图。分析图像可知，反应开始阶段溶液的酸性逐渐 　增强　 （填“增强”或“减弱”）。那么导致这一现象出现的原因又是什么呢？
【提出猜想】猜想一：可能是硫酸铜溶液和铁作用所致。
猜想二：可能是硫酸铜溶液和空气作用所致。
猜想三：可能是硫酸铜溶液、铁及空气共同作用所致。
【进行实验】为验证上述猜想，现提供如下用品：用煮沸并迅速冷却的蒸馏水配成4%的硫酸铜溶液、洁净的铁钉、pH传感器等。实验过程如表，请完成表格中★处的填空。 　4%的硫酸铜溶液5mL　 。
实验序号 实验1 实验2 实验3
实验内容
实验现象 pH先减小后略增大 pH略增大 pH不变
实验结论 猜想 　三　 成立
【反思拓展】通过以上探究活动，请分析该方案采用密闭装置的原因是 　防止空气中的物质参加反应或防止溶液因酸性增强与铁反应生成氢气　 。
【答案】【发现问题】
增强。
【进行实验】
4%的硫酸铜溶液5mL；三。
【反思拓展】
防止空气中的物质参加反应或防止溶液因酸性增强与铁反应生成氢气。
【分析】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】解：【发现问题】
分析图像可知，反应开始阶段溶液的pH进行，酸性逐渐增强。
【进行实验】
为了进行对比，表格中★处应该是4%的硫酸铜溶液5mL。
实验序号 实验1 实验2 实验3
实验内容
实验现象 pH先减小后略增大（溶液与空气接触） pH略增大（溶液与空气隔绝） pH不变
实验结论 猜想三成立
【反思拓展】
通过以上探究活动可知，该方案采用密闭装置的原因是防止空气中的物质参加反应或防止溶液因酸性增强与铁反应生成氢气。
故答案为：【发现问题】
增强。
【进行实验】
4%的硫酸铜溶液5mL；三。
【反思拓展】
防止空气中的物质参加反应或防止溶液因酸性增强与铁反应生成氢气。
35．（2022 西湖区校级二模）某同学为了测定由两种元素形成的气态化合物X的组成，做了如图所示的实验．他把气体X由注射器A缓慢送入装有CuO的B装置，使之完全反应，得到如下结果（不考虑装置中的空气）：
①实验前B管及药品的质量为21.32克，实验后为21.16克．
②C管收集到的液体物质经电解后可以得到H2和O2
③在D中收集到约为0.09克的N2．
根据上述实验结果分析，回答下列问题：
（1）B管反应前后减小了0.16g，这是　氧化铜中氧元素　 的质量，B管中的实验现象为　黑色固体逐渐变为红色　 ．
（2）C中收集到的液体名称及质量分别是　水；0.18g　 ．
（3）组成气态化合物X的各元素的质量比约为　9：2　 ．
【答案】见试题解答内容
【分析】由实验前B管及药品的质量为21.32g，实验后为21.16g，C管中收集到的物质电解后可得到H2和O2，在D中收集到的是N2，我们可以得到X含有氮、氢两种元素．然后根据元素的质量计算两元素的质量比．
【解答】解：（1）由题意 B管反应前后减少的质量为氧化铜中氧元素的质量，氧化铜中氧元素的质量和生成的水中氧元素的质量相等，即水中氧元素的质量为：（21.32g﹣21.16g）＝0.16g；氧化铜被还原成红色的铜；故填：氧化铜中氧元素；黑色固体逐渐变为红色；
（2）C中收集到的水的质量为：0.16g÷（100%）＝0.18g；故填：水；0，18g；
（3）水中氢元素的质量为0.18g﹣0.16g＝0.02g，氮气中氮元素的质量为0.09g，因此氮元素和氢元素的质量比为0.09g：0.02g＝9：2；故填：9：2．
36．小保利用镁条验证质量守恒定律，进行如下实验。
（1）镁条在空气中燃烧发生反应的化学方程式为（只考虑氧气参加反应） 　2Mg+O22MgO　 。
（2）小保推测镁带在空气中完全燃烧后其固体质量变化可用图一表示，则：M2与M1质量差表示的是 　反应的氧气质量　 。
（3）小保按以下步骤进行实验：
步骤Ⅰ：取一根用砂纸打磨干净的镁条和一个石棉网，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，石棉网上有白色固体，如图二所示。
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。
对比实验结果。小保发现M1＝M2，请用质量守恒定律解释M1＝M2的原因 　反应的氧气质量和扩散到空气中的氧化镁质量相等　 。
（4）在镁条燃烧过程中，产生白烟的质量与石棉网上白色固体的质量比为 　2：3　 。
【答案】（1）2Mg+O22MgO。
（2）反应的氧气质量。
（3）反应的氧气质量和扩散到空气中的氧化镁质量相等。
（4）2：3。
【分析】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】解：（1）镁条在空气中燃烧生成氧化镁，发生反应的化学方程式为2Mg+O22MgO。
故答案为：2Mg+O22MgO。
（2）小保推测镁带在空气中完全燃烧后其固体质量变化可用图一表示，则：M2与M1质量差表示的是反应的氧气质量。
故答案为：反应的氧气质量。
（3）M1＝M2的原因是反应的氧气质量和扩散到空气中的氧化镁质量相等。
故答案为：反应的氧气质量和扩散到空气中的氧化镁质量相等。
（4）反应的氧气质量和扩散到空气中的氧化镁质量相等。
设反应的氧气质量是x，产生白烟的质量也是x，反应的化学方程式及其质量关系：
2Mg+O22MgO
32 80
x 2.5x
石棉网上白色固体的质量是2.5x﹣x＝1.5x
产生白烟的质量与石棉网上白色固体的质量比为x：1.5x＝2：3。
故答案为：2：3。
37．光伏产品是我国外贸出口明星产品，我国的光伏技术遥遥领先，产量、产能多年位居世界首位。光伏电池片是实现光伏发电的核心部件，其生产工艺流程中需要经过“制绒”环节，即用氢氧化钾溶液腐蚀光滑的硅片表面，形成金字塔状绒面（如图甲），其反应原理为：Si+2KOH+H2O＝K2SiO3+2H2↑。
（1）“制绒”环节的反应中硅元素的化合价 　升高　 （选填“升高”、“降低”或“保持不变”）。
（2）由图乙可知，金字塔状“绒面”可以减少光的 　反射　 ，增加硅对阳光的吸收。
（3）“制绒”后产生的含KOH的废液不能直接排放，可用稀硝酸进行中和，并制备复合肥KNO3现有100吨含KOH溶质质量分数为2.8%的废液，理论上最多可以生成多少吨硝酸钾？（其它成分不与稀硝酸反应）
【答案】（1）升高；
（2）反射；
（3）5.05。
【分析】（1）根据物质的变化和化合价原则分析；
（2）根据光的反射、折射分析。
（3）根据氢氧化钾的质量和反应的方程式可计算出硝酸钾的质量。
【解答】解：（1）由物质的变化和化合价原则可知，制绒”环节的反应中硅元素由0价变为+4价，化合价升高；
（2）由图乙可知，金字塔状“绒面”可以减少光的反射，增加硅对阳光的吸收。
（3）设生成硝酸钾的质量为x。
KOH+HNO3＝KNO3+H2O
56 101
100t×2.8% x
解得：x＝5.05t
答：理论上最多可以生产5.05吨硝酸钾。
故答案为：（1）升高；
（2）反射；
（3）5.05。
38．（2021秋 上城区校级月考）某未知气体X可能有CO、CH4中的一种或两种，某同学设计实验进行探究。实验开始时先往装置中通一段时间的N2，再通入气体X后加热，实验中有下列变化：
①A中玻璃管内黑色粉末逐渐变红；②B瓶增重；③C中出现浑浊。
查阅资料：加热时，CH4能与CuO反应生成Cu、CO2和H2O。
（1）写出C中发生反应的化学方程式 　CO2+Ba（OH）2＝BaCO3↓+H2O　 。
（2）根据此现象推测未知气体X含有CO，请对此结论进行评价 　B中质量增加，说明有水生成，因此说明气体中含有甲烷，并且甲烷与氧化铜发生反应，会生成二氧化碳，所以C中出现浑浊，不能说明生成二氧化碳一定来自于一氧化碳与氧化铜反应生成，所以无法判断未知气体X中是否含有CO　 。
（3）该小组其他同学还测定B瓶增重的质量为m1，C瓶增重的质量为m2，该小组通过计算得出结论：气体X的成分是CO、CH4的混合物。请用m1、m2列式写出得到此结论的依据 　m1＜m2，根据质量守恒定律判断二氧化碳质量　 。
（4）从环保的角度，该装置还应进行的改进是 　末端增加点燃的酒精灯　 。
【答案】（1）CO2+Ba（OH）2＝BaCO3↓+H2O；
（2）B中质量增加，说明有水生成，因此说明气体中含有甲烷，并且甲烷与氧化铜发生反应，会生成二氧化碳，所以C中出现浑浊，不能说明生成二氧化碳一定来自于一氧化碳与氧化铜反应生成，所以无法判断未知气体X中是否含有CO；
（3）m1＜m2，根据质量守恒定律判断二氧化碳质量；
（4）末端增加点燃的酒精灯。
【分析】（1）氢氧化钡与二氧化碳反应生成碳酸钡沉淀和水，据此书写化学方程式；
（2）根据实验现象推断实验结论；
（3）根据质量守恒定律和化学方程式计算；
（4）根据一氧化碳的性质回答此题。
【解答】解：（1）氢氧化钡与二氧化碳反应生成碳酸钡沉淀和水，化学方程式为：CO2+Ba（OH）2＝BaCO3↓+H2O；
（2）B中质量增加，说明有水生成，因此说明气体中含有甲烷，并且甲烷与氧化铜发生反应，会生成二氧化碳，所以C中出现浑浊，不能说明生成二氧化碳一定来自于一氧化碳与氧化铜反应生成，所以无法判断未知气体X中是否含有CO；
（3）B中增加质量为水的质量，所以为m1，C中增加质量为二氧化碳总质量，即为m2，设甲烷生成二氧化碳质量为m，
CH4+4CuOCO2+2H2O+4Cu
44 36
m m1
，解得mm1，所以m＜m2即m1＜m2，即可证明二氧化碳还有其他来于，因此是由一氧化碳与氧化铜反应生成的二氧化碳，由此得出气体组分为甲烷和一氧化碳；
（4）一氧化碳具有毒性，反应后气体不一定充分反应，所以需要增加一氧化碳的尾气吸收装置，由于一氧化碳具有可燃性，点燃后生成二氧化碳，无污染，所以在末端增加一盏点燃的酒精灯即可；
故答案为：（1）CO2+Ba（OH）2＝BaCO3↓+H2O；
（2）B中质量增加，说明有水生成，因此说明气体中含有甲烷，并且甲烷与氧化铜发生反应，会生成二氧化碳，所以C中出现浑浊，不能说明生成二氧化碳一定来自于一氧化碳与氧化铜反应生成，所以无法判断未知气体X中是否含有CO；
（3）m1＜m2，根据质量守恒定律判断二氧化碳质量；
（4）末端增加点燃的酒精灯。
39．“波尔多液”是一种保护性的杀菌剂，它是由固体小颗粒悬浮在液体里形成的，具有杀菌谱广、持效期长、病菌不会产生抗药性、对人和畜低毒等特点，是应用历史最长的一种杀菌剂。如图所示是利用废弃铜料（只含有铜和一定量的铁）和石灰石制备“波尔多液”的流程，请回答下列问题。
（1）反应器1中将硫酸以喷淋方式注入的目的是　增大反应物接触面积，使反应更快、更充分　 。
（2）以下关于反应器4中的操作及现象描述，正确的有　ABC　 。
A.溶液逐渐变为悬浊液
B.反应过程中溶液的温度升高
C.需控制石灰乳用量以调节产物成分
D.反应过程中产生大量气泡
（3）该石灰石的纯度为90%，则煅烧100kg石灰石理论上能产生多少千克的二氧化碳气体？
（4）反应器3和反应器4的内壁不能为铁或铝，原因是　硫酸铜溶液能和铁、铝反应　 。
【答案】（1）增大反应物接触面积，使反应更快、更充分；
（2）ABC；
（3）96kg；
（4）硫酸铜溶液能和铁、铝反应。
【分析】（1）根据将硫酸以喷淋方式注入可以增大反应物接触面积，使反应更快、更充分来分析；
（2）根据氧化钙和水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙和硫酸铜反应生成硫酸钙和氢氧化铜沉淀来分析；
（3）根据高温条件下碳酸钙分解生成氧化钙和二氧化碳来分析；
（4）根据硫酸铜溶液能和铁、铝反应来分析
【解答】解：（1）反应器1中将硫酸以喷淋方式注入的目的是增大反应物接触面积，使反应更快、更充分。故答案为：增大反应物接触面积，使反应更快、更充分；
（2）反应器4中，氧化钙和水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙和硫酸铜反应生成硫酸钙和氢氧化铜沉淀，发生反应的化学方程式是CaO+H2O═Ca（OH）2、Ca（OH）2+CuSO4═CaSO4+Cu（OH）2↓；
A、溶液逐渐变为悬浊液，正确；
B、氧化钙和水反应生成氢氧化钙，反应放热，反应过程中溶液的温度升高，正确；
C、需控制石灰乳用量以调节产物成分，正确；
D、根据以上分析，反应过程中无大量气泡产生，错误；
故选：ABC；
（3）设煅烧100kg石灰石理论上能产生二氧化碳气体的质量为x。
CaCO3CaO+CO2↑
100 44
1000kg×90% x
x＝396kg
答：煅烧100kg石灰石理论上能产生二氧化碳气体的质量为396kg；
（4）反应器3和反应器4的内壁不能为铁或铝，原因是硫酸铜溶液能和铁、铝反应。故答案为：硫酸铜溶液能和铁、铝反应。
40．小龙模拟工业制备硫酸镁晶体，将碳酸镁矿石（主要成分是难溶于水的碳酸镁，杂质不溶于水也不与酸反应）和过量稀硫酸充分反应后过滤，得到了含有硫酸的硫酸镁溶液。为了探究混合溶液中硫酸镁的溶质质量分数，小龙进行了如下实验：取100克混合溶液于烧杯中，然后将240克氢氧化钠溶液分六次加入其中，每次充分反应后称量相关质量，所测数据如表。
第1次 第2次 第3次 第4次 第5次 第6次
加入NaOH溶液的质量/克 40 40 40 40 40 40
反应后溶液的质量/克 140 180 217.1 251.3 285.5 325.5
每次产生沉淀的质量/克 0 0 2.9 m 5.8 0
请根据实验数据分析解答下列问题：
（1）m的数值为 　5.8　 。
（2）求混合溶液中硫酸镁的溶质质量分数。
（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次加入氢氧化钠溶液充分反应后的相关离子数量柱状图。
【答案】（1）5.8；
（2）30%；
（3）。
【分析】（1）根据质量守恒定律来分析解答；
（2）根据氢氧化镁的质量和方程式求出硫酸镁的质量，进一步求出硫酸镁的质量分数分析解答；
（3）根据反应的情况进行分析。
【解答】解：（1）由质量守恒定律可知，第4次产生沉淀的质量为217.1g+40g﹣251.3g＝5.8g，则m的数值为5.8；
（2）生成氢氧化镁沉淀的质量为2.9g+5.8g+5.8g＝14.5g，
设混合溶液中硫酸镁的质量是x，
MgSO4+2NaOH＝Mg（OH）2↓+Na2SO4
120 58
x 14.5g
x＝30g
则混合溶液中硫酸镁的溶质质量分数为100%＝30%，
答：混合溶液中硫酸镁的溶质质量分数为30%；
（3）混合液中有硫酸，加入氢氧化钠溶液后，硫酸先和氢氧化钠发生中和反应生成硫酸钠和水，表格中第3次出现沉淀，说明硫酸已反应完，即没有氢离子，图乙中氢离子为0，第3次只加入氢氧化钠溶液，则硫酸根离子个数不受影响，图乙中保持不变，第3、4、5次都有沉淀产生，由于一共生成了14.5g沉淀，第3次只生成2.9g氢氧化镁沉淀，说明第3次只将的镁离子转化为沉淀，图甲中有5格，则图乙中镁离子为4格，设钠离子的格数为x，根据溶液中离子电荷守恒，4×（+2）+10×（﹣2）+x＝0，则x＝12，即钠离子为12格，故相关离子数量如图所示：。
41．（2024 苏州）天然气的综合利用是重要的研究课题。
天然气是重要的化石燃料和能源，主要成分为甲烷（CH4），还含有少量硫化氢（H2S）等气体。硫化氢可在催化剂作用下与甲烷反应而除去，其反应微观示意图如图1所示。
利用甲烷催化制取氢气。一种甲烷水蒸气催化制氢的透氢膜反应器如图2所示，通入的甲烷和水蒸气在高温和催化剂作用下反应生成一氧化碳和氢气（该反应是吸热反应），一部分氢气通过透氢膜与膜外侧通入的氧气反应。
利用甲烷在高温、Cu﹣Pd催化作用下分解可制取新型碳单质材料——石墨烯，石墨烯具有很高的强度和优良的导电性能。
（1）甲烷完全燃烧生成CO2和H2O的化学方程式为 　CH4+2O2CO2+2H2O　 。
（2）结合图1，分析甲烷与硫化氢的反应。
①产物“”中，碳元素和硫元素的质量比为 　3：16　 （填最简整数比）。
②该反应过程中变化的是 　A　 （填字母）。
A.分子的数目
B.原子的种类
C.物质的总质量
（3）结合图2，分析甲烷水蒸气制氢反应。
①甲烷水蒸气制氢反应的化学方程式为 　CH4+H2OCO+3H2 。
②在反应器的膜外侧通入氧气的主要目的是 　H2与O2反应放热，为制氢提供热量　 。
（4）下列说法正确的是 　C　 （填字母）。
A.天然气属于纯净物
B.天然气和氢气均属于可再生能源
C.透氢膜反应器内生成的CO与H2未被完全分离
D.石墨烯具有优良的导电性能，是一种金属单质
【答案】（1）CH4+2O2CO2+2H2O；
（2）①3：16；
②A；
（3）①CH4+H2OCO+3H2；
②H2与O2反应放热，为制氢提供热量；
（4）C。
【分析】（1）根据化学反应的原理来分析；
（2）根据化合物中元素质量比的计算方法、微观反应示意图的信息来分析；
（3）根据图示信息、化学反应的原理、化学反应中的能量变化来分析；
（4）根据题干信息、物质的分类来分析。
【解答】解：（1）在点燃的条件下，甲烷与氧气反应生成二氧化碳和水，化学方程式为CH4+2O2CO2+2H2O；
（2）①由分子结构模型可知，产物“”的化学式为CS2，其中碳元素和硫元素的质量比为12：（32×2）＝3：16；
②由微观反应示意图信息可知，该反应的化学方程式为CH4+2H2SCS2+4H2。
A.由化学方程式可知，反应前后分子的数目发生改变，符合题意；
B.由质量守恒定律可知，原子的种类不变，不合题意；
C.由质量守恒定律可知，反应前后物质的总质量，不合题意；
（3）①由图2可知，甲烷水蒸气制氢反应的化学方程式为CH4+H2OCO+3H2；
②在反应器的膜外侧通入氧气的主要目的是H2与O2反应放热，为制氢提供热量；
（4）A.天然气的主要成分是甲烷，还含有其他物质，属于混合物，选项说法错误；
B.天然气是一种化石能源，在短期内得不到补充，属于不可再生能源，选项说法错误；
C.由图2可知，透氢膜反应器内生成的CO与H2未被完全分离，选项说法正确；
D.石墨烯具有优良的导电性能，它是由碳元素组成的，是一种非金属单质，选项说法错误。
故答案为：（1）CH4+2O2CO2+2H2O；
（2）①3：16；
②A；
（3）①CH4+H2OCO+3H2；
②H2与O2反应放热，为制氢提供热量；
（4）C。
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【筑基中考·精准攻坚】2026年中考科学一轮复习专训
第 32 讲 质量守恒定律及基本反应类型
1．现市面上有一种氧气指示型脱氧剂，可以检测出食品包装是否密封。脱氧剂的工作原理为：4Fe+3O2+6H2O═4Fe（OH）3。该反应属于（　　）
A．分解反应 B．化合反应 C．置换反应 D．复分解反应
2．小苏打在加热时反应：2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑，该反应属于（　　）
A．化合反应 B．分解反应 C．置换反应 D．复分解反应
3．质量守恒定律是自然界基本的规律之一。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． B． C． D．
4．如图是工业上合成氨气的微观示意图。若“”表示氮原子，“”表示氢原子，图中甲的微观模型是（　　）
A． B． C． D．
5．手机芯片的核心材料是高纯硅，工业冶炼高纯硅过程中涉及了如下化学反应：SiCl4+2H2Si+4X，下列说法错误的是（　　）
A．该反应中X的化学式为HCl B．该反应属于置换反应
C．该反应中分子种类发生改变 D．该反应中化合价升高的元素是氯元素
6．我国科研团队首次利用一氧化碳和氢气制造甲醇（CH3OH），其微观示意图如图。下列有关说法错误的是（　　）
A．反应物的分子个数之比为1：2 B．该反应前后原子的个数没有变化
C．生成物甲醇由6种元素组成 D．反应物和生成物都由分子构成
7．某学习小组用实验验证质量守恒定律，下列说法正确的是（　　）
A．甲、乙、丙、丁实验，都符合质量守恒定律
B．若乙实验中装置漏气，天平最后不平衡
C．丙实验容器敞口，不能验证质量守恒定律
D．丁实验生成物的质量等于参加反应的镁条质量
8．氧烛是一种用于缺氧环境自救的氧源，主要成分为氯酸钠（NaClO3）。使用时撞击氧烛火帽引发反应，就能持续放出高纯度的氧气，反应原理为2NaClO32X+3O2↑。下列说法错误的是（　　）
A．该反应类型为分解反应 B．X的化学式为NaCl
C．NaClO3中氯元素的化合价为+3价 D．反应前后原子的个数和种类都没改变
9．（2025 无锡）探究“化学反应前后物质的质量关系”的实验如图所示。下列叙述错误的是（　　）
A．实验①和②必须在密闭容器中进行
B．实验①和②中铜粉和红磷无需过量
C．实验①和②反应结束后，装置内气体仅剩余氮气
D．实验①和②都能验证质量守恒定律
10．人工碳循环的目的是将二氧化碳直接转化为液体燃料，使得整个碳循环更加有效。科学家在催化剂的作用下可将二氧化碳和氢气转化为甲醇（CH3OH）和一种常见的氧化物，其反应原理如图所示。下列说法错误的是（　　）
A．从宏观角度看：该反应实现了无机物到有机物的转化
B．从微观角度看：氢气是由氢原子构成的
C．从符号角度看：该反应中生成的氧化物的化学式为H2O
D．从量的角度看：反应前后原子的种类和数目都不变
11．（2025 烟台）在修复三星堆青铜器时，可用稀盐酸除去青铜器表面锈蚀物[Cu2（OH）2CO3]。从物质的性质、元素守恒及要达到的目的分析，稀盐酸与锈蚀物反应的产物可能是（　　）
A．Cu、H2O、CO2 B．CuO、H2O、CO2、Cl2
C．CuCl2、H2O、CO2 D．CuSO4、H2O、CO2
12．科学家研究发现，某地区重霾污染期间，颗粒物中硫酸盐含量迅速升高。硫酸盐形成的过程中，有一步化学反应的微观示意图如图。下列说法正确的是（　　）
A．该反应是置换反应
B．甲是氧化剂
C．物质乙由1个氮原子和2个氧原子构成
D．丙遇到空气中的水会生成硫酸
13．新装修的房子易因释放出甲醛（CH2O）而危害健康，科学家研究发现某催化剂可在自然光照下促进甲醛转化为无害物质。其反应过程的微观示意图如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．该反应为置换反应 B．反应前后分子种类和分子个数都改变
C．该反应中共有2种氧化物 D．参与反应的甲醛分子和氧分子个数比为1：2
14．向盛有H2SO4溶液的试管中逐滴滴加BaCl2溶液至恰好完全反应，反应前后溶液中存在的主要离子模型如图所示，则下列分析错误的是（　　）
A．试管中能观察到有白色沉淀生成
B．反应后试管中溶质的质量比反应前大
C．“”表示的离子是Ba2+
D．试管中发生的化学反应属于复分解反应
15．如图是某两种物质在催化剂的作用下微观反应示意图。下列说法正确的是（　　）
A．反应物是氢气和二氧化碳
B．该化学反应类型为置换反应
C．反应前后氢元素的化合价保持不变
D．反应前后分子和原子的种类以及数目都不发生改变
16．从多角度认识化学反应，有助于形成系统思维。如图是乙炔（C2H2）燃烧反应的微观示意图，则下列说法不正确的是（　　）
A．宏观角度：在燃烧的火焰上方罩一个干冷的烧杯，则烧杯内壁有水珠出现
B．符号角度：本反应化学方程式为2C2H2+5O24CO2+2H2O
C．能量变化角度：这个反应热能和光能转化成了化学能
D．反应条件角度：乙炔燃烧时产生黑烟，可以调大氧气的进气量
17．（2025 黑龙江）密闭容器内有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下发生化学反应，测得反应前后有关数据如下：
物质 甲 乙 丙 丁
反应前的质量/g 30 8 2 9
反应后的质量/g 待测 26 2 7
下列有关此反应的说法正确的是（　　）
A．表中待测数值是16
B．物质乙一定是单质
C．物质丙一定是该反应的催化剂
D．反应中甲与丁变化的质量之比为8：1
18．（2025 绥化）二氧化氯（ClO2）是目前采用的一种新型、高效饮用水消毒剂，制备ClO2的原理是Cl2+2NaClO2＝2ClO2+2X。下列说法不正确的是（　　）
A．X的化学式为NaClO
B．化学反应前后元素的质量和种类均不变
C．ClO2是一种氧化物
D．ClO2中氯元素和氧元素的质量比为71：64
19．（2025 安徽）科学家发明了一种利用二氧化碳的新技术：2CO2+6H24H2O+X。在密闭容器中加入CO2和H2模拟该反应，反应物的总质量、各生成物的质量随时间变化如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．m＝0.28
B．X的化学式为CH4
C．反应前后分子种类不变
D．容器中碳、氧元素的质量比为1：2
20．分别加热等质量的两种样品，固体质量随温度变化的曲线如下图所示。样品1反应前后各物质的质量如下表。分离出样品1反应后的固体乙，与24.0g甲混合并加热，固体质量变化曲线与样品1的相同。下列说法正确的是（　　）
物质 甲 乙 丙 丁
反应前质量/g 24.0 2.0 0 0
反应后质量/g 0 2.0 x 1.9
A．甲是该反应的生成物
B．x＝20.1
C．该条件下丙和丁均为气体
D．乙是催化剂
21．以太阳能为热源分解Fe3O4，经热化学铁氧化合物循环分解水制氢气的过程如图所示，下列叙述正确的是（　　）
①过程Ⅰ中能量转化形式是太阳能转化为化学能
②过程Ⅱ的化学方程式为：3FeO+H2OFe3O4+H2↑
③该过程总反应为：2H2OO2↑+2H2↑
④铁氧化合物循环制H2具有节约能源、产物易分离等优点
A．①② B．①②③ C．①②④ D．①②③④
22．（2025 重庆）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N2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
23．在CuSO4溶液中加入足量的NaOH溶液至反应完全，反应的微观模型如图所示。
（1）该反应的实验现象为　 　，其基本反应类型为　 　。
（2）如图的“”“”“”表示溶液中由溶质电离产生的不同离子，则“”表示　 　。（填写离子符号）
24．铜是人类较早冶炼和使用的金属，以下是铜矿冶炼的两种方法。
（1）火法炼铜：《秋浦歌》中“炉火照天地，红星乱紫烟”描写了火法炼铜的场景。黄铜矿（主要成分为CuFeS2）是炼铜主要矿物。该方法涉及的化学反应之一为，X的化学式是　 　。
（2）湿法炼铜：《梦溪笔谈》中记载“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”，叙述的是硫酸铜溶液与铁生成铜的反应，该反应的化学方程式为Fe+CuSO4＝Cu+FeSO4，该反应属于　 　（填基本反应类型）。
25．氮化硼（BN）材料因独特性能，在精密加工、核工业和航天防护材料中有广泛应用。
（1）从物质组成分类角度看，氮化硼属于　 　。
（2）工业上用硼砂（Na2B4O7）和尿素反应制备氮化硼，反应的原理为：Na2B4O7+2CO（NH2）2＝4BN+X+4H2O+2CO2↑，则X的化学式为 　 　，硼砂中B元素的化合价是 　 　。
26．我国科学家研究出碳化钼（Mo2C）组成的高效催化体系，使水煤气中的CO和H2O在120℃下发生反应生成H2和CO2，反应微观模型如图所示。
（1）反应微观模型中，除钼外还有　 　种元素。
（2）在该反应前后，构成催化剂的各物质　 　（填“有”或“没有”）变化；反应的化学方程式为　 　。
27．兴趣小组对我国的太空舱制取氧气系统（其剖面如图所示）进行了研究性学习。
（1）太空舱制氧气系统中电源A极是　 　极。
（2）反应过程中没有发生变化的微观粒子是　 　（用符号表示）。
（3）太空舱制氧过程中消耗的水和生成的氧气的质量之比是　 　。
28．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）波义耳实验中，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　 　。
29．在科学发展史上，人们利用化合和分解的思路认识了很多物质的组成。小乐据此构建出如下所示的研究物质组成的思维模型：
（1）从思维模型分析，利用电解水探究水的组成，运用的方法是　 　法。
（2）小乐发现燃烧法也可研究某些物质的组成，如将甲烷完全燃烧后的产物依次通过足量无水硫酸铜和足量澄清石灰水，如图所示。能证明甲烷中含有氢元素的现象是　 　，若甲烷完全燃烧后的产物被全部吸收，可选取　 　（选填序号），进一步判断甲烷中是否含有氧元素。
①参与燃烧反应的甲烷质量 ②无水硫酸铜的质量
③澄清石灰水的质量 ④无水硫酸铜的增重
⑤澄清石灰水的增重
30．材料一：1673年，波义耳曾经做过一个实验（如图）：在密闭的曲颈瓶中加热金属时，得到了金属灰，冷却后打开容器，称量金属灰的质量，发现与原来金属相比质量增加了。
材料二：1703年，施塔尔提出“燃素学说”，其主要观点有：①燃素是组成物体的一种成分，一般条件下被禁锢在可燃物中；②燃素在可燃物燃烧时会分离出来，且燃素可穿透一切物质。
材料三：1756年，罗蒙诺索夫重做了波义耳的实验。他将金属铅装入容器后密封、称量。然后把容器放到大火上加热，银白色的金属变成了灰黄色，待容器冷却后再次称量，发现容器的总质量没有发生变化。罗蒙诺索夫对此的解释是：容器里原来有一定量的空气，且容器中的空气质量减少多少，金属灰的质量就比金属增加多少，在化学变化中物质的质量是守恒的。后来，拉瓦锡等科学家经过大量的定量实验，推翻了”燃素学说”，质量守恒定律得到公认。
（1）由“燃素学说”可知，物质燃烧后质量应该减少。请根据所学知识写出一个可以推翻“燃素学说”的事实：　 　。
（2）罗蒙诺索夫重做了波义耳的实验是基于金属加热后，增加的质量并非来自燃素而是来自
　 　的假设。
（3）对比材料一和材料三，波义耳错过了发现质量守恒定律的一个重要原因是　 　。
（4）质量守恒定律的发现过程，给我们的启示是　 　。
A 分析问题应该全面、严谨 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 D 科学研究既要尊重事实，也要勇于创新
31．某化学小组对葡萄糖的元素组成，进行如下探究活动：
【查阅资料】①葡萄糖是生命体所需能量的主要来源，葡萄糖充分燃烧产物为二氧化碳和水。
②实验室里常用浓硫酸、无水氯化钙用作气体干燥剂。固体氢氧化钠可与二氧化碳反应，还可吸收水蒸气。
【初步分析】
（1）葡萄糖中一定含有碳和氢元素，依据的原理是　 　。
【提出问题】小组对葡萄糖中还含有的元素提出三个猜想：
猜想Ⅰ：一定不含氧元素；猜想Ⅱ：一定含有氧元素；猜想Ⅲ：不一定含有氧元素。
【设计并进行实验】为了确定葡萄糖的元素组成，小组设计了如下实验（部分固定装置省略）：
装置C中放置干燥的1.8g葡萄糖完全燃烧，经称量D中增加1.08g，E中增加2.64g。
【收集证据】
（2）若用充有空气的储气球代替装置A，不有利于实验进行，原因是　 　。若没有装置B中浓硫酸，测量的实验数据会　 　（填“偏大”、“偏小”或“没有影响”）。
（3）装置C处葡萄糖燃烧的设计特点是　 　，该处氧化铜可将葡萄糖不充分燃烧生成的一氧化碳转化为二氧化碳，转化时的化学方程式为　 　。
【解释与结论】
（4）装置D和E都能完全吸收相应的气体。通过装置D、E数据计算，可判断猜想　 　（填序号）成立。
【讨论交流】
（5）为了尽量减小误差，该实验在进行过程中应注意到哪些问题？从定量实验的角度看，简要提出进一步的改进措施：　 　。
32．（2025 山西）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。
（2）实验原理：图1锥形瓶中发生反应的化学方程式为　 　。
（3）实验现象：图1锥形瓶中观察到的现象是　 　，天平指针不偏转。
（4）实验结论：　 　。
【问题与思考】
（1）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　 　。
（2）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　 　。
33．验证质量守恒定律的部分操作流程如下：
（1）装置可以设计成“敞口装置”和“封闭装置”两种。现有铁片、硫酸铜溶液、稀盐酸，请选择合适的试剂，用化学方程式写出一种能用“敞口装置”验证质量守恒定律的化学反应　 　。
（2）某科学小组想用白磷在空气中燃烧的反应验证质量守恒定律。设计了图1中的两种装置，其中热管能较快地将热量从受热端传递至另外一端。
①相比于A装置，B装置的优点有　 　（写出一点）。
②用B装置进行实验，反应结束后观察到气球皱缩，为减小误差，反应开始前气球应处于　 　（块“皱缩”或“扩张”）状态。
③小组同学用B装置正确操作后，从宏观上验证了质量守恒定律，接着绘制了如图2所示的微观模型，则X的化学式是　 　。
34．小科利用“铁与硫酸铜溶液反应”探究质量守恒定律，实验装置如图甲所示。
【发现问题】有同学质疑：该方案中既没有气体参加反应，也没有气体生成，为什么也要用密闭装置呢？于是在老师的指导下，小组同学再次实验，并使用pH传感器测定锥形瓶内溶液pH，其数据如图。分析图像可知，反应开始阶段溶液的酸性逐渐　 　（填“增强”或“减弱”）。那么导致这一现象出现的原因又是什么呢？
【提出猜想】猜想一：可能是硫酸铜溶液和铁作用所致。
猜想二：可能是硫酸铜溶液和空气作用所致。
猜想三：可能是硫酸铜溶液、铁及空气共同作用所致。
【进行实验】为验证上述猜想，现提供如下用品：用煮沸并迅速冷却的蒸馏水配成4%的硫酸铜溶液、洁净的铁钉、pH传感器等。实验过程如表，请完成表格中★处的填空　 　。
实验序号 实验1 实验2 实验3
实验内容
实验现象 pH先减小后略增大 pH略增大 pH不变
实验结论 猜想 　 　 成立
【反思拓展】通过以上探究活动，请分析该方案采用密闭装置的原因是　 　。
35．某同学为了测定由两种元素形成的气态化合物X的组成，做了如图所示的实验．他把气体X由注射器A缓慢送入装有CuO的B装置，使之完全反应，得到如下结果（不考虑装置中的空气）：
①实验前B管及药品的质量为21.32克，实验后为21.16克；
②C管收集到的液体物质经电解后可以得到H2和O2；
③在D中收集到约为0.09克的N2。
根据上述实验结果分析，回答下列问题：
（1）B管反应前后减小了0.16g，这是　 　的质量，B管中的实验现象为　 　。
（2）C中收集到的液体名称及质量分别是　 　。
（3）组成气态化合物X的各元素的质量比约为　 　。
36．小保利用镁条验证质量守恒定律，进行如下实验。
（1）镁条在空气中燃烧发生反应的化学方程式为（只考虑氧气参加反应）　 　。
（2）小保推测镁带在空气中完全燃烧后其固体质量变化可用图一表示，则：M2与M1质量差表示的是　 　。
（3）小保按以下步骤进行实验：
步骤Ⅰ：取一根用砂纸打磨干净的镁条和一个石棉网，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，石棉网上有白色固体，如图二所示。
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。
对比实验结果。小保发现M1＝M2，请用质量守恒定律解释M1＝M2的原因　 　。
（4）在镁条燃烧过程中，产生白烟的质量与石棉网上白色固体的质量比为　 　。
37．光伏产品是我国外贸出口明星产品，我国的光伏技术遥遥领先，产量、产能多年位居世界首位。光伏电池片是实现光伏发电的核心部件，其生产工艺流程中需要经过“制绒”环节，即用氢氧化钾溶液腐蚀光滑的硅片表面，形成金字塔状绒面（如图甲），其反应原理为：Si+2KOH+H2O＝K2SiO3+2H2↑。
（1）“制绒”环节的反应中硅元素的化合价　 　（选填“升高”、“降低”或“保持不变”）。
（2）由图乙可知，金字塔状“绒面”可以减少光的　 　，增加硅对阳光的吸收。
（3）“制绒”后产生的含KOH的废液不能直接排放，可用稀硝酸进行中和，并制备复合肥KNO3现有100吨含KOH溶质质量分数为2.8%的废液，理论上最多可以生成多少吨硝酸钾？（其它成分不与稀硝酸反应）
38．某未知气体X可能有CO、CH4中的一种或两种，某同学设计实验进行探究。实验开始时先往装置中通一段时间的N2，再通入气体X后加热，实验中有下列变化：
①A中玻璃管内黑色粉末逐渐变红；②B瓶增重；③C中出现浑浊。
查阅资料：加热时，CH4能与CuO反应生成Cu、CO2和H2O。
（1）写出C中发生反应的化学方程式　 　。
（2）根据此现象推测未知气体X含有CO，请对此结论进行评价　 　。
（3）该小组其他同学还测定B瓶增重的质量为m1，C瓶增重的质量为m2，该小组通过计算得出结论：气体X的成分是CO、CH4的混合物。请用m1、m2列式写出得到此结论的依据　 　。
（4）从环保的角度，该装置还应进行的改进是　 　。
39．“波尔多液”是一种保护性的杀菌剂，它是由固体小颗粒悬浮在液体里形成的，具有杀菌谱广、持效期长、病菌不会产生抗药性、对人和畜低毒等特点，是应用历史最长的一种杀菌剂。如图所示是利用废弃铜料（只含有铜和一定量的铁）和石灰石制备“波尔多液”的流程，请回答下列问题。
（1）反应器1中将硫酸以喷淋方式注入的目的是　 　。
（2）以下关于反应器4中的操作及现象描述，正确的有　 　。
A.溶液逐渐变为悬浊液
B.反应过程中溶液的温度升高
C.需控制石灰乳用量以调节产物成分
D.反应过程中产生大量气泡
（3）该石灰石的纯度为90%，则煅烧100kg石灰石理论上能产生多少千克的二氧化碳气体？
（4）反应器3和反应器4的内壁不能为铁或铝，原因是　 　。
40．小龙模拟工业制备硫酸镁晶体，将碳酸镁矿石（主要成分是难溶于水的碳酸镁，杂质不溶于水也不与酸反应）和过量稀硫酸充分反应后过滤，得到了含有硫酸的硫酸镁溶液。为了探究混合溶液中硫酸镁的溶质质量分数，小龙进行了如下实验：取100克混合溶液于烧杯中，然后将240克氢氧化钠溶液分六次加入其中，每次充分反应后称量相关质量，所测数据如表。
第1次 第2次 第3次 第4次 第5次 第6次
加入NaOH溶液的质量/克 40 40 40 40 40 40
反应后溶液的质量/克 140 180 217.1 251.3 285.5 325.5
每次产生沉淀的质量/克 0 0 2.9 m 5.8 0
（1）m的数值为　 　。
（2）求混合溶液中硫酸镁的溶质质量分数。
（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次加入氢氧化钠溶液充分反应后的相关离子数量柱状图。
41．（2024 苏州）天然气的综合利用是重要的研究课题。
天然气是重要的化石燃料和能源，主要成分为甲烷（CH4），还含有少量硫化氢（H2S）等气体。硫化氢可在催化剂作用下与甲烷反应而除去，其反应微观示意图如图1所示。
利用甲烷催化制取氢气。一种甲烷水蒸气催化制氢的透氢膜反应器如图2所示，通入的甲烷和水蒸气在高温和催化剂作用下反应生成一氧化碳和氢气（该反应是吸热反应），一部分氢气通过透氢膜与膜外侧通入的氧气反应。
利用甲烷在高温、Cu﹣Pd催化作用下分解可制取新型碳单质材料——石墨烯，石墨烯具有很高的强度和优良的导电性能。
（1）甲烷完全燃烧生成CO2和H2O的化学方程式为　 　。
（2）结合图1，分析甲烷与硫化氢的反应。
①产物“”中，碳元素和硫元素的质量比为　 　（填最简整数比）。
②该反应过程中变化的是　 　（填字母）。
A.分子的数目 B.原子的种类 C.物质的总质量
（3）结合图2，分析甲烷水蒸气制氢反应。
①甲烷水蒸气制氢反应的化学方程式为　 　。
②在反应器的膜外侧通入氧气的主要目的是　 　。
（4）下列说法正确的是　 　（填字母）。
A.天然气属于纯净物
B.天然气和氢气均属于可再生能源
C.透氢膜反应器内生成的CO与H2未被完全分离
D.石墨烯具有优良的导电性能，是一种金属单质
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