资源简介 专题03 质量守恒定律的应用内●容●导●航第一部分 题型解码 高屋建瓴,掌握全局题型概述 考向分类 技巧点拨第二部分 考向破译 微观解剖,精细教学典例引领 方法透视 变式演练考向01 微观示意图考向02 密闭容器反应表格 / 柱状图考向03 推断未知物化学式 / 物质元素组成考向04 质量守恒定律的实验验证与误差分析考向05 守恒法综合计算考向06 化学方程式配平第三部分 题型训练 整合应用,模拟实战题●型●解●码题型概述 质量守恒定律是初中化学的核心定律,是中考化学100%必考的内容,分值占比6-12分,覆盖选择题、填空题、实验题、计算题全题型,既是化学方程式配平的理论基础,也是压轴计算题、实验探究题的核心解题工具。 本文严格对标全国中考考情,拆解6大高频必考题型,配套可直接套用的解题模板、中考典型示例,基础分不丢,拉分题全拿。考向分类 考向01 微观示意图 考向02 密闭容器反应表格 / 柱状图 考向03 推断未知物化学式 / 物质元素组成 考向04 质量守恒定律的实验验证与误差分析 考向05 守恒法综合计算 考向06 化学方程式配平技巧点拨 定场景,锁核心守恒:先判断题型考向,快速锁定用哪个核心不变量:推化学式用原子守恒、算元素组成用元素守恒、表格题用总质量守恒、复杂计算用元素守恒。 筛数据,排无效干扰:划掉不参与反应的杂质、过量的反应物、催化剂,只保留「参加反应的物质、生成的物质、守恒的元素 / 原子」,排除无效数据干扰。 用规律,列等量关系:根据守恒规律,列等式、算差值、配平方程式:比如原子守恒列左右原子数目等式、总质量守恒列「反应物减幅 = 生成物增幅」等式。 验结果,避易错陷阱:验证结果是否符合守恒规律,检查是否踩坑:比如是否漏乘原子个数、是否误用物理变化、是否把未反应的物质计入总质量。 六不变、两变、一个可能变 分类具体内容六不变(守恒核心)宏观:① 元素种类不变;② 元素质量不变;③ 物质总质量不变 微观:④ 原子种类不变;⑤ 原子数目不变;⑥ 原子质量不变两定变① 物质的种类一定变;② 分子的种类一定变一个可能变分子的总数目可能变考●向●破●译考向01 微观示意图典例引领【典例01】(2025·黑龙江哈尔滨·中考真题)化学储氢材料研发是当下科技研究的热点之一。(1)下列化学储氢材料中含氢量最低的是_______(填字母)。A.NH3 B.N2H4 C.CH4(2)我国科学家发明了一种将甲烷中的氢转化为氢气的工艺(原理如图1所示)。①Ce2O3中铈元素的化合价为_______。②反应器Ⅰ中反应的化学方程式为_______。③反应器Ⅱ反应前后改变的是_______,不变的是_______;能量变化是_______变成_______。(3)清华大学研究人员成功研制出一种纳米纤维催化剂,可将二氧化碳转化成液体燃料甲醇,其微观示意图如图2(图中的微观粒子恰好完全反应)①丁的化学式为_______。丁和一氧化碳的相同点有_______。②参加反应的甲与乙的质量比为_______。【答案】(1)B(2) +3 分子种类 原子种类和数目 化学能 热能(3) H2O 都是氧化物(答案不唯一,合理即可) 3:22【详解】(1)要比较NH3、N2H4、CH4中氢元素的含量,可通过计算氢元素的质量分数来判断。NH3中氢元素的质量分数为:,N2H4中氢元素的质量分数为:,CH4中氢元素的质量分数为:因为12.5%<17.6%<25%,所以含氢量最低的是N2H4, 故填写:B。(2)①在化合物里各元素正负化合价代数和为零, Ce2O3中氧元素显-2价,设铈元素的化合价为x,则,解得x=+3,故填写:+3。②由工艺原理图可知,反应器Ⅰ中是H2O和Ce2O3在400℃条件下反应生成H2和CeO2,化学方程式为:,故填写:。③反应器Ⅱ中, CeO2分子和CH4分子在反应前后会有变化(参与反应),故填写:分子种类;根据质量守恒定律的微观实质:化学反应前后,原子的种类和数目不变,故填写:原子种类和数目;能量变化是化学能变成热能(因为反应在700℃进行,反应释放热量),故填写:化学能;热能。(3)①由微观示意图可知,该反应是二氧化碳(CO2)和氢气(H2)在催化剂作用下反应生成甲醇(CH3OH)和水(H2O}),化学方程式为:,所以丁的化学式为H2O,故填写:H2O;H2O和CO的相同点有都是氧化物(由两种元素组成,其中一种是氧元素)等,故填写:都是氧化物(答案不唯一,合理即可)。②参加反应的甲与乙的质量比为:6:44=3:22,故填写:3:22。方法透视解题思路 识图定原子:明确图例中每个小球代表的原子种类,写出对应元素符号; 划掉未反应的分子:划掉反应前后完全相同的分子(未参与反应的杂质分子),避免配平错误; 写式配平方程式:根据微观示意图,写出反应物、生成物的化学式,配平化学方程式; 逐项分析判选项:结合配平的方程式,分析反应类型、质量比、化合价、守恒关系等。解题模板 反应前后原子的种类、数目、质量均不变,符合质量守恒定律; 该反应的反应物是××种单质/化合物,生成物是××种单质/化合物,属于××基本反应类型; 反应前后分子的种类发生改变,分子的数目××(改变 / 不变)。变式演练【变式01】(2025·山东泰安·中考真题)我国天宫空间站利用“氧气生成系统”可回收CO2,再生O2,其微观示意图如下。下列对微观示意图的理解错误的是A.过程Ⅰ中生成的氢气与氧气的质量比为B.过程Ⅱ中涉及的变化属于缓慢氧化C.过程Ⅲ中参加反应的和个数比为D.过程Ⅲ中参加反应的氢气中氢元素质量大于生成的水中氢元素质量【答案】C【详解】A、由图可知,过程Ⅰ为水电解或光解生成氢气和氧气,化学方程式为,则生成的氢气与氧气的质量比为,说法正确,不符合题意;B、过程Ⅱ为宇航员呼吸,呼吸作用是有机物与氧气发生的缓慢、不易被察觉的缓慢氧化,说法正确,不符合题意;C、由图可知,过程Ⅲ为二氧化碳与氢气在一定条件下反应生成甲烷和水,化学方程式为,则参加反应的和个数比为,说法错误,符合题意;D、由图可知,过程Ⅲ为二氧化碳与氢气在一定条件下反应生成甲烷和水,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类及质量不变,则氢气中氢元素的质量等于甲烷和水中氢元素的质量之和,则参加反应的氢气中氢元素质量大于生成的水中氢元素质量,说法正确,不符合题意。故选:C。【变式02】(2025·江苏南京·中考真题)科学家在太阳系外某行星的大气中探测到二甲硫醚[(CH3)2S],这被认为是可能存在生命的信号。工业上,一种合成二甲硫醚的示意图如下。下列说法不正确的是A.反应前后原子数目不变B.参加反应的甲和乙的质量比为32:17C.生成丙和丁的分子数之比为1:2D.乙中氢元素的质量分数大于丁中氢元素的质量分数【答案】D【分析】由图可知,该反应为CH3OH和H2S在催化剂的作用下反应生成(CH3)2S和H2O,该反应的化学方程式为:。【详解】A、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、参加反应的甲和乙的质量比为:,不符合题意;C、由化学方程式可知,生成丙和丁的分子数之比是:1:2,不符合题意;D、乙中氢元素的质量分数为:,丁中氢元素的质量分数为:,故乙中氢元素的质量分数小于丁中氢元素的质量分数,符合题意。故选D。【变式03】(2025·甘肃兰州·中考真题)神舟火箭发射时,使用偏二甲肼和四氧化二氮作为燃料推进剂,推进剂燃烧产生高温高压的气体,这种气体从发动机的尾部以极高的速度喷出,推动火箭升空。该反应的微观过程如图所示。回答问题:(1)偏二甲肼属于_____(填“有机物”或“无机物”)。(2)从微观角度分析,此反应中发生变化的是_____。A.分子种类 B.分子数目 C.原子种类(3)该反应中两种反应物的分子个数比为_____。(4)在此过程中,燃料的化学能最终转化成了火箭的_____。【答案】(1)有机物(2)AB(3)/2:1(4)机械能【详解】(1)根据图像可知偏二甲肼的化学式为C2H8N2,偏二甲肼含碳元素,一般含碳元素的化合物(除一氧化碳、二氧化碳、碳酸、碳酸盐和碳化物等)属于有机物,所以偏二甲肼属于有机物。(2)A、化学变化的本质是分子破裂、原子重新组合,反应前后分子种类一定改变,此反应中偏二甲肼分子和四氧化二氮分子反应后变成其他分子,分子种类发生变化,A 正确;B、根据微观示意图,该反应是C2H8N2、N2O4在点燃条件下反应生成CO2、N2、H2O,化学方程式为,可知此反应中分子数目发生变化,B 正确;C、根据质量守恒定律,化学反应前后原子种类不变,C 错误。故选AB。(3)根据,偏二甲肼和四氧化二氮两种反应物的分子个数比为。(4)燃料燃烧是化学能转化为内能,高温高压气体从发动机尾部高速喷出推动火箭升空,内能又转化为火箭的机械能,所以燃料的化学能最终转化成了火箭的机械能。考向02 密闭容器反应表格 / 柱状图典例引领【典例01】(2025·江苏无锡·中考真题)在一密闭容器中发生某反应,容器中各物质的质量变化如下表。其中未知数据正确的是 物质 质量 甲 乙 丙 丁反应前的质量/g 20 20 0 0反应中的质量/g m1 m2 6.4 m3反应后的质量/g 13 m4 16 11A. B. C. D.【答案】A【详解】A、由质量守恒定律,m4=20+20-13-16-11=0,由反应前与反应中甲丙的质量关系,则(20-13)g:16g=(20-m1)g:6.4g,解得m1=17.2,故选项说法正确;B、由反应前与反应中乙、丙的质量关系,则20g:16g=(20-m2)g:6.4g,解得m2=12,故选项说法错误;C、由反应前与反应中丙、丁的质量关系,则16g:11g=6.4g:m3,解得m3=4.4g,故选项说法错误;D、由质量守恒定律,m4=20+20-13-16-11=0,故选项说法错误;故选:A。方法透视解题思路 “算”质量变化:计算每种物质反应前后的质量变化:=反应后质量-反应前质量; “定”物质角色: Δm<0(质量减少)→ 反应物; Δm>0(质量增加)→ 生成物; Δm=0(质量不变)→ 催化剂 / 不参与反应的杂质; “算”待测值:根据质量守恒定律,反应物减少的总质量 = 生成物增加的总质量,计算待测质量; “析”反应规律:写出反应表达式(反应物→生成物),判断反应类型、各物质质量比、化学计量数之比。答题模板 该反应的反应物是 ××,生成物是 ××,反应表达式; 待测值为 ××,计算依据:反应前后物质总质量不变; 该反应属于 ×× 基本反应类型(化合 / 分解 / 置换 / 复分解); 反应中 ×× 与 ×× 的质量比为 ××; ×× 物质质量不变,可能是该反应的催化剂,也可能是不参与反应的杂质。变式演练【变式01】(2025·黑龙江·中考真题)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16B.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【答案】D【分析】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。【详解】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。【变式02】(2024·山东滨州·中考真题)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,反应前后各物质质量如图所示。下列说法不正确的是 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.反应前后乙和丁的质量变化之比为 D.甲和丁的相对分子质量之比为【答案】D【详解】由图可知,反应前后甲的质量增加,说明甲为生成物,生成的质量为12g-8g=4g;反应前后乙的质量减少,说明乙为反应物,参加反应的质量为20g-8g=12g;反应前后丁的质量增加,说明丁为生成物,生成的质量为16g-8g=8g;根据质量守恒定律可知,化学反应前后物质总质量不变,则,解得,则反应前后丙的质量不变,说明丙可能是该反应的催化剂,也可能是不参与反应的杂质;A、该反应遵循质量守恒定律,说法正确,不符合题意;B、由分析可知,丙可能是该反应的催化剂,也可能是不参与反应的杂质,说法正确,不符合题意;C、由分析可知,反应前后乙和丁的质量变化之比为,说法正确,不符合题意;D、由于不知道该反应的化学计量数,无法确定甲和丁的相对分子质量的关系,说法错误,符合题意。故选:D。【变式03】(2024·甘肃白银·中考真题)密闭容器中有甲、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 丁反应前质量/g 6 2 14 35反应后质量/g 待测 2 22 13下列关于此反应说法不正确的是A.表中待测数值是20 B.物质乙可能是该反应的催化剂C.该反应是分解反应 D.反应中甲与丙变化的质量比为【答案】D【分析】根据质量守恒定律,反应前物质的总质量等于反应后物质的总质量,则6g+2g+14g+35g=待测+2g+22g+13g,待测=20g,反应后丙物质的质量增加,是生成物,丁物质的质量减小,是反应物,乙物质的质量不变,可能未参加反应或是催化剂,甲物质的质量增加,是生成物。【详解】A、由分析可知,待测数值是20,说法正确;B、物质乙反应前后质量不变,乙可能是该反应的催化剂,也可能未参加反应,说法正确;C、该反应中反应物是丁,生成物是甲和丙,符合分解反应“一变多”的特征,故该反应是分解反应,说法正确;D、反应中甲与丙变化的质量比=(20g-6g):(22g-14g)=7:4,说法错误。故选D。考向03 推断未知物化学式 / 物质元素组成典例引领【典例01】(2025·山东潍坊·中考真题)硫酸锌在防腐、医疗等方面用途广泛。一种由菱锌矿(主要成分是ZnCO3,含有少量的Fe2O3和SiO2等)制备硫酸锌的工艺流程如图所示。已知:SiO2不溶于水,与硫酸、盐酸等酸均不反应。回答下列问题:(1)菱锌矿预先粉碎处理,主要目的是_______。(2)实验室中进行“操作Ⅰ”用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和_______。(3)溶液A中含有的金属阳离子是_______(用化学符号表示)。(4)“转化”过程发生的主要反应如下,请将化学方程式补充完整_______。Zn+_______=ZnSO4+_______;(5)其他条件相同时,不同温度下硫酸锌溶液结晶析出产物如图所示。溶液B经过蒸发浓缩、_______、过滤、洗涤得到ZnSO4·7H2O。(6)查阅资料知,ZnSO4·7H2O在加热条件下发生反应,温度不同,产物不同。取57.4gZnSO4·7H2O,加热至一定温度,充分反应后固体质量为35.8g,则最终所得含锌产物的化学式是_______。(已知ZnSO4·7H2O的相对分子质量为287)【答案】(1)增大反应物的接触面积,加快反应速率(2)玻璃棒(3)Zn2+、Fe3+(4)Fe 2(SO4)3;2FeSO4(5)冷却结晶(6)【详解】(1)将菱锌矿预先粉碎可以增大固体与酸的接触面积,加快反应速率,使酸浸更充分;(2)操作Ⅰ的名称是过滤,过滤操作中需要用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒;(3)溶液A是菱锌矿酸浸后过滤出的滤液,菱锌矿的主要成分是ZnCO3,其中含有少量的Fe2O3和SiO2,碳酸锌和硫酸反应生成硫酸锌、二氧化碳和水,氧化铁和硫酸反应生成硫酸铁和水,二氧化硅不与硫酸反应,则溶液A中的金属阳离子有Zn2+、Fe3+;(4)向溶液A中加入足量锌粉,在“转化”过程中发生的主要反应如下,锌与硫酸铁反应生成硫酸锌和硫酸亚铁,锌与硫酸亚铁反应生成硫酸锌和铁,反应方程式为;,故答案为Fe 2(SO4)3;2FeSO4;(5)溶液B中的溶质为硫酸锌,可通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤得到ZnSO4·7H2O;(6)已知ZnSO4·7H2O的相对分子质量为287,取57.4gZnSO4·7H2O,充分反应后固体质量为35.8g,则失去水的质量为,可知(7-n)H2O的相对分子质量为18×(7-n),则:,解得n=1,即所得含锌产物的化学式为ZnSO4·H2O。方法透视解题思路 题型 1:根据化学方程式推断未知物化学式 标准解题思路 列出化学方程式左右两边所有原子的种类和数目; 计算左右两边同种原子的数目差值; 差值除以未知物前的化学计量数,得到未知物的原子组成,写出化学式。 题型 2:推断物质的元素组成(高频易错) 标准解题思路(以有机物燃烧生成CO2和H2O为例) 定一定含有的元素:根据元素守恒,生成物中的 C、H 元素一定来自有机物,因此有机物一定含 C、H 元素; 算元素质量:分别计算生成物中 C 元素、H 元素的质量,二者之和为有机物中 C、H 元素的总质量; 判是否含氧元素: 若 C、H 总质量 = 有机物的质量 → 有机物不含氧元素; 若 C、H 总质量 < 有机物的质量 → 有机物一定含氧元素,氧元素质量 = 有机物质量 - C、H 总质量。答题模板 模板 1:根据化学方程式推断未知物化学式: 根据原子守恒,反应前后原子的种类、数目不变; 反应前共有 ×× 个 X 原子、×× 个 Y 原子,反应后已知物质中有 ×× 个 X 原子、×× 个 Y 原子; 差值为 ×× 个 X 原子、×× 个 Y 原子,未知物前化学计量数为 n,因此 1 个未知物分子中含有 ×× 个 X 原子、×× 个 Y 原子,化学式为。 模板 2:推断物质的元素组成(高频易错) 根据元素守恒,化学反应前后元素种类不变,生成物中含有C、H、O元素,反应物O2提供O元素,因此该物质中一定含有C、H元素,可能含有O元素; 计算:C元素质量、H元素质量 C、H元素总质量= ××,与有机物质量对比,因此该物质中含有 / 不含有氧元素; 最终结论:该物质中一定含有C、H元素,一定含有 / 不含O元素。变式演练【变式01】(2025·西藏·中考真题)合理开发、利用和回收资源,促进人与自然和谐共生。实验室对刻蚀电路板产生的废液进行回收再利用,流程如下:(1)操作X的名称是_______。(2)试剂M的名称是_______。(3)流程中加入的铁粉是否过量?_______(填“是”或“否”)(4)废液中除含氢、氧和铁元素外,一定还含_______和_______两种元素。【答案】(1)过滤(2)稀盐酸(3)是(4) 铜 氯【详解】(1)操作X是将不溶于液体的固体物质与液体分离的一种方法,名称是过滤。故填:过滤。(2)由流程图可知,在固体铁和铜中加入试剂M,搅拌,过滤得到铜和氯化亚铁溶液,试剂M是稀盐酸,因为稀盐酸与铜不反应,与铁反应生成氯化亚铁和氢气。故填:稀盐酸。(3)在废液中加入铁粉,搅拌,过滤得到的固体中含有铁,说明铁粉过量,过量是为了将废液中铜离子完全置换出来。故填:是。(4)废液中加入铁粉,过滤得到固体铁、铜和氯化亚铁溶液,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,废液中除含氢、氧和铁元素外,一定还含铜和氯两种元素。故填:铜;氯(或氯;铜)。【变式02】(2026·福建·一模)蔗糖是生活中常见的一种物质,某化学兴趣小组的同学在老师的指导下对“糖的组成元素”进行了探究。【提出问题】蔗糖由哪些元素组成?【查阅资料】蔗糖受热易发生分解和碳化。【猜想与假设】蔗糖中可能含有碳、氢、氧元素。【实验探究】方案一 小明将蔗糖在氧气中燃烧,检验到生成物中有水和二氧化碳,得出结论:蔗糖是由碳、氢、氧三种元素组成的。(1)小刚认为该结论不合理,只能说明蔗糖中一定含有碳、氢元素,其理由是___________。方案二 小刚用如图所示装置进行实验(部分夹持装置已略去),对蔗糖加强热,观察现象。实验开始先通入一会儿氮气,然后关闭弹簧夹,点燃酒精灯给蔗糖加强热。(2)酒精灯上加装了金属网罩,其作用是___________。(3)实验前要通一会儿氮气,目的是___________。(4)实验中,硬质玻璃管内蔗糖变黑,说明有___________生成,该变化属于___________(填“物理”或“化学”)变化。【反思与评价】(5)小刚为进一步验证硬质玻璃管中生成的黑色物质是单质碳,在小烧杯中加入适量澄清石灰水后往硬质玻璃管中通入充足的氧气并点燃酒精灯加热,若看到硬质玻璃管中黑色物质燃烧、发出白光并放热、且小烧杯中___________的现象,证明黑色物质是单质碳。小烧杯中发生反应的化学方程式为___________。(6)兴趣小组通过装置收集并测量,充分加热蔗糖后得到单质碳的质量为1.44克,水的质量为1.98克,则蔗糖中碳元素和氢元素的质量比为___________。【答案】(1)氧气能提供氧元素(2)集中火焰、提高温度(3)将装置内空气排尽(4) 碳 化学(5) 澄清石灰水变浑浊(6)72:11【详解】(1)将蔗糖在氧气中燃烧,检验到生成物中有水和二氧化碳,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,则蔗糖中一定含C、H元素,可能含氧元素,故该结论不合理,只能说明蔗糖中一定含有碳、氢元素,其理由是:氧气能提供氧元素;(2)酒精灯上加装了金属网罩,其作用是:集中火焰、提高温度;(3)实验前要通一会儿氮气,目的是:将装置内空气排尽,防止空气中的物质影响实验;(4)根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,蔗糖中含碳元素,故实验中,硬质玻璃管内蔗糖变黑,说明有碳生成;该变化有新物质生成,属于化学变化;(5)碳在氧气中燃烧生成二氧化碳,二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,故小烧杯中澄清石灰水变浑浊,说明黑色物质是单质碳;小烧杯中发生反应为二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,该反应的化学方程式为:。(6)根据质量守恒定律可知,碳单质质量等于蔗糖中碳元素质量,水中氢元素质量等于蔗糖中氢元素质量,则蔗糖中碳元素和氢元素的质量比为:。【变式03】(2025·广东广州·二模)Ⅰ.下图为实验室制取并收集气体的装置图,回答下列问题。(1)标号①的仪器名称是___________。(2)用装置A制取,A中反应的化学方程式为___________。(3)实验室常用二氧化锰与浓盐酸加热反应制备氯气。制取并收集氯气选择的装置是___________(填装置序号)。Ⅱ.某兴趣小组对“木糖醇的组成”进行了探究。经检验木糖醇一定含碳、氢元素,可能含氧元素为进一步确定其元素组成。利用如下图进行实验。(其产物被完全吸收)装置中C中的CuO能确保木糖醇中的碳元素完全转化为;(4)6.08g木糖醇在C装置中充分燃烧后,D装置增重4.32g,E装置增重8.8g。根据上述测定数据,可推断木糖醇中含有氧元素,木糖醇中氧元素的质量为___________g。(5)F装置的作用是___________。若没有F装置,则测定氧元素质量会___________(选填“偏大”“偏小”或“无影响”)。(6)反应结束后要通一会儿氮气,目的是___________。【答案】(1)锥形瓶(2)(3)C、E(4)3.2(5) 防止空气中和进入E装置 偏小(6)将装置内残留的和全部排出,使测量结果准确【详解】(1)由图可知,标号①的仪器名称是锥形瓶;(2)装置A为固体加热型发生装置,用装置A制取,可选用药品高锰酸钾,高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的化学方程式为:;(3)实验室常用二氧化锰与浓盐酸加热反应制备氯气,该反应为固液加热型,发生装置选择C,氯气的密度比空气大,可用向上排空气法收集,收集装置选择E;(4)木糖醇在氧气中燃烧生成二氧化碳和水,装置C中的CuO能确保木糖醇中的碳元素完全转化为CO2,装置D中的浓硫酸可吸收水蒸气,装置E中的NaOH溶液可吸收CO2, 6.08g木糖醇在C装置中充分燃烧后,D装置增重4.32g,E装置增重8.8g,说明木糖醇燃烧生成水、二氧化碳的质量分别为4.32g、8.8g,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类及质量不变,则水中氢元素的质量为,二氧化碳中碳元素的质量为,则木糖醇中氧元素的质量为6.08g-0.48g-2.4g=3.2 g;(5)F装置的作用是防止空气中和进入E装置;若没有F装置,则空气中的二氧化碳会进入E装置,使得E装置增重的质量偏大,则计算出的碳元素的质量偏大,则测定氧元素质量会偏小;(6)反应结束后要通一会儿氮气,目的是将装置内残留的和全部排出,使测量结果准确。考向04 质量守恒定律的实验验证与误差分析典例引领【典例01】(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(5)在密闭容器中进行/有气体参加或生成的化学反应在密闭容器中进行【详解】(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 。方法透视解题思路 判断实验能否验证质量守恒:核心看反应是否在密闭容器中进行,有气体生成 / 参与的反应,必须在密闭容器中验证,敞口容器会因气体逸出 / 进入导致天平不平衡; 分析实验现象:描述反应现象,解释天平平衡 / 不平衡的原因; 误差分析:从装置气密性、气体逸出、空气进入、反应是否完全、温度影响等角度,分析结果偏大 / 偏小的原因; 方案优化:针对实验缺陷,优化为密闭装置,排除外界干扰。答题模板 实验能否验证质量守恒的判断模板 ① 能验证:该反应在密闭容器中进行,无气体逸出 / 无外界物质进入,反应前后天平保持平衡,能验证质量守恒定律; ② 不能验证:该反应在敞口容器中进行,生成的 ×× 气体逸出 / 空气中的 ×× 气体参与反应,导致天平不平衡,无法直接验证质量守恒定律,但反应仍遵守质量守恒定律。 误差分析模板 实验场景误差类型标准答题句式红磷燃烧验证质量守恒结果偏小装置气密性不好 / 未冷却至室温就称量 / 红磷量不足,导致装置内压强减小,外界空气进入,测得生成物质量偏小红磷燃烧验证质量守恒结果偏大点燃红磷后伸入集气瓶过慢 / 止水夹未夹紧,导致装置内空气受热逸出,测得生成物质量偏大稀盐酸与大理石反应(敞口)结果偏小反应生成的 CO 气体逸出,导致剩余物质质量偏小,天平指针偏右3. 实验方案优化模板 原实验缺陷:反应在敞口容器中进行,生成的气体逸出,无法验证质量守恒; 优化方案:将反应置于密闭容器中进行,在装置中加装气球 / 缓冲瓶,平衡装置内外压强,防止胶塞弹出; 优化优点:装置密闭,无气体逸出 / 外界空气进入,能准确验证质量守恒定律,操作安全。变式演练【变式01】(2025·山东青岛·中考真题)某同学用下图所示实验验证质量守恒定律,下列说法不正确的是A.左侧锥形瓶中固液混合后溶液变为蓝色B.反应结束后,天平指针指向分度盘中线C.该反应遵循质量守恒定律D.将氢氧化铜固体换成锌粒,也可用该装置验证质量守恒定律【答案】D【详解】A、氢氧化铜与稀硫酸发生反应:;硫酸铜溶液呈蓝色,所以左侧锥形瓶中固液混合后溶液变为蓝色 ,A 选项正确。B、该反应在锥形瓶中进行,反应前后物质的总质量不变(遵循质量守恒定律);反应中没有气体参加或生成,反应前后物质总质量不变,反应前后天平平衡,所以天平指针指向分度盘中线 ,B 选项正确。C、质量守恒定律适用于所有化学反应,氢氧化铜与稀硫酸的反应是化学变化,遵循质量守恒定律 ,C 选项正确。D、若将氢氧化铜固体换成锌粒,锌与稀硫酸反应:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ 。反应生成氢气,会从锥形瓶中逸出,导致反应后装置内物质总质量减小,天平不再平衡,不能用该装置验证质量守恒定律 ,D 选项错误。故选D。【变式02】(2026·湖南邵阳·一模)实验是学习化学的重要途径,某同学设计并进行如下实验验证质量守恒定律。(1)甲实验中,加热装有铜粉的锥形瓶,观察到铜粉由红色变成_______色;乙实验中发生反应的化学方程式为_______。(2)丙实验反应后生成硫酸亚铁和氢气,并出现橡胶塞被冲出的现象,则反应后装置及试剂的总质量与实验前相比_______(填“变大”、“变小”或“不变”)。(3)丁实验后,称量陶土网上的燃烧产物,其质量小于参加反应的镁条质量,主要原因是_______。(4)上述实验得到启示是:验证质量守恒定律时,有气体参加或生成的反应要在_______(填“敞口”或“密闭”)装置中进行。【答案】(1) 黑(2)变小(3)生成的部分氧化镁以白烟形式逸散到空气中(4)密闭【详解】(1)甲实验中,铜粉与氧气在加热的条件下生成氧化铜,可观察到铜粉由红色变成黑色;乙实验中铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,反应的化学方程式为;故填:黑;。(2)丙实验中生成氢气,橡胶塞被冲出,气体逸散到空气中,导致装置及试剂总质量减小;故填:变小。(3)丁实验是镁条完全燃烧后,称量发现陶土网上的燃烧产物的质量反而比反应前镁条的质量小,其原因可能是生成的部分氧化镁以白烟形式逸散到空气中;故填:生成的部分氧化镁以白烟形式逸散到空气中。(4)有气体参与或生成的反应,需在密闭装置中进行,防止气体质量流失,保证质量守恒定律的验证准确;故填:密闭。【变式03】(2025·湖北·一模)如图是验证质量守恒定律的实验,下列关于该实验的分析不正确的是A.反应前后电子秤的示数不变B.实验过程中观察蓝色溶液颜色变浅C.该实验改为敞口容器也能验证质量守恒定律D.将试管中硫酸铜溶液换为硫酸锌溶液也能达到实验目的【答案】D【详解】A、铁和硫酸铜溶液的反应生成铜和硫酸亚铁溶液,在密闭容器中,既没有气体参加反应,也没有气体生成,反应前后物质的总质量不变,所以反应前后电子秤的示数不变,故选项说法正确;B、铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,现象为:铁钉表面出现红色固体,蓝色溶液颜色变浅,故选项说法正确;C、铁和硫酸铜溶液的反应生成铜和硫酸亚铁溶液,在密闭容器中,既没有气体参加反应,也没有气体生成,反应前后物质的总质量不变,改成敞口容器反应前后电子秤的示数不变,故选项说法正确;D、若把硫酸铜溶液换成硫酸锌溶液,铁比锌的金属活动性弱,铁和硫酸锌溶液不发生反应,则无法证明在化学反应前后物质的总质量不变,故选项说法错误。故选D。考向05 守恒法综合计算典例引领【典例01】(2025·四川广元·中考真题)某不纯的工业烧碱中只含有NaOH和。取33.3克该样品与200克质量分数为14.6%的稀盐酸混合,恰好完全反应,把反应后的溶液蒸干,所得固体的质量为A.29.2g B.33.3g C.46.8g D.62.5g【答案】C【详解】由题,200克质量分数为14.6%的稀盐酸中质量为;与反应生成和水,与反应生成、水和二氧化碳,所以把反应后的溶液蒸干,所得固体是;设33.3克该样品中,与反应生成质量为,消耗质量为,与反应生成质量为,消耗质量为:所以,所以;由于恰好完全反应,所以,所以生成质量为;另外,由质量守恒定律及化学反应方程式可知,生成物中的氯元素全部存在于且来自于反应物中的,每36.5份质量的会生成58.5份质量的,设生成质量为:,解得;故选 C。方法透视解题思路 锁定守恒元素:分析反应过程,找到反应前后质量、种类完全不变的元素(核心元素); 计算元素质量:根据已知物质的质量,计算核心元素的总质量; 反推目标物质质量:核心元素全部进入目标物质中,用元素质量 ÷ 该元素在目标物质中的质量分数,得到目标物质的质量; 完成后续计算:如质量分数、产率等。答题模板 某元素的质量=反应物的质量×该元素在反应物中的质量分数;变式演练【变式01】(2025·黑龙江绥化·中考真题)取一定量由MgO和组成的固体混合物,进行一系列定量实验,实验过程如图所示(反应过程中所有的物质都恰好反应)。下列说法正确的是A.所取固体质量为4.0g B.步骤②中产生沉淀的质量为11.6gC.a的值为11.7 D.所用稀盐酸的溶质质量分数为7.3%【答案】C【分析】MgO 与 HCl 反应生成氯化镁和水,反应的化学方程式为:MgO+2HCl=MgCl2+H2O;MgCO3与 HCl 反应反应生成氯化镁、二氧化碳和水,反应的化学方程式为:MgCO3+2HCl=MgCl2+CO2↑+H2O;MgCl2与 NaOH 反应生成氯化钠和氢氧化镁沉淀,反应的化学方程式为:MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl;Mg 元素守恒:混合物中 Mg 最终全部转化为 Mg (OH)2沉淀;Cl 元素守恒:HCl 中 Cl 完全转化为 NaCl 中的 Cl ;【详解】A、设固体混合物质量为 m,反应生成 CO2的质量为:m(二氧化碳)=m+50 g 54.0 g=(m 4.0) g;若 m=4.0 g,则 m(二氧化碳)=0,说明混合物中无 MgCO3,与题目矛盾。错误;B、设混合物中 MgO 质量为 x,MgCO3质量为 y,则:m(二氧化碳)=x+y 4.0 g化简得:21x+10y=84 ①混合物中 Mg 元素最终全部转化为 Mg (OH)2,根据 Mg 元素质量守恒:MgO 中 Mg 质量=MgCO3中 Mg 质量=:Mg (OH)2质量= ②由方程①式,21x+10y=84,两边除以 35 得:,代入②式:根据上述分析可知,步骤②中产生沉淀的质量为5.8g,而不是11.6g,错误;C、设反应生成的 MgCl2总质量为 b,则生成的NaCl质量为a;a=MgCl2由 MgO 和 MgCO3反应生成,其质量将方程① 21x+10y=84代入,得:MgCl2质量==9.5 g因此 NaCl 质量为:a=,根据上述分析可知,a的值为11.7,正确;D、由 NaCl 质量 11.7g,根据 Cl 元素守恒,HCl 中 Cl 元素质量等于 NaCl 中 Cl 元素质量;NaCl 中 Cl 元素质量=HCl 质量=盐酸溶质质量分数=根据上述分析可知,所用稀盐酸的溶质质量分数为14.6%,错误。故选C。【变式02】(2025·山东烟台·中考真题)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。【详解】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03】(2026·天津·一模)石灰石浆脱硫原理:CaCO3+SO2=CaSO3+CO2,2CaSO3+O2=2CaSO4。将12.0g石灰石粉末(杂质不参与反应且不溶于水)加水制浆,与含8.0gSO2的烟气充分反应,得含杂质的CaSO3和CaSO4的混合物14.4g,其中钙元素的质量为4.0g。下列说法正确的是A.原石灰石中CaCO3的质量分数约为83.3%B.所得混合物中CaSO3的质量小于CaSO4C.将所得混合物与0.8gO2充分反应可将CaSO3全部转化为CaSO4D.上述实验过程中脱硫率(×100%)为80.0%【答案】AD【详解】A、最终混合物中的钙元素全部来源于石灰石中的,中钙元素质量分数为,因此的质量为,原石灰石中的质量分数为,A正确;B、杂质质量为12.0g-10.0g=2.0g,反应后和的总质量为14.4g-2.0g=12.4g,设质量为,质量为,则,,解得,,因此质量大于,B错误。C、反应2CaSO3+O2=2CaSO4中,240g的CaSO3完全转化为CaSO4需要氧气32g,质量为9.0g,则需的质量为1.2g,故将所得混合物与0.8gO2充分反应不能将CaSO3全部转化为CaSO4,C错误;D、脱硫率公式为,被吸收的全部转化为和中的硫元素,中硫质量为,中硫质量为,总硫质量为,被吸收的质量为(中硫质量分数为50%),因此脱硫率为,D正确。故选AD。考向06 化学方程式配平典例引领【典例01】(2025·江苏南京·中考真题)金属及其化合物具有广泛的用途。(1)南京金箔锻制技艺是国家级非物质文化遗产,金可以加工成金箔,说明金具有良好的___________性。(2)为防止铁制品锈蚀,可将铁制品在空气中进行高温处理,使其表面形成致密的四氧化三铁薄膜。写出该反应的化学方程式:___________。“天宫”空间站的热防护罩使用了铌合金,一种用铌铁矿石(主要成分为FeNb2O6)制备铌(Nb)的主要工艺流程示意图如下:(3)FeNb2O6中铌为+5价,则铁元素的化合价为___________。(4)在还原炉1中,铌铁矿粉从上方投入,而H2从下方鼓入,其目的是___________。(5)在还原炉2中,Al与富铌铁渣中的Nb2O5在高温下发生置换反应,写出该反应的化学方程式:___________。(6)铜和铁是人类很早就开始使用的金属。现有铁丝、铜丝、硫酸铜溶液和稀硫酸,请从中选择合适试剂,设计实验比较铁、铜的金属活动性并完成实验报告。实验内容 现象 结论___________ ___________ 铁的金属活动性比铜强【答案】(1)延展(2)(3)+2(4)增大氢气与铌铁矿粉的接触面积,使反应更快更充分(5)(6) 取少量硫酸铜溶液于试管中,插入打磨光亮的铁丝 铁丝表面覆盖一层红色固体,溶液由蓝色逐渐变为浅绿色【详解】(1)金可以加工成金箔,说明金具有良好的延展性;(2)铁能与空气中的氧气在高温下反应生成四氧化三铁,该反应的化学方程式为:;(3)FeNb2O6中铌为+5价,氧元素显-2价,设铁元素的化合价为x,根据化合物中,正、负化合价的代数和为零,可得:,x=+2;(4)在还原炉1中,铌铁矿粉从上方投入,而H2从下方鼓入,其目的是:增大氢气与铌铁矿粉的接触面积,使反应更快更充分;(5)在还原炉2中,Al与富铌铁渣中的Nb2O5在高温下发生置换反应,置换反应是一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应,故生成物为Nb和氧化铝,该反应的化学方程式为:;(6)比较铁、铜的金属活动性,可选择铁丝和硫酸铜溶液,铁能与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,铁丝表面覆盖一层红色固体,溶液由蓝色逐渐变为浅绿色,说明铁比铜活泼,故实验内容为:取少量硫酸铜溶液于试管中,插入打磨光亮的铁丝,现象为:铁丝表面覆盖一层红色固体,溶液由蓝色逐渐变为浅绿色,说明铁的金属活动性比铜强。方法透视解题思路 依据是反应前后原子种类、数目不变,是所有计算题的基础,配平错误直接导致全题 0 分。答题模板 最小公倍数法(最通用):左右两边各出现 1 次、原子个数差最大的元素 模板步骤: ① 找目标元素,计算左右两边原子个数的最小公倍数; ② 用最小公倍数 ÷ 原子个数,得到对应化学式的化学计量数; ③ 依次配平其他原子,最后检查左右两边原子总数是否相等。 奇数配偶法: 模板步骤: ① 把奇数原子的化学式前配 2,变成偶数; ② 依次配平其他原子,最后检查。 观察法(复杂反应): 模板步骤: ① 把最复杂的化学式的计量数定为 1; ② 依次配平该化学式中各元素对应的原子; ③ 化为整数计量数,检查配平。变式演练【变式01】(2025·黑龙江大庆·中考真题)某同学结合元素化合价构建了氯及其化合物的部分“价-类”二维图,如图1.请回答下列问题:(1)物质a的稀溶液常用于除铁锈,请写出该反应的化学方程式_____。(2)配平实验室制备物质b的化学方程式:_____MnO2+_____HCl(浓)_____MnCl2+_____Cl2↑+_____H2O(3)图2为物质b在点燃条件下转化为物质a的微观示意图,请写出该反应的化学方程式_____。(4)物质c常用于自来水消毒,请写出其化学式_____。(5)物质d为次氯酸(HClO),请在图1中用“▲”标出物质d的位置。(6)物质e为氯酸钾,受热分解后,氯元素的质量分数_____(填“变大”、“变小”或“不变”)。【答案】(1)(2) 1 4 1 1 2(3)(4)ClO2(5)(6)变大【详解】(1)物质a为Cl的氢化物,且Cl的化合价为-1,所以物质a为氯化氢,氯化氢的稀溶液为盐酸,铁锈的主要成分为氧化铁,稀盐酸和氧化铁反应生成氯化铁和水,反应的化学方程式为:;(2)根据质量守恒定律,生成物中有4个Cl原子,所以反应物HCl前应该配4,配完4后,反应物有4个H原子,所以生成物H2O前配2,其他物质前配上1,这样方程式就配平了,故填:1、4、1、1、2;(3)根据图2可知反应物为氢气和氯气,生成物为氯化氢,反应的化学方程式为:;(4)物质c常用于自来水消毒,且为氯的氧化物,氯元素显+4价,氧元素显-2价,所以c为二氧化氯,故化学式填:ClO2;(5)物质d为次氯酸(HClO),次氯酸属于含氧酸,H是+1价,O是-2价,设氯元素的化合价为 x,则:(+1)+x+( 2)=0,解得:x=+1,则其中Cl元素的化合价为+1,故(6)物质e氯酸钾受热分解的方程式为,氯酸钾受热分解为氯化钾和氧气,反应前后氯元素的相对原子质量和个数不变,但是生成的氧气逸散,氯化钾的质量小于氯酸钾的质量,所以氯元素的质量分数变大了,故填:变大。【变式02】(2025·湖北黄石·一模)阅读科普短文。氢能作为零碳能源载体,有助于实现真正的绿色、清洁、可持续发展。我国是世界最大的制氢国家,下图是我国制氢技术碳排放及制氢成本关系图。目前,制氢主要有以下三种较为成熟的技术路线:一是利用化石能源通过化学反应制氢;二是以焦炉煤气、氯碱尾气、丙烷脱氢为代表的工业副产气制氢;三是以碱性电解水、酸性质子交换膜电解水为代表的电解水制氢。其他制氢方式,例如微生物直接制氢和太阳能光催化分解水制氢等仍处于实验和开发阶段,尚未达到工业规模制氢要求。在能源领域,氢气主要以氢燃料电池为载体应用于交通领域,在佛山南海丹灶仙湖氢谷,氢燃料电池公交车穿梭不息,与纯电动公交车相比,氢燃料电池公交车具有补能时间短、续航里程长的优势,有效提升了公交车的运营效率,氢能未来发展前景可观。依据上文,回答问题。(1)图中制氢成本最高的技术是___________。(2)利用化石能源制氢,化石能源属于___________(填“可再生”或“不可再生”)能源。(3)配平下列方程式:。__________CH4+__________H2O__________CO+__________H2。(4)下列有关氢能的说法正确的是___________(填字母)。A.现阶段氢能已经能完全替代化石能源B.利用太阳能催化光解水制氢可实现二氧化碳零排放C.氢气是一种高能环保新能源,应加快氢能的发展【答案】(1)电解水制氢(2)不可再生(3) 1 1 1 3(4)BC【详解】(1)观察图中制氢成本数据,电解水制氢对应的制氢成本数值最高,所以图中制氢成本最高的技术是电解水制氢;(2)化石能源是经过漫长地质年代形成的,在短时间内无法再生,所以利用化石能源制氢,化石能源属于不可再生能源;(3)根据质量守恒定律,化学反应前后原子种类和数目不变,CH4前面化学计量数为1,H2O前面化学计量数为1,根据碳原子和氧原子数目守恒,则CO前化学计量数也为1,根据氢原子数目守恒,则H2前化学计量数为3;(4)A、短文中提到其他制氢方式尚未达到工业规模制氢要求,现阶段氢能还不能完全替代化石能源,故A错误;B、太阳能催化光解水制氢,没有涉及二氧化碳的产生,可实现二氧化碳零排放,故B正确;C、氢气燃烧产物是水,无污染,且是一种高能燃料,应加快氢能的发展,故C正确;故选:BC。【变式03】(2025·江苏泰州·中考真题)MgO在医药、建筑等行业应用广泛。以菱镁矿(主要成分,含少量)为原料制备高纯MgO的实验流程如下:I.制备(1)“浸取”时,加入过量稀硫酸的目的是_______。(2)“氧化”时发生的反应为。①反应前后化合价升高的元素是_______。②为加快反应速率可适当升高温度,但温度不宜过高的原因是_______。(3)“调节pH”时,溶液中减少的阳离子有_______。Ⅱ.制备MgO(4)①传统工艺:在1200℃时分解为MgO、和,反应的化学方程式为_______。现代工艺:。对比两种工艺,现代工艺的优点有_______。②脱硫:用溶液吸收产生的。脱硫时,氨气逃逸量、脱硫效率随pH变化曲线如图所示,吸收过程中控制溶液pH不宜超过6.3的原因是_______。【答案】(1)使菱镁矿中的碳酸镁以及少量的碳酸亚铁充分反应(2) 铁 防止过氧化氢受热分解(3)、(4) 反应温度低,节约能源 pH超过6.3时,氨气逃逸量增大,增大脱硫难度且污染环境【详解】(1)“浸取”时加入过量稀硫酸,是为了使菱镁矿中的碳酸镁以及少量的碳酸亚铁充分反应;(2)①反应前硫酸亚铁中铁为+2价,反应后硫酸铁中铁为+3价,所以反应后化合价升高的元素是铁;②过氧化氢受热易分解,若温度过高,过氧化氢会大量分解,导致氧化反应无法顺利进行,所以温度不宜过高的原因是防止过氧化氢受热分解;(3)调节pH时,溶液中的氢离子和氨水反应生成水和铵根离子,铁离子和氨水反应生成氢氧化铁沉淀和铵根离子,则溶液中减少的阳离子有:、;(4)①传统工艺中,在1200°C时硫酸镁分解为氧化镁、二氧化硫和氧气,反应的化学方程式为;现代工艺反应温度为100℃,相比传统工艺的1200℃,反应温度低,节约能源,这是现代工艺的优点;②由脱硫时氨气逃逸量、脱硫效率随pH变化曲线可知,当pH超过6.3时,氨气逃逸量增大,会造成氨气的浪费,同时可能污染环境,所以吸收过程中控制溶液pH不宜超过6.3的原因是:pH超过6.3时,氨气逃逸量增大,增大脱硫难度且污染环境。题●型●训●练1.(2026·吉林长春·一模)我国科研人员开发出在Cu催化作用下合成醋酸(化学式为)的新技术,其微观示意图如图。(1)整个过程中涉及的氧化物有______种。(2)写出转化②的化学方程式______。(3)整个过程中与的分子个数比为______。【答案】(1)2或两(2)(3)2:1【详解】(1)氧化物定义为两种元素组成、其中一种为氧元素的化合物,整个过程涉及的氧化物只有和,共2种。(2)转化②的反应物是和,反应条件为催化剂,生成物为,化学方程式为。(3)整个过程中,转化①消耗1个生成1个,转化②再消耗1个和这个生成1个,因此总消耗2个得到1个醋酸,分子个数比为。2.(2025·江苏无锡·中考真题)图是“中国空间站模拟光合作用”反应前后分子种类变化示意图。下列叙述正确的是A.丙的化学式为CH2B.反应后原子个数变多C.参加反应的甲和乙的质量比为44∶9D.该反应实现了无机物向有机物的转变【答案】D【分析】由微观示意图可知,该反应是二氧化碳和水,在一定条件下生成C2H4和氧气,化学方程式为:。【详解】A、由微观示意图可知,丙的化学式为C2H4,说法错误;B、根据质量守恒定律可知,化学反应前后,原子种类个数不变,说法错误;C、根据化学方程式可知,参加反应的甲和乙的质量比=[2×(12+16×2)]:[2×(1×2+16)]=22:9,说法错误;D、二氧化碳、水属于无机物,C2H4属于含碳化合物属于有机物,该反应实现了无机物向有机物的转变,说法正确。故选D。3.(2025·内蒙古·中考真题)乙醇是重要的有机溶剂,工业上用乙烯与水在一定条件下制取,该反应的微观示意图如下、下列说法正确的是A.反应前后原子种类没有改变 B.反应前后分子数目没有改变C.该反应中共涉及2种氧化物 D.甲中碳元素和氢元素的质量比是1:2【答案】A【详解】A、根据质量守恒定律可知,化学反应前后原子的种类不变,故选项说法正确;B、根据微观示意图可知,该反应是乙烯和水在一定条件下反应生成乙醇,反应的化学方程式为:,反应前是1个乙烯分子和1个水分子,反应后是1个乙醇分子,分子数目发生改变,故选项说法错误;C、氧化物由两种元素组成,其中一种元素是氧元素的化合物,水是由氧元素和氢元素组成的化合物,属于氧化物,该反应中涉及1种氧化物,故选项说法错误;D、甲中碳元素和氢元素的质量比是,故选项说法错误。故选A。4.(2026·江苏宿迁·模拟预测)某研究团队研制的Cu-CuI复合催化剂,实现了二氧化碳高效制备乙烯(),反应的微观示意图如下,下列有关说法正确的是A.保持化学性质的最小粒子是碳原子和氢原子B.生产56 kg乙烯,理论上需要消耗88 kg二氧化碳C.参加反应的两种物质的分子个数比为D.Cu-CuI复合催化剂化学反应前后质量和性质不变【答案】C【详解】根据微观示意图,反应物为和,生成物为和化学方程式为:。A、分子是保持物质化学性质的最小粒子,保持化学性质的最小粒子是乙烯分子,不是碳原子和氢原子,说法错误,不符合题意;B、根据反应前后碳元素质量守恒的关系。生成56kg乙烯时,消耗质量为x。得:说法错误,不符合题意;C、由化学方程式可知,参加反应的和分子个数比为,说法正确,符合题意;D、催化剂在化学反应前后质量和化学性质不变,物理性质可能改变,不是所有性质都不变,说法错误,不符合题意;故选C。5.(2026·河北沧州·模拟预测)科学家利用太阳光在新型催化剂Ⅰ表面高效分解水后,再利用高效催化剂Ⅱ将二氧化碳转化为乙烯(),其反应的微观示意图如图所示。请回答下列问题:(1)在该反应中,催化剂的_______和质量不变。(2)该过程中能循环使用的物质是______(写化学式)。(3)反应Ⅰ中,反应前后_______(填“原子”或“分子”)种类和数目保持不变。(4)反应Ⅱ中,参与反应的与生成的分子个数比为______。(5)反应Ⅱ中,参加反应的氢气中氢元素质量______(填“大于”“小于”或“等于”)生成的水中氢元素质量。【答案】(1)化学性质(2)(3)原子(4)2:1(5)大于【详解】(1)催化剂在化学反应前后,质量和化学性质均不改变,这是催化剂的核心定义。(2)反应Ⅰ:水在催化剂Ⅰ作用下分解生成氧气和氢气;反应Ⅱ:二氧化碳和氢气在催化剂Ⅱ的作用下反应生成水和乙烯。 所以,水在反应Ⅱ中生成,又在反应Ⅰ中被消耗,形成循环。该过程中能循环使用的物质是。(3)化学反应中,分子种类一定改变,但原子的种类、数目、质量均不变。(4)反应Ⅱ为二氧化碳和氢气在催化剂Ⅱ的作用下反应生成水和乙烯,化学方程式为。所以与反应的(二氧化碳)与生成的(乙烯)分子个数比为2:1。(5)氢气中的氢元素,一部分进入乙烯,一部分进入水。所以,参加反应的氢气中氢元素质量=生成的水中氢元素质量+生成的乙烯中氢元素质量,因此,参加反应的氢气中氢元素质量大于生成的水中氢元素质量。6.(2026·陕西宝鸡·一模)某化学课外小组同学用如图装置验证质量守恒定律。(1)甲中物质反应一段时间后天平不平衡,原因是___________(用化学方程式解释)。(2)乙中反应装置未密闭,依然能验证质量守恒定律,原因是___________。(3)若丙中红磷的量不足,对实验结果___________(填“有”或“没有”)影响。(4)在一密闭容器中加入M、N、Q、R四种物质,一定条件下发生化学反应,反应前后各物质的质量变化如下表所示。物质 M N Q R反应前物质的质量/g 8 40 10 20反应后物质的质量/g 12 x 10 52①x=___________。该反应的基本反应类型为___________。②当M为10g时,参与反应的N的质量为___________g。【答案】(1)(2)既没有气体参加反应,也没有气体生成(3)没有(4) 4 分解反应 18【详解】(1)甲中是过氧化氢在二氧化锰催化下分解,反应生成的氧气逸散到空气中,导致天平左侧质量减小。化学方程式为:。(2)乙中是铁与硫酸铜溶液反应:。该反应没有气体参与,也没有气体生成,所以即使装置不密闭,反应前后总质量也保持不变,因此能验证质量守恒定律。(3)红磷燃烧消耗氧气,只要装置密闭,无论红磷是否足量,反应前后总质量都守恒,因此对实验结果没有影响。(4)根据质量守恒定律,反应前后总质量相等可得:M 质量增加:(生成物),N 质量减少:(反应物),Q 质量不变:可能是催化剂或未参与反应R 质量增加:(生成物),故反应属于分解反应。当 M 为 10g 时,M 的质量变化为:。由①可知,生成 4g M 时,消耗 36g N,因此生成 2g M 时,消耗 N 的质量为:,参与反应的 N 的质量为18 g。7.(2024·江苏无锡·中考真题)可燃物R由碳、氢、氧中的一种或几种元素组成。一定质量的R和氧气在密闭容器中燃烧,反应前后各物质的质量如表。物质 R 氧气 二氧化碳 水 一氧化碳反应前质量 m1 m2 0 0 0反应后质量 0 0 m3 m4 m5下列叙述错误的是A.m3=0,m5=0时,R中一定含有氢元素B.时,R中一定含有碳元素,可能含有氧元素C.时,R中一定含有碳元素和氢元素,可能含有氧元素D.时,R中一定含有碳、氢、氧三种元素【答案】D【详解】A、m3=0,m5=0时,说明R和氧气反应生成水,根据反应前后元素种类不变,则说明其中一定含有氢元素,该选项叙述正确;B、若m1+m2=m3,则说明R和氧气反应生成二氧化碳,则R中一定含有碳元素,可能含有氧元素,该选项叙述正确;C、若m3:m4=11:9 时,说明R和氧气反应生成二氧化碳和水,则R中一定含有碳元素和氢元素,可能含有氧元素,该选项叙述正确;D、m3g二氧化碳中,氧元素的质量为,m4g水中氧元素质量为,m5g一氧化碳中氧元素的质量为,若,则氧气中氧元素的质量等于生成物中氧元素的质量,则R中不含氧元素,该选项叙述错误。故选D。8.(2024·江苏镇江·中考真题)以废铜屑制备碱式碳酸铜的实验步骤如下。步骤一:以废铜屑制备硫酸铜,途径有两种。途径Ⅰ:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O途径Ⅱ:CuCuOCuSO4(1)转化③的化学方程式为_____________。(2)转化①、②、③中铜元素的化合价升高的为___(选填序号)。(3)实际生产选择途径Ⅱ制备硫酸铜,途径Ⅱ优于途径Ⅰ的原因是______,_______(从绿色化学和原料利用率两个角度解释)。步骤二:以硫酸铜为原料制备碱式碳酸铜。实验过程如下。(4)“沉淀”时应将Na2CO3溶液滴入CuSO4溶液中,其原因是_________。(5)检验产品已洗净的方法是:取最后一次洗涤后的滤液,先滴加过量稀盐酸,再滴加___(填化学式)溶液,无现象,则产品已洗净。(6)碱式碳酸铜加热到220℃会分解为三种常见的氧化物。取碱式碳酸铜固体充分加热,将生成气体依次用足量的浓硫酸和碱石灰充分吸收。实验测得浓硫酸增重0.36g,碱石灰增重0.88g。则碱式碳酸铜的化学式为________________。【答案】(1);(2)①②(3) 途径Ⅱ不会产生二氧化硫污染空气 途径Ⅱ硫酸的利用率高(4)碳酸钠溶液显碱性,碱性条件下硫酸铜转化为氢氧化铜沉淀(5)(6)【详解】(1)转化③是氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水,化学方程式为;(2)转化①中,铜元素化合价由0价+2价,化合价升高;转化②中,铜元素化合价由0价+2价,化合价升高;转化③中,铜元素化合价不变,均为+2价,故转化①、②、③中铜元素的化合价升高的为①②;(3)从绿色化学的角度来看,途径Ⅰ中生成的二氧化硫会污染空气,而途径Ⅱ中铜与氧气在加热条件下反应生成氧化铜,氧化铜再与稀硫酸反应生成硫酸铜和水,这个过程中没有产生有毒气体二氧化硫,符合绿色化学的理念;从原料利用率的角度来看,途径Ⅱ中硫酸的利用率高,在途径Ⅰ中,由于浓硫酸的强氧化性,部分硫酸被还原为二氧化硫,导致硫酸的利用率降低,而在途径Ⅱ中,硫酸全部转化为硫酸铜,没有浪费,故途径Ⅱ优于途径Ⅰ的原因是:途径Ⅱ不会产生二氧化硫污染空气、途径Ⅱ硫酸的利用率高;(4)碳酸钠溶液显碱性,“沉淀”过程中,如果将硫酸铜溶液加入碳酸钠溶液中,在碱性条件下硫酸铜会转化为氢氧化铜沉淀,所以在制备碱式碳酸铜的实验中,“沉淀”步骤是将Na2CO3溶液滴入CuSO4溶液中,理由是碳酸钠溶液显碱性,碱性条件下硫酸铜转化为氢氧化铜沉淀;(5)为了检验产品是否已洗净,需要检测最后一次洗涤液中是否含有未反应完全的硫酸根离子,因此取最后一次洗涤液,先滴加过量稀盐酸以排除其他可能干扰的离子,再滴加氯化钡溶液,如果洗涤液中不含有硫酸根离子,那么加入氯化钡后就不会产生白色沉淀,则表明产品已洗净;(6)碱式碳酸铜加热到220℃会分解为三种常见的氧化物,取碱式碳酸铜固体充分加热,将生成气体依次用足量的浓硫酸和碱石灰充分吸收,浓硫酸具有吸水性,碱石灰能吸收二氧化碳,则生成物为氧化铜、二氧化碳和水,实验测得浓硫酸增重0.36g,碱石灰增重0.88g,则生成水的质量为0.36g,生成二氧化碳的质量为0.88g,根据质量守恒定律可知,化学反应前后元素种类及质量不变,则碱式碳酸铜中氢元素的质量等于水中氢元素的质量,即,碱式碳酸铜中碳元素的质量等于二氧化碳中碳元素的质量,即,根据化合物中原子的个数比等于元素质量与相对原子质量的商之比,则碱式碳酸铜中碳、氢原子的个数比为,则氢氧根与碳酸根的个数比,已知在化合物中铜元素常显+2价、氢氧根为-1价、碳酸根为-2价,根据在化合物中各元素化合价的代数和为零,则,解得,由于,则,则碱式碳酸铜的化学式为。9.(2025·青海西宁·中考真题)下列探究实验方案,能达到目的的是实验方案实验目的 A.探究空气中氧气的含量 B.探究不同催化剂的催化效果实验方案实验目的 C. 探究能与氢氧化钠溶液反应 D.探究质量守恒定律A.A B.B C.C D.D【答案】C【详解】A、木炭在空气中燃烧生成二氧化碳气体,虽消耗氧气,但生成新的气体,没有形成压强差,不能用来测定空气中氧气含量,该实验方案不能达到目的。B、图中实验,过氧化氢溶液的浓度不同,不能用于探究不同催化剂的催化效果,该实验方案不能达到目的。C、图中实验,盛有氢氧化钠溶液的塑料瓶变瘪的程度更大,可用于探究二氧化碳与氢氧化钠溶液反应,该实验方案能达到目的。D、锌粒与稀硫酸反应生成氢气,反应后氢气逸出,反应后烧杯中的物质质量减少,不能直接用于验证质量守恒定律,该实验方案不能达到目的。故选:C10.(2025·江苏无锡·中考真题)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【详解】A、有气体生成或有气体消耗的化学反应,验证质量守恒定律必须在密闭容器中进行,实验①和②验证质量守恒定律,必须在密闭容器中进行,说法正确,不符合题意;B、实验①和②中铜粉和红磷无需过量,只需验证参加反应各物质的质量是否等于生成物的质量,说法正确,不符合题意;C、空气中含有氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳、其它气体和杂质,铜和红磷只消耗氧气,实验①和②反应结束后,装置内气体不只剩余氮气,说法错误,符合题意;D、实验①和②都在密闭容器中进行的化学实验,实验①和②都能验证质量守恒定律,说法正确,不符合题意;故选:C。11.(2025·重庆·中考真题)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【详解】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,氮气的量不变,但是由于氧气逐渐减少导致气体总量减少,故氮气的体积分数在反应中a点时比反应后d点时小,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。12.(2026·河北沧州·模拟预测)加热铜粉验证质量守恒定律的装置如图甲所示。用电子天平称量加热前后的质量、并记录实验过程中观察到的现象。实验过程中锥形瓶内某物质质量和时间关系如图乙所示。下列说法错误的是A.铜粉加热后,由红色变为黑色B.实验过程中气球先变大后变小C.铜粉的量不足不会影响实验结果D.图乙纵坐标可以表示固体物质中氧元素的质量【答案】D【详解】A、铜与氧气在加热条件下反应生成氧化铜,铜粉为红色,氧化铜为黑色,因此铜粉加热后,由红色变为黑色,说法正确,不符合题意;B、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,故气球变小,故实验过程中气球先变大后变小,说法正确,不符合题意;C、铜与氧气在加热条件下反应生成氧化铜,有气体参与反应,该装置为密闭体系,反应前后物质的总质量相等,因此铜粉的量不足不会影响实验结果,说法正确,不符合题意;D、铜与氧气在加热条件下反应生成氧化铜,初始固体为铜,不含有氧元素,随着反应的进行,固体中氧元素质量从0开始逐渐增大,直至铜与氧气完全反应不再变化,因此图乙纵坐标不能表示固体物质中氧元素的质量,说法错误,符合题意。故选:D。13.(2025·山东淄博·二模)某化学兴趣小组的同学,设计了如图所示装置和实验来验证质量守恒定律(装置气密性良好):针对上述实验,下列说法正确的组合是①三个实验都遵循质量守恒定律②若实验一中待白磷燃烧完毕后马上称量,天平的指针向右偏转③实验二中,装置没有密闭,生成了气体逸散,实验结束,天平的指针向左偏转④实验三中,气球先膨胀,后变瘪⑤三个实验都能验证质量守恒定律A.①② B.③⑤ C.①④⑤ D.②③【答案】A【详解】①一切化学反应皆遵守质量守恒定律,实验一白磷燃烧、实验二、三碳酸钠与稀盐酸反应,三个实验都发生了化学反应,都遵循质量守恒定律,说法正确;②实验一中,白磷燃烧放热,使装置内气体受热膨胀,气球鼓起,受到的空气浮力增大。若燃烧完毕后马上称量,浮力会导致天平左侧“表观质量”减小,天平指针向右偏转,说法正确;③实验二中,装置没有密闭,生成了气体逸散,生成的二氧化碳没有称量,左盘质量减小,实验结束,天平失衡,天平的指针向右偏转,说法错误;④实验三中,碳酸钠与盐酸反应生成二氧化碳,气体增多,气压增大到最大后保持不变,气球胀大保持不变,说法错误;⑤实验二和实验三装置没有密闭(或虽密闭但气球受浮力影响),气体逸散或浮力干扰会导致天平不平衡,不能直接验证质量守恒定律;只有实验一能较好验证,说法错误;则说法正确的组合是①②,故选A。14.(2025·湖北武汉·模拟预测)实验是学习化学的重要途径。如图均为初中化学探究实验,下列说法正确的是( )A.实验①中若硫酸铜溶液不足,天平不平衡B.实验②中若气球变瘪,液体X不可能是水C.实验③可验证物质燃烧所需要的三个条件D.实验④可验证铁、铜、银三种金属的活动性【答案】D【详解】A、实验①铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,无气体逸出,反应物总质量等于生成物总质量,与参加反应的硫酸铜是否足量无关,错误;B、实验②气球变瘪是因为装置内压强降低,可能是液体X与固体Y接触后,温度降低,例如液体X是水,固体Y是氯化铵、硝酸铵这些溶解吸热的物质,错误;C、实验③只能验证温度是否达到着火点,无法验证氧气和可燃物两个条件,错误;D、实验④开始银不能置换出硫酸铜中的铜,所以活动性铜>银,之后铁置换出硫酸铜中的铜,所以活动性铁>铜。可得出活动性:铁>铜>银,正确。故选D。15.(2025·江苏盐城·中考真题)同学们课后走进实验室,处理含硫酸的硫酸铜废液并回收铜,实验过程如图所示(每一步反应都充分进行,忽略实验损耗)。下列说法错误的是A.产生H2的质量为0.1 g B.滤液呈浅绿色C.滤渣是Cu和Fe的混合物 D.滤液中FeSO4的质量为30.4 g【答案】D【详解】本题考查金属的化学性质、质量守恒定律、有关化学方程式的计算。实验中发生的反应为、,并且每一步反应都充分进行。A、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,则产生H2的质量为,A正确,不符合题意;B、铁粉与硫酸、硫酸铜反应均能生成硫酸亚铁,硫酸亚铁溶液为浅绿色,B正确,不符合题意;C、根据化学方程式,代入产生氢气的质量,可以求出与硫酸发生反应的铁粉的质量为2.8 g,则剩余铁粉的质量为15 g-2.8 g=12.2 g设与硫酸铜反应的铁粉的质量为x由于12.2 g>11.2 g,则反应后铁粉有剩余,滤渣中含有Cu和Fe,C正确,不符合题意;D、滤液中FeSO4的质量等于铁粉分别与硫酸和硫酸铜反应生成的FeSO4的质量总和,根据铁元素守恒,可以求出滤液中FeSO4的质量为,D错误,符合题意。故选D。16.(2025·山东潍坊·中考真题)兴趣小组用如图所示装置测定木糖醇中碳、氢、氧元素的质量比。取1.52g木糖醇置于装置甲反应管中,充分反应后,测得丙装置增重1.08g,丁装置增重2.20g(实验前已排尽装置内空气,装置乙、丙、丁、戊内试剂均足量)。下列说法错误的是A.装置乙中氧化铜的作用是确保含碳物质全部转化为二氧化碳B.实验结束,应先停止通入氧气再熄灭酒精灯C.若缺少装置戊,将导致测得的木糖醇中氧元素含量偏大D.木糖醇中碳、氢、氧三种元素的质量比为15:3:20【答案】BC【详解】A、装置乙中氧化铜可以和一氧化碳反应生成二氧化碳,保证含碳物质全部转化为二氧化碳,方便碳元素全部转化为的二氧化碳被氢氧化钠吸收,说法正确;B、实验结束,应先停止加热,通氧气使装置内的生成物全部进入后面的装置内被吸收,选项错误;C、装置戊防止空气中的二氧化碳、水蒸气等气体进入装置,若缺少装置戊会使装置丁偏重,从而测出的碳元素质量偏大,导致氧元素含量偏小,说法错误;D、根据质量守恒定律,生成水中氢元素质量等于木糖醇中氢元素质量,生成二氧化碳中碳元素质量等于木糖醇中碳元素质量,实验中浓硫酸吸收的水质量为1.08g,则木糖醇中氢元素的质量为:,氢氧化钠溶液吸收的是二氧化碳,则木糖醇中碳元素的质量为:,因为木糖醇的质量为1.52g,所以木糖醇中氧元素的质量为:1.52g-0.12g-0.6g=0.8g,则木糖醇中碳、氢、氧三种元素的质量比为:0.6g:0.12g:0.8g=15:3:20,选项正确。故选BC。17.(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【详解】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。18.(2025·四川达州·中考真题)现有氧化镁和氢氧化镁的固体混合物10.0g,其中镁元素的质量分数为48%。向该混合物中加入适量的稀硫酸恰好完全反应,蒸干所得溶液后得到固体的质量为A.20.7g B.24.0g C.26.5g D.30.0g【答案】B【详解】固体混合物为10.0g,其中镁元素的质量分数为48%,则镁元素的质量为;氧化镁与稀硫酸发生的反应是,氢氧化镁与稀硫酸的反应是,恰好完全反应后,所得溶液的溶质是MgSO4;根据镁元素的质量守恒,存在关系,设蒸干所得溶液后得到固体的质量为x,则x=24g故选B。19.(2026·河南商丘·一模)将10 g铝锌合金加入盛有100 g稀硫酸的烧杯中,恰好完全反应,固体全部消失。将溶液蒸干后得到38.8 g固体物质,则该稀硫酸的溶质质量分数为A.9.8% B.19.6% C.24.5% D.29.4%【答案】D【详解】铝、锌与稀硫酸恰好完全反应后,蒸干所得固体为硫酸铝和硫酸锌的混合物,其中金属元素质量与原合金质量相等,为10g,因此混合物中硫酸根的质量为:,该硫酸根质量等于参与反应的硫酸中硫酸根质量,硫酸()的相对分子质量为98,其中硫酸根()的相对质量为96,因此参与反应的硫酸质量为:。该稀硫酸的溶质质量分数为:。故选D。20.(2026·山东济南·一模)实验室有碳酸钾和碳酸钙的固体混合物16.6g,使之与200g稀盐酸混合,恰好完全反应,所得不饱和溶液的质量为212.2g。下列说法中正确的是A.该反应生成了4.4g二氧化碳气体B.原固体混合物中金属元素的质量为10.6gC.稀盐酸中氢元素的质量为0.2gD.所用稀盐酸的溶质质量分数为3.65%【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,生成二氧化碳的质量为:16.6g+200g-212.2g=4.4g,碳酸钾和碳酸钙都能和盐酸反应,化学方程式为:、,根据化学方程式进行计算,解:设氯化氢中氢元素的质量为x,碳酸根离子的质量为y,所用稀盐酸中溶质氯化氢的质量为z,x=0.2g,y=6g,z=7.3g。【详解】A、由分析可知,生成的CO2的质量是4.4g,此选项正确;B、固体混合物中金属元素的质量=固体总质量-的质量=16.6g 6g=10.6g,此选项正确;C、稀盐酸中的氢元素存在于溶质HCl和溶剂水中,经计算,反应的HCl中所含氢元素为0.2g,但稀盐酸是HCl的水溶液,溶剂水中也含有氢元素,故稀盐酸中氢元素质量远大于 0.2g,故选项说法错误;D、所用稀盐酸的溶质质量分数为,此选项正确;故选:ABD。21.(2025·贵州遵义·模拟预测)某同学用图探究氢气和氧化铜的反应,下列有关说法正确的是已知:①为红色固体;②。A.实验时,先加热再通氢气B.开始观察到试管口有水雾产生,能证明该化学反应已经发生C.取反应后红色固体样品于烧杯中,加入足量的稀盐酸,有红色固体存在。红色固体样品中有铜D.用8.0 g氧化铜与足量的氢气完全反应后,测得生成的红色固体质量为7.0 g,红色固体中一定有【答案】D【详解】A、氢气为可燃性气体,与空气混合加热易发生爆炸,实验时要先通氢气排除试管中的空气,然后再加热,不符合题意。B、氧化铜固体中可能含有湿存水,开始观察到试管口有水雾产生,不能证明该化学反应已经发生,不符合题意。C、Cu和都是红色固体,Cu不与盐酸反应,能与盐酸反应生成CuCl2、Cu、H2O,取反应后红色固体样品于烧杯中,加入足量的稀盐酸,有红色固体存在,说明加入盐酸反应后的红色固体中一定有Cu,但无法确定是原有的Cu未反应,还是Cu2O与盐酸反应生成的Cu,所以不能确定红色固体样品中有铜,不符合题意。D、用8.0 g氧化铜与足量的氢气完全反应后,若全部生成铜,由铜元素质量守恒可知,生成铜的质量为,而测得生成的红色固体质量为7.0g>6.4g,说明红色固体中一定有Cu2O,符合题意。故选D。22.(2025·山东淄博·中考真题)从MnSO4、Al2(SO4)3和H2SO4的混合液中提取MnSO4的部分工艺流程如图。已知:①氨水显碱性;②实验条件下相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如表:金属离子 开始沉淀的pH 沉淀完全的pHAl3+ 3.4 4.7Mn2+ 8.1 10.1回答下列问题。(1)固体A的成分是______(填化学式)。“调pH”时,溶液的pH范围应调节为______~8.1之间。(2)“沉锰”发生的反应为2NH4HCO3+MnSO4=MnCO3↓+(NH4)2SO4+X+CO2↑,X为______(填化学式)。(3)“操作I”的名称为______。(4)MnCO3与稀硫酸反应的化学方程式为______。【答案】(1) Al(OH)3 4.7(2)H2O(3)过滤(4)MnCO3+H2SO4=MnSO4+H2O+CO2↑【详解】(1)加入氨水时,氨水和硫酸反应生成硫酸铵和水,氨水和硫酸铝反应生成氢氧化铝沉淀和硫酸铵,因此固体A为Al(OH)3;根据表中数据可知,pH=4.7时,Al3+完全沉淀,pH=8.1时,Mn2+开始沉淀,因此“调pH”时,溶液的pH范围应调节为4.7~8.1之间;(2)根据质量守恒定律可知,化学反应前后原子的种类和数目不变,反应前氮、氢、氧、碳、锰、硫原子个数分别为2、10、10、2、1、1,反应后氮、氢、氧、碳、锰、硫原子个数分别为2、8、9、2、1、1,反应后缺少2个氢原子和一个氧原子,X为H2O;(3)“操作I”是将固体和液体分离,名称为过滤;(4)碳酸锰和稀硫酸反应生成硫酸锰、水和二氧化碳,反应的化学方程式为:MnCO3+H2SO4=MnSO4+H2O+CO2↑。23.(2025·黑龙江大庆·三模)某同学在实验室进行有关浓盐酸的实验,观察到瓶上的标签如表所示。他从瓶中倒出100 mL用于配制稀盐酸。试计算:盐酸(分析纯) 化学式HCl 质量分数36% 密度(1)100 mL该浓盐酸的质量是________g。(2)现要配制3%的稀盐酸120 g,需要这种浓盐酸________g。(3)工业上采用氯酸钠氧化浓盐酸的方法制备二氧化氯,常用于自来水消毒,其制取原理是:,某化工厂欲用该方法制备,理论上需上述浓盐酸的质量是多少?(配平方程式并写出计算过程,结果精确到0.1)【答案】(1)118(2)10(3)该小题可利用“定一法”进行配平,将NaClO3的化学计量数定为“1”,则HCl、ClO2、NaCl、Cl2、H2O的化学计量数分别是:2、1、1、、1,同时扩大两倍,则配平为:解:设理论上需浓盐酸的质量为x答:理论上需浓盐酸的质量为162.2 t。【详解】(1)1.18g/cm3=1.18g/mL,100 mL该浓盐酸的质量是:;(2)现要配制3%的稀盐酸120 g,需要这种浓盐酸的质量为:;(3)见答案。21世纪教育网(www.21cnjy.com)21世纪教育网(www.21cnjy.com)专题03 质量守恒定律的应用内●容●导●航第一部分 题型解码 高屋建瓴,掌握全局题型概述 考向分类 技巧点拨第二部分 考向破译 微观解剖,精细教学典例引领 方法透视 变式演练考向01 微观示意图考向02 密闭容器反应表格 / 柱状图考向03 推断未知物化学式 / 物质元素组成考向04 质量守恒定律的实验验证与误差分析考向05 守恒法综合计算考向06 化学方程式配平第三部分 题型训练 整合应用,模拟实战题●型●解●码题型概述 质量守恒定律是初中化学的核心定律,是中考化学100%必考的内容,分值占比6-12分,覆盖选择题、填空题、实验题、计算题全题型,既是化学方程式配平的理论基础,也是压轴计算题、实验探究题的核心解题工具。 本文严格对标全国中考考情,拆解6大高频必考题型,配套可直接套用的解题模板、中考典型示例,基础分不丢,拉分题全拿。考向分类 考向01 微观示意图 考向02 密闭容器反应表格 / 柱状图 考向03 推断未知物化学式 / 物质元素组成 考向04 质量守恒定律的实验验证与误差分析 考向05 守恒法综合计算 考向06 化学方程式配平技巧点拨 定场景,锁核心守恒:先判断题型考向,快速锁定用哪个核心不变量:推化学式用原子守恒、算元素组成用元素守恒、表格题用总质量守恒、复杂计算用元素守恒。 筛数据,排无效干扰:划掉不参与反应的杂质、过量的反应物、催化剂,只保留「参加反应的物质、生成的物质、守恒的元素 / 原子」,排除无效数据干扰。 用规律,列等量关系:根据守恒规律,列等式、算差值、配平方程式:比如原子守恒列左右原子数目等式、总质量守恒列「反应物减幅 = 生成物增幅」等式。 验结果,避易错陷阱:验证结果是否符合守恒规律,检查是否踩坑:比如是否漏乘原子个数、是否误用物理变化、是否把未反应的物质计入总质量。 六不变、两变、一个可能变 分类具体内容六不变(守恒核心)宏观:① 元素种类不变;② 元素质量不变;③ 物质总质量不变 微观:④ 原子种类不变;⑤ 原子数目不变;⑥ 原子质量不变两定变① 物质的种类一定变;② 分子的种类一定变一个可能变分子的总数目可能变考●向●破●译考向01 微观示意图典例引领【典例01】(2025·黑龙江哈尔滨·中考真题)化学储氢材料研发是当下科技研究的热点之一。(1)下列化学储氢材料中含氢量最低的是_______(填字母)。A.NH3 B.N2H4 C.CH4(2)我国科学家发明了一种将甲烷中的氢转化为氢气的工艺(原理如图1所示)。①Ce2O3中铈元素的化合价为_______。②反应器Ⅰ中反应的化学方程式为_______。③反应器Ⅱ反应前后改变的是_______,不变的是_______;能量变化是_______变成_______。(3)清华大学研究人员成功研制出一种纳米纤维催化剂,可将二氧化碳转化成液体燃料甲醇,其微观示意图如图2(图中的微观粒子恰好完全反应)①丁的化学式为_______。丁和一氧化碳的相同点有_______。②参加反应的甲与乙的质量比为_______。方法透视解题思路 识图定原子:明确图例中每个小球代表的原子种类,写出对应元素符号; 划掉未反应的分子:划掉反应前后完全相同的分子(未参与反应的杂质分子),避免配平错误; 写式配平方程式:根据微观示意图,写出反应物、生成物的化学式,配平化学方程式; 逐项分析判选项:结合配平的方程式,分析反应类型、质量比、化合价、守恒关系等。解题模板 反应前后原子的种类、数目、质量均不变,符合质量守恒定律; 该反应的反应物是××种单质/化合物,生成物是××种单质/化合物,属于××基本反应类型; 反应前后分子的种类发生改变,分子的数目××(改变 / 不变)。变式演练【变式01】(2025·山东泰安·中考真题)我国天宫空间站利用“氧气生成系统”可回收CO2,再生O2,其微观示意图如下。下列对微观示意图的理解错误的是A.过程Ⅰ中生成的氢气与氧气的质量比为B.过程Ⅱ中涉及的变化属于缓慢氧化C.过程Ⅲ中参加反应的和个数比为D.过程Ⅲ中参加反应的氢气中氢元素质量大于生成的水中氢元素质量【变式02】(2025·江苏南京·中考真题)科学家在太阳系外某行星的大气中探测到二甲硫醚[(CH3)2S],这被认为是可能存在生命的信号。工业上,一种合成二甲硫醚的示意图如下。下列说法不正确的是A.反应前后原子数目不变B.参加反应的甲和乙的质量比为32:17C.生成丙和丁的分子数之比为1:2D.乙中氢元素的质量分数大于丁中氢元素的质量分数【变式03】(2025·甘肃兰州·中考真题)神舟火箭发射时,使用偏二甲肼和四氧化二氮作为燃料推进剂,推进剂燃烧产生高温高压的气体,这种气体从发动机的尾部以极高的速度喷出,推动火箭升空。该反应的微观过程如图所示。回答问题:(1)偏二甲肼属于_____(填“有机物”或“无机物”)。(2)从微观角度分析,此反应中发生变化的是_____。A.分子种类 B.分子数目 C.原子种类(3)该反应中两种反应物的分子个数比为_____。(4)在此过程中,燃料的化学能最终转化成了火箭的_____。考向02 密闭容器反应表格 / 柱状图典例引领【典例01】(2025·江苏无锡·中考真题)在一密闭容器中发生某反应,容器中各物质的质量变化如下表。其中未知数据正确的是 物质 质量 甲 乙 丙 丁反应前的质量/g 20 20 0 0反应中的质量/g m1 m2 6.4 m3反应后的质量/g 13 m4 16 11A. B. C. D.方法透视解题思路 “算”质量变化:计算每种物质反应前后的质量变化:=反应后质量-反应前质量; “定”物质角色: Δm<0(质量减少)→ 反应物; Δm>0(质量增加)→ 生成物; Δm=0(质量不变)→ 催化剂 / 不参与反应的杂质; “算”待测值:根据质量守恒定律,反应物减少的总质量 = 生成物增加的总质量,计算待测质量; “析”反应规律:写出反应表达式(反应物→生成物),判断反应类型、各物质质量比、化学计量数之比。答题模板 该反应的反应物是 ××,生成物是 ××,反应表达式; 待测值为 ××,计算依据:反应前后物质总质量不变; 该反应属于 ×× 基本反应类型(化合 / 分解 / 置换 / 复分解); 反应中 ×× 与 ×× 的质量比为 ××; ×× 物质质量不变,可能是该反应的催化剂,也可能是不参与反应的杂质。变式演练【变式01】(2025·黑龙江·中考真题)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16B.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【变式02】(2024·山东滨州·中考真题)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,反应前后各物质质量如图所示。下列说法不正确的是 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.反应前后乙和丁的质量变化之比为 D.甲和丁的相对分子质量之比为【变式03】(2024·甘肃白银·中考真题)密闭容器中有甲、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 丁反应前质量/g 6 2 14 35反应后质量/g 待测 2 22 13下列关于此反应说法不正确的是A.表中待测数值是20 B.物质乙可能是该反应的催化剂C.该反应是分解反应 D.反应中甲与丙变化的质量比为考向03 推断未知物化学式 / 物质元素组成典例引领【典例01】(2025·山东潍坊·中考真题)硫酸锌在防腐、医疗等方面用途广泛。一种由菱锌矿(主要成分是ZnCO3,含有少量的Fe2O3和SiO2等)制备硫酸锌的工艺流程如图所示。已知:SiO2不溶于水,与硫酸、盐酸等酸均不反应。回答下列问题:(1)菱锌矿预先粉碎处理,主要目的是_______。(2)实验室中进行“操作Ⅰ”用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和_______。(3)溶液A中含有的金属阳离子是_______(用化学符号表示)。(4)“转化”过程发生的主要反应如下,请将化学方程式补充完整_______。Zn+_______=ZnSO4+_______;(5)其他条件相同时,不同温度下硫酸锌溶液结晶析出产物如图所示。溶液B经过蒸发浓缩、_______、过滤、洗涤得到ZnSO4·7H2O。(6)查阅资料知,ZnSO4·7H2O在加热条件下发生反应,温度不同,产物不同。取57.4gZnSO4·7H2O,加热至一定温度,充分反应后固体质量为35.8g,则最终所得含锌产物的化学式是_______。(已知ZnSO4·7H2O的相对分子质量为287)方法透视解题思路 题型 1:根据化学方程式推断未知物化学式 标准解题思路 列出化学方程式左右两边所有原子的种类和数目; 计算左右两边同种原子的数目差值; 差值除以未知物前的化学计量数,得到未知物的原子组成,写出化学式。 题型 2:推断物质的元素组成(高频易错) 标准解题思路(以有机物燃烧生成CO2和H2O为例) 定一定含有的元素:根据元素守恒,生成物中的 C、H 元素一定来自有机物,因此有机物一定含 C、H 元素; 算元素质量:分别计算生成物中 C 元素、H 元素的质量,二者之和为有机物中 C、H 元素的总质量; 判是否含氧元素: 若 C、H 总质量 = 有机物的质量 → 有机物不含氧元素; 若 C、H 总质量 < 有机物的质量 → 有机物一定含氧元素,氧元素质量 = 有机物质量 - C、H 总质量。答题模板 模板 1:根据化学方程式推断未知物化学式: 根据原子守恒,反应前后原子的种类、数目不变; 反应前共有 ×× 个 X 原子、×× 个 Y 原子,反应后已知物质中有 ×× 个 X 原子、×× 个 Y 原子; 差值为 ×× 个 X 原子、×× 个 Y 原子,未知物前化学计量数为 n,因此 1 个未知物分子中含有 ×× 个 X 原子、×× 个 Y 原子,化学式为。 模板 2:推断物质的元素组成(高频易错) 根据元素守恒,化学反应前后元素种类不变,生成物中含有C、H、O元素,反应物O2提供O元素,因此该物质中一定含有C、H元素,可能含有O元素; 计算:C元素质量、H元素质量 C、H元素总质量= ××,与有机物质量对比,因此该物质中含有 / 不含有氧元素; 最终结论:该物质中一定含有C、H元素,一定含有 / 不含O元素。变式演练【变式01】(2025·西藏·中考真题)合理开发、利用和回收资源,促进人与自然和谐共生。实验室对刻蚀电路板产生的废液进行回收再利用,流程如下:(1)操作X的名称是_______。(2)试剂M的名称是_______。(3)流程中加入的铁粉是否过量?_______(填“是”或“否”)(4)废液中除含氢、氧和铁元素外,一定还含_______和_______两种元素。【变式02】(2026·福建·一模)蔗糖是生活中常见的一种物质,某化学兴趣小组的同学在老师的指导下对“糖的组成元素”进行了探究。【提出问题】蔗糖由哪些元素组成?【查阅资料】蔗糖受热易发生分解和碳化。【猜想与假设】蔗糖中可能含有碳、氢、氧元素。【实验探究】方案一 小明将蔗糖在氧气中燃烧,检验到生成物中有水和二氧化碳,得出结论:蔗糖是由碳、氢、氧三种元素组成的。(1)小刚认为该结论不合理,只能说明蔗糖中一定含有碳、氢元素,其理由是___________。方案二 小刚用如图所示装置进行实验(部分夹持装置已略去),对蔗糖加强热,观察现象。实验开始先通入一会儿氮气,然后关闭弹簧夹,点燃酒精灯给蔗糖加强热。(2)酒精灯上加装了金属网罩,其作用是___________。(3)实验前要通一会儿氮气,目的是___________。(4)实验中,硬质玻璃管内蔗糖变黑,说明有___________生成,该变化属于___________(填“物理”或“化学”)变化。【反思与评价】(5)小刚为进一步验证硬质玻璃管中生成的黑色物质是单质碳,在小烧杯中加入适量澄清石灰水后往硬质玻璃管中通入充足的氧气并点燃酒精灯加热,若看到硬质玻璃管中黑色物质燃烧、发出白光并放热、且小烧杯中___________的现象,证明黑色物质是单质碳。小烧杯中发生反应的化学方程式为___________。(6)兴趣小组通过装置收集并测量,充分加热蔗糖后得到单质碳的质量为1.44克,水的质量为1.98克,则蔗糖中碳元素和氢元素的质量比为___________。【变式03】(2025·广东广州·二模)Ⅰ.下图为实验室制取并收集气体的装置图,回答下列问题。(1)标号①的仪器名称是___________。(2)用装置A制取,A中反应的化学方程式为___________。(3)实验室常用二氧化锰与浓盐酸加热反应制备氯气。制取并收集氯气选择的装置是___________(填装置序号)。Ⅱ.某兴趣小组对“木糖醇的组成”进行了探究。经检验木糖醇一定含碳、氢元素,可能含氧元素为进一步确定其元素组成。利用如下图进行实验。(其产物被完全吸收)装置中C中的CuO能确保木糖醇中的碳元素完全转化为;(4)6.08g木糖醇在C装置中充分燃烧后,D装置增重4.32g,E装置增重8.8g。根据上述测定数据,可推断木糖醇中含有氧元素,木糖醇中氧元素的质量为___________g。(5)F装置的作用是___________。若没有F装置,则测定氧元素质量会___________(选填“偏大”“偏小”或“无影响”)。(6)反应结束后要通一会儿氮气,目的是___________。考向04 质量守恒定律的实验验证与误差分析典例引领【典例01】(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___________。方法透视解题思路 判断实验能否验证质量守恒:核心看反应是否在密闭容器中进行,有气体生成 / 参与的反应,必须在密闭容器中验证,敞口容器会因气体逸出 / 进入导致天平不平衡; 分析实验现象:描述反应现象,解释天平平衡 / 不平衡的原因; 误差分析:从装置气密性、气体逸出、空气进入、反应是否完全、温度影响等角度,分析结果偏大 / 偏小的原因; 方案优化:针对实验缺陷,优化为密闭装置,排除外界干扰。答题模板 实验能否验证质量守恒的判断模板 ① 能验证:该反应在密闭容器中进行,无气体逸出 / 无外界物质进入,反应前后天平保持平衡,能验证质量守恒定律; ② 不能验证:该反应在敞口容器中进行,生成的 ×× 气体逸出 / 空气中的 ×× 气体参与反应,导致天平不平衡,无法直接验证质量守恒定律,但反应仍遵守质量守恒定律。 误差分析模板 实验场景误差类型标准答题句式红磷燃烧验证质量守恒结果偏小装置气密性不好 / 未冷却至室温就称量 / 红磷量不足,导致装置内压强减小,外界空气进入,测得生成物质量偏小红磷燃烧验证质量守恒结果偏大点燃红磷后伸入集气瓶过慢 / 止水夹未夹紧,导致装置内空气受热逸出,测得生成物质量偏大稀盐酸与大理石反应(敞口)结果偏小反应生成的 CO 气体逸出,导致剩余物质质量偏小,天平指针偏右3. 实验方案优化模板 原实验缺陷:反应在敞口容器中进行,生成的气体逸出,无法验证质量守恒; 优化方案:将反应置于密闭容器中进行,在装置中加装气球 / 缓冲瓶,平衡装置内外压强,防止胶塞弹出; 优化优点:装置密闭,无气体逸出 / 外界空气进入,能准确验证质量守恒定律,操作安全。变式演练【变式01】(2025·山东青岛·中考真题)某同学用下图所示实验验证质量守恒定律,下列说法不正确的是A.左侧锥形瓶中固液混合后溶液变为蓝色B.反应结束后,天平指针指向分度盘中线C.该反应遵循质量守恒定律D.将氢氧化铜固体换成锌粒,也可用该装置验证质量守恒定律【变式02】(2026·湖南邵阳·一模)实验是学习化学的重要途径,某同学设计并进行如下实验验证质量守恒定律。(1)甲实验中,加热装有铜粉的锥形瓶,观察到铜粉由红色变成_______色;乙实验中发生反应的化学方程式为_______。(2)丙实验反应后生成硫酸亚铁和氢气,并出现橡胶塞被冲出的现象,则反应后装置及试剂的总质量与实验前相比_______(填“变大”、“变小”或“不变”)。(3)丁实验后,称量陶土网上的燃烧产物,其质量小于参加反应的镁条质量,主要原因是_______。(4)上述实验得到启示是:验证质量守恒定律时,有气体参加或生成的反应要在_______(填“敞口”或“密闭”)装置中进行。【变式03】(2025·湖北·一模)如图是验证质量守恒定律的实验,下列关于该实验的分析不正确的是A.反应前后电子秤的示数不变B.实验过程中观察蓝色溶液颜色变浅C.该实验改为敞口容器也能验证质量守恒定律D.将试管中硫酸铜溶液换为硫酸锌溶液也能达到实验目的考向05 守恒法综合计算典例引领【典例01】(2025·四川广元·中考真题)某不纯的工业烧碱中只含有NaOH和。取33.3克该样品与200克质量分数为14.6%的稀盐酸混合,恰好完全反应,把反应后的溶液蒸干,所得固体的质量为A.29.2g B.33.3g C.46.8g D.62.5g方法透视解题思路 锁定守恒元素:分析反应过程,找到反应前后质量、种类完全不变的元素(核心元素); 计算元素质量:根据已知物质的质量,计算核心元素的总质量; 反推目标物质质量:核心元素全部进入目标物质中,用元素质量 ÷ 该元素在目标物质中的质量分数,得到目标物质的质量; 完成后续计算:如质量分数、产率等。答题模板 某元素的质量=反应物的质量×该元素在反应物中的质量分数;变式演练【变式01】(2025·黑龙江绥化·中考真题)取一定量由MgO和组成的固体混合物,进行一系列定量实验,实验过程如图所示(反应过程中所有的物质都恰好反应)。下列说法正确的是A.所取固体质量为4.0g B.步骤②中产生沉淀的质量为11.6gC.a的值为11.7 D.所用稀盐酸的溶质质量分数为7.3%【变式02】(2025·山东烟台·中考真题)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03】(2026·天津·一模)石灰石浆脱硫原理:CaCO3+SO2=CaSO3+CO2,2CaSO3+O2=2CaSO4。将12.0g石灰石粉末(杂质不参与反应且不溶于水)加水制浆,与含8.0gSO2的烟气充分反应,得含杂质的CaSO3和CaSO4的混合物14.4g,其中钙元素的质量为4.0g。下列说法正确的是A.原石灰石中CaCO3的质量分数约为83.3%B.所得混合物中CaSO3的质量小于CaSO4C.将所得混合物与0.8gO2充分反应可将CaSO3全部转化为CaSO4D.上述实验过程中脱硫率(×100%)为80.0%考向06 化学方程式配平典例引领【典例01】(2025·江苏南京·中考真题)金属及其化合物具有广泛的用途。(1)南京金箔锻制技艺是国家级非物质文化遗产,金可以加工成金箔,说明金具有良好的___________性。(2)为防止铁制品锈蚀,可将铁制品在空气中进行高温处理,使其表面形成致密的四氧化三铁薄膜。写出该反应的化学方程式:___________。“天宫”空间站的热防护罩使用了铌合金,一种用铌铁矿石(主要成分为FeNb2O6)制备铌(Nb)的主要工艺流程示意图如下:(3)FeNb2O6中铌为+5价,则铁元素的化合价为___________。(4)在还原炉1中,铌铁矿粉从上方投入,而H2从下方鼓入,其目的是___________。(5)在还原炉2中,Al与富铌铁渣中的Nb2O5在高温下发生置换反应,写出该反应的化学方程式:___________。(6)铜和铁是人类很早就开始使用的金属。现有铁丝、铜丝、硫酸铜溶液和稀硫酸,请从中选择合适试剂,设计实验比较铁、铜的金属活动性并完成实验报告。实验内容 现象 结论___________ ___________ 铁的金属活动性比铜强方法透视解题思路 依据是反应前后原子种类、数目不变,是所有计算题的基础,配平错误直接导致全题 0 分。答题模板 最小公倍数法(最通用):左右两边各出现 1 次、原子个数差最大的元素 模板步骤: ① 找目标元素,计算左右两边原子个数的最小公倍数; ② 用最小公倍数 ÷ 原子个数,得到对应化学式的化学计量数; ③ 依次配平其他原子,最后检查左右两边原子总数是否相等。 奇数配偶法: 模板步骤: ① 把奇数原子的化学式前配 2,变成偶数; ② 依次配平其他原子,最后检查。 观察法(复杂反应): 模板步骤: ① 把最复杂的化学式的计量数定为 1; ② 依次配平该化学式中各元素对应的原子; ③ 化为整数计量数,检查配平。变式演练【变式01】(2025·黑龙江大庆·中考真题)某同学结合元素化合价构建了氯及其化合物的部分“价-类”二维图,如图1.请回答下列问题:(1)物质a的稀溶液常用于除铁锈,请写出该反应的化学方程式_____。(2)配平实验室制备物质b的化学方程式:_____MnO2+_____HCl(浓)_____MnCl2+_____Cl2↑+_____H2O(3)图2为物质b在点燃条件下转化为物质a的微观示意图,请写出该反应的化学方程式_____。(4)物质c常用于自来水消毒,请写出其化学式_____。(5)物质d为次氯酸(HClO),请在图1中用“▲”标出物质d的位置。(6)物质e为氯酸钾,受热分解后,氯元素的质量分数_____(填“变大”、“变小”或“不变”)。【变式02】(2025·湖北黄石·一模)阅读科普短文。氢能作为零碳能源载体,有助于实现真正的绿色、清洁、可持续发展。我国是世界最大的制氢国家,下图是我国制氢技术碳排放及制氢成本关系图。目前,制氢主要有以下三种较为成熟的技术路线:一是利用化石能源通过化学反应制氢;二是以焦炉煤气、氯碱尾气、丙烷脱氢为代表的工业副产气制氢;三是以碱性电解水、酸性质子交换膜电解水为代表的电解水制氢。其他制氢方式,例如微生物直接制氢和太阳能光催化分解水制氢等仍处于实验和开发阶段,尚未达到工业规模制氢要求。在能源领域,氢气主要以氢燃料电池为载体应用于交通领域,在佛山南海丹灶仙湖氢谷,氢燃料电池公交车穿梭不息,与纯电动公交车相比,氢燃料电池公交车具有补能时间短、续航里程长的优势,有效提升了公交车的运营效率,氢能未来发展前景可观。依据上文,回答问题。(1)图中制氢成本最高的技术是___________。(2)利用化石能源制氢,化石能源属于___________(填“可再生”或“不可再生”)能源。(3)配平下列方程式:。__________CH4+__________H2O__________CO+__________H2。(4)下列有关氢能的说法正确的是___________(填字母)。A.现阶段氢能已经能完全替代化石能源B.利用太阳能催化光解水制氢可实现二氧化碳零排放C.氢气是一种高能环保新能源,应加快氢能的发展【变式03】(2025·江苏泰州·中考真题)MgO在医药、建筑等行业应用广泛。以菱镁矿(主要成分,含少量)为原料制备高纯MgO的实验流程如下:I.制备(1)“浸取”时,加入过量稀硫酸的目的是_______。(2)“氧化”时发生的反应为。①反应前后化合价升高的元素是_______。②为加快反应速率可适当升高温度,但温度不宜过高的原因是_______。(3)“调节pH”时,溶液中减少的阳离子有_______。Ⅱ.制备MgO(4)①传统工艺:在1200℃时分解为MgO、和,反应的化学方程式为_______。现代工艺:。对比两种工艺,现代工艺的优点有_______。②脱硫:用溶液吸收产生的。脱硫时,氨气逃逸量、脱硫效率随pH变化曲线如图所示,吸收过程中控制溶液pH不宜超过6.3的原因是_______。题●型●训●练1.(2026·吉林长春·一模)我国科研人员开发出在Cu催化作用下合成醋酸(化学式为)的新技术,其微观示意图如图。(1)整个过程中涉及的氧化物有______种。(2)写出转化②的化学方程式______。(3)整个过程中与的分子个数比为______。2.(2025·江苏无锡·中考真题)图是“中国空间站模拟光合作用”反应前后分子种类变化示意图。下列叙述正确的是A.丙的化学式为CH2B.反应后原子个数变多C.参加反应的甲和乙的质量比为44∶9D.该反应实现了无机物向有机物的转变3.(2025·内蒙古·中考真题)乙醇是重要的有机溶剂,工业上用乙烯与水在一定条件下制取,该反应的微观示意图如下、下列说法正确的是A.反应前后原子种类没有改变 B.反应前后分子数目没有改变C.该反应中共涉及2种氧化物 D.甲中碳元素和氢元素的质量比是1:24.(2026·江苏宿迁·模拟预测)某研究团队研制的Cu-CuI复合催化剂,实现了二氧化碳高效制备乙烯(),反应的微观示意图如下,下列有关说法正确的是A.保持化学性质的最小粒子是碳原子和氢原子B.生产56 kg乙烯,理论上需要消耗88 kg二氧化碳C.参加反应的两种物质的分子个数比为D.Cu-CuI复合催化剂化学反应前后质量和性质不变5.(2026·河北沧州·模拟预测)科学家利用太阳光在新型催化剂Ⅰ表面高效分解水后,再利用高效催化剂Ⅱ将二氧化碳转化为乙烯(),其反应的微观示意图如图所示。请回答下列问题:(1)在该反应中,催化剂的_______和质量不变。(2)该过程中能循环使用的物质是______(写化学式)。(3)反应Ⅰ中,反应前后_______(填“原子”或“分子”)种类和数目保持不变。(4)反应Ⅱ中,参与反应的与生成的分子个数比为______。(5)反应Ⅱ中,参加反应的氢气中氢元素质量______(填“大于”“小于”或“等于”)生成的水中氢元素质量。6.(2026·陕西宝鸡·一模)某化学课外小组同学用如图装置验证质量守恒定律。(1)甲中物质反应一段时间后天平不平衡,原因是___________(用化学方程式解释)。(2)乙中反应装置未密闭,依然能验证质量守恒定律,原因是___________。(3)若丙中红磷的量不足,对实验结果___________(填“有”或“没有”)影响。(4)在一密闭容器中加入M、N、Q、R四种物质,一定条件下发生化学反应,反应前后各物质的质量变化如下表所示。物质 M N Q R反应前物质的质量/g 8 40 10 20反应后物质的质量/g 12 x 10 52①x=___________。该反应的基本反应类型为___________。②当M为10g时,参与反应的N的质量为___________g。7.(2024·江苏无锡·中考真题)可燃物R由碳、氢、氧中的一种或几种元素组成。一定质量的R和氧气在密闭容器中燃烧,反应前后各物质的质量如表。物质 R 氧气 二氧化碳 水 一氧化碳反应前质量 m1 m2 0 0 0反应后质量 0 0 m3 m4 m5下列叙述错误的是A.m3=0,m5=0时,R中一定含有氢元素B.时,R中一定含有碳元素,可能含有氧元素C.时,R中一定含有碳元素和氢元素,可能含有氧元素D.时,R中一定含有碳、氢、氧三种元素8.(2024·江苏镇江·中考真题)以废铜屑制备碱式碳酸铜的实验步骤如下。步骤一:以废铜屑制备硫酸铜,途径有两种。途径Ⅰ:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O途径Ⅱ:CuCuOCuSO4(1)转化③的化学方程式为_____________。(2)转化①、②、③中铜元素的化合价升高的为___(选填序号)。(3)实际生产选择途径Ⅱ制备硫酸铜,途径Ⅱ优于途径Ⅰ的原因是______,_______(从绿色化学和原料利用率两个角度解释)。步骤二:以硫酸铜为原料制备碱式碳酸铜。实验过程如下。(4)“沉淀”时应将Na2CO3溶液滴入CuSO4溶液中,其原因是_________。(5)检验产品已洗净的方法是:取最后一次洗涤后的滤液,先滴加过量稀盐酸,再滴加___(填化学式)溶液,无现象,则产品已洗净。(6)碱式碳酸铜加热到220℃会分解为三种常见的氧化物。取碱式碳酸铜固体充分加热,将生成气体依次用足量的浓硫酸和碱石灰充分吸收。实验测得浓硫酸增重0.36g,碱石灰增重0.88g。则碱式碳酸铜的化学式为________________。9.(2025·青海西宁·中考真题)下列探究实验方案,能达到目的的是实验方案实验目的 A.探究空气中氧气的含量 B.探究不同催化剂的催化效果实验方案实验目的 C. 探究能与氢氧化钠溶液反应 D.探究质量守恒定律A.A B.B C.C D.D10.(2025·江苏无锡·中考真题)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11.(2025·重庆·中考真题)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12.(2026·河北沧州·模拟预测)加热铜粉验证质量守恒定律的装置如图甲所示。用电子天平称量加热前后的质量、并记录实验过程中观察到的现象。实验过程中锥形瓶内某物质质量和时间关系如图乙所示。下列说法错误的是A.铜粉加热后,由红色变为黑色B.实验过程中气球先变大后变小C.铜粉的量不足不会影响实验结果D.图乙纵坐标可以表示固体物质中氧元素的质量13.(2025·山东淄博·二模)某化学兴趣小组的同学,设计了如图所示装置和实验来验证质量守恒定律(装置气密性良好):针对上述实验,下列说法正确的组合是①三个实验都遵循质量守恒定律②若实验一中待白磷燃烧完毕后马上称量,天平的指针向右偏转③实验二中,装置没有密闭,生成了气体逸散,实验结束,天平的指针向左偏转④实验三中,气球先膨胀,后变瘪⑤三个实验都能验证质量守恒定律A.①② B.③⑤ C.①④⑤ D.②③14.(2025·湖北武汉·模拟预测)实验是学习化学的重要途径。如图均为初中化学探究实验,下列说法正确的是( )A.实验①中若硫酸铜溶液不足,天平不平衡B.实验②中若气球变瘪,液体X不可能是水C.实验③可验证物质燃烧所需要的三个条件D.实验④可验证铁、铜、银三种金属的活动性15.(2025·江苏盐城·中考真题)同学们课后走进实验室,处理含硫酸的硫酸铜废液并回收铜,实验过程如图所示(每一步反应都充分进行,忽略实验损耗)。下列说法错误的是A.产生H2的质量为0.1 g B.滤液呈浅绿色C.滤渣是Cu和Fe的混合物 D.滤液中FeSO4的质量为30.4 g16.(2025·山东潍坊·中考真题)兴趣小组用如图所示装置测定木糖醇中碳、氢、氧元素的质量比。取1.52g木糖醇置于装置甲反应管中,充分反应后,测得丙装置增重1.08g,丁装置增重2.20g(实验前已排尽装置内空气,装置乙、丙、丁、戊内试剂均足量)。下列说法错误的是A.装置乙中氧化铜的作用是确保含碳物质全部转化为二氧化碳B.实验结束,应先停止通入氧气再熄灭酒精灯C.若缺少装置戊,将导致测得的木糖醇中氧元素含量偏大D.木糖醇中碳、氢、氧三种元素的质量比为15:3:2017.(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18.(2025·四川达州·中考真题)现有氧化镁和氢氧化镁的固体混合物10.0g,其中镁元素的质量分数为48%。向该混合物中加入适量的稀硫酸恰好完全反应,蒸干所得溶液后得到固体的质量为A.20.7g B.24.0g C.26.5g D.30.0g19.(2026·河南商丘·一模)将10 g铝锌合金加入盛有100 g稀硫酸的烧杯中,恰好完全反应,固体全部消失。将溶液蒸干后得到38.8 g固体物质,则该稀硫酸的溶质质量分数为A.9.8% B.19.6% C.24.5% D.29.4%20.(2026·山东济南·一模)实验室有碳酸钾和碳酸钙的固体混合物16.6g,使之与200g稀盐酸混合,恰好完全反应,所得不饱和溶液的质量为212.2g。下列说法中正确的是A.该反应生成了4.4g二氧化碳气体B.原固体混合物中金属元素的质量为10.6gC.稀盐酸中氢元素的质量为0.2gD.所用稀盐酸的溶质质量分数为3.65%21.(2025·贵州遵义·模拟预测)某同学用图探究氢气和氧化铜的反应,下列有关说法正确的是已知:①为红色固体;②。A.实验时,先加热再通氢气B.开始观察到试管口有水雾产生,能证明该化学反应已经发生C.取反应后红色固体样品于烧杯中,加入足量的稀盐酸,有红色固体存在。红色固体样品中有铜D.用8.0 g氧化铜与足量的氢气完全反应后,测得生成的红色固体质量为7.0 g,红色固体中一定有22.(2025·山东淄博·中考真题)从MnSO4、Al2(SO4)3和H2SO4的混合液中提取MnSO4的部分工艺流程如图。已知:①氨水显碱性;②实验条件下相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如表:金属离子 开始沉淀的pH 沉淀完全的pHAl3+ 3.4 4.7Mn2+ 8.1 10.1回答下列问题。(1)固体A的成分是______(填化学式)。“调pH”时,溶液的pH范围应调节为______~8.1之间。(2)“沉锰”发生的反应为2NH4HCO3+MnSO4=MnCO3↓+(NH4)2SO4+X+CO2↑,X为______(填化学式)。(3)“操作I”的名称为______。(4)MnCO3与稀硫酸反应的化学方程式为______。23.(2025·黑龙江大庆·三模)某同学在实验室进行有关浓盐酸的实验,观察到瓶上的标签如表所示。他从瓶中倒出100 mL用于配制稀盐酸。试计算:盐酸(分析纯) 化学式HCl 质量分数36% 密度(1)100 mL该浓盐酸的质量是________g。(2)现要配制3%的稀盐酸120 g,需要这种浓盐酸________g。(3)工业上采用氯酸钠氧化浓盐酸的方法制备二氧化氯,常用于自来水消毒,其制取原理是:,某化工厂欲用该方法制备,理论上需上述浓盐酸的质量是多少?(配平方程式并写出计算过程,结果精确到0.1)21世纪教育网(www.21cnjy.com)21世纪教育网(www.21cnjy.com) 展开更多...... 收起↑ 资源列表 2026年中考化学(全国通用)题型专项训练专题03质量守恒定律的应用(6大考向)(学生版).docx 2026年中考化学(全国通用)题型专项训练专题03质量守恒定律的应用(6大考向)(教师版).docx