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质量守恒定律
1. 定义
在化学反应中，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. 实质
化学反应的过程就是反应物分子里的原子重新组合成生成物分子的过程。反应前后原子的种类和数目并没有改变，所以，化学反应前后物质的质量总和必然相等。
3. 化学反应的特点
守恒 变化
反应物中原子的种类?＝生?成物中原子的种类 反应物中的分子数可能不等?于生成物中的分子数
反应物中某原子个数?＝生?成物中某原子个数 反应物的物态可能不同于?生成物的物态
反应物的质量?＝生成物的?质量
4. 质量守恒定律的应用
(1)推断化学方程式中的未知化学式。
依据：化学反应前后原子种类和数目不变。
(2)推断物质的元素组成。
依据：化学反应前后元素种类不变。
(3)解释反应前后物质的质量变化及用质量差确定某一物质的质量。
依据：化学反应前后，反应物的质量总和等于生成物的质量总和。
(4)通过微观反应示意图得出相关信息。
二、化学方程式
1. 定义：用化学式来表示化学反应的方程式。
2. 化学方程式的书写
(1)以客观事实为依据，写出反应物与生成物。
(2)要遵守质量守恒定律，即在化学方程式左、右两边各原子的种类与数目必须相等。
(3)说明反应条件和生成物的状态。
(4)书写步骤(以P与O2反应为例)。
【特别提醒】①如果一个反应在特定的条件下进行，如需点燃、加热等，必须把条件写在生成符的上方；如果加热和催化剂同时存在，则把催化剂写在生成符的上方，加热符号写在生成符的下方，如 。
②如果反应物中没有气体，而生成物中有气体产生，则在气体的化学式旁用“↑”号表示；如。
③如果是溶液中发生的反应，反应物中无固体，而生成物中有固体的，则在固体的化学式旁用“↓”号表示；如 CO2＋Ca(OH)2=== CaCO3↓＋H2O。
3. 化学方程式的相关计算
化学方程式计算的步骤一般为：
【注意事项】①设未知数不带单位；化学方程式要配平；计算结果要带单位。
②各相关物质的相对分子质量必须计算准确。
③代入化学方程式中进行计算的相关量必须是纯净物的质量(且不包括未参加反应的质量)。
例1.(2019杭州)如图是教材中用来表示电解水过程的示意图（其中分别表示H原子和O原子）。分析示意图，可作出的正确判断是（?? ）
? A.?常温常压下水可以发生分解反应 B.?电解水的最终产物是H、O原子
C.?H原子是图示微粒中的最小微粒 D.?O原子只有在通电条件下才能转化为O2分子
例2．一定条件下，甲、乙、丙、丁四种物质在密闭容器中反应，测得反应前后各物质的质量分数如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．丁是该反应的催化剂
B．该反应的基本类型是分解反应
C．该反应中乙、丙的质量比为3：17
D．该反应中甲、丙的质量比为7：10
例3．某_???è??????°????è??_奇怪的味道，经专家多轮综合检测，基本认定引起此次异味的主要物质是邻叔丁基苯酚。将30克邻叔丁基苯酚完全燃烧，生成88克CO2和25.2克H2O（无其他产物）。已知邻叔丁基苯酚的相对分子质量为150，求：
（1）30克邻叔丁基苯酚中含碳元素 克，氢元素 克。
（2）邻叔丁基苯酚的化学式为 。
1.将一定量的乙醇（C2H5OH）和氧气置于一个完全封闭的容器中引燃，反应生成二氧化碳、水蒸气和一种未知物X。测得反应前后物质的质量如下表：
下列判断正确的是（?? )
A.?表中m的值无法确定 ? B.?增加氧气的量可以减少X的生成
? C.?X可能是该反应的催化剂 ? D.?物质X一定含有碳元素，可能含有氢元素
2.下图是某化学反应的微观示意图。下列说法中错误的是（?? ）
? A.?甲是最简单的有机物 ? B.?反应前后原子种类没有发生改变
? C.?反应生成的丙和丁的分子个数比为1:2
D.?一个甲分子是由两个氧分子和一个碳原子构成
3.氧化汞受热时的变化可用下图表示，据图得出下列结论中错误的是（?? ）
? A.?这一变化是化学变化 B.?氧化汞是由氧化汞分子构成的
C.?汞是由汞分子构成的 ? D.?这一变化说明：在化学变化中原子不能再分
4.如图是某化学反应的微观示意图。下列说法中错误的是（?? ）
? A.?甲是最简单的有机物
? B.?反应前后原子种类没有发生改变
? C.?反应生成的丙和丁的分子个数比为1:2
D.?一个甲分子是由两个氢分子和一个碳原子构成
5.小乐将蜡烛燃烧后的蜡油收集起来，发现质量变小。关于蜡烛的燃烧，下列说法正确的是（?? ）
? A.?蜡烛燃烧生成了新物质，故此过程只有化学变化
B.?蜡烛燃烧产生的气体能使燃着的木条熄灭，不能说明蜡烛燃烧生成了二氧化碳
? C.?蜡烛减少的质量等于生成二氧化碳和水等物质的质量
? D.?燃烧后蜡油的质量小于蜡烛的质量，所以该实验不符合质量守恒定律
6.W、X、Y、Z四种物质在一定条件下充分反应后，测得反应前后各物质的质量如表。下列说法错误的是（?? ）
A.?X在反应中是催化剂 ? B.?反应后待测的Z物质的质量为0克
? C.?该反应属于分解反应 ? D.?该反应中Z全部参加反应
7.山茶油是一种绿色保健食品，其主要成分是柠檬醛。现从山茶油中提取7.6g 柠檬醛，使其在氧气中完全燃烧，生成22g二氧化碳和7.2g水，则柠檬醛中（?? ）
? A.?只含有碳、氢元素 B.??一定含有碳、氢、氧元素
? C.?一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素? D.?含有的元素无法判断
8.为了预防新型冠状病毒，防疫人员使用各种消毒水进行消毒，氯气（Cl2）是一种重要的消毒剂。发生如下反应，Cl2+H2O=X+HClO，下列说法错误的是（?? ）
? A.?根据质量守恒定律可知X的化学式为HCl B.?HClO是氧化物
? C.?Cl2和HClO中Cl元素的化合价不同 ? D.?Cl2是一种单质
9.某化学兴趣小组探究质量守恒定律，做了下面A、B两组实验：
①实验B烧杯中的现象是_______；天平向_______偏。
②小刘认为：B实验不遵守质量守恒定律。
③小明不同意小刘的观点，认为B实验遵守质量守恒定律，天平发生偏转是因为：______________。
10.为测出鸡蛋壳（主要成分是碳酸钙）中钙元素的质量分数，小乐称取已洗净、 晾干、研成粉末的鸡蛋壳10克置于烧杯中，将烧杯放在电子天平上，往烧杯中加入稀盐酸100克（足量），每0.5分钟记录一次电子天平的示数，据此计算出产生气体的质量，具体数据如表：
（1）若产生的气体全部是鸡蛋壳中的碳酸钙与稀盐酸反应生成的CO2，根据实验结 果计算出该鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数（假定鸡蛋壳中其它成分不含钙元素，写出具体计算过程）。
（2）下列哪些情况会导致实验中钙元素质量分数测量结果偏大？________（选填字母）。
A．盐酸溶质质量分数过大 B．鸡蛋壳未晾干 C．鸡蛋壳未充分研碎
（3）实验进行到第__________分钟该反应结束。
11.长期使用的热水壶底部有一层水垢，水垢的主要成分是碳酸钙和其它杂质（其它杂质与盐酸反应不产生气体）。为了测定水垢中碳酸钙的含量，将足量质量分数为10%的盐酸加入到12.5g水垢中，产生气体的质量情况如图所示。
（1）从图中可以看出，12.5g水垢与盐酸反应后生成的二氧化碳最多是?????? g。
（2）水垢中碳酸钙的质量分数是多少？（列式计算）
12.小乐利用图示实验装置测定某大理石样品的纯度（所含杂质不与盐酸反应，且不溶于水）。她取了该大理石样品12.5g，并加入足量稀盐酸进行实验。实验数据记录如下表：
（1）反应共生成CO2的质量为_______g。
（2）计算该大理石样品中CaCO3的质量分数。（写出计算过程）
1.一定条件下，甲、 乙、丙、丁四种物质在密闭容器中反应，测得反应前后各物质的质量分数如图所示，下列说法正确的是（?? ）
? A.?丁一定是该反应的催化剂 ? B.?该反应的基本类型是分解反应
C.?反应中乙、丙的质量比为3:17 ? D.?若丙为氧气，则该反应为氧化反应
2.把一定质量的甲、乙、丙、丁四种物质放入一密闭容器中，在一定条件下反应一段时间，测得反应后各物质的质量如下，则下列说法中错误的是（?? ）
? A.?X＝0.4 B.?上述反应为分解反应
? C.?甲和乙是反应物 ? D.?反应中的甲、丙发生改变的质量比是11：14
3.下列有关对质量守恒定律的理解，正确的是（?? ）
? A.?将5g铁和5g铜混合加热后，物质的总质量为10g，遵循质量守恒定律
? B.?化学反应前后分子的总数一定不会发生变化
C.?5g硫和5g氧气完全反应后，生成物质量为10g
? D.?镁条燃烧后质量增加，不遵循质量守恒定律
4.三元催化器是安装在汽车排气系统中最重要的净化装置，在三元催化器中利用四氧化三钴纳米棒作催化剂，可将汽车尾气中的CO在常温下转化为CO2，示意图如下。下列关于该反应的说法正确的是（?? ）
? A.?不能降低尾气对大气的污染，还增加了温室效应
B.?该反应属于化合反应
? C.?反应前后四氧化三钴纳米棒的化学性质发生变化
? D.?反应前后碳元素的化合价发生了改变，氧元素化合价都不变
5.以CCl4和钠为原料，通过如下反应：，制造出纳米级金刚石粉末，我国的这一研究成果被世界科学界高度评价为“稻草变黄金”。 下列说法中，正确的是（?? ）
? A.?金刚石属于金属单质 B.?CCl4中碳元素和氯元素的质量之比为 6:71
? C.?该反应产生了新的原子 ? D.?CCl4中碳元素的化合价为－4价
6.推理是学习科学的重要方法，下列推理不成立的是（?? ）
? A.?硫在氧气中燃烧比在空气中剧烈，说明反应物浓度越大，反应越剧烈
? B.?植物生长一年一般形成一个年轮，所以，可以根据年轮分辨植物生长的年份
? C.?磁体都有两极，如果一根磁体断成两段且都存在磁性，则两段磁体一定都有两极
D.?将15.8克高锰酸钾加热，当产生1.6克氧气时，固体剩余物的组成是KMnO4、K2MnO4、和MnO2
7.氧化汞受热时的变化可用下图表示。据图得出的下列结论中。错误的是（?? ）
? A.?氧化汞受热时能分解成汞和氧气? B.?原子是化学变化中的最小粒子
? C.?分子在化学变化中可以再分 D.?汞是由分子构成的
8.某兴趣小组设计如下实验探究质量守恒定律。
(1)如图甲，小柯将烧杯放在天平左盘，使天平重新平衡。然后取下烧杯把铁钉放入试管中，一段时间后，再把烧杯放回天平左盘，最后天平是否平衡？________。反应后试管内溶液的质量________(填“增加”“减少”或“不变”)。
(2)如图乙，小妍将烧杯放在天平左盘，使天平重新平衡。然后倾斜烧杯使盐酸与石灰石粉末混合，一段时间后再把烧杯放回天平左盘，发现天平不再平衡，其原因是________。小柯对该实验装置进行改进，把烧杯换成锥形瓶(如图丙，装置气密性良好)。你认为能否验证质量守恒定律并阐述理由：________。
(3)小妍想测定实验所用石灰石中碳酸钙的质量分数，取6克石灰石粉末与足量的稀盐酸充分反应，反应后总质量减少2.2克。求石灰石中碳酸钙的质量分数(杂质与稀盐酸不反应，结果精确到0.1%)。
9.加热9.5克氯酸钾和0.5克二氧化锰制取氧气，经一段时间后，称量剩余固体的质量为9.04克。
计算：（1）生成多少克氧气？
（2）消耗多少克氯酸钾？
（3）若改用加热高锰酸钾来制取等质量的氧气，需要多少克高锰酸钾？
10.为测出鸡蛋壳（主要成分是碳酸钙）中钙元素的质量分数，小乐称取已洗净、晾干、研成粉末的鸡蛋壳10克置于烧杯中，将烧杯放在电子天平上，往烧杯中加入稀盐酸100克（足量），每0.5分钟记录一次电子天平的示数，据此计算出产生气体的质量，具体数据如表：
（1）若产生的气体全部是鸡蛋壳中的碳酸钙与稀盐酸反应生成的CO2，根据实验结果计算出该鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数（假定鸡蛋壳中其它成分不含钙元素，写出具体计算过程）。
（2）下列哪些情况会导致实验中钙元素质量分数测量结果偏大?_______（选填字母）。
A．?盐酸溶质质量分数过大?? B．鸡蛋壳未晾干? C．鸡蛋壳未充分研碎
参考答案
例1.C 例2．C 例3．（1）24， 2.8 （2）C10H14O
1.A 2.D 3.C 4.D 5.B 6.A 7.B 8.B
9.产生大量的气泡；右；生成的二氧化碳逸散到了空气中，左侧质量减少。
10.（1）设：10克鸡蛋壳中含有CaCO3的质量是x。
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
100 ???????? 44
x ? ? ? ? ?? 3.96g
100/x=44/3.96g ???可得：x=9gCaCO3％=9g/10g=0.9=90％
（2）A；（3）2.0。
11.
12.（1）4.4（2）解：设CaCO3的质量为x。
CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑
100 ???????? 44
x ????????? 4.4g
100/44=x/4.4g x=100×4.4g/44=10g
大理石样品中CaCO3的质量分数=10g12.5g×100%=80%
答：大理石样品中CaCO3的质量分数为80%。
1.C 2.B 3.C 4.B 5.B 6.D 7.D
8.（1）平衡；减少（2）盐酸和碳酸钙反应生成的二氧化碳气体逸出，使总质量减小；不能；气球变大后，受到空气的浮力变大，导致天平称量反应后物质质量的读数偏小。
（3）由质量守恒定律可知，生成二氧化碳的质量为2.2克。设参加反应的碳酸钙质量为x。
CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑
100 ??????????? 44
x???????????? 2.2克
100/44=x/2.2g x＝5克 石灰石中碳酸钙的质量分数为5g6g×100%=83.8%
9.（1）0.96克（2）2.45克（3）9.48克
10.（1）设：10克鸡蛋壳中含有CaCO3的质量是x。
根据：100/x=44/3.96g ??
可得：x=9gCaCO3%=9g/10g=0.9=90% （2）A。

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