2018-2019学年华师大版初中科学九年级上学期 1.1 化学方程式 同步练习
一、单选题
1．（2017·衢州）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】A
【知识点】质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】质量守恒定律是指化学反应中参加反应的物质总质量等于反应后生成的物质质量之和。在验证质量守恒定律时如果反应中生成物有气体生成的或外界的物质会参与反应的这些反应时要选择密闭容器进行实验。
【解答】A、反应无物质跑出也无物质进入可以验证质量守恒定律，A正确；
B、这是扩散现象未出现化学反应，B错误；
C、镁条燃烧生成的氧化镁因氧来自空气所以质量增加不能验证质量守恒定律，C错误；
D、反应生成的氧气跑出容器内质量减小不能验证质量守恒定律，D错误。
2．（2016·东阳模拟）某公司研发了一种由甲醇为原料的新型手机电池，其容量为锂电池的10倍，可连续使用一个月才充一次电，其电池反应原理为：2CH3OH+3X+4NaOH═2Na2CO3+6H2O，其中X的化学式为（ ）
A．O2 B．CO C．CO2 D．H2
【答案】A
【知识点】质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】由质量守恒定律：反应前后，原子种类、数目均不变，据此由反应的化学方程式推断反应物X的化学式．
【解答】解：由质量守恒定律：反应前后，原子种类、数目均不变，由反应的化学方程式2CH3OH+3X+4NaOH═2Na2CO3+6H2O，反应前碳、氢、氧、钠原子个数分别为2、12、6、4，反应后的生成物中碳、氢、氧、钠原子个数分别为2、12、12、4、根据反应前后原子种类、数目不变，则3X分子中含有6个氧原子，则每个X分子由2个氧原子构成，则物质X的化学式为O2．
故选：A．
3．（2017·浙江模拟）下列有关“守恒”的叙述中，正确的是（ ）
A．镁带在空气中燃烧后，生成物的质量跟原镁带的质量相等
B．在反应3Cu+8HNO3═3Cu（NO3）2+2X↑+4H2O中的X的化学式是NO2
C．加热24.5gKClO3和4gMnO2的混合物，反应一段时间后，剩余固体24.9g，则O2的质量为3.6g
D．某纯净物在氧气中燃烧后生成CO2、SO2和CO，该物质中一定含有C、S、O元素
【答案】C
【知识点】质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】化学反应遵循质量守恒定律，即化学反应前后，元素的种类不变，原子的种类、总个数不变，这是书写化学方程式、进行相关方面计算的基础。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。
【解答】A、镁带在空气中燃烧后，生成物的质量等于反应的镁的质量和反应的氧气质量之和，该选项说法不正确；
B、根据质量守恒定律，反应前后原子种类和个数都不变，由方程式知反应物中含有的原子种类及原子个数为Cu，3；H，8；N，8；O，24；已知生成物中含有的原子种类及原子个数为Cu，3；H，8；N，2；O，22；比较分析可知X中含有N和O元素，其原子个数分别为2和2，故X的化学式为NO．该选项说法不正确；
C、根据质量守恒定律，生成氧气的质量为：24.5g+8g-27.7g=4.8g；该选项说法正确；
D、由题意“某纯净物在氧气中燃烧后生成CO2、SO2、和CO，”，故：则生成物中含有的元素种类为：硫元素、碳元素、氢元素，根据质量守恒定律的元素守恒，知道了元素的种类不变，则可推测该物质的组成中一定含有的元素为硫、碳元素，可能含有O．该选项说法不正确。
答案：C
4．（2017九上·鄞州月考）在反应X＋2Y→R＋2M中，已知R和M的相对分子质量之比为22：9，当1.6gX与Y完全反应后，生成4.4gR。则在此反应中Y和M的质量之比为 （ ）
A．16：9 B．23：9 C．32：9 D．46：9
【答案】A
【知识点】质量守恒定律及其应用；根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】化学反应遵循质量守恒定律，可以根据已知的相对分子质量之比和已知的物质质量计算出Y和M的质量。
【解答】设R的相对分子质量为22X，M的相对分子质量为9X。设生成M的质量为m。
由化学反应的方程式：
X＋2Y→ R＋ 2M
22X 18X
1.6g 4.4g m
解得m=3.6g
所以反应物Y的质量为：4.4g+3.6g-1.6g=6.4g
由Y质量为4.6g，M质量为3.6g，所以Y：M=6.4g：3.6g=16：9，A选项正确。
故答案为：A
5．（2017·宁波模拟）对于反应：X+2NaOH=2Y+Cu(OH)2↓ ，下列分析中正确的是（ ）
A．Y 中一定没有钠元素
B．X 和Y 的相对分子质量之差为18
C．X 可能是CuCl2或Cu(NO3)2
D．Y 可能是Na2SO4
【答案】C
【知识点】质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】做此题时，既要考虑到质量守恒定律，又要考虑到铜与氢氧化钠不反应，是铜的盐溶液与氢氧化钠反应。在化学反应前后，原子的种类、质量、个数保持不变。
【解答】反应前，存在2个钠原子，2个氧原子，2个氢原子，另外是X中的原子．反应后，含有一个铜原子，2个氢原子，2个氧原子和Y物质中的原子。所以X一定存在1个铜原子。而Y中一定存在2个钠原子。又因为铜和氢氧化钠不反应，所以X可能是CuCl2或Cu（NO3）2。X与2Y的相分分子质量的差值就是2NaOH和Cu（OH）2的相对分子质量的差值，即18，所以X和Y的相对分子质量之差一定不是18 。
故选C
6．（2017九上·鄞州月考）某有机物M在足量氧气中充分燃烧的化学方程式如下：2M + 13O2 → 8CO2 +10H2O。则M的化学式为（ ）
A．C4H10 B．CH4 C．CH4O D．C2H4O2
【答案】A
【知识点】质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】化学反应遵循质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数量不变。根据这一规律可确定M的化学式。
【解答】由题中的化学方程式可知，此反应中的物质有三种元素。在生成物中有8个C原子，20个H原子，26个O原子。生成物中已知了26个O原子，所以M中应有8个C原子和20个H原子，再有M前的系数2，可确定M为C4H10，A选项正确。
故答案为：A
7．（2016·温州）中国科学家以二氧化碳和金属钠为原料，在一定条件下制得了金刚石，化学方程式为：
3CO2 + 4Na xR + C（金刚石），则x 、R为（ ）
A．1、Na2CO3 B．2、Na2O2 C．4、Na2CO3 D．2、Na2CO3
【答案】D
【知识点】质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】根据质量守恒定律，反应前后原子种类数目相等来解题。
【解答】由反应的化学方程式，可得知：反应前3CO2和4Na中所含原子种类与个数及反应后C中原子种类与个数，它们的关系如下，
反应前 反应后
C原子 3 1
O原子 6 0
Na原子 4 0
根据化学变化前后原子的种类、数目不变，则生成物R的X个分子中含有2个C原子、6个O原子、4个Na原子，则X=2，物质R的化学式为Na2CO3；
故选D。
8．（2016九下·秀洲期中）下列化学方程式书写正确的是（ ）
A．2Fe+6HCl═2FeCl3+3H2↑
B．CO+Fe2O3 2Fe+CO2
C．C+CO2 2CO
D．2NaOH+CuSO4═Na2SO4+Cu（OH）2
【答案】C
【知识点】书写化学方程式、文字表达式
【解析】【分析】根据化学方程式判断正误的方法需考虑：应用的原理是否正确；化学式书写是否正确；是否配平；反应条件是否正确；↑和↓的标注是否正确．
【解答】解：A、铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，正确的化学方程式为：Fe+2HCl═FeCl2+H2↑，故A错误；
B、该化学方程式配平错误，正确的化学方程式应为3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2，故B错误；
C、该化学方程式书写完全正确，故C正确；
D、该化学方程式氢氧化铜后面没有标注↓，正确的化学方程式应为2NaOH+CuSO4═Na2SO4+Cu（OH）2↓，故D错误．
故选：C．
二、填空题
9．化学方程式
（1）配平
① FeS2+ O2 Fe2O3+ SO2
② C3H8+ O2 CO2+ H2O
（2）书写化学方程式
①氯酸钾和二氧化锰混合加热制氧气：
②电解水： ．
【答案】（1）4；11；2；8；1；5；3；4
（2）2KClO3 2KCl+3O2↑；2H2O 2H2↑+O2↑
【知识点】化学方程式的配平
【解析】【分析】根据已有的化学方程式的配平以及化学方程式的书写的知识进行分析解答即可．
【解答】解：（1）①该反应的化学方程式为：4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2，故填：4 11 2 8；②该反应的化学方程式为：C3H8+5O2 3CO2+4H2O；故填：1 5 3 4；（2）①氯酸钾在二氧化锰的催化作用下分解生成氯化钾和氧气，故填：2KClO3 2KCl+3O2↑；②水通电分解生成氢气和氧气，故填：2H2O 2H2↑+O2↑．
10．配平下列化学方程式：
（1） C3H8+ O2 CO2+ H2O
（2） NaOH+ H2SO4═ Na2SO4+ H2O
（3） FeS2+ O2 Fe2O3+ SO2．
【答案】（1）1；5；3；4
（2）2；1；1；2
（3）4；11；2；8
【知识点】化学方程式的配平
【解析】【分析】根据质量守恒定律：反应前后各原子的数目不变，选择相应的配平方法（最小公倍数法、定一法等）进行配平即可；配平时要注意化学计量数必须加在化学式的前面，配平过程中不能改变化学式中的下标；配平后化学计量数必须为整数．
【解答】解：（1）本题可利用“定一法”进行配平，把C3H8的化学计量数定为1，则O2、H2O、CO2前面的化学计量数分别为：5、3、4．（2）本题可利用“定一法”进行配平，把Na2SO4的化学计量数定为1，则NaOH、H2SO4、H2O前面的化学计量数分别为：2、1、2．（3）本题可利用“定一法”进行配平，把Fe2O3的化学计量数定为1，则FeS2、O2、SO2前面的化学计量数分别为：2、 、4，同时扩大2倍，则FeS2、O2、Fe2O3、SO2前面的化学计量数分别为：4、11、2、8．
故答案为：（1）1、5、3、4；（2）2、1、1、2；（3）4、11、2、8．
11．（2016九下·秀洲期中）如图表示的是电解水反应的微观示意图，回答下列问题：
（1）写出反应的化学方程式 ；属于 反应．（填基本反应类型）
（2）该反应说明了，在化学反应中，分子可以分成原子， 不能再分．
【答案】（1）2H2O 2H2↑+O2↑；分解
（2）原子
【知识点】水的组成和主要性质；模型与符号；化合反应和分解反应；书写化学方程式、文字表达式
【解析】【分析】（1）依据微观示意图分析反应物与生成物并书写方程式，写出反应的化学方程式；（2）观察示意图结合分析变化的实质．
【解答】解；（1）根据属于装置图结合微观示意图可知是水在通电的条件下产生氢气和氧气，反应的化学方程式为：（1）2H2O 2H2↑+O2↑；是由一种物质生成两种或两种以上物质的反应，属于分解反应；（2）化学变化的实质体现了破坏旧分子形成新分子的过程，就是原子重新组合得到新分子的过程；在化学反应中，分子可以分成原子，原子不能再分．
答案：（1）2H2O 2H2↑+O2↑；分解；（2）原子．
12．（2016九上·衢州期中）上海已建成了我国第一条磁悬浮铁路．磁悬浮的核心技术是利用超导体的反磁性能．高温超导物质（Y2Ba4Cu6O13）是以YmOn、BaCO3和CuO为原料，经研磨烧结合成（YmOn+BaCO3+CuO﹣﹣Y2Ba4Cu6O13+X，此过程中所有元素的化合价均不变）．
（1）高温超导物质由 种元素组成，其中m等于 ．
（2）在合成该高温超导物质时生成的另一种物质X是 ．
【答案】（1）4；2
（2）CO2
【知识点】质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】（1）根据高温超导物质的化学式：Y2Ba4Cu6O13 可知由4种元素组成；根据在化合物中正负化合价代数和为零可计算出Y元素的化合价；根据Y，O 的化合价可推断出YmOn的化学式，进行分析解答；（2）根据质量守恒定律：在化学反应中，反应前后元素原子的种类没有改变，数目没有增减，原子的质量也没有改变，所以反应前后各物质的质量总和必然相等进行解答．
【解答】解：（1）根据高温超导物质的化学式：Y2Ba4Cu6O13 可知由Y，Ba，Cu，O，4种元素组成；
根据在化合物中正负化合价代数和为零可计算出Y元素的化合价，x×2+（+2）×4+（+2）×6+（﹣2）×13=0，则x=+3；
根据Y，O 的化合价分别是+3，﹣2，利用十字交叉法可推断出YmOn的化学式为：Y2O3，所以m等于2；（2）根据质量守恒定律：在化学反应中，反应前后原子的种类没有改变，数目没有增减，原子的质量也没有改变，可推断出在合成该高温超导物质的同时，还生成了一种物质是CO2．
故答案为：（1）4，2；（2）CO2．
13．在化学反应中，凡是元素化合价发生改变的反应，称为氧化还原反应．配平这类反应方程式往往采用“化合价升降法”更方便快捷，即反应中元素“化合价升高总数=化合价降低总数”．
例如：□Al+□MnO2═□Al2O3+□Mn，具体配平步骤如下：
①“标变价”：找出化合价发生改变的元素，并标出改变前后的化合价．
4 +3 O2═2 2O3+3
②“列变化”：列出改变的价态数．
→ 升高3价 → 降低4价
③“找倍数”：找出化合价升、降的最小公倍数为3×4=12，从而确定Al、MnO2的系数．
4Al+3MnO2═2Al2O3+3Mn
④“配系数”：再用观察法，配平其它系数．
4Al+3MnO2═2Al2O3+3Mn
根据以上信息，结合已学知识，回答下列问题：
（1）HNO3中N的化合价为 价，NO2中N的化合价为 价．
（2）请配平下列化学方程式（系数写在横线上，所有系数都必须填写）
C+ HNO3（浓）═ CO2↑+ NO2↑+ H2O．
【答案】（1）+5；+4
（2）1；4；1；4；2
【知识点】元素化合价的规则与计算；化学方程式的配平
【解析】【分析】（1）根据化合价代数和为零进行分析；（2）根据化合价升高总数=化合价降低总数进行分析．
【解答】解：（1）氢元素通常先+1价，氧元素通常先﹣2价，所以HNO3中N的化合价为+5价，NO2中N的化合价为+4价；（2）碳元素的化合价从0价上升到+4价，氮元素的化合价从+5价下降到+4价，所以化合价升、降的最小公倍数为1×4=4，1C+4HNO3（浓）═1CO2↑+4NO2↑+2H2O．
故答案为：（1）+5，+4；（2）1；4；1；4；2．
三、实验探究题
14．请回忆你学过的“质量守恒定律”的实验探究，并按要求完成实验方案一和实验方案二。(下表中的“实验结论”选填“＝”“＞”或“＜”)
实验方案 方案一 方案二
反应现象 铁钉表面覆盖一层红色物质，溶液由蓝色变成浅绿色
反应前的总质量 m1 n1
反应后的总质量 m2 n2
实验结论分析 m1＝m2 n1____n2
（1）表格中方案二中的空格为 ；
（2）将两个实验结果进行讨论对比时，有同学分析：有一个方案观察到天平不平衡，是因为 ，因此不能说质量不守恒。
（3）在反应物不变的前提下，要使天平平衡，你对该方案改进的措施是 。
【答案】（1）＞
（2）生成的气体逸出
（3）在密闭的容器中进行实验，气体不会逸出
【知识点】质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】实验方案一，铁和硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸亚铁，此反应没气体产生反应盘中物质质量不会减少，所以天平仍平衡；实验方案二，根据碳酸钾和硫酸反应的生成物判断实验现象；如果反应中有气体生成，气体逸出导致反应盘中物质质量减少，天平会失去平衡；若想看到天平平衡，应该考虑使用气体不会逸出的实验装置．此题主要是考查学生的综合分析能力，不但要求学生具备有关化合物的基础知识，而且要有实验操作的经历和分析、解决化学实验问题的能力．
【解答】解：实验方案一，铁和硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸亚铁，此反应没气体产生反应盘中物质质量不会减少，故天平仍平衡，ml=m2；实验方案二，碳酸钾和硫酸的反应的化学方程式为：K2CO3+H2SO4=K2SO4+CO2↑+H2O，因此反应过程中，看到的现象是：有气体生成；左盘中由于气体逸出，物质质量减少，天平失去平衡，故nl＞n2；在这个实验中，若想看到天平平衡，我们应在密闭的容器中进行实验，气体不会逸出．
故答案为：实验方案二，nl＞n2；生成的气体逸出；在密闭的容器中进行实验，气体不会逸出．
15．（2018·浙江模拟）下面为两位同学利用各自选择的实验器材进行验证质量守恒定律的实验。
小李的设计：将铁钉与盛有硫酸铜溶液的小试管装于烧杯中，加适当砝码使天平平衡，如图A。待烧杯内的物质完全反应后，观察天平否再次平衡。
小刚的设计：将盛有碳酸钠粉末的小试管放于盛有足量稀盐酸的烧杯中，加适当砝码使天平平衡，如图B。待两物质反应完全后，观察天是否再次平衡。
试回答下列问题：
（1）小李（A）在实验过程中可观察到的现象是 。
（2）哪位同学的实验会导致验证失败并说明原因 。
（3）请从微观角度解释质量守恒定律 。
【答案】（1）铁钉表面有红色固体析出、天平保持平衡
（2）小刚，因为实验过程中会产生气体进入空气，左盘质量变小
（3）分子分裂成原子，原子重新组合构成新的分子；原子的种类及数目在化学反应前后保持不变
【知识点】质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】（1）质量守恒定律是指，在化学反应中，参加反应的各物质的质量总和等于反应后生成各物质的质量总和。图A实验中发生的反应是铁钉与硫酸铜发生反应，生成物是金属铜和硫酸亚铁；
（2）验证质量守恒定律时如果反应中有气体产生的，需在密闭的环境中进行；
（3）质量守恒的微观解释主要是从原子的种类和个数的变化进行的。
【解答】（1）图（A）实验过程中发生的反应是：Fe+CuSO4=Cu+FeSO4，反应遵循质量守恒定律，所以观察到的现象是：铁钉表面有红色固体析出、天平保持平衡；
（2）图A和图B实验比较发现，图B实验中Na2CO3与稀盐酸反应会产生CO2气体，且装置未密封，产生的气体进入空气，所以会出现天平不平衡的情况。综上可知，小刚同学的实验会导致验证失败，因为实验过程中会产生气体进入空气，左盘质量变小；
（3）质量守恒的微观解释是：分子分裂成原子，原子重新组合构成新的分子；原子的种类及数目在化学反应前后保持不变。
故答案为：（1）铁钉表面有红色固体析出、天平保持平衡；（2）小刚，因为实验过程中会产生气体进入空气，左盘质量变小；（3）分子分裂成原子，原子重新组合构成新的分子；原子的种类及数目在化学反应前后保持不变
1 / 12018-2019学年华师大版初中科学九年级上学期 1.1 化学方程式 同步练习
一、单选题
1．（2017·衢州）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．
2．（2016·东阳模拟）某公司研发了一种由甲醇为原料的新型手机电池，其容量为锂电池的10倍，可连续使用一个月才充一次电，其电池反应原理为：2CH3OH+3X+4NaOH═2Na2CO3+6H2O，其中X的化学式为（ ）
A．O2 B．CO C．CO2 D．H2
3．（2017·浙江模拟）下列有关“守恒”的叙述中，正确的是（ ）
A．镁带在空气中燃烧后，生成物的质量跟原镁带的质量相等
B．在反应3Cu+8HNO3═3Cu（NO3）2+2X↑+4H2O中的X的化学式是NO2
C．加热24.5gKClO3和4gMnO2的混合物，反应一段时间后，剩余固体24.9g，则O2的质量为3.6g
D．某纯净物在氧气中燃烧后生成CO2、SO2和CO，该物质中一定含有C、S、O元素
4．（2017九上·鄞州月考）在反应X＋2Y→R＋2M中，已知R和M的相对分子质量之比为22：9，当1.6gX与Y完全反应后，生成4.4gR。则在此反应中Y和M的质量之比为 （ ）
A．16：9 B．23：9 C．32：9 D．46：9
5．（2017·宁波模拟）对于反应：X+2NaOH=2Y+Cu(OH)2↓ ，下列分析中正确的是（ ）
A．Y 中一定没有钠元素
B．X 和Y 的相对分子质量之差为18
C．X 可能是CuCl2或Cu(NO3)2
D．Y 可能是Na2SO4
6．（2017九上·鄞州月考）某有机物M在足量氧气中充分燃烧的化学方程式如下：2M + 13O2 → 8CO2 +10H2O。则M的化学式为（ ）
A．C4H10 B．CH4 C．CH4O D．C2H4O2
7．（2016·温州）中国科学家以二氧化碳和金属钠为原料，在一定条件下制得了金刚石，化学方程式为：
3CO2 + 4Na xR + C（金刚石），则x 、R为（ ）
A．1、Na2CO3 B．2、Na2O2 C．4、Na2CO3 D．2、Na2CO3
8．（2016九下·秀洲期中）下列化学方程式书写正确的是（ ）
A．2Fe+6HCl═2FeCl3+3H2↑
B．CO+Fe2O3 2Fe+CO2
C．C+CO2 2CO
D．2NaOH+CuSO4═Na2SO4+Cu（OH）2
二、填空题
9．化学方程式
（1）配平
① FeS2+ O2 Fe2O3+ SO2
② C3H8+ O2 CO2+ H2O
（2）书写化学方程式
①氯酸钾和二氧化锰混合加热制氧气：
②电解水： ．
10．配平下列化学方程式：
（1） C3H8+ O2 CO2+ H2O
（2） NaOH+ H2SO4═ Na2SO4+ H2O
（3） FeS2+ O2 Fe2O3+ SO2．
11．（2016九下·秀洲期中）如图表示的是电解水反应的微观示意图，回答下列问题：
（1）写出反应的化学方程式 ；属于 反应．（填基本反应类型）
（2）该反应说明了，在化学反应中，分子可以分成原子， 不能再分．
12．（2016九上·衢州期中）上海已建成了我国第一条磁悬浮铁路．磁悬浮的核心技术是利用超导体的反磁性能．高温超导物质（Y2Ba4Cu6O13）是以YmOn、BaCO3和CuO为原料，经研磨烧结合成（YmOn+BaCO3+CuO﹣﹣Y2Ba4Cu6O13+X，此过程中所有元素的化合价均不变）．
（1）高温超导物质由 种元素组成，其中m等于 ．
（2）在合成该高温超导物质时生成的另一种物质X是 ．
13．在化学反应中，凡是元素化合价发生改变的反应，称为氧化还原反应．配平这类反应方程式往往采用“化合价升降法”更方便快捷，即反应中元素“化合价升高总数=化合价降低总数”．
例如：□Al+□MnO2═□Al2O3+□Mn，具体配平步骤如下：
①“标变价”：找出化合价发生改变的元素，并标出改变前后的化合价．
4 +3 O2═2 2O3+3
②“列变化”：列出改变的价态数．
→ 升高3价 → 降低4价
③“找倍数”：找出化合价升、降的最小公倍数为3×4=12，从而确定Al、MnO2的系数．
4Al+3MnO2═2Al2O3+3Mn
④“配系数”：再用观察法，配平其它系数．
4Al+3MnO2═2Al2O3+3Mn
根据以上信息，结合已学知识，回答下列问题：
（1）HNO3中N的化合价为 价，NO2中N的化合价为 价．
（2）请配平下列化学方程式（系数写在横线上，所有系数都必须填写）
C+ HNO3（浓）═ CO2↑+ NO2↑+ H2O．
三、实验探究题
14．请回忆你学过的“质量守恒定律”的实验探究，并按要求完成实验方案一和实验方案二。(下表中的“实验结论”选填“＝”“＞”或“＜”)
实验方案 方案一 方案二
反应现象 铁钉表面覆盖一层红色物质，溶液由蓝色变成浅绿色
反应前的总质量 m1 n1
反应后的总质量 m2 n2
实验结论分析 m1＝m2 n1____n2
（1）表格中方案二中的空格为 ；
（2）将两个实验结果进行讨论对比时，有同学分析：有一个方案观察到天平不平衡，是因为 ，因此不能说质量不守恒。
（3）在反应物不变的前提下，要使天平平衡，你对该方案改进的措施是 。
15．（2018·浙江模拟）下面为两位同学利用各自选择的实验器材进行验证质量守恒定律的实验。
小李的设计：将铁钉与盛有硫酸铜溶液的小试管装于烧杯中，加适当砝码使天平平衡，如图A。待烧杯内的物质完全反应后，观察天平否再次平衡。
小刚的设计：将盛有碳酸钠粉末的小试管放于盛有足量稀盐酸的烧杯中，加适当砝码使天平平衡，如图B。待两物质反应完全后，观察天是否再次平衡。
试回答下列问题：
（1）小李（A）在实验过程中可观察到的现象是 。
（2）哪位同学的实验会导致验证失败并说明原因 。
（3）请从微观角度解释质量守恒定律 。
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】质量守恒定律是指化学反应中参加反应的物质总质量等于反应后生成的物质质量之和。在验证质量守恒定律时如果反应中生成物有气体生成的或外界的物质会参与反应的这些反应时要选择密闭容器进行实验。
【解答】A、反应无物质跑出也无物质进入可以验证质量守恒定律，A正确；
B、这是扩散现象未出现化学反应，B错误；
C、镁条燃烧生成的氧化镁因氧来自空气所以质量增加不能验证质量守恒定律，C错误；
D、反应生成的氧气跑出容器内质量减小不能验证质量守恒定律，D错误。
2．【答案】A
【知识点】质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】由质量守恒定律：反应前后，原子种类、数目均不变，据此由反应的化学方程式推断反应物X的化学式．
【解答】解：由质量守恒定律：反应前后，原子种类、数目均不变，由反应的化学方程式2CH3OH+3X+4NaOH═2Na2CO3+6H2O，反应前碳、氢、氧、钠原子个数分别为2、12、6、4，反应后的生成物中碳、氢、氧、钠原子个数分别为2、12、12、4、根据反应前后原子种类、数目不变，则3X分子中含有6个氧原子，则每个X分子由2个氧原子构成，则物质X的化学式为O2．
故选：A．
3．【答案】C
【知识点】质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】化学反应遵循质量守恒定律，即化学反应前后，元素的种类不变，原子的种类、总个数不变，这是书写化学方程式、进行相关方面计算的基础。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。
【解答】A、镁带在空气中燃烧后，生成物的质量等于反应的镁的质量和反应的氧气质量之和，该选项说法不正确；
B、根据质量守恒定律，反应前后原子种类和个数都不变，由方程式知反应物中含有的原子种类及原子个数为Cu，3；H，8；N，8；O，24；已知生成物中含有的原子种类及原子个数为Cu，3；H，8；N，2；O，22；比较分析可知X中含有N和O元素，其原子个数分别为2和2，故X的化学式为NO．该选项说法不正确；
C、根据质量守恒定律，生成氧气的质量为：24.5g+8g-27.7g=4.8g；该选项说法正确；
D、由题意“某纯净物在氧气中燃烧后生成CO2、SO2、和CO，”，故：则生成物中含有的元素种类为：硫元素、碳元素、氢元素，根据质量守恒定律的元素守恒，知道了元素的种类不变，则可推测该物质的组成中一定含有的元素为硫、碳元素，可能含有O．该选项说法不正确。
答案：C
4．【答案】A
【知识点】质量守恒定律及其应用；根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】化学反应遵循质量守恒定律，可以根据已知的相对分子质量之比和已知的物质质量计算出Y和M的质量。
【解答】设R的相对分子质量为22X，M的相对分子质量为9X。设生成M的质量为m。
由化学反应的方程式：
X＋2Y→ R＋ 2M
22X 18X
1.6g 4.4g m
解得m=3.6g
所以反应物Y的质量为：4.4g+3.6g-1.6g=6.4g
由Y质量为4.6g，M质量为3.6g，所以Y：M=6.4g：3.6g=16：9，A选项正确。
故答案为：A
5．【答案】C
【知识点】质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】做此题时，既要考虑到质量守恒定律，又要考虑到铜与氢氧化钠不反应，是铜的盐溶液与氢氧化钠反应。在化学反应前后，原子的种类、质量、个数保持不变。
【解答】反应前，存在2个钠原子，2个氧原子，2个氢原子，另外是X中的原子．反应后，含有一个铜原子，2个氢原子，2个氧原子和Y物质中的原子。所以X一定存在1个铜原子。而Y中一定存在2个钠原子。又因为铜和氢氧化钠不反应，所以X可能是CuCl2或Cu（NO3）2。X与2Y的相分分子质量的差值就是2NaOH和Cu（OH）2的相对分子质量的差值，即18，所以X和Y的相对分子质量之差一定不是18 。
故选C
6．【答案】A
【知识点】质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】化学反应遵循质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数量不变。根据这一规律可确定M的化学式。
【解答】由题中的化学方程式可知，此反应中的物质有三种元素。在生成物中有8个C原子，20个H原子，26个O原子。生成物中已知了26个O原子，所以M中应有8个C原子和20个H原子，再有M前的系数2，可确定M为C4H10，A选项正确。
故答案为：A
7．【答案】D
【知识点】质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】根据质量守恒定律，反应前后原子种类数目相等来解题。
【解答】由反应的化学方程式，可得知：反应前3CO2和4Na中所含原子种类与个数及反应后C中原子种类与个数，它们的关系如下，
反应前 反应后
C原子 3 1
O原子 6 0
Na原子 4 0
根据化学变化前后原子的种类、数目不变，则生成物R的X个分子中含有2个C原子、6个O原子、4个Na原子，则X=2，物质R的化学式为Na2CO3；
故选D。
8．【答案】C
【知识点】书写化学方程式、文字表达式
【解析】【分析】根据化学方程式判断正误的方法需考虑：应用的原理是否正确；化学式书写是否正确；是否配平；反应条件是否正确；↑和↓的标注是否正确．
【解答】解：A、铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，正确的化学方程式为：Fe+2HCl═FeCl2+H2↑，故A错误；
B、该化学方程式配平错误，正确的化学方程式应为3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2，故B错误；
C、该化学方程式书写完全正确，故C正确；
D、该化学方程式氢氧化铜后面没有标注↓，正确的化学方程式应为2NaOH+CuSO4═Na2SO4+Cu（OH）2↓，故D错误．
故选：C．
9．【答案】（1）4；11；2；8；1；5；3；4
（2）2KClO3 2KCl+3O2↑；2H2O 2H2↑+O2↑
【知识点】化学方程式的配平
【解析】【分析】根据已有的化学方程式的配平以及化学方程式的书写的知识进行分析解答即可．
【解答】解：（1）①该反应的化学方程式为：4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2，故填：4 11 2 8；②该反应的化学方程式为：C3H8+5O2 3CO2+4H2O；故填：1 5 3 4；（2）①氯酸钾在二氧化锰的催化作用下分解生成氯化钾和氧气，故填：2KClO3 2KCl+3O2↑；②水通电分解生成氢气和氧气，故填：2H2O 2H2↑+O2↑．
10．【答案】（1）1；5；3；4
（2）2；1；1；2
（3）4；11；2；8
【知识点】化学方程式的配平
【解析】【分析】根据质量守恒定律：反应前后各原子的数目不变，选择相应的配平方法（最小公倍数法、定一法等）进行配平即可；配平时要注意化学计量数必须加在化学式的前面，配平过程中不能改变化学式中的下标；配平后化学计量数必须为整数．
【解答】解：（1）本题可利用“定一法”进行配平，把C3H8的化学计量数定为1，则O2、H2O、CO2前面的化学计量数分别为：5、3、4．（2）本题可利用“定一法”进行配平，把Na2SO4的化学计量数定为1，则NaOH、H2SO4、H2O前面的化学计量数分别为：2、1、2．（3）本题可利用“定一法”进行配平，把Fe2O3的化学计量数定为1，则FeS2、O2、SO2前面的化学计量数分别为：2、 、4，同时扩大2倍，则FeS2、O2、Fe2O3、SO2前面的化学计量数分别为：4、11、2、8．
故答案为：（1）1、5、3、4；（2）2、1、1、2；（3）4、11、2、8．
11．【答案】（1）2H2O 2H2↑+O2↑；分解
（2）原子
【知识点】水的组成和主要性质；模型与符号；化合反应和分解反应；书写化学方程式、文字表达式
【解析】【分析】（1）依据微观示意图分析反应物与生成物并书写方程式，写出反应的化学方程式；（2）观察示意图结合分析变化的实质．
【解答】解；（1）根据属于装置图结合微观示意图可知是水在通电的条件下产生氢气和氧气，反应的化学方程式为：（1）2H2O 2H2↑+O2↑；是由一种物质生成两种或两种以上物质的反应，属于分解反应；（2）化学变化的实质体现了破坏旧分子形成新分子的过程，就是原子重新组合得到新分子的过程；在化学反应中，分子可以分成原子，原子不能再分．
答案：（1）2H2O 2H2↑+O2↑；分解；（2）原子．
12．【答案】（1）4；2
（2）CO2
【知识点】质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】（1）根据高温超导物质的化学式：Y2Ba4Cu6O13 可知由4种元素组成；根据在化合物中正负化合价代数和为零可计算出Y元素的化合价；根据Y，O 的化合价可推断出YmOn的化学式，进行分析解答；（2）根据质量守恒定律：在化学反应中，反应前后元素原子的种类没有改变，数目没有增减，原子的质量也没有改变，所以反应前后各物质的质量总和必然相等进行解答．
【解答】解：（1）根据高温超导物质的化学式：Y2Ba4Cu6O13 可知由Y，Ba，Cu，O，4种元素组成；
根据在化合物中正负化合价代数和为零可计算出Y元素的化合价，x×2+（+2）×4+（+2）×6+（﹣2）×13=0，则x=+3；
根据Y，O 的化合价分别是+3，﹣2，利用十字交叉法可推断出YmOn的化学式为：Y2O3，所以m等于2；（2）根据质量守恒定律：在化学反应中，反应前后原子的种类没有改变，数目没有增减，原子的质量也没有改变，可推断出在合成该高温超导物质的同时，还生成了一种物质是CO2．
故答案为：（1）4，2；（2）CO2．
13．【答案】（1）+5；+4
（2）1；4；1；4；2
【知识点】元素化合价的规则与计算；化学方程式的配平
【解析】【分析】（1）根据化合价代数和为零进行分析；（2）根据化合价升高总数=化合价降低总数进行分析．
【解答】解：（1）氢元素通常先+1价，氧元素通常先﹣2价，所以HNO3中N的化合价为+5价，NO2中N的化合价为+4价；（2）碳元素的化合价从0价上升到+4价，氮元素的化合价从+5价下降到+4价，所以化合价升、降的最小公倍数为1×4=4，1C+4HNO3（浓）═1CO2↑+4NO2↑+2H2O．
故答案为：（1）+5，+4；（2）1；4；1；4；2．
14．【答案】（1）＞
（2）生成的气体逸出
（3）在密闭的容器中进行实验，气体不会逸出
【知识点】质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】实验方案一，铁和硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸亚铁，此反应没气体产生反应盘中物质质量不会减少，所以天平仍平衡；实验方案二，根据碳酸钾和硫酸反应的生成物判断实验现象；如果反应中有气体生成，气体逸出导致反应盘中物质质量减少，天平会失去平衡；若想看到天平平衡，应该考虑使用气体不会逸出的实验装置．此题主要是考查学生的综合分析能力，不但要求学生具备有关化合物的基础知识，而且要有实验操作的经历和分析、解决化学实验问题的能力．
【解答】解：实验方案一，铁和硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸亚铁，此反应没气体产生反应盘中物质质量不会减少，故天平仍平衡，ml=m2；实验方案二，碳酸钾和硫酸的反应的化学方程式为：K2CO3+H2SO4=K2SO4+CO2↑+H2O，因此反应过程中，看到的现象是：有气体生成；左盘中由于气体逸出，物质质量减少，天平失去平衡，故nl＞n2；在这个实验中，若想看到天平平衡，我们应在密闭的容器中进行实验，气体不会逸出．
故答案为：实验方案二，nl＞n2；生成的气体逸出；在密闭的容器中进行实验，气体不会逸出．
15．【答案】（1）铁钉表面有红色固体析出、天平保持平衡
（2）小刚，因为实验过程中会产生气体进入空气，左盘质量变小
（3）分子分裂成原子，原子重新组合构成新的分子；原子的种类及数目在化学反应前后保持不变
【知识点】质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】（1）质量守恒定律是指，在化学反应中，参加反应的各物质的质量总和等于反应后生成各物质的质量总和。图A实验中发生的反应是铁钉与硫酸铜发生反应，生成物是金属铜和硫酸亚铁；
（2）验证质量守恒定律时如果反应中有气体产生的，需在密闭的环境中进行；
（3）质量守恒的微观解释主要是从原子的种类和个数的变化进行的。
【解答】（1）图（A）实验过程中发生的反应是：Fe+CuSO4=Cu+FeSO4，反应遵循质量守恒定律，所以观察到的现象是：铁钉表面有红色固体析出、天平保持平衡；
（2）图A和图B实验比较发现，图B实验中Na2CO3与稀盐酸反应会产生CO2气体，且装置未密封，产生的气体进入空气，所以会出现天平不平衡的情况。综上可知，小刚同学的实验会导致验证失败，因为实验过程中会产生气体进入空气，左盘质量变小；
（3）质量守恒的微观解释是：分子分裂成原子，原子重新组合构成新的分子；原子的种类及数目在化学反应前后保持不变。
故答案为：（1）铁钉表面有红色固体析出、天平保持平衡；（2）小刚，因为实验过程中会产生气体进入空气，左盘质量变小；（3）分子分裂成原子，原子重新组合构成新的分子；原子的种类及数目在化学反应前后保持不变
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