5.1.1 质量守恒定律和质量守恒定律探究
考点精讲
量守恒定律
1.反应前后物质的质量关系的探究
方案一：红磷燃烧前后质量的测定
①装置及反应原理
4P+5O22P2O5
②实验步骤：
在底部铺有细沙的锥形瓶中，放入一小堆干燥的红磷。在锥形瓶口的橡胶塞上安装一根玻璃管，在其上端系牢一个小气球，并使玻璃管下端能与红磷接蚀。将锥形瓶和玻璃管放在托盘天平上用砝码平衡，记录所称的质量m1。然后，取下锥形瓶，将橡胶塞上的玻璃管放刭酒精灯火焰上灼烧至红热后，迅速用橡胶塞将锥形瓶塞紧，并将红磷引燃。待锥形瓶冷却后，重新放到托盘天平上，记录所称的质量m2。
③实验现象：
红磷燃烧产生大量白烟，发光、放热，开始气球胀大，冷却后变小；反应前后天平指针位置不变（m1=m2）。
④分析和结论：
实验中，红磷和氧气反应生成了五氧化二磷，参加反应的红磷和氧气的总质量等于反应生成的五氧化二磷的质量。
方案二：铁钉与硫酸铜溶液反应前后质量的测定
①装置及反应原理
Fe（铁）+CuSO4（硫酸铜）=FeSO4（硫酸亚铁）+Cu（铜）
②实验步骤：
在锥形瓶中加入适量稀硫酸铜溶液，塞好橡胶塞。将几根铁钉用砂纸打磨干净，将盛有硫酸铜溶液的锥形瓶和铁钉一起放在托盘天平上称量，记录所称的质量m1。将铁钉浸到硫酸铜溶液中，观察实验现象。待反应一段时问后溶液颜色改变时，将盛有硫酸铜溶液和铁钉的锥形瓶放在托盘天平上称量，记录所称的质量m2。比较反应前后的质量。
③实验现象：
铁钉表面覆盖了一层红色物质，溶液颜色由蓝色逐渐变为浅绿色；天平在反应前后保平衡（m1=m2）。
④分析和结论：
实验中，铁和硫酸铜溶液反应生成了铜和硫酸亚铁溶液，参加化学反应的铁和硫酸铜溶液的质量总和等于反应生成的铁和硫酸亚铁溶液的质量总和。
2.质量守恒定律内容
大量实验证明，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。这个规律就叫做质量守恒定律。
概念解读：
①只适用于化学变化，不能用于物理变化。
②质量守恒定律指的是“质量守恒”，不包括其他方面的守恒。如气体之间的反应，其反应前后，气体体积可能发生变化，不能用质量守恒定律解释。
③质量守恒定律强调“参加反应”的各物质，没有参加反应的物质不能计算。
④“质量总和”包括生成的固体、液体、气体的物质质量总和。
3.验证质量守恒定律的实验
实验一：盐酸与碳酸钠粉末反应前后质量的测定
①装置及反应原理
Na2CO3（碳酸钠）+2HCl（盐酸）=2NaCl（氯化钠）+H2O（水）+CO2↑（二氧化碳）
②实验步骤：
把盛有盐酸的小试管小心地放入盛有碳酸钠粉末的小烧杯中，将小烧杯放在托盘天平上用砝码平衡。取下小烧杯并将其倾斜，使小试瞥中的盐酸进入小烧杯中，观察现象。反应进行一段时问后，再把小烧杯放回托盘天平上，观察天平是否仍然平衡。
③实验现象：
盐酸倒入烧杯后，剧烈反应，有大量的气泡产生，白色粉末逐渐消失；天平向右倾斜。
④分析和结论：
实验发生的反应是盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳，生成的二氧化碳是气体，逸散到空气中，使天平左右质量不相等，未平衡。
实验二：镁条燃烧实验
①装置及反应原理
实验原理：2Mg＋O22MgO
②实验步骤：
取一根用砂纸打磨干净的长镁条和一个石棉网，将它们一起放在托盘天平上称量，记录所称的质量。在石棉网上方将镁条点燃，观察现象。将镁条燃烧后的产物与石棉网一起放在托盘天平上称量，比较反应前后的质量。
③实验现象：
剧烈燃烧，发出耀眼的白光，生成白色固体，放出热量；用天平称量反应前后物质的质量，反应后物质的质量变大。
④分析和结论：
实验发生的反应是镁和空气中的氧气反应生成了氧化镁，氧气参加了反应，使反应后固体物质的质量增大，理论上，反应后的质量与反应前的质量之差就是参加反应的氧气的质量。
规律小结：
目前来说，一切化学反应都遵循质量守恒定律，这一定律不受实验结果的影响。
1. 从宏观和微观角度理解质量守恒定律
宏观：化学反应前后，元素的质量和元素的种类都不变，所以化学反应前后参加反应的各物质的质量总和等于反应生成的各物质的质量总和。
微观：化学反应的本质是分子的破裂、原子的重组，反应过程中原子的种类、数目和质量均不变，所以化学反应前后参加反应的各物质的质量总和与反应生成的各物质的质量总和相等。
2.规律小结：
依据质量守恒定律，可得出化学反应过程中的“变”与“不变”：
六个“不变”
两个“一定变”
两个“可能变”
【典型例题】
下列实验能用来验证质量守恒定律且能看到天平保持平衡现象的是（ ）
A．在空气中对铜片加热 B．氯化钠和硝酸钾混合
C．铜和硝酸银溶液混合 D．红磷在空气中燃烧
【答案】C
【解析】
A.在空气中对铜片加热生成氧化铜，固体的质量增加，天平不能保持平衡，故选项错误。
B.氯化钠和硝酸钾混合不能发生复分解反应，发生的是物理变化，不能用来验证质量守恒定律，故选项错误。
C.铜和硝酸银溶液混合生成硝酸铜溶液和银，没有物质逸出，反应前后容器中物质的总质量不变，能直接用于验证质量守恒定律，能看到天平保持平衡现象，故选项正确。
D.红磷在空气中燃烧生成五氧化二磷，固体的质量增加，天平不能保持平衡，故选项错误。
故选：C。
【举一反三】
1．如图是通过白磷燃烧来验证质量守恒定律的实验，下列关于该实验的说法正确的是（ ）
A．实验过程中气球一直变大
B．该反应遵循质量守恒定律
C．白磷燃烧结束，立即将锥形瓶放在天平上称量
D．反应前锥形瓶内白磷和氧气的总质量一定等于反应后生成五氧化二磷的质量
【答案】B
【解析】
A.白磷燃烧放热，导致气球膨胀，完全反应后降低至室温，由于氧气消耗，气球缩小，该选项说法不正确；
B.该反应遵循质量守恒定律，该选项说法正确；
C.白磷燃烧结束，不能立即将锥形瓶放在天平上称量，是因为此时气球膨胀，产生向上的浮力，导致天平失去平衡，该选项说法不正确；
D.反应前锥形瓶内白磷和氧气的总质量不一定等于反应后生成五氧化二磷的质量，例如白磷或氧气过量时，生成的五氧化二磷质量小于反应前锥形瓶内白磷和氧气的总质量，该选项说法不正确。
故选：B。
2．化学反应遵守质量守恒定律的原因在于反应前后（）
A．物质的种类没有改变 B．分子的种类没有改变
C．原子的种类、数目和质量都没有改变 D．分子的数目没有改变
【答案】C
【解析】化学反应遵守质量守恒定律的原因在于：化学变化过程的实质是原子的重新组合；在一切化学反应中，反应前后原子的种类没有改变，数目没有增减，质量也没有变化。故C选项正确。
3．化学是一门以实验为基础的科学。图1～4是教科书上有关实验的装置图：
（1）图1是利用红磷燃烧来测定空气中氧气的含量。通过此实验可以得出的结论是：氧气约占空气总体积的。在实际操作中，若集气瓶内水面上升的体积明显小于理论值，请分析可能的原因（答出一点即可）。
（2）图2是验证分子某性质的实验。A烧杯盛有用蒸馏水稀释过的酚酞溶液，B烧杯盛有少量浓氨水，实验中发现A烧杯中的液体由色变为色，通过此实验能够验证的分子性质是。
（3）图3是电解水实验。通电一段时间后，切断电源，用燃着的木条分别在两个玻璃管尖嘴口检验反应产生的气体，其中负极端的玻璃管内产生气体的检验现象是。
（4）图4是盐酸与碳酸钠粉末反应前后质量的测定。若反应前天平平衡，反应后天平的指针会向偏转（选填“左”或“右”）。因此，若要验证质量守恒定律，反应最好在密闭容器中进行。通过质量守恒定律的学习，我们知道在化学反应中，一定不变的是（选填序号）。
a．原子的种类 b．原子的数目 c．原子的质量
d．分子的种类 e．分子的数目 f．元素的种类
【答案】
（1）五分之一；装置漏气；
（2）无；红；不断运动；
（3）安静的燃烧，发出淡蓝色火焰；
（4）右；abcf。
【解析】（1）进入集气瓶中的水的体积约占集气瓶中空气总体积的五分之一，因此氧气约占空气总体积的五分之一；
在实际操作中，若集气瓶内水面上升的体积明显小于理论值，可能的原因：装置漏气，红磷不足，没有冷却至室温就打开止水夹等；
（2）实验中发现A烧杯中的液体由无色变为红色，是因为氨分子是不断运动的，当运动到A中时，和水结合生成氨水，氨水显碱性，能使酚酞试液变红色，因此通过此实验说明分子是不断运动的；
（3）其中负极端的玻璃管内产生气体是氢气，氢气燃烧生成水，过程中发出淡蓝色火焰；
（4）反应后生成的二氧化碳逸出装置，天平的指针会向右偏转；
在化学反应中，一定不变的是原子的种类、原子的数目、原子的质量、元素的种类。
【技巧方法】
解答这类题目，要理解和熟记质量守恒定律及其应用，以及与之相关的知识。根据所给的问题情景或图表信息等，结合所学的相关知识和技能，以及自己的生产或生活经验，细致地分析题意（或图表信息）等各种信息资源，并细心地探究、推理后，按照题目要求进行认真地选择或解答。同时还要注意以下几点：
1.对于质量守恒定律的理解，要抓住概念中的“参加”、“化学反应”、“质量”、“总和”这样四个关键词。由此可知：
没有参加反应的物质的质量不能计算在内；
质量守恒定律的使用范围是使用于所有的化学反应（即化学变化），而对物理变化无效；
质量守恒定律是指质量守恒，而非体积守恒等；
（4）质量守恒定律是指各物质的质量总和相等，而非某物质的质量。
2.对于定律成立的原因，可以从化学反应的实质上来推断（即“三不变”造成的）。
3.对于定律的应用，一定要抓住它的含义（即“六不变”），细心地进行套用。
【拓展延伸】
1.质量守恒定律的应用对象是化学变化，对于物理变化，不能用质量守恒定律解释。质量守恒定律只适用于质量守恒，而不是体积守恒，也不是分子总数守恒。
2.质量守恒定律强调的是“参加反应的”和“反应生成的”，对于未参加反应的物质不关注。
3.如有气态物质参加在敞口装置中进行，则空气中没有参加反应的气体进入装置中，影响测量的结果。反应中若生成气体在敞口装置中进行，则气体会逸出装置，影响测量的结果。两种情况均无法通过实验验证化学反应遵循质量守恒定律。但不代表反应不遵循质量守恒定律。
【针对训练】
1．根据质量守恒定律判断，铁丝在氧气中完全燃烧，生成物的质量（）
A．一定大于铁丝的质量 B．一定小于铁丝的质量
C．一定等于铁丝的质量 D．不能确定
【答案】A
【解析】根据质量守恒定律可知：铁丝的质量＋氧气的质量＝四氧化三铁的质量，所以四氧化三铁的质量＞铁丝的质量。故A选项正确。
2．镁在空气中燃烧时不仅与氧气反应生成氧化镁，而且还有部分镁与氮气化合生成氮化镁（Mg3N2），由此可推知，12g镁在空气中燃烧后所得产物的质量为（）
A．等于20 g B．小于20 g C．大于20 g D．无法确定
【答案】B
【解析】本题主要考查元素守恒，难度较大。解题的关键是找到燃烧后所得产物的质量应介于产物全部为氧化镁的质量和产物全部为氮化镁的质量之间，可采用极端假设法来解答。
假设产物全部为MgO，则根据化学式可计算氧化镁的质量为：12g÷24/40＝20g；
假设产物全部为Mg3N2，则根据化学式可计算氧化镁的质量为：12g÷72/100＝16.7g；
通过以上计算可知所得产物质量应在16.7g与20g之间。
故B选项正确。
3．下列现象不能用质量守恒定律解释的是（）
A．蜡烛在空气中燃烧质量变小 B．镁条比燃烧后所得氧化镁的质量小
C．红磷在密闭容器中燃烧质量不变 D．50克水与50克酒精混合质量为100克
【答案】D
【解析】所有的化学变化都可以用质量守恒定律解释，不能用质量守恒定律解释的一定是物理变化，所以本题只要寻找物理变化即可。故D选项正确。
4．关于质量守恒定律，下列叙述正确的是（）
A．煤燃烧化为灰烬，该反应不符合质量守恒定律
B．24g镁在空气中完全燃烧生成40g氧化镁，实际消耗空气的质量为16g
C．无数实验证明化学反应都遵循质量守恒定律
D．质量守恒定律只适合于有气体或固体生成的化学反应
【答案】C
【解析】
A．所有的化学变化都遵守质量守恒定律。故A选项错误；
B．24g镁在空气中完全燃烧生成40g氧化镁，消耗的是氧气而不是空气。故B选项错误；
C．所有的化学变化都遵守质量守恒定律。故C选项正确；
D．质量守恒定律适用于一切化学变化，于反应物、生成物的状态无关。故D选项错误。
5．参加反应的各物质质量总和等于反应后生成的各物质质量总和，是因为（）
A．反应后物质的种类没有变化
B．反应后元素的种类没有变化
C．反应后原子的种类、数目和质量没有变化
D．反应后分子的种类、数目和质量没有变化
【答案】C
【解析】“参加反应的各物质质量总和等于反应后生成的各物质质量总和”就是质量守恒定律的具体描述，质量守恒的原因是：化学变化过程的实质是原子的重新组合；在一切化学反应中，反应前后原子的种类没有改变，数目没有增减，质量也没有变化。故C选项正确。
6．下列对化学反应前后质量变化的解释，不符合质量守恒定律的是（）
A．高锰酸钾受热分解后固体剩余物的质量减小，是因为放出了氧气
B．蜡烛燃烧后质量变小，是因为蜡烛受热形成了石蜡蒸气
C．细铁丝在氧气中燃烧后，质量增大，是因为生成物中含有氧的质量
D．白磷在密闭容器中燃烧，反应前后总质量不变，是因为生成物都没有逸散
【答案】B
【解析】根据质量守恒定律，在化学反应中，参加反应前各物质的质量总和等于反应后生成各物质的质量总和。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。本题主要考查学生运用质量守恒定律进行推断的能力。
A．高锰酸钾受热分解后固体剩余物的质量减小，是因为放出了氧气，气体逸出后致固体剩余物的质量减小，符合质量守恒定律。故A选项错误；
B．蜡烛燃烧后质量变小，是因为生成了二氧化碳和水，气体逸出使质量变小。而蜡烛受热形成了石蜡蒸气虽然也是导致质量减小的部分原因，但不符合质量守恒定律。故B选项正确；
C．细铁丝在氧气中燃烧后，质量增大，是因为生成物中含有氧的质量。故C选项错误；
D．白磷在密闭的容器内燃烧，生成固体五氧化二磷．反应前后物质的总质量不变，由此证明质量守恒定律的正确性，符合质量守恒定律。故D选项错误。
7. 如图为某反应的微观示意图，不同的球代表不同元素的原子。下列说法中正确的是（ ）
A．反应前后原子数目发生改变
B． 分子在化学变化中不可再分
C．该反应是化合反应
D．反应物和生成物均由分子构成
【答案】D
【解析】由化学反应的微观示意图微粒的变化可知，原子的个数在反应前后没有发生改变，故A错误；分子在化学变化中可分，故B错误；该反应由反应前的一种分子变成了反应后的两种新分子，是分解反应，故C错误；反应物和生成物均是由原子构成的分子构成的物质，故D正确。
15.1.2 质量守恒定律应用
考点精讲
质量守恒定律是指参加化学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。从微观来说，由于化学反应的过程，实际上就是参加反应的各物质分子被破坏；分子分裂成原子；原子再重新组合生成新的分子的过程。该定律成立的原因是：“在化学反应前后，原子的种类、数目和质量三不变”。该定律的含义是：“宏观上的‘反应前后物质总质量、元素的种类、各元素质量’和微观上的‘原子的种类、原子的数目、原子的质量不变’六不变”。
质量守恒定律的应用主要有如下四个方面：
1．解释一些实验事实
2．推测一些物质的元素组成
3．推断一些物质的化学式
4．计算有关物质的质量
落实到具体题型上主要有以下的五种题型。
断物质的元素组成
【典型例题】
（湖南省郴州市2020年中考化学试题）一定质量的某化合物完全燃烧，需要3.2g氧气，生成4.4g二氧化碳和1.8g水。下列判断错误的是（）
A．该化合物的质量为3.0g
B．该化合物一定含有碳、氢、氧三种元素
C．该化合物中碳、氢、氧的原子个数比为2：4：1
D．该化合物中碳元素的质量分数是40%
【答案】C
【解析】
A.根据质量守恒定律“反应物的总质量等于生成物的总质量”，设该化合物质量为x，则x+3.2g=4.4g+1.8g，得出x=3.0g，故A选项正确，不合题意；
B.根据质量守恒定律“反应前后各元素的质量不变”，则生成物中氧元素质量=4.4g××100%＋1.8g××100%＝4.8g，反应前氧气所含氧元素的质量为3.2g，因此该化合物中一定含有碳、氢、氧三种元素，B选项正确，不合题意；
C.该化合物中，碳元素的质量为：4.4g×＝1.2g，氢元素的质量为：1.8g×＝0.2g，氧元素的质量为：3.0g－1.2g－0.2g＝1.6g，则该化合物中碳、氢、氧的原子个数比为：::＝1:2:1，故C选项错误，符合题意；
D.根据该化合物共3.0g，C元素质量为1.2g，则该化合物中碳元素的质量分数=×100%＝40%，D选项正确，不合题意；
故选C。
【举一反三】
1．某化合物在氧气中完全燃烧时只生成二氧化碳和水，则该物质（ ）
A．只含碳、氢元素
B．一定含碳、氢元素，可能含氧元素
C．一定含碳、氢、氧元素
D．一定含碳、氧元素，可能含氢元素
【答案】B
【解析】二氧化碳中的碳元素和水中的氢元素来自于化合物，氧元素可能来自于氧气和化合物，有可能来自于氧气，因此化合物中一定含碳、氢元素，可能含氧元素。故选：B。
2．某物质1.6克在空气中充分燃烧共生成4.4克二氧化碳和3.6克水。则下列说法正确的是（）
①该物质中一定含有氧元素；②该物质中一定不含氧元素；③该物质中一定含有碳、氢元素；④该物质的一个分子中碳、氢原子的个数比为1:4；⑤该物质中氢元素的质量分数最大
A．①②③④⑤ B．②③④
C．③④⑤ D．②③④⑤
【答案】B
【解析】
某物质1.6克在空气中充分燃烧共生成4.4克二氧化碳和3.6克水，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，故该物质中一定含C.H元素，4.4g二氧化碳中碳元素的质量为：4.4g××100%=1.2g；3.6g水中氢元素的质量为：3.6g××100%=0.4g，1.2g+0.4g=1.6g，故该物质中一定不含氧元素；故①错误；②③正确；
④设该物质的化学式为：CxHy，12x：y=1.2g：0.4g，x：y=1：4，该物质的一个分子中碳、氢原子的个数比为1:4，正确；
⑤该物质中碳、氢元素的质量比为：12:4=3:1，故碳元素的质量分数最大，错误。
故正确的是：②③④。
故选B。
3．将一定质量的甲醇（CH3OH）和氧气（O2）置于密闭容器中点燃，一段时间后反应停止，测得反应后各物质的质量，相关数据如下表所示。下列说法不符合事实的是（）
物质 CH3OH O2 H2O CO2 X
反应前质量/g m 12.8 0 0 0
反应后质量/g 0 0 10.8 8.8 n
A．m>n
B．X中一定含有碳元素
C．无法判断X中是否含有氧元素
D．生成物中C.H两种元素的质量比为3∶1
【答案】C
【解析】
A.根据质量守恒定律可知，m+12.8g=10.8g+8.8g+n，m=6.8g+n，所以m>n，选项A正确；
B.甲醇作为一种可燃物，当氧气充足时，甲醇燃烧生成二氧化碳和水；如果氧气不足，甲醇燃烧生成水、一氧化碳甚至炭黑。因为甲醇中的氢全部转化为水，10.8g水中氢元素的质量=10.8g××100%＝1.2g，则甲醇的质量为：＝9.6g，甲醇中碳元素的质量为：9.6g××100%＝3.6g，生成的二氧化碳中碳元素的质量为：8.8g××100%＝2.4g，根据质量守恒定律，反应前后元素在质量不变，可见X中一定含有1.2g碳元素，选项B正确；
C.根据计算甲醇中碳元素质量为3.6g，氢元素质量为1.2g，则甲醇中氧元素质量为：9.6g-3.6g-1.2g=4.8g，因为参加反应的氧气质量为12.8g，所以反应生成的X中的氧元素质量为：4.8g+12.8g-(8.8g-2.4g)-(10.8g-1.2g)=1.6g，故X中一定含氧元素，选项C错误；
D.根据质量守恒定律，化学反应前后元素的质量不变，则生成物中C.H两种元素的质量比与参加反应的甲醇中的碳、氢元素质量比相同，因此生成物中碳、氢元素质量比=12∶(1×4)=3∶1，选项D正确。故选C。
【技巧方法】
解答这类题目，要理解和熟记质量守恒定律及其应用，以及与之相关的知识。根据所给的问题情景或图表信息等，结合所学的相关知识和技能，以及自己的生产或生活经验，细致地分析题意（或图表信息）等各种信息资源，并细心地探究、推理后，按照题目要求进行认真地选择或解答。同时还要注意以下几点：
1.对于质量守恒定律的理解，要抓住概念中的“参加”、“化学反应”、“质量”、“总和”这样四个关键词。由此可知：
没有参加反应的物质的质量不能计算在内；
质量守恒定律的使用范围是使用于所有的化学反应（即化学变化），而对物理变化无效；
质量守恒定律是指质量守恒，而非体积守恒等；
（4）质量守恒定律是指各物质的质量总和相等，而非某物质的质量。
【拓展延伸】
1.质量守恒定律的应用对象是化学变化，对于物理变化，不能用质量守恒定律解释。质量守恒定律只适用于质量守恒，而不是体积守恒，也不是分子总数守恒。
2.质量守恒定律强调的是“参加反应的”和“反应生成的”，对于未参加反应的物质不关注。
3.如有气态物质参加在敞口装置中进行，则空气中没有参加反应的气体进入装置中，影响测量的结果。反应中若生成气体在敞口装置中进行，则气体会逸出装置，影响测量的结果。两种情况均无法通过实验验证化学反应遵循质量守恒定律。但不代表反应不遵循质量守恒定律。
【针对训练】
1．为检验某化合物是否含碳、氢、氧三种元素，取一定质量该化合物放在燃烧匙里，再在酒精灯火焰上灼烧，然后用附有少量石灰水的烧杯罩在火焰上，用此实验方法（ ）
①能检验出该化合物是否含碳元素 ②能检验出该化合物是否含氢元素 ③能检验出该化合物是否含氧元素④该化合物是否含碳、氢、氧三种元素都不能检验出来．
A．① B． ①② C． ①②③ D． ④
【答案】A
【解析】
该化合物放在燃烧匙里，再在酒精灯火焰上灼烧，反应物为该物质和氧气，然后用附有少量石灰水的烧杯罩在火焰上，如果变浑浊，则证明有二氧化碳生成，故能检验出该化合物中含有碳元素，不能证明有其它的物质生成，故不能检验是否含有氢元素或氧元素．
2．某干粉灭火器的填充剂中含有磷酸二氢铵(化学式为 NH4H2PO4)。已知23.0 g磷酸二氢铵加热完全分解得到固体物质X、5.4 g水蒸气和3.4 g氨气(NH3)，固体物质X既不能燃烧也不能支持燃烧。下列说法错误的是 ()
A.固体物质X的质量为14.2 g
B.固体物质X的化学式为P2O5
C.反应的化学方程式可表示为2NH4H2PO4P2O5 +3H2O↑+2NH3↑
D.该反应中固体物质X与氨气的分子个数比为2∶1
【答案】D
【解析】
A.五氧化二磷质量：23.0g-5.4g-3.4g=14.2g，该选项说法正确；
B.固体物质X既不能燃烧也不能支持燃烧，说明固体物质不是单质磷，因此是五氧化二磷，该选项说法正确；
C.根据：：：=2:1:3:2，易知反应的化学方程式可表示为2NH4H2PO4P2O5 +3H2O↑+2NH3↑，选项正确
D.该反应中固体物质五氧化二磷与氨气的分子个数比为：:＝1:2，该选项说法不正确。
故选：D。
3．某可燃气体A与7.2g O2恰好完全反应，生成3.6g H2O和8.8g CO2，则A气体中（ ）
A．一定含C.H元素，不含O元素
B．可能含C.H、O三种元素
C．一定含C.H、O三种元素
D．不能确定
【答案】C
【解析】反应的A的质量：3.6g+8.8g﹣7.2g＝5.2g，其中氧元素质量：3.6g×+8.8g×﹣7.2g＝2.4g，由质量守恒定律可知，水中的氢元素和二氧化碳中的碳元素来自于A，因此A一定含C.H、O三种元素。故选：C。
4．元素钴（Co）有多种化合价，将9.3gCo(OH)2在空气中加热至290℃时完全脱水，得到8.3g钴的氧化物，该氧化物的化学式是（）
A．CoO B．CoO3C．Co2O3D．Co3O4
【答案】C
【解析】
由化学式可知9.3g Co(OH)2中和氧化钴中钴元素质量相等，Co元素的质量为：9.3g××100%＝5.9g，
则钴的氧化物中氧元素的质量为：8.3g-5.9g=2.4g即Co与O的原子个数比为：:＝2：3，故选C。
定化学方程式中未知物的化学式
【典型例题】
一种焰火火药中所含的硝酸铜在燃放时产生绿色火焰，发生如下反应:2Cu(NO3)22CuO+O2↑+4X↑。下列有关说法错误的是( )
A．根据质量守恒定律可知X的化学式为NO2 B．该反应的基本反应类型为分解反应
C．Cu(NO3)2中铜元素的化合价为+1价 D．产物中CuO属于氧化物
【答案】C
【解析】
A.由反应的化学方程式2Cu(NO3)22CuO+O2↑+4X↑，可得知反应前后各原子的个数为：
反应前反应后
铜原子 2 2
氮原子 4 0
氧原子 12 4
根据化学变化前后原子的种类、数目不变，生成物X的4个分子中含有4个N原子和8个O原子，则每个X分子由1个N原子和2个O原子构成，物质X的化学式为NO2；
B.分解反应的特征是一种物质反应生成多种物质，该反应符合这一特征，是分解反应；
C.因为化合物中各元素的化合价代数和为零，Cu (NO3)2中硝酸根的化合价是-1价，所以铜元素的化合价为+2；
D.氧化物是由两种元素组成，其中一种是氧元素的化合物，氧化铜符合该特征，是氧化物；
故选C。
【举一反三】
1．铝是生活中常见的金属，除我们熟知的性质之外，铝还可以与NaOH溶液发生反应：2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3X↑，X的化学式是（ ）
A．O2 B．H2 C．Al2O3 D．Al（OH）3
【答案】B
【解析】
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，反应前铝、钠、氧、氢原子个数分别为2.2.6.4，反应后的生成物中铝、钠、氧、氢原子个数分别为2.2.0、4，根据反应前后原子种类、数目不变，则3X分子中含有6个氢原子，则每个X分子由2个氢原子构成，则物质X的化学式为H2。
故选：B。
2．2020年11月24日，我国长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器。运载火箭常用的推进剂是偏二甲肼（C2H8N2）与四氧化二氮（N2O4），二者发生反应的化学方程式为C2H8N2+2N2O43N2↑+2X↑+4H2O↑。下列有关说法正确的是（ ）
A．X的化学式为CO
B．N2O4中氮元素的化合价为﹣4
C．生成物中N2和H2O的质量比为3：4
D．该反应符合质量守恒定律
【答案】D
【解析】
A.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，反应前碳、氢、氮、氧原子个数分别为2.8.6.8，反应后的生成物中碳、氢、氮、氧原子个数分别为0、8.6.4，根据反应前后原子种类、数目不变，则2X分子中含有2个碳原子和4个氧原子，则每个X分子由1个碳原子和2个氧原子构成，则物质X的化学式为CO2，故选项说法错误。
B.在化合物中氧元素一般显﹣2价，设氮元素的化合价是x，根据在化合物中正负化合价代数和为零，可得：x+（﹣2）×2＝0，则x＝+4价，故选项说法错误。
C.生成物中N2和H2O的质量比为（28×3）：（18×4）≠3：4，故选项说法错误。
D.任何化学反应均遵守质量守恒定律，该反应符合质量守恒定律，故选项说法正确。
故选：D。
3．黑火药爆炸事件的反应为：S＋3C＋2KNO3X＋N2↑＋3CO2↑，则X是（）
A．K2S B．K2SO3
C．K2SO4 D．K2S2O3
【答案】A
【解析】根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和数目不变，反应物中含S、C.K、N、O的个数分别是1.3.2.2.6，生成物中含S、C.K、N、O的个数分别是0、3.0、2.6，故生成物中还应含1个S、2个K，故X的化学式为：K2S。
故选A。
4．石笋和钟乳石的形成蕴含许多化学原理，其反应之一为：C＋H2O＋X＝Ca(HCO3)2，则X的化学式为（）
A．CaCO3 B．Ca(OH)2
C．CaO D．CaH2
【答案】A
【解析】根据质量守恒，反应前后原子个数不变，反应前碳原子为1个，氢原子为2个，氧原子为3个，反应后钙原子为1个，氢原子为2个，碳原子为2个，氧原子为6个，所以左侧少了1个钙原子，1个碳原子，3个氧原子，所以化学式为CaCO3，故选A。
5．电石（CaC2）遇水发生的化学反应为：CaC2＋2H2O＋X＝Ca(HO)2＋X ↑，X遇明火会剧烈燃烧，下列相关说法中不正确的是（）
A．X的化学式是C2H2
B．X燃烧的化学方程式为：X＋O2＝CO2＋H2O
C．X是有机化合物
D．CaC2中钙元素的质量分数为62.5%
【答案】B
【解析】
A.根据反应：CaC2＋2H2O＋X＝Ca(HO)2＋X ↑，结合质量守恒定律可知：反应前钙、碳、氢、氧原子个数分别为1.2.4，2，反应后的生成物中钙、碳、氢、氧原子个数分别是1.0、2.2，根据反应前后原子种类、数目不变，则每个X分子由2个碳原子和2个氢原子构成，则物质X的化学式为C2H2，说法正确；
B.X为C2H2，燃烧的化学方程式为：2C2H2＋5O24CO2＋2H2O，选项中未标注反应条件“点燃”，说法错误；
C.X为C2H2，是由碳、氢元素组成的有机化合物，说法正确；
D.CaC2中钙元素的质量分数为×100%＝62.5%，说法正确。故选B。
6．二氧化钛（TiO2）是世界上最白的物质，用四氯化钛（TiCl4）与某物质X反应可制得二氧化钛，反应化学方程式为：TiCl4+2X═TiO2+4HCl，物质X的化学式为 ，四氯化钛中钛元素的化合价为 。
【答案】H2O；+4。
【解析】
反应前后钛原子都是1个，氯原子都是4个，反应后氧原子是2个反应前应该是2个，包含在未知物质中，反应后氢原子是4个，反应前应该是4个，包含在未知物质中，物质X的化学式为H2O，四氯化钛中氯元素化合价是﹣1，根据化合物中元素化合价代数和为零可知，钛元素的化合价为+4。
故填：H2O；+4。
断反应中的化学计量数及比值
【典型例题】
质量守恒定律是帮我们认识化学反应实质的重要理论。关于反应aA＋bB＝cC＋dD，下列说法正确的是（）
A．化学计量数a与b之和一定等于c与d之和
B．若取xg A和xg B反应，生成C和D的质量总和不一定是2xg
C．反应物A和B的质量比一定等于生成物C和D的质量比
D．反应中一定有元素化合价的改变
【答案】B
【解析】
A．参加反应的A.B的质量总和一定等于生成的C.D的质量总和，但化学计量数a与b之和不一定等于c与d之和，就是化学反应前后分子个数不一定相等。故A选项错误；
B．物质参加化学反应按一定的质量比进行，由于参加反应的A.B的质量比不一定是1∶1，故若取xgA和xgB反应，生成C和D的质量总和不一定是2xg。故B选项正确；
C．参加反应的A.B的质量总和一定等于生成的C.D的质量总和，但反应物A和B的质量比不一定等于生成物C和D的质量比。故C选项错误；
D．化学反应前后各元素的化合价不一定变化。故D选项错误。
【举一反三】
1．如图是甲在乙中燃烧前后分子种类变化的微观示意图，下列叙述正确的是（）
A．反应后原子的数目减少
B．甲与乙反应的质量比是17:32
C．丙，丁的分子个数比是2:3
D．该反应属于置换反应
【答案】D
【解析】
由粒子模型图可知该反应的化学方程式为：4NH3+3O2 2N2+6H2O
A.化学反应前后相同元素的原子数目不变，故错误；
B.参加反应的甲与乙的质量比为：（4×17）：（3×32）=17：24，故错误；
C.丙与丁的分子个数比就是反应的化学计量数之比：2：6=1：3，故错误；
D.该反应是单质与化合物生成单质与化合物，所以属于置换反应，故正确。故选D。
2．如图表示两种气体发生的化学反应，其中相同的球代表同种原子。下列说法正确的是（ ）
A．生成物一定是混合物
B．分子在化学变化中不可分
C．化学反应前后原子的种类不变
D．该反应既不是化合反应也不是分解反应
【答案】C
【解析】
A.由生成物的微观构成可知，生成物是由同种分子构成，属于纯净物，选项A不正确；
B.由微粒的变化可知，分子在化学变化中发生了变化，分子可再分，选项B不正确；
C.由微粒的变化可知，化学反应前后原子的种类不变，选项C正确；
D.由反应的图示可知，该反应的反应物是两种，生成物是一种，该反应是化合反应，选项D不正确。故选C。3．从下图某化学反应的微观示意图中，获得的信息错误的是（）
A．参加反应的一种物质的化学式为C2H4
B．该反应的生成物为混合物
C．参加反应的两种物质的分子个数比为1:1
D．中碳、氢、氧原子个数比为2:6:1
【答案】B
【解析】
A.从图中可知，有一种反应物分子中碳氢原子比为2:4，因此该反应物分子式为C2H4，A选项正确，不合题意；
B.该反应的生成物是乙醇，乙醇为纯净物，因此B选项错误，符合题意；
C.可从图中看出2个C2H4分子和2个H2O分子生成了2个C2H5OH分子，因此反应物的分子个数比为1:1，C选项正确，不合题意；
D.该反应的生成物是乙醇，一个乙醇分子由2个C原子，6个H原子和1个O原子构成，因此D选项正确，不合题意；
故选B。
4．在密闭容器内，有甲、乙、丙、丁四种物质，甲、丁的相对分子质量之比为1：9．在一定条件下充分混合反应，测得反应过程中t1.t2时刻的质量分数如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．乙一定是该反应的催化剂
B．生成的甲、丙两物质的质量比为8：1
C．该反应方程式中丁和甲的计量数之比为1：1
D．某时刻，若ω甲为18%，则ω丙为32%
【答案】C
【解析】由四种物质反应前后各物质的质量分数可知，反应前后甲的质量分数增加了19%﹣17%＝2%，故甲是生成物；乙的质量分数不变，可能作该反应的催化剂，也可能没有参加反应；反应后丙的质量分数增加了41%﹣25%＝16%，故是生成物；丁的质量分数减少了48%﹣30%＝18%，是反应物。
A.乙的质量分数不变，可能作该反应的催化剂，也可能没有参加反应，故选项说法错误。
B.反应中甲和丙的质量比为2%：16%＝1：8，故选项说法错误。
C.甲、丁的相对分子质量之比为1：9．该反应中甲、丁的质量比是2%：18%＝1：9，故该反应方程式中丁和甲的计量数之比为1：1，故选项说法正确。
D.反应中甲和丙的质量比为2%：16%＝1：8，某时刻，若ω甲为18%时，18%﹣17%＝1%，则ω丙为25%+8%＝33%，故选项说法错误。
故选：C。
5．下图是制取乙醇的反应微观示意图。下列说法正确的是（）
A．反应前后共有四种分子
B．反应物中只有一种物质是氧化物
C．反应前后催化剂的性质不变
D．参加反应的和分子个数比是3：2
【答案】B
【解析】由反应的模型图可知反应的化学方程式为：2C2H4+2H2O2C2H5OH
A. 由化学方程式可知，反应前后共有三种分子，故错误；
B. 由化学方程式可知，反应物中只有水一种物质是氧化物，故正确；
C. 反应前后催化剂的化学性质不变，故错误；
D. 由化学方程式可知，参加反应的和分子个数比是2：2=1：1，故错误。故选B。
6.在“宏观一徽观”之间建立联系是化学学科特有的思维方式。下图为二氧化碳用于生产甲醇（CH3OH）的微观示意图，有关说法正确的是（）
A．该反应中，四种物质均为化合物
B．反应前后氢元素的化合价不变
C．参加反应的甲、乙分子个数之比为1:3
D．反应前后氢原子个数之比为1:3
【答案】C
【解析】
由反应的微观示意图可知，反应的化学方程式为CO2+3H2CH3OH+H2O。
A.乙为氢气，属于单质，该反应中，甲、丙、丁三种物质均为化合物，故A不正确；
B.反应前氢气中氢元素的化合价为0，反应后水中氢元素的化合价为+1价，则反应前后氢元素的化合价发生变化，故B不正确；
C.反应的化学方程式为CO2+3H2CH3OH+H2O，则参加反应的甲、乙分子个数之比为1:3，故C正确；
D.由质量守恒定律可知，反应前后原子数目不变，则反应前后氢原子个数之比为1:1，故D不正确。故选C。7．我国航天技术迅猛发展，“天舟一号”与在轨运行的“天宫二号”空间实验室首次成功交会对接，有力推动了我国空间站建设的进程。空间站里的O2源自电解水，所得H2与CO2反应生成H2O和CH4，该反应的微观示意图如下：
下列叙述正确的是（）
A．反应后原子的个数增加
B．生成水和甲烷的分子个数比为1:1
C．反应前后物质种类不变
D．上述反应中四种物质均由分子构成
【答案】D
【解析】由图可知，该反应是氢气和二氧化碳在催化剂的作用下反应生成水和甲烷，该反应的化学方程式为：CO2+4H2CH4+2H2O。
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.由化学方程式可知，生成水和甲烷的分子个数比为：2:1，不符合题意；
C.该反应是化学反应，化学反应的实质是有新物质生成，故反应前后，物质种类一定改变，不符合题意；
D.二氧化碳由二氧化碳分子构成，氢气由氢分子构成，甲烷由甲烷分子构成，水由水分子构成，上述反应中，四种物质均由分子构成，符合题意。
故选D。
断化学方程式书写是否正确
【典型例题】
某反应的观过程如图所示，其中代表一个碳原子，代表一个氧原子，代表一个氢原子。下列说法正确的是
A．该反应是化合反应
B．反应前后氢元素的化合价发生了改变
C．甲醇是一种氧化物
D．甲醇中碳、氢、氧元素的质量比为1：4：1
【答案】B
【分析】
由图可知该反应的化学方程式为CO2＋3H2CH3OH＋H2O。
【解析】
A.化合反应是指由两种或两种以上的物质反应生成另一种新物质的反应，由反应方程式可知该反应不属于化合反应，故A错误；
B.由反应方程式可知，反应前氢元素的化合价为0价，反应后氢元素存在于化合物中，其化合价一定不为0，故B正确；
C.氧化物是指由两种元素组成，其中一种元素是氧元素的化合物，甲醇中含有碳、氢、氧三种元素，不属于氧化物，故C错误；
D.甲醇中碳、氢、氧元素的质量比为(12×1):(1×4):(16×1)＝3:1:4，故D错误；
故选B。
【举一反三】
1．将氯化氢转化为氯气的技术是当今研究的热点。一定条件下，甲与乙反应生成丙和丁，相关物质的分子模型如下表所示(其中：表示氢原子，表示氧原子，表示氯原子)。
物质 甲 乙 丙 丁
分子模型
下列说法正确的是( )
A．该反应体现了甲的氧化性
B．上表中涉及两种含氧化合物
C．该反应中乙、丁的质量比为73：36
D．该反应中所有元素的化合价均发生了改变
【答案】A
【分析】
由题意知，甲与乙反应生成丙和丁，即氧气和氯化氢在一定条件下反应生成氯气和水，反应的化学方程式为O2+4HCl2Cl2+2H2O；
【解析】
A.由反应的化学方程式可知，该反应中氧气提供氧，体现了氧气的氧化性，选项说法正确；
B.甲（O2）属于单质，乙（HCl）中不含氧元素，不属于含氧化合物，丙（Cl2）属于单质，丁（H2O）由氢、氧两种元素组成的化合物，属于含氧化合物，选项说法不正确；
C.应中乙、丁的质量比为(35.5×4):(18×2) =71:18，选项说法不正确；
D.该反应中有氧气参与反应，并有氯气生成，所以氧元素、氯元素反应前后元素的化合价均发生了改变，而氢元素的化合价没有发生改变，反应前后都为+1价，选项说法不正确。
故选A。
2．工业法生产硝酸的一个中间反应可用微观模型表示如下，下列说法正确的是( )
A．该反应前后分子的数目无变化
B．该反应前后元素种类没有变化
C．该反应过程中氧气分子全部参与了反应
D．该反应的化学方程式可表示为：NO＋O2＝NO2
【答案】B
【分析】
由图示可知，一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮，反应为2NO＋O2＝2NO2；
【解析】
由分析得：
A. 该反应前后分子的数目发生改变，错误；
B. 该反应前后元素种类没有变化，正确；
C. 该反应过程中氧气分子没有全部参与反应，错误
D. 该反应的化学方程式可表示为：2NO＋O2＝2NO2，错误。
故选B。
3．甲醛是一种防腐剂，下图是甲醛燃烧的微观示意图。有关说法错误的是（）
A．该反应为置换反应
B．参加反应的两种物质的质量比为15：16
C．生成物均由两种元素组成
D．反应前后分子总数不变
【答案】A
【分析】
由微观示意图可知，反应物中有一个“”没有参加反应，反应化学方程式CH2O+O2CO2+H2O。
【解析】
A.由分析可知，生成物是两种化合物，该反应不属于置换反应，说法错误。
B.由微观示意图可知，该反应化学方程式为CH2O+O2CO2+H2O，故参加反应的两种物质的质量比为30：32=15：16，说法正确。
C.由微观示意图可知生成物为二氧化碳和水，生成物均由两种元素组成，说法正确。
D.由化学方程式可知反应前后分子总数不变，说法正确。
故选：A。
4．如图是物质甲和乙反应生成丙的微观示意图。下列说法正确的是（）
A．该反应属于化合反应
B．甲、乙、丙都是有机物
C．该反应中参加反应的甲和乙质量比为1:1
D．该反应在反应前后原子的种类发生了改变
【答案】A
【解析】
A.由微观示意图可知，该反应是由两种物质生成一种物质的反应，属于化合反应，A正确。
B.含碳元素的化合物属于有机物，乙为H2O，不含碳元素属于无机物，B错误。
C.根据微观示意图可知，该反应中参加反应的甲和乙分子个数比为1：1，质量比为28：18=14：9，C错误。
D.由图可知，该反应在反应前后原子的种类没有发生改变，D错误。
故选：A。
5．近期，我国科学家成功研制出天然气(主要成分为甲烷)在液态锡催化作用下的高效制氢设备，该设备发生反应的微观原理如图所示，下列说法错误的是
A．甲烷是由碳原子和氢分子构成
B．反应前后液态锡的质量和化学性质不变
C．甲烷中碳元素转化成碳单质，用于制造高级炭黑
D．此反应的化学方程式为CH4C＋2H2
【答案】A
【解析】
A.甲烷是由甲烷分子构成的，甲烷分子是由碳原子和氢原子构成的，符合题意；
B.液态锡是催化剂，化学反应前后，其质量和化学性质不变，不符合题意；
C.在该反应中，甲烷中的碳元素转化为碳单质，可用于制造高级炭黑，不符合题意；
D.由图可知，该反应为甲烷在液态锡的催化下反应生成碳和氢气，该反应的化学方程式为：CH4C＋2H2，不符合题意。
故选A。
6．下图为某反应的微观示意图。关于该反应说法正确的是
A．甲的化学式为CHO2
B．该反应涉及3种氧化物
C．反应前后分子种类不变
D．生成物丙和丁的分子个数比为1∶1
【答案】D
【解析】
A.根据示意图甲中含有2个H，1个C，1个O化学式为CH2O，错误；
B.甲为CH2O，含有三种元素不是氧化物，乙是氧气不是氧化物，丙是二氧化碳是氧化物，丁是水是氧化物，该反应涉及2种氧化物，错误；
C.该反应中CH2O分子和氧气分子转变为二氧化碳分子和水分子，分子种类改变，错误；
D.该反应的化学方程式为CH2O+O2CO2+H2O生成物丙和丁的分子个数比为1∶1，正确；
故选D。
7．一种新型复合光催化剂(C3N4/CQDS)，能利用太阳光分解水，原理如图所示。回答下列问题：
(1)这个过程将___________能转化为化学能。反应Ⅱ属于基本反应类型中的___________。
(2)写出反应Ⅰ的化学方程式：___________。
【答案】太阳分解反应2H2O2H2O2+H2↑
【解析】
（1）该过程利用太阳能分解水，故是将太阳能转化为化学能；
反应Ⅱ为过氧化氢在催化剂的作用下反应生成水和氧气，该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应；
（2）由图可知，反应Ⅰ为水在催化剂和光照的条件下反应生成氢气和过氧化氢，该反应的化学方程式为：2H2O2H2O2+H2↑。
定某一种物质的质量
解释反应前后物质的质量变化及用质量差确定某一种物质的质量，确定反应物、生成物及判断反应类型等。
【典型例题】
一定条件下，在密闭容器内发生某一化学反应，测得反应前后各物质的质量如下表所示。
物质 甲 乙 丙 丁
反应前的质量/g 3.2 16.8 0.8 0.1
反应后的质量/g x 8.4 3.0 1.0
下列说法不正确的是（）
A．x=8.5
B．反应中生成丙与丁的质量比为3：1
C．乙一定是化合物
D．丙和丁的相对分子质量之比可能为22：9
【答案】B
【解析】根据质量守恒定律，3.2+16.8+0.8+0.1= x+8.4+3.0+1.0，x=8.5；甲、丙、丁质量分别增加8.5g-3.2g=5.3 g、3.0g-0.8g=2.2g、1.0g-0.1g=0.9g，三者均为反应物；乙物质质量减少16.8g-8.4g=8.4g，为生成物；由分析得：A.由分析可知，x=8.5，正确；B.由分析可知，反应中生成丙与丁的质量比为2.2g:0.9g=22:9，错误；
C.反应为乙生成甲、丙、丁，则乙一定是化合物，正确；D.若丙、丁之间的化学计量数之比为1:1，则丙和丁的相对分子质量之比为22：9，正确。故选B。
【举一反三】
1．在点燃条件下，甲和乙反应生成丙和丁。它们的微观结构示意图如下所示（其中“”代表氢原子，“●”代表碳原子，“”代表氧原子）。下列叙述错误的是（）
物质 甲 乙 丙 丁
微观示意图
A．生成物均为氧化物
B．甲中碳、氢、氧三种元素的质量比为12:3:8
C．在该反应中，生成丙和丁的质量比为3:11
D．在该反应中，甲和乙的分子个数比为1:3
【答案】C
【解析】根据题意，该反应的方程式为C2H6O+3O22CO2+3H2O。A.生成物是水与二氧化碳，两者均是由两种元素组成的化合物，且其中一种是氧元素，因此都是氧化物，故A正确；B.甲即为乙醇，则甲中碳、氢、氧三种元素的质量比=（12×2）：（1×6）：16=12：3：8，故B正确；C.反应中生成丙和丁的质量比等于其相对分子质量和化学计量数乘积的比，即：（3×16）（2×44）=54：88=27：44，故C错误；D.由反应方程式可知在该反应中，甲和乙两种物质的分子个数比为1：3，故D正确；故选C。
2．一定条件下，甲、乙、丙、丁四种物质在密闭容器中发生反应，测得反应前后各物质的质量如图3所示，图中x、y分别表示乙和丙的质量。下列说法错误的是（）
A．反应后甲的质量分数是8% B．x的取值范围：0≤x≤40
C．y≤30时，生成物只有一种 D．参加反应的甲与丁的质量比为2：1
【答案】B
【解析】A.反应后甲的质量为10g，质量分数为×100%＝8%，故选项正确；
B.由质量守恒定律可知，反应前后物质的总质量不变，即30+40+30+25=10+15+x+y，x+y=100，乙为生成物地，反应后质量大于大于40，即x的值大于40，y的值最小为0 ，故x的最大值为100，则x的取值范围为0≤ x≤100，故选项错误；
C.y≤30时，则丙不参加反应，或属于反应物，则只有乙是生成物，故选项正确；
D.根据图可知，参加反应的甲的质量为20g，参加反应的乙的质量为10g，参加反应的甲与丁的质量比为2：1，故选项正确。
故选：B。
3．在一个密闭容器中放入甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下发生化学反应，一段时间后，测得有关数据如表，下列关于此反应的认识，正确的是（ ）
物质 甲 乙 丙 丁
反应前的质量（g） 9 X 7 6
反应后的质量（g） 1 2 29 24
A．x的数值为32
B．若甲为化合物，乙为单质，则该反应一定为置换反应
C．该反应中丙和丁的质量变化之比为11：9
D．若丁为水，则甲或乙必定为酸或碱
【答案】C
【解析】由表中数据分析可知，反应前后甲的质量减少了9g﹣1g＝8g，故是反应物，参加反应的质量为8g；同理可以确定丙是生成物，生成的质量为29g﹣7g＝22g；丁是生成物，生成的质量为24g﹣6g＝18g；由质量守恒定律，乙应是反应物，且参加反应的质量为22g+18g﹣8g＝32g，故X的数值为2+32＝34。
A.X的数值为2+32＝34，故选项说法错误。
B.若甲为化合物，乙为单质，无法确定丙和丁的种类，该反应不一定为置换反应，故选项说法错误。
C.该反应中丙和丁的质量变化之比为22g：18g＝11：9，故选项说法正确。
D.若丁为水，甲或乙不一定为酸或碱，如有机物燃烧生成二氧化碳和水，故选项说法错误。
故选：C。
【针对训练】
1．把一定量甲、乙、丙、丁四种物质放入一个密闭容器中，在一定条件下充分反应，测得反应前后各物质的质量如下表所示。下列说法正确的是（）
物质 甲 乙 丙 丁
反应前质量/g 10 5 12 16
反应后质量/g 8 5 30 x
A．反应中甲和丙的质量比为1:8
B．x=0
C．该反应是分解反应
D．乙一定是该反应的催化剂
【答案】B
【解析】
A.反应中甲和丙的质量比为：（10-8）：（30-12）=1：9，不符合题意；
B.由分析可知，x=0，符合题意；
C.甲、丁是反应物，丙是生成物，该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，不符合题意；
D.由分析可知，乙可能是催化剂，也可能是不参与反应的杂质，不符合题意。
故选B。
2．四种物质在一定条件下充分反应，测得反应前后各物质的质量分数如下图所示，下列说法正确的是（）
A．甲物质一定是该反应的催化剂
B．反应后x的数值为6%
C．该反应是化合反应
D．反应中乙与丁的质量变化之比为8:9
【答案】C
【解析】由质量守恒定律可知，8%+32%+x+36%=100%，x=24%；由四种物质反应前后各物质的质量分数可知，反应前后乙的质量分数减少了60%-32%=28%，故乙是反应物；同理可以确定丙的质量分数减少了30%-24%=6%，故丙是反应物；丁的质量分数增加了36%-2%=34%，丁是生成物；甲的质量分数不变，可能作该反应的催化剂，也可能没有参加反应。
A.甲的质量分数不变，可能没有参加反应，也可能作该反应的催化剂，故选项说法错误；
B.由以上分析可知，反应后x的数值为24%，故选项说法错误；
C.由以上分析可知，该反应可表示为：乙+丙→丁，该反应是由两种物质反应生成另一种物质，属于化合反应，故选项说法正确；
D.反应中乙与丁的质量变化之比为（60%-32%）：（36%-2%）=14：17，故选项说法错误。
故选C。
3. 甲、乙、丙、丁四种物质在密闭容器内充分混合反应，测得反应前后各物质的质量关系如图所示。则有关说法中不正确的是（ ）
A．丁一定是化合物
B．参加反应的甲和乙质量比为2：7
C．丙可能是该反应的催化剂
D．x的值是7
【答案】B
【解析】反应后质量增多的物质是生成物，质量减少的物质是反应物，差量是参加反应的质量或生成的质量。由表中数据分析可知，反应后甲的质量减少了14g﹣2g＝12g，甲是反应物，参加反应甲的质量为12g；丙的质量不变，可能作该反应的催化剂，也可能没有参加反应；同理可以确定丁是生成物，生成的丁的质量为36g﹣5g＝31g；由质量守恒定律，乙应是反应物，且参加反应的质量为31g﹣12g＝19g，故x的数值为26g﹣19g＝7g，该反应是甲+乙=丁。
A.该反应的反应物为甲和乙，生成物是丁，符合“多变一”的形式，属于化合反应，丁是化合反应的生成物，一定是化合物，此选项正确；
B.参加反应的甲和乙质量比为12g：19g＝12：19，此选项错误；
C.丙的质量不变，可能作该反应的催化剂，也可能没有参加反应，此选项正确；
D.x的值是7，此选项正确。选B。
4. 工业上合成SO3的反应原理为2SO2+O22SO3。一定条件下，在一密闭容器内放入 SO2.O2.SO3.V2O5四种物质，在不同时刻测得各物质的质量(单位为g)如下表所示。下列说法错误的是()
物质 甲 乙 丙 丁
t1 100 5 80 5
t2 60 55 a b
t3 40 c d 5
A.丁物质一定是V2O5
B.d=15
C.丙物质是O2
D.t3时，生成乙的总质量为75 g
【答案】B
【解析】
A.根据表格中数据可知，丁物质反应前后质量不变，是反应的催化剂，丁物质一定是V2O5，选项正确；
B.根据表格中数据可知，丁物质反应前后质量不变，故反应某个时刻质量也不变，即d=15，选项正确；
C.根据质量守恒定律可知a=70，变化量为10，甲在t2时刻变化量为40，根据甲丙反应方程式中质量比，易知丙为O2，选项正确。
D.根据t2时刻甲乙变化量之比40:50应等于t3时变化量之比，即40:50=60:75，选项正确。
故选B。
5．在密闭容器内，有甲、乙、丙、丁四种物质，甲、丁的相对分子质量之比为1：9．在一定条件下充分混合反应，测得反应过程中t1.t2时刻的质量分数如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．乙一定是该反应的催化剂
B．生成的甲、丙两物质的质量比为8：1
C．该反应方程式中丁和甲的计量数之比为1：1
D．某时刻，若ω甲为18%，则ω丙为32%
【答案】C
【解析】由四种物质反应前后各物质的质量分数可知，反应前后甲的质量分数增加了19%﹣17%＝2%，故甲是生成物；乙的质量分数不变，可能作该反应的催化剂，也可能没有参加反应；反应后丙的质量分数增加了41%﹣25%＝16%，故是生成物；丁的质量分数减少了48%﹣30%＝18%，是反应物。
A.乙的质量分数不变，可能作该反应的催化剂，也可能没有参加反应，故选项说法错误。
B.反应中甲和丙的质量比为2%：16%＝1：8，故选项说法错误。
C.甲、丁的相对分子质量之比为1：9．该反应中甲、丁的质量比是2%：18%＝1：9，故该反应方程式中丁和甲的计量数之比为1：1，故选项说法正确。
D.反应中甲和丙的质量比为2%：16%＝1：8，某时刻，若ω甲为18%时，18%﹣17%＝1%，则ω丙为25%+8%＝33%，故选项说法错误。
故选：C。
6．在一定条件下，一密闭容器内发生某反应，测得反应前后各物质的质量如下表所示。下列说法不正确的是（ ）
物质 a b c d
反应前的质量/g 40 5 16 15
反应后的质量/g X 5 30 26
A．b可能是催化剂
B．X的值等于15
C．该反应是分解反应
D．参加反应的c与d的质量比为15：13
【答案】D
A.b反应前后质量不变，可能作该反应的催化剂，也可能没有参加反应，故A正确；
B.根据质量守恒定律可知，X＝40+5+16+15﹣5﹣30﹣26＝15，故B正确；
C.反应后a质量减小，是反应物，C.d质量增大，是生成物，该反应是由一种物质生成两种物质，属于分解反应，故C正确；
D.参加反应的c与d的质量比=（30﹣16）g：（26﹣15）g＝14：11，故D错误。故选D。
【点睛】在化学反应中，反应前后质量增加的物质是生成物，质量减少的物质是反应物，质量不变的物质，可能作该反应的催化剂，也可能没有参加反应。
7．在一个密闭容器中，有A.B.C.d四种物质，反应前各物质的质量关系如下图刻度纸所示（例如：d的质量为2g）。
在一定条件下发生反应，反应结束后，再次测得各物质的质量变化，并通过刻度的移动来表示，且记录在同一张刻度纸上：刻度线Ⅰ向右移动9格；刻度线Ⅱ向左移动8格；刻度线Ⅲ向左移动8格。下列说法正确的是（）
A．反应结束后c的质量为14g
B．该反应可能为置换反应
C．A.b变化的质量比一定为9:17
D．A.d的相对分子质量之比一定为9:8
【答案】C
【解析】由图可知，一开始，a=5g、b=17g、c=6g、d=2g，反应后，刻度线Ⅰ向右移动9格；刻度线Ⅱ向左移动8格；刻度线Ⅲ向左移动8格，故a=14g、b=0、c=6g、d=10g，故反应后，a质量增加，是生成物，b质量减小，是反应物，c质量不变，可能是催化剂，也可能是不参与反应的杂质，d质量增加，是生成物。
A.由分析可知，反应结束后，c的质量是6g，不符合题意；
B.A.d是生成物，b是反应物，该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应，不符合题意；
C.A.b变化的质量比为：（14g-5g）：（17g-0）=9:17，符合题意；
D.参加反应的A.d 的质量比为：（14g-5g）：（10g-2g）=9:8，但是化学计量数之比未知，无法计算相对分子质量之比，不符合题意。
故选C。
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