2023浙教版科学中考化学复习--质量守恒、化学方程式及计算（含解析）
文档属性
| 名称 | 2023浙教版科学中考化学复习--质量守恒、化学方程式及计算（含解析） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 1.5MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 浙教版 | ||
| 科目 | 科学 | ||
| 更新时间 | 2023-05-09 18:57:58 | ||
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文档简介
2023浙教版科学中考化学复习--质量守恒、化学方程式及计算
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1．一定条件下，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2．某市自来水有股 ( http: / / www.21cnjy.com )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。
邻叔丁基苯酚的化学式为 。
例3．.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
例4.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（ ）
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
（例4）（例5）
例5.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
例6．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
例7．.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
例8.在托盘天平的左右两边各放一个烧杯，加入足量盐酸并使天平保持平衡向左边烧杯中加入14.4g Mg，向右边烧杯中加入14.4g Al，此时天平不再平衡，下述可以使天平恢复平衡的是（ ）
A．右边加0.45g Al
B．左边加0.98g Mg
C．左边加14.4g Mg，右边加15.3g Al
D．左边加14.4g Mg，右边加14.85g Al
例9.（2020 宁波模拟）某只含铁、氧两种元素的样品A，高温时与足量的CO充分反应，生成的气体被足量澄清石灰水吸收，测得沉淀的质量与原样品A质量相等，如果A中只含两种物质，则A中一定含有（ ）
A．FeO B．Fe2O3 C．Fe3O4 D．Fe
例10．（2020 包头模拟）某K2CO3样品，可能含有Na2CO3、MgCO3、CuSO4、NaCl中的一种或几种。取该样品13.8g，加入100g稀盐酸中，恰好完全反应，得到无色溶液，同时产生气体的质量为m。下列判断不正确的是（ ）
A．若m＞4.4g，则样品的组成最多有3种可能
B．若m＝4.4g，则样品中一定含有NaCl
C．若m＝4.4g，所加稀盐酸中溶质的质量分数为7.3%
D．反应后得到无色溶液，说明样品中一定没有CuSO4
例11．（2020 宁波模拟）50克Mg、Fe的混合物与适量的稀硫酸恰好完全反应后得到混合溶液，蒸发后得到218克不含结晶水的固体，则反应中产生H2的质量是（ ）
A．2克 B．3克
C．3.5克 D．4.5克
例12．（2020 宁波模拟）有两种铁的氧化物X，Y，质量分别是0.4g与0.435g，在加热的条件下分别用CO还原成铁单质，把各自生成的CO2分别通入足量澄清石灰水中，都得到0.75g沉淀，则X、Y的分子式为（ ）
A．FeO、Fe2O3 B．Fe2O3、Fe3O4
C．FeO、Fe3O4 D．Fe3O4、Fe2O3
质量守恒定律的验证
【例1】(2022·衢州)利用加热高锰酸钾的方法,验证化学反应中质量守恒定律。
如图,小科将适量高锰酸钾装入试管,塞入一团棉花并测出试管、棉花与药品的总质量为m1。加热使之充分反应后,测得量筒中气体体积为V,再次测得反应装置与物质总质量为m2,已知常温常压下氧气密度为ρ。据此请回答:
(1)实验中用量筒收集气体的好处是 。
(2)实验中,试管口内壁附着紫红色小液滴,请解释产生该现象的原因 。
(3)根据实验数据计算发现:m1-m2≠ρV,与质量守恒定律不符。造成这一实验结果的原因分析正确的是 。
A.试管中高锰酸钾没有完全分解 B.导管口连续均匀冒气泡时才收集气体
C.未调节量筒内外液面相平就读数 D.停止加热时,先将导管移出水面,再熄灭酒精灯
变式1.(2019·嘉兴)质量守恒定律的发现对科学的发展做出了重要贡献。
(1)为了验证质量守恒定律,实验小组分别选取以下四组药品,通过称量比较各组物质在密闭容器内混合前后的总质量,能达到目的的有 。
A.氯化铁溶液和氢氧化钠溶液 B.生石灰和水
C.氯化钙溶液和硝酸钾溶液 D.碘和酒精
(2)在一定条件下,A和B反应生成C,微粒种类变化如图所示(“”、“”表示不同原子)。则参加反应的A、B物质的分子数之比为 。
质量守恒定律的应用
【例2】(2022·湖州)镓酸锌是一种新型半导体发光材料,它的化学式为ZnGa2O4(或ZnO·Ga2O3)。镓酸锌在紫外线或低压电子的激发下能发出很纯的蓝光。镓酸锌也是一种新型光催化材料,能将CO2高效转化为甲醇(CH3OH),其化学反应模型如图所示。下列叙述中,错误的是( )
A.镓酸锌中镓元素的化合价为+3
B.上述反应中镓酸锌的质量和化学性质都不变
C.上述反应中的反应物和生成物都属于化合物
D.在紫外线或低压电子激发下的镓酸锌是一种光源
变式2.(2019·南京)2019年1月3日嫦娥四号探测器成功在月球背面着陆,并通过“鹊桥”中继卫星传回了近距离拍摄的月背影像图,揭开了月背的神秘面纱。“鹊桥”号上伞状通信天线是用表面镀金的钼丝编织而成的金属网。这种镀金钼丝纤维只有头发丝四分之一细,其性能稳定。“编”出来的金属网既强韧,受得住发射飞行外力“折腾”、又能在太空中收放自如,可以说是“刚柔并济”。
(1)钼能制成细丝,是利用了钼的 性。
(2)钼丝表面镀金原因之一是利用了金的化学性质 。
(3)我国的钼矿储量非常丰富,用辉矿(MoS2)制备钼的过程如下:
①完成过程Ⅰ中反应的化学方程式:2MoS2+7O22MoO3+4 ;
②过程Ⅱ分两个阶段:
第一阶段反应中反应物与生成物的化学计量数之比为1∶1∶1∶1
写出下列化学方程式:第一阶段 。
第二阶段 , 该反应的基本反应类型为 。
化学方程式及其相关计算
【例3】(2022·台州)某同学用足量的金属镁与7.3 g 5%的稀盐酸反应,测量产生氢气的体积。
(1)已知氢气的密度比空气小,难溶于水。应选择甲图中的 装置进行制取和收集。
(2)乙图为检查发生装置气密性的操作,当观察到水中的导管口有 产生,则表示该装置气密性良好。
(3)已知氢气的密度为0.09 g·L-1,请计算能收集到多少升氢气。(计算结果精确到0.01)
(4)反应结束后,发现实际收集到的气体体积比计算值要大,请分析可能原因(写出两点)
。
3.为了测定一瓶未密封保存的NaOH固体中NaOH的质量分数,小科采用沉淀法进行如下操作:①取15克样品于烧杯中,加足量水配成溶液;②在样品溶液中加入足量的BaCl2溶液;③待反应完全后,过滤。有关数据记录如表:
反应前 反应后
烧杯和样品溶液总质量/g 加入的氯化钡溶液质量/g 过滤后烧杯和溶液总质量/g(滤液的损失忽略不计)
95 65 140.3
请回答下列问题:
(1)在反应前后的溶液中,下列元素质量保持不变的是 。
A.钠元素 B.碳元素 C.钡元素 D.氧元素
(2)反应共生成沉淀 克。
(3)原样品中NaOH的质量分数是多少
课外提分作业
1.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( )
（1）（3）
2.在实验室和化工生产中常用到硝酸。硝酸是一种强氧化剂,能与碳发生氧化还原反应,化学方程式为4HNO3+C2H2O+4X↑+CO2↑。则X是( )
A.NO2 B.CO C.NO D.N2O5
3.(“丹砂烧之成水银”中的“丹砂”指的是硫化汞。该反应的微观示意图如下,有关说法正确的是( )
A.“●”代表非金属单质汞 B.此反应遵循质量守恒定律
C.反应前后原子的种类发生改变 D.反应前后各元素的化合价都不变
4.(2020·北京)甲酸(HCOOH)具有清洁制氢的巨大潜力,其分解前后分子种类变化的微观示意图如下:
下列说法正确的是( )
A.甲酸分子中氢、氧原子个数比为1∶2
B.乙中碳、氧元素质量比为1∶2
C.46 g甲酸中氢元素质量为2 g
D.生成甲与乙的分子个数比为2∶1
5.(青岛)高纯度的单晶硅是制作电子集成电路的基础材料。工业上制备高纯硅的化学反应原理为:
①SiO2+2CSi+2CO↑、②Si+3HClHSiCl3+H2、③HSiCl3+H2Si+3X,反应①制得粗硅,通过反应②③进一步得到高纯硅;三氯硅烷(HSiCl3)的沸点是31.8 ℃。下列有关说法不正确的是( )
A.反应③中X的化学式为HCl
B.三氯硅烷由氢、硅、氯三种元素组成
C.三氯硅烷中硅、氯元素的质量比为1∶3
D.反应②③实现了硅元素的富集,将粗硅转化为高纯硅
6.甲、乙、丙、丁四种物质在反应前后的质量关系如图所示,下列有关说法错误的是( )
A.x的值是15
B.丙可能是该反应的催化剂
C.该反应是分解反应
D.反应中甲和乙的质量比为4∶1
7.将 Fe3O4、Fe2O3、CuO的固体混合粉末mg，在加热条件下用足量CO还原得到金属混合物2.32g，将生成的CO2气体用足量澄清石灰水吸收后，产生5.00g白色沉淀，则m的数值为（ ）
A. 5.32 B. 3.12 C. 3.59 D. 2.37
8.(雅安)NSR技术通过BaO和Ba(NO3)2的相互转化实现NOx(氮氧化物)的储存和还原,能有效降低柴油发动机在空气过量条件下的NOx排放。其工作原理如图所示。
(1)还原时还原尾气可以是CO、H2等,存在如下反应:5CO+Ba(NO3)2N2+X+5CO2。
①反应中,碳元素的化合价 (填“升高”或“降低”)。
②X的化学式是 。
(2)储存时,部分NO发生反应的化学方程式为 ; 吸收NOx(如NO、NO2)的物质是 。
(3)NO气体通过NSR技术转化为N2的总反应方程式是 。
9.(2022·杭州)氢气的储存是科学研究热点之一。X是一种储存氢气的材料,取11.2 g X在O2中完全燃烧后只生成8.0 g CuO、8.0 g MgO。
(1)上述燃烧过程中消耗O2的质量为 克。
(2)通过计算求X中各元素的原子个数比。(写出计算过程)
10.材料一:1673年,玻义耳曾经做过一个实验:在密闭的曲颈甑中加热金属时,得到了金属灰,冷却后打开容器,称量金属灰的质量,发现与原来金属相比质量增加了。
材料二:1703年,施塔尔提出“燃素学说”,其主要观点有:①燃素是组成物体的一种成分,一般条件下被禁锢在可燃物中;②燃素在可燃物燃烧时会分离出来,且燃素可穿透一切物质。
材料三:1756年,罗蒙诺索夫重做了玻义耳的实验。他将金属铅装入容器后密封、称量。然后把容器放到火上加热,银白色的金属变成了灰黄色,待容器冷却后再次称量,发现容器的总质量没有发生变化。罗蒙诺索夫对此的解释是:“容器里原来有一定量的空气,且容器中的空气质量减少多少,金属灰的质量就比金属增加多少,在化学变化中物质的质量是守恒的。”后来,拉瓦锡等科学家经过大量的定量实验,推翻了“燃素学说”,质量守恒定律得到公认。
(1)由“燃素学说”可知,物质燃烧后质量应该减少。请根据所学知识写出一个可以推翻“燃素学说”的事实: 。
(2)罗蒙诺索夫重做了玻义耳的实验是基于金属加热后,增加的质量并非来自燃素而是来自 的假设。(3)对比材料一和材料三,玻义耳错过了发现质量守恒定律的一个重要原因是 。
(4)质量守恒定律的发现过程,给我们的启示是 。
A.分析问题应该全面、严谨 B.实验的成功与否,取决于药品的选择
C.定量方法是科学研究的重要方法D.科学研究既要尊重事实,也要勇于创新
11.碳酸氢钠片是一种常用药,能用于治疗胃酸过多,这是因为人体的胃液中含有盐酸,已知:NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2↑,为测定药片中碳酸氢钠的含量,小科进行了如下实验:
(1)小科认为,要测定药片中碳酸氢钠的含量,实验中需要采集两个数据:一是测出碳酸氢钠片样品的质量;二是根据碳酸氢钠与盐酸的反应原理,通过实验测出反应生成的 的质量。
(2)小科按如图甲的实验方案,取药片和足量的稀盐酸进行实验,通过测量反应前后总质量的变化来采集实验数据,同学们认为,测得碳酸氢钠的质量分数会偏大,原因是 (答出一点即可)。
(3)为减小实验误差,小科又设计了如图乙的实验方案,取药片和足量的稀盐酸进行了三次实验,采集的实验数据如表:请计算药片中碳酸氢钠的质量分数。
12．小明利用如图甲所示的装置测定白磷燃烧前后质量的变化。实验步骤和部分实验现象如下：
①将整个锥形瓶的装置放在天平托盘上，调节平衡。
②取下锥形瓶，将瓶塞上的铁丝在酒精灯上烧红后，接触引燃白磷，并立即塞紧瓶塞，发现实验过程中气球先变大后变瘪。
③待反应结束冷却后，重新放在天平托盘上称量，发现天平依然平衡。
锥形瓶的底部铺有一层细沙，其作用是
。
（2）请解释步骤②中“气球先变大后变瘪”的原因 。
实验序号 1 2 …
m1（MnO2）/g
m2（KClO3）/g
m3（试管）/g
m4（试管+加热后剩余固体）/g
量筒内收集气体的体积V/cm3
（3）小明通过大量实验证实了质量守恒定律，他继续利用白磷设计另一个实验（如图乙）该装置是一个具有刻度和活塞可滑动的玻璃容器，容器内空气的体积为V1（常温下），将质量为m的白磷铺在细沙上，将它放在盛有沸水的烧杯上方，观察到白磷着火燃烧，活塞先右移至V2，反应结束后冷却到常温活塞左移至V3停止，根据质量守恒定律推测，反应结束后容器内固体物质的质量应为 。（用相关字母表示，常温下氧气的密度为ρ）
13．小金进行如图所示实验来验证质量守恒定律。在实验中用电子天平和量筒准确测量出表中m1、m2、m3、m4和V．（实验中操作正确，O2的密度为ρg/cm3）
（1）装置中试管口略向下倾斜的原因是 。
（2）根据质量守恒定律，m1、m2、m3、m4、V和ρ之间存在的等量关系为： 。
（3）每次实验结束后，小金在拆卸装置时总能闻到刺激性气味。他将加热后剩余固体中的MnO2分离并测量其质量，发现总小于加热前MnO2的质量。查阅资料后发现，一般认为加热KClO3和MnO2混合物的反应过程如下：
第1步：2MnO2+2KClO32KMnO4+Cl2↑+O2↑
第2步：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
第3步：K2MnO4+Cl22KCl+MnO2+O2↑
写出加热后剩余固体中MnO2质量小于加热前MnO2质量的原因 。
14．质量守恒定律的发现，凝聚了不少科学家的心血。
材料﹣：1673年，英国化学家波义耳将某金属放在一个密闭容器中煅烧，煅烧后立即打开容器进行称量，结果发现煅烧后的固体质量增加了。
材料二：1774年，拉瓦锡用精确的定量实验研究在密封容器中氧化汞分解前的质量和分解后生成物的总质量之间的关系，证实了质量守恒定律。请回答以下问题：
（1）小明认为波义耳实验也符合质量守恒定律，理由是 。
（2）小明采用图甲实验方案，测量酒精和水混合前后质量是否相等来验证质量守恒定律。老师看到后直接否定该方案，理由是 。
（3）小明决定用如图乙装置模拟拉瓦锡实验，测定反应前氧化汞的质量和反应后生成物的总质量是否相等来验证质量守恒定律。小明记录了以下几组数据：（已知：氧气的密度为p克/毫升，氧化汞分解的化学方程式：2HgO2Hg+O2↑）
①反应前称取的氧化汞质量a克 ②反应前装有氧化汞试管的总质量b克
③反应结束冷却后试管的总质量c克 ④反应后量筒内增加的水体积d毫升
⑤反应前量筒的总质量e克； ⑥反应结束后量筒和水的总质量f克
实验操作均正确，在误差范围内，如果出现等量关系 （用上述字母表示），可用来验证质量守恒定律。
15．（2023 慈溪市模拟）现有10g锌、8g氧化铜和足量的稀硫酸，某同学想用这些锌和氧化铜为原料来制取铜单质，他采用了如下所示的流程图和实验装置（如图1）：ZnH2Cu
（1）实验时，为了能够持续地小流量地产生氢气，应该更换图中的仪器是： 。
（2）试计算8克氧化铜完全反应能生成多少克单质铜？
（3）按照规范操作要求完成实验，氧化铜被完全反应，请以加入的Zn为横坐标，以生成的Cu为纵坐标（如图2），画出关系图，标出图中转折点的大致位置，并说明理由： 。
16．（2023 奉化区模拟）过碳酸钠（xNa2CO3 yH2O2）俗名固体双氧水。是一种集洗涤、漂白、杀菌于一体的氧系漂白剂，某兴趣小组同学对“固体双氧水”产生了好奇，利用如图装置对其组成进行测定（杂质对测定无影响，且不与酸反应也不溶于水）在A装置中加入样品10g，然后向其中逐渐加入稀硫酸，使之与样品充分反应，恰好完全反应时，加入稀硫酸的质量为46g。测得B装置增重0.45g，C装置中铜网增重1.2g，D装置增重2.2g。查阅资料得知：①过碳酸钠溶于水时，分解生成碳酸钠溶液和过氧化氢溶液；②过碳酸钠能与酸反应产生二氧化碳和氧气。
求：（1）过碳酸钠的化学式 。
反应后A装置内溶液的质量分数？
17．（2020 宁波模拟）有两种外观类似黄金的①Cu﹣Zn合金和②Cu﹣Ag合金制品，若实验室只提供一瓶稀硫酸和必要仪器。
（1）你认为能测出合金 （填序号）中铜的质量分数；
（2）取上述（1）中的合金粉末30g放入烧杯中，加入100g的稀硫酸，恰好完全反应，测得烧杯中滤液的质量为106.3克。若不考虑该合金中除Cu、Zn以外的其他成分，求黄铜中铜的质量分数。
18．经测定，甲醛（CH2O）、醋酸（C2H4O2）、丙酮（C3H6O）三种物质的混合物中含氢元素8g，则该混合物完全燃烧后产生二氧化碳气体的质量是 ，地震过后，防疫部门常用到一种高效安全灭菌消毒剂，该消毒剂可表示为RO2，主要用于饮用水消毒。实验测得该氧化物中R与O的质量比为71：64，则RO2的化学式为 。
19．有4.6g某有机物，在充足的O2中完全燃烧，只能生成CO2和H2O，将产生的气体先通过浓H2SO4，浓H2SO4的质量增加了5.4g，再通过碱石灰，碱石灰的质量增加了8.8g。已知该有机物的相对分子质量不超过50，试确定该有机物的化学式 。
2023浙教版科学中考化学复习--化学方程式（2）
1．（2023秋 镇海区期末）黄铜（铜和锌的合金）具有较强的耐磨性能，在明代嘉靖年间便被用于铸钱，现代常用于制造阀门、水管、空调散热器等。现有黄铜样品A，为测得各成分的含量，小科将其放入烧杯中，取80克稀硫酸分四次等质量加入，每次均充分反应，实验过程数据记录如下表：
实验次数 1 2 3 4
加入稀硫酸质量/克 20 20 20 20
剩余固体质量/克 20.0 17.4 14.8 13.5
请分析计算：
（1）样品A的质量是 克。
（2）第4次实验结束后溶液的pH 7（填“＞”、“＝”或“＜”）。
（3）稀硫酸的溶质质量分数是多少？
（4）实验完成后，烧杯中溶液的质量是多少？
2．（2022秋 北仑区期末）普通黄铜仅由铜和锌组成，广泛用于制造板材、管材等，也用于铸造机械零件。现有一块质量为50g的黄铜样品，小科利用一种未知浓度的稀盐酸与其反应，测得有关数据如图。则：
（1）样品中锌的质量为 g。
（2）样品完全反应产生的H2的质量。
（2）稀盐酸的溶质质量分数。
3．（2022秋 江北区期末）复方碳酸氢钠片是一种常用的抗酸剂药物，口服后能迅速中和或缓冲胃酸，减少疼痛等症状。复方碳酸氢钠片的主要成分是碳酸氢钠。某科学兴趣小组为测定药片中碳酸氢钠的含量做了以下实验：先将复方碳酸氢钠片制成粉末，取10克分多次放入盛有100克稀盐酸的烧杯中充分反应。测出加入的粉末质量和反应后的溶液质量，两者质量关系如图所示。
（1）实验后，兴趣小组又往烧杯中加入少量粉末，观察到 ，说明上述实验结束时稀盐酸过量。
（2）计算复方碳酸氢钠片中碳酸氢钠的质量分数。
（3）计算10克粉末与稀盐酸反应后所得氯化钠溶液的溶质质量分数。（计算结果精确到0.1%）
4．（2022秋 鄞州区期末）将稀硫酸和稀盐酸的混合液逐滴滴入到一定质量的Ba（OH）2溶液中，溶液的pH变化和沉淀的质量变化如图所示，据此分析计算：
（1）当沉淀不再产生时，溶液的pH 7。
（2）该Ba（OH）2溶液中含有溶质的质量。
（3）混合溶液中盐酸的质量分数。
5．（2022秋 海曙区期末）Cu与Zn的合金称为黄铜，有优良的导热性和耐腐蚀性，可制作各种仪器零件。某化学兴趣小组的同学为了测定某黄铜的组成，取20g该黄铜样品于烧杯中，向其中分5次加入相同溶质质量分数的稀硫酸，使之充分反应。每次所用稀硫酸的质量及剩余固体的质量记录于下表：
次数 加入稀硫酸的质量/g 充分反应后剩余固体质量/g
第一次 40 m
第二次 40 14.8
第三次 40 12.2
第四次 40 11.2
第五次 40 11.2
试回答下列问题：
（1）从以上数据可知，最后剩余的11.2g固体的成分是 ；表格中m＝ 。
（2）黄铜样品中铜的质量分数为 。
（3）计算所用稀硫酸中硫酸的质量分数是多少？
6．（2022秋 海曙区期末）复方碳酸氢钠片是一种常用的抗酸剂药物，口服后能迅速中和胃酸，用于缓解胃酸过多引起的胃痛等症状。复方碳酸氢钠片的主要成分是碳酸氢钠（其他成分不含氯离子，可溶于水但不参与反应），碳酸氢钠与盐酸反应的化学方程式为：NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑。
某科学兴趣小组为了测定药片中碳酸氢钠的含量做了以下实验：先将复方碳酸氢钠片制成粉末，取10克分多次放入盛有100克稀盐酸的烧杯中充分反应。测出加入的粉末质量和反应后的溶液质量，两者质量关系如图所示。
（1）充分反应后生成二氧化碳的质量为 。
（2）实验后，兴趣小组又往烧杯中加入少量粉末，观察到 ，说明上述实验结束时稀盐酸过量。
（3）计算复方碳酸氢钠片中碳酸氢钠的含量。
（4）计算10克粉末与稀盐酸反应后所得氯化钠溶液的溶质质量分数。（计算结果精确到0.1%）
7．（2022秋 慈溪市期中）某同学为了测定黄铜屑（由锌和铜形成的合金）样品组成。分四次取样品与稀硫酸反应，其实验数据记录如下表。
实验序号 1 2 3 4
取样品质量（g） 100 100 100 100
取稀硫酸质量（g） 40 80 120 160
产生气体质量（g） 0.4 0.8 1.0 1.0
试计算：（1）黄铜中锌的质量分数；
（2）所用稀硫酸中溶质的质量分数。
（3）第4次实验充分反应后，所得溶液ZnSO4的溶质质量分数是多少？
8．（2022秋 慈溪市校级期中）某学校的学习小组对当地的石灰石矿区进行调查，测定石灰石中碳酸钙的质量分数，采用的方法如下：取该石灰石样品16克放入烧杯，把80克稀盐酸分四次加入，测量过程所得数据见下表（已知石灰石样品中含有的杂质不溶于水，也不与稀盐酸反应）。请计算：
序号 第一次 第二次 第三次 第四次
加入稀盐酸的质量/克 20 20 20 20
剩余固体的质量/克 11 6 2.8 n
（1）如表中n的数值为 。
（2）样品中碳酸钙的质量分数为 。
（3）计算所用盐酸的溶质质量分数。
（4）计算第四次后所得溶液中氯化钙的质量分数。
9．（2022秋 慈溪市期末）实验室有一份在空气中潮解变质的氢氧化钠样品，质量为1.5g，某实验小组将这份样品完全溶解，配成50g溶液，然后缓慢滴入7.3%的稀盐酸，同时进行搅拌，使二氧化碳全部逸出。滴加过程中，多次测得溶液pH和溶液总质量，部分数据如表所示：
测量次数 第1次 第6次 第16次 第21次 第26次
滴加的盐酸总质量/g 0 5 15 20 25
溶液总质量/g 50 55 m 69.78 74.78
溶液pH 12.4 12.1 7.0 2.2 2.1
请分析计算：
（1）第 次测量时，溶液中只有一种溶质。
（2）表中m═ 。
（3）样品中碳酸钠的质量分数。
（4）1.5g样品中氢氧化钠固体的质量。
2023浙教版科学中考化学复习--质量守恒与化学方程式教师版
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1．一定条件下，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2．某市自来水有股 ( http: / / www.21cnjy.com )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。
邻叔丁基苯酚的化学式为 。
例1．C 例2．（1）24， 2.8 （2）C10H14O
例3．.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
例4.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（ ）
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
例5.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（ ）
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
例6．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
例7．.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
例3.D 4.C5.A 6.B 7.B
例8.在托盘天平的左右两边各放一个烧杯，加入足量盐酸并使天平保持平衡向左边烧杯中加入14.4g Mg，向右边烧杯中加入14.4g Al，此时天平不再平衡，下述可以使天平恢复平衡的是（ ）
A．右边加0.45g Al
B．左边加0.98g Mg
C．左边加14.4g Mg，右边加15.3g Al
D．左边加14.4g Mg，右边加14.85g Al
例8.．【解答】解：由于盐酸足量，要使天平平衡，就是要使反应后溶液增重的质量相等
设加入镁的质量为z，铝的质量为y时天平平衡
Mg+2HCl＝MgCl2+H2↑△m
24 2 22
x
2Al+6HCl＝2AlCl3+3H2↑△m
54 6 48
y
则有：
若x＝14.4g，则y＝14.85g，故右边需要再加入铝的质量为：14.85g﹣14.4g＝0.45g
故选：A。
例9.（2023 宁波模拟）某只含铁、氧两种元素的样品A，高温时与足量的CO充分反应，生成的气体被足量澄清石灰水吸收，测得沉淀的质量与原样品A质量相等，如果A中只含两种物质，则A中一定含有（ ）
A．FeO B．Fe2O3 C．Fe3O4 D．Fe
例9．【解答】解：设含铁、氧两种元素的样品中A的化学式为FexOy，高温时与足量的CO充分反应，FexOy+yCOxFe+yCO2，生成的气体被足量澄清石灰水吸收，CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O，设原样品的质量为mg，则沉淀的质量为mg，由方程式：
FexOy+yCOxFe+yCO2，CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O
得到：FexOy～yCaCO3
56x+16y 100y
mg mg
解得：，由于铁与氧的原子个数比是3：2，说明了A中一定含有铁。
故选：D。
例10．（2023 包头模拟）某K2CO3样品，可能含有Na2CO3、MgCO3、CuSO4、NaCl中的一种或几种。取该样品13.8g，加入100g稀盐酸中，恰好完全反应，得到无色溶液，同时产生气体的质量为m。下列判断不正确的是（ ）
A．若m＞4.4g，则样品的组成最多有3种可能
B．若m＝4.4g，则样品中一定含有NaCl
C．若m＝4.4g，所加稀盐酸中溶质的质量分数为7.3%
D．反应后得到无色溶液，说明样品中一定没有CuSO4
例10．【解答】解：A、13.8g碳酸钾完全反应生成4.4g二氧化碳，13.8g碳酸钠、碳酸镁完全反应生成二氧化碳质量都大于4.4g，得到无色溶液，说明样品中不含有硫酸铜，若m＞4.4g，样品中一定含有碳酸钠、碳酸镁中的一种或两种，则样品的组成可能：碳酸钾、碳酸钠，碳酸钾、碳酸钠、碳酸镁，碳酸钾、碳酸钠、碳酸镁、氯化钠，碳酸钾、碳酸镁，碳酸钾、碳酸镁、氯化钠等5种，该选项说法不正确；
B、13.8g碳酸钠、碳酸镁完全反应生成二氧化碳质量都大于4.4g，因此若m＝4.4g，则样品中一定含有NaCl，该选项说法正确；
C、若m＝4.4g，反应的氯化氢质量是7.3g，所加稀盐酸中溶质的质量分数为7.3%，该选项说法正确；
D、反应后得到无色溶液，说明样品中一定没有CuSO4，该选项说法正确。
故选：A。
例11．（2023 宁波模拟）50克Mg、Fe的混合物与适量的稀硫酸恰好完全反应后得到混合溶液，蒸发后得到218克不含结晶水的固体，则反应中产生H2的质量是（ ）
A．2克 B．3克 C．3.5克 D．4.5克
例11．【解答】解：50克Mg、Fe的混合物与适量的稀硫酸恰好完全反应，生成硫酸镁、硫酸亚铁的混合物218g，根据反应前后元素质量不变，则硫酸镁、硫酸亚铁的混合物中含硫酸根的质量为218g﹣50g＝168g。
硫酸的化学式为H2SO4，其中氢元素与硫酸根的质量比＝（1×2）：（32+16×4）＝1：48，
则硫酸中所含硫酸根的质量为96g时，硫酸中氢元素的质量＝168g3.5g，即反应中产生的氢气质量为3.5g。
故选：C。
例12．（2023 宁波模拟）有两种铁的氧化物X，Y，质量分别是0.4g与0.435g，在加热的条件下分别用CO还原成铁单质，把各自生成的CO2分别通入足量澄清石灰水中，都得到0.75g沉淀，则X、Y的分子式为（ ）
A．FeO、Fe2O3 B．Fe2O3、Fe3O4
C．FeO、Fe3O4 D．Fe3O4、Fe2O3
例12．【解答】解：依据生成的CO2分别通入足量澄清石灰水中，都得到0.75g沉淀碳酸钙中的氧元素有三分之一来源于铁的氧化物，所以可以求出两种铁的氧化物中氧元素的质量，则氧元素的质量＝0.75g0.12g，故X，Y，中铁元素的质量分别是0.4g﹣0.12g＝0.28g与0.435g﹣0.12g＝0.315g，则两物质中铁与氧元素的质量比分别是：0.28g：0.12、0.315g：0.12，即：7：3、21：8；在FeO、Fe2O3、Fe3O4的中铁和氧元素的质量比分别是56：16、7：3、21：8，故这两种铁的氧化物分别是Fe2O3、Fe3O4；
故选：B。
质量守恒定律的验证
【例1】(2020·衢州)利用加热高锰酸钾的方法,验证化学反应中质量守恒定律。
如图,小科将适量高锰酸钾装入试管,塞入一团棉花并测出试管、棉花与药品的总质量为m1。加热使之充分反应后,测得量筒中气体体积为V,再次测得反应装置与物质总质量为m2,已知常温常压下氧气密度为ρ。据此请回答:
(1)实验中用量筒收集气体的好处是 便于直接读出氧气的体积 。
(2)实验中,试管口内壁附着紫红色小液滴,请解释产生该现象的原因 高锰酸钾粉末溶于冷凝水形成溶液 。
(3)根据实验数据计算发现:m1-m2≠ρV,与质量守恒定律不符。造成这一实验结果的原因分析正确的是 BCD 。
A.试管中高锰酸钾没有完全分解 B.导管口连续均匀冒气泡时才收集气体
C.未调节量筒内外液面相平就读数D.停止加热时,先将导管移出水面,再熄灭酒精灯
1.质量守恒定律的发现对科学的发展做出了重要贡献。
(1)为了验证质量守恒定律,实验小组分别选取以下四组药品,通过称量比较各组物质在密闭容器内混合前后的总质量,能达到目的的有 AB 。
A.氯化铁溶液和氢氧化钠溶液 B.生石灰和水
C.氯化钙溶液和硝酸钾溶液 D.碘和酒精
(2)在一定条件下,A和B反应生成C,微粒种类变化如图所示(“”、“”表示不同原子)。则参加反应的A、B物质的分子数之比为 2∶1 。
质量守恒定律的应用
【例2】镓酸锌是一种新型半导体发光材料,它的化学式为ZnGa2O4(或ZnO·Ga2O3)。镓酸锌在紫外线或低压电子的激发下能发出很纯的蓝光。镓酸锌也是一种新型光催化材料,能将CO2高效转化为甲醇(CH3OH),其化学反应模型如图所示。下列叙述中,错误的是(C)
A.镓酸锌中镓元素的化合价为+3
B.上述反应中镓酸锌的质量和化学性质都不变
C.上述反应中的反应物和生成物都属于化合物
D.在紫外线或低压电子激发下的镓酸锌是一种光源
2.(2019·南京)2019年1月3日嫦娥四号探测器成功在月球背面着陆,并通过“鹊桥”中继卫星传回了近距离拍摄的月背影像图,揭开了月背的神秘面纱。“鹊桥”号上伞状通信天线是用表面镀金的钼丝编织而成的金属网。这种镀金钼丝纤维只有头发丝四分之一细,其性能稳定。“编”出来的金属网既强韧,受得住发射飞行外力“折腾”、又能在太空中收放自如,可以说是“刚柔并济”。
(1)钼能制成细丝,是利用了钼的 延展 性。
(2)钼丝表面镀金原因之一是利用了金的化学性质 不活泼 。
(3)我国的钼矿储量非常丰富,用辉矿(MoS2)制备钼的过程如下:
①完成过程Ⅰ中反应的化学方程式:2MoS2+7O22MoO3+4 SO2 ;
②过程Ⅱ分两个阶段:
第一阶段反应中反应物与生成物的化学计量数之比为1∶1∶1∶1
写出下列化学方程式:第一阶段 MoO3+H2MoO2+H2O 。
第二阶段 MoO2+2H2Mo+2H2O , 该反应的基本反应类型为 置换反应 。
化学方程式及其相关计算
【例3】某同学用足量的金属镁与7.3 g 5%的稀盐酸反应,测量产生氢气的体积。
(1)已知氢气的密度比空气小,难溶于水。应选择甲图中的 B和D 装置进行制取和收集。
(2)乙图为检查发生装置气密性的操作,当观察到水中的导管口有 气泡,松手后导管口有一段水柱 产生,则表示该装置气密性良好。
(3)已知氢气的密度为0.09 g·L-1,请计算能收集到多少升氢气。(计算结果精确到0.01)
解:盐酸中溶质氯化氢的质量:7.3 g×5%=0.365 g。
设生成氢气的质量为m。
Mg+2HClMgCl2+H2↑
73 2
0.365 g m
= m=0.01 g
V==≈0.11 L
答:能收集到0.11升的氢气。
(4)反应结束后,发现实际收集到的气体体积比计算值要大,请分析可能原因(写出两点) 反应放热使反应容器内的气体受热膨胀、镁与水发生反应产生气体(答案合理即可) 。
3.为了测定一瓶未密封保存的NaOH固体中NaOH的质量分数,小科采用沉淀法进行如下操作:①取15克样品于烧杯中,加足量水配成溶液;②在样品溶液中加入足量的BaCl2溶液;③待反应完全后,过滤。有关数据记录如表:
反应前 反应后
烧杯和样品溶液总质量/g 加入的氯化钡溶液质量/g 过滤后烧杯和溶液总质量/g(滤液的损失忽略不计)
95 65 140.3
请回答下列问题:
(1)在反应前后的溶液中,下列元素质量保持不变的是 A 。
A.钠元素 B.碳元素 C.钡元素 D.氧元素
(2)反应共生成沉淀 19.7 克。
(3)原样品中NaOH的质量分数是多少
解:设样品中碳酸钠的质量为x
BaCl2+Na2CO3BaCO3↓+2NaCl
106 197
x 19.7g = x=10.6 g
样品中氢氧化钠的质量为15 g-10.6 g=4.4 g 答:样品中氢氧化钠的质量分数为×100%≈29.3%。
课外提分作业
1.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)
2.在实验室和化工生产中常用到硝酸。硝酸是一种强氧化剂,能与碳发生氧化还原反应,化学方程式为4HNO3+C2H2O+4X↑+CO2↑。则X是(A)
A.NO2 B.CO C.NO D.N2O5
3.“丹砂烧之成水银”中的“丹砂”指的是硫化汞。该反应的微观示意图如下,有关说法正确的是(B)
A.“●”代表非金属单质汞
B.此反应遵循质量守恒定律
C.反应前后原子的种类发生改变
D.反应前后各元素的化合价都不变
4.甲酸(HCOOH)具有清洁制氢的巨大潜力,其分解前后分子种类变化的微观示意图如下:
下列说法正确的是(C)
A.甲酸分子中氢、氧原子个数比为1∶2
B.乙中碳、氧元素质量比为1∶2
C.46 g甲酸中氢元素质量为2 g
D.生成甲与乙的分子个数比为2∶1
5.高纯度的单晶硅是制作电子集成电路的基础材料。工业上制备高纯硅的化学反应原理为:
①SiO2+2CSi+2CO↑、②Si+3HClHSiCl3+H2、③HSiCl3+H2Si+3X,反应①制得粗硅,通过反应②③进一步得到高纯硅;三氯硅烷(HSiCl3)的沸点是31.8 ℃。下列有关说法不正确的是(C)
A.反应③中X的化学式为HCl
B.三氯硅烷由氢、硅、氯三种元素组成
C.三氯硅烷中硅、氯元素的质量比为1∶3
D.反应②③实现了硅元素的富集,将粗硅转化为高纯硅
6.甲、乙、丙、丁四种物质在反应前后的质量关系如图所示,下列有关说法错误的是(C)
A.x的值是15
B.丙可能是该反应的催化剂
C.该反应是分解反应
D.反应中甲和乙的质量比为4∶1
7.B
8.NSR技术通过BaO和Ba(NO3)2的相互转化实现NOx(氮氧化物)的储存和还原,能有效降低柴油发动机在空气过量条件下的NOx排放。其工作原理如图所示。
(1)还原时还原尾气可以是CO、H2等,存在如下反应:5CO+Ba(NO3)2N2+X+5CO2。
①反应中,碳元素的化合价 升高 (填“升高”或“降低”)。
②X的化学式是 BaO 。
(2)储存时,部分NO发生反应的化学方程式为 2NO+O22NO2 ;
吸收NOx(如NO、NO2)的物质是 BaO 。
(3)NO气体通过NSR技术转化为N2的总反应方程式是 2NO+O2+4CO N2+4CO2 。
9.氢气的储存是科学研究热点之一。X是一种储存氢气的材料,取11.2 g X在O2中完全燃烧后只生成8.0 g CuO、8.0 g MgO。
(1)上述燃烧过程中消耗O2的质量为 4.8 克。
(2)通过计算求X中各元素的原子个数比。(写出计算过程)
【解析】(1)根据质量守恒定律知
=8.0 g+8.0 g-11.2 g=4.8 g。
(2)8.0 g CuO中含铜元素的质量:
mCu=8.0 g×64/80=6.4 g
8.0 g MgO中含镁元素的质量:
mMg=8.0 g×24/40=4.8 g
因为mCu+mMg=6.4 g+4.8 g=11.2 g
所以X中只含铜、镁元素,故可设该物质的化学式为CuaMgb(或MgaCub)
又因为mCu/mMg=(64a)/(24b)=6.4 g/4.8 g(或mMg/mCu=(24a)/(64b)=4.8 g/6.4 g)
所以a∶b=1∶2(或a∶b=2∶1)
所以X中铜、镁元素的原子个数比为1∶2(或X中镁、铜元素的原子个数比为2∶1)
答案:(1)4.8 (2)X中铜、镁元素的原子个数比为1∶2(或X中镁、铜元素的原子个数比为2∶1)(解题过程见解析)
10.(2019·绍兴)材料一:1673年,玻义耳曾经做过一个实验:在密闭的曲颈甑中加热金属时,得到了金属灰,冷却后打开容器,称量金属灰的质量,发现与原来金属相比质量增加了。
材料二:1703年,施塔尔提出“燃素学说”,其主要观点有:①燃素是组成物体的一种成分,一般条件下被禁锢在可燃物中;②燃素在可燃物燃烧时会分离出来,且燃素可穿透一切物质。
材料三:1756年,罗蒙诺索夫重做了玻义耳的实验。他将金属铅装入容器后密封、称量。然后把容器放到火上加热,银白色的金属变成了灰黄色,待容器冷却后再次称量,发现容器的总质量没有发生变化。罗蒙诺索夫对此的解释是:“容器里原来有一定量的空气,且容器中的空气质量减少多少,金属灰的质量就比金属增加多少,在化学变化中物质的质量是守恒的。”后来,拉瓦锡等科学家经过大量的定量实验,推翻了“燃素学说”,质量守恒定律得到公认。
(1)由“燃素学说”可知,物质燃烧后质量应该减少。请根据所学知识写出一个可以推翻“燃素学说”的事实: 铁丝在氧气中燃烧后质量会增加(合理即可) 。
(2)罗蒙诺索夫重做了玻义耳的实验是基于金属加热后,增加的质量并非来自燃素而是来自 空气 的假设。
(3)对比材料一和材料三,玻义耳错过了发现质量守恒定律的一个重要原因是 打开容器前没有称量容器的总质量 。
(4)质量守恒定律的发现过程,给我们的启示是 ACD 。
A.分析问题应该全面、严谨 B.实验的成功与否,取决于药品的选择
C.定量方法是科学研究的重要方法D.科学研究既要尊重事实,也要勇于创新
11.碳酸氢钠片是一种常用药,能用于治疗胃酸过多,这是因为人体的胃液中含有盐酸,已知:NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2↑,为测定药片中碳酸氢钠的含量,小科进行了如下实验:
(1)小科认为,要测定药片中碳酸氢钠的含量,实验中需要采集两个数据:一是测出碳酸氢钠片样品的质量;二是根据碳酸氢钠与盐酸的反应原理,通过实验测出反应生成的 二氧化碳 的质量。
实验序号 1 2 3
碳酸氢钠样品质量/g 3.0 3.0 3.0
反应前总质量/g 193.8 194.6 193.6
反应后总质量/g 192.6 193.6 192.5
二氧化碳质量/g
(2)小科按如图甲的实验方案,取药片和足量的稀盐酸进行实验,通过测量反应前后总质量的变化来采集实验数据,同学们认为,测得碳酸氢钠的质量分数会偏大,原因是 二氧化碳逸出时带走部分水蒸气 (答出一点即可)。
(3)为减小实验误差,小科又设计了如图乙的实验方案,取药片和足量的稀盐酸进行了三次实验,采集的实验数据如表:
请计算药片中碳酸氢钠的质量分数。
解:设药片中碳酸氢钠的质量分数为x,
二氧化碳的质量==1.1 g,
NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2↑
84 44
3 g x 1.1 g
= x=70%
答:药片中碳酸氢钠的质量分数为70%。
12．小明利用如图甲所示的装置测定白磷燃烧前后质量的变化。实验步骤和部分实验现象如下：
①将整个锥形瓶的装置放在天平托盘上，调节平衡。
②取下锥形瓶，将瓶塞上的铁丝在酒精灯上烧红后，接触引燃白磷，并立即塞紧瓶塞，发现实验过程中气球先变大后变瘪。
③待反应结束冷却后，重新放在天平托盘上称量，发现天平依然平衡。
（1）锥形瓶的底部铺有一层细沙，其作用是 防止锥形瓶受热不均而炸裂 。
（2）请解释步骤②中“气球先变大后变瘪”的原因 白磷燃烧放热，导致瓶内气压增大，气球膨胀，完全反应后冷却至室温，氧气消耗，导致瓶内气压比反应前减小，气球变瘪 。
（3）小明通过大量实验证实了质量守恒定律，他继续利用白磷设计另一个实验（如图乙）该装置是一个具有刻度和活塞可滑动的玻璃容器，容器内空气的体积为V1（常温下），将质量为m的白磷铺在细沙上，将它放在盛有沸水的烧杯上方，观察到白磷着火燃烧，活塞先右移至V2，反应结束后冷却到常温活塞左移至V3停止，根据质量守恒定律推测，反应结束后容器内固体物质的质量应为 m+（V1﹣V3）×ρ 。（用相关字母表示，常温下氧气的密度为ρ）
【解答】解：（1）锥形瓶的底部铺有一层细沙，其作用是防止锥形瓶受热不均而炸裂。
故填：防止锥形瓶受热不均而炸裂。
（2）步骤②中“气球先变大后变瘪”的原因：白磷燃烧放热，导致瓶内气压增大，气球膨胀，完全反应后冷却至室温，氧气消耗，导致瓶内气压比反应前减小，气球变瘪。
故填：白磷燃烧放热，导致瓶内气压增大，气球膨胀，完全反应后冷却至室温，氧气消耗，导致瓶内气压比反应前减小，气球变瘪。
（3）参加反应的氧气质量：（V1﹣V3）×ρ，将质量为m反应结束后容器内固体物质的质量应为：m+（V1﹣V3）×ρ，
故填：m+（V1﹣V3）×ρ。
13．小金进行如图所示实验来验证质量守恒定律。在实验中用电子天平和量筒准确测量出表中m1、m2、m3、m4和V．（实验中操作正确，O2的密度为ρg/cm3）
实验序号 1 2 …
m1（MnO2）/g
m2（KClO3）/g
m3（试管）/g
m4（试管+加热后剩余固体）/g
量筒内收集气体的体积V/cm3
（1）装置中试管口略向下倾斜的原因是 防止水蒸气冷凝回流到试管底部引起试管炸裂 。
（2）根据质量守恒定律，m1、m2、m3、m4、V和ρ之间存在的等量关系为： m1+m2+m3＝m4+Vρg/cm3 。
（3）每次实验结束后，小金在拆卸装置时总能闻到刺激性气味。他将加热后剩余固体中的MnO2分离并测量其质量，发现总小于加热前MnO2的质量。查阅资料后发现，一般认为加热KClO3和MnO2混合物的反应过程如下：
第1步：2MnO2+2KClO32KMnO4+Cl2↑+O2↑
第2步：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
第3步：K2MnO4+Cl22KCl+MnO2+O2↑
写出加热后剩余固体中MnO2质量小于加热前MnO2质量的原因 少量的氯气随着氧气排出，使得反应③没有发生完全 。
【解答】解：（1）给试管中的固体加热时试管口略向下倾斜的原因是：防止冷凝水倒流到热的试管底部而使试管破裂；故答案为：防止水蒸气冷凝回流到试管底部引起试管炸裂；
（2）在化学反应前后，物质的总质量不变，在此反应中二氧化锰是催化剂，质量不变，氯酸钾在二氧化锰的催化作用下分解为氯化钾和氧气，则m1+m2+m3＝m4+Vρg/cm3；故填：m1+m2+m3＝m4+Vρg/cm3；
（3）在反应中少量的氯气随着氧气排出，使得反应③没有发生完全，所以导致剩余固体中二氧化锰的质量小于加热前二氧化锰的质量；故填：少量的氯气随着氧气排出，使得反应③没有发生完全。
14．质量守恒定律的发现，凝聚了不少科学家的心血。
材料﹣：1673年，英国化学家波义耳将某金属放在一个密闭容器中煅烧，煅烧后立即打开容器进行称量，结果发现煅烧后的固体质量增加了。
材料二：1774年，拉瓦锡用精确的定量实验研究在密封容器中氧化汞分解前的质量和分解后生成物的总质量之间的关系，证实了质量守恒定律。请回答以下问题：
（1）小明认为波义耳实验也符合质量守恒定律，理由是 。
（2）小明采用图甲实验方案，测量酒精和水混合前后质量是否相等来验证质量守恒定律。老师看到后直接否定该方案，理由是 。
（3）小明决定用如图乙装置模拟拉瓦锡实验，测定反应前氧化汞的质量和反应后生成物的总质量是否相等来验证质量守恒定律。小明记录了以下几组数据：（已知：氧气的密度为p克/毫升，氧化汞分解的化学方程式：2HgO2Hg+O2↑）
①反应前称取的氧化汞质量a克 ②反应前装有氧化汞试管的总质量b克
③反应结束冷却后试管的总质量c克 ④反应后量筒内增加的水体积d毫升
⑤反应前量筒的总质量e克； ⑥反应结束后量筒和水的总质量f克
实验操作均正确，在误差范围内，如果出现等量关系 （用上述字母表示），可用来验证质量守恒定律。
【解答】解：（1）小明认为波义耳实验也符合质量守恒定律，理由是在化学反应中参加反应的金属和氧气的质量和等于反应生成的固体质量；
（2）质量守恒定律只适用于化学变化，酒精和水混合是物理变化；
（3）固体减少的质量就是氧气的质量，量筒中水的体积就是生成的氧气的体积，所以需要知道反应前后试管的质量，题中给出了体积为V的氧气的质量为m，也就是氧气的密度，所以还需要知道生成氧气的体积，即量筒内水的体积，故选：ABE；
固体减少的质量是：（b﹣c）g，氧气的密度是：p克/毫升，生成氧气的体积是d，
所以b﹣c＝pd。
故答案为：
（1）在化学反应中参加反应的金属和氧气的质量和等于反应生成的固体质量；
（2）酒精和水混合是物理变化；
（3）b﹣c＝pd。
15．（2023 慈溪市模拟）现有10g锌、8g氧化铜和足量的稀硫酸，某同学想用这些锌和氧化铜为原料来制取铜单质，他采用了如下所示的流程图和实验装置（如图1）：
ZnH2Cu
（1）实验时，为了能够持续地小流量地产生氢气，应该更换图中的仪器是： 。
（2）试计算8克氧化铜完全反应能生成多少克单质铜？
（3）按照规范操作要求完成实验，氧化铜被完全反应，请以加入的Zn为横坐标，以生成的Cu为纵坐标（如图2），画出关系图，标出图中转折点的大致位置，并说明理由： 。
15．【解答】解：（1）分液漏斗能控制加入液体的量，实验时，为了能够持续地小流量地产生氢气，实验时应该小流量连续缓慢把稀硫酸加入锥形瓶，应该更换图中的仪器是：将长颈漏斗更换成分液漏斗。
（2）8克氧化铜完全反应能生成单质铜的质量为：8g6.4g
答：8克氧化铜完全反应能生成6.4克单质铜；
（3）根据Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑和CuO+H2H2O+Cu
可得关系式：Zn﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣Cu
65 64
氢气是先通后停且有部分残留在装置内没有参与反应，所以消耗的锌大于6.5g。得图如下：
故答案为：（1）将长颈漏斗更换成分液漏斗；
（2）6.4。
（3）见上图；氢气是先通后停且有部分残留在装置内没有参与反应，所以消耗的锌大于6.5g。
16．（2023 奉化区模拟）过碳酸钠（xNa2CO3 yH2O2）俗名固体双氧水。是一种集洗涤、漂白、杀菌于一体的氧系漂白剂，某兴趣小组同学对“固体双氧水”产生了好奇，利用如图装置对其组成进行测定（杂质对测定无影响，且不与酸反应也不溶于水）在A装置中加入样品10g，然后向其中逐渐加入稀硫酸，使之与样品充分反应，恰好完全反应时，加入稀硫酸的质量为46g。测得B装置增重0.45g，C装置中铜网增重1.2g，D装置增重2.2g。查阅资料得知：①过碳酸钠溶于水时，分解生成碳酸钠溶液和过氧化氢溶液；②过碳酸钠能与酸反应产生二氧化碳和氧气。
求：
（1）过碳酸钠的化学式 。
（2）反应后A装置内溶液的质量分数？
16．【解答】解：（1）C装置中铜网增重1.2g，说明过氧化氢分解生成氧气质量是1.2g，D装置增重2.2g，说明碳酸钠和稀硫酸反应生成二氧化碳质量是2.2g，则过氧化氢质量：1.2g2＝2.55g，碳酸钠质量：2.2g5.3g，根据题意有：：x：y，x：y＝2：3，过碳酸钠的化学式是2Na2CO3 3H2O2。
故填：2Na2CO3 3H2O2。
（2）设生成硫酸钠质量为x，
Na2CO3+H2SO4═Na2SO4+H2O+CO2↑，
106 142
5.3g x
，
x＝7.1g，
反应后溶液质量：5.3g+2.55g+46g﹣2.2g＝51.65g，
反应后A装置内溶液的质量分数是：100%＝13.7%，
答：反应后A装置内溶液的质量分数是13.7%。
17．（2023 宁波模拟）有两种外观类似黄金的①Cu﹣Zn合金和②Cu﹣Ag合金制品，若实验室只提供一瓶稀硫酸和必要仪器。
（1）你认为能测出合金 （填序号）中铜的质量分数；
（2）取上述（1）中的合金粉末30g放入烧杯中，加入100g的稀硫酸，恰好完全反应，测得烧杯中滤液的质量为106.3克。若不考虑该合金中除Cu、Zn以外的其他成分，求黄铜中铜的质量分数。
17．【解答】解：（1）在金属活动顺序中，铜和银都排在氢的后面，无法和稀硫酸反应，无法测出铜的质量分数；在铜、锌合金中，锌能和稀硫酸反应，铜不能和稀硫酸反应，可以测出其中铜的质量分数；
（2）设参加反应的锌的质量为x。
Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑ 质量差
65 2 65﹣2＝63
x 106.3g﹣100g＝6.3g
x＝6.5g
黄铜中铜的质量分数哦：
78.3%
答：黄铜中铜的质量分数为78.3%。
故答案为：
（1）①；
（2）78.3%。
18．经测定，甲醛（CH2O）、醋酸（C2H4O2）、丙酮（C3H6O）三种物质的混合物中含氢元素8g，则该混合物完全燃烧后产生二氧化碳气体的质量是 176g ，地震过后，防疫部门常用到一种高效安全灭菌消毒剂，该消毒剂可表示为RO2，主要用于饮用水消毒。实验测得该氧化物中R与O的质量比为71：64，则RO2的化学式为 ClO2 。
【解答】解：甲醛（CH2O）、醋酸（C2H4O2）、丙酮（C3H6O）三种物质中碳元素和氢元素比都是6：1，混合物中含氢元素8g，则碳元素质量是48g，则该混合物完全燃烧后产生二氧化碳气体的质量是：48g176g，
设R相对原子质量为x，根据题意有：x：32＝71：64，x＝35.5，则R是氯元素，RO2的化学式为ClO2。
故填：176g；ClO2。
19. 有4.6g某有机物，在充足的O2中完全燃烧，只能生成CO2和H2O，将产生的气体先通过浓H2SO4，浓H2SO4的质量增加了5.4g，再通过碱石灰，碱石灰的质量增加了8.8g。已知该有机物的相对分子质量不超过50，试确定该有机物的化学式。
【解答】解：浓硫酸增重的质量即为生成水的质量，碱石灰增重的质量即为生成二氧化碳的质量。
碳元素的质量为：8.8g100%＝2.4g
氢元素的质量为：5.4g100%＝0.6g
2.4g+0.6g＝3g＜4.6g，所以该有机物中一定含O元素。
设该有机物分子式为CxHyOz（x、y、z均取正整数）
则符号表达式为CxHyOz+O2xCO2+y/2H2O
12x+y+16z 44x 9y
4.6g 8.8g 5.4g
解得：y＝3x，x＝2z
讨论：当z＝1时，x＝2，y＝6，C2H6O（相对分子质量46＜50，合理）
当z＝2时，x＝4，y＝12，C4H12O2（相对分子质量92＞50，不合理）
所以该有机物化学书为C2H6O。
计算题（共13小题）
1、【解答】解：（1）由1、2可知，20g稀硫酸恰好和2.6g锌反应，因此样品A的质量是：20g+2.6g＝22.6g。
故填：22.6.
（2）第4次实验结束后，稀硫酸过量，溶液显酸性，溶液的pH＜7。
故填：＜。
（3）设20g稀硫酸中硫酸质量为x，
Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑，
65 98
2.6g x
，
x＝3.92g，
稀硫酸的溶质质量分数是：100%＝19.6%，
答：稀硫酸的溶质质量分数是19.6%。
（4）设生成氢气质量为y，
锌质量：22.6g﹣13.5g＝9.1g，
Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑，
65 2
9.1g y
，
y＝0.28g，
实验完成后，烧杯中溶液的质量是：80g+9.1g﹣0.28g＝88.82g，
答：实验完成后，烧杯中溶液的质量是88.82g。
2．【解答】解：（1）分析图像和实验数据可知，样品中锌的质量为50.00g﹣33.75g＝16.25g，故填：16.25；
（2）设生成氢气的质量为x，盐酸中HCl的质量为y
Zn+2HCl＝ZnCl2+H2↑
65 73 2
16.25g y x
x＝0.5g y＝18.25g
（3）分析图像，依据质量守恒定律可知，稀盐酸的质量为198.25g+0.5g﹣16.25g＝182.5g
则稀盐酸的溶质质量分数为100%＝10%；
答：（2）样品完全反应产生的H2的质量为0.5g；（3）稀盐酸的溶质质量分数为10%。
3．【解答】解：（1）实验后，兴趣小组又往烧杯中加入少量粉末，观察到固体粉末减少，产生气泡，是因为碳酸氢钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，说明上述实验结束时稀盐酸过量；
（2）由质量守恒定律和图象可知，生成二氧化碳的质量为：10g+100g﹣105.6g＝4.4g。
设碳酸氢钠质量为x，生成氯化钠质量为y，
NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑
84 58.5 44
x y 4.4g
解得：x＝8.4g，y＝5.85g，
复方碳酸氢钠片中碳酸氢钠的含量是：100%＝84%，
答：复方碳酸氢钠片中碳酸氢钠的含量是84%。
（3）反应后所得氯化钠溶液的溶质质量分数是：100%≈5.5%，
答：反应后所得氯化钠溶液的溶质质量分数是5.5%。
故答案为：（1）固体粉末减少，产生气泡；
（2）84%；
（3）5.5%。
4．【解答】解：（1）根据图象信息可知，加入10g稀盐酸和稀硫酸的混合溶液时，溶液的pH═7，说明说明滴入的盐酸、硫酸与Ba（OH）2恰好完全反应，因此后来滴入的盐酸、硫酸混合液，盐酸不参加反应，必有剩余，故当沉淀不再产生时，溶液的pH＜7。
（2）设Ba（OH）2溶液中含有溶质的质量为x。
由元素守恒可知：
x100%═2.33g100% 解得：x═1.71g。
答：该Ba（OH）2溶液中含有溶质的质量是1.71g；
（3）20g的硫酸中的SO42+最终全部转入2.33gBaSO4中，由此可以计算最终参加反应的H2SO4的质量。
设参加反应的H2SO4的质量为y。
y100%═2.33g100%
y═0.98g。
则10g的稀硫酸中含有溶质的质量为0.49g，反应的氢氧化钡的质量为：1.71g0.855g，
设10g的稀盐酸中溶质的质量为z
2HCl+Ba（OH）2═BaCl2+2H2O
73 171
z 0.855g
解得：z＝0.635g
混合溶液中盐酸的质量分数为：3.65%。
答：混合溶液中盐酸的质量分数是3.65%
故填：（1）＜。
故答案为：（1）＜；
（2）1.71g；
（3）3.65%。
5．【解答】解：（1）从以上数据可知，最后剩余的11.2g固体的成分是铜；
第二次完全反应后剩余固体质量是14.8g，反应的锌质量是5.2g，即40g稀硫酸能和2.6g锌反应，表格中m＝20﹣2.6＝17.4。
故填：铜；17.4.
（2）黄铜样品中铜的质量分数为：100%＝56%。
故填：56%。
（3）设40g稀硫酸中硫酸质量为x，
Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑，
65 98
2.6g x
，
x＝3.92g，
所用稀硫酸中硫酸的质量分数是：100%＝9.8%，
答：所用稀硫酸中硫酸的质量分数是9.8%。
6．【解答】解：（1）由质量守恒定律和图象可知，生成二氧化碳的质量为：10g+100g﹣105.6g＝4.4g；
（2）实验后，兴趣小组又往烧杯中加入少量粉末，观察到固体继续溶解，产生气泡，是因为碳酸氢钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，说明上述实验结束时稀盐酸过量。
（3）设碳酸氢钠质量为x，生成氯化钠质量为y，
NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑
84 58.5 44
x y 4.4g
解得：x＝8.4g，y＝5.85g，
复方碳酸氢钠片中碳酸氢钠的含量是：100%＝84%，
答：复方碳酸氢钠片中碳酸氢钠的含量是84%。
（3）反应后所得氯化钠溶液的溶质质量分数是：100%＝5.5%，
答：反应后所得氯化钠溶液的溶质质量分数是5.5%。
故答案为：（1）4.4g；
（2）固体继续溶解，产生气泡；
（3）84%；
（4）5.5%。
7．【解答】解：（1）设锌质量为x，反应生成硫酸锌质量为y，
Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑，
65 161 2
x y 1.0g
x＝32.5g，y＝80.5g，
黄铜中锌的质量分数为：32.5%，
答：黄铜中锌的质量分数为32.5%。
（2）第1次中40g稀硫酸完全反应，设其中硫酸质量为z，
Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑，
98 2
z 0.4g
z＝19.6g，
所用稀硫酸中溶质的质量分数为：100%＝49%，
答：所用稀硫酸中溶质的质量分数为49%。
（3）生成物硫酸锌溶液中溶质的质量分数为：
42.0%，
答：生成物硫酸锌溶液中溶质的质量分数为42.0%。
8．【解答】解：（1）根据图表数据可知，第1、2次反应后固体物质减少的质量都为5g，而第3次反应后固体物质减少的质量为3.2g，说明此时碳酸钙已反应完，不再产生气体，故表中n的数值为2.8；
（2）样品中碳酸钙的质量分数100%＝82.5%。
（3）由试题分析20g稀盐酸恰好能与石灰石中的5g碳酸钙完全反应。
设第一次参与反应的HCl质量为x，
CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑
100 73
5g x
解之得：x＝3.65g
盐酸中溶质的质量分数为：100%＝18.25%。
答：盐酸中溶质的质量分数为18.25%；
（4）第四次后所得溶液中氯化钙的质量为y，共生成二氧化碳的质量为z。
CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑
100 111 44
16g﹣2.8g y z
y＝14.652g，z＝5.808g
第四次后所得溶液中氯化钙的质量分数100%≈16.8%
答：第四次后所得溶液中氯化钙的质量分数是16.8%。
故答案为：（1）2.8；（2）82.5%；（3）18.25%；（4）16.8%。
9．【解答】解：（1）根据第16次实验时pH＝7，表示恰好完全反应，
（2）根据前两组数据，而第四组数据应该是总质量不变，所以m＝69.78g﹣5g＝64.78g，即m＝64.78。
（3）生成二氧化碳的质量为50g+15g﹣64.78g＝0.22g
设碳酸钠的质量为x，与碳酸钠反应的稀盐酸的质量为y
Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑
106 73 44
x 7.3%y 0.22g
x＝0.53g，y＝5g，
样品中碳酸钠的质量分数为100%＝35.3%
答：样品中碳酸钠的质量分数为35.3%。
（4）则与氢氧化钠反应的盐酸的质量为15g﹣5g＝10g。设氢氧化钠的质量为z
NaOH+HCl＝NaCl+H2O
40 36.5
z 10g×7.3%
z＝0.8g
答：1.5g样品中氢氧化钠固体的质量为0.8g。
故答案为：
（1）16；
（2）64.78；
（3）35.3%；
（4）0.8g。
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1．一定条件下，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2．某市自来水有股 ( http: / / www.21cnjy.com )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。
邻叔丁基苯酚的化学式为 。
例3．.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
例4.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（ ）
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
（例4）（例5）
例5.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
例6．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
例7．.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
例8.在托盘天平的左右两边各放一个烧杯，加入足量盐酸并使天平保持平衡向左边烧杯中加入14.4g Mg，向右边烧杯中加入14.4g Al，此时天平不再平衡，下述可以使天平恢复平衡的是（ ）
A．右边加0.45g Al
B．左边加0.98g Mg
C．左边加14.4g Mg，右边加15.3g Al
D．左边加14.4g Mg，右边加14.85g Al
例9.（2020 宁波模拟）某只含铁、氧两种元素的样品A，高温时与足量的CO充分反应，生成的气体被足量澄清石灰水吸收，测得沉淀的质量与原样品A质量相等，如果A中只含两种物质，则A中一定含有（ ）
A．FeO B．Fe2O3 C．Fe3O4 D．Fe
例10．（2020 包头模拟）某K2CO3样品，可能含有Na2CO3、MgCO3、CuSO4、NaCl中的一种或几种。取该样品13.8g，加入100g稀盐酸中，恰好完全反应，得到无色溶液，同时产生气体的质量为m。下列判断不正确的是（ ）
A．若m＞4.4g，则样品的组成最多有3种可能
B．若m＝4.4g，则样品中一定含有NaCl
C．若m＝4.4g，所加稀盐酸中溶质的质量分数为7.3%
D．反应后得到无色溶液，说明样品中一定没有CuSO4
例11．（2020 宁波模拟）50克Mg、Fe的混合物与适量的稀硫酸恰好完全反应后得到混合溶液，蒸发后得到218克不含结晶水的固体，则反应中产生H2的质量是（ ）
A．2克 B．3克
C．3.5克 D．4.5克
例12．（2020 宁波模拟）有两种铁的氧化物X，Y，质量分别是0.4g与0.435g，在加热的条件下分别用CO还原成铁单质，把各自生成的CO2分别通入足量澄清石灰水中，都得到0.75g沉淀，则X、Y的分子式为（ ）
A．FeO、Fe2O3 B．Fe2O3、Fe3O4
C．FeO、Fe3O4 D．Fe3O4、Fe2O3
质量守恒定律的验证
【例1】(2022·衢州)利用加热高锰酸钾的方法,验证化学反应中质量守恒定律。
如图,小科将适量高锰酸钾装入试管,塞入一团棉花并测出试管、棉花与药品的总质量为m1。加热使之充分反应后,测得量筒中气体体积为V,再次测得反应装置与物质总质量为m2,已知常温常压下氧气密度为ρ。据此请回答:
(1)实验中用量筒收集气体的好处是 。
(2)实验中,试管口内壁附着紫红色小液滴,请解释产生该现象的原因 。
(3)根据实验数据计算发现:m1-m2≠ρV,与质量守恒定律不符。造成这一实验结果的原因分析正确的是 。
A.试管中高锰酸钾没有完全分解 B.导管口连续均匀冒气泡时才收集气体
C.未调节量筒内外液面相平就读数 D.停止加热时,先将导管移出水面,再熄灭酒精灯
变式1.(2019·嘉兴)质量守恒定律的发现对科学的发展做出了重要贡献。
(1)为了验证质量守恒定律,实验小组分别选取以下四组药品,通过称量比较各组物质在密闭容器内混合前后的总质量,能达到目的的有 。
A.氯化铁溶液和氢氧化钠溶液 B.生石灰和水
C.氯化钙溶液和硝酸钾溶液 D.碘和酒精
(2)在一定条件下,A和B反应生成C,微粒种类变化如图所示(“”、“”表示不同原子)。则参加反应的A、B物质的分子数之比为 。
质量守恒定律的应用
【例2】(2022·湖州)镓酸锌是一种新型半导体发光材料,它的化学式为ZnGa2O4(或ZnO·Ga2O3)。镓酸锌在紫外线或低压电子的激发下能发出很纯的蓝光。镓酸锌也是一种新型光催化材料,能将CO2高效转化为甲醇(CH3OH),其化学反应模型如图所示。下列叙述中,错误的是( )
A.镓酸锌中镓元素的化合价为+3
B.上述反应中镓酸锌的质量和化学性质都不变
C.上述反应中的反应物和生成物都属于化合物
D.在紫外线或低压电子激发下的镓酸锌是一种光源
变式2.(2019·南京)2019年1月3日嫦娥四号探测器成功在月球背面着陆,并通过“鹊桥”中继卫星传回了近距离拍摄的月背影像图,揭开了月背的神秘面纱。“鹊桥”号上伞状通信天线是用表面镀金的钼丝编织而成的金属网。这种镀金钼丝纤维只有头发丝四分之一细,其性能稳定。“编”出来的金属网既强韧,受得住发射飞行外力“折腾”、又能在太空中收放自如,可以说是“刚柔并济”。
(1)钼能制成细丝,是利用了钼的 性。
(2)钼丝表面镀金原因之一是利用了金的化学性质 。
(3)我国的钼矿储量非常丰富,用辉矿(MoS2)制备钼的过程如下:
①完成过程Ⅰ中反应的化学方程式:2MoS2+7O22MoO3+4 ;
②过程Ⅱ分两个阶段:
第一阶段反应中反应物与生成物的化学计量数之比为1∶1∶1∶1
写出下列化学方程式:第一阶段 。
第二阶段 , 该反应的基本反应类型为 。
化学方程式及其相关计算
【例3】(2022·台州)某同学用足量的金属镁与7.3 g 5%的稀盐酸反应,测量产生氢气的体积。
(1)已知氢气的密度比空气小,难溶于水。应选择甲图中的 装置进行制取和收集。
(2)乙图为检查发生装置气密性的操作,当观察到水中的导管口有 产生,则表示该装置气密性良好。
(3)已知氢气的密度为0.09 g·L-1,请计算能收集到多少升氢气。(计算结果精确到0.01)
(4)反应结束后,发现实际收集到的气体体积比计算值要大,请分析可能原因(写出两点)
。
3.为了测定一瓶未密封保存的NaOH固体中NaOH的质量分数,小科采用沉淀法进行如下操作:①取15克样品于烧杯中,加足量水配成溶液;②在样品溶液中加入足量的BaCl2溶液;③待反应完全后,过滤。有关数据记录如表:
反应前 反应后
烧杯和样品溶液总质量/g 加入的氯化钡溶液质量/g 过滤后烧杯和溶液总质量/g(滤液的损失忽略不计)
95 65 140.3
请回答下列问题:
(1)在反应前后的溶液中,下列元素质量保持不变的是 。
A.钠元素 B.碳元素 C.钡元素 D.氧元素
(2)反应共生成沉淀 克。
(3)原样品中NaOH的质量分数是多少
课外提分作业
1.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( )
（1）（3）
2.在实验室和化工生产中常用到硝酸。硝酸是一种强氧化剂,能与碳发生氧化还原反应,化学方程式为4HNO3+C2H2O+4X↑+CO2↑。则X是( )
A.NO2 B.CO C.NO D.N2O5
3.(“丹砂烧之成水银”中的“丹砂”指的是硫化汞。该反应的微观示意图如下,有关说法正确的是( )
A.“●”代表非金属单质汞 B.此反应遵循质量守恒定律
C.反应前后原子的种类发生改变 D.反应前后各元素的化合价都不变
4.(2020·北京)甲酸(HCOOH)具有清洁制氢的巨大潜力,其分解前后分子种类变化的微观示意图如下:
下列说法正确的是( )
A.甲酸分子中氢、氧原子个数比为1∶2
B.乙中碳、氧元素质量比为1∶2
C.46 g甲酸中氢元素质量为2 g
D.生成甲与乙的分子个数比为2∶1
5.(青岛)高纯度的单晶硅是制作电子集成电路的基础材料。工业上制备高纯硅的化学反应原理为:
①SiO2+2CSi+2CO↑、②Si+3HClHSiCl3+H2、③HSiCl3+H2Si+3X,反应①制得粗硅,通过反应②③进一步得到高纯硅;三氯硅烷(HSiCl3)的沸点是31.8 ℃。下列有关说法不正确的是( )
A.反应③中X的化学式为HCl
B.三氯硅烷由氢、硅、氯三种元素组成
C.三氯硅烷中硅、氯元素的质量比为1∶3
D.反应②③实现了硅元素的富集,将粗硅转化为高纯硅
6.甲、乙、丙、丁四种物质在反应前后的质量关系如图所示,下列有关说法错误的是( )
A.x的值是15
B.丙可能是该反应的催化剂
C.该反应是分解反应
D.反应中甲和乙的质量比为4∶1
7.将 Fe3O4、Fe2O3、CuO的固体混合粉末mg，在加热条件下用足量CO还原得到金属混合物2.32g，将生成的CO2气体用足量澄清石灰水吸收后，产生5.00g白色沉淀，则m的数值为（ ）
A. 5.32 B. 3.12 C. 3.59 D. 2.37
8.(雅安)NSR技术通过BaO和Ba(NO3)2的相互转化实现NOx(氮氧化物)的储存和还原,能有效降低柴油发动机在空气过量条件下的NOx排放。其工作原理如图所示。
(1)还原时还原尾气可以是CO、H2等,存在如下反应:5CO+Ba(NO3)2N2+X+5CO2。
①反应中,碳元素的化合价 (填“升高”或“降低”)。
②X的化学式是 。
(2)储存时,部分NO发生反应的化学方程式为 ; 吸收NOx(如NO、NO2)的物质是 。
(3)NO气体通过NSR技术转化为N2的总反应方程式是 。
9.(2022·杭州)氢气的储存是科学研究热点之一。X是一种储存氢气的材料,取11.2 g X在O2中完全燃烧后只生成8.0 g CuO、8.0 g MgO。
(1)上述燃烧过程中消耗O2的质量为 克。
(2)通过计算求X中各元素的原子个数比。(写出计算过程)
10.材料一:1673年,玻义耳曾经做过一个实验:在密闭的曲颈甑中加热金属时,得到了金属灰,冷却后打开容器,称量金属灰的质量,发现与原来金属相比质量增加了。
材料二:1703年,施塔尔提出“燃素学说”,其主要观点有:①燃素是组成物体的一种成分,一般条件下被禁锢在可燃物中;②燃素在可燃物燃烧时会分离出来,且燃素可穿透一切物质。
材料三:1756年,罗蒙诺索夫重做了玻义耳的实验。他将金属铅装入容器后密封、称量。然后把容器放到火上加热,银白色的金属变成了灰黄色,待容器冷却后再次称量,发现容器的总质量没有发生变化。罗蒙诺索夫对此的解释是:“容器里原来有一定量的空气,且容器中的空气质量减少多少,金属灰的质量就比金属增加多少,在化学变化中物质的质量是守恒的。”后来,拉瓦锡等科学家经过大量的定量实验,推翻了“燃素学说”,质量守恒定律得到公认。
(1)由“燃素学说”可知,物质燃烧后质量应该减少。请根据所学知识写出一个可以推翻“燃素学说”的事实: 。
(2)罗蒙诺索夫重做了玻义耳的实验是基于金属加热后,增加的质量并非来自燃素而是来自 的假设。(3)对比材料一和材料三,玻义耳错过了发现质量守恒定律的一个重要原因是 。
(4)质量守恒定律的发现过程,给我们的启示是 。
A.分析问题应该全面、严谨 B.实验的成功与否,取决于药品的选择
C.定量方法是科学研究的重要方法D.科学研究既要尊重事实,也要勇于创新
11.碳酸氢钠片是一种常用药,能用于治疗胃酸过多,这是因为人体的胃液中含有盐酸,已知:NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2↑,为测定药片中碳酸氢钠的含量,小科进行了如下实验:
(1)小科认为,要测定药片中碳酸氢钠的含量,实验中需要采集两个数据:一是测出碳酸氢钠片样品的质量;二是根据碳酸氢钠与盐酸的反应原理,通过实验测出反应生成的 的质量。
(2)小科按如图甲的实验方案,取药片和足量的稀盐酸进行实验,通过测量反应前后总质量的变化来采集实验数据,同学们认为,测得碳酸氢钠的质量分数会偏大,原因是 (答出一点即可)。
(3)为减小实验误差,小科又设计了如图乙的实验方案,取药片和足量的稀盐酸进行了三次实验,采集的实验数据如表:请计算药片中碳酸氢钠的质量分数。
12．小明利用如图甲所示的装置测定白磷燃烧前后质量的变化。实验步骤和部分实验现象如下：
①将整个锥形瓶的装置放在天平托盘上，调节平衡。
②取下锥形瓶，将瓶塞上的铁丝在酒精灯上烧红后，接触引燃白磷，并立即塞紧瓶塞，发现实验过程中气球先变大后变瘪。
③待反应结束冷却后，重新放在天平托盘上称量，发现天平依然平衡。
锥形瓶的底部铺有一层细沙，其作用是
。
（2）请解释步骤②中“气球先变大后变瘪”的原因 。
实验序号 1 2 …
m1（MnO2）/g
m2（KClO3）/g
m3（试管）/g
m4（试管+加热后剩余固体）/g
量筒内收集气体的体积V/cm3
（3）小明通过大量实验证实了质量守恒定律，他继续利用白磷设计另一个实验（如图乙）该装置是一个具有刻度和活塞可滑动的玻璃容器，容器内空气的体积为V1（常温下），将质量为m的白磷铺在细沙上，将它放在盛有沸水的烧杯上方，观察到白磷着火燃烧，活塞先右移至V2，反应结束后冷却到常温活塞左移至V3停止，根据质量守恒定律推测，反应结束后容器内固体物质的质量应为 。（用相关字母表示，常温下氧气的密度为ρ）
13．小金进行如图所示实验来验证质量守恒定律。在实验中用电子天平和量筒准确测量出表中m1、m2、m3、m4和V．（实验中操作正确，O2的密度为ρg/cm3）
（1）装置中试管口略向下倾斜的原因是 。
（2）根据质量守恒定律，m1、m2、m3、m4、V和ρ之间存在的等量关系为： 。
（3）每次实验结束后，小金在拆卸装置时总能闻到刺激性气味。他将加热后剩余固体中的MnO2分离并测量其质量，发现总小于加热前MnO2的质量。查阅资料后发现，一般认为加热KClO3和MnO2混合物的反应过程如下：
第1步：2MnO2+2KClO32KMnO4+Cl2↑+O2↑
第2步：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
第3步：K2MnO4+Cl22KCl+MnO2+O2↑
写出加热后剩余固体中MnO2质量小于加热前MnO2质量的原因 。
14．质量守恒定律的发现，凝聚了不少科学家的心血。
材料﹣：1673年，英国化学家波义耳将某金属放在一个密闭容器中煅烧，煅烧后立即打开容器进行称量，结果发现煅烧后的固体质量增加了。
材料二：1774年，拉瓦锡用精确的定量实验研究在密封容器中氧化汞分解前的质量和分解后生成物的总质量之间的关系，证实了质量守恒定律。请回答以下问题：
（1）小明认为波义耳实验也符合质量守恒定律，理由是 。
（2）小明采用图甲实验方案，测量酒精和水混合前后质量是否相等来验证质量守恒定律。老师看到后直接否定该方案，理由是 。
（3）小明决定用如图乙装置模拟拉瓦锡实验，测定反应前氧化汞的质量和反应后生成物的总质量是否相等来验证质量守恒定律。小明记录了以下几组数据：（已知：氧气的密度为p克/毫升，氧化汞分解的化学方程式：2HgO2Hg+O2↑）
①反应前称取的氧化汞质量a克 ②反应前装有氧化汞试管的总质量b克
③反应结束冷却后试管的总质量c克 ④反应后量筒内增加的水体积d毫升
⑤反应前量筒的总质量e克； ⑥反应结束后量筒和水的总质量f克
实验操作均正确，在误差范围内，如果出现等量关系 （用上述字母表示），可用来验证质量守恒定律。
15．（2023 慈溪市模拟）现有10g锌、8g氧化铜和足量的稀硫酸，某同学想用这些锌和氧化铜为原料来制取铜单质，他采用了如下所示的流程图和实验装置（如图1）：ZnH2Cu
（1）实验时，为了能够持续地小流量地产生氢气，应该更换图中的仪器是： 。
（2）试计算8克氧化铜完全反应能生成多少克单质铜？
（3）按照规范操作要求完成实验，氧化铜被完全反应，请以加入的Zn为横坐标，以生成的Cu为纵坐标（如图2），画出关系图，标出图中转折点的大致位置，并说明理由： 。
16．（2023 奉化区模拟）过碳酸钠（xNa2CO3 yH2O2）俗名固体双氧水。是一种集洗涤、漂白、杀菌于一体的氧系漂白剂，某兴趣小组同学对“固体双氧水”产生了好奇，利用如图装置对其组成进行测定（杂质对测定无影响，且不与酸反应也不溶于水）在A装置中加入样品10g，然后向其中逐渐加入稀硫酸，使之与样品充分反应，恰好完全反应时，加入稀硫酸的质量为46g。测得B装置增重0.45g，C装置中铜网增重1.2g，D装置增重2.2g。查阅资料得知：①过碳酸钠溶于水时，分解生成碳酸钠溶液和过氧化氢溶液；②过碳酸钠能与酸反应产生二氧化碳和氧气。
求：（1）过碳酸钠的化学式 。
反应后A装置内溶液的质量分数？
17．（2020 宁波模拟）有两种外观类似黄金的①Cu﹣Zn合金和②Cu﹣Ag合金制品，若实验室只提供一瓶稀硫酸和必要仪器。
（1）你认为能测出合金 （填序号）中铜的质量分数；
（2）取上述（1）中的合金粉末30g放入烧杯中，加入100g的稀硫酸，恰好完全反应，测得烧杯中滤液的质量为106.3克。若不考虑该合金中除Cu、Zn以外的其他成分，求黄铜中铜的质量分数。
18．经测定，甲醛（CH2O）、醋酸（C2H4O2）、丙酮（C3H6O）三种物质的混合物中含氢元素8g，则该混合物完全燃烧后产生二氧化碳气体的质量是 ，地震过后，防疫部门常用到一种高效安全灭菌消毒剂，该消毒剂可表示为RO2，主要用于饮用水消毒。实验测得该氧化物中R与O的质量比为71：64，则RO2的化学式为 。
19．有4.6g某有机物，在充足的O2中完全燃烧，只能生成CO2和H2O，将产生的气体先通过浓H2SO4，浓H2SO4的质量增加了5.4g，再通过碱石灰，碱石灰的质量增加了8.8g。已知该有机物的相对分子质量不超过50，试确定该有机物的化学式 。
2023浙教版科学中考化学复习--化学方程式（2）
1．（2023秋 镇海区期末）黄铜（铜和锌的合金）具有较强的耐磨性能，在明代嘉靖年间便被用于铸钱，现代常用于制造阀门、水管、空调散热器等。现有黄铜样品A，为测得各成分的含量，小科将其放入烧杯中，取80克稀硫酸分四次等质量加入，每次均充分反应，实验过程数据记录如下表：
实验次数 1 2 3 4
加入稀硫酸质量/克 20 20 20 20
剩余固体质量/克 20.0 17.4 14.8 13.5
请分析计算：
（1）样品A的质量是 克。
（2）第4次实验结束后溶液的pH 7（填“＞”、“＝”或“＜”）。
（3）稀硫酸的溶质质量分数是多少？
（4）实验完成后，烧杯中溶液的质量是多少？
2．（2022秋 北仑区期末）普通黄铜仅由铜和锌组成，广泛用于制造板材、管材等，也用于铸造机械零件。现有一块质量为50g的黄铜样品，小科利用一种未知浓度的稀盐酸与其反应，测得有关数据如图。则：
（1）样品中锌的质量为 g。
（2）样品完全反应产生的H2的质量。
（2）稀盐酸的溶质质量分数。
3．（2022秋 江北区期末）复方碳酸氢钠片是一种常用的抗酸剂药物，口服后能迅速中和或缓冲胃酸，减少疼痛等症状。复方碳酸氢钠片的主要成分是碳酸氢钠。某科学兴趣小组为测定药片中碳酸氢钠的含量做了以下实验：先将复方碳酸氢钠片制成粉末，取10克分多次放入盛有100克稀盐酸的烧杯中充分反应。测出加入的粉末质量和反应后的溶液质量，两者质量关系如图所示。
（1）实验后，兴趣小组又往烧杯中加入少量粉末，观察到 ，说明上述实验结束时稀盐酸过量。
（2）计算复方碳酸氢钠片中碳酸氢钠的质量分数。
（3）计算10克粉末与稀盐酸反应后所得氯化钠溶液的溶质质量分数。（计算结果精确到0.1%）
4．（2022秋 鄞州区期末）将稀硫酸和稀盐酸的混合液逐滴滴入到一定质量的Ba（OH）2溶液中，溶液的pH变化和沉淀的质量变化如图所示，据此分析计算：
（1）当沉淀不再产生时，溶液的pH 7。
（2）该Ba（OH）2溶液中含有溶质的质量。
（3）混合溶液中盐酸的质量分数。
5．（2022秋 海曙区期末）Cu与Zn的合金称为黄铜，有优良的导热性和耐腐蚀性，可制作各种仪器零件。某化学兴趣小组的同学为了测定某黄铜的组成，取20g该黄铜样品于烧杯中，向其中分5次加入相同溶质质量分数的稀硫酸，使之充分反应。每次所用稀硫酸的质量及剩余固体的质量记录于下表：
次数 加入稀硫酸的质量/g 充分反应后剩余固体质量/g
第一次 40 m
第二次 40 14.8
第三次 40 12.2
第四次 40 11.2
第五次 40 11.2
试回答下列问题：
（1）从以上数据可知，最后剩余的11.2g固体的成分是 ；表格中m＝ 。
（2）黄铜样品中铜的质量分数为 。
（3）计算所用稀硫酸中硫酸的质量分数是多少？
6．（2022秋 海曙区期末）复方碳酸氢钠片是一种常用的抗酸剂药物，口服后能迅速中和胃酸，用于缓解胃酸过多引起的胃痛等症状。复方碳酸氢钠片的主要成分是碳酸氢钠（其他成分不含氯离子，可溶于水但不参与反应），碳酸氢钠与盐酸反应的化学方程式为：NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑。
某科学兴趣小组为了测定药片中碳酸氢钠的含量做了以下实验：先将复方碳酸氢钠片制成粉末，取10克分多次放入盛有100克稀盐酸的烧杯中充分反应。测出加入的粉末质量和反应后的溶液质量，两者质量关系如图所示。
（1）充分反应后生成二氧化碳的质量为 。
（2）实验后，兴趣小组又往烧杯中加入少量粉末，观察到 ，说明上述实验结束时稀盐酸过量。
（3）计算复方碳酸氢钠片中碳酸氢钠的含量。
（4）计算10克粉末与稀盐酸反应后所得氯化钠溶液的溶质质量分数。（计算结果精确到0.1%）
7．（2022秋 慈溪市期中）某同学为了测定黄铜屑（由锌和铜形成的合金）样品组成。分四次取样品与稀硫酸反应，其实验数据记录如下表。
实验序号 1 2 3 4
取样品质量（g） 100 100 100 100
取稀硫酸质量（g） 40 80 120 160
产生气体质量（g） 0.4 0.8 1.0 1.0
试计算：（1）黄铜中锌的质量分数；
（2）所用稀硫酸中溶质的质量分数。
（3）第4次实验充分反应后，所得溶液ZnSO4的溶质质量分数是多少？
8．（2022秋 慈溪市校级期中）某学校的学习小组对当地的石灰石矿区进行调查，测定石灰石中碳酸钙的质量分数，采用的方法如下：取该石灰石样品16克放入烧杯，把80克稀盐酸分四次加入，测量过程所得数据见下表（已知石灰石样品中含有的杂质不溶于水，也不与稀盐酸反应）。请计算：
序号 第一次 第二次 第三次 第四次
加入稀盐酸的质量/克 20 20 20 20
剩余固体的质量/克 11 6 2.8 n
（1）如表中n的数值为 。
（2）样品中碳酸钙的质量分数为 。
（3）计算所用盐酸的溶质质量分数。
（4）计算第四次后所得溶液中氯化钙的质量分数。
9．（2022秋 慈溪市期末）实验室有一份在空气中潮解变质的氢氧化钠样品，质量为1.5g，某实验小组将这份样品完全溶解，配成50g溶液，然后缓慢滴入7.3%的稀盐酸，同时进行搅拌，使二氧化碳全部逸出。滴加过程中，多次测得溶液pH和溶液总质量，部分数据如表所示：
测量次数 第1次 第6次 第16次 第21次 第26次
滴加的盐酸总质量/g 0 5 15 20 25
溶液总质量/g 50 55 m 69.78 74.78
溶液pH 12.4 12.1 7.0 2.2 2.1
请分析计算：
（1）第 次测量时，溶液中只有一种溶质。
（2）表中m═ 。
（3）样品中碳酸钠的质量分数。
（4）1.5g样品中氢氧化钠固体的质量。
2023浙教版科学中考化学复习--质量守恒与化学方程式教师版
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1．一定条件下，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2．某市自来水有股 ( http: / / www.21cnjy.com )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。
邻叔丁基苯酚的化学式为 。
例1．C 例2．（1）24， 2.8 （2）C10H14O
例3．.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
例4.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（ ）
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
例5.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（ ）
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
例6．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
例7．.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
例3.D 4.C5.A 6.B 7.B
例8.在托盘天平的左右两边各放一个烧杯，加入足量盐酸并使天平保持平衡向左边烧杯中加入14.4g Mg，向右边烧杯中加入14.4g Al，此时天平不再平衡，下述可以使天平恢复平衡的是（ ）
A．右边加0.45g Al
B．左边加0.98g Mg
C．左边加14.4g Mg，右边加15.3g Al
D．左边加14.4g Mg，右边加14.85g Al
例8.．【解答】解：由于盐酸足量，要使天平平衡，就是要使反应后溶液增重的质量相等
设加入镁的质量为z，铝的质量为y时天平平衡
Mg+2HCl＝MgCl2+H2↑△m
24 2 22
x
2Al+6HCl＝2AlCl3+3H2↑△m
54 6 48
y
则有：
若x＝14.4g，则y＝14.85g，故右边需要再加入铝的质量为：14.85g﹣14.4g＝0.45g
故选：A。
例9.（2023 宁波模拟）某只含铁、氧两种元素的样品A，高温时与足量的CO充分反应，生成的气体被足量澄清石灰水吸收，测得沉淀的质量与原样品A质量相等，如果A中只含两种物质，则A中一定含有（ ）
A．FeO B．Fe2O3 C．Fe3O4 D．Fe
例9．【解答】解：设含铁、氧两种元素的样品中A的化学式为FexOy，高温时与足量的CO充分反应，FexOy+yCOxFe+yCO2，生成的气体被足量澄清石灰水吸收，CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O，设原样品的质量为mg，则沉淀的质量为mg，由方程式：
FexOy+yCOxFe+yCO2，CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O
得到：FexOy～yCaCO3
56x+16y 100y
mg mg
解得：，由于铁与氧的原子个数比是3：2，说明了A中一定含有铁。
故选：D。
例10．（2023 包头模拟）某K2CO3样品，可能含有Na2CO3、MgCO3、CuSO4、NaCl中的一种或几种。取该样品13.8g，加入100g稀盐酸中，恰好完全反应，得到无色溶液，同时产生气体的质量为m。下列判断不正确的是（ ）
A．若m＞4.4g，则样品的组成最多有3种可能
B．若m＝4.4g，则样品中一定含有NaCl
C．若m＝4.4g，所加稀盐酸中溶质的质量分数为7.3%
D．反应后得到无色溶液，说明样品中一定没有CuSO4
例10．【解答】解：A、13.8g碳酸钾完全反应生成4.4g二氧化碳，13.8g碳酸钠、碳酸镁完全反应生成二氧化碳质量都大于4.4g，得到无色溶液，说明样品中不含有硫酸铜，若m＞4.4g，样品中一定含有碳酸钠、碳酸镁中的一种或两种，则样品的组成可能：碳酸钾、碳酸钠，碳酸钾、碳酸钠、碳酸镁，碳酸钾、碳酸钠、碳酸镁、氯化钠，碳酸钾、碳酸镁，碳酸钾、碳酸镁、氯化钠等5种，该选项说法不正确；
B、13.8g碳酸钠、碳酸镁完全反应生成二氧化碳质量都大于4.4g，因此若m＝4.4g，则样品中一定含有NaCl，该选项说法正确；
C、若m＝4.4g，反应的氯化氢质量是7.3g，所加稀盐酸中溶质的质量分数为7.3%，该选项说法正确；
D、反应后得到无色溶液，说明样品中一定没有CuSO4，该选项说法正确。
故选：A。
例11．（2023 宁波模拟）50克Mg、Fe的混合物与适量的稀硫酸恰好完全反应后得到混合溶液，蒸发后得到218克不含结晶水的固体，则反应中产生H2的质量是（ ）
A．2克 B．3克 C．3.5克 D．4.5克
例11．【解答】解：50克Mg、Fe的混合物与适量的稀硫酸恰好完全反应，生成硫酸镁、硫酸亚铁的混合物218g，根据反应前后元素质量不变，则硫酸镁、硫酸亚铁的混合物中含硫酸根的质量为218g﹣50g＝168g。
硫酸的化学式为H2SO4，其中氢元素与硫酸根的质量比＝（1×2）：（32+16×4）＝1：48，
则硫酸中所含硫酸根的质量为96g时，硫酸中氢元素的质量＝168g3.5g，即反应中产生的氢气质量为3.5g。
故选：C。
例12．（2023 宁波模拟）有两种铁的氧化物X，Y，质量分别是0.4g与0.435g，在加热的条件下分别用CO还原成铁单质，把各自生成的CO2分别通入足量澄清石灰水中，都得到0.75g沉淀，则X、Y的分子式为（ ）
A．FeO、Fe2O3 B．Fe2O3、Fe3O4
C．FeO、Fe3O4 D．Fe3O4、Fe2O3
例12．【解答】解：依据生成的CO2分别通入足量澄清石灰水中，都得到0.75g沉淀碳酸钙中的氧元素有三分之一来源于铁的氧化物，所以可以求出两种铁的氧化物中氧元素的质量，则氧元素的质量＝0.75g0.12g，故X，Y，中铁元素的质量分别是0.4g﹣0.12g＝0.28g与0.435g﹣0.12g＝0.315g，则两物质中铁与氧元素的质量比分别是：0.28g：0.12、0.315g：0.12，即：7：3、21：8；在FeO、Fe2O3、Fe3O4的中铁和氧元素的质量比分别是56：16、7：3、21：8，故这两种铁的氧化物分别是Fe2O3、Fe3O4；
故选：B。
质量守恒定律的验证
【例1】(2020·衢州)利用加热高锰酸钾的方法,验证化学反应中质量守恒定律。
如图,小科将适量高锰酸钾装入试管,塞入一团棉花并测出试管、棉花与药品的总质量为m1。加热使之充分反应后,测得量筒中气体体积为V,再次测得反应装置与物质总质量为m2,已知常温常压下氧气密度为ρ。据此请回答:
(1)实验中用量筒收集气体的好处是 便于直接读出氧气的体积 。
(2)实验中,试管口内壁附着紫红色小液滴,请解释产生该现象的原因 高锰酸钾粉末溶于冷凝水形成溶液 。
(3)根据实验数据计算发现:m1-m2≠ρV,与质量守恒定律不符。造成这一实验结果的原因分析正确的是 BCD 。
A.试管中高锰酸钾没有完全分解 B.导管口连续均匀冒气泡时才收集气体
C.未调节量筒内外液面相平就读数D.停止加热时,先将导管移出水面,再熄灭酒精灯
1.质量守恒定律的发现对科学的发展做出了重要贡献。
(1)为了验证质量守恒定律,实验小组分别选取以下四组药品,通过称量比较各组物质在密闭容器内混合前后的总质量,能达到目的的有 AB 。
A.氯化铁溶液和氢氧化钠溶液 B.生石灰和水
C.氯化钙溶液和硝酸钾溶液 D.碘和酒精
(2)在一定条件下,A和B反应生成C,微粒种类变化如图所示(“”、“”表示不同原子)。则参加反应的A、B物质的分子数之比为 2∶1 。
质量守恒定律的应用
【例2】镓酸锌是一种新型半导体发光材料,它的化学式为ZnGa2O4(或ZnO·Ga2O3)。镓酸锌在紫外线或低压电子的激发下能发出很纯的蓝光。镓酸锌也是一种新型光催化材料,能将CO2高效转化为甲醇(CH3OH),其化学反应模型如图所示。下列叙述中,错误的是(C)
A.镓酸锌中镓元素的化合价为+3
B.上述反应中镓酸锌的质量和化学性质都不变
C.上述反应中的反应物和生成物都属于化合物
D.在紫外线或低压电子激发下的镓酸锌是一种光源
2.(2019·南京)2019年1月3日嫦娥四号探测器成功在月球背面着陆,并通过“鹊桥”中继卫星传回了近距离拍摄的月背影像图,揭开了月背的神秘面纱。“鹊桥”号上伞状通信天线是用表面镀金的钼丝编织而成的金属网。这种镀金钼丝纤维只有头发丝四分之一细,其性能稳定。“编”出来的金属网既强韧,受得住发射飞行外力“折腾”、又能在太空中收放自如,可以说是“刚柔并济”。
(1)钼能制成细丝,是利用了钼的 延展 性。
(2)钼丝表面镀金原因之一是利用了金的化学性质 不活泼 。
(3)我国的钼矿储量非常丰富,用辉矿(MoS2)制备钼的过程如下:
①完成过程Ⅰ中反应的化学方程式:2MoS2+7O22MoO3+4 SO2 ;
②过程Ⅱ分两个阶段:
第一阶段反应中反应物与生成物的化学计量数之比为1∶1∶1∶1
写出下列化学方程式:第一阶段 MoO3+H2MoO2+H2O 。
第二阶段 MoO2+2H2Mo+2H2O , 该反应的基本反应类型为 置换反应 。
化学方程式及其相关计算
【例3】某同学用足量的金属镁与7.3 g 5%的稀盐酸反应,测量产生氢气的体积。
(1)已知氢气的密度比空气小,难溶于水。应选择甲图中的 B和D 装置进行制取和收集。
(2)乙图为检查发生装置气密性的操作,当观察到水中的导管口有 气泡,松手后导管口有一段水柱 产生,则表示该装置气密性良好。
(3)已知氢气的密度为0.09 g·L-1,请计算能收集到多少升氢气。(计算结果精确到0.01)
解:盐酸中溶质氯化氢的质量:7.3 g×5%=0.365 g。
设生成氢气的质量为m。
Mg+2HClMgCl2+H2↑
73 2
0.365 g m
= m=0.01 g
V==≈0.11 L
答:能收集到0.11升的氢气。
(4)反应结束后,发现实际收集到的气体体积比计算值要大,请分析可能原因(写出两点) 反应放热使反应容器内的气体受热膨胀、镁与水发生反应产生气体(答案合理即可) 。
3.为了测定一瓶未密封保存的NaOH固体中NaOH的质量分数,小科采用沉淀法进行如下操作:①取15克样品于烧杯中,加足量水配成溶液;②在样品溶液中加入足量的BaCl2溶液;③待反应完全后,过滤。有关数据记录如表:
反应前 反应后
烧杯和样品溶液总质量/g 加入的氯化钡溶液质量/g 过滤后烧杯和溶液总质量/g(滤液的损失忽略不计)
95 65 140.3
请回答下列问题:
(1)在反应前后的溶液中,下列元素质量保持不变的是 A 。
A.钠元素 B.碳元素 C.钡元素 D.氧元素
(2)反应共生成沉淀 19.7 克。
(3)原样品中NaOH的质量分数是多少
解:设样品中碳酸钠的质量为x
BaCl2+Na2CO3BaCO3↓+2NaCl
106 197
x 19.7g = x=10.6 g
样品中氢氧化钠的质量为15 g-10.6 g=4.4 g 答:样品中氢氧化钠的质量分数为×100%≈29.3%。
课外提分作业
1.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)
2.在实验室和化工生产中常用到硝酸。硝酸是一种强氧化剂,能与碳发生氧化还原反应,化学方程式为4HNO3+C2H2O+4X↑+CO2↑。则X是(A)
A.NO2 B.CO C.NO D.N2O5
3.“丹砂烧之成水银”中的“丹砂”指的是硫化汞。该反应的微观示意图如下,有关说法正确的是(B)
A.“●”代表非金属单质汞
B.此反应遵循质量守恒定律
C.反应前后原子的种类发生改变
D.反应前后各元素的化合价都不变
4.甲酸(HCOOH)具有清洁制氢的巨大潜力,其分解前后分子种类变化的微观示意图如下:
下列说法正确的是(C)
A.甲酸分子中氢、氧原子个数比为1∶2
B.乙中碳、氧元素质量比为1∶2
C.46 g甲酸中氢元素质量为2 g
D.生成甲与乙的分子个数比为2∶1
5.高纯度的单晶硅是制作电子集成电路的基础材料。工业上制备高纯硅的化学反应原理为:
①SiO2+2CSi+2CO↑、②Si+3HClHSiCl3+H2、③HSiCl3+H2Si+3X,反应①制得粗硅,通过反应②③进一步得到高纯硅;三氯硅烷(HSiCl3)的沸点是31.8 ℃。下列有关说法不正确的是(C)
A.反应③中X的化学式为HCl
B.三氯硅烷由氢、硅、氯三种元素组成
C.三氯硅烷中硅、氯元素的质量比为1∶3
D.反应②③实现了硅元素的富集,将粗硅转化为高纯硅
6.甲、乙、丙、丁四种物质在反应前后的质量关系如图所示,下列有关说法错误的是(C)
A.x的值是15
B.丙可能是该反应的催化剂
C.该反应是分解反应
D.反应中甲和乙的质量比为4∶1
7.B
8.NSR技术通过BaO和Ba(NO3)2的相互转化实现NOx(氮氧化物)的储存和还原,能有效降低柴油发动机在空气过量条件下的NOx排放。其工作原理如图所示。
(1)还原时还原尾气可以是CO、H2等,存在如下反应:5CO+Ba(NO3)2N2+X+5CO2。
①反应中,碳元素的化合价 升高 (填“升高”或“降低”)。
②X的化学式是 BaO 。
(2)储存时,部分NO发生反应的化学方程式为 2NO+O22NO2 ;
吸收NOx(如NO、NO2)的物质是 BaO 。
(3)NO气体通过NSR技术转化为N2的总反应方程式是 2NO+O2+4CO N2+4CO2 。
9.氢气的储存是科学研究热点之一。X是一种储存氢气的材料,取11.2 g X在O2中完全燃烧后只生成8.0 g CuO、8.0 g MgO。
(1)上述燃烧过程中消耗O2的质量为 4.8 克。
(2)通过计算求X中各元素的原子个数比。(写出计算过程)
【解析】(1)根据质量守恒定律知
=8.0 g+8.0 g-11.2 g=4.8 g。
(2)8.0 g CuO中含铜元素的质量:
mCu=8.0 g×64/80=6.4 g
8.0 g MgO中含镁元素的质量:
mMg=8.0 g×24/40=4.8 g
因为mCu+mMg=6.4 g+4.8 g=11.2 g
所以X中只含铜、镁元素,故可设该物质的化学式为CuaMgb(或MgaCub)
又因为mCu/mMg=(64a)/(24b)=6.4 g/4.8 g(或mMg/mCu=(24a)/(64b)=4.8 g/6.4 g)
所以a∶b=1∶2(或a∶b=2∶1)
所以X中铜、镁元素的原子个数比为1∶2(或X中镁、铜元素的原子个数比为2∶1)
答案:(1)4.8 (2)X中铜、镁元素的原子个数比为1∶2(或X中镁、铜元素的原子个数比为2∶1)(解题过程见解析)
10.(2019·绍兴)材料一:1673年,玻义耳曾经做过一个实验:在密闭的曲颈甑中加热金属时,得到了金属灰,冷却后打开容器,称量金属灰的质量,发现与原来金属相比质量增加了。
材料二:1703年,施塔尔提出“燃素学说”,其主要观点有:①燃素是组成物体的一种成分,一般条件下被禁锢在可燃物中;②燃素在可燃物燃烧时会分离出来,且燃素可穿透一切物质。
材料三:1756年,罗蒙诺索夫重做了玻义耳的实验。他将金属铅装入容器后密封、称量。然后把容器放到火上加热,银白色的金属变成了灰黄色,待容器冷却后再次称量,发现容器的总质量没有发生变化。罗蒙诺索夫对此的解释是:“容器里原来有一定量的空气,且容器中的空气质量减少多少,金属灰的质量就比金属增加多少,在化学变化中物质的质量是守恒的。”后来,拉瓦锡等科学家经过大量的定量实验,推翻了“燃素学说”,质量守恒定律得到公认。
(1)由“燃素学说”可知,物质燃烧后质量应该减少。请根据所学知识写出一个可以推翻“燃素学说”的事实: 铁丝在氧气中燃烧后质量会增加(合理即可) 。
(2)罗蒙诺索夫重做了玻义耳的实验是基于金属加热后,增加的质量并非来自燃素而是来自 空气 的假设。
(3)对比材料一和材料三,玻义耳错过了发现质量守恒定律的一个重要原因是 打开容器前没有称量容器的总质量 。
(4)质量守恒定律的发现过程,给我们的启示是 ACD 。
A.分析问题应该全面、严谨 B.实验的成功与否,取决于药品的选择
C.定量方法是科学研究的重要方法D.科学研究既要尊重事实,也要勇于创新
11.碳酸氢钠片是一种常用药,能用于治疗胃酸过多,这是因为人体的胃液中含有盐酸,已知:NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2↑,为测定药片中碳酸氢钠的含量,小科进行了如下实验:
(1)小科认为,要测定药片中碳酸氢钠的含量,实验中需要采集两个数据:一是测出碳酸氢钠片样品的质量;二是根据碳酸氢钠与盐酸的反应原理,通过实验测出反应生成的 二氧化碳 的质量。
实验序号 1 2 3
碳酸氢钠样品质量/g 3.0 3.0 3.0
反应前总质量/g 193.8 194.6 193.6
反应后总质量/g 192.6 193.6 192.5
二氧化碳质量/g
(2)小科按如图甲的实验方案,取药片和足量的稀盐酸进行实验,通过测量反应前后总质量的变化来采集实验数据,同学们认为,测得碳酸氢钠的质量分数会偏大,原因是 二氧化碳逸出时带走部分水蒸气 (答出一点即可)。
(3)为减小实验误差,小科又设计了如图乙的实验方案,取药片和足量的稀盐酸进行了三次实验,采集的实验数据如表:
请计算药片中碳酸氢钠的质量分数。
解:设药片中碳酸氢钠的质量分数为x,
二氧化碳的质量==1.1 g,
NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2↑
84 44
3 g x 1.1 g
= x=70%
答:药片中碳酸氢钠的质量分数为70%。
12．小明利用如图甲所示的装置测定白磷燃烧前后质量的变化。实验步骤和部分实验现象如下：
①将整个锥形瓶的装置放在天平托盘上，调节平衡。
②取下锥形瓶，将瓶塞上的铁丝在酒精灯上烧红后，接触引燃白磷，并立即塞紧瓶塞，发现实验过程中气球先变大后变瘪。
③待反应结束冷却后，重新放在天平托盘上称量，发现天平依然平衡。
（1）锥形瓶的底部铺有一层细沙，其作用是 防止锥形瓶受热不均而炸裂 。
（2）请解释步骤②中“气球先变大后变瘪”的原因 白磷燃烧放热，导致瓶内气压增大，气球膨胀，完全反应后冷却至室温，氧气消耗，导致瓶内气压比反应前减小，气球变瘪 。
（3）小明通过大量实验证实了质量守恒定律，他继续利用白磷设计另一个实验（如图乙）该装置是一个具有刻度和活塞可滑动的玻璃容器，容器内空气的体积为V1（常温下），将质量为m的白磷铺在细沙上，将它放在盛有沸水的烧杯上方，观察到白磷着火燃烧，活塞先右移至V2，反应结束后冷却到常温活塞左移至V3停止，根据质量守恒定律推测，反应结束后容器内固体物质的质量应为 m+（V1﹣V3）×ρ 。（用相关字母表示，常温下氧气的密度为ρ）
【解答】解：（1）锥形瓶的底部铺有一层细沙，其作用是防止锥形瓶受热不均而炸裂。
故填：防止锥形瓶受热不均而炸裂。
（2）步骤②中“气球先变大后变瘪”的原因：白磷燃烧放热，导致瓶内气压增大，气球膨胀，完全反应后冷却至室温，氧气消耗，导致瓶内气压比反应前减小，气球变瘪。
故填：白磷燃烧放热，导致瓶内气压增大，气球膨胀，完全反应后冷却至室温，氧气消耗，导致瓶内气压比反应前减小，气球变瘪。
（3）参加反应的氧气质量：（V1﹣V3）×ρ，将质量为m反应结束后容器内固体物质的质量应为：m+（V1﹣V3）×ρ，
故填：m+（V1﹣V3）×ρ。
13．小金进行如图所示实验来验证质量守恒定律。在实验中用电子天平和量筒准确测量出表中m1、m2、m3、m4和V．（实验中操作正确，O2的密度为ρg/cm3）
实验序号 1 2 …
m1（MnO2）/g
m2（KClO3）/g
m3（试管）/g
m4（试管+加热后剩余固体）/g
量筒内收集气体的体积V/cm3
（1）装置中试管口略向下倾斜的原因是 防止水蒸气冷凝回流到试管底部引起试管炸裂 。
（2）根据质量守恒定律，m1、m2、m3、m4、V和ρ之间存在的等量关系为： m1+m2+m3＝m4+Vρg/cm3 。
（3）每次实验结束后，小金在拆卸装置时总能闻到刺激性气味。他将加热后剩余固体中的MnO2分离并测量其质量，发现总小于加热前MnO2的质量。查阅资料后发现，一般认为加热KClO3和MnO2混合物的反应过程如下：
第1步：2MnO2+2KClO32KMnO4+Cl2↑+O2↑
第2步：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
第3步：K2MnO4+Cl22KCl+MnO2+O2↑
写出加热后剩余固体中MnO2质量小于加热前MnO2质量的原因 少量的氯气随着氧气排出，使得反应③没有发生完全 。
【解答】解：（1）给试管中的固体加热时试管口略向下倾斜的原因是：防止冷凝水倒流到热的试管底部而使试管破裂；故答案为：防止水蒸气冷凝回流到试管底部引起试管炸裂；
（2）在化学反应前后，物质的总质量不变，在此反应中二氧化锰是催化剂，质量不变，氯酸钾在二氧化锰的催化作用下分解为氯化钾和氧气，则m1+m2+m3＝m4+Vρg/cm3；故填：m1+m2+m3＝m4+Vρg/cm3；
（3）在反应中少量的氯气随着氧气排出，使得反应③没有发生完全，所以导致剩余固体中二氧化锰的质量小于加热前二氧化锰的质量；故填：少量的氯气随着氧气排出，使得反应③没有发生完全。
14．质量守恒定律的发现，凝聚了不少科学家的心血。
材料﹣：1673年，英国化学家波义耳将某金属放在一个密闭容器中煅烧，煅烧后立即打开容器进行称量，结果发现煅烧后的固体质量增加了。
材料二：1774年，拉瓦锡用精确的定量实验研究在密封容器中氧化汞分解前的质量和分解后生成物的总质量之间的关系，证实了质量守恒定律。请回答以下问题：
（1）小明认为波义耳实验也符合质量守恒定律，理由是 。
（2）小明采用图甲实验方案，测量酒精和水混合前后质量是否相等来验证质量守恒定律。老师看到后直接否定该方案，理由是 。
（3）小明决定用如图乙装置模拟拉瓦锡实验，测定反应前氧化汞的质量和反应后生成物的总质量是否相等来验证质量守恒定律。小明记录了以下几组数据：（已知：氧气的密度为p克/毫升，氧化汞分解的化学方程式：2HgO2Hg+O2↑）
①反应前称取的氧化汞质量a克 ②反应前装有氧化汞试管的总质量b克
③反应结束冷却后试管的总质量c克 ④反应后量筒内增加的水体积d毫升
⑤反应前量筒的总质量e克； ⑥反应结束后量筒和水的总质量f克
实验操作均正确，在误差范围内，如果出现等量关系 （用上述字母表示），可用来验证质量守恒定律。
【解答】解：（1）小明认为波义耳实验也符合质量守恒定律，理由是在化学反应中参加反应的金属和氧气的质量和等于反应生成的固体质量；
（2）质量守恒定律只适用于化学变化，酒精和水混合是物理变化；
（3）固体减少的质量就是氧气的质量，量筒中水的体积就是生成的氧气的体积，所以需要知道反应前后试管的质量，题中给出了体积为V的氧气的质量为m，也就是氧气的密度，所以还需要知道生成氧气的体积，即量筒内水的体积，故选：ABE；
固体减少的质量是：（b﹣c）g，氧气的密度是：p克/毫升，生成氧气的体积是d，
所以b﹣c＝pd。
故答案为：
（1）在化学反应中参加反应的金属和氧气的质量和等于反应生成的固体质量；
（2）酒精和水混合是物理变化；
（3）b﹣c＝pd。
15．（2023 慈溪市模拟）现有10g锌、8g氧化铜和足量的稀硫酸，某同学想用这些锌和氧化铜为原料来制取铜单质，他采用了如下所示的流程图和实验装置（如图1）：
ZnH2Cu
（1）实验时，为了能够持续地小流量地产生氢气，应该更换图中的仪器是： 。
（2）试计算8克氧化铜完全反应能生成多少克单质铜？
（3）按照规范操作要求完成实验，氧化铜被完全反应，请以加入的Zn为横坐标，以生成的Cu为纵坐标（如图2），画出关系图，标出图中转折点的大致位置，并说明理由： 。
15．【解答】解：（1）分液漏斗能控制加入液体的量，实验时，为了能够持续地小流量地产生氢气，实验时应该小流量连续缓慢把稀硫酸加入锥形瓶，应该更换图中的仪器是：将长颈漏斗更换成分液漏斗。
（2）8克氧化铜完全反应能生成单质铜的质量为：8g6.4g
答：8克氧化铜完全反应能生成6.4克单质铜；
（3）根据Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑和CuO+H2H2O+Cu
可得关系式：Zn﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣Cu
65 64
氢气是先通后停且有部分残留在装置内没有参与反应，所以消耗的锌大于6.5g。得图如下：
故答案为：（1）将长颈漏斗更换成分液漏斗；
（2）6.4。
（3）见上图；氢气是先通后停且有部分残留在装置内没有参与反应，所以消耗的锌大于6.5g。
16．（2023 奉化区模拟）过碳酸钠（xNa2CO3 yH2O2）俗名固体双氧水。是一种集洗涤、漂白、杀菌于一体的氧系漂白剂，某兴趣小组同学对“固体双氧水”产生了好奇，利用如图装置对其组成进行测定（杂质对测定无影响，且不与酸反应也不溶于水）在A装置中加入样品10g，然后向其中逐渐加入稀硫酸，使之与样品充分反应，恰好完全反应时，加入稀硫酸的质量为46g。测得B装置增重0.45g，C装置中铜网增重1.2g，D装置增重2.2g。查阅资料得知：①过碳酸钠溶于水时，分解生成碳酸钠溶液和过氧化氢溶液；②过碳酸钠能与酸反应产生二氧化碳和氧气。
求：
（1）过碳酸钠的化学式 。
（2）反应后A装置内溶液的质量分数？
16．【解答】解：（1）C装置中铜网增重1.2g，说明过氧化氢分解生成氧气质量是1.2g，D装置增重2.2g，说明碳酸钠和稀硫酸反应生成二氧化碳质量是2.2g，则过氧化氢质量：1.2g2＝2.55g，碳酸钠质量：2.2g5.3g，根据题意有：：x：y，x：y＝2：3，过碳酸钠的化学式是2Na2CO3 3H2O2。
故填：2Na2CO3 3H2O2。
（2）设生成硫酸钠质量为x，
Na2CO3+H2SO4═Na2SO4+H2O+CO2↑，
106 142
5.3g x
，
x＝7.1g，
反应后溶液质量：5.3g+2.55g+46g﹣2.2g＝51.65g，
反应后A装置内溶液的质量分数是：100%＝13.7%，
答：反应后A装置内溶液的质量分数是13.7%。
17．（2023 宁波模拟）有两种外观类似黄金的①Cu﹣Zn合金和②Cu﹣Ag合金制品，若实验室只提供一瓶稀硫酸和必要仪器。
（1）你认为能测出合金 （填序号）中铜的质量分数；
（2）取上述（1）中的合金粉末30g放入烧杯中，加入100g的稀硫酸，恰好完全反应，测得烧杯中滤液的质量为106.3克。若不考虑该合金中除Cu、Zn以外的其他成分，求黄铜中铜的质量分数。
17．【解答】解：（1）在金属活动顺序中，铜和银都排在氢的后面，无法和稀硫酸反应，无法测出铜的质量分数；在铜、锌合金中，锌能和稀硫酸反应，铜不能和稀硫酸反应，可以测出其中铜的质量分数；
（2）设参加反应的锌的质量为x。
Zn+H2SO4＝ZnSO4+H2↑ 质量差
65 2 65﹣2＝63
x 106.3g﹣100g＝6.3g
x＝6.5g
黄铜中铜的质量分数哦：
78.3%
答：黄铜中铜的质量分数为78.3%。
故答案为：
（1）①；
（2）78.3%。
18．经测定，甲醛（CH2O）、醋酸（C2H4O2）、丙酮（C3H6O）三种物质的混合物中含氢元素8g，则该混合物完全燃烧后产生二氧化碳气体的质量是 176g ，地震过后，防疫部门常用到一种高效安全灭菌消毒剂，该消毒剂可表示为RO2，主要用于饮用水消毒。实验测得该氧化物中R与O的质量比为71：64，则RO2的化学式为 ClO2 。
【解答】解：甲醛（CH2O）、醋酸（C2H4O2）、丙酮（C3H6O）三种物质中碳元素和氢元素比都是6：1，混合物中含氢元素8g，则碳元素质量是48g，则该混合物完全燃烧后产生二氧化碳气体的质量是：48g176g，
设R相对原子质量为x，根据题意有：x：32＝71：64，x＝35.5，则R是氯元素，RO2的化学式为ClO2。
故填：176g；ClO2。
19. 有4.6g某有机物，在充足的O2中完全燃烧，只能生成CO2和H2O，将产生的气体先通过浓H2SO4，浓H2SO4的质量增加了5.4g，再通过碱石灰，碱石灰的质量增加了8.8g。已知该有机物的相对分子质量不超过50，试确定该有机物的化学式。
【解答】解：浓硫酸增重的质量即为生成水的质量，碱石灰增重的质量即为生成二氧化碳的质量。
碳元素的质量为：8.8g100%＝2.4g
氢元素的质量为：5.4g100%＝0.6g
2.4g+0.6g＝3g＜4.6g，所以该有机物中一定含O元素。
设该有机物分子式为CxHyOz（x、y、z均取正整数）
则符号表达式为CxHyOz+O2xCO2+y/2H2O
12x+y+16z 44x 9y
4.6g 8.8g 5.4g
解得：y＝3x，x＝2z
讨论：当z＝1时，x＝2，y＝6，C2H6O（相对分子质量46＜50，合理）
当z＝2时，x＝4，y＝12，C4H12O2（相对分子质量92＞50，不合理）
所以该有机物化学书为C2H6O。
计算题（共13小题）
1、【解答】解：（1）由1、2可知，20g稀硫酸恰好和2.6g锌反应，因此样品A的质量是：20g+2.6g＝22.6g。
故填：22.6.
（2）第4次实验结束后，稀硫酸过量，溶液显酸性，溶液的pH＜7。
故填：＜。
（3）设20g稀硫酸中硫酸质量为x，
Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑，
65 98
2.6g x
，
x＝3.92g，
稀硫酸的溶质质量分数是：100%＝19.6%，
答：稀硫酸的溶质质量分数是19.6%。
（4）设生成氢气质量为y，
锌质量：22.6g﹣13.5g＝9.1g，
Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑，
65 2
9.1g y
，
y＝0.28g，
实验完成后，烧杯中溶液的质量是：80g+9.1g﹣0.28g＝88.82g，
答：实验完成后，烧杯中溶液的质量是88.82g。
2．【解答】解：（1）分析图像和实验数据可知，样品中锌的质量为50.00g﹣33.75g＝16.25g，故填：16.25；
（2）设生成氢气的质量为x，盐酸中HCl的质量为y
Zn+2HCl＝ZnCl2+H2↑
65 73 2
16.25g y x
x＝0.5g y＝18.25g
（3）分析图像，依据质量守恒定律可知，稀盐酸的质量为198.25g+0.5g﹣16.25g＝182.5g
则稀盐酸的溶质质量分数为100%＝10%；
答：（2）样品完全反应产生的H2的质量为0.5g；（3）稀盐酸的溶质质量分数为10%。
3．【解答】解：（1）实验后，兴趣小组又往烧杯中加入少量粉末，观察到固体粉末减少，产生气泡，是因为碳酸氢钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，说明上述实验结束时稀盐酸过量；
（2）由质量守恒定律和图象可知，生成二氧化碳的质量为：10g+100g﹣105.6g＝4.4g。
设碳酸氢钠质量为x，生成氯化钠质量为y，
NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑
84 58.5 44
x y 4.4g
解得：x＝8.4g，y＝5.85g，
复方碳酸氢钠片中碳酸氢钠的含量是：100%＝84%，
答：复方碳酸氢钠片中碳酸氢钠的含量是84%。
（3）反应后所得氯化钠溶液的溶质质量分数是：100%≈5.5%，
答：反应后所得氯化钠溶液的溶质质量分数是5.5%。
故答案为：（1）固体粉末减少，产生气泡；
（2）84%；
（3）5.5%。
4．【解答】解：（1）根据图象信息可知，加入10g稀盐酸和稀硫酸的混合溶液时，溶液的pH═7，说明说明滴入的盐酸、硫酸与Ba（OH）2恰好完全反应，因此后来滴入的盐酸、硫酸混合液，盐酸不参加反应，必有剩余，故当沉淀不再产生时，溶液的pH＜7。
（2）设Ba（OH）2溶液中含有溶质的质量为x。
由元素守恒可知：
x100%═2.33g100% 解得：x═1.71g。
答：该Ba（OH）2溶液中含有溶质的质量是1.71g；
（3）20g的硫酸中的SO42+最终全部转入2.33gBaSO4中，由此可以计算最终参加反应的H2SO4的质量。
设参加反应的H2SO4的质量为y。
y100%═2.33g100%
y═0.98g。
则10g的稀硫酸中含有溶质的质量为0.49g，反应的氢氧化钡的质量为：1.71g0.855g，
设10g的稀盐酸中溶质的质量为z
2HCl+Ba（OH）2═BaCl2+2H2O
73 171
z 0.855g
解得：z＝0.635g
混合溶液中盐酸的质量分数为：3.65%。
答：混合溶液中盐酸的质量分数是3.65%
故填：（1）＜。
故答案为：（1）＜；
（2）1.71g；
（3）3.65%。
5．【解答】解：（1）从以上数据可知，最后剩余的11.2g固体的成分是铜；
第二次完全反应后剩余固体质量是14.8g，反应的锌质量是5.2g，即40g稀硫酸能和2.6g锌反应，表格中m＝20﹣2.6＝17.4。
故填：铜；17.4.
（2）黄铜样品中铜的质量分数为：100%＝56%。
故填：56%。
（3）设40g稀硫酸中硫酸质量为x，
Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑，
65 98
2.6g x
，
x＝3.92g，
所用稀硫酸中硫酸的质量分数是：100%＝9.8%，
答：所用稀硫酸中硫酸的质量分数是9.8%。
6．【解答】解：（1）由质量守恒定律和图象可知，生成二氧化碳的质量为：10g+100g﹣105.6g＝4.4g；
（2）实验后，兴趣小组又往烧杯中加入少量粉末，观察到固体继续溶解，产生气泡，是因为碳酸氢钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，说明上述实验结束时稀盐酸过量。
（3）设碳酸氢钠质量为x，生成氯化钠质量为y，
NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑
84 58.5 44
x y 4.4g
解得：x＝8.4g，y＝5.85g，
复方碳酸氢钠片中碳酸氢钠的含量是：100%＝84%，
答：复方碳酸氢钠片中碳酸氢钠的含量是84%。
（3）反应后所得氯化钠溶液的溶质质量分数是：100%＝5.5%，
答：反应后所得氯化钠溶液的溶质质量分数是5.5%。
故答案为：（1）4.4g；
（2）固体继续溶解，产生气泡；
（3）84%；
（4）5.5%。
7．【解答】解：（1）设锌质量为x，反应生成硫酸锌质量为y，
Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑，
65 161 2
x y 1.0g
x＝32.5g，y＝80.5g，
黄铜中锌的质量分数为：32.5%，
答：黄铜中锌的质量分数为32.5%。
（2）第1次中40g稀硫酸完全反应，设其中硫酸质量为z，
Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑，
98 2
z 0.4g
z＝19.6g，
所用稀硫酸中溶质的质量分数为：100%＝49%，
答：所用稀硫酸中溶质的质量分数为49%。
（3）生成物硫酸锌溶液中溶质的质量分数为：
42.0%，
答：生成物硫酸锌溶液中溶质的质量分数为42.0%。
8．【解答】解：（1）根据图表数据可知，第1、2次反应后固体物质减少的质量都为5g，而第3次反应后固体物质减少的质量为3.2g，说明此时碳酸钙已反应完，不再产生气体，故表中n的数值为2.8；
（2）样品中碳酸钙的质量分数100%＝82.5%。
（3）由试题分析20g稀盐酸恰好能与石灰石中的5g碳酸钙完全反应。
设第一次参与反应的HCl质量为x，
CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑
100 73
5g x
解之得：x＝3.65g
盐酸中溶质的质量分数为：100%＝18.25%。
答：盐酸中溶质的质量分数为18.25%；
（4）第四次后所得溶液中氯化钙的质量为y，共生成二氧化碳的质量为z。
CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑
100 111 44
16g﹣2.8g y z
y＝14.652g，z＝5.808g
第四次后所得溶液中氯化钙的质量分数100%≈16.8%
答：第四次后所得溶液中氯化钙的质量分数是16.8%。
故答案为：（1）2.8；（2）82.5%；（3）18.25%；（4）16.8%。
9．【解答】解：（1）根据第16次实验时pH＝7，表示恰好完全反应，
（2）根据前两组数据，而第四组数据应该是总质量不变，所以m＝69.78g﹣5g＝64.78g，即m＝64.78。
（3）生成二氧化碳的质量为50g+15g﹣64.78g＝0.22g
设碳酸钠的质量为x，与碳酸钠反应的稀盐酸的质量为y
Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑
106 73 44
x 7.3%y 0.22g
x＝0.53g，y＝5g，
样品中碳酸钠的质量分数为100%＝35.3%
答：样品中碳酸钠的质量分数为35.3%。
（4）则与氢氧化钠反应的盐酸的质量为15g﹣5g＝10g。设氢氧化钠的质量为z
NaOH+HCl＝NaCl+H2O
40 36.5
z 10g×7.3%
z＝0.8g
答：1.5g样品中氢氧化钠固体的质量为0.8g。
故答案为：
（1）16；
（2）64.78；
（3）35.3%；
（4）0.8g。