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第3节 化学方程式
考点一、质量守恒定律
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。这个规律叫做质量守恒定律。
对质量守恒定律的理解
(1)适用范围:适用于化学变化而不适用于物理变化。如1克水加热后变成了1克水蒸气，这一变化前后虽然质量相等，但不能说这一变化符合质量守恒定律。
(2)这里“参加反应的”不是反应物的质量简单相加，而是真正参与了反应的那一部分的质量，不包括没有参与反应(反应剩余)的那部分的质量。
(3)该定律指的是“质量守恒”，不包括其他方面的守恒。如对反应物和生成物均是气体的反应来说，反应前后的总质量守恒，但是其体积却不一定相等。
(4)很多化学反应有气体或沉淀生成，生成各物质的质量总和包括固、液、气三种状态物质质量总和。
对质量守恒定律的解释实质:
(1)微观角度:从原子、分子角度来看，化学反应的过程就是(反应物)分子分裂成原子，原子重新组合成(生成物)分子的过程。化学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。
(2)宏观角度:反应前后组成物质的元素种类和元素的质量均不变。
质量守恒定律的应用
(1)解释有关现象。如镁带燃烧质量增加是因为镁和空气中物质反应，生成物的质量等于镁带和空气中反应的物质的质量和。煤燃烧后质量减小，是因为煤燃烧后生成了气体，逸散到空气中。
(2)推测物质的组成。如蜡烛燃烧生成二氧化碳和水，根据元素守恒，可知蜡烛中一定含有碳元素及氢元素。
(3)进行相关计算。如计算反应物或者生成物的质量，进行相对原子质量推算等。
(4)根据原子守恒，推断化学反应中的化学式。
【能力拓展】
对质量守恒定律的理解可，为“六个不变，两个一定改变，两可能改变”。
六个不变
宏观：①反应物和生成物的总质量不变；②元素种类不变；③元素质量不变
微观：①原子种类不变；②原子数目不变；③原子质量不变
两个一定改变：①物质种类改变；②构成物质的粒子改变(变为构成生成物的微粒)
两个可能改变：①分子总数可能改变；②元素的化合价可能改变
典例1：（2023八下·新昌期末）下列四幅图中的实验，能验证质量守恒定律的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】B
【解析】（1）化学反应中，参加化学反应的各物质的总质量等于反应后生成的各物质的总质量。
质量守恒的原因是：【宏观上】化学反应前后元素的种类和质量没有改变；【微观上】在化学反应中，反应前后原子的种类、数目和质量没有改变；所以，化学反应前后物质的质量总和必然相等。
（2）验证质量守恒定律注意事项：①一般要有明显实验现象。
②有气体参与或者有气体生成(或有白烟生成)，必须在密闭体系中进行实验。
③对于有气体产生实验，一般不用气球形成密封装置，因为空气对气球的浮力会对天平平衡产生影响。
【解答】A、玻璃管与外界空气相连，为开放环境，外界空气中的氧气也会参与反应，故A遵循质量守恒定律，但不能证明质量守恒定律；
B、氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液反应生成硫酸钠和氢氧化铜沉淀，无气体参与反应或生成，所有物质均在装置内，遵循且能证明质量守恒定律；
C、盐酸和碳酸钙反应生成的CO2气体会外逸，遵循但不能证明质量守恒定律；
D、酒精和水不发生化学反应，不遵循质量守恒定律，不能证明质量守恒定律。
变式1：（2023八下·滨江期末）纯净物M在密闭容器中微热就分解为NH3、H2O和CO2，根据这一实验事实能得出的结论是（ ）
A．M由四种元素组成 B．M的化学性质很稳定
C．M中有氨气 D．M可能是碳酸氢钠(NaHCO3)
【答案】A
【解析】 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。这个规律就叫做质量守恒定律。
【解答】 纯净物M在密闭容器中微热就分解为NH3、H2O和CO2，根据质量守恒定律：
A.M由四种元素组成 ，A正确；
B. M的化学性质不稳定，所以会被分解，B错误；
C. M中有氨气 ，C错误，氨气是生成物，所以不可能是反应物， C错误；
D. M可能是碳酸氢钠(NaHCO3) ，D错误，因为生成物中没有Na元素；
变式2：（2023八下·拱墅期末）兴趣小组利用图甲所示白磷燃烧装置探究质量守恒定律，已知装置内的初始温度为T0，初始气体体积为V0，装置的初始质量为m0。利用红外测温仪测量瓶内温度，注射器记录装置内气体体积的变化，电子天平测量装置质量，将相关数据处理后，绘制成如图乙所示随时间变化的曲线。
（1）若实验中加入的白磷质量较小，该实验能否验证化学反应中质量守恒： 。
（2）有同学认为，检查装置气密性后，加入过量白磷，不改变其他操作的情况下，该实验也能测定空气中氧气的体积分数。实验时需要记录图乙中t0和 （选填“t1”“t2”“t3”）时刻的气体体积。
（3）也有同学认为，分析图乙曲线也能证明该装置气密性良好，说明理由： 。
【答案】（1）能 （2）t3
（3）分析图乙，反应过程中，装置的总质量始终保持不变，说明该装置的气密性良好
【解析】（1）根据化学变化都遵循质量守恒定律，验证质量守恒定律时药品无须全部反应分析；
（2）根据测氧气体积分数时需在反应完全后温度恢复室温测减少气体体积分析；
（3）根据反应前后质量始终保持不变分析。
【解答】（1）只要甲中发生化学变化即可验证质量守恒定律，与药品多少无关。
（2）加入过量白磷，不改变其他操作的情况下，该实验也能测定空气中氧气的体积分数。实验时需要记录反应前和温度恢复到室温后的反应后气体体积，即图乙中t0和 t3 时刻的气体体积。
（3）分析图乙，反应过程中，装置的总质量始终保持不变，说明该装置不漏气，气密性良好 。
故答案为：（1）能；（2） t3 ；（3） 分析图乙，反应过程中，装置的总质量始终保持不变，说明该装置的气密性良好 。
变式3：材料一 1673年，玻义耳曾经做过一个实验：在密闭的曲颈瓶中加热金属时，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____(填字母)。
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．定量分析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
【答案】（1）铁丝在氧气中燃烧后固体质量会增加(合理即可)
（2）空气 （3）没有称量反应前后容器的总质量 （4）A；C；D
【解析】（1）可从物质燃烧使原来物质质量增大的实验中寻找答案；
（2）根据“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”分析解答。
（3）波义耳只测量了金属灰的质量，而没有测量物质的总质量，据此分析解答；
（4）根据对科学探究的理解和认识判断。
【解答】（1）由“燃素学说”可知，物质燃烧后质量应该减少，可以推翻“燃素学说”的事实：铁丝在氧气中燃烧后固体质量会增加。
（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1：没有称量反应前后容器的总质量。
（4）A.分析问题应该全面、严谨，故A正确；
B.实验的成功与否，取决于药品的选择，实验原理是否科学，实验工具是否精准等，故B错误；
C.定量分析是科学研究的重要方法，故C正确；
D.科学研究既要尊重事实，也要勇于创新，故D正确。故选ACD。
考点二、化学方程式的书写
（一）书写化学方程式时必须遵循的原则
(1)以客观事实为依据,写出反应物和生成物。
(2)要遵守质量守恒定律，即化学方程式左、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。
（二）书写化学反应方程式的步骤(五步)
(1)写:反应物的化学式写在式子的左边，生成物的化学式写在式子的右边，中间连一条短线。 多种反应物或生成物之间分别用“+”相连。
(2)配:在式子左、右两边的化学式前面，要配上适当的化学计量数，使式子两边每一种元素的原子总数相等，式子两边各元素的原子数配平第后，把短线改成等号。
(3)注:注明反应条件，通常写在“===”的 上方。“加热”常用“△”表示。
(4)标:生成物是沉淀的用“↓”标明，生成物是气体的用“↑”标明，写在相应化学式的后边。
(5)查:检查化学式是否正确，化学方程式是否配平，条件和生成物状态是否标注,标得是否恰当。
（三）配平化学方程式的方法
(1)最小公倍数法
配平化学方程式常用的方法是最小公倍数法(以磷在空气中燃烧为例)。
①首先找出其中出现次数较多且原子个数相差较大的原子作为配平起点，求出它们的最小公倍数，再由最小公倍数确定相关化学式的化学计量数，如P + O2 → P2O5，O2和P2O5中0的最小公倍数为2x 5=10。
②用最小公倍数分别除以含有该元素的化学式中的原子个数，其商就是该化学式的化学计量数。如P2O5中含有5个氧原子，则P2O5的化学计量数为2(分子的个数);O2中含有2个氧原子，则O2的化学计量数为5
③由己有化学计量数,确定其他化学式的化学计量数，并把短线改为等号，得出配平的化学方程式为4P +5 O2 点燃 4P2O5,然后注明“反应条件”“↑”和“↓”等，即4P +5 O2 点燃 4P2O5
(2)奇数配偶法
如配平O2+FeS2---Fe2O3+SO2 ,观察该反应，氧元素出现次数最多(3次)且在Fe2O3中个数为奇数3,因此可直接在其前面写2。根据铁的原子个数可确定FeS2,的化学计量数为4,再根据硫的原子个数确定SO2的化学计量数为8,最后根据氧原子的个数确定O2 的化学计量数为11。平后的化学方程式为11O2+4FeS2高温Fe2O3+8SO2。
(3)观察法
如配平CO+Fe2O3--Fe+CO2,观察发现此反应的特点是1个CO分子结合1个氧原子生成1个CO2分子，而1个Fe2O3分子可提供3个氧原子，需要3个CO分子与之结合生成3个CO2分子，因此CO、CO2的化学计量数均为3, Fe的化学计量数为2,把短线改为等号:3CO+Fe2O3高温2Fe+CO2。
(4)定一法
配平步骤为:
①将化学方程式中最复杂的化学式的化学计量数定为1,作为配平起点。
②根据原子个数守恒确定其他物质的化学计量数(可为分数)。
③若配平后化学计量数出现分数，则在式子两边同时乘以其分母，使化学计量数之比变成最简整数比。如配平CH3OH+O2---CO2+H2O。所给化学方程式中，CH3OH的化学式最复杂，将其化学计量数定为1,作为配平起点;通过观察，根据碳原子守恒，在CO2前配上化学计量数1,根据氢原子守恒，在H2O前配上化学计量数2,故生成物中含有氧原子数为1 x2+2x 1=4，而反应物CH3OH中含有一个氧原子，故在O2前配上化学计量数=3/2;通分化整，将化学方程式两边物质的化学计量数都乘以2,去掉O2的化学计量数的分母，化学方程式即配平完成。配平结果为CH3OH+3O2 点燃 2CO2+4H2O。
【能力拓展】
①正确区分反应条件和反应过程，如“点燃”和“燃烧”，“通电”和“电解”等，“点燃”“通电”是反应条件，“燃烧”“电解”是反应过程。
②不要混淆“点燃”与“加热”，二者表示的意义不同。
“点燃”是指在有外界热源(如酒精灯、火柴等)提供热量的条件下，使可燃物发生燃烧，一旦燃烧发生后，热源可撤掉。
“加热”是指热源始终为反应提供热量，维持反应的进行，一旦撤掉热源，反应就会停止，“加热”可用符号“△”表示，一般指温度为400 ~ 500 。
③若反应条件有两个或多个时，“△”写在“===” 下边，其他条件写在“===”上边。
典例1：（2023八下·义乌期中）化学方程式是重要的化学用语．下列化学方程式书写正确的是（ ）
A．2KMnO4 △ K2MnO4+MnO2+O2↑ B．Mg+O2═MgO2
C．3Fe+3O2 △ 2Fe2O3 D．4P+5O22P2O5
【答案】A
【解析】化学方程式是否正确可从以下角度分析：①实验原理是否正确；②化学式书写是否正确；③沉淀和气体符号是否齐全；④方程式是否配平；⑤反应条件是否齐全。
【解答】A.高锰酸钾在加热的条件下分解，生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，故A正确；
B.镁和氧气在点燃的条件下反应，生成氧化镁，缺少反应条件，且氧化镁的化学式错误，故B错误；
C.铁和氧气在点燃的条件下反应，生成四氧化三铁，而不是三氧化二铁，故C错误；
D.白磷在氧气中点燃，生成五氧化二磷，缺少反应条件点燃，故D错误。
变式1：（2023八下·柯桥期末）瓷上世界，共享未来。11月8日，2022中国景德镇国际陶瓷博览会隆重开幕。陶瓷烧制过程中会发生一系列的化学反应，其中包括CaCO3+X高温CaSiO3+CO2↑，该反应中X的化学式为（ ）
A．SiO2 B．SiO C．SiO3 D．Si
【答案】A
【解析】根据质量守恒定律：化学反应前后原子种类和个数不变，反应前(X除外)有1个Ca、1个C、3个O，反应后有1个Ca、1个C、5个O、1个Si，根据质量守恒定律，则该反应中X的化学式为SiO2。【解答】A.根据质量守恒定律，则该反应中X的化学式为SiO2，故A正确；
B. X是SiO的话，反应前有1个Ca、1个C、4个O、1个Si，与反应后原子个数不等，不符合质量守恒定律，故B错误；
C.X是SiO3的话，反应前有1个Ca、1个C、6个O、1个Si，与反应后原子个数不等，不符合质量守恒定律，故C错误；
D.X是Si的话，反应前有1个Ca、1个C、3个O、1个Si，与反应后原子个数不等，不符合质量守恒定律，故D错误；故答案为：A。
变式2：（2023八下·杭州期末）某化学反应的微观示意图如图所示，请回答：
（1）反应前的物质中属于单质的是 ；(写出物质的名称)
（2）该反应的化学方程式为 ；
【答案】（1）氧气 （2）2SO2+O2 高温 催化剂 2SO3
【解析】单质是指由同种元素组成的纯净物，化合物是指由不同元素组成的纯净物。
化学反应的实质是分子分裂成原子，原子重新组合成新的分子的过程。
【解答】（1）据图可知，反应前的物质有氧气和二氧化硫，所以单质是氧气。
（2）据图可知，该反应是氧气和二氧化硫在高温条件下被催化反应生成三氧化硫。
变式3：（2023八下·滨江期末）氮氧化物(如NO2、NO等)进入大气后，不仅会形成硝酸型酸雨，还可能形成光化学烟雾。因此必须对含有氮氧化物的废气进行处理。
（1）用氢氧化钠溶液可吸收废气中的氮氧化物。反应的化学方程式为：NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O，产物NaNO2中N元素的化合价为 ；已知“HNO2”读作“亚硝酸”，则NaNO2的名称为 。
（2）汽车尾气中含有NO和CO，消除这两种物质对大气污染的方法是安装催化转化器，使它们发生反应生成N2和CO2，该反应的化学方程式为 。
【答案】（1）+3；亚硝酸钠 （2）2NO+2CO 催化剂 2CO2+N2
【解析】（1）根据化合物中元素化合价代数和为0及化学式的命名分析；
（2）根据NO和CO在催化剂条件下反应生成N2和CO2分析。
【解答】（1） NaNO2中钠元素为+1价，氧元素为－2价，由化合物中元素化合价代数和为0可知，N元素的化合价为+3价， NaNO2的名称为亚硝酸钠 ；
（2） 由题意可知NO和CO在催化剂条件下反应生成N2和CO2，反应的化学方程式为 2NO+2CO 催化剂 2CO2+N2。
故答案为：（1）+3； 亚硝酸钠 ；（2）2NO+2CO 催化剂 2CO2+N2。
考点三、依据化学方程式进行计算
（一）依据化学方程式进行计算的理论依据
化学方程式可以表示化学反应中反应物和生成物各物质之间的质量比，根据化学方程式的计算就是依据反应物和生成物之间的质量比进行的。
（二）依据化学方程式计算的一般步骤
根据化学方程式计算时，解题格式-般要规范化， 解题过程-定要程序化。具体计算步骤为“设→方→关→比→求→答”。
(1)设:设未知量。
一般情况下，求什么设什么。设未知数x时，x中已经包含单位。
(2)方:正确写出反应的化学方程式。
化学方程式一定要正确，并且一定要配平 ，否则会违背客观事实和质量守恒定律，导致计算结果错误。
(3)关:写出相关物质的化学计量数与相对分子质量的乘积，以及已知量、未知量。
求各物质的质量比一定要准确，不得漏掉化学计量数。把质量比写到对应的化学式的下面，再在质量比下写出已知量、未知量。化学方程式中各量都是纯净物之间的质量关系，最后解得的也是纯净物的质量，对于含有杂质的物质质量要进行换算。
(4)比:列出比例式。
比例式中数据:要带单位。
(5)求:解比例式，求未知数。
(6)答:简明地写出答案。
（三）计算中常用的关系式
(1)分解百分率=已分解的物质的质量/未分解时该物质的总质量
(2)物质的纯度=纯物质的质量/不纯物质的质量
(3)不纯物质的质量=纯物质的质量+杂质的质量。
(4)质量=密度x体积。若气体给出的是体积，则需换算为质量。
(5)单位换算:1升=1 000毫升,1毫升=1立方厘米。
典例1：（2023八下·上虞期末）某兴趣小组为测定实验室中一瓶过氧化氢溶液中溶质的质量分数，实验测得相关数据如下图所示：
（1）剩余的混合物中二氧化锰的质量为 g，反应生成氧气的质量为 g。
（2）计算该过氧化氢溶液中溶质质量分数。
（3）实验表明硫酸铜溶液在该反应中也能起到二氧化锰的作用。若用5.6g无水硫酸铜代替二氧化锰进行本实验，计算剩余的溶液中溶质的质量分数。（硫酸铜全部溶于水，计算时保留到0.1%）
【答案】（1）1.0；1.6
（2）解：设68.0 g过氧化氢溶液中含有过氧化氢的质量为x。
2H2O2 MnO2 2H2O+ O2↑
68 32
x 1.6g
68：32=x：1.6g
x=3.4g
过氧化氢溶液的溶质的质量分数=3.4g/68.0g×100%=5.0%。
（3）硫酸铜溶液的溶质质量分数=5.6g/(67.4g-1.0g+5.6g)×100%≈7.8%
【解析】（1）催化剂在化学反应前后质量不变，根据质量守恒定律计算出氧气的质量。
（2）根据化学方程式计算出过氧化氢的质量，再由溶质的质量分数=溶质质量/溶液质量，计算出过氧化氢溶液的溶质的质量分数。
（3）反应后剩余的溶液为硫酸铜溶液，根据质量守恒定律计算出硫酸铜溶液质量，再由溶质的质量分数=溶质质量/溶液质量，计算出硫酸铜溶液的溶质质量分数。
【解答】（1）二氧化锰为催化剂，反应前后质量不变为1克；氧气质量=68.0g+1.0g－67.4g=1.6g
（3）由题（1）可得68.0g过氧化氢溶液反应产生1.6g氧气，所以5.6g无水硫酸铜代替二氧化锰进行本实验，可得硫酸铜溶液质量=68.0g+5.6g－1.6g=72.0g ，硫酸铜溶液的溶质质量分数= 5.6g/ 72.0g=7.8%
变式1：（2023八下·椒江期末）在一个密闭容器中有X、Y、Z、Q四种物质，一定条件下反应一段时间后，测得反应前后各物质的质量如下。下列说法不正确的是（ ）
物质 X Y Z Q
反应前质量/g 20 20 20 20
反应后质量/g a 16 14 20
A．a值为30
B．Q可能是催化剂
C．该反应为分解反应
D．参加反应的Y与Z的质量比为2：3
【答案】C
【解析】根据质量守恒定律分析，密闭容器中反应前后质量不变，由此确定待测质量，再依据各物质反应前后质量变化确定反应物和生成物及参加反应和生成的质量，反应后质量增加，则为生成物，增加多少生成多少，反应后质量减少，为反应物，减少多少反应多少，反应后质量不变的可能是催化剂。
解答】A、由反应前后物质质量总和不变可知，a=30，不符合题意；
B、Q反应前后质量不变，可能是催化剂，也可能是杂质，未参与反应 ，不符合题意；
C、该反应为Y+Z→X，属于化合反应，符合题意；
D、参加反应的Y与Z的质量比为（20-16）：（20-14）=2：3 ，不符合题意；
变式2：（2023八下·浙江期末）将一定量的乙醇(C2H5OH)和氧气置于一个完全封闭的容器中引燃，反应生成二氧化碳、水和一种未知物X。测得反应前后物质的质量如下表：
物质 乙醇 氧气 二氧化碳 水 X
反应前质量/g 4.6 8 0 0 0
反应后质量/g 0 0 4.4 5.4 m
下列判断正确的是（ ）
A．表中m的值无法确定
B．增加氧气的量可以减少X的生成
C．X可能是该反应的催化剂
D．物质X一定含有碳元素，可能含有氢元素
【答案】B
【解析】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，是因为化学反应前后，元素的种类不变，原子的种类、总个数不变。
【解答】根据质量守恒定律得到：m=4.6+8-4.4-5.4=2.8，故A错误；
X中碳元素质量：4.6g×-4.4g×=1.2g；氢元素质量：4.6g×-5.4g×=0，即不含有氢元素；氧元素质量：2.8g-1.2g=1.6g。碳元素、氧元素原子个数比：，即X是一氧化碳，增加氧气的量可以减少一氧化碳的生成，故B正确；
X是生成物，反应后质量增大，肯定不是催化剂，故C错误；
物质X一定含有碳元素，不含氢元素，故D错误。
变式3：（2023八下·婺城期末）实验室用加热氯酸钾与0.3g二氧化锰混合物制取氧气，加热前称得混合物总质量为24.8g，加热一段时间后，称得剩余固体质量为20.0g。请分析计算：
（1）反应产生氧气的质量为 g。
（2）反应后剩余固体中氯化钾的质量？（写出具体计算过程）
（3）剩余固体中钾元素质量分数为 。
【答案】（1）4.8
（2）解：设反应后剩余固体中氯化钾的质量为x
2KClO3 2KCl + 3O2↑
149 96
x 4.8g
149：x＝96：4.8g
解得：x＝7.45g
（3）39%
【解析】(1)根据质量守恒定律，反应前加入的物质的总质量等于反应后物质的质量总和求解；
(2)根据化学反应方程式，用氧气的质量可以求出反应生成的氯化钾的质量，即剩余固体中氯化钾的质量；
(3)根据第二题计算可知：氯酸钾没有全部转化成氯化钾，所以不能根据发应生成的氯化钾的质量来求钾元素质量。根据质量守恒定律可知化学反应前后元素的质量不变，剩余固体中钾元素的质量等于反应前的氯酸钾中钾元素质量，进一步计算剩余固体中钾元素质量分数。
【解答】（1）反应生成氧气的质量为：24.8g-20.0g=4.8g；故填：4.8；
（3）反应后钾元素质量mK=
K%=
1．（2023八下·上虞期末）如图表示在一定条件下发生的某化学反应，则下列说法错误的是（ ）
A．该反应属于化合反应
B．该反应符合质量守恒定律
C．反应前后各元素化合价均发生了改变
D．两种反应物均为化合物
【答案】D
【解析】两种物质反应生成一种物质，属于化合反应；化学反应都符合质量守恒定律；单质中元素化合价为零，化合物中元素化合价不为零；同种元素组成的纯净物是单质，不同种元素组成的纯净物是化合物。
【解答】A.由图可知，此反应是由两种物质反应生成一种物质，A正确；
B.化学反应都符合质量守恒定律，B正确；
C.反应物是两种单质，各元素化合价为零，生成物是化合物，各元素化合价不为零，所以反应前后各元素化合价发生了变化，C正确；
D.两种反应物都由一种元素组成，是单质，D错误；
故答案为：D
2．（2022八下·诸暨期末）如图所示是一化学反应的微观模型，关于此反应下列说法正确的是( )
A． 是一种催化剂 B．该反应属于分解反应
C．图中一共有四种物质 D．参加反应的分子个数比为3：2
【答案】C
【解析】根据图片确定反应的化学方程式，然后对各个选项进行判断。
【解答】观察可知，反应前后共有两个，将其去掉，如下图所示：
则反应的方程式为：2AC+B2=2AB+C2；
A.是反应物，故A错误；
B.该反应的反应物有两种，而不是一种，肯定不是分解反应，故B错误；
C.图中有四种分子，即存在四种不同的物质，故C正确；
D.参加反应的分子个数比为：1：2，故D错误。
3．（2022八下·杭州月考）碳在氧气中燃烧，描述正确的是（ ）
A．化学方程式：C+O2 点燃 CO2↑
B．反应前后氧元素的化合价发生变化
C．反应过程中有两种氧化物
D．1克碳和1克氧气在点燃条件下生成2克二氧化碳
【答案】B
【解析】A.碳在氧气中完全燃烧生成二氧化碳；
B.在单质中各元素化合价均为零；
C.氧化物指由两种元素组成，其中一种为氧元素的化合物；
D.碳和氧气完全反应，所需氧气质量更大；
【解答】A.反应物有气体，生成物不用加气体箭头；
B.反应前零价，反应后-2价，故正确；
C.只有二氧化碳这一种氧化物；
D.碳和氧气完全反应，质量比为12：32；
故答案为：B
4．（2023八下·舟山月考）小舟误将少量高锰酸钾当成二氧化锰加入氯酸钾中进行加热制取氧气部分物质质量随时间变化如图所示。下列关于该过程的说法正确的是（ ）
A．b代表高锰酸钾
B．c代表氧气
C．t2时刻，氧气开始产生
D．T3时刻，生成氧气的质量达到最大值
【答案】A
【解析】根据高锰酸钾受热分解，产生的二氧化锰可催化氯酸钾分解分析。
【解答】 将少量高锰酸钾当成二氧化锰加入氯酸钾中进行加热制取氧气 ，高锰酸钾先受热分解产生氧气、锰酸钾、二氧化锰，然后生成的二氧化锰催化氯酸钾分解，b代表高锰酸钾，c代表氯酸钾分解产生的氧气，a代表氯酸钾，氧气从t1时刻开始产生；
5．（2023八下·下城期中）在一密闭容器中，有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下存在某个反应，下列描述正确的是（ ）
物质 甲 乙 丙 丁
反应前物质/g 20 m 20 20
反应后物质/g 2 待测 32 26
A．该反应是分解反应 B．甲参加该反应的质量为20g
C．乙在该反应中一定是催化剂 D．该反应中甲、丙、丁的质量比为1：16：13
【答案】A
【解析】根据质量守恒定律分析，密闭容器中反应前后质量不变，由此确定待测的质量，再依据各物质反应前后的质量变化确定反应物和生成物及参加反应和生成的质量，反应后质量增加，则为生成物，增加多少生成多少，反应后质量减少，为反应物，减少多少反应多少，反应后质量不变可能是催化剂。
【解答】A.由反应前后 物质质量总和不变可知，待测值为m，反应后质量增加的为生成物，反应后质量减少的为反应物，则该反应为甲丙+丁，为分解反应，符合题意；
B. 甲参加该反应的质量为18g ，不符合题意；
C. 乙在该反应中可能是催化剂，可能是杂质未参与变化 ，不符合题意；
D. 该反应中甲、丙、丁的质量比为18：12：6，不符合题意；故答案为：A。
6．（2022八下·诸暨期中）某密闭容器中有X、氧气和二氧化碳三种物质，在一定条件下充分反应，测得反应前后各物质的质量如下表。根据表中信息，判断下列说法正确的是（ ）
物质 X O2 CO2 H2O
反应前质量/g 16 70 1 0
反应后质量/g 0 待测 45 36
A．该反应为不属于氧化反应
B．Ⅹ中一定含有碳、氢两种元素
C．表中“待测”值为5
D．反应生成的CO2和H2O的质量比为45：36
【答案】B
【解析】根据质量守恒定律，由物质质量的增减量可确定反应物和生成物的质量，从而得出x的值，再根据物质的化学式和物质的质量可确定物质的元素组成．
【解答】AC.根据质量守恒定律可知，待测值=16+70+1+0-0-45-36=6。根据反应前后质量的变化可以判断二氧化碳和水为生成物，而X和氧气为反应物，因此该反应为氧化反应，故A、C错误；
B.根据反应前后元素的种类不变可以知道，在X中含有碳元素和氢元素，故B正确；
D.反应中生成二氧化碳质量为：45g-1g=44g，生成水的质量为36g，其质量比为：44：36，故D错误。
7．（2023八下·富阳期末）一定条件下，甲、乙、丙、丁四种物质在密闭容器中反应，测得反应前后各物质的质量分数如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．丁一定是该反应的催化剂
B．该反应的基本类型是分解反应
C．该反应中乙、丙的质量比为7∶10
D．该反应中甲、丙的质量比为14∶17
【答案】D
【解析】先由反应前后物质质量总和不变及所给各物质含量计算出反应前和反应后乙的质量分数，再由物质质量分数增加则说明物质质量增加，为生成物，质量分数减少则说明物质质量减少，为反应物确定反应物和生成物，由质量分数变化之比为物质质量比判断。
【解答】A.丁反应前后质量不变，可能是该反应的催化剂，也可能是杂质未参与反应，不符合题意；
B.反应后乙的质量分数为100%－42%－40%－10%＝8%，反应前丙的质量分数为100%－70%－14%－10%＝6%，反应前后物质质量总和不变，物质质量分数增加则说明物质质量增加，为生成物，质量分数减少则说明物质质量减少，为反应物，则甲、乙为反应物，丙为生成物，该反应为化合反应不符合题意；
C. 该反应中乙、丙的质量比为（14%－8%）：（40%－6%）＝3∶16 ，不符合题意；
D. 该反应中甲、丙的质量比为（70%－42%）：（40%－6%）＝14∶17 ，符合题意；
故答案为：D。
8．（2023八下·拱墅期末）一定条件下，在一密闭容器内发生某化学反应，并测得反应前后各物质的质量如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．x的值为9
B．该反应中氧气与水的质量变化之比为6：5
C．W由碳、氨两种元素组成
D．W中碳、氢元素质量比为3：1
【答案】D
【解析】（1）根据质量守恒定律计算x的值；
（2）将反应前后氧气的质量相减，将水的质量相减，然后作比即可；
（3）用二氧化碳的质量×碳元素的质量分数计算出碳元素的质量，用水的质量×氢元素的质量分数计算出氢元素的质量，然后将二者相加后与W的质量比较，从而确定W的元素组成；
（4）将碳元素和氢元素的质量作比即可。
【解答】A.根据质量守恒定律得到：1g+20g+8g=x+8g+11g，解答得：x=10g，故A错误；
B.根据图片可知，氧气的质量减少：20g-8g=12g，水的质量增加了：10g-1g=9g，则氧气与水的质量变化之比为：12g：9g=4：3，故B错误；
C.11gCO2 中含有碳元素的质量为：，
9g水中含有氢元素的质量为：，
所含碳、氢元素的质量和：3g+1g=4g＜8g，
该物质中含氧元素的质量为：8g-4g=4g，
则该物质中一定含有碳、氢、氧三种元素，故C错误。
D.W中碳、氢元素质量比为3g：1g=3：1，故D正确。故选D。
9．（2023八下·杭州期末）现有一瓶无色无味的气体，回答问题：
（1）如果该气体只有一种元素组成，那么该气体一定不是 （填物质类别）。
（2）如果该气体能使澄清石灰水变浑浊，那么该气体与澄清石灰水发生反应的化学方程式是 。
【答案】（1）化合物 （2）CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O
【解析】（1）只由一种元素组成的纯净物叫单质，由多种元素组成的纯净物叫化合物；
（2）根据反应物、反应条件和生成物，写出反应的化学方程式。
【解答】（1）如果该气体只有一种元素组成，那么该气体一定不是化合物。
（2）二氧化碳和氢氧化碳反应，生成碳酸钙沉淀和水，则反应的化学方程式为： CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O 。
10．（2023八下·椒江期末）漂白粉可以用来对水进行杀茵处理，其有效成分是次氨酸钙Ca(ClO)2。
（1）Ca(ClO)2中Cl元素的化合价为 。
（2）Ca(ClO)2可通过反应2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2X制得，推断X物质的化学式为
【答案】（1）+1 （2）H2O
【解析】（1）根据化合物中元素化合价代数和为0分析；
（2）根据化学反应前后原子种类和个数不变分析。
【解答】（1）Ca(CIO)2中钙元素为+2价，氧元素为-2价，由化合物中元素化合价代数和为0可知，氯元素的化合价为+1价。
（2）方程式中反应前原子种类和个数为：氯4、钙2、氢4、氧4，反应后为：氯4、钙2、氧2，由反应前后原子种类和个数不变可知，2X中含有4个氢原子和2个氧原子，X化学式为H2O。
故答案为：（1）+1；（2）H2O 。
11．（2023八下·嘉兴期末）我国科学家在应用催化剂和加热的条件下，实现了二氧化碳和氢气一步转化得到甲醇(CH4O)的方法(微观过程如下图)，为进一步制取甲醇汽油提供原料。
（1）以上4种物质中属于氧化物的有： 。(填写物质化学式)
（2）根据上图中的微观过程，写出该反应的化学方程式 。
【答案】（1）CO2、H2O （2）CO2+3H2CH4O+H2O
【解析】先由微观图示中各分子的构成书写出化学式，从而写出反应方程式，再利用化学式、方程式解答。
【解答】该反应方程式为 CO2+3H2 CH4O+H2O ，其中 CO2、H2O 属于氧化物；
故答案为： （1） CO2、H2O ；（2）CO2+3H2CH4O+H2O 。
12．（2023八下·下城期中）汽车尾气中氮的各种氧化物都可以通过灼热的铁粉消除其污染，其化学反应可表示为：NxOy+Fe→Fe3O4+N2，
（1）配平上述化学方程式： ．
（2）若要使15.2gNxOy通过盛有足量灼热铁粉的玻璃管，充分反应后，得到5.6gN2，则NxOy中x与y的比值为 ．
【答案】（1）4NxOy+3yFe yFe3O4+2xN2 （2）2：3
【解析】（1）根据化学反应前后原子种类和个数不变分析；
（2）根据化学反应前后元素质量不变及元素质量比为相对原子质量×原子个数之比分析。
【解答】（1）由反应前后原子种类和个数不变可知，该反应方程式为 4NxOy+3yFeyFe3O4+2xN2 。
（2）使15.2gNxOy通过盛有足量灼热铁粉的玻璃管，充分反应后，得到5.6gN2， 由反应前后元素种类和质量不变可知，NxOy中氧元素质量为15.2－5.6＝9.6g，即14x：16y=5.6g：9.6g，x：y＝2：3.
故答案为：（1） 4NxOy+3yFeyFe3O4+2xN2 ；（2）2：3.
13．（2023八下·浙江期中）已知在化学变化中元素的质量在反应前后不变，现有1.6g某物质在氧气中燃烧，生成4.4g二氧化碳和3.6g水，则①一定含有C、H元素；②一定不含有O元素；③可能含有氧元素；④一定含有O元素；其中正确的是 。分子中C、H原子的个数比为 。
【答案】①②；1：4
【解析】（1）首先根据质量守恒定律计算出参加反应的氧气的质量，再根据“元素质量=物质质量×元素质量分数”分别计算出二氧化碳和水中氧元素的质量，然后相加，与参加反应的氧气的质量进行比较即可。
（2）分子中原子的个数之比等于元素的实际质量与相对原子质量的比值之比。
【解答】（1）根据质量守恒定律可知，参加反应的氧气质量为：4.4g+3.6g-1.6g=6.4g；
二氧化碳中氧元素的质量；；水中氧元素的质量：；
则生成物中氧元素的总质量：3.2g+3.2g=6.4g；
比较可知，这种物质中肯定存在C、H元素，没有O元素。
则正确的是①②。
（2）分子C、H的原子个数比：
14．（2023八下·上虞期末）通过本学期的学习，我们知道制取氧气可以有多种途径。以下是制取氧气的化学方程式，请你仔细观察并回答以下问题：
①2H2O2 催化剂 2H2O+O2 ②KClO3KCl+O2↑
③2KMnO4 △ K2MnO4+MnO2+O2↑ ④2H2O △ 2H2↑+O2↑
（1）没配平的是 ；
（2）“↑”“↓”没写或写错的有 ；
（3）反应条件没写或写错的是 。
【答案】（1）② （2）① （3）④
【解析】根据方程式书写原则分析。
【解答】（1）方程式 ② 没配平；
（2） ① 氧气后面没写“↑”；
（3） ④ 水分解条件是通电，条件写错。
故答案为：（1） ② ；（2） ① ；（3） ④ 。
15．（2023八下·上虞期末） 2015年浙江籍女科学家屠呦呦获得诺贝尔医学或生理学奖。她提取的青蒿素化学式为 C15H22O5，则：
（1）青蒿素中氢元素和氧元素的质量比为 ，14.1克青蒿素中含有碳元素的质量为 克。
（2）下图是青蒿素（化学式C15H22O5）和双氢青蒿素（化学式C25H24O5）中各元素质量分数的模型，则表示青蒿素中各元素质量分数的模型是 。
（3）青蒿素在足量的氧气中完全燃烧产生不支持燃烧的气体，小明觉得该气体是CO2，小红觉得该气体是N2，小青觉得小红的说法是错误的，因为 。
【答案】（1）11：40；9
（2）甲
（3）化学反应前后元素种类不变，而反应物中不含氮元素
【解析】（1）元素质量比等于各元素的原子质量比；碳元素的质量=青蒿素质量×碳元素的质量分数。（2）根据化合物中某元素的质量分数计算方法算出碳元素的质量分数，再选择正确的模型。
（3）根据质量守恒定律可知，化学反应前后元素种类不变，反应物中元素种类是碳、氢、氧，没有氮元素。
【解答】（1）H∶O=1×22∶16×5=11∶40， m碳=14.1克×12×15/282=9克
（2）C%=12×15/282=63.83% 故答案为：甲
（3）根据质量守恒定律可知，化学反应前后元素种类不变，反应物中不含氮元素。
故答案为：化学反应前后元素种类不变，而反应物中不含氮元素
16．质量守恒定律是化学反应中的重要规律，请运用此规律回答下列问题。
（1）某纯净物X在空气中完全燃烧，反应的化学方程式为X+3O2点燃2CO2+2H2O，则X的化学式为 ；若生成二氧化碳的质量为8.8 g，则X中碳元素的质量为 g。
（2）如图是某化学变化的微观示意图。
根据微观示意图，写出该反应的化学方程式： 。
【答案】（1）C2H4；2.4 （2）C+H2O(气) 高温 H2+CO
【解析】（1）根据质量守恒定律推测X的化学式。利用化学方程式，根据质量之间的比例关系就按X中碳元素的质量。
（2）根据图片确定反应物、反应条件和生成物，据此写出反应的方程式。
【解答】（1）根据方程式 X+3O2点燃2CO2+2H2O 得到：X+6O=2C+6O+4H，解得：X=C2H4。
设X中碳元素的质量为m，
C2H4+3O2点燃2CO2+2H2O；
24（C） 88
m 8.8g；
；
解得：m=2.4g。
（2）反应前后和反应后都含有两个C原子，将其去掉得到：
即一个碳原子和一个水分子反应，生成一个氢分子和一个一氧化碳分子，那么方程式为：
C+H2O(气) 高温H2+CO 。
17．（2023八下·拱墅期末）在一密闭容器内有4种物质A、B、C、D，它们在一定条件下发生化学反应，其中A、B、C的微观示意图和反应前后各物质的质量如下表所示。
物质 A B C D
微观示意图
反应前质量/g 100 1 1 46
反应后质量/g 4 89 55 X
（1）A，B，C中属于氧化物的是 （填写字母）。
（2）X的值为 。
（3）该反应的生成物是 （写物质名称）。
（4）该反应中B和C的分子个数比为 。
【答案】（1）BC
（2）0
（3）水、二氧化碳
（4）2：3
【解析】（1）根据氧化物是由氧元素和另一种元素组成的化合物分析；
（2）根据化学反应前后物质质量总和相等分析；
（3）根据微观粒子构成书写化学式分析；
（4）根据反应前后物质质量变化及各物质相对分子质量计算分子个数比分析。
【解答】（1）A为单质，B和C都是氧元素与另一种元素组成的化合物，为氧化物。
（2）由前后物质质量总和相等可知，X＝100+1+1+46－4－89－55＝0。
（3）反应后质量增加的为生成物，该反应的生成物为水、二氧化碳。
（4） 该反应中B和C的分子个数比为。
故答案为：（1）BC；（2）0；（3） 水、二氧化碳 ；（4）2：3.
18.（2021八下·西湖期中）把4g硫粉放在给定质量的氧气中燃烧，有关实验数据如下表所示，请回答
第一次 第二次 第三次
O2的质量(g) 3 4 6
SO2的质量(g) 6 8 8
（1）上述实验中，第 次实验恰好完全反应；
（2）上述实验中，第 次实验中氧气有剩余，剩余 克；
（3）在这三次实验中，符合质量守恒定律的是 。
【答案】（1）二 （2）三；2 （3）都符合
【解析】（1）根据第一组实验数据，推算第二次应该生成二氧化硫的质量；将第二次和第三次实验数据对比，分析第二次中的硫是否完全反应即可；
（2）在第三次实验中，氧气的质量增加了，但是二氧化硫的质量没有增加，说明氧气有剩余，与第二组比较计算即可；
（3）质量守恒定律适用一切化学反应过程。
【解答】（1）根据第一次数据可知，3g氧气反应生成6g二氧化硫，那么第二次应该生成二氧化硫8g，则第二次的氧气完全反应。第三次加入6g氧气时，二氧化硫的质量保持不变，这说明其中的硫已经完全反应，则第二次实验时恰好完全反应。
（2）比较第二次和第三次实验数据可知，第三次实验中氧气有剩余，剩余氧气的质量：6g-4g=2g。
（3）在这三次实验中，符合质量守恒定律的是都符合。
19．（2023八下·下城期中）某同学在研究质量守恒定律的实验过程中，记录了如下数据（已知Fe+S△FeS）：
第一次 第二次 第三次
硫粉的质量/g 16 32 32
铁粉的质量/g 28 28 56
硫化亚铁（FeS）的质量/g 44 44 88
（1）第 次实验，反应物恰好完全反应。
（2）通过实验说明，参加反应的各物质之间存在着比例关系，从如表可知 。
（3）若该同学要进行第四次实验，如果要将48克硫粉完全反应，则需要铁粉多少克？能生成硫化亚铁多少克？（写出计算过程）
【答案】（1）一、三
（2）7：4
（3）要将48克硫粉完全反应，设需要铁粉质量为x，则x：48g＝ 7：4，x＝84g，生成硫化亚铁质量为84g+48g=132g.
【解析】（1）根据方程式确定铁与硫恰好完全反应的质量比，结合表中数据分析；
（2）根据方程式确定反应物质量关系分析；
（3）根据化学反应中物质质量比保持不变分析。
【解答】（1）由方程式可知，铁与硫参加反应的质量比为56：32＝7：4，由表中数据可知，第一、三次铁粉和硫粉质量比为7：4，即恰好完全反应，第二次硫剩余。
（2）反应中铁与硫的质量比为56：32＝7：4。
故答案为：（1）一、三；（2）7：4；（3）84g；132g。
20．（2022八下·浦江期末）某同学在实验室做“氧气的制取和性质”实验，他使用的实验药品和器材有：氯酸钾、二氧化锰、药匙、大试管、铁架台、铁夹、酒精灯、火柴、导管、集气瓶、水槽、抹布等。
（1）清点器材时，他发现要完成该实验还缺少的器材是 。
（2）如图所示为他的实验装置，请说出装置存在的两处明显错误： ， 。
（3）若他收集的4瓶氧气的质量共1.6g，为了不浪费药品，实验时，他要取用多少克氯酸钾？（结果保留2位小数）
【答案】（1）药匙
（2）试管口向上倾斜；导气管进入试管太长
（3）设需要氯酸钾的质量为x
2KClO 2KCl+ 3O ↑
245 96
x 1.6g
解得：x≈4.08g
【解析】（1）根据实验过程确定所需的器材；
（2）根据实验操作的规范解答；
（3）写出氯酸钾反应的方程式，利用生成氧气的质量，根据质量之间的比例关系计算出参加反应的氯酸钾的质量即可。
【解答】（1）根据题干描述可知，还缺少从试剂瓶中取出样品的器材，即缺少药匙。
（2）根据图片可知，在实验过程中，为了防止药品中的水分液化后流回试管底部造成炸裂，因此试管口应该向下倾斜。为了保证试管内生成的氧气全部从导管排出，因此导气管不能伸入试管内太多，则两处明显错误为：试管口向上倾斜、导气管进入试管太长。
21．（2023八下·义乌月考）某校兴趣小组在实验室做制取氧气的实验，他们取氯酸钾和二氧化锰的混合物3.0g放入大试管中加热，并在不同时刻测定试管内剩余固体质量如下表：
反应时间/min 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5
剩余固体质量/g 2.55 2.25 2.10 2.04 2.04 2.04
分析表中数据，完成下列问题：
（1）生成氧气的质量为 g
（2）原混合物中氯酸钾和二氧化锰的质量各多少？（要有计算具体过程，只写答案不给分计算结果保留到小数点后两位）
【答案】（1）0.96
（2）解：设原混合物中氯酸钾质量为X
2KClO32KCl＋3O2↑
245 96
X 0.96克
X=2.45克
二氧化锰：3-2.45=0.55克
【解析】(1)题中已知反应前加入药品的总质量，以及反应后剩余固体质量。欲知完全反应后，生成氧气的质量，可根据质量守恒定律，反应前后物质的质量总和相等，计算出生成氧气的质量；
(2)第一小题中已知了生成氧气的质量。则可以根据化学方程式求出氯酸钾的质量，进而根据总质量-氯酸钾的质量=二氧化锰的质量求出二氧化锰的质量。
【解答】（1）反应生成氧气的质量=反应前物质的总质量-反应后剩余固体的质量=3.0g-2.04g=0.96g
22．（2022八下·安吉期末）某同学取双氧水溶液68.0g 放入烧杯中，然后加入2.0g二氧化锰，放在电子秤上，每隔一分钟观察一次并记录，烧杯中的剩余物质质量如表所示，直到实验结束。请回答下列问题：
时间(分钟) 0 1 2 3 4 5 6
质量(g) 70.0 69.3 68.9 68.6 68.4 m 68.4
（1）实验结束时的现象是 ；从表格可知，m数值是 g。
（2）请计算该双氧水溶液中过氧化氢的溶质质量分数是多少？ (写出计算过程)
【答案】（1）无气泡产生(电子秤读数不再变化)；68.4
（2）解：设68.0g双氧水溶液中过氧化氢的质量是x
2H2O2 2H2O+ O2↑
68 32
x 1.6g
x= =3.4g
68克双氧水溶液中过氧化氢的溶质质量为3.4克
该双氧水溶液中过氧化氢的溶质质量分数为： 3.4/68=0.05
【解析】（1）双氧水在二氧化锰的催化作用下分解，生成氧气和水，因此会看到有气泡生成，且电子秤的示数不断减小，据此推测实验结束时的现象。比第4和第6组数据，从而确定m的数值。
（2）反应前后烧杯和剩余物质的质量之差就是生成氧气的质量，写出过氧化氢分解的化学方程式，利用氧气的质量，结合质量之间的比例关系，计算出参加反应的过氧化氢的质量，最后用过氧化氢的质量与它的溶液质量作比即可。
【解答】（1）实验结束时的现象是无气泡产生(电子秤读数不再变化)。根据表格可在，第4和第6组实验中，固体的质量已经保持不变，即反应已经结束，因此m的质量应该为68.4g。
23．（2023八下·义乌期中）在做氯酸钾分解制取氧气的实验中，某同学误把高锰酸钾当二氧化锰加入反应，反应前混合物的总质量为12.96g，加热混合物到质量不再减少，反应后混合物的质量为8.8g，将反应后的固体溶入水中，过滤，干燥得到二氧化锰的质量为0.87g。
（1）求制取氧气的质量。
（2）反应前高锰酸钾的质量为多少？
（3）求反应后固体混合物中氯化钾的质量分数。
【答案】（1）根据质量守恒定律可知，制取氧气的质量为：12.96g-8.8g=4.16g；
（2）设反应前高锰酸钾的质量为x，生成锰酸钾质量的y，
2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑，
316 197 87
x y 0.87g
；
解得：x=3.16g，y=1.97g。
（3）反应后固体混合物中氯化钾的质量分数为：。
【解析】（1）根据质量守恒定律分析；
（2）写出高锰酸钾分解的方程式，根据二氧化锰的质量计算高锰酸钾的质量和生成锰酸钾的质量；
（3）反应后固体混合物中氯化钾的质量=反应后固体混合物的质量-锰酸钾的质量-二氧化锰的质量，进而求解反应后固体混合物中氯化钾的质量分数．
24．（2023八下·拱墅期末）为测定实验室中氯酸钾样品（杂质不参与反应）的纯度，取一定量该样品进行加热，不同时刻固体质量数据如图所示。
（1）t1时刻产生的氧气质量是 。
（2）t3-t4时段剩余固体质量不变的原因 。
（3）列式计算该样品中氯酸钾的纯度。
【答案】（1）1.68g
（2）氯酸钾已完全分解
（3）解：设5克样品中含有氯酸钾的质量为x
由图甲可知，氯酸钾完全分解生成的氧气质量m=5克+1.5克-4.58克=1.92克
2KClO3 2KCl + 3O2↑
245 96
x 1.92g
x=4.9克
该样品中氯酸钾的质量分数为：
答：该样品中氯酸钾的纯度为98%。
【解析】（1）根据质量守恒定律分析；
（2）根据氯酸钾完全分解质量不再变化分析；
（3）根据生成氧气质量及方程式中物质间质量关系计算氯酸钾质量及质量分数分析。
【解答】（1）由质量守恒定律可知， t1时刻产生的氧气质量是5g+1.5g-4.82g=1.68g.
（2） t3-t4时段剩余固体质量不变，是由于氯酸钾已完全分解 。
故答案为：（1）1.68g；（2） 氯酸钾已完全分解 ；（3）98%。
25．（2023八下·金东期末）小科为了测定实验室中某溶质质量分数未知的过氧化氢溶液，进行了如下实验：
①按图甲组装实验仪器并进行气密性检查：
②取固体二氧化锰0.5克，倒入气密性良好的锥形瓶中，然后在分液漏斗中加入适量的过氧化氢溶液，置于电子天平上测出装置总质量(如图乙) ；
③打开活寒，滴入部分过氧化氢溶液后关闭活塞，待气泡不再冒出时，测出反应后装置总质量；
④整理相关数据，计算出过氧化氢溶液的质量分数。
反应前总质量(克) 275.6
反应后总质量(克) 274.8
反应前后质量差(克) 0.8
（1）小科发现课本中”利用质量分数为15%的过氧化氢溶液制取氧气”的实验，反应前会在锥形瓶中加入50毫升的水和0.5克二氧化锰，放入水的目的是 ；
（2）实验中滴加10克过氧化氢溶液后，装置数据如上表，结合表中数据，计算该过氧化氢溶液的溶质质量分数；
（3）同组的小金对实验进行反思后认为，根据小科的实验操作及所得数据，所测得的过氧化氢溶质质量分数比真实值 。
【答案】（1）稀释过氧化氢，减缓过氧化氢的分解速度
（2）正确写出化学反应方程式；列式算出质量1.7克；溶质质量分数17%
（3）小
【解析】（1）加水后过氧化氢浓度减小，从过氧化氢浓度对反应速度影响的角度解答。
（2）根据题目信息可知：过氧化氢溶液溶质质量是通过产生的氧气的质量来进行计算，再利用质量分数=求质量分数
（3）根据小金实验的操作过程或者实验装置设计角度去分析产生氧气质量的变化情况得出过氧化氢溶质质量分数的变化。
【解答】(1)质量分数为15%的过氧化氢溶液制取氧气时，由于浓度过大，反应速率较大，不能得到平稳的氧气流，所以要加水稀释；所以加水的目的是：稀释过氧化氢，减缓过氧化氢的分解速度。
(2)表中数据可知，生成氧气的质量为0.8g，设过氧化氢的质量为x。
2H2O22H2O＋O2↑
68 32
x 0.8g
X=1.7g
过氧化氢溶液的溶质质量分数为：×100%=17%。
答：过氧化氢溶液的溶质质量分数为17%。
(3)由于氧气的密度大于空气，反应后装置中的氧气没有换空气，干燥剂会吸收空气中的水蒸气，都会造成反应前后质量差变小，所测得的过氧化氢溶质质量分数比真实值小。
26．（2023八下·椒江期末）小科探究二氧化锰的质量是否会影响过氯化氢分解的速率。于是他利用右图实验装置，往分液漏斗中加入30亳升15%的过氧化氢溶液，往烧瓶中加入50毫升水，仅改变加入的二氧化锰的质量，并进行多次实验，记录每次实验收集一集气瓶氧气所用的时间。请回答下列问题：
实验次数 1 2 3 4 5 6
15%的过氧化氢溶液体积/毫升 30 30 30 30 30 30
加入二氧化锰粉末的质量克 0.1 0.3 0.5 0.7 0.9 1.1
收集一集气瓶氧气所用时间/秒 32 16 8 5 5 5
（1）实验时，烧瓶内事先装有50毫升水的作用是
（2）分析表格数据可以得出结论：
（3）已知氧气密度为1.43克/升，若制取448毫升氧气，理论上需要分解的过氧化氢质量为多少？(计算氧气质量时，保留2位小数)
【答案】（1）稀释溶液，减慢反应速率
（2）在一定范围内，随着二氧化锰质量增加，过氧化氢分解速率加快；达到一定值后， 分解速率保持不变
（3）mO2= ρV = 1.43g/L×0.448L = 0.64g
设分解的过氧化氢质量为x
2H2O2 2H2O+ O2↑
68 32
x 0.64g
x=1.36g
答：理论上需要分解的过氧化氢质量为1.36g
【解析】（1）根据化学反应速率与反应物浓度有关分析；
（2）根据表中所给数据确定二氧化锰质量与过氧化氢分解速率关系分析；
（3）由生成氧气体积计算出氧气质量，再由方程式中过氧化氢与氧气质量关系计算过氧化氢质量分析。
【解答】（1）化学反应速率与反应物浓度有关，实验时，烧瓶内事先装有50毫升水的作用是稀释溶液，减慢反应速率。
（2）由表中数据可知，在一定范围内，随着二氧化锰质量增加，过氧化氢分解速率加快；达到一定值后， 分解速率保持不变 。
故答案为：（1）稀释溶液，减慢反应速率 ；（2） 在一定范围内，随着二氧化锰质量增加，过氧化氢分解速率加快；达到一定值后， 分解速率保持不变 ；（3） 1.36g 。
27．（2023八下·金华期中）实验室制取氧气时，小科同学取一定质量的高锰酸钾加热，记录产生氧气的质量与反应时间的关系如图所示，请回答：
（1）图中有两个时段固体质量都不变，理由是：t0~t1时段固体质量不变，是因为 ；t4~t5时段固体质量不变，是因为 。
（2）请根据图中数据计算高锰酸钾的质量为多少？（写出计算过程）
（3）反应后锰元素的质量与反应前相比， （填“增加了”、“减少了”或“保持不变”）。
【答案】（1）反应还未进行；反应进行完全
（2）设高锰酸钾的质量是x，由图像可知该反应生成的氧气质量是3.2g
2KMnO4=K2MnO4+MnO2+ O2↑
316 32
x 3.2g
316/32=x/3.2g
解得：x＝31.6g
（3）保持不变
【解析】实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为
2KMnO4=K2MnO4+MnO2+ O2↑
【解答】（1）t0-t1还未产生氧气，故温度还不到反应时的温度，反应还未进行；t4-t5则是已经完全反应完了，故生成的锰酸钾和二氧化锰固体质量均不变。
（2）由图像可知生成氧气质量为3.2g，
设高锰酸钾的质量是x，由图像可知该反应生成的氧气质量是3.2g
2KMnO4=K2MnO4+MnO2+ O2↑
316 32
x 3.2g
解得：x＝31.6g
（3）由质量守恒定律可知，反应前后元素质量是不变的。
思维导图
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
课后巩固
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第3节 化学方程式
考点一、质量守恒定律
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。这个规律叫做质量守恒定律。
对质量守恒定律的理解
(1)适用范围:适用于化学变化而不适用于物理变化。如1克水加热后变成了1克水蒸气，这一变化前后虽然质量相等，但不能说这一变化符合质量守恒定律。
(2)这里“参加反应的”不是反应物的质量简单相加，而是真正参与了反应的那一部分的质量，不包括没有参与反应(反应剩余)的那部分的质量。
(3)该定律指的是“质量守恒”，不包括其他方面的守恒。如对反应物和生成物均是气体的反应来说，反应前后的总质量守恒，但是其体积却不一定相等。
(4)很多化学反应有气体或沉淀生成，生成各物质的质量总和包括固、液、气三种状态物质质量总和。
对质量守恒定律的解释实质:
(1)微观角度:从原子、分子角度来看，化学反应的过程就是(反应物)分子分裂成原子，原子重新组合成(生成物)分子的过程。化学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。
(2)宏观角度:反应前后组成物质的元素种类和元素的质量均不变。
质量守恒定律的应用
(1)解释有关现象。如镁带燃烧质量增加是因为镁和空气中物质反应，生成物的质量等于镁带和空气中反应的物质的质量和。煤燃烧后质量减小，是因为煤燃烧后生成了气体，逸散到空气中。
(2)推测物质的组成。如蜡烛燃烧生成二氧化碳和水，根据元素守恒，可知蜡烛中一定含有碳元素及氢元素。
(3)进行相关计算。如计算反应物或者生成物的质量，进行相对原子质量推算等。
(4)根据原子守恒，推断化学反应中的化学式。
【能力拓展】
对质量守恒定律的理解可，为“六个不变，两个一定改变，两可能改变”。
六个不变
宏观：①反应物和生成物的总质量不变；②元素种类不变；③元素质量不变
微观：①原子种类不变；②原子数目不变；③原子质量不变
两个一定改变：①物质种类改变；②构成物质的粒子改变(变为构成生成物的微粒)
两个可能改变：①分子总数可能改变；②元素的化合价可能改变
典例1：（2023八下·新昌期末）下列四幅图中的实验，能验证质量守恒定律的是（ ）
A． B．
C． D．
变式1：（2023八下·滨江期末）纯净物M在密闭容器中微热就分解为NH3、H2O和CO2，根据这一实验事实能得出的结论是（ ）
A．M由四种元素组成 B．M的化学性质很稳定
C．M中有氨气 D．M可能是碳酸氢钠(NaHCO3)
变式2：（2023八下·拱墅期末）兴趣小组利用图甲所示白磷燃烧装置探究质量守恒定律，已知装置内的初始温度为T0，初始气体体积为V0，装置的初始质量为m0。利用红外测温仪测量瓶内温度，注射器记录装置内气体体积的变化，电子天平测量装置质量，将相关数据处理后，绘制成如图乙所示随时间变化的曲线。
（1）若实验中加入的白磷质量较小，该实验能否验证化学反应中质量守恒： 。
（2）有同学认为，检查装置气密性后，加入过量白磷，不改变其他操作的情况下，该实验也能测定空气中氧气的体积分数。实验时需要记录图乙中t0和 （选填“t1”“t2”“t3”）时刻的气体体积。
（3）也有同学认为，分析图乙曲线也能证明该装置气密性良好，说明理由： 。
变式3：材料一 1673年，玻义耳曾经做过一个实验：在密闭的曲颈瓶中加热金属时，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____(填字母)。
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．定量分析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
考点二、化学方程式的书写
（一）书写化学方程式时必须遵循的原则
(1)以客观事实为依据,写出反应物和生成物。
(2)要遵守质量守恒定律，即化学方程式左、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。
（二）书写化学反应方程式的步骤(五步)
(1)写:反应物的化学式写在式子的左边，生成物的化学式写在式子的右边，中间连一条短线。 多种反应物或生成物之间分别用“+”相连。
(2)配:在式子左、右两边的化学式前面，要配上适当的化学计量数，使式子两边每一种元素的原子总数相等，式子两边各元素的原子数配平第后，把短线改成等号。
(3)注:注明反应条件，通常写在“===”的 上方。“加热”常用“△”表示。
(4)标:生成物是沉淀的用“↓”标明，生成物是气体的用“↑”标明，写在相应化学式的后边。
(5)查:检查化学式是否正确，化学方程式是否配平，条件和生成物状态是否标注,标得是否恰当。
（三）配平化学方程式的方法
(1)最小公倍数法
配平化学方程式常用的方法是最小公倍数法(以磷在空气中燃烧为例)。
①首先找出其中出现次数较多且原子个数相差较大的原子作为配平起点，求出它们的最小公倍数，再由最小公倍数确定相关化学式的化学计量数，如P + O2 → P2O5，O2和P2O5中0的最小公倍数为2x 5=10。
②用最小公倍数分别除以含有该元素的化学式中的原子个数，其商就是该化学式的化学计量数。如P2O5中含有5个氧原子，则P2O5的化学计量数为2(分子的个数);O2中含有2个氧原子，则O2的化学计量数为5
③由己有化学计量数,确定其他化学式的化学计量数，并把短线改为等号，得出配平的化学方程式为4P +5 O2 点燃 4P2O5,然后注明“反应条件”“↑”和“↓”等，即4P +5 O2 点燃 4P2O5
(2)奇数配偶法
如配平O2+FeS2---Fe2O3+SO2 ,观察该反应，氧元素出现次数最多(3次)且在Fe2O3中个数为奇数3,因此可直接在其前面写2。根据铁的原子个数可确定FeS2,的化学计量数为4,再根据硫的原子个数确定SO2的化学计量数为8,最后根据氧原子的个数确定O2 的化学计量数为11。平后的化学方程式为11O2+4FeS2高温Fe2O3+8SO2。
(3)观察法
如配平CO+Fe2O3--Fe+CO2,观察发现此反应的特点是1个CO分子结合1个氧原子生成1个CO2分子，而1个Fe2O3分子可提供3个氧原子，需要3个CO分子与之结合生成3个CO2分子，因此CO、CO2的化学计量数均为3, Fe的化学计量数为2,把短线改为等号:3CO+Fe2O3高温2Fe+CO2。
(4)定一法
配平步骤为:
①将化学方程式中最复杂的化学式的化学计量数定为1,作为配平起点。
②根据原子个数守恒确定其他物质的化学计量数(可为分数)。
③若配平后化学计量数出现分数，则在式子两边同时乘以其分母，使化学计量数之比变成最简整数比。如配平CH3OH+O2---CO2+H2O。所给化学方程式中，CH3OH的化学式最复杂，将其化学计量数定为1,作为配平起点;通过观察，根据碳原子守恒，在CO2前配上化学计量数1,根据氢原子守恒，在H2O前配上化学计量数2,故生成物中含有氧原子数为1 x2+2x 1=4，而反应物CH3OH中含有一个氧原子，故在O2前配上化学计量数=3/2;通分化整，将化学方程式两边物质的化学计量数都乘以2,去掉O2的化学计量数的分母，化学方程式即配平完成。配平结果为CH3OH+3O2 点燃 2CO2+4H2O。
【能力拓展】
①正确区分反应条件和反应过程，如“点燃”和“燃烧”，“通电”和“电解”等，“点燃”“通电”是反应条件，“燃烧”“电解”是反应过程。
②不要混淆“点燃”与“加热”，二者表示的意义不同。
“点燃”是指在有外界热源(如酒精灯、火柴等)提供热量的条件下，使可燃物发生燃烧，一旦燃烧发生后，热源可撤掉。
“加热”是指热源始终为反应提供热量，维持反应的进行，一旦撤掉热源，反应就会停止，“加热”可用符号“△”表示，一般指温度为400 ~ 500 。
③若反应条件有两个或多个时，“△”写在“===” 下边，其他条件写在“===”上边。
典例1：（2023八下·义乌期中）化学方程式是重要的化学用语．下列化学方程式书写正确的是（ ）
A．2KMnO4 △ K2MnO4+MnO2+O2↑ B．Mg+O2═MgO2
C．3Fe+3O2 △ 2Fe2O3 D．4P+5O22P2O5
变式1：（2023八下·柯桥期末）瓷上世界，共享未来。11月8日，2022中国景德镇国际陶瓷博览会隆重开幕。陶瓷烧制过程中会发生一系列的化学反应，其中包括CaCO3+X高温CaSiO3+CO2↑，该反应中X的化学式为（ ）
A．SiO2 B．SiO C．SiO3 D．Si
变式2：（2023八下·杭州期末）某化学反应的微观示意图如图所示，请回答：
（1）反应前的物质中属于单质的是 ；(写出物质的名称)
（2）该反应的化学方程式为 ；
变式3：（2023八下·滨江期末）氮氧化物(如NO2、NO等)进入大气后，不仅会形成硝酸型酸雨，还可能形成光化学烟雾。因此必须对含有氮氧化物的废气进行处理。
（1）用氢氧化钠溶液可吸收废气中的氮氧化物。反应的化学方程式为：NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O，产物NaNO2中N元素的化合价为 ；已知“HNO2”读作“亚硝酸”，则NaNO2的名称为 。
（2）汽车尾气中含有NO和CO，消除这两种物质对大气污染的方法是安装催化转化器，使它们发生反应生成N2和CO2，该反应的化学方程式为 。
考点三、依据化学方程式进行计算
（一）依据化学方程式进行计算的理论依据
化学方程式可以表示化学反应中反应物和生成物各物质之间的质量比，根据化学方程式的计算就是依据反应物和生成物之间的质量比进行的。
（二）依据化学方程式计算的一般步骤
根据化学方程式计算时，解题格式-般要规范化， 解题过程-定要程序化。具体计算步骤为“设→方→关→比→求→答”。
(1)设:设未知量。
一般情况下，求什么设什么。设未知数x时，x中已经包含单位。
(2)方:正确写出反应的化学方程式。
化学方程式一定要正确，并且一定要配平 ，否则会违背客观事实和质量守恒定律，导致计算结果错误。
(3)关:写出相关物质的化学计量数与相对分子质量的乘积，以及已知量、未知量。
求各物质的质量比一定要准确，不得漏掉化学计量数。把质量比写到对应的化学式的下面，再在质量比下写出已知量、未知量。化学方程式中各量都是纯净物之间的质量关系，最后解得的也是纯净物的质量，对于含有杂质的物质质量要进行换算。
(4)比:列出比例式。
比例式中数据:要带单位。
(5)求:解比例式，求未知数。
(6)答:简明地写出答案。
（三）计算中常用的关系式
(1)分解百分率=已分解的物质的质量/未分解时该物质的总质量
(2)物质的纯度=纯物质的质量/不纯物质的质量
(3)不纯物质的质量=纯物质的质量+杂质的质量。
(4)质量=密度x体积。若气体给出的是体积，则需换算为质量。
(5)单位换算:1升=1 000毫升,1毫升=1立方厘米。
典例1：（2023八下·上虞期末）某兴趣小组为测定实验室中一瓶过氧化氢溶液中溶质的质量分数，实验测得相关数据如下图所示：
（1）剩余的混合物中二氧化锰的质量为 g，反应生成氧气的质量为 g。
（2）计算该过氧化氢溶液中溶质质量分数。
（3）实验表明硫酸铜溶液在该反应中也能起到二氧化锰的作用。若用5.6g无水硫酸铜代替二氧化锰进行本实验，计算剩余的溶液中溶质的质量分数。（硫酸铜全部溶于水，计算时保留到0.1%）
变式1：（2023八下·椒江期末）在一个密闭容器中有X、Y、Z、Q四种物质，一定条件下反应一段时间后，测得反应前后各物质的质量如下。下列说法不正确的是（ ）
物质 X Y Z Q
反应前质量/g 20 20 20 20
反应后质量/g a 16 14 20
A．a值为30
B．Q可能是催化剂
C．该反应为分解反应
D．参加反应的Y与Z的质量比为2：3
变式2：（2023八下·浙江期末）将一定量的乙醇(C2H5OH)和氧气置于一个完全封闭的容器中引燃，反应生成二氧化碳、水和一种未知物X。测得反应前后物质的质量如下表：
物质 乙醇 氧气 二氧化碳 水 X
反应前质量/g 4.6 8 0 0 0
反应后质量/g 0 0 4.4 5.4 m
下列判断正确的是（ ）
A．表中m的值无法确定
B．增加氧气的量可以减少X的生成
C．X可能是该反应的催化剂
D．物质X一定含有碳元素，可能含有氢元素
变式3：（2023八下·婺城期末）实验室用加热氯酸钾与0.3g二氧化锰混合物制取氧气，加热前称得混合物总质量为24.8g，加热一段时间后，称得剩余固体质量为20.0g。请分析计算：
（1）反应产生氧气的质量为 g。
（2）反应后剩余固体中氯化钾的质量？（写出具体计算过程）
（3）剩余固体中钾元素质量分数为 。
1．（2023八下·上虞期末）如图表示在一定条件下发生的某化学反应，则下列说法错误的是（ ）
A．该反应属于化合反应
B．该反应符合质量守恒定律
C．反应前后各元素化合价均发生了改变
D．两种反应物均为化合物
2．（2022八下·诸暨期末）如图所示是一化学反应的微观模型，关于此反应下列说法正确的是( )
A． 是一种催化剂 B．该反应属于分解反应
C．图中一共有四种物质 D．参加反应的分子个数比为3：2
3．（2022八下·杭州月考）碳在氧气中燃烧，描述正确的是（ ）
A．化学方程式：C+O2 点燃 CO2↑
B．反应前后氧元素的化合价发生变化
C．反应过程中有两种氧化物
D．1克碳和1克氧气在点燃条件下生成2克二氧化碳
4．（2023八下·舟山月考）小舟误将少量高锰酸钾当成二氧化锰加入氯酸钾中进行加热制取氧气部分物质质量随时间变化如图所示。下列关于该过程的说法正确的是（ ）
A．b代表高锰酸钾
B．c代表氧气
C．t2时刻，氧气开始产生
D．T3时刻，生成氧气的质量达到最大值
5．（2023八下·下城期中）在一密闭容器中，有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下存在某个反应，下列描述正确的是（ ）
物质 甲 乙 丙 丁
反应前物质/g 20 m 20 20
反应后物质/g 2 待测 32 26
A．该反应是分解反应 B．甲参加该反应的质量为20g
C．乙在该反应中一定是催化剂 D．该反应中甲、丙、丁的质量比为1：16：13
6．（2022八下·诸暨期中）某密闭容器中有X、氧气和二氧化碳三种物质，在一定条件下充分反应，测得反应前后各物质的质量如下表。根据表中信息，判断下列说法正确的是（ ）
物质 X O2 CO2 H2O
反应前质量/g 16 70 1 0
反应后质量/g 0 待测 45 36
A．该反应为不属于氧化反应
B．Ⅹ中一定含有碳、氢两种元素
C．表中“待测”值为5
D．反应生成的CO2和H2O的质量比为45：36
7．（2023八下·富阳期末）一定条件下，甲、乙、丙、丁四种物质在密闭容器中反应，测得反应前后各物质的质量分数如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．丁一定是该反应的催化剂
B．该反应的基本类型是分解反应
C．该反应中乙、丙的质量比为7∶10
D．该反应中甲、丙的质量比为14∶17
8．（2023八下·拱墅期末）一定条件下，在一密闭容器内发生某化学反应，并测得反应前后各物质的质量如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．x的值为9
B．该反应中氧气与水的质量变化之比为6：5
C．W由碳、氨两种元素组成
D．W中碳、氢元素质量比为3：1
9．（2023八下·杭州期末）现有一瓶无色无味的气体，回答问题：
（1）如果该气体只有一种元素组成，那么该气体一定不是 （填物质类别）。
（2）如果该气体能使澄清石灰水变浑浊，那么该气体与澄清石灰水发生反应的化学方程式是 。
10．（2023八下·椒江期末）漂白粉可以用来对水进行杀茵处理，其有效成分是次氨酸钙Ca(ClO)2。
（1）Ca(ClO)2中Cl元素的化合价为 。
（2）Ca(ClO)2可通过反应2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2X制得，推断X物质的化学式为
11．（2023八下·嘉兴期末）我国科学家在应用催化剂和加热的条件下，实现了二氧化碳和氢气一步转化得到甲醇(CH4O)的方法(微观过程如下图)，为进一步制取甲醇汽油提供原料。
（1）以上4种物质中属于氧化物的有： 。(填写物质化学式)
（2）根据上图中的微观过程，写出该反应的化学方程式 。
12．（2023八下·下城期中）汽车尾气中氮的各种氧化物都可以通过灼热的铁粉消除其污染，其化学反应可表示为：NxOy+Fe→Fe3O4+N2，
（1）配平上述化学方程式： ．
（2）若要使15.2gNxOy通过盛有足量灼热铁粉的玻璃管，充分反应后，得到5.6gN2，则NxOy中x与y的比值为 ．
13．（2023八下·浙江期中）已知在化学变化中元素的质量在反应前后不变，现有1.6g某物质在氧气中燃烧，生成4.4g二氧化碳和3.6g水，则①一定含有C、H元素；②一定不含有O元素；③可能含有氧元素；④一定含有O元素；其中正确的是 。分子中C、H原子的个数比为 。
14．（2023八下·上虞期末）通过本学期的学习，我们知道制取氧气可以有多种途径。以下是制取氧气的化学方程式，请你仔细观察并回答以下问题：
①2H2O2 催化剂 2H2O+O2 ②KClO3KCl+O2↑
③2KMnO4 △ K2MnO4+MnO2+O2↑ ④2H2O △ 2H2↑+O2↑
（1）没配平的是 ；
（2）“↑”“↓”没写或写错的有 ；
（3）反应条件没写或写错的是 。
15．（2023八下·上虞期末） 2015年浙江籍女科学家屠呦呦获得诺贝尔医学或生理学奖。她提取的青蒿素化学式为 C15H22O5，则：
（1）青蒿素中氢元素和氧元素的质量比为 ，14.1克青蒿素中含有碳元素的质量为 克。
（2）下图是青蒿素（化学式C15H22O5）和双氢青蒿素（化学式C25H24O5）中各元素质量分数的模型，则表示青蒿素中各元素质量分数的模型是 。
（3）青蒿素在足量的氧气中完全燃烧产生不支持燃烧的气体，小明觉得该气体是CO2，小红觉得该气体是N2，小青觉得小红的说法是错误的，因为 。
16．质量守恒定律是化学反应中的重要规律，请运用此规律回答下列问题。
（1）某纯净物X在空气中完全燃烧，反应的化学方程式为X+3O2点燃2CO2+2H2O，则X的化学式为 ；若生成二氧化碳的质量为8.8 g，则X中碳元素的质量为 g。
（2）如图是某化学变化的微观示意图。
根据微观示意图，写出该反应的化学方程式： 。
17．（2023八下·拱墅期末）在一密闭容器内有4种物质A、B、C、D，它们在一定条件下发生化学反应，其中A、B、C的微观示意图和反应前后各物质的质量如下表所示。
物质 A B C D
微观示意图
反应前质量/g 100 1 1 46
反应后质量/g 4 89 55 X
（1）A，B，C中属于氧化物的是 （填写字母）。
（2）X的值为 。
（3）该反应的生成物是 （写物质名称）。
（4）该反应中B和C的分子个数比为 。
18.（2021八下·西湖期中）把4g硫粉放在给定质量的氧气中燃烧，有关实验数据如下表所示，请回答
第一次 第二次 第三次
O2的质量(g) 3 4 6
SO2的质量(g) 6 8 8
（1）上述实验中，第 次实验恰好完全反应；
（2）上述实验中，第 次实验中氧气有剩余，剩余 克；
（3）在这三次实验中，符合质量守恒定律的是 。
19．（2023八下·下城期中）某同学在研究质量守恒定律的实验过程中，记录了如下数据（已知Fe+S△FeS）：
第一次 第二次 第三次
硫粉的质量/g 16 32 32
铁粉的质量/g 28 28 56
硫化亚铁（FeS）的质量/g 44 44 88
（1）第 次实验，反应物恰好完全反应。
（2）通过实验说明，参加反应的各物质之间存在着比例关系，从如表可知 。
（3）若该同学要进行第四次实验，如果要将48克硫粉完全反应，则需要铁粉多少克？能生成硫化亚铁多少克？（写出计算过程）
20．（2022八下·浦江期末）某同学在实验室做“氧气的制取和性质”实验，他使用的实验药品和器材有：氯酸钾、二氧化锰、药匙、大试管、铁架台、铁夹、酒精灯、火柴、导管、集气瓶、水槽、抹布等。
（1）清点器材时，他发现要完成该实验还缺少的器材是 。
（2）如图所示为他的实验装置，请说出装置存在的两处明显错误： ， 。
（3）若他收集的4瓶氧气的质量共1.6g，为了不浪费药品，实验时，他要取用多少克氯酸钾？（结果保留2位小数）
21．（2023八下·义乌月考）某校兴趣小组在实验室做制取氧气的实验，他们取氯酸钾和二氧化锰的混合物3.0g放入大试管中加热，并在不同时刻测定试管内剩余固体质量如下表：
反应时间/min 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5
剩余固体质量/g 2.55 2.25 2.10 2.04 2.04 2.04
分析表中数据，完成下列问题：
（1）生成氧气的质量为 g
（2）原混合物中氯酸钾和二氧化锰的质量各多少？（要有计算具体过程，只写答案不给分计算结果保留到小数点后两位）
22．（2022八下·安吉期末）某同学取双氧水溶液68.0g 放入烧杯中，然后加入2.0g二氧化锰，放在电子秤上，每隔一分钟观察一次并记录，烧杯中的剩余物质质量如表所示，直到实验结束。请回答下列问题：
时间(分钟) 0 1 2 3 4 5 6
质量(g) 70.0 69.3 68.9 68.6 68.4 m 68.4
（1）实验结束时的现象是 ；从表格可知，m数值是 g。
（2）请计算该双氧水溶液中过氧化氢的溶质质量分数是多少？ (写出计算过程)
23．（2023八下·义乌期中）在做氯酸钾分解制取氧气的实验中，某同学误把高锰酸钾当二氧化锰加入反应，反应前混合物的总质量为12.96g，加热混合物到质量不再减少，反应后混合物的质量为8.8g，将反应后的固体溶入水中，过滤，干燥得到二氧化锰的质量为0.87g。
（1）求制取氧气的质量。
（2）反应前高锰酸钾的质量为多少？
（3）求反应后固体混合物中氯化钾的质量分数。
24．（2023八下·拱墅期末）为测定实验室中氯酸钾样品（杂质不参与反应）的纯度，取一定量该样品进行加热，不同时刻固体质量数据如图所示。
（1）t1时刻产生的氧气质量是 。
（2）t3-t4时段剩余固体质量不变的原因 。
（3）列式计算该样品中氯酸钾的纯度。
25．（2023八下·金东期末）小科为了测定实验室中某溶质质量分数未知的过氧化氢溶液，进行了如下实验：
①按图甲组装实验仪器并进行气密性检查：
②取固体二氧化锰0.5克，倒入气密性良好的锥形瓶中，然后在分液漏斗中加入适量的过氧化氢溶液，置于电子天平上测出装置总质量(如图乙) ；
③打开活寒，滴入部分过氧化氢溶液后关闭活塞，待气泡不再冒出时，测出反应后装置总质量；
④整理相关数据，计算出过氧化氢溶液的质量分数。
反应前总质量(克) 275.6
反应后总质量(克) 274.8
反应前后质量差(克) 0.8
（1）小科发现课本中”利用质量分数为15%的过氧化氢溶液制取氧气”的实验，反应前会在锥形瓶中加入50毫升的水和0.5克二氧化锰，放入水的目的是 ；
（2）实验中滴加10克过氧化氢溶液后，装置数据如上表，结合表中数据，计算该过氧化氢溶液的溶质质量分数；
（3）同组的小金对实验进行反思后认为，根据小科的实验操作及所得数据，所测得的过氧化氢溶质质量分数比真实值 。
26．（2023八下·椒江期末）小科探究二氧化锰的质量是否会影响过氯化氢分解的速率。于是他利用右图实验装置，往分液漏斗中加入30亳升15%的过氧化氢溶液，往烧瓶中加入50毫升水，仅改变加入的二氧化锰的质量，并进行多次实验，记录每次实验收集一集气瓶氧气所用的时间。请回答下列问题：
实验次数 1 2 3 4 5 6
15%的过氧化氢溶液体积/毫升 30 30 30 30 30 30
加入二氧化锰粉末的质量克 0.1 0.3 0.5 0.7 0.9 1.1
收集一集气瓶氧气所用时间/秒 32 16 8 5 5 5
（1）实验时，烧瓶内事先装有50毫升水的作用是
（2）分析表格数据可以得出结论：
（3）已知氧气密度为1.43克/升，若制取448毫升氧气，理论上需要分解的过氧化氢质量为多少？(计算氧气质量时，保留2位小数)
27．（2023八下·金华期中）实验室制取氧气时，小科同学取一定质量的高锰酸钾加热，记录产生氧气的质量与反应时间的关系如图所示，请回答：
（1）图中有两个时段固体质量都不变，理由是：t0~t1时段固体质量不变，是因为 ；t4~t5时段固体质量不变，是因为 。
（2）请根据图中数据计算高锰酸钾的质量为多少？（写出计算过程）
（3）反应后锰元素的质量与反应前相比， （填“增加了”、“减少了”或“保持不变”）。
思维导图
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
课后巩固
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