专题十一 质量守恒定律 化学方程式——2024届中考化学一轮复习进阶讲义【人教版】（含解析）

专题十一 质量守恒定律 化学方程式——2024届中考化学一轮复习进阶讲义【人教版】
【中考考情分析】
质量守恒定律内容和理解考点常以选择题的形式进行考查，考查的命题点有: 物质组成元素判断、化学式的确定、实验验证是否合理的判断，常结合化工生产、生活中现象、科学实验等以文字或图片结合的形式呈现。
化学方程式考点常以选择题或计算题的形式进行考查，考查的命题点有:意义、读法、化学方程式的正误判断根据化学方程式的计算等，常结合工农业生产、化学实验、科学探究等以图文结合的形式呈现。
【基础知识复习】知识点讲解
考法一 质量守恒定律(★★★★★)
1、质量守恒定律探究实验
装置图 实验现象及分析
红磷燃烧 ①产生了大量白烟②化学方程式：4P+5O22P2O5③反应后再次称量，天平平衡
铁钉与硫酸铜溶液反应 ①铁钉表面产生了一种红色固体，溶液由蓝色变为浅绿色②化学方程式：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu③反应后再次称量，天平平衡
盐酸与碳酸钠粉末反应 ①产生了大量气泡②化学方程式：Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑③反应后再次称量，天平不平衡
镁条燃烧 ①发出耀眼的白光，放出热量，生成一种白色固体②化学方程式：2Mg+O22MgO③反应后再次称量，天平不平衡
注意 （1）在红磷燃烧的实验中：①小气球可防止红磷燃烧产生的热量使瓶内气体迅速膨胀而冲开橡胶塞；②要等到气球变瘪后再观察天平是否平衡，因为气球胀大产生的浮力会对天平平衡产生影响（2）探究质量守恒定律需选择发生化学变化，且现象明显的反应；对于有气体参加或有气体生成的反应，必须在密闭容器中进行
2、质量守恒定律的内容与实质
（1）内容：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）微观实质：分子原子新分子新物质
在化学反应前后，原子的种类没有改变，数目没有增减，质量也没有改变，所以物质的总质量不变。
3、质量守恒定律的规律总结
4、质量守恒定律的应用
应用 依据
解释反应前后物质的质量变化 参加反应的各物质质量总和＝生成的各物质质量总和
确定反应物或生成物的质量
确定某物质的相对分子质量(或相对原子质量)
确定物质的元素组成 反应前后元素的种类不变
确定反应物或生成物的化学式 反应前后原子的种类和数目不变
5、应用质量守恒定律注意事项：
(1)质量守恒定律只能解释化学变化而不能解释物理变化
(2)质量守恒定律只强调“质量守恒”，不包括分子个数、体积等方面的守恒。
(3)“质量守恒”指参加化学反应的各物质的质量总和与生成的各物质的质量总和相等，不包括未参加反应的物质的质量。
6、与质量守恒定律相关的计算题的解题技巧
(1)根据质量守恒定律进行物质及物质组成的推断
化学反应前后，元素的种类和质量均不变，由此可确定反应物或生成物的元素组成及各元素的质量。
(2)数据表格题的解题方法
①对题目表格中给出的数据进行分析，确定反应物和生成物。反应后质量增大的为生成物，反应后质量减小的为反应物，反应前后质量不变的可能是催化剂，也可能是与该反应无关的物质。
②根据反应物和生成物的种类确定反应的类型，也可根据化学反应前后原子种类和数目不变来确定物质的化学式或化学方程式。
(3)推导化学方程式中反应物或生成物的化学式
化学反应是分子再分，原子重新组合的过程。化学反应前后原子的种类和数目不变，由此可根据化学方程式来确定一种未知生成物或反应物的化学式。
考法二 化学方程式(★★★★★)
1、认识化学方程式
（1）定义：用化学式来表示化学反应的式子。
（2）书写原则：一是要以客观事实为基础；二是要遵守质量守恒定律，等号两边各原子的种类与数目必须相等。
（3）书写步骤
①写：根据事实写出反应物和生成物的化学式；中间用短线连接。
②配：在化学式前面配上适当的化学计量数，使反应前后各原子的种类、数目相等。
③注：注明化学反应的反应条件，生成物的状态（如果生成物中有气体，在气体物质的化学式右边要注“↑”号；溶液中的反应如果生成物中有固体，在固体物质的化学式右边要注“↓”号；如果反应物中也有气体或不溶性固体，则不用注明），把短线改为等号。
④查：一查化学式是否正确；二查是否配平；三查生成物状态是否标注，标注是否恰当；四查反应条件是否标明。
易错提示：
①正确区分反应条件和反应过程：“点燃”与“燃烧”不同，“通电”与“电解”不同；“点燃”与“通电”是反应条件，而“燃烧”与“电解”是反应过程。
②点燃、加热（ ）、催化剂、高温等，一般写在"="上方，但当其他条件与催化剂同时存在时，则一般将催化剂写在“=”上方，而将另一条件写在“=”下方。
（4）化学方程式的读法
①“＋”不能读“加”，应读“和”、“与”、“跟”。
②“=”不能读“等于”，应读“生成”。
③化学式应读成物质的名称。
④反应条件也应读出。
如：
ａ.宏观：水在通电的条件下，分解生成氢气和氧气。
ｂ.微观：每2个水分子在通电条件下，分解生成2个氢分子和1个氧分子。
ｃ.数量：在通电条件下，每36份质量的水分解生成4份质量的氢气和32份质量的氧气。
（5）由化学方程式获得的信息
①质的方面
反应物和生成物各是什么物质及反应条件
②量的方面
ａ.反应物和生成物各物质之间的粒子个数比
ｂ.反应物和生成物各物质间的质量比
ｃ.参加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
③该反应的反应类型
2、化学方程式的配平
(1)最小公倍数法
①找出化学方程式左、右两边各出现一次，且原子个数既不相等又相对较多的元素，求出其最小公倍数。
②用最小公倍数分别除以含有该元素的化学式中该元素的原子个数，其商就是化学式的化学计量数。
③由已知的化学计量数，确定其他化学式的化学计量数。
如：，反应前有3个O，反应后有2个O，最小公倍数是2×3=6，故O2的化学计量数为3，KClO3的化学计量数为2，那么KCl的化学计量数为2，即。
(2)设“1”法
在反应物或生成物中找出一种比较复杂的或含元素种类比较多的物质，将它的化学计量数定为1，以此化学式为准，来确定其他化学式的化学计量数，然后注明反应条件、“↑”、“↓”等，最后检查“=”两边的原子种类和数目是否相等。如：配平，在反应物和生成物中，C2H5OH最复杂，设其化学计量数为1，则依次可确定CO2的化学计量数为2，H2O的化学计量数为3，最后确定O2的系数为3，即。
(3)奇数配偶法
找出在化学反应中出现原子个数既有奇数又有偶数的元素，从原子数为单数的元素入手，由此求出化学计量数决定其他化学式的化学计量数。如：配平，氧元素的原子个数在反应式两边为一奇一偶且出现次数最多(3次)，在Fe2O3中氧原子个数为奇数3，因此可直接在前面加2。根据铁的原子个数可先确定FeS2的化学计量数为4，再根据硫的原子的个数确定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，即。
3、化学方程式的简单计算
（1）计算依据
化学反应中各物质之间存在固定的质量比。
（2）解题格式及解题步骤
【例题】3g镁在氧气中充分燃烧，求生成的氧化镁的质量。
解：设可生成氧化镁的质量为x。 ①设未知量
2Mg+O2 2MgO ②写出反应的化学方程式
48 80 ③写出相关物质的相对分子质量
与化学计量数的乘积
3g x ④对应列出相关物质的已知量、未知量
x=5g ⑤列出比例式，求解
答：生成氧化镁5g。 ⑥简明写出答案
易错提示：
①所写化学方程式必须配平，然后才能代入数据计算。
②相关物质的相对分子质量与化学计量数的乘积、已知量、未知量要写在对应物质化学式的下面
③代入化学方程式的量必须是纯净物的质量。
④代入的数据都是一个完整的物理量，即所设未知数后不带单位，代入的已知量及求得的未知量均带单位。
【典型例题复习】
1．（2022·湖南·统考模拟预测）把一定质量的甲、乙、丙、丁四种物质放入密闭容器中，在一定条件下反应一段时间后，测得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
反应前的质量/g 7 10 28 37
反应后的质量/g 14 10 33 x
A．x的值是25 B．乙一定是催化剂
C．甲和丁都是反应物 D．反应生成的甲与丙质量比是14:33
2．（2023·青海·统考中考真题）神舟十六号载人飞船使用的火箭推进剂是N2H4(肼)和H2O2反应的化学方程式为N2H4+2H2O24H2O+X，则X的化学式是
A．NO B．NO2 C．N2 D．HNO3
3．（2023·四川遂宁·统考中考真题）我国力争在2060年前实现碳中和，二氧化碳的捕获、储存、利用和转化等是实现目标的重要途径。人工光合固碳装置通过电化学手段将二氧化碳转化为甲酸(HCOOH)，该反应的微观示意图如图，下列说法正确的是

A．甲酸由甲酸分子构成
B．甲酸中氢元素的质量分数最大
C．反应前后氧元素的化合价没有变化
D．参加反应的 与 的微粒个数比为2：3
4．（2023·广东深圳·统考中考真题）在通电条件下，甲酸与氧气的反应微观图如下，说法错误的是（

A．由此实验可知，分子是化学变化的最小粒子
B．两个氢原子和一个氧分子结合形成H2O2
C．反应的化学方程式：
D．催化剂在反应前后的化学性质和质量不变
5．（2023·内蒙古兴安盟·统考中考真题）现将20克A和足量B混合加热，A与B发生化学反应，20克A完全反应后生成16克C和8克D，则参加反应的B与生成的C的质量比是
A．1∶4 B．5∶4 C．2∶1 D．1：2
6．（2023·江苏无锡·统考中考真题）“化学链燃烧”是指燃料不直接与空气接触，而是以载氧体在两个反应器之间的循环来实现燃料较低温度下燃烧的过程。某“化学链燃烧”的过程如下：

下列叙述错误的是
A．空气反应器中发生的反应为：
B．X中氮气的含量比空气中高
C．与直接燃烧相比，“化学链燃烧”有利于二氧化碳的捕集
D．等质量的甲烷直接燃烧比“化学链燃烧”消耗氧气多
7．（2022·广西贺州·统考中考真题）将138g酒精（C2H5OH）点燃，酒精燃烧全部变为CO、CO2和H2O，恢复到室温，测得所得气体中氧元素质量分数为64%，则燃烧所耗氧气的质量为
A．96g B．128g C．136g D．224g
8．（2021·湖南益阳·统考中考真题）现有8g某有机物与足量O2在一定条件下充分反应，生成22gCO2和18gH2O。下列说法正确的是
A．该有机物中一定含有氧元素
B．该有机物中碳、氢元素质量比为1：3
C．参加反应的有机物与O2的质量比为1：3
D．生成的CO2和H2O的分子个数比为1：2
9．（2021·湖南常德·统考中考真题）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
10．（2021·江苏扬州·统考中考真题）为测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数，取2.0g石灰石样品于烧杯中，将20g稀盐酸分4次加入样品中，充分反应后经过滤、干燥、称重，得实验数据如下：
第一次 第二次 第三次 第四次
稀盐酸的用量/g 5.0 5.0 5.0 5.0
剩余固体的质量/g 1.5 1.0 0.5 0.3
已知石灰石中的杂质既不与盐酸反应，也不溶解于水。下列说法正确的是
A．第三次实验后碳酸钙无剩余 B．第四次实验后盐酸无剩余
C．盐酸中HCl的质量分数是3.65% D．样品中碳酸钙的质量分数是85%
11．（2019·河南·中考真题）已知：2Na2O2+2CO2＝2Na2CO3+O2；2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑．为了证明过氧化钠（Na2O2）固体可在呼吸面具和潜水艇中做供氧剂，某化学兴趣小组的同学利用如图所示实验装置进行探究活动。（铁架台等已略去）
（1）A装置中所发生反应的化学方程式为 。
（2）请将如图F方框中A装置的长颈漏斗和玻璃导管补画完整 。
（3）D装置的作用是 。E装置中可能发生的有关反应的化学方程式为 。
（4）为了达到实验的目的，以上装置导管接口正确的连接顺序为a接 、 接 、 接 、 接b。
（5）氧气可采用B装置收集并用带火星的木条检验，这是利用了氧气的哪些性质？
（6）实验结束后，取C装置中固体溶于水，无气泡产生。请设计实验，检验C装置中固体的成分。 （简要写出实验步骤、现象和结论）。
（7）某潜水艇上有100人，如果每人每分钟消耗氧气为0.001kg，假如所需要的氧气全部由Na2O2与CO2反应来提供，则该潜水艇一天所需要Na2O2的质量是多少？
12．（2013·山东·统考中考真题）已知A是固体碱式碳酸铜，其化学式是Cu2（OH）2CO3，它受热可分解为三种化合物，物质转化关系如图所示。其中C、F、H、I是无色气体，B通电时，在阴极产生I，在阳极产生H。根据推断回答下列问题：
(1)铜锈的主要成分是碱式碳酸铜。铜生锈与空气中氧气和水有关，还与空气中的 （填化学式）有关。
(2)E物质的化学式是 。
(3)在①～⑥反应中属于化合反应的是 （填数字序号）。
(4)在实验室里加热两种固体的混合物，可制备气体H，反应的化学方程式是 。
(5)反应⑤的化学方程式 。
例题答案及解析
1．A
【分析】根据质量守恒定律，反应后增加的是生成物，反应后减少的是反应物，则甲反应后增加14-7=7g，甲是生成物且生成了7g，丙反应后增加33-28=5g，丙是生成物且生成了5g，乙反应前后质量不变可能是催化剂也可能与该反应无关，反应前后物质总质量不变，则7+10+28+37=14+10+33+x，则x=25g，则丁是反应物，反应了37-25=12g，则该反应是丁反应生成甲和丙，据此解题。
【详解】A、根据分析，x=25g，选项正确；
B、乙的质量反应前后质量不变，乙可能是催化剂，选项错误；
C、根据分析可知，甲是生成物，丁是反应物，选项错误；
D、根据分析可知，反应中，甲与丙发生改变的质量比是7:5，选项错误。
故选：A。
2．C
【详解】根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变，反应前氮、氢、氧原子个数分别为2、8、4，反应后氮、氢、氧原子个数分别为0、8、4，则X中含有2个氮原子，所以X的化学式是N2。
故选C。
3．A
【分析】由反应的微观示意图可知，反应中有1个水分子没有参加反应，图中实际参加反应的是2个二氧化碳分子和2个水分子在一定条件下反应生成2个甲酸分子和1个氧分子。
【详解】A、由图示可知，甲酸由甲酸分子构成，正确；
B、根据甲酸中碳、氢、氧元素的质量比为(12×1)：(1×2)：(16×2)=6：1：16可知，甲酸中氧元素的质量分数最大，错误；
C、生成物中氧气是单质，单质中元素的化合价为0，则反应前后氧元素的化合价一定发生了变化，错误；
D、由反应的微观示意图，图中是2个二氧化碳分子和2个水分子在一定条件下反应生成2个甲酸分子和1个氧分子，参加反应的 与 的微粒个数比为2：2=1：1，错误。
故选A。
4．A
【详解】A、化学反应的实质是分子的分裂和原子的重组，原子是化学变化中的最小粒子，故A说法错误；
B、由②可知，两个氢原子和1个氧分子结合形成H2O2，故B说法正确；
C、由图可知，HCOOH与O2在铂催化剂和通电的条件下反应生成H2O2和CO2，该反应的化学方程式为：，故C说法正确；
D、催化剂在反应前后质量和化学性质不变，故D说法正确；
故选A。
5．A
【详解】根据质量守恒定律可知，反应前物质总质量等于反应后物质的总质量，故B的质量为16g+8g-20g=4g，则参加反应的B与生成的C的质量比=4g：16g=1：4，故选：A。
6．D
【详解】A.由图可知，空气反应器中氧化亚铜与氧气反应生成氧化铜，反应的化学方程式为：，故A正确；
B.由图可知，在空气反应器中，氧气被消耗，排出气体X中氮气的含量比空气中高，故B正确；
C.指燃料不直接与空气接触，而是以载氧体在两个反应器之间的循环来实现燃料燃烧，此操作装置的改变有利于分离和回收比较纯净的二氧化碳，故C正确；
D.消耗等质量的甲烷，参加反应的氧气质量不会改变，故D错误。
故选：D。
7．D
【详解】138g酒精中碳元素质量为：，氢元素的质量为：，则氧元素质量为：138g-72g-18g=48g。室温下CO、CO2呈气态，水呈液态。根据燃烧后恢复到室温所得气体（即CO、CO2的混合气体）中氧元素质量分数为64%，则该气体中碳元素质量分数为36%，由于酒精中碳元素质量为72g，气体CO、CO2中氧元素质量为：，根据氢元素质量，水中氧元素质量为：。设参加反应的氧气质量为x，根据反应前后氧元素质量不变可得：48g+x=128g+144g，x=224g。故选D。
【点睛】根据质量守恒定律，反应前后元素的质量不变。
8．D
【分析】根据质量守恒定律可知，参加反应的氧气质量为22g+18g-8g＝32g，又X中碳元素质量为22g =6g， 氢元素质量为18g =2g，氧元素质量为8g-(6g+2g)＝0，因此X中只含碳、氢元素，不含氧元素，且X中碳原子、氢原子个数比为: =1:4，即X的化学式是CH4。
【详解】A、该有机物中一定不含有氧元素，该项说法不正确，不符合题意；
B、该有机物中碳、氢元素质量比为6g：2g＝3：1，该项说法不正确，不符合题意；
C、参加反应的有机物与O2的质量比为8g：32g＝1：4， 该项说法不正确，不符合题意；
D、生成的CO2和H2O的分子个数比为 : = 1:2，该项说法正确，符合题意 。
故选D。
9．B
【分析】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；
【详解】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。
10．D
【详解】A、根据表格可知每次加入5g稀盐酸反应0.5g碳酸钙，而第四次反应加入5g稀盐酸反应0.2g碳酸钙，因此第三次实验后碳酸钙有剩余，错误；
B、结合选项A，第四次实验后加入5g稀盐酸反应0.2g碳酸钙，因此碳酸钙无剩余盐酸有剩余，错误；
C、设盐酸的溶质质量分数为x
x=7.3%，不符合题意；
D、2.0g石灰石样品中碳酸钙质量为1.7g，样品中碳酸钙的质量分数是，符合题意。
故选D。
11． CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑ 除去HCl气体 Ca（OH）2+CO2＝CaCO3↓+H2O e f c d h g 不易溶解于水且支持燃烧 取所得溶液，加入足量的氯化钙溶液，有沉淀生成，取上层清液，滴入酚酞试液，酚酞试液变红，说明C装置中固体的成分为碳酸钠和氢氧化钠 702kg
【分析】实验为了证明过氧化钠（Na2O2）固体可在呼吸面具和潜水艇中做供氧剂，是制取二氧化碳然后与过氧化钠反应，证明过程中生成了氧气而消耗了二氧化碳。
【详解】（1）A装置中是制取二氧化碳，所以是石灰石和盐酸反应生成氯化钙和水以及二氧化碳，化学方程式为。
（2）由于长颈漏斗需要插入到液面以下，而导气管露出少许即可，所以图F方框中A装置的长颈漏斗和玻璃导管补画完整为：
（3）由于生成的气体中混有HCl，所以D装置的作用是 除去HCl气体。E装置中是检验二氧化碳是否还有，也就是证明消耗了二氧化碳而生成了氧气，所以可能发生的有关反应的化学方程式为。
（4）为了达到实验的目的，需要制备二氧化碳且除去杂质后让二氧化碳和过氧化钠反应，进而检验二氧化碳是否有剩余和检验是否生成了氧气，所以以上装置导管接口正确的连接顺序为a接 e、f接 c、d接 h、g接b。
（5）氧气可采用B装置收集说明氧气不易溶解于水，并用带火星的木条检验说明氧气支持燃烧，这是利用了氧气的不易溶解于水且支持燃烧的性质。
（6）实验结束后，取C装置中固体溶于水，无气泡产生。根据给出的信息可能生成了碳酸钠和氢氧化钠，也就是确定固体有碳酸钠和氢氧化钠。不能直接借助碱性进行确定，因为两者均为碱性。应该先检验碳酸钠后检验氢氧化钠，过程中注意不要对氢氧化钠的检验造成干扰。具体实验过程为：取所得溶液，加入足量的氯化钙溶液，有沉淀生成，取上层清液，滴入酚酞试液，酚酞试液变红，说明C装置中固体的成分为碳酸钠和氢氧化钠。
（7）某潜水艇上有100人，如果每人每分钟消耗氧气为0.001kg，则每天所需要的氧气的质量为100×0.001kg×60×24＝144kg
设需要Na2O2的质量为x
故潜水艇一天所需要Na2O2的质量是702kg。
12．(1)CO2
(2)CuSO4
(3)③
(4)
(5)
【分析】碱式碳酸铜受热易分解生成水、二氧化碳和氧化铜，由于B能通电分解，则B是水，阴极生成的I，则I是氢气，阳极产生H，则H是氧气；C是无色气体，则C是二氧化碳，二氧化碳能与碳在高温下反应生成一氧化碳，则F是一氧化碳；一氧化碳能与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，则G是铁；D是氧化铜，能与稀硫酸反应生成硫酸铜和水，故E是硫酸铜，硫酸铜能与铁反应生成硫酸亚铁和铜，代入框图，推断合理。
【详解】（1）根据铜锈中的元素组成，可以知道铜生锈还与空气中含有碳元素的物质有关，空气中含有碳元素的物质是二氧化碳，故填：CO2；
（2）根据分析可知，E是硫酸铜，故填：CuSO4；
（3）①是碱式碳酸铜的分解反应，②是水通电分解反应，③是二氧化碳与碳生成一氧化碳的化合反应，④是氧化铜与稀硫酸发生的复分解反应，⑤是一氧化碳与氧化铁的反应，不属于基本反应类型，⑥是铁与硫酸铜溶液发生的置换反应，故填：③；
（4）H是氧气，实验室可以使用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取氧气，加热氯酸钾和二氧化锰的混合物能生成氧气，同时生成氯化钾，反应的化学方程式为：；
（5）一氧化碳能与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为：。
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