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第03讲 化学反应中物质质量的关系
内容导航——预习三步曲
第一步 学
析教材·学知识：教材精讲精析、全方位预习
练习题·讲典例：教材习题学解题、快速掌握解题方法
练考点·强知识：7大核心考点精准练
第二步 记
串知识·识框架：思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握
第三步 测
过关测·稳提升：小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升
知识点1 质量守恒定律
1.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。
（1）适用范围：仅适用于化学变化，不适用于物理变化
（2）关键要点：
①强调 “参加反应”：只有真正参与反应的物质质量才计入总和，不包括未反应的剩余物质。
②强调 “质量守恒”：仅指质量守恒，体积、分子数目等不一定守恒。
③包含所有物质：无论反应物或生成物是固体、液体还是气体，都需计入质量总和。
2. 实验验证
（1）红磷燃烧实验
①原理：P+O2 P2 O5
②装置：
③现象：红磷燃烧，产生大量白烟，气球先膨胀后缩小；冷却后再次称量，天平保持平衡。
④结论：参加反应的红磷与氧气的质量总和等于生成的五氧化二磷的质量。
（2）氢氧化钠与硫酸铜反应
①原理：NaOH+CuSO4 →Cu(OH)2 ↓+Na2 SO4
②装置：
③现象：产生蓝色沉淀；反应前后再次称量，天平保持平衡。
④结论：参加反应的氢氧化钠与硫酸铜的质量总和等于生成的氢氧化铜与硫酸钠的质量总和。
3. 微观与宏观解释
（1）微观角度：化学反应的本质是分子分裂为原子，原子重新组合成新分子。反应前后原子的种类、数目、质量均不变，因此总质量守恒。
（2）宏观角度：反应前后物质的元素种类、元素质量均不变。
4. 规律总结：六个不变、两个一定改变、两个可能改变
类别 内容
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（分子种类改变）
两个可能改变 ①分子总数可能改变；②元素化合价可能改变
知识点2 化学方程式
1. 定义
用化学式来表示化学反应的式子，如：
C+O2 CO2
2H2 O2 2H2 O+O2 ↑
2. 意义与读法
C+O2 CO2
角度 意义 读法
定性角度 表示反应物、生成物和反应条件 碳与氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳
定量角度（质量比） 表示反应物与生成物的质量比（12:32:44） 每 12 份质量的碳与 32 份质量的氧气完全反应，生成 44 份质量的二氧化碳
微观角度（粒子数比） 表示反应物与生成物的粒子个数比（1:1:1） 每 1 个碳原子与 1 个氧分子反应，生成 1 个二氧化碳分子
3. 书写规则
（1）以客观事实为依据：不能臆造不存在的物质或反应。
（2）遵守质量守恒定律：化学方程式两边原子的种类和数目必须相等（配平）。
（3）注明反应条件与状态：
①反应条件（如点燃、加热、催化剂等）写在等号上方或下方。
②生成物状态：气体标注 “↑”（反应物无气体时），沉淀标注 “↓”（反应物无固体时）。
4. 书写步骤
（1）写：写出反应物和生成物的化学式，中间用短线连接。
例：Al+O2 Al2 O3
（2）配：配平化学方程式，使两边原子数目相等（常用最小公倍数法、奇数配偶法等）。
例：4Al+3O2 2Al2 O3
（3）标：注明反应条件和生成物状态，短线改等号。
例：4Al+3 O2 2Al2 O3
（4）查：检查化学式、配平、条件和标注是否正确。
5. 配平方法
（1）最小公倍数法：选择出现次数较多且原子个数相差较大的原子，求其最小公倍数，确定化学计量数（如磷燃烧的配平）。
（2）奇数配偶法：将出现次数最多且原子个数为奇数的化学式前配 2，再依次配平其他物质（如FeS2 +O2 →Fe2 O3 +SO2 的配平）。
（3）观察法：从组成最复杂的物质入手，观察原子守恒关系配平（如CO+Fe2 O3 →Fe+CO2 的配平）。
（4）定一法：将最复杂物质的化学计量数定为 1，再依次配平其他物质（如CH3 OH+O2 →CO2 +H2 O的配平）。
知识点3 依据化学方程式的计算
1.理论依据:化学方程式中各物质的质量比是固定的，可根据已知物质的质量求未知物质的质量。
2. 一般步骤
（1）设：设未知量（不带单位）。
例：设需要过氧化氢的质量为x。
（2）方：写出正确的化学方程式。
例：2H2 O2 2H2 O+O2 ↑
（3）关：写出相关物质的相对分子质量和已知量、未知量。
例：2H2 O2 2H2 O+O2 ↑
68 32
x 16kg
（4）列：列出比例式。
例： =
（5）求：求解未知量（带单位）。
例：x=×16 kg =34 kg
（6）答：简明写出答案。
例：理论上需要消耗过氧化氢的质量为 34 kg。
教材习题01某同学认为，质量为 10g 的蜡烛燃烧后，将各生成物和未燃烧的蜡油收集起来，一定还是 10g。你认为他的说法是否正确？为什么？
【答案】不正确。根据质量守恒定律，反应物的总质量等于生成物的总质量，蜡烛是与空气中的氧气发生反应，生成二氧化碳和水蒸气，故参加反应的蜡烛与氧气的总质量等于生成物的总质量，所以生成物与未燃烧的蜡油总质量一定大于10g。
解题方法：蜡烛燃烧是与空气中的氧气发生反应，生成物包括二氧化碳和水蒸气，这些气体通常会逸散到空气中。即使收集未燃烧的蜡油和部分生成物，也没有包含参与反应的氧气质量，以及逸散的全部气体质量，因此总质量会大于 10g。只有在密闭容器中进行实验，收集所有反应物和生成物，总质量才会保持 10g。
教材习题02 写出下列反应的化学方程式：（1）铜在空气里加热生成氧化铜（CuO）。（2）磷在空气中燃烧生成五氧化二磷（P O ）。
【答案】（1）2Cu+O2 2CuO（2）4P+5O2 2P2O5
解题方法：根据反应物、生成物和反应条件，先写出化学式，再配平，最后标注条件。
教材习题034.6g 某物质在空气中充分燃烧后只生成 8.8g 二氧化碳和 5.4g 水。（1）参加反应的氧气的质量为多少克？（2）该物质中所含的元素有哪些？
【答案】（1）参加反应的氧气质量根据质量守恒定律，参加反应的氧气质量 = 生成物总质量 - 该物质质量=8.8g+5.4g-4.6g=9.6g（2）该物质中所含的元素碳元素质量：8.8 g× =2.4 g氢元素质量：5.4 g× =0.6 g碳、氢元素总质量：2.4 g+0.6 g=3.0 g<4.6 g因此，该物质中还含有氧元素，氧元素质量为4.6 g 3.0 g=1.6 g。结论：该物质中含有碳（C）、氢（H）、氧（O）三种元素。
解题方法：(1)利用质量守恒定律，反应前后物质总质量不变。(2)根据生成物中碳、氢元素的质量，判断是否全部来自该物质，再比较总质量，确定是否含氧元素。
考点一 质量守恒定律的理解
1．下列观点正确的是（ ）
A．水结冰体积变大，质量不变，符合质量守恒定律
B．5g蔗糖溶于95g水中，总质量为100g，符合质量守恒定律
C．二氧化碳气体变成“干冰”后质量保持不变，符合质量守恒定律
D．镁条在氧气中燃烧，生成物的质量比镁条的质量大，该反应遵守质量守恒定律
【答案】D
【解答】解：A、水结冰，只是状态发生改变，属于物理变化，不能用质量守恒定律解释，故选项错误。
B、5g蔗糖溶于95g水中，总质量为100g，属于物理变化，不能用质量守恒定律解释，故选项错误。
C、二氧化碳气体变成“干冰”，只是状态发生改变，没有新物质生成，属于物理变化，不能用质量守恒定律解释，故选项说法错误；
D、镁条在氧气中燃烧，遵守质量守恒定律，参加反应的镁与氧气的质量和等于生成氧化镁的质量，所以生成物的质量比原来镁条的质量大，故选项说法正确。
故选：D。
2．关于质量守恒定律的理解，错误的是（ ）
A．实际参加反应的反应物总质量等于生成物总质量
B．反应前后原子种类和个数不变
C．1g氢气和1g氧气反应能生成2g水
D．煤燃烧后灰渣质量小于煤，也能用质量守恒定律解释
【答案】C
【解答】解：A、质量守恒定律的内容为参加化学反应的反应物的质量总和等于生成物的质量总和，故说法正确。
B、根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类、数目、质量都不改变，故说法正确；
C、1克氢气在1克氧气中点燃后不能生成2克的水，根据化学反应方程式可知，在此反应中，氧气有剩余。而参与反应的氧气的质量+氢气的质量＝生成水的质量，故说法错误；
D、煤燃烧生成了二氧化碳，有新的物质生成，属于化学变化，因为生成的二氧化碳跑到空气中去了，所以质量变轻，遵循质量守恒定律，故说法正确。
故选：C。
3．化学反应前后，给出下列各项：①原子数目；②分子数目；③元素种类；④物质的总质量；⑤物质种类；⑥原子种类。其中没有变化的是（ ）
A．②③⑤⑥ B．①③⑤⑥ C．②③④⑥ D．①③④⑥
【答案】D
【解答】解：化学变化的实质是分子分成原子，原子重新组合成新分子，原子的种类、数目、质量均不变，元素的种类不变。分子种类一定会发生改变，分子的数目可能会发生改变，也可能不变。化学反应有新物质生成，物质种类一定发生改变；化学反应前后物质的总质量不变，故①③④⑥一定不变。
故选：D。
4．如图所示是磷与氧气反应前后的微观示意图（“”表示磷原子，“”表示氧原子），根据质量守恒定律，虚线框中应该是（ ）
A． B． C． D．
【答案】D
【解答】解：由质量守恒定律可知，化学反应前后，原子的种类及数目不变。反应后有10个氧原子和4个磷原子，反应前有10个氧原子，因此虚线框中应该是4个磷原子。
故选：D。
考点二 质量守恒定律的探究
5．质量守恒定律是自然界基本的规律之一。下列装置及实验（天平未画出）能用来验证质量守恒定律的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A
【解答】解：A、盐酸和硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸，没有气体逸出，反应前后容器中物质的总质量不变，能用于验证质量守恒定律，故选项正确。
B、红墨水和水混合，没有新物质生成，属于物理变化，不能用于验证质量守恒定律，故选项错误。
C、镁在空气中燃烧，与氧气反应生成氧化镁，该反应有气体参加反应，生成的部分氧化镁以白烟的形式逸散在空气中，导致天平不平衡，不能用于验证质量守恒定律，故选项错误。
D、碳酸钠和稀盐酸反应生成二氧化碳气体，反应后二氧化碳逸出，反应后烧杯中的物质质量减少，导致天平不平衡，不能用于验证质量守恒定律，故选项错误。
故选：A。
6．质量守恒定律是自然界基本的规律之一。用如图所示装置验证质量守恒定律，下列说法正确的是（ ）
A．实验所用白磷需足量
B．灼热的玻璃管点燃白磷后需立即塞紧瓶塞
C．反应结束后立即放在天平上重新称量
D．只将白磷换成硫也可验证质量守恒定律
【答案】B
【解答】解：A、白磷不一定足量，是因为要验证质量守恒定律，需要是化学反应，并且装置不漏气即可，故选项不正确。
B、灼热的玻璃管点燃白磷后需立即塞紧瓶塞，以防止气体受热膨胀逸出，导致实验结果不准确或失败，故选项正确。
C、反应结束后，冷却至室温，再放在天平上重新称量，以防止气球受到的浮力影响实验结果，故选项不正确。
D、硫燃烧生成二氧化硫，二氧化硫充满气球，空气对气球产生的浮力影响实验结果，故选项不正确。
故选：B。
7．质量守恒定律的发现对化学的发展作出了重要贡献。
（1）为探索物质在化学变化前后的质量关系，科学家们做了大量实验。1673年，英国物理学家波义耳做了一个有名的实验，过程如下：
①将金属放在密闭容器里煅烧。
②结束后立即打开容器盖进行称量。
③发现反应后的固体质量增加了。
波义耳由于步骤 ② （填序号）的失误，错过了发现质量守恒定律的机会。
（2）如图是某同学探究质量守恒定律的实验装置。充分反应后，天平不能保持平衡，则该反应 符合 （填“符合”或“不符合”）质量守恒定律。若要用该装置证明质量守恒定律，你的改进方案是 把碳酸钠换成氧化铜或氧化铁或氢氧化钠溶液等 。
【答案】（1）②。
（2）符合；把碳酸钠换成氧化铜或氧化铁或氢氧化钠溶液等。
【解答】解：（1）波义耳由于步骤②的失误（结束后立即打开容器盖进行称量，导致空气中的物质进入容器），错过了发现质量守恒定律的机会。
故答案为：②。
（2）如图是某同学探究质量守恒定律的实验装置。充分反应后，天平不能保持平衡，是因为反应生成的二氧化碳逸出装置。则该反应符合质量守恒定律（化学反应都遵循质量守恒定律）。若要用该装置证明质量守恒定律，改进方案是把碳酸钠换成氧化铜或氧化铁或氢氧化钠溶液等。
故答案为：符合；把碳酸钠换成氧化铜或氧化铁或氢氧化钠溶液等。
考点三 质量守恒定律的应用
8．如图所示为甲、乙、丙三种物质在密闭容器中反应前后的质量变化，下列说法正确的是（ ）
A．x等于8
B．甲是该反应的反应物
C．该反应是置换反应
D．该反应可表示为：甲+乙→丙
【答案】B
【解答】解：A、由图中数据可知，x＝15+2+2.6﹣5﹣7.6＝7，故选项说法不正确。
B、反应后甲的质量减少，则甲是反应物，故选项说法正确。
C、该反应是甲在一定条件下生成乙和丙，符合一变多的特点，属于分解反应，故选项说法不正确。
D、该反应是甲在一定条件下生成乙和丙，可表示为：甲→乙+丙，故选项说法不正确。
故选：B。
9．取9.2g某有机化合物在足量的氧气中燃烧，只生成17.6gCO2和10.8gH2O。则该有机物中一定含有的元素是（ ）
A B C D
元素 C、H C、H、O H、O C、O
A．A B．B C．C D．D
【答案】B
【解答】解：取9.2g某有机化合物在足量的氧气中燃烧，只生成17.6gCO2和10.8gH2O，根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类和质量不变，生成物二氧化碳和水中含有碳、氢、氧元素，参加反应的氧气中只含有氧元素，则该有机物中一定含有碳、氢元素；17.6gCO2中碳元素的质量为：17.6g100%＝4.8g，10.8gH2O中氢元素的质量为：10.8g100%＝1.2g，4.8g+1.2g＝6g＜9.2g，则该有机物中还含有氧元素，即该有机物中一定含有的元素是C、H、O。
故选：B。
10．在一个密闭容器中放入X、Y、Z、W在一定条件下发生化学反应，一段时间后，测得有关数据如表。则关于此反应的认识错误的是（ ）
物质 X Y Z W
反应前的质量/g 21 7 3 36
反应后的质量/g。 待测 35 3 12
A．物质Z可能是该反应的催化剂
B．待测物质的值为17
C．该反应是分解反应
D．反应中X、W的质量比为1：6
【答案】C
【解答】解：A、反应前后Z的质量不变，物质Z可能是该反应的催化剂，也可能没有参加反应，故选项说法正确。
B、质量守恒定律，反应前各物质的质量总和＝反应后生成各物质的质量总和，则有21g+7g+3g+36g＝待测+35g+3g+12g，待测＝17，故选项说法正确。
C、反应前后，X的质量减少，为反应物；Y的质量增加，为生成物；Z的质量不变，可能作该反应的催化剂，也可能没有参加反应；W的质量减少，为反应物，该反应是X和W在一定条件下反应生成Y，属于化合反应，故选项说法错误。
D、反应中X、W的质量比为（21g﹣17g）：（36g﹣12g）＝1：6，故选项说法正确。
故选：C。
考点四 化学方程式的书写
11．二氧化氮是大气的污染物之一．煤燃烧会产生一部分二氧化氮气体，它会与空气中的氧气、水蒸气发生反应形成酸雨，NO2+O2+H2O═HNO3，配平后各物质的化学计量数分别是（ ）
A．1，1，1，2 B．2，1，1，2 C．4，1，2，4 D．6，2，3，6
【答案】C
【解答】解：本题可利用“定一法”进行配平，把HNO3的化学计量数定为1，则NO2、O2、H2O前面的化学计量数分别为：1、、，同时扩大4倍，则NO2、O2、H2O、HNO3前面的化学计量数分别为4、1、2、4。
故选：C。
12．化学方程式是国际通用的化学语言，是学习化学的重要工具。下列化学方程式书写正确的是（ ）
A．木炭在氧气中充分燃烧：C+O2═CO2
B．铜粉在空气中加热：Cu+O2CuO
C．铁丝在氧气中燃烧：4Fe+3O22Fe2O3
D．水通电分解：2H2O2H2↑+O2↑
【答案】D
【解答】解：A、该化学方程式缺少反应条件，正确的化学方程式为C+O2CO2，故选项错误。
B、该化学方程式没有配平，正确的化学方程式为2Cu+O22CuO，故选项错误。
C、铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，正确的化学方程式为3Fe+2O2Fe3O4，故选项错误。
D、该化学方程式书写完全正确，故选项正确。
故选：D。
13．A、B、C三种不同分子的模型分别为“”、“”、“”，如图为三种物质之间发生化学反应前后的状况，则该反应的化学方程式中，A、B、C三物质的化学式前的系数之比为（ ）
A．3：1：2 B．4：1：3 C．4：1：2 D．3：1：3
【答案】A
【解答】解：根据反应的微观示意图，反应前共有4个A分子和1个B分子，反应后含有1个A分子和2个C分子，可判断有1个A分子未参加图示中的反应，则参加反应的A、B、C三种物质的分子个数分别为3、1、2，原图可表示为：
由上图可知，该反应的化学方程式中A、B、C前的化学计量数之比为3：1：2；
故选：A。
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考点五 根据化学方程式进行计算
14．氯酸钾和二氧化锰的混合物31g置于干燥试管中，加热到质量不再减少为止，冷却后测得固体质量为21.4g。试计算：
（1）能制得氧气多少？
（2）原混合物中氯酸钾的质量是多少？
（3）反应后剩余固体中二氧化锰的质量分数？（结果保留一位小数）
【答案】（1）9.6g；
（2）24.5g；
（3）30.4%。
【解答】解：（1）根据质量守恒定律，化学反应前后物质的总质量不变，则制得氧气的质量为：31g 21.4g＝9.6g。
（2）设原混合物中氯酸钾的质量为x。
2KClO32KCl+3O2↑
245 96
x 9.6g
x＝24.5g
答：原混合物中氯酸钾的质量为24.5g。
（3）原混合物中二氧化锰的质量为：31g 24.5g＝6.5g，则反应后剩余固体中二氧化锰的质量分数为：100%≈30.4%。
答：反应后剩余固体中二氧化锰的质量分数为30.4%。
故答案为：
（1）9.6g；
（2）24.5g；
（3）30.4%。
15．化学兴趣小组用一瓶久置的过氧化氢溶液制取氧气并测量过氧化氢的质量分数。现称量68g过氧化氢溶液和0.1g二氧化锰进行实验，反应前后质量随时间变化关系如图。
计算：
（1）最后反应的剩余物中二氧化锰的质量是 0.1g ；
（2）制得氧气的质量是 0.8 g；
（3）由反应图线可知，随着反应的进行，反应速率逐渐减小，你认为可能的原因是 过氧化氢的浓度越来越小 ；
（4）计算参加反应的过氧化氢质量是多少？
【答案】（1）0.1g；
（2）0.8；
（3）过氧化氢的浓度越来越小；
（4）1.7g。
【解答】解：（1）二氧化锰在过氧化氢分解制氧气的过程中是催化剂，催化剂的质量在化学反应前后不变，故最后反应的剩余物中二氧化锰的质量是0.1g；
（2）根据质量守恒定律可知，化学反应前后物质的总质量不变，故制得氧气的质量是68.1g﹣67.3g＝0.8g；
（3）随着反应的进行，过氧化氢的质量减少，浓度减小，反应速率逐渐减小；
（4）设参加反应的过氧化氢的质量为x。
2H2O22H2O+O2↑
68 32
x 0.8g
x＝1.7g
答：参加反应的过氧化氢的质量为1.7g。
故答案为：
（1）0.1g；
（2）0.8；
（3）过氧化氢的浓度越来越小；
（4）1.7g。
16．化肥对提高农作物的产量具有重要作用，尿素【CO（NH2）2】为最常见的化肥之一。
（1）一个尿素分子中碳、氢、氮、氧原子的个数比为 1：4：2：1 。
（2）工业上生产尿素的反应为CO2+2NH3＝CO（NH2）2+H2O，若生产240t尿素，理论上需要氨气的质量是多少？（写出计算过程）
【答案】（1）1：4：2：1；
（2）136t。
【解答】解：（1）一个尿素分子是由1个碳原子、4个氢原子、2个氮原子和1个氧原子构成的，则一个尿素分子中碳、氢、氮、氧原子的个数比为1：4：2：1。
故答案为：1：4：2：1。
（2）设理论上需要氨气的质量是x。
CO2+2NH3＝CO（NH2）2+H2O
34 60
x 240t
x＝136t
答：理论上需要氨气的质量是136t。
17．工业上用甲烷和二氧化碳在一定条件下反应生成氢气和一氧化碳，可以有效实现碳循环。
（1）请完成该化学方程式的配平：CH4+CO22H2+ 2 CO
（2）请计算每消耗2.2t二氧化碳，可生成氢气的质量是多少？
【答案】（1）2；
（2）0.2t。
【解答】解：（1）根据化学反应前后，氧原子的个数不变，则一氧化碳前面的化学式计量数是2。
故答案为：2。
（2）设生成氢气的质量为x。
CH4+CO22H2+2CO
44 4
2.2t x
x＝0.2t
答：可生成氢气的质量是0.2t。
18．2024年4月25日晚，“神舟十八号”载人飞船的成功发射，标志着中国航天事业又迈出新的一步。运载火箭以偏二甲肼（C2H8N2）和X作推进剂，反应的化学方程式为2X+C2H8N23N2+4H2O+2CO2，请回答下列问题：
（1）请写出X的化学式： N2O4 。
（2）偏二甲肼（C2H8N2）中碳、氢、氮元素的质量比为 6：2：7 。
（3）若用6千克偏二甲肼作推进剂，则会生成多少二氧化碳？
【答案】（1）N2O4；
（2）6：2：7；
（3）8.8kg。
【解答】解：（1）根据质量守恒定律，化学反应前后原子种类、数目不变，由反应的化学方程式为可知，反应物中有2个C、8个H、2个N，生成物中有6个N、8个H、2个C、8个O，则2X中含有4个N，8个O，所以1个X中含有2个N，4个O，则X的化学式为N2O4。
（2）偏二甲肼（C2H8N2）中碳、氢、氮三种元素的质量比为（2×12）：（8×1）：（2×14）＝6：2：7。
（3）设生成二氧化碳的质量为x，
2N2O4+C2H8N23N2+4H2O+2CO2
60 88
6kg x
x＝8.8kg，
答：产生二氧化碳的质量为8.8kg。
故答案为：（1）N2O4；
（2）6：2：7；
（3）8.8kg。
1．下列实验能够直接用于验证质量守恒定律的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【解答】解：A、镁在空气中燃烧，与氧气反应生成氧化镁，该反应有气体参加反应，且生成的部分氧化镁以白烟的形式逸散在空气中，不能用于直接验证质量守恒定律，故选项A不合题意；
B、过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解为水和氧气，生成的氧气逸出烧杯，导致反应后烧杯中的物质质量减少，不能用于直接验证质量守恒定律，故选项B不合题意；
C、氢氧化钠与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，发生了化学变化，且没有气体参加反应，反应也没有气体生成，可用此装置验证质量守恒定律，故选项C符合题意；
D、碳酸钠和稀盐酸反应生成二氧化碳气体，反应后二氧化碳逸出，反应后烧杯中的物质质量减少，不能用于直接验证质量守恒定律，故选项D不合题意。
故选：C。
2．下列化学方程书写不正确的是（ ）
A．2H2+O22H2O
B．2Mg+O22MgO
C．4Fe+3O22Fe2O3
D．4P+5O22P2O5
【答案】C
【解答】解：选项C中铁与氧气在点燃条件下反应生成的是四氧化三铁，不是氧化铁，因此选项C错误。
其余选项都是正确的。
故选：C。
3．下列对化学方程式：，表示的含义或说法正确的是（ ）
A．氢气加氯气在点燃的条件下等于氯化氢
B．参加反应的H2、Cl2和生成的HCl的分子个数比是1：1：2
C．2g氢气和35.5g氯气反应，会生成37.5g氯化氢
D．每1份质量的氢气和1份质量的氯气在点燃的条件下反应生成2份质量的氯化氢
【答案】B
【解答】解：A、该化学方程式表示氢气和氯气在点燃的条件下反应生成氯化氢，在化学方程式中，“+”读作“和”，故A错误；
B、根据化学方程式可知，参加反应的H2、Cl2和HCl的分子个数比为1：1：2，故B正确；
C、参加反应的氢气、氯气和生成氯化氢的质量比为：2：（35.5×2）：（36.5×2）＝2：71：73，即2g氢气和35.5g氯气反应，氢气有剩余，生成氯化氢的质量小于37.5g，故C错误；
D、每2份质量的氢气和71份质量的氯气在点燃的条件下反应生成73份质量的氯化氢，故D错误；
故选：B。
4．哈47中学化学小组的同学在实验室用红磷燃烧实验验证质量守恒定律（部分实验装置如图所示），锥形瓶底部有一层细沙和足量红磷，锥形瓶口的橡胶塞上安装一根玻璃管，其上端系牢一个小气球。将胶塞上的玻璃管放在酒精灯火焰上灼烧至红热，迅速用橡胶塞将锥形瓶塞紧，并将红磷引燃。红磷从燃烧到熄灭，最后装置冷却至室温的过程中，下列曲线中能正确反映对应变化关系的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】B
【解答】解：A、红磷燃烧生成五氧化二磷，二者均为固体，增加了参加反应氧气的质量，装置内固体的质量应增大，错误；
B、红磷燃烧放热且消耗氧气，温度升高会使气体体积增大，所以装置内气体体积先增大后减小，最终略小于初始体积，正确；
C、空气中含有氮气、氧气、二氧化碳等气体，红磷燃烧只消耗装置内的氧气，所以气体分子数不会降为0，错误；
D、红磷燃烧放热且消耗氧气，温度升高会使气体压强增大，所以装置内气体压强先增大后减小，最终略小于初始压强，错误；
故选：B。
5．二氧化氯（ClO2）是游泳池高效、安全的消毒剂，可由以下反应制得：2NaClO3+X+H2SO4＝2ClO2↑+2Na2SO4+H2O，可推测X为（ ）
A．NaCl B．Na2SO3 C．Na2O D．SO2
【答案】B
【解答】解：由反应的化学方程式2NaClO3+X+H2SO4＝2ClO2↑+2Na2SO4+H2O可知，反应前钠、氯、氧、氢、硫原子个数分别为2、2、10、2、1，反应后的生成物中钠、氯、氧、氢、硫原子个数分别为4、2、13、2、2，根据化学反应前后原子种类、数目不变，则每个X分子由2个钠原子、1个硫原子和3个氧原子构成，则物质X的化学式为Na2SO3。
故选：B。
6．在4P+5O22P2O5的反应中，反应物和生成物各物质之间的质量比为（ ）
A．31：32：142 B．4：5：2 C．31：40：71 D．2：5：10
【答案】C
【解答】解：在4P+5O22P2O5的反应中，反应物和生成物各物质之间的质量比为（31×4）：（32×5）：（142×2）＝31：40：71。
故选：C。
7．氢能是公认的清洁能源。21世纪，我国被公认为最有可能率先实现氢燃料电池和氢能汽车产业化的国家。氢燃料电池反应的化学方程式为：2H2+O22H2O，从方程式中获取的信息不正确的是（ ）
A．反应前后，元素的种类没有变化
B．在常温下氢气与氧气混合就可以发生反应
C．4g氢气与32g氧气完全反应，可以生成36g水
D．反应前后，氢原子和氧原子的数目都没有改变
【答案】B
【解答】解：A、化学反应前后，元素的种类没有变化，故选项说法正确。
B、该反应可读作：点燃条件下，氢气和氧气反应生成水，在常温下氢气与氧气混合不能发生反应，故选项说法错误。
C、该反应可读作：每4份质量的氢气和32份质量的氧气在点燃条件下恰好反应生成36份质量的水，则4g氢气与32g氧气完全反应，可以生成36g水，故选项说法正确。
D、该反应前后，氢原子和氧原子的数目都没有改变，故选项说法正确。
故选：B。
8．氯碱工业是我国现代化学工业的重要支柱，其核心原理为2NaCl+2H2O2X+Cl2↑+H2↑。下列有关说法不正确的是（ ）
A．X的化学式为NaOH
B．反应前后氯元素的化合价不变
C．参加反应的NaCl和H2O的质量比为117：36
D．反应中产生的氢气可作为理想的清洁燃料
【答案】B
【解答】解：A、由化学方程式2NaCl+2H2O2X+Cl2↑+H2↑可知，反应物中钠、氯、氢、氧原子个数分别为2、2、4、2，反应后的生成物中氢、氯原子个数分别为2、2，根据反应前后原子种类、数目不变，则每个X分子由1个氢原子、一个钠原子、一个氧原子构成，则物质X的化学式为NaOH
，故A说法正确；
B、在氯化钠中，氯元素显﹣1价，氯气是一种单质，其中氯元素的化合价为零，故B说法错误；
C、由化学方程式可知，参加反应的NaCl和H2O的质量比为（58.5×2）：（18×2）＝117：36，故C说法正确；
D、氢气的热值高，制备原料来源广，燃烧产物只有水，不会对环境造成污染，因此反应中产生的氢气可作为理想的清洁燃料，故D说法正确。
故选：B。
9．将一定量的木炭和氧气置于一个封闭的容器中灼烧点燃，测得反应前后各物质质量如表：下列判断正确的是（ ）
物质 木炭 氧气 二氧化碳 X
反应前质量/g 2.4 4.8 0 0
反应后质量/g 0 0 4.4 a
A．表中a的值为2.8
B．该反应不遵守质量守恒定律
C．X是该反应的催化剂
D．无论如何改变氧气的起始量，均有X生成
【答案】A
【解答】解：A、根据质量守恒定律，化学反应前后物质的总质量不变，由表中数据可知，a＝2.4+4.8﹣4.4＝2.8，故选项符合题意。
B、所有化学反应都遵守质量守恒定律，该反应是化学反应，也遵守质量守恒定律，故选项不符合题意。
C、由A的计算可知，反应后X的质量增大，则X是该反应的生成物而不是催化剂，故选项不符合题意。
D、碳充分燃烧时生成二氧化碳，不充分燃烧生成一氧化碳，则X是一氧化碳，当氧气充足时不会有一氧化碳生成，故选项不符合题意。
故选：A。
10．某化合物完全燃烧，需要4.8g氧气，同时生成4.4g二氧化碳和2.7g水，则该化合物中（ ）
A．只含碳、氢两种元素
B．只含碳、氧两种元素
C．含有碳、氢氧三种元素
D．无法确定
【答案】C
【解答】解：某化合物完全燃烧，需要4.8g氧气，同时生成4.4g二氧化碳和2.7g水，根据质量守恒定律，化学反应前后物质的总质量不变，则该化合物的质量为：4.4g+2.7g﹣4.8g＝2.3g，根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类和质量不变，生成物二氧化碳和水中含有碳、氢、氧三种元素，反应物氧气中只含有氧元素，则该化合物中一定含有碳、氢元素，4.4g二氧化碳中碳元素的质量为：4.4g100%＝1.2g，2.7g水中氢元素的质量为：2.7g100%＝0.3g，1.2g+0.3g＝1.5g＜2.3g，则该化合物中还含有氧元素。
故选：C。
11．密闭容器内有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下发生某一化学反应，反应前后各物质质量如图所示。下列说法不正确的是（ ）
A．该反应属于分解反应
B．丙可能为该反应的催化剂
C．反应前后乙和丁的质量变化之比为3：2
D．乙可能是单质
【答案】D
【解答】解：A、该反应是乙在一定条件下反应生成甲和丁，符合一变多的特点，属于分解反应，故选项说法正确。
B、反应前后丙的质量不变，则丙可能是该反应的催化剂，也可能是杂质，故选项说法正确。
C、反应前后乙和丁的质量变化之比为（20g﹣8g）：（16g﹣8g）＝3：2，故选项说法正确。
D、该反应是乙在一定条件下反应生成甲和丁，属于分解反应，乙是分解反应的反应物，不可能是单质，故选项说法不正确。
故选：D。
12．下列有关对质量守恒定律的理解，正确的是（ ）
A．10g水加热产生10g水蒸气，物质的总质量不变，遵循质量守恒定律
B．化学反应前后分子的总数一定不会发生变化
C．1g氢气和8g氧气完全反应后，生成水的质量为9g
D．镁条燃烧后质量增加，不遵循质量守恒定律
【答案】C
【解答】解：A、10g水加热产生10g水蒸气，没有新物质生成，属于物理变化，不是化学变化，不能用质量守恒定律来解释，故选项错误。
B、化学反应前后分子的总数可能会发生变化，如2H2+O22H2O，故选项说法错误。
C、由2H2+O22H2O，参加反应的氢气、氧气和生成的水的质量比为（2×2）：32：（18×2）＝1：8：9，故1g氢气和8g氧气完全反应后，生成水的质量为9g，故选项说法正确。
D、镁条燃烧后质量增加，是因为有氧气参加反应，该反应仍遵循质量守恒定律，故选项说法错误。
故选：C。
13．高温煅烧石灰石（主要成分CaCO3）生成生石灰（CaO）和CO2，发生反应为CaCO3CaO+CO2↑。高温煅烧6.0gCaCO3一段时间后，剩余固体的质量为3.8g。下列说法错误的是（ ）
A．生成CO2的质量是2.2g
B．剩余固体中含有两种物质
C．剩余固体中钙元素的质量分数为52.6%
D．剩余固体中碳、氧元素质量比为3：32
【答案】C
【解答】解：A、高温煅烧6.0gCaCO3一段时间后，剩余固体的质量为3.8g，根据质量守恒定律，化学反应前后物质的总质量不变，则生成CO2的质量为：6.0g﹣3.8g＝2.2g，故选项说法正确。
B、设参与反应的CaCO3质量为x，生成的CaO质量为y。
CaCO3CaO+CO2↑
100 56 44
x y 2.2g
，
x＝5g，y＝2.8g
则未反应的CaCO3质量为6.0g﹣5.0g＝1.0g，因此剩余固体是未反应的CaCO3和生成的CaO两种物质，故选项说法正确。
C、根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类和质量不变，原CaCO3中钙元素的质量为：，由钙元素守恒可知，剩余固体中钙元素质量分数为：，故选项说法错误。
D、剩余固体中的碳元素仅存在于未反应的CaCO3中，质量为，而氧元素包含未反应CaCO3中的氧（）和生成CaO中的氧（），总氧质量为：0.48g+0.8g＝1.28g，所以剩余固体中碳、氧元素质量比为0.12g：1.28g＝3：32，故选项说法正确。
故选：C。
14．是工业制取硝酸的关键反应。34gNH3与一定质量O2反应时，NH3、H2O的质量随消耗O2质量的变化如图。下列说法错误的是（ ）
A．80gO2反应时，生成X的质量为60g
B．化学方程式中a和d的比为2：3
C．化学计量数b＝5
D．X为NO2
【答案】D
【解答】解：A、由分析可知，80gO2反应时，生成X的质量为60g，故选项说法正确。
B、由分析可知，反应的化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O，则a和d的比为4：6＝2：3，故选项说法正确。
C、由分析可知，反应的化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O，则化学计量数b＝5，故选项说法正确。
D、由分析可知，X为NO，故选项说法正确。
故选：D。
15．配平方程式：
2 C2H2+ 5 O2 4 CO2+ 2 H2O
1 Fe2O3+ 3 CO 3 CO2+ 2 Fe．
【答案】2；5；4；2；1；3；3；2
【解答】解：本题可利用“定一法”进行配平，把C2H2的化学计量数定为1，则O2、CO2、H2O前面的化学计量数分别为：、2、1，同时扩大2倍，则C2H2、O2、CO2、H2O前面的化学计量数分别为2、5、4、2．
本题可从得失氧的角度配平，一个CO分子反应中获得一个氧原子变为二氧化碳分子，由于一个Fe2O3分子中氧原子的数目为3个，所以CO与CO2前面的化学计量数都为3，最后配平其它元素的原子，Fe2O3、Fe前面的化学计量数分别为1、2．
故答案为：2、5、4、2；1、3、3、2．
16．天问二号任务计划2025年5月29日实施发射，将用长征三号乙运载火箭，高氯酸铵、铝粉等是固体运载火箭的主要推进剂。发射时高氯酸铵发生的化学反应是：2NH4ClO4N2↑+2O2↑+X↑+4H2O↑。
（1）X的化学式是 Cl2 。
（2）NH4ClO4中氯元素的化合价是 +7 。
（3）铝粉在氧气中燃烧的化学方程式是 4Al+3O22Al2O3 。
【答案】（1）Cl2；
（2）+7；
（3）4Al+3O22Al2O3。
【解答】解：（1）由反应的化学方程式2NH4ClO4N2↑+2O2↑+X↑+4H2O↑可知，反应前有2个N、8个H、2个Cl、8个O，反应后除X外有2个N、8个H、0个Cl、8个O，根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变，则X中含有2个Cl，所以X的化学式为：Cl2。
（2）NH4ClO4中铵根显+1价，氧元素显﹣2价，根据化合物中各元素正负化合价代数和为零可知，氯元素的化合价是：+7。
（3）铝粉在氧气中燃烧生成三氧化二铝，反应的化学方程式是：4Al+3O22Al2O3。
故答案为：
（1）Cl2；
（2）+7；
（3）4Al+3O22Al2O3。
17．兴趣小组进行“质量守恒定律”的验证实验。
（1）兴趣小组同学利用甲装置进行实验，先将装有盐酸和碳酸钠溶液的烧杯置于左盘，调节天平平衡：取下烧杯小心地倾斜使盐酸与碳酸钠混合反应，再将烧杯放回到天平的左盘，发现天平无法再次保持平衡。天平无法再次保持平衡的原因是 反应生成的二氧化碳逸出装置 ；
（2）若对甲装置中的试剂进行更换就可以进行验证实验，则下列试剂组合中，符合实验要求的是 B （填字母）；
A.蔗糖与水
B.硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液
C.氯化钠溶液与稀硫酸溶液
（3）同学们对实验装置进行改进，并设计了图乙、图丙两套装置进行该验证实验，你认为哪一套装置更合理？并说明理由。
【答案】（1）反应生成的二氧化碳逸出装置；
（2）B；
（3）丙更合理，是因为乙中气球膨胀导致浮力增大，影响实验结果，而丙中生成的二氧化碳被氢氧化钠溶液吸收，实验结果更准确。
【解答】解：（1）天平无法再次保持平衡的原因是反应生成的二氧化碳逸出装置。故答案为：反应生成的二氧化碳逸出装置。
（2）A.蔗糖与水不能发生化学反应，不能用来验证质量守恒定律，质量守恒定律适用于化学反应，故错误。
B.硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，能够验证质量守恒定律，故正确。
C.氯化钠溶液与稀硫酸不反应，不能够验证质量守恒定律，质量守恒定律适用于化学反应，故错误。
故答案为：B。
（3）丙更合理，是因为乙中气球膨胀导致浮力增大，影响实验结果，而丙中生成的二氧化碳被氢氧化钠溶液吸收，实验结果更准确。故答案为：丙更合理，是因为乙中气球膨胀导致浮力增大，影响实验结果，而丙中生成的二氧化碳被氢氧化钠溶液吸收，实验结果更准确。
18．化肥对提高农作物的产量具有重要作用，尿素【CO（NH2）2】为最常见的化肥之一。
（1）尿素中碳、氧、氮、氧元素质量比为 3：4：7：1 。
（2）尿素中碳元素的质量分数是 20 %。
（3）工业上生产尿素的反应为CO2+2NH3═CO（NH2）2+H2O。若生产240t尿素，理论上需要氨气的质量是多少？（写出计算过程）
【答案】（1）3：4：7：1；
（2）20；
（3）136t。
【解答】解：（1）尿素[CO（NH2）2]中碳、氧、氮、氢元素质量比为12：16：（14×2）：（1×4）＝3：4：7：1。
（2）尿素中碳元素的质量分数是：100%＝20%。
（3）设理论上需要氨气的质量是x。
CO2+2NH3═CO（NH2）2+H2O
34 60
x 240t
x＝136t
答：理论上需要氨气的质量是136t。
故答案为：
（1）3：4：7：1；
（2）20；
（3）136t。
19．小金为了测定实验室中氯酸钾样品的纯度，取2.5g该样品与0.8g二氧化锰混合。加热该混合物t1时间后（假设杂质不参加反应），冷却，称量剩余固体质量，重复以上操作，依次称得加热时间t1、t2、t3、t4后剩余固体的质量，记录数据如表所示：
加热时间 t1 t2 t3 t4
剩余固体质量/g 2.48 2.41 2.34 2.34
请仔细分析实验数据，回答下列问题：
（1）求完全反应后产生氧气的质量。
（2）求该样品中氯酸钾的质量分数。
【答案】（1）0.96g；
（2）98%。
【解答】解：（1）氯酸钾在二氧化锰做催化剂并加热的条件下生成氯化钾和氧气，根据质量守恒定律，化学反应前后物质的总质量不变，由表中数据可知，完全反应后产生氧气的质量为：2.5g+0.8g﹣2.34g＝0.96g。
（2）设该样品中氯酸钾的质量为x。
2KClO32KCl+3O2↑
245 96
x 0.96g
x＝2.45g
则该样品中氯酸钾的质量分数为：100%＝98%。
答：该样品中氯酸钾的质量分数为98%。
故答案为：
（1）0.96g；
（2）98%。
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第03讲 化学反应中物质质量的关系
内容导航——预习三步曲
第一步 学
析教材·学知识：教材精讲精析、全方位预习
练习题·讲典例：教材习题学解题、快速掌握解题方法
练考点·强知识：7大核心考点精准练
第二步 记
串知识·识框架：思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握
第三步 测
过关测·稳提升：小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升
知识点1 质量守恒定律
1.质量守恒定律：在化学反应中， 等于 。
（1）适用范围：仅适用于 ，不适用于物理变化
（2）关键要点：
①强调 “参加反应”：只有真正参与反应的物质质量才计入总和，不包括未反应的剩余物质。
②强调 “质量守恒”：仅指质量守恒，体积、分子数目等不一定守恒。
③包含所有物质：无论反应物或生成物是固体、液体还是气体，都需计入质量总和。
2. 实验验证
（1）红磷燃烧实验
①原理：
②装置：
③现象：红磷燃烧，产生大量 ，气球先 后 ；冷却后再次称量，天平保持平衡。
④结论：参加反应的 的质量总和等于生成的 的质量。
（2）氢氧化钠与硫酸铜反应
①原理：NaOH+CuSO4 →Cu(OH)2 ↓+Na2 SO4
②装置：
③现象：产生 ；反应前后再次称量，天平保持平衡。
④结论：参加反应的 的质量总和等于生成的 的质量总和。
3. 微观与宏观解释
（1）微观角度：化学反应的本质是分子分裂为原子，原子重新组合成新分子。反应前后 、 、 均不变，因此总质量守恒。
（2）宏观角度：反应前后物质的 、 均不变。
4. 规律总结：六个不变、两个一定改变、两个可能改变
类别 内容
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（分子种类改变）
两个可能改变 ①分子总数可能改变；②元素化合价可能改变
知识点2 化学方程式
1. 定义
用化学式来表示化学反应的式子，如：
C+O2 CO2
2H2 O2 2H2 O+O2 ↑
2. 意义与读法
C+O2 CO2
角度 意义 读法
定性角度 表示反应物、生成物和反应条件
定量角度（质量比） 表示反应物与生成物的质量比（12:32:44）
微观角度（粒子数比） 表示反应物与生成物的粒子个数比（1:1:1）
3. 书写规则
（1） ：不能臆造不存在的物质或反应。
（2）遵守 ：化学方程式两边原子的种类和数目必须相等（配平）。
（3）注明 与 ：
①反应条件（如点燃、加热、催化剂等）写在等号上方或下方。
②生成物状态：气体标注 “↑”（反应物无气体时），沉淀标注 “↓”（反应物无固体时）。
4. 书写步骤
（1） ：写出反应物和生成物的化学式，中间用短线连接。
例：Al+O2 Al2 O3
（2） ：配平化学方程式，使两边原子数目相等（常用最小公倍数法、奇数配偶法等）。
例：4Al+3O2 2Al2 O3
（3） ：注明反应条件和生成物状态，短线改等号。
例：4Al+3 O2 2Al2 O3
（4） ：检查化学式、配平、条件和标注是否正确。
5. 配平方法
（1） ：选择出现次数较多且原子个数相差较大的原子，求其最小公倍数，确定化学计量数（如磷燃烧的配平）。
（2） ：将出现次数最多且原子个数为奇数的化学式前配 2，再依次配平其他物质（如FeS2 +O2 →Fe2 O3 +SO2 的配平）。
（3） ：从组成最复杂的物质入手，观察原子守恒关系配平（如CO+Fe2 O3 →Fe+CO2 的配平）。
（4） ：将最复杂物质的化学计量数定为 1，再依次配平其他物质（如CH3 OH+O2 →CO2 +H2 O的配平）。
知识点3 依据化学方程式的计算
1.理论依据:化学方程式中各物质的 是固定的，可根据已知物质的质量求未知物质的质量。
2. 一般步骤
（1） ：设未知量（不带单位）。
例：设需要过氧化氢的质量为x。
（2） ：写出正确的化学方程式。
例：2H2 O2 2H2 O+O2 ↑
（3） ：写出相关物质的相对分子质量和已知量、未知量。
例：2H2 O2 2H2 O+O2 ↑
68 32
x 16kg
（4） ：列出比例式。
例： =
（5） ：求解未知量（带单位）。
例：x=×16 kg =34 kg
（6） ：简明写出答案。
例：理论上需要消耗过氧化氢的质量为 34 kg。
教材习题01某同学认为，质量为 10g 的蜡烛燃烧后，将各生成物和未燃烧的蜡油收集起来，一定还是 10g。你认为他的说法是否正确？为什么？
【答案】不正确。根据质量守恒定律，反应物的总质量等于生成物的总质量，蜡烛是与空气中的氧气发生反应，生成二氧化碳和水蒸气，故参加反应的蜡烛与氧气的总质量等于生成物的总质量，所以生成物与未燃烧的蜡油总质量一定大于10g。
解题方法：蜡烛燃烧是与空气中的氧气发生反应，生成物包括二氧化碳和水蒸气，这些气体通常会逸散到空气中。即使收集未燃烧的蜡油和部分生成物，也没有包含参与反应的氧气质量，以及逸散的全部气体质量，因此总质量会大于 10g。只有在密闭容器中进行实验，收集所有反应物和生成物，总质量才会保持 10g。
教材习题02 写出下列反应的化学方程式：（1）铜在空气里加热生成氧化铜（CuO）。（2）磷在空气中燃烧生成五氧化二磷（P O ）。
【答案】（1）2Cu+O2 2CuO（2）4P+5O2 2P2O5
解题方法：根据反应物、生成物和反应条件，先写出化学式，再配平，最后标注条件。
教材习题034.6g 某物质在空气中充分燃烧后只生成 8.8g 二氧化碳和 5.4g 水。（1）参加反应的氧气的质量为多少克？（2）该物质中所含的元素有哪些？
【答案】（1）参加反应的氧气质量根据质量守恒定律，参加反应的氧气质量 = 生成物总质量 - 该物质质量=8.8g+5.4g-4.6g=9.6g（2）该物质中所含的元素碳元素质量：8.8 g× =2.4 g氢元素质量：5.4 g× =0.6 g碳、氢元素总质量：2.4 g+0.6 g=3.0 g<4.6 g因此，该物质中还含有氧元素，氧元素质量为4.6 g 3.0 g=1.6 g。结论：该物质中含有碳（C）、氢（H）、氧（O）三种元素。
解题方法：(1)利用质量守恒定律，反应前后物质总质量不变。(2)根据生成物中碳、氢元素的质量，判断是否全部来自该物质，再比较总质量，确定是否含氧元素。
考点一 质量守恒定律的理解
1．下列观点正确的是（ ）
A．水结冰体积变大，质量不变，符合质量守恒定律
B．5g蔗糖溶于95g水中，总质量为100g，符合质量守恒定律
C．二氧化碳气体变成“干冰”后质量保持不变，符合质量守恒定律
D．镁条在氧气中燃烧，生成物的质量比镁条的质量大，该反应遵守质量守恒定律
2．关于质量守恒定律的理解，错误的是（ ）
A．实际参加反应的反应物总质量等于生成物总质量
B．反应前后原子种类和个数不变
C．1g氢气和1g氧气反应能生成2g水
D．煤燃烧后灰渣质量小于煤，也能用质量守恒定律解释
3．化学反应前后，给出下列各项：①原子数目；②分子数目；③元素种类；④物质的总质量；⑤物质种类；⑥原子种类。其中没有变化的是（ ）
A．②③⑤⑥ B．①③⑤⑥ C．②③④⑥ D．①③④⑥
4．如图所示是磷与氧气反应前后的微观示意图（“”表示磷原子，“”表示氧原子），根据质量守恒定律，虚线框中应该是（ ）
A． B． C． D．
考点二 质量守恒定律的探究
5．质量守恒定律是自然界基本的规律之一。下列装置及实验（天平未画出）能用来验证质量守恒定律的是（ ）
A． B．
C． D．
6．质量守恒定律是自然界基本的规律之一。用如图所示装置验证质量守恒定律，下列说法正确的是（ ）
A．实验所用白磷需足量
B．灼热的玻璃管点燃白磷后需立即塞紧瓶塞
C．反应结束后立即放在天平上重新称量
D．只将白磷换成硫也可验证质量守恒定律
7．质量守恒定律的发现对化学的发展作出了重要贡献。
（1）为探索物质在化学变化前后的质量关系，科学家们做了大量实验。1673年，英国物理学家波义耳做了一个有名的实验，过程如下：
①将金属放在密闭容器里煅烧。
②结束后立即打开容器盖进行称量。
③发现反应后的固体质量增加了。
波义耳由于步骤 （填序号）的失误，错过了发现质量守恒定律的机会。
（2）如图是某同学探究质量守恒定律的实验装置。充分反应后，天平不能保持平衡，则该反应 （填“符合”或“不符合”）质量守恒定律。若要用该装置证明质量守恒定律，你的改进方案是 。
考点三 质量守恒定律的应用
8．如图所示为甲、乙、丙三种物质在密闭容器中反应前后的质量变化，下列说法正确的是（ ）
A．x等于8
B．甲是该反应的反应物
C．该反应是置换反应
D．该反应可表示为：甲+乙→丙
9．取9.2g某有机化合物在足量的氧气中燃烧，只生成17.6gCO2和10.8gH2O。则该有机物中一定含有的元素是（ ）
A B C D
元素 C、H C、H、O H、O C、O
A．A B．B C．C D．D
10．在一个密闭容器中放入X、Y、Z、W在一定条件下发生化学反应，一段时间后，测得有关数据如表。则关于此反应的认识错误的是（ ）
物质 X Y Z W
反应前的质量/g 21 7 3 36
反应后的质量/g。 待测 35 3 12
A．物质Z可能是该反应的催化剂
B．待测物质的值为17
C．该反应是分解反应
D．反应中X、W的质量比为1：6
考点四 化学方程式的书写
11．二氧化氮是大气的污染物之一．煤燃烧会产生一部分二氧化氮气体，它会与空气中的氧气、水蒸气发生反应形成酸雨，NO2+O2+H2O═HNO3，配平后各物质的化学计量数分别是（ ）
A．1，1，1，2 B．2，1，1，2 C．4，1，2，4 D．6，2，3，6
12．化学方程式是国际通用的化学语言，是学习化学的重要工具。下列化学方程式书写正确的是（ ）
A．木炭在氧气中充分燃烧：C+O2═CO2
B．铜粉在空气中加热：Cu+O2CuO
C．铁丝在氧气中燃烧：4Fe+3O22Fe2O3
D．水通电分解：2H2O2H2↑+O2↑
13．A、B、C三种不同分子的模型分别为“”、“”、“”，如图为三种物质之间发生化学反应前后的状况，则该反应的化学方程式中，A、B、C三物质的化学式前的系数之比为（ ）
A．3：1：2 B．4：1：3 C．4：1：2 D．3：1：3
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考点五 根据化学方程式进行计算
14．氯酸钾和二氧化锰的混合物31g置于干燥试管中，加热到质量不再减少为止，冷却后测得固体质量为21.4g。试计算：
（1）能制得氧气多少？
（2）原混合物中氯酸钾的质量是多少？
（3）反应后剩余固体中二氧化锰的质量分数？（结果保留一位小数）
15．化学兴趣小组用一瓶久置的过氧化氢溶液制取氧气并测量过氧化氢的质量分数。现称量68g过氧化氢溶液和0.1g二氧化锰进行实验，反应前后质量随时间变化关系如图。
计算：
（1）最后反应的剩余物中二氧化锰的质量是 ；
（2）制得氧气的质量是 g；
（3）由反应图线可知，随着反应的进行，反应速率逐渐减小，你认为可能的原因是 ；
（4）计算参加反应的过氧化氢质量是多少？
16．化肥对提高农作物的产量具有重要作用，尿素【CO（NH2）2】为最常见的化肥之一。
（1）一个尿素分子中碳、氢、氮、氧原子的个数比为 。
（2）工业上生产尿素的反应为CO2+2NH3＝CO（NH2）2+H2O，若生产240t尿素，理论上需要氨气的质量是多少？（写出计算过程）
17．工业上用甲烷和二氧化碳在一定条件下反应生成氢气和一氧化碳，可以有效实现碳循环。
（1）请完成该化学方程式的配平：CH4+CO22H2+ CO
（2）请计算每消耗2.2t二氧化碳，可生成氢气的质量是多少？
18．2024年4月25日晚，“神舟十八号”载人飞船的成功发射，标志着中国航天事业又迈出新的一步。运载火箭以偏二甲肼（C2H8N2）和X作推进剂，反应的化学方程式为2X+C2H8N23N2+4H2O+2CO2，请回答下列问题：
（1）请写出X的化学式： 。
（2）偏二甲肼（C2H8N2）中碳、氢、氮元素的质量比为 。
（3）若用6千克偏二甲肼作推进剂，则会生成多少二氧化碳？
1．下列实验能够直接用于验证质量守恒定律的是（ ）
A． B．
C． D．
2．下列化学方程书写不正确的是（ ）
A．2H2+O22H2O
B．2Mg+O22MgO
C．4Fe+3O22Fe2O3
D．4P+5O22P2O5
3．下列对化学方程式：，表示的含义或说法正确的是（ ）
A．氢气加氯气在点燃的条件下等于氯化氢
B．参加反应的H2、Cl2和生成的HCl的分子个数比是1：1：2
C．2g氢气和35.5g氯气反应，会生成37.5g氯化氢
D．每1份质量的氢气和1份质量的氯气在点燃的条件下反应生成2份质量的氯化氢
4．哈47中学化学小组的同学在实验室用红磷燃烧实验验证质量守恒定律（部分实验装置如图所示），锥形瓶底部有一层细沙和足量红磷，锥形瓶口的橡胶塞上安装一根玻璃管，其上端系牢一个小气球。将胶塞上的玻璃管放在酒精灯火焰上灼烧至红热，迅速用橡胶塞将锥形瓶塞紧，并将红磷引燃。红磷从燃烧到熄灭，最后装置冷却至室温的过程中，下列曲线中能正确反映对应变化关系的是（ ）
A． B．
C． D．
5．二氧化氯（ClO2）是游泳池高效、安全的消毒剂，可由以下反应制得：2NaClO3+X+H2SO4＝2ClO2↑+2Na2SO4+H2O，可推测X为（ ）
A．NaCl B．Na2SO3 C．Na2O D．SO2
6．在4P+5O22P2O5的反应中，反应物和生成物各物质之间的质量比为（ ）
A．31：32：142 B．4：5：2 C．31：40：71 D．2：5：10
7．氢能是公认的清洁能源。21世纪，我国被公认为最有可能率先实现氢燃料电池和氢能汽车产业化的国家。氢燃料电池反应的化学方程式为：2H2+O22H2O，从方程式中获取的信息不正确的是（ ）
A．反应前后，元素的种类没有变化
B．在常温下氢气与氧气混合就可以发生反应
C．4g氢气与32g氧气完全反应，可以生成36g水
D．反应前后，氢原子和氧原子的数目都没有改变
8．氯碱工业是我国现代化学工业的重要支柱，其核心原理为2NaCl+2H2O2X+Cl2↑+H2↑。下列有关说法不正确的是（ ）
A．X的化学式为NaOH
B．反应前后氯元素的化合价不变
C．参加反应的NaCl和H2O的质量比为117：36
D．反应中产生的氢气可作为理想的清洁燃料
9．将一定量的木炭和氧气置于一个封闭的容器中灼烧点燃，测得反应前后各物质质量如表：下列判断正确的是（ ）
物质 木炭 氧气 二氧化碳 X
反应前质量/g 2.4 4.8 0 0
反应后质量/g 0 0 4.4 a
A．表中a的值为2.8
B．该反应不遵守质量守恒定律
C．X是该反应的催化剂
D．无论如何改变氧气的起始量，均有X生成
10．某化合物完全燃烧，需要4.8g氧气，同时生成4.4g二氧化碳和2.7g水，则该化合物中（ ）
A．只含碳、氢两种元素
B．只含碳、氧两种元素
C．含有碳、氢氧三种元素
D．无法确定
11．密闭容器内有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下发生某一化学反应，反应前后各物质质量如图所示。下列说法不正确的是（ ）
A．该反应属于分解反应
B．丙可能为该反应的催化剂
C．反应前后乙和丁的质量变化之比为3：2
D．乙可能是单质
12．下列有关对质量守恒定律的理解，正确的是（ ）
A．10g水加热产生10g水蒸气，物质的总质量不变，遵循质量守恒定律
B．化学反应前后分子的总数一定不会发生变化
C．1g氢气和8g氧气完全反应后，生成水的质量为9g
D．镁条燃烧后质量增加，不遵循质量守恒定律
13．高温煅烧石灰石（主要成分CaCO3）生成生石灰（CaO）和CO2，发生反应为CaCO3CaO+CO2↑。高温煅烧6.0gCaCO3一段时间后，剩余固体的质量为3.8g。下列说法错误的是（ ）
A．生成CO2的质量是2.2g
B．剩余固体中含有两种物质
C．剩余固体中钙元素的质量分数为52.6%
D．剩余固体中碳、氧元素质量比为3：32
14．是工业制取硝酸的关键反应。34gNH3与一定质量O2反应时，NH3、H2O的质量随消耗O2质量的变化如图。下列说法错误的是（ ）
A．80gO2反应时，生成X的质量为60g
B．化学方程式中a和d的比为2：3
C．化学计量数b＝5
D．X为NO2
15．配平方程式：
C2H2+ O2 CO2+ H2O
Fe2O3+ CO CO2+ Fe．
16．天问二号任务计划2025年5月29日实施发射，将用长征三号乙运载火箭，高氯酸铵、铝粉等是固体运载火箭的主要推进剂。发射时高氯酸铵发生的化学反应是：2NH4ClO4N2↑+2O2↑+X↑+4H2O↑。
（1）X的化学式是 。
（2）NH4ClO4中氯元素的化合价是 。
（3）铝粉在氧气中燃烧的化学方程式是 。
17．兴趣小组进行“质量守恒定律”的验证实验。
（1）兴趣小组同学利用甲装置进行实验，先将装有盐酸和碳酸钠溶液的烧杯置于左盘，调节天平平衡：取下烧杯小心地倾斜使盐酸与碳酸钠混合反应，再将烧杯放回到天平的左盘，发现天平无法再次保持平衡。天平无法再次保持平衡的原因是 ；
（2）若对甲装置中的试剂进行更换就可以进行验证实验，则下列试剂组合中，符合实验要求的是 （填字母）；
A.蔗糖与水
B.硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液
C.氯化钠溶液与稀硫酸溶液
（3）同学们对实验装置进行改进，并设计了图乙、图丙两套装置进行该验证实验，你认为哪一套装置更合理？并说明理由。
18．化肥对提高农作物的产量具有重要作用，尿素【CO（NH2）2】为最常见的化肥之一。
（1）尿素中碳、氧、氮、氧元素质量比为 。
（2）尿素中碳元素的质量分数是 %。
（3）工业上生产尿素的反应为CO2+2NH3═CO（NH2）2+H2O。若生产240t尿素，理论上需要氨气的质量是多少？（写出计算过程）
19．小金为了测定实验室中氯酸钾样品的纯度，取2.5g该样品与0.8g二氧化锰混合。加热该混合物t1时间后（假设杂质不参加反应），冷却，称量剩余固体质量，重复以上操作，依次称得加热时间t1、t2、t3、t4后剩余固体的质量，记录数据如表所示：
加热时间 t1 t2 t3 t4
剩余固体质量/g 2.48 2.41 2.34 2.34
请仔细分析实验数据，回答下列问题：
（1）求完全反应后产生氧气的质量。
（2）求该样品中氯酸钾的质量分数。
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