三年（2023-2025）中考科学真题分类汇编13 质量守恒定律
一、真题回顾
1．（2023·舟山）实验室中常用分解过氧化氢的方法来制取氧气，其反应微观模型如图。由该模型可知（ ）
A．过氧化氢的化学式为H2O2
B．水由氢原子和氧原子直接构成
C．反应前后的原子数目发生改变
D．生成的水分子和氧分子数目比为1：2
【答案】A
【知识点】质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气。
【解答】A.由其模型可知，双氧水的化学式为；
B.水是由氢氧元素组成的；
C.化学反应前后原子的个数不发生变化；
D.由化学方程式可知，生成的水分子和氧分子的个数比为2：1
故答案为：A.
2．（2023·丽水）载入航天器中处理CO2的反应原现之一是2Li2O2+2CO2=2X+O2，X的化学式为（ ）
A．Li B．Li2O C．LiOH D．Li2CO3
【答案】D
【知识点】化学式的书写及意义；化学方程式的配平
【解析】【分析】微观状态下化学反应前后其原子质量，种类和数目均不变。
【解答】生成物中少4个Li原子，2个碳原子，6个氧原子，故化学式为 。
故答案为：D
3．（2023·湖州）氢氧化钠和盐酸能发生反应，下面我们从不同角度来分析这一反应。
⑴宏观分析：如图1所示，将天平调平，取下锥形瓶，挤压胶头滴管，再将锥形瓶放回托盘。观察到反应后天平 ，得出化学反应前后物质质量不变。：
⑵微观分析：图2表示反应前后锥形瓶内溶液中存在的离子，其中的“"表示 。(填离子符号)
⑶建立模型：NaOH+HCI=NaCl+H2O
⑷定量分析：反应过程中消耗的氢氧化钠和生成的氯化钠的质量比是 。
【答案】仍然平衡；CI-；80：117
【知识点】质量守恒定律及其应用；根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】（1）根据化学变化前后物质质量总和不变分析；
（2）根据图示反应前后粒子种类及氢氧化钠和盐酸反应实质是氢离子和氢氧根离子结合成水分子，钠离子和氯离子反应前后不变分析；
（4）根据方程式中物质间量的关系确定氢氧化钠和氯化钠质量比分析。
【解答】（1）氢氧化钠和盐酸反应遵循质量守恒定律， 将天平调平，取下锥形瓶，挤压胶头滴管，再将锥形瓶放回托盘。观察到反应后天平仍然平衡，由此得出化学反应前后物质质量不变。
（2）氢氧化钠和盐酸反应实质是氢离子和氢氧根离子结合成水分子，钠离子和氯离子反应前后不变，则图2反应前后粒子的变化情况可知，“"表示Cl－。
（4）由方程式
NaOH+HCl=NaCl+H2O
40 58.5
可知， 反应过程中消耗的氢氧化钠和生成的氯化钠的质量比是 40：58.5＝80：117.
故答案为：（1）仍然平衡；（2）Cl－；（3）80：117.
4．（2023·台州）某同学用图甲装置验证质量守恒定律。
（1）将图甲中的两种溶液混合，观察到 的现象，证明两者发生了化学反应，且天平仍然保持平衡，可验证质量守恒定律。
（2）仅利用图甲的器材，可继续验证质量守恒定律的实验是 。
A．冰熔化成水
B．铜丝和硝酸银溶液反应
C．碳酸钙固体和稀盐酸混合
（3）该同学以电解水为例，用图乙从分子和原子的角度解释质量守恒定律的微观本质，请你帮他补充完整。
【答案】（1）蓝色絮状沉淀
（2）B
（3）
【知识点】质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】质量守恒定律是指在化学反应前后参与反应的物质质量等于生成物的总质量；在微观条件下，化学反应前后原子的个数和种类，质量均不变。
【解答】（1）氢氧化钠与硫酸铜反应会生成氢氧化铜蓝色絮状沉淀；
（2）A属于物理变化，C碳酸钙与盐酸在反应过程中的气体会跑出去，无法测得气体质量，故选B；
（3）在微观条件下，化学反应前后原子的个数和种类，质量均不变。故为
5．（2025·浙江）为了研究质量守恒定律，某兴趣小组的同学设计了如图所示的装置。具体操作步骤如下：
①用天平测出装有氧化汞的试管总质量为m1。
②装配如图所示的装置。
③加热试管一段时间后停止加热，读出量筒内气体体积为V。
④等装置冷却用天平测出试管及药品总质量为m2。
⑤查出标准大气压下氧气密度为ρ。
（1）为成功验证质量守恒定律，测量出的m1、m2、V、ρ之间要满足的关系是 。
（2）测量氧气体积时需要铁架台固定装置，使量筒内外液面相平。其目的是 。
（3）如果改用其他药品，使用同样的装置也可以达到相同的实验目的，可以选用____。(填字母)
A．高锰酸钾 B．碳酸钙
C．炭与氧化铜 D．氯酸钾与二氧化锰
【答案】（1）
（2）使量筒内外气压相同
（3）A；D
【知识点】密度公式的应用；制取氧气的原理；质量守恒定律及其应用；制取二氧化碳的原理；制取二氧化碳的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】（1）质量守恒，即损失的固体的质量等于氧气的质量。
（2）两侧压强相等，测得的气体的体积为标准大气压下的体积。
（3）使用排水法收集气体，要求气体不能溶于水，不能与水反应。
【解答】（1）表示的是试管内减少的物质的质量，若质量守恒，可知为氧气的质量，则等于。
（2）量筒内外液面相平，可以确保量筒内外气压相同，从而准确测量氧气的体积。
（3）A、高锰酸钾分解产生氧气，可以使用同样的装置也可以达到相同的实验目的，故A正确；
B、碳酸钙分解产生的气体是二氧化碳，二氧化碳能溶于水，故B错误；
C、碳与氧化铜反应产生的气体为二氧化碳，二氧化碳能溶于水，故C错误；
D、氯酸钾在二氧化锰的催化下分解成氯化钾和氧气，故D正确。
故答案为：AD。
6．（2025·浙江）化学反应遵守质量守恒定律，科学小组设计实验进行了验证和应用(如图)。请回答：
（1）锥形瓶中盛有 40g质量分数为5%的( 溶液，要与其恰好完全反应，需固体NaOH 多少克
（2）用图1装置进行实验，发现实际使用NaOH 的量小于题(1)计算值就达到了验证质量守恒定律的目的。从实验现象的角度说明用少量NaOH 就可完成验证的理由： 。
（3）如图2所示，在矿泉水瓶中装入水、氧气和铁钉，拧紧瓶盖；保持环境条件不变，一段时间后，发现矿泉水瓶变瘪，但实验前后装置的总质量不变。结合物质变化，解释矿泉水瓶变瘪的原因： ，
（4）从质量守恒定律的微观角度，将水电解的微观示意图补充完整。
【答案】（1）CuSO4的质量：40g×5%=2g
设需固体 NaOH的质量为x，
答：需固体 NaOH质量1g
（2）因为仅用少量 NaOH 即可观察到蓝色絮状沉淀，说明NaOH与 CuSO4发生了化学反应；天平两边保持平衡，说明反应前后质量相等
（3）铁钉生锈消耗氧气，使瓶内气压小于大气压，大气压将瓶身压瘪
（4）
【知识点】水的组成和主要性质；溶质的质量分数及相关计算；质量守恒定律及其应用；根据化学反应方程式的计算；金属的腐蚀与防护
【解析】【分析】（1）根据方程式和硫酸铜溶液中溶质质量计算消耗的氢氧化钠固体的质量。
（2）质量守恒定律只适用于化学变化。
（3）铁生锈的条件：同时接触水和氧气，铁生锈会导致瓶内压强减小。
（4）水电解的方程式为 2H2O→2H2+O2 （条件为通直流电）。
【解答】（2）验证质量守恒定律，只需观察到现象，说明发生化学变化即可，不一定要将物体完全反应，所以用少了氢氧化钠就可完成验证。
（3）矿泉水瓶变瘪的原因是铁钉与氧气和水反应生成了铁锈（Fe2O3·xH2O），消耗了瓶内的氧气，导致瓶内气压降低，在外界大气压作用下瓶子变瘪。
（4）水电解产生氢气和氧气，由质量守恒定律可知，反应前后元素的种类和个数保持不变，结合图像可知，缺少的是一个氧分子。
7．（2023·湖州）为测定某品牌钙片中碳酸钙的质量分数，小明先将钙片粉碎，再各取2.5g粉末与一定量的同浓度稀盐酸反应(钙片中其他成分不参与反应)，测出生成二氧化碳的质量(不考虑二氧化碳的损失)。实验数据如下表所示：
实验数据记录表
组序 粉末样品的质量(g) 盐酸的质量(g) 二氧化碳的质量(g)
1 2.5 10 0.22
2 2.5 20 0.44
3 2.5 30 0.44
（1）小明先将钙片进行粉碎，其目的是 。
（2）通过分析第2组和第3组数据，可知第3组反应中 过量。
（3）求该钙片中碳酸钙的质量分数。(写出计算过程)
【答案】（1）增大反应物的接触面积，有利于充分反应
（2）盐酸
（3）解：设样品中碳酸钙的质量为x：
CaCO3+ 2HCl= CaCl2+H2O+ CO2↑
100 44
x 0.44g
解得： x=1g
所以钙片中的碳酸钙的质量分数= ×100%=40%
答：钙片中的碳酸钙的质量分数为40%。
【知识点】根据化学反应方程式的计算；影响化学反应速率的因素
【解析】【分析】（1）根据化学反应速率与接触面积有关分析；
（2）根据表中所给数据加入10克盐酸完全反应产生0.22克二氧化碳分析；
（3）根据反应产生二氧化碳质量及方程式中物质间质量关系计算碳酸钙质量，从而计算碳酸钙质量分数分析。
【解答】（1） 小明先将钙片进行粉碎，是为了增大反应物的接触面积，有利于充分反应。
（2） 由表中所给数据可知，加入10克盐酸完全反应产生0.22克二氧化碳，分析第2组和第3组数据，可知第3组反应中盐酸过量。
故答案为：（1） 增大反应物的接触面积，有利于充分反应 ；（2）盐酸；（3）40%。
8．（2023·绍兴）在探究酸、碱性质时，小敏的操作过程如图甲所示，烧杯中固体质量与加入溶液的质量关系如图乙所示。请回答下列问题：
（1）加入稀盐酸后出现的现象是 。
（2）bc段发生反应的化学方程式有 。
（3）c点时，溶液中含有的溶质是 。
（4）通过计算得出d点坐标。
【答案】（1）固体逐渐消失，溶液显蓝色
（2）HCI+ NaOH =NaCI+H2O
（3）NaCI、CuCl2
（4）d点的纵坐标为生成Cu(OH)2沉淀的质量，横坐标为加入稀盐酸的质量与最大沉淀量产生时所加入氢氧化钠溶液质量之和。设d点坐标为(P，Q)，ab段消耗盐酸溶液质量为x，生成氯化铜质量为y；bc段消耗氢氧化钠溶液质量为m，cd段消耗氢氧化钠溶液质量为n，生成沉淀质量为Q。
CuO+ 2HCl= CuCl2+H2O
80 73 135
12g x×7.3% y
x=150克
y=20.25克
HCI+ NaOH=NaCl+H2O
36.5 40
50克×7.3% m×16%
m=25克
CuCl2+ 2NaOH= Cu(OH)2↓+2NaCl
135 80 98
20.25g n×16% Q
n=75克
Q=14.7克
P=m盐酸+m氢氧化钠=200克+25克+75克=300克
答：d的坐标为(300，14.7)
【知识点】根据化学反应方程式的计算；酸的化学性质；碱的化学性质
【解析】【分析】（1）根据氧化铜与盐酸反应生成氯化铜和水分析；
（2）根据盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水分析；
（3）根据加入盐酸过量，氢氧化钠先与盐酸反应，然后再与氯化铜反应分析；
（4）根据反应的氧化铜质量先计算出与氧化铜反应的盐酸质量及生成氯化铜质量，再计算出与氢氧化钠反应的盐酸质量，由此计算与盐酸反应的氢氧化钠溶液质量，然后利用氯化铜质量计算出与氯化铜反应的氢氧化钠质量及生成氢氧化铜质量，由此确定d点坐标分析。
【解答】（1） 加入稀盐酸后氧化铜与盐酸反应生成氯化铜和水，出现的现象是固体逐渐消失，溶液显蓝色 ；
（2） bc段加入物质后烧杯内固体质量不变，说明加入盐酸过量，加入氢氧化钠时，氢氧化钠先与盐酸反应，即bc段为氢氧化钠与盐酸的反应，反应的化学方程式为HCl+ NaOH =NaCl+H2O；
（3） c点时，盐酸刚好完全反应，溶液中溶质为溶液中含有的溶质是 NaCl、 CuCl2 ；
故答案为：（1） 固体逐渐消失，溶液显蓝色 ；（2）HCl+ NaOH =NaCl+H2O；（3）NaCl、 CuCl2 ；（4） (300，14.7) 。
9．（2023·丽水）小科在某次家庭劳动实践时发现，厕所污垢通常用洁厕灵进行清洗，他对家里某品牌洁厕灵的有效成分及其含量进行实验研究．
查阅资料可知洁厕灵(如图)的有效成分是HCl。HCl的含量可利用NaHCO3溶液来测定，反应的化学方程式为HCl+NaHCO3=NaCl+H2O+CO2↑，洁厕灵其他成分均不参加反应。向一锥形瓶中加入100克该品牌洁厕灵，再逐次加入相同质量分数的NaHCO3溶液，测出每次锥形瓶中充分反应后溶液的总质量，数据记录如表。
第一次 第二次 第三次
加入NaHCO3溶液的质量/克 100 100 100
反应后溶液的总质量/克 197.8 295.6 395.6
（1）该洁厕灵呈 (域“酸性”或“碱性”)
（2）第一次实验产生的气体质量为 克；
（3）求该品牌洁厕灵中HCl的质量分数；
（4）下列关于家庭小实验活动的说法中，你认为合理的有 。
A．开展家庭小实验活动时，需要规范操作
B．明白实验原理和安全事项后，有安全保障才开展实验
C．只要网上能买到的，可随意购买药品或器材进行各类实验
【答案】（1）酸性
（2）2.2
（3）由一二两次实验可知CO2的质量为4.4克：
设洁厕灵中HCl的质量为x
HCl+ NaHCO3=NaCl+H2O+ CO2↑
36.5 44
x 4.4g
36.5：44=x：4.4克
得x=3.65克
洁厕灵中HCl的质量分数=(3.65克/100克) ×100%=3.65%
（4）A；B
【知识点】根据化学反应方程式的计算；复分解反应及其应用；酸的化学性质
【解析】【分析】本实验HCl的含量可利用NaHCO3溶液来测定 ，通过反应得到的二氧化碳含量来计算出溶液中盐酸的质量。
【解答】（1）盐酸呈酸性，故洁厕灵呈酸性；
（2）m=100+100-197.8=2.2g；
（4）家庭实验时为了实验的严谨性和安全性，需规范操作，和明确相关原理后才能安全实验。
二、对点训练
10．（2025·南湖模拟）继麒麟芯片后，华为发布业界最高性能处理器鲲鹏920，摆脱了对国外产品的依赖。芯片主要以高纯度的单质硅(Si)为原料制成，在半导体硅元件生产中，常用氢氟酸(HF)来清除硅表面的氧化膜，反应原理为 下列说法错误的是( )
A．生成物X的化学式是H2O
B．该反应是复分解反应
C．H2SiF6中硅元素显+4价
D．地壳中硅元素含量仅次于氧元素
【答案】B
【知识点】质量守恒定律及其应用；化学方程式的概念、读法和含义；化学方程式的配平
【解析】【分析】质量守恒定律是指参加化学反应的各物质的质量总和，等于反应后生成各物质的质量总和。化学反应前后，原子的种类，数目和质量不变；化合物中各元素的化合价为0；
【解答】A. 根据质量守恒定律，生成物X的化学式是H2O，A正确；
B. 该反应不是复分解反应，他不是两种化合物交换成分，得到两种生成物，所以B错误；
C. H2SiF6中硅元素显+4价 ，C正确，因为H为+1价，F为-1价，根据化合物中各元素的化合价代数和为0，硅元素为+4价，正确；
D. 地壳中硅元素含量仅次于氧元素 ，D正确；
故答案为：B
11．（2025·拱墅模拟）中科院李灿院士团队在二氧化碳制甲醇的研究领域取得了新进展，其反应过程如图所示。则反应前后发生改变的是（）
A．元素种类 B．原子种类
C．分子种类 D．催化剂的质量
【答案】C
【知识点】质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】（1）质量守恒定律：化学反应前后，元素的种类不变。因为化学反应是原子重新组合的过程，元素是具有相同核电荷数（即质子数）的一类原子的总称，原子种类不变，元素种类也不变。
（2）原子守恒：在化学反应中，原子是化学变化中的最小粒子，反应前后原子的种类、数目和质量都不会发生改变 。
（3）化学反应的本质：化学反应的本质是分子破裂成原子，原子重新组合成新分子的过程，所以反应前后分子种类一定发生改变。
（4）催化剂的性质：催化剂能改变化学反应速率，而自身的质量和化学性质在反应前后都不发生改变。
【解答】A、根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，所以该选项错误。
B、化学反应中原子是最小粒子，反应前后原子种类不变，该选项错误。
C、化学反应的本质是分子的破裂与原子的重新组合，会生成新物质，分子种类必然改变，该选项正确。
D、催化剂在反应前后质量不变，该选项错误。
故答案为：C。
12．（2025·义乌模拟）如图所示是某个化学反应的微观模型，关于此反应相关说法正确的是
A．该反应不符合质量守恒定律
B．丁物质由C原子直接构成
C．该微观模型中有四种物质
D．生成的丙、丁分子个数比为1：1
【答案】C
【知识点】构成物质的粒子模型；分子、原子、离子、元素与物质之间的关系；质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】反应方程式为：。
【解答】A、任何化学反应都符合质量守恒定律，故A错误；
B、丁物质由分子构成，故B错误；
C、该微观模型中有甲、乙、丙、丁四种物质，故C正确；
D、由质量守恒定律可知，生成丙和丁的个数比为2：1，故D错误。
故答案为：C。
13．（2025·杭州模拟） 为调整空间站内的气体成分，科学家利用物质转化反应消耗航天员呼出的，该转化反应的微观示意图如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．反应前后原子个数改变
B．反应的后分子种类不变
C．反应前后各元素的化合价不变
D．参与反应的与的分子个数之比为
【答案】D
【知识点】质量守恒定律及其应用；常见元素与原子团的化合价；化学反应的实质
【解析】【分析】根据转化反应的微观示意图写出方程式，在根据方程式的意义、质量守恒定律、化合价原则等分析判断有关的说法。
由反应的微观过程图可知，该反应的方程式是：CO2+3H2CH3OH+H2O。
【解答】 A、由质量守恒定律可知，反应前后原子个数不变，故A说法错误。
B、由微粒的变化可知，该反应二氧化碳分子和氢分子通过反应变化成了甲醇分子和水分子，反应前后分子种类发生了改变，故B说法错误。
C、该反应有单质氢气参加反应，由化合价原则可知，反应前后一定氢元素的化合价一定发生了改变，故C说法错误。
D、由方程式的意义可知，参与反应的H2与CO2的分子个数之比为3：1，故D说法正确。
故答案为：D。
14．（2021八下·苍南期末）在一个密闭容器中放入X、Y、Z、Q四种物质，在一定条件下发生化学反应，一段时间后，测得有关数据如下表，则下列关于反应的认识，正确的是（ ）
物质 X Y Z Q
反应前质量/g 20 2 1 37
反应后质量/g 待测a 32 待测b 12
A．a的取值范围：0≤a≤16
B．该反应类型一定属于化合反应
C．当a=15时，物质Z在反应中起催化作用
D．当b=l时，反应中X、Q的相对分子质量比为1：5
【答案】A
【知识点】催化剂在化学反应中的作用；化合反应和分解反应；质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】（1）根据质量守恒定律计算出a的取值范围；
（2）多种物质生成一种物质的反应叫化合反应；
（3）在化学反应前后，催化剂的性质和质量保持不变；
（4）将反应前后物质的质量相减得到参加反应的质量，然后作比即可。
【解答】根据质量守恒定律得到：20g+2g+1g+37g=a+32g+b+12g，解得：a+b=16g，当b=0时，a=16g；当b=16g时a=0g，故A正确；
如果b>1g，那么Y和Z的质量都增大，肯定为生成物，该反应肯定不是化合反应，故B错误；
当a=15g时，b=1g，则Z的质量保持不变，但它不一定是催化剂，可能是不参与反应的其他物质，故C错误；
当b=1时，a=15g，则参加反应的X和Q的质量之比为：（20g-15g）：（37g-12g）=1：5，而不是相对分子质量之比，故D错误。
故选A。
15．（2024·宁波模拟）可燃物R是C、H2、CH4、CO或CH4O中的一种。将一定量的R 和氧气置于一个密闭的容器中引燃，测得反应前后各物质的质量如下表：
物质 R 氧气 二氧化碳 水 一氧化碳
反应前质量/g m1 m2 0 0 0
反应后质量/g 0 0 m3 m4 m5
下列叙述正确的是 ( )
①时，R是H2 时，R是C或CO
时，R是CH4或CH4O ④
A．①②③ B．①③④ C．②③④ D．①②③④
【答案】D
【知识点】质量守恒定律及其应用；化学方程式的配平
【解析】【分析】根据质量守恒定律反应前后元素的种类和质量不变分析判断。
【解答】 根据表格数据知，R、氧气反应后质量变为0，是反应物；二氧化碳、水、一氧化碳反应前的质量是0，是生成物。
①氢气燃烧的化学方程式为，
其中H2与H2O的质量比=[（1×2）×2]：[（1×2+16）×2]=1：9，①正确；
②碳或一氧化碳完全燃烧生成二氧化碳，反应前后物质的质量不变，此时 m1+m2=m3，②正确；
③甲烷燃烧的化学方程式为 CH4+2O2CO2+2H2O，其中二氧化碳与水的质量比=（12+16×2）：[（1×2+16）×2]=11：9；
甲醇燃烧生成二氧化碳与水，化学方程式为 2CH4O+3O2
2CO2+4H2O，其中二氧化碳与水的质量比=（12+16×2）：[（1×2+16）×2]=11：9；
通过分析可知，当m3：m4=11：9时，R是CH4或CH4O，③正确；
④反应前后元素的种类不变，如果反应后生成二氧化碳、水、一氧化碳这三种物质，则R中一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素，生成物中的氧元素的质量大于或等于氧气的质量；
二氧化碳中氧元素的质量=m3××100%=m3，
水中氧元素的质量=m4××100%=m4，
一氧化碳中氧元素的质量为m5××100%=m5，
通过分析可知，，④正确；
由以上分析可知，D正确。
故答案为：D。
16．（2025·宁波模拟）《天工开物》中记载了古人炼锡的情景。将数百斤锡砂(主要成分： 装入洪炉，用木炭堆架起来，鼓风熔炼，火力足够时，锡便可顺畅流出。最后用铁管槽道将锡引入铺有炭末与瓷灰的炉外低池即可。
（1） SnO2中锡元素的化合价为 。
（2）其反应的化学方程式为
【答案】（1）+4
（2）2CO↑
【知识点】元素化合价的规则与计算；质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】（1）根据化合物中元素化合价的计算方法来分析；
（2）根据质量守恒定律来分析。
【解答】（1）根据在化合物中正负化合价代数和，氧元素的化合价为-2，设SnO2中Sn的化合价为x，则：x+（-2）×2=0，解得x=+4；故答案为：+4。
（2）由质量守恒定律可知，化学反应前后原子的种类及其数目保持不变。由化学方程式可知，反应前有：1个锡原子、2个氧原子和2个碳原子；反应后有：1个锡原子，则空格处应有2个碳原子与2个氧原子，则空格处应添加2CO；又因为CO为气体，故答案为：2CO↑。
17．（2025·德清模拟）为了提高煤的利用率，减少环境污染。科研人员设计了如图所示的综合利用方案，回答问题：
（1）在一定条件下将煤转化为可燃性气体，此过程可认为是碳与水的反应，其微观过程如图中①所示，则该反应中属于氧化物的是 (填字母)，该反应类型属于四大基本反应中的 。
（2）一定条件下，一氧化碳和氢气可按照 1：2的体积比反应(标准状况下)，若只生成一种产物(X)，如图中②所示，就能实现“零排放”，则产物(X)可能是____。
A．甲烷CH4 B．甲醇CH4O C．甲醛CH2O
【答案】（1）B、C；置换
（2）B
【知识点】质量守恒定律及其应用；置换反应及其应用
【解析】【分析】（1）由两种元素组成，且其中一种为氧元素的化合物，叫氧化物。根据反应物和生成物的种类确定反应的基本类型；
（2）根据质量守恒定律分析判断。
【解答】（1）根据图片可知，和，都由两种元素组成，其中一种为氧元素，因此BC为氧化物。
根据图片可知，A为单质，B为化合物，C为化合物，D为单质，那么该反应为单质和化合物反应生成新的单质和化合物，那么为置换反应。
（2）一 定条件下，一氧化碳和氢气可按照 1：2的体积比反应生成X，
则：，
那么X由1个碳原子、4个氢离子和1个氧原子构成，应该是甲醇CH4O 。
故选B。
18．（2025·龙湾模拟）化石燃料包括煤、石油和天然气。煤燃烧时会产生二氧化硫等气体，造成环境污染。
（1）根据质量守恒定律分析，煤中一定含有 元素。
（2）煤燃烧时其能量变化主要是：化学能转化为 能。
（3）二氧化硫是引起酸雨的主要污染物。工业上常用氢氧化钠溶液吸收二氧化硫气体、生成亚硫酸钠 和水，减少环境污染。请写出氢氧化钠溶液和一氧化硫反应的化学方程式 。
【答案】（1）硫
（2）内
（3）
【知识点】能量的相互转化和转移；质量守恒定律及其应用；书写化学方程式、文字表达式
【解析】【分析】 （1）根据质量守恒定律的知识解答；
（2）根据能量转化的知识解答；
（3）根据化学方程式的书写的知识解答。
【解答】 （1）化学反应前后元素的种类不变，煤燃烧时会产生二氧化硫等气体，故煤中一定含有硫元素；
（2）煤燃烧时其能量变化主要是化学能转化为内能；
（3）氢氧化钠溶液吸收二氧化硫气体，生成亚硫酸钠（Na2SO3）和水，该反应的化学方程式为2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O。
19．（2025九下·杭州模拟）小保利用镁条验证质量守恒定律，进行如下实验。
（1）镁条在空气中燃烧发生反应的化学方程式为(只考虑氧气参加反应)固体
（2）小保推测镁带在空气中完全燃烧后其固体质量变化可用图一表示，则：M2与M1质量差表示的是 。
（3）小保按以下步骤进行实验：
少骤Ⅰ：取一根用砂纸打磨干净的镁争和一个石棉网，一起放在托盘天平上称量，质量为M16
步骤Ⅱ：在石棉网上方将镁条点燃，镁条剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放出热量，产生白烟，石棉网上有白色固体，如图一所示。
步骤Ⅲ：镁条完全燃烧后将白色固体与石棉网同一起放在托盘天平上称量、质量为M2。
对比实验结果 。小保发现 请用质量守恒定律解释的原因 。
（4）在镁条燃烧过程中，产生白烟的质量与石棉网上白色固体的质量比为 。
【答案】（1）
（2）反应的氧气质量
（3）反应的氧气质量和扩散到空气中的氧化镁质量相等
（4）2：3
【知识点】质量守恒定律及其应用；书写化学方程式、文字表达式；根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】（1）根据反应物、反应条件和生成物，确定反应的化学方程式；
（2）根据镁和氧气反应生成氧化镁分析；
（3）氧气参加反应会造成质量增大，生成的氧化镁会扩散空气中会造成质量减小，据此分析二者的大小关系；
（4）根据反应的化学方程式计算即可。
【解答】 （1）镁条在空气中燃烧生成氧化镁，发生反应的化学方程式为。
。
（2）小保推测镁带在空气中完全燃烧后其固体质量变化可用图一表示，则：M2与M1质量差表示的是反应的氧气质量。
（3）根据题意可知，M1=M2的原因是：反应的氧气质量和扩散到空气中的氧化镁质量相等。
故答案为：反应的氧气质量和扩散到空气中的氧化镁质量相等。
（4）反应的氧气质量和扩散到空气中的氧化镁质量相等。
设反应的氧气质量是x，产生白烟的质量也是x，反应的化学方程式及其质量关系：
32 80
x 2.5x
石棉网上白色固体的质量是2.5x-x=1.5x
产生白烟的质量与石棉网上白色固体的质量比为x：1.5x=2：3。
20．（2025·普陀模拟）小科利用“铁与硫酸铜溶液反应”探究质量守恒定律，实验装置如图甲所示。
（1）【发现问题】有同学质疑：该方案中既没有气体参加反应，也没有气体生成，为什么也要用密闭装置呢 于是在老师的指导下，小组同学再次实验，并使用pH传感器测定锥形瓶内溶液pH，其数据如图。分析图像可知，反应开始阶段溶液的酸性逐渐 (填“增强”或“减弱”)。那么导致这一现象出现的原因又是什么呢
（2）【提出猜想】猜想一：可能是硫酸铜溶液和铁作用所致。
猜想二：可能是硫酸铜溶液和空气作用所致。
猜想三：可能是硫酸铜溶液、铁及空气共同作用所致。
【进行实验】为验证上述猜想，现提供如下用品：用煮沸并迅速冷却的蒸馏水配成4%的硫酸铜溶液、洁净的铁钉、pH传感器等。实验过程如下表，请完成表格中★处的填空。 。
实验序号 实验1 实验2 实验3
实验内容
实验现象 pH 先减小后略增大 pH略增大 pH不变
实验结论 猜想 成立
（3）【反思拓展】通过以上探究活动，请分析该方案采用密闭装置的原因是 。
【答案】（1）增强
（2）4%的硫酸铜溶液5mL；三
（3）防止空气中的物质参加反应或防止溶液因酸性增强与铁反应生成氢气
【知识点】质量守恒定律及其应用；金属的化学性质
【解析】【分析】（1）常温下pH值小于7的溶液呈酸性，且pH值越小，酸性越强。
（2）根据现象可知，只有硫酸铜溶液、空气和铁均存在时，pH值会减小，可知猜想三正确。
（3）铁是活泼金属，能与酸反应产生氢气，若装置敞口，氢气会逸出，影响探究。
【解答】（1）由图乙可知，刚开始时pH值逐渐减小，说明酸性逐渐增强。
（2）根据控制变量法可知，★处的内容为：4%的硫酸铜溶液5mL。
由实验现象可知，当硫酸铜溶液、空气和铁均存在时，pH值先减小后略增大，可知导致pH值减小是硫酸铜溶液、铁及空气共同作用所致，故猜想三正确。
（3）由（2）可知，当硫酸铜溶液、空气和铁均存在时，pH值先减小，溶液酸性过强可能会导致铁与酸反应产生氢气，为防止氢气逸出，应在密闭容器内进行探究。
21．（2025·金华模拟）小科同学在化学氧自救器的说明书中看到“人呼出气体中的二氧化碳与自救器药罐中的生氧剂(超氧化钾KO2)接触能产生氧气后，对自救器内发生的化学反应原理产生了探究欲望。在老师指导下，小科与同学们展开了以下两个实验探究活动，请你参与。
活动：探究二氧化碳与超氧化钾反应除生成氧气还生成什么其它物质
[老师提示]二氧化碳与超氧化钾反应的生成物只有两种，其一是氧气，其二是一种化合物。
[作出猜想]二氧化碳与超氧化钾反应生成的化合物到底是哪种物质 小科作出了以下三种
猜想：①是一种酸； ②是一种碱； ③是一种碳酸盐。
通过对反应物有关的元素组成的分析，小科同学认为猜想 (填序号)一定是错误的，理由是： 。
[进行实验]同学们通过以下实验验证小科同学的另外的猜想。
实验步骤 实验现象 实验结论
将二氧化碳与超氧化钾反应后的固体取样加入稀盐酸，把产生的气体通入澄清石灰水 有大量的气泡产生，澄清石灰水变浑浊 二氧化碳与超氧化钾反应生成的化合物是 (填名称)。
[交流与讨论]
实验结束后小科考虑超氧化钾是不是还可以跟其他物质反应呢
老师指出：人呼出的气体中含有的水分也能与超氧化钾(固体)反应生成氧气。小科简述了鉴定氧自救器药罐中生氧剂超氧化钾是否需要更换的简便的化学方法： 。
【答案】①②；反应中不含有氢元素，不可能生成含有氢元素的酸与碱；碳酸钾；取超氧化钾少许放入试管中，再滴入几滴纯净水，观察是否有气泡冒出，有大量气泡生成，则无需更换
【知识点】质量守恒定律及其应用；酸、碱的概念
【解析】【分析】由质量守恒定律可知，反应前后元素的种类不变。
【解答】反应物是二氧化碳和超氧化钾，只含有碳元素、氧元素和钾元素，不含有氢元素可知生成物中不可能含有酸和碱，因为酸和碱均含有氢元素。
该化合物能与稀盐酸反应生成二氧化碳，可知该化合物是碳酸钾。
由“人呼出的气体中含有的水分也能与超氧化钾(固体)反应生成氧气”可知，可通过向超氧化钾滴加几滴水，观察是否有气泡产生来检验超氧化钾是否需要更换。
22．（2025·椒江模拟）验证质量守恒定律的部分操作流程如下：
（1）装置可以设计成“敞口装置”和“封闭装置”两种。现有铁片、硫酸铜溶液、稀盐酸，请选择合适的药品，用化学方程式写出一种能用“敞口装置”验证质量守恒定律的化学反应。 。
（2）某科学小组想用白磷在空气中燃烧的反应验证质量守恒定律。设计了图1 中的两种装置，其中热管能较快地将热量从受热端传递至另外一端。
①相比于 A 装置，B装置的优点有 (写出一点).
②用B装置进行实验，反应结束后观察到气球皱缩，为减小误差，反应开始前气球应处于 （“皱缩”或“扩张”)状态。
③小组同学用B 装置正确操作后，从宏观上验证了质量守恒定律，接着绘制了如图2所示的微观模型，则X的化学式是 。
【答案】（1）
（2）利用铜热管导热，无需在外引燃白磷后再放入密闭装置(有气球可以缓冲气压，避免白磷燃烧放热导致瓶塞弹出；玻璃瓶中有水可以吸收生成物中有毒的五氧化二磷)；皱缩；P2O5
【知识点】氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象；质量守恒定律及其应用；金属的化学性质
【解析】【分析】（1）敞口装置中进行的反应若有气体产生，气体会逸出，导致质量减小，不能验证质量守恒定律。
（2）将白磷点燃后放入装置，会导致较大误差，所以应在装置内将白磷点燃。
【解答】（1）用敞口装置验证质量守恒定律，不要有气体参与的反应即可，分析所给物质可知，选择的是铁和硫酸铜溶液，方程式为。
（2）①热管导热性好，能使白磷的温度达到着火点，无需在外引燃白磷后再放入密闭装置；
有气球可以缓冲气压，避免白磷燃烧放热导致瓶塞弹出；
玻璃瓶中有水可以吸收生成物中有毒的五氧化二磷。
②实验前若气体扩张，会产生浮力，实验后气球皱缩，浮力减小，会导致误差，所以实验前气体应处于皱缩状态。
③反应前后原子的种类和个数不变，可知X为五氧化二磷，化学式为P2O5。
23．1909年，化学家哈伯在实验室首次合成了氨。2007年，化学家格哈德·埃特尔在哈伯研究所证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程，获得诺贝尔化学奖。
（1）将氢气和氮气在高温、高压和催化剂的条件下合成氨(NH3)，反应的化学方程式为 。
（2）用“”“”“”分别表示 N2、H2、NH3。观察下图，写出符合在催化剂表面合成氨反应过程的顺序： (填序号)。
（3）在汽车排气管上安装尾气净化装置，可使尾气中的 CO 和 NO 在催化剂表面发生反应，产生两种空气中的组成气体，写出该反应的化学方程式： 。
【答案】（1）
（2）⑤④①②③
（3）
【知识点】构成物质的粒子模型；质量守恒定律及其应用；化学方程式的配平；书写化学方程式、文字表达式
【解析】【分析】（1）化学方程式的书写：根据反应物、生成物和反应条件，正确写出化学式并配平。配平的核心是遵循质量守恒定律，使反应前后原子种类和数目相等。
（2）催化反应的微观过程：在催化剂表面发生的反应，通常经历 “反应物吸附→分子分解→原子重新组合→生成物脱离” 的过程。可以通过微观示意图的粒子变化顺序来判断反应步骤。
（3）尾气反应推断与方程式书写：CO 和 NO 在催化剂下反应生成空气中的两种组成气体，根据元素守恒，只能是N2和CO2，再依据质量守恒配平化学方程式，标注条件。
【解答】（1）氮气和氢气在高温、高压和催化剂的条件下反应生成氨气，该反应的化学方程式为
（2）在催化剂表面合成氨的反应过程为氮气分子和氢气分子运动至催化剂表面，氮气分子分为氮原子，氢气分子分为氢原子，每1 个氮原子和3个氢原子结合为1个氨分子，氨分子不断运动，离开催化剂表面。故顺序为⑤④①②③。
（3）一氧化碳和一氧化氮在催化剂的作用下转化为空气中的两种组成气体，根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，反应物中含有N、C、O元素，生成物中也应含有 C、N、O元素，故生成的两种气体是氮气和二氧化碳。该反应的化学方程式为
24．（2025·临平模拟）“液态阳光”是指利用太阳能和风能等绿色能源，将二氧化碳和水转化为以甲醇(CH3OH)为代表的液态燃料和有机化学品的技术。目前我国“千吨级液态阳光甲醇合成示范项目”已经投产运行，该项目由太阳能光伏发电、电解水制氢气、二氧化碳和氢气在一定条件下制取甲醇(理论上二氧化碳中的碳元素全部转移至甲醇中)三个基本单元构成。请回答：
（1）下列说法正确的是____
A．该液体燃料含有的主要成分为氢气、甲醇
B．该项目最终将光能转化为化学能，实现“人工光合作用”
C．“液态阳光”项目有望从根本上解决全球碳排放及气候变化问题
D．甲醇、二氧化碳都属于有机物
（2）可用NaOH溶液实现“碳捕获”，其反应的化学方程式为 。
（3）从理论上计算，合成16吨甲醇(CH3OH)能吸收多少吨二氧化碳
【答案】（1）B
（2）
（3）解：设能吸收二氧化碳的质量为x。
44 32
x16吨.
x=22吨
答：能吸收22吨二氧化碳。
【知识点】书写化学方程式、文字表达式；根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】（3）据化学方程式中各物质的质量关系，设吸收二氧化碳的质量为x，找出二氧化碳与甲醇的相对分子质量，利用比例关系列方程求解。
（2）根据化学反应式的书写原则。
（3）先写出二氧化碳和氢气制取甲醇的化学方程式。根据化学方程式中各物质的质量关系，设吸收二氧化碳的质量为x，找出二氧化碳与甲醇的相对分子质量，利用比例关系列方程求解。
【解答】（1）A、“液态阳光” 是将二氧化碳和水转化为以甲醇为代表的液态燃料和有机化学品，氢气是中间产物，并非液体燃料主要成分，所以 A 错误。
B、该项目利用太阳能光伏发电，再通过一系列反应将二氧化碳和水转化为甲醇，最终将光能转化为化学能，类似于植物的光合作用，实现了 “人工光合作用” ，B 正确。
C、“液态阳光” 项目可消耗二氧化碳，但目前不能从根本上解决全球碳排放及气候变化问题，C 错误。
D、甲醇是有机物，二氧化碳虽含碳元素，但性质与无机物类似，属于无机物，D 错误。
故答案为：B。
（2）二氧化碳与氢氧化钠反应，生成碳酸钠和水。
25．（2025·浙江模拟）某同学在做了 Ba(OH)2与 Na2SO4溶液反应的实验后，过滤得到滤液X，对滤液X 进行如下探究。取一定量滤液 X于烧杯中，逐滴加入6%的MgSO4 溶液40g，得到如图甲所示图像，然后继续往烧杯中滴加稀硫酸，得到如图乙所示图像。
请回答：
（1）滤液 X中含有的溶质是 。
（2）BC段溶液的 pH (填“大于”“等于”或“小于”)7。
（3）当加入30g稀硫酸时，烧杯中沉淀的质量m2的值为多少 (写出计算过程)
【答案】（1）Ba(OH)2、NaOH
（2）大于
（3）解：由图像可知，BaSO4沉淀的质量为4.66g。
设 Mg(OH)2沉淀的质量为x，根据 Mg原子守恒可得
MgSO4 ∽ Mg(OH)2
120 58
40g×6% x
解得：x=1. 16g；
则m2g=1.16g+4.66g=5.82g
答：烧杯中沉淀的质量m2的值为5.82。
【知识点】根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】（1）硫酸钠和氢氧化钡反应，生成硫酸钡沉淀和氢氧化钠。在 滤液 X于烧杯中滴入硫酸镁后，在开始的一段时间内，其中的氢氧化钡和硫酸镁反应，生成硫酸钡沉淀和氢氧化镁沉淀 。然后硫酸镁再和氢氧化钠反应生成氢氧化镁沉淀。比较可知，前一段沉淀质量增加的快，后一段时间沉淀质量增加的慢；
（2）BC段为稀硫酸与氢氧化钠反应，生成硫酸钠和水。当氢氧化钠完全反应后，稀硫酸再与氢氧化镁反应生成硫酸镁和水，因此沉淀质量减小。当其完全反应后，硫酸钡沉淀不与其反应，因此沉淀质量不变。
（3）在反应过程中，镁原子的质量守恒，即硫酸镁和氢氧化镁中镁原子的质量相等。以此为等量条件根据它们的化学式列式计算出氢氧化镁的质量，然后与硫酸钡的质量相加得到m2的数值即可。
【解答】（1）根据甲图可知，加入硫酸镁后沉淀的质量先增加较快后变慢，说明其中存在的溶质为Ba(OH)2、NaOH；
（2）BC段沉淀质量不变，应该是稀硫酸和氢氧化钠的反应，因此BC段溶液呈碱性，pH大于7。
1 / 1三年（2023-2025）中考科学真题分类汇编13 质量守恒定律
一、真题回顾
1．（2023·舟山）实验室中常用分解过氧化氢的方法来制取氧气，其反应微观模型如图。由该模型可知（ ）
A．过氧化氢的化学式为H2O2
B．水由氢原子和氧原子直接构成
C．反应前后的原子数目发生改变
D．生成的水分子和氧分子数目比为1：2
2．（2023·丽水）载入航天器中处理CO2的反应原现之一是2Li2O2+2CO2=2X+O2，X的化学式为（ ）
A．Li B．Li2O C．LiOH D．Li2CO3
3．（2023·湖州）氢氧化钠和盐酸能发生反应，下面我们从不同角度来分析这一反应。
⑴宏观分析：如图1所示，将天平调平，取下锥形瓶，挤压胶头滴管，再将锥形瓶放回托盘。观察到反应后天平 ，得出化学反应前后物质质量不变。：
⑵微观分析：图2表示反应前后锥形瓶内溶液中存在的离子，其中的“"表示 。(填离子符号)
⑶建立模型：NaOH+HCI=NaCl+H2O
⑷定量分析：反应过程中消耗的氢氧化钠和生成的氯化钠的质量比是 。
4．（2023·台州）某同学用图甲装置验证质量守恒定律。
（1）将图甲中的两种溶液混合，观察到 的现象，证明两者发生了化学反应，且天平仍然保持平衡，可验证质量守恒定律。
（2）仅利用图甲的器材，可继续验证质量守恒定律的实验是 。
A．冰熔化成水
B．铜丝和硝酸银溶液反应
C．碳酸钙固体和稀盐酸混合
（3）该同学以电解水为例，用图乙从分子和原子的角度解释质量守恒定律的微观本质，请你帮他补充完整。
5．（2025·浙江）为了研究质量守恒定律，某兴趣小组的同学设计了如图所示的装置。具体操作步骤如下：
①用天平测出装有氧化汞的试管总质量为m1。
②装配如图所示的装置。
③加热试管一段时间后停止加热，读出量筒内气体体积为V。
④等装置冷却用天平测出试管及药品总质量为m2。
⑤查出标准大气压下氧气密度为ρ。
（1）为成功验证质量守恒定律，测量出的m1、m2、V、ρ之间要满足的关系是 。
（2）测量氧气体积时需要铁架台固定装置，使量筒内外液面相平。其目的是 。
（3）如果改用其他药品，使用同样的装置也可以达到相同的实验目的，可以选用____。(填字母)
A．高锰酸钾 B．碳酸钙
C．炭与氧化铜 D．氯酸钾与二氧化锰
6．（2025·浙江）化学反应遵守质量守恒定律，科学小组设计实验进行了验证和应用(如图)。请回答：
（1）锥形瓶中盛有 40g质量分数为5%的( 溶液，要与其恰好完全反应，需固体NaOH 多少克
（2）用图1装置进行实验，发现实际使用NaOH 的量小于题(1)计算值就达到了验证质量守恒定律的目的。从实验现象的角度说明用少量NaOH 就可完成验证的理由： 。
（3）如图2所示，在矿泉水瓶中装入水、氧气和铁钉，拧紧瓶盖；保持环境条件不变，一段时间后，发现矿泉水瓶变瘪，但实验前后装置的总质量不变。结合物质变化，解释矿泉水瓶变瘪的原因： ，
（4）从质量守恒定律的微观角度，将水电解的微观示意图补充完整。
7．（2023·湖州）为测定某品牌钙片中碳酸钙的质量分数，小明先将钙片粉碎，再各取2.5g粉末与一定量的同浓度稀盐酸反应(钙片中其他成分不参与反应)，测出生成二氧化碳的质量(不考虑二氧化碳的损失)。实验数据如下表所示：
实验数据记录表
组序 粉末样品的质量(g) 盐酸的质量(g) 二氧化碳的质量(g)
1 2.5 10 0.22
2 2.5 20 0.44
3 2.5 30 0.44
（1）小明先将钙片进行粉碎，其目的是 。
（2）通过分析第2组和第3组数据，可知第3组反应中 过量。
（3）求该钙片中碳酸钙的质量分数。(写出计算过程)
8．（2023·绍兴）在探究酸、碱性质时，小敏的操作过程如图甲所示，烧杯中固体质量与加入溶液的质量关系如图乙所示。请回答下列问题：
（1）加入稀盐酸后出现的现象是 。
（2）bc段发生反应的化学方程式有 。
（3）c点时，溶液中含有的溶质是 。
（4）通过计算得出d点坐标。
9．（2023·丽水）小科在某次家庭劳动实践时发现，厕所污垢通常用洁厕灵进行清洗，他对家里某品牌洁厕灵的有效成分及其含量进行实验研究．
查阅资料可知洁厕灵(如图)的有效成分是HCl。HCl的含量可利用NaHCO3溶液来测定，反应的化学方程式为HCl+NaHCO3=NaCl+H2O+CO2↑，洁厕灵其他成分均不参加反应。向一锥形瓶中加入100克该品牌洁厕灵，再逐次加入相同质量分数的NaHCO3溶液，测出每次锥形瓶中充分反应后溶液的总质量，数据记录如表。
第一次 第二次 第三次
加入NaHCO3溶液的质量/克 100 100 100
反应后溶液的总质量/克 197.8 295.6 395.6
（1）该洁厕灵呈 (域“酸性”或“碱性”)
（2）第一次实验产生的气体质量为 克；
（3）求该品牌洁厕灵中HCl的质量分数；
（4）下列关于家庭小实验活动的说法中，你认为合理的有 。
A．开展家庭小实验活动时，需要规范操作
B．明白实验原理和安全事项后，有安全保障才开展实验
C．只要网上能买到的，可随意购买药品或器材进行各类实验
二、对点训练
10．（2025·南湖模拟）继麒麟芯片后，华为发布业界最高性能处理器鲲鹏920，摆脱了对国外产品的依赖。芯片主要以高纯度的单质硅(Si)为原料制成，在半导体硅元件生产中，常用氢氟酸(HF)来清除硅表面的氧化膜，反应原理为 下列说法错误的是( )
A．生成物X的化学式是H2O
B．该反应是复分解反应
C．H2SiF6中硅元素显+4价
D．地壳中硅元素含量仅次于氧元素
11．（2025·拱墅模拟）中科院李灿院士团队在二氧化碳制甲醇的研究领域取得了新进展，其反应过程如图所示。则反应前后发生改变的是（）
A．元素种类 B．原子种类
C．分子种类 D．催化剂的质量
12．（2025·义乌模拟）如图所示是某个化学反应的微观模型，关于此反应相关说法正确的是
A．该反应不符合质量守恒定律
B．丁物质由C原子直接构成
C．该微观模型中有四种物质
D．生成的丙、丁分子个数比为1：1
13．（2025·杭州模拟） 为调整空间站内的气体成分，科学家利用物质转化反应消耗航天员呼出的，该转化反应的微观示意图如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．反应前后原子个数改变
B．反应的后分子种类不变
C．反应前后各元素的化合价不变
D．参与反应的与的分子个数之比为
14．（2021八下·苍南期末）在一个密闭容器中放入X、Y、Z、Q四种物质，在一定条件下发生化学反应，一段时间后，测得有关数据如下表，则下列关于反应的认识，正确的是（ ）
物质 X Y Z Q
反应前质量/g 20 2 1 37
反应后质量/g 待测a 32 待测b 12
A．a的取值范围：0≤a≤16
B．该反应类型一定属于化合反应
C．当a=15时，物质Z在反应中起催化作用
D．当b=l时，反应中X、Q的相对分子质量比为1：5
15．（2024·宁波模拟）可燃物R是C、H2、CH4、CO或CH4O中的一种。将一定量的R 和氧气置于一个密闭的容器中引燃，测得反应前后各物质的质量如下表：
物质 R 氧气 二氧化碳 水 一氧化碳
反应前质量/g m1 m2 0 0 0
反应后质量/g 0 0 m3 m4 m5
下列叙述正确的是 ( )
①时，R是H2 时，R是C或CO
时，R是CH4或CH4O ④
A．①②③ B．①③④ C．②③④ D．①②③④
16．（2025·宁波模拟）《天工开物》中记载了古人炼锡的情景。将数百斤锡砂(主要成分： 装入洪炉，用木炭堆架起来，鼓风熔炼，火力足够时，锡便可顺畅流出。最后用铁管槽道将锡引入铺有炭末与瓷灰的炉外低池即可。
（1） SnO2中锡元素的化合价为 。
（2）其反应的化学方程式为
17．（2025·德清模拟）为了提高煤的利用率，减少环境污染。科研人员设计了如图所示的综合利用方案，回答问题：
（1）在一定条件下将煤转化为可燃性气体，此过程可认为是碳与水的反应，其微观过程如图中①所示，则该反应中属于氧化物的是 (填字母)，该反应类型属于四大基本反应中的 。
（2）一定条件下，一氧化碳和氢气可按照 1：2的体积比反应(标准状况下)，若只生成一种产物(X)，如图中②所示，就能实现“零排放”，则产物(X)可能是____。
A．甲烷CH4 B．甲醇CH4O C．甲醛CH2O
18．（2025·龙湾模拟）化石燃料包括煤、石油和天然气。煤燃烧时会产生二氧化硫等气体，造成环境污染。
（1）根据质量守恒定律分析，煤中一定含有 元素。
（2）煤燃烧时其能量变化主要是：化学能转化为 能。
（3）二氧化硫是引起酸雨的主要污染物。工业上常用氢氧化钠溶液吸收二氧化硫气体、生成亚硫酸钠 和水，减少环境污染。请写出氢氧化钠溶液和一氧化硫反应的化学方程式 。
19．（2025九下·杭州模拟）小保利用镁条验证质量守恒定律，进行如下实验。
（1）镁条在空气中燃烧发生反应的化学方程式为(只考虑氧气参加反应)固体
（2）小保推测镁带在空气中完全燃烧后其固体质量变化可用图一表示，则：M2与M1质量差表示的是 。
（3）小保按以下步骤进行实验：
少骤Ⅰ：取一根用砂纸打磨干净的镁争和一个石棉网，一起放在托盘天平上称量，质量为M16
步骤Ⅱ：在石棉网上方将镁条点燃，镁条剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放出热量，产生白烟，石棉网上有白色固体，如图一所示。
步骤Ⅲ：镁条完全燃烧后将白色固体与石棉网同一起放在托盘天平上称量、质量为M2。
对比实验结果 。小保发现 请用质量守恒定律解释的原因 。
（4）在镁条燃烧过程中，产生白烟的质量与石棉网上白色固体的质量比为 。
20．（2025·普陀模拟）小科利用“铁与硫酸铜溶液反应”探究质量守恒定律，实验装置如图甲所示。
（1）【发现问题】有同学质疑：该方案中既没有气体参加反应，也没有气体生成，为什么也要用密闭装置呢 于是在老师的指导下，小组同学再次实验，并使用pH传感器测定锥形瓶内溶液pH，其数据如图。分析图像可知，反应开始阶段溶液的酸性逐渐 (填“增强”或“减弱”)。那么导致这一现象出现的原因又是什么呢
（2）【提出猜想】猜想一：可能是硫酸铜溶液和铁作用所致。
猜想二：可能是硫酸铜溶液和空气作用所致。
猜想三：可能是硫酸铜溶液、铁及空气共同作用所致。
【进行实验】为验证上述猜想，现提供如下用品：用煮沸并迅速冷却的蒸馏水配成4%的硫酸铜溶液、洁净的铁钉、pH传感器等。实验过程如下表，请完成表格中★处的填空。 。
实验序号 实验1 实验2 实验3
实验内容
实验现象 pH 先减小后略增大 pH略增大 pH不变
实验结论 猜想 成立
（3）【反思拓展】通过以上探究活动，请分析该方案采用密闭装置的原因是 。
21．（2025·金华模拟）小科同学在化学氧自救器的说明书中看到“人呼出气体中的二氧化碳与自救器药罐中的生氧剂(超氧化钾KO2)接触能产生氧气后，对自救器内发生的化学反应原理产生了探究欲望。在老师指导下，小科与同学们展开了以下两个实验探究活动，请你参与。
活动：探究二氧化碳与超氧化钾反应除生成氧气还生成什么其它物质
[老师提示]二氧化碳与超氧化钾反应的生成物只有两种，其一是氧气，其二是一种化合物。
[作出猜想]二氧化碳与超氧化钾反应生成的化合物到底是哪种物质 小科作出了以下三种
猜想：①是一种酸； ②是一种碱； ③是一种碳酸盐。
通过对反应物有关的元素组成的分析，小科同学认为猜想 (填序号)一定是错误的，理由是： 。
[进行实验]同学们通过以下实验验证小科同学的另外的猜想。
实验步骤 实验现象 实验结论
将二氧化碳与超氧化钾反应后的固体取样加入稀盐酸，把产生的气体通入澄清石灰水 有大量的气泡产生，澄清石灰水变浑浊 二氧化碳与超氧化钾反应生成的化合物是 (填名称)。
[交流与讨论]
实验结束后小科考虑超氧化钾是不是还可以跟其他物质反应呢
老师指出：人呼出的气体中含有的水分也能与超氧化钾(固体)反应生成氧气。小科简述了鉴定氧自救器药罐中生氧剂超氧化钾是否需要更换的简便的化学方法： 。
22．（2025·椒江模拟）验证质量守恒定律的部分操作流程如下：
（1）装置可以设计成“敞口装置”和“封闭装置”两种。现有铁片、硫酸铜溶液、稀盐酸，请选择合适的药品，用化学方程式写出一种能用“敞口装置”验证质量守恒定律的化学反应。 。
（2）某科学小组想用白磷在空气中燃烧的反应验证质量守恒定律。设计了图1 中的两种装置，其中热管能较快地将热量从受热端传递至另外一端。
①相比于 A 装置，B装置的优点有 (写出一点).
②用B装置进行实验，反应结束后观察到气球皱缩，为减小误差，反应开始前气球应处于 （“皱缩”或“扩张”)状态。
③小组同学用B 装置正确操作后，从宏观上验证了质量守恒定律，接着绘制了如图2所示的微观模型，则X的化学式是 。
23．1909年，化学家哈伯在实验室首次合成了氨。2007年，化学家格哈德·埃特尔在哈伯研究所证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程，获得诺贝尔化学奖。
（1）将氢气和氮气在高温、高压和催化剂的条件下合成氨(NH3)，反应的化学方程式为 。
（2）用“”“”“”分别表示 N2、H2、NH3。观察下图，写出符合在催化剂表面合成氨反应过程的顺序： (填序号)。
（3）在汽车排气管上安装尾气净化装置，可使尾气中的 CO 和 NO 在催化剂表面发生反应，产生两种空气中的组成气体，写出该反应的化学方程式： 。
24．（2025·临平模拟）“液态阳光”是指利用太阳能和风能等绿色能源，将二氧化碳和水转化为以甲醇(CH3OH)为代表的液态燃料和有机化学品的技术。目前我国“千吨级液态阳光甲醇合成示范项目”已经投产运行，该项目由太阳能光伏发电、电解水制氢气、二氧化碳和氢气在一定条件下制取甲醇(理论上二氧化碳中的碳元素全部转移至甲醇中)三个基本单元构成。请回答：
（1）下列说法正确的是____
A．该液体燃料含有的主要成分为氢气、甲醇
B．该项目最终将光能转化为化学能，实现“人工光合作用”
C．“液态阳光”项目有望从根本上解决全球碳排放及气候变化问题
D．甲醇、二氧化碳都属于有机物
（2）可用NaOH溶液实现“碳捕获”，其反应的化学方程式为 。
（3）从理论上计算，合成16吨甲醇(CH3OH)能吸收多少吨二氧化碳
25．（2025·浙江模拟）某同学在做了 Ba(OH)2与 Na2SO4溶液反应的实验后，过滤得到滤液X，对滤液X 进行如下探究。取一定量滤液 X于烧杯中，逐滴加入6%的MgSO4 溶液40g，得到如图甲所示图像，然后继续往烧杯中滴加稀硫酸，得到如图乙所示图像。
请回答：
（1）滤液 X中含有的溶质是 。
（2）BC段溶液的 pH (填“大于”“等于”或“小于”)7。
（3）当加入30g稀硫酸时，烧杯中沉淀的质量m2的值为多少 (写出计算过程)
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气。
【解答】A.由其模型可知，双氧水的化学式为；
B.水是由氢氧元素组成的；
C.化学反应前后原子的个数不发生变化；
D.由化学方程式可知，生成的水分子和氧分子的个数比为2：1
故答案为：A.
2．【答案】D
【知识点】化学式的书写及意义；化学方程式的配平
【解析】【分析】微观状态下化学反应前后其原子质量，种类和数目均不变。
【解答】生成物中少4个Li原子，2个碳原子，6个氧原子，故化学式为 。
故答案为：D
3．【答案】仍然平衡；CI-；80：117
【知识点】质量守恒定律及其应用；根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】（1）根据化学变化前后物质质量总和不变分析；
（2）根据图示反应前后粒子种类及氢氧化钠和盐酸反应实质是氢离子和氢氧根离子结合成水分子，钠离子和氯离子反应前后不变分析；
（4）根据方程式中物质间量的关系确定氢氧化钠和氯化钠质量比分析。
【解答】（1）氢氧化钠和盐酸反应遵循质量守恒定律， 将天平调平，取下锥形瓶，挤压胶头滴管，再将锥形瓶放回托盘。观察到反应后天平仍然平衡，由此得出化学反应前后物质质量不变。
（2）氢氧化钠和盐酸反应实质是氢离子和氢氧根离子结合成水分子，钠离子和氯离子反应前后不变，则图2反应前后粒子的变化情况可知，“"表示Cl－。
（4）由方程式
NaOH+HCl=NaCl+H2O
40 58.5
可知， 反应过程中消耗的氢氧化钠和生成的氯化钠的质量比是 40：58.5＝80：117.
故答案为：（1）仍然平衡；（2）Cl－；（3）80：117.
4．【答案】（1）蓝色絮状沉淀
（2）B
（3）
【知识点】质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】质量守恒定律是指在化学反应前后参与反应的物质质量等于生成物的总质量；在微观条件下，化学反应前后原子的个数和种类，质量均不变。
【解答】（1）氢氧化钠与硫酸铜反应会生成氢氧化铜蓝色絮状沉淀；
（2）A属于物理变化，C碳酸钙与盐酸在反应过程中的气体会跑出去，无法测得气体质量，故选B；
（3）在微观条件下，化学反应前后原子的个数和种类，质量均不变。故为
5．【答案】（1）
（2）使量筒内外气压相同
（3）A；D
【知识点】密度公式的应用；制取氧气的原理；质量守恒定律及其应用；制取二氧化碳的原理；制取二氧化碳的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】（1）质量守恒，即损失的固体的质量等于氧气的质量。
（2）两侧压强相等，测得的气体的体积为标准大气压下的体积。
（3）使用排水法收集气体，要求气体不能溶于水，不能与水反应。
【解答】（1）表示的是试管内减少的物质的质量，若质量守恒，可知为氧气的质量，则等于。
（2）量筒内外液面相平，可以确保量筒内外气压相同，从而准确测量氧气的体积。
（3）A、高锰酸钾分解产生氧气，可以使用同样的装置也可以达到相同的实验目的，故A正确；
B、碳酸钙分解产生的气体是二氧化碳，二氧化碳能溶于水，故B错误；
C、碳与氧化铜反应产生的气体为二氧化碳，二氧化碳能溶于水，故C错误；
D、氯酸钾在二氧化锰的催化下分解成氯化钾和氧气，故D正确。
故答案为：AD。
6．【答案】（1）CuSO4的质量：40g×5%=2g
设需固体 NaOH的质量为x，
答：需固体 NaOH质量1g
（2）因为仅用少量 NaOH 即可观察到蓝色絮状沉淀，说明NaOH与 CuSO4发生了化学反应；天平两边保持平衡，说明反应前后质量相等
（3）铁钉生锈消耗氧气，使瓶内气压小于大气压，大气压将瓶身压瘪
（4）
【知识点】水的组成和主要性质；溶质的质量分数及相关计算；质量守恒定律及其应用；根据化学反应方程式的计算；金属的腐蚀与防护
【解析】【分析】（1）根据方程式和硫酸铜溶液中溶质质量计算消耗的氢氧化钠固体的质量。
（2）质量守恒定律只适用于化学变化。
（3）铁生锈的条件：同时接触水和氧气，铁生锈会导致瓶内压强减小。
（4）水电解的方程式为 2H2O→2H2+O2 （条件为通直流电）。
【解答】（2）验证质量守恒定律，只需观察到现象，说明发生化学变化即可，不一定要将物体完全反应，所以用少了氢氧化钠就可完成验证。
（3）矿泉水瓶变瘪的原因是铁钉与氧气和水反应生成了铁锈（Fe2O3·xH2O），消耗了瓶内的氧气，导致瓶内气压降低，在外界大气压作用下瓶子变瘪。
（4）水电解产生氢气和氧气，由质量守恒定律可知，反应前后元素的种类和个数保持不变，结合图像可知，缺少的是一个氧分子。
7．【答案】（1）增大反应物的接触面积，有利于充分反应
（2）盐酸
（3）解：设样品中碳酸钙的质量为x：
CaCO3+ 2HCl= CaCl2+H2O+ CO2↑
100 44
x 0.44g
解得： x=1g
所以钙片中的碳酸钙的质量分数= ×100%=40%
答：钙片中的碳酸钙的质量分数为40%。
【知识点】根据化学反应方程式的计算；影响化学反应速率的因素
【解析】【分析】（1）根据化学反应速率与接触面积有关分析；
（2）根据表中所给数据加入10克盐酸完全反应产生0.22克二氧化碳分析；
（3）根据反应产生二氧化碳质量及方程式中物质间质量关系计算碳酸钙质量，从而计算碳酸钙质量分数分析。
【解答】（1） 小明先将钙片进行粉碎，是为了增大反应物的接触面积，有利于充分反应。
（2） 由表中所给数据可知，加入10克盐酸完全反应产生0.22克二氧化碳，分析第2组和第3组数据，可知第3组反应中盐酸过量。
故答案为：（1） 增大反应物的接触面积，有利于充分反应 ；（2）盐酸；（3）40%。
8．【答案】（1）固体逐渐消失，溶液显蓝色
（2）HCI+ NaOH =NaCI+H2O
（3）NaCI、CuCl2
（4）d点的纵坐标为生成Cu(OH)2沉淀的质量，横坐标为加入稀盐酸的质量与最大沉淀量产生时所加入氢氧化钠溶液质量之和。设d点坐标为(P，Q)，ab段消耗盐酸溶液质量为x，生成氯化铜质量为y；bc段消耗氢氧化钠溶液质量为m，cd段消耗氢氧化钠溶液质量为n，生成沉淀质量为Q。
CuO+ 2HCl= CuCl2+H2O
80 73 135
12g x×7.3% y
x=150克
y=20.25克
HCI+ NaOH=NaCl+H2O
36.5 40
50克×7.3% m×16%
m=25克
CuCl2+ 2NaOH= Cu(OH)2↓+2NaCl
135 80 98
20.25g n×16% Q
n=75克
Q=14.7克
P=m盐酸+m氢氧化钠=200克+25克+75克=300克
答：d的坐标为(300，14.7)
【知识点】根据化学反应方程式的计算；酸的化学性质；碱的化学性质
【解析】【分析】（1）根据氧化铜与盐酸反应生成氯化铜和水分析；
（2）根据盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水分析；
（3）根据加入盐酸过量，氢氧化钠先与盐酸反应，然后再与氯化铜反应分析；
（4）根据反应的氧化铜质量先计算出与氧化铜反应的盐酸质量及生成氯化铜质量，再计算出与氢氧化钠反应的盐酸质量，由此计算与盐酸反应的氢氧化钠溶液质量，然后利用氯化铜质量计算出与氯化铜反应的氢氧化钠质量及生成氢氧化铜质量，由此确定d点坐标分析。
【解答】（1） 加入稀盐酸后氧化铜与盐酸反应生成氯化铜和水，出现的现象是固体逐渐消失，溶液显蓝色 ；
（2） bc段加入物质后烧杯内固体质量不变，说明加入盐酸过量，加入氢氧化钠时，氢氧化钠先与盐酸反应，即bc段为氢氧化钠与盐酸的反应，反应的化学方程式为HCl+ NaOH =NaCl+H2O；
（3） c点时，盐酸刚好完全反应，溶液中溶质为溶液中含有的溶质是 NaCl、 CuCl2 ；
故答案为：（1） 固体逐渐消失，溶液显蓝色 ；（2）HCl+ NaOH =NaCl+H2O；（3）NaCl、 CuCl2 ；（4） (300，14.7) 。
9．【答案】（1）酸性
（2）2.2
（3）由一二两次实验可知CO2的质量为4.4克：
设洁厕灵中HCl的质量为x
HCl+ NaHCO3=NaCl+H2O+ CO2↑
36.5 44
x 4.4g
36.5：44=x：4.4克
得x=3.65克
洁厕灵中HCl的质量分数=(3.65克/100克) ×100%=3.65%
（4）A；B
【知识点】根据化学反应方程式的计算；复分解反应及其应用；酸的化学性质
【解析】【分析】本实验HCl的含量可利用NaHCO3溶液来测定 ，通过反应得到的二氧化碳含量来计算出溶液中盐酸的质量。
【解答】（1）盐酸呈酸性，故洁厕灵呈酸性；
（2）m=100+100-197.8=2.2g；
（4）家庭实验时为了实验的严谨性和安全性，需规范操作，和明确相关原理后才能安全实验。
10．【答案】B
【知识点】质量守恒定律及其应用；化学方程式的概念、读法和含义；化学方程式的配平
【解析】【分析】质量守恒定律是指参加化学反应的各物质的质量总和，等于反应后生成各物质的质量总和。化学反应前后，原子的种类，数目和质量不变；化合物中各元素的化合价为0；
【解答】A. 根据质量守恒定律，生成物X的化学式是H2O，A正确；
B. 该反应不是复分解反应，他不是两种化合物交换成分，得到两种生成物，所以B错误；
C. H2SiF6中硅元素显+4价 ，C正确，因为H为+1价，F为-1价，根据化合物中各元素的化合价代数和为0，硅元素为+4价，正确；
D. 地壳中硅元素含量仅次于氧元素 ，D正确；
故答案为：B
11．【答案】C
【知识点】质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】（1）质量守恒定律：化学反应前后，元素的种类不变。因为化学反应是原子重新组合的过程，元素是具有相同核电荷数（即质子数）的一类原子的总称，原子种类不变，元素种类也不变。
（2）原子守恒：在化学反应中，原子是化学变化中的最小粒子，反应前后原子的种类、数目和质量都不会发生改变 。
（3）化学反应的本质：化学反应的本质是分子破裂成原子，原子重新组合成新分子的过程，所以反应前后分子种类一定发生改变。
（4）催化剂的性质：催化剂能改变化学反应速率，而自身的质量和化学性质在反应前后都不发生改变。
【解答】A、根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，所以该选项错误。
B、化学反应中原子是最小粒子，反应前后原子种类不变，该选项错误。
C、化学反应的本质是分子的破裂与原子的重新组合，会生成新物质，分子种类必然改变，该选项正确。
D、催化剂在反应前后质量不变，该选项错误。
故答案为：C。
12．【答案】C
【知识点】构成物质的粒子模型；分子、原子、离子、元素与物质之间的关系；质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】反应方程式为：。
【解答】A、任何化学反应都符合质量守恒定律，故A错误；
B、丁物质由分子构成，故B错误；
C、该微观模型中有甲、乙、丙、丁四种物质，故C正确；
D、由质量守恒定律可知，生成丙和丁的个数比为2：1，故D错误。
故答案为：C。
13．【答案】D
【知识点】质量守恒定律及其应用；常见元素与原子团的化合价；化学反应的实质
【解析】【分析】根据转化反应的微观示意图写出方程式，在根据方程式的意义、质量守恒定律、化合价原则等分析判断有关的说法。
由反应的微观过程图可知，该反应的方程式是：CO2+3H2CH3OH+H2O。
【解答】 A、由质量守恒定律可知，反应前后原子个数不变，故A说法错误。
B、由微粒的变化可知，该反应二氧化碳分子和氢分子通过反应变化成了甲醇分子和水分子，反应前后分子种类发生了改变，故B说法错误。
C、该反应有单质氢气参加反应，由化合价原则可知，反应前后一定氢元素的化合价一定发生了改变，故C说法错误。
D、由方程式的意义可知，参与反应的H2与CO2的分子个数之比为3：1，故D说法正确。
故答案为：D。
14．【答案】A
【知识点】催化剂在化学反应中的作用；化合反应和分解反应；质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】（1）根据质量守恒定律计算出a的取值范围；
（2）多种物质生成一种物质的反应叫化合反应；
（3）在化学反应前后，催化剂的性质和质量保持不变；
（4）将反应前后物质的质量相减得到参加反应的质量，然后作比即可。
【解答】根据质量守恒定律得到：20g+2g+1g+37g=a+32g+b+12g，解得：a+b=16g，当b=0时，a=16g；当b=16g时a=0g，故A正确；
如果b>1g，那么Y和Z的质量都增大，肯定为生成物，该反应肯定不是化合反应，故B错误；
当a=15g时，b=1g，则Z的质量保持不变，但它不一定是催化剂，可能是不参与反应的其他物质，故C错误；
当b=1时，a=15g，则参加反应的X和Q的质量之比为：（20g-15g）：（37g-12g）=1：5，而不是相对分子质量之比，故D错误。
故选A。
15．【答案】D
【知识点】质量守恒定律及其应用；化学方程式的配平
【解析】【分析】根据质量守恒定律反应前后元素的种类和质量不变分析判断。
【解答】 根据表格数据知，R、氧气反应后质量变为0，是反应物；二氧化碳、水、一氧化碳反应前的质量是0，是生成物。
①氢气燃烧的化学方程式为，
其中H2与H2O的质量比=[（1×2）×2]：[（1×2+16）×2]=1：9，①正确；
②碳或一氧化碳完全燃烧生成二氧化碳，反应前后物质的质量不变，此时 m1+m2=m3，②正确；
③甲烷燃烧的化学方程式为 CH4+2O2CO2+2H2O，其中二氧化碳与水的质量比=（12+16×2）：[（1×2+16）×2]=11：9；
甲醇燃烧生成二氧化碳与水，化学方程式为 2CH4O+3O2
2CO2+4H2O，其中二氧化碳与水的质量比=（12+16×2）：[（1×2+16）×2]=11：9；
通过分析可知，当m3：m4=11：9时，R是CH4或CH4O，③正确；
④反应前后元素的种类不变，如果反应后生成二氧化碳、水、一氧化碳这三种物质，则R中一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素，生成物中的氧元素的质量大于或等于氧气的质量；
二氧化碳中氧元素的质量=m3××100%=m3，
水中氧元素的质量=m4××100%=m4，
一氧化碳中氧元素的质量为m5××100%=m5，
通过分析可知，，④正确；
由以上分析可知，D正确。
故答案为：D。
16．【答案】（1）+4
（2）2CO↑
【知识点】元素化合价的规则与计算；质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】（1）根据化合物中元素化合价的计算方法来分析；
（2）根据质量守恒定律来分析。
【解答】（1）根据在化合物中正负化合价代数和，氧元素的化合价为-2，设SnO2中Sn的化合价为x，则：x+（-2）×2=0，解得x=+4；故答案为：+4。
（2）由质量守恒定律可知，化学反应前后原子的种类及其数目保持不变。由化学方程式可知，反应前有：1个锡原子、2个氧原子和2个碳原子；反应后有：1个锡原子，则空格处应有2个碳原子与2个氧原子，则空格处应添加2CO；又因为CO为气体，故答案为：2CO↑。
17．【答案】（1）B、C；置换
（2）B
【知识点】质量守恒定律及其应用；置换反应及其应用
【解析】【分析】（1）由两种元素组成，且其中一种为氧元素的化合物，叫氧化物。根据反应物和生成物的种类确定反应的基本类型；
（2）根据质量守恒定律分析判断。
【解答】（1）根据图片可知，和，都由两种元素组成，其中一种为氧元素，因此BC为氧化物。
根据图片可知，A为单质，B为化合物，C为化合物，D为单质，那么该反应为单质和化合物反应生成新的单质和化合物，那么为置换反应。
（2）一 定条件下，一氧化碳和氢气可按照 1：2的体积比反应生成X，
则：，
那么X由1个碳原子、4个氢离子和1个氧原子构成，应该是甲醇CH4O 。
故选B。
18．【答案】（1）硫
（2）内
（3）
【知识点】能量的相互转化和转移；质量守恒定律及其应用；书写化学方程式、文字表达式
【解析】【分析】 （1）根据质量守恒定律的知识解答；
（2）根据能量转化的知识解答；
（3）根据化学方程式的书写的知识解答。
【解答】 （1）化学反应前后元素的种类不变，煤燃烧时会产生二氧化硫等气体，故煤中一定含有硫元素；
（2）煤燃烧时其能量变化主要是化学能转化为内能；
（3）氢氧化钠溶液吸收二氧化硫气体，生成亚硫酸钠（Na2SO3）和水，该反应的化学方程式为2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O。
19．【答案】（1）
（2）反应的氧气质量
（3）反应的氧气质量和扩散到空气中的氧化镁质量相等
（4）2：3
【知识点】质量守恒定律及其应用；书写化学方程式、文字表达式；根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】（1）根据反应物、反应条件和生成物，确定反应的化学方程式；
（2）根据镁和氧气反应生成氧化镁分析；
（3）氧气参加反应会造成质量增大，生成的氧化镁会扩散空气中会造成质量减小，据此分析二者的大小关系；
（4）根据反应的化学方程式计算即可。
【解答】 （1）镁条在空气中燃烧生成氧化镁，发生反应的化学方程式为。
。
（2）小保推测镁带在空气中完全燃烧后其固体质量变化可用图一表示，则：M2与M1质量差表示的是反应的氧气质量。
（3）根据题意可知，M1=M2的原因是：反应的氧气质量和扩散到空气中的氧化镁质量相等。
故答案为：反应的氧气质量和扩散到空气中的氧化镁质量相等。
（4）反应的氧气质量和扩散到空气中的氧化镁质量相等。
设反应的氧气质量是x，产生白烟的质量也是x，反应的化学方程式及其质量关系：
32 80
x 2.5x
石棉网上白色固体的质量是2.5x-x=1.5x
产生白烟的质量与石棉网上白色固体的质量比为x：1.5x=2：3。
20．【答案】（1）增强
（2）4%的硫酸铜溶液5mL；三
（3）防止空气中的物质参加反应或防止溶液因酸性增强与铁反应生成氢气
【知识点】质量守恒定律及其应用；金属的化学性质
【解析】【分析】（1）常温下pH值小于7的溶液呈酸性，且pH值越小，酸性越强。
（2）根据现象可知，只有硫酸铜溶液、空气和铁均存在时，pH值会减小，可知猜想三正确。
（3）铁是活泼金属，能与酸反应产生氢气，若装置敞口，氢气会逸出，影响探究。
【解答】（1）由图乙可知，刚开始时pH值逐渐减小，说明酸性逐渐增强。
（2）根据控制变量法可知，★处的内容为：4%的硫酸铜溶液5mL。
由实验现象可知，当硫酸铜溶液、空气和铁均存在时，pH值先减小后略增大，可知导致pH值减小是硫酸铜溶液、铁及空气共同作用所致，故猜想三正确。
（3）由（2）可知，当硫酸铜溶液、空气和铁均存在时，pH值先减小，溶液酸性过强可能会导致铁与酸反应产生氢气，为防止氢气逸出，应在密闭容器内进行探究。
21．【答案】①②；反应中不含有氢元素，不可能生成含有氢元素的酸与碱；碳酸钾；取超氧化钾少许放入试管中，再滴入几滴纯净水，观察是否有气泡冒出，有大量气泡生成，则无需更换
【知识点】质量守恒定律及其应用；酸、碱的概念
【解析】【分析】由质量守恒定律可知，反应前后元素的种类不变。
【解答】反应物是二氧化碳和超氧化钾，只含有碳元素、氧元素和钾元素，不含有氢元素可知生成物中不可能含有酸和碱，因为酸和碱均含有氢元素。
该化合物能与稀盐酸反应生成二氧化碳，可知该化合物是碳酸钾。
由“人呼出的气体中含有的水分也能与超氧化钾(固体)反应生成氧气”可知，可通过向超氧化钾滴加几滴水，观察是否有气泡产生来检验超氧化钾是否需要更换。
22．【答案】（1）
（2）利用铜热管导热，无需在外引燃白磷后再放入密闭装置(有气球可以缓冲气压，避免白磷燃烧放热导致瓶塞弹出；玻璃瓶中有水可以吸收生成物中有毒的五氧化二磷)；皱缩；P2O5
【知识点】氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象；质量守恒定律及其应用；金属的化学性质
【解析】【分析】（1）敞口装置中进行的反应若有气体产生，气体会逸出，导致质量减小，不能验证质量守恒定律。
（2）将白磷点燃后放入装置，会导致较大误差，所以应在装置内将白磷点燃。
【解答】（1）用敞口装置验证质量守恒定律，不要有气体参与的反应即可，分析所给物质可知，选择的是铁和硫酸铜溶液，方程式为。
（2）①热管导热性好，能使白磷的温度达到着火点，无需在外引燃白磷后再放入密闭装置；
有气球可以缓冲气压，避免白磷燃烧放热导致瓶塞弹出；
玻璃瓶中有水可以吸收生成物中有毒的五氧化二磷。
②实验前若气体扩张，会产生浮力，实验后气球皱缩，浮力减小，会导致误差，所以实验前气体应处于皱缩状态。
③反应前后原子的种类和个数不变，可知X为五氧化二磷，化学式为P2O5。
23．【答案】（1）
（2）⑤④①②③
（3）
【知识点】构成物质的粒子模型；质量守恒定律及其应用；化学方程式的配平；书写化学方程式、文字表达式
【解析】【分析】（1）化学方程式的书写：根据反应物、生成物和反应条件，正确写出化学式并配平。配平的核心是遵循质量守恒定律，使反应前后原子种类和数目相等。
（2）催化反应的微观过程：在催化剂表面发生的反应，通常经历 “反应物吸附→分子分解→原子重新组合→生成物脱离” 的过程。可以通过微观示意图的粒子变化顺序来判断反应步骤。
（3）尾气反应推断与方程式书写：CO 和 NO 在催化剂下反应生成空气中的两种组成气体，根据元素守恒，只能是N2和CO2，再依据质量守恒配平化学方程式，标注条件。
【解答】（1）氮气和氢气在高温、高压和催化剂的条件下反应生成氨气，该反应的化学方程式为
（2）在催化剂表面合成氨的反应过程为氮气分子和氢气分子运动至催化剂表面，氮气分子分为氮原子，氢气分子分为氢原子，每1 个氮原子和3个氢原子结合为1个氨分子，氨分子不断运动，离开催化剂表面。故顺序为⑤④①②③。
（3）一氧化碳和一氧化氮在催化剂的作用下转化为空气中的两种组成气体，根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，反应物中含有N、C、O元素，生成物中也应含有 C、N、O元素，故生成的两种气体是氮气和二氧化碳。该反应的化学方程式为
24．【答案】（1）B
（2）
（3）解：设能吸收二氧化碳的质量为x。
44 32
x16吨.
x=22吨
答：能吸收22吨二氧化碳。
【知识点】书写化学方程式、文字表达式；根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】（3）据化学方程式中各物质的质量关系，设吸收二氧化碳的质量为x，找出二氧化碳与甲醇的相对分子质量，利用比例关系列方程求解。
（2）根据化学反应式的书写原则。
（3）先写出二氧化碳和氢气制取甲醇的化学方程式。根据化学方程式中各物质的质量关系，设吸收二氧化碳的质量为x，找出二氧化碳与甲醇的相对分子质量，利用比例关系列方程求解。
【解答】（1）A、“液态阳光” 是将二氧化碳和水转化为以甲醇为代表的液态燃料和有机化学品，氢气是中间产物，并非液体燃料主要成分，所以 A 错误。
B、该项目利用太阳能光伏发电，再通过一系列反应将二氧化碳和水转化为甲醇，最终将光能转化为化学能，类似于植物的光合作用，实现了 “人工光合作用” ，B 正确。
C、“液态阳光” 项目可消耗二氧化碳，但目前不能从根本上解决全球碳排放及气候变化问题，C 错误。
D、甲醇是有机物，二氧化碳虽含碳元素，但性质与无机物类似，属于无机物，D 错误。
故答案为：B。
（2）二氧化碳与氢氧化钠反应，生成碳酸钠和水。
25．【答案】（1）Ba(OH)2、NaOH
（2）大于
（3）解：由图像可知，BaSO4沉淀的质量为4.66g。
设 Mg(OH)2沉淀的质量为x，根据 Mg原子守恒可得
MgSO4 ∽ Mg(OH)2
120 58
40g×6% x
解得：x=1. 16g；
则m2g=1.16g+4.66g=5.82g
答：烧杯中沉淀的质量m2的值为5.82。
【知识点】根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】（1）硫酸钠和氢氧化钡反应，生成硫酸钡沉淀和氢氧化钠。在 滤液 X于烧杯中滴入硫酸镁后，在开始的一段时间内，其中的氢氧化钡和硫酸镁反应，生成硫酸钡沉淀和氢氧化镁沉淀 。然后硫酸镁再和氢氧化钠反应生成氢氧化镁沉淀。比较可知，前一段沉淀质量增加的快，后一段时间沉淀质量增加的慢；
（2）BC段为稀硫酸与氢氧化钠反应，生成硫酸钠和水。当氢氧化钠完全反应后，稀硫酸再与氢氧化镁反应生成硫酸镁和水，因此沉淀质量减小。当其完全反应后，硫酸钡沉淀不与其反应，因此沉淀质量不变。
（3）在反应过程中，镁原子的质量守恒，即硫酸镁和氢氧化镁中镁原子的质量相等。以此为等量条件根据它们的化学式列式计算出氢氧化镁的质量，然后与硫酸钡的质量相加得到m2的数值即可。
【解答】（1）根据甲图可知，加入硫酸镁后沉淀的质量先增加较快后变慢，说明其中存在的溶质为Ba(OH)2、NaOH；
（2）BC段沉淀质量不变，应该是稀硫酸和氢氧化钠的反应，因此BC段溶液呈碱性，pH大于7。
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