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中考一轮复习：质量守恒定律及其应用
一、选择题
1．将等容积、等质量(含瓶塞、导管和燃烧匙)的两个集气瓶置于天平的左右两端，并调至平衡。然后同时迅速放入点燃的等质量的白磷和木炭(如图所示)，使两者充分燃烧后冷却至室温。打开止水夹，此时的天平 ( )
A．指针偏向右 B．指针偏向左
C．仍处于平衡状态 D．指针先偏向左后向右
【答案】B
【知识点】质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】木炭燃烧生成二氧化碳气体，反应前后瓶内气体体积不变，瓶内压强不变；白磷燃烧生成固体五氧化二磷，瓶内气体体积减少，瓶内压强减小；冷却后打开止水夹，部分气体会从装有木炭的右边瓶中转移至左边瓶中，而造成左边瓶内物质总质量增大。
【解答】根据木炭燃烧的化学方程式C+O2 CO2，反应前后气体的分子个数不变，右边瓶内压强不变；而左边瓶内白磷燃烧生成固体五氧化二磷，气体减少，瓶内压强减小；在打开止水夹前，两边质量始终相等，天平处于平衡状态；当充分燃烧后冷却至室温，打开止水夹时，由于两瓶内压强不同，右边瓶内气体部分转移至左边，而形成左边瓶内物质总质量变大，所以天平左端下沉，天平的指针偏向左边。
故答案为：B。
2．杭州亚运会开幕式首创零碳甲醇点燃亚运主火炬。如图所示为利用CO2制取甲醇的微观示意图，下列说法不正确的是 ( )
A．参加反应的 H2和 CO2分子个数比为4：1
B．该图说明化学反应中分子可分，原子不可分
C．甲醇分子中，碳、氢、氧原子的个数比为1：4：1
D．该微观示意图符合质量守恒定律
【答案】A
【知识点】质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】（1）微观示意图与化学方程式的对应：根据微观示意图中各粒子的种类和数目，可写出化学反应的方程式，进而分析粒子个数比；质量守恒定律的微观实质：化学反应中，分子可以再分，原子不可再分，且原子的种类、数目、质量均保持不变。
（2）化学式的微观构成：根据分子的微观示意图，可确定分子中各原子的个数比。
【解答】 A、参加反应的H2和CO2分子个数比为3：1，该选项不正确。
B、该图说明化学反应中分子可分，原子不可分，该选项正确。
C、甲醇分子中，碳、氢、氧原子的个数比为1：4：1，该选项正确。
D、该微观示意图符合质量守恒定律，该选项正确。
故答案为：A。
3．某化学反应的微观示意图如下(反应条件已省略)，根据图示，下列选项正确的是 ( )
A．反应前后分子总数不变 B．生成物中共有3种单质
C．该反应的反应物是 H2O2 D．反应前后原子种类不变
【答案】D
【知识点】质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】 根据反应的微观过程图可知，该反应是2个水分子分解生成了2个氢分子和1个氧分子，结合题意进行分析判断。
【解答】A、反应的微观过程图可知，该反应是2个水分子分解生成了2个氢分子和1个氧分子，化学反应前后分子的总数发生了改变，反应前是2个分子，反应后是3个分子，故选项说法错误。
B、由图可知，生成物是氢气和氧气，氢气和氧气均是由同种元素组成的纯净物，均属于单质，生成物中共有两种单质，故选项说法错误。
C、由图可知，该反应的反应物是H2O，故选项说法错误。
D、根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和数目不变，故选项说法正确。
故答案为：D。
4．下列关于甲烷(CH4)和氧气反应的化学方程式 的说法中，正确的是 ( )
A．甲烷和氧气反应生成二氧化碳和水
B．1个甲烷和2 个氧气在点燃条件下，生成1个二氧化碳和2个水
C．1个CH4 分子和2 个 O2 分子在点燃条件下，生成1个CO2分子和2个 H2O分子
D．1g CH4 和 2g O2 在点燃条件下，生成1gCO2 和2g H2O
【答案】C
【知识点】化学方程式的概念、读法和含义
【解析】【分析】 化学方程式可表示：反应物和生成物的种类；反应的条件；反应物和生成物的微观粒子个数比；反应物和生成物的质量比等。但要注意读化学方程式时，“+”应读作“和”，“═”应读作“生成”。
【解答】 A、在反应中“+”读作“和”，该反应可读作：甲烷和氧气在点燃条件下，反应生成二氧化碳和水，故选项读法错误。
B、该反应不能读作，1个甲烷和2个氧气在点燃条件下，生成1个二氧化碳和2个水；从微观上，1个CH4分子和2个O2分子在点燃条件下，生成1个CO2分子和2个H2O分子，故选项读法错误。
C、从微观上，1个CH4分子和2个O2分子在点燃条件下，生成1个CO2分子和2个H2O分子，故选项读法正确。
D、该反应可读作：每16份质量的甲烷和64份质量的氧气在点燃条件下恰好反应生成44份质量的二氧化碳和36份质量的水，则1gCH4和4gO2在点燃条件下能充分反应，故选项读法错误。
故答案为：C。
5．“胜哥”为了探究某种铁的氧化物(纯净物)FexOy的组成，将m 克FexOy和n克碳置于密闭容器中在高温下发生反应。反应开始至某时刻，测得容器中部分物质的质量变化关系如图所示。下列说法错误的是 （ ）
A．∠a表示反应生成的铁的质量变化
B．碳的质量n=3克
C．FexOy中x：y=2：3
D．m≥11.6
【答案】C
【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
【解析】【分析】（1）质量守恒定律：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，化学反应前后元素的种类和质量不变。
（2）化学方程式的计算：根据化学方程式中各物质的质量比，结合已知物质的质量计算未知物质的质量或化学式中的原子个数比。
【解答】A、由图可知，a 曲线从 0 开始，最终生成铁的质量为 8.4g，所以 a 表示反应生成的铁的质量变化，故该选项正确。
B、根据质量守恒定律，反应的碳的质量等于生成的二氧化碳中碳元素的质量。二氧化碳质量为 4.4g，其中碳元素质量为，剩余碳的质量为 1.8g，所以碳的总质量n = 1.2g + 1.8g = 3g，故该选项正确。
C、铁的质量为 8.4g，氧化铁中氧元素的质量等于二氧化碳中氧元素的质量，二氧化碳中氧元素质量为。则 FexOy中铁元素与氧元素的质量比表示为，解得x：y=3：4 ，不是2：3，故该选项错误。
D、由前面计算可知，参加反应的FexOy中，铁元素质量 8.4g，氧元素质量 3.2g，所以FexOy的质量为8.4g + 3.2g = 11.6g，因为反应后FexOy可能有剩余，所以 m≥11.6 ，故该选项正确。
故答案为：C。
6． “人造树叶”是一种新型材料。光照时，二氧化碳和水在“人造树叶”的催化下反应生成氧气和乙醇(C2H6O)，其微观图如图，下列说法错误的是（）
A．图中生成物均是化合物
B．原子在化学反应中是不可分的
C．参加反应的CO2和H2O的分子个数比为2：3
D．该反应前后元素的种类不变
【答案】A
【知识点】单质和化合物的区别；化学方程式的概念、读法和含义
【解析】【分析】根据微观反应示意图和质量守恒定律写出反应的化学方程式，然后根据化学方程式进行分析。
【解答】 由微观反应示意图可知，该反应是由二氧化碳和水在光照和人造树叶催化剂的作用下反应生成乙醇和氧气，化学方程式为2CO2+3H2O3O2+CH3CH2OH；
A.图中生成物乙醇是化合物，氧气是单质，故A错误符合题意；
B.原子在化学反应中是不可分的，故B正确不合题意；
C.参加反应的CO2和H2O的分子个数比为2：3，故C正确不合题意；
D.该反应前后元素的种类不变，故D正确不合题意。
故选A。
7．一定质量的乙醇在氧气中不完全燃烧，生成一氧化碳、二氧化碳和水，化学方程式可表示为 zH2O；则一定质量的乙醇和氧气在密闭容器中燃烧后生成一氧化碳、二氧化碳和水分子的个数比不可能是 ( )
A．1： 1： 3 B．1：2：5 C．1：3：6 D．2：4：9
【答案】B
【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】根据反应前后原子种类和个数保持不变进行分析判断。
【解答】A、若个数比为 1： 1： 3 ，则方程式为，反应前后原子种类和个数保持不变，故A不符合题意；
B、若个数比为 1：2：5，则方程式为，不能配成反应前后原子个数相同的情况，故B符合题意；
C、若个数比为1：3：6，则方程式为，故C不符合题意；
D、若个数比为 2：4：9 ，则方程式为，故D不符合题意。
故答案为：B。
8．乙烯（C2H4）是极其重要的一种化工原料，我国科学家在利用甲烷高效转化为乙烯的研究中获得重大突破，如图为该转化的微观示意图。下列说法不正确的是（ ）
A．反应前后分子的个数没有改变
B．反应前后物质中有两种是有机物
C．反应前后原子的个数没有改变
D．该反应属于分解反应
【答案】A
【知识点】质量守恒定律及其应用；化学方程式的配平；简单的有机物；有机物与无机物的区别
【解析】【分析】有机物是有机化合物的简称，指含碳元素的化合物（除碳的氧化物、碳酸盐、氰化物等少数简单含碳物质外），主要由碳、氢元素组成，还可能含氧、氮、硫等元素。 化学反应前后原子的种类和个数没有改变，元素的种类没有改变；
【解答】A. 反应前后分子的个数改变了，原子的个数没有改变 ，A错误；
B. 反应前后物质中有两种是有机物 ，正确；
C. 反应前后原子的个数没有改变，C正确；
D. 该反应属于分解反应 ，反应物只有一种，生成物有两种或者两种以上的反应为分解反应，D正确；
故答案为：A
9．甲醛是室内装修时产生的主要污染物质。用下面化学反应可检测室内甲醛含量是否超标：4KMnO4＋5R＋6H2SO4=2K2SO4＋4MnSO4＋5CO2↑＋11H2O，根据质量守恒定律确定R的化学式为（）
A．CH2O B．C2H4O2 C．CH4 D．CHO2
【答案】A
【知识点】化学式的书写及意义；化学方程式的配平；书写化学方程式、文字表达式
【解析】【分析】根据化学反应4KMnO4+5R+6H2SO4=2K2SO4+4MnSO4+5CO2↑+11H2O，利用质量守恒定律的元素守恒、原子个数不变，来推出R的化学式。
【解答】 化学反应4KMnO4+5R+6H2SO4=2K2SO4+4MnSO4+5CO2↑+11H2O，遵循质量守恒定律，
则反应前后的元素相同，原子个数相等，K、Mn、S元素的原子个数前后相等，
反应前现有40个O原子，而反应后共45个O原子，则R中共5个O原子，
反应前现有12个H原子，而反应后共有22个H原子，则R中共有10个H原子，
反应前没有C原子，而反应后共有5个C原子，则R中共有5个C原子，
又R的化学计量数为5，则R的化学式为CH2O，
故答案为：A。
10．小科通过视频号“胜哥课程”学会了化学方程式的书写方法及配平方法。下列化学方程式书写正确的是（ ）
A．木炭在氧气中充分燃烧：
B．铜粉在空气中加热：
C．铁丝在氧气中燃烧：
D．水通电分解：
【答案】D
【知识点】化学方程式的配平；书写化学方程式、文字表达式
【解析】【分析】化学方程式需满足：1. 符合实验事实（产物正确）；2. 配平原子守恒；3. 标注反应条件和物质状态（如“↑”“↓”）。
【解答】A、木炭在氧气中燃烧的条件是点燃，方程式中未标注，故A错误；
B、方程式没有配平，反应前后原子个数不同，故B错误；
C、铁丝在氧气中燃烧生成，故C错误；
D、水在通电的情况下产生氢气和氧气，方程式正确，故D正确。
故答案为：D。
11．乙醇酸(C2H4O3)是制备生物降解材料聚乙醇酸的原料，其在自然环境中降解的微观示意图如图(相同小球表示同种原子)，下列说法正确的是( ）
A．参与反应的甲、乙分子个数比为2：3
B．该反应属于复分解反应
C．甲物质由碳原子和氧原子构成
D．反应前后各元素化合价都保持不变
【答案】A
【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；元素化合价的规则与计算；化学方程式的配平；复分解反应及其应用
【解析】【分析】化合物中各元素的化合价之和为零，单质的化合价均为零。
【解答】A、根据图示可知，反应的方程式为，可知甲和乙分子个数比为2：3，故A正确；
B、由方程式可知，该反应中有单质参与，不符合复分解反应化合物之间交换成分的特点，故B错误；
C、甲物质由 C2H4O3分子构成，故C错误；
D、反应物中氧气中氧元素的化合价为零，生成物中水和二氧化碳中氧元素的化合价均为-2价，氧元素的化合价发生改变，故D错误。
故答案为：A。
二、填空题
12．“胜哥”探究了有机物 W 的组成。在一定条件下，W在密闭容器内发生反应前后各物质的质量如图所示。
其中，x= ，若W 的相对分子质量为46，则 W 的化学式是 。
【答案】52；C2H6O
【知识点】质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】（1）质量守恒定律：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。通过反应前后各物质的质量变化，可计算未知物质的质量。
（2）化学式的推断：根据反应前后元素的种类和质量守恒，计算出有机物中各元素的质量，再结合相对分子质量，确定各元素的原子个数比，从而得出化学式。
【解答】 由质量守恒定律，参加化学反应的各物质的质量之和等于生成的各物质的质量之和，
x=23g+8g+5g+64g-16g-32g=52g。
生成的二氧化碳中含有碳元素的质量为，
生成的水中含有氢元素的质量为，
生成物的二氧化碳和水中所含碳、氢元素的质量和=12g+3g=15g，15g＜23g，
W中含氧元素的质量为：23g-15g=8g，
W中碳原子、氢原子和氧原子的个数比为，
设其化学式为C2xH6xOx，
若W的相对分子质量为46，则12×2x+1×6x+16×x=46，x=1，
则W的化学式是C2H6O。
13．在一定条件下，Mg和 MgH2 的相互转化可以实现氢气的储存和释放。其工作原理如图所示：
（1）储存氢气时发生反应的化学方程式为 。
（2）释放氢气时发生反应的化学方程式为 。
【答案】（1）
（2）
【知识点】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）具体内容为：根据化学反应的反应物、生成物，结合反应条件（温度、压强等），遵循质量守恒定律，正确书写化学方程式（包括标注反应条件、气体符号等）。
（2）化学反应的正向与逆向转化，具体内容为：根据题目中 “储存”“释放” 的过程，判断正向（储存氢气）和逆向（释放氢气）反应的反应物、生成物，明确可逆反应的不同条件对应的反应方向。
【解答】（1）储存氢气时，反应物是镁和氢气，反应条件是350℃、3MPa，生成物是氢化镁，根据质量守恒定律，该反应的化学方程式为：。
（2）释放氢气时，反应物是氢化镁，反应条件是287℃、0.1MPa，生成物是镁和氢气，需标注气体符号 ，根据质量守恒定律，该反应的化学方程式为：。
14．室内起火时，如果立即打开门窗，火反而会烧得更旺，原因是 ；某气体是家用液化石油气的主要成分之一，该气体燃烧的化学方程式为2R 则该气体的化学式是 。
【答案】增大了空气的流通速度，补充了氧气使燃烧更旺；C4H10
【知识点】燃烧与灭火；化学方程式的配平
【解析】【分析】燃烧的条件：有可燃物、足够的助燃剂和温度达到可燃物的着火点。
【解答】 室内起火时，如果立即打开门窗，火反而会烧得更旺，原因是空气流通会提供更多的氧气，助长燃烧。燃烧需要氧气，打开门窗会增加氧气的供应，使火势加剧。
根据质量守恒定律，反应前后各元素的原子数相等。
碳（C）原子数：右边有8个C，左边R中应有4个C（因为2R → 8C）。
氢（H）原子数：右边有20个H，左边R中应有10个H（因为2R → 20H）。
氧（O）原子数：右边有26个O，左边13O2提供26个O，R中不含O。
因此，R的化学式为C4H10（丁烷），是液化石油气的主要成分之一。
15．“胜哥”将盐酸溶液逐滴滴入氢氧化钠和碳酸钠的混合溶液中，并根据观察到的现象绘制了如图曲线，根据图示回答问题
（1）请写出OA段发生反应的化学方程式 。
（2） B点溶液的溶质是 。
（3）C点处的溶液pH 7(填“>”、“<”或“<”)。
【答案】（1）HCl+NaOH=NaCl+H2O
（2）NaCl
（3）＜
【知识点】书写化学方程式、文字表达式；溶液的酸碱性与pH值的关系；酸的化学性质
【解析】【分析】（1）盐酸先和氢氧化钠反应生成氯化钠和水，再和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳气体；
（2）根据图像确定B点的反应进度，从而确定此时的溶质种类；
（3）根据C点时加入的稀盐酸过量分析。
【解答】 （1）根据图片可知，OA段没有气体生成，即盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水，反应的化学方程式为：HCl+NaOH=NaCl+H2O。
（2）根据图片可知，B点时生成气体的质量达到最大且保持不变，说明盐酸和碳酸钠恰好完全反应，则溶液的溶质是NaCl。
（3）根据图片可知，C点处盐酸过量，则溶液的pH＜7。
16．学习科学要善于归纳总结，“胜哥”用下图所示的思维导图总结了稀盐酸的五条化学性质。请分析下图并回答问题：
（1）“胜哥”向稀盐酸中加入某金属氧化物后溶液变蓝色，则该金属氧化物中一定含有金属元素： 。
（2）铁锈的主要成分是Fe2O3，请写出盐酸除铁锈的化学方程式： ；
（3）为验证盐酸的化学性质③，下列物质能与盐酸反应的是____：
A．NaCl B．MgCl2 C．Na2CO3
【答案】（1）铜(或 Cu)
（2）
（3）C
【知识点】书写化学方程式、文字表达式；酸的化学性质
【解析】【分析】（1）有特殊颜色的离子：铜离子（蓝色）、铁离子（黄色）、亚铁离子（浅绿色）。
（2）铁的化合物发生复分解反应时，铁元素的化合价保持不变。
（3）盐与酸的反应属于复分解反应，要有沉淀、气体或水生成。
【解答】（1）含有铜离子的溶液呈蓝色，可知向稀盐酸中加入某金属氧化物后溶液变蓝色，则该金属氧化物为氧化铜。
（2）盐酸与氧化铁反应生成氯化铁和水，方程式为。
（3）AB、氯化钠和氯化镁与盐酸混合后没有新物质生成，说明不能与盐酸反应，故AB错误；
C、碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，故C正确。
故答案为：C。
17． 2025浙江省城市篮球联赛简称浙BA城市争霸赛，11月2日诸暨队对战杭州队：
（1）运动员身穿的运动服面料中添加了合成纤维，合成纤维具有的优良性能是 （答一点）。
（2）2025年9月24日全球首个以篮球赛事命名的卫星——“浙BA号”成功发射，卫星加速上升的过程中，燃料的化学能最终转化成了火箭的 。
（3）许多国内外的体育爱好者乘坐高铁到浙江观看比赛。高铁列车使用的材料有铝合金，铝合金耐腐蚀的原因是铝在空气中生成了一层致密的保护膜，其原理可以用化学方程式表示为 。
【答案】（1）耐磨性好（或弹性好、不易变形、耐腐蚀等，合理即可）
（2）机械能
（3）4Al＋3O2＝2Al2O3
【知识点】能的多种形式；能量的转化与守恒定律；书写化学方程式、文字表达式；塑料、橡胶、纤维等有机合成材料的特点；金属的腐蚀与防护
【解析】【分析】（1）合成纤维（如涤纶、尼龙等）具有耐磨、弹性好、抗皱等优点，常用于运动服面料。
（2）机械能包括重力势能和动能，动能与质量和速度有关，重力势能与质量和高度有关。
（3）氧化铝保护膜致密，可以防止内部的金属铝进一步被氧化。
【解答】（1）合成纤维具有耐磨性好或弹性好、不易变形、耐腐蚀等优良性能。
（2）火箭加速升空，速度和高度增大，可知动能和重力势能均增大，即机械能增大。
（2）铝被氧气氧化成氧化铝，方程式为4Al＋3O2＝2Al2O3。
三、实验与探究题
18．图甲是一款潜水艇紧急供氧设备的结构示意图，产氧药块的主要成分是氯酸钠(NaClO3)，需要镁粉氧化放热启动并维持反应进行，快速产生氧气。
（1）启动时，镁粉(Mg)与氧气反应生成氧化镁(MgO)，其化学方程式为： 。
（2）产氧药块反应会产生极少量有毒的氯气，推测图甲中试剂X应具有的性质是 。
（3）氯酸钠受热分解生成氯化钠和氧气。mg氯酸钠分解过程中各物质质量变化如图乙所示，选择a、b、c、d、m中的部分数据，列出它们的等量关系以体现质量守恒定律： 。
【答案】（1）2Mg+O2 →点燃2MgO
（2）吸收氯气但是不吸收氧气
（3）a+d=b+c或者m=a+d或m=b+c
【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；根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】（1）根据题中提示书写方程式，反应物写在左侧，生成物写在右侧，条件写在等号上方。
（2）根据装置的作用以及氯气有毒进行分析。
（3）在化学反应前后，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。这就叫做质量守恒定律。化学反应的过程，就是参加反应的各物质（反应物）的分子，破裂后重新组合为新的分子而生成其他物质的过程。在化学反应中，反应前后原子的种类没有改变，数目没有增减，原子的质量也没有改变。在任何与周围隔绝的体系中，不论发生何种变化或过程，其总质量始终保持不变。或者说，任何变化包括化学反应和核反应都不能消除物质，只是改变了物质的原有形态或结构，所以该定律又称物质不灭定律。
【解答】（1）由题中“镁粉(Mg)与氧气反应生成氧化镁(MgO)“可知方程式为： 2Mg+O2 →点燃2MgO。
（2）氯气有毒，所以试剂X应能将氯气去除的药品，需要获得的是氧气，所以X不能吸收氧气。
（3）氯酸钠受热分解生成氯化钠和氧气，由质量守恒定律可知，固体减少的质量等于产生的氧气的质量，结合图像可知，m=b+c；或生成物的总质量等于反应物的总质量，即m=a+d==b+c。
19．“胜哥”为了测定某生锈的生铁片(含有铁、碳、硅三种元素)中铁元素的质量分数，设计并完成了如下实验：
实验装置 实验步骤 实验现象
1天平 称量生锈的生铁片的质量 生锈的生铁片的质量为a克
2装置甲 先通入一段时间CO，然后加热；完全反应后，停止加热；继续通CO至室温 生锈的生铁片变成光亮的银白色
3装置乙 将2中生成的光亮的银白色铁片放入稀盐酸中，完全反应 试管中____；测得室温下产生氢气的体积为b升
（1）装置甲存在缺陷，其改进方法是 。
（2）装置乙试管中观察到的实验现象是 。
（3）若室温下氢气的密度为 cg/L，生锈的生铁片中铁元素的质量分数是 (用字母表示)。
（4）有人认为：“2中所得光亮的银白色铁片的质量，即为此生锈的生铁片中铁元素的质量，没有必要进行2的操作”。判断此观点是否正确，并说明理由 。
【答案】（1）在氢氧化钠溶液后加一盏点燃的酒精灯或用气球收集CO
（2）有气泡产生，溶液由无色变为浅绿色
（3）
（4）不正确，因为2中所得光亮的银白色铁片的质量包含杂质的质量
【知识点】密度公式的应用；溶质的质量分数及相关计算；根据化学反应方程式的计算；还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】（1）根据一氧化碳可以燃烧进行分析，也可以将气体收集起来后续再进行处理。
（2）铁与盐酸发生置换反应，生成物中铁元素的化合价为+2价。
（3）根据密度公式计算氢气的质量，再由方程式计算铁的质量分数。
（4）利用一氧化碳的还原性，只能将氧元素除去，不能除去碳元素和硅元素。
【解答】（1）一氧化碳有毒，不能直接排放到空气中，由图甲可知，其没有进行尾气处理。一氧化碳可燃，生成的二氧化碳不是空气污染物，所以改进方法为：在氢氧化钠溶液后加一盏点燃的酒精灯。也可以用气球收集气体，再统一处理。
（2）铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，可知现象为：有气泡产生，溶液由无色变为浅绿色。
（3）氢气的质量为，设铁的质量分数为x
，解得。
（4）2中所得光亮的银白色铁片的质量包含杂质的质量，测得的铁的质量分数将偏大，所以观点不正确。
四、综合题
20．某载人飞船的长征二号F运载火箭在酒泉卫星发射中心发射并成功对接中国空间站。空间站在距地球约 400千米的高度，大气已经极其稀薄，但依然存在少量H2O.气体分子。如图空间站的水气整合系统，其中“氧气生成系统”能电解水，产生氢气和氧气；“萨巴蒂尔系统”能把氢气和航天员呼吸产生的二氧化碳在一定条件下转化成液态水和甲烷气体 ，甲烷排放到外太空，水可以循环使用。
（1）运载火箭用偏二甲肼作推进剂，它燃烧时反应为 则X为 。
（2）下列说法正确的是（ ）
A．飞船加速升空过程中，机械能增大
B．空间站在轨稳定运行过程中机械能守恒
C．空间站在太空中沿椭圆轨道绕地球运行，在近地点时动能最小
（3）在此水气整合系统中，液态水虽然可以被循环利用，但仍然需要额外向系统中补充水，理由是 。(忽略水的蒸发)
【答案】（1）N2
（2）A
（3）萨巴蒂尔反应生成的甲烷被排放到外太空，导致氢元素流失，需补充水以维持系统平衡
【知识点】动能和势能的转化与守恒；质量守恒定律及其应用；机械能守恒
【解析】【分析】（1）根据反应前后原子的种类和个数不变进行判断。
（2）重力势能与物体的质量和高度有关，质量越大、高度越高，重力势能越大。
动能与物体的质量和速度有关，质量越大，速度越大，动能越大。
（3）根据质量守恒定律进行分析，各元素的质量在反应前后保持不变。
【解答】（1）反应前原子数：C：2（来自C2H8N2）H：8（来自C2H8N2）N：2（来自C2H8N2） + 4（来自2N2O4） = 6 O：8（来自2N2O4）
反应后原子数：C：2（来自2CO2）H：8（来自4H2O）O：4（来自2CO2） + 4（来自4H2O） = 8
N：未知（由3X补充），可知X为 N2 。
（2）A、飞船加速升空时，质量几乎不变，速度和高度都变大，可知动能和重力势能均增加，因此机械能增大，故A正确；
B、空间站运行时需克服稀薄大气阻力（尽管极其稀薄），机械能会缓慢减少，故B错误；
C、近地点重力势能小，可知动能大，则运行的速度大，故C错误。
故答案为：A。
（3） 由质量守恒定律可知，甲烷被排放到空气中，会导致氢元素流失，所以需要补充水以维持系统平衡。
21．质量守恒定律的发现经历了漫长、曲折的过程。
材料一：1663年，英国化学家波义耳将金属汞放在密闭容器里煅烧，冷却后称量时打开了盖子，得出的结论是物质的总质量增加了。
材料二：1756年，俄国化学家罗蒙诺索夫将金属锡放在密闭容器里煅烧，冷却后对该密闭容器进行称量，发现总质量和煅烧前没有变化。
材料三：1774年，拉瓦锡将45.0份质量的氧化汞加热分解，恰好得到了 41.5份质量的汞和3.5份质量的氧气，得到了与罗蒙诺索夫相同的结论，从而总结出了质量守恒定律。
根据以上材料回答以下问题：
（1）波义耳称量时打开了盖子，发现物质的总质量增加，你认为该实验 (选填“符合”或“不符合”)质量守恒定律。
（2）某兴趣小组决定用如图所示装置模拟拉瓦锡实验，验证质量守恒定律。为使测量数据更加准确，实验时加入试管中的氧化汞不能太多，理由是 。实验结果如表所示，如果出现关系式： (用字母表示，假定气体密度为ρg/cm3)，则可验证质量守恒定律。
反应前装有氧化汞的试管总质量(g) 反应结束冷却后试管的总质量(g) 反应后量筒内气体体积(mL)
a b c
（3）如图所示是氧化汞受热分解的微观模型图，从图中可知质量守恒定律的微观实质是 。
（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．定量方法是科学研究的重要方法
D．科学研究既要尊重事实，也要勇于创新
【答案】（1）符合
（2）止生成的氧气体积超过量筒的量程，导致收集到的氧气体积误差较大；
（3）化学反应前后原子种类、原子个数、原子质量不变(合理即可)
（4）A；C；D
【知识点】质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】（1）质量守恒定律的适用条件：质量守恒定律适用于所有化学反应，但实验需在密闭容器中进行（避免物质与外界交换）；若实验过程中容器打开，会导致外界物质进入，影响质量测量，但反应本身仍遵循质量守恒定律。
（2）实验操作的注意事项：化学反应中，若生成气体的体积超过容器量程，会导致气体收集不准确；质量守恒定律的定量验证：反应前后总质量相等，需将气体质量（气体质量 = 密度 × 体积）纳入计算。
（3）质量守恒定律的微观实质：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、质量均保持不变。
（4）科学探究的方法与态度：科学研究需全面严谨的分析、定量实验的方法，同时要尊重事实、勇于创新。
【解答】（1）质量守恒定律适用于所有化学反应，波义耳的实验中，金属煅烧是化学变化，本身遵循质量守恒定律；但他称量时打开了盖子，导致外界空气进入容器，使测得的总质量增加，这是实验操作的问题，并非定律不适用。因此该实验符合质量守恒定律。（2）原因：氧化汞受热分解会生成氧气，若加入的氧化汞太多，生成的氧气体积会超过量筒的量程，无法准确测量氧气体积，导致气体质量的计算误差较大，从而影响实验数据的准确性。
关系式：反应前装有氧化汞的试管总质量为a（包含氧化汞和试管），反应后试管总质量为b（包含生成的汞和试管），生成氧气的体积为c，密度为，则氧气的质量为c。根据质量守恒定律，反应前总质量（a）= 反应后总质量（试管中汞的质量 + 氧气质量），即。
（3）从氧化汞受热分解的微观模型图可知，氧化汞分子分裂为汞原子和氧原子，汞原子直接构成汞，氧原子重新组合成氧分子。整个过程中，原子的种类（汞原子、氧原子）、原子的数目（反应前后汞原子、氧原子个数均未改变）、原子的质量都没有发生变化，这就是质量守恒定律的微观实质。
（4）A、波义耳因实验时打开容器（操作不严谨），导致外界空气进入，得出 “质量增加” 的错误结论，说明分析问题应该全面、严谨，故该选项正确。
B、实验成功与否取决于实验设计、操作规范、条件控制等多方面，并非仅取决于药品选择，故该选项错误。
C、罗蒙诺索夫、拉瓦锡通过 “测量反应前后质量” 的定量方法得出质量守恒的结论，说明定量方法是科学研究的重要方法，故该选项正确。
D、科学家们通过多次实验验证事实，最终突破原有认知总结出定律，说明科学研究既要尊重事实，也要勇于创新，故该选项正确。
故答案为：ACD。
22．“胜哥”从山上采集到一种石灰石，进行实验。取用8克石灰石样品，把40克稀盐酸分四次加入样品中（杂质既不与酸反应，也不溶于水），充分反应后经过过滤、干燥等操作，最后称量，得实验数据如表。
实验次数 第一次 第二次 第三次 第四次
加入稀盐酸的质量/g 10 10 10 10
剩余固体的质量/g 5.5 M 1.0 1.0
（1）上表中M的值应为 。
（2）列式计算实验所用的稀盐酸的质量分数和样品中碳酸钙的质量分数。
（3）求第三次实验充分反应后，溶质的质量分数。
【答案】（1）3.0
（2）设2.5 g碳酸钙完全反应需要HCl的质量为x，
解得：x＝1.825 g
实验所用的稀盐酸的质量分数为：HCl%=。
样品中碳酸钙的质量为：8g-1g=7g
样品中碳酸钙的质量分数：CaCO3%=
（3）设第三次实验充分反应后CaCl2的质量为m1；生成CO2的质量为m2 CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑100111447gm1m2
∴ m1=7.77g
m2=3.08g
溶质的质量分数为： CaCl2 %=
【知识点】化学方程式的概念、读法和含义；根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】（1）根据表格中的信息进行分析；
（2）根据碳酸钙的质量和化学方程式进行计算；
（3）根据碳酸钙的质量计算出共生成二氧化碳的质量，然后再计算第3次实验充分反应后，溶液的质量进行分析。
【解答】 （1）从以上数据可知，这四次实验中，第一次加入10g稀盐酸后，如果碳酸钙足量，剩余固体的质量应该为：8g-5.5g=2.5g，第二次再加入10g的稀盐酸，也会反应2.5g的碳酸钙，所以表中M的数值应为5.5-2.5=3；
23．尿素是最简单的有机化合物之一，作为一种中性肥料，尿素适用于各种土壤和植物。它易保存使用方便，对土壤的破坏作用小，是使用量较大的一种化学氮肥，也是含氮量最高的氮肥。如图为利用天然气制尿素的主要流程。
（1）设备Ⅰ若使用空气冷冻分离法分离氧气，利用的原理是
（2）设备Ⅱ中发生的化学方程式是 。
（3） 设备Ⅲ中 CO 会与 发生反应，产生和 并分离，根据流程图进入设备Ⅳ的是 。
【答案】（1）氧气和氮气的沸点不同
（2）
（3）
【知识点】书写化学方程式、文字表达式
【解析】【分析】（1）氧气与其他气体沸点不同，在升温时可以与其他气体分离。
（2）根据题中提示书写方程式，再由质量守恒定律配平方程式。
（3）结合图像进行分析，合成氨需要的原料是氢气和氮气。
【解答】（1） 设备Ⅰ若使用空气冷冻分离法分离氧气，利用的原理是氧气和氮气的沸点不同。通过将空气冷却至极低温度并逐步升温，氧气（沸点-183℃）会先于氮气（沸点-196℃）液化，从而实现分离。
（2）由图像可知，反应物为甲烷和氧气，生成物为一氧化碳和氢气，方程式为。
（3）由图可知， Ⅳ 中有氨气生成，可知进入 Ⅳ 的是氢气，氢气与氮气生成氨气。
24．人类历史发展的不同阶段曾以不同金属材料的使用作为标志。
（1）铁、铝在自然界通常以化合态形式存在，说明它们的化学性质都比较 ；
（2）在生产、生活实践中，人类逐渐掌握了多种金属的冶炼技术，可得到金属单质。小科分析纯度相同的磁铁矿(主要成分为Fe3O4)、赤铁矿(主要成分为Fe2O3)两种矿，得出“磁铁矿作炼铁原料更具优势”，其原因是 ；
（3）把铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程，但主要反应原理是高温下用一氧化碳将铁矿石中的铁还原出来，则用2000吨含 Fe2O375%的铁矿石，最多可以提炼出多少吨纯铁
【答案】（1）活泼
（2）铁磁矿中铁元素的质量分数更高
（3）最多可以提炼出纯铁的质量为x
X=1050t
答：最多可以提炼出1050吨铁
【知识点】根据化学反应方程式的计算；常见金属与金属的物理性质及用途；金属的化学性质
【解析】【分析】（1）金属的化学性质与存在形式：化学性质活泼的金属，在自然界中易与其他物质发生反应，通常以化合物（化合态）的形式存在；化学性质不活泼的金属（如金、银），则易以单质（游离态）的形式存在。
（2）元素质量分数的计算：化合物中某元素的质量分数 =（该元素的相对原子质量 × 原子个数）/ 化合物的相对分子质量 ×100%，可通过此公式比较不同矿石中某元素的含量高低。
（3）根据化学方程式的计算：利用矿石中有效成分的质量，结合化学方程式中各物质的质量比，计算生成物（金属单质）的质量，核心是 “矿石中某元素的质量 = 矿石质量 × 该元素的质量分数”。
【解答】（1）铁、铝在自然界以化合态形式存在，说明它们易与其他物质发生化学反应，化学性质比较活泼。
（2） 铁元素的质量分数= ；
在FeCO3中铁元素的质量分数=，从化学的角度分析“磁铁矿作炼铁原料更具优势”，其原因是含铁量（质量分数）更高；
（3）最多可以提炼出纯铁的质量为x
X=1050t
答：最多可以提炼出1050吨铁。
25．日常生活中，被鱼刺卡住的现象时有发生，有人认为可用食醋来处理该紧急状况。已知鱼刺中含有碳酸钙(其余杂质不与酸反应)，“胜哥”设计了图甲装置来测定鱼刺中碳酸钙的含量，并将测得的数据绘制成图乙，同时验证食醋处理法是否可行。
提示：①醋酸和碳酸钙反应的化学方程式为
②鱼骨中其他成分与食醋反应生成的气体可忽略不计。
（1）为了防止产生的气体带出水蒸气，装置①中液体是 ；
（2）根据图中的数据计算鱼骨中碳酸钙的质量分数(写出计算过程)；
（3）“胜哥”结合图中数据得出鱼刺卡住喝醋做法并不科学，理由是
。
【答案】（1）浓硫酸
（2）根据质量守恒定律，反应后电子秤读数减少的质量即为生成二氧化碳的质量，
计算得生成 CO2的质量为：840g - 839.78g = 0.22g；
设鱼骨中碳酸钙的质量为x
x=0.5g
答：鱼骨中碳酸钙的质量分数为1.25%
（3）鱼骨中碳酸钙完全反应所需时间太长或鱼刺中碳酸钙含量太少
【知识点】根据化学反应方程式的计算；酸与碱的反应及用途；酸的化学性质
【解析】【分析】（1）浓硫酸的吸水性：浓硫酸具有强吸水性，常被用作干燥剂，可吸收气体中混有的水蒸气，因此能用于除去气体带出的水蒸气。
（2）化学方程式的计算（质量守恒定律）：化学反应前后，物质的总质量会因气体生成而减少，减少的质量即为生成气体的质量；结合化学方程式中各物质的质量比，可计算出反应物的质量，进而求出质量分数。
（3）实验数据的实际应用分析：判断某种方法是否可行，需结合实验数据看其实际效果（如反应速率、反应物含量等），若反应耗时过长或反应物含量过低，实际应用中难以达到预期目的。
【解答】（1）装置①的作用是防止产生的气体带出水蒸气，而浓硫酸具有吸水性，能吸收气体中的水蒸气，因此装置①中液体是浓硫酸。
（2）根据质量守恒定律，反应后电子秤读数减少的质量即为生成二氧化碳的质量，
计算得生成 CO2的质量为：840g - 839.78g = 0.22g；
设鱼骨中碳酸钙的质量为x
x=0.5g
答：鱼骨中碳酸钙的质量分数为1.25%
（3）从图乙数据可知，鱼骨中碳酸钙完全反应需要的时间很长（约 25 小时），且碳酸钙的质量分数仅为 1.25%（含量极少）；实际生活中鱼刺卡住是紧急情况，食醋与鱼刺反应耗时过久、效果极弱，无法快速解决问题，因此喝醋处理鱼刺卡住的做法不科学。
26．将12.9g混有氯化钠的碳酸钠固体样品完全溶于水中形成 90 g溶液，再将 75 g氯化钙溶液分5次加入到该溶液中，充分反应，测得实验数据如表所示。该反应的化学方程式为 请分析并回答下列问题：
实验序号 1 2 3 4 5
氯化钙溶液质量(g) 15 15 15 15 15
沉淀总质量(g) 3 6 m 10 10
（1）表格中 m的值为 。
（2）氯化钙溶液的溶质质量分数为 。
（3）请计算固体混合物中碳酸钠的质量分数(计算结果精确到0.1%)。
（4）在图中画出溶液中氯化钠质量随加入氯化钙溶液的质量变化曲线。
【答案】（1）9
（2）22.2%
（3）由图中的数据可知，15g氯化钙溶液完全反应生成沉淀的质量为3g，
设15g氯化钙溶液中氯化钙的质量为x，
x=3.33g
则氯化钙溶液的溶质质量分数为；
（4）固体混合物中氯化钠的质量为12.9g-10.6g=2.3g，反应生成氯化钠的质量为11.7g，则反应后氯化钠总质量14g，每加入15g氯化钙溶液生成沉淀的质量为3g，则没生成1g沉淀需氯化钙溶液的质量为5g，则恰好完全反应时消耗氯化钙溶液的质量为15g×3+5g=50g，故上述过程中氯化钠质量随加入氯化钙溶液的质量的变化曲线为
【知识点】根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】（1）化学反应的定量关系：在碳酸钠与氯化钙的反应中，每加入一定质量的氯化钙溶液，生成沉淀的质量与加入的氯化钙溶液质量成正比例关系（直到碳酸钠完全反应），利用该比例可确定未知的沉淀质量。
（2）溶质质量分数的计算：溶质质量分数是溶质质量与溶液质量的比值，可通过化学方程式计算出氯化钙溶液中溶质的质量，再结合溶液质量求出其质量分数。
（3）混合物中某成分质量分数的计算：先通过生成沉淀的质量，利用化学方程式求出混合物中碳酸钠的质量，再结合混合物总质量，计算出碳酸钠的质量分数。
【解答】 （1）由表中数据可知，每加入15g氯化钙溶液生成沉淀的质量为3g，第4次生成沉淀的质量为10g，故第3次加入氯化钙溶液后，生成沉淀的质量为3g×3=9g，则表格中m的值为9；
（2）由图中的数据可知，15g氯化钙溶液完全反应生成沉淀的质量为3g，
设15g氯化钙溶液中氯化钙的质量为x，
x=3.33g
则氯化钙溶液的溶质质量分数为；
（3）设样品中碳酸钠的质量为x，反应生成氯化钠的质量为y，
x=10.6g
y=11.7g
答：固体混合物中碳酸钠的质量10.6g；
固体混合物中碳酸钠的质量分数为；
（4）固体混合物中氯化钠的质量为12.9g-10.6g=2.3g，反应生成氯化钠的质量为11.7g，则反应后氯化钠总质量14g，每加入15g氯化钙溶液生成沉淀的质量为3g，则没生成1g沉淀需氯化钙溶液的质量为5g，则恰好完全反应时消耗氯化钙溶液的质量为15g×3+5g=50g，故上述过程中氯化钠质量随加入氯化钙溶液的质量的变化曲线为
27．“胜哥”在实验室中将15g氯酸钾和二氧化锰的混合物充分加热到质量不再减少为止，部分实验数据如表所示：
时间(min) 2 3 4 5
剩余固体的质量(g) 13.9 12.6 10.2 10.2
（1）根据表格数据，在图中画出2 min 后，剩余固体质量随时间变化曲线。
（2）反应完全后，生成氧气的质量为 。
（3）参加反应的氯酸钾的质量是多少克
【答案】（1）
（2）4.8g
（3）设参加反应的氯酸钾的质量是x，
解得：x=12.25g
答：参加反应的氯酸钾的质量是12.25g。
【知识点】根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】（1）质量守恒定律的应用：化学反应前后，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，因此反应中减少的固体质量即为生成气体（氧气）的质量。
（2）化学方程式的计算：利用氯酸钾受热分解的化学方程式，结合生成氧气的质量，可计算出参加反应的氯酸钾的质量；同时，反应过程中固体质量随时间变化的曲线绘制，需依据实验数据确定不同时间对应的固体质量点，再连线得到变化趋势。
【解答】（1）根据表格数据，固体质量随时间变化图为：
。
（2）根据质量守恒定律，反应生成氧气的质量为：15g-10.2g=4.8g
答：反应完全后生成氧气的质量为4.8g。
（3）设参加反应的氯酸钾的质量是x，
解得：x=12.25g
答：参加反应的氯酸钾的质量是12.25g。
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中考一轮复习：质量守恒定律及其应用
一、选择题
1．将等容积、等质量(含瓶塞、导管和燃烧匙)的两个集气瓶置于天平的左右两端，并调至平衡。然后同时迅速放入点燃的等质量的白磷和木炭(如图所示)，使两者充分燃烧后冷却至室温。打开止水夹，此时的天平 ( )
A．指针偏向右 B．指针偏向左
C．仍处于平衡状态 D．指针先偏向左后向右
2．杭州亚运会开幕式首创零碳甲醇点燃亚运主火炬。如图所示为利用CO2制取甲醇的微观示意图，下列说法不正确的是 ( )
A．参加反应的 H2和 CO2分子个数比为4：1
B．该图说明化学反应中分子可分，原子不可分
C．甲醇分子中，碳、氢、氧原子的个数比为1：4：1
D．该微观示意图符合质量守恒定律
3．某化学反应的微观示意图如下(反应条件已省略)，根据图示，下列选项正确的是 ( )
A．反应前后分子总数不变 B．生成物中共有3种单质
C．该反应的反应物是 H2O2 D．反应前后原子种类不变
4．下列关于甲烷(CH4)和氧气反应的化学方程式 的说法中，正确的是 ( )
A．甲烷和氧气反应生成二氧化碳和水
B．1个甲烷和2 个氧气在点燃条件下，生成1个二氧化碳和2个水
C．1个CH4 分子和2 个 O2 分子在点燃条件下，生成1个CO2分子和2个 H2O分子
D．1g CH4 和 2g O2 在点燃条件下，生成1gCO2 和2g H2O
5．“胜哥”为了探究某种铁的氧化物(纯净物)FexOy的组成，将m 克FexOy和n克碳置于密闭容器中在高温下发生反应。反应开始至某时刻，测得容器中部分物质的质量变化关系如图所示。下列说法错误的是 （ ）
A．∠a表示反应生成的铁的质量变化
B．碳的质量n=3克
C．FexOy中x：y=2：3
D．m≥11.6
6． “人造树叶”是一种新型材料。光照时，二氧化碳和水在“人造树叶”的催化下反应生成氧气和乙醇(C2H6O)，其微观图如图，下列说法错误的是（）
A．图中生成物均是化合物
B．原子在化学反应中是不可分的
C．参加反应的CO2和H2O的分子个数比为2：3
D．该反应前后元素的种类不变
7．一定质量的乙醇在氧气中不完全燃烧，生成一氧化碳、二氧化碳和水，化学方程式可表示为 zH2O；则一定质量的乙醇和氧气在密闭容器中燃烧后生成一氧化碳、二氧化碳和水分子的个数比不可能是 ( )
A．1： 1： 3 B．1：2：5 C．1：3：6 D．2：4：9
8．乙烯（C2H4）是极其重要的一种化工原料，我国科学家在利用甲烷高效转化为乙烯的研究中获得重大突破，如图为该转化的微观示意图。下列说法不正确的是（ ）
A．反应前后分子的个数没有改变
B．反应前后物质中有两种是有机物
C．反应前后原子的个数没有改变
D．该反应属于分解反应
9．甲醛是室内装修时产生的主要污染物质。用下面化学反应可检测室内甲醛含量是否超标：4KMnO4＋5R＋6H2SO4=2K2SO4＋4MnSO4＋5CO2↑＋11H2O，根据质量守恒定律确定R的化学式为（ ）
A．CH2O B．C2H4O2 C．CH4 D．CHO2
10．小科通过视频号“胜哥课程”学会了化学方程式的书写方法及配平方法。下列化学方程式书写正确的是（ ）
A．木炭在氧气中充分燃烧：
B．铜粉在空气中加热：
C．铁丝在氧气中燃烧：
D．水通电分解：
11．乙醇酸(C2H4O3)是制备生物降解材料聚乙醇酸的原料，其在自然环境中降解的微观示意图如图(相同小球表示同种原子)，下列说法正确的是( ）
A．参与反应的甲、乙分子个数比为2：3
B．该反应属于复分解反应
C．甲物质由碳原子和氧原子构成
D．反应前后各元素化合价都保持不变
二、填空题
12．“胜哥”探究了有机物 W 的组成。在一定条件下，W在密闭容器内发生反应前后各物质的质量如图所示。
其中，x= ，若W 的相对分子质量为46，则 W 的化学式是 。
13．在一定条件下，Mg和 MgH2 的相互转化可以实现氢气的储存和释放。其工作原理如图所示：
（1）储存氢气时发生反应的化学方程式为 。
（2）释放氢气时发生反应的化学方程式为 。
14．室内起火时，如果立即打开门窗，火反而会烧得更旺，原因是
；某气体是家用液化石油气的主要成分之一，该气体燃烧的化学方程式为2R 则该气体的化学式是 。
15．“胜哥”将盐酸溶液逐滴滴入氢氧化钠和碳酸钠的混合溶液中，并根据观察到的现象绘制了如图曲线，根据图示回答问题
（1）请写出OA段发生反应的化学方程式 。
（2） B点溶液的溶质是 。
（3）C点处的溶液pH 7(填“>”、“<”或“<”)。
16．学习科学要善于归纳总结，“胜哥”用下图所示的思维导图总结了稀盐酸的五条化学性质。请分析下图并回答问题：
（1）“胜哥”向稀盐酸中加入某金属氧化物后溶液变蓝色，则该金属氧化物中一定含有金属元素： 。
（2）铁锈的主要成分是Fe2O3，请写出盐酸除铁锈的化学方程式： ；
（3）为验证盐酸的化学性质③，下列物质能与盐酸反应的是____：
A．NaCl B．MgCl2 C．Na2CO3
17． 2025浙江省城市篮球联赛简称浙BA城市争霸赛，11月2日诸暨队对战杭州队：
（1）运动员身穿的运动服面料中添加了合成纤维，合成纤维具有的优良性能是 （答一点）。
（2）2025年9月24日全球首个以篮球赛事命名的卫星——“浙BA号”成功发射，卫星加速上升的过程中，燃料的化学能最终转化成了火箭的 。
（3）许多国内外的体育爱好者乘坐高铁到浙江观看比赛。高铁列车使用的材料有铝合金，铝合金耐腐蚀的原因是铝在空气中生成了一层致密的保护膜，其原理可以用化学方程式表示为 。
三、实验与探究题
18．图甲是一款潜水艇紧急供氧设备的结构示意图，产氧药块的主要成分是氯酸钠(NaClO3)，需要镁粉氧化放热启动并维持反应进行，快速产生氧气。
（1）启动时，镁粉(Mg)与氧气反应生成氧化镁(MgO)，其化学方程式为： 。
（2）产氧药块反应会产生极少量有毒的氯气，推测图甲中试剂X应具有的性质是 。
（3）氯酸钠受热分解生成氯化钠和氧气。mg氯酸钠分解过程中各物质质量变化如图乙所示，选择a、b、c、d、m中的部分数据，列出它们的等量关系以体现质量守恒定律： 。
19．“胜哥”为了测定某生锈的生铁片(含有铁、碳、硅三种元素)中铁元素的质量分数，设计并完成了如下实验：
实验装置 实验步骤 实验现象
1天平 称量生锈的生铁片的质量 生锈的生铁片的质量为a克
2装置甲 先通入一段时间CO，然后加热；完全反应后，停止加热；继续通CO至室温 生锈的生铁片变成光亮的银白色
3装置乙 将2中生成的光亮的银白色铁片放入稀盐酸中，完全反应 试管中____；测得室温下产生氢气的体积为b升
（1）装置甲存在缺陷，其改进方法是 。
（2）装置乙试管中观察到的实验现象是 。
（3）若室温下氢气的密度为 cg/L，生锈的生铁片中铁元素的质量分数是 (用字母表示)。
（4）有人认为：“2中所得光亮的银白色铁片的质量，即为此生锈的生铁片中铁元素的质量，没有必要进行2的操作”。判断此观点是否正确，并说明理由
。
四、综合题
20．某运载火箭在酒泉卫星发射中心发射并成功对接中国空间站。空间站在距地球约 400千米的高度，大气已经极其稀薄，但依然存在少量H2O.气体分子。如图空间站的水气整合系统，其中“氧气生成系统”能电解水，产生氢气和氧气；“萨巴蒂尔系统”能把氢气和航天员呼吸产生的二氧化碳在一定条件下转化成液态水和甲烷气体 ，甲烷排放到外太空，水可以循环使用。
（1）运载火箭用偏二甲肼作推进剂，它燃烧时反应为 则X为 。
（2）下列说法正确的是（ ）
A．飞船加速升空过程中，机械能增大
B．空间站在轨稳定运行过程中机械能守恒
C．空间站在太空中沿椭圆轨道绕地球运行，在近地点时动能最小
（3）在此水气整合系统中，液态水虽然可以被循环利用，但仍然需要额外向系统中补充水，理由是 。(忽略水的蒸发)
21．质量守恒定律的发现经历了漫长、曲折的过程。
材料一：1663年，英国化学家波义耳将金属汞放在密闭容器里煅烧，冷却后称量时打开了盖子，得出的结论是物质的总质量增加了。
材料二：1756年，俄国化学家罗蒙诺索夫将金属锡放在密闭容器里煅烧，冷却后对该密闭容器进行称量，发现总质量和煅烧前没有变化。
材料三：1774年，拉瓦锡将45.0份质量的氧化汞加热分解，恰好得到了 41.5份质量的汞和3.5份质量的氧气，得到了与罗蒙诺索夫相同的结论，从而总结出了质量守恒定律。
根据以上材料回答以下问题：
（1）波义耳称量时打开了盖子，发现物质的总质量增加，你认为该实验 (选填“符合”或“不符合”)质量守恒定律。
（2）某兴趣小组决定用如图所示装置模拟拉瓦锡实验，验证质量守恒定律。为使测量数据更加准确，实验时加入试管中的氧化汞不能太多，理由是 。实验结果如表所示，如果出现关系式： (用字母表示，假定气体密度为ρg/cm3)，则可验证质量守恒定律。
反应前装有氧化汞的试管总质量(g) 反应结束冷却后试管的总质量(g) 反应后量筒内气体体积(mL)
a b c
（3）如图所示是氧化汞受热分解的微观模型图，从图中可知质量守恒定律的微观实质是 。
（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．定量方法是科学研究的重要方法
D．科学研究既要尊重事实，也要勇于创新
22．“胜哥”从山上采集到一种石灰石，进行实验。取用8克石灰石样品，把40克稀盐酸分四次加入样品中（杂质既不与酸反应，也不溶于水），充分反应后经过过滤、干燥等操作，最后称量，得实验数据如表。
实验次数 第一次 第二次 第三次 第四次
加入稀盐酸的质量/g 10 10 10 10
剩余固体的质量/g 5.5 M 1.0 1.0
（1）上表中M的值应为 。
（2）列式计算实验所用的稀盐酸的质量分数和样品中碳酸钙的质量分数。
（3）求第三次实验充分反应后，溶质的质量分数。
23．尿素是最简单的有机化合物之一，作为一种中性肥料，尿素适用于各种土壤和植物。它易保存使用方便，对土壤的破坏作用小，是使用量较大的一种化学氮肥，也是含氮量最高的氮肥。如图为利用天然气制尿素的主要流程。
（1）设备Ⅰ若使用空气冷冻分离法分离氧气，利用的原理是
（2）设备Ⅱ中发生的化学方程式是 。
（3） 设备Ⅲ中 CO 会与 发生反应，产生和 并分离，根据流程图进入设备Ⅳ的是 。
24．人类历史发展的不同阶段曾以不同金属材料的使用作为标志。
（1）铁、铝在自然界通常以化合态形式存在，说明它们的化学性质都比较 ；
（2）在生产、生活实践中，人类逐渐掌握了多种金属的冶炼技术，可得到金属单质。小科分析纯度相同的磁铁矿(主要成分为Fe3O4)、赤铁矿(主要成分为Fe2O3)两种矿，得出“磁铁矿作炼铁原料更具优势”，其原因是 ；
（3）把铁矿石冶炼成铁是一个复杂的过程，但主要反应原理是高温下用一氧化碳将铁矿石中的铁还原出来，则用2000吨含 Fe2O375%的铁矿石，最多可以提炼出多少吨纯铁
25．日常生活中，被鱼刺卡住的现象时有发生，有人认为可用食醋来处理该紧急状况。已知鱼刺中含有碳酸钙(其余杂质不与酸反应)，“胜哥”设计了图甲装置来测定鱼刺中碳酸钙的含量，并将测得的数据绘制成图乙，同时验证食醋处理法是否可行。
提示：①醋酸和碳酸钙反应的化学方程式为
②鱼骨中其他成分与食醋反应生成的气体可忽略不计。
（1）为了防止产生的气体带出水蒸气，装置①中液体是 ；
（2）根据图中的数据计算鱼骨中碳酸钙的质量分数(写出计算过程)；
（3）“胜哥”结合图中数据得出鱼刺卡住喝醋做法并不科学，理由是
。
26．将12.9g混有氯化钠的碳酸钠固体样品完全溶于水中形成 90 g溶液，再将 75 g氯化钙溶液分5次加入到该溶液中，充分反应，测得实验数据如表所示。该反应的化学方程式为 请分析并回答下列问题：
实验序号 1 2 3 4 5
氯化钙溶液质量(g) 15 15 15 15 15
沉淀总质量(g) 3 6 m 10 10
（1）表格中 m的值为 。
（2）氯化钙溶液的溶质质量分数为 。
（3）请计算固体混合物中碳酸钠的质量分数(计算结果精确到0.1%)。
（4）在图中画出溶液中氯化钠质量随加入氯化钙溶液的质量变化曲线。
27．“胜哥”在实验室中将15g氯酸钾和二氧化锰的混合物充分加热到质量不再减少为止，部分实验数据如表所示：
时间(min) 2 3 4 5
剩余固体的质量(g) 13.9 12.6 10.2 10.2
（1）根据表格数据，在图中画出2 min 后，剩余固体质量随时间变化曲线。
（2）反应完全后，生成氧气的质量为 。
（3）参加反应的氯酸钾的质量是多少克
答案解析部分
1．B
2．A
3．D
4．C
5．C
6．A
7．B
8．A
9．A
10．D
11．A
12．52；C2H6O
13．（1）
（2）
14．增大了空气的流通速度，补充了氧气使燃烧更旺；C4H10
15．（1）HCl+NaOH=NaCl+H2O
（2）NaCl
（3）＜
16．（1）铜(或 Cu)
（2）
（3）C
17．（1）耐磨性好（或弹性好、不易变形、耐腐蚀等，合理即可）
（2）机械能
（3）4Al＋3O2＝2Al2O3
18．（1）2Mg+O2 →点燃2MgO
（2）吸收氯气但是不吸收氧气
（3）a+d=b+c或者m=a+d或m=b+c
19．（1）在氢氧化钠溶液后加一盏点燃的酒精灯或用气球收集CO
（2）有气泡产生，溶液由无色变为浅绿色
（3）
（4）不正确，因为2中所得光亮的银白色铁片的质量包含杂质的质量
20．（1）N2
（2）A
（3）萨巴蒂尔反应生成的甲烷被排放到外太空，导致氢元素流失，需补充水以维持系统平衡
21．（1）符合
（2）止生成的氧气体积超过量筒的量程，导致收集到的氧气体积误差较大；
（3）化学反应前后原子种类、原子个数、原子质量不变(合理即可)
（4）A；C；D
22．（1）3.0
（2）设2.5 g碳酸钙完全反应需要HCl的质量为x，
解得：x＝1.825 g
实验所用的稀盐酸的质量分数为：HCl%=。
样品中碳酸钙的质量为：8g-1g=7g
样品中碳酸钙的质量分数：CaCO3%=
（3）设第三次实验充分反应后CaCl2的质量为m1；生成CO2的质量为m2 CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑100111447gm1m2
∴ m1=7.77g
m2=3.08g
溶质的质量分数为： CaCl2 %=
23．（1）氧气和氮气的沸点不同
（2）
（3）
24．（1）活泼
（2）铁磁矿中铁元素的质量分数更高
（3）最多可以提炼出纯铁的质量为x
X=1050t
答：最多可以提炼出1050吨铁
25．（1）浓硫酸
（2）根据质量守恒定律，反应后电子秤读数减少的质量即为生成二氧化碳的质量，
计算得生成 CO2的质量为：840g - 839.78g = 0.22g；
设鱼骨中碳酸钙的质量为x
x=0.5g
答：鱼骨中碳酸钙的质量分数为1.25%
（3）鱼骨中碳酸钙完全反应所需时间太长或鱼刺中碳酸钙含量太少
26．（1）9
（2）22.2%
（3）由图中的数据可知，15g氯化钙溶液完全反应生成沉淀的质量为3g，
设15g氯化钙溶液中氯化钙的质量为x，
x=3.33g
则氯化钙溶液的溶质质量分数为；
（4）固体混合物中氯化钠的质量为12.9g-10.6g=2.3g，反应生成氯化钠的质量为11.7g，则反应后氯化钠总质量14g，每加入15g氯化钙溶液生成沉淀的质量为3g，则没生成1g沉淀需氯化钙溶液的质量为5g，则恰好完全反应时消耗氯化钙溶液的质量为15g×3+5g=50g，故上述过程中氯化钠质量随加入氯化钙溶液的质量的变化曲线为
27．（1）
（2）4.8g
（3）设参加反应的氯酸钾的质量是x，
解得：x=12.25g
答：参加反应的氯酸钾的质量是12.25g。
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