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专题9 质量守恒定律和化学方程式
考点分布 考查频率 命题趋势
考点1 质量守恒定律 ☆☆☆ ①知道化学反应的基本类型②表述常见化学方程式，进行生成物和反应物之间的计算③描述质量守恒定律，用质量守恒定律解释常见的现象
考点2 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。
■考点二 化学方程式
（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。
■考点一 质量守恒定律
◇典例1：（2025·浙江）某校科学兴趣小组的同学通过实验来验证质量守恒定律，装置如图所示。
（1）实验中用40g5%的CuSO4溶液与NaOH溶液反应，全部反应完，需要多少固体 NaOH
（2）在实验操作中，所需NaOH 的量少于(1)中计算的量就能完成目的，请你从实验角度说明少量NaOH就可以完成实验的理由。
（3）如图，在封闭的塑料瓶中加入氧气、水和钉子，一段时间后瓶子变瘪，但实验前后装置总质量不变，请你从物质变化的角度解释瓶子变瘪的原因。
（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。
◆变式训练1：在一密闭容器中加入a、b、c、d四种物质，测得反应前后各物质的质量如表。
物质 a b c d
反应前的质量(g) 40 40 10 32
反应后的质量(g) 12 x 10 0
下列说法正确的是 ( )
A．x等于90
B．b可能是单质
C．c一定是催化剂
D．参加反应的a与d的质量比为7∶8
◆变式训练2：（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 。
◆变式训练3：（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 。
■考点二 化学方程式
◇典例1：（2025·杭州模拟）高纯碳酸钙广泛应用于精密电子陶瓷、医药等的生产。某兴趣小组按如图所示实验步骤，模拟工业制备高纯碳酸钙的流程。
（1）该工业流程中能循环利用的物质是 。 (写化学式)
（2）在进行“操作2”过滤时，为得到洁净的高纯碳酸钙，需要用蒸馏水多次清洗。为了证明是否已洗涤干净，可取最后一次洗涤液， (写出具体操作方法和现象)
（3） “转化”中发生以下反应：为制取50克高纯( 理论上至少需要充入的氨气质量为多少
◆变式训练1：（2024·温州模拟）现有部分被氧化的铜粉固体混合物，为研究铜粉的组成情况，取4g混合物，先加热完全氧化后，再加入98g6%的稀硫酸恰好完全反应，则固体混合氧化铜的质量分数为 ( )
A．100% B．20% C．30% D．40%
◆变式训练2：（2024·余杭模拟）如下是小科在进行研究性学习课题《化学反应中质量守恒的研究》的过程。
【提出问题】氧化汞（HgO）加热时，会生成汞和氧气（常温常压下，氧气密度为）。反应结束后，所生成的汞和氧气的质量总和与参加反应的氧化汞的质量是否相等呢
【资料信息】⑴氧化汞反应的化学方程式：
⑵测量气体体积需要在标准大气压下测量才是准确数值。
【实验设计及过程】检查装置的气密性后，在试管中加入适量的药品，并测得反应装置、滤毒器与物质总质量为m1。待反应完全后，调整量筒液面至“合适”位置，测出气体体积记为V。再测量反应装置、滤毒器与剩余物质总质量为m2。
（1）实验时，小科在量筒中加入一些煤油的目的是 。
（2）反应完全后，量筒液面需要调整到的“合适”位置指的是 。
（3）若本实验能正确反应化学变化中的质量守恒，则上述测量结果存在关系式是： 。
◆变式训练3：为测定敞口放置一段时间的氢氧化钠固体的质量分数，做了如下实验：现取Wg样品放入盛有足量水的烧杯中充分溶解后，逐滴加入200g一定溶质质量分数的稀盐酸。产生CO2量随加入稀盐酸量的变化关系如图所示。试分析计算回答：
（1）恰好完全反应时，产生气体的质量是 g，与P点对应的溶液溶质是 。
（2）Wg样品中氢氧化钠的质量是多少
1．（2023·衢州）《天工开物》中记载烧制青砖时”火候足，止薪之候，泥固塞其孔，然后使水转釉”。该过程的主要化学反应为：Fe2O3+CO2FeO+CO2。下列说法正确的是（ ）
A．该反应属于置换反应
B．CO的相对分子质量为28克
C．FeO中铁元素的化合价为+2价
D．塞住砖窑的通气孔，窑内柴火会较快熄灭，是由于缺少可燃物
2．（2023·衢州）氢气是一种清洁能源，下图是氢气燃烧的微观模型，以下说法正确的是（ ）
A．反应物是水
B．参加反应的甲和乙分子个数之比为1：8
C．反应前后原子的数目不变
D．该反应的化学方程式：2O2+H2=2HO2
3．（2021·台州）如图是物质甲和乙反应生成丙的微观示意图。下列说法正确的是（ ）
A．该反应属于化合反应
B．甲、乙、丙都是有机物
C．该反应中参加反应的甲和乙质量比为1：1
D．该反应在反应前后原子的种类发生了改变
4．（2023·衢州）2023年5月30日神舟十六号载人飞船成功发射，三名航天员踏上”太空出差”之旅，叩问苍穹。如图为一种火箭推进剂发生化学反应微观示意图，下列有关该反应说法正确的是（ ）
A．反应物乙是氧化物
B．生成物丙的相对分子质量是28g
C．反应前后N、H化合价均未发生改变
D．生成物丙和丁的分子个数比为3：4
5．（2023·衢州）科学是一门以实验为基础的学科。如图A和B为实验室中常见的气体发生装置，请回答下列问题：
（1）仪器a的名称是 。
（2）实验室用过氧化氢制取氧气，发生装置应选择 (选填”A”或”B”)。
（3）图C为过氧化氢分解的过程示意图，请将生成物的微观粒子模型补充完整。
6．（2023·宁波）利用氯化铁溶液浸出废金属（主要成分为铁铜合金）回收海绵铜（一种特殊形
态的单质铜）的某种工艺流程图如图甲所示：
（1）浸出池中发生的反应有Fe+2FeCl3=3FeCl2，此反应类型属于 反应（填写反应的基本类型）。
（2）若酸洗槽中先加入过量稀盐酸，再加入铜及少量铁，反应前后溶液中离子种类如图乙所示，则“ ”表示 （填写离子符号）。
7.（2022·舟山）小舟选用白磷、锥形瓶、气球、天平等药品和器材，探究化学反应中物质质量的变化规律，装置如图。
[实验思路]先确认化学反应已经发生，再比较反应物的质量总和和生成物的 质量总和是否相等。
[实验步骤]
I.锥形瓶内装人白磷，塞紧瓶塞放在天平托盘上，调节平衡：
II.取下锥形瓶，将瓶塞上的铁丝在酒精灯上烧红后，接触引燃白磷，并立即塞紧瓶塞；
III.待反应结束冷却后，将锥形瓶放回天平托盘上，观察 。
[实验结论]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。
[交流反思]
⑴要确认化学反应已经发生，本实验中观察到的现象是 。
⑵反应结束后。若白磷有剩余，你认为是否仍能得出上述结论，并请说明理由。 。
8．（2023·宁波）某电厂的粉煤灰含有Al2O3，还有少量的FeO、Fe2O3和其它成分。其它成分不溶于水、不与酸反应，以该粉煤灰为原料制备Al2O3，流程如下：
（1）“酸浸”过程中，稀硫酸与FeO3反应的化学方程式为 。
（2）流程图中，操作I的名称是 。
（3）“氧化”过程发生的反应为2FeSO4+H2SO4+H2O2=Fe(SO4)3+2H2O，其中H2O2中氧元素化合价为-1价。该化学反应中化合价升高的元素是 。
9.（2024·浙江）自发现加热硝石可以产生氧气以来，科学家进行了100多年的探索，发现了氯酸钾（KClO3）与二氧化锰（MnO2）混合加热这一经典制氧气法，历程如下：
（1）根据质量守恒定律可以推知，硝石中一定含有的元素为 。
（2）1772年，发现MnO2和浓硫酸反应制氧气法，MnO2中Mn的化合价为 价。
（3）1832年，发现KClO3与MnO2混合加热制氧气法，反应前后MnO2的质量不变，但比单独加热KClO3产生氧气的速率大，其中MnO2起 作用。
10．图甲是一款潜水艇紧急供氧设备的结构示意图，产氧药块主要成分是氯酸钠，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。m克氯酸钠分解过程中各物质质量变化如图乙所示，选择a、b、d、rn中的部分数据，列出它们的等式关系以体现质量守恒定律。
11．（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
12．（2023·舟山）思维模型是依据事物发展内在规律建立的解决问题的基本框架，能引导有序思维、增进深度理解，促进问题解决。小科建构了“物质除杂”的思维模型(如图)。
（1）铜粉中混有少量的铁粉，用磁铁吸引除去。该方法属于上述模型中的 (填“分离转移”或“反应转化”）；
（2）根据“性质差异”，铜粉中混有少量的氧化铜可用足量稀盐酸除去，原因是 能与稀盐酸反应；
（3）上述模型中“不增不减”是除杂原则，“不增”是指不增加新杂质，“不感”是指不减少目标物质质量。除去氯化钠中的杂质氨化钡．小科采用反应转化的方法，原理是BaCl2+K2SO4=BaSO4↓+2KCl，从反应的生成物有KCl可知，这种方法是不正确的，原因是不符合除杂中的 原则(填“不增 ”或“不减")，
（4）将氧化钠中的杂质BaCl2 除去，实质上是除去钡离子。2.08克BaCl2中钡元素的质量为 克。
13.（2022·湖州）在研究“酸与碱之间发生的反应”过程中，取一洁净的锥形瓶，往其中加入25克氢氧化钠溶液，然后逐滴滴入质量分数为7.3％的稀盐酸。
（1）为了获取酸能与碱反应的证据，滴加稀盐酸前，锥形瓶中还需加入的是
（2）酸与碱之间反应的实质是
（3）滴加稀盐酸至恰好完全反应，锥形瓶及溶液总质量随加入稀盐酸质量的变化关系如图所示。
①a的值是__________；
②求反应后溶液中溶质的质量分数。
14．（2023·绍兴）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
1．（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
2．（2026·浙江模拟）尿素是农业生产中常用的高效氮肥，含氮量高、对土壤友好，广泛用于各类农作物。2026年我国多地推广绿色低碳合成尿素工艺，右图为利用天然气清洁制备尿素的主要流程。
（1）设备I中，将空气加压降温液化后再升温，先逸出氮气，剩余以氧气为主的气体。该分离方法利用的是空气中各成分 不同。
（2）设备Ⅲ中产生 CO2和H2两种物质，据流程图判断进入设备IV的物质应是 ，理由为 。
3．（2026·浙江模拟）2025年11月，第十五届全国运动会成功举办，本届全运会打造全球首个碳中和全运会，主火炬首次采用深海可燃冰作为“源火”，并以电光水雾技术实现零碳排放。大型运动会火炬燃料不断向绿色低碳升级。
（1）可燃冰主要含甲烷水合物，甲烷的化学式为 ，它是最简单的一种有机物。
（2）与传统化石燃料相比，使用可燃冰作燃烧能有效减少二氧化硫的排放，可以缓解 等环境问题。
（3）哈尔滨2025亚冬会、杭州亚运会均使用绿色甲醇实现零碳燃烧。科研人员将CO2与H2在一定条件下转化为甲醇，微观示意图如图所示，写出转化的化学方程式： 。
4．（2025·温州模拟）《天工开物》记载了我国古代制硫黄的方法，此制备过程如图所示。
（1）在土炉底部生火，硫铁矿(主要成分是 FeS2)在高温下与氧气反应的化学方程式为： 则X的化学式是 。
（2）土炉中生成硫黄的反应为： 它属于 (填基本反应类型)。
（3）制备过程中所需的能量主要来自煤饼内蕴含的 能。
5．（2025·浙江模拟）科学家用甲烷和二氧化碳在 的作用下制取合成气，其原理过程如图所示。
（1） 在该反应中的作用相当于 。
（2）合成气是由一种常见的单质和一氧化碳所组成的混合物，这种单质的化学式为 。
（3）反应中甲烷和一氧化碳的分子个数比是 。
6．（2025·温州模拟）液化天然气在汽化过程中会用到大量海水，海水经过滤处理后，进入接收站与液化天然气进行热交换，这样就可形成南方地区非常稀缺的低温海水。而且由于海水中含有大量氯化钠，通电能产生次氯酸钠(NaClO)及氢气，次氯酸钠可以对海水进行消毒，因此产生的海水低温、无菌、溶氧能力强。
（1）从微观角度解释：天然气易被压缩的原因 。
（2）海水中有大量氯化钠，通电能产生微量次氯酸钠(NaClO)及氢气。请写出化学方程式 。
（3）处理后的海水能成为天然高品质养殖用水的原因是 。 (写一点)
7．（2025·金华模拟）2025年3 月22日是第三十三届“世界水日”，回答下列问题：
（1）游泳馆的水可以实现全年不换依旧干净清澈，其中的奥秘源自于如图的水循环系统。
①已知硅藻土为多孔结构，其孔隙最小可达1-2微米，可阻隔固体颗粒、去除悬浮物、脱色、除味等，则硅藻土在净化水的过程中起了吸附和 作用。
②水经过热板，提升到适宜人体的温度。此过程中水分子的大小 (填“有”或“没有”)发生改变。
（2）ClO2是常用的自来水消毒剂，如图为制取ClO2反应的微观示意图。
则方框内的物质为 (填化学式)。
8．（2025九下·莲都模拟）科学实践小组在实验时发现了一个有趣的现象：红色的火柴头燃烧过后的黑色物质能被磁铁吸引，如图所示。为了研究这一现象，实践小组对燃烧后火柴头的成分进行了如下探究：
【查阅资料】
资料一：火柴头的成分有氯酸钾、硫磺、二氧化锰，以及石蜡、炭粉；一般红色火柴头所用的着色剂为氧化铁。
资料二：氧化铁不具有磁性，不能被磁化；四氧化三铁是具有磁性的黑色固体，故又称为磁性氧化铁。四氧化三铁在常温下不与硫酸铜反应。
【建立假设】
假设一：燃烧后的黑色物质中含有氧化铜和铁；
假设二：燃烧后的黑色物质中含有单质铁；
假设三：燃烧后的黑色物质中含有四氧化三铁和单质铁。
【收集证据】
步骤①：将燃烧后的火柴头研磨成粉末并装入试管。
步骤②：在试管中加入足量CuSO4溶液，充分反应。
步骤③：过滤并将得到的固体充分干燥，再用磁铁吸引。
（1）【分析资料】小科认为猜想一错误，原因是 ；
（2）【得出结论】经实验后，验证猜想三正确，则可观察到的现象是 ；
（3）【实验反思】为进一步确定燃烧后黑色物质中单质铁的含量，还可以在黑色物质加入 通过测量生成气体的质量，从而求算铁的质量；
（4）【实验拓展】实验过程中，小科还发现火柴头朝上的不如火柴头朝下放置燃烧的旺，其原因是火柴头朝上时____(填字母)。
A．降低了火柴杆着火点 B．火柴杆跟氧气的接触面积小
C．空气中氧气不足 D．火柴杆温度不易达到着火点
9．（2025·金华模拟）日前，某知名品牌钙片钙含量不足的新闻引发热议。为研究钙片中碳酸钙的含量，小科进行了如下实验探究。
【实验设计】小科设计了如图所示的装置进行实验(部分夹持装置未画出)。
【实验步骤】
①按图连接好仪器，并检查装置气密性。
②在B中U形管内放入若干钙片样品，样品总质量m0，通过A往装置中通入氮气。
③一段时间后，测得C装置质量为m1。
④打开分液漏斗活塞，加入稀盐酸，至B装置不再产生气泡。
⑤再次通入氮气，一段时间后，测得C装置质量m2。
【实验分析】
（1）写出B装置中发生反应的化学方程式： 。
（2）实验步骤⑤中再次通入氮气的目的是 。
（3）该实验装置的设计存在明显缺陷，请完善： (不考虑稀盐酸的挥发)。
（4）若上述数据是在装置完善后称得，则该钙片中碳酸钙含量为 (结果用含 m2的式子表示)。
10.某化学兴趣小组为了测定当地的石灰石中CaCO3的含量，他们做了如下实验：取12克样品放入烧杯中，向其中逐渐加入50克一定质量分数的稀盐酸（杂质不溶于水也不与酸反应），所用盐酸的质量分数与剩余固体的质量关系如图所示，请根据图中的数据进行计算：
（1）石灰石样品中CaCO3的质量为 克。
（2）12克石灰石样品与盐酸充分反应后最多产生二氧化碳的质量为 克。
（3）求所用盐酸的溶质质量分数。（请根据化学方程式写出完整的计算步骤）
11．（2023·北仑模拟）某同学用如图装置验证质量守恒定律。称取一定质量的碳酸钠装入气球，将气球套在锥形瓶上。将药品全部倒入装有足量稀盐酸的锥形瓶中，气球迅速胀大。称量反应前后装置的总质量，实验数据如下表所示。
实验次数 1 2 3
碳酸钠质量/克 0.53 1.06 2.12
反应前装置总质量/克 66.33 66.86 67.92
反应后装置总质量/克 66.19 66.62 67.42
（1）计算第1次反应产生的二氧化碳质量。
（2）分析数据发现每次反应前后装置的总质量均不相等，请以第1次反应为例，通过计算说明该反应是否遵循质量守恒定律。(空气密度取1.3克/升，二氧化碳密度取2.0克/升，结果精确到0.01)
12．实验室有一份在空气中潮解变质的氢氧化钠样品，质量为1.5g。某实验小组将这份样品完全溶解，配成50g溶液。然后缓慢滴入7.3%的稀盐酸，同时进行搅拌，使二氧化碳全部逸出。滴加过程中，多次测得溶液pH和溶液总质量，部分数据如下表所示：
测量次数 第1次 第6次 第16次 第21次 第26次
滴加的盐酸总质量/g 0 5 15 20 25
溶液总质量/g 50 55 m 69.78 74.78
溶液pH 12.4 12.1 7.0 2.2 2.1
请分析计算：
（1）第 次测量时，溶液中只有一种溶质。
（2）表中m= 。
（3）样品中碳酸钠的质量分数。（计算结果精确到0.1%）
（4）1.5g样品中氢氧化钠固体的质量。
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考点突破
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专题9 质量守恒定律和化学方程式
考点分布 考查频率 命题趋势
考点1 质量守恒定律 ☆☆☆ ①知道化学反应的基本类型②表述常见化学方程式，进行生成物和反应物之间的计算③描述质量守恒定律，用质量守恒定律解释常见的现象
考点2 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。
■考点二 化学方程式
（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。
■考点一 质量守恒定律
◇典例1：（2025·浙江）某校科学兴趣小组的同学通过实验来验证质量守恒定律，装置如图所示。
（1）实验中用40g5%的CuSO4溶液与NaOH溶液反应，全部反应完，需要多少固体 NaOH
（2）在实验操作中，所需NaOH 的量少于(1)中计算的量就能完成目的，请你从实验角度说明少量NaOH就可以完成实验的理由。
（3）如图，在封闭的塑料瓶中加入氧气、水和钉子，一段时间后瓶子变瘪，但实验前后装置总质量不变，请你从物质变化的角度解释瓶子变瘪的原因。
（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）解：设氢氧化钠的质量为x。
解得x=1g。
答：需要氢氧化钠固体的质量为1g。
（2）实验验证的是质量守恒定律，需要测量的是反应前后物质的总质量，与物质是否完全反应无关，所以即使氢氧化钠固体的质量小于计算值，也能完成实验。
（3）铁钉同时与水和空气接触，铁钉生锈，消耗的瓶内的氧气，导致瓶内压强减小，所以瓶子变瘪，铁生锈是化学变化的过程，符合质量守恒定律，所以装置质量不变。
（4）
【解析】（1）根据方程式结合硫酸铜溶液中溶质的质量计算氢氧化钠的质量。
（2）验证质量守恒定律时，物质间发生化学反应即可，不要求一定要完全反应。
（3）根据铁生锈的条件可知，铁会消耗氧气，导致压强减小。
（4）根据反应前后原子的种类和个数保持不变进行分析。
【解答】（2）根据实验目的可知，实验验证的是质量守恒定律，只需两种物质发生反应即可，不要求完全反应，所以即使氢氧化钠的量少于计算值，也能得出正确的实验结论。
（3）铁在同时接触水和空气时会生锈，消耗氧气，所以瓶内压强减小，在外界大气压的作用下，瓶子被压瘪。铁生锈属于化学变化的过程，可知满足质量守恒定律，所以装置的总质量不变。
（4）由质量守恒定律可知，反应前后原子的种类和个数保持不变，可知需补充的是氧分子，即。
◆变式训练1：在一密闭容器中加入a、b、c、d四种物质，测得反应前后各物质的质量如表。
物质 a b c d
反应前的质量(g) 40 40 10 32
反应后的质量(g) 12 x 10 0
下列说法正确的是 ( )
A．x等于90
B．b可能是单质
C．c一定是催化剂
D．参加反应的a与d的质量比为7∶8
【答案】D
【解析】根据质量守恒定律，在化学反应中，参加反应前各物质的质量总和等于反应后生成各物质的质量总和。x＝40＋40＋32＋10－12－10＝100；故a、d为反应物，b为生成物，该反应为化合反应，故b为化合物；c的质量不变，可能为催化剂；参加反应的a与d的质量比为(40－12)∶32＝7∶8。
◆变式训练2：（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
【解析】（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。
◆变式训练3：（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
【解析】（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。
■考点二 化学方程式
◇典例1：（2025·杭州模拟）高纯碳酸钙广泛应用于精密电子陶瓷、医药等的生产。某兴趣小组按如图所示实验步骤，模拟工业制备高纯碳酸钙的流程。
（1）该工业流程中能循环利用的物质是 。 (写化学式)
（2）在进行“操作2”过滤时，为得到洁净的高纯碳酸钙，需要用蒸馏水多次清洗。为了证明是否已洗涤干净，可取最后一次洗涤液， (写出具体操作方法和现象)
（3） “转化”中发生以下反应：为制取50克高纯( 理论上至少需要充入的氨气质量为多少
【答案】（1）CO2
（2）滴加AgNO3溶液， 未产生白色沉淀
（3）设制取50g高纯CaCO3理论上至少需要充入氨气的质量为x 。
x=17g
答：理论上至少要充入17g氨气。
【解析】（1）物质的循环利用：在工艺流程中，观察哪些物质在反应过程中既作为反应物参与反应，又作为生成物生成，可循环利用。
（2）沉淀的洗涤与检验：碳酸钙沉淀表面可能附着有NH4Cl等杂质，检验是否洗涤干净，可通过检验最后一次洗涤液中是否含有Cl ，利用Cl 与Ag+反应生成白色沉淀AgCl来检验。
（3）根据化学方程式计算：利用化学方程式中各物质的质量比，已知一种物质的质量，可计算其他物质的质量。
【解答】（1）由流程图可知，酸溶时产生CO2，转化时又需要CO2参与反应，所以能循环利用的物质是CO2。
（2）碳酸钙沉淀表面可能附着氯化铵，氯化铵中的氯离子能与硝酸银溶液反应生成氯化银白色沉淀，所以取最后一次洗涤液，滴加AgNO3 溶液，若未产生白色沉淀，说明已洗涤干净。
◆变式训练1：（2024·温州模拟）现有部分被氧化的铜粉固体混合物，为研究铜粉的组成情况，取4g混合物，先加热完全氧化后，再加入98g6%的稀硫酸恰好完全反应，则固体混合氧化铜的质量分数为 ( )
A．100% B．20% C．30% D．40%
【答案】B
【解析】部分被氧化的铜粉固体混合物，先加热完全氧化后，再加入稀硫酸生成硫酸铜和水，根据硫酸的质量可以求解混合物中铜元素的质量，则4g-铜元素的质量=混合物中氧元素的质量，根据混合物中氧元素的质量可求混合物中氧化铜的质量，进一步求解固体混合物中铜单质的质量分数。
【解答】部分被氧化的铜粉固体混合物，先加热完全氧化后，根据CuO+H2SO4=CuSO4+H2O可知关系：H2SO4～CuO～Cu，
设混合物中铜元素的质量为x
H2SO4～～Cu，
98 64
98g×6% x
；
解得：x=3.84g；
混合物中氧元素的质量=4g-3.84g=0.16g；
混合物中氧化铜的质量=；
固体混合物中氧化铜的质量分数为。
故选B。
◆变式训练2：（2024·余杭模拟）如下是小科在进行研究性学习课题《化学反应中质量守恒的研究》的过程。
【提出问题】氧化汞（HgO）加热时，会生成汞和氧气（常温常压下，氧气密度为）。反应结束后，所生成的汞和氧气的质量总和与参加反应的氧化汞的质量是否相等呢
【资料信息】⑴氧化汞反应的化学方程式：
⑵测量气体体积需要在标准大气压下测量才是准确数值。
【实验设计及过程】检查装置的气密性后，在试管中加入适量的药品，并测得反应装置、滤毒器与物质总质量为m1。待反应完全后，调整量筒液面至“合适”位置，测出气体体积记为V。再测量反应装置、滤毒器与剩余物质总质量为m2。
（1）实验时，小科在量筒中加入一些煤油的目的是 。
（2）反应完全后，量筒液面需要调整到的“合适”位置指的是 。
（3）若本实验能正确反应化学变化中的质量守恒，则上述测量结果存在关系式是： 。
【答案】（1）防止氧气溶于水，影响实验的结论
（2）量筒内外的液面相平
（3）
【解析】（1）氧气能溶于水，不能溶于煤油；
（2）当量筒内外液面相平时，内外大气压强相等，则量筒内气体体积处于正常状态；
（3）根据质量守恒定律的知识分析解答。
【解答】（1）实验时，小科在量筒中加入一些煤油的目的是防止氧气溶于水， 影响实验的结论；
（2）反应完全后，量筒液面需要调整到的“合适”位置指的是与水槽中的液面相平，排除液柱产生的压强影响。
（3）若本实验能正确反应化学变化中的质量守恒，则上述测量结果存在关系式是：m1=m2+ρ氧V。
◆变式训练3：为测定敞口放置一段时间的氢氧化钠固体的质量分数，做了如下实验：现取Wg样品放入盛有足量水的烧杯中充分溶解后，逐滴加入200g一定溶质质量分数的稀盐酸。产生CO2量随加入稀盐酸量的变化关系如图所示。试分析计算回答：
（1）恰好完全反应时，产生气体的质量是 g，与P点对应的溶液溶质是 。
（2）Wg样品中氢氧化钠的质量是多少
【答案】（1）2.2；氢氧化钠、碳酸钠、氯化钠
（2）由图像可知，与碳酸钠反应的稀盐酸质量为50g，设稀盐酸的溶质质量分数为x
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
73 44
50gx 2.2g
73：44＝50gx：2.2g x=7.3%
与氢氧化钠反应的稀盐酸质量为150g，设氢氧化钠质量为y
NaOH+HCl=NaCl+H2O
40 36.5
y 150g×7.3%
40：36.5=y：（150g×7.3%） y=12g。
【解析】（1）根据图像确定加入盐酸时先氢氧化钠反应，然后碳酸钠反应及产生二氧化碳质量分析；
（2）由生成二氧化碳质量计算出盐酸的溶质质量分数，再由与氢氧化钠反应的盐酸的质量代入方程式中计算氢氧化钠质量分析。
【解答】（1）由图像可知恰好完全反应时，产生气体的质量是2.2克，加入盐酸时先没有二氧化碳生成，说明盐酸与氢氧化钠发生反应，P点是氢氧化钠部分反应，溶质为氢氧化钠、碳酸钠、氯化钠；
1．（2023·衢州）《天工开物》中记载烧制青砖时”火候足，止薪之候，泥固塞其孔，然后使水转釉”。该过程的主要化学反应为：Fe2O3+CO2FeO+CO2。下列说法正确的是（ ）
A．该反应属于置换反应
B．CO的相对分子质量为28克
C．FeO中铁元素的化合价为+2价
D．塞住砖窑的通气孔，窑内柴火会较快熄灭，是由于缺少可燃物
【答案】C
【解析】A、根据置换反应是反应物和生成物都一种单质和一种化合物的反应分析；
B、根据相对分子质量是比值，单位为“1”分析；
C、根据化合物中元素化合价代数和为0分析；
D、根据隔离氧气的灭火原理分析。
【解答】A、该反应生成物和反应物都没有单质，不是置换反应，不符合题意；
B.CO的相对分子质量为28 ，单位为“1”不是“克”，不符合题意；
C.FeO中氧元素化合价为－2价，由化合物中元素化合价代数和为0可知，铁元素的化合价为+2价 ，符合题意；
D.塞住砖窑的通气孔，窑内柴火会较快熄灭，是由于缺少氧气，不符合题意；
2．（2023·衢州）氢气是一种清洁能源，下图是氢气燃烧的微观模型，以下说法正确的是（ ）
A．反应物是水
B．参加反应的甲和乙分子个数之比为1：8
C．反应前后原子的数目不变
D．该反应的化学方程式：2O2+H2=2HO2
【答案】C
【解析】根据图示中各物质的分子构成分析，结合化学反应前后原子种类和个数不变解答。
【解答】A、反应物是氢气和氧气，生成物为水，不符合题意；
B.参加反应的甲和乙分子个数之比为2：1 ，不符合题意；
C.反应前后原子的数目不变 ，符合题意；
D.该反应的化学方程式：O2+2H22H2O ，不符合题意；
3．（2021·台州）如图是物质甲和乙反应生成丙的微观示意图。下列说法正确的是（ ）
A．该反应属于化合反应
B．甲、乙、丙都是有机物
C．该反应中参加反应的甲和乙质量比为1：1
D．该反应在反应前后原子的种类发生了改变
【答案】A
【解析】（1）多种物质反应生成一种物质，该反应为化合反应；
（2）有机物一般指有机化合物，狭义上的有机化合物主要是指由碳元素、氢元素组成，一定是含碳的化合物，但是不包括碳的氧化物和硫化物、碳酸、碳酸盐、氰化物、硫氰化物、氰酸盐、碳化物、碳硼烷、羰基金属、不含M-C键的金属有机配体配合物；
（3）根据示意图确定分子的组成，进而计算出参加反应的物质质量之比；
（4）根据示意图分析反应前后原子的种类是否改变即可。
【解答】A.该反应反应物有两种，生成物只有一种，为化合反应，故A正确；
B.根据示意图可知，乙中不含碳元素，肯定不是有机物，故B错误；
C.甲的化学式为C2H4，乙的化学式为H2O，则参加反应的甲和乙的质量之比为：（12×2+1×4）：（1×2+16）=28：18，故C错误；
D.反应前后原子的种类都是三种，故D错误。
4．（2023·衢州）2023年5月30日神舟十六号载人飞船成功发射，三名航天员踏上”太空出差”之旅，叩问苍穹。如图为一种火箭推进剂发生化学反应微观示意图，下列有关该反应说法正确的是（ ）
A．反应物乙是氧化物
B．生成物丙的相对分子质量是28g
C．反应前后N、H化合价均未发生改变
D．生成物丙和丁的分子个数比为3：4
【答案】D
【解析】（1）由两种元素组成，其中一种元素为氧元素的化合物叫氧化物；
（2）相对分子质量等于相对原子质量与个数的乘积之和；
（3）根据化合价的知识判断；
（4）根据反应方程式判断。
【解答】根据反应的分子模型图可知，甲是N2O4、乙是N2H4、丙是N2、丁是H2O，该化学方程式为：N2O4+2N2H4点燃3N2+4H2O；
A.由分子结构模型可知，乙物质是N2H4，不含氧元素，肯定不是氧化物，故A错误；
B.丙的化学式N2，它的相对分子质量：14×2=28，它的单位不是“g”而是“1”，故B错误；
C.反应前，氮元素的化合价为+4价和-2价，反应后它的化合价变成0价，而氢元素的化合价没有改变，故C错误；
D.由化学方程式可知，生成物丙和丁的分子个数比为3：4，故D正确。
5．（2023·衢州）科学是一门以实验为基础的学科。如图A和B为实验室中常见的气体发生装置，请回答下列问题：
（1）仪器a的名称是 。
（2）实验室用过氧化氢制取氧气，发生装置应选择 (选填”A”或”B”)。
（3）图C为过氧化氢分解的过程示意图，请将生成物的微观粒子模型补充完整。
【答案】（1）分液漏斗
（2）B
（3）
【解析】（1）根据常用仪器名称分析；
（2）根据反应物状态及反应条件选择发生装置分析；
（3）根据过氧化氢分解实质分析。
【解答】（1）仪器a的名称是分液漏斗；
（2）实验室用过氧化氢制取氧气，要选择固液常温型发生装置，即B；
（3）由反应前后原子种类和个数不变及过氧化氢分解实质可 知，生成物横线上粒子为一个水分子和一个氧分子，图示为；
6．（2023·宁波）利用氯化铁溶液浸出废金属（主要成分为铁铜合金）回收海绵铜（一种特殊形
态的单质铜）的某种工艺流程图如图甲所示：
（1）浸出池中发生的反应有Fe+2FeCl3=3FeCl2，此反应类型属于 反应（填写反应的基本类型）。
（2）若酸洗槽中先加入过量稀盐酸，再加入铜及少量铁，反应前后溶液中离子种类如图乙所示，则“ ”表示 （填写离子符号）。
【答案】（1）化合（2）
【解析】（1）根据多变一的反应为化合反应分析；（2）根据反应前后离子种类分析。
【解答】（1）所给反应为两种物质生成一种物质，属于化合反应。
（2）酸洗槽中先加入过量稀盐酸，再加入铜及少量铁，反应前溶液中离子为氢离子和氯离子，反应后溶液中离子为氢离子、氯离子、亚铁离子， 则 为亚铁离子，符号为 。
7.（2022·舟山）小舟选用白磷、锥形瓶、气球、天平等药品和器材，探究化学反应中物质质量的变化规律，装置如图。
[实验思路]先确认化学反应已经发生，再比较反应物的质量总和和生成物的 质量总和是否相等。
[实验步骤]
I.锥形瓶内装人白磷，塞紧瓶塞放在天平托盘上，调节平衡：
II.取下锥形瓶，将瓶塞上的铁丝在酒精灯上烧红后，接触引燃白磷，并立即塞紧瓶塞；
III.待反应结束冷却后，将锥形瓶放回天平托盘上，观察 。
[实验结论]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。
[交流反思]
⑴要确认化学反应已经发生，本实验中观察到的现象是 。
⑵反应结束后。若白磷有剩余，你认为是否仍能得出上述结论，并请说明理由。 。
【答案】天平是否平衡；白磷燃烧，产生大量白烟；能，剩余白磷未参加反应，反应前后质量不变。
【解析】根据验证质量守恒定律需测定反应前后物质质量，磷燃烧现象及未参与反应的物质不影响质量变化分析。
【解答】 [实验步骤] 要验证质量守恒定律，需测定反应前后装置内物质的质量，即待反应结束冷却后，将锥形瓶放回天平托盘上，观察天平是否平衡 ；
[交流反思] （1） 要确认化学反应已经发生，即磷发生燃烧，观察到的现象是白磷燃烧，产生大量白烟 ；（2） 反应结束后白磷有剩余，因剩余白磷未参加反应，不影响反应前后质量 ，所以能得出结论。
8．（2023·宁波）某电厂的粉煤灰含有Al2O3，还有少量的FeO、Fe2O3和其它成分。其它成分不溶于水、不与酸反应，以该粉煤灰为原料制备Al2O3，流程如下：
（1）“酸浸”过程中，稀硫酸与FeO3反应的化学方程式为 。
（2）流程图中，操作I的名称是 。
（3）“氧化”过程发生的反应为2FeSO4+H2SO4+H2O2=Fe(SO4)3+2H2O，其中H2O2中氧元素化合价为-1价。该化学反应中化合价升高的元素是 。
【答案】（1）Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O（2）过滤（3）Fe
【解析】（1）根据 硫酸与 Fe2O3 反应生成硫酸铁和水分析；
（2）根据过滤操作原理分析；
（3）根据化合物中元素化合价代数和为0分析。
【解答】（1）硫酸与 Fe2O3 反应生成硫酸铁和水，方程式为 Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O ；
（2）流程图中，操作I得到滤液和滤渣，则为过滤操作；
（3）反应前铁元素化合价为+2价，反应后为+3价，反应前后氢元素化合价都为+1价，反应前氧元素化合价为－2价和－1价，反应后为－2价，所以该反应中化合价升高的元素为铁。
9.（2024·浙江）自发现加热硝石可以产生氧气以来，科学家进行了100多年的探索，发现了氯酸钾（KClO3）与二氧化锰（MnO2）混合加热这一经典制氧气法，历程如下：
（1）根据质量守恒定律可以推知，硝石中一定含有的元素为 。
（2）1772年，发现MnO2和浓硫酸反应制氧气法，MnO2中Mn的化合价为 价。
（3）1832年，发现KClO3与MnO2混合加热制氧气法，反应前后MnO2的质量不变，但比单独加热KClO3产生氧气的速率大，其中MnO2起 作用。
【答案】（1）氧（或O）
（2）+4
（3）催化
【解析】（1）根据反应前后元素种类不变进行分析；
（2）根据”化合物中各元素化合价代数和为零“进行分析；
（3）根据氯酸钾制取氧气的原理进行分析。
【解答】（1）根据质量守恒定律可知，反应前后元素种类不变，加热硝石可以产生氧气，则说明硝石中一定含有氧元素。
（2）MnO2中，氧元素化合价为-2价，设Mn的化合价为x，根据”化合物中各元素化合价代数和为零“，则x+（-2）×2=0，解得：x=+4。
（3）氯酸钾制取氧气的反应中，二氧化锰能加快反应速率，且反应前后质量不变，则在该反应中，二氧化锰起催化作用。
10．图甲是一款潜水艇紧急供氧设备的结构示意图，产氧药块主要成分是氯酸钠，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。m克氯酸钠分解过程中各物质质量变化如图乙所示，选择a、b、d、rn中的部分数据，列出它们的等式关系以体现质量守恒定律。
【答案】（1）2Mg+O2 2MgO
（2）吸收氯气，但不吸收氧气
（3）a+d=b+c(或a+d=m、b+c=m)
【解析】（1）根据化学反应原理书写化学方程式；
（2）由甲图分析可知，产氧药块产生的氧气和氯气，通过试剂X，氯气被吸收，氧气排出；
（3）根据质量守恒定律，反应前后各物质的质量总和相等，生成气体的质量即为固体减少的质量，结合图像乙分析解答。【解答】（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：2Mg+O2 2MgO；
（2）产氧药块反应会产生极少量有毒的氯气，由甲图可知，通过试剂X，氯气被吸收，氧气排出，故推测图甲中试剂X能吸收氯气，但不吸收氧气；
（3）氯酸钠受热分解生成氯化钠和氧气，根据质量守恒定律，反应前后各物质的质量总和相等，生成气体的质量即为固体减少的质量，由图乙可知，m-d=a，即m=a+d；m-c=b，即m=b+c；a+d=b+c；故能体现质量守恒定律的关系式有a+d=b+c、m=a+d、m=b+c。
11．（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
【解析】（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。
12．（2023·舟山）思维模型是依据事物发展内在规律建立的解决问题的基本框架，能引导有序思维、增进深度理解，促进问题解决。小科建构了“物质除杂”的思维模型(如图)。
（1）铜粉中混有少量的铁粉，用磁铁吸引除去。该方法属于上述模型中的 (填“分离转移”或“反应转化”）；
（2）根据“性质差异”，铜粉中混有少量的氧化铜可用足量稀盐酸除去，原因是 能与稀盐酸反应；
（3）上述模型中“不增不减”是除杂原则，“不增”是指不增加新杂质，“不感”是指不减少目标物质质量。除去氯化钠中的杂质氨化钡．小科采用反应转化的方法，原理是BaCl2+K2SO4=BaSO4↓+2KCl，从反应的生成物有KCl可知，这种方法是不正确的，原因是不符合除杂中的 原则(填“不增 ”或“不减")，
（4）将氧化钠中的杂质BaCl2 除去，实质上是除去钡离子。2.08克BaCl2中钡元素的质量为 克。
【答案】（1）分离转移 （2）氧化铜(CuO) （3）不增 （4）1.37
【解析】本题考查的物质除杂的知识，根据物质所具有的特性，一般可分为物理除杂和化学除杂；常见的物理除杂有过滤，蒸发等方法，化学除杂一般引入新的物质进行反应。
【解答】（1）铜粉中混有少量的铁粉，用磁铁吸引除去 ，属于物理除杂，即分离转移；
（2）铜粉中混有少量的氧化铜可用足量稀盐酸除去 ，原因是铜不与稀酸反应，而氧化铜与稀酸反应；
（3）反应中有新物质氯化钾生成，故不符合不增原则；
（4）；
13.（2022·湖州）在研究“酸与碱之间发生的反应”过程中，取一洁净的锥形瓶，往其中加入25克氢氧化钠溶液，然后逐滴滴入质量分数为7.3％的稀盐酸。
（1）为了获取酸能与碱反应的证据，滴加稀盐酸前，锥形瓶中还需加入的是
（2）酸与碱之间反应的实质是
（3）滴加稀盐酸至恰好完全反应，锥形瓶及溶液总质量随加入稀盐酸质量的变化关系如图所示。
①a的值是__________；
②求反应后溶液中溶质的质量分数。
【答案】（1）无色酚酞或紫色石蕊（指示剂）（2）氢离子与氢氧根离子结合成水分子（H＋+OH-＝HO）
（3）①20克 ②设生成氯化钠的质量为x
NaOH＋ HCl= NaCl＋H2O
36.5 58.5
20克×7.3％ x
x＝2.34克
反应后溶液的质量＝25克＋20克＝45克 溶质（氯化钠）的质量分数＝ ×100%＝5.2％
【解析】（1）先在氢氧化钠溶液中加入无色酚酞试液（或石蕊试液），此时溶液呈红色（蓝色），当它与稀盐酸反应后，颜色会逐渐变浅。当二者恰好完全反应时，红色（蓝色）消失。
（2）在酸和碱的反应中，酸根离子和金属离子没有变化，只是酸中的氢离子和碱中的氢氧根离子结合生成水。
（3）①根据稀盐酸和氢氧化钠的反应产物分析解答；
②写出氢氧化钠和稀盐酸反应的方程式，根据稀盐酸的质量计算出生成氯化钠的质量，最后根据计算溶质的质量分数即可。
【解答】（1）为了获取酸能与碱反应的证据，滴加稀盐酸前，锥形瓶中还需加入的是无色酚酞或紫色石蕊（指示剂）。
（2）酸与碱之间反应的实质是：氢离子与氢氧根离子结合成水分子（H＋+OH-＝H2O）
（3）①氢氧化钠和稀盐酸反应，生成氯化钠和水，由于没有气体或沉淀生成，因此锥形瓶内总质量的差其实就是加入稀盐酸的质量，即a=80.4g-60.4g=20g。
14．（2023·绍兴）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
【解析】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。
1．（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
【解析】（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。
2．（2026·浙江模拟）尿素是农业生产中常用的高效氮肥，含氮量高、对土壤友好，广泛用于各类农作物。2026年我国多地推广绿色低碳合成尿素工艺，右图为利用天然气清洁制备尿素的主要流程。
（1）设备I中，将空气加压降温液化后再升温，先逸出氮气，剩余以氧气为主的气体。该分离方法利用的是空气中各成分 不同。
（2）设备Ⅲ中产生 CO2和H2两种物质，据流程图判断进入设备IV的物质应是 ，理由为 。
【答案】（1）沸点
（2）氢气；根据质量守恒定律氨气中含有氢元素
【解析】（1）液体温度升高至沸点后开始沸腾，由液态转化为气态。
（2）根据质量守恒定律进行分析--反应前后元素的种类不变。
【解答】（1）空气的主要成分是氮气（沸点-196℃）和氧气（沸点-183℃）。通过加压降温液化空气后，再逐步升温，沸点较低的氮气会先汽化逸出，剩余的以氧气为主。这种分离方法是利用氮气和氧气的沸点差异实现的，属于工业上常用的“分馏法”。
（2）IV中合成氨，含有氮元素和氢元素，由质量守恒定律可知，反应前后元素的种类不变，可知从Ⅲ中进入的是由氢元素组成的氢气。
3．（2026·浙江模拟）2025年11月，第十五届全国运动会成功举办，本届全运会打造全球首个碳中和全运会，主火炬首次采用深海可燃冰作为“源火”，并以电光水雾技术实现零碳排放。大型运动会火炬燃料不断向绿色低碳升级。
（1）可燃冰主要含甲烷水合物，甲烷的化学式为 ，它是最简单的一种有机物。
（2）与传统化石燃料相比，使用可燃冰作燃烧能有效减少二氧化硫的排放，可以缓解 等环境问题。
（3）哈尔滨2025亚冬会、杭州亚运会均使用绿色甲醇实现零碳燃烧。科研人员将CO2与H2在一定条件下转化为甲醇，微观示意图如图所示，写出转化的化学方程式： 。
【答案】（1）CH4
（2）酸雨
（3）
【解析】（1）有机物书写化学式时，碳写在左侧，氢写在右侧。
（2）根据硫的氧化物会导致酸雨进行分析。
（3）根据质量守恒定律可知，反应前后原子种类和个数不变，确定甲醇的化学式，进而书写方程式。
【解答】（1）一个甲烷分子由一个碳原子和四个氢原子构成，化学式为CH4。
（2）二氧化硫会导致硫酸型酸雨，与传统化石燃料相比，使用可燃冰作燃烧能有效减少二氧化硫的排放，可以缓解酸雨等环境物体。
（3）由图像和质量守恒定律可知，一个甲醇分子中含有一个碳原子、三个氢原子和一个氧原子，方程式为。
4．（2025·温州模拟）《天工开物》记载了我国古代制硫黄的方法，此制备过程如图所示。
（1）在土炉底部生火，硫铁矿(主要成分是 FeS2)在高温下与氧气反应的化学方程式为： 则X的化学式是 。
（2）土炉中生成硫黄的反应为： 它属于 (填基本反应类型)。
（3）制备过程中所需的能量主要来自煤饼内蕴含的 能。
【答案】（1）
（2）置换反应
（3）化学
【解析】（1）根据反应前后原子的种类和个数不变进行分析，注意X前的系数。
（2）置换反应的特点：单质和化合物反应，生成单质和化合物。
（3）燃料中国储存的能量称为化学能。
【解答】（1）由反应前后原子的种类和个数不变进行分析，可知X为。
（2）由方程式可知，反应物和生成物均为单质和化合物，属于置换反应。
（3）煤饼燃烧，将化学能转化为内能。
5．（2025·浙江模拟）科学家用甲烷和二氧化碳在 的作用下制取合成气，其原理过程如图所示。
（1） 在该反应中的作用相当于 。
（2）合成气是由一种常见的单质和一氧化碳所组成的混合物，这种单质的化学式为 。
（3）反应中甲烷和一氧化碳的分子个数比是 。
【答案】（1）催化剂
（2）H2
（3）1：2
【解析】（1）催化剂在反应前后质量和化学性质不变，可以加快反应速度。
（2）单质：由同种元素组成的纯净物。
（3）根据图示书写方程式，根据质量守恒定律配平方程式，方程式系数比等于个数比。
【解答】（1）由图像可知，氧化铝在反应前后质量和化学性质保持不变，可知相当于催化剂。
（2）由图可知，白色小球表示氢原子，可知该单质为氢气，化学式为H2。
（3）反应的方程式为：，可知甲烷和一氧化碳的个数比为1：2。
6．（2025·温州模拟）液化天然气在汽化过程中会用到大量海水，海水经过滤处理后，进入接收站与液化天然气进行热交换，这样就可形成南方地区非常稀缺的低温海水。而且由于海水中含有大量氯化钠，通电能产生次氯酸钠(NaClO)及氢气，次氯酸钠可以对海水进行消毒，因此产生的海水低温、无菌、溶氧能力强。
（1）从微观角度解释：天然气易被压缩的原因 。
（2）海水中有大量氯化钠，通电能产生微量次氯酸钠(NaClO)及氢气。请写出化学方程式 。
（3）处理后的海水能成为天然高品质养殖用水的原因是 。 (写一点)
【答案】（1）气体分子间隙大
（2）
（3）无菌、溶氧能力强
【解析】（1）气体被压缩，改变的是气体分子间的间隙。
（2）根据题中提示和质量守恒定律书写并配平方程式。
（3）根据题中提示“产生的海水低温、无菌、溶氧能力强”进行分析。
【解答】（1）气体容易被压缩，是因为分子间间隙较大。
（2）根据题中提示可知，方程式为。
（3）由文中信息可知，经处理后海水中无菌，且溶氧能力强，有利于海洋生物进行有氧呼吸，所以处理后的海水能成为天然高品质养殖用水。
7．（2025·金华模拟）2025年3 月22日是第三十三届“世界水日”，回答下列问题：
（1）游泳馆的水可以实现全年不换依旧干净清澈，其中的奥秘源自于如图的水循环系统。
①已知硅藻土为多孔结构，其孔隙最小可达1-2微米，可阻隔固体颗粒、去除悬浮物、脱色、除味等，则硅藻土在净化水的过程中起了吸附和 作用。
②水经过热板，提升到适宜人体的温度。此过程中水分子的大小 (填“有”或“没有”)发生改变。
（2）ClO2是常用的自来水消毒剂，如图为制取ClO2反应的微观示意图。
则方框内的物质为 (填化学式)。
【答案】（1）过滤；没有
（2）
【解析】（1）过滤：将不互溶的固体和液体分离。
（2）根据反应前后原子的种类和个数不变判断物质的化学式，金属元素写在左侧。
【解答】（1）①由“可阻隔固体颗粒、去除悬浮物、脱色、除味等”可知，硅藻土除了可以起到吸附的作用还可以起到过滤的作用。
②水的温度升高，分子之间的间隙变大，但水分子本身不会发生改变。
（2）由质量守恒定律可知，反应前后原子的种类和个数不变，则方框内的物质为。
8．（2025九下·莲都模拟）科学实践小组在实验时发现了一个有趣的现象：红色的火柴头燃烧过后的黑色物质能被磁铁吸引，如图所示。为了研究这一现象，实践小组对燃烧后火柴头的成分进行了如下探究：
【查阅资料】
资料一：火柴头的成分有氯酸钾、硫磺、二氧化锰，以及石蜡、炭粉；一般红色火柴头所用的着色剂为氧化铁。
资料二：氧化铁不具有磁性，不能被磁化；四氧化三铁是具有磁性的黑色固体，故又称为磁性氧化铁。四氧化三铁在常温下不与硫酸铜反应。
【建立假设】
假设一：燃烧后的黑色物质中含有氧化铜和铁；
假设二：燃烧后的黑色物质中含有单质铁；
假设三：燃烧后的黑色物质中含有四氧化三铁和单质铁。
【收集证据】
步骤①：将燃烧后的火柴头研磨成粉末并装入试管。
步骤②：在试管中加入足量CuSO4溶液，充分反应。
步骤③：过滤并将得到的固体充分干燥，再用磁铁吸引。
（1）【分析资料】小科认为猜想一错误，原因是 ；
（2）【得出结论】经实验后，验证猜想三正确，则可观察到的现象是 ；
（3）【实验反思】为进一步确定燃烧后黑色物质中单质铁的含量，还可以在黑色物质加入 通过测量生成气体的质量，从而求算铁的质量；
（4）【实验拓展】实验过程中，小科还发现火柴头朝上的不如火柴头朝下放置燃烧的旺，其原因是火柴头朝上时____(填字母)。
A．降低了火柴杆着火点 B．火柴杆跟氧气的接触面积小
C．空气中氧气不足 D．火柴杆温度不易达到着火点
【答案】（1）根据质量守恒定律，火柴头的成分中不含有铜元素
（2）黑色固体部分溶解，或干燥后的固体还能被磁铁吸引，反应后溶液呈浅绿色，固体变红等
（3）稀 HCl或稀硫酸
（4）D
【解析】(1)根据资料一分析火柴头的成分中不含有铜元素，因此燃烧后不可能含有氧化铜；
（2）若假设三成立，即燃烧后的火柴头成分中含有四氧化三铁和单质铁，由于铁能与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，则溶液由蓝色变为浅绿色，固体变红且四氧化三铁能被磁铁吸引，则过滤后的部分固体被磁铁吸引；
（3）在燃烧后的黑色物质中加入稀盐酸或稀硫酸，通过测量产生氢气的质量，再根据质量守恒定律便可以求出铁的质量；
（4）燃烧更旺则需要温度一直能达到火柴杆的着火点，而火焰朝上时，下面的火柴杆更不易燃烧。
故答案为：（1）根据质量守恒定律，火柴头的成分中不含有铜元素；
（2）黑色固体部分溶解，或干燥后的固体还能被磁铁吸引，反应后溶液呈浅绿色，固体变红等；（3）稀 HCl或稀硫酸；
（4）D
9．（2025·金华模拟）日前，某知名品牌钙片钙含量不足的新闻引发热议。为研究钙片中碳酸钙的含量，小科进行了如下实验探究。
【实验设计】小科设计了如图所示的装置进行实验(部分夹持装置未画出)。
【实验步骤】
①按图连接好仪器，并检查装置气密性。
②在B中U形管内放入若干钙片样品，样品总质量m0，通过A往装置中通入氮气。
③一段时间后，测得C装置质量为m1。
④打开分液漏斗活塞，加入稀盐酸，至B装置不再产生气泡。
⑤再次通入氮气，一段时间后，测得C装置质量m2。
【实验分析】
（1）写出B装置中发生反应的化学方程式： 。
（2）实验步骤⑤中再次通入氮气的目的是 。
（3）该实验装置的设计存在明显缺陷，请完善： (不考虑稀盐酸的挥发)。
（4）若上述数据是在装置完善后称得，则该钙片中碳酸钙含量为 (结果用含 m2的式子表示)。
【答案】（1）
（2）确保二氧化碳全部被氢氧化钠吸收，减小误差
（3）在BC之间加装一个装有浓硫酸的洗气瓶
（4）
【解析】（1）酸与盐反应生成新盐和新酸。
（2）反应前通氮气是为了排除装置内残留空气二氧化碳的干扰。
（3）浓硫酸具有吸水性，可以干燥二氧化碳气体。
（4）C装置的增重量为二氧化碳气体的质量，结合方程式计算碳酸钙的质量。
【解答】（1）方程式为：。
（2）反应结束后继续通氮气，能将反应产生的氮气全部通入C中被氢氧化钠吸收，使实验结果更准确。
（3）二氧化碳气体进入装置C时会带出部分水蒸气，为减小误差，应在BC之间加装一个装有浓硫酸的洗气瓶。
（4）二氧化碳的质量为，设碳酸钙的质量为x
CaCO3+ 2HCl= CaCl2+H2O+ CO2↑
100
x 44
则
解得
碳酸钙的质量分数为
10.某化学兴趣小组为了测定当地的石灰石中CaCO3的含量，他们做了如下实验：取12克样品放入烧杯中，向其中逐渐加入50克一定质量分数的稀盐酸（杂质不溶于水也不与酸反应），所用盐酸的质量分数与剩余固体的质量关系如图所示，请根据图中的数据进行计算：
（1）石灰石样品中CaCO3的质量为 克。
（2）12克石灰石样品与盐酸充分反应后最多产生二氧化碳的质量为 克。
（3）求所用盐酸的溶质质量分数。（请根据化学方程式写出完整的计算步骤）
【答案】（1）10
（2）4.4
（3）设参加反应的盐酸中HCl的质量为x，生成的二氧化碳的质量是y；
x=7.3g
y=4.4g
答：所用盐酸的质量分数为 ×100%=18.25%
【解析】碳酸钙可以和稀盐酸反应生成氯化钙，水和二氧化碳，通过反应前后的质量变化来判断反应的碳酸钙的质量。
【解答】（1）反应前12g，最后剩2g，故反应的碳酸钙质量为10g；
（2）
100 44
10 x
11．（2023·北仑模拟）某同学用如图装置验证质量守恒定律。称取一定质量的碳酸钠装入气球，将气球套在锥形瓶上。将药品全部倒入装有足量稀盐酸的锥形瓶中，气球迅速胀大。称量反应前后装置的总质量，实验数据如下表所示。
实验次数 1 2 3
碳酸钠质量/克 0.53 1.06 2.12
反应前装置总质量/克 66.33 66.86 67.92
反应后装置总质量/克 66.19 66.62 67.42
（1）计算第1次反应产生的二氧化碳质量。
（2）分析数据发现每次反应前后装置的总质量均不相等，请以第1次反应为例，通过计算说明该反应是否遵循质量守恒定律。(空气密度取1.3克/升，二氧化碳密度取2.0克/升，结果精确到0.01)
【答案】（1）将0.53g碳酸钠加入足量稀盐酸中，则碳酸钠完全反应，设生成二氧化碳的质量是x。
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+ CO2↑
106 44
0.53 x
解得x=0.22g
（2）第1次反应后，装置总质量减少的质量是：66.33克-66.19克=0.14克。
因为装置减少的重力=气球受到的浮力，F浮=ρ空×g×V排，
所以装置减少的质量为： =ρ空×V排=ρ空× =1.3克/升× =0.143克≈0.14克，所以该反应遵循质量守恒定律。
【解析】（1）根据稀盐酸是足量的可知，加入的碳酸钠全部参加反应，再利用化学方程式解答。
（2）要考虑气球体积膨胀，使得受到的浮力增加，从而使锥形瓶对装置的压力减小。
【解答】（1）碳酸钠与稀盐酸反应的方程式为：
将0.53g碳酸钠加入足量稀盐酸中，则碳酸钠完全反应，设生成二氧化碳的质量是X。
106 44
0.53g X
解得X=0.22g
（2）第1次反应后，装置总质量减少的质量=66.33克-66.19克=0.14克
因为装置减少的重力=气球受到的浮力，根据F浮=ρ空×g×V排，
所以装置减少的质量为： =ρ空×V排=ρ空× =1.3克/升× =0.143克≈0.14克，所以该反应遵循质量守恒定律。
12．实验室有一份在空气中潮解变质的氢氧化钠样品，质量为1.5g。某实验小组将这份样品完全溶解，配成50g溶液。然后缓慢滴入7.3%的稀盐酸，同时进行搅拌，使二氧化碳全部逸出。滴加过程中，多次测得溶液pH和溶液总质量，部分数据如下表所示：
测量次数 第1次 第6次 第16次 第21次 第26次
滴加的盐酸总质量/g 0 5 15 20 25
溶液总质量/g 50 55 m 69.78 74.78
溶液pH 12.4 12.1 7.0 2.2 2.1
请分析计算：
（1）第 次测量时，溶液中只有一种溶质。
（2）表中m= 。
（3）样品中碳酸钠的质量分数。（计算结果精确到0.1%）
（4）1.5g样品中氢氧化钠固体的质量。
【答案】（1）16
（2）64.78
（3）解：由表格可知，第16次测量时样品中的氢氧化钠和碳酸钠恰好完全反应，此时产生的CO2的质量mco2=50g+20g-69.78g=0.22g
设：1.5g样品中碳酸钠的质量为x，与碳酸钠反应消耗的氯化氢质量为y
Na2CO3+ 2HCl=2NaCl+H2O+ CO2↑
106 73 44
x y 0.22g
解得：x=0.53g
解得：y=0.365g
Na2CO3%= ×100%= ×100%≈35.3%
（4）解：与氢氧化钠反应消耗的氯化氢质量为15g×7.3%-0.365g=0.73g
设：1.5g样品中氢氧化钠的质量为z
NaOH+ HCl=NaCl+H2O
40 36.5
z 0.73g
解得：z=0.8g
【解析】根据表中数据溶液中pH分析，pH＝7说明酸碱物质恰好完全反应，根据没有气体生成的反应，反应后溶液质量为反应前各溶液质量和分析；根据方程式计算的方法步骤分析，注意代入方程式中的质量要是参加反应的纯净物的质量。
【解答】（1）由表中数据可知，第16次所得溶液pH＝7，说明氢氧化钠样品与盐酸恰好完全反应，溶液中只有一种溶质。
（2）因第21将所加盐酸不再反应，所以m＝69.78－5＝64.78。
故答案为：（1）16；（2）64.78；（3）35.3%；（4）0.8.
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