3.3 化学方程式(1)
1．下列变化中一定遵循质量守恒定律的是(C)
A. 水结冰 B. 酒精挥发
C. 水通电电解 D. 水蒸发
2．下列对质量守恒定律的理解最确切的是(D)
A. 10克冰受热熔化成10克水
B. 参加反应的氢气和氧气的体积，一定等于生成水的体积
C. 反应物的质量等于生成物的质量
D. 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
3．充分加热a克氯酸钾与b克二氧化锰的混合物，留下残余固体c克，则生成氧气的质量为(C)
A. (a－b)克 B. (a－b－c)克
C. (a＋b－c)克 D. (a－b＋c)克
4．在化学变化中，下列说法正确的是(C)
①原子的种类、元素的种类、分子的种类均不变
②原子的数目、分子的数目均不变
③原子的质量、元素的质量、物质的总质量均不变
④原子核的种类、数量、质量均不变
A. ①② B. ①③
C. ③④ D. ②④
5．在一个密闭容器内，一定条件下发生某个反应，各物质质量与时间的关系如图所示。据图判断下列说法正确的是(B)
(第5题)
A. 甲属于反应物
B. 甲一定是化合物
C. 反应停止时m7＝m3＋m5
D. 丁一定是催化剂
6．现将10克A和足量的B混合加热，A和B发生化学反应，10克A完全反应后生成8克C和4克D，则参加反应的A与B的质量比是(C)
A. 1∶1 B. 2∶1
C. 5∶1 D. 4∶1
7．在一定条件下，一个密闭容器内发生某反应，测得反应前后各物质的质量如表所示。
物质
A
B
C
D
反应前的质量/克
30
5
10
15
反应后的质量/克
x
y
20
20
(1)A一定是反应物(填“反应物”“生成物”“催化剂”)。
(2)生成的C与D质量比为2∶1。
(3)B可能是反应物，也可能是生成物或催化剂，那么y的取值范围是0≤y≤20。
8．小明设计了一个实验来探究质量守恒定律。如图所示，反应前天平水平平衡，他取下此装置(装置气密性良好)将其倾斜，使稀盐酸(HCl)和大理石(主要成分是碳酸钙)接触，生成氯化钙、二氧化碳气体和水，待充分反应后，气球膨胀，再将装置放回天平左盘，此时他发现天平的指针向右偏转了。
(第8题)
(1)这一现象是否遵循质量守恒定律？__是__(填“是”或“否”)。
(2)为什么天平失去平衡？气球受到的浮力增大。
(3)用上述原理来探究质量守恒定律，应在__真空__条件下进行实验。
9．请据图回答下列问题。
(1)为验证质量守恒定律，小华设计了如图所示的装置进行实验。实验时，先将装有药品的装置放在天平上，添加砝码，移动游码至天平平衡(如图甲所示)，然后取下装置，用针筒向锥形瓶中注入少量稀盐酸(铁＋盐酸―→氯化亚铁＋氢气)，反应后再将装置放置于天平上，观察到天平平衡，从而验证了质量守恒定律。若将锥形瓶改为烧杯，则不能验证质量守恒定律，原因是装置没有密闭(或有气体逸出)。
(2)某反应的微观示意图如图乙所示。
①X的化学式为__SO2__。
②根据上述微观示意图，可得出化学反应遵循质量守恒定律的本质原因是化学反应前后，原子的种类和数目不变。
10．对一定量氯酸钾和二氧化锰的混合物加热，下列图像能正确表示对应变化关系的是(C)
,A) ,B)
,C) ,D)
【解析】 氯酸钾在二氧化锰催化作用下受热分解生成氯化钾和氧气，随着反应的进行，氧气质量增大，完全反应后氧气质量不再变化，A图错误；随着反应的进行，固体质量减小，剩余固体中锰元素的质量分数增大，B图错误；随着反应的进行，不断生成氧气，剩余固体中氧元素质量减小，完全反应后氧元素质量不再变化，C图正确；反应前氯化钾质量是0，D图错误。
11．在密闭容器中有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下反应，测得反应前、反应中及反应后三个时刻各物质的质量分数如图所示。图中a、b、c、d分别表示相应物质的质量分数。下列数据正确的是(A)
,(第11题))
A. a＝56% B. b＝6%
C. c＝17% D. d＝8%
【解析】 由四种物质反应前后各物质的质量分数可知，反应前后甲的质量分数减少了70%－42%＝28%，故甲是反应物；反应前乙的质量分数为14%，反应后乙的质量分数为1－42%－40%－10%＝8%，乙的质量分数减少了14%－8%＝6%，故乙是反应物；反应前丙的质量分数为6%，反应后丙的质量分数增加了40%－6%＝34%，丙是生成物；丁的质量分数不变，可能是该反应的催化剂，也可能没有参加反应。参加反应的甲和乙质量比为28%∶6%，当乙的质量分数为11%时，减少了14%－11%＝3%，则甲的质量分数应减少14%，则a＝70%－14%＝56%，故A正确；反应后乙的质量分数为8%，b＝8%，故B错误；生成的丙和参加反应的乙的质量比为34%
∶6%，当乙的质量分数为11%时，减少了14%－11%＝3%，则丙的质量分数应增加17%，则c＝6%＋17%＝23%，故C错误；丁的质量分数不变，d＝10%，故D错误。
12．A物质常用于焊接或切割金属。一定质量的纯净物A和40克的纯净物B在一定条件下按如图所示过程进行反应，当B物质完全反应时，可生成44克 C物质和9克D物质。
(第12题)
(1)参加反应的A物质的质量是__13克__。
(2)A物质中各元素的质量比为C∶H＝12∶1。
【解析】 (1)根据化学反应前后物质的总质量不变，可知参加反应的A的质量为44克＋9克－40克＝13克。(2)由微观示意图可知，B、C、D分别为O2、CO2和H2O。生成物中碳元素的质量为44克×＝12克，氢元素的质量为9克×＝1克，根据化学反应前后碳、氢元素的质量守恒得13克A中含碳元素12克、氢元素1克，即A是由碳、氢两种元素组成的，两者质量比为12∶1。
13．材料一：1673年，波义耳曾经做过一个实验：在密闭的曲颈瓶中加热金属时，得到了金属灰，冷却后打开容器，称量金属灰的质量，发现与原来金属相比质量增加了。
材料二：1703年，施塔尔提出“燃素学说”，其主要观点有：①燃素是组成物体的一种成分，一般条件下被禁锢在可燃物中；②燃素在可燃物燃烧时会分离出来，且燃素可穿透一切物质。
材料三：1756年，罗蒙诺索夫重做了波义耳的实验。他将金属铅装入容器后密封、称量。然后把容器放到大火上加热，银白色的金属变成了灰黄色，待容器冷却后再次称量，发现容器的总质量没有发生变化。罗蒙诺索夫对此的解释是：“容器里原来有一定量的空气，且容器中的空气质量减少多少，金属灰的质量就比金属增加多少，在化学变化中物质的质量是守恒的。”后来，拉瓦锡等科学家经过大量的定量实验，推翻了“燃素学说”，质量守恒定律得到公认。
(第13题)
(1)由“燃素学说”可知，物质燃烧后质量应该减少。请根据所学知识写出一个可以推翻“燃素学说”的事实：铁丝燃烧后固体质量增大。
(2)罗蒙诺索夫重做了玻义耳的实验是基于金属加热后，增加的质量并非来自燃素而是来自__空气__的假设。
(3)对比材料一和材料三，波义耳错过了发现质量守恒定律的一个重要原因是__打开容器前没有称量容器的总质量__。
(4)质量守恒定律的发现过程，给我们的启示是__ACD__(多选，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
【解析】 (1)可以推翻“燃素学说”的事实：铁丝燃烧后固体质量增大。(2)罗蒙诺索夫重做了波义耳的实验是基于金属加热后，增加的质量并非来自燃素而是来自空气的假设。(3)对比材料一和材料三，波义耳错过了发现质量守恒定律的一个重要原因是打开容器前没有称量容器的总质量。(4)质量守恒定律的发现过程，给我们的启示是：分析问题应该全面、严谨，定量方法是科学研究的重要方法，科学研究既要尊重事实，也要勇于创新。
3.3 化学方程式(2)
1．下列关于化学方程式C＋O2CO2的说法，错误的是(D)
A. 生成物是气体
B. 反应条件是点燃
C. 参加反应的物质是单质，生成了氧化物
D. 生成物的质量比反应物的总质量大
2．根据化学方程式不能获得的信息有(B)
A. 化学反应发生的条件
B. 化学反应的快慢
C. 反应物和生成物的质量比
D. 化学反应的反应物和生成物
3．氯酸钾在二氧化锰的催化作用下受热分解制取氧气，其化学方程式书写正确的是(D)
A. KClO3KCl＋O2↑
B. 2KClO32KCl＋3O2↑
C. 2KClO32KCl＋3O2
D. 2KClO32KCl＋3O2↑
4．关于2H2＋O2 ===2H2O的读法不正确的是(C)
A. 氢气与氧气在点燃的条件下生成水
B. 每2个氢分子与1个氧分子完全反应，生成2个水分子
C. 常温下，每2体积的氢气与l体积的氧气完全反应，生成2体积的水
D. 每4份质量的氢气与32份质量的氧气完全反应，生成36份质量的水
5．下列化学方程式与事实相符且正确的是(C)
A. 在氧气中点燃细铁丝可发生剧烈燃烧：2Fe＋O22FeO
B. 洁净的铜丝浸入硝酸银溶液中：Cu＋AgNO3===CuNO3＋Ag
C. 硫酸铵溶液中滴加氢氧化钠溶液并加热：(NH4)2SO4＋2NaOHNa2SO4＋2NH3↑＋2H2O
D. 加热混有二氧化锰的氯酸钾固体：2KClO32KCl＋O2↑
6．洁厕灵、84消毒液是两种常见的清洁消毒用品，混合使用时会发生如图所示的反应：
,(第6题))
下列说法正确的是(B)
A. 该反应是分解反应
B. 有毒气体是Cl2
C. 反应前后元素化合价不变
D. 84消毒液、洁厕灵能混合使用
(第7题)
7．下图中“”和“”分别表示两种元素的原子，能用该图表示的化学反应是(A)
A. 2CO＋O22CO2 B. C＋CO22CO
C. H2＋Cl22HCl D. 2H2＋O22H2O
8．根据化学方程式2H2O2H2↑＋O2↑，判断下列说法正确的是(A)
①水是由氢元素和氧元素组成的 ②水是由氧单质和氢单质组成的 ③反应前后氢元素的化合价没有发生变化 ④反应前后氧原子和氢原子的数目没变 ⑤反应前后氧原子的质子数不变 ⑥水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成 ⑦反应前后物质的总质量不变 ⑧参加反应的水和生成氧气的微粒数目之比是2∶1
A. ①④⑤⑦⑧ B. ②④⑤⑥⑦
C. ①③④⑥⑧ D. ③⑤⑥⑦⑧
9．配平下列化学方程式(化学计量数为1的在横线上写“1”)。
(1)__2__KClO3__2__KCl＋__3__O2↑
(2)__1__CH4＋__2__O2__1__CO2＋__2__H2O
(3)__1__N2＋__3__H2__2__NH3
(4)__2__Na＋__2__H2O===__2__NaOH＋__1__H2↑
10．质量守恒定律是化学反应中的重要规律。
(1)某纯净物X在空气中完全燃烧，反应的化学方程式为X＋3O22CO2＋2H2O，X的化学式为__C2H4__；若生成二氧化碳的质量为8.8克，则X中碳元素质量为__2.4__克。
(2)如图是某化学变化的微观示意图(不同圆球代表不同原子)。根据示意图，写出该反应的化学方程式：H2O＋CCO＋H2。
(第10题)
11．干粉灭火器在我们身边随处可见，常见的一种ABC型灭火器内充装物的主要成分是磷酸二氢铵(NH4H2PO4)，使用时，磷酸二氢铵受热分解，产生有刺激性气味的氨气(NH3)，同时生成两种常见的氧化物，试写出磷酸二氢铵受热分解的化学方程式：2NH4H2PO4P2O5＋2NH3↑＋3H2O。
【解析】 根据题意，磷酸二氢铵受热分解，产生有刺激性气味的氨气(NH3)，同时生成两种常见的氧化物，由质量守恒定律分析可知，这两种常见的氧化物是水和五氧化二磷，据此写出反应的化学方程式并配平即可。
12．氨气(NH3)是一种无色有刺激性气味的气体，极易溶于水，它的水溶液称为氨水。它在化学工业中有着广泛的用途，如制化肥、制纯碱等。近年来，人们还利用氨来治理环境污染。
(1)氨分子中，氮原子和氢原子的个数之比为__1∶3__。
(2)在细菌的作用下，用氨来处理含甲醇(CH3OH)的工业废水，使其变为CO2和N2等物质，从而清除它对环境的污染。反应的化学方程式为6NH3＋5CH3OH＋12O2===5CO2＋3N2＋19X，其中X物质的化学式为__H2O__。
(3)化学肥料可提供农作物生长所需的营养元素，工业上常用氨气和酸等物质生产铵态氮肥。写出氨气与硫酸(H2SO4)反应生成硫酸铵[(NH4)2SO4]的化学方程式：2NH3＋H2SO4===(NH4)2SO4。
【解析】 (1)每个氨分子由1个氮原子和3个氢原子构成。(2)由化学方程式可知，反应物中共有6个氮原子、38个氢原子、5个碳原子、29个氧原子，根据质量守恒定律，原子种类和原子个数不变，X分子由2个氢原子和1个氧原子构成。
13．汽车尾气是造成城市空气污染的重要原因，为减少有害气体的排放，人们在汽车排气管上安装“催化转化器”，使尾气中的CO和NOx转化为N2和CO2。
(1)写出CO和NOx在“催化转化器”中反应的化学方程式：2xCO＋2NOxN2＋2xCO2。
(2)若x＝1，CO和N2在化学方程式中的化学计量数之比为__2∶1__。
(3)若x＝2.5时，则NOx的化学式为__N2O5__。
【解析】 (1)CO和NOx在“催化转化器”中反应的化学方程式为2xCO＋2NOxN2＋2xCO2。(2)若x＝1，CO和N2在化学方程式中的化学计量数之比为2∶1。(3)若x＝2.5时，则NOx的化学式为N2O5。
3.3 化学方程式(3)
1．化学反应4P＋5O22P2O5中，参与反应的P、O2与生成的P2O5之间的质量比是(A)
A. 31∶40∶71 B. 31∶32∶142
C. 124∶160∶142 D. 62∶80∶142
2．在化学反应2A＋3B===2C＋D中，已知8克物质A(相对分子质量为32)与12克B完全反应，则物质B的相对分子质量为(B)
A. 16 B. 32 C. 48 D. 64
3．科学研究中，常通过对实验数据的分析计算，得出某未知物质的相对分子质量，从而推测该物质的化学式。某科研小组经反复实验，发现化学反应2A＋3B===2C＋4D中，3.2克A恰好和4.8克B完全反应，生成4.4克C。
(1)同时生成D的质量为__3.6__克。
(2)若D的相对分子质量为18，求A的相对分子质量(写出计算过程)。
【解】 设A的相对分子质量为x。
2A＋3B===2C＋4D
2x 18×4
3．2克 3.6克
＝，x＝32。
A的相对分子质量为32。
4．某学习小组的同学用KClO3和MnO2的混合物加热制取O2，收集到4.8克O2后停止加热，称得剩余固体的质量为28.0克，继续加热至不再产生O2，最终剩余固体质量为23.2克。试计算(不考虑O2的损耗)：
(1)两次生成O2的总质量为__9.6克__。
(2)理论上可回收MnO2的质量(写出计算过程)。
【解】 生成O2的质量为4.8克＋28.0克－23.2克＝9.6克。
设生成氯化钾的质量为x。
2KClO32KCl＋3O2↑
149 96
x 9.6克
＝，x＝14.9克。
二氧化锰作催化剂，反应前后质量不变，理论上可回收到MnO2的质量为23.2克－14.9克＝8.3克。
5．高铁酸钠(Na2FeO4)是一种高效多功能水处理剂，工业上常采用次氯酸钠(NaClO)氧化法生产，反应原理用化学方程式表示为3NaClO＋2Fe(NO3)3＋10NaOH===2Na2FeO4↓＋3NaCl＋6NaNO3＋5H2O。
(1)在Fe(NO3)3中，铁元素和氮元素的质量比为__4∶3__(填最简整数比)。
(2)称取44.7克次氯酸钠，最多能制得高铁酸钠的质量是多少？(列式计算)
【解】 设高铁酸钠的质量为x。
＝，x＝66.4克。
最多可得到高铁酸钾的质量为66.4克。
(第6题)
6．为测定某过氧化钠样品的纯度，将2克该样品与足量水发生反应(杂质不参与反应)2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，生成气体质量与时间的关系如图所示。请回答下列问题。
(1)生成氧气的质量是__0.32__克。
(2)列式计算该样品中过氧化钠的质量分数。
【解】 设样品中过氧化钠的质量为x。
2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
156 32
x 0.32克
＝，x＝1.56克。
该样品中过氧化钠的质量分数为×100%＝78%。
7．工业上用电解氧化铝的方法制取单质铝的反应的化学方程式为2Al2O34Al＋3O2↑。对“电解10吨氧化铝最多生产多少吨铝？”一题，小丽和小明两位同学分别采用了两种不同的计算方法。
小丽同学的解法
小明同学的解法
解：设最多生产铝的质量为x。
2Al2O34Al＋3O2↑
204 108
10吨 x
＝
x＝≈5.3吨
答：最多生产5.3吨铝。
解：氧化铝中铝元素的质量分数为×100%＝×100%≈53%
最多生产铝的质量为10吨×53%＝5.3吨
答：最多生产5.3吨铝。
(1)你认为他们的解题思路和方法正确吗？正确。
(2)对“34克过氧化氢完全分解(化学方程式为2H2O22H2O＋O2↑)产生氧气的质量为多少克？”一题，也能用上述两种方法解答吗？试试看，请你把能用的解法过程写出来。
【解】 不能用小明同学的解法。
设产生氧气的质量为x。
2H2O22H2O＋O2↑
68 32
34克 x
＝， x＝16克。
34克过氧化氢完全分解产生氧气的质量为16克。
8．单质M与氧气反应的化学方程式为4M＋3O22M2O3，参加反应的M与生成的M2O3的质量关系如图所示，则M2O3的相对分子质量为(B)
,(第8题))
A. 27 B. 102 C. 48 D. 204
【解析】 设M的相对原子质量为x。
4M＋3O22M2O3
4x 2×(2x＋48)
27克 51克
＝，x＝27。
故M2O3的相对分子质量为2×27＋16×3＝102。
(第9题)
9．有一种管道疏通剂，主要成分为铝粉和氢氧化钠的混合粉末。工作原理是利用铝和氢氧化钠遇水反应放出大量的热，加快氢氧化钠对毛发等淤积物的腐蚀，同时产生氢气增加管道内的气压，利于疏通。小柯利用如图装置测定疏通剂中铝的质量分数。
Ⅰ.取样品20克，倒入容积为200毫升的锥形瓶中，然后在分液漏斗中加入水，置于电子天平上测出总质量m1。
Ⅱ.打开活塞，加入足量的水充分反应，直到没有固体剩余，静置一段时间，测出总质量m2。
Ⅲ.实验数据如下表。
反应前总质量m1
反应后总质量m2
371．84克
371.24克
(1)配平化学方程式：2Al＋2NaOH＋2H2O===__2__NaAlO2＋3H2↑。
(2)根据化学方程式计算样品中铝的质量分数。
(3)以下情形会导致样品中铝的质量分数测量结果偏高的是__B__(填字母)。
A. 向锥形瓶中倒入样品时，撒出了部分粉末
B. 在反应过程中有水蒸气逸出
C. 没有等装置中氢气全部排尽就称量
【解析】 (2)反应产生的氢气质量为371.84克－371.24克＝0.6克。设参加反应的铝质量为x。
2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
54 6
x 0.6克
＝，x＝5.4克。
Al%＝×100%＝×100%＝27%。该样品中铝的质量分数为27%。
(3)当撒出部分粉末后，反应物质量减小，产生H2质量减小，计算所得的铝粉质量也偏小，导致结果偏低；若在反应过程中水蒸气逸出，则反应后装置总质量偏低，从而H2质量偏大，导致结果偏高；若没等装置中氢气排尽就称量，则反应后装置总质量偏大，导致结果偏低。
10．实验创新是中学生重要的科学素养之一。如图是某校师生对MnO2催化H2O2分解实验装置的创新设计。
①将一支球形干燥管水平放置，用滴管吸取3毫升(密度为1克/毫升)质量分数为5%的H2O2加入干燥管的球泡内，再用药匙取0.2克MnO2粉末，加在干燥的进气管的管壁上。
②将带火星的棒香固定在橡胶塞上，塞紧干燥管并将其竖立，观察现象。
请分析回答下列问题。
(1)可观察到带火星的棒香立即__复燃__。
(2)写出上述实验中H2O2分解的化学方程式：2H2O22H2O＋O2↑。
(3)假定上述实验中的H2O2完全反应，可产生氧气的质量为__0.07__克(精确到0.01)。
(4)下列各项是同学们对该创新实验的评价，你认为评价不合理的是__BC__(填字母)。
A. 实验中所用的仪器、材料及药品均易得到
B. 实验使用的药品用量太大
C. 反应速度太慢，耽误时间
D. 实验现象明显，整个装置好似点燃的灯塔，趣味性强
【解析】 (1)过氧化氢溶液在二氧化锰的催化作用下能快速放出氧气，因为氧气具有助燃性，所以能使带火星的棒香立即复燃。
(3)设可产生氧气的质量为x。
H2O2的质量＝3毫升×1克/毫升×5%＝0.15克。
＝，x≈0.07克。
(4)该创新实验使用的药品用量较少，且反应速度较快。
11．维C泡腾片是一种常见的补充维生素C的保健品。某品牌维C泡腾片(以下称“本品”)的主要成分如图甲所示。
(第11题)
(1)下列关于维生素C的说法正确的是__AD__(填字母)。
A．维生素C由C、H、O三种元素组成
B．维生素C的相对分子质量为176克
C．维生素C由6个碳原子、8个氢原子和6个氧原子构成
D．维生素C中C、H、O元素的质量比为9∶1∶12
(2)由本品的营养成分表得知，每100克维C泡腾片含钠5750毫克。已知本品其他成分不含钠元素，则本品中碳酸氢钠的质量分数为21%。
(3)将本品一片投入蒸馏水中，有气泡产生，反应的化学方程式为H3C6H5O2＋3NaHCO3===Na3C6H5O2＋3CO2↑＋3__H2O__(填化学式)。
(4)维C泡腾片中碳酸氢钠质量分数的测定：称量相关实验用品质量，将本品一片投入蒸馏水中，待不再产生气体后，称量锥形瓶及瓶内所有物质的总质量，装置如图乙所示，相关数据如表：
物品
反应前
反应后
锥形瓶
蒸馏水
维C泡腾片
锥形瓶及瓶内所有物质
质量/克
71.75
50.00
4.00
125.53
①根据以上数据计算本品中碳酸氢钠的质量分数(写出计算过程，结果精确到0.1%)。
②实验测定结果与题(2)计算结果相比有明显偏差，其可能原因是装置内有残余的二氧化碳。
【解析】 (1)维生素C由C、H、O三种元素组成；维生素C的相对分子质量为176，单位是1而非克；维生素C由维生素C分子构成，而不是由原子直接构成；维生素C中C、H、O元素的质量比为(12×6)∶(1×8)∶(16×6)＝9∶1∶12。
(2)每100克维C泡腾片含钠5750毫克，即5.75克。
已知本品其他成分不含钠元素，则本品中碳酸氢钠的质量分数为×100%＝21%。
(4)①根据质量守恒定律可得，生成的二氧化碳的质量为71.75克＋50.00克＋4.00克－125.53克＝0.22克，设本品中碳酸氢钠的质量分数为x。
3NaHCO3 ～ 3CO2↑
252 132
4．00克×x 0.22克
＝，x＝10.5%。
本品中碳酸氢钠的质量分数为10.5%。
