专题05 化学反应的定量关系
考点1 质量守恒定律 题型1 质量守恒定律的内容及适用范围
题型2 用质量守恒定律解释现象
题型3 质量守恒定律的验证实验
题型4 质量守恒定律的微观解释
题型5 反应微观示意图的分析和应用
题型6 用质量守恒定律定性判断物质的组成元素
题型7 用质量守恒定律定量计算物质的组成
题型8 根据密闭容器中反应的表格数据计算
题型9 根据密闭容器中反应的饼形图数据计算
题型10 根据密闭容器中反应的柱状图数据计算
题型11 根据密闭容器中反应的折线图数据计算
题型12 根据密闭容器中反应的其他图形数据计算
考点2 化学方程式 题型13 化学方程式的含义
题型14 化学方程式的书写
题型15 根据化学方程式推测化学式
题型16 根据化学方程式求算质量比或相对分子质量比
题型17 根据实验数据计算是否符合某个标准
题型18 不含杂质的化学方程式计算——文字叙述类
题型19 不含杂质的化学方程式计算——坐标图像类
题型20 不含杂质的化学方程式计算——表格类
题型21 不含杂质的化学方程式计算——实验图示类
题型22 含杂质的化学方程式计算
▉题型1 质量守恒定律的内容及适用范围
【例1】下列对质量守恒定律的理解中正确的是
A．10g冰融化后得到10g水，符合质量守恒定律
B．高锰酸钾加热后固体质量减少，不符合质量守恒定律
C．12g镁在空气中完全燃烧后得到20g氧化镁，则参加反应的氧气质量为8g
D．细铁丝在氧气中燃烧后，生成物的质量比细铁丝的质量大，不符合质量守恒定律
【答案】C
【详解】A、10g冰融化后得到10g水，发生的是物理变化，不能用质量守恒定律解释，选项错误；
B、高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，氧气逸出装置，导致反应后固体质量减小，符合质量守恒定律，选项错误；
C、12g镁在空气中燃烧后得到20g氧化镁，则参加反应的氧气质量为：20g﹣12g＝8g，选项正确；
D、细铁丝在氧气中燃烧后，生成物的质量比细铁丝的质量大，是因为氧气参加了反应，符合质量守恒定律，选项错误；
故选C。
【变式1-1】现有化学反应A+B→C，若a gA与b gB充分反应，则生成C的质量是
A．大于（a+b）g B．等于（a+b）g
C．小于或等于（a+b）g D．无法确定
【答案】C
【详解】根据质量守恒定律可知，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，若a gA与b gB恰好完全反应完，则生成C的质量等于（a+b）g；若a gA与b gB没有恰好完全反应，则生成C的质量就会小于（a+b）g，故选：C。
【变式1-2】蜡烛在氧气中燃烧生成二氧化碳和水。下列有关叙述正确的是
A．蜡烛燃烧后质量减少，不遵循质量守恒定律
B．蜡烛减少的质量等于生成的二氧化碳和水的质量之和
C．生成的二氧化碳和水的质量之和等于燃烧蜡烛的质量与消耗氧气的质量之和
D．通过生成物的元素组成推测，蜡烛中一定只含C、H两种元素
【答案】C
【详解】A、蜡烛燃烧生成的二氧化碳气体逸和水蒸气散到空气中，所以燃烧后质量减少，但是该反应仍遵循质量守恒定律，说法错误，不符合题意；
B、蜡烛燃烧后生成的二氧化碳和水的质量之和等于参加反应的蜡烛和氧气的质量之和，说法错误，不符合题意；
C、生成的二氧化碳和水的质量之和等于燃烧蜡烛的质量与消耗氧气的质量之和，说法正确，符合题意；
D、蜡烛在氧气中燃烧生成二氧化碳和水，根据质量守恒定律可知，化学反应前后元素种类不变，氧气中含有氧元素，二氧化碳和水中含有碳元素、氢元素、氧元素，因此蜡烛中一定含C、H两种元素，可能含氧元素，说法错误，不符合题意。
故选：C。
▉题型2 用质量守恒定律解释现象
【例2】下列现象能用质量守恒定律解释的是
A．“卫生球”放在衣柜里，质量减少
B．将氯化钠固体放入水中完全溶解后得溶液
C．蜡烛完全燃烧后，生成水和二氧化碳的质量之和等于蜡烛质量
D．纸在密闭容器中充分燃烧后化为灰烬，反应前后总质量不变
【答案】D
【详解】A.“卫生球”放在衣柜里，质量减少，是因为物质升华，属于物理变化，故不能用质量守恒定律解释；
B.将氯化钠固体放入水中完全溶解后得溶液，属于物理变化，故不能用质量守恒定律解释；
C.蜡烛完全燃烧后，生成水和二氧化碳的质量之和等于参加反应的蜡烛加氧气的质量，故不能用质量守恒定律解释；
D.纸在密闭容器中充分燃烧后化为灰烬，反应前后总质量不变，属于化学变化，故能用质量守恒定律解释。
故选：D。
【变式2-1】下列事实能用质量守恒定律解释的是
A．水结冰体积变大，质量不变
B．50mL水中加入50mL酒精，总体积小于100mL
C．5g蔗糖溶于95g水中，总质量为100g
D．木材在空气中燃烧后化为灰烬，灰烬质量比木材的质量小
【答案】D
【详解】A、水结冰，只是状态的改变，无新物质生成，属于物理变化，不能用质量守恒定律解释，不符合题意；
B、50mL水中加入50mL酒精，总体积小于100mL，是因为分子之间存在间隔，酒精分子和水分子互相扩散到了对方的间隔中去，该过程无新物质生成，属于物理变化，不能用质量守恒定律解释，不符合题意；
C、5g蔗糖溶于95g水中，总质量为100g，该过程无新物质生成，属于物理变化，不能用质量守恒定律解释，不符合题意；
D、木材在空气中燃烧后化为灰烬，灰烬质量比木材的质量小，是因为木材燃烧生成了二氧化碳，二氧化碳是气体，会散逸到空气中，该反应有新物质生成，属于化学变化，能用质量守恒定律解释，符合题意。
故选D。
【变式2-2】下列现象不能用质量守恒定律解释的是
A．石灰石经高温煅烧后，质量减轻
B．纸张燃烧后，灰烬的质量比纸张质量轻
C．铜在空气中加热后，质量增大
D．水结冰后质量保持不变
【答案】D
【详解】A、石灰石经高温煅烧生成二氧化碳气体，根据质量守恒定律，反应后固体等于反应后固体和二氧化碳气体的质量和，所以固体质量减轻，能用质量守恒定律解释，不符合题意；
B、纸燃烧化为灰烬，灰烬质量比纸的质量小，是因为纸燃烧生成二氧化碳，二氧化碳扩散到空气中，所以质量减小，能用质量守恒定律解释，不符合题意；
C、铜在空气中加热是铜与氧气反应生成氧化铜，生成固体的质量等于反应前铜和氧气的质量总和，故质量增大，能用质量守恒定律解释，不符合题意；
D、水结冰属于物理变化，不能用质量守恒定律解释，符合题意。
故选D。
▉题型3 质量守恒定律的验证实验
【例3】下列实验能够直接用于验证质量守恒定律的是
A． B．
C． D．
【答案】C
【分析】质量守恒定律：在化学反应里，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。根据只有质量没有变化的化学变化才能验证质量守恒，如果反应物中有气体参加反应，或生成物中有气体生成，应该选用密闭装置。
【详解】A、镁条燃烧有氧气参与，应在密闭环境中进行才可验证质量守恒定律，故A错误；
B、蜡烛燃烧有氧气参与，应在密闭环境中进行才可验证质量守恒定律，故B错误；
C、铁钉和硫酸铜在密闭装置中反应可以验证质量守恒定律，故C正确；
D、过氧化氢分解会产生氧气，应在密闭环境中进行才可验证质量守恒定律，故D错误；
故选C。
【变式3-1】某化学课外小组同学，用如图所示实验验证质量守恒定律。
(1)某甲同学用A装置探究质量守恒定律，实验步骤如下：
如图将烧杯放在天平上用砝码平衡，然后倾斜烧杯使硫酸铜溶液与铁钉接触，一段时间后再把烧杯放在天平上．最后天平的指针（填序号） （a．偏左 b．偏右 c．不偏转 d．无法预测）。
(2)乙同学用B装置研究质量守恒定律，实验步骤如下：
如图将烧杯放在天平上用砝码平衡，然后倾斜烧杯使盐酸与碳酸钠粉末接触，一段时间后再把烧杯放在天平上．发现天平的指针偏右。
①造成天平的指针向右偏转的原因是 。
②若将本实验中的烧杯替换成带有气球的锥形瓶，如图C所示，其他操作不变，最后天平平衡。可见，在验证质量守恒定律时，若利用有气体参加或有气体生成的要考虑气体质量。
(3)在化学反应前后，一定不变的是 （填序号）。
①元素种类 ②原子种类 ③原子数目 ④分子种类 ⑤分子数目 ⑥物质的总质量
(4)应用质量守恒定律可以确定反应物或产物的化学式．在载人宇宙飞船中，一般都安装盛放过氧化钠（Na2O2）颗粒的装置，它的作用是再生氧气，供宇航员呼吸，反应的化学方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+X．则X的化学式为 。
【答案】(1)c
(2)盐酸与碳酸钠粉末反应的装置不密闭，生成二氧化碳气体逸出，使左盘内质量减小
(3)①②③⑥
(4)O2
【详解】（1）甲同学所做的实验中，硫酸铜溶液与铁钉反应生成硫酸亚铁和铜，没有气体参加或生成，所以左右肯定平衡，故选：c；
（2）乙同学所做的实验中，碳酸钠和稀盐酸反应有气体二氧化碳生成，故造成天平的指针向右偏转的原因是：盐酸与碳酸钠粉末反应的装置不密闭，生成二氧化碳气体逸出，使左盘内质量减小；
（3）质量守恒的原因：宏观是因为物质的总质量不变、元素的种类、元素的质量；微观是因为：原子的种类、原子的数目、原子的质量不变，故在化学反应前后，一定不变的是①②③⑥；
（4）由质量守恒定律：反应前后，原子种类、数目均不变，由反应的化学方程式可知，反应前钠、氧、碳原子个数分别为4、8、2，反应后的生成物中钠、氧、碳原子个数分别为4、6、2，根据反应前后原子种类、数目不变，则X分子中含有2个氧原子，则物质X的化学式为O2。
【变式3-2】某化学课外小组同学用下图所示实验探究质量守恒定律。
(1)A实验中，加热细铜丝团一段时间后移走酒精灯，观察到铜丝表面变为黑色（CuO），细铜丝团一端会 （填“上升”或“下降”）。
(2)B实验中，观察到小气球先变鼓再变瘪，其中“变鼓”的原因是 。该实验过程中，锥形瓶中物质的总质量随时间的变化关系如下图所示，正确的是 （填字母）。
(3)B、C、D三组实验充分反应并冷却至室温后，天平不能平衡的是 （填字母）。
(4)实验拓展：冬天常会看到机动车排气管后冒出团团“白气”（实际上是水的小雾滴），通过这一现象我们可以得出柴油或汽油中一定含有 元素。
【答案】(1)下降
(2) 红磷燃烧放出热量，装置内气体受热膨胀，压强增大 b
(3)D
(4)氢/H
【详解】（1）A实验中，加热细铜丝团一段时间后，铜和氧气在加热的条件下反应生成氧化铜，根据质量守恒定律，生成氧化铜的质量等于参加反应的铜的质量与参加反应的氧气的质量之和，故观察到铜丝表面变为黑色（CuO），细铜丝团一端会下降；
（2）B实验中，观察到小气球先变鼓再变瘪，其中“变鼓”的原因：红磷燃烧放出热量，装置内气体受热膨胀，压强增大；
B实验中，红磷燃烧生成五氧化二磷，该实验在密闭容器中进行，根据质量守恒定律，化学反应前后，物质的总质量不变。
故选b；
（3）B实验中红磷燃烧生成五氧化二磷，该实验在密闭容器中进行，化学反应前后，物质的总质量不变，待完全反应，冷却至室温后，天平平衡；
C实验中氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜和硫酸钠，该实验无气体参与或生成，化学反应前后，质量不变，天平平衡；
D实验中蜡烛燃烧生成二氧化碳和水，二氧化碳是气体，会散逸到空气中，导致质量减小，天平不平衡。
故天平不能平衡的是D；
（4）冬天常会看到机动车排气管后冒出团团“白气”（实际上是水的小雾滴），通过这一现象说明汽油或柴油燃烧生成水，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，生成物中含H、O，反应物氧气由氧元素组成，故可得出柴油或汽油中一定含氢元素。
▉题型4 质量守恒定律的微观解释
【例4】质量守恒定律也有人曾称之为“物质不灭定律”。对于在化学反应中“物质不灭”的理解正确的组合是
①构成物质的分子种类不变
②构成物质的元素种类不变
③构成物质的原子种类不变
④物质的种类和质量不变
A．①② B．②③ C．①③ D．②④
【答案】B
【详解】化学反应的实质是分子分成原子，原子再重新组合成新的分子，所以反应前后原子的种类没有改变，原子的数目没有增减，原子的质量没有变化，元素的种类、元素的质量、物质的总质量都不变。在此过程中，分子的种类发生了改变，由分子构成的物质的种类也发生了改变；分子数目可能增加也可能减少，也可能前后相等。故在化学反应中“物质不灭”是由于②③。
故选：B。
【变式4-1】“宏观辨识与微观探析”是化学学科的核心素养之一。下图是氢气在氯气中燃烧的微观模拟图，请回答下列问题：
(1)为使C图完整准确，应在C图中补充________（填“A”或“B”）。
A． B．
(2)此变化前后没有发生改变的微观粒子是 。
(3)写出比1个生成物分子少2个质子的离子符号 。
【答案】(1)A
(2)氢原子、氯原子或H、Cl
(3)
【详解】（1）由质量守恒定律反应前后原子的种类及数目不变以及氢气和氯气反应生成了氯化氢可知，为使C图完整准确，应在C图中补充1个氯化氢分子。1个氯化氢分子用表示。故填：A。
（2）由图示中微粒的变化可以得出，在化学变化中，发生变化的是氢分子和氯分子，此变化前后没有发生改变的微观粒子是氢原子、氯原子。故填：氢原子、氯原子或H、Cl。
（3）据图C可知，生成物分子是氯化氢分子，氯原子质子数为17，氢原子质子数为1，所以1个氯化氢分子的质子数=17+1=18，所以比1个氯化氢分子少2个质子的离子是质子数为16的硫离子，符号为S2－。故填：S2－。
【变式4-2】在化学反应前后，肯定不会变化的是
①原子的数目 ②分子的数目 ③原子的种类 ④分子的种类 ⑤元素的种类
⑥物质的种类 ⑦物质的质量总和 ⑧物质的体积 ⑨物质的状态
A．①②③⑧ B．②④⑥⑧ C．①③⑤⑦ D．①③⑥⑨
【答案】C
【详解】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，即物质的总质量总和不变；化学反应的实质是：在化学变化中，分子分解成原子，原子重新组合成新的分子。在重新组合的过程中，原子的种类没有改变，原子的数目没有增减，原子的质量也没有变化。因此，元素的种类也不改变，反应前后各物质的质量总和必然相等。但是，物质种类（分子种类）一定要改变，分子的数目可能改变，也可能不变。物质的体积、物质的状态可能改变；故①③⑤⑦不变；
故选：C。
▉题型5 反应微观示意图的分析和应用
【例5】化学反应是在微观粒子间进行的。其微观示意图如图，下列说法正确的是
A．该反应为化合反应 B．该反应过程中原子数目不变
C．乙物质是由氢原子和氧原子构成的 D．乙从液态变为气态化学性质改变
【答案】B
【详解】A、由微观示意图可知，该反应为氨气与氧气在催化剂和加热条件下反应生成一氧化氮和水，不符合“多变一”的特点，不属于化合反应，说法错误，不符合题意；
B、根据质量守恒定律可知，化学反应前后原子种类及数目不变，说法正确，符合题意；
C、由微观示意图可知，乙物质为水，水由水分子构成，水分子由氢原子和氧原子构成，说法错误，不符合题意；
D、由微观示意图可知，乙物质为水，水从液态变为气态的过程中，水分子间的间隔变大，但水分子没有发生变化，其化学性质不改变，说法错误，不符合题意。
故选：B。
【变式5-1】“光解制氢”可实现水的高效分解，其微观图示如下。下列说法正确的是
A．反应前后分子个数不变
B．反应前后原子种类没有发生变化
C．反应中最小微观粒子为氢分子和氧分子
D．物质a和b组成元素相同，化学性质相同
【答案】B
【详解】A、水分解生成氢气和氧气，2H2O2H2↑+O2↑，反应前后分子个数变多，故说法错误；
B、化学反应前后遵守质量守恒定律，故反应前后原子种类、数目、质量均不变，故说法正确；
C、由反应的微观示意图可知，反应中最小微观粒子为氢原子和氧原子，故说法错误；
D、物质a和b组成元素相同，但构成的分子的种类不同，化学性质不同，故说法错误。
故选B。
【变式5-2】下图为某化学反应的微观示意图，图中“●”表示硫原子，“○”表示氧原子。下列说法中错误的是，
A．参加反应的分子个数比为1：1 B．该反应的基本类型为化合反应
C．反应前后，原子种类不变 D．该反应遵守质量守恒定律
【答案】A
【分析】
由化学反应的微观示意图可知，各物质反应的微粒个数关系是：；由上图可知，该反应是二氧化硫和氧气在一定条件下反应生成了三氧化硫，反应的化学方程式是：。
【详解】A、由化学方程式可知，参加反应的分子个数比为2：1或1：2，故选项说法错误；
B、该反应由两种物质生成了一种物质，符合“多变一”的特点，属于化合反应，故选项说法正确；
C、由化学反应的微观示意图可知：反应前后，原子种类不变，故选项说法正确；
D、一切化学反应均遵守质量守恒定律，则该反应也遵守质量守恒定律，故选项说法正确；
故选：A。
▉题型6 用质量守恒定律定性判断物质的组成元素
【例6】物质X在氧气中燃烧后生成二氧化碳和水，则X的组成中
A．一定含有碳、盛、氧三种元素
B．可能含有碳、氮、氧三种元素
C．一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素
D．一定含有氧元素，可能含有碳、氢元素
【答案】C
【详解】由质量守恒定律可知，化学反应中元素的原子种类和数目不变．生成物二氧化碳、水中含有C、H、O元素，则反应物中也一定含有这三种元素．物质在空气中燃烧是与空气中的氧气反应，氧气由O元素组成，则C、H一定是从某物质中来，而某物质中也可能含有O元素．故这种物质中一定含有含C和H，可能含O；
故选：C。
【变式6-1】可燃物X完全燃烧的化学反应表达式为，则X不可能是
A． B． C． D．
【答案】B
【详解】根据质量守恒定律可知，化学反应前后元素种类不变，生成物二氧化碳和水中含有碳元素、氢元素和氧元素，反应物氧气中含有氧元素，则反应物X中一定含有碳元素和氢元素，可能含有氧元素；
A、中含有碳元素和氢元素，可能是X，不符合题意；
B、中含有碳元素、氢元素和硫元素，不可能是X，符合题意；
C、中含有碳元素和氢元素，可能是X，不符合题意；
D、中含有碳元素、氢元素和氧元素，可能是X，不符合题意。
故选：B。
【变式6-2】《天工开物》中记载了用黏土烧制砖的过程，如图所示为该过程中某反应的示意图（其中“”“”和“”分别代表不同元素的原子）．下列说法正确的是
A．此反应属于置换反应 B．反应前后各元素的化合价不变
C．反应前后原子种类发生了改变 D．X中一定含有两种元素
【答案】A
【分析】根据质量守恒定律，化学反应前后，元素种类不变。反应后含有、、对应的3种元素，反应前除X外只含有对应的1种元素，则X一定含有、对应的两种元素，不确定X是否含有对应的元素，但X含有至少两种元素，说明X是化合物，该反应由单质与化合物反应生成新的单质与化合物。
【详解】A、根据分析，该反应由单质与化合物反应生成新的单质与化合物，属于置换反应，A正确；
B、反应物是单质，其元素的化合价为0，而生成物是化合物，化合物中元素的化合价不为0，所以中对应的元素的化合价不为0，因此对应的元素的化合价在反应前后发生改变，B错误；
C、根据质量守恒定律，化学反应前后，原子种类不变，C错误；
D、根据分析，X至少含有两种元素，也可能含有三种元素，D错误。
故选：A。
▉题型7 用质量守恒定律定量计算物质的组成
【例7】某物质完全燃烧生成二氧化碳和水。则对该物质判断正确的是
A．该物质只含碳、氢元素
B．该反应中和的分子数之比为1：2
C．该反应中和的质量比为12：11
D．该物质分子中碳原子和氢原子的个数比为1：2
【答案】C
【分析】依据质量守恒定律，该物质中碳元素的质量等于二氧化碳中碳元素的质量，为；该物质中氢元素的质量等于水中氢元素的质量，为；
【详解】A、碳元素和氢元素的质量之和为1.2g+0.3g=1.5g<2.3g，说明该物质中含有碳元素、氢元素、氧元素，故A错误；
B、该反应中氧气的质量为4.4g+2.7g-2.3g=4.8g，该反应中 O2 和 H2O 的分子数之比为=1：1，故B错误；
C、该反应中 O2 和 CO2 的质量比为4.8g：4.4g=12：11，故C正确；
D、该物质分子中碳原子和氢原子的个数比为=1：3，故D错误。
故选C。
【变式7-1】取某纯净物X在足量氧气中完全燃烧，生成二氧化碳和水，则X的组成元素有 (填元素名称)元素，1个X分子中C、H、O原子的个数比为 。
【答案】 碳、氢、氧
【分析】该可燃物在足量氧气中完全燃烧，生成4.4g二氧化碳和1.8g水，生成物中含有的元素为碳、氢、氧三种元素，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类和质量都不变，可以得出该可燃物中一定含有碳元素和氢元素，可能含有氧元素，即生成物中的氢元素和氧元素都来自于该可燃物中。
【详解】根据分析，生成二氧化碳中碳元素即X中碳元素的质量是，生成水中氢元素即X中氢元素的质量是，因此碳氢元素质量之和是1.2g+0.2g=1.4g，而X是3g，则说明氧元素的质量是1.6g，故含有碳氢氧三种元素；
1个X分子中C、H、O原子的个数比为
【变式7-2】3g物质M 在空气中充分燃烧后生成4.4gCO2和1.8gH2O，下列说法正确的是
A．M中含有碳、氢、氧三种元素 B．M中只含有碳、氢两种元素
C．M中碳、氢元素的质量比为6:1 D．M中碳、氢原子个数比为1：2
【答案】ACD
【分析】3g物质M 在空气中充分燃烧后生成4.4gCO2和1.8gH2O，根据质量守恒定律，化学反应前后元素的质量不变，则M中含有的碳元素的质量=二氧化碳中碳元素的质量=，M中含有氢元素的质量=水中氢元素的质量=，M中碳元素的质量与氢元素的质量之和为，则M中含有氧元素的质量为，则该物质中一定含有碳、氢、氧三种元素。
【详解】A、由分析可知，M中含有碳、氢、氧三种元素，故A正确；
B、由分析可知，M中含有碳、氢、氧三种元素，故B错误；
C、由分析可知，碳元素的质量为1.2g、氢元素的质量为0.2g，则M中碳氢元素的质量比为1.2g:0.2g=6:1，故C正确
D、该物质分子中碳原子和氢原子的个数比为，故D正确。
故选ACD。
▉题型8 根据密闭容器中反应的表格数据计算
【例8】在一定条件下，在一个密闭容器内发生某反应，测得反应过程中各物质的质量如下表所示，下列说法不正确的是
物质 a b c d
反应前质量/g 10 10 10 2
反应后质量/g 待测 2 21 2
A．反应前后，密闭容器内物质的总质量不变 B．在该反应中，d可能是催化剂
C．a、b两种物质中元素种类一定与c物质中元素种类相同 D．反应后a物质的质量为3g
【答案】D
【分析】根据质量守恒定律，反应前各物质的质量总和=反应后生成各物质的质量总和，则得：10g + 10g + 10g +2g-2g-21g-2g=7g；
【详解】A、根据质量守恒定律，反应前后，密闭容器内物质的总质量不变，说法正确；
B、催化剂在化学反应前后质量不变，d物质质量不变，有可能是催化剂，说法正确；
C、a、b的质量减少为反应物，c的质量增加为生成物，a、b两种物质中元素种类一定与c物质中元素种类相同，故C说法正确;
D、根据质量守恒定律，反应前各物质的质量总和=反应后生成各物质的质量总和，则得：10g + 10g + 10g +2g-2g-21g-2g=7g，故反应后a物质的质量为7g，说法错误；
故选：D。
【变式8-1】在一个密闭容器内有X、Y、Z、Q四种物质，在一定条件下充分反应，测得反应前后各物质的质量如下：
物质 X Y Z Q
反应前质量/g 4 1 1 15
反应后质量/g 未测 10 10 0
下列说法中正确的是
A．该反应为分解反应 B．该反应不避守质量守恒定律
C．X中未测值为3 D．若Q为氧气，则该反应为氧化反应
【答案】D
【分析】根据质量守恒定律，反应前总质量=反应后总质量，即4+1+1+15=未测+10+10，未测=1，其中与反应后质量相比，X质量减少，为反应物，Y质量增加，为生成物，Z质量增加，为生成物，Q质量减少，为反应物。
【详解】A、由分析可知，反应物为X和Q，生成物为Y和Z，不符合一变多的特征，不是分解反应，选项错误；
B、所有的化学反应均遵循质量守恒定律，上述反应属于化学变化，也遵循质量守恒定律，选项错误；
C、由分析可知，X中未测值为1，选项错误；
D、由分析可知，反应物为X和Q，生成物为Y和Z，若Q为氧气，物质与氧气的反应属于氧化反应，故该反应为氧化反应，选项正确。
故选：D。
【变式8-2】将一定量的a、b、c、d四种物质放入一密闭容器中在一定条件下反应一段时间后，测得反应后各物质的质量如下表。下列说法错误的是
物质 a b c d
反应前质量/g 6.40 3.20 4.00 0.50
反应后质量/g 待测 2.56 7.20 0.50
A．反应后a物质的质量为3.84g
B．a和b是反应物，d可能是催化剂
C．物质c中元素的种类，一定和a、 b两种物质中元素的种类相同
D．若物质A与物质B的相对分子质量之比为2:1，则反应中a和b的化学计量数(方程式系数)之比为1：2
【答案】D
【分析】根据质量守恒定律，在化学反应中，参加反应的各物质质量总和等于反应后生成各物质的质量总和。反应后质量增加的是生成物，减少的是反应物。由表格信息可知，反应后c质量增加了，c是生成物；b质量减少了，b是反应物；d质量不变，做催化剂或者不参加反应。反应物还应减少，所以a是反应物，所以反应后物质a的质量为，则反应物是a和b，生成物是c，所以该反应是化合反应，c物质中元素的种类，一定和a、b两种物质中元素的种类相同；参加反应物质a与物质b的质量比为2.56：0.64=4：1，若物质a与物质b的相对分子质量之比为2：1，则反应中a与b的化学计量数之比为。
【详解】A、由分析知，有2.56ga参加反应，所以反应后物质a的质量为，故A不符合题意；
B、由分析知，反应后a、b质量减少，是反应物，d质量不变，可能是做催化剂，也可能不参加反应，故B不符合题意；
C、反应物是a和b，生成物是c，所以此反应是化合反应，c物质中元素的种类，一定和a、b两种物质中元素的种类相同，故C不符合题意；
D、由分析知，参加反应物质a与物质b的质量比为4：1，若物质A与物质B的相对分子质量之比为2:1，则反应中a和b的化学计量数(方程式系数)之比为2：1，故D符合题意。
故选D。
▉题型9 根据密闭容器中反应的饼形图数据计算
【例9】一定条件下，在密闭容器中发生某反应，反应前后各物质的质量如图所示。下列说法正确的是
A．x的值为22
B．该反应为分解反应
C．W由碳、氢两种元素组成
D．W中碳元素的质量分数为85%
【答案】C
【分析】根据质量守恒定律：参加化学反应的各物质质量总和等于反应后生成的各物质质量总和，利用在发生化学反应时反应物质量会减小，生成物质量会增多，判断反应物与生成物，进而书写出反应的表达式，判断反应的类型据此回答问题即可。
【详解】A、x＝8g＋4g＋2g＋36g 4g 22g＝24g，故A错误；
B、分解反应是是指由一种物质反应生成两种或两种以上新物质的反应，可以简单理解为“一变多”，此反应中二氧化碳增加了22g，水增加了18g，W减少了，氧气减少了，所以该反应不属于分解反应，故B错误；
C、增加了二氧化碳中碳元素的质量为6g，增加了水中氢元素的质量为2g，所以W由碳、氢两种元素组成，故C正确；
D、W中碳元素的质量分数为，故D错误。
故选C。
【点睛】做这类题目的关键是反应后质量和反应前进行比较，质量增加了说明是生成物，质量减少了是反应物，质量不变可能是催化剂。
【变式9-1】甲、乙、丙、丁四种物质在密闭容器中混合，此时各物质的质量分数如图1所示。在一定条件下，反应一段时间后，各物质的质量分数如图2所示。下列说法正确的是
A．甲一定是此反应的生成物 B．此反应为化合反应
C．乙一定是此反应的催化剂 D．若生成20.5g丙，则需消耗15g丁
【答案】A
【详解】A、反应前后甲的质量分数增加了19%-17%=2%，故甲是生成物，该选项说法正确；
B、由四种物质反应前后各物质的质量分数可知反应前后质量分数增加的有两种，减少的有一种，该反应反应物有一种，生成物有两种，符合“一变多”的反应特点，故为分解反应，该选项的说法不正确；
C、乙质量分数不变，可能是催化剂，也可能既不是催化剂也不是反应物和生成物，该选项说法不正确；
D、参与丙的质量分数为41%-25%=16%，参与丁的质量分数为48%-30%=18%，参与反应的丙与丁的质量比为16%：18%=8:9，故生成20.5g的丙，约需要消耗23.06g丁，该选项说法不正确。
故选A。
【变式9-2】将一定量的甲、乙和丙置于密闭容器中，在特定条件下发生化学反应，反应前后各物质的质量分数如图所示。下列说法错误的是
A．甲一定是单质 B．该反应为化合反应
C．丙可能是该反应的催化剂 D．参加反应的乙和生成的丁质量之比为3：17
【答案】A
【分析】由图可知，反应前后甲的质量分数减小，说明甲是反应物；反应前后乙的质量分数减小，说明乙是反应物；反应前后丙的质量分数不变，说明丙可能是该反应的催化剂，也可能是不参与反应；反应前后丁的质量分数增大，说明丁是生成物，则该反应是甲与乙反应生成丁。
【详解】A、由分析可知，该反应是甲与乙反应生成丁，符合“多变一”的特征，属于化合反应，则甲不一定是单质，也可以是化合物，说法错误，符合题意；
B、由分析可知，该反应是甲与乙反应生成丁，符合“多变一”的特征，属于化合反应，说法正确，不符合题意；
C、由分析可知，反应前后丙的质量分数不变，说明丙可能是该反应的催化剂，也可能是不参与反应，说法正确，不符合题意；
D、由分析可知，该反应是甲与乙反应生成丁，设密闭容器中物质的总质量为m，则参加反应的乙和生成的丁质量之比为，说法正确，不符合题意。
故选：A。
▉题型10 根据密闭容器中反应的柱状图数据计算
【例10】密闭容器内有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下发生化学反应，反应前后各物质质量如图所示。下列说法错误的是
A．甲和丁一定是化合物 B．丙可能为该反应的催化剂
C．乙和丁的质量变化之比为3：2 D．该反应遵循质量守恒定律
【答案】A
【详解】由表中数据分析可知，反应前后甲的质量增加了12g-8g=4g，故是生成物，生成的质量为4g；反应前后乙的质量减少了20g-8g=12g，故乙是反应物，参加反应的质量为12g; 反应前后丁的质量增加了16g-8g=8g，故丁是生成物，生成的质量为8g；由质量守恒定律可知丙的质量反应前后不变，故 X 的数值为6。
A.该反应是乙反应生成甲和丁，所以乙一定是化合物，但甲和丁可能是化合物也可能是单质，此选项错误；
B. 丙的质量反应前后不变，所以丙可能不参加反应，也可能是该反应的催化剂，此选项正确；
C. 反应前后乙和丁的质量变化之比为12g:8g=3:2，此选项正确；
D.任何化学反应均遵守质量守恒定律，所以该反应遵循质量守恒定律，此选项正确；
故选A。
【变式10-1】在密闭容器中有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下反应，测得反应前后各物质的质量分数如图所示。下列说法正确的是
A．丙可能是单质
B．若消耗3g的乙，则生成17g的丙
C．丁一定是该反应的催化剂
D．甲、乙的质量之和一定等于生成丙的质量
【答案】B
【分析】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；同理可以确定乙的质量分数减少了14%﹣（1﹣42%﹣40%﹣10%）＝6%，故乙是反应物；丙的质量分数增加了40%﹣（1﹣70%﹣14%﹣10%）＝34%，丙是生成物；丁的质量分数不变，可能作该反应的催化剂，也可能没有参加反应。
【详解】A、该反应的反应物为甲和乙，生成物是丙，符合“多变一”的特征，属于化合反应，丙一定是化合物，故选项说法错误。
B、参加反应的乙和生成的丙的质量比为6%：34%＝3：17，则若消耗3g的乙，则生成17g的丙，故选项说法正确。
C、丁的质量分数不变，可能作该反应的催化剂，也可能没有参加反应，故选项说法错误。
D、该反应的反应物为甲和乙，生成物是丙，根据质量守恒定律，参加反应的甲、乙的质量之和（而不是甲、乙的质量之和）一定等于生成丙的质量，故选项说法错误；
故选：B。
【变式10-2】在一个密闭容器中，有甲、乙、丙、丁、戊五种物质，在一定条件下发生反应，测得反应前后各物质的质量变化量如图所示（图中正数表示物质质量的增加量，负数表示物质质量的减少量，0表示物质质量不变），下列说法正确的是
A．R=23
B．戊一定是该反应的催化剂
C．反应后容器中可能含有4种物质
D．该反应中乙、丁的质量比一定为8:9
【答案】C
【详解】A、根据质量守恒定律，参加反应的物质的总质量等于生成物的总质量，故44+27+R+（-23）=0，R=-48，故选项说法错误；
B、化学反应前后，戊的质量不变，则戊可能是催化剂，也可能是不参与反应的杂质，故选项说法错误；
C、在该反应中，甲、丁为生成物，乙、丙为反应物，戊的质量不变，故反应后容器中一定含甲、丁、戊，可能含乙、丙，则反应后容器中可能含有4种物质，故选项说法错误；
D、该反应中乙、丁的质量比一定为48：27=16：9，故选项说法错误；
故选：C。
▉题型11 根据密闭容器中反应的折线图数据计算
【例11】在一密闭容器中，甲、乙、丙三种物质在一定条件下充分反应，反应前后各物质的质量变化如图所示。下列说法正确的是
A．该反应为分解反应 B．参加反应的各物质的总质量为
C．该反应过程一定有元素化合价变化 D．该反应可能是碳和氧气充分反应
【答案】D
【分析】由数据分析可知，丙的质量在增加11；甲的质量在减小3；乙的质量在减小8；质量减小的做反应物，质量增加的做生成物；所以该反应为：。
【详解】A、该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，故A错误；
B、参加反应的各物质的总质量为，故B错误；
C、无法判断该反应过程中是否有元素化合价的变化，故C错误；
D、反应中的甲和乙两物质的质量比为，碳和氧气充分反应时质量比为，则该反应可能是碳和氧气充分反应，故D正确。
故选D。
【变式11-1】某密闭容器中只有乙、丙、丁三种物质，在一定条件下发生了一个化学反应，容器中乙、丙、丁的质量随甲的质量变化情况如图所示。下列说法不正确的是
A．a的值为12
B．丁可能是单质
C．当丁为时，容器中乙的质量为
D．当甲为时，容器中丙与丁的质量之比为12:5
【答案】BD
【分析】反应后质量增多的物质是生成物，质量减少的物质是反应物，差量是生成的生成物的质量或参加反应的反应物的质量。由图像可知，乙反应后质量增多，则乙是生成物，丙的质量不变，既不是反应物，也不是生成物，丁的质量减少，则丁是反应物，参加反应的丁的质量为10g，甲的质量增多8g，则甲是生成物，该反应表示为丁→甲+乙，根据质量守恒定律，生成乙的质量为10g-8g=2g，则a=10g+2g=12g。
【详解】A、由分析可知，a的值为12，故选项正确；
B、由分析可知，丁→甲+乙，则丁一定不是单质，故选项不正确；
C、丁、甲、乙在反应中的质量比为10g:8g:2g=5:4:1，当丁为5g时，生成乙的质量为1g，则容器中乙的质量为10g+1g=11g，故选项正确；
D、根据C中分析，当甲为2g时，参加反应的丁的质量为2.5g，此时容器中丁的质量为10g-2.5g=7.5g，丙的质量仍为6g，则容器中丙与丁的质量之比为6g:7.5g=4:5，故选项不正确。
故选BD。
【变式11-2】在一密闭容器中加入甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下发生化学反应，测得反应前后及、时刻各物质质量如图所示。下列说法中正确的是
A．该反应属于分解反应
B．丙在该反应中一定作催化剂
C．反应后容器内甲和丁的质量之比为1∶8
D．该反应中，乙和丁的质量变化之比为1∶4
【答案】C
【详解】A、由图可知：甲和乙的质量减少，是反应物，丁的质量增加是生成物，该反应是化合反应，故错误；
B、由图可知：丙的质量在反应前后不变，可能是催化剂，也可能是杂质，故错误；
C、反应后容器中的甲质量是4g，丁的质量是32g，甲和丁的质量比4g:32g=1:8，故正确；
D、该反应中乙由16g减少到8g，参加反应的乙的质量为8g，丁的质量由4g增加到32g，生成了28g丁，乙和丁的质量变化之比为8g:28g=2:7，故错误；
故选C。
▉题型12 根据密闭容器中反应的其他图形数据计算
【例12】密闭容器中有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下发生化学反应，测得反应前及反应一段时间后各物质的质量变化如图所示，下列说法正确的是
A．乙一定是该反应的催化剂
B．该反应属于化合反应
C．甲、丙相对分子质量比为4∶15
D．若继续反应至丙为55g，参与反应甲的质量刚好等于乙的质量
【答案】D
【详解】A、乙反应前后质量不变，可能是该反应的催化剂，故说法错误；
B、a=21+8+40+30-17-8-25=49，甲、丙反应后质量增大，是生成物，丁反应后质量减小，是反应物，该反应是分解反应，故说法错误；
C、不知道化学计量数，不能确定甲、丙相对分子质量比，故说法错误；
D、反应的丁、甲、丙的质量比是（49g-30g）：（21g-17g）：（40g-25g）=19：4：15，若继续反应至丙为55g，即又生成15g丙，同时生成4g甲，此时甲的质量为21g+4g=25g，反应中甲增加的质量为25g-17g=8g，所以参与反应甲的质量刚好等于乙的质量，故说法正确。
故选D。
【变式12-1】某化学反应在密闭容器中进行，各物质的分子数目、质量随时间变化情况如图1，图2所示。下列说法正确的是
A．Z一定属于化合物
B．参加反应的X与Y的质量比为3：14
C．反应前后分子总数不变
D．Y与Z的相对分子质量之比为14：17
【答案】AB
【分析】由图1可知，X、Y在反应前后的分子数目减少，说明X、Y为反应物，Z在反应前后的分子数目增加，说明Z为生成物，则该反应为X与Y反应生成Z。
【详解】A、由分析可知，该反应为X与Y反应生成Z，符合“多变一”的特点，属于化合反应，则Z一定属于化合物，说法正确，符合题意；
B、由图2可知，参与反应的Y的质量为，生成的Z的质量为34g，根据质量守恒定律可知，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，则参与反应的X的质量为，则参加反应的X与Y的质量比为，说法正确，符合题意；
C、由图1可知，反应前分子数目为，反应后分子数目为，则反应前后分子总数发生了变化，说法错误，不符合题意；
D、由图2可知，参与反应的Y的质量为，生成的Z的质量为34g，则参与反应的Y与生成的Z的质量之比为，由于反应中的化学计量数未知，所以不能计算出Y与Z的相对分子质量之比，说法错误，不符合题意。
故选：AB。
【变式12-2】在一密闭容器中，有a、b、c、d四种物质，反应前各物质的质量关系如下图刻度纸所示（例如：d的质量为）在一定条件下发生反应，反应结束后，再次测得各物质的质量变化，并通过刻度的移动来表示，且记录在同一张刻度纸上：刻度线Ⅰ向右移动9格；刻度线Ⅱ向左移动8格；刻度线Ⅲ向左移动8格。下列说法正确的是
A．反应结束后c的质量为
B．该反应为化合反应
C．a、b变化的质量比一定为
D．a、d的相对分子质量之比一定为
【答案】C
【分析】由图可知，一开始，a=5g-0=5g、b=22g-5g=17g、c=28g-22g=6g、d=30g-28g=2g，反应后，刻度线Ⅰ向右移动9格；刻度线Ⅱ向左移动8格；刻度线Ⅲ向左移动8格，故a=5g+9g=14g、b=17g-9g-8g=0、c=6g+8g-8g=6g、d=2g+8g=10g，故反应后，a质量增加，是生成物，b质量减小，是反应物，c质量不变，可能是催化剂，也可能是不参与反应的杂质，d质量增加，是生成物；
【详解】A、由分析可知，反应结束后，c的质量是6g，故A不符合题意；
B、a、d是生成物，b是反应物，该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应，故B不符合题意；
C、a、b变化的质量比为：（14g-5g）：（17g-0）=9:17，故C符合题意；
D、参加反应的a、d 的质量比为：（14g-5g）：（10g-2g）=9:8，但是化学计量数之比未知，无法计算相对分子质量之比，故D不符合题意。
故选C。
▉题型13 化学方程式的含义
【例13】关于化学方程式的意义的叙述正确的是
①氢气加氧气等于水
②每2个氢分子和1个氧分子反应生成2个水分子
③氢气、氧气、水的质量比为4:32:36
④氢气和氧气在点燃的条件下生成水
A．①②③ B．①③④ C．②③④ D．①②③④
【答案】C
【详解】①“氢气加氧气等于水”在化学中没有这样的意义，应是氢气和氧气在点燃的条件下生成水，意义不正确，不符合题意；
②“每2个氢分子和1个氧分子反应生成2个水分子”这是微观角度的意义，正确，符合题意；
③“氢气、氧气、水的质量比为4:32:36”此意义反映的是化学反应的定量关系，正确，符合题意；
④“氢气和氧气在点燃的条件下生成水”说明了化学方程式的反应物、生成物和反应条件，正确，符合题意；应选择②③④；
故选C。
【变式13-1】下列四位同学正在讨论某一个化学方程式表示的意义，他们所描述的化学方程式是
A．S+O2SO2
B．2CO+O22CO2
C．2H2+O22H2O
D．CH4+2O2CO2+2H2O
【答案】C
【详解】A、该反应的反应条件是点燃，各物质的微粒个数比为：1:1:1，该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，该反应中，参加反应的硫、氧气与生成二氧化硫的质量比为：32:32:64=1:1:2，不符合题意；
B、该反应的反应条件是点燃，各物质的分子个数比为：2:1:2，该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，该反应中，参加反应的一氧化碳、氧气与生成二氧化碳的质量比为：，不符合题意；
C、该反应的反应条件是点燃，各物质的微粒个数比为：2:1:2，该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，该反应中，参加反应的氢气、氧气与生成水的质量比为：4:32:36=1:8:9，符合题意；
D、该反应的反应条件是点燃，各物质的微粒个数比为：1:2:1:2，该反应的生成物有两种，不属于化合反应，该反应中，参加反应的甲烷、氧气与生成二氧化碳、水的质量比为：16:64:44:36=4:16:11:9，不符合题意。
故选C。
【变式13-2】下列对“C+O2CO2”这一反应的理解，不正确的是
A．反映碳能在点燃条件下与氧气反应生成二氧化碳这一事实
B．每1个碳原子和1个氧分子结合形成1个二氧化碳分子
C．每12份质量的碳与32份质量的氧气反应生成44份质量的二氧化碳
D．在该反应中，碳、氧气、二氧化碳的质量比是1: 1: 1
【答案】D
【详解】A、在点燃的条件下，碳与氧气反应生成二氧化碳，该选项正确；
B、从微观上，在点燃条件下，每1个碳原子与1个氧分子反应生成1个二氧化碳分子，该选项正确；
C、在点燃条件下，每12份质量的碳和32份质量的氧气反应生成44份质量的二氧化碳，该选项正确；
D、该反应中碳、氧气、二氧化碳的质量比为12:32:44=3:8:11，该选项不正确。
故选D。
▉题型14 化学方程式的书写
【例14】写出下列反应的化学方程式：
(1)铝在氧气中燃烧生成三氧化二铝 。
(2)甲烷(CH4)在空气中燃烧生成二氧化碳和水 。
(3)水煤气法制氢气：用焦炭(主要成分是碳单质)为原料与水蒸气在高温时反应制得氢气和二氧化碳 。
(4)镁在高温下与TiCl4反应生成Ti和氯化镁 。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【详解】（1）铝在氧气中燃烧生成三氧化二铝，反应的化学方程式为：；
（2）甲烷(CH4)在空气中燃烧生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为：；
（3）碳和水蒸气在高温时反应生成氢气和二氧化碳，反应的化学方程式为：；
（4）镁在高温下与TiCl4反应生成Ti和氯化镁，反应的化学方程式为：。
【变式14-1】以下是从某同学化学笔记中摘录的部分化学方程式。
A．
B．
C．
D．
E.
F.
根据上述化学方程式错误的不同，将其序号填入下列相应的空白处：
(1)“↑”使用不当的是 ；
(2)未配平的是 ；
(3)未注明反应条件的是 ；
(4)化学式写错的是 。
【答案】(1)C
(2)A
(3)BD/DB
(4)F
【分析】A、该化学方程式配平错误，正确的化学方程式为：2KClO32KCl+3O2↑；
B、该化学方程式缺少反应条件，正确的化学方程式应为：2H2O22H2O+O2↑；
C、该化学方程式中“↑”使用不当，正确的化学方程式为：2H2+O22H2O；
D、该化学方程式缺少反应条件，正确的化学方程式应为：3Fe+2O2Fe3O4；
E、该化学方程式正确；
F、该化学方程式氧化镁的化学式写错，正确的方程式为：2Mg+O22MgO；
【详解】（1）由分析可知，“↑”使用不当的是C；
（2）由分析可知，未配平的是A；
（3）由分析可知，未注明反应条件的是BD；
（4）由分析可知，化学式写错的是F。
【变式14-2】金属镁是一种重要的国防材料，它广泛应用于火箭、导弹和飞机制造业。
(1)发现镁：1792年，科学家首次发现通过加热苦土（MgO）和木炭的混合物可制得金属镁、同时生成一种温室气体，该反应的化学方程式为 。
(2)制取镁：海洋是人类巨大的资源宝库，从海水中可以提取金属镁，将海水通过复杂的化学变化，得到纯净的氯化镁，电解氯化镁可制得镁和氯气（），请写出该步的化学方程式 ，该反应中各物质的质量比是 （按化学方程式中的物质书写顺序计算质量比，并化为最简形式，下同）。
(3)应用镁：①利用金属镁燃烧发出醒眼的白光，可制照明弹，写出镁燃烧的化学方程式 ，该反应中各物质的质量比是 ；②金属镁通过反应可储存氢气，常温下，可以与水反应释放出氢气，同时生成，写出该反应的化学方程式 ，该反应中各物质的质量比是 。
【答案】(1)C+2MgO2Mg+CO2↑
(2) MgCl2Mg+Cl2↑ 95:24:71
(3) 2Mg+O22MgO 3:2:5 MgH2+2H2O=Mg(OH)2+2H2↑ 13:18:29:2
【详解】（1）加热苦土（MgO）和木炭的混合物可制得金属镁、同时生成一种温室气体，根据反应前后元素种类不变，可知该温室气体为二氧化碳，故方程式为：；
（2）电解氯化镁可制得镁和氯气，方程式为：；
该反应中各物质的质量比为95:24:71；
（3）镁在空气中燃烧，与空气中的氧气反应生成氧化镁，方程式为：；
该反应中各物质的质量比为（24×2）：32：（40×2）=3:2:5；
常温下，MgH2可以与水反应释放出氢气，同时生成Mg(OH)2，该反应的化学方程式为：MgH2+2H2O=Mg(OH)2+2H2↑；
该反应中各物质的质量比为26：（18×2）：58：（2×2）=13:18:29:2。
【变式14-3】根据要求写出下列化学方程式。
(1)氢气在氧气中燃烧 。
(2)水通电分解 。
(3)打火机的燃料丙烷(C3H8)在氧气中燃烧生成水和二氧化碳 。
(4)汽车尾气中的一氧化氮与一氧化碳在催化剂的作用下，反应生成二氧化碳和一种无污染的单质气体 。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【详解】（1）氢气在氧气中燃烧生成水，该反应的化学方程式为。故填：。
（2）水通电分解生成氢气和氧气，该反应的化学方程式为。故填：。
（3）丙烷(C3H8)在氧气中燃烧生成水和二氧化碳，该反应的化学方程式为。故填：。
（4）一氧化氮与一氧化碳在催化剂的作用下，反应生成二氧化碳和一种无污染的单质气体，根据化学反应前后元素种类不变，该气体单质为氮气，该反应的化学方程式为：。故填：。
▉题型15 根据化学方程式推测化学式
【例15】2023年10月15日是中国首次载人航天飞行20周年纪念日，20年来中国载人航天取得耀世成就。载人飞船内，用含氢氧化锂的过滤网除去宇航员呼出的二氧化碳，该反应的化学方程式为：2LiOH+CO2 = Li2CO3+X ，则X的化学式为
A．H2 B．O2 C．H2O2 D．H2O
【答案】D
【详解】反应前：Li有2个、O有4个、H有2个、C有1个；反应后Li有2个、O有3个、C有1个，根据质量守恒定律，反应前后原子种类和数目不变，可知1个X分子中含有2个氢原子、1个氧原子．故X的化学式为：H2O。
故选D。
【变式15-1】以空气、水为原料合成硝酸的过程中，一个反应的化学方程式为，其中X为
A． B． C． D．
【答案】C
【详解】根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变，反应后有2个H、3个N、7个O，反应前有2个H、1个O，则3X中含有3个N、6个O，每个X中含有1个N、2个O，所以X的化学式为，故选C。
【变式15-2】燃煤电厂“脱硫”过程会发生反应的化学方程式为：2CaCO3+2X+O22CaSO4+2CO2。根据质量守恒定律可推测X是
A．SO2 B．SO3 C．CaO D．H2SO4
【答案】A
【详解】依据质量守恒定律，反应前后原子的种类、个数不变，反应前Ca、C、O、S原子的个数分别为2、2、8、0，反应后Ca、C、O、S原子的个数分别为2、2、12、2，则X为SO2。
故选A。
▉题型16 根据化学方程式求算质量比或相对分子质量比
【例16】在化学反应A+2B=C+2D中，已知C和D的相对分子质量之比是22:9，当1.6gA与足量B完全反应后，生成3.6gD，则A和B的相对分子质量之比是
A．8:11 B．1:2 C．16:11 D．1:4
【答案】B
【分析】先由方程式及所给C和D的相对分子质量计算出C和D的质量比，再由D的质量计算出C的质量，根据质量守恒定律确定B的质量，尽而计算A和B的质量比，通过质量比计算相对分子质量比。
【详解】在化学反应A+2B=C+2D中，已知C和D的相对分子质量之比是22:9，反应时C和D的分子个数比为1:2，则C和D的质量比为22:18，当1.6gA与足量B完全反应后，生成3.6gD，则C和D的质量关系可知，同时生成C的质量为4.4g，根据质量守恒定律可知，在此反应中，消耗B的质量为：4.4g+3.6g-1.6g=6.4g，A和B的质量比是1.6g:6.4g=1:2，假设A的相对分子质量为x，B的相对分子质量为y，则A和B的相对分子质量比为，故选B。
【变式16-1】已知在反应2A+B=3C+D中，A和B的相对分子质量之比为5︰1，且20gA与一定量B恰好完全反应生成7gD。则生成C的质量为
A．20g B．2g C．5g D．15g
【答案】D
【详解】结合方程式及A、B的相对分子质量，可知该反应中，A、B的质量比为（2×5）：1=10：1，则消耗的B的质量为，则生成的C的质量为20g+2g-7g=15g，故选D。
【变式16-2】我国科学家利用高效催化剂进行人工固氮，如图是反应的微观示意图。
(1)该反应的化学方程式为 。
(2)物质乙和丁的质量之比为 。
【答案】(1)2N2+6H2O4NH3+3O2
(2)9：8
【分析】根据图示以及化学方程式的书写原则可知，该反应是氮气和水在催化剂和光照的条件下反应生成氨气和氧气，化学方程式是据此分析
【详解】（1）根据分析可得该方程式是
（2）根据化学方程式物质的质量关系可得乙和丁即水与氧气的质量比是
▉题型17 根据实验数据计算是否符合某个标准
【例17】根据国家标准（GB/T19790）对一次性筷子的要求，经换算，合格一次性筷子浸出量应低于0.6mg/g。为检测某一次性筷子的：残留量是否符合国家标准。取一次性筷子样品2g，剪成小段取其浸取液，加入氢氧化钠溶液充分反应，实验中消耗氢氧化钠1mg，反应的化学方程式为。
(1)计算该样品中：的质量。
(2)该样品中：残留量 （填“符合”或“不符合”）国家标准。
【答案】(1)解：设2g筷子样品中SO2的质量为。
=0.8mg
答：该样品中SO2的质量是0.8mg。
(2)符合
【详解】（1）详见答案。
（2）该样品中SO2残留量=，所以该样品中SO2残留量符合国家标准。故填：符合。
【变式17-1】我国《室内空气质量标准》（GB/T18883﹣2002）规定室内空气中甲醛（HCHO）含量不得超过1.0 mg L﹣1。甲醛的含量可根据下列反应测定：4KMnO4+6H2SO4+5HCHO═2K2SO4+4MnSO4+5CO2+11H2O。现将1L某装修后居室内空气样本通入高锰酸钾和硫酸的混合溶液，测得样本中的甲醛完全反应消耗KMnO4的质量为6.32mg。计算并分析：
(1)该空气样本中甲醛（HCHO）的质量。
(2)该居室内空气中甲醛的含量是否符合国家标准。
【答案】(1)解：设该空气样本中甲醛（HCHO）的质量为x
(2)根据1.5mg>1.0mg，故室内空气不符合国家标准
【详解】（1）根据化学方程式带入高锰酸钾的质量求出甲醛的质量，解题过程见答案
（2）根据题意室内空气中甲醛（HCHO）含量不得超过1.0 mg L﹣1。而该1L空气中甲醛为1.5mg则超标，不符合国家标准
【变式17-2】常作为葡萄酒中的食品添加剂．测定某品牌葡萄酒中的含量，将其完全转化成沉淀（），测得沉淀质量为．请计算该葡萄酒中的质量为多少？我国《葡萄酒国家标准》中规定的含量，则该葡萄酒中的含量是否符合国家标准？（写出计算过程）
【答案】解：设100mL该葡萄酒中SO2的质量为x
x=12.8mg
则1L该葡萄酒中SO2的质量为
128mg＜250mg，所以该葡萄酒中SO2的含量符合国家标准
【详解】根据题目信息，沉淀的质量（46.6mg）即为100mL葡萄酒中SO2完全反应产生的BaSO4的质量，据此可通过化学方程式计算出100mL该葡萄酒中SO2的质量，进而判断该葡萄酒中SO2的含量是否符合国家标准，详见答案。
▉题型18 不含杂质的化学方程式计算——文字叙述类
【例18】杭州亚运会开幕式上主火炬的燃料一甲醇（）是通过绿色循环利用合成的，反应过程为。本次亚运会共使用320t零碳甲醇，理论上制取320t，零碳甲醇要消耗二氧化碳的质量为多少？
【答案】解：设要消耗二氧化碳的质量为x
答：要消耗二氧化碳的质量为440t。
【详解】见答案。
【变式18-1】 2023年10月31日，载有三名航天员的“神舟十六号”飞船安全返回。飞船精准返回着陆时主要靠制动，制动时，推进剂的质量要精确计算，飞船携带的推进剂是联氨(N2H4)和四氧化二氮(N2O4)，制动时的反应原理是：2N2H4+N2O43N2+4H2O。若飞船返回时携带184kg四氧化氮，则需要联氨的质量是多少？
【答案】解：设需要联氨的质量为x，
x=128kg
答：需要联氨的质量为128kg。
【详解】见答案。
【变式18-2】某火力发电厂为防止燃煤烟气中的SO2污染环境，使用石灰石进行烟气脱硫，发生反应：，生成的CaSO4可用作建筑材料的原料。如果将燃煤烟气中的256kgSO2全部吸收，至少需要CaCO3的质量是多少？
【答案】解：设将燃煤烟气中的256kgSO2全部吸收，至少需要CaCO3的质量为。
解得：=400kg。
答：将燃煤烟气中的256kgSO2全部吸收，至少需要CaCO3的质量是400kg。
【详解】详见答案。
▉题型19 不含杂质的化学方程式计算——坐标图像类
【例19】实验室用68g过氧化氢溶液和2g二氧化锰制取氧气，实验中锥形瓶内非气态物质的总质量随时间变化如图所示。
回答下列问题：
(1)过氧化氢溶液中的过氧化氢的质量。
(2)反应结束后锥形瓶内剩余物质有哪些，分别是多少克
【答案】(1)解：设过氧化氢溶液中的过氧化氢的质量为x。
生成氧气的质量为3.2g
答：过氧化氢溶液中的过氧化氢的质量为6.8g。
(2)反应结束后锥形瓶内剩余物质有H2O 和MnO2 ，其中水的质量为，二氧化锰的质量为2g
【详解】（1）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，根据质量守恒定律可知，化学反应前后物质的总质量不变，由于氧气是气体会逸散到空气中，所以反应后物质总质量减少，减少的质量为生成氧气的质量，即，计算过程见答案；
（2）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，二氧化锰作为催化剂在反应前后的质量和化学性质不变，因此反应结束后锥形瓶内剩余物质有水和二氧化锰，过氧化氢溶液由过氧化氢和水组成，所以水的总质量为过氧化氢溶液中水的质量和生成的水的质量之和，即过氧化氢溶液的质量减去生成氧气的质量，即，二氧化锰的质量为2g。
【变式19-1】羰基铁粉在国防军工领域有重要应用，我国是少数几个掌握其生产技术的国家之一．羰基铁粉生产过程中发生反应的一个化学方程式为．取一定质量的分解生成羰基铁粉的质量随时间的变化如图所示．
(1)在 时恰好完全分解．
(2)计算参加反应的质量．
【答案】(1)t3 h
(2)解：设参加反应的Fe(CO)5质量为x
x=196kg
答：参加反应的Fe(CO)5质量为196kg。
【详解】（1）根据图象，反应时间为t3 h时，羰基铁粉质量达到最大值，说明此时Fe(CO)5恰好完全分解。
（2）根据图象，Fe(CO)5完全分解时产生的羰基铁粉的质量为56kg，据此可通过化学方程式计算出参加反应的Fe(CO)5质量，详见答案。
【变式19-2】某学习小组在实验室用高锰酸钾制取氧气，反应过程中产生氧气的质量与加热时间的关系如图所示，请回答下列问题：
(1)t2时，试管内的固体物质有 种。
(2)完全反应时所用高锰酸钾的质量是多少？
【答案】(1)2/两/二
(2)解：设所用高锰酸钾的质量为x
x=31.6g
答：所用高锰酸钾的质量为31.6g。
【详解】（1）高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，t2时，反应已经结束，此时固体有生成的锰酸钾、二氧化锰2种；
（2）见答案。
▉题型20 不含杂质的化学方程式计算——表格类
【例4】20某工厂生产的NaCl产品中含有杂质MgCl2，化学兴趣小组取100 g样品完全溶解于水中，向该溶液中分5次加入一定浓度的氢氧化钠溶液，充分反应[提示：MgCl2＋2NaOH=Mg（OH）2↓＋2NaCl]。测得实验数据如表所示：
次数 第1次 第2次 第3次 第4次 第5次
氢氧化钠溶液质量/g 30 30 30 30 30
生成沉淀总质量/g 2.9 5.8 8.7 11.6 11.6
(1)第 次恰好完全反应。
(2)计算该样品中MgCl2的质量。
【答案】(1)4
(2)解：设该样品中MgCl2的质量为x
x=19g
答：该样品中MgCl2的质量为19g。
【详解】（1）由表中数据可知，每加入30g氢氧化钠溶液，生成2.9g沉淀，第4次、第5次加入30g氢氧化钠溶液是，生成沉淀的总质量均为11.6g，说明第4次恰好完全反应；
（2）见答案。
【变式20-1】高锰酸钾是一种常见的消毒剂，初三化学兴趣小组在实验室对31.6g高锰酸钾进行加热，反应一段时间后停止加热。称量不同时间剩余固体质量，记录数据如表：
时间 0 t1 t2 t3 t4
质量(g) 31.6 31.3 30.8 30.1 29.2
(1)加热后固体质量减轻，是否遵守质量守恒定律 (填“是”或“否”)，t4时生成气体的质量为 g。
(2)加热至t4时，剩余高锰酸钾的质量为多少 ？(写出计算过程)
(3)高锰酸钾受热见光会分解，保存此消毒剂时应注意 。
(4)t3时剩余固体中钾元素的质量为 g。
【答案】(1) 是 2.4
(2)设加热至t4时，反应的高锰酸钾的质量为x
x=23.7g
剩余高锰酸钾的质量=31.6g-23.7g=7.9g
答：剩余高锰酸钾的质量为7.9g。
(3)低温避光密封保存
(4)7.8
【详解】（1）所有化学反应都遵守质量守恒定律，t4时生成气体的质量为31.6g-29.2g=2.4g，故填：是、2.4；
（2）见答案；
（3）高锰酸钾受热见光会分解，应密封后避光保存在低温环境下，故填：低温避光密封保存；
（4）钾元素反应前存在于高锰酸钾固体中，反应后存在于锰酸钾固体中，t3反应继续法案生，故此时钾元素存在于锰酸钾和剩余的高锰酸钾固体中，根据反应前后元素质量不变，故锰酸钾中钾元素质量=反应的高锰酸钾中钾元素，故剩余固体中钾元素的质量即为高锰酸钾中钾元素质量==7.8g，故填：7.8。
【变式20-2】医学上常用过氧化氢溶液来清洗创口和局部抗菌，玲玲同学取某医用过氧化氢溶液放入锥形瓶中，然后加入二氧化锰，每隔一分钟观察并记录一次锥形瓶及物质的质量（见下表），直到实验结束。
时间/分钟 0 1 2 3 4 5
锥形瓶及物质质量 80.0 79.3 78.9 78.6 78.4 78.4
(1)由表格数据可知，随着反应的进行，反应速率逐渐减小，你认为可能的原因是 。
(2)计算参加反应的过氧化氢的质量是多少 （写出计算过程）
【答案】(1)过氧化氢溶液的浓度随着反应的进行而减小
(2)产生的氧气质量=80.0g-78.4g=1.6g
解：设过氧化氢的质量为x
答：参加反应的过氧化氢的质量为。
【详解】（1）随着反应进行，过氧化氢被消耗，浓度减小，故反应速度变慢，故填：过氧化氢溶液的浓度随着反应的进行而减小；
（2）见答案。
▉题型21 不含杂质的化学方程式计算——实验图示类
【例21】小宇在实验室中取10g混有少量杂质的高锰酸钾固体样品加热制取氧气(杂质不反应，也不发生物理变化)，实验中固体的质量变化如图。
请分析并计算：
(1)生成氧气的质量为 g。
(2)计算该样品中高锰酸钾的质量分数。
【答案】(1)0.96
(2)解：设该样品中高锰酸钾的质量为。
答：该样品中高锰酸钾的质量分数为94.8%。
【详解】（1）根据质量守恒定律可知，生成氧气的质量=10g－9.04g=0.96g。故填：0.96。
（2）详见答案。
【变式21-1】某化学兴趣小组欲测定一瓶过氧化氢溶液中溶质的质量分数，实验操作及相关数据如图所示：
(1)生成氧气的质量 g；
(2)求这瓶过氧化氢溶液中过氧化氢的质量。
【答案】(1)1.6
(2)解：设H2O2的质量为x。
答：这瓶过氧化氢溶液中H2O2的质量为3.4g。
【详解】（1）根据质量守恒定律，生成氧气的质量为：2g+68g-68.4g=1.6g。
（2）见答案。
【变式21-2】化学兴趣小组的同学进行了如图的实验探究。
(1)上述实验中， ，过程中产生的氧气的质量为 。
(2)计算参加反应的过氧化氢的质量（写出计算过程）。
(3)画出烧杯中水的质量与生成氧气质量之间的关系曲线图，并进行必要的标注。
(4)下列物质均可作为制取氧气的原料。理论上，等质量的下列物质完全分解制得氧气最多的是 （填字母序号）。
a． b． c．
【答案】(1) 4 3.2
(2)设参加反应的过氧化氢的质量为x，则
解得x=6.8g
答：参加反应的过氧化氢的质量为6.8g。
(3)
(4)b
【详解】（1）过氧化氢制取氧气的反应中，二氧化锰为催化剂，反应前后质量不变，则m=4；
根据反应前后物质的总质量不变，可知生成氧气的质量为136g+4g-136.8g=3.2g。
（2）见答案。
（3）开始时水的质量为136g-6.8g=129.2g，充分反应后水的质量为136.8g-4g=132.8g，则烧杯中水的质量与生成氧气质量之间的关系曲线图为： 。
（4）由于、、，生成等质量的氧气时，所需质量KMnO4>KClO3>H2O2，则等质量的三种物质，过氧化氢生成氧气的质量最多，故选b。
▉题型22 含杂质的化学方程式计算
【例22】某化学小组想计算不纯的高锰酸钾的纯度，取干燥样品38.4g(杂质不参与化学反应，不会有实验安全隐患)装入大试管中，加热，待反应完全后，将试管冷却，称量，得到35.2g固体物质。
(1)生成氧气的质量是 g。
(2)计算原固体混合物中高锰酸钾的质量是多少？
【答案】(1)3.2
(2)解：设原固体混合物中高锰酸钾的质量是x
答：原固体混合物中高锰酸钾的质量是31.6g。
【详解】（1）由质量守恒定律可知：生成氧气的质量=38.4g-35.2g=3.2g。
（2）解析见答案。
【变式22-1】氢化钙(CaH2)是有机合成的还原剂，遇水发生化学反应，生成氢氧化钙和氢气()。为了测定某样品中氢化钙的含量，进行了如图所示实验，请计算：
(1)生成氢气的质量是 g。
(2)该样品中氢化钙的质量分数(结果保留一位小数点，要求写出计算过程)。
【答案】(1)1.8
(2)解：设样品中氢化钙的质量为x。
该样品中氢化钙的质量分数为：
答：样品中氢化钙的质量分数为75.6%。
【详解】（1）根据质量守恒定律知，生成氢气的质量等于反应体系减少的质量，所以氢气的质量为，故填：1.8。
（2）见答案。
【变式22-2】石灰石是一种常见的矿石，其制得的产品应用十分广泛。实验室将石灰石样品高温煅烧（发生反应：），对样品进行分析，实验数据记录如表（杂质不参与反应）。
反应时间 1 2 3 4
剩余固体质量
(1)完全反应后生成二氧化碳的质量是 。
(2)以石灰石为原料制得的“石头纸”是一种介于纸张和塑料之间的新型材料，与传统纸张相比，“石头纸”的优点是 。
(3)该石灰石样品中碳酸钙的质量分数是多少？（写出计算过程）
【答案】(1)
(2)成本低、可控性降解，比较环保（合理即可）
(3)解：设该石灰石样品中碳酸钙的质量为。
解得：
该石灰石样品中碳酸钙的质量分数为
答：该石灰石样品中碳酸钙的质量分数为75%。
【详解】（1）经过3分钟的高温煅烧，剩余固体的质量不再发生变化，表明碳酸钙已经完成参与反应，根据质量守恒定律，反应前后固体的质量减少量为二氧化碳气体的质量，完全反应后生成二氧化碳的质量是10.0g-6.7g=3.3g；
（2）以石灰石为原料制得的“石头纸”是一种介于纸张和塑料之间的新型材料，与传统纸张相比，减少了木材和化石能源的使用，“石头纸”的优点是成本低、可控性降解，比较环保等；
（3）见答案。
()
专题05 化学反应的定量关系
考点1 质量守恒定律 题型1 质量守恒定律的内容及适用范围
题型2 用质量守恒定律解释现象
题型3 质量守恒定律的验证实验
题型4 质量守恒定律的微观解释
题型5 反应微观示意图的分析和应用
题型6 用质量守恒定律定性判断物质的组成元素
题型7 用质量守恒定律定量计算物质的组成
题型8 根据密闭容器中反应的表格数据计算
题型9 根据密闭容器中反应的饼形图数据计算
题型10 根据密闭容器中反应的柱状图数据计算
题型11 根据密闭容器中反应的折线图数据计算
题型12 根据密闭容器中反应的其他图形数据计算
考点2 化学方程式 题型13 化学方程式的含义
题型14 化学方程式的书写
题型15 根据化学方程式推测化学式
题型16 根据化学方程式求算质量比或相对分子质量比
题型17 根据实验数据计算是否符合某个标准
题型18 不含杂质的化学方程式计算——文字叙述类
题型19 不含杂质的化学方程式计算——坐标图像类
题型20 不含杂质的化学方程式计算——表格类
题型21 不含杂质的化学方程式计算——实验图示类
题型22 含杂质的化学方程式计算
▉题型1 质量守恒定律的内容及适用范围
【例1】下列对质量守恒定律的理解中正确的是
A．10g冰融化后得到10g水，符合质量守恒定律
B．高锰酸钾加热后固体质量减少，不符合质量守恒定律
C．12g镁在空气中完全燃烧后得到20g氧化镁，则参加反应的氧气质量为8g
D．细铁丝在氧气中燃烧后，生成物的质量比细铁丝的质量大，不符合质量守恒定律
【变式1-1】现有化学反应A+B→C，若a gA与b gB充分反应，则生成C的质量是
A．大于（a+b）g B．等于（a+b）g
C．小于或等于（a+b）g D．无法确定
【变式1-2】蜡烛在氧气中燃烧生成二氧化碳和水。下列有关叙述正确的是
A．蜡烛燃烧后质量减少，不遵循质量守恒定律
B．蜡烛减少的质量等于生成的二氧化碳和水的质量之和
C．生成的二氧化碳和水的质量之和等于燃烧蜡烛的质量与消耗氧气的质量之和
D．通过生成物的元素组成推测，蜡烛中一定只含C、H两种元素
▉题型2 用质量守恒定律解释现象
【例2】下列现象能用质量守恒定律解释的是
A．“卫生球”放在衣柜里，质量减少
B．将氯化钠固体放入水中完全溶解后得溶液
C．蜡烛完全燃烧后，生成水和二氧化碳的质量之和等于蜡烛质量
D．纸在密闭容器中充分燃烧后化为灰烬，反应前后总质量不变
【变式2-1】下列事实能用质量守恒定律解释的是
A．水结冰体积变大，质量不变
B．50mL水中加入50mL酒精，总体积小于100mL
C．5g蔗糖溶于95g水中，总质量为100g
D．木材在空气中燃烧后化为灰烬，灰烬质量比木材的质量小
【变式2-2】下列现象不能用质量守恒定律解释的是
A．石灰石经高温煅烧后，质量减轻
B．纸张燃烧后，灰烬的质量比纸张质量轻
C．铜在空气中加热后，质量增大
D．水结冰后质量保持不变
▉题型3 质量守恒定律的验证实验
【例3】下列实验能够直接用于验证质量守恒定律的是
A． B．
C． D．
【变式3-1】某化学课外小组同学，用如图所示实验验证质量守恒定律。
(1)某甲同学用A装置探究质量守恒定律，实验步骤如下：
如图将烧杯放在天平上用砝码平衡，然后倾斜烧杯使硫酸铜溶液与铁钉接触，一段时间后再把烧杯放在天平上．最后天平的指针（填序号） （a．偏左 b．偏右 c．不偏转 d．无法预测）。
(2)乙同学用B装置研究质量守恒定律，实验步骤如下：
如图将烧杯放在天平上用砝码平衡，然后倾斜烧杯使盐酸与碳酸钠粉末接触，一段时间后再把烧杯放在天平上．发现天平的指针偏右。
①造成天平的指针向右偏转的原因是 。
②若将本实验中的烧杯替换成带有气球的锥形瓶，如图C所示，其他操作不变，最后天平平衡。可见，在验证质量守恒定律时，若利用有气体参加或有气体生成的要考虑气体质量。
(3)在化学反应前后，一定不变的是 （填序号）。
①元素种类 ②原子种类 ③原子数目 ④分子种类 ⑤分子数目 ⑥物质的总质量
(4)应用质量守恒定律可以确定反应物或产物的化学式．在载人宇宙飞船中，一般都安装盛放过氧化钠（Na2O2）颗粒的装置，它的作用是再生氧气，供宇航员呼吸，反应的化学方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+X．则X的化学式为 。
【变式3-2】某化学课外小组同学用下图所示实验探究质量守恒定律。
(1)A实验中，加热细铜丝团一段时间后移走酒精灯，观察到铜丝表面变为黑色（CuO），细铜丝团一端会 （填“上升”或“下降”）。
(2)B实验中，观察到小气球先变鼓再变瘪，其中“变鼓”的原因是 。该实验过程中，锥形瓶中物质的总质量随时间的变化关系如下图所示，正确的是 （填字母）。
(3)B、C、D三组实验充分反应并冷却至室温后，天平不能平衡的是 （填字母）。
(4)实验拓展：冬天常会看到机动车排气管后冒出团团“白气”（实际上是水的小雾滴），通过这一现象我们可以得出柴油或汽油中一定含有 元素。
▉题型4 质量守恒定律的微观解释
【例4】质量守恒定律也有人曾称之为“物质不灭定律”。对于在化学反应中“物质不灭”的理解正确的组合是
①构成物质的分子种类不变
②构成物质的元素种类不变
③构成物质的原子种类不变
④物质的种类和质量不变
A．①② B．②③ C．①③ D．②④
【变式4-1】“宏观辨识与微观探析”是化学学科的核心素养之一。下图是氢气在氯气中燃烧的微观模拟图，请回答下列问题：
(1)为使C图完整准确，应在C图中补充________（填“A”或“B”）。
A． B．
(2)此变化前后没有发生改变的微观粒子是 。
(3)写出比1个生成物分子少2个质子的离子符号 。
【变式4-2】在化学反应前后，肯定不会变化的是
①原子的数目 ②分子的数目 ③原子的种类 ④分子的种类 ⑤元素的种类
⑥物质的种类 ⑦物质的质量总和 ⑧物质的体积 ⑨物质的状态
A．①②③⑧ B．②④⑥⑧ C．①③⑤⑦ D．①③⑥⑨
▉题型5 反应微观示意图的分析和应用
【例5】化学反应是在微观粒子间进行的。其微观示意图如图，下列说法正确的是
A．该反应为化合反应 B．该反应过程中原子数目不变
C．乙物质是由氢原子和氧原子构成的 D．乙从液态变为气态化学性质改变
【变式5-1】“光解制氢”可实现水的高效分解，其微观图示如下。下列说法正确的是
A．反应前后分子个数不变
B．反应前后原子种类没有发生变化
C．反应中最小微观粒子为氢分子和氧分子
D．物质a和b组成元素相同，化学性质相同
【变式5-2】下图为某化学反应的微观示意图，图中“●”表示硫原子，“○”表示氧原子。下列说法中错误的是，
A．参加反应的分子个数比为1：1 B．该反应的基本类型为化合反应
C．反应前后，原子种类不变 D．该反应遵守质量守恒定律
▉题型6 用质量守恒定律定性判断物质的组成元素
【例6】物质X在氧气中燃烧后生成二氧化碳和水，则X的组成中
A．一定含有碳、盛、氧三种元素
B．可能含有碳、氮、氧三种元素
C．一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素
D．一定含有氧元素，可能含有碳、氢元素
【变式6-1】可燃物X完全燃烧的化学反应表达式为，则X不可能是
A． B． C． D．
【变式6-2】《天工开物》中记载了用黏土烧制砖的过程，如图所示为该过程中某反应的示意图（其中“”“”和“”分别代表不同元素的原子）．下列说法正确的是
A．此反应属于置换反应 B．反应前后各元素的化合价不变
C．反应前后原子种类发生了改变 D．X中一定含有两种元素
▉题型7 用质量守恒定律定量计算物质的组成
【例7】某物质完全燃烧生成二氧化碳和水。则对该物质判断正确的是
A．该物质只含碳、氢元素
B．该反应中和的分子数之比为1：2
C．该反应中和的质量比为12：11
D．该物质分子中碳原子和氢原子的个数比为1：2
【变式7-1】取某纯净物X在足量氧气中完全燃烧，生成二氧化碳和水，则X的组成元素有 (填元素名称)元素，1个X分子中C、H、O原子的个数比为 。
【变式7-2】3g物质M 在空气中充分燃烧后生成4.4gCO2和1.8gH2O，下列说法正确的是
A．M中含有碳、氢、氧三种元素 B．M中只含有碳、氢两种元素
C．M中碳、氢元素的质量比为6:1 D．M中碳、氢原子个数比为1：2
▉题型8 根据密闭容器中反应的表格数据计算
【例8】在一定条件下，在一个密闭容器内发生某反应，测得反应过程中各物质的质量如下表所示，下列说法不正确的是
物质 a b c d
反应前质量/g 10 10 10 2
反应后质量/g 待测 2 21 2
A．反应前后，密闭容器内物质的总质量不变 B．在该反应中，d可能是催化剂
C．a、b两种物质中元素种类一定与c物质中元素种类相同 D．反应后a物质的质量为3g
【变式8-1】在一个密闭容器内有X、Y、Z、Q四种物质，在一定条件下充分反应，测得反应前后各物质的质量如下：
物质 X Y Z Q
反应前质量/g 4 1 1 15
反应后质量/g 未测 10 10 0
下列说法中正确的是
A．该反应为分解反应 B．该反应不避守质量守恒定律
C．X中未测值为3 D．若Q为氧气，则该反应为氧化反应
【变式8-2】将一定量的a、b、c、d四种物质放入一密闭容器中在一定条件下反应一段时间后，测得反应后各物质的质量如下表。下列说法错误的是
物质 a b c d
反应前质量/g 6.40 3.20 4.00 0.50
反应后质量/g 待测 2.56 7.20 0.50
A．反应后a物质的质量为3.84g
B．a和b是反应物，d可能是催化剂
C．物质c中元素的种类，一定和a、 b两种物质中元素的种类相同
D．若物质A与物质B的相对分子质量之比为2:1，则反应中a和b的化学计量数(方程式系数)之比为1：2
▉题型9 根据密闭容器中反应的饼形图数据计算
【例9】一定条件下，在密闭容器中发生某反应，反应前后各物质的质量如图所示。下列说法正确的是
A．x的值为22
B．该反应为分解反应
C．W由碳、氢两种元素组成
D．W中碳元素的质量分数为85%
【变式9-1】甲、乙、丙、丁四种物质在密闭容器中混合，此时各物质的质量分数如图1所示。在一定条件下，反应一段时间后，各物质的质量分数如图2所示。下列说法正确的是
A．甲一定是此反应的生成物 B．此反应为化合反应
C．乙一定是此反应的催化剂 D．若生成20.5g丙，则需消耗15g丁
【变式9-2】将一定量的甲、乙和丙置于密闭容器中，在特定条件下发生化学反应，反应前后各物质的质量分数如图所示。下列说法错误的是
A．甲一定是单质 B．该反应为化合反应
C．丙可能是该反应的催化剂 D．参加反应的乙和生成的丁质量之比为3：17
▉题型10 根据密闭容器中反应的柱状图数据计算
【例10】密闭容器内有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下发生化学反应，反应前后各物质质量如图所示。下列说法错误的是
A．甲和丁一定是化合物 B．丙可能为该反应的催化剂
C．乙和丁的质量变化之比为3：2 D．该反应遵循质量守恒定律
【变式10-1】在密闭容器中有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下反应，测得反应前后各物质的质量分数如图所示。下列说法正确的是
A．丙可能是单质
B．若消耗3g的乙，则生成17g的丙
C．丁一定是该反应的催化剂
D．甲、乙的质量之和一定等于生成丙的质量
【变式10-2】在一个密闭容器中，有甲、乙、丙、丁、戊五种物质，在一定条件下发生反应，测得反应前后各物质的质量变化量如图所示（图中正数表示物质质量的增加量，负数表示物质质量的减少量，0表示物质质量不变），下列说法正确的是
A．R=23
B．戊一定是该反应的催化剂
C．反应后容器中可能含有4种物质
D．该反应中乙、丁的质量比一定为8:9
▉题型11 根据密闭容器中反应的折线图数据计算
【例11】在一密闭容器中，甲、乙、丙三种物质在一定条件下充分反应，反应前后各物质的质量变化如图所示。下列说法正确的是
A．该反应为分解反应 B．参加反应的各物质的总质量为
C．该反应过程一定有元素化合价变化 D．该反应可能是碳和氧气充分反应
【变式11-1】某密闭容器中只有乙、丙、丁三种物质，在一定条件下发生了一个化学反应，容器中乙、丙、丁的质量随甲的质量变化情况如图所示。下列说法不正确的是
A．a的值为12
B．丁可能是单质
C．当丁为时，容器中乙的质量为
D．当甲为时，容器中丙与丁的质量之比为12:5
【变式11-2】在一密闭容器中加入甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下发生化学反应，测得反应前后及、时刻各物质质量如图所示。下列说法中正确的是
A．该反应属于分解反应
B．丙在该反应中一定作催化剂
C．反应后容器内甲和丁的质量之比为1∶8
D．该反应中，乙和丁的质量变化之比为1∶4
▉题型12 根据密闭容器中反应的其他图形数据计算
【例12】密闭容器中有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下发生化学反应，测得反应前及反应一段时间后各物质的质量变化如图所示，下列说法正确的是
A．乙一定是该反应的催化剂
B．该反应属于化合反应
C．甲、丙相对分子质量比为4∶15
D．若继续反应至丙为55g，参与反应甲的质量刚好等于乙的质量
【变式12-1】某化学反应在密闭容器中进行，各物质的分子数目、质量随时间变化情况如图1，图2所示。下列说法正确的是
A．Z一定属于化合物
B．参加反应的X与Y的质量比为3：14
C．反应前后分子总数不变
D．Y与Z的相对分子质量之比为14：17
【变式12-2】在一密闭容器中，有a、b、c、d四种物质，反应前各物质的质量关系如下图刻度纸所示（例如：d的质量为）在一定条件下发生反应，反应结束后，再次测得各物质的质量变化，并通过刻度的移动来表示，且记录在同一张刻度纸上：刻度线Ⅰ向右移动9格；刻度线Ⅱ向左移动8格；刻度线Ⅲ向左移动8格。下列说法正确的是
A．反应结束后c的质量为
B．该反应为化合反应
C．a、b变化的质量比一定为
D．a、d的相对分子质量之比一定为
▉题型13 化学方程式的含义
【例13】关于化学方程式的意义的叙述正确的是
①氢气加氧气等于水
②每2个氢分子和1个氧分子反应生成2个水分子
③氢气、氧气、水的质量比为4:32:36
④氢气和氧气在点燃的条件下生成水
A．①②③ B．①③④ C．②③④ D．①②③④
【变式13-1】下列四位同学正在讨论某一个化学方程式表示的意义，他们所描述的化学方程式是
A．S+O2SO2
B．2CO+O22CO2
C．2H2+O22H2O
D．CH4+2O2CO2+2H2O
【变式13-2】下列对“C+O2CO2”这一反应的理解，不正确的是
A．反映碳能在点燃条件下与氧气反应生成二氧化碳这一事实
B．每1个碳原子和1个氧分子结合形成1个二氧化碳分子
C．每12份质量的碳与32份质量的氧气反应生成44份质量的二氧化碳
D．在该反应中，碳、氧气、二氧化碳的质量比是1: 1: 1
▉题型14 化学方程式的书写
【例14】写出下列反应的化学方程式：
(1)铝在氧气中燃烧生成三氧化二铝 。
(2)甲烷(CH4)在空气中燃烧生成二氧化碳和水 。
(3)水煤气法制氢气：用焦炭(主要成分是碳单质)为原料与水蒸气在高温时反应制得氢气和二氧化碳 。
(4)镁在高温下与TiCl4反应生成Ti和氯化镁 。
【变式14-1】以下是从某同学化学笔记中摘录的部分化学方程式。
A．
B．
C．
D．
E.
F.
根据上述化学方程式错误的不同，将其序号填入下列相应的空白处：
(1)“↑”使用不当的是 ；
(2)未配平的是 ；
(3)未注明反应条件的是 ；
(4)化学式写错的是 。
【变式14-2】金属镁是一种重要的国防材料，它广泛应用于火箭、导弹和飞机制造业。
(1)发现镁：1792年，科学家首次发现通过加热苦土（MgO）和木炭的混合物可制得金属镁、同时生成一种温室气体，该反应的化学方程式为 。
(2)制取镁：海洋是人类巨大的资源宝库，从海水中可以提取金属镁，将海水通过复杂的化学变化，得到纯净的氯化镁，电解氯化镁可制得镁和氯气（），请写出该步的化学方程式 ，该反应中各物质的质量比是 （按化学方程式中的物质书写顺序计算质量比，并化为最简形式，下同）。
(3)应用镁：①利用金属镁燃烧发出醒眼的白光，可制照明弹，写出镁燃烧的化学方程式 ，该反应中各物质的质量比是 ；②金属镁通过反应可储存氢气，常温下，可以与水反应释放出氢气，同时生成，写出该反应的化学方程式 ，该反应中各物质的质量比是 。
【变式14-3】根据要求写出下列化学方程式。
(1)氢气在氧气中燃烧 。
(2)水通电分解 。
(3)打火机的燃料丙烷(C3H8)在氧气中燃烧生成水和二氧化碳 。
(4)汽车尾气中的一氧化氮与一氧化碳在催化剂的作用下，反应生成二氧化碳和一种无污染的单质气体 。
▉题型15 根据化学方程式推测化学式
【例15】2023年10月15日是中国首次载人航天飞行20周年纪念日，20年来中国载人航天取得耀世成就。载人飞船内，用含氢氧化锂的过滤网除去宇航员呼出的二氧化碳，该反应的化学方程式为：2LiOH+CO2 = Li2CO3+X ，则X的化学式为
A．H2 B．O2 C．H2O2 D．H2O
【变式15-1】以空气、水为原料合成硝酸的过程中，一个反应的化学方程式为，其中X为
A． B． C． D．
【变式15-2】燃煤电厂“脱硫”过程会发生反应的化学方程式为：2CaCO3+2X+O22CaSO4+2CO2。根据质量守恒定律可推测X是
A．SO2 B．SO3 C．CaO D．H2SO4
▉题型16 根据化学方程式求算质量比或相对分子质量比
【例16】在化学反应A+2B=C+2D中，已知C和D的相对分子质量之比是22:9，当1.6gA与足量B完全反应后，生成3.6gD，则A和B的相对分子质量之比是
A．8:11 B．1:2 C．16:11 D．1:4
【变式16-1】已知在反应2A+B=3C+D中，A和B的相对分子质量之比为5︰1，且20gA与一定量B恰好完全反应生成7gD。则生成C的质量为
A．20g B．2g C．5g D．15g
【变式16-2】我国科学家利用高效催化剂进行人工固氮，如图是反应的微观示意图。
(1)该反应的化学方程式为 。
(2)物质乙和丁的质量之比为 。
▉题型17 根据实验数据计算是否符合某个标准
【例17】根据国家标准（GB/T19790）对一次性筷子的要求，经换算，合格一次性筷子浸出量应低于0.6mg/g。为检测某一次性筷子的：残留量是否符合国家标准。取一次性筷子样品2g，剪成小段取其浸取液，加入氢氧化钠溶液充分反应，实验中消耗氢氧化钠1mg，反应的化学方程式为。
(1)计算该样品中：的质量。
(2)该样品中：残留量 （填“符合”或“不符合”）国家标准。
【变式17-1】我国《室内空气质量标准》（GB/T18883﹣2002）规定室内空气中甲醛（HCHO）含量不得超过1.0 mg L﹣1。甲醛的含量可根据下列反应测定：4KMnO4+6H2SO4+5HCHO═2K2SO4+4MnSO4+5CO2+11H2O。现将1L某装修后居室内空气样本通入高锰酸钾和硫酸的混合溶液，测得样本中的甲醛完全反应消耗KMnO4的质量为6.32mg。计算并分析：
(1)该空气样本中甲醛（HCHO）的质量。
(2)该居室内空气中甲醛的含量是否符合国家标准。
【变式17-2】常作为葡萄酒中的食品添加剂．测定某品牌葡萄酒中的含量，将其完全转化成沉淀（），测得沉淀质量为．请计算该葡萄酒中的质量为多少？我国《葡萄酒国家标准》中规定的含量，则该葡萄酒中的含量是否符合国家标准？（写出计算过程）
▉题型18 不含杂质的化学方程式计算——文字叙述类
【例18】杭州亚运会开幕式上主火炬的燃料一甲醇（）是通过绿色循环利用合成的，反应过程为。本次亚运会共使用320t零碳甲醇，理论上制取320t，零碳甲醇要消耗二氧化碳的质量为多少？
【变式18-1】 2023年10月31日，载有三名航天员的“神舟十六号”飞船安全返回。飞船精准返回着陆时主要靠制动，制动时，推进剂的质量要精确计算，飞船携带的推进剂是联氨(N2H4)和四氧化二氮(N2O4)，制动时的反应原理是：2N2H4+N2O43N2+4H2O。若飞船返回时携带184kg四氧化氮，则需要联氨的质量是多少？
【变式18-2】某火力发电厂为防止燃煤烟气中的SO2污染环境，使用石灰石进行烟气脱硫，发生反应：，生成的CaSO4可用作建筑材料的原料。如果将燃煤烟气中的256kgSO2全部吸收，至少需要CaCO3的质量是多少？
▉题型19 不含杂质的化学方程式计算——坐标图像类
【例19】实验室用68g过氧化氢溶液和2g二氧化锰制取氧气，实验中锥形瓶内非气态物质的总质量随时间变化如图所示。
回答下列问题：
(1)过氧化氢溶液中的过氧化氢的质量。
(2)反应结束后锥形瓶内剩余物质有哪些，分别是多少克
【变式19-1】羰基铁粉在国防军工领域有重要应用，我国是少数几个掌握其生产技术的国家之一．羰基铁粉生产过程中发生反应的一个化学方程式为．取一定质量的分解生成羰基铁粉的质量随时间的变化如图所示．
(1)在 时恰好完全分解．
(2)计算参加反应的质量．
【变式19-2】某学习小组在实验室用高锰酸钾制取氧气，反应过程中产生氧气的质量与加热时间的关系如图所示，请回答下列问题：
(1)t2时，试管内的固体物质有 种。
(2)完全反应时所用高锰酸钾的质量是多少？
▉题型20 不含杂质的化学方程式计算——表格类
【例4】20某工厂生产的NaCl产品中含有杂质MgCl2，化学兴趣小组取100 g样品完全溶解于水中，向该溶液中分5次加入一定浓度的氢氧化钠溶液，充分反应[提示：MgCl2＋2NaOH=Mg（OH）2↓＋2NaCl]。测得实验数据如表所示：
次数 第1次 第2次 第3次 第4次 第5次
氢氧化钠溶液质量/g 30 30 30 30 30
生成沉淀总质量/g 2.9 5.8 8.7 11.6 11.6
(1)第 次恰好完全反应。
(2)计算该样品中MgCl2的质量。
【变式20-1】高锰酸钾是一种常见的消毒剂，初三化学兴趣小组在实验室对31.6g高锰酸钾进行加热，反应一段时间后停止加热。称量不同时间剩余固体质量，记录数据如表：
时间 0 t1 t2 t3 t4
质量(g) 31.6 31.3 30.8 30.1 29.2
(1)加热后固体质量减轻，是否遵守质量守恒定律 (填“是”或“否”)，t4时生成气体的质量为 g。
(2)加热至t4时，剩余高锰酸钾的质量为多少 ？(写出计算过程)
(3)高锰酸钾受热见光会分解，保存此消毒剂时应注意 。
(4)t3时剩余固体中钾元素的质量为 g。
【变式20-2】医学上常用过氧化氢溶液来清洗创口和局部抗菌，玲玲同学取某医用过氧化氢溶液放入锥形瓶中，然后加入二氧化锰，每隔一分钟观察并记录一次锥形瓶及物质的质量（见下表），直到实验结束。
时间/分钟 0 1 2 3 4 5
锥形瓶及物质质量 80.0 79.3 78.9 78.6 78.4 78.4
(1)由表格数据可知，随着反应的进行，反应速率逐渐减小，你认为可能的原因是 。
(2)计算参加反应的过氧化氢的质量是多少 （写出计算过程）
▉题型21 不含杂质的化学方程式计算——实验图示类
【例21】小宇在实验室中取10g混有少量杂质的高锰酸钾固体样品加热制取氧气(杂质不反应，也不发生物理变化)，实验中固体的质量变化如图。
请分析并计算：
(1)生成氧气的质量为 g。
(2)计算该样品中高锰酸钾的质量分数。
【变式21-1】某化学兴趣小组欲测定一瓶过氧化氢溶液中溶质的质量分数，实验操作及相关数据如图所示：
(1)生成氧气的质量 g；
(2)求这瓶过氧化氢溶液中过氧化氢的质量。
【变式21-2】化学兴趣小组的同学进行了如图的实验探究。
(1)上述实验中， ，过程中产生的氧气的质量为 。
(2)计算参加反应的过氧化氢的质量（写出计算过程）。
(3)画出烧杯中水的质量与生成氧气质量之间的关系曲线图，并进行必要的标注。
(4)下列物质均可作为制取氧气的原料。理论上，等质量的下列物质完全分解制得氧气最多的是 （填字母序号）。
a． b． c．
▉题型22 含杂质的化学方程式计算
【例22】某化学小组想计算不纯的高锰酸钾的纯度，取干燥样品38.4g(杂质不参与化学反应，不会有实验安全隐患)装入大试管中，加热，待反应完全后，将试管冷却，称量，得到35.2g固体物质。
(1)生成氧气的质量是 g。
(2)计算原固体混合物中高锰酸钾的质量是多少？
【变式22-1】氢化钙(CaH2)是有机合成的还原剂，遇水发生化学反应，生成氢氧化钙和氢气()。为了测定某样品中氢化钙的含量，进行了如图所示实验，请计算：
(1)生成氢气的质量是 g。
(2)该样品中氢化钙的质量分数(结果保留一位小数点，要求写出计算过程)。
【变式22-2】石灰石是一种常见的矿石，其制得的产品应用十分广泛。实验室将石灰石样品高温煅烧（发生反应：），对样品进行分析，实验数据记录如表（杂质不参与反应）。
反应时间 1 2 3 4
剩余固体质量
(1)完全反应后生成二氧化碳的质量是 。
(2)以石灰石为原料制得的“石头纸”是一种介于纸张和塑料之间的新型材料，与传统纸张相比，“石头纸”的优点是 。
(3)该石灰石样品中碳酸钙的质量分数是多少？（写出计算过程）
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