压轴题01 质量守恒定律及其应用-【压轴题】2025年中考化学培优训练（广东专用）

压轴题01 质量守恒定律及其应用 1．内容：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。 ①“化学反应”是前提。任何化学变化都遵循质量守恒定律。 ②“参加反应”是基础。只计算“参加反应”的各物质的质量总和。 ③“质量总和”是核心。质量总和包括参加反应的物质的质量和反应后生成的物质的质量。如沉淀、肉眼看不见的气体也应考虑。 ④“质量守恒”是目的。定律只适用于质量守恒，不包括体积守恒、分子数守恒等。 2．微观利用原子、分子知识解释质量守恒的原因 （1）化学反应的实质：化学反应的过程，就是参加反应的各物质（反应物）的原子重新组合而生成其他物质（生成物）的过程。由分子构成的物质在化学反应中的变化过程可表示为： 分子分裂—————→原子重新组合—————→新分子聚合—————→新物质 如：电解水的微观过程 （2）质量守恒的原因 ①宏观上：化学反应前后元素的种类没有改变，元素的质量也不变，所以反应前后物质的质量总和必然相等。 ②微观上：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，原子本身的质量也没有改变。所以，化学反应前后物质的质量总和必然相等。 （3） 解题技巧 ①推断化学式：通过反应前后原子数目守恒。 ②配平化学方程式：确保等式两边各原子数目相等。 3. 化学变化中的“变”和“不变” 4．质量守恒定律的验证 （1）典型实验设计 ①密闭容器实验： 红磷燃烧（生成五氧化二磷）：气球缓冲气压，反应前后质量相等。 铁与硫酸铜溶液反应：置换反应生成铜和硫酸亚铁，质量不变。 ②开放容器实验： 镁条燃烧：生成氧化镁质量增加（因氧气参与反应），但定律仍成立。 盐酸与碳酸钠反应：生成二氧化碳逸出导致质量减少，但实际反应仍遵循定律。 （2）实验设计原则 ①有气体参与或生成时，必须密闭容器验证。 ②需确保反应完全，避免残留物质干扰结果。 5．质量守恒定律的应用 (1)推断反应物或生成物的化学式(依据：反应前后原子种类、数目不变)。 (2)确定物质的元素组成(依据：反应前后元素种类不变)。 (3)解释化学反应前后物质的质量变化及用质量差确定某一物质的质量(依据：参加反应的各物质的质量总和等于反应生成的各物质的质量总和)。 (4)进行各物质间量的计算(依据：反应物的总质量和生成物的总质量不变)。 (5)对微观反应示意图的分析、判断。 (6)处理表格数据。 (7)判断是否符合定律。 注意错误选项：物理变化（如冰融化）、未计入气体质量（如镁燃烧未称量氧气）。 6． 易错点归纳 （1） 物理变化与化学变化混淆。错误示例：水结冰质量不变（物理变化，不适用定律）。 （2） 忽略气体或沉淀。错误示例：镁燃烧实验未计入氧气质量，误认为质量增加违反定律。 （3） 催化剂处理错误。错误示例：将催化剂（如MnO2）计入反应物质量总和。 · 单位与纯度问题。错误示例：未换算杂质质量直接代入计算（如含杂质的反应物需先提纯）。 题型01 质量守恒定律的理解 1. （2024-2025·广东云浮·期末）以下关于质量守恒定律的说法中正确的是 A．在化学反应中，反应前后分子的种类不会变化 B．在化学反应中，反应前后原子的种类会变化 C．通过质量守恒定律我们可以得出：碳在氧气中充分燃烧时，根据化学方程式，每1g碳必然要消耗1g氧气 D．在任何化学反应中，参与反应前的各物质质量总和一定等于生成物的质量总和 题型02 质量守恒定律的验证 1.（2024-2025·广东东莞·期中）下列实验能直接用于验证质量守恒定律的是 A．食盐溶解在水中 B．蜡烛的燃烧 C．铁钉和硫酸铜反应 D．盐酸和碳酸钠反应 2.（2024-2025·广东广州·期末）学习小组通过铜与氧气反应验证质量守恒定律如图a，锥形瓶中固体部分变成黑色。某变量y随时间的变化趋势如图b，则纵轴(y)表示的是 A．铜元素的质量 B．固态物质的质量 C．氧元素的质量 D．固态物质中铜元素的质量分数 题型03 质量守恒定律的微观应用 1．（2025·广东清远·一模）甲醇（）在催化剂和一定条件下产生，反应的微观示意图如图所示。下列说法错误的是 A．a为CO，b为 B．该反应属于分解反应 C．反应前后原子数目不变 D．生成物的分子个数比为 2.（2025·广东东莞·一模）氢气燃烧的微观示意图如下，下列说法正确的是 A．反应前后分子种类不变 B．反应生成两种物质 C．该反应属于化合反应 D．反应中氢、氧原子数目改变 题型04 确定物质的元素组成和化学式 1.（2024·广东广州·二模）我国科研人员以金属钠和CCl4为原料，在700℃时制造出纳米级金刚石粉末，有关说法错误的是 A．金属钠的化学性质不活泼 B．CCl4属于化合物 C．金刚石可用于切割大理石 D．另一种产物是 NaCl 题型05 质量守恒的综合应用 1.(2024 广东中山 期中)为验证质量守恒定律，某兴趣小组做了以下实验进行探究。 图1 图2 (1)如图1，用细铜丝吊着一根长玻璃棒，两端分别绕上粗铜丝，并使玻璃棒保持水平，然后用酒精灯给a端铜丝加热1～2分钟。冷却后，观察到铜丝变黑、玻璃棒_______(填“a”或“b”)端下沉。 (2)称量镁条和陶土网的质量为m1(如图2所示)，然后在空气中点燃镁条；反应结束后将所得物质再与陶土网一起称量，质量为m2。根据质量守恒定律可知：反应生成的氧化镁的质量大于参加反应的镁条的质量，而实验事实是m2<m1,原因是__________________________________________ (3)根据以上两个实验可知，验证质量守恒定律时，对于有气体参加的反应，应在_______容器中进行实验。兴趣小组按图3装置改进实验，验证了质量守恒定律，却发现产物白色固体中还有少量黄色固体。查阅资料得知：镁能与氮气剧烈反应生成黄色的氮化镁(Mg3N2)固体。 (4)空气中N2的含量远大于O2的含量，而镁条在空气中燃烧生成的MgO却远多于Mg3N2,原因是____________________________。 (5)图3实验中气球的作用除了使装置密闭之外，还可以____________________________。 1．（2024·广东·中考真题）我国科学家利用光催化技术实现了绿色制取H2O2，反应的微观示意图如图所示。下列说法正确的是（ ） A．反应后氧原子个数减少 B．反应后催化剂的质量增加 C．b的化学式为H2O D．参加反应的a、b分子个数比为1∶1 2．（2025·广东深圳·一模）兴趣小组用图1所示的密闭装置探究铜在空气中加热的反应，一段时间后停止加热。装置内体积分数随时间变化的曲线如图2所示，下列说法不正确的是 A．加热时，铜片表面逐渐变黑 B．停止加热后，气球会逐渐变瘪 C．100s时，装置内体积分数为85% D．100~200s，装置内物质总质量不变 3．(2024广东深圳模拟)2022年4月29日《科技日报》报道“我国科学家实现二氧化碳到葡萄糖和油脂的人工合成”,合成过程中的一个反应的微观过程如图所示。有关说法正确的是( ) A.反应前后分子的种类不变 B.参加反应的甲和乙的分子个数比为1∶1 C.反应过程中氧元素的化合价没有改变 D.丙物质由8个原子构成 4．（2024-2025·广东惠州·期末）下列图像与对应的操作过程相符的是 A．①图：化学反应中，原子总数随时间的变化 B．②图：用等质量、等质量分数的过氧化氢溶液制取氧气 C．③图：向溶液中不断加水 D．④图：电解水生成氢气和氧气 5．（2023年广东中考）梦天舱燃烧科学柜采用a作燃料成功实施首次在轨点火实验。a完全燃烧的反应微观示意图如图所示。下列说法错误的是 A．反应前后元素种类不变 B．反应前后分子个数不变 C．a分子中C、H原子个数比为1:4 D．反应生成c、d的质量比为 22:9 6．（2024-2025·广东梅州·期中）化学小组的同学在实验室用铜粉受热的实验验证质量守恒定律（部分实验装置如图所示），锥形瓶底部有一层铜粉，在锥形瓶口的橡胶塞上安装一根玻璃管，其上端系牢一个小气球。将锥形瓶置于陶土网上，用酒精灯加热。反应一段时间后停止加热，待装置冷却至室温，下列曲线中能正确反映对应变化关系的是 7．（2024-2025·广东茂名·阶段练习）利用托盘天平及下列物品，能够直接验证质量守恒定律的是 实验 选项 A B C D A．A B．B C．C D．D 8．（2025·广东清远·一模）甲醇（CH3COH）在催化剂和一定条件下产生，反应的微观示意图如图所示。下列说法错误的是 A．a为CO，b为H2 B．该反应属于分解反应 C．反应前后原子数目不变 D．生成物的分子个数比为 9．（2025·广东深圳·一模）220℃，一种含硫化合物在催化剂表面反应的物质变化示意图如下。下列说法正确的是 A．该反应只涉及一种非金属单质 B．参加反应的两种分子个数比为1:2 C．反应后，氧原子的个数减少了 D．反应前后，催化剂的性质保持不变 10．（2022·广东梅州·模拟预测）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，测得反应前及t1、t2时各物质质量关系如图所示，下列说法不正确的是 A．X=20 B．该反应一定是分解反应 C．丙可能为该反应的催化剂 D．参加反应的乙和丁的质量比为2∶7 11．（2025·广东江门·期中）长期以来，许多化学家通过大量的严谨的科学实验，证明了质量守恒定律是普遍存在的客观事实。在一密闭容器内加入甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下发生化学反应，反应前后各物质的质量变化如图。下列说法中不正确的 A．甲为生成物 B．丙可能为该反应的催化剂 C．参加反应的乙、丁质量比为 D．丁的相对分子质量是甲的2倍 12．（2024-2025·广东湛江·期末）甲、乙、丙、丁四种物质在密闭容器内反应前后的质量关系如图，下列说法错误的是（“”表示反应前的质量，“”表示反应后的质量） A．X=19 B．甲、乙两种物质可能是氢气和氧气 C．丙可能是该反应的催化剂 D．该反应为分解反应 13．（2024·广东河源·阶段练习）在一个密闭容器中放入M、N、Q、P四种物质，在一定条件下发生化学反应，一段时间后，测得有关数据如下表，则关于此反应认识不正确的是 物质 M N Q P 反应前质量/g 18 1 2 32 反应后质量/g X 26 2 12 A．该变化的基本反应类型是分解反应 B．反应后物质M的质量为13g C．反应中N、P的质量比为5：4 D．物质Q可能是该反应的催化剂 14．（2024·全国·二模）在某密闭容器内有四种物质，在一定条件下充分反应，测得反应前后各物质的质量如下表，下列说法正确的是 物质 X Y Z Q 反应前质量/g 8 2 20 5 反应后质量/g 待测 10 8 13 A．反应后 X的质量为6g B．Y和Z的质量变化量之比是1:1 C．X、Y是化合物 D．Q中元素种类与X、Z中元素种类之和相同 15．（2024-2025·广东深圳·期末）为测定空气中氧气的含量，某同学借助氧气传感器在密闭装置中进行如图所示实验，观察实验现象并分析氧气含量随时间变化的曲线图。其中终点D(203，6.15%)表示时间为203秒时，装置中氧气含量为6.15%。结合图像分析，判断下列说法错误的是 A．加热前的空气样品中氧气含量为20.99% B．加热点B和拐点C的数值没有明显变化，可能是没达到铜和氧气反应的温度 C．从起点A至终点D所对应的时间范围内，铜粉减少的质量等于消耗氧气的质量 D．该实验和红磷燃烧测定空气中氧气含量相比，具有测量更准确和污染较少的优点 16．（2024·湖南益阳·三模）甲和乙在点燃的条件下发生反应生成丙和丁，它们的微观示意图和在密闭容器内反应前后的质量如下表所示（乙的部分信息未显示），下列说法不正确的是 物质 甲 乙 丙 丁 微观示意图 反应前质量/g 64 128 4 0 反应后质量/g 32 40 60 A． B．由题中信息可推出乙的微观示意图为 C．该反应中甲和乙的化学计量数之比为1：2 D．参加反应的丙、丁质量之比为2：3 17．（2023·广东汕头·一模）一定条件下，甲、乙、丙、丁四种物质在密闭容器中进行反应，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．乙一定是该反应的催化剂 B．丙可能是单质 C．该反应中生成物质量比是1：3 D．甲、丙的相对分子质量之比为1：4 18．（2024·河北沧州·一模）一定条件下，密闭容器内发生的某化学反应，测得和t1和t2时各物质的质量见下表。下列说法不正确的是 物质 M N Q t1时的质量/g 51 9 17 t2时的质量/g 23 x 51 A．x的值等于3 B．Q一定是化合物 C．参加反应的各物质质量总和为 D．参加反应的M与生成的Q的质量比为14:17 19．（2024·广东·模拟预测）阅读材料，回答下列问题。 我国科研团队研发了一种纳米“蓄水”膜反应器，内部封装了特定催化剂，该催化剂能  实现在温和条件下(3MPa,240℃)    二氧化碳近100%高效稳定的转化(如图所示)。在国际上首次以 CO₂ 和 H₂ 为原料，在温和条件下实现二氧化碳一步转化为乙醇。 (1)举例说明氢气的用途： (写一个)。 (2)碳捕捉还可用雾状氢氧化钠溶液充分吸收 CO2，生成物中属于盐的化学式为 ； (3)图中反应涉及的有机物的相对分子质量为 ； (4)为了实现上述转化，理论上 CO2和 H2反应的分子个数比为 。 (5)纳米“蓄水”膜反应器中反应的化学方程式为 ； (6)研发该技术的意义： (写一个)。 20．（2025·广东惠州·阶段练习）在“质量守恒定律”的课堂教学中，甲、乙、丙、丁四个小组的同学分别做了A、B、C、D四个实验。他们都进行了规范的操作、准确的称量和细致的观察。 (1)A实验：在加热铜粉到冷却的过程中，发生了化学反应，请写出化学方程式：______，过程中观察 到气球的变化是______。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）。 (2)丙组同学认为C实验说明了质量守恒，请从微观的角度说明质量守恒的原因：______。 (3)乙、丁两组同学得到的结论是：化学反应前后总质量不守恒。这个结论是______（填“错误”或者“正确”）的。老师引导学生分析了B、D两个实验，你认为B实验天平不平衡的原因是______。实验D中理论上镁条燃烧后的固体质量应该比反应前固体增重，原因是______。 (4)通过上述实验，得到的启示是：有气体参加或生成的反应，在验证质量守恒定律时应该在______装置中进行实验。 21．（2024-2025·广东江门·期中）为验证质量守恒定律，某兴趣小组做了以下实验进行探究。 【实验一】将10g水加入10g酒精中，一段时间后，称量混合液，质量仍为20g。 (1)该实验_____（填“能”或“不能”）验证质量守恒定律，原因是_____。 【实验二】如图1，用细铜丝吊着一根长玻璃棒，两端分别绕上粗铜丝，并使玻璃棒保持水平，然后用酒精灯给a端铜丝加热1~2分钟。 (2)冷却后，观察到铜丝变黑、玻璃棒_____（填“a”或“b”）端下沉。 【实验三】称取镁条和陶土网的质量为m1（如图2所示），然后在空气中点燃镁条；反应结束后将所得物质与陶土网一起再次称量，质量为m2。 (3)写出镁条燃烧的化学方程式_____。 (4)根据质量守恒定律可知：生成氧化镁的质量大于参加反应的镁条的质量；而实验事实是m2＜m1，可能原因是_____。 【分析与总结】 (5)根据以上实验可知，验证质量守恒定律时对于有气体参加的反应，应在_____容器中进行实验。 【拓展实验】 兴趣小组按如图3装置改进实验，验证了质量守恒定律，却发现产物白色固体中还有少量黄色固体。查阅资料得知：镁能与氮气剧烈反应生成黄色的氮化镁固体。 【反思与交流】 (6)空气中氮气的含量远大于氧气的含量，而镁条在空气中燃烧生成的氧化镁却远多于Mg3N2，原因是_____。 (7)图3实验中气球的作用有_____（填字母）。 A．使装置密闭 B．可缓冲气压 C．防止橡皮塞被弹飞 22．（2025·广东深圳·一模）在学习质量守恒定律的内容时，兴趣小组选用如下图所示实验装置(托盘天平略)来验证质量守恒定律，请回答下列问题： 【实验设计】 (1)甲装置不能用于验证质量守恒定律的原因是_____； 【实验探究】 (2)小明同学用乙实验来探究质量守恒，如图所示当天平平衡后，再将试管内的稀盐酸与碳酸钠粉末混合，可以观察到：粉末逐渐减少，同时有气泡产生，充分反应后，发现天平指针向_____（填“左”或“右”）偏转。 (3)配平反应的化学方程式：__Na2CO3+__HCl=__NaCl+__H2O+_____CO2↑。 (4)已知稀盐酸共50g，且完全反应，前后两次天平的读数差值为4.4g，求实验中使用的稀盐酸的纯度。（已知纯度=纯净物质量÷混合物质量×100%，请写出具体的计算过程） 【改进实验】 (2) 后经过与同学讨论，发现要直接验证质量守恒定律需要改进本实验的装置，你的建议是：______。 23． （2025·广东阳江·期末）已知胃酸的主要成分是盐酸，能与含有碳酸钙的补钙剂发生化学反应。如图2为某钙片的商品标签，为测定钙片中钙元素的质量分数（假设钙片中其他物质不含钙元素，且不溶于水，也不与任何物质发生反应），某化学兴趣小组取20片钙片，进行如下实验： (1)实验过程中“研碎”和食用方法中“嚼食”都能加快化学反应速率，其原因是_____。 (2)计算上述实验过程中生成二氧化碳的质量为_____。 (3)计算20片钙片中碳酸钙的质量。（写出计算过程） (4)小明在医生的指导下按该咀嚼片【食用方法】服用了五天，则小明通过该咀嚼片补充钙元素的质量是_____。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 压轴题01 质量守恒定律及其应用 1．内容：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。 ①“化学反应”是前提。任何化学变化都遵循质量守恒定律。 ②“参加反应”是基础。只计算“参加反应”的各物质的质量总和。 ③“质量总和”是核心。质量总和包括参加反应的物质的质量和反应后生成的物质的质量。如沉淀、肉眼看不见的气体也应考虑。 ④“质量守恒”是目的。定律只适用于质量守恒，不包括体积守恒、分子数守恒等。 2．微观利用原子、分子知识解释质量守恒的原因 （1）化学反应的实质：化学反应的过程，就是参加反应的各物质（反应物）的原子重新组合而生成其他物质（生成物）的过程。由分子构成的物质在化学反应中的变化过程可表示为： 分子分裂—————→原子重新组合—————→新分子聚合—————→新物质 如：电解水的微观过程 （2）质量守恒的原因 ①宏观上：化学反应前后元素的种类没有改变，元素的质量也不变，所以反应前后物质的质量总和必然相等。 ②微观上：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，原子本身的质量也没有改变。所以，化学反应前后物质的质量总和必然相等。 （3） 解题技巧 ①推断化学式：通过反应前后原子数目守恒。 ②配平化学方程式：确保等式两边各原子数目相等。 3. 化学变化中的“变”和“不变” 4．质量守恒定律的验证 （1）典型实验设计 ①密闭容器实验： 红磷燃烧（生成五氧化二磷）：气球缓冲气压，反应前后质量相等。 铁与硫酸铜溶液反应：置换反应生成铜和硫酸亚铁，质量不变。 ②开放容器实验： 镁条燃烧：生成氧化镁质量增加（因氧气参与反应），但定律仍成立。 盐酸与碳酸钠反应：生成二氧化碳逸出导致质量减少，但实际反应仍遵循定律。 （2）实验设计原则 ①有气体参与或生成时，必须密闭容器验证。 ②需确保反应完全，避免残留物质干扰结果。 5．质量守恒定律的应用 (1)推断反应物或生成物的化学式(依据：反应前后原子种类、数目不变)。 (2)确定物质的元素组成(依据：反应前后元素种类不变)。 (3)解释化学反应前后物质的质量变化及用质量差确定某一物质的质量(依据：参加反应的各物质的质量总和等于反应生成的各物质的质量总和)。 (4)进行各物质间量的计算(依据：反应物的总质量和生成物的总质量不变)。 (5)对微观反应示意图的分析、判断。 (6)处理表格数据。 (7)判断是否符合定律。 注意错误选项：物理变化（如冰融化）、未计入气体质量（如镁燃烧未称量氧气）。 6． 易错点归纳 （1） 物理变化与化学变化混淆。错误示例：水结冰质量不变（物理变化，不适用定律）。 （2） 忽略气体或沉淀。错误示例：镁燃烧实验未计入氧气质量，误认为质量增加违反定律。 （3） 催化剂处理错误。错误示例：将催化剂（如MnO2）计入反应物质量总和。 · 单位与纯度问题。错误示例：未换算杂质质量直接代入计算（如含杂质的反应物需先提纯）。 题型01 质量守恒定律的理解 1. （2024-2025·广东云浮·期末）以下关于质量守恒定律的说法中正确的是 A．在化学反应中，反应前后分子的种类不会变化 B．在化学反应中，反应前后原子的种类会变化 C．通过质量守恒定律我们可以得出：碳在氧气中充分燃烧时，根据化学方程式，每1g碳必然要消耗1g氧气 D．在任何化学反应中，参与反应前的各物质质量总和一定等于生成物的质量总和 【答案】D 【详解】 A、化学反应的实质是分子分成原子，原子重新组合成新分子，分子种类一定会发生改变，故选项说法错误； B、由质量守恒定律，在化学反应前后，元素种类、原子种类一定不变，故选项说法错误； C、碳和氧气点燃生成二氧化碳，化学方程式为： ，每12份质量的碳和32份质量的氧气在点燃条件下反应生成44份质量的二氧化碳，恰好完全反应时，参加反应的碳和氧气的质量比为12：32=3：8，所以1g碳与1g氧气充分反应后，碳有剩余，故选项说法错误； D、根据质量守恒定律可知，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，故选项说法正确。 故选D。 题型02 质量守恒定律的验证 1.（2024-2025·广东东莞·期中）下列实验能直接用于验证质量守恒定律的是 A．食盐溶解在水中 B．蜡烛的燃烧 C．铁钉和硫酸铜反应 D．盐酸和碳酸钠反应 【答案】C 【详解】 A、食盐溶解在水中没有新物质的生成，属于物理变化，不能用于验证质量守恒定律，故A不符合题意； B、蜡烛在空气中燃烧生成二氧化碳和水，参加反应的氧气的质量、生成的水和二氧化碳的质量都无法进行称量，故不能直接用于验证质量守恒定律，故B不符合题意； C、铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，无气体参加，也无气体产生，反应前后容器中物质的总质量不变，能直接用于验证质量守恒定律，故C符合题意； D、盐酸和碳酸钠反应生成的二氧化碳气体逸出，反应后烧杯中的物质质量减少，不能直接用于验证质量守恒定律，故D不符合题意。 故选C。 2.（2024-2025·广东广州·期末）学习小组通过铜与氧气反应验证质量守恒定律如图a，锥形瓶中固体部分变成黑色。某变量y随时间的变化趋势如图b，则纵轴(y)表示的是 A．铜元素的质量 B．固态物质的质量 C．氧元素的质量 D．固态物质中铜元素的质量分数 【答案】D 【详解】 A、根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类和质量不变，则反应后铜元素的质量不变，故选项不符合题意； B、铜和氧气在加热的条件下生成氧化铜，由于氧气转化到固体中，反应后固态物质的质量变大，故选项不符合题意； C、根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类和质量不变，则反应后氧元素的质量不变，故选项不符合题意； D、铜和氧气在加热的条件下生成氧化铜，反应后铜元素的质量不变，固体物质质量变大，则固态物质中铜元素的质量分数变小，故选项符合题意； 故选D。 题型03 质量守恒定律的微观应用 1．（2025·广东清远·一模）甲醇（）在催化剂和一定条件下产生，反应的微观示意图如图所示。下列说法错误的是 A．a为CO，b为 B．该反应属于分解反应 C．反应前后原子数目不变 D．生成物的分子个数比为 【答案】D 【分析】由微观反应示意图可知，该反应是由甲醇在催化剂的条件下，生成氢气和一氧化碳，反应的化学方程式为：。 【详解】A、甲醇在催化剂的条件下，生成氢气和一氧化碳，一氧化碳分子由碳原子和氧原子两种不同原子构成，氢分子由氢原子构成，所以a为CO，b为，故选项说法正确； B、由可知，该反应是由一种物质生成两种新物质，发生的属于分解反应，故选项说法正确； C、由可知，反应前后原子的种类和数目不变，故选项说法正确； D、由可知，生成物的分子个数比为1:2或2:1，故选项说法错误。 故选D。 2.（2025·广东东莞·一模）氢气燃烧的微观示意图如下，下列说法正确的是 A．反应前后分子种类不变 B．反应生成两种物质 C．该反应属于化合反应 D．反应中氢、氧原子数目改变 【答案】C 【详解】 A. 由微观反应示意图可知，反应前后分子种类发生了改变，故说法错误，不符合题意； B. 由微观反应示意图可知，生成物质只有水分子，因此，反应生成一种物质，故说法错误，不符合题意； C. 由微观反应示意图可知，该反应的反应物有两种，生成物只有一种，符合化合反应“多变一”的特征，属于化合反应，故说法正确，符合题意； D. 氢气燃烧属于化学变化，遵循质量守恒定律，根据质量守恒定律的微观实质：化学反应前后，原子种类和数目不变可知，该反应中氢、氧原子数目不变，故说法错误，不符合题意； 故选C。 题型04 确定物质的元素组成和化学式 1.（2024·广东广州·二模）我国科研人员以金属钠和CCl4为原料，在700℃时制造出纳米级金刚石粉末，有关说法错误的是 A．金属钠的化学性质不活泼 B．CCl4属于化合物 C．金刚石可用于切割大理石 D．另一种产物是 NaCl 【答案】A 【详解】 A、金属活动性顺序中钠排在第三位，所以金属钠的化学性质活泼。A错误； B、化合物是由两种或两种以上的元素组成的纯净物，CCl₄是由碳、氯两种元素组成的纯净物，属于化合物。B正确； C、由于金刚石是天然存在的最硬物质，具有硬度大的性质，所以金刚石可用于切割大理石。C正确； D、据题意可知，金属钠和CCl₄为原料，在700℃时制造出纳米级金刚石粉末和另一种产物。根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，所以另一种产物是钠元素和氯元素组成的氯化钠。即另一种产物是NaCl。D正确。 综上所述：选择A。 题型05 质量守恒的综合应用 1.(2024 广东中山 期中)为验证质量守恒定律，某兴趣小组做了以下实验进行探究。 图1 图2 (1)如图1，用细铜丝吊着一根长玻璃棒，两端分别绕上粗铜丝，并使玻璃棒保持水平，然后用酒精灯给a端铜丝加热1～2分钟。冷却后，观察到铜丝变黑、玻璃棒_______(填“a”或“b”)端下沉。 (2)称量镁条和陶土网的质量为m1(如图2所示)，然后在空气中点燃镁条；反应结束后将所得物质再与陶土网一起称量，质量为m2。根据质量守恒定律可知：反应生成的氧化镁的质量大于参加反应的镁条的质量，而实验事实是m2<m1,原因是__________________________________________ (3)根据以上两个实验可知，验证质量守恒定律时，对于有气体参加的反应，应在_______容器中进行实验。兴趣小组按图3装置改进实验，验证了质量守恒定律，却发现产物白色固体中还有少量黄色固体。查阅资料得知：镁能与氮气剧烈反应生成黄色的氮化镁(Mg3N2)固体。 (4)空气中N2的含量远大于O2的含量，而镁条在空气中燃烧生成的MgO却远多于Mg3N2,原因是____________________________。 (5)图3实验中气球的作用除了使装置密闭之外，还可以____________________________。 【答案】(1)a (2)镁燃烧产生的白烟部分逸散到空气中 (3)密闭 (4)相同条件下O2比N2活泼 (5)平衡压强，防止橡胶塞弹出 【解析】(1)铜和氧气在加热的条件下反应生成氧化铜，因此玻璃棒a端下沉。 (4)空气中N2的含量远大于O2的含量，而镁条在空气中燃烧生成的MgO却远多于Mg3N2,原因是相同条件下O2比N2活泼，镁更容易与O2反应。 (5)镁与氧气反应放热，气体膨胀，装置内压强增大，因此气球的作用除了使装置密闭之外，还可以平衡压强，防止橡胶塞弹出。 1．（2024·广东·中考真题）我国科学家利用光催化技术实现了绿色制取H2O2，反应的微观示意图如图所示。下列说法正确的是（ ） A．反应后氧原子个数减少 B．反应后催化剂的质量增加 C．b的化学式为H2O D．参加反应的a、b分子个数比为1∶1 【答案】C 【解析】A、根据质量守恒定律，反应前后原子种类和数目不变，则反应后氧原子个数不变，故A说法错误； B、在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂，则反应后催化剂的质量不变，故B说法错误； C、由图可知，一个b分子是由1个氧原子和2个氢原子构成的，则b的化学式为H2O ，故C说法正确； D、由图可知，氧气和水在催化剂的作用下反应生成过氧化氢，化学方程式为：，则参加反应的a、b分子个数比为1∶2，故D说法错误； 故选：C。 2．（2025·广东深圳·一模）兴趣小组用图1所示的密闭装置探究铜在空气中加热的反应，一段时间后停止加热。装置内体积分数随时间变化的曲线如图2所示，下列说法不正确的是 A．加热时，铜片表面逐渐变黑 B．停止加热后，气球会逐渐变瘪 C．100s时，装置内体积分数为85% D．100~200s，装置内物质总质量不变 【答案】C 【详解】A、加热时，铜与空气中的氧气反应生成黑色的氧化铜，所以铜片表面逐渐变黑，该选项正确； B、停止加热后，装置内温度降低，且铜与氧气反应消耗了氧气，使装置内压强减小，气球会逐渐变瘪，该选项正确； C、空气中除了氧气和氮气外，还含有稀有气体、二氧化碳等其他气体，所以即使氧气的体积分数为 15%，氮气的体积分数也不是 85%，该选项错误； D、因为装置是密闭的，根据质量守恒定律，在 100~200s，装置内物质总质量不变，该选项正确。 故选：C。 3．(2024广东深圳模拟)2022年4月29日《科技日报》报道“我国科学家实现二氧化碳到葡萄糖和油脂的人工合成”,合成过程中的一个反应的微观过程如图所示。有关说法正确的是( ) A.反应前后分子的种类不变 B.参加反应的甲和乙的分子个数比为1∶1 C.反应过程中氧元素的化合价没有改变 D.丙物质由8个原子构成 【答案】 B 【详解】化学反应前后分子的种类发生了改变,A错误;反应的化学方程式为2CO+2H2O CH3COOH+O2,参加反应的甲和乙的分子个数比为1∶1,B正确;反应前一氧化碳和水中氧元素的化合价为-2,反应后氧气中氧元素的化合价为0,氧元素的化合价改变,C错误;丙物质由丙分子构成,一个丙分子由两个碳原子、四个氢原子和两个氧原子构成,D错误。 4．（2024-2025·广东惠州·期末）下列图像与对应的操作过程相符的是 A．①图：化学反应中，原子总数随时间的变化 B．②图：用等质量、等质量分数的过氧化氢溶液制取氧气 C．③图：向溶液中不断加水 D．④图：电解水生成氢气和氧气 【答案】A 【详解】A、根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类、数目和质量都不变。所以在化学反应中，原子总数不随时间的变化而变化，①图中原子总数随时间的变化图像是一条平行于时间轴的直线，该选项正确； B、用等质量、等质量分数的过氧化氢溶液制取氧气，二氧化锰在反应中作催化剂，只能改变反应速率，不能改变生成氧气的质量。所以有二氧化锰和无二氧化锰时，最终生成氧气的质量是相等的，而②图中显示有二氧化锰时生成氧气的质量更多，该选项错误； C、氢氧化钠溶液呈碱性，pH>7，向NaOH溶液中不断加水，溶液的碱性会逐渐减弱，pH会逐渐减小，但溶液始终呈碱性，pH不会小于或等于7，而③图中溶液的pH最后小于7，该选项错误； D、电解水生成氢气和氧气的体积比为2:1，而不是质量比，图像纵坐标错误，该选项错误； 故选A。 5．（2023年广东中考）梦天舱燃烧科学柜采用a作燃料成功实施首次在轨点火实验。a完全燃烧的反应微观示意图如图所示。下列说法错误的是 A．反应前后元素种类不变 B．反应前后分子个数不变 C．a分子中C、H原子个数比为1:4 D．反应生成c、d的质量比为 22:9 【答案】D 【解析】A、化学反应前后，元素种类不变，故选项说法正确； B、由a完全燃烧的反应微观示意图，该反应是甲烷分子和氧分子在点燃条件下反应生成二氧化碳分子和水分子，反应的化学方程式为CH4+2O2====CO2+2H2O，反应前3个分子，反应后4个分子，反应前后分子个数不变，故选项说法正确； C、1个a分子由1个碳原子和4个氢原子构成，则a分子中C、H原子个数比为1:4，故选项说法正确； D、根据化学方程式可知，反应生成c、d的质量比为44 :(18×2)=11:9，故选项说法错误。 故选D。 6．（2024-2025·广东梅州·期中）化学小组的同学在实验室用铜粉受热的实验验证质量守恒定律（部分实验装置如图所示），锥形瓶底部有一层铜粉，在锥形瓶口的橡胶塞上安装一根玻璃管，其上端系牢一个小气球。将锥形瓶置于陶土网上，用酒精灯加热。反应一段时间后停止加热，待装置冷却至室温，下列曲线中能正确反映对应变化关系的是 【答案】B 【详解】A、加热时铜与氧气反应生成氧化铜固体，装置内固体的质量应增大， 故A不符合题意； B、 加热时铜与氧气反应生成氧化铜，温度升高会使气体体积增大，所以装置内气体体积先增大后减小，反应中消耗氧气生成氧化铜固体，最终略小于初始体积，故B符合题意； C、 加热时铜只消耗装置内的氧气，还含有氮气等气体，所以气体分子数不会降为零，故C不符合题意； D、加热时铜只消耗装置内的氧气，温度升高会使气体压强增大，所以装置内气体压强先增大后减小，最终略小于初始压强，故D不符合题意。 故选B。 7．（2024-2025·广东茂名·阶段练习）利用托盘天平及下列物品，能够直接验证质量守恒定律的是 实验 选项 A B C D A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A、镁条燃烧生成氧化镁，空气中的氧气参与反应，装置没有密闭，反应后天平不能保持平衡，无法直接验证质量守恒定律，A选项错误； B、乙醇溶于水，没有生成新物质，不属于化学变化，无法直接验证质量守恒定律，B选项错误； C、硫酸铜与铁钉反应，没有生成气体，空气中的物质也不参与反应，则反应前后装置内物质总质量不变，能直接验证质量守恒定律，C选项正确； D、碳酸钠与稀盐酸反应生成二氧化碳，装置没有密闭，二氧化碳会逸散到空气中，导致装置内物质总质量减小，反应后天平不能保持平衡，无法直接验证质量守恒定律，D选项错误。 故选：C。 8．（2025·广东清远·一模）甲醇（CH3COH）在催化剂和一定条件下产生，反应的微观示意图如图所示。下列说法错误的是 A．a为CO，b为H2 B．该反应属于分解反应 C．反应前后原子数目不变 D．生成物的分子个数比为 【答案】D 【分析】由微观反应示意图可知，该反应是由甲醇在催化剂的条件下，生成氢气和一氧化碳，反应的化学方程式为：。 【详解】A、甲醇在催化剂的条件下，生成氢气和一氧化碳，一氧化碳分子由碳原子和氧原子两种不同原子构成，氢分子由氢原子构成，所以a为CO，b为H_2，故选项说法正确； B、由 可知，该反应是由一种物质生成两种新物质，发生的属于分解反应，故选项说法正确； C、由 可知，反应前后原子的种类和数目不变，故选项说法正确； D、由 可知，生成物的分子个数比为1:2或2:1，故选项说法错误。 故选D。 9．（2025·广东深圳·一模）220℃，一种含硫化合物在催化剂表面反应的物质变化示意图如下。下列说法正确的是 A．该反应只涉及一种非金属单质 B．参加反应的两种分子个数比为1:2 C．反应后，氧原子的个数减少了 D．反应前后，催化剂的性质保持不变 【答案】B 【分析】根据微观示意图，该反应是H₂S、O₂（乙）在催化剂条件下反应生成S、H₂O，化学方程式为：。 【详解】A、单质是由一种元素组成的纯净物，从示意图可知，反应涉及的单质有O₂、S、Cu，O₂、S都属于非金属单质，共2种，该选项错误； B、根据化学方程式，参加反应的两种分子个数比是2:1或1:2，该选项正确； C、根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目都不变，所以反应后氧原子个数不会减少，该选项错误； D、反应前后，催化剂的化学性质保持不变，物理性质可能改变，该选项错误。 故选：B。 10．（2022·广东梅州·模拟预测）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，测得反应前及t1、t2时各物质质量关系如图所示，下列说法不正确的是 A．X=20 B．该反应一定是分解反应 C．丙可能为该反应的催化剂 D．参加反应的乙和丁的质量比为2∶7 【答案】B 【详解】A、根据质量守恒定律，反应前后物质的总质量不变，根据图示数据，2+12+6+16=X+8+6+2，X=20，选项A正确； B、由图可知，反应过程中，甲质量增加，是生成物。乙和丁质量减少，是反应物。丙质量不变，既不是反应物也不是生成物。该反应中反应物是两种，生成物是一种，符合化合反应的特征，属于化合反应，选项B不正确； C、因为丙反应前后质量不变，既不是反应物也不是生成物，可能是催化剂，选项C正确； D、该反应中，参加反应的乙质量为：12g-8g=4g，参加反应的丁质量为：16g-2g=14g，因此参加反应的乙和丁的质量比为：4g∶14g=2∶7，选项D正确。 故选B。 11．（2025·广东江门·期中）长期以来，许多化学家通过大量的严谨的科学实验，证明了质量守恒定律是普遍存在的客观事实。在一密闭容器内加入甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下发生化学反应，反应前后各物质的质量变化如图。下列说法中不正确的 A．甲为生成物 B．丙可能为该反应的催化剂 C．参加反应的乙、丁质量比为 D．丁的相对分子质量是甲的2倍 【答案】D 【分析】根据质量守恒定律可知：反应后丙的质量X=4g+10g+3g+4g-6g-4g-8g=3g，乙反应前后质量减少，为反应物，甲、丁反应前后质量增加，为生成物，丙质量不变，可能为催化剂，也可能是不参与反应的杂质，该反应是乙生成甲和丁，符合一变多，属于分解反应。 【详解】 A. 根据分析，甲为生成物，选项说法正确； B. 丙可能为催化剂，选项说法正确； C. 参加反应的乙、丁的质量比=(10g-4g)：(8g-4g)=3：2，选项说法正确； D. 由于未知该反应的化学方程式的化学计量数，无法确定甲、丁的相对分子质量比，选项说法不正确； 故选D。 12．（2024-2025·广东湛江·期末）甲、乙、丙、丁四种物质在密闭容器内反应前后的质量关系如图，下列说法错误的是（“”表示反应前的质量，“”表示反应后的质量） A．X=19 B．甲、乙两种物质可能是氢气和氧气 C．丙可能是该反应的催化剂 D．该反应为分解反应 【答案】D 【详解】 A、根据化学反应前后总质量不变，10+10+10+10=9+2+10+X，X=19，A正确； B、该反应中甲质量减少1g，乙质量减少8g，丙质量不变，丁质量增加9g，故甲乙为反应物，丙为生成物，反应的甲乙质量比为1:8，4g氢气和32g氧气反应生成36g水，方程式为 ，符合该反应类型和反应物的质量比，B正确； C、该反应中丙的质量不变，丙可能是该反应的催化剂，C正确； D、该反应反应物为两种，生成物为一种，属于化合反应，D错误。 故选D。 13．（2024·广东河源·阶段练习）在一个密闭容器中放入M、N、Q、P四种物质，在一定条件下发生化学反应，一段时间后，测得有关数据如下表，则关于此反应认识不正确的是 物质 M N Q P 反应前质量/g 18 1 2 32 反应后质量/g X 26 2 12 A．该变化的基本反应类型是分解反应 B．反应后物质M的质量为13g C．反应中N、P的质量比为5：4 D．物质Q可能是该反应的催化剂 【答案】A 【分析】根据质量守恒定律，反应前后物质的总质量不变，则 18g+1g+2g+32g=𝑋g+26g+2g+12g 解得 𝑋=13 。 【详解】 A、反应后，M、P的质量减小，N的质量增加，Q的质量不变，则该反应由M、P反应生成N，由两种物质反应生成一种物质，是化合反应，不是分解反应，该选项认识不正确； B、根据分析，反应后物质M的质量为13g，该选项认识正确； C、反应后N增加的质量为 26g−1g=25g ，P减少的质量为 32g−12g=20g ，可知反应中N、P的质量比为 25g:20g=5:4 ，该选项认识正确； D、物质Q反应前后质量不变，可能是该反应的催化剂，也可能是不参与反应的杂质，该选项认识正确。 故选：A。 14．（2024·全国·二模）在某密闭容器内有四种物质，在一定条件下充分反应，测得反应前后各物质的质量如下表，下列说法正确的是 物质 X Y Z Q 反应前质量/g 8 2 20 5 反应后质量/g 待测 10 8 13 A．反应后 X的质量为6g B．Y和Z的质量变化量之比是1:1 C．X、Y是化合物 D．Q中元素种类与X、Z中元素种类之和相同 【答案】B 【分析】根据质量守恒定律可以知道，待测值为：8g+2g+20g+5g-10g-8g-13g=4g，反应后X质量减少，所以X为反应物，比较Y、Q、Z的质量在反应前后的变化情况可以知道Y、Q的质量均增加，所以可以判断Y、Q均为生成物，而Z为反应物，则该反应的表达式为。 【详解】A、根据质量守恒定律可知，反应后X的质量=8g+2g+20g+5g-10g-8g-13g=4g，错误； B、Y和Z的质量变化量之比是（10g−2g）：（13g−5g）=1：1，正确； C、该反应是两种物质反应生成另外两种物质，根据该密闭容器中充分反应后各物质的质量变化无法推断出X、Y是否是化合物，错误； D、由分析可知，则该反应的表达式为，根据质量守恒定律可知，化学反应前后元素的质量、种类均不变，故X和Z中的元素种类之和一定与Y、Q中元素种类之和相同，错误。 故选B。 15．（2024-2025·广东深圳·期末）为测定空气中氧气的含量，某同学借助氧气传感器在密闭装置中进行如图所示实验，观察实验现象并分析氧气含量随时间变化的曲线图。其中终点D(203，6.15%)表示时间为203秒时，装置中氧气含量为6.15%。结合图像分析，判断下列说法错误的是 A．加热前的空气样品中氧气含量为20.99% B．加热点B和拐点C的数值没有明显变化，可能是没达到铜和氧气反应的温度 C．从起点A至终点D所对应的时间范围内，铜粉减少的质量等于消耗氧气的质量 D．该实验和红磷燃烧测定空气中氧气含量相比，具有测量更准确和污染较少的优点 【答案】C 【详解】 A、由图像可知，加热前的空气样品中氧气含量为20.99%，故选项A说法正确； B、铜与氧气反应会消耗氧气，生成氧化铜固体，使氧气的体积分数下降，但是加热点B和拐点C的数值没有明显变化，说明温度较低，没达到铜和氧气反应的温度，铜和氧气还没有开始反应，故选项B说法正确； C、铜与氧气反应会消耗氧气，生成氧化铜固体，故从起点A至终点D所对应的时间范围内，根据质量守恒定律，参加反应的各物质的质量之和等于生成的各物质质量之和，参加反应的铜和氧气的质量和等于生成氧化铜的质量，消耗氧气的质量等于固体增加的质量，故选项C说法不正确； D、红磷燃烧会生成污染空气的五氧化二磷，铜粉与氧气反应无污染，具有污染较少的优点，且该实验采用氧气传感器，使测量结果更准确，故选项D说法正确； 故选：C。 16．（2024·湖南益阳·三模）甲和乙在点燃的条件下发生反应生成丙和丁，它们的微观示意图和在密闭容器内反应前后的质量如下表所示（乙的部分信息未显示），下列说法不正确的是 物质 甲 乙 丙 丁 微观示意图 反应前质量/g 64 128 4 0 反应后质量/g 32 40 60 A． B．由题中信息可推出乙的微观示意图为 C．该反应中甲和乙的化学计量数之比为1：2 D．参加反应的丙、丁质量之比为2：3 【答案】D 【分析】根据质量守恒定律，化学反应前后，元素种类不变。甲和乙在点燃的条件下发生反应生成丙和丁，丙和丁含有H、O、Si这三种元素，甲含有H、Si这两种元素，所以乙中一定含有氧元素，而反应条件是点燃，所以乙是氧气。则该反应是SiH4（甲）、O2（乙）在点燃条件下反应生成H2O（丙）、SiO2（丁），化学方程式为：。 【详解】A、根据质量守恒定律，化学反应前后，物质总质量不变。则有，解得x=64，A正确； B、根据分析，乙是2个氧分子，微观示意图为，B正确； C、根据化学方程式，该反应中甲和乙的化学计量数之比为1∶2，C正确； D、根据化学方程式，参加反应的丙、丁质量之比为，D错误。 故选：D。 17．（2023·广东汕头·一模）一定条件下，甲、乙、丙、丁四种物质在密闭容器中进行反应，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．乙一定是该反应的催化剂 B．丙可能是单质 C．该反应中生成物质量比是1：3 D．甲、丙的相对分子质量之比为1：4 【答案】C 【分析】反应前丁的质量分数为：1-18%-9%-47%=26%，反应后，甲的质量分数增加，甲是生成物，乙的质量分数不变，乙可能是催化剂，也可能是不参与反应的杂质，丙的质量分数减小，丙是反应物，丁的质量分数增加，丁是生成物。 【详解】A、化学反应前后，乙的质量分数不变，乙可能是催化剂，也可能是不参与反应的杂质，不符合题意； B、由分析可知，甲、丁是生成物，丙是反应物，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，丙一定由不同种元素组成，一定是化合物，不符合题意； C、该反应中，生成物甲和丁的质量比为：（20%-18%）：（32%-26%）=1:3，符合题意； D、该反应中，甲、丙的质量比为：（20%-18%）：（47%-39%）=1:4，但是化学计量数未知，故甲、丙的相对分子质量之比无法确定，不符合题意。 故选C。 18．（2024·河北沧州·一模）一定条件下，密闭容器内发生的某化学反应，测得和t1和t2时各物质的质量见下表。下列说法不正确的是 物质 M N Q t1时的质量/g 51 9 17 t2时的质量/g 23 x 51 A．x的值等于3 B．Q一定是化合物 C．参加反应的各物质质量总和为 D．参加反应的M与生成的Q的质量比为14:17 【答案】C 【分析】根据质量守恒定律，则有51g+9g+17g=23g+xg+51g，x=3，反应前后M的质量减少了51g-23g=28g，则M为反应物；反应前后N的质量减少9g-3g=6g，则N为反应物；反应前后Q的质量增加了51g-17g=34g，则Q为生成物；该反应为M和N在一定条件下反应生成Q。 【详解】A、由分析可知，x的值等于3，故A说法正确； B、由分析可知，该反应为M和N在一定条件下反应生成Q，符合“多变一”的特点，属于化合反应，Q作为化合反应的生成物，根据反应前后元素种类不变，则Q一定是化合物，故B说法正确； C、由分析可知，该反应为M和N在一定条件下反应生成Q，参加反应的M和N的质量总和为 （51g-23g）+（9g-xg），生成Q的质量为51g-17g=34g，故C说法错误； D、参加反应的M与生成的Q的质量比为（51g-23g）: （51g-17g）=28g：34g=14：17，故D说法正确； 故选：C。 19．（2024·广东·模拟预测）阅读材料，回答下列问题。 我国科研团队研发了一种纳米“蓄水”膜反应器，内部封装了特定催化剂，该催化剂能  实现在温和条件下(3MPa,240℃)    二氧化碳近100%高效稳定的转化(如图所示)。在国际上首次以 CO₂ 和 H₂ 为原料，在温和条件下实现二氧化碳一步转化为乙醇。 (1)举例说明氢气的用途： (写一个)。 (2)碳捕捉还可用雾状氢氧化钠溶液充分吸收 CO2，生成物中属于盐的化学式为 ； (3)图中反应涉及的有机物的相对分子质量为 ； (4)为了实现上述转化，理论上 CO2和 H2反应的分子个数比为 。 (5)纳米“蓄水”膜反应器中反应的化学方程式为 ； (6)研发该技术的意义： (写一个)。 【答案】(1)做燃料 (2)Na2CO3 (3)46 (4)2:6/1:3 (5) (6)利用二氧化碳，缓解温室效应（合理即可） 【详解】（1）氢气具有可燃性，产物是水无污染，是最理想的能源，故填：做燃料； （2）氢氧化钠和二氧化碳反应会生成碳酸钠和水，碳酸钠是盐，故填：Na2CO3； （3）有机物是含有碳元素的化合物，一氧化碳、二氧化碳、碳酸盐等虽含有碳元素，但性质与无机化合物类似，归为无机化合物；图中乙醇含有碳元素，属于有机物，二氧化碳不属于有机物；图中可知乙醇的化学式为C2H6O，相对分子只来给你=12×2+1×6+16=46，故填：46； （4）根据题目图可知，二氧化碳和氢气反应生成乙醇和水，方程式为 ，二氧化碳和氢气反应的分子个数比为2:6=1:3，故填：2:6或1:3； （5）二氧化碳和氢气反应生成乙醇和水，条件是催化剂，温和条件（3MPa，240℃），故填：； （6）该项技术能够将二氧化碳转化为乙醇，减少大气中二氧化碳的含量，缓解温室效应，故填：利用二氧化碳，缓解温室效应（合理即可）。 20．（2025·广东惠州·阶段练习）在“质量守恒定律”的课堂教学中，甲、乙、丙、丁四个小组的同学分别做了A、B、C、D四个实验。他们都进行了规范的操作、准确的称量和细致的观察。 (1)A实验：在加热铜粉到冷却的过程中，发生了化学反应，请写出化学方程式：______，过程中观察 到气球的变化是______。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）。 (2)丙组同学认为C实验说明了质量守恒，请从微观的角度说明质量守恒的原因：______。 (3)乙、丁两组同学得到的结论是：化学反应前后总质量不守恒。这个结论是______（填“错误”或者“正确”）的。老师引导学生分析了B、D两个实验，你认为B实验天平不平衡的原因是______。实验D中理论上镁条燃烧后的固体质量应该比反应前固体增重，原因是______。 (4)通过上述实验，得到的启示是：有气体参加或生成的反应，在验证质量守恒定律时应该在______装置中进行实验。 【答案】 (1) 2Cu ；先变大后变小 b (2) 反应前后原子的种类、个数、质量 (3) 错误 反应中有氧气生成，逸散到空气中去了，没有称量进去 镁条与氧气反应生成固体氧化镁，固体中增加了氧元素的质量 (4) 密闭 【详解】 (1) 加热时铜和氧气反应生成氧化铜，反应的化学方程式：2Cu ；过程中观察到气球的变化是先变大（加热时气体膨胀，气压增大，导致气球膨胀）后变小（完全反应后温度降低，氧气消耗，气球缩小）；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图所示，正确的是b（反应前后总质量不变）； (2) 化学变化过程中分子分成原子，原子重新组成新分子，反应前后原子种类、个数和质量都不变，所以反应前后质量守恒； (3) 任何化学变化都遵循质量守恒定律，乙、丁两组同学得到的结论是：化学反应前后总质量不守恒。这个结论是错误的；实验B天平不平衡的原因是：反应中有氧气生成，逸散到空气中去了，没有称量进去；实验D中理论上镁条燃烧后的质量应该比反应前增重，原因是：镁条与氧气反应生成固体氧化镁，固体中增加了氧元素的质量； (4) 通过上述实验，得到的启示是：有气体参加或生成的反应，在验证质量守恒定律时应该在密闭装置中进行实验，为避免气体逸出或进入造成装置中总质量发生变化。 21．（2024-2025·广东江门·期中）为验证质量守恒定律，某兴趣小组做了以下实验进行探究。 【实验一】将10g水加入10g酒精中，一段时间后，称量混合液，质量仍为20g。 (1)该实验_____（填“能”或“不能”）验证质量守恒定律，原因是_____。 【实验二】如图1，用细铜丝吊着一根长玻璃棒，两端分别绕上粗铜丝，并使玻璃棒保持水平，然后用酒精灯给a端铜丝加热1~2分钟。 (2)冷却后，观察到铜丝变黑、玻璃棒_____（填“a”或“b”）端下沉。 【实验三】称取镁条和陶土网的质量为m1（如图2所示），然后在空气中点燃镁条；反应结束后将所得物质与陶土网一起再次称量，质量为m2。 (3)写出镁条燃烧的化学方程式_____。 (4)根据质量守恒定律可知：生成氧化镁的质量大于参加反应的镁条的质量；而实验事实是m2＜m1，可能原因是_____。 【分析与总结】 (5)根据以上实验可知，验证质量守恒定律时对于有气体参加的反应，应在_____容器中进行实验。 【拓展实验】 兴趣小组按如图3装置改进实验，验证了质量守恒定律，却发现产物白色固体中还有少量黄色固体。查阅资料得知：镁能与氮气剧烈反应生成黄色的氮化镁固体。 【反思与交流】 (6)空气中氮气的含量远大于氧气的含量，而镁条在空气中燃烧生成的氧化镁却远多于Mg3N2，原因是_____。 (7)图3实验中气球的作用有_____（填字母）。 A．使装置密闭 B．可缓冲气压 C．防止橡皮塞被弹飞 【答案】(1) 不能 质量守恒定律适用于化学反应，水与酒精混合是物理变化 (2) a (3) 2Mg+O2→点燃2MgO （4）部分氧化镁以白烟的形式逸散到空气中，其质量大于参与反应的氧气的质量 (5) 密闭 (6) 氧气的化学性质比氮气更活泼 (7) ABC 【详细解析】 (1) 质量守恒定律的适用范围是化学反应，水和酒精混合只是分子间的混合，没有生成新物质，属于物理变化，所以不能验证质量守恒定律。 (2) 加热时，铜与氧气反应生成氧化铜，质量增加，a端下沉。 (3) 镁在氧气中燃烧生成氧化镁，化学方程式为 2Mg+O2→点燃2MgO 。 (4) 镁条燃烧时生成的氧化镁有一部分以白烟的形式逸散到空气中，其质量大于参与反应的氧气的质量，导致剩余固体质量减少，所以 𝑚2<𝑚1 。 (5) 有气体参加或生成的反应，为了保证反应前后物质的总质量不变，应在密闭容器中进行实验。 (6) 虽然空气中氮气含量远大于氧气含量，但氧气的化学性质比氮气更活泼，镁更容易与氧气发生反应，所以生成的 MgO 远多于 Mg3N2 。 (7) A、气球可以使装置密闭，防止有气体进入或逸出，该选项正确； B、镁条燃烧时放出热量，使装置内气体膨胀，气球可以缓冲气压，该选项正确； C、缓冲气压可以防止橡皮塞因装置内气压过大而被弹飞，该选项正确。 故选：ABC。 22．（2025·广东深圳·一模）在学习质量守恒定律的内容时，兴趣小组选用如下图所示实验装置(托盘天平略)来验证质量守恒定律，请回答下列问题： 【实验设计】 (1)甲装置不能用于验证质量守恒定律的原因是_____； 【实验探究】 (2)小明同学用乙实验来探究质量守恒，如图所示当天平平衡后，再将试管内的稀盐酸与碳酸钠粉末混合，可以观察到：粉末逐渐减少，同时有气泡产生，充分反应后，发现天平指针向_____（填“左”或“右”）偏转。 (3)配平反应的化学方程式：__Na2CO3+__HCl=__NaCl+__H2O+_____CO2↑。 (4)已知稀盐酸共50g，且完全反应，前后两次天平的读数差值为4.4g，求实验中使用的稀盐酸的纯度。（已知纯度=纯净物质量÷混合物质量×100%，请写出具体的计算过程） 【改进实验】 (5)后经过与同学讨论，发现要直接验证质量守恒定律需要改进本实验的装置，你的建议是：______。 【答案】(1)甲装置中发生的是物理变化。 （2）右 （3）1；2；2；1；1 （4）14.6% 解：设盐酸中氯化氢的质量为x， 实验中使用的稀盐酸的纯度为=14.6%； （5）将烧杯换成带瓶盖的矿泉水瓶 【详解】甲装置不能用于验证质量守恒定律的原因是质量守恒定律只适用于化学变化，甲装置中发生的是物理变化，不能用来验证质量守恒定律，故填：甲装置中发生的是物理变化； （1） 盐酸与碳酸钠粉末反应生成氯化钠、水和二氧化碳，由于二氧化碳气体逸散到空气中，左盘质量减小，则天平指针向右偏转，故填：右； （2） 此方程利用最小公倍数法进行配平，以钠原子作为配平的起点，Na₂CO₃中有2个钠原子，NaCl只有1个钠原子，最小公倍数是2，则在Na₂CO₃前配1，在NaCl前配2，再根据氯原子、碳原子、氢原子个数，分别在HCl、CO₂、H₂O前配2、1、1，故填：1；2；2；1；1； （3） 见答案； （4） 若用乙装置来验证质量守恒定律，应在密闭体系中进行，可以将烧杯换成带瓶盖的矿泉水瓶，故填：将烧杯换成带瓶盖的矿泉水瓶。 23． （2025·广东阳江·期末）已知胃酸的主要成分是盐酸，能与含有碳酸钙的补钙剂发生化学反应。如图2为某钙片的商品标签，为测定钙片中钙元素的质量分数（假设钙片中其他物质不含钙元素，且不溶于水，也不与任何物质发生反应），某化学兴趣小组取20片钙片，进行如下实验： (1)实验过程中“研碎”和食用方法中“嚼食”都能加快化学反应速率，其原因是_____。 (2)计算上述实验过程中生成二氧化碳的质量为_____。 (3)计算20片钙片中碳酸钙的质量。（写出计算过程） (4)小明在医生的指导下按该咀嚼片【食用方法】服用了五天，则小明通过该咀嚼片补充钙元素的质量是_____。 【答案】(1)增大了反应物之间的接触面积 (2)4.4g (3)解：设20片钙片中碳酸钙的质量为x。 答：20片钙片中碳酸钙的质量为10g。 (4)2g 【详解】(1)实验过程中“研碎”和食用方法中“嚼食”都能加快化学反应速率，其原因是增大了反应物之间的接触面积； （2）20片钙片与100g稀盐酸恰好完全反应得到固液混合物115.6g，钙片中碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，钙片中其他物质不含钙元素且不溶于水，也不与任何物质发生反应。根据质量守恒定律，化学反应前后物质的总质量不变，由于二氧化碳是气体会逸散到空气中，所以反应后物质的总质量减少，则减少的质量为生成二氧化碳的质量，即 (20片×1g/片)+100g−115.6g=4.4g （3）计算过程见答案； （4）20片钙片的质量为20片×1g/片=20g，由第（4）小问分析可知，20片钙片中碳酸钙的质量为10g，则钙片中碳酸钙的质量分数为10g÷20g×100%=50% 小明在医生的指导下按该咀嚼片食用方法，用了五天，则小明通过该咀嚼片补充钙元素的质量是 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$