专题3 化学变化及其表示（考题猜想）（8大题型）-2024-2025学年八年级化学下学期期末考点大串讲（沪科版·上海五四学制2024）

专题03 化学变化及其表示 题型一 质量守恒定律的内容及适用范围 题型二 质量守恒定律的微观解释 题型三 质量守恒定律的应用 题型四 实验探究质量守恒定律 题型五 化学方程式的含义 题型六 化学方程式的书写 题型七 化学方程式的有关计算 题型八 化学反应的基本类型 题型一 质量守恒定律的内容及适用范围 解题要点 核心内容：化学反应前后，参加反应的各物质质量总和等于生成的各物质质量总和。 适用范围：仅适用于化学变化，不适用物理变化（如冰融化）。 易错点： 忽略“参加反应”的限制，将未反应的物质计入总和。 开放体系中气体逸出导致质量变化时误判定律失效（如大理石与盐酸反应需密闭装置）。 关键：明确反应是否为化学变化，确认是否所有物质均被称量（包括气体、沉淀）。 【例1-1】下列对“质量守恒定律”的理解，正确的是 A．冰受热融化成水，遵循质量守恒定律 B．参加化学反应的氢气和氧气的体积，一定等于生成水的体积 C．镁条在空气中燃烧后，生成物的质量比原来的镁条大，符合质量守恒定律 D．蜡烛燃烧生成二氧化碳和水，则蜡烛中一定含有C、H、O元素 【例1-2】不能用质量守恒定律解释的现象是 A．铜丝加热后质量增加 B．铁丝燃烧，其固体质量增加 C．水受热蒸发 D．蜡烛燃烧后质量减少了 【例1-3】下列关于质量守恒定律的说法错误的是 A．木炭在空气中燃烧成灰，质量减少，符合质量守恒定律 B．化学反应前后不存在原子的得失，因此化学反应的前后质量守恒 C．根据质量守恒定律，镁条在空气中燃烧生成氧化镁的质量一定大于镁条的质量 D．一定体积的酒精跟水混合，总体积虽然减小了，但该过程符合质量守恒定律 【变式1-1】质量守恒定律揭示了化学反应中 A．反应条件 B．反应物和生成物的质量关系 C．哪些物质是生成物 D．哪些物质是反应物 【变式1-2】在我们日常生活中处处存在化学现象，下列现象能够用质量守恒定律解释的是 A．木炭在氧气中燃烧后质量减小 B．水变成冰，体积变大 C．蜡烛熔化冷却后，质量不变 D．酒精挥发后，质量减小 【变式1-3】红磷在含氧气的空气中燃烧，生成五氧化二磷。则 A． B． C． D． 题型二 质量守恒定律的微观解释 解题要点 微观本质：反应前后原子种类、数目、质量不变，分子种类可能改变。 关键分析： 从原子重组角度解释守恒（如电解水：H₂O分解为H₂和O₂，原子数不变）。 分子数目可能变化（如2H₂ + O₂ → 2H₂O，分子数减少）。 易错点：误认为分子数目一定不变或原子会被创造/消失。 【例2-1】为实现“双碳”目标，我国积极推动能源绿色低碳安全高效转型。CH4与CO2在一定条件下反应生成H2和CO，该制氢反应的微观示意图如图所示： 图中丁的微观图示为 A． B． C． D． 【例2-2】在下列各项中，化学反应前后肯定没有发生改变的是 ①原子的数目    ②分子的数目    ③原子的种类 ④物质的种类    ⑤物质的总质量    ⑥元素的质量 A．①③④⑥ B．①③⑤⑥ C．①④⑥ D．①③⑤ 【例2-3】某小组同学分别设计如图装置验证质量守恒定律： (1)图1的反应前后质量相等，该反应的化学方程式为 ； (2)图2的反应结束后，天平不再平衡，原因是 ； (3)图3从微观角度分析了质量守恒定律，画出X的微观示意图 ； (4)综上，有气体参与的化学反应，要验证质量守恒定律须在 装置中进行。 【变式2-1】如图是某反应的微观示意图，回答下列问题。 物质类别的判断 (1)A框中的物质类别是 ，C框表示的物质类别是 。 (2)反应中涉及的氧化物有 种，反应后共生成了 种物质。 物质的化学式书写、组成及构成判断 (3)B框中物质的化学式为 ，由 种元素组成。 (4)图中物质均由分子构成，中氢原子和硫原子的个数比为 ，质量比为 。 化学方程式书写及基本反应类型判断 (5)图中反应的化学方程式为 。该反应 (填“属于”或“不属于”)基本反应类型。 补画微观反应示意图 (6)图中C框内还缺少的微观粒子是 。 计算物质的微粒个数比、质量比及元素化合价 (7)图中参加反应的A和B的分子个数比为 。 (8)反应后生成物的质量比为 。 (9)反应前后， (填元素符号)元素的化合价发生了变化。 从微观角度解释质量守恒定律 (10)在化学变化中， 可以再分， 不能再分。 (11)该化学反应前后的 种类、数目不变，分子的种类 (填“改变”或“不变”，后同)，分子的数目 。 【变式2-2】下图是某化学反应的微观模拟图，根据图示回答下列问题。 (1)若在C图中将相关粒子图形补充完整，应该补充 E.   F. (2)图A中的物质属于 (填物质类别)； (3)从微观角度说出B到C变化的实质 。 (4)此化学变化遵循质量守恒定律，其微观原因是：在化学变化中，反应前后 都不变。 【变式2-3】某化学课外小组同学用如图所示实验探究质量守恒定律。 (1)甲同学用图A所示实验进行探究，在瓶中先铺一层细沙，再引燃白磷，为什么？ 。白磷燃烧生成五氧化二磷（P2O5），试写出该反应的化学方程式 ，实验结束，冷却到室温，天平 平衡。（填“是”或“否”） (2)乙同学用B装置研究质量守恒定律时，碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，该反应的化学方程式为 ，反应一段时间后发现天平的指针偏右。造成天平的指针向右偏转的原因是 。 (3)丙同学用C实验说明了质量守恒定律，C实验是铁与硫酸铜反应生成铜与硫酸亚铁，该反应的化学方程式为 ，C实验能在敞口容器中进行的原因是 。 (4)丁同学用图D中镁带在空气中燃烧的实验来探究质量守恒定律时，发现一定质量的镁完全燃烧后留下的固体质量比反应前镁带的质量轻，联系实验现象，可能的原因是 。如果在燃着的镁条上方罩上一个罩，使生成物全部收集起来称量，出现的结果是生成物的质量比镁条的质量 （填“大”“小”或“一样”）。 (5)质量守恒定律有其微观本质的原因，下列各项中，在化学反应前后一定保持不变的是______。 A．元素化合价 B．原子种类 C．原子数目 D．原子质量 E．分子数目 题型三 质量守恒定律的应用 解题要点 计算应用： 推断未知物质化学式（利用原子守恒）。 计算反应物/生成物质量（守恒法）。 关键步骤： 列出反应前后各元素原子数，建立等式。 注意过量问题，仅计算实际参与反应的物质。 易错点：未扣除未反应的物质质量或忽略气体/沉淀质量。 【例3-1】密闭容器内有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下充分反应，测得反应前后各物质的质量分数如图所示。下列说法正确的是 A．物质甲是生成物 B．该反应是分解反应 C．物质丁一定是该反应的催化剂 D．该化学反应中甲、乙两物质的质量比是14：3 【例3-2】甲烷（分子式为）燃烧的化学方程式为（完全燃烧），其中x、y分别为 A．1、2 B．3、8 C．1、3 D．1、5 【例3-3】实验室将一定量的碳粉和氧化锌粉末混合共热，生成固体锌，反应方程式为：，剩余固体的质量随着时间的关系如图。下列说法不正确的是 A．时反应刚开始 B．生成锌的质量一定为ng C．生成气体的质量为 D．剩余固体中锌元素的质量不变 【变式3-1】下图是甲、乙、丙、丁四种物质在密闭容器中反应前后的质量变化情况。下列说法不正确的是 A．X的数值是6 B．反应中甲、丁的质量变化之比是1∶2 C．乙一定是化合物 D．丙是反应的催化剂 【变式3-2】把和混合物ag放入试管中加热制取氧气，化学方程式为，剩余固体质量与加热时间之间的关系如图所示。下列说法正确的是 A．点时，还未开始反应 B．点时，固体中含有三种物质 C．混合物中的质量为 D．过程中，固体中氧元素的质量减小 【变式3-3】在密闭容器中有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下充分反应，测得反应前后各物质的质量分数如图所示。下列说法正确的是 A．甲和乙的质量之和一定等于生成丙的质量 B．丙一定不可能是单质 C．若3g乙参加反应，则生成17g丙 D．丁一定是该反应的催化剂 题型四 实验探究质量守恒定律 解题要点 实验设计： 有气体生成或参与的反应需密闭装置（如用气球收集CO₂）。 验证沉淀生成时需过滤干燥后称量（如CuSO₄与NaOH反应）。 结论分析： 质量变化需明确原因（如气体逸出导致质量减少，但总质量仍守恒）。 易错点：未控制变量（如反应物用量）、未密闭装置直接称量。 【例4-1】分类、类比是学习化学常用的方法。 (1)化学实验的方法有很多，包括定性实验法、定量实验法等。若按上述实验方法分类，应将实验B和① (填字母)分为一类，依据是② 。 A．验证质量守恒定律 B．探究空气中氧气的含量 C．氢气在空气中燃烧 (2)合金被认为是最具应用前景的储氢合金。储氢材料在使用过程中Mg表面容易被氧化形成氧化层(MgO)。合金中氧元素的含量与储氢能力的关系如图，Mg氧化程度越高，储氢能力 (填“越高”或“越低”)。当储氢材料中氧元素的含量为a%时，MgO在储氢材料中的质量分数为 (用a的代数式表示)。(提示：只考虑镁被氧化) 【例4-2】质量守恒定律是自然界最基本的规律之一，如图实验(天平省略)能用来验证质量守恒定律的是 A．B．C． D． 【例4-3】白醋能与鸡蛋壳反应生成，同学们利用内有过滤网的带盖塑料杯，设计如图实验验证质量守恒定律。实验前药品和装置的总质量为，倒立杯子充分反应后称量总质量为，打开杯盖后称量总质量为，三者的关系为，下列说法不正确的是 A．，说明该反应遵循质量守恒定律 B．，是因为打开杯盖后气体逸出 C．白醋必须过量，否则会影响对质量守恒定律的验证结果 D．通过该实验可知，对于有气体生成的反应，验证质量守恒定律必须使用密封容器 【变式4-1】某同学设计了如图所示的两个实验来测定化学反应前后物质的质量关系，下列说法错误的是 A．甲中加热锥形瓶时观察到红色粉末变黑，气球先胀大后缩小 B．甲中锥形瓶冷却后放回天平，示数不变，拔松橡胶塞，示数减小 C．乙中若取用石灰石的量不足，对实验的结果没有影响 D．乙组实验中气球胀大后再称量质量，发现天平指针向右偏转 【变式4-2】学习小组加热锥形瓶中的过量铜粉验证质量守恒定律如图1，某变量y随时间的变化趋势如图2所示，下列说法错误的是 A．图1中锥形瓶加热结束，待冷却至室温再放到电子秤上称量 B．实验后瓶内的部分固体由红色变为黑色 C．图2中y可以表示锥形瓶内氧气的质量 D．反应前锥形瓶内铜粉和空气的总质量等于生成氧化铜的质量 【变式4-3】为“探究参加化学反应前后各物质的质量总和是否相等”，三位同学分别做了下面三个实验。 实验一：反应前，称量装置和白磷的总质量，然后使白磷燃烧，反应后冷却到室温再称量。 实验二：将装有氢氧化钠溶液的试管放入装有硫酸铜溶液的烧杯中，称量，然后将两种溶液混合，过一会再称量。 实验三：将装有稀盐酸的试管放入装有大理石的烧杯中，称量，然后将稀盐酸与大理石混合，过一会再称量。 实验数据见表： 编号 实验一 实验二 实验三 变化前 变化后 (1)从表中数据看，三个实验过程，发生化学反应前后物质质量变化情况是：实验一 （选填“减小”或“增大”或“不变”，下同），实验二 ，实验三 。 (2)实验 不能正确反映反应物与生成物之间的质量关系。由此可得出，选用有气体参加或生成的化学反应来验证质量守恒定律时，必须在 体系中进行。 (3)实验一是通过白磷燃烧来验证质量守恒定律，下列说法错误的是________。 A．实验过程中气球先变大后变瘪 B．白磷有毒，取用时不要沾到皮肤和衣物上 C．瓶底的细沙起隔热作用，防止瓶底炸裂 D．实验过程中托盘天平始终保持平衡 (4)微观解释：化学反应的过程实质上是 。 (5)在化学反应前后，一定不变的是 （填数字序号）。 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 题型五 化学方程式的含义 解题要点 宏观与微观信息： 反应物、生成物及条件。 粒子数量比（如2H₂ + O₂ → 2H₂O表示2:1:2的分子数比）。 质量比（如H₂与O₂质量比为4:32）。 关键：区分“微观粒子个数之比”与“质量比”，避免混淆。 【例5-1】下列关于化学方程式含义的叙述中，正确的是 A．可表示过氧化氢是由水和氧气化合而成的 B．过氧化氢在催化剂存在下分解生成水和氧气 C．2个过氧化氢分解生成2个水和1个氧气 D．在催化剂存在的条件下，每34份质量的过氧化氢分解生成18份质量的氧气和16份质量的水 【例5-2】下列关于化学方程式含义的叙述中，正确的是 A．可表示甲烷加氧气生成二氧化碳加水 B．可表示反应物是甲烷和氧气，生成物是二氧化碳和水，反应条件是点燃 C．1个甲烷和2个氧气反应生成1个二氧化碳和2个水 D．在点燃的条件下，每16份质量的甲烷和32份质量的氧气反应生成44份质量的二氧化碳和36份质量的水 【例5-3】质量守恒定律与化学方程式都是定量研究化学反应的重要理论与用语。 (1)甲烷（CH4）燃烧的化学方程式是：CH4+2O2CO2+2H2O。该式子的宏观含义是 ，同时也表示参与反应的各物质之间的质量关系，即CH4、O2、CO2、H2O的质量之比是 。 A．1：2：1：2        B．8：16：22：9        C．4：16：11：9 (2)化学反应前后肯定没有变化的是______。 ①原子数目  ②分子数目  ③元素种类  ④物质种类  ⑤原子种类  ⑥物质的总质量 A．①④⑥ B．①③⑤⑥ C．①②⑥ D．②③⑤ 【变式5-1】下列关于化学方程式 2H2O 2H2↑+O2↑含义的叙述中，不正确的是（  ） A．在通电的条件下，水能生成氢气和氧气 B．在通电的条件下，每 2 个水分子能生成 2 个氢分子和 1 个氧分子 C．通电的条件下，2 体积的水能生成 2 体积的氢气和 1 体积的氧气 D．通电完全反应时，每 36 份质量的水能生成 4 份质量的氢气和 32 份质量的氧 气 【变式5-2】河南省安阳市拥有全球首个十万吨级二氧化碳加氢制绿色低碳甲醇工厂。如图是二氧化碳加氢制取甲醇的微观反应示意图，其中铜为催化剂，氧化铈能提高催化剂的稳定性。下列有关说法错误的是 A．将该实验应用于生产有利于实现“碳中和”目标 B．消耗的二氧化碳与生成的甲醇的分子个数比为 C．氧化铈中铈元素的化合价为 D．反应前后铜的质量不发生改变 【变式5-3】下图中四位同学正在讨论某一化学方程式的意义，他们所描述的化学方程式是 A． B． C． D． 题型六 化学方程式的书写 解题要点 书写步骤： 正确书写化学式（如H₂O不可写为H₂O₂）。 配平（优先用最小公倍数法，如Fe + O₂ → Fe₃O₄配平为3Fe + 2O₂ → Fe₃O₄）。 标注条件（如△、点燃）及状态符号（↑、↓）。 易错点： 改变化学式下标配平（如将H₂O₂拆分为H₂+O₂）。 漏写反应条件或错误使用↑/↓（如反应物中有气体仍标↑）。 【例6-1】某品牌空气净化器可有效消除装修材料中释放的甲醛，其反应的微观示意图如图。有关该反应的说法错误的是 A．该反应的方程式为 B．反应前后分子种类发生改变 C．反应前后原子种类和数目不变 D．两种产物的质量比为（或） 【例6-2】阅读科普短文并回答下列问题。 自然界中，天然金刚石较少。人工合成金刚石通常需要在高温高压条件下才能进行。近期，科学家在一个标准大气压、1025℃条件下，将硅融入镓、铁、镍组成的液态金属中，通入甲烷气体，硅(Si)与甲烷反应生成四氢化硅和石墨(C)，石墨在液态金属表面转化成金刚石薄膜，其转化过程如图1和图2。金刚石薄膜具有良好的光学透明性和高度的化学稳定性，在多领域有广泛的应用。 (1)从宏观上看，甲烷由① 组成(填符号)；从微观上看，金刚石由② 构成(填粒子名称)。 (2)石墨在液态金属表面转化成金刚石薄膜是 变化(填“物理”或“化学”)。 (3)图1在一定条件下生成石墨的化学方程式为 。 (4)金刚石薄膜的优点有___________。 A．透光性好 B．质软 C．化学稳定性好 【例6-3】如图是某化学反应的微观过程示意图。下列说法不正确的是 A．该反应的化学方程式为 B．催化剂在反应前后质量和化学性质不变 C．化学反应前后原子个数及种类均不改变 D．该反应可以消除温室效应对环境的影响 【变式6-1】汽车尾气排放的有毒气体可在“催化转化器”中转化为无污染的气体。如图为微观反应示意图，请回答： (1)该微观反应过程中出现了 种氧化物，其中参加反应的反应物质量比为 。 (2)该反应的化学方程式为 。 (3)在化学反应前后 (填数字序号)。 ①原子种类不变；②分子种类不变；③原子数目不变；④分子数目不变，⑤元素种类和质量不变；⑥物质的总质量不变。 【变式6-2】我国是世界上锌冶炼最早的国家。明代宋应星所著的《天工开物》中有关“火法”炼锌的工艺记载是：“每炉甘石(主要成分是碳酸锌)十斤装载入一泥罐内……然后逐层用煤炭饼(反应后生成一氧化碳)垫盛，其底铺薪，发火煅红……冷定毁罐取出……即倭铅(锌)也。”此工艺过程分解模拟如图。(已知：Zn的冶炼温度为904℃，Zn的沸点为906℃。) (1)装入原料器前，可将炉甘石 来加快反应速率。 (2)高温炉内，碳酸锌(ZnCO3)在高温条件下与煤的主要成分发生反应生成Zn和CO，反应的化学方程式为 。该反应前后碳元素的化合价 (填“升高”或“降低”)。 (3)冷凝器中发生的变化属于 变化。(填“物理”或“化学”) (4)产品“粗锌”属于 。(填“纯净物”或“混合物”) (5)我国古代冶锌晚于铁和铜，结合已知信息，分析说明其中的原因是 。 【变式6-3】深圳正全力推进供水体系建设，旨在早日实现自来水直饮目标。 (1)电解“水”常识。用图1装置电解水，一段时间后，将两极产生的气体体积与时间的变化关系绘制成图2（忽略实验误差）。甲处是气体 （填“A”或“B”），若将气体B收集到集气瓶中，则其检验方法为 。电解水的化学方程式为 。 (2)生活“水”常识。在烧水的过程中，水中溶解的Ca(HCO3)2会分解，水的硬度降低，发生Ca(HCO3)2CaCO3↓+CO2↑+H2O。计算8.1g Ca(HCO3)2受热完全分解生成碳酸钙的质量（根据化学方程式计算，写出计算过程）。 题型七 化学方程式的有关计算 解题要点 计算流程： 写出配平的化学方程式，标出已知量与未知量。 按比例列式，注意单位统一（如质量单位为克）。 关键技巧： 守恒法（质量、原子守恒）。 过量判断（如已知两种反应物质量，需判断何者完全反应）。 易错点：未化简化学计量数或忽略实际参加反应的物质。 【例7-1】某中学化学学习小组的同学们在实验室用过氧化氢溶液制取氧气，并用下图所示方法测定实验产生氧气的质量。 请完成下列分析及计算： (1)写出上述反应的化学方程式 。 (2)实验产生氧气的质量是 g。 (3)参加反应的过氧化氢的质量为 g。 (4)将反应后得到的固液混合物过滤，可得液体的质量为 g。 (5)二氧化锰反应前后的质量 (填“变大”“变小”或“不变”)。 【例7-2】我国航天事业发展迅猛。若你是航天科技人员，请试着解决空间站二氧化碳和水再利用的问题。 (1)空间站里的二氧化碳主要产生于人的呼吸，请补充完成下列产生的化学方程式： 。 (2)空间站中科学家采用水气整合系统实现的清除和的再生，流程如下图所示。 反应器1发生的反应：；反应器2发生的反应：。若消耗0.22吨二氧化碳，则会产生的质量是多少吨？(请写出解题过程) (3)此流程中的反应 (填“能”或“不能”)完全实现水的循环，理由是 。 【例7-3】硫酸是用途广泛的化工原料，以黄铁矿(主要成分是FeS2)为原料生产硫酸的主要流程如下： (1)粉碎黄铁矿的目的是 。 (2)沸腾炉中主要发生如下反应，请配平反应的化学方程式。 4FeS2+11O2 (3)吸收塔内发生的化学反应之一为。若有80kg SO3进入到吸收塔中，且完全被吸收，计算生成H2SO4的质量(补全计算过程)。 【解】设：生成H2SO4的质量为x。 x=___________kg 答：生成H2SO4的质量为___________kg。 【变式7-1】我国航天取得了举世瞩目的成就。宇航员在太空中呼出的二氧化碳及时处理至关重要。处理方法之一是用LiOH等碱性物质与二氧化碳反应，生成碳酸锂等化合物，其反应方程式为：。 (1)Li2CO3中锂的化合价为 。 (2)太空站中6位宇航员每天大约产生6.6千克二氧化碳，计算至少需要用到的LiOH的质量。（写出计算过程） 【变式7-2】已知：氯酸钾(KClO3)是一种易溶于水的白色固体，溶解后可解离出钾离子(K+)和氯酸根离子，在MnO2作催化剂、加热时可分解生成氯化钾和氧气。回答下列问题： (1)KClO3的物理性质有 ，氯酸根离子的符号是 。 (2)KClO3还能发生反应：KClO3+6HCl═KCl+3X↑+3H2O，X的化学式为 。 (3)关于MnO2在KClO3分解过程中的有关说法，错误的是 。 a．反应前后MnO2的质量和性质保持不变 b．MnO2可加快KClO3的分解速率 c．MnO2可增加氯酸钾制取氧气的质量 d．只加热KClO3时，不能产生氧气 (4)根据化学方程式计算：加热49gKClO3和一定质量MnO2的混合物，产生氧气的质量。 【变式7-3】为助力“碳中和”，可捕集空气中的制甲醇。下图是将二氧化碳转化为甲醇（）的微观过程。下列有关说法不正确的是 A．该反应说明分子可分 B．反应生成的两种物质的分子个数比为 C．反应前后元素化合价均未发生改变 D．生成的甲醇，理论上可以吸收的质量为 题型八 化学反应的基本类型 解题要点 分类依据： 化合反应：多变一（如S + O₂ → SO₂）。 分解反应：一变多（如2H₂O → 2H₂↑ + O₂↑）。 置换反应：单换单（需符合金属活动性顺序，如Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu）。 复分解反应：两化互换成分，生成沉淀/气体/水（如HCl + NaOH → NaCl + H₂O）。 易错点： 误判反应类型（如将分解反应误为化合）。 忽略反应条件。 【例8-1】下列反应属于分解反应的是 A． B． C． D． 【例8-2】如图为H2O的转化和利用。下列说法不正确的是 A．转化①中水分子间的间隔变大 B．转化②中产生O2、H2的质量比为1：2 C．转化③为置换反应 D．转化④是自然界中无机物向有机物的转化 【变式8-3】以下变化中，不属于基本反应类型的是 A． B． C． D． 【变式8-1】将煤气化的产物化合成甲醇，再经过一系列加工转化为无水乙醇是煤的综合利用的一条途径。其中用一氧化碳合成甲醇的微观示意图如下： 以下说法不正确的是 A．甲、乙、丙都具有可燃性 B．该反应为化合反应 C．催化剂在反应前后化学性质不变 D．反应中甲、乙的粒子个数比为1∶1 【变式8-2】硝酸钙可用于无土栽培。利用生石灰制备硝酸钙晶体的主要流程如下图(已知硝酸易挥发且受热分解生成)。 (1)生石灰的化学式为 。 (2)反应器中发生的化学方程式为 ，其基本反应类型为 。 (3)“过滤器”主要起过滤的作用，在中学过滤实验中起引流作用的玻璃仪器为 。 (4)若将生石灰与硝酸直接放入“反应器”中也可以制得硝酸钙，但是产率低，且产生大量的。产生的原因是 。 【变式8-3】建立模型是学习化学的重要方法，下列化学模型错误的是 A． B． C． D． 学科网（北京）股份有限公司1 / 21 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题03 化学变化及其表示 题型一 质量守恒定律的内容及适用范围 题型二 质量守恒定律的微观解释 题型三 质量守恒定律的应用 题型四 实验探究质量守恒定律 题型五 化学方程式的含义 题型六 化学方程式的书写 题型七 化学方程式的有关计算 题型八 化学反应的基本类型 题型一 质量守恒定律的内容及适用范围 解题要点 核心内容：化学反应前后，参加反应的各物质质量总和等于生成的各物质质量总和。 适用范围：仅适用于化学变化，不适用物理变化（如冰融化）。 易错点： 忽略“参加反应”的限制，将未反应的物质计入总和。 开放体系中气体逸出导致质量变化时误判定律失效（如大理石与盐酸反应需密闭装置）。 关键：明确反应是否为化学变化，确认是否所有物质均被称量（包括气体、沉淀）。 【例1-1】下列对“质量守恒定律”的理解，正确的是 A．冰受热融化成水，遵循质量守恒定律 B．参加化学反应的氢气和氧气的体积，一定等于生成水的体积 C．镁条在空气中燃烧后，生成物的质量比原来的镁条大，符合质量守恒定律 D．蜡烛燃烧生成二氧化碳和水，则蜡烛中一定含有C、H、O元素 【答案】C 【解析】A、10g冰受热融化成10g水，只是状态的改变，无新物质生成，属于物理变化，不遵循质量守恒定律，不符合题意； B、质量守恒定律是参加反应的物质的总质量与生成物的总质量相等，是质量之间的关系，不是体积之间的关系，不符合题意； C、镁条在空气中燃烧生成氧化镁，根据质量守恒定律，生成氧化镁的质量等于参加反应的镁的质量与参加反应的氧气的质量之和，故生成物的质量比原来的镁条大，该反应有新物质生成，属于化学变化，符合质量守恒定律，符合题意； D、蜡烛燃烧生成二氧化碳和水，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C、H、O，反应物氧气由氧元素组成，故蜡烛中一定含C、H元素，可能含氧元素，不符合题意。 故选C。 【例1-2】不能用质量守恒定律解释的现象是 A．铜丝加热后质量增加 B．铁丝燃烧，其固体质量增加 C．水受热蒸发 D．蜡烛燃烧后质量减少了 【答案】C 【解析】A、铜丝加热时，铜与空气中的氧气发生反应，生成氧化铜，根据质量守恒定律，参加反应的铜和氧气的质量总和等于反应后生成的氧化铜的质量，所以铜丝加热后质量增加能用质量守恒定律解释，不符合题意； B、铁丝燃烧是铁与氧气反应生成四氧化三铁。根据质量守恒定律，参加反应的铁和氧气的质量总和等于生成的四氧化三铁的质量，因此铁丝燃烧后固体质量增加能用质量守恒定律解释，不符合题意； C、水受热蒸发是物理变化，只是水由液态变为气态，没有新物质生成。质量守恒定律只适用于化学变化，不适用于物理变化，所以水受热蒸发不能用质量守恒定律解释，符合题意； D、蜡烛燃烧生成二氧化碳和水，这些产物以气体形式逸散到空气中。根据质量守恒定律，参加反应的蜡烛和氧气的质量总和等于生成的二氧化碳、水等物质的质量总和，由于部分产物逸散，所以蜡烛燃烧后质量减少能用质量守恒定律解释，不符合题意。 故选C。 【例1-3】下列关于质量守恒定律的说法错误的是 A．木炭在空气中燃烧成灰，质量减少，符合质量守恒定律 B．化学反应前后不存在原子的得失，因此化学反应的前后质量守恒 C．根据质量守恒定律，镁条在空气中燃烧生成氧化镁的质量一定大于镁条的质量 D．一定体积的酒精跟水混合，总体积虽然减小了，但该过程符合质量守恒定律 【答案】D 【解析】A、木炭在空气中燃烧成灰，质量减少，是因为生成了二氧化碳，气体逸出后致质量减小，符合质量守恒定律故，故选项说法正确； B、根据质量守恒定律，化学反应实质是原子的重新组合，不存在原子的得失，因此化学反应的前后质量守恒，故选项说法正确； C、根据质量守恒定律，镁条在空气中燃烧生成的氧化镁的质量应等于参加反应的镁和氧气的质量和，所以镁条在空气中燃烧生成的氧化镁的质量一定大于镁条的质量，故选项说法正确； D、一定体积的酒精跟水混合，该过程没有发生化学反应，不能使用质量守恒定律解释，故选项说法错误。 故选：D。 【变式1-1】质量守恒定律揭示了化学反应中 A．反应条件 B．反应物和生成物的质量关系 C．哪些物质是生成物 D．哪些物质是反应物 【答案】B 【解析】质量守恒定律是参加反应的物质的总质量与生成物的总质量相等，则质量守恒定律揭示了化学反应中反应物和生成物的质量关系，不能揭示化学反应中的反应条件、哪些物质是反应物和生成物。 故选B。 【变式1-2】在我们日常生活中处处存在化学现象，下列现象能够用质量守恒定律解释的是 A．木炭在氧气中燃烧后质量减小 B．水变成冰，体积变大 C．蜡烛熔化冷却后，质量不变 D．酒精挥发后，质量减小 【答案】A 【解析】A、木炭燃烧是木炭与氧气反应生成二氧化碳等气体，根据质量守恒定律，参加反应的木炭和氧气的质量总和等于生成的二氧化碳等气体的质量。但由于生成的气体逸散到空气中，所以剩余固体（灰烬）质量变小，能用质量守恒定律解释，故符合题意； B、水变成冰，体积变大，是分子间隔变大引起的，过程中没有新物质生成，不能用质量守恒定律解释，故不符合题意； C、石蜡融化过程中没有新物质生成，属于物理变化，不能用质量守恒定律解释，故不符合题意； D、酒精挥发过程中没有新物质生成，属于物理变化，不能用质量守恒定律解释，故不符合题意。 故选A。 【变式1-3】红磷在含氧气的空气中燃烧，生成五氧化二磷。则 A． B． C． D． 【答案】D 【解析】由质量守恒定律可知，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。将mg红磷在含ng氧气在空气中充分燃烧，如果红磷和氧气刚好完全反应，则五氧化二磷的质量等于磷和氧气的质量和；如果红磷和氧气不刚好完全反应，则五氧化二磷的质量小于磷和氧气的质量和；故。 故选D。 题型二 质量守恒定律的微观解释 解题要点 微观本质：反应前后原子种类、数目、质量不变，分子种类可能改变。 关键分析： 从原子重组角度解释守恒（如电解水：H₂O分解为H₂和O₂，原子数不变）。 分子数目可能变化（如2H₂ + O₂ → 2H₂O，分子数减少）。 易错点：误认为分子数目一定不变或原子会被创造/消失。 【例2-1】为实现“双碳”目标，我国积极推动能源绿色低碳安全高效转型。CH4与CO2在一定条件下反应生成H2和CO，该制氢反应的微观示意图如图所示： 图中丁的微观图示为 A． B． C． D． 【答案】D 【解析】CH4与CO2在一定条件下反应生成H2和CO，由反应的微观示意图，反应前后原子种类、数目均不变，反应前碳、氢、氧原子个数分别为2、4、2，反应后的生成物中碳、氢、氧原子个数分别为0、4、0，根据反应前后原子种类、数目不变，则缺少2个碳原子和2个氧原子，1个一氧化碳分子中含有1个碳原子和1个氧原子，则图中丁中应是2个一氧化碳分子，微观图示为：； 故选D。 【例2-2】在下列各项中，化学反应前后肯定没有发生改变的是 ①原子的数目    ②分子的数目    ③原子的种类 ④物质的种类    ⑤物质的总质量    ⑥元素的质量 A．①③④⑥ B．①③⑤⑥ C．①④⑥ D．①③⑤ 【答案】B 【解析】根据质量守恒定律，在化学反应前后有6个不变，即物质的总质量不变、元素的种类不变、元素的质量不变、原子的种类不变、原子的数目不变、原子的质量不变。2个变，即物质的种类、分子的种类。2个可能变，即分子的个数、元素的化合价。因此题中①③⑤⑥符合题意。 故选B。 【例2-3】某小组同学分别设计如图装置验证质量守恒定律： (1)图1的反应前后质量相等，该反应的化学方程式为 ； (2)图2的反应结束后，天平不再平衡，原因是 ； (3)图3从微观角度分析了质量守恒定律，画出X的微观示意图 ； (4)综上，有气体参与的化学反应，要验证质量守恒定律须在 装置中进行。 【答案】(1) (2)过氧化氢分解产生的氧气逸散到空气中，使天平左侧质量减小。 (3) (4)密闭 【解析】（1）过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下生成水和氧气，反应的化学方程式为： （2）由于实验装置为敞口装置，过氧化氢分解产生的氧气会逸散到空气中，使天平左侧质量减小，天平不再平衡。 （3）根据质量守恒定律可知，化学反应前后原子的种类和数目不发生改变，故X的微观示意图为： （4）对比图1和图2可知，对于有气体参与的化学反应，要验证质量守恒定律须在密闭装置中进行。 【变式2-1】如图是某反应的微观示意图，回答下列问题。 物质类别的判断 (1)A框中的物质类别是 ，C框表示的物质类别是 。 (2)反应中涉及的氧化物有 种，反应后共生成了 种物质。 物质的化学式书写、组成及构成判断 (3)B框中物质的化学式为 ，由 种元素组成。 (4)图中物质均由分子构成，中氢原子和硫原子的个数比为 ，质量比为 。 化学方程式书写及基本反应类型判断 (5)图中反应的化学方程式为 。该反应 (填“属于”或“不属于”)基本反应类型。 补画微观反应示意图 (6)图中C框内还缺少的微观粒子是 。 计算物质的微粒个数比、质量比及元素化合价 (7)图中参加反应的A和B的分子个数比为 。 (8)反应后生成物的质量比为 。 (9)反应前后， (填元素符号)元素的化合价发生了变化。 从微观角度解释质量守恒定律 (10)在化学变化中， 可以再分， 不能再分。 (11)该化学反应前后的 种类、数目不变，分子的种类 (填“改变”或“不变”，后同)，分子的数目 。 【答案】(1) 纯净物/化合物 混合物 (2) 2 2 (3) 1 (4) (5) 不属于 (6) (7) (8) (9)S、O (10) 分子 原子 (11) 原子 改变 改变 【解析】（1）A框中的物质是由同种分子构成的物质，属于纯净物，A框中的物质也是由多种元素组成的纯净物，属于化合物，C框表示的物质是由多种分子构成的物质，属于混合物。 （2）由微观示意图可知：硫化氢与氧气在点燃条件下反应生成水和二氧化硫，由两种元素组成且一种元素是氧元素的化合物叫做氧化物，反应中涉及到二氧化硫、水共2种氧化物，反应后共生成水、二氧化硫两种物质。 （3）B框中物质是由氧分子构成的，其化学式：O2，物质是由元素组成的，氧气是由一种氧元素组成。 （4） 表示硫化氢分子，H2S中氢原子和硫原子的个数比=2:1，氢元素与硫元素质量比=。 （5）硫化氢与氧气在点燃条件下反应生成二氧化硫和水，该反应化学方程式：，该反应不属于基本反应类型。 （6） 化学反应前后原子个数、种类不变，图中C框内还缺少的微观粒子是。 （7）由化学方程式可知：图中参加反应的A和B的分子个数比=2:3。 （8）反应后生成物二氧化硫和水的质量比= 。 （9）反应前硫化氢中硫、氢元素化合价分别为-2、+1价，氧气中氧元素化合价为0，反应后二氧化硫中硫、氧元素化合价分别为+4、-2，水中氢、氧元素化合价分别为+1、-2，反应前后、S、O元素化合价发生改变。 （10）在化学变化中分子破裂成原子，原子自由组合生成新的分子，分子可以再分，原子不能再分。 （11）由化学方程式可知：该反应前后原子种类、数目不变，分子的种类改变，分子的数目改变。 【变式2-2】下图是某化学反应的微观模拟图，根据图示回答下列问题。 (1)若在C图中将相关粒子图形补充完整，应该补充 E.   F. (2)图A中的物质属于 (填物质类别)； (3)从微观角度说出B到C变化的实质 。 (4)此化学变化遵循质量守恒定律，其微观原因是：在化学变化中，反应前后 都不变。 【答案】(1)F (2)混合物 (3)每1个氧原子和2个氢原子结合成1个水分子 (4)氢原子和氧原子的种类、数目和质量 【解析】（1）氢气和氧气在一定条件下生成水，由质量守恒定律可知，反应前后原子的种类及数目不变可知，在C应补充1个水分子，故选：F； （2）图A中含有两种分子，则所示物质属于混合物； （3）由微观反应示意图可知，B到C变化的实质为：每1个氧原子和2个氢原子结合成1个水分子； （4） 化学变化都遵循质量守恒定律，其微观原因是：在化学变化中，反应前后的原子的种类、数目、质量都不变。 【变式2-3】某化学课外小组同学用如图所示实验探究质量守恒定律。 (1)甲同学用图A所示实验进行探究，在瓶中先铺一层细沙，再引燃白磷，为什么？ 。白磷燃烧生成五氧化二磷（P2O5），试写出该反应的化学方程式 ，实验结束，冷却到室温，天平 平衡。（填“是”或“否”） (2)乙同学用B装置研究质量守恒定律时，碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，该反应的化学方程式为 ，反应一段时间后发现天平的指针偏右。造成天平的指针向右偏转的原因是 。 (3)丙同学用C实验说明了质量守恒定律，C实验是铁与硫酸铜反应生成铜与硫酸亚铁，该反应的化学方程式为 ，C实验能在敞口容器中进行的原因是 。 (4)丁同学用图D中镁带在空气中燃烧的实验来探究质量守恒定律时，发现一定质量的镁完全燃烧后留下的固体质量比反应前镁带的质量轻，联系实验现象，可能的原因是 。如果在燃着的镁条上方罩上一个罩，使生成物全部收集起来称量，出现的结果是生成物的质量比镁条的质量 （填“大”“小”或“一样”）。 (5)质量守恒定律有其微观本质的原因，下列各项中，在化学反应前后一定保持不变的是______。 A．元素化合价 B．原子种类 C．原子数目 D．原子质量 E．分子数目 【答案】(1) 防止白磷燃烧放热导致锥形瓶受热不均而炸裂 4P+5O22P2O5 是 (2) Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑ 反应生成了二氧化碳气体逸出到空气中，使烧杯内物质质量减少 (3) Fe+CuSO4=Cu+FeSO4 反应前后均无气体 (4) 燃烧时有白烟生成逸散到空气中 大 (5)BCD 【解析】（1）甲同学用图A所示实验：在瓶中先铺一层细沙，再引燃白磷，防止白磷燃烧放热导致锥形瓶受热不均而炸裂；白磷和氧气点燃生成五氧化二磷，化学方程式为；；试验结束，冷却到室温，装置是密封的所以反应前后物质的总质量不变，天平是平衡的； （2）碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，该反应的化学方程式为，反应一段时间后发现天平的指针偏右。造成天平的指针向右偏转的原因是碳酸钠和稀盐酸反应生成了二氧化碳气体逸出到空气中，使烧杯内物质质量减少； （3）C实验是铁与硫酸铜反应生成铜与硫酸亚铁，该反应的化学方程式为，C实验能在敞口容器中进行的原因是反应前后均无气体； （4）镁在燃烧时会生成大量的白烟即生成的氧化镁固体以烟的形式逸散到空气中，所造成留下的固体质量比镁的质量小；如果在燃着的镁条上方罩上罩，使生成物全部收集起来称量，根据镁和氧气点燃生成氧化镁，根据质量守恒定律生成的氧化镁质量等于反应镁的质量与氧气质量之和，因此生成固体的质量比镁条的质量大； （5）根据质量守恒定律的微观解释，反应前后原子种类、原子数目和原子质量均不改变，故选BCD。 题型三 质量守恒定律的应用 解题要点 计算应用： 推断未知物质化学式（利用原子守恒）。 计算反应物/生成物质量（守恒法）。 关键步骤： 列出反应前后各元素原子数，建立等式。 注意过量问题，仅计算实际参与反应的物质。 易错点：未扣除未反应的物质质量或忽略气体/沉淀质量。 【例3-1】密闭容器内有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下充分反应，测得反应前后各物质的质量分数如图所示。下列说法正确的是 A．物质甲是生成物 B．该反应是分解反应 C．物质丁一定是该反应的催化剂 D．该化学反应中甲、乙两物质的质量比是14：3 【答案】D 【解析】A、由图可知，反应后，甲的质量减小，则甲是反应物，故A错误； B、由分析可知，甲、乙为反应物，丙为生成物，该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，故B错误； C、化学反应前后，丁的质量不变，丁可能是催化剂，也可能是不参与反应的杂质，故C错误； D、该化学反应中甲、乙两物质的质量变化的比是为，故D正确。 故选D。 【例3-2】甲烷（分子式为）燃烧的化学方程式为（完全燃烧），其中x、y分别为 A．1、2 B．3、8 C．1、3 D．1、5 【答案】A 【解析】由质量守恒定律可知，反应前后各原子的数目保持不变，所以反应前后碳原子的数目不变，都为1，则x=1，反应前后氢原子的数目不变，都为4，则2y=2，y=2，故选A。 【例3-3】实验室将一定量的碳粉和氧化锌粉末混合共热，生成固体锌，反应方程式为：，剩余固体的质量随着时间的关系如图。下列说法不正确的是 A．时反应刚开始 B．生成锌的质量一定为ng C．生成气体的质量为 D．剩余固体中锌元素的质量不变 【答案】B 【解析】A、由图可知，t1后固体质量才开始减少，则此时才开始反应，故选项说法正确； B、若碳过量，则剩余固体的质量为锌和碳，则锌的质量小于ng，故选项说法不正确； C、根据质量守恒定律，反应后固体减少的质量为生成气体的质量，则生成的气体的质量为，故选项说法正确； D、根据质量守恒定律，反应前后固体中锌元素的质量不变，故选项说法正确。 故选B。 【变式3-1】下图是甲、乙、丙、丁四种物质在密闭容器中反应前后的质量变化情况。下列说法不正确的是 A．X的数值是6 B．反应中甲、丁的质量变化之比是1∶2 C．乙一定是化合物 D．丙是反应的催化剂 【答案】D 【解析】A、根据质量守恒定律，化学反应前后参加反应的反应物的质量等于生成的生成物的质量，所以8+20+6+8=12+8+X+16，X=6。不符合题意； B、反应中甲、丁的质量变化之比是(12g-8g):(16g-8g)=1：2。不符合题意； C、反应前后乙质量减少是反应物，甲、丁质量增加是生成物，丙质量不变可能是催化剂。该反应是乙分解生成甲和丁，是分解反应，乙是分解反应的反应物，一定是化合物。不符合题意； D、丙反应前后质量不变，可能是催化剂，也可能是不参与反应的杂质。符合题意； 故选D。 【变式3-2】把和混合物ag放入试管中加热制取氧气，化学方程式为，剩余固体质量与加热时间之间的关系如图所示。下列说法正确的是 A．点时，还未开始反应 B．点时，固体中含有三种物质 C．混合物中的质量为 D．过程中，固体中氧元素的质量减小 【答案】ABD 【解析】A、M点时，固体的质量还未减少，故M点时，氯酸钾还未开始发生反应，故A正确； B、N点时，氯酸钾部分分解，氯酸钾在二氧化锰的催化下受热分解生成氯化钾和氧气，故此时固体中含有氯酸钾、氯化钾和二氧化锰三种物质，故B正确； C、根据质量守恒定律，化学反应前后物质的总质量不变，则生成氧气的质量为 (a-b)g，不是二氧化锰的质量，故C错误； D、N→P过程中固体中的氧元素不断转变成氧气，导致固体中的氧元素的质量不断减少，故D正确。 故选ABD。 【变式3-3】在密闭容器中有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下充分反应，测得反应前后各物质的质量分数如图所示。下列说法正确的是 A．甲和乙的质量之和一定等于生成丙的质量 B．丙一定不可能是单质 C．若3g乙参加反应，则生成17g丙 D．丁一定是该反应的催化剂 【答案】BC 【解析】A、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； B、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，故选项说法正确； C、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； D、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； 故选：BC。 题型四 实验探究质量守恒定律 解题要点 实验设计： 有气体生成或参与的反应需密闭装置（如用气球收集CO₂）。 验证沉淀生成时需过滤干燥后称量（如CuSO₄与NaOH反应）。 结论分析： 质量变化需明确原因（如气体逸出导致质量减少，但总质量仍守恒）。 易错点：未控制变量（如反应物用量）、未密闭装置直接称量。 【例4-1】分类、类比是学习化学常用的方法。 (1)化学实验的方法有很多，包括定性实验法、定量实验法等。若按上述实验方法分类，应将实验B和① (填字母)分为一类，依据是② 。 A．验证质量守恒定律 B．探究空气中氧气的含量 C．氢气在空气中燃烧 (2)合金被认为是最具应用前景的储氢合金。储氢材料在使用过程中Mg表面容易被氧化形成氧化层(MgO)。合金中氧元素的含量与储氢能力的关系如图，Mg氧化程度越高，储氢能力 (填“越高”或“越低”)。当储氢材料中氧元素的含量为a%时，MgO在储氢材料中的质量分数为 (用a的代数式表示)。(提示：只考虑镁被氧化) 【答案】(1) A 均为定量实验法 (2) 越低 2.5a% 【解析】（1）A、质量守恒定律是参加反应的物质的总质量与生成物的总质量相等，故验证质量守恒定律是通过称量反应前后的质量进行验证，是定量实验法； B、该实验是探究空气中氧气的含量，该实验中红磷燃烧消耗氧气，待完全反应后，逐渐冷却至室温，由于消耗了氧气，装置内压强减小，打开弹簧夹，烧杯中的水进入集气瓶，进入水的体积就是消耗氧气的体积，是定量实验法； C、该实验是氢气在空气中的燃烧实验，可观察到气体燃烧发出淡蓝色火焰，烧杯内壁有水雾出现，是定性实验法。 故应将实验B和实验A分为一类，依据是：均是定量实验法； （2）由图可知，相同条件下，氧元素含量越高，即Mg氧化程度越高，储氢能力越低； 解：设储氢材料的质量为m，当储氢材料中氧元素的含量为a%时，储氢材料中氧化镁的质量为：，则MgO在储氢材料中的质量分数为： 【例4-2】质量守恒定律是自然界最基本的规律之一，如图实验(天平省略)能用来验证质量守恒定律的是 A．B．C． D． 【答案】B 【解析】A、质量守恒定律适用于化学变化，酒精和水混合过程中没有新物质生成，属于物理变化，不能用来验证质量守恒定律，故选项不符合题意； B、铜粉与氧气在加热的条件下生成氧化铜，反应在密闭装置中进行，没有物质逸出，反应前后容器中物质的总质量不变，能用来验证质量守恒定律，故选项符合题意； C、镁条燃烧消耗氧气，但该实验不能称量氧气的质量，不能用来验证质量守恒定律，故选项不符合题意； D、碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，该反应是在烧杯内进行的，生成的二氧化碳逸出，不能用来验证质量守恒定律，故选项不符合题意。 故选B。 【例4-3】白醋能与鸡蛋壳反应生成，同学们利用内有过滤网的带盖塑料杯，设计如图实验验证质量守恒定律。实验前药品和装置的总质量为，倒立杯子充分反应后称量总质量为，打开杯盖后称量总质量为，三者的关系为，下列说法不正确的是 A．，说明该反应遵循质量守恒定律 B．，是因为打开杯盖后气体逸出 C．白醋必须过量，否则会影响对质量守恒定律的验证结果 D．通过该实验可知，对于有气体生成的反应，验证质量守恒定律必须使用密封容器 【答案】C 【解析】A、实验前药品和装置的总质量为m1，倒立杯子充分反应后称量总质量为m2，化学反应前后，物质的总质量不变，说明该反应遵循质量守恒定律，不符合题意； B、实验前药品和装置的总质量为m1，倒立杯子充分反应后称量总质量为m2，打开杯盖后称量总质量为m3，m1>m3，是因为白醋与鸡蛋壳反应生成了二氧化碳气体，打开杯盖后气体逸出，不符合题意； C、质量守恒定律是参加反应的物质的总质量与生成物的总质量相等，故白醋是否过量，不影响对质量守恒定律的验证结果，符合题意； D、该实验有气体生成，故用该实验验证质量守恒定律，必须在密闭容器中进行，否则会影响实验，故有气体参加或生成的反应，验证质量守恒定律必须使用密封容器，不符合题意。 故选C。 【变式4-1】某同学设计了如图所示的两个实验来测定化学反应前后物质的质量关系，下列说法错误的是 A．甲中加热锥形瓶时观察到红色粉末变黑，气球先胀大后缩小 B．甲中锥形瓶冷却后放回天平，示数不变，拔松橡胶塞，示数减小 C．乙中若取用石灰石的量不足，对实验的结果没有影响 D．乙组实验中气球胀大后再称量质量，发现天平指针向右偏转 【答案】B 【解析】A、铜与氧气反应生成氧化铜，反应放热，消耗氧气，可观察到甲中加热锥形瓶时观察到红色粉末变黑，气球先胀大后缩小，故A不符合题意； B、甲实验中，铜粉加热生成黑色氧化铜，气球受热膨胀后又因冷却而缩小，且在密闭条件下冷却后称量，质量不变，但拔松橡胶塞后，空气会重新进入锥形瓶，电子天平示数变大，故B符合题意； C、石灰石量不足会影响生成的二氧化碳量，但反应前后系统的总质量仍应保持不变，即乙中若取用石灰石的量不足，对实验的结果没有影响，故C不符合题意； D、在乙组实验中，石灰石与盐酸反应生成二氧化碳气体，气球会胀大，产生向上的浮力，会发现天平指针向右偏转，故D不符合题意。 故选B。 【变式4-2】学习小组加热锥形瓶中的过量铜粉验证质量守恒定律如图1，某变量y随时间的变化趋势如图2所示，下列说法错误的是 A．图1中锥形瓶加热结束，待冷却至室温再放到电子秤上称量 B．实验后瓶内的部分固体由红色变为黑色 C．图2中y可以表示锥形瓶内氧气的质量 D．反应前锥形瓶内铜粉和空气的总质量等于生成氧化铜的质量 【答案】D 【解析】A、反应结束后，冷却至室温前气球受到空气的浮力不断变化，应冷却至室温再称量，故选项说法正确，不符合题意； B、铜粉加热与氧气反应生成黑色的氧化铜，但铜粉过量，所以铜粉不会全部变为黑色氧化铜，说法正确，不符合题意； C、铜与氧气在加热的条件下反应生成氧化铜，氧气质量减少，图2中y可以表示氧气质量，说法正确，不符合题意； D、根据质量守恒定律，参加反应的物质的总质量与生成物的总质量相等，则生成氧化铜的质量等于参加反应的铜粉的质量和参加反应的氧气的质量之和，说法不正确，符合题意。 故选：D。 【变式4-3】为“探究参加化学反应前后各物质的质量总和是否相等”，三位同学分别做了下面三个实验。 实验一：反应前，称量装置和白磷的总质量，然后使白磷燃烧，反应后冷却到室温再称量。 实验二：将装有氢氧化钠溶液的试管放入装有硫酸铜溶液的烧杯中，称量，然后将两种溶液混合，过一会再称量。 实验三：将装有稀盐酸的试管放入装有大理石的烧杯中，称量，然后将稀盐酸与大理石混合，过一会再称量。 实验数据见表： 编号 实验一 实验二 实验三 变化前 变化后 (1)从表中数据看，三个实验过程，发生化学反应前后物质质量变化情况是：实验一 （选填“减小”或“增大”或“不变”，下同），实验二 ，实验三 。 (2)实验 不能正确反映反应物与生成物之间的质量关系。由此可得出，选用有气体参加或生成的化学反应来验证质量守恒定律时，必须在 体系中进行。 (3)实验一是通过白磷燃烧来验证质量守恒定律，下列说法错误的是________。 A．实验过程中气球先变大后变瘪 B．白磷有毒，取用时不要沾到皮肤和衣物上 C．瓶底的细沙起隔热作用，防止瓶底炸裂 D．实验过程中托盘天平始终保持平衡 (4)微观解释：化学反应的过程实质上是 。 (5)在化学反应前后，一定不变的是 （填数字序号）。 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 【答案】(1) 不变 不变 减小 (2) 三 密闭 (3)D (4)原子的重新组合 (5)①②③⑥ 【解析】（1）从表中数据看，三个实验过程，发生化学反应前后物质质量变化情况是：实验一不变，实验二不变、实验三减小，故填：不变；不变；减小； （2）实验三中，大理石的主要成分碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应生成的二氧化碳扩散到空气中，使反应后烧杯中的质量减小，则实验三不能正确反映反应物与生成物之间的质量关系。由此可得出，选用有气体参加或生成的化学反应来验证质量守恒定律时，必须在密闭体系中进行，故填：三；密闭； （3）A、白磷燃烧放出热量，气体受热膨胀，可观察到气球变大，白磷燃烧消耗氧气，反应结束并冷却至室温，装置内气体减小，压强减小，可观察到气球变瘪，则实验过程中气球先变大后变瘪，故A不符合题意； B、白磷有毒，取用时不要沾到皮肤和衣物上，故B不符合题意； C、细沙可以吸收热量，防止玻璃瓶因高温而破裂，故C不符合题意； D、实验过程中，托盘天平先偏向右盘，后偏向左盘，最终会恢复平衡，故D符合题意。 故选D； （4）在化学反应中，原子不会消失或产生，只是重新排列组合形成新的分子或化合物。因此，化学反应的过程实质上是原子的重新组合，故填：原子的重新组合； （5）根据质量守恒定律可知，在化学反应前后，一定不变的是元素种类、原子种类、原子数目、物质的总质量，故填：①②③⑥。 题型五 化学方程式的含义 解题要点 宏观与微观信息： 反应物、生成物及条件。 粒子数量比（如2H₂ + O₂ → 2H₂O表示2:1:2的分子数比）。 质量比（如H₂与O₂质量比为4:32）。 关键：区分“微观粒子个数之比”与“质量比”，避免混淆。 【例5-1】下列关于化学方程式含义的叙述中，正确的是 A．可表示过氧化氢是由水和氧气化合而成的 B．过氧化氢在催化剂存在下分解生成水和氧气 C．2个过氧化氢分解生成2个水和1个氧气 D．在催化剂存在的条件下，每34份质量的过氧化氢分解生成18份质量的氧气和16份质量的水 【答案】B 【解析】A、该化学方程式表示过氧化氢在催化剂条件下生成水和氧气，不表示过氧化氢是由水和氧气化合而成的。A不正确； B、该化学方程式表示过氧化氢在催化剂条件下生成水和氧气。B正确； C、该化学方程式表示2个过氧化氢分子分解生成2个水分子和1个氧分子。C不正确； D、该化学方程式表示在催化剂存在的条件下，每68份质量的过氧化氢分解生成36份质量的水和32份质量的氧气。D不正确。 综上所述：选择B。 【例5-2】下列关于化学方程式含义的叙述中，正确的是 A．可表示甲烷加氧气生成二氧化碳加水 B．可表示反应物是甲烷和氧气，生成物是二氧化碳和水，反应条件是点燃 C．1个甲烷和2个氧气反应生成1个二氧化碳和2个水 D．在点燃的条件下，每16份质量的甲烷和32份质量的氧气反应生成44份质量的二氧化碳和36份质量的水 【答案】B 【解析】A、在反应中“+”读作“和”，故A说法错误； B、由反应的化学方程式可知，该反应的反应物为甲烷和氧气，生成物是二氧化碳和水，反应条件是点燃，故B说法正确； C、物质不能描述个数，不能用来表示1个甲烷和2个氧气在点燃条件下生成1个二氧化碳和2个水，微观上，可读作1个CH4分子和2个O2分子在点燃条件下，生成1个CO2分子和2个H2O分子，故C说法错误； D、由化学方程式可知，在点燃的条件下，每16份质量的甲烷和64份质量的氧气反应生成44份质量的二氧化碳和36份质量的水，故D说法错误； 故选B。 【例5-3】质量守恒定律与化学方程式都是定量研究化学反应的重要理论与用语。 (1)甲烷（CH4）燃烧的化学方程式是：CH4+2O2CO2+2H2O。该式子的宏观含义是 ，同时也表示参与反应的各物质之间的质量关系，即CH4、O2、CO2、H2O的质量之比是 。 A．1：2：1：2        B．8：16：22：9        C．4：16：11：9 (2)化学反应前后肯定没有变化的是______。 ①原子数目  ②分子数目  ③元素种类  ④物质种类  ⑤原子种类  ⑥物质的总质量 A．①④⑥ B．①③⑤⑥ C．①②⑥ D．②③⑤ 【答案】(1) 甲烷在氧气中燃烧生成了二氧化碳和水 C (2)B 【解析】（1）化学方程式的左边表示反应物，右边表示生成物，则该式子表示甲烷在氧气中燃烧生成了二氧化碳和水； 由方程式可知，该反应中CH4、O2、CO2、H2O的质量之比是（12+1×4）：（2×16×2）：（12+16×2）：[2×（1×2+16）]=4：16：11：9，故选C。 （2）化学反应前后，原子的种类、数目、质量均不变，元素种类、物质的总质量均不变，但分子数目、物质种类肯定改变，故填①③⑤⑥，故选B。 【变式5-1】下列关于化学方程式 2H2O 2H2↑+O2↑含义的叙述中，不正确的是（  ） A．在通电的条件下，水能生成氢气和氧气 B．在通电的条件下，每 2 个水分子能生成 2 个氢分子和 1 个氧分子 C．通电的条件下，2 体积的水能生成 2 体积的氢气和 1 体积的氧气 D．通电完全反应时，每 36 份质量的水能生成 4 份质量的氢气和 32 份质量的氧 气 【答案】C 【解析】A、该方程式的意义有：在通电的条件下，水能生成氢气和氧气，故正确； B、该方程式的意义有：在通电的条件下，每 2 个水分子能生成 2 个氢分子和 1 个 氧分子，故正确； C、化学式前的化学计量数不能代表体积数，故错误； D、该方程式的意义有：通电完全反应时，每 36 份质量的水能生成 4 份质量的氢气和 32 份质量的氧气，故正确。 故选C。 【变式5-2】河南省安阳市拥有全球首个十万吨级二氧化碳加氢制绿色低碳甲醇工厂。如图是二氧化碳加氢制取甲醇的微观反应示意图，其中铜为催化剂，氧化铈能提高催化剂的稳定性。下列有关说法错误的是 A．将该实验应用于生产有利于实现“碳中和”目标 B．消耗的二氧化碳与生成的甲醇的分子个数比为 C．氧化铈中铈元素的化合价为 D．反应前后铜的质量不发生改变 【答案】B 【分析】根据图示，二氧化碳和氢气在Cu/CeO2和一定条件下反应生成甲醇和水，化学方程式为。 【解析】A、根据化学方程式可知，该反应消耗二氧化碳，所以将该实验应用于生产有利于实现“碳中和”目标，故选项说法正确； B、根据化学方程式可知，该反应消耗的二氧化碳与生成的甲醇的分子个数比为1:1，而该反应消耗的二氧化碳与生成的甲醇的质量比为44：32=11：8，故选项说法错误； C、氧化铈（CeO2）中氧元素显-2价，设铈元素的化合价为x，根据在化合物中各元素正负化合价代数和为0，则有x+（-2）×2=0，解得x=+4，则氧化铈中铈元素的化合价为，故选项说法正确； D、铜作为催化剂，反应前后铜的质量不发生改变，故选项说法正确； 故选B。 【变式5-3】下图中四位同学正在讨论某一化学方程式的意义，他们所描述的化学方程式是 A． B． C． D． 【答案】C 【解析】A、该反应反应各物质质量比为3：8：11，不是1：1：2，故选项错误； B、该反应反应条件是点燃，各物质的分子个数比为2：1：2，该反应是化合反应；各物质的质量比（2×2）：32：（18×2）=1：8：9，故选项错误； C、该反应反应条件是点燃，各物质的分子个数比为1：1：1，该反应是化合反应；各物质的质量比32：32：64=1：1：2，故选项正确； D、该反应反应条件是点燃，各物质的分子个数比为2：1：2，该反应是化合反应；各物质的质量比（2×28）：32：（44×2）=7：4：11，故选项错误； 故选：C。 题型六 化学方程式的书写 解题要点 书写步骤： 正确书写化学式（如H₂O不可写为H₂O₂）。 配平（优先用最小公倍数法，如Fe + O₂ → Fe₃O₄配平为3Fe + 2O₂ → Fe₃O₄）。 标注条件（如△、点燃）及状态符号（↑、↓）。 易错点： 改变化学式下标配平（如将H₂O₂拆分为H₂+O₂）。 漏写反应条件或错误使用↑/↓（如反应物中有气体仍标↑）。 【例6-1】某品牌空气净化器可有效消除装修材料中释放的甲醛，其反应的微观示意图如图。有关该反应的说法错误的是 A．该反应的方程式为 B．反应前后分子种类发生改变 C．反应前后原子种类和数目不变 D．两种产物的质量比为（或） 【答案】A 【解析】A、由图可知，该反应为CH2O和O2在一定条件下反应生成CO2和H2O，反应的化学方程式为：，该选项说法错误； B、化学反应过程中，分子种类改变，该选项说法正确； C、化学反应过程中，原子的种类、数目和质量都不变，该选项说法正确； D、结合方程式可知，生成的二氧化碳和水的质量比为（12+16×2）：（1×2+16）=22：9，该选项说法正确。 故选A。 【例6-2】阅读科普短文并回答下列问题。 自然界中，天然金刚石较少。人工合成金刚石通常需要在高温高压条件下才能进行。近期，科学家在一个标准大气压、1025℃条件下，将硅融入镓、铁、镍组成的液态金属中，通入甲烷气体，硅(Si)与甲烷反应生成四氢化硅和石墨(C)，石墨在液态金属表面转化成金刚石薄膜，其转化过程如图1和图2。金刚石薄膜具有良好的光学透明性和高度的化学稳定性，在多领域有广泛的应用。 (1)从宏观上看，甲烷由① 组成(填符号)；从微观上看，金刚石由② 构成(填粒子名称)。 (2)石墨在液态金属表面转化成金刚石薄膜是 变化(填“物理”或“化学”)。 (3)图1在一定条件下生成石墨的化学方程式为 。 (4)金刚石薄膜的优点有___________。 A．透光性好 B．质软 C．化学稳定性好 【答案】(1) C、H 碳原子 (2)化学 (3) (4)AC 【解析】（1）从宏观角度看，物质由元素组成，甲烷的化学式为CH4，所以甲烷由碳元素（C）和氢元素（H）组成； 金刚石是由碳原子直接构成的单质，从微观上看，金刚石由碳原子构成。 （2）石墨在液态金属表面转化成金刚石薄膜，石墨和金刚石是两种不同的物质，有新物质生成的变化属于化学变化。 （3）根据短文信息，在一定条件下，硅（Si）与甲烷（CH4）反应生成四氢化硅（SiH4）和石墨（C），化学方程式为。 （4）A、由短文 “金刚石薄膜具有良好的光学透明性” 可知，其透光性好，该选项正确； B、金刚石是天然存在的最硬的物质，不是质软，该选项错误； C、由短文 “金刚石薄膜具有高度的化学稳定性” 可知，该选项正确。 故选AC。 【例6-3】如图是某化学反应的微观过程示意图。下列说法不正确的是 A．该反应的化学方程式为 B．催化剂在反应前后质量和化学性质不变 C．化学反应前后原子个数及种类均不改变 D．该反应可以消除温室效应对环境的影响 【答案】D 【解析】A、由反应的微观示意图可知，一氧化氮与氨气在催化剂的作用下生成氮气和水，反应的化学方程式为，故选项说法正确； B、根据催化剂的特点可知，催化剂在反应前后质量和化学性质不变，故选项说法正确； C、根据质量守恒定律，化学反应前后原子个数及种类均不改变，故选项说法正确； D、一氧化氮、氨气都不属于温室气体，该反应不可以消除温室效应对环境的影响，故选项说法不正确。 故选D。 【变式6-1】汽车尾气排放的有毒气体可在“催化转化器”中转化为无污染的气体。如图为微观反应示意图，请回答： (1)该微观反应过程中出现了 种氧化物，其中参加反应的反应物质量比为 。 (2)该反应的化学方程式为 。 (3)在化学反应前后 (填数字序号)。 ①原子种类不变；②分子种类不变；③原子数目不变；④分子数目不变，⑤元素种类和质量不变；⑥物质的总质量不变。 【答案】(1) 3/三 15：14/14：15 (2) (3)①③⑤⑥ 【解析】（1）该微观反应过程中出现的氧化物有一氧化碳、一氧化氮和二氧化碳共三种；其中参加反应的反应物为一氧化氮和一氧化碳，质量比为； （2）根据微观反应示意图，该反应的化学方程式为； （3）化学反应前后原子种类不变、分子种类改变、原子数目不变、分子数目可能改变、元素种类和质量不变、物质的总质量不变，故选①③⑤⑥。 【变式6-2】我国是世界上锌冶炼最早的国家。明代宋应星所著的《天工开物》中有关“火法”炼锌的工艺记载是：“每炉甘石(主要成分是碳酸锌)十斤装载入一泥罐内……然后逐层用煤炭饼(反应后生成一氧化碳)垫盛，其底铺薪，发火煅红……冷定毁罐取出……即倭铅(锌)也。”此工艺过程分解模拟如图。(已知：Zn的冶炼温度为904℃，Zn的沸点为906℃。) (1)装入原料器前，可将炉甘石 来加快反应速率。 (2)高温炉内，碳酸锌(ZnCO3)在高温条件下与煤的主要成分发生反应生成Zn和CO，反应的化学方程式为 。该反应前后碳元素的化合价 (填“升高”或“降低”)。 (3)冷凝器中发生的变化属于 变化。(填“物理”或“化学”) (4)产品“粗锌”属于 。(填“纯净物”或“混合物”) (5)我国古代冶锌晚于铁和铜，结合已知信息，分析说明其中的原因是 。 【答案】(1)粉碎 (2) 2C+ZnCO3Zn+3CO↑ 升高 (3)物理 (4)混合物 (5)锌的化学性质比较活泼，易被空气中的氧气氧化 【解析】（1）将炉甘石粉碎可以增大反应物的接触面积，使反应更充分；故填：粉碎。 （2）高温炉内，碳酸锌(ZnCO3)在高温条件下与煤的主要成分发生反应生成Zn和CO，化学方程式：，该反应前碳元素0价，反应后+4价，碳元素的化合价升高，故填：2C+ZnCO3Zn+3CO↑；升高。 （3）冷凝器中发生的变化锌蒸汽变为固体，没有生成新物质，属于物理变化，故填：物理。 （4）产品“粗锌”含有杂质，属于混合物，故填：混合物。 （5）锌金属活动性比铁和铜强，容易与氧气反应生成锌的化合物，故我国古代冶锌晚于铁和铜，故填：锌的化学性质比较活泼，易被空气中的氧气氧化。 【变式6-3】深圳正全力推进供水体系建设，旨在早日实现自来水直饮目标。 (1)电解“水”常识。用图1装置电解水，一段时间后，将两极产生的气体体积与时间的变化关系绘制成图2（忽略实验误差）。甲处是气体 （填“A”或“B”），若将气体B收集到集气瓶中，则其检验方法为 。电解水的化学方程式为 。 (2)生活“水”常识。在烧水的过程中，水中溶解的Ca(HCO3)2会分解，水的硬度降低，发生Ca(HCO3)2CaCO3↓+CO2↑+H2O。计算8.1g Ca(HCO3)2受热完全分解生成碳酸钙的质量（根据化学方程式计算，写出计算过程）。 【答案】(1) A 将带火星的木条伸入集气瓶内，若复燃，证明是氧气/将燃着的木条伸入集气瓶内，若木条燃烧得更旺，证明是氧气 (2)解：设8.1g Ca(HCO3)2受热分解时生成碳酸钙的质量为x。 x=5g 答：8.1g Ca(HCO3)2受热分解时生成碳酸钙的质量为5g。 【解析】（1）电解水时，正极产生氧气，负极产生氢气，氧气与氢气的体积比约为1∶2。根据图 1，甲处产生的气体体积较大，根据图 2，相同时间内，气体 A 的体积较大，则甲处是气体 A； 气体 A 的体积较大，说明是氢气，则气体 B 是氧气。氧气具有助燃性，检验氧气的方法是：将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，证明是氧气（或将燃着的木条伸入集气瓶内，若木条燃烧得更旺，证明是氧气）； 电解水生成氢气和氧气，化学方程式为。 （2）根据Ca(HCO3)2的质量计算，见答案。 题型七 化学方程式的有关计算 解题要点 计算流程： 写出配平的化学方程式，标出已知量与未知量。 按比例列式，注意单位统一（如质量单位为克）。 关键技巧： 守恒法（质量、原子守恒）。 过量判断（如已知两种反应物质量，需判断何者完全反应）。 易错点：未化简化学计量数或忽略实际参加反应的物质。 【例7-1】某中学化学学习小组的同学们在实验室用过氧化氢溶液制取氧气，并用下图所示方法测定实验产生氧气的质量。 请完成下列分析及计算： (1)写出上述反应的化学方程式 。 (2)实验产生氧气的质量是 g。 (3)参加反应的过氧化氢的质量为 g。 (4)将反应后得到的固液混合物过滤，可得液体的质量为 g。 (5)二氧化锰反应前后的质量 (填“变大”“变小”或“不变”)。 【答案】(1) (2)1.6 (3)3.4 (4)98.4 (5)不变 【解析】（1）该反应为过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气，该反应的化学方程式为：； （2）根据质量守恒定律，化学反应前后物质的总质量不变，则生成氧气的质量是：400.0g-398.4g=1.6g； （3）解：设参加反应的过氧化氢的质量为x x=3.4g 答：参加反应的过氧化氢的质量为3.4g； （4）过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气，在该反应中，二氧化锰是催化剂，化学反应前后催化剂的质量不变，则将反应后得到的固液混合物过滤，可得液体的质量为：398.4g-300.0g=98.4g； （5）在该反应中，二氧化锰是催化剂，化学反应前后催化剂的质量不变。 【例7-2】我国航天事业发展迅猛。若你是航天科技人员，请试着解决空间站二氧化碳和水再利用的问题。 (1)空间站里的二氧化碳主要产生于人的呼吸，请补充完成下列产生的化学方程式： 。 (2)空间站中科学家采用水气整合系统实现的清除和的再生，流程如下图所示。 反应器1发生的反应：；反应器2发生的反应：。若消耗0.22吨二氧化碳，则会产生的质量是多少吨？(请写出解题过程) (3)此流程中的反应 (填“能”或“不能”)完全实现水的循环，理由是 。 【答案】(1) (2)解：设产生的质量为x。             吨      答：会产生的质量为0.08吨。 (3) 不能 反应器1中生成4个氢分子消耗水分子的数目比反应器2中消耗4个氢分子生成水分子的数目多 【解析】（1）根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变。在 中，反应前有6个碳原子、12个氢原子、18个氧原子，反应后已有6个碳原子、12个氧原子，所以横线处应补充H2O，这样反应后就有12个氢原子和18个氧原子，满足质量守恒定律； （2）见答案； （3）此流程中的反应 根据化学方程式、，反应器1中生成2个氢分子消耗2个水分子，则反应器1中4个氢分子消耗4个水分子，反应器2中消耗4个氢分子生成2个水分子，即反应器1中生成4个氢分子消耗水分子的数目比反应器2中消耗4个氢分子生成水分子的数目多，所以说此流程中的反应不能完全实现水的循环。 【例7-3】硫酸是用途广泛的化工原料，以黄铁矿(主要成分是FeS2)为原料生产硫酸的主要流程如下： (1)粉碎黄铁矿的目的是 。 (2)沸腾炉中主要发生如下反应，请配平反应的化学方程式。 4FeS2+11O2 (3)吸收塔内发生的化学反应之一为。若有80kg SO3进入到吸收塔中，且完全被吸收，计算生成H2SO4的质量(补全计算过程)。 【解】设：生成H2SO4的质量为x。 x=___________kg 答：生成H2SO4的质量为___________kg。 【答案】(1)增大反应物之间的接触面积，使反应更快、更充分 (2) 2 8 (3)解：设生成H2SO4的质量为x。 x=98kg 答：生成H=SO=的质量为98kg。 【解析】（1）粉碎黄铁矿的目的是增大反应物之间的接触面积，使反应更快、更充分； （2）根据质量守恒定律，化学反应前后原子种类和数目不变，反应前有4个Fe、8个S、22个O，则Fe2O3前面的化学计量数为2，SO2前面的化学计量数为8； （3）见答案。 【变式7-1】我国航天取得了举世瞩目的成就。宇航员在太空中呼出的二氧化碳及时处理至关重要。处理方法之一是用LiOH等碱性物质与二氧化碳反应，生成碳酸锂等化合物，其反应方程式为：。 (1)Li2CO3中锂的化合价为 。 (2)太空站中6位宇航员每天大约产生6.6千克二氧化碳，计算至少需要用到的LiOH的质量。（写出计算过程） 【答案】(1)+1 (2)解：设需要氢氧化锂的质量为x。 答：需要氢氧化锂的质量为7.2kg。 【解析】（1）中碳酸根的化合价为-2，根据在化合物中各元素化合价的代数和为零，则中锂元素的化合价为+1； （2）计算过程见答案。 【变式7-2】已知：氯酸钾(KClO3)是一种易溶于水的白色固体，溶解后可解离出钾离子(K+)和氯酸根离子，在MnO2作催化剂、加热时可分解生成氯化钾和氧气。回答下列问题： (1)KClO3的物理性质有 ，氯酸根离子的符号是 。 (2)KClO3还能发生反应：KClO3+6HCl═KCl+3X↑+3H2O，X的化学式为 。 (3)关于MnO2在KClO3分解过程中的有关说法，错误的是 。 a．反应前后MnO2的质量和性质保持不变 b．MnO2可加快KClO3的分解速率 c．MnO2可增加氯酸钾制取氧气的质量 d．只加热KClO3时，不能产生氧气 (4)根据化学方程式计算：加热49gKClO3和一定质量MnO2的混合物，产生氧气的质量。 【答案】(1) 易溶于水、白色固体 (2)Cl2 (3)b (4)解：设产生氧气的质量x 答：产生氧气的质量为19.2g。 【解析】（1）物质在化学变化中表现出来的性质叫做化学性质，如可燃性、氧化性、还原性、毒性等。物质不需要发生化学变化就表现出来的性质叫做物理性质，如颜色状态、气味、熔点、沸点、密度、硬度、导电性、溶解性等。由题干信息可知，KClO3的物理性质有白色固体、易溶于水； 氯酸钾(KClO3)溶解后可解离出钾离子(K+)和氯酸根离子，一个钾离子带一个单位正电荷，则一个氯酸根离子带一个单位的负电荷，离子符号的书写：将数字和正负号标在元素符号的右上角，先写数字，后标正负号，数值为1，省略不写，氯酸根离子表示为：； （2）反应前钾、氯、氧、氢原子的个数分别为：1、7、3、6，反应后除3X外含有钾、氯、氧、氢原子的个数分别为：1、1、3、6，根据反应前后原子种类和个数不变，则3X中含有6个Cl，X中含有2个Cl，则X为Cl2； （3）a. 催化剂反应前后质量、化学性质不变，但物理性质（如颗粒大小）可能改变，选项错误； b. MnO2是氯酸钾分解的催化剂，能加快氯酸钾的反应速率，选项正确； c. 催化剂不改变产物质量，仅改变速率，选项错误； d. KClO3单独加热也能分解，但速率较慢，选项错误； 故选b； （4）见答案。 【变式7-3】为助力“碳中和”，可捕集空气中的制甲醇。下图是将二氧化碳转化为甲醇（）的微观过程。下列有关说法不正确的是 A．该反应说明分子可分 B．反应生成的两种物质的分子个数比为 C．反应前后元素化合价均未发生改变 D．生成的甲醇，理论上可以吸收的质量为 【答案】C 【解析】A、从微观过程图可知，反应中二氧化碳分子和氢分子破裂，原子重新组合形成甲醇分子和水分子，这说明在化学反应中分子可分，该说法正确，不符合题意； B、根据微观示意图，该反应的化学方程式为CO2+3H2 CH3OH+H2O，反应生成甲醇和水的分子个数比为1:1，该说法正确，不符合题意； C、反应前氢气中氢元素化合价为0价，反应后水中氢元素化合价为+1价；反应前二氧化碳中碳元素化合价为+4价，反应后甲醇中碳元素化合价为−2价，所以反应前后元素化合价发生了改变，该说法不正确，符合题意； D、设吸收二氧化碳的质量为x。 x=22t，所以生成16t的甲醇，理论上可以吸收CO2的质量为22t，该说法正确，不符合题意。 故选C。 题型八 化学反应的基本类型 解题要点 分类依据： 化合反应：多变一（如S + O₂ → SO₂）。 分解反应：一变多（如2H₂O → 2H₂↑ + O₂↑）。 置换反应：单换单（需符合金属活动性顺序，如Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu）。 复分解反应：两化互换成分，生成沉淀/气体/水（如HCl + NaOH → NaCl + H₂O）。 易错点： 误判反应类型（如将分解反应误为化合）。 忽略反应条件。 【例8-1】下列反应属于分解反应的是 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】A、该反应是一种物质生成三种物质，符合“一变多”的特征，属于分解反应，正确； B、该反应是两种物质生成一种物质，符合“多变一”的特征，属于化合反应，错误； C、该反应是两种化合物相互交换成分生成另外两种化合物，属于复分解反应，错误； D、该反应是一种单质和一种化合物生成另一种单质和另一种化合物，属于置换反应，错误； 故选A。 【例8-2】如图为H2O的转化和利用。下列说法不正确的是 A．转化①中水分子间的间隔变大 B．转化②中产生O2、H2的质量比为1：2 C．转化③为置换反应 D．转化④是自然界中无机物向有机物的转化 【答案】B 【解析】A、转化①中水加热变为水蒸气，水由液态变为气态，水分子间的空隙变大，不符合题意； B、转化②中水通电分解生成氢气和氧气，生成氢气和氧气的体积比约为2:1，符合题意； C、转化③为碳和水在高温下反应生成一氧化碳和氢气，该反应符合“一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物”的反应，属于置换反应，不符合题意； D、有机物通常指含碳元素的化合物 ，但一些简单含碳化合物，如碳的氧化物（一氧化碳、二氧化碳 ）、碳酸、碳酸盐、碳酸氢盐等除外；无机物通常指不含碳元素的化合物 ，但包括部分含碳化合物，如碳的氧化物、碳酸盐等 。转化④为二氧化碳和水在光和叶绿素的作用下反应生成葡萄糖和氧气，该反应是光合作用的反应，二氧化碳、水属于无机物，葡萄糖含碳元素，属于有机物，故转化④是自然界中无机物向有机物的转化，不符合题意。 故选B。 【变式8-3】以下变化中，不属于基本反应类型的是 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】A、该反应为两种化合物反应生成一种单质和一种化合物，不属于任何基本反应类型，该选项符合题意； B、该反应为两种化合物互相交换成分，生成另两种化合物的反应，属于复分解反应，该选项不符合题意； C、该反应为多种物质生成一种物质的反应，属于化合反应，该选项不符合题意； D、该反应为一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，属于置换反应，该选项不符合题意。 故选A。 【变式8-1】将煤气化的产物化合成甲醇，再经过一系列加工转化为无水乙醇是煤的综合利用的一条途径。其中用一氧化碳合成甲醇的微观示意图如下： 以下说法不正确的是 A．甲、乙、丙都具有可燃性 B．该反应为化合反应 C．催化剂在反应前后化学性质不变 D．反应中甲、乙的粒子个数比为1∶1 【答案】D 【分析】由图可知，该反应一氧化碳和氢气反应生成甲醇，化学方程式： 【解析】A、该反应一氧化碳和氢气反应生成甲醇，都具有可燃性，正确； B、该反应多变一为化合反应，正确； C、催化剂在反应前后质量和化学性质不变，正确； D、反应中甲、乙的粒子个数比为1∶2，错误。 故选：D。 【变式8-2】硝酸钙可用于无土栽培。利用生石灰制备硝酸钙晶体的主要流程如下图(已知硝酸易挥发且受热分解生成)。 (1)生石灰的化学式为 。 (2)反应器中发生的化学方程式为 ，其基本反应类型为 。 (3)“过滤器”主要起过滤的作用，在中学过滤实验中起引流作用的玻璃仪器为 。 (4)若将生石灰与硝酸直接放入“反应器”中也可以制得硝酸钙，但是产率低，且产生大量的。产生的原因是 。 【答案】(1)CaO (2) 复分解反应 (3)玻璃棒 (4)生石灰遇水发生化学反应放出热量，硝酸受热分解生成 【解析】（1）生石灰为氧化钙的俗称，化学式为CaO。 （2）反应器中，氢氧化钙和硝酸反应生成硝酸钙和水，反应的化学方程式为：； 该反应为两种化合物互相交换成分，生成另两种化合物的反应，属于复分解反应。 （3）过滤中，玻璃棒的作用为引流。 （4）硝酸受热易分解生成二氧化氮，而生石灰遇水发生化学反应放出热量，则会产生大量的NO2。 【变式8-3】建立模型是学习化学的重要方法，下列化学模型错误的是 A． B． C． D． 【答案】D 【解析】A、分子、原子、离子都可以构成物质。原子构成分子，分子可以分解为原子。原子得失电子后变为离子，离子也可以通过得失电子变回原子。不符合题意； B、化合物是由不同种元素组成的纯净物，氧化物是由两种元素组成，且其中一种是氧元素的化合物。纯净物包含化合物，化合物包含氧化物，不符合题意； C、化合反应是多种物质生成一种物质的反应。分解反应是一种物质生成多种物质的反应，两者都是化学反应且是并列关系。不符合题意； D、原子由原子核和核外电子构成，原子核由质子和中子构成。符合题意； 故选D。 学科网（北京）股份有限公司1 / 21 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$