第3节 化学反应中物质质量的关系（举一反三讲义）科学新教材浙教版八年级下册

本初中科学讲义聚焦化学反应中物质质量的关系，系统梳理质量守恒定律（内容、微观本质、验证实验）、化学方程式书写（意义、规则、配平方法）、化学方程式计算（步骤、应用），构建从宏观现象到微观本质再到符号表征与定量计算的完整学习支架。 该资料以思维导图整合知识体系，通过典例与变式题训练科学思维（如用表格数据推断物质变化），实验设计（如白磷燃烧装置改进）培养探究实践能力，融入科学史渗透态度责任。课中辅助教师高效教学，课后助力学生巩固知识、查漏补缺。

第3节 化学反应中物质质量的关系 目录 目录 1 【学习目标】 1 【思维导图】 2 【知识梳理】 2 知识点1 质量守恒定律 2 知识点2 化学方程式的书写 11 知识点3 化学方程式的计算 17 【方法技巧】 22 【巩固训练】 22 【学习目标】 1. 科学观念 （1）掌握质量守恒定律的核心内容与微观本质，明确其适用范围，理解化学反应 “六不变、两定变、两可变” 的核心规律。 （2）理解化学方程式的定义与定性、定量双重意义，能规范书写、配平初中常见化学反应的化学方程式。 （3）掌握依据化学方程式计算的理论依据与规范步骤，能完成化学反应基础定量计算。 2. 科学思维 （1）建立 “宏观 - 微观 - 符号” 三重表征的化学思维，能从原子守恒角度理解质量守恒的本质。 （2）掌握控制变量法在探究实验中的应用，提升实验推理、物质组成 / 化学式推断、定量分析的逻辑能力。 3. 探究实践 （1）能独立完成质量守恒定律的验证实验，规范操作、准确记录现象并推导结论，能分析实验误差并优化方案。 （2）能熟练运用基础方法配平化学方程式，规范完成书写与纠错；能按步骤完成化学方程式相关定量计算。 4. 态度责任 （1）养成严谨规范的实验与计算习惯，树立求实的科学态度与安全实验意识。 （2）了解质量守恒定律的科学发现史，认识化学定量研究在生产生活中的应用价值。 重点： 1.质量守恒定律的内容、微观本质与验证实验 2.化学方程式的意义、规范书写与核心配平方法 3.依据化学方程式的规范定量计算 4.质量守恒定律的实际应用与物质推断 难点： 1.质量守恒定律的微观本质理解，及有气体参与反应的实验设计与误差分析 2.复杂化学方程式的配平与规范书写 3.含混合物、纯度的综合定量计算 【思维导图】 【知识梳理】 知识点1 质量守恒定律 1.质量守恒定律：在化学反应中，参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。 2.六个不变、两个一定改变、两个可能改变 类别 内容 六个不变 宏观：①反应物和生成物的总质量不变；②元素种类不变；③元素质量不变 微观：①原子种类不变；②原子数目不变；③原子质量不变 两个一定改变 ①物质种类改变；②构成物质的粒子改变（分子种类改变） 两个可能改变 ①分子总数可能改变；②元素化合价可能改变 【典例1】某科学兴趣小组利用如图所示装置进行质量守恒定律的探究。 （1）给锥形瓶微热，使白磷燃烧。白磷燃烧结束后，发现气球鼓起，冷却至室温后，发现天平 　平衡　 （填“平衡”或“不平衡”）。这说明在化学反应前后，物质的总质量 　不变　 。 （2）某同学在实验结束后立即打开橡皮塞，发现瓶中又开始产生大量白烟，你认为这是因为 　白磷过量，将容器内的氧气耗尽后停止燃烧，实验结束后立即打开橡皮塞，热的白磷和空气中的氧气接触又开始燃烧　 。 【答案】（1）平衡；不变； （2）白磷过量，将容器内的氧气耗尽后停止燃烧，实验结束后立即打开橡皮塞，热的白磷和空气中的氧气接触又开始燃烧。 【解答】解：（1）给锥形瓶微热，使白磷燃烧。白磷燃烧放热，容器内温度升高，压强增大，气球鼓起，由于该实验是在密闭容器中进行，没有与外界发生物质交换，则冷却至室温后，发现天平平衡；这说明在化学反应前后，物质的总质量不变。 （2）某同学在实验结束后立即打开橡皮塞，发现瓶中又开始产生大量白烟，这是因为白磷过量，将容器内的氧气耗尽后停止燃烧，实验结束后立即打开橡皮塞，热的白磷和空气中的氧气接触又开始燃烧。 故答案为： （1）平衡；不变； （2）白磷过量，将容器内的氧气耗尽后停止燃烧，实验结束后立即打开橡皮塞，热的白磷和空气中的氧气接触又开始燃烧。 【变式1】小明利用如图1装置，称量了白磷被引燃前后整个装置的总质量，验证了质量守恒定律。 （1）该实验需不需要白磷过量？　不需要　 （填“需要”或“不需要”）；实验过程中，可观察到气球体积变化情况是 　先变大后变小　 ； （2）图2中，锥形瓶种固态物质的质量m随时间t的变化关系正确的是 　C　 。 【答案】（1）不需要；先变大后变小； （2）C。 【解答】解：（1）该实验是为了验证质量守恒定律，只需要白磷和氧气发生反应即可，所以不需要白磷过量。实验过程中，白磷燃烧放热，温度升高，瓶内气压增大，气球开始变大；完全反应后冷却至室温，由于氧气被消耗，瓶内的压强减小，气球又会变小，故可观察到气球体积变化情况是：先变大后变小。 （2）图2中，锥形瓶中固态物质是白磷转化为五氧化二磷，开始增大，完全反应后不变，故质量m随时间t的变化关系正确的是C。 故答案为： （1）不需要；先变大后变小； （2）C。 【变式2】十七世纪质量守恒定律被发现之前，英国化学家波义耳曾做过一个实验：在敞口玻璃容器中燃烧金属时，得到了金属灰并称量金属灰的质量，发现比原金属质量增加了。1756年，俄国化学家罗蒙诺索夫在密闭容器中燃烧金属锡，冷却后不开启玻璃瓶就进行实称量，结果发现：燃烧后玻璃瓶中与内容物的总质量无变化。某兴趣小组同学利用图甲装置探究质量守恒定律。 （1）试解释金属灰质量比原金属质量增加的原因 　金属和氧气发生反应生成了固体　 。 （2）小组同学对实验甲的反应装置作了适当改进，最终利用图乙装置和注射器按如下步骤完成实验。 a.检查装置气密性； b．在锥形瓶内装入少量MnO2，分液漏斗内加入10毫升3%的过氧化氢溶液。关闭导管口的止水夹，并称量整个装置的总质量m； c.在导管口连接注射器后，依次打开止水夹和分液漏斗活塞，待注射器活塞稳定后，关闭止水夹并读取注射器收集到的氧气体积V； d．取下注射器，再次称量反应后装置的总质量m2； 小组同学对利用注射器收集氧气提出两种不同的方法，如图丙所示，你认为较为合理的方法 　二　 （选填“—”或“二”）； （2）若氧气的密度为p，则符合 　m＝m2+pV　 时，说明化学反应遵守质量守恒定律。 【答案】（1）金属和氧气发生反应生成了固体。 （2）二。 （2）m＝m2+pV。 【解答】解：（1）金属灰质量比原金属质量增加的原因是金属和氧气发生反应生成了固体。 故答案为：金属和氧气发生反应生成了固体。 （2）小组同学对利用注射器收集氧气提出两种不同的方法，如图丙所示，较为合理的方法二，是因为方法二排除了活塞重力对气体体积的影响。 故答案为：二。 （2）若氧气的密度为p，则符合m＝m2+pV时，说明化学反应遵守质量守恒定律。 故答案为：m＝m2+pV。 【变式3】某兴趣小组的同学设计了如图甲、乙、丙所示的三个实验（天平略）来验证质量守恒定律。 （1）小组同学讨论后认为，上述甲、乙、丙三个实验装置中，只有实验 　甲　 （填装置序号）能直接用于验证质量守恒定律。 （2）实验甲中锥形瓶底部放入细沙的作用是 　防止锥形瓶受热不均而炸裂　 。 （3）图丁为图丙的改进实验。实验时只需 　倾斜锥形瓶　 即可发生反应。 【答案】（1）甲。 （2）防止锥形瓶受热不均而炸裂。 （3）倾斜锥形瓶。 【解答】解：（1）小组同学讨论后认为，上述甲、乙、丙三个实验装置中，只有实验甲能直接用于验证质量守恒定律，乙、丙不能验证质量守恒定律，是因为乙中没有发生化学反应，丙中反应生成的气体逸出装置。 故答案为：甲。 （2）实验甲中锥形瓶底部放入细沙的作用是防止锥形瓶受热不均而炸裂。 故答案为：防止锥形瓶受热不均而炸裂。 （3）图丁为图丙的改进实验。实验时只需倾斜锥形瓶即可发生反应。 故答案为：倾斜锥形瓶。 【典例2】在一个密闭容器中放入甲、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如下表所示。下列说法正确的是（　　） 物质 甲 乙 丙 丁 反应前质量/g 10 0.3 4.8 2.8 反应后质量/g 3.2 待测 8 6.4 A．待测值为0.6 B．此反应可表示为：丙+丁→甲 C．反应中甲和丁变化的质量比为1：2 D．甲一定是化合物 【答案】D 【解答】解：由表中数据分析可知，反应前后甲的质量减少了10g﹣3.2g＝6.8g，故是反应物，参加反应的甲的质量为6.8g；同理可以确定丙是生成物，生成的丙的质量为8g﹣4.8g＝3.2g；丁是生成物，生成的丁的质量为6.4g﹣2.8g＝3.6g；由质量守恒定律，乙的质量不变，可能作该反应的催化剂，也可能没有参加反应，故待测的数值为0.3g。 A、待测值为0.3，故选项说法错误。 B、该反应的反应物为甲，生成物是丙和丁，故选项说法错误。 C、反应中甲和丁变化的质量比为6.8g：3.6g≠1：2，故选项说法错误。 D、该反应的反应物为甲，生成物是丙和丁，属于分解反应，甲是分解反应的反应物，一定是化合物，故选项说法正确。 故选：D。 【变式1】在一个密闭容器中放入X、Y、Z、Q四种物质，在一定条件下发生化学反应，一段时间后，测得有关数据如表，则下列关于反应的认识，正确的是（　　） 物质 X Y Z Q 反应前质量（g） 20 2 1 37 反应后质量（g） 待测a 32 待测b 12 A．a的取值范围：0≤a≤16 B．该反应类型一定属于化合反应 C．当a＝15时，物质Z在反应中起催化作用 D．当b＝1时，反应中X、Q的相对分子质量比为1：5 【答案】A 【解答】解：A.依据质量守恒定律可知，20+2+1+37＝a+32+b+12，a+b＝16，a＝16﹣b，b＝0时，a＝16；b＝16时，a＝0，则a的取值范围：0≤a≤16；故A正确； B.分析表中数据可知，Q为反应物，Y为生成物，但X、Z无法确定，则该反应的反应类型无法确定，故B错误； C.分析表中数据可知，当a＝15时，物质Z在反应前后的质量不变，但催化剂特点是反应前后质量和化学性质不变，改变其它反应速率，则物质Z在反应中不一定起催化作用，故C错误； D.分析表中数据可知，当b＝1时，反应中X、Q的质量比为5：25＝1：5，无法确定其相对分子质量之比，故D错误； 故选：A。 【变式2】在一个密闭容器中放入X、Y、Z、W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。下列关于此反应的认识，正确的是（　　） 物质 X Y Z W 反应前的质量/g 20 m 16 14 反应后的质量/g 4 6 60 50 A．参加反应的X与Y的质量比是1：3 B．m的数值为64 C．反应中Z、W的质量变化之比为6：5 D．若继续反应，最终容器内只剩下X、Z、W三种物质 【答案】D 【解答】解：A、m＝4+6+60+50﹣14﹣16﹣20＝70，参加反应的X与Y的质量比是（20g﹣4g）：（70g﹣6g）＝1：4，故选项不正确。 B、m＝70，故选项不正确。 C、反应中Z、W的质量变化之比为（60g﹣16g）：（50g﹣14g）＝11：9，故选项不正确。 D、反应后X、Y质量减小，是反应物，Z、W质量增大，是生成物，若继续反应，X过量，最终容器内只剩下X、Z、W三种物质，故选项正确。 故选：D。 【变式3】一定条件下，密闭容器中发生了某一化学反应，涉及的物质为甲、乙、丙、丁，如图为各物质在反应前和反应后某时刻的质量关系。下列说法不正确的是（　　） A．x的值是31 B．甲、丁的相对分子质量之比可能为7：11 C．丁可能为单质 D．反应中消耗甲和乙的质量比为7：4 【答案】C 【解答】解：由表中数据分析可知，反应前后甲的质量减少了20g﹣13g＝7g，故是反应物，参加反应的质量为7g；同理可以确定乙是反应物，参加反应的质量为20g﹣16g＝4g；丙的质量不变，可能作该反应的催化剂，也可能没有参加反应；由质量守恒定律，丁应是生成物，且生成的质量为7g+4g＝11g，故x的数值为20+11＝31。 A、x的数值为20+11＝31，故选项说法正确。 B、甲、丁的质量比为7g：11g＝7：11，若甲、丁的化学计量数相同，则甲、丁的相对分子质量之比可能为7：11，故选项说法正确。 C、该反应的反应物为甲和乙，生成物是丁，符合“多变一”的形式，属于化合反应，丁是化合反应的生成物，不可能是单质，故选项说法错误。 D、反应中消耗甲和乙的质量比为7g：4g＝7：4，故选项说法正确。 故选：C。 【典例3】红旗H5汽车采用新型氢能源技术，让氢气和氧气发生电化学反应产生电能驱动电机，续航里程可达520公里。在新型氢能源技术研究中关于质量守恒定律的理解，正确的是（　　） A．液态氢气储罐在低温加压后质量不变，符合质量守恒定律 B．燃料电池中氢氧反应的原子种类和数量不发生改变 C．航天器镁合金外壳氧化后质量增加，违背质量守恒定律 D．2kg氢气与8kg氧气点燃后充分反应生成10kg水 【答案】B 【解答】解：A、液态氢气储罐在低温加压后质量不变，此过程只是氢气的状态发生改变，没有新物质生成，属于物理变化，而质量守恒定律只适用于化学变化，故A 错误； B、燃料电池中氢氧反应属于化学变化，根据质量守恒定律的微观实质，在化学反应中原子种类和数量都不会改变，故B正确； C、航天器镁合金外壳氧化后质量增加，是因为镁与氧气发生反应生成了氧化镁，增加的质量是参加反应的氧气的质量，该反应属于化学变化，仍然遵循质量守恒定律，故C错误； D、氢气和氧气反应的化学方程式为2H2+O22H2O，由化学方程式可知氢气、氧气反应的质量比为（2×2）：32 ＝ 1：8，即1kg氢气与8kg氧气恰好完全反应生成9kg水，2kg氢气与8kg氧气反应时，氢气有剩余，生成水的质量不是10kg，故D错误； 故选：B。 【变式1】下列现象不能用质量守恒定律解释的是（　　） A．3g碳与10g氧气充分反应后，得到二氧化碳的质量为11g B．酒精敞口放置一段时间后质量变小 C．铁丝燃烧，生成物的质量比铁丝的质量大 D．蜡烛燃烧后质量变小 【答案】B 【解答】A、碳与氧气反应生成二氧化碳，化学方程式为：，根据化学方程式可知，参加反应的碳、氧气与生成二氧化碳的质量比为：12：32：44＝3：8：11，故3g碳与10g氧气充分反应后，氧气剩余，参加反应的氧气的质量为8g，生成二氧化碳的质量为11g，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，故A错误； B、酒精敞口放置一段时间后质量变小，是因为酒精挥发，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B正确； C、铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，参加反应的铁丝和氧气的质量总和等于生成的四氧化三铁的质量，生成物的质量比铁丝的质量大，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，故C错误； D、蜡烛燃烧生成二氧化碳和水，生成的二氧化碳和水扩散到空气中，所以蜡烛燃烧后质量变小，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，故D错误； 故选：B。 【变式2】下列观点正确的是（　　） A．水结冰体积变大，质量不变，符合质量守恒定律 B．5g蔗糖溶于95g水中，总质量为100g，符合质量守恒定律 C．二氧化碳气体变成“干冰”后质量保持不变，符合质量守恒定律 D．镁条在氧气中燃烧，生成物的质量比镁条的质量大，该反应遵守质量守恒定律 【答案】D 【解答】解：A、水结冰，只是状态发生改变，属于物理变化，不能用质量守恒定律解释，故选项错误。 B、5g蔗糖溶于95g水中，总质量为100g，属于物理变化，不能用质量守恒定律解释，故选项错误。 C、二氧化碳气体变成“干冰”，只是状态发生改变，没有新物质生成，属于物理变化，不能用质量守恒定律解释，故选项说法错误； D、镁条在氧气中燃烧，遵守质量守恒定律，参加反应的镁与氧气的质量和等于生成氧化镁的质量，所以生成物的质量比原来镁条的质量大，故选项说法正确。 故选：D。 声明：试题解析著作权属所有，未经书面同意【变式3】质量守恒定律是自然界的基本定律之一，下面关于质量守恒定律的理解正确的是（　　） A．铁锅放久后质量变大符合质量守恒定律 B．只有在密闭环境下发生的反应才符合质量守恒定律 C．根据质量守恒定律可知10千克冰熔化后能产生10千克水 D．4克氢气在16克氧气中充分燃烧后生成20克水仍符合质量守恒定律 【答案】A 【解答】解：A、铁锅放久后质量变大，是铁生锈产生了新的物质，属于化学变化，所以遵守质量守恒定律，故A正确； B、任何化学反应都遵循质量守恒定律，不是只有在密闭环境下发生的反应才符合质量守恒定律，故B错误； C、冰融化属于物理变化，所以不能够用质量守恒定律来解释，故C错误； D、根据化学方程式，2H2+O22H2O，4克氢气在16克氧气中充分燃烧氢气过量，只生成18克水，故D错误； 故选：A。 知识点2 化学方程式的书写 1. 定义 用化学式来表示化学反应的式子，如： C+O2​​CO2​ 2H2​O2​​​2H2​O+O2​↑ 2. 意义与读法 C+O2​​CO2​ 角度 意义 读法 定性角度 表示反应物、生成物和反应条件 碳与氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳 定量角度（质量比） 表示反应物与生成物的质量比（12:32:44） 每 12 份质量的碳与 32 份质量的氧气完全反应，生成 44 份质量的二氧化碳 微观角度（粒子数比） 表示反应物与生成物的粒子个数比（1:1:1） 每 1 个碳原子与 1 个氧分子反应，生成 1 个二氧化碳分子 3. 书写规则 （1）以客观事实为依据：不能臆造不存在的物质或反应。 （2）遵守质量守恒定律：化学方程式两边原子的种类和数目必须相等（配平）。 （3）注明反应条件与状态： ①反应条件（如点燃、加热、催化剂等）写在等号上方或下方。 ②生成物状态：气体标注 “↑”（反应物无气体时），沉淀标注 “↓”（反应物无固体时）。 4. 书写步骤 （1）写：写出反应物和生成物的化学式，中间用短线连接。 例：Al+O2​−Al2​O3​ （2）配：配平化学方程式，使两边原子数目相等（常用最小公倍数法、奇数配偶法等）。 例：4Al+3O2​−2Al2​O3​ （3）标：注明反应条件和生成物状态，短线改等号。 例：4Al+3 O2​2Al2​O3​ （4）查：检查化学式、配平、条件和标注是否正确。 5. 配平方法 （1）最小公倍数法：选择出现次数较多且原子个数相差较大的原子，求其最小公倍数，确定化学计量数（如磷燃烧的配平）。 （2）奇数配偶法：将出现次数最多且原子个数为奇数的化学式前配 2，再依次配平其他物质（如FeS2​+O2​→Fe2​O3​+SO2​的配平）。 （3）观察法：从组成最复杂的物质入手，观察原子守恒关系配平（如CO+Fe2​O3​→Fe+CO2​的配平）。 （4）定一法：将最复杂物质的化学计量数定为 1，再依次配平其他物质（如CH3​OH+O2​→CO2​+H2​O的配平）。 【典例4】关于化学方程式2H2+O22H2O，四位同学表达了如图所示的说法，其中错误的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【解答】解：A、各物质的质量比是4：32：36＝1：8：9，故A错误； B、反应物氢气、氧气都是由一种物质组成的，属于单质，故B正确； C、该反应属于化合反应，故C正确； D、该反应遵循质量守恒定律，故D正确。 故选：A。 【变式1】下列关于2CO+O22CO2的理解不正确的是（　　） A．表示一氧化碳与氧气在点燃条件下反应生成二氧化碳 B．参加反应的一氧化碳与氧气的质量比是2：1 C．反应前后碳原子、氧原子的个数均不变 D．参加反应的氧气与生成的二氧化碳的分子个数比为1：2 【答案】B 【解答】解：A、一氧化碳和氧气在点燃条件下反应生成二氧化碳，故说法正确； B、参加反应的一氧化碳与氧气的质量比为：2×（12+16）：（16×2）＝7：4，故说法错误； C、反应前后碳原子、氧原子的个数均不变，故说法正确； D、参加反应的氧气与生成的二氧化碳的分子个数比为1：2，故说法正确。 故选：B。 【变式2】下列关于化学方程式4P+5O22P2O5的读法，错误的是（　　） A．磷和氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷 B．在点燃的条件下，每4体积的磷和5体积的氧气完全反应，生成五氧化二磷 C．在点燃的条件下，每4个磷原子和5个氧气分子结合生成2个五氧化二磷分子 D．在点燃的条件下，每124份质量的磷和160份质量的氧气完全反应，生成284份质量的五氧化二磷 【答案】B 【解答】解：A、磷和氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷，正确； B、化学式前的系数表示参加反应的微粒个数比，错误； C、在点燃的条件下，每4个磷原子和5个氧气分子结合生成2个五氧化二磷分子，正确； D、在点燃的条件下，每124份质量的磷和160份质量的氧气完全反应，生成284份质量的五氧化二磷，正确； 故选：B。 【变式3】关于化学方程式CO2+C2CO的叙述中，正确的是（　　） A．二氧化碳和碳等于一氧化碳 B．1个二氧化碳分子和1个碳原子生成2个一氧化碳 C．二氧化碳和碳在高温的条件下生成一氧化碳 D．每44份质量的二氧化碳和12份质量的碳在高温条件下生成86份质量的一氧化碳 【答案】C 【解答】解：A、在反应中“+”读作“和”，“═”读应作“生成”，故选项读法错误． B、微观上可读作1个二氧化碳分子和1个碳原子生成2个一氧化碳分子，故选项读法错误。 C、二氧化碳和碳在高温的条件下生成一氧化碳，故选项读法正确。 D、每44份质量的二氧化碳和12份质量的碳在高温条件下生成56份质量的一氧化碳，故选项读法错误。 故选：C。 【典例5】下列化学方程式书写正确的是（　　） A．2Mg+O2↑2MgO B．H2O2+MnO2＝H2O+MnO2+O2 C．4Fe+3O2 2Fe2O3 D．4P+5O2 2P2O5 【答案】D 【解答】解：A．气体符号只能标注在生成物一侧，且方程式需要写等号，正确的化学方程式为2Mg+O22MgO，故错误； B．在此反应中，二氧化锰是催化剂，属于反应条件，正确的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑，故错误； C．铁丝在氧气中燃烧的产物是四氧化三铁，正确的化学方程式为3Fe+2O2 Fe3O4，故错误； D．磷与氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷，该化学方程式书写完全正确，故正确； 故选：D。 【变式1】化学方程式是重要的化学用语，下列化学方程式书写正确的是（　　） A．2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ B．Mg+O2＝MgO2 C．3Fe+3O22Fe2O3 D．4P+5O2→2P2O5 【答案】A 【解答】解：A、该化学方程式书写完全正确，故选项正确。 B、该化学方程式缺少反应条件，氧化镁的化学式书写错误，正确的化学方程式为2Mg+O22MgO，故选项错误。 C、铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，正确的化学方程式为3Fe+2O2Fe3O4，故选项错误。 D、该化学方程式缺少反应条件，没有把→改为等号，正确的化学方程式为4P+5O22P2O5，故选项错误。 故选：A。 【变式2】2023世界氢能技术大会于5月22﹣26日在中国举行，大会聚焦双碳战略下全球氢能领域的最新研究成果。目前有科学家利用太阳能产生激光，再用激光使水分解得到氢气和氧气实现”制氢”；在”储氢”领域，可以将二氧化碳和氢气在一定条件下反应生成甲烷和水，实现二氧化碳的再利用和”储氢”。回答下列问题： （1）上述“制氢”过程中发生反应的化学方程式为　2H2O2H2↑+O2↑　 。 （2）上述“储氢”过程中发生反应的化学方程式为　CO2+4H2CH4+2H2O　 。 【答案】（1）2H2O2H2↑+O2↑； （2）CO2+4H2CH4+2H2O。 【解答】解：（1）上述“制氢”过程中发生的反应是用激光使水分解得到氢气和氧气，反应的化学方程式为：2H2O2H2↑+O2↑。 （2）上述“储氢”过程中发生的反应是二氧化碳和氢气在一定条件下生成甲烷和水，反应的化学方程式为：CO2+4H2CH4+2H2O。 故答案为： （1）2H2O2H2↑+O2↑； （2）CO2+4H2CH4+2H2O。 【变式3】小科同学利用如图装置探究氧气的性质。在大烧杯隔板左半部分的细沙中间均匀地插入三根带火星的细木条。 （1）小科利用高锰酸钾（KMnO4）制取氧气，请写出相应的化学反应方程式 　2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑　 。 （2）将集气瓶中的氧气缓缓注入大烧杯的右侧，一段时间后稍提起隔板，观察到 　蜡烛由低至高依次剧烈燃烧　 。 （3）依据该实验可得出氧气的化学性质为 　助燃性　 。 【答案】（1）2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑。 （2）蜡烛由低至高依次熄灭。 （3）助燃性。 【解答】解：（1）用高锰酸钾（KMnO4）制取氧气，加热高锰酸钾生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，相应的化学反应方程式 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑。 （2）将集气瓶中的氧气缓缓注入大烧杯的右侧，一段时间后稍提起隔板，二氧化碳具有助燃性，观察到蜡烛由低至高依次剧烈燃烧。 （3）依据该实验可得出氧气的化学性质为助燃性。 故答案为：（1）2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑。 （2）蜡烛由低至高依次熄灭。 （3）助燃性。 知识点3 化学方程式的计算 1.理论依据:化学方程式中各物质的质量比是固定的，可根据已知物质的质量求未知物质的质量。 2. 一般步骤 （1）设：设未知量（不带单位）。 例：设需要过氧化氢的质量为x。 （2）方：写出正确的化学方程式。 例：2H2​O2​​​2H2​O+O2​↑ （3）关：写出相关物质的相对分子质量和已知量、未知量。 例：2H2​O2​​​2H2​O+O2​↑ 68 32 x 16kg （4）列：列出比例式。 例：​= ​ （5）求：求解未知量（带单位）。 例：x=×16 kg​=34 kg （6）答：简明写出答案。 例：理论上需要消耗过氧化氢的质量为 34 kg。 【典例6】加热20g高锰酸钾制取氧气，经一段时间后，称量剩余固体的质量为18.4g。计算： （1）制得氧气的质量是多少？ （2）消耗了多少克高锰酸钾？ （3）若改用加热氯酸钾和二氧化锰混合物来制取等质量的氧气，需要多少克氯酸钾？（计算结果精确到0.01） 【答案】（1）1.6g； （2）15.8g； （3）4.08g。 【解答】解：（1）由质量守恒定律可知，制得氧气的质量为20g﹣18.4g＝1.6g。 （2）设参加反应的KMnO4质量为x。 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ 316 32 x 1.6g x＝15.8g （3）设参加反应的KClO3质量为y。 2KClO32KCl+3O2↑ 245 96 y 1.6g y≈4.08g， 答：（1）制得氧气的质量是1.6g； （2）消耗了15.8g高锰酸钾； （3）若改用加热氯酸钾和二氧化锰混合物来制取等质量的氧气，需要4.08g氯酸钾。 【变式1】小陆同学在实验室里做“氧气的制取与性质研究实验”，称取了干燥纯净的氯酸钾和二氧化锰混合物共15.5克，装入大试管后进行了充分加热，结束后称得试管中剩余固体质量为10.7克。问： （1）小陆同学制得的氧气有多少克？ （2）剩余的10.7g固体物质里含有哪些物质？各多少克？ 【答案】（1）4.8g； （2）剩余固体有氯化钾和二氧化锰，二氧化锰的质量是3.25g，KCl的质量是7.45g。 【解答】解：（1）根据质量守恒定律可知，氧气的质量等于氯酸钾和二氧化锰的总质量减去剩余固体的质量，即氧气的质量等于15.5g﹣10.7g＝4.8g； 答：小陆同学制得的氧气有4.8g； （2）设生成4.8克的氧气需要氯酸钾的质量是x， 2KClO32KCl+3O2↑ 245 96 x 4.8g x＝12.25g， 则二氧化锰的质量为：15.5g﹣12.25g＝3.25g；由于生成物中二氧化锰的质量不变，所以剩余固体中氯化钾的质量为：10.7g﹣3.25g＝7.45g； 答：剩余固体有氯化钾和二氧化锰，二氧化锰的质量是3.25g，KCl的质量是7.45g。 【变式2】如图是实验室加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气的过程中，固体剩余物与反应时间关系的图像，请认真分析图像，完成下列问题： （1）氯酸钾完全分解时生成的氧气 　4.8　 克； （2）反应后生成的氯化钾 　7.45　 克； （3）求原混合物中钾元素的质量分数。（写出计算过程，结果精确到0.1%） 【答案】（1）4.8； （2）7.45； （3）25.2%。 【解答】解：（1）根据质量守恒定律，化学反应前后物质的总质量不变，由图中数据可知，氯酸钾完全分解时生成氧气的质量为：15.5g﹣10.7g＝4.8g； （2）设反应后生成氯化钾的质量为x。 2KClO3 2KCl+3O2↑ 149 96 x 4.8g x＝7.45g 答：反应后生成氯化钾的质量为7.45g。 （3）根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类和质量不变，由钾元素守恒可知，原混合物中钾元素的质量为：7.45g100%＝3.9g，则原混合物中钾元素的质量分数为：100%≈25.2%。 答：原混合物中钾元素的质量分数为25.2%。 故答案为： （1）4.8； （2）7.45； （3）25.2%。 【变式3】“庄稼一枝花，全靠肥当家”，化肥对于粮食丰收起到举足轻重的作用。工业上常利用氮气制作铵态化肥。其过程是先将氮气和氢气先转化成氨气：N2+3H22NH3，再将氨气制成铵态化肥。 （1）某化肥厂年产51万吨氨气，理论上，该厂每年消耗氮气的质量为　42万　 吨。 （2）氯化铵（NH4Cl）是常见的铵态化肥，214kg氯化铵中N元素的质量为　56　 kg。 （3）某化肥公司生产的氯化铵，其包装袋部分标签内容如图所示。为测定该化肥的纯度，取12.5g样品配制成溶液，向其中滴加AgNO3溶液至不再产生沉淀为止。过滤、洗涤、干燥，得到的沉淀质量为28.7g。通过计算判断该化肥是否合格？ 【答案】（1）42万； （2）56； （3）不合格。 【解答】解：（1）设氮气的质量为x N2+3H22NH3 28 34 x 51万吨 ， 解得x＝42万吨。 答：该厂每年消耗氮气的质量为42万吨。 故答案为：42万； （2）214kg氯化铵中N元素的质量为：。 故答案为：56； （3）氯化银的质量为28.7g，设氯化铵的质量分数为x 解得x＝85.6%，小于92%，可知该化肥不合格。 故答案为：不合格。 【方法技巧】 1.质量守恒定律的理解：6 不变、2 定变、2 可变 （1）6 个不变 宏观：反应物和生成物总质量不变、元素种类不变、元素质量不变 微观：原子种类不变、原子数目不变、原子质量不变 （2）2 个一定改变：物质种类一定改变、分子种类一定改变 （3）2 个可能改变：分子总数可能改变、元素化合价可能改变 2.推断物质组成或化学式：元素种类、原子数目不变 例：反应 2X+3O₂=2CO₂+4H₂O，反应后 C、H、O 原子数为 2、8、8，反应前已有 O 原子 6，因此 2X 含 2 个 C、8 个 H、2 个 O，可推出 X 为 CH₄O。 3.反应前后质量变化表格题 ① 算变化：质量增加的是生成物，质量减少的是反应物，质量不变的是催化剂或不参与反应的杂质； ② 用总质量守恒，计算表格中的未知量； ③ 结合反应物、生成物的数量，判断反应类型，计算反应质量比。 【巩固训练】 1．某学习小组用如图所示实验验证质量守恒定律。下列说法错误的是（　　） A．做甲实验时，若取用红磷的量不足，未将瓶内氧气消耗完，对实验结果没有影响 B．乙实验中最后天平不平衡，此现象能用质量守恒定律解释 C．丙实验在敞口容器中进行仍成功验证了质量守恒定律，原因是该反应不消耗气体也不产生气体 D．进行丁实验时，如果将燃烧后的生成物全部收集起来称量，理论上生成物的质量等于参加反应的镁条的质量 【答案】D 【解答】解：A、做甲实验时，若取用红磷的量不足，对实验的结果没有影响，因为无论红磷是否完全反应，天平都保持平衡，故A正确； B、乙实验中，石灰石和稀盐酸反应生成二氧化碳气体，产生的气体逸散到空气中，反应后剩余物质的质量减小，所以最后天平不平衡，能用质量守恒定律解释，故B正确； C、硫酸铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，此反应不消耗气体也不生成气体，所以能验证质量守恒定律，故C正确； D、如果将燃烧后的生成物全部收集起来称量，由于镁条与氧气结合产生氧化镁质量增加，故生成物质量大于参加反应的镁条的质量，故D错误； 故选：D。 2．化学方程式是重要的化学用语。下列化学方程式书写正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【解答】解：A、氯酸钾在二氧化锰的催化作用下、在加热条件下生成氯化钾和氧气，正确的化学方程式为，而不是点燃，故选项错误。 B、镁在氧气中燃烧生成氧化镁，氧化镁的化学式应为MgO，正确的化学方程式为，故选项错误。 C、铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁（Fe3O4），不是氧化铁（Fe2O3），正确的化学方程式为，故选项错误。 D、磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷，该化学方程式书写完全正确，故选项正确。 故选：D。 3．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6.4gB与足量A完全反应后，生成3.6gD。则在此反应中，B和C的质量比是（　　） A．8：11 B．2：11 C．16：11 D．16：9 【答案】C 【解答】解：设生成C的质量为x。 A+2B＝C+2D 22 2×9 x  3.6g x＝4.4g 则生成C的质量为4.4g，所以在此反应中B和C的质量比是6.4g：4.4g＝16：11。 故选：C。 4．甲醛是室内装修时产生的主要污染物质．用下面化学反应可检测室内甲醛含量是否超标：4KMnO4+5R+6H2SO4＝2K2SO4+4MnSO4+5CO2+11H2O，根据质量守恒定律确定R的化学式为（　　） A．CH2O B．C2H4O2 C．CH4 D．CHO2 【答案】A 【解答】解：化学反应4KMnO4+5R+6H2SO4＝2K2SO4+4MnSO4+5CO2↑+11H2O，遵循质量守恒定律， 则反应前后的元素相同，原子个数相等， K、Mn、S元素的原子个数前后相等， 反应前现有40个O原子，而反应后共45个O原子，则R中共5个O原子， 反应前现有12个H原子，而反应后共有22个H原子，则R中共有10个H原子， 反应前没有C原子，而反应后共有5个C原子，则R中共有5个C原子， 又R的化学计量数为5，则R的化学式为CH2O， 故选：A。 5．未来，我们可以利用太阳能技术制取甲醇，其步骤如下：①利用太阳能分解水制取“氢气”；②制甲醇aH2+bCO2cCH3OH（甲醇）+dH2O。下列说法中错误的是（　　） A．步骤②的化学方程式中2b＝c+d B．上述过程可实现水的循环利用 C．氢气属于绿色无污染能源 D．步骤①发生反应的化学方程式为H2OH2+O2 【答案】D 【解答】解：A、步骤②的化学方程式中2b＝c+d，是因为反应前后氧原子个数相等，该选项正确。 B、上述过程可实现水的循环利用，是因为过程中水既是反应物也是生成物，该选项正确。 C、氢气属于绿色无污染能源，是因为氢气燃烧生成水，不污染环境，该选项正确。 D、步骤①发生反应的化学方程式为2H2O2H2↑+O2↑，该选项不正确。 故选：D。 6．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．丙是单质 B．丁一定是该反应的催化剂 C．若消耗6g的乙，则生成34g的丙 D．甲、乙的质量之和一定等于生成丙的质量 【答案】C 【解答】A、由四种物质反应前后各物质的质量分数可知，反应前后甲的质量分数减少了70%﹣42%＝28%，故甲是反应物；反应后乙的质量分数为1﹣42%﹣40%﹣10%＝8%，可以确定乙的质量分数减少了14%﹣8%＝6%，故乙是反应物；反应前丙的质量分数为1﹣70%﹣14%﹣10%＝6%，丙的质量分数增加了40%﹣6%＝34%，丙是生成物；丁的质量分数不变，可能作该反应的催化剂，也可能没有参加反应。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，不可能是单质，说法错误，故不符合题意； B、丁的质量分数不变，可能没有参加反应，也可能作该反应的催化剂，说法错误，故不符合题意； C、由A中分析可知，参加反应的乙和生成丙的质量比为6%：34%＝6：34，则若消耗6g的乙，则生成34g的丙，说法正确，故符合题意； 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，说法错误，故不符合题意。 故选：C。 7．在反应2A+3B＝2C+4D中，A与B的相对分子质量之比为1：1，用一定质量的A与12克B恰好完全反应，生产11克C，则下列说法中错误的是（　　） A．同时生成D的质量是9克 B．B与D的相对分子质量之比是8：1 C．参加反应的A与生成C的质量之比是8：11 D．若A的相对分子质量是32，则C的相对分子质量是44 【答案】B 【解答】解：根据“在反应2A+3B＝2C+4D中，A与B的相对分子质量之比为1：1”，则可假设A和B的相对分子质量为a，设A的质量为x，则，故x＝8g；又因为“一定质量的A与12克B恰好完全反应，生产11克C”，则根据质量守恒定律的质量守恒，可求D的质量为8g+12g﹣11g＝9g。 A、根据分析，可求D的质量为8g+12g﹣11g＝9g，该选项说法正确； B、根据分析，若A的相对分子质量是32，B为32，若C的相对分子质量是44，则可计算D的相对分子质量是18，此反应中B与D的相对分子质量之比是16：9，该选项说法错误； C、根据分析，A与C的质量之比是8g：11g＝8：11，该选项说法正确。 D、在反应2A+3B＝2C+4D中，A和B的相对分子质量比为1：1．已知“一定质量的A与12克B恰好完全反应，生产11克C”，因为A的质量为8g；若A的相对分子质量是32，则，解得c＝44，则C的相对分子质量是44，故正确； 故选：B。 8．将25克A物质和5克B物质混合，加热后发生化学反应，经分析，反应后的混合物含10克A和11克C，同时还含有一种物质D．若A、B、C、D的相对分子质量分别为30、20、44、18，则它们之间发生的化学反应可能是（　　） A．A+B═C+D B．A+2B═2C+D C．2A+B═2C+D D．2A+B═C+2D 【答案】D 【解答】解：根据题意，将25gA物质跟5gB物质混合，加热使之充分反应。经分析反应后的混合物中含有10gA、11gC和另一种新物质丁。可知：反应物是A和B，生成物是C和D，由于反应后混合物中有10gA，说明A参加反应的质量为：25g﹣10g＝15g，B全部参加反应，为5g，因此反应物的总质量为15g+5g＝20g，由于反应后生成了11gC，根据质量守恒定律，D的质量为20g﹣11g＝9g； 反应物和生成物A、B、C、D的质量比为：15g：5g：11g：9g＝15：5：11：9； A、B、C、D的相对分子质量分别为30、20、44、18； 设A、B、C、D等物质的化学计量数分别为x、y、z、m， 则有：30x：20y：44z：18m＝15：5：11：9， 解得：x：y：z：m＝2：1：1：2； 则A、B、C、D的分子个数比为2：1：1：2，故化学方程式为：2A+B═C+2D。 故选：D。 9．将苯（C6H6）和氧气置于一个完全密闭的容器中引燃，反应生成二氧化碳、水和X．已知反应前后各物质的质量如下： 物质 苯 氧气 二氧化碳 水 X 反应前的质量/g 3.9 9.6 0 0 0 反应后的质量/g 0 0 6.6 2.7 m 则下列有关说法正确的是（　　） A．m等于4.0 B．X由碳、氧两种元素组成 C．X由碳、氢两种元素组成 D．生成物中二氧化碳和水的分子个数比为3：1 【答案】B 【解答】解：根据质量守恒定律，生成X的质量为：3.9g+9.6g﹣6.6g﹣2.7g＝4.2g， 反应前各元素的质量： 3.9g苯中碳元素的质量为：3.9g100%＝3.6g，氢元素质量为：3.9g﹣3.6g＝0.3g，氧气中氧元素的质量为9.6g； 反应后各元素的质量 6.6g二氧化碳中碳元素的质量为：6.6g100%＝1.8g，氧元素的质量为：6.6g﹣1.8g＝4.8g， 2.7g水中氢元素的质量为：2.7g100%＝0.3g，氧元素质量为：2.7g﹣0.3g＝2.4g， 观察发现，苯中碳元素的质量大于二氧化碳中碳元素的质量，氧气中氧元素的质量大于二氧化碳和水中的氧元素质量和，苯中氢元素的质量等于水中氢元素的质量，因此判断X中有碳元素和氧元素。 二氧化碳和水的分子个数比为：1：1， 由计算可知，表中m的值为4.2，生成的二氧化碳和水的分子个数比为1：1，物质X由碳、氧元素组成； 因为苯中的氢元素和生成的水中的氢元素质量相等，所以X中不含有氢元素，由分析可知，C选项的判断不正确。 故选：B。 10．某同学从定量角度研究双氧水制取氧气的过程，对原实验进行部分改进，增加了称量操作。具体做法是：取10%的双氧水和少量的二氧化锰放入气体发生装置，并对反应前后混合物的质量进行称量，记录如下： 反应过程 反应前 反应后 质量变化（不含容器质量） 34.3g 32.7g 若反应后，双氧水分解完全且氧气全部逸出，该同学得出的结论中，不合理的是（　　） A．反应速率逐渐加快 B．最多得到氧气的质量为1.6g C．催化剂二氧化锰的质量为0.3g D．反应得到水和氧气的质量比为9：8 【答案】A 【解答】解：A、随着反应的进行，过氧化氢溶液的浓度逐渐减小，故反应速率逐渐变小，故A的结论不合理； B、根据质量守恒定律，反应前物质的质量总和等于反应后物质的质量总和，生成氧气的质量为：34.3g﹣32.7g＝1.6g，故B结论合理； C、设生成1.6g氧气需要过氧化氢的质量为x 2H2O22H2O+O2↑ 68 32 x 1.6g x＝3.4g 所以过氧化氢溶液的质量为：3.4g÷10%＝34g 二氧化锰的质量为：34.3g﹣34g＝0.3g 故C结论合理； D、2H2O22H2O+O2↑ 36 32 水和氧气的质量比为36：32＝9：8， 故D结论合理； 故选：A。 11．杭州奥体中心游泳馆水循环系统实现常年“不换水”的同时，水质完全符合国际赛事标准，充分体现了杭州绿色亚运的理念。 （1）水经过毛发过滤器和硅藻土过滤器，初步完成了水体中固体颗粒物和悬浮物的去除，则此过程属于　物理　 （填“物理”或“化学”）变化。 （2）工业上用氯气和X物质制取NaClO，Cl2+2X═NaCl+NaClO+H2O，则X的化学式为　NaOH　 。 【答案】（1）物理； （2）NaOH。 【解答】解：（1）水经过毛发过滤器和硅藻土过滤器去除固体颗粒物和悬浮物的过程中，没有生成新物质，只是通过物理方法将杂质分离出来，因此该过程属于物理变化。 （2）由反应的化学方程式可知，反应前钠、氯、氧、氢原子个数分别为0、2、0、0，反应后的生成物中钠、氯、氧、氢原子个数分别为2、2、2、2，根据化学反应前后原子种类、数目不变，则2X分子中含有2个钠原子、2个氢原子和2个氧原子，则每个X分子由1个钠原子、1个氢原子和1个氧原子构成，则物质X的化学式为NaOH。 故答案为：（1）物理； （2）NaOH。 12．小李用过氧化氢与二氧化锰粉末反应验证质量守恒定律，实验装置如图1。 （1）根据实验目的，小李必须测量的数据是　CD　 。 A．锥形瓶质量 B．气球质量 C．反应前整个反应装置（包括里边的物质）质量 D．反应后整个反应装置（包括里边的物质）质量 （2）将反应装置放在天平左盘，使天平平衡后，再将二氧化锰粉末倒入锥形瓶中。反应结束后，气球鼓起，天平向右倾斜。小李按规范操作重新实验，得到相同结果。请你帮他分析原因　气球鼓起，受到空气的浮力增大　 。 （3）小李如果用过氧化氢制取氧气，制取装置如图1所示。 仪器名称：a　分液漏斗　 ，b　锥形瓶　 。 （4）下列实验操作正确的是　D　 。 A、用止水夹夹住出气的橡胶管，只打开活塞，如果分液漏斗中的液体流下来的速度变慢，说明装置漏气。 B、a仪器下端必须要在液体下面 C、当水下导管冒泡时，马上收集气体 D、该发生装置也用于制取氢气、二氧化碳 【答案】（1）CD； （2）反应结束后，气球鼓起，气球受到空气的浮力增大，导致天平向右倾斜。故答案为：气球鼓起，受到空气的浮力增大； （3）分液漏斗；锥形瓶； （4）D。 【解答】解：（1）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的各物质的质量总和。要验证质量守恒定律，需要测量反应前整个反应装置（包括里边的物质）质量和反应后整个反应装置（包括里边的物质）质量，故选：CD。 （2）反应结束后，气球鼓起，气球受到空气的浮力增大，导致天平向右倾斜。故答案为：气球鼓起，受到空气的浮力增大； （3）由图可知，仪器a是分液漏斗，仪器b是锥形瓶。故答案为：分液漏斗；锥形瓶； （4）A、用止水夹夹住出气的橡胶管，只打开活塞，如果分液漏斗中的液体流下来的速度变慢，不能说明装置漏气，因为随着液体的流下，锥形瓶内压强增大，会使液体流下速度变慢，故操作错误。 B、分液漏斗下端不需要在液体下面，故说法错误。 C、当水下导管冒气泡时，不能马上收集气体，因为此时排出的是装置内的空气，应等气泡连续均匀冒出时再收集，故操作错误。 D、该发生装置是固液不加热型，实验室用锌和稀硫酸制取氢气、用大理石（或石灰石）和稀盐酸制取二氧化碳，都属于固液不加热型反应，所以该发生装置也用于制取氢气、二氧化碳，故操作正确。 故选：D。 13．火箭常用联氨（N2H4）作燃料，以四氧化二氮（N2O4）助燃，生成物有两种：一种是氮气，而另一种则被称为人类生命的源泉。请回答下列问题： （1）N2H4和N2O4中，　N2O4 和氧气的化学性质相似。 （2）请写出联氨（N2H4）在四氧化二氮（N2O4）中燃烧的化学方程式：　2N2H4+N2O43N2+4H2O　 。 【答案】（1）N2O4； （2）2N2H4+N2O43N2+4H2O。 【解答】解：（1）火箭常用联氨（N2H4）作燃料，以四氧化二氮（N2O4）助燃，说明N2O4能支持燃烧，氧气也能支持燃烧，所以N2O4和氧气的化学性质相似。 （2）联氨（N2H4）在四氧化二氮（N2O4）中燃烧，生成物有两种，一种是氮气，而另一种则被称为人类生命的源泉，即水，反应的化学方程式为：2N2H4+N2O43N2+4H2O。 故答案为： （1）N2O4； （2）2N2H4+N2O43N2+4H2O。 14．某校科学小组同学想通过实验验证质量守恒定律。 【实验思路】先确认发生的是“物理变化”还是“化学变化”，再比较变化中反应物的质量总和和生成物的质量总和是否相等。 （1）如图甲的实验方案　不能　 （填“能”或“不能”）用来验证质量守恒定律。 小组同学又设计了图乙的方案： Ⅰ.锥形瓶内装入白磷，塞紧瓶塞放在天平托盘上，调节平衡。 Ⅱ.取下锥形瓶，将瓶塞上的铁丝在酒精灯上烧红后，接触引燃白磷，并立即塞紧瓶塞。 Ⅲ.待反应结束冷却后，将锥形瓶放回天平托盘上，观察天平是否平衡。 【交流反思】 （2）该实验中，必须待反应结束并冷却后再称量的目的是　防止冷却前气球处于膨胀状态，空气对气球产生的浮力影响实验结果　 。 （3）要确认是否发生了化学变化，有同学认为气球膨胀这一现象就足以作为发生化学变化的证据，你是否同意，并说明理由：　否，浓硫酸溶于水放热，不是化学变化，但也能使气球膨胀　 。 （4）反应结束后，若有部分白磷未参与反应，依然能得出正确结论。请根据图丙的思维模型，推理解释：因为实验测得反应前后装置内物质总质量相等，且反应前后　未参加反应的物质　 质量不变，所以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。 【答案】（1）不能。 （2）防止冷却前气球处于膨胀状态，空气对气球产生的浮力影响实验结果。 （3）否，浓硫酸溶于水放热，不是化学变化，但也能使气球膨胀。 （4）未参加反应的物质。 【解答】解：（1）如图甲的实验方案不能用来验证质量守恒定律，是因为酒精和水混合发生的是物理变化。 故答案为：不能。 （2）该实验中，必须待反应结束并冷却后再称量的目的是防止冷却前气球处于膨胀状态，空气对气球产生的浮力影响实验结果。 故答案为：防止冷却前气球处于膨胀状态，空气对气球产生的浮力影响实验结果。 （3）气球膨胀这一现象不能作为发生化学变化的证据，是因为浓硫酸溶于水放热，不是化学变化，但也能使气球膨胀。 故答案为：否，浓硫酸溶于水放热，不是化学变化，但也能使气球膨胀。 （4）反应结束后，若有部分白磷未参与反应，依然能得出正确结论。请根据图丙的思维模型，推理解释：因为实验测得反应前后装置内物质总质量相等，且反应前后未参加反应的物质质量不变，所以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。 故答案为：未参加反应的物质。 15．小茗同学用氯酸钾和二氧化锰混合共热制取氧气，他共取了34.5g氯酸钾和二氧化锰的混合物，充分反应后，冷却，称得剩余固体质量为24.9g。求： （1）生成氧气的质量。 （2）原混合物中氯酸钾的质量。 （3）原混合物中二氧化锰的质量分数。（精确到0.1%） 【答案】（1）9.6g； （2）24.5克； （3）29.0%。 【解答】解：（1）由质量守恒定律可知，生成氧气的质量为34.5g−24.9g＝9.6g。 （2）设原混合物中氯酸钾的质量为x。 2KClO32KCl+3O2↑ 245 96 x 9.6g 解得：x＝24.5g （3）原混合物中二氧化锰的质量＝34.5g﹣24.5g ＝ 10g。 二氧化锰的质量分数。 答：（1）生成氧气的质量9.6g。 （2）原混合物中氯酸钾的质量为24.5克。 （3）原混合物中二氧化锰的质量分数为29.0%。 16．实验室制取氧气时，某同学取质量为15.0g的氯酸钾和二氧化锰的固体混合物加热，固体质量与反应时间的关系如图甲所示。 （1）t0～t1时段固体质量不变，是因为 　温度没有达到氯酸钾的分解温度　 。 （2）t4时，制得氧气质量是 　4.8　 克。 （3）t5时MnO2的质量为多少？（写出计算过程） 【答案】（1）温度没有达到氯酸钾的分解温度； （2）4.8； （3）2.75g。 【解答】解：（1）氯酸钾需要达到一定的温度才能分解，则t0～t1 时段固体质量不变，是因为温度没有达到氯酸钾的分解温度。 （2）根据质量守恒定律，化学反应前后物质的总质量不变，则t4 时制得氧气质量是：15.0g﹣10.2g＝4.8g。 （3）设原固体混合物中氯酸钾的质量为x。 2KClO32KCl+3O2↑ 245 96 x 4.8g x＝12.25g 反应前MnO2的质量为：15.0g﹣12.25g＝2.75g，由于二氧化锰是该反应的催化剂，反应前后质量不变，所以t5时MnO2的质量为2.75g。 答：t5时MnO2的质量为2.75g。 故答案为： （1）温度没有达到氯酸钾的分解温度； （2）4.8； （3）2.75g。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 第3节 化学反应中物质质量的关系 目录 目录 1 【学习目标】 1 【思维导图】 2 【知识梳理】 2 知识点1 质量守恒定律 2 知识点2 化学方程式的书写 7 知识点3 化学方程式的计算 11 【方法技巧】 13 【巩固训练】 13 【学习目标】 1. 科学观念 （1）掌握质量守恒定律的核心内容与微观本质，明确其适用范围，理解化学反应 “六不变、两定变、两可变” 的核心规律。 （2）理解化学方程式的定义与定性、定量双重意义，能规范书写、配平初中常见化学反应的化学方程式。 （3）掌握依据化学方程式计算的理论依据与规范步骤，能完成化学反应基础定量计算。 2. 科学思维 （1）建立 “宏观 - 微观 - 符号” 三重表征的化学思维，能从原子守恒角度理解质量守恒的本质。 （2）掌握控制变量法在探究实验中的应用，提升实验推理、物质组成 / 化学式推断、定量分析的逻辑能力。 3. 探究实践 （1）能独立完成质量守恒定律的验证实验，规范操作、准确记录现象并推导结论，能分析实验误差并优化方案。 （2）能熟练运用基础方法配平化学方程式，规范完成书写与纠错；能按步骤完成化学方程式相关定量计算。 4. 态度责任 （1）养成严谨规范的实验与计算习惯，树立求实的科学态度与安全实验意识。 （2）了解质量守恒定律的科学发现史，认识化学定量研究在生产生活中的应用价值。 重点： 1.质量守恒定律的内容、微观本质与验证实验 2.化学方程式的意义、规范书写与核心配平方法 3.依据化学方程式的规范定量计算 4.质量守恒定律的实际应用与物质推断 难点： 1.质量守恒定律的微观本质理解，及有气体参与反应的实验设计与误差分析 2.复杂化学方程式的配平与规范书写 3.含混合物、纯度的综合定量计算 【思维导图】 【知识梳理】 知识点1 质量守恒定律 1.质量守恒定律：在化学反应中， 等于 。 2.六个不变、两个一定改变、两个可能改变 类别 内容 六个不变 宏观：①反应物和生成物的总质量不变；②元素种类不变；③元素质量不变 微观：①原子种类不变；②原子数目不变；③原子质量不变 两个一定改变 ①物质种类改变；②构成物质的粒子改变（分子种类改变） 两个可能改变 ①分子总数可能改变；②元素化合价可能改变 【典例1】某科学兴趣小组利用如图所示装置进行质量守恒定律的探究。 （1）给锥形瓶微热，使白磷燃烧。白磷燃烧结束后，发现气球鼓起，冷却至室温后，发现天平 （填“平衡”或“不平衡”）。这说明在化学反应前后，物质的总质量 。 （2）某同学在实验结束后立即打开橡皮塞，发现瓶中又开始产生大量白烟，你认为这是因为 。 【变式1】小明利用如图1装置，称量了白磷被引燃前后整个装置的总质量，验证了质量守恒定律。 （1）该实验需不需要白磷过量？ （填“需要”或“不需要”）；实验过程中，可观察到气球体积变化情况是 ； （2）图2中，锥形瓶种固态物质的质量m随时间t的变化关系正确的是 。 【变式2】十七世纪质量守恒定律被发现之前，英国化学家波义耳曾做过一个实验：在敞口玻璃容器中燃烧金属时，得到了金属灰并称量金属灰的质量，发现比原金属质量增加了。1756年，俄国化学家罗蒙诺索夫在密闭容器中燃烧金属锡，冷却后不开启玻璃瓶就进行实称量，结果发现：燃烧后玻璃瓶中与内容物的总质量无变化。某兴趣小组同学利用图甲装置探究质量守恒定律。 （1）试解释金属灰质量比原金属质量增加的原因 。 （2）小组同学对实验甲的反应装置作了适当改进，最终利用图乙装置和注射器按如下步骤完成实验。 a.检查装置气密性； b．在锥形瓶内装入少量MnO2，分液漏斗内加入10毫升3%的过氧化氢溶液。关闭导管口的止水夹，并称量整个装置的总质量m； c.在导管口连接注射器后，依次打开止水夹和分液漏斗活塞，待注射器活塞稳定后，关闭止水夹并读取注射器收集到的氧气体积V； d．取下注射器，再次称量反应后装置的总质量m2； 小组同学对利用注射器收集氧气提出两种不同的方法，如图丙所示，你认为较为合理的方法 （选填“—”或“二”）； （2）若氧气的密度为p，则符合 时，说明化学反应遵守质量守恒定律。 【变式3】某兴趣小组的同学设计了如图甲、乙、丙所示的三个实验（天平略）来验证质量守恒定律。 （1）小组同学讨论后认为，上述甲、乙、丙三个实验装置中，只有实验 （填装置序号）能直接用于验证质量守恒定律。 （2）实验甲中锥形瓶底部放入细沙的作用是 。 （3）图丁为图丙的改进实验。实验时只需 即可发生反应。 【典例2】在一个密闭容器中放入甲、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如下表所示。下列说法正确的是（　　） 物质 甲 乙 丙 丁 反应前质量/g 10 0.3 4.8 2.8 反应后质量/g 3.2 待测 8 6.4 A．待测值为0.6 B．此反应可表示为：丙+丁→甲 C．反应中甲和丁变化的质量比为1：2 D．甲一定是化合物 【变式1】在一个密闭容器中放入X、Y、Z、Q四种物质，在一定条件下发生化学反应，一段时间后，测得有关数据如表，则下列关于反应的认识，正确的是（　　） 物质 X Y Z Q 反应前质量（g） 20 2 1 37 反应后质量（g） 待测a 32 待测b 12 A．a的取值范围：0≤a≤16 B．该反应类型一定属于化合反应 C．当a＝15时，物质Z在反应中起催化作用 D．当b＝1时，反应中X、Q的相对分子质量比为1：5 【变式2】在一个密闭容器中放入X、Y、Z、W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。下列关于此反应的认识，正确的是（　　） 物质 X Y Z W 反应前的质量/g 20 m 16 14 反应后的质量/g 4 6 60 50 A．参加反应的X与Y的质量比是1：3 B．m的数值为64 C．反应中Z、W的质量变化之比为6：5 D．若继续反应，最终容器内只剩下X、Z、W三种物质 【变式3】一定条件下，密闭容器中发生了某一化学反应，涉及的物质为甲、乙、丙、丁，如图为各物质在反应前和反应后某时刻的质量关系。下列说法不正确的是（　　） A．x的值是31 B．甲、丁的相对分子质量之比可能为7：11 C．丁可能为单质 D．反应中消耗甲和乙的质量比为7：4 【典例3】红旗H5汽车采用新型氢能源技术，让氢气和氧气发生电化学反应产生电能驱动电机，续航里程可达520公里。在新型氢能源技术研究中关于质量守恒定律的理解，正确的是（　　） A．液态氢气储罐在低温加压后质量不变，符合质量守恒定律 B．燃料电池中氢氧反应的原子种类和数量不发生改变 C．航天器镁合金外壳氧化后质量增加，违背质量守恒定律 D．2kg氢气与8kg氧气点燃后充分反应生成10kg水 【变式1】下列现象不能用质量守恒定律解释的是（　　） A．3g碳与10g氧气充分反应后，得到二氧化碳的质量为11g B．酒精敞口放置一段时间后质量变小 C．铁丝燃烧，生成物的质量比铁丝的质量大 D．蜡烛燃烧后质量变小 【变式2】下列观点正确的是（　　） A．水结冰体积变大，质量不变，符合质量守恒定律 B．5g蔗糖溶于95g水中，总质量为100g，符合质量守恒定律 C．二氧化碳气体变成“干冰”后质量保持不变，符合质量守恒定律 D．镁条在氧气中燃烧，生成物的质量比镁条的质量大，该反应遵守质量守恒定律 声明：试题解析著作权属所有，未经书面同意【变式3】质量守恒定律是自然界的基本定律之一，下面关于质量守恒定律的理解正确的是（　　） A．铁锅放久后质量变大符合质量守恒定律 B．只有在密闭环境下发生的反应才符合质量守恒定律 C．根据质量守恒定律可知10千克冰熔化后能产生10千克水 D．4克氢气在16克氧气中充分燃烧后生成20克水仍符合质量守恒定律 知识点2 化学方程式的书写 1. 定义 用化学式来表示化学反应的式子，如： C+O2​​CO2​ 2H2​O2​​​2H2​O+O2​↑ 2. 意义与读法 C+O2​​CO2​ 角度 意义 读法 定性角度 表示反应物、生成物和反应条件 定量角度（质量比） 表示反应物与生成物的质量比（12:32:44） 微观角度（粒子数比） 表示反应物与生成物的粒子个数比（1:1:1） 3. 书写规则 （1） ：不能臆造不存在的物质或反应。 （2）遵守 ：化学方程式两边原子的种类和数目必须相等（配平）。 （3）注明 与 ： ①反应条件（如点燃、加热、催化剂等）写在等号上方或下方。 ②生成物状态：气体标注 “↑”（反应物无气体时），沉淀标注 “↓”（反应物无固体时）。 4. 书写步骤 （1） ：写出反应物和生成物的化学式，中间用短线连接。 例：Al+O2​−Al2​O3​ （2） ：配平化学方程式，使两边原子数目相等（常用最小公倍数法、奇数配偶法等）。 例：4Al+3O2​−2Al2​O3​ （3） ：注明反应条件和生成物状态，短线改等号。 例：4Al+3 O2​2Al2​O3​ （4） ：检查化学式、配平、条件和标注是否正确。 5. 配平方法 （1） ：选择出现次数较多且原子个数相差较大的原子，求其最小公倍数，确定化学计量数（如磷燃烧的配平）。 （2） ：将出现次数最多且原子个数为奇数的化学式前配 2，再依次配平其他物质（如FeS2​+O2​→Fe2​O3​+SO2​的配平）。 （3） ：从组成最复杂的物质入手，观察原子守恒关系配平（如CO+Fe2​O3​→Fe+CO2​的配平）。 （4） ：将最复杂物质的化学计量数定为 1，再依次配平其他物质（如CH3​OH+O2​→CO2​+H2​O的配平）。 【典例4】关于化学方程式2H2+O22H2O，四位同学表达了如图所示的说法，其中错误的是（　　） A． B． C． D． 【变式1】下列关于2CO+O22CO2的理解不正确的是（　　） A．表示一氧化碳与氧气在点燃条件下反应生成二氧化碳 B．参加反应的一氧化碳与氧气的质量比是2：1 C．反应前后碳原子、氧原子的个数均不变 D．参加反应的氧气与生成的二氧化碳的分子个数比为1：2 【变式2】下列关于化学方程式4P+5O22P2O5的读法，错误的是（　　） A．磷和氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷 B．在点燃的条件下，每4体积的磷和5体积的氧气完全反应，生成五氧化二磷 C．在点燃的条件下，每4个磷原子和5个氧气分子结合生成2个五氧化二磷分子 D．在点燃的条件下，每124份质量的磷和160份质量的氧气完全反应，生成284份质量的五氧化二磷 【变式3】关于化学方程式CO2+C2CO的叙述中，正确的是（　　） A．二氧化碳和碳等于一氧化碳 B．1个二氧化碳分子和1个碳原子生成2个一氧化碳 C．二氧化碳和碳在高温的条件下生成一氧化碳 D．每44份质量的二氧化碳和12份质量的碳在高温条件下生成86份质量的一氧化碳 【典例5】下列化学方程式书写正确的是（　　） A．2Mg+O2↑2MgO B．H2O2+MnO2＝H2O+MnO2+O2 C．4Fe+3O2 2Fe2O3 D．4P+5O2 2P2O5 【变式1】化学方程式是重要的化学用语，下列化学方程式书写正确的是（　　） A．2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ B．Mg+O2＝MgO2 C．3Fe+3O22Fe2O3 D．4P+5O2→2P2O5 【变式2】2023世界氢能技术大会于5月22﹣26日在中国举行，大会聚焦双碳战略下全球氢能领域的最新研究成果。目前有科学家利用太阳能产生激光，再用激光使水分解得到氢气和氧气实现”制氢”；在”储氢”领域，可以将二氧化碳和氢气在一定条件下反应生成甲烷和水，实现二氧化碳的再利用和”储氢”。回答下列问题： （1）上述“制氢”过程中发生反应的化学方程式为 。 （2）上述“储氢”过程中发生反应的化学方程式为 。 【变式3】小科同学利用如图装置探究氧气的性质。在大烧杯隔板左半部分的细沙中间均匀地插入三根带火星的细木条。 （1）小科利用高锰酸钾（KMnO4）制取氧气，请写出相应的化学反应方程式 。 （2）将集气瓶中的氧气缓缓注入大烧杯的右侧，一段时间后稍提起隔板，观察到 。 （3）依据该实验可得出氧气的化学性质为 。 知识点3 化学方程式的计算 1.理论依据:化学方程式中各物质的 是固定的，可根据已知物质的质量求未知物质的质量。 2. 一般步骤 （1） ：设未知量（不带单位）。 例：设需要过氧化氢的质量为x。 （2） ：写出正确的化学方程式。 例：2H2​O2​​​2H2​O+O2​↑ （3） ：写出相关物质的相对分子质量和已知量、未知量。 例：2H2​O2​​​2H2​O+O2​↑ 68 32 x 16kg （4） ：列出比例式。 例：​= ​ （5） ：求解未知量（带单位）。 例：x=×16 kg​=34 kg （6） ：简明写出答案。 例：理论上需要消耗过氧化氢的质量为 34 kg。 【典例6】加热20g高锰酸钾制取氧气，经一段时间后，称量剩余固体的质量为18.4g。计算： （1）制得氧气的质量是多少？ （2）消耗了多少克高锰酸钾？ （3）若改用加热氯酸钾和二氧化锰混合物来制取等质量的氧气，需要多少克氯酸钾？（计算结果精确到0.01） 【变式1】小陆同学在实验室里做“氧气的制取与性质研究实验”，称取了干燥纯净的氯酸钾和二氧化锰混合物共15.5克，装入大试管后进行了充分加热，结束后称得试管中剩余固体质量为10.7克。问： （1）小陆同学制得的氧气有多少克？ （2）剩余的10.7g固体物质里含有哪些物质？各多少克？ 【变式2】如图是实验室加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气的过程中，固体剩余物与反应时间关系的图像，请认真分析图像，完成下列问题： （1）氯酸钾完全分解时生成的氧气 克； （2）反应后生成的氯化钾 克； （3）求原混合物中钾元素的质量分数。（写出计算过程，结果精确到0.1%） 【变式3】“庄稼一枝花，全靠肥当家”，化肥对于粮食丰收起到举足轻重的作用。工业上常利用氮气制作铵态化肥。其过程是先将氮气和氢气先转化成氨气：N2+3H22NH3，再将氨气制成铵态化肥。 （1）某化肥厂年产51万吨氨气，理论上，该厂每年消耗氮气的质量为 吨。 （2）氯化铵（NH4Cl）是常见的铵态化肥，214kg氯化铵中N元素的质量为 kg。 （3）某化肥公司生产的氯化铵，其包装袋部分标签内容如图所示。为测定该化肥的纯度，取12.5g样品配制成溶液，向其中滴加AgNO3溶液至不再产生沉淀为止。过滤、洗涤、干燥，得到的沉淀质量为28.7g。通过计算判断该化肥是否合格？ 【方法技巧】 1.质量守恒定律的理解：6 不变、2 定变、2 可变 （1）6 个不变 宏观：反应物和生成物总质量不变、元素种类不变、元素质量不变 微观：原子种类不变、原子数目不变、原子质量不变 （2）2 个一定改变：物质种类一定改变、分子种类一定改变 （3）2 个可能改变：分子总数可能改变、元素化合价可能改变 2.推断物质组成或化学式：元素种类、原子数目不变 例：反应 2X+3O₂=2CO₂+4H₂O，反应后 C、H、O 原子数为 2、8、8，反应前已有 O 原子 6，因此 2X 含 2 个 C、8 个 H、2 个 O，可推出 X 为 CH₄O。 3.反应前后质量变化表格题 ① 算变化：质量增加的是生成物，质量减少的是反应物，质量不变的是催化剂或不参与反应的杂质； ② 用总质量守恒，计算表格中的未知量； ③ 结合反应物、生成物的数量，判断反应类型，计算反应质量比。 【巩固训练】 1．某学习小组用如图所示实验验证质量守恒定律。下列说法错误的是（　　） A．做甲实验时，若取用红磷的量不足，未将瓶内氧气消耗完，对实验结果没有影响 B．乙实验中最后天平不平衡，此现象能用质量守恒定律解释 C．丙实验在敞口容器中进行仍成功验证了质量守恒定律，原因是该反应不消耗气体也不产生气体 D．进行丁实验时，如果将燃烧后的生成物全部收集起来称量，理论上生成物的质量等于参加反应的镁条的质量 2．化学方程式是重要的化学用语。下列化学方程式书写正确的是（　　） A． B． C． D． 3．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6.4gB与足量A完全反应后，生成3.6gD。则在此反应中，B和C的质量比是（　　） A．8：11 B．2：11 C．16：11 D．16：9 4．甲醛是室内装修时产生的主要污染物质．用下面化学反应可检测室内甲醛含量是否超标：4KMnO4+5R+6H2SO4＝2K2SO4+4MnSO4+5CO2+11H2O，根据质量守恒定律确定R的化学式为（　　） A．CH2O B．C2H4O2 C．CH4 D．CHO2 5．未来，我们可以利用太阳能技术制取甲醇，其步骤如下：①利用太阳能分解水制取“氢气”；②制甲醇aH2+bCO2cCH3OH（甲醇）+dH2O。下列说法中错误的是（　　） A．步骤②的化学方程式中2b＝c+d B．上述过程可实现水的循环利用 C．氢气属于绿色无污染能源 D．步骤①发生反应的化学方程式为H2OH2+O2 6．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．丙是单质 B．丁一定是该反应的催化剂 C．若消耗6g的乙，则生成34g的丙 D．甲、乙的质量之和一定等于生成丙的质量 7．在反应2A+3B＝2C+4D中，A与B的相对分子质量之比为1：1，用一定质量的A与12克B恰好完全反应，生产11克C，则下列说法中错误的是（　　） A．同时生成D的质量是9克 B．B与D的相对分子质量之比是8：1 C．参加反应的A与生成C的质量之比是8：11 D．若A的相对分子质量是32，则C的相对分子质量是44 8．将25克A物质和5克B物质混合，加热后发生化学反应，经分析，反应后的混合物含10克A和11克C，同时还含有一种物质D．若A、B、C、D的相对分子质量分别为30、20、44、18，则它们之间发生的化学反应可能是（　　） A．A+B═C+D B．A+2B═2C+D C．2A+B═2C+D D．2A+B═C+2D 9．将苯（C6H6）和氧气置于一个完全密闭的容器中引燃，反应生成二氧化碳、水和X．已知反应前后各物质的质量如下： 物质 苯 氧气 二氧化碳 水 X 反应前的质量/g 3.9 9.6 0 0 0 反应后的质量/g 0 0 6.6 2.7 m 则下列有关说法正确的是（　　） A．m等于4.0 B．X由碳、氧两种元素组成 C．X由碳、氢两种元素组成 D．生成物中二氧化碳和水的分子个数比为3：1 10．某同学从定量角度研究双氧水制取氧气的过程，对原实验进行部分改进，增加了称量操作。具体做法是：取10%的双氧水和少量的二氧化锰放入气体发生装置，并对反应前后混合物的质量进行称量，记录如下： 反应过程 反应前 反应后 质量变化（不含容器质量） 34.3g 32.7g 若反应后，双氧水分解完全且氧气全部逸出，该同学得出的结论中，不合理的是（　　） A．反应速率逐渐加快 B．最多得到氧气的质量为1.6g C．催化剂二氧化锰的质量为0.3g D．反应得到水和氧气的质量比为9：8 11．杭州奥体中心游泳馆水循环系统实现常年“不换水”的同时，水质完全符合国际赛事标准，充分体现了杭州绿色亚运的理念。 （1）水经过毛发过滤器和硅藻土过滤器，初步完成了水体中固体颗粒物和悬浮物的去除，则此过程属于 （填“物理”或“化学”）变化。 （2）工业上用氯气和X物质制取NaClO，Cl2+2X═NaCl+NaClO+H2O，则X的化学式为 。 12．小李用过氧化氢与二氧化锰粉末反应验证质量守恒定律，实验装置如图1。 （1）根据实验目的，小李必须测量的数据是 。 A．锥形瓶质量 B．气球质量 C．反应前整个反应装置（包括里边的物质）质量 D．反应后整个反应装置（包括里边的物质）质量 （2）将反应装置放在天平左盘，使天平平衡后，再将二氧化锰粉末倒入锥形瓶中。反应结束后，气球鼓起，天平向右倾斜。小李按规范操作重新实验，得到相同结果。请你帮他分析原因 。 （3）小李如果用过氧化氢制取氧气，制取装置如图1所示。 仪器名称：a ，b 。 （4）下列实验操作正确的是 。 A、用止水夹夹住出气的橡胶管，只打开活塞，如果分液漏斗中的液体流下来的速度变慢，说明装置漏气。 B、a仪器下端必须要在液体下面 C、当水下导管冒泡时，马上收集气体 D、该发生装置也用于制取氢气、二氧化碳 13．火箭常用联氨（N2H4）作燃料，以四氧化二氮（N2O4）助燃，生成物有两种：一种是氮气，而另一种则被称为人类生命的源泉。请回答下列问题： （1）N2H4和N2O4中， 和氧气的化学性质相似。 （2）请写出联氨（N2H4）在四氧化二氮（N2O4）中燃烧的化学方程式： 。 14．某校科学小组同学想通过实验验证质量守恒定律。 【实验思路】先确认发生的是“物理变化”还是“化学变化”，再比较变化中反应物的质量总和和生成物的质量总和是否相等。 （1）如图甲的实验方案 （填“能”或“不能”）用来验证质量守恒定律。 小组同学又设计了图乙的方案： Ⅰ.锥形瓶内装入白磷，塞紧瓶塞放在天平托盘上，调节平衡。 Ⅱ.取下锥形瓶，将瓶塞上的铁丝在酒精灯上烧红后，接触引燃白磷，并立即塞紧瓶塞。 Ⅲ.待反应结束冷却后，将锥形瓶放回天平托盘上，观察天平是否平衡。 【交流反思】 （2）该实验中，必须待反应结束并冷却后再称量的目的是 。 （3）要确认是否发生了化学变化，有同学认为气球膨胀这一现象就足以作为发生化学变化的证据，你是否同意，并说明理由： 。 （4）反应结束后，若有部分白磷未参与反应，依然能得出正确结论。请根据图丙的思维模型，推理解释：因为实验测得反应前后装置内物质总质量相等，且反应前后 质量不变，所以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。 15．小茗同学用氯酸钾和二氧化锰混合共热制取氧气，他共取了34.5g氯酸钾和二氧化锰的混合物，充分反应后，冷却，称得剩余固体质量为24.9g。求： （1）生成氧气的质量。 （2）原混合物中氯酸钾的质量。 （3）原混合物中二氧化锰的质量分数。（精确到0.1%） 16．实验室制取氧气时，某同学取质量为15.0g的氯酸钾和二氧化锰的固体混合物加热，固体质量与反应时间的关系如图甲所示。 （1）t0～t1时段固体质量不变，是因为 。 （2）t4时，制得氧气质量是 克。 （3）t5时MnO2的质量为多少？（写出计算过程） / 学科网（北京）股份有限公司 $