专题05 化学反应的定量关系（期中复习讲义）初中化学人教版（2024）九年级上册 (解析版)

3/3专题05化学反应的定量关系考查重点命题角度对质量守恒定律的认识对质量守恒定律概念、应用范围的理解；利用质量守恒定律解释事实；质量守恒定律的微观解释；质量守恒定律的实验验证；质量守恒定律的应用推断反应物或生成物的元素组成；推断化学方程式中未知化学式或化学计量数；密闭容器中反应数据的分析；微观反应示意图；化学方程式化学方程式的意义和读法；化学方程式的书写与配平；陌生反应的化学方程式的书写；根据化学方程式进行计算；课题1质量守恒定律一、对质量守恒定律的认识1.核心内容‌‌定义‌：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。‌适用范围‌：仅适用于化学变化，不适用于物理变化（如冰融化）。高频考点总结（1）六个“不变”①宏观：元素的种类、元素的质量、物质的总质量不变。②微观：原子的种类、数目、质量不变。（2）两个“一定变”①宏观：物质的种类一定改变。②微观：分子的种类一定改变。（3）两个“可能变”①宏观：元素的化合价可能改变。②微观：分子的数目可能改变。2.‌概念理解错误‌‌混淆物理变化与化学变化‌：误将物理变化（如冰融化、酒精挥发）套用质量守恒定律解释。‌忽略“参加反应”关键词‌：未区分反应物与剩余物质，将未参与反应的质量计入总和。‌扩大适用范围‌：认为质量守恒适用于体积、密度等其他物理量（如误认为反应前后体积守恒）。‌混淆“参加反应”与“混合物总质量”‌：未反应的物质质量不计入守恒计算。二、验证质量守恒定律1.典型实验（1）‌红磷燃烧实验‌‌装置‌：锥形瓶内铺细沙，放置红磷，瓶口用带气球的玻璃管密封。‌操作‌：称量初始质量（m₁），点燃红磷，冷却后称量（m₂），比较m₁=m₂。‌现象‌：白烟生成，气球先膨胀后收缩。‌关键‌：必须冷却至室温再称量，避免气体热胀冷缩影响结果。（2）‌铁钉与硫酸铜溶液反应‌‌步骤‌：

①天平平衡后，烧杯盛硫酸铜溶液，右盘加砝码；

②放入铁钉，观察红色固体析出，溶液变浅绿色；

③反应后称量，质量不变。‌优势‌：无气体参与，操作简单，误差小。（3）‌碳酸钠与盐酸反应（密闭改进版）‌原问题‌：开放体系中CO₂逸出导致质量减少。‌改进‌：用气球收集CO₂，反应前后称量总质量相等。2.实验设计逻辑‌无气体反应‌（如铁钉与硫酸铜）：直接称量。‌有气体反应‌：通过气球、密闭容器保留气体。确保实验密闭性的关键措施‌选择密闭容器‌使用带气塞/气球的锥形瓶、密封烧杯等装置，防止气体逸出或外界空气进入。对于气体参与或生成的反应（如碳酸盐与酸反应），必须通过胶塞、导管或气球完全封闭系统。‌密封材料与操作规范‌橡皮塞需塞紧，避免漏气；气球应套在玻璃管上而非直接瓶口，确保气体膨胀时仍能保持密闭。检查接口处是否贴合紧密，必要时涂抹凡士林增强密封性。‌环境控制与称量条件反应后需冷却至室温再称量，避免温度变化导致气体体积波动影响天平读数。使用高精度天平（如电子天平），并遵循“左物右码”原则减少误差。三、质量守恒定律的应用（一）用质量守恒定律解释现象1.能用质量守恒定律解释的现象：发生的一切化学反应。特别注意物理变化不能用质量守恒定律解释。2．用质量守恒定律解释现象的步骤：（1）先判断是否是化学变化，不是化学变化则不能解释；（2）找准全部反应物和生成物；①找出参与反应的物质（反应物）及反应后新生成的物质（生成物），并明确其状态。②若物质在空气中燃烧，一般情况下是物质与空气中的氧气发生反应，故反应物要加上氧气。如：红磷燃烧的反应物是磷和氧气，生成物是五氧化二磷。（3）依据质量守恒定律分析化学反应前后物质的质量关系；①重点强调参加化学反应的各物质质量总和等于生成物的质量总和。②生成物如果是气体且逸散到空气中，也需计算在内；③仅计算实际参加反应的物质或反应生成的，不包括未反应的物质、杂质和不是该反应生成的物质。3.实验探究质量守恒定律时，貌似反应前后质量“不守恒”现象的解释：（1）反应在敞口容器中进行，且反应过程中有空气中的气体参加进入反应体系，或者有气体生成逸出反应体系，从而导致反应后体系总质量变大或变小。故有气体参加或生成的一定要记得加上气体的质量，用实验验证质量守恒定律时，有气体参加或生成的化学反应一定要在密闭容器中进行。（2）反应产生的生成物可能未全部收集。如镁条燃烧，生成的氧化镁有一部分以白烟的形式逸散到空气中去，还有一部分附着在坩埚钳上。（二）用质量守恒定律定性判断物质的种类或组成元素1.依据：化学反应前后元素的种类守恒；2.判断反应物或生成物的种类：（1）两种情况：依据反应物判断生成物的种类，或依据生成物判断反应物的种类；（2）判断步骤：①确定所有反应物（或生成物）的种类；②分析反应物（或生成物）中的元素种类；③依据质量守恒定律，反应前后元素的种类不变，推知生成物（或反应物）中元素种类；④根据已知的生成物（或反应物）中元素种类，推测未知生成物（或反应物）中元素种类，结合题目情境判断生成物（或反应物）的种类。（3）典例：过氧化钙CaO2是一种鱼池增氧剂，它能与水反应生成氧气，推测过氧化钙与水反应后的另一种生成物为_______。分析：过氧化钙和水中含有钙元素、氧元素和氢元素，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类守恒，生成物之一的氧气含有氧元素，则另一种生成物一定含有钙元素和氢元素，可能含有氧元素，符合条件的只有氢氧化钙，故另一种生成物是氢氧化钙。3.判断反应物或生成物的组成元素（1）生成物中的元素种类不能超过反应物中元素种类，反应物中没有的元素生成物中不可能有；（2）根据燃烧产物推知反应物中的元素如：燃烧法确定有机物的组成元素①燃烧生成二氧化碳，一定含有碳元素；②燃烧生成水，一定含有氢元素；注意：燃烧需氧气参与，产物中的氧元素可能来自空气中的氧气，故‌不能直接根据产物含氧元素推断原物质含氧元素，氧元素的判断需要进行定量计算。（3）根据反应物中的元素推知燃烧产物①反应物中含有碳元素，燃烧一定生成二氧化碳（或一氧化碳）②反应物中含有氢元素，燃烧一定生成水（三）用质量守恒定律定量计算物质的组成元素或化学式1.燃烧法测定有机物的组成中氧元素的判断：当有机物燃烧，产物只有CO₂和H₂O时，①碳、氢元素质量总和‌小于原有机物的质量，推知有机物中含氧元素。或：生成物中氧元素质量之和大于参加反应的氧气质量，推知有机物中含氧元素。②碳、氢元素质量总和‌等于原物质质量，推知有机物中不含氧元素。或：生成物中氧元素质量之和等于参加反应的氧气质量，推知有机物中不含氧元素。2.计算推导物质的化学式步骤：①通过定性判断或定量计算明确物质中的元素种类；②求算物质中各元素的原子个数比，原子个数比等于元素质量除以相对原子质量之比；③根据原子个数比写出化学式。3.典例‌：‌某有机物2.16g，在氧气中充分燃烧，生成2.16g水和5.28g二氧化碳。则该物质中一定含有___元素，该物质的化学式为_____。分析及计算：根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类和质量不变，生成物中含C、H、O，反应物氧气由氧元素组成，则该物质中一定含C、H元素，碳元素的质量为：，氢元素的质量为：，1.44g+0.24g=1.68g<2.16g，该物质中一定含氧元素，氧元素的质量为2.16g-1.68g=0.48g。故该物质中一定含有碳、氢、氧三种元素。其中碳、氢、氧原子的个数比为：1.44g12∶0.24g1∶0.48g16=4∶8∶1，故该物质的化学式为C4H8O。（四）密闭容器中反应的图表数据分析1．密闭容器中发生的反应，常见题型有：饼形图、柱状图、表格图、折线图等。2．发生在密闭容器中的反应，反应前后物质的总质量相等。反应后质量增加的是生成物，质量减小的是反应物，质量不变的可能是催化剂，也可能是与该反应无关的其他物质。3．解题步骤：①根据反应前后质量增减判断出反应物和生成物，写出反应的表达式（或用甲、乙、丙、丁等代表物质）；②将反应物和生成物的质量按照化学方程式计算的形式写在表达式中相应物质的下面；③计算物质的质量比、相对分子质量、化学计量数等，同时判断反应类型、催化剂等。各物质的质量比=实际变化质量之比=（相对分子质量×化学计量数）之比。各物质的化学计量数之比=（实际变化质量÷相对分子质量）之比。课题2化学方程式四、化学方程式的书写（一）化学方程式：用化学式表示化学反应的式子。（二）书写步骤1.写：左边写反应物的化学式，右边写生成物的化学式，中间画一条短线。2.配：配平化学方程式，使式子两边各原子的种类与数目相等。3.等：把短线改为等号。4.标：标明化学反应发生的条件和生成物的状态，（无中生有，↑或↓）5.查：检查化学式的书写、配平、反应条件、生成物的状态是否正确。点燃五、化学方程式的意义点燃（以C+O2══CO2为例）1.表示反应物、生成物和反应条件。表示碳与氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳。（宏观）2.表示各物质之间的质量比。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。3.表示各粒子间的化学计量数之比。微观：表示1个碳原子与1个氧分子反应生成1个二氧化碳分子。（微观）六、根据化学方程式的简单计算（一）有关纯净物质量的简单计算1.理论依据：（质量守恒定律）反应中的各物质的质量比成正比例关系，等于各物质相对分子质量（或相对原子质量）与其化学计量数的乘积之比。2.计算步骤：（1）设：设未知量（X不带单位）。（2）写：正确书写反应的化学方程式。（3）标：写出相关物质的相对分子质量（不带单位）以及已知量（带单位）、未知量（不带单位）。（4）列：列出比例式，（上比上等于下比下、带单位）。求解。（5）答：简明地写出答案。3.注意事项（1）未知数一般设为x、y、z等，且不带单位。（2）正确书写并配平方程式，是计算正确的前提。（3）相对分子质量要乘以化学式前面的化学计量数。（4）若已知体积和密度，应先转化为质量才能代入，且单位要统一。（5）求得的x值后面要带上单位。（6）解题步骤规范，过程完整。（二）含杂质的物质质量计算（杂质不参加反应）1.含杂质的物质不能直接代入化学方程式计算，样品中含不参与反应的杂质，需先求出纯净物质量。2.解题步骤（1）将含杂质的已知物质量换算为纯物质质量=1\*GB3①物质的纯度=纯物质的质量不纯物质的质量×100%=1-杂质的质量分数；=2\*GB3②纯物质的质量=含杂质物质的质量×物质的纯度注：物质的纯度指纯物质（纯净物）在含杂质物质（混合物）中的质量分数。（2）将纯物质质量代入化学方程式进行计算；（3）将计算得到的纯物质质量换算成含杂质物质的质量。不纯物质的质量=纯物质的质量÷物质的纯度（三）坐标图像类的计算解题时要把图像表示的意义与化学知识结合起来，准确地找出图像与化学反应之间量的关系，根据化学方程式进行相关计算。图像曲线的分析可使用“三看”分析法（看轴、看点、看线）来拆解变量关系。1.看轴：明确变量含义先确认横坐标（自变量）与纵坐标（因变量）的具体含义，避免因变量混淆导致方向错误，再找出横、纵坐标的关系，再结合教材，联系相应的知识点。2.看点：锁定关键节点曲线中的特殊点（起点、终点、顶点、转折点、交叉点等）表示了什么化学意义。3.看线：分析趋势与斜率趋势：曲线上升（如气体生成、沉淀增加）、下降（如溶液质量减少）或水平（反应停止），需结合化学方程式判断；斜率：表示随“横坐标量”的增加，“纵坐标量”逐渐增加或减小的快慢，或者达到某种平衡状态。若为多重变化曲线坐标图，要分别揭示其变化趋势，然后对比分析，找出符合题意的曲线或结论或解题所用的数据信息等。（四）表格数据类的计算表格数据类的计算要善于根据表中数据的变化规律找出与所给问题的关系。如表中显示固体（或溶液）质量不再减少、气体（或沉淀）不再增加等，即意味着反应不再进行。1.明确问题目标首先通读题目，确定所求未知量（如质量、质量分数、化学式等），明确计算所需的关键数据（如反应物/生成物质量、沉淀/气体质量等）。2.提取表格关键数据筛选表格中与反应相关的数据，排除干扰信息。如：若反应生成气体或沉淀，关注反应前后的质量差；若涉及多组实验数据，找出“恰好完全反应”的临界值（如不再产生气体/沉淀的时刻）。表格提供的实验记录数据有两种情况：一种是多组平行实验，控制变量进行比较；另一种是同一实验不同时间测定的数据或者是分几次加入试剂测定生成的气体或沉淀的质量。对于后一种情况，还需要判断恰好完全反应和有剩余的物质，计算时剩余物质不能计算在内。3.建立质量比例关系根据题意写出反应方程式，确定已知量与未知量的比例关系，利用质量守恒定律或差量法计算。（五）实验图示类的计算化学实验计算题是结合实验场景与化学原理的综合性题型，解题需兼顾实验操作细节、数据处理及化学方程式应用。1.关键数据定位直接测量数据：如天平读数（质量）、量筒刻度（体积）、温度计示数（温度）等，需注意仪器分度值与量程。间接推导数据：通过实验现象（如沉淀生成、气体逸出）或反应前后质量差、体积差计算。2.数据有效性判断排除干扰数据（如杂质、未反应物质质量）、验证数据合理性。杂质不参与反应时，需用总质量减去杂质质量得到有效数据。3.‌建立质量守恒关系（1）反应物减少的质量=生成物增加的质量（气体/沉淀）。（2）m(气体)或m(沉淀)=m(反应前体系总质量)-m(反应后体系总质量)题型1对质量守恒定律概念、应用范围的理解【典例1】下列说法正确的是A．化学变化都遵守质量守恒定律，所以质量不发生改变的变化就是化学变化B．氧气的化学性质很活泼，能与所有物质发生反应C．10g冰受热融化成10g水，符合质量守恒定律D．分离液态空气法制氧气属于物理变化【答案】D【解析】A、化学变化都遵守质量守恒定律，但是质量不发生改变的变化不一定就是化学变化，例如水变成水蒸气，前后质量不变，该过程中只是状态的改变，没有新物质生成，是物理变化，故A说法错误；B、氧气的化学性质比较活泼，在常温下能与很多物质发生化学反应，并不是能与所有物质发生反应，例如金不能与氧气反应，故B说法错误；C、质量守恒定律只适用于一切化学变化，10g冰受热融化成10g水，只是状态的改变，没有新物质生成，属于物理变化，不符合质量守恒定律，故C说法错误；D、分离液态空气法制氧气，是利用液氧和液氮沸点不同进行分离，过程中没有新物质生成，属于物理变化，故D说法正确；故选：D。方｜法｜点｜拨质量守恒定律的核心理解‌定义‌：参加化学反应的各物质质量总和等于反应后生成各物质质量总和。关键点：强调“参加反应”的物质，未反应或剩余部分不计入。注意：仅适用于化学变化，不涉及物理变化（如冰融化）。‌微观解释‌：化学反应中原子重新组合，原子种类、数目、质量均不变。本质：分子分解为原子，原子再组合为新分子。【变式1-1】下列对质量守恒定律的理解不正确的是A．细铁丝在氧气中燃烧后，质量增大，是因为生成物中增加了氧元素的质量B．双氧水在二氧化锰作用下分解，生成氧气与水的质量等于双氧水与二氧化锰的质量C．10g硫粉和10g氧气恰好完全反应后，生成二氧化硫的质量为20gD．镁条在密闭容器中燃烧，反应前后总质量不变【答案】B【详解】A、细铁丝燃烧生成Fe3O4，质量增加是因氧气参与反应，生成物中氧元素来自氧气，符合质量守恒定律，此解释正确；B、双氧水（H2O2）分解生成H2O和O2，二氧化锰（MnO2）为催化剂，反应前后质量不变，根据质量守恒，生成物水和氧气的质量应等于过氧化氢的质量，而非过氧化氢和二氧化锰的总质量，此解释错误；C、根据关系式可知，硫（S）与氧气（O2）按质量比1:1完全反应生成SO2，故10gS与10gO2恰好完全反应，生成20gSO2，此解释正确；D、镁条在密闭容器中燃烧生成MgO，所有物质（包括氧气和MgO）均被封闭，总质量不变，符合质量守恒定律，此解释正确。故选B。【变式1-2】质量守恒定律是化学学习中的核心基础理论之一。下列关于质量守恒定律说法正确的是A．参加反应的氧气和氢气的体积，一定等于生成水的体积B．100g冰融化得到100g水，符合质量守恒定律C．3g碳在空气中完全燃烧生成11g二氧化碳，消耗氧气质量为8gD．镁条燃烧后，生成物质量比镁条的质量大，该反应不符合质量守恒定律【答案】C【详解】A、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，强调的是质量守恒，故选项说法不正确；B、质量守恒定律只适用于化学变化，冰融化得到水，没有新物质生成，属于物理变化，不能用质量守恒定律来解释，故选项说法不正确；C、3g碳在空气中完全燃烧生成11g二氧化碳，根据质量守恒定律，消耗氧气质量为11g-3g=8g，故选项说法正确；D、镁条燃烧属于化学变化，所有化学变化都符合质量守恒定律，镁条燃烧后生成物质量比镁条的质量大，是因为空气中的氧气参与反应，故选项说法不正确。故选C。题型2利用质量守恒定律解释事实【典例2】下列现象不能用质量守恒定律解释的是A．石蜡熔化前后，其质量不变B．镁条在空气中燃烧，反应前后固体物质的质量不相等C．木柴在空气中燃烧后化为灰烬，灰烬的质量比原木柴的质量小D．红磷在空气中燃烧后固体质量增加【答案】A【解析】A.石蜡熔化是物理变化（状态从固态变为液态），没有新物质生成。质量守恒定律只针对化学变化，因此不能用该定律解释此现象，故A选项符合题意。B.镁条燃烧是化学变化（镁与氧气反应生成氧化镁）。反应后固体质量增加，是因为氧气（气体）参与了反应，生成物氧化镁的质量等于镁的质量加上氧气的质量。质量守恒定律可以解释：反应前后总质量（包括气体）守恒，但只比较固体质量会忽略气体参与，所以镁条在空气中燃烧，反应前后固体物质的质量不相等，故B选项不符合题意。C.木柴燃烧是化学变化（木柴中的碳等物质与氧气反应生成二氧化碳和水蒸气等气体，灰烬是残留固体）。灰烬质量减小，是因为部分木柴转化为气体逸散到空气中。质量守恒定律可以解释：反应前后总质量守恒，但气体未被称量，故C选项不符合题意。D.红磷燃烧是化学变化（红磷与氧气反应生成五氧化二磷固体）。反应后固体质量增加，是因为氧气（气体）参与了反应，生成物五氧化二磷的质量等于红磷的质量加上氧气的质量。质量守恒定律可以解释：总质量守恒，固体质量增加是由于气体加入，故D选项不符合题意。综上，本题正确答案为A。方｜法｜点｜拨解释事实的通用方法1.‌明确反应物与生成物‌写出化学方程式，标注状态（如气体↑、沉淀↓）。例：铁生锈（Fe+O₂+H₂O→Fe₂O₃·xH₂O），需考虑参与反应的氧气和水蒸气。2.‌分析质量变化原因‌‌质量减少‌：有气体或挥发物逸出（如碳酸钙分解生成CO₂）。‌质量增加‌：有气体参与反应（如镁条燃烧吸收空气中的O₂）。‌质量不变‌：密闭体系中无物质逸出或进入（如NaOH溶液与CuSO₄溶液反应）。3.‌结合实验现象‌例：蜡烛燃烧后质量减少，因生成的CO₂和H₂O蒸气逸出，但总质量守恒（需包含参与反应的O₂）。【变式2-1】下列现象不能用质量守恒定律解释的是A．温度上升冰融化成水，变化前后的物质质量不变B．木炭燃烧烧成灰烬，灰烬的质量比木炭的质量小C．镁条在空气中燃烧，反应后白色固体的质量增加D．大理石和盐酸反应，反应前后物质的总质量减少【答案】A【详解】A、温度上升冰融化成水，变化前后的物质质量不变，该过程只是水的状态发生改变，没有新物质生成，属于物理变化，不是化学变化，不能用质量守恒定律来解释，故A正确；B、木炭燃烧成为灰烬，属于化学变化，灰烬的质量比木炭的质量小，是因为生成的二氧化碳气体逸散到空气中，能用质量守恒定律来解释，故B错误；C、镁条在氧气中燃烧生成固体氧化镁，反应后固体的质量增加，是因为反应前参加反应的镁条与氧气的质量和等于生成的氧化镁的质量，属于化学变化，能用质量守恒定律来解释，故C错误；D、大理石和盐酸反应生成二氧化碳气体，反应前后物质的总质量减少，是因为有气体释放出来，属于化学变化，能用质量守恒定律来解释，故D错误；故选：A。【变式2-2】下列现象不能用质量守恒定律解释的是A．铁钉生锈后，质量增大 B．纸张燃烧后，所得灰烬的质量比纸张质量小C．铜在空气中加热后，质量增大 D．水结冰后，质量不变【答案】D【详解】A.铁钉生锈后，质量增大：铁钉生锈是铁与氧气、水蒸气发生化学反应，生成铁锈（主要成分是氧化铁）。根据质量守恒定律，反应前铁和氧气的质量总和等于反应后铁锈的质量，因此质量增大是由于氧气参与反应，增加了质量。这可以用质量守恒定律解释。结论：能用。B.纸张燃烧后，所得灰烬的质量比纸张质量小：纸张燃烧是纸张中的有机物（如纤维素）与氧气发生化学反应，生成二氧化碳、水蒸气和灰烬（无机物）。灰烬质量减小是因为部分生成物（如气体）逸散到空气中，但反应前纸张和氧气的质量总和等于反应后灰烬、二氧化碳和水蒸气的质量总和。这可以用质量守恒定律解释。结论：能用。C.铜在空气中加热后，质量增大：铜在空气中加热是铜与氧气发生化学反应，生成氧化铜。反应前铜和氧气的质量总和等于反应后氧化铜的质量，因此质量增大是由于氧气结合到铜中。这可以用质量守恒定律解释。结论：能用。D.水结冰后，质量不变：水结冰是水从液态变为固态的物理变化，没有新物质生成，只是状态改变。质量不变是由于物质在物理变化中质量保持不变，但质量守恒定律针对的是化学反应，因此不能用该定律解释此现象。结论：不能用。故选D。题型3质量守恒定律的微观解释【典例3】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．①③④⑥ B．①③⑤⑥ C．①②⑤⑥ D．②③⑤⑥【答案】B【解析】化学反应前后，原子的种类、质量和个数不变，元素的种类、质量不变，物质的总质量不变，物质的种类、分子的种类肯定改变，分子的数目可能改变，故①③⑤⑥，故选B。方｜法｜点｜拨从微观角度看，化学反应的本质是反应物分子分解为原子，原子重新组合成新分子的过程。反应前后，原子的种类、数目和质量均保持不变，因此总质量守恒。具体表现为：‌六不变‌：宏观：物质总质量、元素种类、元素质量不变；微观：原子种类、原子数量、原子质量不变。‌两变‌：分子种类和物质种类一定改变。【变式3-1】下列关于质量守恒定律的说法中，不正确的是A．化学反应前后，物质的质量总和不变B．化学反应前后，分子的种类和数目不变C．化学反应前后，原子的种类和数目不变D．化学反应前后，元素的种类和质量不变【答案】B【详解】A、该选项直接表述了质量守恒定律的定义。在化学反应中，物质的质量总和保持不变，这是定律的核心内容。因此，A正确。B、在化学反应中，分子会发生改变。反应物分子分解为原子，原子重新组合形成新的生成物分子，因此分子的种类肯定变化，分子的数目可能会变化。因此，B错误。C、该选项描述了质量守恒定律的微观实质。化学反应只是原子重新排列组合的过程，原子的种类、数目和质量在反应前后均不变，这导致总质量不变。因此，C正确。D、元素是具有相同的核电荷数（核内质子数）的一类原子的总称。由于原子的种类和数目不变，元素的种类也不会改变；同时，原子的质量总和不变，因此元素的质量也不变。这是质量守恒定律的必然推论。因此，D正确。故选：B。【变式3-2】化学反应前后一定发生改变的是A．原子的质量 B．元素种类 C．物质的种类 D．物质的总质量【答案】C【详解】A、在化学反应中，原子是化学变化的最小粒子，其质量不会改变。错误。B、元素是同一类原子的总称。化学反应中，原子的种类和数目不变，因此元素种类也不会改变。错误。C、化学反应的定义是生成新物质的过程。反应物转化为生成物，物质的种类必然改变。正确。D、根据质量守恒定律（化学反应中，反应物的总质量等于生成物的总质量），物质的总质量在反应前后不变。错误。故选C。题型4质量守恒定律的实验验证【典例4】用下列实验装置来验证质量守恒定律（托盘天平未画出），能达到目的的是A．干冰升华 B．C． D．【答案】D【详解】A、干冰升华只是状态的改变，没有新物质生成，发生的是物理变化，不能验证质量守恒定律，故错误；B、稀盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、二氧化碳和水，生成物中有气体生成，装置不是密闭容器，生成的二氧化碳气体逸出装置，导致天平失衡，不能验证质量守恒定律，故错误；C、镁带在空气中燃烧生成氧化镁，因为有氧气参加，该装置不是在密闭容器中进行，不能验证质量守恒定律，故错误；D、铁与硫酸铜反应生成铜与硫酸亚铁，反应物中没有气体参加生成物中也没有气体生成，装置可不密闭，可以验证质量守恒定律，故正确；故选D。方｜法｜点｜拨1.验证实验设计原则‌密闭性要求：有气体参与或生成的反应必须密闭（如镁条燃烧需在密闭容器中）；开放装置会导致天平失衡（如碳酸钠与盐酸反应）‌‌现象明显性：选择颜色变化、沉淀生成等直观现象（如硫酸铜与铁钉反应）‌‌温度控制：放热反应需冷却后称量（如红磷燃烧）2.易错点分析‌装置气密性不足：未密封导致气体逸散（如石灰石与盐酸反应）‌‌忽略浮力影响：气球膨胀时浮力增大，需冷却后测量‌反应物纯度问题：铁钉未除锈或红磷含杂质，影响反应准确性‌‌数据记录错误：未及时记录反应前后质量，或未扣除容器质量【变式4-1】探究“化学反应前后物质的质量关系”的实验如图所示。下列叙述错误的是A．实验①和②必须在密闭容器中进行B．实验①和②中铜粉和红磷无需过量C．实验①和②反应结束后，装置内气体仅剩余氮气D．实验①和②都能验证质量守恒定律【答案】C【详解】A、有气体生成或有气体消耗的化学反应，验证质量守恒定律必须在密闭容器中进行，实验①和②验证质量守恒定律，必须在密闭容器中进行，说法正确，不符合题意；B、实验①和②中铜粉和红磷无需过量，只需验证参加反应各物质的质量是否等于生成物的质量，说法正确，不符合题意；C、空气中含有氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳、其它气体和杂质，铜和红磷只消耗氧气，实验①和②反应结束后，装置内气体不只剩余氮气，说法错误，符合题意；D、实验①和②都在密闭容器中进行的化学实验，实验①和②都能验证质量守恒定律，说法正确，不符合题意；故选：C。【变式4-2】在用白磷探究质量守恒定律的实验中，小放同学将橡胶塞上的玻璃管下端放到酒精灯火焰上灼烧至红热后，迅速用橡胶塞将锥形瓶塞紧，引燃白磷，实验过程如下图所示。回答下列问题。(1)白磷燃烧时放出大量的热，此外，最明显的实验现象是产生(2)实验过程中观察到：B中气球膨胀、原因是(填序号)：冷却后，C中气球变瘪，原因是(填序号)A．瓶内压强始终等于外界压强

B．瓶内压强小于外界压强(氧气被消耗)C．瓶内压强大于外界压强(温度升高)

D．瓶内压强大于外界压强(氧气被消耗)(3)反应结束后，观察到C中白磷有剩余，你认为该实验(填“能”或“不能”)验证质量守恒定律。(4)从微观角度分析，质量守恒的原因是：化学反应前后原子的种类、数目、都不变。【答案】(1)大量白烟(2)CB(3)能(4)质量【详解】（1）白磷燃烧的现象除了放出大量的热，最明显的是产生大量白烟；（2）B中气球膨胀，原因是白磷燃烧放出热量，使瓶内气体受热膨胀，瓶内压强大于外界压强，故选C；冷却后，看到C中的气球变瘪，原因是白磷燃烧消耗了氧气，生成了固体五氧化二磷，瓶内气体减少，瓶内压强小于外界压强，故选B。（3）该实验中白磷在密闭容器中燃烧，整个体系是封闭的，没有物质进出，反应前后物质的总质量不变，所以能验证质量守恒定律。（4）从微观角度分析，化学反应的实质是分子分裂成原子，原子重新组合成新分子的过程。在这个过程中，原子的种类、数目、质量都不变，所以化学反应前后物质的总质量不变，遵守质量守恒定律。题型5推断反应物或生成物的元素组成（重点）【典例5】84消毒液（有效成分为）和洁厕灵（有效成分为）混合使用时，会生成一种有毒的气体单质，该气体是A． B． C． D．【答案】D【详解】A、O2没有毒，故不符合题意；B、ClO2是由Cl、O两种元素组成的，不属于单质，故不符合题意；C、反应物中没有F元素，不可能生成F2，故不符合题意；D、Cl2有毒且属于单质，故符合题意。故选D。方｜法｜点｜拨推断反应物或生成物元素组成的方法1.‌质量守恒定律法‌依据：化学反应前后元素种类不变，元素质量守恒。通过生成物（如CO₂、H₂O）确定反应物中一定含有的元素（如C、H）；计算生成物中元素总质量，若与反应物总质量相等，则不含其他元素；若不等，则可能含氧等元素。示例：16g物质R燃烧生成44gCO₂和36gH₂O，通过计算C（12g）、H（4g）质量总和等于R质量，推断R仅含C、H元素。2.‌反应类型规律法‌根据反应类型（如燃烧、置换）推测生成物元素组成。例如：有机物燃烧生成CO₂和H₂O，说明含C、H，可能含O；金属与酸反应生成盐和H₂，说明酸中含H元素。3.‌实验现象分析法‌通过特征现象（如沉淀、气体颜色）推断元素。例如：生成使澄清石灰水变浑浊的气体（CO₂），说明含C元素；生成蓝色CuSO₄沉淀（H₂O），说明含H元素。4.易错点‌忽略氧元素的可能存在：仅凭生成CO₂和H₂O直接推断物质不含氧元素。需计算C、H元素总质量是否等于反应物质量，若不足则可能含氧。忽略反应条件（如加热、催化剂）对生成物的影响：明确反应条件，注意副反应可能引入其他元素。【变式5-1】偏二甲肼是长征二号F运载火箭发动机推进剂之一，会与四氧化二氮反应生成氮气、二氧化碳和水。推测偏二甲肼中一定含有的元素是A．O、H B．N、O C．C、O D．C、H【答案】D【分析】根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变。生成物（N₂、CO₂、H₂O）含N、C、O、H。反应物中的四氧化二氮（N₂O₄）含N和O，因此：C和H必须来自偏二甲肼（因四氧化二氮不含这两种元素）。【详解】A、O、H：O可能来自四氧化二氮，不一定是偏二甲肼的组成，故A说法错误。B、N、O：N和O均可由四氧化二氮提供，不一定是偏二甲肼的组成，故B说法错误。C、C、O：C必须来自偏二甲肼，但O可能来自四氧化二氮，故C说法错误。D、C、H：C和H必须由偏二甲肼提供（因四氧化二氮不含），故D说法正确。故选：D。【变式5-2】植物的光合作用可表示为：二氧化碳+水→淀粉+氧气。根据以上信息，下列关于淀粉组成的说法中正确的是A．只含碳、氢元素 B．含有碳、氢元素，可能含有氧元素C．含有碳、氢、氧三种元素 D．反应太复杂无法确定【答案】B【详解】根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类和原子数目保持不变，反应物为二氧化碳（CO2）含C、O，水（H2O）含H、O；因此，反应物中共有C、H、O三种元素；生成物为氧气和淀粉，氧气（O2）仅含O，淀粉作为另一生成物，其元素必须来自反应物中的C、H，可能含有氧元素。故选B。题型6推断化学方程式中未知化学式或化学计量数【典例6】（肼）和组合可作为火箭发动机的推进剂，反应的化学方程式为。则X的化学式是A． B． C． D．【答案】C【分析】根据质量守恒定律，化学反应前后原子个数和种类保持不变，对于这种题目我们可以先把反应前各类原子数目数出来，N有2个，H有8个，O有4个。反应后H有8个，O有4个，所以X里面是只含有2个N原子的。【详解】A、根据分析内容，A不符合题意；B、根据分析内容，B不符合题意；C、根据分析内容，C符合题意；D、根据分析内容，D不符合题意；故选C。方｜法｜点｜拨推断化学方程式中未知化学式的方法归纳1.原子守恒法‌

通过统计反应前后各原子种类和数目，利用原子守恒计算未知物中各原子数目。例如：列出反应物和生成物中所有不同元素分别计算反应物和生成物中各原子的总数通过差值确定未知物中原子组成2.‌待定系数法‌

适用于复杂反应，通过设定未知数建立比例关系求解。例如：写出可能发生的反应方程式按比例扩大系数后合并方程式根据题意列代数方程求解【变式6-1】碳酸锂是制备新能源汽车电池的重要原料。其生产反应之一：2X+Na2CO3=Li2CO3↓+2NaCl，则X的化学式为A．LiCl2 B．Li2Cl C．LiCl D．Li2Cl2【答案】C【详解】根据质量守恒定律，化学反应前后原子种类个数保持不变，反应前Li、Na、C、O、Cl原子的个数分别为：0、2、1、3、0，反应后Li、Na、C、O、Cl原子的个数分别为：2、2、1、3、2，故X为LiCl。故选C。【变式6-2】是工业制取硝酸的关键反应。与一定质量反应时，、的质量随消耗质量的变化如图。下列说法错误的是A．反应时，生成X的质量为60g B．化学方程式中a和d的比为2：3C．化学计量数 D．X为【答案】D【分析】由图可知，完全反应消耗氧气的质量为80g、生成水的质量为54g，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X的质量为，根据化学反应前后元素种类及质量不变，则X中一定含有氮元素，34g氨气中氮元素、氢元素的质量分别是、，则X中氮元素的质量为28g，54g水中氢元素、氧元素的质量分别是、，而氧气中氧元素的质量为80g，说明X中不含氢元素、含有氧元素，则X中氧元素的质量为，根据化合物中原子的个数比等于元素质量与相对原子质量的商之比，则X中氮原子、氧原子的个数比为，故X的化学式为NO，则该反应的化学方程式为。【详解】A、由分析可知，反应时，生成X的质量为60g，说法正确，不符合题意；B、由分析可知，化学方程式中a和d的比为，说法正确，不符合题意；C、由分析可知，化学计量数，说法正确，不符合题意；D、由分析可知，X为NO，说法错误，符合题意。故选：D。题型7密闭容器中反应数据的分析（难点）【典例7】在密闭容器内，甲、乙、丙、丁四种物质在一定条件下充分反应，反应前后各物质的质量如下表所示。下列说法错误的是物质甲乙丙丁反应前的质量/g17102548反应后的质量/g181033XA．乙可能是该反应的催化剂B．丁为生成物C．X的值为39D．反应中生成的甲、丙的质量比为1：8【答案】B【分析】由表格数据可知，反应前后甲、丙的质量增加，说明甲、丙为生成物；反应前后乙的质量不变，说明乙可能是该反应的催化剂，也可能是不参与该反应的物质；根据质量守恒定律，化学反应前后物质的总质量不变，则，解得，则反应前后丁的质量减小，说明丁为反应物，则该反应为丁在一定条件下分解生成甲和丙。【详解】A、由分析可知，乙可能是该反应的催化剂，说法正确，不符合题意；B、由分析可知，丁为反应物，说法错误，符合题意；C、由分析可知，X的值为39，说法正确，不符合题意；D、由表格数据可知，反应中生成的甲、丙的质量比为，说法正确，不符合题意。故选：B。方｜法｜点｜拨密闭容器中反应数据分析方法1.‌确定未知数值‌

根据质量守恒定律（反应前后总质量不变），通过计算确定表格中待测值。例如：反应前总质量=反应后总质量→待测值=反应前总和-已知生成物总和。2.‌判断反应物与生成物‌‌质量减少‌：反应物（如甲从18g→2g）；‌质量增加‌：生成物（如乙从1g→26g）；‌质量不变‌：可能是催化剂或杂质（如丙质量不变）。3.‌反应类型判断‌‌化合反应‌：多种物质生成一种（如甲+丁→乙）；‌分解反应‌：一种物质生成多种（如甲→乙+丙）。4.‌质量比计算‌

反应物减少质量比或生成物增加质量比，如乙与丁的质量比为(26-1):(32-12)=5:4。5.易错点总结‌催化剂误判‌：质量不变的物质可能是催化剂，也可能是未参与反应的杂质，需结合题目说明。‌反应类型混淆‌：分解反应与化合反应需通过“多变一”或“一变多”特征区分。‌质量比计算错误‌：需用实际变化值（如反应后质量减反应前质量）而非直接表格数值。‌忽略守恒定律‌：未先计算总质量可能导致后续分析错误。【变式7-1】密闭容器内有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下发生某一化学反应，反应前后各物质质量如图所示。下列说法正确的是A．甲和丁的相对分子质量之比为1:2 B．反应前后乙和丁的质量变化之比为3:2C．丙一定为该反应的催化剂 D．反应生成了16g丁【答案】B【详解】A.由图可知，生成甲、丁的质量比为：(10g-4g):(8g-4g)=1:2，由于未知反应的化学方程式中的化学计量系数，因此，无法确定甲和丁的相对分子质量之比，故说法错误，不符合题意；B.由图可知，反应前后乙和丁的质量变化之比为：(20g-8g):(16g-8g)=3:2，故说法正确，符合题意；C.先依据质量守恒求丙的反应后质量：反应前总质量为8g(甲)+20g(乙)+6g(丙)+8g(丁)=42g；反应后甲、乙、丁总质量为12g+8g+16g=36g，则丙的质量应为42g−36g=6g，说明丙的质量没有变化，但不会因此就断定“一定是催化剂”，丙也可能没参加反应，故说法错误，不符合题意；D.由图可知，反应生成了的丁质量为：16g-8g=8g，故说法错误，不符合题意，故选B。【变式7-2】四种物质在一定的条件下充分混合反应，测得反应前后各物质的质量分数如图所示，则有关说法中不正确的是A．丁一定是化合物B．生成的甲、丙两物质的质量比为8∶1C．该反应是分解反应D．参加反应的丁的质量一定等于生成甲和丙的质量之和【答案】B【详解】A、反应后甲、丙质量分数增大，是生成物；丁质量分数减小，是反应物；乙质量分数不变，可能是催化剂或杂质。该反应是丁分解生成甲和丙，丁是分解反应的反应物，所以丁一定是化合物，A正确。

B、生成的甲、丙两物质的质量比为(19%-17%):(41%-25%)=2%:16%=1:8，不是8:1，B错误。

C、此反应是由一种物质（丁）生成两种物质（甲和丙），符合“一变多”的特征，属于分解反应，C正确。

D、根据质量守恒定律，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，所以参加反应的丁的质量一定等于生成甲和丙的质量之和，D正确。故选B。题型8微观反应示意图（重点）【典例8】氨催化氧化是制硝酸的主要反应之一，该反应前后分子种类变化的微观示意图如图。下列说法正确的是A．反应前后氧元素的化合价改变 B．甲中两元素的质量比是1：3C．生成的丙与丁的分子个数比为1：1 D．反应过程中共涉及三种氧化物【答案】A【分析】从微观示意图可知，甲是NH3，乙是O2，丙是NO，丁是H2O，反应的化学方程式为。【详解】A、反应前氧元素在单质O2中，氧元素的化合价为0价；反应后氧元素在NO和H2O中，化合价为−2价，反应前后氧元素的化合价改变，该选项正确。B、甲是NH3，氮、氢元素的质量比为14:(1×3)=14:3≠1:3，该选项错误。C、由化学方程式可知，生成的丙（NO）与丁（H2O）的分子个数比为4:6=2:3≠1:1，该选项错误。D、氧化物是由两种元素组成，其中一种是氧元素的化合物。反应中涉及的氧化物有NO、H2O，共两种，不是三种，该选项错误。故选A。方｜法｜点｜拨微观反应示意图解题方法1.‌明确图例与物质对应关系：需仔细识别示意图中不同形状/颜色的原子或分子分别代表何种元素或物质，避免因图例混淆导致判断错误‌。2.‌写出并配平化学方程式：根据示意图中反应物与生成物的分子构成，写出化学方程式并配平，这是确定分子个数比、质量比的基础。3.‌分析反应类型与实质：‌分解反应‌：如电解水，分子分裂为原子后重组；‌置换反应‌：单质与化合物反应生成新单质。4.‌判断化合价变化：若反应涉及单质（如O₂、H₂），则元素化合价必然改变；若无单质参与，需通过化合物中元素化合价计算判断。5.易错点与规避策略‌忽略质量守恒定律：需确保反应前后原子种类、数目、质量均守恒，示意图中若原子缺失或多余，则需重新分析。‌计算比例错误：分子个数比=化学计量数比，质量比=相对分子质量×计量数之比，需严格按配平后的方程式计算。【变式8-1】清华大学研究人员成功研制出一种纳米纤维催化剂，可将二氧化碳转化成液体燃料甲醇，其微观示意图如下(图中的微粒恰好完全反应)。下列说法正确的是A．丁的化学式为 B．参加反应的甲与乙的质量比为3：1C．反应前后各元素的化合价均没有变化 D．该反应前后原子个数不变【答案】D【详解】A、根据质量守恒定律，化学反应前后原子种类及数目不变，由微观示意图可知，反应前有6个氢原子、2个氧原子和1个碳原子，反应后有4个氢原子、1个碳原子和1个氧原子，缺少2个氢原子和1个氧原子，一个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成，故丁的化学式为，说法错误，不符合题意；B、由微观示意图可知，甲为氢气、乙为二氧化碳，该反应的化学方程式为，则参加反应的甲与乙的质量比为，说法错误，不符合题意；C、该反应的化学方程式为，反应前氢气中氢元素的化合价为0价、二氧化碳中碳元素的化合价为+4价，反应后甲醇中碳元素的化合价为-2价，甲醇、水中氢元素的化合价均为+1价，故反应前后碳、氢元素的化合价发生了变化，说法错误，不符合题意；D、根据质量守恒定律，化学反应前后原子数目不变，故该反应前后原子个数不变，说法正确，符合题意。故选：D。【变式8-2】建构模型是化学科学研究的基本方法之一，如图是某化学反应的微观模拟示意图(甲、乙、丙分别代表图中对应的三种物质)，下列有关该反应的说法中，不正确的是A．图中x的数值为2 B．反应前后各元素的化合价都没有发生改变C．该反应属于化合、氧化反应 D．参加反应的甲和乙的质量比为1：1【答案】B【详解】A、反应前后原子的种类和个数不变，等号右边有2个碳原子，则等号左边也应有2个碳原子，故x为2，该选项说法正确；B、单质中元素化合价为零，而化合物中各元素化合价不为零，该反应中，乙为O2，属于单质，则该反应中有元素化合价改变，该选项说法不正确；C、由图可知，该反应为多种物质生成一种物质的反应，属于化合反应，且该反应为甲烷与氧气的反应，属于氧化反应，该选项说法正确；D、结合图可知，参加反应的甲和乙的质量比为[2×（12+1×4）]：（16×2）=1：1，该选项说法正确。故选B。题型9化学方程式的意义和读法【典例9】化学方程式的读法不正确的是A．一氧化碳和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳B．一氧化碳加氧气等于二氧化碳C．每两个一氧化碳分子与一个氧分子在点燃条件下反应生成两个二氧化碳分子D．每56份质量的一氧化碳和32份质量的氧气在点燃的条件下完全反应，生成88份质量的二氧化碳【答案】B【详解】A、反应物（一氧化碳和氧气）、生成物（二氧化碳）和反应条件（点燃）。正确。B、应该为一氧化碳和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳，不正确。C、它包含了分子数比（2:1:2，与方程式系数一致）和反应条件（点燃），符合方程式的微观描述。正确。D、根据化学方程式可知，每56份质量的一氧化碳和32份质量的氧气在点燃的条件下完全反应，生成88份质量的二氧化碳。正确。故选B。【变式9-1】依据化学方程式，下列信息不正确的是A．该反应是化合反应B．该反应是在点燃的条件下进行的C．该反应中三种物质的质量比为2:1:1D．该反应中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】C【详解】A、该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，故选项说法正确；B、由反应的化学方程式可知，该反应是在点燃的条件下进行的，故选项说法正确；C、该反应中一氧化碳、氧气、二氧化碳的质量比为(2×28):(16×2):(2×44)=7:4:11，故选项说法不正确；D、由反应的化学方程式可知，该反应中参加反应的氧气与生成的二氧化碳的分子个数比为1:2，故选项说法正确。故选C。【变式9-2】小明同学从中获得以下信息：①该反应的反应物是碳和氧气；②反应发生条件是点燃；③反应前后元素种类和原子个数不变；④反应前后分子种类保持不变；⑤参加反应的碳和氧气的质量比为3∶4。其中正确的信息是A．①②④⑤ B．①②③ C．④⑤ D．①②③⑤【答案】B【详解】由化学方程式可知，反应物是碳和氧气，反应条件是点燃，故①②均正确；根据质量守恒定律，反应前后元素的种类和原子的个数不变，故③正确；由化学方程式可知反应前的微粒是碳原子和氧分子，反应后的微粒是二氧化碳分子，分子的种类发生了改变，故④错误；根据化学方程式可知，参加反应的碳和氧气的质量比为，故⑤错误；综合以上说法正确的有①②③。故选B。题型10化学方程式的书写与配平【典例10】下列反应的化学方程式书写正确的是A．2H2O2H2+O2 B．CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2OC．P+O2P2O5 D．4Fe+3O22Fe2O3【答案】B【详解】A、化学方程式的书写是否正确，包括反应事实、配平、状态符号和条件等，该化学反应方程式表示水在通电条件下生成氧气和氢气，反应事实正确，但生成物氢气和氧气均为气体，而反应物水为液体，生成物中的气体应标注“↑”符号，此处未标注气体符号，书写不完整，正确化学方程式为：,此选项错误；B、该化学反应方程式表示碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，反应事实正确，反应前后各原子的数目相等，已配平，状态符号正确，二氧化碳为气体，标注“↑”，水为液体，不标注符号，反应在常温下进行，无需写条件，使用“=”合理，此选项正确；C、该化学反应方程式表示磷的燃烧，磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷，符合反应事实，但未配平，正确化学方程式为,此选项错误；D、该化学反应方程式表示铁的燃烧，铁在氧气中燃烧的产物是四氧化三铁，而不是氧化铁，虽然原子配平，但反应事实错误，正确化学方程式为：，此选项错误。故选B。【变式10-1】为了保护环境，我国的城市燃气和集中供暖已广泛使用较为清洁的天然气。天然气的主要成分X在空气中完全燃烧，反应的化学方程式为。其中，X只含有两种元素，则a的值为A．1 B．2 C．3 D．4【答案】B【详解】生成物中含有碳、氧、氢三种元素，反应物中的氧气只含有氧元素，已知X只含有两种元素，根据化学反应前后元素的种类不变，X含有碳元素、氢元素。反应前有4个氧原子，反应后有2+a个氧原子，根据化学反应前后各种原子个数相等，则有4=2+a，得a=2，故选B。【变式10-2】化学方程式是重要的化学用语，是学好化学必备的语言工具。丁烷是市售打火机的燃料，丁烷燃烧的化学方程式：aC4H10+bO2cH2O+dCO2配平后a、b、c、d之和为A．32 B．33 C．34 D．35【答案】B【详解】设a为1，则反应前碳、氢原子个数分别为4、10，根据反应前后原子的种类和个数不变，则c为10÷2=5、d为4，此时反应后氧原子个数为5+4×2=13，则b为，则需将数值统一扩大2倍，则a、b、c、d的数字分别为2、13、10、8，则a、b、c、d之和为2+13+10+8=33，故选B。题型11陌生反应的化学方程式的书写（难点）【典例11】CaH2是一种由离子构成的化合物，其中Ca元素的化合价为＋2，则该化合物中氢元素的化合价为。它与水反应生成氢氧化钙和一种最轻的气体，写出反应的化学方程式：。【答案】-1【详解】根据在化合物中正负化合价代数和为零，CaH2中Ca元素的化合价为+2，设氢元素的化合价为x，则：（+2）+2×x=0，解得x=-1；根据信息“它与水反应生成氢氧化钙和一种最轻的气体”可知，该反应是氢化钙与水反应生成氢氧化钙和氢气，反应的化学方程式是：CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑。方｜法｜点｜拨1.书写方法‌基本原则：必须基于真实存在的化学反应，不可凭空臆造；通过配平确保反应前后原子种类和数目相等。‌步骤与技巧‌‌写‌：正确写出反应物和生成物的化学式（左反应物，右生成物，用短线连接）。‌配‌：常用最小公倍数法、观察法或奇数配偶法配平。‌注‌：标注反应条件（如点燃、加热）及生成物状态（↑气体、↓沉淀）。‌查‌：检查化学式、配平、条件和状态标注是否准确。2.易错点总结‌化学式错误：混淆物质化学式（如CaO与Ca(OH)₂）或漏写反应条件（如点燃、催化剂）。‌状态符号误用：生成物中气体或沉淀符号仅标注在生成物上，若反应物已有气体/固体，则不再标注。‌配平问题：未配平或配平后未化简（如2H₂O→2H₂↑+O₂↑应为2H₂O=2H₂↑+O₂↑）。‌反应条件遗漏：如电解水需标注“通电”，而非“电解”；高锰酸钾制氧气需注明“加热”。3.陌生方程式书写策略‌分析反应类型‌：判断是化合、分解、置换还是复分解反应，推测可能的生成物。‌类比已知反应‌：如金属与酸反应生成盐和氢气，可迁移至陌生金属（如Mg与稀硫酸）。‌验证合理性‌：通过质量守恒或常见物质性质（如CO₂与碱反应生成碳酸盐）验证方程式。【变式11-1】甲酸(HCOOH)制氢的微观示意图如图所示。下列说法正确的是A．甲酸分子中含有1个氧分子 B．生成物都是由分子构成C．反应前后元素种类发生改变 D．反应的化学方程式是【答案】B【解析】A、由化学式可知，每个甲酸分子中含2个氧原子，不含氧分子，不符合题意；B、生成物为二氧化碳和氢气，二氧化碳是由非金属元素组成的化合物，氢气属于气态非金属单质，它们均是由分子构成，符合题意；C、根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，不符合题意；D、由图可知，该反应为甲酸在一定条件下反应生成二氧化碳和氢气，该反应的化学方程式为：，不符合题意。故选B；【变式11-2】根据要求写出下列化学方程式或化学式。（1）空间站里的氧气主要来自电解水。电解水时，该反应的化学方程式。产生的氢气与分离出的二氧化碳在催化剂的作用下反应，生成水和甲烷，该反应的化学方程式为。（2）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。写出该反应的化学方程式。（3）“84消毒液”可用于灾区防疫，其主要成分是次氯酸钠（NaClO），制取它的化学方程式为，则X的化学式为。潜艇供氧的一种反应原理为，其中X的化学式是。【答案】（1）（2）（3）Cl2Na2O2【解析】（1）水在通电的条件下反应生成氢气和氧气，该反应的化学方程式为：；二氧化碳与氢气在催化剂的作用下反应生成甲烷和水，该反应的化学方程式为：；（2）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，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，反应物中含N、C、O，生成物中含C、O，故生成物中还应含氮元素，故生成的单质气体是氮气，该反应的化学方程式为：；（3）根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和数目不变，反应物中含Na、O、H、Cl的个数分别是2、2、2、0，生成物中含Na、O、H、Cl的个数分别是2、2、2、2，故反应物中还应含2个Cl，故X的化学式为：Cl2；根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和数目不变，反应物中含Na、C、O的个数分别是0、2、4，生成物中含Na、C、O的个数分别是4、2、8，故反应物中还应含4个Na、4个O，故X的化学式为：Na2O2。题型12根据化学方程式进行计算（重点）【典例12】化学兴趣小组用一瓶久置的过氧化氢溶液制取氧气并测量过氧化氢质量分数。称量56g过氧化氢溶液和0.1g二氧化锰进行实验，反应前后质量随时间变化关系如图。计算：(1)制得氧气的质量是多少g？(2)参加反应的过氧化氢的质量？（写出计算过程）【答案】(1)1.6(2)解：设参加反应的过氧化氢的质量为x。答：参加反应的过氧化氢的质量为3.4g。【详解】（1）过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成氧气和水，根据质量守恒定律可得，生成的氧气的质量为56.1g-54.5g=1.6g；（2）见答案。方｜法｜点｜拨1.根据化学方程式计算高频易错点（1）‌方程式书写错误：未配平或化学式写错（如混淆H₂O与H₂O₂）；忽略物质状态（如气体体积未换算为质量）‌（2）‌计算过程失误：直接代入含杂质质量或未反应物质质量；单位不统一（如质量与体积混用）；相对分子质量计算错误（未乘化学计量数）‌（3）‌逻辑陷阱：过量反应物未判断（以不足量物质为基准）；忽略隐含条件（如“恰好完全反应”）‌2.实用技巧（1）‌规范步骤：设未知数不带单位，化学方程式严格配平；已知量带单位，比例式对齐对应物质‌（2）‌快速验证：检查质量守恒（反应前后总质量相等）；极端值检验（如纯度是否在0-100%之间）‌（3）‌题型突破：图表型/图像型：提取关键数据，忽略干扰信息；综合计算：分步求解，先算溶质质量再结合方程式‌【变式12-1】向10g大理石样品（杂质不溶于水，也不与盐酸反应）分两次加入一定溶质质量分数的稀盐酸，充分反应后烧杯内物质总质量变化如图所示。

请计算：(1)生成气体质量g。(2)求大理石样品中碳酸钙的质量分数。（化学方程式）【答案】(1)3.3(2)解：设碳酸钙的质量为x碳酸钙的质量分数=答：大理石中碳酸钙的质量分数为75%。【详解】（1）根据质量守恒定律可知化学反应前后物质的总质量不发生变化，该反应中生成的CO2逸散到空气中，反应后物质的总质量减小，物质减少的质量即为CO2的质量，则二氧化碳的质量=10g+100g-106.7g=3.3g；（2）见答案。【变式12-2】“化学氧自救呼吸器”是人在缺氧环境或出现高浓度有毒有害气体环境中使用的一种安全防护装置。制氧剂的主要成分是超氧化钾（），反应原理为。计算：(1)的值为。(2)同学查阅资料得知人每小时约呼出二氧化碳，若“化学氧自救呼吸器”中的质量为，则理论上该“化学氧自救呼吸器”可使用小时。(3)若要制得氧气，理论上需要含超氧化钾的制氧剂的质量。【答案】(1)2(2)1/一(3)解：设理论上需要含超氧化钾的制氧剂的质量为x。x=355g答：若要制得氧气，理论上需要含超氧化钾的制氧剂的质量为355g。【详解】（1）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，根据钾原子和碳原子数目不变，则m=2；（2）根据化学方程式可知，超氧化钾和二氧化碳的质量比为284:88=142:44，同学查阅资料得知人每小时约呼出二氧化碳，若“化学氧自救呼吸器”中的质量为，则理论上该“化学氧自救呼吸器”可使用1小时；（3）见答案。【变式12-3】（2025·湖南·三模）星城化学兴趣小组为了测定某种珍珠粉中碳酸钙的含量，称取22.2g研碎的珍珠粉，连续进行四次高温煅烧(杂质不参加反应)、冷却、称量，结果如下：操作次数第1次第2次第3次第4次剩余固体质量(g)1715.813.413.4试计算：(化学方程式：)(1)二氧化碳中碳元素和氧元素的质量比为。(写出最简整数比)(2)求该珍珠粉中碳酸钙的质量分数。(写出计算过程，计算结果精确到0.1%)【答案】(1)3:8(2)根据质量守恒定律，二氧化碳质量=22.2g-13.4g=8.8g解：设该珍珠粉中碳酸钙的质量为x，该珍珠粉中碳酸钙的质量分数=答：该珍珠粉中碳酸钙的质量分数为90.1%。【详解】（1）二氧化碳中碳元素和氧元素的质量比=12:(16×2)=3:8；（2）见答案。基础通关练（测试时间：10分钟）一、选择题1．（24-25九年级上·河北石家庄·期中）下列事实中，能用质量守恒定律解释的是A．使用酒精后未盖瓶塞，质量减小B．一定质量的氢气和氧气混合后质量不变C．衣服被雨水淋湿后，质量增加D．蜡烛燃烧后质量减小【答案】D【详解】A、使用酒精后未盖瓶塞，质量减小，是因为酒精挥发到了空气中，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、一定质量的氢气和氧气混合后质量不变，氢气和氧气混合，无新物质生成，不属于化学变化，不能用质量守恒定律解释，不符合题意；C、衣服被雨水淋湿后，质量增加，是因为水被吸附或渗透，无新物质生成，不属于化学变化，不能用质量守恒定律解释，不符合题意；D、蜡烛燃烧后质量减小，是因为蜡烛燃烧生成了二氧化碳和水，二氧化碳是气体，会散逸到空气中，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。2．（24-25九年级上·山东济宁·期中）下列化学方程式书写正确的是A．3Fe+2O2Fe2O3 B．Cu+O2CuO2C．2H2O2H2↑+O2↑ D．2H2O2=2H2O+O2↑【答案】C【详解】A、铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，化学方程式为，书写错误，不符合题意；B、铜与氧气在加热条件下反应生成氧化铜，化学方程式为，书写错误，不符合题意；C、水在通电条件下分解生成氢气和氧气，化学方程式为，书写正确，符合题意；D、过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，化学方程式为，书写错误，不符合题意。故选：C。3．（24-25九年级上·安徽宿州·期中）某物质在足量的氧气中充分燃烧后生成二氧化碳和水，下列结论正确的是A．该物质中一定只含有碳、氢元素B．该物质中一定含有碳、氢、氧三种元素C．该物质中一定含有碳元素，可能含有氢、氧元素D．该物质中一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素【答案】D【详解】某物质在足量的氧气中充分燃烧后生成二氧化碳和水，根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变。二氧化碳中的碳元素来自于该物质，水中的氢元素来自于该物质，所以该物质中一定含有碳、氢元素。因为氧气参加了反应，生成的二氧化碳和水中的氧元素可能全部来自氧气，也可能部分来自氧气，所以该物质中可能含有氧元素。综上所述，该物质中一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素。故选D。4．（24-25九年级上·广西贵港·期中）下面是三名同学描述的某一化学方程式表示的意义：①反应在点燃条件下进行；②各物质的分子数之比为2：1：2；③各物质的质量比为1：8：9。他们所描述的化学方程式是A．C+O2CO2 B．2CO+O22CO2C．CH4+2O2CO2+2H2O D．2H2+O22H2O【答案】D【详解】A、该反应是在点燃条件下进行的，且该反应为多种物质生成一种物质的反应，属于化合反应，但该反应的各物质的粒子数之比为1：1：1，故选项错误；B、该反应是在点燃条件下进行的；该反应符合“多变一”的形式，属于化合反应；各物质的分子数之比为2：1：2，但各物质的质量之比为（28×2）：（32×1）：（44×2）=7：4：11，故选项错误；C、该反应是在点燃条件下进行的，该反应的生成物是两种，不符合“多变一”的形式，不属于化合反应，故选项错误；D、该反应是在点燃条件下进行的；该反应符合“多变一”的形式，属于化合反应；各物质的分子数之比为2：1：2；各物质的质量比为（2×2）：（32×1）：（18×2）=1：8：9，故选项正确；故选：D。5．（24-25九年级上·河北石家庄·期中）为了保扩环境，我国的城市燃气和集中供暖已广泛使用较为清洁的天然气。天然气的主要成分X(X只含两种元素)在空气中完全燃烧，反应的化学方程式为：。下列说法不正确的是A．B．反应中氧气和二氧化碳的质量比为2：1C．该反应前后，原子的种类和数目都不变D．X的化学式为【答案】B【详解】A、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，则反应物中还应含C、H元素，X只含两种元素，则X由C、H元素组成，根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变，反应物中含4个O，生成物中也应含4个O，故a=2，不符合题意；B、反应中氧气和二氧化碳的质量比为：，符合题意；C、根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变，不符合题意；D、根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变，反应物中含C、H、O的个数分别是0、0、4，生成物中含C、H、O的个数分别是1、4、4，故反应物中还应含1个C、4个H，故X的化学式为：CH4，不符合题意。故选B。6．（24-25九年级上·广西桂林·期中）16g纯净物R在足量氧气中完全燃烧，生成44g二氧化碳和36g水，关于该反应正确的说法是A．消耗氧气32g B．R中碳、氢元素的质量比为6：1C．R中只含有碳、氢元素 D．R中碳、氢原子个数比为1：2【答案】C【详解】A、根据质量守恒定律，化学反应前后，物质的总质量不变，则消耗氧气的质量为：44g+36g-16g=64g，不符合题意；B、根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类和质量不变，纯净物R在足量氧气中完全燃烧生成二氧化碳和水，生成物中含C、H、O元素，反应物氧气由氧元素组成，则R中一定含C、H元素，则碳元素的质量为：，氢元素的质量为：，则R中C、H元素的质量比为：12g：4g=3:1，不符合题意；C、由B的分析可知，R中一定含C、H元素，碳元素的质量为：12g，氢元素的质量为4g。12g+4g=16g，则R中只含C、H元素，不含氧元素，符合题意；D、R中C、H原子个数比为：，不符合题意。故选C。7．（2024·安徽宣城·三模）中国科学家已实现由CO2到淀粉的全人工合成。其中部分反应的微观过程图如下。下列有关说法正确的是A．甲反应中，可知甲醇中一定含碳元素，可能含氢元素和氧元素B．甲反应中，原子个数变少了C．乙反应中，反应a中甲醇分子中氢原子数目一定比甲醛多D．乙反应中，反应b中氧元素全部转变成氧气【答案】C【详解】A、由图可知，反应前有1个C原子、6个H原子和2个O原子，反应后一个水分子中含有2个H原子和1个O原子，根据反应前后原子个数相等，甲醇分子中一定含有碳、氢、氧三种原子，所以甲醇中一定含有碳、氢、氧等三种元素，A项错误；B、化学反应前后原子数目不变，B项错误；C、根据反应a特点，甲醇分子中氢原子个数等于甲醛和过氧化氢分子中氢原子个数之和，所以一定大于甲醛分子中氢原子个数，C项正确；D、反应b中，过氧化氢中氧元素一部分转化成了氧气，一部分转入水中，D项错误。故选C。8．（24-25九年级上·广东梅州·期中）向密闭容器中加入一定质量的乙、丙、丁三种物质，在一定条件下发生化学反应，测得容器中甲、乙、丙、丁的质量随时间的变化如图所示。下列说法错误的是A．该反应中乙和丁是反应物，甲是生成物B．a的值为12C．丙可能是催化剂D．该反应中，甲与乙的质量变化之比为4：1【答案】A【详解】A、根据图像，反应过程中乙的质量增加，是生成物；丁的质量减少，是反应物；甲的质量增加，是生成物，该选项说法错误；B、根据质量守恒定律，反应前后物质总质量不变。设反应后乙的质量为ag，则，解得a=12，该选项说法正确；C、丙在反应前后质量不变，其可能是催化剂，也可能是不参与反应的杂质，该选项说法正确；D、甲质量变化为，乙质量变化为，则甲与乙的质量变化之比为，该选项说法正确。故选A。9．（24-25九年级上·山西忻州·期中）在密闭的装置中加热过量的铜粉，反应结束后，下列图像能正确反映对应关系的是A．B．C．D．【答案】D【详解】A、由质量守恒定律可知，化学反应前后元素的种类不变，则反应过程中，铜元素的质量不变，故选项错误；B、铜和氧气在加热的条件下生成氧化铜，铜粉过量，所以氧气的质量会减少至零，故选项错误；C、铜和氧气在加热的条件下生成氧化铜，反应过程中固体的质量增加，但不会从零开始增加，故选项错误；D、铜和氧气在加热的条件下生成氧化铜，由质量守恒定律可知，化学反应过程中，物质的总质量保持不变，故选项正确；故选：D。10．（24-25九年级上·陕西西安·期中）小明设计如图所示4个实验用来验证质量守恒定律，实验结束后实验①天平不平衡，其余均平衡，下列有关说法正确的是A．能直接验证质量守恒定律的是②③④B．实验②中细沙的作用是防止锥形瓶炸裂C．实验①不遵守质量守恒定律D．实验②中的白磷必须为足量【答案】B【详解】A、质量守恒定律反映的是化学变化中的质量关系，酒精溶于水，属于物理变化，故③不能用于验证质量守恒定律，选项错误；B、白磷燃烧放热，实验②中细沙的作用是防止锥形瓶炸裂，选项正确；C、任何化学变化都遵循质量守恒定律，实验①天平不平衡是因为镁燃烧生成的氧化镁质量等于镁与参加氧气的质量和，选项错误；D、实验②中白磷是否足量不影响装置内的总质量，所以不需足量，选项错误；故选B。11．（24-25九年级上·河北保定·期中）从微观上看，化学反应是微观粒子按一定的数目关系进行的。4.6g某有机物(化学式为CxHyO)在密闭容器内充分燃烧，生成二氧化碳和水。反应前后物质的种类和分子数目如下表所示。下列说法正确的是物质有机物氧气水二氧化碳反应前分子数目a4a00反应后分子数目0a待测2aA．x=2，y=10 B．x=1，y=10 C．x=1，y=6 D．x=2，y=6【答案】D【详解】由于改变的分子个数比为化学计量数之比，则根据表中数据关系，可知反应的化学方程式为：，根据质量守恒定律可知，反应前后原子个数相同，则x=2，反应前有7个氧原子，，解得y==6；故选：D。12．（24-25九年级上·山西临汾·期中）化学是一门以实验为基础的科学，某创新学习小组的同学们设计了如下实验，探究化合物的元素组成。将化合物在空气中完全燃烧，生成的与的，关于该化合物的说法正确的是；A．一定含有碳、氢、氧三种元素B．一定含有碳、氢元素