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专题 02 质量守恒定律 化学方程式
（试题分值：50分 测试时间：35分钟）
一、选择题(本题包括16小题,每小题2分,共32分.每小题只有一个正确答案)
1、【原创题】下列现象不能用质量守恒定律解释的是（ ）
A．蜡烛燃烧后质量变小 B．雨过天晴，地面上的水消失
C．铁丝燃烧质量增加 D．纸燃烧化为灰烬，灰烬的质量比纸的质量小
【答案】B
【解析】A、蜡烛燃烧生成了二氧化碳和水蒸气进入了空气中，导致蜡烛质量减少，可以用质量守恒定律
解释，故A错误；
B、雨过天晴，地面上的水消失，是因为水变成了水蒸气，属于物理变化，不能用质量守恒定律解释，故
B正确；
C、铁丝燃烧质量增加，是因为空气中的氧气参与了反应，可以用质量守恒定律解释，故C错误；
D、纸燃烧产生灰烬和气体二氧化碳进入了空气中，导致质量减小，可以用质量守恒定律解释，故D错
误。
故选B。
2、下面能验证质量守恒定律的实验是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【解析】A、蜡烛和氧气反应生成二氧化碳和水，二氧化碳和水都跑到空气中去了，因此不能验证质量守
恒定律，该选项错误；
B、本实验中玻璃管上部没有套气球，因此红磷燃烧产生的白烟会逸散到空气中，不能用于验证质量守恒
定律，故选项错误；
C、盐酸和碳酸钠反应生成二氧化碳气体逸出，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，故该选项错误；
D、铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，反应不产生气体，故可以在敞口容器中进行，能够验证质量守恒
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定律，故该选项正确。
故选：D。
3、某置换反应的生成物为 MgO和C，则该反应的反应物可能为（ ）
A．Mg和NaCO B．Mg和O
2 3 2
C．Mg和CO D．Mg(OH) 和CO
2 2 2
【答案】C
【分析】MgO和C中含有镁、氧和碳元素，根据元素守恒，则生成物中也含有这三种元素。
【解析】A、Mg和 NaCO 中含有碳元素，反应物中不含，该选项不符合题意；
2 3
B、Mg和 O 中不含碳元素，该选项不符合题意；
2
C、Mg和 CO 中含有镁、碳和氧元素，该选项符合题意；
2
D、Mg(OH) 和 CO 中含有氢元素，反应物中不含，该选项不符合题意。
2 2
故选C。
4、如图所示甲、乙、丙、丁四种物质在反应前后的质量变化，下列有关说法正确的是（ ）
A．x的值是17
B．丙一定是该反应的催化剂
C．参加反应的甲和乙的质量比是7：13
D．该反应是属于化合反应
【答案】D
【分析】由图中数据分析可知，反应前后甲的质量减少了14g-2g=12g，所以甲是反应物，参加反应的甲的
质量为12g；同理可以确定丁是生成物，生成的丁的质量为36g-5g=31g；丙的质量不变，丙可能作该反应
的催化剂，也可能没有参加反应；由质量守恒定律，乙应是反应物，且参加反应的乙的质量为
31g-12g=19g，所以x的数值为26g-19g=7g。
【解析】A、由质量守恒定律，乙应是反应物，且参加反应的乙的质量为31g-12g=19g，所以x的数值为
26g-19g=7g，说法错误；
B、根据分析，丙的质量不变，丙可能作该反应的催化剂，也可能没有参加反应，说法错误；
C、根据分析，参加反应的甲和乙质量比为12g：19g=12：19，说法错误；
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D、根据分析，该反应的反应物为甲和乙，生成物是丁，符合“多变一”的特征，属于化合反应，说法正
确；
故选：D。
5、【新考法】平面坐标与质量守恒定律结合
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t、t 时各物
1 2
质质量如图所示，下列说法中不正确的是（ ）
A．该反应中，甲、乙的质量变化之比为1：4
B．丙可能为该反应的催化剂
C．该反应中，乙、丁的质量变化之比为7：5
D．该反应为化合反应
【答案】A
【分析】根据质量守恒定律，化学反应前后，物质的总质量不变。反应后质量增加的是生成物，减少的是
反应物，由图中信息可知：反应后乙质量增加了32g-4g=28克，是生成物；丁质量减少了24g-4g=20克，
是反应物；丙质量不变，可能是催化剂；甲质量减少了16g-8g=8g，是反应物，故反应物是甲和丁，生成
物是乙。
【解析】A、该反应中，甲、乙的质量变化之比为：8g：28g=2:7，符合题意；
B、化学反应前后，丙的质量不变，丙可能是催化剂，也可能是不参与反应的杂质，不符合题意；
C、该反应中，乙、丁的质量变化之比为：28g：20g=7:5，不符合题意；
D、该反应中，甲和丁是反应物，乙是生成物，该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，不符合题
意。
故选A。
6、在一密闭的容器中。一定质量的硫粉与过量的氧气在点燃的条件下充分反应，容器内各相关量与时间
（从反应开始计时）的对应关系正确的是（ ）
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A． B． C． D．
【答案】A
【解析】A、由于S+OSO，反应前氧气为气体，反应后二氧化硫为分子，则气体分子个数反应前后不
2 2
变，该选项正确；
B、根据质量守恒，生成的二氧化硫气体的质量等于硫和氧气的质量之和，则气体质量增大，该选项不正
确；
C、反应过程中，硫质量不断减少直至减为零，该选项不正确；
D、反应前后，物质的总质量不变，该选项不正确。
故选A。
【新考法】纸带与质量守恒定律结合
7、在一密闭容器中，有甲、乙、丙、丁四种物质、反应前各物质的质量关系如图刻度纸所示（反应前：
甲的质量为32g，丙的质量为10g），充分反应后，在同一张刻度纸上再次记录各物质的质量变化：刻度线
I向左移动16格：刻度线II向左移动8格：刻度线Ⅲ向左移动8格。下列说法正确的是（ ）
A．丙一定是催化剂 B．该反应是化合反应
C．反应后丁的质量为22g D．反应生成的乙和丁的质量比为10：11
【答案】C
【解析】根据题意，反应前甲的质量为32g，共16格，每一格的质量为2g，反应前甲的质量为32g，乙的
质量为(18-16)×2g=4g，丙的质量为10g，丁的质量为（26-23)×2g=6g。刻度线I向左移动16格，甲物质质
量减少16×2g=32g，甲完全反应，刻度线Ⅱ左移8格，刻度线Ⅰ向左移动16格，则乙物质质量增加了(18-
8)×2g-4g=16g；刻度线Ⅲ左移8格，同时刻度线Ⅱ左移8格，则丙物质质量不变；丁物质的质量增加了[26-
(23-8)]×2g-6g=16g，该反应可表示为甲→乙+丁。
A、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，错误；
B、根据分析，该反应是甲反应生成乙和丁，即一种物质反应生成多种物质，属于分解反应，错误；
C、根据分析，反应后丁的质量＝[26-(23-8)]×2g＝22g，正确；
D、根据分析，反应生成的乙和丁的质量比为16g：16g＝1：1，错误。
故选C。
8、【原创题】北京冬奥会火炬“飞扬”采用液氢作为燃料，真正做到了零排放、零污染。氢气燃烧的化
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学方程式为2H+O 2HO，从中获得的信息错误的是（ ）
2 2 2
A．氢气和氧气在点燃的条件下生成水
B．在点燃条件下，2份质量的氢气和1份质量的氧气反应生成2份质量的水
C．反应前后原子的种类、数目均不变
D．在点燃条件下，每2个氢气分子和1个氧气分子反应生成2个水分子
【答案】B
【解析】A、等号左边为反应物，右边为生成物，等号上面为反应条件，则由方程式可知，氢气和氧气在
点燃的条件下生成水，该选项正确；
B、根据化学方程式可知，2H+O 2HO，则每4份质量的氢气与32份质量的氧气反应生成36份质量的
2 2 2
水，该选项不正确；
C、由方程式可知，反应前后原子的种类、数目均不变，该选项正确；
D、化学式前面的系数也可表示微粒个数关系，即在点燃条件下，每2个氢气分子和1个氧气分子反应生
成2个水分子，该选项正确。
故选B。
9、经测定KClO、KCl、MnO 的混合物中钾元素的质量分数为39%，某同学把100 g该混合物充分加热完
3 2
全反应后，再将剩余固体完全溶于水经过滤、洗涤、干燥后，称得黑色固体20.7 g。请你推算加热该混合
物时，产生氧气的总质量是（ ）
A．4.8 g B．9.6 g C．19.2 g D．24 g
【答案】A
【解析】黑色固体为二氧化锰，因此原混合物中二氧化锰的质量为20.7g，氯酸钾和氯化钾质量和为
100g-20.7g=79.3g，钾元素质量分数为39%，故钾元素质量为100g×39%=39g，由KClO、KCl的化学式可
3
以看出，钾元素和氯元素质量比为39：35.5，因此氯元素质量为35.5g，钾元素、氯元素和氧元素质量和为
79.3g，故氧元素质量为79.3g-35.5g-39g=4.8g。
故选：A。
10、下列化学方程式中书写完全正确的是（ ）
A．铁丝在氧气中燃烧：4Fe+3O 2Fe O
2 2 3
B．镁在空气中燃烧生成氧化镁：2Mg+O2MgO
2
C．过氧化氢分解：H 2 O 2H2 ↑+O 2 ↑
D．硫在氧气中燃烧：S+OSO
2 2
【答案】D
【解析】A、铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，而不是氧化铁，正确的方程式3Fe+2O Fe O，故A错误；
2 3 4
B、镁在氧气中燃烧生成氧化镁，反应条件错误，故B错误；
C、过氧化氢分解生成水和氧气，正确的化学方程式为：2H 2 O 22H2 O+O 2 ↑，故C错误；
D、硫燃烧生成二氧化硫，化学方程式正确，故D正确。
故选D。
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11、已知Q与R的相对分子质量分之比为9：22，在反应X+2Y=2Q+R中，当1.6 gX与Y完全反应后，生
成4.4 g R，则参与反应的Y和生成物Q的质量之比为（ ）
A．46：9 B．32：9 C．23：9 D．16：9
【答案】D
【分析】根据反应X+2Y═2Q+R中，Q和R的相对分子质量之比为9：22，可假设Q和R的相对分子质量
分别为9a、22a，依据Q、R的质量比以及1.6gX，生成4.4gR，代入计算，进而得到Y、Q的质量比．本
题考查学生利用化学反应方程式及质量守恒定律来计算物质的质量，明确相对分子质量与反应中物质的质
量关系是解答的关键，题目难度不大。
【解析】解：假设Q和R的相对分子质量分别为9a、22a，设生成4.4gR需要Q的质量是x
X+2Y =2Q + R
18a 22a
x 4.4g
＝
x=3.6g
由质量守恒可知参加反应的Y的质量为4.4g+3.6g-1.6g=6.4g，所以参与反应的Y和生成物Q的质量之比为
为6.4g：3.6g=16：9。
故选D。
12、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
图如图。下列说法正确的是（ ）
A．丁的化学式为HO，催化剂不可重复使用
2
B．该反应的研究，有助于降低二氧化碳的排放
C．反应中甲、乙两种物质的质量比为
D．该反应中所有元素的化合价都发生变化
【答案】B
【分析】根据反应的微观示意图，该反应为：CO+3H CHOH+H O。
2 2 3 2
【解析】A. 丁的化学式为HO，催化剂在化学反应前后质量和化学性质不变，可重复使用，此选项错误；
2
B. 该反应消耗二氧化碳，所以该反应的研究，有助于降低二氧化碳的排放，此选项正确；
C. 反应中甲、乙两种物质的质量比为44:(3×2)=22:3，此选项错误；
D. 该反应中有单质参加反应，一定有化合价的变化，此选项错误。
故选B。
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13、现有一包碱式碳酸铜和氧化铜的混合物，称取 24.8g混合固体加热至充分反应后有黑色固体剩余，若
反应前后铜元素质量分数之比为3：4。下列说法正确的是（ ）
A．剩余固体是混合物
B．剩余固体中CuO的质量为18.6g
C．反应中共生成6.2gCO 气体
2
D．原混合物中碱式碳酸铜和氧化铜的质量比为111：40
【答案】B
【解析】A、碱式碳酸铜[Cu (OH) CO ]受热分解为氧化铜、水和二氧化碳，则充分反应后剩余固体为氧化
2 2 3
铜，属于纯净物，故错误；
B、由于氧化铜中铜元素的质量分数为×100%＝80%，则反应前铜元素的质量分数为80%×＝60%，则铜元
素的质量为24.8g×60%＝14.88g，根据元素守恒，反应后铜元素质量也为 14.88g，则剩余固体中氧化铜的
质量为＝18.6g，故正确；
C、根据质量守恒定律可知，反应中生成的二氧化碳和水的质量为 24.8g﹣18.6g＝6.2g，而不是二氧化碳的
质量为6.2g，故错误；
D、设原混合物中碱式碳酸铜的质量为x，则：
Cu 2 (OH) 2 CO 32CuO+CO2 ↑+H 2 O 固体质量减少
222 44 18 44+18
x 6.2g
＝
解得x＝22.2g
则原混合物中碱式碳酸铜和氧化铜的质量比为22.2g：（24.8g﹣22.2g）＝111：13，故错误。
故选：B。
14、Fe O 和CuO的固体混合粉末ag，在高温条件下用足量的CO还原，得到金属混合物2.41g，将生成的
2 3
二氧化碳通入足量的澄清石灰水，得到5.0g白色沉淀，则a的数值为（ ）
A．3.21 B．2.59 C．7.41 D．2.4
【答案】A
【解答】解：氧化铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳，氧化铜和一氧化碳反应生成铜和二氧化碳，
Fe
2
O
3
+3CO2Fe+3CO2 ，CuO+COCu+CO2 ，通过化学方程式可以看出，二氧化碳中的氧原子来自一氧化碳和金属
氧化物，得到的金属混合物2.41g是混合物中铁、铜元素的质量。结合Ca（OH） +CO ＝CaCO ↓+H O可
2 2 3 2
知混合物中氧元素与生成碳酸钙沉淀的质量关系。设混合物中有氧元素的质量为x。
O～CO ～CaCO
2 3
16 100
x 5.0g
＝
x＝0.8g
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则a＝2.41g+0.8g＝3.21g。
故选：A。
15、取一定质量的CaCO 高温加热一段时间后，冷却，测得剩余固体的质量为16.0g，剩余固体中钙元素
3
质量分数为50.0%。判断正确的是（ ）
A．生成了16gCaO
B．原来CaCO 的质量为24.3g
3
C．生成4.0gCO 气体
2
D．剩余CaCO 的质量为4.0g
3
【答案】C
【解答】解：A、碳酸钙高温煅烧生成氧化钙和二氧化碳，加热一定时间后，冷却，测得剩余固体的质量
为16.0g，剩余固体中钙元素质量分数为 50.0%，则钙元素的质量为16.0g×50.0%＝8.0g，根据质量守恒定
律，化学反应前后元素的种类和质量不变，剩余固体中钙元素的质量与原来碳酸钙中钙元素的质量相同，
则原碳酸钙的质量为8.0g÷(×100%)＝20.0g，根据质量守恒定律可知，生成二氧化碳的质量为20.0g﹣16.0g
＝4.0g，
设生成氧化钙的质量为x，
CaCO 3CaO+CO2 ↑
56 44
x 4.0g
＝
x≈5.1g，即生成氧化钙的质量为5.1g，而不是16g，故A判断错误；
B、由A的分析可知，原来碳酸钙的质量为20.0g，而不是24.3g，故B判断错误；
C、由A的分析可知，生成二氧化碳气体的质量为4.0g，故C判断正确；
D、由A的分析可知，剩余碳酸钙的质量为16.0g﹣5.1g＝10.9g，故D判断错误；
故选：C。
16、根据化学方程式：2H
2
O2H2 ↑+O
2
↑，判断下列说法正确的是（ ）
①水是由氢元素和氧元素组成
②反应前后氢元素的化合价没有发生变化
③反应前后氧、氢原子的数目没变
④参加反应的水和生成氧气的微粒数目之比是2：1
⑤每36份质量的水通电后分解出4份质量的氢气和32份质量的氧气
A．①②④⑤ B．②④⑤ C．①②③⑤ D．①③④⑤
【答案】D
【解答】解：根据点解水的化学方程式2H
2
O2H2 ↑+O
2
↑可知，
①水电解生成氢气和氧气，说明水是由氢元素和氧元素组成，故选项正确；
②反应前氢元素的化合价为+1，反应后氢元素化合价为0，化合价发生变化，故选项错误；
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③反应前后氧、氢原子的数目没变，故选项正确；
④参加反应的水和生成氧气的微粒数目之比是 2：1，故选项正确；
⑤每36份质量的水通电分解生成4份质量的氢气和32份质量的氧气，故选项正确；
故选：D。
二、填空题(本题3小题，每空1分，共18分)
17、在“质量守恒定律”的课堂学习中，同学们设计了如下图所示的实验来验证质量守恒定律。回答下列
问题：
【实验验证】
(1)A实验反应前后天平左盘上的仪器与药品的总质量 （填“相等”或“不相等”），反应的化学方
程式为 。
(2)B实验中天平指针会向 （填“左”或“右”）偏转，原因是 。
【微观解释】
(3)由质量守恒定律可知，化学反应前后一定不变的是 （填序号）。
①原子种类 ②原子数目 ③原子质量 ④分子种类
【综合应用】
(4)24g镁在氧气中完全燃烧后，生成氧化镁的质量 （填“大于”“小于”或“等于”）24g。
(5)植物的光合作用可表示为： ，可推测淀粉中一定含有 元素。
(6)葡萄糖是一种重要的营养物质，它在人体内反应的化学方程式为：C H O+6O 6CO+6H O，则X的化学
6 12 6 2 2 2
式为 。
【答案】
(1)相等 Zn+CuSO ＝ZnSO+Cu
4 4
(2)右 蜡烛燃烧生成的二氧化碳和水散逸到了空气中
(3)①②③
(4)大于
(5)碳、氢
(6)O
2
【解析】（1）A实验是密闭装置，则反应前后天平左盘上的仪器与药品的总质量相等，硫酸铜和锌反应
产生硫酸锌和铜，反应的化学方程式为Zn+CuSO ＝ZnSO+Cu；
4 4
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（2）B实验蜡烛在空气中燃烧，产生的水、二氧化碳逸散到空气中，左边质量会减少，天平指针会向右偏
转；故填：右；蜡烛燃烧生成的二氧化碳和水散逸到了空气中；
（3）化学反应前后肯定没有变化的是原子数目、原子种类、原子质量。故答案为：①②③。
（4）镁和氧气反应产生氧化镁，则生成氧化镁的质量等于参加反应的镁和氧气的质量总和，则生成氧化
镁的质量大于24g。
（5）根据质量守恒定律，反应前后元素的种类不变，光合作用反应前元素种类是C、H、O，则反应后也
是C、H、O三种，氧气提供了氧元素，则淀粉中一定含有碳、氢元素。
（6）光合作用需要吸收太阳能，反应物中碳、氢、氧原子个数分别为6、12、18，反应后的生成物中碳、
氢、氧原子个数分别为6、12、6，根据反应前后原子种类、数目不变，则每个X分子由2个氧原子构成，
则物质X的化学式为O。
2
18、现有O、Fe、CO、稀硫酸、KOH溶液、CaCO 、MgCl 溶液七种物质，请选择适当的物质按照要求
2 3 2
书写化学方程式（每种物质只能选用一次）：
(1)化合反应：_________________________________________________。
(2)分解反应：_________________________________________________。
(3)置换反应：_________________________________________________。
(4)复分解反应：_________________________________________________。
【答案】
(1) 2CO+O2CO 或3Fe+2O Fe O
2 2 2 3 4
(2) CaCO 3CaO+CO2 ↑
(3) Fe+H SO =FeSO +H ↑
2 4 4 2
(4) HSO +2KOH=KSO +2H O（合理即可）
2 4 2 4 2
【解析】（1）化合反应是指多种物质生成一种物质的反应，而一氧化碳和氧气反应生成二氧化碳，该反
应属于化合反应，反应的化学方程式为2CO+O2CO ；且铁与氧气反应生成四氧化三铁，该反应属于化合
2 2
反应，反应的化学方程式为3Fe+2O Fe O。
2 3 4
（2）分解反应是指一种物质生成多种物质的反应，碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳，反应的化学
方程式为CaCO
3CaO+CO2
↑。
（3）置换反应是指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，而铁和硫酸反应
生成硫酸亚铁和氢气，该反应属于置换反应，反应的化学方程式为Fe+H SO =FeSO +H ↑。
2 4 4 2
（4）复分解反应是指两种化合物互相交换成分生成另两种化合物的反应，而硫酸和氢氧化钾反应生成氢
氧化镁沉淀和硫酸钾，属于复分解反应，反应的化学方程式为 HSO +2KOH=KSO +2H O；或碳酸钙和
2 4 2 4 2
硫酸反应生成硫酸钙、二氧化碳和水，氯化镁能与氢氧化钾反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钾，均属于复分
解反应。
19、（2023天津中考）金属在生产、生活中有着广泛的应用。
（1）铁锅用来炒菜，主要是利用铁的_____性(填“导热”或“导电”)。
（2）解放桥是天津地标性建筑之一，是一座全钢结构可开启的桥梁。
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①解放桥的维护中需要除铁锈。写出用稀盐酸除铁锈(主要成分是 )的化学方程式_____。
②铁与空气中的_____发生化学反应而生锈，为防止钢架生锈，常在其表面涂刷防护层。
（3）工业上炼铁原理是利用一氧化碳与氧化铁在高温下反应，该反应的化学方程式_____。
（4）将6g铁粉放入一定质量的硫酸铜和硫酸锌混合溶液中，充分反应后过滤，得到滤液和6.4g滤渣。向
滤渣中滴加稀盐酸，有气泡产生，则滤液中含有的溶质为_____(填化学式)，原混合溶液中硫酸铜的质量为
_____g。
【答案】
（1）导热
（2）①. Fe O+6HCl＝2FeCl +3H O ②. 氧气和水
2 3 3 2
（3）3CO+Fe O2Fe+3CO
2 3 2
（4）①FeSO 、ZnSO ②8
4 4
【解析】
（1）铁可制成铁锅，是因为铁具有导热性。
（2）①盐酸能与氧化铁反应生成氯化铁和水，反应的化学方程式为Fe O+6HCl＝2FeCl +3H O。
2 3 3 2
②铁与氧气和水共同接触会生锈。
（3）一氧化碳和氧化铁在高温反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为3CO+Fe O2Fe+3CO。
2 3 2
（4）金属活动性锌>铁>铜，则铁能与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，又由于充分反应后，向滤渣中滴加
稀盐酸，有气泡产生，而铁能与盐酸反应，则说明滤渣中含有铁，即铁过量，则滤液中含有的溶质为硫酸
锌和硫酸铁，化学式为FeSO 和ZnSO；
4 4
设硫酸铜的质量为x，则
Fe+CuSO＝FeSO +Cu △m
4 4
56 160 64 64-56
x 6.4g-6g
＝
解得x=8g
即原混合溶液中硫酸铜的质量为8g。
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12
