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专题 05 质量守恒定律 化学方程式
知识点一、质量守恒定律
1. 定义： 的各物质的 ，等于反应后生成的各物质的
。
2.用质量守恒定律解释化学反应过程中的“变”与“不变”:
（1）六个“不变”：
① 原子——原子的 、 不变;
② 元素——元素的 不变;
③ 物质的总质量不变。
（2）两个“一定改变”:物质的种类一定改变,物质的粒子构成一定改变。
（3）两个“可能改变”:元素的化合价可能改变,分子的数目可能改变。
知识点二、化学方程式的意义和书写
1. 定义：用 表示化学反应的式子。
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2. 书写原则:以客观事实为依据，遵守 定律。
3. 化学方程式的书写
（1）写:写出反应物和生成物的 ;
（2）配:配平化学方程式;
（3）标:标明化学反应的 ，标出生成物的 ，把短线改为等号；
（4）查:检查化学式,配平是否正确,生成物状态(上下标)是否标注,反应条件是否标明。
知识点三、结合化学方程式进行计算
有关化学方程式的计算步骤
（1）设:根据题意设未知量。
（2）写:正确书写有关反应的化学方程式。
（3）找:写出相关物质的化学计量数与相对分子质量的乘积以及已知量,未知量。
（4）列:列比例式,求解。
（5）答:简明地写出答案。
考点一．质量守恒定律及其应用
1．（2023•滨州）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．反应后乙物质的质量分数是18%
C．该化学反应中甲、乙两物质的质量比是14：3
D．物质丁一定是该反应的催化剂
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2．（2023•衡阳）在一个密闭容器中，有甲、乙、丙、丁四种物质，一定条件下充分反应，测得反
应前后各物质的质量如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．x＝14
B．乙一定是催化剂
C．甲可能是单质
D．丙和丁的相对分子质量之比一定是9：8
3．（2023•潍坊）某化学反应在密闭容器中进行，各物质的分子数目，质量随时间变化情况如图
1，图2所示。下列说法错误的是（ ）
A．Z一定属于化合物
B．参加反应的X与Y的质量比为3：14
C．反应前后分子总数不变
D．Y与Z的相对分子质量之比为28：17
4．（2023•泰安）在一定条件下，甲、乙、丙、丁四种纯净物在密闭容器中充分反应，反应前后各
物质的质量如图。下列说法不正确的是（ ）
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A．甲和乙是反应物
B．丙一定是化合物
C．x＝0.4g
D．反应前后乙、丁改变的质量比是4：1
5．（2023•郴州）一定条件下，在密闭容器中发生某化学反应，测得反应过程中各物质的质量数据
如表：
物质 甲 乙 丙 丁
反应前的质量/g 10 16 0 2
反应中的质量/g 7 8 a 2
反应后的质量/g b 0 22 c
下列选项正确的是（ ）
A．a＝11 B．丁一定是催化剂
C．该反应为分解反应 D．b＝3
6．（2024•游仙区一模）已知一定质量的纯净物A跟32g氧气恰好完全反应，生成22g二氧化碳和
18g水，下列说法错误的是（ ）
A．参加反应的A的质量是8g
B．物质A中只含有碳、氢两种元素
C．该反应中参加反应的氧气和生成的二氧化碳的分子个数比为3：1
D．物质A的化学式可能是CH
4
7．（2023秋•林芝市期末）三氧化铬（CrO ）常用于金属镀铬．工业上制造三氧化铬的化学方程
3
式为：Na Cr O +X═2CrO +Na SO +H O，其中X的化学式是 （ ）
2 2 7 3 2 4 2
A．H S B．H SO C．H SO D．SO
2 2 3 2 4 2
8．（2023•中江县模拟）科技实验小组对一白色固体纯净物加热，发现该固体分解生成 NH 、
3
H O、CO ，根据这一实验事实推断该白色固体可能是（ ）
2 2
A．Na CO B．NH HCO C．NaHCO D．NH NO
2 3 4 3 3 4 3
9．（2023•东莞市二模）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。某碳氢化合
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物（化学式为CxHy）在密闭容器内充分燃烧，生成二氧化碳和水。部分物质的分子数随反应过
程的变化如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．该反应前后分子数目不变
B．t时刻，容器中O 和CO 的质量相等
2 2
C．该碳氢化合物的化学式为C H
3 8
D．该反应生成的二氧化碳和水的质量之比为22：9
10．（2023•高邮市一模）煤气中加入少量的乙硫醇（C H SH）预防煤气中毒，乙硫醇可以充分燃
2 5
点燃
烧，其化学方程式为：2C H SH+9O 4CO +2x+6H O，则x的化学式为（ ）
2 5 2 2 2
¯
❑
A．S B．SO C．CH D．CO
2 4
11．（2022•宜昌）氧气是人类不可离开的物质。根据下列装置图回答问题。
（1）实验室用氯酸钾制氧气的化学方程式为
，其发生装置可选用 （填字母序号，下同）；用C装置收集氧气前，将集气瓶内空
气完全排尽的方法是 。
（2）某同学欲按图 F所示方法做细铁丝燃烧的实验，收集所需氧气最好选用的装置是
；做硫燃烧实验，收集所需氧气最好选用的装置是 。由此可见，选择气体的收集方
法主要应考虑气体的性质，此外往往还要考虑 。
（3）如图所示，利用红磷与空气中的氧气反应验证质量守恒定律。
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① 用 红 热 的 玻 璃 管 引 燃 红 磷 ， 其 燃 烧 过 程 中 能 观 察 到 的 现 象 是
，反应的化学方程式为 。
②待红磷熄灭后再次称量，天平不再平衡，其原因可能是 。
A.装置漏气
B.用橡胶塞塞紧锥形瓶速度太慢
C.红磷太少
D.没有等锥形瓶冷却就再次称量
12．（2023•光山县校级三模）在天平两端各放等质量的两个锥形瓶（瓶口用单孔塞和导管连接起
来，气球中装有等质量的碳酸钠），如图所示。左盘锥形瓶中盛有M克水，右盘锥形瓶中盛有
M克稀盐酸，天平平衡。
（ 1 ） 实 验 开 始 时 ， 将 气 球 中 的 碳 酸 钠 倒 入 锥 形 瓶 中 ， 观 察 到 的 现 象 是
，天平的指针 （气球产生的浮力不计。填“偏左”、“偏右”或“在
标尺中央”，下同）。
（2）待上述实验的反应完成后，将锥形瓶瓶口上的单孔塞、导管和气球去掉，天平的指针
；原因是 。
13．（2023•广阳区二模）结合下列教材实验图，请回答下列问题。
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（1）甲是铁丝在氧气中燃烧的实验，仪器a的名称是： ，集气瓶底部放少量水
的作用 。
（2）乙为验证质量守恒定律的实验，若液体、固体药品分别为稀盐酸和碳酸钠粉末，则天平
（ 填 “ 仍 ” 、 “ 不 ” ） 平 衡 ， 原 因 是
。这个化学反应遵守质量守恒定律，质量守恒的微观原因：在化学反应中，反应前后
的种类、数目、质量都没改变。
考点二．根据化学反应方程式的计算
14．（2023•无锡）柠檬酸（C H O ）能与碳酸氢钠反应生成二氧化碳。向4份等质量、等浓度的
6 8 7
柠檬酸溶液中分别加入一定质量的碳酸氢钠，充分反应，4次实验数据记录见下表。
实验序号 ① ② ③ ④
柠檬酸质量/g 0.96 0.96 0.96 0.96
加入的碳酸氢钠质量/g 0.42 m m m
1 2 3
二氧化碳体积/mL（标准状况 112 224 336 336
下）
则实验④中参加反应的碳酸氢钠的质量为（ ）
15．（2023•绥化）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
16．（2023•益阳）“蛟龙号”是我国研制出的大深度载人潜水器。为保证载人潜水器长时间潜水，
需要在潜水器里配备供氧装置，利用过氧化物供氧是一种常见的供氧技术。
（1）过氧化钠（Na O ）作供氧剂的化学方程式为2Na O +2X＝2Na CO +O ，则反应物X的化
2 2 2 2 2 3 2
学式为 。
（2）若用上述方法制取16g氧气，至少需要Na O 的质量为多少？（写出计算过程。）
2 2
17．（2023•天宁区校级模拟）如图装置可用于实验室多次连续进行氧气的制取和性质的实验。
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（1）仪器X的名称是 。
（ 2 ） 二 氧 化 锰 用 水 泥 负 载 做 成 小 球 状 作 为 催 化 剂 使 用 的 主 要 优 点 是
。
（3）干燥管内使用的干燥剂可以是 （填写一种）。
（ 4 ） 打 开 弹 簧 夹 ， 在 X 中 点 燃 红 磷 ， 丙 装 置 内 可 观 察 到 现 象 是
，在X中点燃硫粉，Y为稀KMnO 溶液，丁装置可观察到现象是 ；在X
4
上 缠 绕 细 铁 丝 并 点 燃 ， 需 要 在 丙 装 置 底 部 铺 上 一 层 细 沙 ， 其 作 用 是
。
（5）实验过程中需要0.64g氧气，至少需要准备多少克5%的过氧化氢溶液？（写出计算过程）
18．（2023•铁岭）好奇的同学们为了探测鸡蛋壳中碳酸钙的含量，从家里收集了鸡蛋壳清洗干燥
后带到学校实验室。取11g鸡蛋壳样品于烧杯中，加入稀盐酸至不再产生气泡（假设鸡蛋壳中其
他成分不与稀盐酸反应，生成气体全部逸出），共加入稀盐酸 100g，此时烧杯内混合物的质量
为106.6g。请计算。
（1）生成二氧化碳的质量为 g。
（2）该鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数。（结果保留到0.1%）
19．（2023•赤峰）某校实验室工作人员欲测定某氯酸钾样品中氯酸钾的质量分数，现取14g该样
品与2g二氧化锰混合，放入试管中充分加热（杂质不发生反应），反应过程和数据如图所示。
请计算：
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（1）生成氧气的质量为 g。
（2）该样品中氯酸钾的质量分数。（写出计算过程）
20．（2023•金昌）某化学兴趣小组同学用粗锌测定某稀硫酸中溶质的质量分数。取一定质量的稀
硫酸于烧杯中，称量稀硫酸和烧杯的总质量；然后，向其中分两次加入粗锌（杂质不参加反
应），实验过程和数据如图所示。请计算：
（1）生成氢气的总质量为 g。
（2）稀硫酸中溶质的质量分数。
21．（2024•游仙区一模）某同学在实验室中用高锰酸钾制取氧气，实验前他准确称取5克高锰酸
钾，收集到一定量气体后停止加热，冷却后称量剩余固体的质量为4.68克。请计算：
（1）生成氧气的质量为 克。
（2）高锰酸钾的分解率（分解率指的是已分解的高锰酸钾占总的高锰酸钾的质量百分比）。
（3）试从化学方程式分析，若高锰酸钾完全反应，产生氧气的氧元素的质量与原高锰酸钾中氧
元素的质量比为 。
22．（2023•海淀区校级三模）一种镁合金可制成发热包。使用时加入水即可与镁反应，同时放出
大量的热。Mg+2H O＝Mg（OH） +H ↑，计算：4.8g镁完全反应，理论上至少需要水的质量
2 2 2
（写出计算过程及结果）。
23．（2023•金乡县二模）长久使用的花洒、热水壶底部和热水锅炉有一层水垢，主要成分是碳酸
钙和氢氧化镁，用酸溶液可以清除水垢。某兴趣小组的同学为测定水垢中碳酸钙的含量，向盛
有不同质量水垢粉末的烧杯中均加入250g等浓度的稀盐酸，充分反应后测得的实验数据如下：
实验组数 第一组 第二组 第三组 第四组
水垢的质量/g 10 20 30 40
烧杯中剩余物质 256.7 263.4 272.3 282.3
总质量/g
（1）第一组实验中所得二氧化碳的质量为 g。
（2）水垢中CaCO 的质量分数（要求写出计算过程）。
3
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一．选择题（共12小题）
1．（2023•秀英区校级模拟）煤的气化是提高煤的利用率、减少环境污染的有效措施．煤的气化过
高温
程中发生了化学反应C+H
2
O（气） H
2
+CO，反应前后，发生了变化的是（ ）
¯
❑
A．元素的种类 B．原子的数目
C．物质的总质量 D．分子的种类
2．（2023秋•梁溪区校级月考）有一反应2A+3B═2C，其中A和C如图所示的质量关系，当有
20gC生成时，消耗B的质量为（ ）
A．10g B．5g C．15g D．13g
3．（2023•蕲春县模拟）氧化亚铜（Cu O）是鲜红色粉末状固体，可用作杀菌剂、陶瓷和搪瓷的
2
着色剂、红色玻璃染色剂等。现将Cu O和Cu的固体混合物6.8g放入烧杯中，加入足量的稀硫
2
酸 ， 充 分 反 应 后 ， 过 滤 、 洗 涤 、 干 燥 ， 得 到 4.8g 固 体 。 （ 已 知 Cu O+H SO ＝
2 2 4
CuSO +Cu+H O）。则原混合物中的Cu O和Cu质量比为（ ）
4 2 2
A．9：8 B．17：12 C．1：1 D．9：4
4．（2023•永兴县校级模拟）取一定质量的碳酸钙高温加热一段时间后，冷却，测得剩余固体的质
量为21.2g，其中钙元素和碳元素的质量比为10：1，向剩余固体中加入足量的稀盐酸，充分反
应后生成二氧化碳气体的质量为（ ）
A．4.4g B．2.2g C．1.1g D．0
5．（2023•西区二模）取Mg和MgO的混合物6.4g，与一定量稀硫酸恰好完全反应（反应后溶液
中无晶体析出），所得溶液中溶质的质量为24g．则原混合物中氧元素的质量（ ）
A．1.6g B．2.56g C．3.2g D．4.8g
6．（2023•蕲春县模拟）红磷在密闭容器（含有空气）内燃烧，容器内有关的量随时间变化的图象
正确的是（ ）
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A． B．
C． D．
7．（2023•广陵区一模）我国发射卫星的火箭常用N H 作燃料，N H 在点燃时与助燃剂X能发生
2 4 2 4
点燃
如下反应：2N H +X 3N +4H O，其中X的化学式是（ ）
2 4 2 2
¯
❑
A．O B．N O C．NO D．N O
2 2 2 2 4
8．（2023•永兴县校级模拟）一定条件下，在密闭容器中发生某化学反应，测得反应过程中各物质
的质量数据如表：
物质 甲 乙 丙 丁
反应前的质量/g 10 16 0 2
反应中的质量/g 7 8 a 2
反应后的质量/g b 0 22 c
下列选项正确的是（ ）
A．a＝12 B．丁一定是催化剂
C．该反应为化合反应 D．b＝3
9．（2023•殷都区模拟）铜是一种不活泼金属，不与稀盐酸、稀硫酸反应，但在加热条件下可与浓
硫酸发生反应生成一种无色有刺激性气味的气体，该气体可能是（ ）
A．H B．NO C．SO D．CO
2 2 2 2
10．（2023•衡阳县模拟）工业甲醇是一种有毒液体，略有酒精的气味，误饮会使人中毒，当氧气
不足时，甲醇（CH OH）燃烧会生成CO 、CO和H O，若12g甲醇燃烧生成CO 和CO的质量
3 2 2 2
比为22：7，则参加反应的O 的质量为（ ）
2
A．8g B．16g C．18g D．32g
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11．（2023•衡阳县模拟）有CO、CO 和N 的混合气体160g，其中碳元素的质量分数为6%。使混
2 2
合气体与足量灼热的氧化铜完全反应，再将气体通入过量的澄清石灰水中，充分反应后得到的
白色固体的质量为（ ）
A．30g B．50g C．80g D．100g
12．（2023•赤壁市模拟）取氯化钙和稀盐酸的混合溶液92.2g，向其中逐滴加入碳酸钠溶液，所得
数据如图所示，下列说法错误的是（ ）
A．当混合溶液中稀盐酸完全反应时，生成二氧化碳2.2g
B．当滴加80g碳酸钠溶液时，所得溶液中的溶质是NaCl和CaCl
2
C．当滴加120g碳酸钠溶液时，所得溶液中氯化钠的质量分数是5.85%
D．所滴加碳酸钠溶液的质量分数是13.25%
二．实验题（共5小题）
13．（2023•武进区校级模拟）利用如图所示实验装置进行相关实验，请回答有关问题。
（1）写出标有序号①的仪器名称： 。
（2）在装置 A 的试管内放入高锰酸钾粉末以制取氧气，该反应的化学方程式为
。若用装置B收集一瓶氧气，不考虑操
作 因 素 ， 获 得 的 氧 气 体 积 分 数 不 能 达 到 100% 的 主 要 原 因 是
。用装置C收集氧气，验满时将带火星的木条放在 （填“a”或“b”）处。
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（3）装置D是用软塑料管自制的气体发生装置，药品加入完毕后，要使反应进行，接下来的操
作是 。
（4）E装置模拟氢氧焰实验。
①关闭止水夹K，通入氢气并点燃。为保证安全，点燃氢气之前应先 。将铁丝网
放在火焰上灼烧，铁丝网只发红，不熔断。
②打开止水夹 K，通入氧气。火焰更明亮，铁丝熔断，说明燃烧的剧烈程度与
有关。
（5）实验室用10g含杂质20%的大理石（已知杂质不参加反应）与足量的稀盐酸反应，理论上
可生成CO 多少克？（写出计算过程）
2
14．（2023•建邺区校级三模）氧气是人类无法离开的物质，据相关资料可知，80%的新冠肺炎患
者需要吸氧，结合图文信息回答下列问题。
（1）实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为
，若要收集较纯的氧气，应选择的发生和收集装置是 （填序号）。
（2）某兴趣小组利用图二装置研究红磷在空气中燃烧，测得装置内气体压强随时间变化的数据
如表。
时间/s 0 15 30 45 60 75 90 …… 225 240
压强/ 100.6 100.6 106 91.3 87.4 x 84.2 …… 81.6 81.2
kPa
①写出图二的方程式 。
② 气 压 由 100.6kPa 变 为 106kPa 的 主 要 原 因 是
。
③依据上表推出x的合理取值范围是 。
（3）如用过氧化氢溶液和二氧化锰制备O ，若需制备1.6gO ，理论上需消耗多少克质量分数为
2 2
10%过氧化氢溶液？（写出计算过程）
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15．（2023•霍山县校级三模）化学兴趣小组在实验室进行制取气体的有关实验，请回答下列问题。
（1）利用图1装置制取氧气时，试管内的药品是 。实验结束后要先将导管
移出水面，然后再熄灭酒精灯，原因是 。
（2）若用图2装置制取二氧化碳，应将导管a与导管 （填“b”或“c”）相连接，
该反应的化学方程式为
。
（3）实验室有一瓶未知浓度的过氧化氢溶液，为了测量该溶液的浓度，小组同学将 1gMnO 投
2
入装有20g过氧化氢溶液的锥形瓶中（锥形瓶质量为75g），如图3所示，观察到锥形瓶内物质
剧烈反应，产生大量气泡并放热。待反应完毕，托盘天平的读数为95.2g，据此计算过氧化氢溶
液溶质的质量分数为 。
（4）有同学对上述（3）实验结果提出质疑，重新设计实验，在锥形瓶上增加装有碱石灰的干
燥管，如图4所示，重复上述实验。
查阅资料：碱石灰干燥剂是CaO和固体NaOH的混合物，极易吸收水蒸气和二氧化碳。
请 推 测 这 样 改 进 的 理 由 是
。
16．（2023•攸县校级模拟）请根据下列实验装置图回答有关问题：
（1）请填写标号仪器的名称：① ；
（2）实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳气体时，将药品加入装置前，应先进行的操作是
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；
（3）若选用发生装置 B 制取氧气，则反应的化学方程式为
；欲收集一瓶氧气进行“铁丝在氧气中燃烧”的实验，应选择的收集装置是 （填字
母 编 号 ） 。 请 任 意 写 出 一 条 使 用 酒 精 灯 的 注 意 事 项
。
17．（2023•香洲区校级三模）某化学兴趣小组为了探究氢氧化钠的性质进行了如下实验：
（1）为了探究氢氧化钠与二氧化碳的反应，该化学兴趣小组设计了如图所示的装置。
①将如图B装置中的导管画完整。
②证明氢氧化钠与二氧化碳发生反应的实验现象为：B装置中有 产生。
（2）敞口放置的氢氧化钠固体容易吸收空气中二氧化碳而变质。该化学兴趣小组为测定某变质
氢氧化钠固体中碳酸钠的含量，取20g该样品于锥形瓶中加水溶解，再向锥形瓶中滴加稀盐酸。
实验测得生成的二氧化碳的质量与加入稀盐酸的质量关系如右图所示。请计算该样品中碳酸钠
的质量分数是多少？（写出计算过程）
（3）如图表示NaOH溶液和CO 反应前后，溶液中存在的主要离子。 代表钠离子。由该图
2
可知，NaOH溶液与CO 反应的实质是：NaOH溶液中的 （填离子符号，下
2
同）与CO 反应生成 和水分子。
2 O2−
3
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三．计算题（共5小题）
18．（2023•秀英区校级模拟）生铁是铁和碳的合金。为测定某炼铁厂生产的生铁样品中铁的质量
分数，化学兴趣小组的同学称得该生铁样品6.0g，放入烧杯中，向其中加入146.6g稀硫酸，恰
好完全反应（杂质不参与反应）。测得的实验数据如下：
烧杯、反应前所加样品及稀 反应后烧杯及其中物质质量
硫酸质量之和 之和
质量 172.6g 172.4g
请你完成有关计算：
（1）反应放出的氢气的质量是多少？
（2）生铁样品中铁的质量分数是多少？
19．（2023•永兴县校级模拟）往80g含有硝酸铜和硝酸银的混合溶液中加入一定量的镁粉，加入
的镁粉的质量与溶液质量变化如图所示。试分析计算：
（1）a→b段表示镁粉与混合溶液中的 反应。（填化学式）
（2）原混合溶液中硝酸铜的质量是多少？（写出计算过程）
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20．（2023•衡阳县模拟）我县石灰石资源丰富，某石灰厂为了测定某石灰石样品中CaCO 的质量
3
分数，往盛有300g稀盐酸的烧杯中依次加入粉碎后的石灰石样品（杂质不与盐酸反应），充分
反应后，实验数据记录如下：
实验次数 第一次 第二次 第三次 第四次
石灰石样品/g 25 25 10 5
烧杯中物质总质 316.2 332.4 m 347.4
量/g
（1）CaCO 中钙、碳、氧三种元素的质量比为 （写最简比）；
3
（2）表中m＝ ；
（3）求该石灰石样品中CaCO 的质量分数。（写出计算过程）
3
21．（2023•镇赉县二模）鸡蛋壳中的主要成分是碳酸钙，小华为检测鸡蛋壳中碳酸钙的含量，进
行的实验及实验数据如图所示。请回答下列问题：（信息：鸡蛋壳中其他成分与稀盐酸接触不
产生气体。）
（1）根据质量守恒定律可知，完全反应生成气体的质量为 g。
（2）计算鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数。（写出计算过程，精确到0.1%）
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22．（2023•襄城区模拟）我国成功研发燃煤锅炉混氨燃烧技术，为我国燃煤机组实现二氧化碳减
排提供了具有可行性的技术发展方向。已知氨气（NH ）完全燃烧的化学方程式为4NH +3O
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点燃 6H O+2N ，若充分燃烧68g氨气，会消耗多少克氧气？（请根据化学方程式计算并写出
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过程）
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