专题5 质量守恒定律 化学计算

专题5质量守恒定律化学计算命题趋势备考方向常见题型质量守恒定律重点考査定义的理解及其应用，主要以选择题题型考査推断物质的元素组成、化学式和反应类型、根据微粒结构示意图考查质量守恒定律的微观含义及质量变化曲线等。根据化学方程式计算的考査是中考的必考内容之一，由物质的单一计算逐渐向混合物的计算、溶液的计算、化学式的计算综合考査。主要命题点有:①已知一种反应物或生成物的质量，计算恰好完全反应时另一种反应物或生成物的质量;②含杂质(杂质不参加反应)的反应物或生成物质量的计算:③溶液中溶质质量分数的计算。选择题、解答题重难点01质量守恒定律1、内容：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、实质：参加反应的各物质分子分解成原子，原子重新组合成新的分子的过程。反应前后元素的种类没变；原子的种类和数量都没有改变，原子间只是进行重新组合，因此反应前后各物质的质量总和必然相等。3、理解：五个不变，两个一定改变，一个可能改变：4、质量守恒定律的应用：（1）求反应物与生成物的质量（2）反应物或生成物的化学式（3）判断是否全部反应重难点02能根据化学方程式进行纯净物质间的计算1、知道反应物(或生成物)的质量求生成物(或反应物)的质量。2、根据质量守恒定律的化学方程式的计算此内容是本课时的拓展，一类习题可根据质量守恒定律的定义或实质，利用反应物前后物质或元素质量守恒进行计算。另一类习题还可根据反应前后物质质量之差，算出气体或沉淀物的质量，再进行化学方程式的计算。解题步骤：(1)设未知量，用x、y等字母表示(不带单位)；(2)正确写出有关的化学方程式(注意配平)；(3)找出相关物质间的质量关系，写在对应化学式的下面；(4)列出比例式，求出未知量；(5)简明写出答案。注意事项：①根据化学方程式计算要注意解题格式化，准确列出有关反应物或生成物质量比，特别是相对分子质量的计算；②题设中未知数没有单位，求出的未知数应带单位；③计算中已知量每步都要带单位。重难点03含一定杂质的化学方程式的计算1、有关混合物的计算(混合物中杂质不参加反应或混合物中只有一种物质参加反应)。2、原理：将不纯物质的质量转化为纯净物质的质量代入化学方程式进行计算，一般不纯物质有：样品、合金、矿石、溶液等。3、公式(1)纯净物的质量＝混合物的质量×纯度(或质量分数)(2)纯度＝eq\f(纯净物的质量,混合物的质量（样品质量等）)×100%(3)纯净物的质量分数＝1－杂质的质量分数注意事项：①化学方程式中每一项都应是纯净的物质；②化学方程式中每一种物质代入或算出的质量都是纯净的质量；③有些参加反应的物质中还要分析是否完全反应，如反应不完全，该未反应部分质量不能按反应的质量进行计算重难通关练（建议用时：40分钟）A组中考真题1.载人航天器中处理CO2的反应原理之一是2Li2O2+2CO2＝2X+O2，X的化学式为（）A．Li B．Li2O C．LiOH D．Li2CO32.（2023•金华）食用碱的主要成分是Na2CO3（含有少量NaCl），研究小组为测定市售食用碱中Na2CO3的含量，设计了如图所示实验装置。取12克食用碱样品放入锥形瓶进行实验。按定量测定实验的正确步骤，进行规范操作，并用电子天平对某一装置进行连续称重，直至该装置质量不再改变时停止实验，此时该装置质量增加了4.4克。（假设每步吸收都完全，ACDE装置中试剂均过量）回答下列问题。（1）装置A的作用是。（2）根据某装置质量不再改变时，作为停止实验的依据，则该装置应该是。（3）计算食用碱中Na2CO3的质量分数。（要求根据化学方程式计算）3.（2023•杭州）我国提出争取在2060年实现“碳中和”。为减少二氧化碳的排放，科学家提出用二氧化碳合成一种可降解的塑料[C4H6O3]n（相对分子质量为102n），一定条件下，反应可表示为：nCO2+nC3H6O═[C4H6O3]n。若制取204吨该塑料，理论上可以少排放多少吨二氧化碳？（写出计算过程）4.（2023•宁波）古籍中有记载制烧碱的方法，其核心反应可表示为：Na2CO3+Ca（OH）2＝2NaOH+CaCO3↓。小宁模仿古法，以实验室中的Na2CO3、Ca（OH）2固体为原料，制备400g溶质质量分数为10%的NaOH溶液用于制作叶脉书签。（1）制作叶脉书签时，用NaOH溶液去除叶肉，是利用了NaOH的性。（2）400g溶质质量分数为10%的NaOH溶液中，含NaOH的质量为g、水的质量为g。（3）需称取Na2CO3、Ca（OH）2的质量各为多少？5.（2023•湖州）为测定某品牌钙片中碳酸钙的质量分数，小明先将钙片粉碎，再各取2.5g粉末与一定量的同浓度稀盐酸反应（钙片中其他成分不参与反应），测出生成二氧化碳的质量（不考虑二氧化碳的损失）。实验数据如下表所示：实验数据记录表组序粉末样品的质量（g）盐酸的质量（g）二氧化碳的质量（g）12.5100.2222.5200.4432.5300.44（1）小明先将钙片进行粉碎，其目的是。（2）通过分析第2组和第3组数据，可知第3组反应中过量。（3）求该钙片中碳酸钙的质量分数。（写出计算过程）6.（2023•衢州）在医院，吸氧的患者每小时消耗600L氧气，费用为4元。实验室制取氧气的成本是多少呢？小科在图甲装置的锥形瓶中加入适量的二氧化锰和水，用注射器吸入20mL过氧化氢溶液并全部注入锥形瓶中，测得装置的总质量变化如图乙。（1）上述过氧化氢溶液完全分解产生氧气的质量是g。（2）根据实验数据，通过化学方程式计算20mL过氧化氢溶液中溶质的质量。（3）已知上述20mL过氧化氢溶液的成本为0.4元，若在实验室用同样的过氧化氢溶液制取600L氧气（密度取1.4g/L），需要的成本是元，可见在实验时应节约药品。（不计其它成本）（4）小科连接图甲和图丙装置，用注射器另取4mL同样的过氧化氢溶液，通过直接测量氧气的体积来计算成本。若不考虑导管对实验的影响，以下分析正确的是。A.广口瓶中的水面上有少量植物油，能防止氧气溶于水B.实验前图丙装置中广口瓶内的水量不会影响测量结果C.读数时量筒中的水面高于广口瓶内的液面导致测得氧气的体积偏小D.测得氧气的体积等于量筒中增加的水的体积减去加入的过氧化氢溶液的体积B组模拟提高1.烟花燃放时呈现的颜色与其火药中的成分有关，Cu（NO3）2能使烟花燃放呈现绿色，其变化的化学方程式为：2Cu（NO3）2△¯2CuO+O2A．NH3 B．NO C．NO2 D．N2O32.（2023•鄞州区一模）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XYZQ反应前质量（g）202137反应后质量（g）待测a32待测b12A．a的取值范围：0≤a≤16B．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1：53.（2023•杭州模拟）小乐为了检验气体X（纯净物），进行了如图所示实验。观察到实验①中干冷烧杯内壁有水珠。实验②中澄清石灰水变浑浊。则对气体X分析正确的是（）A．根据实验①的现象，说明气体X含氢、氧元素B．根据实验②的现象，说明气体X含碳、氧元素C．根据实验①②的现象，说明气体X为甲烷气体D．根据实验①②的现象，说明气体X一定含碳、氢元素4.（2023•镇海区模拟）一包混合均匀的不纯碳酸钠固体，杂质可能是CuSO4、KNO3、CaCl2、NaHCO3中的一种或几种。现取该样品溶于水得到无色澄清溶液；另取样品10.6g，加入100g稀硫酸恰好完全反应，产生气体4.2g（已知H2SO4+2NaHCO3═Na2SO4+2H2O+2CO2↑），则下列判断不正确的是（）A．样品中一定没有CuSO4、CaCl2B．样品中一定含有KNO3，可能含有NaHCO3C．样品中一定含有NaHCO3，可能含有KNO3D．所加的稀硫酸溶质的质量分数小于9.8%5.中国科学院某研究小组设计了一种高性能锂空气电池，其反应原理可表示为：2Li+O2MnO2¯Li2A．锂原子的质子数为3 B．反应前后MnO2的质量不变C．Li2O2中氧元素的化合价显﹣2价 D．该反应是化合反应6.（2022•温州模拟）实验室可用高锰酸钾与浓盐酸反应制取氯气，反应的化学方程式为：2KMnO4+16HCl（浓）═2KCl+2MnCl2+8X+5Cl2↑，其中X的化学式为（）A．H2O B．H2O2 C．HClO D．O27.（2022•海曙区模拟）50克镁、锌、铁的混合物与足量的稀硫酸反应得到混合溶液，蒸发后得到218克固体（已换算成无水硫酸盐）．则反应产生氢气的质量是（）A．2克 B．3克 C．3.5克 D．4.5克8.硫酸钠和硫酸镁常作为增稠剂添加在洗手液中，为开展相关实验，兴趣小组同学取硫酸钠和硫酸镁固体混合物30g，向其中加入220g水，使其完全溶解配制成混合溶液。将200g一定溶质质量分数的氢氧化钠溶液平均分成5等份，依次加入到上述混合溶液中，过滤掉生成的沉淀，所得溶液质量与加入氢氧化钠溶液的质量关系如下表：实验次数第1次第2次第3次第4次第5次氢氧化钠溶液质量/g4040404040所得溶液质量/g288.55m365.65404.2444.2则下列说法错误的是（）A．第四次加入氢氧化钠时，硫酸镁刚好完全反应B．m的值是327.1C．固体混合物中硫酸镁的质量是12gD．最后所得溶液中硫酸钠的质量分数是11.9%9.（2022•北仑区模拟）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。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．t时刻，O2和CO2的质量相等B．一个水分子的质量为18nC．该反应生成的二氧化碳和水的质量之比为22：9D．反应结束后，密闭容器内剩余氧气的质量为3.2g10.（2021•萧山区校级模拟）在不同时刻，某反应中的甲、乙、丙、丁四种物质的质量如下表。已知甲的相对分子质量为丁的2倍，则下列说法正确的是（）甲的质量/g乙的质量/g丙的质量/g丁的质量/g反应前6410116t时刻32a反应后054b0A．生成物只有乙B．a等于15C．b等于36D．该反应方程式中甲与丁的化学计量数之比为2：111.（2023•宁波三模）为测定某镁矿石中镁元素的质量分数，兴趣小组的同学取了5g该镁矿石粉末，加入过量的稀硫酸，充分反应后过滤、除杂，得到只含有MgSO4和H2SO4两种溶质的混合溶液100g，将该100g混合溶液放于烧杯中，然后取40g氢氧化钠溶液，分4次加入到盛有100g混合溶液的烧杯中，充分反应，测得的实验数据如下表所示：实验编号第一次第二次第三次第四次加入氢氧化钠溶液质量/g10101010烧杯中生成沉淀的总质量/g0.4641.0441.1601.160请计算：（1）100g混合液中硫酸镁的质量。（2）该镁矿石中镁元素的质量分数。（假设5g镁矿石中的镁元素全部转化为100g混合溶液中MgSO4中的镁元素）（3）加入的氢氧化钠溶液的溶质质量分数。12.（2023•金华模拟）某班同学完成制取二氧化碳的实验后，对回收的盐酸和氯化钙混合溶液（不考虑其他杂质）进行了以下实验：取40mL该溶液于烧杯中，滴入40g溶质质量分数为13.8%的K2CO3溶液。滴入K2CO3溶液质量与生成沉淀质量的关系如图所示。求：（1）所取40mL溶液中HCl和CaCl2的质量。（2）实验结束后，若将烧杯中的物质蒸干，得到固体的质量。13.（2023•慈溪市校级模拟）某混合溶液由硫酸和硫酸铜溶液组成。上述小组同学又进行了如下实验：取124.5g该混合溶液于烧杯中，然后将120gNaOH溶液分六次加入其中，每次充分反应后称量所得溶液的质量，所测数据如表所示。第1次第2次第3次第4次第5次第6次加入NaOH溶液的质量/g202020202020反应后溶液的质量/g144.5164.5179.6189.8200220每次产生沉淀的质量/g00mn9.80计算：（1）上述表格中产生沉淀的质量：m＝，n＝。（2）所加NaOH溶液中溶质的质量分数。（写出计算过程）（3）第5次加入NaOH溶液充分反应后所得溶液中溶质的质量分数。（写出计算过程）14.（2023•定海区模拟）某化学兴趣小组为了测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数，取用2.0g石灰石样品，把25.0g一定质量分数的稀盐酸分五次加入样品中（样品中的杂质既不与盐酸反应，也不溶解于水），每次充分反应后都经过滤、干燥、称量，得实验数据如表：实验次数12345稀盐酸的累计加入量5.0g10.0g15.0g20.0g25.0g剩余固体的质量1.5g1.0g0.5g0.2gX（1）表中X的值为。（2）样品中碳酸钙的质量分数为？（3）求所用稀盐酸的溶质质量分数是多少？15.（2023•椒江区一模）某同学在实验室发现一瓶由碳酸钠和氯化钠组成的混合溶液。为了测定该混合溶液中碳酸钠的质量分数，该同学设计了如下实验：取该混合溶液50g，向其中逐滴加入稀盐酸，当加入盐酸的质量为15g、30g、45g、60g时，生成气体的质量见下表（气体的溶解度忽略不计）。第Ⅰ组第Ⅱ组第Ⅲ组第Ⅳ组稀盐酸的质量/g15304560生成气体的质量/g1.8n4.44.4（1）第Ⅱ组数据n为g。（2）混合溶液中碳酸钠的质量分数是多少？（写出计算过程，结果精确至0.1%）16.（2023•宁波模拟）患者在选择药物治病时需要根据个人病情，遵照医嘱或按药物说明书，选择适合的药物。市场上有碳酸氢钠片、铝碳酸镁片（化学式：Al2Mg6（OH）16CO3•4H2O，相对分子质量为602）等治疗胃酸（主要成分为盐酸）过多症的药物。已知：碳酸氢钠与盐酸反应原理为：NaHCO3+HCl＝NaCl+H2O+CO2；铝碳酸镁片与盐酸反应原理为：Al2Mg6（OH）16CO3•4H2O+18HCI＝2AICl3+6MgCl2+CO2↑+21H2O。（1）结合上述化学方程式分析，该药物起到降低酸性效果的离子是碳酸根离子和（写离子符号）。（2）若上述两种药片各服用1克，试通过计算分析哪种药片降低酸性能力更强。（计算结果保留2位小数）（3）在两份各120毫升相同的稀盐酸（模拟胃酸）中分别加入4克碳酸氢钠片和铝碳酸镁片反应，得到产生二氧化碳的浓度与时间的关系如图所示。请你结合图像分析：若是胃溃疡患者要避免出现胃内气体过多导致胃胀，引起胃穿孔等症状，你认为医生会建议这位患者不宜过多服用上述哪种药物？说明你的理由。17.（2023•鹿城区模拟）小红同学称取5.0g某品牌化肥（商标如图1）于烧杯中，加水完全溶解，滴入Ba（OH）2溶液并加热进行该化肥中（NH4）2SO4含量的测定（杂质溶于水但不参加反应）。测定数据如表和图2所示。滴入Ba（OH）2溶液质/g50100150200生成沉淀质量/g2.334.666.99m已知：（NH4）2SO4+Ba（OH）2＝BaSO4↓+2NH3↑+2H2O（1）表格中的m、坐标上的a数值分别为、（2）所用Ba（OH）2溶液中溶质的质量分数是多少？（写出计算过程，结果精确至0.01%）。（3）通过计算分析该化肥中（NH4）2SO4含量合不合格？

专题5质量守恒定律化学计算重难通关练（建议用时：40分钟）A组中考真题1.载人航天器中处理CO2的反应原理之一是2Li2O2+2CO2＝2X+O2，X的化学式为（）A．Li B．Li2O C．LiOH D．Li2CO3【解答】解：由反应的化学方程式，反应前锂、氧、碳原子个数分别为4、8、2，反应后的生成物中锂、氧、碳原子个数分别为0、2、0，根据反应前后原子种类、数目不变，则2X分子中含有4个锂原子、2个碳原子和6个氧原子，则每个X分子由2个锂原子、1个碳原子和3个氧原子构成，则物质X的化学式为Li2CO3。故选：D。2.（2023•金华）食用碱的主要成分是Na2CO3（含有少量NaCl），研究小组为测定市售食用碱中Na2CO3的含量，设计了如图所示实验装置。取12克食用碱样品放入锥形瓶进行实验。按定量测定实验的正确步骤，进行规范操作，并用电子天平对某一装置进行连续称重，直至该装置质量不再改变时停止实验，此时该装置质量增加了4.4克。（假设每步吸收都完全，ACDE装置中试剂均过量）回答下列问题。（1）装置A的作用是。（2）根据某装置质量不再改变时，作为停止实验的依据，则该装置应该是。（3）计算食用碱中Na2CO3的质量分数。（要求根据化学方程式计算）【解答】解：（1）装置A的作用是吸收空气中的二氧化碳。故答案为：吸收空气中的二氧化碳。（2）根据某装置质量不再改变时，作为停止实验的依据，则该装置应该是D（吸收二氧化碳，如果质量不再变化，说明反应完全）。故答案为：D。（3）设食用碱中Na2CO3的质量分数是x。Na2CO3+H2SO4═Na2SO4+H2O+CO2↑1064412gx4.4g10644x≈88.3%答：食用碱中Na2CO3的质量分数是88.3%。3.（2023•杭州）我国提出争取在2060年实现“碳中和”。为减少二氧化碳的排放，科学家提出用二氧化碳合成一种可降解的塑料[C4H6O3]n（相对分子质量为102n），一定条件下，反应可表示为：nCO2+nC3H6O═[C4H6O3]n。若制取204吨该塑料，理论上可以少排放多少吨二氧化碳？（写出计算过程）【解答】解：设理论上可以少排放二氧化碳的质量为x。nCO2+nC3H6O═[C4H6O3]n44n102nx204t44n102nx＝88t答：理论上可以少排放88t二氧化碳。4.（2023•宁波）古籍中有记载制烧碱的方法，其核心反应可表示为：Na2CO3+Ca（OH）2＝2NaOH+CaCO3↓。小宁模仿古法，以实验室中的Na2CO3、Ca（OH）2固体为原料，制备400g溶质质量分数为10%的NaOH溶液用于制作叶脉书签。（1）制作叶脉书签时，用NaOH溶液去除叶肉，是利用了NaOH的性。（2）400g溶质质量分数为10%的NaOH溶液中，含NaOH的质量为g、水的质量为g。（3）需称取Na2CO3、Ca（OH）2的质量各为多少？【解答】解：（1）氢氧化钠有强烈的腐蚀性，制作叶脉书签，用NaOH溶液去除叶肉，利用了该性质；（2）400g溶质质量分数为10%的NaOH溶液中，含NaOH的质量为400g×10%＝40g、水的质量为400g﹣40g＝360g；（3）设需称取Na2CO3、Ca（OH）2的质量各为x、y。Na2CO3+Ca（OH）2＝2NaOH+CaCO3↓1067480xy40g10680x＝53g7480y＝37g5.（2023•湖州）为测定某品牌钙片中碳酸钙的质量分数，小明先将钙片粉碎，再各取2.5g粉末与一定量的同浓度稀盐酸反应（钙片中其他成分不参与反应），测出生成二氧化碳的质量（不考虑二氧化碳的损失）。实验数据如下表所示：实验数据记录表组序粉末样品的质量（g）盐酸的质量（g）二氧化碳的质量（g）12.5100.2222.5200.4432.5300.44（1）小明先将钙片进行粉碎，其目的是。（2）通过分析第2组和第3组数据，可知第3组反应中过量。（3）求该钙片中碳酸钙的质量分数。（写出计算过程）【解答】解：（1）将钙片进行粉碎，其目的是增大反应物的接触面积，有利于充分反应；（2）第1组加入10g盐酸生成0.22g二氧化碳，第2组加入20g盐酸生成0.44g二氧化碳，说明盐酸都完全反应，第3组加入30g盐酸生成0.44g二氧化碳，说明盐酸过量；（3）设样品中碳酸钙的质量为x。CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑10044x0.44g10044解得：x＝1g所以钙片中的碳酸钙的质量分数为1g2.5g答：钙片中的碳酸钙的质量分数为40%。6.（2023•衢州）在医院，吸氧的患者每小时消耗600L氧气，费用为4元。实验室制取氧气的成本是多少呢？小科在图甲装置的锥形瓶中加入适量的二氧化锰和水，用注射器吸入20mL过氧化氢溶液并全部注入锥形瓶中，测得装置的总质量变化如图乙。（1）上述过氧化氢溶液完全分解产生氧气的质量是g。（2）根据实验数据，通过化学方程式计算20mL过氧化氢溶液中溶质的质量。（3）已知上述20mL过氧化氢溶液的成本为0.4元，若在实验室用同样的过氧化氢溶液制取600L氧气（密度取1.4g/L），需要的成本是元，可见在实验时应节约药品。（不计其它成本）（4）小科连接图甲和图丙装置，用注射器另取4mL同样的过氧化氢溶液，通过直接测量氧气的体积来计算成本。若不考虑导管对实验的影响，以下分析正确的是。A.广口瓶中的水面上有少量植物油，能防止氧气溶于水B.实验前图丙装置中广口瓶内的水量不会影响测量结果C.读数时量筒中的水面高于广口瓶内的液面导致测得氧气的体积偏小D.测得氧气的体积等于量筒中增加的水的体积减去加入的过氧化氢溶液的体积【解答】解：（1）由质量守恒定律可知，生成氧气的质量为：413.7g﹣412.3g＝1.4g；故答案为：1.4；（2）设20mL过氧化氢溶液中溶质的质量为x，则：2H2O2MnO2¯2H26832x1.4g6832x＝2.975g答：20mL过氧化氢溶液中溶质的质量为2.975g；（3）600L氧气（密度取1.4g/L）的质量为600L×1.4g/L＝840g，则成本是：840g1.4g×0.4元=240元（4）A.广口瓶中的水面上有少量植物油，能防止氧气溶于水，说法正确；B.实验前图丙装置中广口瓶内的水必须能将右侧导管下端浸没起来，否者无法测定生成氧气的体积，说法错误；C.读数时量筒中的水面高于广口瓶内的液面会导致产生了一定压强差，广口瓶内的氧气未完全排出，导致测得氧气的体积偏小，说法正确；D.测得氧气的体积等于量筒中增加的水的体积减去加入的过氧化氢溶液的体积，说法正确。故答案为：ACD。B组模拟提高1.烟花燃放时呈现的颜色与其火药中的成分有关，Cu（NO3）2能使烟花燃放呈现绿色，其变化的化学方程式为：2Cu（NO3）2△¯2CuO+O2A．NH3 B．NO C．NO2 D．N2O3【解答】解：由质量守恒定律：反应前后，原子种类、数目均不变，由反应的化学方程式，反应前铜、氮、氧原子个数分别为2、4、12，反应后的生成物中铜、氮、氧原子个数分别为2、0、4，根据反应前后原子种类、数目不变，则4X分子中含有4个氮原子和8个氧原子，则每个X分子由1个氮原子和2个氧原子构成，则物质X的化学式为NO2。故选：C。2.（2023•鄞州区一模）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XYZQ反应前质量（g）202137反应后质量（g）待测a32待测b12A．a的取值范围：0≤a≤16B．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【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。3.（2023•杭州模拟）小乐为了检验气体X（纯净物），进行了如图所示实验。观察到实验①中干冷烧杯内壁有水珠。实验②中澄清石灰水变浑浊。则对气体X分析正确的是（）A．根据实验①的现象，说明气体X含氢、氧元素B．根据实验②的现象，说明气体X含碳、氧元素C．根据实验①②的现象，说明气体X为甲烷气体D．根据实验①②的现象，说明气体X一定含碳、氢元素【解答】解：A.气体燃烧后，干冷烧杯内壁有水珠，说明气体X中一定含有氢元素，可能含有氧元素，因为氧元素可能来自于氧气，分析错误；B.气体燃烧后生成了能使澄清的石灰水变浑浊的二氧化碳，由质量守恒定律可知，气体X中一定含有碳元素，可能含有氧元素，因为氧元素可能来自于氧气，分析错误；C.燃烧生成二氧化碳和水的气体不一定是甲烷，还有可能是乙炔等其他气体，分析错误；D.气体燃烧后生成了二氧化碳和水，生成物中共有碳、氢、氧三种元素，由质量守恒定律可知，气体X一定含有碳元素与氢元素，分析正确。故选：D。4.（2023•镇海区模拟）一包混合均匀的不纯碳酸钠固体，杂质可能是CuSO4、KNO3、CaCl2、NaHCO3中的一种或几种。现取该样品溶于水得到无色澄清溶液；另取样品10.6g，加入100g稀硫酸恰好完全反应，产生气体4.2g（已知H2SO4+2NaHCO3═Na2SO4+2H2O+2CO2↑），则下列判断不正确的是（）A．样品中一定没有CuSO4、CaCl2B．样品中一定含有KNO3，可能含有NaHCO3C．样品中一定含有NaHCO3，可能含有KNO3D．所加的稀硫酸溶质的质量分数小于9.8%【解答】解：由于溶液是无色，故一定不会含有硫酸铜，又有碳酸钠能与氯化钙反应产生白色沉淀，所以一定不会含有氯化钙；设10.6g纯净的碳酸钠生成二氧化碳质量为x，消耗硫酸的质量为y，Na2CO3+H2SO4═Na2SO4+H2O+CO2↑106984410.6gyx106：44＝10.6g：xx＝4.4g106：98＝10.6g：yy＝9.8g由于若杂质是碳酸氢钠也能生成二氧化碳，且碳酸氢钠的相对分子质量比碳酸钠小，所以同质量的碳酸氢钠比碳酸钠生成的二氧化碳要多，故杂质中可能含有碳酸氢钠，但不能全部是碳酸氢钠，硝酸钾一定含有；由于生成二氧化碳的质量小于4.4g，所以硫酸的质量分数一定小于9.8%，所以：A、样品中一定没有CuSO4、CaCl2，故A正确；B、样品中一定含有KNO3，可能含有NaHCO3，故B正确；C、样品中可能含有NaHCO3，一定含有KNO3，故C错误；D、所加的稀硫酸溶质的质量分数小于9.8%，故D正确。故选：C。5.中国科学院某研究小组设计了一种高性能锂空气电池，其反应原理可表示为：2Li+O2MnO2¯Li2A．锂原子的质子数为3 B．反应前后MnO2的质量不变C．Li2O2中氧元素的化合价显﹣2价 D．该反应是化合反应【解答】解：A、锂元素是3号元素，因此锂原子的质子数为3，说法正确；B、反应前后MnO2的质量不变，因为它是该反应的催化剂，说法正确；C、已知锂元素在化合物中显+1价，由化学式Li2O2可知，其中氧元素的化合价为﹣1价，说法错误；D、由化学方程式可知，该反应是由两种物质反应生成另一种新物质，符合“多变一”的特点，属于化合反应，说法正确。故选：C。6.（2022•温州模拟）实验室可用高锰酸钾与浓盐酸反应制取氯气，反应的化学方程式为：2KMnO4+16HCl（浓）═2KCl+2MnCl2+8X+5Cl2↑，其中X的化学式为（）A．H2O B．H2O2 C．HClO D．O2【解答】解：由2KMnO4+16HCl（浓）═2KCl+2MnCl2+8X+5Cl2↑可知，反应前钾原子是2个，反应后是2个；反应前锰原子是2个，反应后是2个；反应前氧原子是8个，反应后应该是8个，包含在8X中；反应前氢原子是16个，反应后应该是16个，包含在8X中；反应前氯原子是16个，反应后是16个；由分析可知，每个X中含有2个氢原子和1个氧原子，是水，水的化学式是H2O。故选：A。7.（2022•海曙区模拟）50克镁、锌、铁的混合物与足量的稀硫酸反应得到混合溶液，蒸发后得到218克固体（已换算成无水硫酸盐）．则反应产生氢气的质量是（）A．2克 B．3克 C．3.5克 D．4.5克【解答】解：设生成氢气的质量为x，根据关系式A→ASO4→SO4→H2↑，则2：96＝x：168gx＝3.5g；故选：C。8.硫酸钠和硫酸镁常作为增稠剂添加在洗手液中，为开展相关实验，兴趣小组同学取硫酸钠和硫酸镁固体混合物30g，向其中加入220g水，使其完全溶解配制成混合溶液。将200g一定溶质质量分数的氢氧化钠溶液平均分成5等份，依次加入到上述混合溶液中，过滤掉生成的沉淀，所得溶液质量与加入氢氧化钠溶液的质量关系如下表：实验次数第1次第2次第3次第4次第5次氢氧化钠溶液质量/g4040404040所得溶液质量/g288.55m365.65404.2444.2则下列说法错误的是（）A．第四次加入氢氧化钠时，硫酸镁刚好完全反应B．m的值是327.1C．固体混合物中硫酸镁的质量是12gD．最后所得溶液中硫酸钠的质量分数是11.9%【解答】解：A、第1次产生沉淀质量是30g+220g+40g﹣288.55g＝1.45g，4次产生沉淀质量是30g+220g+40g×4﹣404.2g＝5.8g，是1.45g的4倍，第5次产生沉淀质量是404.2g+40g﹣444.2g＝0，说明第5次不产生沉淀，即第四次加入氢氧化钠时，硫酸镁刚好完全反应，该选项正确。B、m＝30+220+40×2﹣1.45×2＝327.1，该选项正确。C、设硫酸镁质量是x，反应生成硫酸钠质量是y。MgSO4+2NaOH＝Mg（OH）2↓+Na2SO412058142x5.8gy12058=xx＝12gy＝14.2g固体混合物中硫酸镁的质量是12g，该选项正确。D、最终硫酸钠质量是30g﹣12g+14.2g＝32.2g，最后所得溶液中硫酸钠的质量分数是32.2g444.2g9.（2022•北仑区模拟）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。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．t时刻，O2和CO2的质量相等B．一个水分子的质量为18nC．该反应生成的二氧化碳和水的质量之比为22：9D．反应结束后，密闭容器内剩余氧气的质量为3.2g【解答】解：由图可知，参加反应的有机物、氧气，生成的二氧化碳和水的分子个数比为：n：（4n﹣n）：2n＝1：3：2，设化学方程式中水前面的化学计量数为m，则化学方程式为nCxHyO+3nO2点燃¯2nCO2+mH2O；根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，原子的种类、总个数不变；根据氧原子个数守恒，反应物中有7n个氧原子，生成物二氧化碳中只含有4n个氧原子，因此化学方程式中水前面的化学计量数为3n，即生成水分子个数为3n，故化学方程式为CxHyO+3O2点燃¯2CO2+3H2O，根据质量守恒定律，则x＝2，y＝6，即有机物的化学式为C2H6O；故该反应为C2H6O+3O2点燃¯2CO2A、从图象看出t时刻，O2和CO2的分子数相等，质量不相等，故A错误；B、设生成水的质量为aC2H6O+3O2点燃¯2CO2+3H246544.6ga4654a＝5.4g一个水分子的质量为5.4g3n反应的氧原子个数是10n，生成的二氧化碳中的氧原子是6n，则生成的水分子中氧原子是10n﹣6n＝4n，该反应生成的水分子数目为4n，该选项说法不正确；C、该反应生成的二氧化碳和水的质量之比为：（2×44）：（3×18）＝44：27；故C错误；D、由C2H6O+3O2点燃¯2CO2+3H246964.6g9.6g即反应的3n个氧分子质量是9.6g，则剩余的n个氧分子质量：9.6g×n10.（2021•萧山区校级模拟）在不同时刻，某反应中的甲、乙、丙、丁四种物质的质量如下表。已知甲的相对分子质量为丁的2倍，则下列说法正确的是（）甲的质量/g乙的质量/g丙的质量/g丁的质量/g反应前6410116t时刻32a反应后054b0A．生成物只有乙B．a等于15C．b等于36D．该反应方程式中甲与丁的化学计量数之比为2：1【解答】解：由表中数据分析可知，反应前后甲的质量减少了64g﹣0g＝64g，故是反应物，参加反应的甲的质量为64g；同理可以确定乙是生成物，生成的质量为54g﹣10g＝44g；丁是反应物，参加反应的丁的质量为16g﹣0g＝16g。由质量守恒定律，丙应是生成物，且参加反应的质量为64g+16g﹣44g＝36g。A、由上述分析，甲、丁是反应物，乙和丙为生成物，故选项说法错误。B、反应中甲、乙的质量比为64g：44g，当参加反应的甲的质量为64g﹣32g＝32g时，生成的乙的质量应为22g，a的质量是22g+10g＝32g，故选项说法错误。C、b的质量为1g+36g＝37g，故选项说法错误。D、甲的相对分子质量为丁的2倍，参加反应的甲、丁的质量比为64g：16g＝4：1，则该反应方程式中甲与丁的化学计量数之比为2：1，故选项说法正确。故选：D。11.（2023•宁波三模）为测定某镁矿石中镁元素的质量分数，兴趣小组的同学取了5g该镁矿石粉末，加入过量的稀硫酸，充分反应后过滤、除杂，得到只含有MgSO4和H2SO4两种溶质的混合溶液100g，将该100g混合溶液放于烧杯中，然后取40g氢氧化钠溶液，分4次加入到盛有100g混合溶液的烧杯中，充分反应，测得的实验数据如下表所示：实验编号第一次第二次第三次第四次加入氢氧化钠溶液质量/g10101010烧杯中生成沉淀的总质量/g0.4641.0441.1601.160请计算：（1）100g混合液中硫酸镁的质量。（2）该镁矿石中镁元素的质量分数。（假设5g镁矿石中的镁元素全部转化为100g混合溶液中MgSO4中的镁元素）（3）加入的氢氧化钠溶液的溶质质量分数。【解答】解：（1）设100混合溶液中含MgSO4的质量为x2NaOH+MgSO4＝Na2SO4+Mg（OH）2↓12058x1.160g58120x＝2.4g答：100混合溶液中含MgSO4的质量为2.4g；（2）根据质量守恒定律，化学变化前后元素的质量不变，因此MgSO4中的镁元素的质量即为5g镁矿石中的镁元素，由题意得：镁矿石中镁元素的质量分数为2.4g×24答：镁矿石中镁元素的质量分数为9.6%。（3）由实验一、二可知每消耗10.0gNaOH溶液生成氢氧化镁沉淀1.044g﹣0.464g＝0.580g，第三次再增加10.0gNaOH溶液沉淀增加的质量为1.160g﹣1.044g＝0.116g，说明此时硫酸镁完全反应，氢氧化钠已过量，设10g氢氧化钠溶液中溶质的质量为y2NaOH+MgSO4＝Na2SO4+Mg（OH）2↓8058y0.58g5880y＝0.8g加入的氢氧化钠溶液的溶质质量分数为：0.8g10g答：加入的氢氧化钠溶液的溶质质量分数8%。12.（2023•金华模拟）某班同学完成制取二氧化碳的实验后，对回收的盐酸和氯化钙混合溶液（不考虑其他杂质）进行了以下实验：取40mL该溶液于烧杯中，滴入40g溶质质量分数为13.8%的K2CO3溶液。滴入K2CO3溶液质量与生成沉淀质量的关系如图所示。求：（1）所取40mL溶液中HCl和CaCl2的质量。（2）实验结束后，若将烧杯中的物质蒸干，得到固体的质量。【解答】解：（1）从图象中的数据可以看出，10克之前没有出现沉淀，所以和盐酸反应的碳酸钾是10克，从10开始出现沉淀，到30沉淀不变，说明和氯化钙反应的碳酸钾是20克，生成沉淀是2克，设和碳酸钾反应的盐酸是X，生成氯化钾为yK2CO3+2HCl＝2KCl+H2O+CO2↑1387314910×13.8%xy138X＝0.73克y＝1.49克所以HCl质量为0.73g，设和碳酸钾反应的氯化钙为a，生成氯化钾为b，生成的碳酸钙质量为cK2CO3+CaCl2＝2KCl+CaCO3↓13811114910020×13.8%abc138a＝2.22克b＝2.98克c＝2g所以CaCl2的质量为2.22g。（2）反应后烧杯中的物质包括两个反应中生成的氯化钾，以及反应剩余的碳酸钾和生成的沉淀碳酸钙的质量，故：1.49g+2.98g+13.8%×10g+2g＝7.85g。答：所取40mL溶液中HCl和CaCl2的质量分别是0.73g，2.22g；得到固体的质量是7.85g。13.（2023•慈溪市校级模拟）某混合溶液由硫酸和硫酸铜溶液组成。上述小组同学又进行了如下实验：取124.5g该混合溶液于烧杯中，然后将120gNaOH溶液分六次加入其中，每次充分反应后称量所得溶液的质量，所测数据如表所示。第1次第2次第3次第4次第5次第6次加入NaOH溶液的质量/g202020202020反应后溶液的质量/g144.5164.5179.6189.8200220每次产生沉淀的质量/g00mn9.80计算：（1）上述表格中产生沉淀的质量：m＝，n＝。（2）所加NaOH溶液中溶质的质量分数。（写出计算过程）（3）第5次加入NaOH溶液充分反应后所得溶液中溶质的质量分数。（写出计算过程）【解答】解：（1）由表中的数据可知，处理后的数据如表：第1次第2次第3次第4次第5次第6次加入NaOH溶液的质量/g202020202020加入氢氧化钠后没反应时的总质量144.5164.5184.5199.6209.8220反应后溶液的质量/g144.5164.5179.6189.8200220质量变化004.99.89.80每次产生沉淀的质量/g00mn9.80可知，开始是氢氧化钠和硫酸反应，后来是氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀，且第五次实验是恰好完全反应。所以上述表格中产生沉淀的质量：m＝4.9，n＝9.8。（2）根据第四次实验数据求算所加NaOH溶液中溶质的质量分数。设所加NaOH溶液中溶质的质量分数为x。CuSO4+2NaOH＝Na2SO4+Cu（OH）2↓809820g•x9.8g8098解得：x＝40%（3）设第五次加入NaOH溶液充分反应后所得溶液中溶质的质量分数为y。此时所得溶液的质量为300g根据钠元素守恒可得关系为2NaOH～～～～～～Na2SO480142100g×40%200g•y80142解得：y＝35.5%14.（2023•定海区模拟）某化学兴趣小组为了测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数，取用2.0g石灰石样品，把25.0g一定质量分数的稀盐酸分五次加入样品中（样品中的杂质既不与盐酸反应，也不溶解于水），每次充分反应后都经过滤、干燥、称量，得实验数据如表：实验次数12345稀盐酸的累计加入量5.0g10.0g15.0g20.0g25.0g剩余固体的质量1.5g1.0g0.5g0.2gX（1）表中X的值为。（2）样品中碳酸钙的质量分数为？（3）求所用稀盐酸的溶质质量分数是多少？【解答】解：（1）由实验数据表可知，每加入5g稀盐酸，与碳酸钙物质完全反应，剩余固体减少0.5g，即每次参加反应的碳酸钙的质量为0.5g；前三次实验中盐酸均完全反应，而第四次加入5g稀盐酸，固体的质量减少＝0.5g﹣0.3g＝0.2g，说明碳酸钙已经完全反应，剩余0.2g为杂质的质量，所以第5次再加入盐酸，固体的质量不变，所以表中x的值为0.2；故答案为：0.2；（2）该石灰石样品中含碳酸钙质量＝2g﹣0.2g＝1.8g，石灰石样品中碳酸钙的质量分数=1.8g故答案为：90%；（3）设参加反应的5g稀盐酸中HCl质量为x，CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑100730.5gx1000.5gx＝0.365g稀盐酸中溶质的质量分数=0.365g答：所用稀盐酸中溶质的质量分数为7.3%．15.（2023•椒江区一模）某同学在实验室发现一瓶由碳酸钠和氯化钠组成的混合溶液。为了测定该混合溶液中碳酸钠的质量分数，该同学设计了如下实验：取该混合溶液50g，向其中逐滴加入稀盐酸，当加入盐酸的质量为15g、30g、45g、60g时，生成气体的质量见下表（气体的溶解度忽略不计）。第Ⅰ组第Ⅱ组第Ⅲ组第Ⅳ组稀盐酸的质量/g15304560生成气体的质量/g1.8n4.44.4（1）第Ⅱ组数据n为g。（2）混合溶液中碳酸钠的质量分数是多少？（写出