专题04 化学式与化学方程式2026年九年级化学（人教版）上学期（期末复习专项练习）

这是一份专题04 化学式与化学方程式2026年九年级化学（人教版）上学期（期末复习专项练习），文件包含专题04化学式与化学方程式期末复习专项训练原卷版docx、专题04化学式与化学方程式期末复习专项训练解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共39页， 欢迎下载使用。

▉题型1 化学式的含义及意义
【例1】（2024•云南）某化学符号的意义如下：
①表示一种物质；②表示该物质由两种元素组成；
③表示1个分子；④表示1个分子由3个原子构成。
下列选项中符合上述描述的是（ ）
A．ClB．HClC．ClO2D．HClO
【答案】C
【解析】A、Cl不能表示一种物质，表示一种元素，故A不符合题意；
B、一个HCl分子由2个原子构成，故B不符合题意；
C、ClO2表示二氧化氯这种物质，由氯和氧两种元素组成，可表示一个二氧化氯分子，一个分子中含有3个原子，故C符合题意；
D、HClO表示一个次氯酸分子，由H、Cl、O 三种元素组成，故D不符合题意。
故选：C。
【变式1-1】下列符号中，能同时表示一个原子、一种元素、一种物质的是（ ）
A．HB．N2C．HeD．Na+
【答案】C
【解析】】A、H可表示氢元素，表示一个氢原子，但不能表示一种物质，故A错误；
C、N2表示氮气这种物质，不能表示一个原子、一种元素，故B错误；
C、He可表示氦元素，表示一个氦原子，还能表示氦气这种物质，故C正确；
D、Na+表示一个钠离子，不能表示一种物质、一种元素、一个原子，故D错误。
故选：C。
【变式1-2】N（NO2）3 是一种新型的火箭燃料。下列有关N（NO2）3的说法中正确的是（ ）
A．由3种元素组成 B．N、O原子的个数比为1：2
C．燃烧时放出大量的热 D．1个N（NO2）3中含有3个氧分子
【答案】C
【解析】A、某物质的分子式为N（NO2）3，该物质是由氮、氧2种元素组成，故A错误；
B、某物质的分子式为N（NO2）3，N、O原子的个数比为（1+3）：（2×3）＝2：3，故B错误；
C、N（NO2）3 是一种新型的火箭燃料，因此其燃烧时放出大量的热，故C正确；
D、分子是由原子构成的，1个N（NO2）3中含有6个氧原子，不是含有3个氧分子，故D错误。
故选：C。
【变式1-3】如图这四位同学描述的是同一化学式，此化学式是（ ）
A．HClB．CO2C．D．O2
【答案】B
【解析】A、HCl是由氯化氢分子构成，一个氯化氢分子中有2个原子，故A错误；
B、CO2宏观表示二氧化碳，由碳、氧两种元素组成，微观表示一个二氧化碳分子，一个二氧化碳分子由1个碳原子和2个氧原子共3个原子构成，故B正确；
C、是离子，故C错误；
D、O2是由一种元素组成，故D错误。
故选：B。
▉题型2 元素符号及其周围数字的意义
【例2】下列化学符号中的数字“2”的意义描述正确的是（ ）
①2O3 ②2Al3+ ③O2 ④aO ⑤H2O ⑥CO2 ⑦Fe2+ ⑧2He
A．表示物质中元素化合价的有④⑦
B．表示一个分子中某种原子的个数的有③⑤⑥
C．表示分子个数的有①⑧
D．表示一个离子所带电荷数的有②⑦
【答案】B
【解析】A、化合价书写在元素符号的正上方，故表示物质中元素化合价的有④，没有⑦，⑦中的2表示一个亚铁离子所带电荷数，故A不正确；
B、一个分子中原子的个数就是在化学式中元素符号右下角的数字，故表示一个分子中某种原子的个数的有③⑤⑥，故B正确；
C、由分子构成的物质，在化学式的前面加上数字表示分子的个数，故表示分子个数的有①，没有⑧，⑧中2表示2个氦原子，故C不正确；
D、离子所带的电荷数书写在元素符号的右上角，故数字“2”表示一个离子所带电荷数的有⑦，②中的2表示2个铝离子，故D不正确。
故选：B。
【变式2-1】（2024•深圳）帮助长银同学分析下列化学用语错误的是（ ）
A．Cl2两个氯原子 B．SO2一个二氧化硫分子
C．Al2O3氧化铝 D．KO4高锰酸钾中锰元素的化合价
【答案】A
【解析】A、Cl2表示一个氯分子，故A错误；
B、SO2表示一个二氧化硫分子，故B正确；
C、Al2O3的名称是氧化铝，故C正确；
D、元素化合价的表示方法：确定出化合物中所要标出的元素的化合价，然后在其化学式该元素的上方用正负号和数字表示，正负号在前，数字在后，所以KO4高锰酸钾中锰元素的化合价是+7价，故D正确。
故选：A。
【变式2-2】下列化学用语表达正确的是（ ）
A．2个钠离子：2Na B．3个氮原子：N3
C．SO2中氧元素的化合价：S2 D．氯化锌的化学式：ZnCl
【答案】C
【解析】A、离子符号的表示方法是在元素符号的右上角，先写数字，再写正负号，则2个钠离子可表示为2Na+，故A错误；
B、在元素符号的前面加上数字，就是几个这样的原子，3个氮原子可表示为3N，而不是N3，故B错误；
C、元素符号的正上方，先写正负号，再写数字，就是该种元素的化合价，则SO2中氧元素的化合价为S2，故C正确；
D、氯化锌中锌显+2价，氯显﹣1价，根据化学式的书写方法可知，氯化锌的化学式为ZnCl2，D错误。
故选：C。
【变式2-3】（2024•宜宾）下列化学用语表示错误的是（ ）
A．2个氮气分子：2N2 B．二氧化氮的化学式：N2O
C．硫原子的结构示意图： D．3个硫酸根离子：3
【答案】B
【解析】A、分子用化学式表示，多个分子就是在其化学式前面加上相应的数字，故2个氮气分子表示为：2N2，故A正确；
B、二氧化氮中氮元素为+4价，氧元素为﹣2价，故二氧化氮的化学式表示为：NO2，故B不正确；
C、硫原子核内质子数为16，核外有3个电子层，第1电子层上有2个电子，第2电子层上有8个电子，第3电子层上有6个电子，故C正确；
D、离子的表示方法：在该离子元素符号的右上角标上该离子所带的正负电荷数，数字在前，正负号在后，带一个电荷时，1通常省略，多个离子，就是在元素符号前面加上相应的数字，故3个硫酸根离子表示为：3，故D正确。
故选：B。
▉题型3 化合价
【例3】下列有关化合价的说法中，正确的是（ ）
A．在NaCl和HCl中，氯元素均为-1价
B．在原子团NO3-中，各元素化合价代数和为零
C．一种元素在同一种化合物里，一定显相同的化合价
D．非金属元素在化合物里，一定显负价
【答案】A
【解析】在NaCl和HCl中，钠元素和氢元素均显+1价，则氯元素均为-1价；原子团中元素的化合价代数和等于原子团的化合价，硝酸根的化合价为-1价，在原子团NO3-中各元素化合价代数和不为零；一种元素在同一种化合物里，不一定显相同的化合价，硝酸铵（NH4NO3）中氮元素分别显-3价、+5价；非金属元素在化合物里，不一定显负价，如硫酸铜中硫元素显+6价。
故选A。
【变式3-1】（2024•长沙）今年6月2日，嫦娥六号探测器成功着陆月球背面。航天制造需要用到钛合金，工业上可用四氯化钛（TiCl4）生产钛。已知TiCl4中氯为﹣1价，TiCl4中钛元素的化合价为（ ）
A．+1B．+2C．+3D．+4
【答案】D
【解析】已知TiCl4中氯为﹣1价，设钛元素的化合价是x，根据在化合物中正负化合价代数和为零可得：x+（﹣1）×4＝0，则x＝+4。
故选：D。
【变式3-2】下列关于化合价的说法错误的是（ ）
A．在化合物里，氧元素只能显﹣2价 B．H2中氢元素的化合价为0
C．化学变化中元素化合价可能发生变化 D．同一元素在不同化合物中可显不同化合价
【答案】A
【解析】A、在化合物里，氧元素通常显﹣2价，但并非只能显﹣2价，也可以显﹣1价，例如过氧化氢中氧元素为﹣1价，故错误；
B、根据化合价规律：单质的化合价为零可知，H2中氢元素的化合价为0，故正确；
C、化学变化中元素化合价可能发生变化，如氢气还原氧化铜生成铜和水，反应前后氢元素与铜元素的化合价发生了改变，二氧化碳与水反应生成碳酸，反应前后，所有元素的化合价均不改变，故正确；
D、同种元素在不同物质中可能有不同的化合价，如硝酸铵中的氮元素分别显+5和﹣3价，故正确。
故选：A。
【变式3-3】下列物质按照带点元素的化合价由低到高的顺序排列的是（ ）
A．KIO3、I2、KI B．HClO3、HCl、Cl2
C．MnO2、K2MnO4、KMnO4 D．NaNO3、NH4Cl、NO2
【答案】C
【解析】A．KIO3中，碘元素显+5价；I2中，碘元素显0价；KI中，碘元素显﹣1价，不合题意；
B．HClO3中，氯元素显+5价；HCl中，氯元素显﹣1价，Cl2中，氯元素显0价，不合题意；
C．MnO2中，锰元素显+4价；K2MnO4中，锰元素显+6价；KMnO4中，锰元素显+7价，符合题意；
D．NaNO3中，氮元素显+5价；NH4Cl中，氮元素显﹣3价；NO2中，氮元素显+4价，不合题意。
故选：C。
▉题型4 化学式与化合价的应用
【例4】2024年10月30日，神舟十九号载人飞船发射成功，NiFe2O4可作为催化剂将航天员呼出的CO2转化为O2。已知NiFe2O4中Fe为+3价，则Ni的化合价为（ ）
A．+1B．+2C．+3D．+4
【答案】B
【解析】NiFe2O4中Fe为+3价，氧元素显﹣2价，设镍元素的化合价是x，根据在化合物中正负化合价代数和为零，可得：x+（+3）×2+（﹣2）×4＝0，则x＝+2价。
故选：B。
【变式4-1】如图是铜元素和硫元素常见的化合价坐标图，C点表示的化合物的化学式是（ ）
A．CuSB．Cu2SC．CuS2D．Cu2S2
【答案】B
【解析】C点上物质铜元素的化合价为+1价，硫元素显﹣2价，则C点上形成化合物的化学式为Cu2S。
故选：B。
【变式4-2】实验室用高锰酸钾受热分解制氧气，反应前后相关物质中锰元素的化合价不包括（ ）
A．+2B．+4C．+6D．+7
【答案】A
【解析】在化合物中钾元素显+1价，氧元素一般显﹣2价，设高锰酸钾（KMnO4）中锰元素的化合价是x，根据在化合物中正负化合价代数和为零，可得：（+1）+x+（﹣2）×4＝0，则x＝+7价。在化合物中钾元素显+1价，氧元素一般显﹣2价，设锰酸钾（K2MnO4）中锰元素的化合价是y，根据在化合物中正负化合价代数和为零，可得：（+1）×2+y+（﹣2）×4＝0，则y＝+6价。在化合物中氧元素一般显﹣2价，设二氧化锰中（MnO2）锰元素的化合价是z，根据在化合物中正负化合价代数和为零，可得：z+（﹣2）×2＝0，则z＝+4价。故反应前后相关物质中锰元素的化合价不包括+2。
【变式4-3】如图表示核电荷数为11～17的元素最高和最低化合价。下列说法不正确的是（ ）
A．氯元素的最高化合价为+7价 B．某些元素既可显正价，也可显负价
C．元素最高正化合价与最低负化合价的和为8 D．11～17的元素最高正化合价逐渐升高
【答案】C
【解析】A、根据图示可知，氯元素的最高化合价为+7价，故正确；
B、金属元素只显示正价，非金属元素既有正价，又有负价，故正确；
C、硅元素化合价最高+4价，最低﹣4价，氯元素化合价最高为+7价，最低为﹣1价，因此元素最高正化合价与最低负化合价的绝对值之和为8，代数和不为8，故错误；
D、11～17的元素最高正化合价由+1价，逐渐升高到+7价，故正确。
故选：C。
▉题型5 化学式的相关计算
【例5】某种花青素（化学式C15H11O6）是天然的阳光遮盖物，能够阻挡紫外线，下列关于该花青素的说法正确的是（ ）
A．花青素属于氧化物 B．花青素由碳、氢、氧三种元素组成
C．花青素由32个原子构成 D．花青素中氧元素的质量分数最小
【答案】B
【解析】A、花青素是由碳、氢、氧三种元素组成的化合物，不属于氧化物，故选项说法错误。
B、花青素是由碳、氢、氧三种元素组成的，故选项说法正确。
C、花青素是由花青素分子构成的，1个花青素分子由32个原子构成，故选项说法错误。
D、花青素中碳、氢、氧三种元素的质量比为（12×15）：（1×11）：（16×6）＝180：11：96，则花青素中氢元素的质量分数最小，故选项说法错误。
故选：B。
【变式5-1】“醋酸视黄酯”是一种食品营养强化剂，化学式为C22H32O2。下列对该物质描述错误的是（ ）
A．分子中含有56个原子 B．由碳、氢、氧三种元素组成
C．氢元素的质量分数大于氧元素 D．分子中碳、氢原子的个数比是11：16
【答案】C
【解析】A、1个醋酸视黄酯分子中含有22个碳原子、32个氢原子、2个氧原子，则（1个）分子中含有56个原子，故选项说法正确。
B、醋酸视黄酯是由碳、氢、氧三种元素组成的，故选项说法正确。
C、醋酸视黄酯中氢元素和氧元素的质量比为（1×32）：（16×2）＝1：1，则氢元素的质量分数等于氧元素，故选项说法错误。
D、1个醋酸视黄酯分子中含有22个碳原子、32个氢原子，则分子中碳、氢原子的个数比是22：32＝11：16，故选项说法正确。
故选：C。
【变式5-2】食醋是生活中常用的调味剂，其主要成分乙酸的结构模型图如图所示。下列说法不正确的是（ ）
A．乙酸的化学式为CH3COOH
B．乙酸中碳元素和氢元素的质量比为6：1
C．乙酸由2个碳原子、4个氢原子和2个氧原子构成
D．乙酸中氧元素的质量分数最大
【答案】C
【解析】A.结合以上分析可知，乙酸的化学式为CH3COOH，故正确；
B.乙酸中碳元素和氢元素的质量比为（2×12）：4＝6：1，故正确；
C.1个乙酸分子是由2个碳原子、4个氢原子和2个氧原子构成的，故错误；
D.乙酸的结构简式为CH3COOH，化学式为C2H4O2，碳元素、氢元素、氧元素的质量比为（2×12）：4：（2×16）＝6：1：8，据以上数据可知，乙酸中氧元素的质量分数最大，故正确。
故选：C。
【变式5-3】《本草纲目》记载：“三七近时始出，南人军中，用为金疮要药，云有奇功”。三七中止血的活性成分主要是田七氨酸（C5H8N2O5），下列说法不正确的是（ ）
A．田七氨酸燃烧产物只有二氧化碳和水 B．田七氨酸中氢元素的质量分数最小
C．一个田七氨酸分子中有20个原子 D．田七氨酸由碳元素、氢元素、氮元素和氧元素组成
【答案】A
【解析】A、田七氨酸由碳元素、氢元素、氮元素和氧元素组成，由质量守恒定律可知，反应前后元素种类不变，则田七氨酸燃烧产物除二氧化碳和水外，还生成含氮的物质，故选项说法错误。
B、田七氨酸中，碳、氢、氮、氧四种元素的质量比＝（12×5）：（1×8）：（14×2）：（16×5）＝15：2：7：20，则田七氨酸中氢元素的质量分数最小，故选项说法正确。
C、由化学式可知，一个田七氨酸分子中有5+8+2+5＝20个原子，故选项说法正确。
D、田七氨酸是由碳元素、氢元素、氮元素和氧元素组成的，故选项说法正确。
故选：A。
▉题型6 化合物中的元素有关计算
【例6】市场上某补钙剂药品说明书如图所示：
（1）葡萄糖酸钙中含有 种元素，其中钙元素和氧元素的质量比为 。
（2）葡萄糖酸钙的相对分子质量为 。
（3）遵照药品说明书用量服用，每天补钙为 mg．（写出计算过程）
【答案】（1）4；5：28；（2）430；（3）40
【解析】（1）葡萄糖酸钙[（C6H11O7）2Ca]中含有Ca、C、H、O 4种元素；其中钙元素和氧元素的质量比为40：（16×14）＝5：28。
（2）葡萄糖酸钙的相对分子质量为40+（12×12）+（1×22）+（16×14）＝430。
（3）由补钙剂的药品说明书知每天服用的葡萄糖酸钙的质量为0.215g/片×2片＝0.43g，其中含钙元素的质量为0.43g××100%＝0.04g＝40mg。
【变式6-1】（2024•山西）早在距今约六千年的半坡文化时期，陶制品上便出现了最早的彩绘。彩绘颜料种类多样，有红彩、黑彩和白彩（主要成分是硫酸钙等），硫酸钙（CaSO4）中，氧元素与钙元素的质量比为（ ）
A．5：8B．8：5C．5：6D．6：5
【答案】B
【解析】硫酸钙（CaSO4）中氧元素与钙元素质量比为（16×4）：40＝8：5。
故选：B。
【变式6-2】现有C2H4O2、C2H4O组成的混合物，经测定其中碳元素的质量分数为48%，则该混合物中氧元素的质量分数为（ ）
A．40%B．44%C．56%D．60%
【答案】B
【解析】因为C2H4O2、C2H4O两种物质中碳原子和氢原子的个数比均为1：2，碳元素的质量分数为48%，所以氢元素的质量分数为48%×＝8%，则混合物中氧元素的质量分数为1﹣48%﹣8%＝44%。
故选：B。
【变式6-3】蔗糖（化学式为C12H22O11）是红糖、白糖和冰糖的主要成分，是生活中常用的甜味剂。请根据蔗糖的化学式进行计算：
（1）蔗糖的相对分子质量是 。
（2）蔗糖中氢元素和氧元素的质量比是 （写出最简整数比）。
（3）34.2g蔗糖中含有 g碳元素。
【答案】（1）342；（2）1：8；（3）14.4
【解析】（1）蔗糖的相对分子质量为12×12+1×22+11×16＝342；
（2）蔗糖中氢、氧元素的质量比是（1×22）：（11×16）＝1：8；
（3）34.2g蔗糖中含有碳元素的质量为34.2g××100%＝14.4g。
▉题型7 质量守恒定律的探究
【例7】某化学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，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．丙实验反应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，如果在燃着的镁条上方罩上玻璃罩，使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
【解析】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、如果在燃着的镁条上方罩上罩，使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。
【变式7-1】 同学们用如图所示实验探究质量守恒定律。下列说法正确的是（ ）
A．实验甲蜡烛减少的质量等于燃烧后生成物的总质量
B．实验乙过程中，小气球先变小后变大
C．实验丙反应结束后，天平指针向右偏转
D．实验丙可将药品换为锌和稀硫酸验证质量守恒定律
【答案】C
【解析】A、石蜡和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳和水，反应中有氧气参与，因此燃烧后生成物的总质量等于燃烧的石蜡质量和参加反应的氧气质量之和，所以蜡烛减小的质量小于燃烧后生成物的总质量，故A说法错误，不合题意；
B、白磷燃烧放热，装置内空气受热膨胀，气球变大，随着反应的进行，氧气被消耗，装置内压强减小，气球又变小，则实验过程中气球先变大后变小，故B说法错误，不合题意；
C、碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，装置敞口，生成的二氧化碳气体逸出，左盘质量减少，则反应结束后，天平指针向右偏转，故C说法正确，符合题意；
D、锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，装置敞口，生成的氢气逸出，左盘质量减少，天平失衡，所以实验丙可将药品换为锌和稀硫酸也不能验证质量守恒定律，故D说法错误，不合题意。
故选：C。
【变式7-2】（2024•山西）在一次实验课上，同学们通过小组合作，完成了对密闭容器中少量小苏打与少量白醋反应的质量测定。以下分析正确的是（ ）
A．反应后小苏打的质量增加 B．反应过程中各物质的质量都不变
C．反应前后各物质的质量总和相等 D．反应前称量的是小苏打和白醋的总质量
【答案】C
【解析】A、小苏打是反应物，反应后小苏打的质量减少，故选项说法不正确。
B、化学反应过程中，反应物的质量减少，生成物的质量增加，故选项说法不正确。
C、根据质量守恒定律，化学反应前后各物质的质量总和相等，故选项说法正确。
D、反应前称量的是小苏打和白醋以及整个装置的总质量，故选项说法不正确。
故选：C。
【变式7-3】质量守恒定律是一条重要规律，请利用该规律的相关知识回答下列问题。
（1）化学反应前后肯定没有变化的是 （填序号）。
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
（2）镁条在空气中完全燃烧后生成氧化镁（只考虑氧气参加反应，下同），化学方程式为 ，若固体质量变化用图1表示，则m2与m1的差值表示 的质量。
（3）如图2气球的作用： （一条）。
（4）如图3反应的化学方程式为： ，该反应 （填“符合”或“不符合”）质量守恒定律。
【答案】（1）①③⑤⑥；（2）2Mg+O22MgO；参加反应的氧气；
（3）平衡压强，避免瓶塞被冲开或保持密闭，避免造成空气污染；
（4）Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑；符合
【解析】（1）化学反应的过程，就是参加反应的各物质的原子重新组合生成其他物质的过程，在化学反应中，六个不变：原子的种类、数目、质量、元素的种类、质量、物质的总质量，故①③⑤⑥正确；
（2）镁燃烧的化学方程式为：2Mg+O22MgO；镁和氧气反应生成氧化镁，根据质量守恒定律，则m2与m1之差表示参加反应的氧气的质量；
（3）如图1气球的作用是平衡压强，避免瓶塞被冲开，形成密封装置，避免造成空气污染；
（4）碳酸钠与盐酸发生复分解反应生成氯化钠、水和二氧化碳，反应的化学方程式为：Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑，一切化学反应都符合质量守恒定律。
▉题型8 质量守恒定律的理解
【例8】下列有关质量守恒定律说法正确的是（ ）
A．点燃蜡烛时，蜡烛的质量越来越少，所以这个化学反应不遵守质量守恒定律
B．100g水完全蒸发可以得到100g水蒸气，这个规律符合质量守恒定律
C．4g木炭在16g氧气中充分燃烧必然生成20g二氧化碳
D．24g镁在空气中完全燃烧生成40g氧化镁，实际消耗氧气的质量为16g
【答案】D
【解析】A、蜡烛燃烧的产物水与二氧化碳逸散到空气中，最终总质量越来越小，但该反应仍遵守质量守恒定律，故选项说法错误。
B、100g水完全蒸发可以得到100g水蒸气，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。
C、碳和氧气反应的化学方程式为C+O2CO2，参加反应的碳、氧气和生成的二氧化碳的质量比为12：32：44＝3：8：11，4g木炭在16g氧气中充分燃烧，氧气有剩余，生成二氧化碳的质量小于20g，故选项说法错误。
D、根据质量守恒定律，24g镁在空气中完全燃烧生成40g氧化镁，实际消耗氧气的质量为40g﹣24g＝16g，故选项说法正确。
故选：D。
【变式8-1】关于质量守恒定律，下列叙述正确的是（ ）
A．煤燃烧化为灰烬，该反应不符合质量守恒定律
B．24g镁在空气中完全燃烧生成40g氧化镁，实际消耗空气的质量为16g
C．无数实验证明化学反应都遵循质量守恒定律
D．质量守恒定律只适合于有气体或固体生成的化学反应
【答案】C
【解析】A、煤燃烧化为灰烬，该反应不符合质量守恒定律，说法错误，应为生成二氧化碳逸入空气，而所有的化学反应都遵守质量守恒定律，故A错误；
B、24克镁在空气中完全燃烧生成40克氧化镁，实际消耗空气质量为16克，说法错误，应为“氧气的质量为16克”，故B错误；
C、一切化学反应都遵从质量守恒定律，说法正确，故C正确；
D、质量守恒定律只适用于有气体或固体生成的化学反应，说法错误，因为质量守恒定律适用于一切化学反应，故D错误。
故选：C。
【变式8-2】下列叙述不符合质量守恒定律的是（ ）
A．镁条在空气中燃烧后，得到的固体产物质量增加了
B．2g氢气和8g氧气充分反应生成10g水
C．碳酸氢铵受热分解后，固体质量减少了
D．某物质在空气中燃烧只生成CO2和H2O，则该物质一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素
【答案】B
【解析】A、镁条在空气中燃烧和氧气反应生成氧化镁，氧化镁质量等于参加反应镁条质量和参加反应氧气质量之和，故得到的固体产物质量增加了，符合质量守恒定律，故A错误；
B、由2H2+O22H2O可知，4份质量的氢气和32份质量的氧气反应生成36份质量的水，2g氢气和8g氧气充分反应，氧气完全反应，氢气有剩余，生成水的质量9g，不符合质量守恒，故B正确；
C、碳酸氢铵受热分解生成氨气、二氧化碳和水，固体质量减少，符合质量守恒定律，故C错误；
D、依据质量守恒定律，反应前后元素的种类不变，某物质在空气中燃烧只生成CO2和H2O，生成物中含有C、H、O元素，则该物质一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素，符合质量守恒定律，故D错误；
故选：B。
【变式8-3】下列对质量守恒定律的理解，正确的是（ ）
A．12g碳和100g氧气充分反应可以生成44g二氧化碳，符合质量守恒定律
B．因“质量守恒”，蜡烛完全燃烧后生成水和二氧化碳的质量之和等于蜡烛减少的质量
C．1L氢气与1L氯气反应生成2L氯化氢气体，符合质量守恒定律
D．铁丝在氧气中燃烧后，生成物的质量比铁丝的质量大，不符合质量守恒定律
【答案】A
【解析】A、碳燃烧生成二氧化碳，恰好完全反应时碳和氧气的质量比是12：32，12g碳和100g氧气充分反应可以生成44g二氧化碳，有氧气剩余，该选项正确。
B、蜡烛完全燃烧后生成水和二氧化碳的质量之和等于蜡烛减少的质量和消耗氧气的质量之和，该选项不正确。
C、质量守恒定律是指反应前后质量的关系，与体积无关，该选项不正确。
D、铁丝在氧气中燃烧后，生成物的质量等于铁丝的质量与消耗氧气的质量之和，所以生成物的质量比铁丝的质量大，符合质量守恒定律，该选项不正确。
故选：A。
▉题型9 质量守恒定律的微观反应示意图
【例9】（2024•常州）乙烷和二氧化碳反应制乙烯（C2H4）有助于实现“碳中和”，其反应微观示意图如图（相同小球表示同种原子），下列说法不正确的是（ ）
A．甲的化学式为C2H6 B．参加反应的甲、乙质量比为1：1
C．分子的种类发生改变 D．丙与丁的分子个数之比为1：1
【答案】B
【解析】A、由反应的微观过程图可知，1个甲分子由2个碳原子、6个氢原子构成，则甲的化学式为C2H6，故选项说法正确。
B、由反应的微观过程图可知，该反应是1个乙烷分子与1个二氧化碳分子反应生成了1个乙烯分子、1个一氧化碳分子和1个水分子，参加反应的甲、乙质量比为30：44＝15：22，故选项说法错误。
C、由反应的微观过程图可知，化学反应前后，分子的种类发生了改变，故选项说法正确。
D、由反应的微观过程图可知，丙与丁的分子个数之比为1：1，故选项说法正确。
故选：B。
【变式9-1】（2024•青海）某化学反应的微观示意图如图（反应条件已省略），根据图示，下列选项正确的是（ ）
A．反应前后分子总数不变 B．生成物中共有3种单质
C．该反应的反应物是H2O2 D．反应前后原子种类不变
【答案】D
【解析】A、反应的微观过程图可知，该反应是2个水分子分解生成了2个氢分子和1个氧分子，化学反应前后分子的总数发生了改变，反应前是2个分子，反应后是3个分子，故选项说法错误。
B、由图可知，生成物是氢气和氧气，氢气和氧气均是由同种元素组成的纯净物，均属于单质，生成物中共有两种单质，故选项说法错误。
C、由图可知，该反应的反应物是H2O，故选项说法错误。
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，故选项说法正确。
故选：D。
【变式9-2】（2024•湖北）液氢、液氧可作为火箭发动机的推进剂，其反应如示意图。下列说法正确的是（ ）
A．乙为氧化物 B．丙的化学式为H2O
C．反应前后分子的个数不变 D．反应前后氧元素的化合价不变
【答案】B
【解析】A、乙是氧气，氧气不是氧化物，该选项不正确。
B、丙是水，水的化学式为H2O，该选项正确。
C、反应后分子个数减少，该选项不正确。
D、反应前氧气中的氧元素化合价是0，反应后水中氧元素化合价是﹣2，该选项不正确。
故选：B。
【变式9-3】守恒思想的应用。
（1）常温下某未知物质M能与二氧化碳反应，M+CO2→Na2CO3+O2推断M中一定含有 元素。
（2）化学反应前后原子的种类和数目不变，根据下列图示确定X的化学式 。
【答案】（1）Na、O；（2）CO2
【解析】（1）反应物是M和CO2，CO2中含有碳元素和氧元素，二氧化碳中碳、氧原子个数是1：2；生成物是Na2CO3和O2，其中含有碳、氧、钠三种元素，在碳酸钠中碳、氧原子个数比是1：3，且氧分子中还含有氧原子，该物质中必定含有氧元素，生成物中有钠元素，那么反应物中也必定有钠元素；
（2）反应前的一个C2H4分子和3个O2分子中共含有4个H原子、6个O原子和2个C原子，而反应后生成的2个H2O分子中只含有4个H原子和2个O原子，所以，一个2X分子中应含有2个C原子和4个O原子，故X的化学式为CO2。
▉题型10 运用质量守恒定律推断元素组成
【例10】某有机物6.2g在空气中完全燃烧，共得到17.6g二氧化碳和10.8g水，则该化合物的组成元素是（ ）
A．一定只含有碳元素 B．一定只含有碳、氢两种元素
C．一定含有碳、氢、氧三种元素 D．一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素
【答案】C
【解析】17.6gCO2中含有碳元素的质量为：17.6g××100%＝4.8g，10.8g水中含有氢元素的质量为：10.8g××100%＝1.2g，生成物17.6g二氧化碳和10.8g水中所含碳、氢元素的质量和＝4.8g+1.2g＝6g，6g＜6.2g，该物质中含氧元素质量为：6.2g﹣6g＝0.2g，则该物质中一定含有碳、氢、氧三种元素。
故选：C。
【变式10-1】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．该物质中不含氧元素 D．物质A中碳、氢原子个数比是1：3
【答案】D
【解析】A、参加反应的A的质量是22g+18g﹣32g＝8g，该选项正确。
B、22g二氧化碳中碳元素的质量为，18g水中氢元素的质量为，物质A中含有6g碳元素和2g氢元素，而6g+2g＝8g，则物质A中只含碳、氢元素，不含氧元素，该选项正确。
C、结合前面分析可知，该物质中不含氧元素，该选项正确。
D、结合前面分析可知，物质A中碳、氢元素的质量比为6g、2g，则其中碳、氢原子个数比是，该选项不正确。
故选：D。
【变式10-2】某物质R可用作鱼塘增氧剂，其原因是它能和水反应只生成氢氧化钙和氧气。下列对R的叙述中，正确的是（ ）
A．只含氧元素 B．一定含有钙元素和氧元素
C．只含钙元素 D．一定含有钙元素，可能含有氧元素
【答案】B
【解析】根据质量守恒定律可以知道反应前后元素的种类不变，因为生成物为氢氧化钙和氧气，其中含有钙元素、氢元素和氧元素三种元素，所以反应物中也应该含有钙元素、氢元素和氧元素三种元素，已知水中含有氢元素和氧元素，所以可以判断在R一定含有钙元素，比较生成物氢氧化钙和反应物水的组成可以知道一个氢氧根中含有一个氧原子和一个氢原子，而一个水分子含有两个氢原子和一个氧原子，根据化学反应的实质很明显可以看出氢原子是有剩余的，再者反应中还要生成氧气，所以可以判断在R中一定含有氧元素，故可判断该物质中一定含有钙元素和氧元素，由于反应后没有出现钠元素，所以不可能含有钠元素，分析所给的选项可以判断A、C、D都是错误的，而B选项正确。
故选：B。
▉题型11 化学方程式的书写
【例11】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．P+O2═P2O5
C．4Fe+3O22Fe2O3 D．C+O2CO2↑
【答案】A
【解析】A、该化学方程式书写完全正确；B、该化学方程式缺少反应条件，没有配平，正确的化学方程式应为4P+5O22P2O5；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；D、该化学方程式反应物中氧气是气体，二氧化碳后面不需要标注↑，正确的化学方程式应为C+O2CO2。故选A。
【变式11-1】下列化学方程式书写正确的是（ ）
A．C+O2＝CO2 B．4Fe+3O22Fe2O3
C．S+O2SO2↑ D．2H2+O22H2O
【答案】D
【解析】 该化学方程式缺少反应条件，没有配平，二氧化碳后面没有标注↑，正确的化学方程式应为：C+O2CO2。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。该化学方程式反应物中氧气是气体，二氧化硫的后面不需要标注↑，正确的化学方程式应为S+O2SO2。该化学方程式书写完全正确。故选D。
【变式11-2】化学方程式为aC2H6+bO2＝mCO2+nH2O，下述各式物质间化学计量数关系正确的是（ ）
A．2m＝aB．3n＝2aC．3n＝aD．2b＝2m+n
【答案】D
【解析】 反应物中含有2a个碳原子、6a个氢原子、2b个氧原子，生成物中含有m个碳原子、2n个氢原子、（2m+n）个氧原子。根据反应前后碳原子个数不变，可得2a＝m，故选项错误；根据反应前后氢原子个数不变：6a＝2n，则3a＝n，故选项错误；根据反应前后氢原子个数不变：6a＝2n，则3a＝n，故选项错误；根据反应前后氧原子个数不变，可得2b＝2m+n，故选项正确。故选D。
【变式11-3】下列说法中不正确的是（ ）
A．化学方程式配平时不可以改动化学式右下角的数字
B．在化学方程式2Mg+O22MgO中，“点燃”不可改成“△”
C．化学方程式2H2O2H2↑+O2↑读作：水等于氢气加氧气”
D．化学方程式C+O2CO2↑中的“↑”应当去掉
【答案】C
【解析】A、化学方程式配平时不可以改动化学式右下角的数字，故选项说法正确。
B、再化学方程式中“△”可表示加热，在化学方程式2Mg+O22MgO中，“点燃”不可改成“△”，故选项说法正确。
C、在反应中“+”读作“和”，“═”读应作“生成”，化学方程式2H2O2H2↑+O2↑读作：水在通电条件下生成氢气和氧气”，故选项说法错误。
D、该反应的反应物中氧气是气体，二氧化碳后面不需要标注↑，化学方程式C+O2CO2↑中的“↑”应当去掉，故选项说法正确。
故选：C。
▉题型12 由化学方程式的简单计算
【例12】在反应A+3B═2C+2D中，28g A与一定质量的B恰好完全反应，生成88g C．若C、D的相对分子质量之比为22：9，则A与B的相对分子质量之比为（ ）
A．7：8B．8：7C．7：24D．24：7
【答案】A
【解析】 设生成的D的质量为x
A+3B═2C+2D
44 18
88g x
解得：x＝36g。
由质量守恒定律可知参加反应的B的质量为：88g+36g﹣28g＝96g。由方程式可知：A与B的相对分子质量之比：28g：（96÷3）＝7：8。
【变式12-1】铜和木炭的混合物质量为m，在氧气流中加热，充分反应后剩余固体的质量仍为m，则原混合物中铜与木炭的质量比为（ ）（铜与木炭不反应）
A．1：4B．4：1C．2：1D．6：1
【答案】B
【解析】 根据题意铜在加热条件下生成氧化铜，木炭在氧气流中加热生成二氧化碳，反应前后的质量不变，说明氧化铜中增加的氧元素的质量等于木炭的质量，氧化铜中铜与氧元素的质量比为64：16＝4：1，故则原混合物中铜与木炭的质量比为4：1。
【变式12-2】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．8：11B．2：11C．16：11D．16：9
【答案】C
【解析】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。
【变式12-3】镁条在空气中燃烧时，不仅与氧气发生反应生成氧化镁，也与氮气发生反应生成氮化镁（Mg3N2），写出镁条与氮气反应的化学方程式： 。将19.2g镁条在盛有足量空气的密闭容器中点燃，经检测有8.0g氧化镁生成，则容器中氮气的质量减少 g。
【答案】3Mg+N2Mg3N2；5.6
【解析】 镁条和氮气燃烧反应生成氮化镁，反应的化学方程式为：3Mg+N2Mg3N2；
设有8.0g氧化镁生成时镁反应的质量x。
2Mg+O22MgO
48 80
x 8g
x＝4.8g
因此与氮气反应的镁的质量为19.2g﹣4.8g＝14.4g，
设参加反应的氮气的质量为y。
3Mg+N2Mg3N2
72 28
14.4g y
y＝5.6g。
▉题型13 已知反应物的质量求反应物的质量或生成物的质量
【例12】（2024•武汉）化学项目小组用图1所示装置验证质量守恒定律。点燃红磷前电子天平示数为106.23g（见图1）。验证质量守恒定律后，待白烟完全沉降取下橡胶塞，片刻后再一起称量，电子天平示数稳定为106.28g（见图2）。
回答下列问题：
（1）仪器甲的名称为 （填“锥形瓶”或“烧杯”）。
（2）计算参加反应红磷的质量（结果精确到0.01g）。
【答案】（1）锥形瓶；（2）0.04g。
【解析】（1）由图可知，仪器甲的名称为锥形瓶；
（2）该实验中红磷燃烧消耗氧气，待完全反应后，冷却至室温，由于消耗了氧气，装置内压强减小，打开橡胶塞，空气进入装置中，进入装置内空气的质量约等于消耗氧气的质量，则参加反应的氧气质量为106.28g﹣106.23g＝0.05g，
设参加反应的红磷的质量为x，
4P+5O22P2O5
124 160
x 0.05g
＝
x≈0.04g
即参加反应红磷的质量0.04g；
答：参加反应红磷的质量0.04g。
【变式12-1】（2024•宁夏）工业上用甲烷和二氧化碳在一定条件下反应生成氢气和一氧化碳，可以有效实现碳循环。
（1）请完成该化学方程式的配平：CH4+CO22H2+ CO
（2）请计算每消耗2.2t二氧化碳，可生成氢气的质量是多少？
【答案】（1）2；（2）0.2t
【解析】（1）根据化学反应前后，氧原子的个数不变，则一氧化碳前面的化学式计量数是2。
（2）设生成氢气的质量为x。
CH4+CO22H2+2CO
44 4
2.2t x
＝ x＝0.2t
答：可生成氢气的质量是0.2t。
【变式12-2】工业上煅烧25t石灰石（主要成分为CaCO3）共制得11.2tCaO（杂质不参加反应，该反应的化学方程式为：CaCO3CaO+CO2↑），求：
①该石灰石中CaCO3的质量；
②该石灰石中CaCO3的质量分数。
【答案】①20t； ②80%。
【解析】①设该石灰石中CaCO3的质量为x。
CaCO3CaO+CO2↑
100 56
x 11.2t
x＝20t
②该石灰石中CaCO3的质量分数为×100%＝80%。
答：①该石灰石中CaCO3的质量为20t；②该石灰石中CaCO3的质量分数为80%。
【变式12-3】化学储氢材料研发是当下科技研究的热点之一。
（1）下列化学储氢材料中含氢量最高的是 （填字母）。
A.NH3 B.N2H4 C.CH4
（2）我国科学家发明了一种将甲烷中的氢转化为氢气的工艺（原理如图所示）。
总反应的化学反应方程式为CH4+H2O＝CO+3H2
①反应器Ⅰ中的化学反应方程式为 。
②当甲烷的转化率（×100%）为80%时，理论上1.0吨甲烷与足量水蒸气反应生成氢气的总质量是多少吨？
【答案】（1）C；（2）①H2O+Ce2O32CeO2+H2；②0.3t。
【解析】 （1）在NH3中，氢元素的质量分数为×100%≈17.6%；在N2H4中，氢元素的质量分数为×100%＝12.5%；在CH4中，氢元素的质量分数为×100%＝25%。故选C；
（2）①由图中信息可知，反应器Ⅰ中的化学反应是水蒸气与三氧化二铈在400℃的条件下反应生成二氧化铈和氢气，反应的化学方程式为H2O+Ce2O32CeO2+H2；
②设理论上1.0t甲烷和足量水蒸气反应生成氢气的质量为x
CH4+H2O＝CO+3H2
16 6
1.0t×80% x
＝
x＝0.3t
答：理论上1.0t甲烷和足量水蒸气反应生成氢气的质量为0.3t。
▉题型14 化学方程式与微观示意图
【例12】（2024•长春）1828年维勒通过加热氰酸铵得到了尿素[化学式为CO（NH2）2]。尿素是第一种在生物体外合成的有机物，目前工艺有很大改进。某合成尿素的反应微观示意图如图。
（1）尿素属于氮肥、磷肥、钾肥中的 。
（2）尿素中碳元素与氮元素的质量比为 。
（3）该反应的化学方程式为 。
（4）下列关于该反应的说法正确的是 （填序号）。
A.原子种类不变 B.原子数目改变 C.属于化合反应
【答案】（1）氮肥；（2）3：7；（3）2NH3+CO2CO（NH2）2+H2O；（4）A
【解析】（1）尿素中只含农作物需求量大的氮元素，属于氮肥；故答案为：氮肥；
（2）尿素[化学式为CO（NH2）2]中，碳元素与氮元素的质量比为12：（14×2）＝3：7；
（3）一定条件下，二氧化碳和氨气反应生成尿素和水，该反应的化学方程式为：2NH3+CO2CO（NH2）2+H2O；故答案为：2NH3+CO2CO（NH2）2+H2O；
（4）A.由质量守恒定律可知，反应前后原子种类不变，选项说法正确；
B.由质量守恒定律可知，原子数目不变，选项说法错误；
C.该反应的生成物有两种，不属于化合反应，选项说法错误。
【变式12-1】汽车尾气是导致酸雨的重要原因之一，为减少有害气体的排放，人们在汽车排气管上安装“催化转换器”，发生反应的微观示意图如图：
（1）写出乙图中物质的化学式 。
（2）该反应中化合价有改变的两种元素是 （填元素符号）。
（3）该反应的化学反应的方程式为： 。
【答案】（1）N2．（2）C、N．（3）2CO+2NON2+2CO2
【解析】 （1）由质量守恒定律反应前后原子种类及数目不变可知，乙图中物质是氮气，化学式是：N2；
（2）由生反应的微观示意图可知，该反应是一氧化碳和一氧化氮在催化剂的作用下能生成氮气和二氧化碳，化学方程式是：2CO+2NON2+2CO2，由方程式可知，碳元素由+2价变成了+4价，氮元素由+2价变为0价，所以该反应中化合价有改变的两种元素符号是：C、N。
（3）由上述分析可知，该反应的化学反应的方程式为：2CO+2NON2+2CO2。
【变式12-2】（2024•湖南）航天员在太空生活需要氧气和水。氧气和水的相互转化，体现了“合”与“分”的思想。
（1）“合”的思想
液氢和液氧反应产生的能量可为返回舱返回提供动力，该反应的微观示意图如图所示：
①该化学反应的基本类型是 反应。
②返回舱返回的动力采用液氢作为能源的优点是 （写一条即可）。
（2）“分”的思想
航天员在空间站生活所需氧气主要通过电解水获得，该反应的化学方程式是 。
（3）“合”与“分”的思想
通过以上事实，证明了水是由 组成。
【答案】（1）①化合；②热值高（合理即可）；（2）2H2O2H2↑+O2↑；
（3）氢元素与氧元素
【解析】（1）①由微观反应示意图可知，该反应物的反应物有两种，生成物只有一种，符合“多变一”的特点，因此该反应属于化合反应；
②返回舱返回的动力采用液氢作为能源的优点是热值高，燃烧产物只有水，对环境无污染；
（2）水在通电的条件下生成氢气和氧气，化学方程式为2H2O2H2↑+O2↑；
（3）氢气是由氢元素组成的，氧气是由氧元素组成的，由质量守恒定律可知，水是由氢元素与氧元素组成的。
【变式12-3】我国煤炭资源丰富，实现对煤的综合利用已是当务之急。
（1）水煤气法制氢气：用焦炭（主要成分是碳单质）为原料与水蒸气在高温时反应制得氢气和二氧化碳，反应的化学方程式为 。
（2）煤的气化：就是使煤在氧气不足的情况下进行不充分燃烧，该过程中会产生物质A和B。A和B在一定条件下反应生成C和D，微观过程如图所示，此反应的化学方程式为 ，反应中，B和C的质量比为 。
【答案】（1）C+2H2OCO2+2H2；（2）CO+3H2CH4+H2O；3：8
【解析】（1）根据题干信息可知，该反应的反应物是碳和水蒸气，生成物是二氧化碳和氢气，条件是高温，反应的化学方程式为：C+2H2OCO2+2H2；
（2）根据反应的微观示意图可知，此反应是一氧化碳和氢气在一定条件下反应生成甲烷和水的方程式是CO+3H2CH4+H2O，该反应中B和C的质量比为（2×3）：16＝3：8。题型1化学式的含义及意义
题型2化学符号及其周围数字的意义
题型3化合价
题型4化学式与化合价的应用
题型5化学式的相关计算
题型6化合物中元素的相关计算
题型7质量守恒定律的探究
题型8质量守恒定律的理解
题型9质量守恒定律的微观反应示意图
题型10运用质量守恒定律推断元素组成
题型11化学方程式的书写
题型12由化学方程式进行简单计算
题型13已知反应物的质量求反应物的质量或生成物的质量
题型14化学方程式与微观示意图