二、填空题(共30分)
13.(10分)(2025·苏州期中)海水是宝贵的自然资源,从海水中可获得许多用途广泛的物质。部分海水资源的利用如图1所示。

(1)海水晒盐得到的母液中含有氯化镁,其含有的阳离子是(填离子符号)。
(2)生成的$\ce{Mg(OH)_{2}}$在加热条件下会分解生成$\ce{MgO}$和另一种常见的氧化物,该反应的化学方程式为。
(3)电解饱和$\ce{NaCl}$溶液得到氯气和氢气,$\ce{H_{2}}$在$\ce{Cl_{2}}$中燃烧的微观粒子示意如图2所示。

该反应的化学方程式为。
(4)在上述从海水中获得的物质中,属于非金属单质的物质有(填化学式)。
(5)工业上为得到23 t的金属钠,理论上需要电解熔融的氯化钠的质量为。(假设氯化钠中的钠元素全部转化为金属钠)

(1)$\ce{Mg^{2+}}$ (2)$\ce{Mg(OH)_{2}\xlongequal{\Delta}MgO + H_{2}O}$ (3)$\ce{H_{2} + Cl_{2}\xlongequal{点燃}2HCl}$ (4)$\ce{H_{2}}$、$\ce{Cl_{2}}$ (5)58.5 t
解析:(2)生成的$\ce{Mg(OH)_{2}}$在加热条件下会分解生成MgO和另一种常见的氧化物,根据质量守恒定律,生成物氧化镁中含有镁元素和氧元素,则该氧化物中一定含有氢元素,即为水。(3)根据图示,氢气和氯气点燃生成氯化氢。(5)工业上为得到23 t的金属钠,假设氯化钠中的钠元素全部转化为金属钠,根据元素质量守恒,则理论上需要电解熔融的氯化钠的质量为23 t÷($\frac{23}{23+35.5}$×100%)=58.5 t。

【分析】
本题围绕海水资源的利用设置5个小问题，需逐一结合化学基础知识点解答：
1. 氯化镁的阳离子：明确氯化镁的构成粒子，确定阳离子的符号；
2. 氢氧化镁的分解反应：依据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，推断分解产物并书写化学方程式；
3. 氢气在氯气中燃烧：根据反应事实，确定反应物、生成物及反应条件，配平化学方程式；
4. 非金属单质的判断：依据单质的定义，筛选出由非金属元素组成的单质；
5. 电解熔融氯化钠制钠的计算：利用元素质量守恒，通过钠元素质量计算所需氯化钠的质量。
【解析】
(1) 氯化镁（$\ce{MgCl_{2}}$）由镁离子（$\ce{Mg^{2+}}$）和氯离子构成，故阳离子为$\ce{Mg^{2+}}$；
(2) 根据质量守恒定律，$\ce{Mg(OH)_{2}}$加热分解生成$\ce{MgO}$和含氢元素的氧化物（水），化学方程式为：$\ce{Mg(OH)_{2}\xlongequal{\Delta}MgO + H_{2}O}$；
(3) $\ce{H_{2}}$在$\ce{Cl_{2}}$中点燃生成$\ce{HCl}$，化学方程式为：$\ce{H_{2} + Cl_{2}\xlongequal{点燃}2HCl}$；
(4) 从海水中获得的物质中，$\ce{H_{2}}$、$\ce{Cl_{2}}$是由非金属元素组成的纯净物，属于非金属单质；
(5) 氯化钠中钠元素的质量分数为$\frac{23}{23+35.5}×100\%=\frac{23}{58.5}$，要得到23 t金属钠，所需氯化钠的质量为$23\ \mathrm{t}÷\frac{23}{58.5}=58.5\ \mathrm{t}$。
【答案】
(1)$\ce{Mg^{2+}}$ (2)$\ce{Mg(OH)_{2}\xlongequal{\Delta}MgO + H_{2}O}$ (3)$\ce{H_{2} + Cl_{2}\xlongequal{点燃}2HCl}$ (4)$\ce{H_{2}}$、$\ce{Cl_{2}}$ (5)58.5 t
【知识点】
化学用语、质量守恒定律、化学计算
【点评】
本题以海水资源利用为背景，综合考察化学基础用语、质量守恒定律及相关计算，知识点均为化学核心基础内容，难度适中，适合学生巩固相关知识。
【难度系数】
0.8

14. (12分)质量守恒定律的发现,使得化学科学由定性研究走向定量研究,促进了化学科学的发展。
(1) $a$克铝与$b$克氧气充分反应,得到$c$克氧化铝,则 $a+b$ $c$。
(2)一定质量的镁条在空气中完全燃烧后,生成固体的质量 镁条的质量(填“$＜$”“$＞$”或“$=$”),这与质量守恒定律 (填“矛盾”或“不矛盾”)。
(3)现有化学反应 $\ce{A + 3B\xlongequal{\;\;}C + 2D}$,已知 A为 $a\ \mathrm{g}$,B 为 $b\ \mathrm{g}$,恰好完全反应后生成 D为 $d\ \mathrm{g}$,则生成 C 的质量为 $\mathrm{g}$。
(4) 在反应 $\ce{S + O_{2}\xlongequal{点燃}SO_{2}}$ 中,若生成 $m$个 $\ce{SO_{2}}$分子,则参加反应的氧原子个数为 。
(5)4.6 g 某化合物在空气中完全燃烧,得到8.8 g 二氧化碳和 5.4 g 水,则该化合物的组成元素是 (填元素名称)。

(1)≥ (2)＞ 不矛盾 (3)$(a+b-d)$ (4)$2m$ (5)碳元素、氧元素和氢元素
解析:(1)根据质量守恒定律,a克铝与b克氧气充分反应,得到c克氧化铝,铝与氧气有可能恰好完全反应,此时a+b=c,若反应物有剩余,则a+b＞c;综上所述:a+b≥c。
(2)一定质量的镁条在空气中完全燃烧生成氧化镁,氧化镁的质量是镁元素的质量和氧元素的质量和,故生成固体的质量＞镁条的质量,氧气与镁的质量和等于生成的氧化镁的质量,故这与质量守恒定律不矛盾。
(3)化学反应$\ce{A + 3B = C + 2D}$,已知A为a g,B为b g,由质量守恒定律可知,反应前各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和,恰好完全反应后生成D为d g,则生成C的质量为$(a+b-d)\ \mathrm{g}$。
(4)由化学反应可知,若生成m个$\ce{SO_{2}}$分子,则生成物中氧原子的个数为2m;再根据质量守恒定律的内容:反应前后,原子的质量、种类、个数不变,则参加反应的氧原子的个数为2m。
(5)某化合物在空气中完全燃烧,生成二氧化碳和水,则该化合物中一定含有碳元素、氢元素,8.8 g二氧化碳中碳元素的质量为8.8 g×$\frac{12}{12+2×16}$×100%=2.4 g,5.4 g水中氢元素的质量为5.4 g×$\frac{2×1}{1×2+16}$×100%=0.6 g,2.4 g+0.6 g=3.0 g＜4.6 g,则该化合物中还存在氧元素。

【分析】本题围绕质量守恒定律的应用展开，涵盖反应前后质量关系、元素组成判断、原子个数守恒等考点。需结合具体化学反应，分析反应物与生成物的质量、元素、原子的变化，明确质量守恒定律的核心是“参加反应的各物质质量总和等于生成的各物质质量总和”，且反应前后元素种类、原子个数不变，以此解决各小问。
【解析】
(1)铝与氧气反应生成氧化铝，若二者恰好完全反应，则参加反应的铝和氧气的质量和等于生成氧化铝的质量（即$a+b=c$）；若其中一种反应物有剩余，则参加反应的质量和仍为$a+b$，此时生成氧化铝的质量小于$a+b$（即$a+b＞c$），综上$a+b≥ c$。
(2)镁条在空气中燃烧，是镁与氧气反应生成氧化镁，根据质量守恒定律，生成氧化镁的质量等于参加反应的镁和氧气的质量之和，因此生成固体的质量大于镁条的质量；该过程中参加反应的镁和氧气的总质量等于生成氧化镁的质量，符合质量守恒定律，故不矛盾。
(3)根据质量守恒定律，参加反应的A和B的质量总和等于生成的C和D的质量总和，已知A为$a\ \mathrm{g}$、B为$b\ \mathrm{g}$，恰好完全反应后生成D为$d\ \mathrm{g}$，则生成C的质量为$(a+b-d)\ \mathrm{g}$。
(4)由反应$\ce{S + O_{2}\xlongequal{点燃}SO_{2}}$可知，每个$\ce{SO_{2}}$分子中含2个氧原子，若生成$m$个$\ce{SO_{2}}$分子，则生成物中氧原子总数为$2m$；根据质量守恒定律，反应前后原子种类、个数不变，因此参加反应的氧原子个数为$2m$。
(5)化合物在空气中燃烧生成$\ce{CO_{2}}$和$\ce{H_{2}O}$，根据元素守恒，化合物中一定含碳、氢元素，可能含氧元素。计算：$8.8\ \mathrm{g}\ \ce{CO_{2}}$中碳元素质量为$8.8\ \mathrm{g}×\frac{12}{44}=2.4\ \mathrm{g}$；$5.4\ \mathrm{g}\ \ce{H_{2}O}$中氢元素质量为$5.4\ \mathrm{g}×\frac{2}{18}=0.6\ \mathrm{g}$；碳、氢元素总质量为$2.4\ \mathrm{g}+0.6\ \mathrm{g}=3.0\ \mathrm{g}$，小于化合物质量$4.6\ \mathrm{g}$，说明化合物中还含有氧元素，故组成元素为碳元素、氢元素和氧元素。
【答案】(1)≥ (2)＞ 不矛盾 (3)$(a+b-d)$ (4)$2m$ (5)碳元素、氧元素和氢元素
【知识点】质量守恒定律、根据化学式计算元素质量、化学反应中原子守恒
【点评】本题全面考查质量守恒定律的核心应用，是化学定量研究的基础题型，需学生准确理解质量守恒定律的内涵，区分“参加反应的物质”与“剩余物质”，掌握元素守恒、原子守恒在判断物质组成、计算质量中的应用，整体难度适中，是初中化学的重点考点。
【难度系数】0.6

15. (8 分)(2026·武威期中)已知 A~H 是初中化学常见的物质,它们之间的转化关系如图所示。其中 A 由三种元素组成,B 是一种黑色固体,E 和 F 常温下为液态,且组成元素相同,G 在 D 中剧烈燃烧,火星四射。试回答下列问题：

(1)写出下列物质的化学式:F,H。
(2)写出反应④的化学方程式:,此反应的基本类型属于反应。
(3)写出 G 在 D 中燃烧时集气瓶底留一层水的作用:。
(4)D 物质的一条用途:。

(1)$\ce{H_{2}O}$ $\ce{Fe_{3}O_{4}}$ (2)$\ce{2H_{2}O\xlongequal{通电}2H_{2}↑ + O_{2}↑}$ 分解 (3)防止高温熔融物溅落炸裂集气瓶 (4)供给呼吸(或支持燃烧)
解析:A~H是初中化学常见的物质,E和F常温下为液态,且组成元素相同,且E能生成F,说明E是过氧化氢,F是水,水通电生成D,且G在D中剧烈燃烧、火星四射,说明D是氧气,G是铁,G在D中燃烧生成H,说明H是四氧化三铁,B是黑色固体,其与过氧化氢混合能生成水和氧气,说明B是二氧化锰,A加热生成B、C、D,且A由三种元素组成,说明A是高锰酸钾,C是锰酸钾。

【分析】
首先寻找推断题的突破口：E和F常温下为液态且组成元素相同，结合F可通电分解，可知F是水（$\ce{H_{2}O}$），E是过氧化氢（$\ce{H_{2}O_{2}}$）；水通电生成D，故D是氧气（$\ce{O_{2}}$）；G在D中剧烈燃烧、火星四射，说明G是铁（$\ce{Fe}$），燃烧产物H是四氧化三铁（$\ce{Fe_{3}O_{4}}$）；B是黑色固体，能与过氧化氢反应生成水和氧气，故B是二氧化锰（$\ce{MnO_{2}}$）；A加热分解生成二氧化锰、氧气和C，且A由三种元素组成，可知A是高锰酸钾（$\ce{KMnO_{4}}$），C是锰酸钾（$\ce{K_{2}MnO_{4}}$），再结合问题逐一解答。
【解析】
根据上述推断：
(1) F为水，化学式为$\ce{H_{2}O}$；H为铁在氧气中燃烧的产物四氧化三铁，化学式为$\ce{Fe_{3}O_{4}}$。
(2) 反应④是水通电分解生成氢气和氧气，化学方程式为$\ce{2H_{2}O\xlongequal{通电}2H_{2}↑ + O_{2}↑}$；该反应由一种物质生成两种物质，属于分解反应。
(3) 铁在氧气中燃烧生成高温熔融物四氧化三铁，集气瓶底留水的作用是防止高温熔融物溅落炸裂集气瓶。
(4) D为氧气，用途有供给呼吸、支持燃烧等。
【答案】
(1) $\ce{H_{2}O}$；$\ce{Fe_{3}O_{4}}$
(2) $\ce{2H_{2}O\xlongequal{通电}2H_{2}↑ + O_{2}↑}$；分解
(3) 防止高温熔融物溅落炸裂集气瓶
(4) 供给呼吸(或支持燃烧)
【知识点】
物质推断、化学方程式书写、反应类型判断、实验操作注意事项
【点评】
本题为初中化学常见的物质推断题，突破口清晰，需掌握常见物质的性质与转化关系，整体难度适中，侧重考查学生的基础知识应用能力。
【难度系数】
0.6

三、实验探究题(共22分)
16. 某校兴趣小组设计实验对质量守恒定律进行验证,请回答相关问题。

(1)图1实验,反应结束后天平指针向右偏移,原因是。该实验(填“遵循”或“不遵循”)质量守恒定律。
(2)小李对图1实验进行了改进,实验装置如图2所示。将气球中的碳酸钠粉末全部倒入锥形瓶中,观察到气球鼓起,天平指针最终向右偏移。小李多次重复该实验,仍得到相同结果,请分析原因:。
(3)图3实验,锥形瓶中红磷燃烧的化学方程式为。该实验中,红磷的质量若不足(填“会”或“不会”)影响对质量守恒定律的验证。该实验装置中气球除了用于形成密闭体系外,还具有的作用是。
(4)小张进行了图4实验,锥形瓶中装有水和冰块,冰块与水混合后得到的是(填“纯净物”或“混合物”)。待冰块完全融化,观察到冰块融化前后天平指针都指向刻度盘中间,小张认为该实验能够验证质量守恒定律,但小王认为该实验不能验证质量守恒定律。你认为(填“小张”或“小王”)的说法正确,理由是。
【拓展与延伸】小王利用加热高锰酸钾的方法验证质量守恒定律。如图,小王将适量高锰酸钾装入试管,塞入一团棉花并测得反应装置(含棉花)与试剂的总质量为$m_1$;加热一段时间后,测得量筒中气体体积为$V$;再次测得反应装置(含棉花)与试剂的总质量为$m_2$。已知常温常压下氧气密度为$\rho$。

(5)加热高锰酸钾制得氧气的化学方程式为。
(6)小王根据实验数据计算发现:$(m_1-m_2)$$≠ \rho V$,与质量守恒定律不符。他分析了可能的原因,其中正确的是(填字母)。
A. 一部分氧气溶于水中
B. 试管中的高锰酸钾没有完全分解
C. 待导管口连续均匀冒出气泡时用量筒收集氧气
D. 停止加热时,先将导管移出水面,再熄灭酒精灯
化学九年级上(人教版)

(1)反应生成的二氧化碳逸出 遵循 (2)反应生成的气体使气球膨胀,产生向上的浮力 (3)$\ce{4P + 5O_{2}\xlongequal{点燃}2P_{2}O_{5}}$ 不会 平衡气压 (4)纯净物 小王 该反应为物理变化 (5)$\ce{2KMnO_{4}\xlongequal{\Delta}K_{2}MnO_{4} + MnO_{2} + O_{2}↑}$ (6)ACD
解析:(3)图3实验中红磷的质量若不足不会影响对质量守恒定律的验证,因为该实验装置密闭,只要有红磷参与反应就可以验证质量守恒定律。该实验装置中气球除了用于形成密闭体系外,还可以平衡气压,防止瓶塞冲出。(6)一部分氧气溶于水中,会导致收集的氧气偏少,$m_1-m_2≠ρV$,A正确;高锰酸钾没有完全分解,不会影响前后的质量差,B错误;导管口有连续均匀气泡冒出时收集氧气,会导致部分氧气没有收集起来,因此会造成$m_1-m_2≠ρV$,C正确;停止加热时,先撤导管后熄灭酒精灯,造成继续加热过程中生成的氧气逸散到空气中,没有收集在量筒内,会造成$m_1-m_2≠ρV$,D正确。

【分析】
本题围绕质量守恒定律的验证展开实验探究，需结合各实验的反应特点、装置差异分析天平偏移原因，明确质量守恒定律的适用范围（仅针对化学变化），掌握相关化学方程式书写，以及实验误差分析的方法。
(1) 图1实验为碳酸钠与盐酸反应，生成的CO₂气体逸散到空气中，导致左盘质量减小，天平指针右偏；所有化学反应都遵循质量守恒定律，与是否有气体逸出无关。
(2) 图2装置中，反应生成的CO₂使气球膨胀，气球受到空气向上的浮力增大，导致天平左盘受到的向下压力减小，指针仍右偏。
(3) 红磷燃烧生成五氧化二磷，书写化学方程式需注意配平、反应条件；质量守恒定律验证需保证装置密闭，红磷不足时，只要参与反应的物质质量都被计入，仍可验证，故红磷不足不影响；气球除形成密闭体系外，还能平衡装置内气压，防止瓶塞因气压过大冲出。
(4) 冰和水是同一种物质的不同状态，属于纯净物；质量守恒定律适用于化学变化，冰融化是物理变化，无法用其验证，故小王说法正确。
(5) 高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，按要求书写化学方程式。
(6) 分析$(m_1-m_2)$与$\rho V$不等的原因：氧气溶于水会使收集的氧气体积偏小；导管口连续均匀冒出气泡时收集，会导致初始排出的空气未被收集，氧气收集量偏少；先撤导管后灭酒精灯，会使后续生成的氧气逸散，这些都会导致两者不等；高锰酸钾未完全分解不影响反应前后的质量差，故正确选项为ACD。
【解析】
(1) 图1中碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，反应生成的二氧化碳气体逸出，使左盘质量减少，因此天平指针向右偏移；所有化学反应都遵循质量守恒定律，该反应也不例外，只是未在密闭容器中无法体现总质量不变。
(2) 图2中，碳酸钠与盐酸反应生成的二氧化碳气体使气球鼓起，气球体积增大，受到空气的浮力增大，导致天平左盘受到的压力减小，因此天平指针最终向右偏移。
(3) 红磷在点燃条件下与氧气反应生成五氧化二磷，化学方程式为$\ce{4P + 5O_{2}\xlongequal{点燃}2P_{2}O_{5}}$；该实验装置密闭，只要有红磷参与反应，反应前后的总质量都可被称量，故红磷质量不足不会影响质量守恒定律的验证；装置中的气球除形成密闭体系外，还能平衡锥形瓶内的气压，防止因气压过大冲开瓶塞。
(4) 冰块与水混合后只含有水分子，属于纯净物；质量守恒定律适用于化学变化，而冰块融化是物理变化，没有发生化学变化，因此不能用该实验验证质量守恒定律，故小王的说法正确。
(5) 高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，化学方程式为$\ce{2KMnO_{4}\xlongequal{\Delta}K_{2}MnO_{4} + MnO_{2} + O_{2}↑}$。
(6) 对各选项分析：A. 部分氧气溶于水中，导致收集到的氧气体积偏小，$\rho V$偏小，故$(m_1-m_2)≠ρV$，正确；B. 高锰酸钾未完全分解，反应前后的总质量差仍等于生成氧气的质量，不会影响结果，错误；C. 待导管口连续均匀冒出气泡时收集氧气，初始排出的空气未被收集，导致收集的氧气体积偏小，$\rho V$偏小，故$(m_1-m_2)≠ρV$，正确；D. 停止加热时先撤导管后灭酒精灯，会使后续生成的氧气逸散到空气中，未被收集，导致收集的氧气质量偏小，$\rho V$偏小，故$(m_1-m_2)≠ρV$，正确；因此选ACD。
【答案】
(1) 反应生成的二氧化碳逸出；遵循
(2) 反应生成的气体使气球膨胀，产生向上的浮力
(3) $\ce{4P + 5O_{2}\xlongequal{点燃}2P_{2}O_{5}}$；不会；平衡气压
(4) 纯净物；小王；该反应为物理变化
(5) $\ce{2KMnO_{4}\xlongequal{\Delta}K_{2}MnO_{4} + MnO_{2} + O_{2}↑}$
(6) ACD
【知识点】
质量守恒定律、化学方程式书写、物质分类
【点评】
本题通过多个实验探究质量守恒定律，重点考查学生对质量守恒定律适用范围（仅化学变化）的理解，以及实验装置的误差分析能力，要求学生能结合反应特点、装置结构分析实验现象，掌握相关化学方程式的书写，是化学实验探究的典型题型。
【难度系数】
0.6