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11. (2025·山西改编)探究化学反应前后物质的质量关系。
(1)实验方法:如图1所示,先称量。将胶头滴管中的硫酸铜溶液全部滴入锥形瓶中,反应结束后,再称量。
(2)实验原理:图1锥形瓶中发生反应的化学方程式为
(3)实验现象:图1锥形瓶中观察到的现象是
(4)实验结论:
【问题与思考】
(5)如图2所示进行实验,反应结束后再称量,烧杯中物质的质量变化是
(6)比较上述两个实验,利用图2化学反应设计实验时,应注意的问题是
(1)实验方法:如图1所示,先称量。将胶头滴管中的硫酸铜溶液全部滴入锥形瓶中,反应结束后,再称量。
(2)实验原理:图1锥形瓶中发生反应的化学方程式为
$2NaOHCuSO_{4}\xlongequal{Cu(OH)_{2}\downarrow Na_{2}SO_{4}$
。(3)实验现象:图1锥形瓶中观察到的现象是
产生蓝色沉淀
,天平指针不偏转。(4)实验结论:
化学反应前后物质的质量相等(答案合理即可)
。【问题与思考】
(5)如图2所示进行实验,反应结束后再称量,烧杯中物质的质量变化是
减小(或变小)
。(6)比较上述两个实验,利用图2化学反应设计实验时,应注意的问题是
必须在密闭容器中进行(答案合理即可)
。答案
11. (2)$2NaOHCuSO_{4}\xlongequal{Cu(OH)_{2}\downarrow Na_{2}SO_{4}$ (3)产生蓝色沉淀 (4)化学反应前后物质的质量相等(答案合理即可) (5)减小(或变小) (6)必须在密闭容器中进行(答案合理即可)
解析
【分析】
这道题围绕质量守恒定律的实验探究展开，解题思路如下：1. 明确图1实验是无气体生成的反应，用于验证质量守恒，需正确书写反应的化学方程式，观察反应现象；2. 根据实验现象推导实验结论；3. 图2实验应为有气体生成的反应，气体逸出会导致质量变化，因此设计实验时要考虑容器的密闭性。
【解析】
(2) 氢氧化钠与硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀和硫酸钠，化学方程式需注意配平及沉淀符号，正确书写为：$\ce{2NaOH + CuSO_{4} = Cu(OH)_{2}\downarrow + Na_{2}SO_{4}}$；
(3) 反应生成蓝色的氢氧化铜沉淀，因此图1锥形瓶中观察到产生蓝色沉淀，且反应前后总质量不变，天平指针不偏转；
(4) 由图1实验反应前后总质量相等，得出结论：化学反应前后物质的总质量相等（即质量守恒定律）；
(5) 图2实验若为有气体生成的反应，气体逸散到空气中，导致烧杯中物质的质量减小；
(6) 由于图2实验中气体逸出会影响质量测定，因此设计这类有气体生成的化学反应实验时，必须在密闭容器中进行，防止气体逸出。
【答案】
(2) $\ce{2NaOH + CuSO_{4} = Cu(OH)_{2}\downarrow + Na_{2}SO_{4}}$
(3) 产生蓝色沉淀
(4) 化学反应前后物质的总质量相等（答案合理即可）
(5) 减小（或变小）
(6) 必须在密闭容器中进行（答案合理即可）
【知识点】
质量守恒定律、化学方程式书写
【点评】
本题通过对比实验考查质量守恒定律的验证，重点在于理解有气体参与或生成的实验需在密闭容器中进行，是质量守恒定律应用的基础题型，有助于学生深化对质量守恒定律的理解。
【难度系数】
0.6
这道题围绕质量守恒定律的实验探究展开，解题思路如下：1. 明确图1实验是无气体生成的反应，用于验证质量守恒，需正确书写反应的化学方程式，观察反应现象；2. 根据实验现象推导实验结论；3. 图2实验应为有气体生成的反应，气体逸出会导致质量变化，因此设计实验时要考虑容器的密闭性。
【解析】
(2) 氢氧化钠与硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀和硫酸钠，化学方程式需注意配平及沉淀符号，正确书写为：$\ce{2NaOH + CuSO_{4} = Cu(OH)_{2}\downarrow + Na_{2}SO_{4}}$；
(3) 反应生成蓝色的氢氧化铜沉淀，因此图1锥形瓶中观察到产生蓝色沉淀，且反应前后总质量不变，天平指针不偏转；
(4) 由图1实验反应前后总质量相等，得出结论：化学反应前后物质的总质量相等（即质量守恒定律）；
(5) 图2实验若为有气体生成的反应，气体逸散到空气中，导致烧杯中物质的质量减小；
(6) 由于图2实验中气体逸出会影响质量测定，因此设计这类有气体生成的化学反应实验时，必须在密闭容器中进行，防止气体逸出。
【答案】
(2) $\ce{2NaOH + CuSO_{4} = Cu(OH)_{2}\downarrow + Na_{2}SO_{4}}$
(3) 产生蓝色沉淀
(4) 化学反应前后物质的总质量相等（答案合理即可）
(5) 减小（或变小）
(6) 必须在密闭容器中进行（答案合理即可）
【知识点】
质量守恒定律、化学方程式书写
【点评】
本题通过对比实验考查质量守恒定律的验证，重点在于理解有气体参与或生成的实验需在密闭容器中进行，是质量守恒定律应用的基础题型，有助于学生深化对质量守恒定律的理解。
【难度系数】
0.6
12. (2025·河北)如图所示为工业生产中常用的降低水煤气中 CO 含量的反应的微观示意图。请回答下列问题。
(1)该反应前后原子种类
(2)该反应使用催化剂的目的是
(3)参加反应的甲和生成的丙的分子个数比为
(4)若反应消耗 14 g 甲和 9 g 乙,则生成
(5)丙在生产生活中的一种用途是
(1)该反应前后原子种类
不发生
变化。(2)该反应使用催化剂的目的是
加快
反应速率。(3)参加反应的甲和生成的丙的分子个数比为
$1:1$
。(4)若反应消耗 14 g 甲和 9 g 乙,则生成
22
g 丙和 1 g 丁。(5)丙在生产生活中的一种用途是
用于灭火
。答案
12. (1)不发生 (2)加快 (3)$1:1$ (4)22 (5)用于灭火
解析
【分析】首先根据微观示意图确定各物质的化学式：甲为CO，乙为H₂O，丙为CO₂，丁为H₂，写出反应的化学方程式为$\ce{CO + H_{2}O\xlongequal{催化剂} CO_{2} + H_{2}}$。再结合质量守恒定律、催化剂的作用、化学方程式的意义及质量守恒定律的应用逐一分析各问题。
【解析】
(1) 根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类、数目、质量均不发生变化，因此反应前后原子种类不发生变化。
(2) 催化剂的作用是改变化学反应速率，本题中该反应用于降低水煤气中CO的含量，使用催化剂的目的是加快反应速率，使反应更快进行。
(3) 配平后的反应方程式为$\ce{CO + H_{2}O\xlongequal{催化剂} CO_{2} + H_{2}}$，参加反应的甲（$\ce{CO}$）和生成的丙（$\ce{CO_{2}}$）的分子个数比为$1:1$。
(4) 根据质量守恒定律，参加反应的各物质的总质量等于反应后生成的各物质的总质量。已知消耗甲14g、乙9g，生成丁1g，则生成丙的质量为$14\ \mathrm{g} + 9\ \mathrm{g} - 1\ \mathrm{g} = 22\ \mathrm{g}$。
(5) 丙是二氧化碳，二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，密度比空气大，在生产生活中可用于灭火（合理即可）。
【答案】(1)不发生 (2)加快 (3)$1:1$ (4)22 (5)用于灭火
【知识点】质量守恒定律；催化剂的作用；二氧化碳的用途
【点评】本题以微观示意图为载体，考查了质量守恒定律、催化剂的作用、化学方程式的意义及二氧化碳的用途等基础知识点，难度不大，注重对学生基础知识应用能力的考查。
【难度系数】0.7
【解析】
(1) 根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类、数目、质量均不发生变化，因此反应前后原子种类不发生变化。
(2) 催化剂的作用是改变化学反应速率，本题中该反应用于降低水煤气中CO的含量，使用催化剂的目的是加快反应速率，使反应更快进行。
(3) 配平后的反应方程式为$\ce{CO + H_{2}O\xlongequal{催化剂} CO_{2} + H_{2}}$，参加反应的甲（$\ce{CO}$）和生成的丙（$\ce{CO_{2}}$）的分子个数比为$1:1$。
(4) 根据质量守恒定律，参加反应的各物质的总质量等于反应后生成的各物质的总质量。已知消耗甲14g、乙9g，生成丁1g，则生成丙的质量为$14\ \mathrm{g} + 9\ \mathrm{g} - 1\ \mathrm{g} = 22\ \mathrm{g}$。
(5) 丙是二氧化碳，二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，密度比空气大，在生产生活中可用于灭火（合理即可）。
【答案】(1)不发生 (2)加快 (3)$1:1$ (4)22 (5)用于灭火
【知识点】质量守恒定律；催化剂的作用；二氧化碳的用途
【点评】本题以微观示意图为载体，考查了质量守恒定律、催化剂的作用、化学方程式的意义及二氧化碳的用途等基础知识点，难度不大，注重对学生基础知识应用能力的考查。
【难度系数】0.7
13. (2025·天津)从多角度认识化学反应,发展科学思维。
(1)物质变化:结合如下反应的微观示意图回答问题。
①微观分析,反应前后发生变化的是
②宏观分析,该反应产生了新物质,反应的化学方程式为
(2)能量变化:“神舟”系列载人飞船使用的某种发动机利用了 $N_{2}H_{4}$ 分解释放出的热量和气体,反应的化学方程式为 $aN_{2}H_{4}\xlongequal{催化剂}2N_{2}\uparrow + 3H_{2}\uparrow + 2NH_{3}\uparrow$ ,其中 $a=$
(3)调控反应:做饭时,若燃气灶的火焰呈现黄色或橙色,锅底出现黑色物质,此时需要
(4)可持续发展:为防止燃煤烟气中的二氧化硫污染环境,可用石灰石进行脱硫,这个过程中会发生化学反应 $2CaCO_{3} + 2SO_{2} + O_{2}\xlongequal{\;\;}2CaSO_{4} + 2CO_{2}$ ,生成的硫酸钙可用于生产建筑材料。若吸收 640 t 二氧化硫,至少需要碳酸钙的质量为
(1)物质变化:结合如下反应的微观示意图回答问题。
①微观分析,反应前后发生变化的是
分子
(选填“分子”或“原子”)。②宏观分析,该反应产生了新物质,反应的化学方程式为
$2COO_{2}\xlongequal{点燃}CO_{2}$
。(2)能量变化:“神舟”系列载人飞船使用的某种发动机利用了 $N_{2}H_{4}$ 分解释放出的热量和气体,反应的化学方程式为 $aN_{2}H_{4}\xlongequal{催化剂}2N_{2}\uparrow + 3H_{2}\uparrow + 2NH_{3}\uparrow$ ,其中 $a=$
3
。(3)调控反应:做饭时,若燃气灶的火焰呈现黄色或橙色,锅底出现黑色物质,此时需要
调大
(选填“调小”或“调大”)灶具的进风口。(4)可持续发展:为防止燃煤烟气中的二氧化硫污染环境,可用石灰石进行脱硫,这个过程中会发生化学反应 $2CaCO_{3} + 2SO_{2} + O_{2}\xlongequal{\;\;}2CaSO_{4} + 2CO_{2}$ ,生成的硫酸钙可用于生产建筑材料。若吸收 640 t 二氧化硫,至少需要碳酸钙的质量为
1 000
t。答案
13. (1)①分子 ②$2COO_{2}\xlongequal{点燃}CO_{2}$ (2)3 (3)调大 (4)1 000
解析
【分析】
本题从物质变化、能量变化、调控反应、可持续发展四个角度考查化学反应相关知识。解题思路：(1) ①依据化学反应的微观本质，判断反应中变化的粒子；②结合微观示意图确定反应物和生成物，书写化学方程式；(2) 利用质量守恒定律，根据反应前后原子数目不变求a的值；(3) 根据燃气灶火焰异常的原因，判断调节操作；(4) 根据化学方程式中各物质的质量比，结合二氧化硫质量计算所需碳酸钙的质量。
【解析】
(1) ①化学反应的微观本质是分子分裂为原子，原子重新组合成新分子，反应前后原子种类、数目不变，发生变化的是分子；②由微观示意图可知，反应物为CO和$\ce{O_{2}}$，生成物为$\ce{CO_{2}}$，反应的化学方程式为$\ce{2CO + O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}} 2CO_{2}}$；
(2) 根据质量守恒定律，反应前后原子数目不变：反应后N原子总数为$2×2 + 2×1=6$，H原子总数为$3×2 + 2×3=12$；反应前N原子数为$2a$，H原子数为$4a$，则$4a=12$，解得$a=3$；
(3) 燃气灶火焰呈黄色、锅底出现黑色，是燃料燃烧不充分、氧气不足导致的，需调大灶具进风口，增加氧气供应；
(4) 设需要碳酸钙的质量为$x$，根据化学方程式$\ce{2CaCO_{3} + 2SO_{2} + O_{2}=2CaSO_{4} + 2CO_{2}}$，$\ce{CaCO_{3}}$与$\ce{SO_{2}}$的质量比为$(2×100):(2×64)=100:64$，则$\frac{100}{64}=\frac{x}{640\ \mathrm{t}}$，解得$x=1000\ \mathrm{t}$。
【答案】
13. (1) ①分子；②$\ce{2CO + O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}} 2CO_{2}}$；(2) 3；(3) 调大；(4) 1000
【知识点】
化学反应微观本质、化学方程式书写、质量守恒定律、根据化学方程式计算
【点评】
本题综合考查化学反应的多维度知识，涵盖化学核心素养的多个方面，需学生掌握质量守恒定律、化学方程式相关计算及燃料燃烧调控的知识，难度适中。
【难度系数】
0.5
本题从物质变化、能量变化、调控反应、可持续发展四个角度考查化学反应相关知识。解题思路：(1) ①依据化学反应的微观本质，判断反应中变化的粒子；②结合微观示意图确定反应物和生成物，书写化学方程式；(2) 利用质量守恒定律，根据反应前后原子数目不变求a的值；(3) 根据燃气灶火焰异常的原因，判断调节操作；(4) 根据化学方程式中各物质的质量比，结合二氧化硫质量计算所需碳酸钙的质量。
【解析】
(1) ①化学反应的微观本质是分子分裂为原子，原子重新组合成新分子，反应前后原子种类、数目不变，发生变化的是分子；②由微观示意图可知，反应物为CO和$\ce{O_{2}}$，生成物为$\ce{CO_{2}}$，反应的化学方程式为$\ce{2CO + O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}} 2CO_{2}}$；
(2) 根据质量守恒定律，反应前后原子数目不变：反应后N原子总数为$2×2 + 2×1=6$，H原子总数为$3×2 + 2×3=12$；反应前N原子数为$2a$，H原子数为$4a$，则$4a=12$，解得$a=3$；
(3) 燃气灶火焰呈黄色、锅底出现黑色，是燃料燃烧不充分、氧气不足导致的，需调大灶具进风口，增加氧气供应；
(4) 设需要碳酸钙的质量为$x$，根据化学方程式$\ce{2CaCO_{3} + 2SO_{2} + O_{2}=2CaSO_{4} + 2CO_{2}}$，$\ce{CaCO_{3}}$与$\ce{SO_{2}}$的质量比为$(2×100):(2×64)=100:64$，则$\frac{100}{64}=\frac{x}{640\ \mathrm{t}}$，解得$x=1000\ \mathrm{t}$。
【答案】
13. (1) ①分子；②$\ce{2CO + O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}} 2CO_{2}}$；(2) 3；(3) 调大；(4) 1000
【知识点】
化学反应微观本质、化学方程式书写、质量守恒定律、根据化学方程式计算
【点评】
本题综合考查化学反应的多维度知识，涵盖化学核心素养的多个方面，需学生掌握质量守恒定律、化学方程式相关计算及燃料燃烧调控的知识，难度适中。
【难度系数】
0.5
