4.2 化学反应中的质量关系【六大题型】-2024-2025学年九年级化学上册举一反三系列（沪教版·全国2024）

第4章第2节 化学反应中的质量关系 【题型1 实验验证化学反应中的质量关系】 【题型2 质量守恒定律】 【题型3 质量守恒定律的微观解释】 【题型4 图表考查质量守恒定律】 【题型5 图像考查质量守恒定律】 【题型6 质量守恒定律的应用】 【知识梳理1 实验验证化学反应中的质量关系】 实验过程 （1）实验1：硫酸铜溶液和氢氧化钠溶液反应 （2）实验2：碳酸钙与盐酸反应 （2）实验现象 实验1 实验2 （3）结论： 。 （4）反思： 。 【题型1 实验验证化学反应中的质量关系】 【例1】下列验证质量守恒定律的实验中，能得出正确结论的是 A．白磷燃烧前后质量的测定 B．蜡烛燃烧前后质量的测定 C．镁条燃烧前后质量的测定 D．锌粒和稀硫酸反应前后质量的测定 【变式1-1】如图是A、B两组同学分别设计的质量守恒定律的两个验证实验。请根据图示进行思考回答（假设A、B两组药品混合前质量均为m前、混合后质量均为m后）。 （1）A组药品混合前、后质量关系为：m前 m后（填“＞”或“=”或“＜”）。 （2）B组药品混合前、后质量关系为：m前＞m后，请解释原因 。 （3）有同学认为白糖和水混合前后的质量也相等，说明该实验也能验证质量守恒定律，这种说法对吗？ 为什么？ 。 【变式1-2】质量守恒定律的发现对化学的发展做出了重要贡献。 实验I：称量镁条，在空气中点燃，待反应结束后，将生成物全部收回再称量。 实验II：将装有稀盐酸的小试管放入装有锌粒的烧杯中，称量，然后将盐酸与锌粒接触，反应结束再称量。 实验III：将装有氢氧化钠溶液的试管放入盛有硫酸铜的锥形瓶中，并在锥形瓶口塞上橡皮塞，称量，然后设法将两种溶液接触，反应结束再称量。 （1）能直接证明质量守恒定律的是 （填“实验I”或“实验II”或“实验III”），理由是： 。 （2）从微观角度分析，化学反应前后肯定没有变化的是：__________（填序号）。 A．原子种类 B．原子数目 C．分子种类 D．分子数目 【变式1-3】为了探究化学反应前后各物质的总质量是否发生改变，甲、乙、丙三组同学分别进行了下列实验，请根据图示回答问题。 （1）（实验探究）甲、乙、丙三组同学用托盘天平分别称量反应前后物质的质量。 甲组 乙组 丙组 实验 装置 实验 现象 ①红磷燃烧，产生大量 ；小气球鼓起，冷却后变瘪；反应后冷却到室温称量，天平的指针 （填“向右”“向左”或“不”）偏转。 有蓝色沉淀生成，反应前、后天平保持平衡。 ②反应剧烈，有 产生，固体不断减少，天平不保持平衡。 （2）乙组实验中若硫酸铜溶液的量不足，对实验结论 （填“有”或“没有”）影响。 （3）（实验分析）丙组中反应前后天平不平衡的原因是 。 （4）由质量守恒定律可知，化学反应前后，一定不变的是 （填序号）。 ①原子种类 ②原子数目 ③分子种类 ④分子数目 ⑤元素种类 ⑥物质种类 （5）实验结论 等于反应后生成的各物质的质量总和。 （6）（实验反思）在探究质量守恒定律时，对于有气体参加或有气体生成的反应一定要在 装置中进行。 【知识梳理2 质量守恒定律】 1．质量守恒定律的内容 （1）内容： 的各物质的质量总和，等于 的各物质的质量总和 。 （2）适用范围：只适用于 变化，不适用于 变化。 （3）注意事项： ①质量守恒定律的“守恒”指的是质量守恒，其它方面如体积等不一定守恒。 ②“参加反应的各物质”，没有参加反应的物质不包括在内（如催化剂、过量的物质）。 ③“生成的各物质的质量总和”，应当包括生成的各种物质，如沉淀、气体等。 2. 对质量守恒定律的理解 （1）没有参加反应的物质的质量和非反应生成的物质的质量不能计入“总和”中。 （2）质量总和要考虑生成的沉淀、气体，空气中的物质是否参加反应或物质有无遗漏。 （3）只适用于质量守恒，不包括体积守恒或分子数守恒等 。 3. 化学反应的实质 化学反应的过程，就是参加反应的各物质（反应物）的原子重新组合而生成其他物质（生成物）的过程。 分子原子新分子新物质 在化学反应中，反应前后原子的 没有改变， 没有增减，原子的 也没有改变。  【题型2 质量守恒定律】 【例2】在化学反应前后，肯定不会变化的是 ①原子的数目  ②分子的数目  ③原子的种类  ④分子的种类   ⑤元素的种类⑥物质的种类  ⑦物质的质量总和  ⑧物质的体积  ⑨物质的状态 A．①②③⑧ B．②④⑥⑧ C．①③⑤⑦ D．①③⑥⑨ 【变式2-1】现有化学反应A+B→C，若a gA与b gB充分反应，则生成C的质量是 A．大于（a+b）g B．等于（a+b）g C．小于或等于（a+b）g D．无法确定 【变式2-2】（双选）3g物质M 在空气中充分燃烧后生成4.4gCO2和1.8gH2O，下列说法正确的是 A．M中含有碳、氢、氧三种元素 B．M中只含有碳、氢两种元素 C．M中碳、氢元素的质量比为6:1 D．M中碳、氢原子个数比为1：2 【变式2-3】山茶油的主要成分是柠檬醛，现从山茶油中提取柠檬醛，使其在空气中完全燃烧，生成二氧化碳和水，则柠檬醛中 A．只含碳、氢元素 B．一定含碳、氧元素，可能含氢元素 C．一定含碳、氢、氧元素 D．一定含碳、氢元素，可能含氧元素 【知识梳理3 质量守恒定律的微观解释】 微观上：在化学反应中，反应前后原子的种类没有改变，数目没有增减，原子的质量也没有改变。 宏观上：在化学反应前后，元素的种类没有改变，元素的质量也没有改变。 【题型3 质量守恒定律的微观解释】 【例3】我国化学家在碳纳米管上负载酞膂钴分子的催化剂，实现了通过电化学法一步将乙烯（）转化为乙二醇，反应的微观示意图如图。下列有关说法不正确的是 A．乙二醇的化学式为 B．该反应的反应物分子有3种 C．反应过程中氢原子的数目不变 D．催化剂在反应前后化学性质不变 【变式3-1】用“”和“”分别代表 和两种物质，二者反应的微观示意图如图。下列有关说法不正确的是 A．该反应属于化合反应 B．参加反应的与的分子个数比为3: 1 C．反应前后原子种类不变 D．反应后的生成了二种新的分子 【变式3-2】亚洲亚运会主火炬全球首创采用零碳甲醇（CH3OH））燃料。零碳甲醇实现了二氧化碳的资源化利用，是符合“碳中和”属性的绿色能源。如图是甲醇燃烧的微观示意图，下列有关说法错误的是 A．该反应属于氧化反应 B．物质丙、丁都属于空气成分 C．反应前后原子种类和分子种类都没变 D．一个甲醇分子由1个碳原子、4个氢原子和1个氧原子构成 【变式3-3】2022年诺贝尔化学奖授予三位科学家，他们利用Cu+做催化剂将氮原子和碳原子象“纽扣”一样链接在一起，称为“链接化学”。下列有关说法正确的是 A．反应中原子没有发生变化 B．Cu+在反应中质量和性质都不变 C．反应中元素种类发生变化 D．该反应没有新物质生成 【题型4 图表考查质量守恒定律】 【例4】在一密闭容器中，有X、Y、Z、W四种物质，充分反应后，测得反应前后各物质的质量如下表。下列说法不正确的是 物质 X Y Z W 反应前的质量/g 22 6 5 4 反应后的质量/g 9 6 19 x A．x=3 B．参加反应的X的质量为13g C．该反应为化合反应 D．Y一定是这个反应的催化剂 【变式4-1】在一定条件下，把甲、乙、丙、丁四种物质放入一密闭容器内，反应一段时间后，测得反应前后各物质的质量如下表所示： 物质 甲 乙 丙 丁 反应前质量/g 6.4 3.2 4.0 2.8 反应后质量/g 5.2 x 7.2 2.8 下列判断不正确的是 A．x=1.2 B．该反应可能是化合反应 C．丙不是化合物 D．反应中甲、乙的质量比是3：5 【变式4-2】在一个密闭容器内有甲、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如下： 物质 甲 乙 丙 丁 反应前质量 4 1 1 15 反应后质量 未测 10 8 0 下列说法中正确的是 A．该反应为分解反应 B．X中末测值为3 C．丁一定是化合物 D．反应中的乙、丙发生改变的质量比是5：4 【变式4-3】在一密闭容器中加入甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下发生化学反应，测得反应前后及、时刻各物质质量如图所示。下列说法中正确的是 A．该反应属于分解反应 B．丙在该反应中一定作催化剂 C．反应后容器内甲和丁的质量之比为1∶8 D．该反应中，乙和丁的质量变化之比为1∶4 【题型5 图像考查质量守恒定律】 【例5】在一密闭容器中，有a、b、c、d四种物质，反应前各物质的质量关系如下图刻度纸所示（例如：d的质量为）在一定条件下发生反应，反应结束后，再次测得各物质的质量变化，并通过刻度的移动来表示，且记录在同一张刻度纸上：刻度线Ⅰ向右移动9格；刻度线Ⅱ向左移动8格；刻度线Ⅲ向左移动8格。下列说法正确的是    A．反应结束后c的质量为 B．该反应为化合反应 C．a、b变化的质量比一定为 D．a、d的相对分子质量之比一定为 【变式5-1】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．该反应分解反应 B．反应后乙物质的质量分数是6% 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 【变式5-2】在一个密闭容器中，有甲、乙、丙、丁、戊五种物质，在一定条件下发生反应，测得反应前后各物质的质量变化量如图所示（图中正数表示物质质量的增加量，负数表示物质质量的减少量，0表示物质质量不变），下列说法正确的是 A．R=23 B．戊一定是该反应的催化剂 C．反应后容器中可能含有4种物质 D．该反应中乙、丁的质量比一定为8:9 【变式5-3】密闭容器中有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下发生化学反应，测得反应前及反应一段时间后各物质的质量变化如图所示，下列说法正确的是 A．乙一定是该反应的催化剂 B．该反应属于化合反应 C．甲、丙相对分子质量比为4∶15 D．若继续反应至丙为55g，参与反应甲的质量刚好等于乙的质量 【知识梳理6 质量守恒定律的应用】 ①利用质量守恒定律，解释有关现象； ②利用质量守恒定律，根据化学方程式确定物质的化学式； ③利用质量守恒定律，根据化学方程式确定物质的相对分子质量； ④利用质量守恒定律，根据化学方程式求某元素的质量； ⑤利用质量守恒定律，根据化学方程式求反应物中某物质的质量。 【题型6 质量守恒定律的应用】 【例6】下列有关对质量守恒定律的理解，正确的是 A．5g硫和5g氧气完全反应后，生成二氧化硫的质量为10g B．蜡烛燃烧后质量减轻，不符合质量守恒定律 C．10g冰受热融化成10g水，符合质量守恒定律 D．镁条燃烧后质量增加，不遵循质量守恒定律 【变式6-1】下列现象不能用质量守恒定律解释的是 A．石蜡熔化前后，其质量不变 B．高锰酸钾加热后固体质量减少 C．木材在空气中燃烧后化为灰烬，灰烬的质量小于木材的质量 D．在空气中加热铜丝，生成物的质量比原来铜丝的质量大 【变式6-2】下列现象能用质量守恒定律解释的是 A．“卫生球”放在衣柜里，质量减少 B．将氯化钠固体放入水中完全溶解后得溶液 C．蜡烛完全燃烧后，生成水和二氧化碳的质量之和等于蜡烛质量 D．纸在密闭容器中充分燃烧后化为灰烬，反应前后总质量不变 【变式6-3】下列说法符合质量守恒定律的是 A．10g水与10g酒精混合后质量为20g B．1L氢气和8L氧气反应，能生成9L水 C．5g硫和5g氧气恰好完全反应，生成物的质量为10g D．纸在空气中燃烧化为灰烬，灰烬的质量等于纸的质量 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第4章第2节 化学反应中的质量关系 【题型1 实验验证化学反应中的质量关系】 【题型2 质量守恒定律】 【题型3 质量守恒定律的微观解释】 【题型4 图表考查质量守恒定律】 【题型5 图像考查质量守恒定律】 【题型6 质量守恒定律的应用】 【知识梳理1 实验验证化学反应中的质量关系】 实验过程 （1）实验1：硫酸铜溶液和氢氧化钠溶液反应 （2）实验2：碳酸钙与盐酸反应 （2）实验现象 实验1 实验2 （3）结论： 。 （4）反思： 。 【题型1 实验验证化学反应中的质量关系】 【例1】下列验证质量守恒定律的实验中，能得出正确结论的是 A．白磷燃烧前后质量的测定 B．蜡烛燃烧前后质量的测定 C．镁条燃烧前后质量的测定 D．锌粒和稀硫酸反应前后质量的测定 【答案】A 【解析】A、磷和氧气点燃生成五氧化二磷，消耗气体但装置密闭，外部气体无法进入，锥形瓶中物质总质量不变，可以验证质量守恒定律。 B、蜡烛燃烧生成二氧化碳和水，二氧化碳进入空气无法被称量，左盘质量减少，无法验证质量守恒定律。 C、镁在氧气中燃烧生成氧化镁，有未测量的氧气参与反应，生成的固体可能逸散到空气中，无法验证质量守恒定律。 D、锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气，有气体生成并逸出，无法验证质量守恒定律。 故选A。 【变式1-1】如图是A、B两组同学分别设计的质量守恒定律的两个验证实验。请根据图示进行思考回答（假设A、B两组药品混合前质量均为m前、混合后质量均为m后）。 （1）A组药品混合前、后质量关系为：m前 m后（填“＞”或“=”或“＜”）。 （2）B组药品混合前、后质量关系为：m前＞m后，请解释原因 。 （3）有同学认为白糖和水混合前后的质量也相等，说明该实验也能验证质量守恒定律，这种说法对吗？ 为什么？ 。 【答案】 （1） = （2） 反应生成的CO2气体从烧杯中逸出，总质量减少 （3） 不对 因为两种物质未发生化学反应，所以不能验证质量守恒定律 【详解】 （1）根据质量守恒定律，可知A组药品混合前、后质量关系为：：m前=m后。故填：=。 （2）稀盐酸与碳酸钠溶液反应有二氧化碳气体生成，生成的气体从烧杯中逸出，总质量减少，所以B组药品混合前、后质量关系为：m前＞m后。故填：反应生成的CO2气体从烧杯中逸出，总质量减少。 （3）质量守恒定律解释的是化学反应前后物质的质量关系，而白糖和水混合属于物理变化，所以该实验不能验证质量守恒定律。故填：不对；因为两种物质未发生化学反应，所以不能验证质量守恒定律。 【变式1-2】质量守恒定律的发现对化学的发展做出了重要贡献。 实验I：称量镁条，在空气中点燃，待反应结束后，将生成物全部收回再称量。 实验II：将装有稀盐酸的小试管放入装有锌粒的烧杯中，称量，然后将盐酸与锌粒接触，反应结束再称量。 实验III：将装有氢氧化钠溶液的试管放入盛有硫酸铜的锥形瓶中，并在锥形瓶口塞上橡皮塞，称量，然后设法将两种溶液接触，反应结束再称量。 （1）能直接证明质量守恒定律的是 （填“实验I”或“实验II”或“实验III”），理由是： 。 （2）从微观角度分析，化学反应前后肯定没有变化的是：__________（填序号）。 A．原子种类 B．原子数目 C．分子种类 D．分子数目 【答案】 （1）实验III 实验I、II因为反应中有气体参与或生成，在实验时没有把这些气体称量在内 （2）AB 【详解】 （1）这三个实验中，实验III正确反映了反应物与生成物之间的质量关系；实验I、II不能正确反映反应物和生成物之间的质量关系是因为反应中有气体参与或生成，在实验时没有把这些气体称量在内； （2）从微观角度分析，在化学反应前后一定不变的是原子种类、原子数目、原子质量，故选AB。 【变式1-3】为了探究化学反应前后各物质的总质量是否发生改变，甲、乙、丙三组同学分别进行了下列实验，请根据图示回答问题。 （1）（实验探究）甲、乙、丙三组同学用托盘天平分别称量反应前后物质的质量。 甲组 乙组 丙组 实验 装置 实验 现象 ①红磷燃烧，产生大量 ；小气球鼓起，冷却后变瘪；反应后冷却到室温称量，天平的指针 （填“向右”“向左”或“不”）偏转。 有蓝色沉淀生成，反应前、后天平保持平衡。 ②反应剧烈，有 产生，固体不断减少，天平不保持平衡。 （2）乙组实验中若硫酸铜溶液的量不足，对实验结论 （填“有”或“没有”）影响。 （3）（实验分析）丙组中反应前后天平不平衡的原因是 。 （4）由质量守恒定律可知，化学反应前后，一定不变的是 （填序号）。 ①原子种类 ②原子数目 ③分子种类 ④分子数目 ⑤元素种类 ⑥物质种类 （5）实验结论 等于反应后生成的各物质的质量总和。 （6）（实验反思）在探究质量守恒定律时，对于有气体参加或有气体生成的反应一定要在 装置中进行。 【答案】 （1）白烟 不 大量气泡 （2）没有 （3）稀盐酸和碳酸钠反应生成的二氧化碳扩散到空气中 （4）①②⑤ （5）参加反应的各物质的质量总和 （6）密闭 【详解】 （1）①红磷燃烧，产生大量的白烟，放热，气体受热膨胀，气球变大，之后温度降低，由于消耗了氧气，气球变小；待冷却至室温时，由于质量不变，天平指针指向刻度盘的中间； ②碳酸钠和稀盐酸剧烈反应，生成二氧化碳气体，有大量气泡产生； （2）该实验就是利用化学反应探究质量守恒定律，实验时若取用硫酸铜溶液的量不足，对实验的结果没有影响；这是因为无论硫酸铜溶液是否完全反应，天平都保持平衡； （3）稀盐酸和碳酸钠反应生成的二氧化碳扩散到空气中，导致天平失去平衡； （4）在化学反应前后肯定没有发生变化的是原子数目、元素种类、原子种类、物质的总质量等，故选①②⑤； （5）最终得出结论是：参加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； （6）在探究化学反应前后物质的总质量是否发生改变时，对于有气体参加或有气体生成的反应一定要在密闭装置中进行。 【知识梳理2 质量守恒定律】 1．质量守恒定律的内容 （1）内容：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）适用范围：只适用于化学变化，不适用于 物理变化。 （3）注意事项： ①质量守恒定律的“守恒”指的是质量守恒，其它方面如体积等不一定守恒。 ②“参加反应的各物质”，没有参加反应的物质不包括在内（如催化剂、过量的物质）。 ③“生成的各物质的质量总和”，应当包括生成的各种物质，如沉淀、气体等。 2. 对质量守恒定律的理解 （1）没有参加反应的物质的质量和非反应生成的物质的质量不能计入“总和”中。 （2）质量总和要考虑生成的沉淀、气体，空气中的物质是否参加反应或物质有无遗漏。 （3）只适用于质量守恒，不包括体积守恒或分子数守恒等 。 3. 化学反应的实质 化学反应的过程，就是参加反应的各物质（反应物）的原子重新组合而生成其他物质（生成物）的过程。 分子原子新分子新物质 在化学反应中，反应前后原子的种类 没有改变，数目 没有增减，原子的质量也没有改变。  【题型2 质量守恒定律】 【例2】在化学反应前后，肯定不会变化的是 ①原子的数目  ②分子的数目  ③原子的种类  ④分子的种类   ⑤元素的种类⑥物质的种类  ⑦物质的质量总和  ⑧物质的体积  ⑨物质的状态 A．①②③⑧ B．②④⑥⑧ C．①③⑤⑦ D．①③⑥⑨ 【答案】C 【详解】质量守恒定律是指参加化学反应的各物质的质量总和，等于反应后生成各物质的质量总和，即物质的总质量总和不变；化学反应的实质是：在化学变化中，分子分解成原子，原子重新组合成新的分子。在重新组合的过程中，原子的种类没有改变，原子的数目没有增减，原子的质量也没有变化。因此，元素的种类也不改变，反应前后各物质的质量总和必然相等。但是，物质种类（分子种类）一定要改变，分子的数目可能改变，也可能不变。物质的体积、物质的状态可能改变；故①③⑤⑦不变； 故选：C。 【变式2-1】现有化学反应A+B→C，若a gA与b gB充分反应，则生成C的质量是 A．大于（a+b）g B．等于（a+b）g C．小于或等于（a+b）g D．无法确定 【答案】C 【详解】根据质量守恒定律可知，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，若a gA与b gB恰好完全反应完，则生成C的质量等于（a+b）g；若a gA与b gB没有恰好完全反应，则生成C的质量就会小于（a+b）g，故选：C。 【变式2-2】（双选）3g物质M 在空气中充分燃烧后生成4.4gCO2和1.8gH2O，下列说法正确的是 A．M中含有碳、氢、氧三种元素 B．M中只含有碳、氢两种元素 C．M中碳、氢元素的质量比为6:1 D．M中碳、氢原子个数比为1：2 【答案】AC 【分析】3g物质M 在空气中充分燃烧后生成4.4gCO2和1.8gH2O，根据质量守恒定律，化学反应前后元素的质量不变，则M中含有的碳元素的质量=二氧化碳中碳元素的质量=，M中含有氢元素的质量=水中氢元素的质量=，M中碳元素的质量与氢元素的质量之和为，则M中含有氧元素的质量为，则该物质中一定含有碳、氢、氧三种元素。 【详解】A、由分析可知，M中含有碳、氢、氧三种元素，故A正确； B、由分析可知，M中含有碳、氢、氧三种元素，故B错误； C、由分析可知，碳元素的质量为1.2g、氢元素的质量为0.2g，则M中碳氢元素的质量比为1.2g:0.2g=6:1，故C正确 D、该物质分子中碳原子和氢原子的个数比为，故D错误。 故选AC。 【变式2-3】山茶油的主要成分是柠檬醛，现从山茶油中提取柠檬醛，使其在空气中完全燃烧，生成二氧化碳和水，则柠檬醛中 A．只含碳、氢元素 B．一定含碳、氧元素，可能含氢元素 C．一定含碳、氢、氧元素 D．一定含碳、氢元素，可能含氧元素 【答案】C 【详解】根据质量守恒定律，化学反应前后，元素种类、质量不变。柠檬醛完全燃烧是柠檬醛与氧气（O2）在点燃条件下发生反应生成二氧化碳（CO2）、水（H2O），生成物含有C、H、O这3种元素，反应物O2中只含有O元素，所以柠檬醛中一定含有C、H元素。15.2g柠檬醛完全燃烧生成4.4g二氧化碳和14.4g水，设参与反应的氧气的质量为x，根据质量守恒定律，化学反应前后，物质总质量不变，则有，解得x=3.6g。根据氧元素的质量守恒，设柠檬醛中氧元素的质量为y，则有，解得y=12.4g，所以柠檬醛中一定含有C、H、O这3种元素，故选：C。 【知识梳理3 质量守恒定律的微观解释】 微观上：在化学反应中，反应前后原子的种类没有改变，数目没有增减，原子的质量也没有改变。 宏观上：在化学反应前后，元素的种类没有改变，元素的质量也没有改变。 【题型3 质量守恒定律的微观解释】 【例3】我国化学家在碳纳米管上负载酞膂钴分子的催化剂，实现了通过电化学法一步将乙烯（）转化为乙二醇，反应的微观示意图如图。下列有关说法不正确的是 A．乙二醇的化学式为 B．该反应的反应物分子有3种 C．反应过程中氢原子的数目不变 D．催化剂在反应前后化学性质不变 【答案】B 【详解】A、由分子结构模型可知，乙二醇的化学式为C2H6O2，故选项说法正确； B、根据图示，该反应为乙烯与水在催化剂的作用下反应生成乙二醇与氢气，故该反应的反应物分子有乙烯分子、水分子2种，故选项说法不正确； C、化学变化过程中，原子的种类与数目均不变，故选项说法正确； D、在化学反应中，催化剂只改变反应速率，质量与化学性质都不变，故选项说法正确； 故选B。 【变式3-1】用“”和“”分别代表 和两种物质，二者反应的微观示意图如图。下列有关说法不正确的是 A．该反应属于化合反应 B．参加反应的与的分子个数比为3: 1 C．反应前后原子种类不变 D．反应后的生成了二种新的分子 【答案】D 【分析】由反应的微观示意图可知，删去两边相同的分子，则参加反应的A2与B2的分子个数比为6：2=3：1，即A2和B2在一定条件下反应生成BA3，可表示为：。 【详解】A、由上图可以看出，该反应是有两种物质反应生成一种物质，属于化合反应，故A说法正确； B、由反应的微观过程图，反应前由6个A2分子与2个B2分子发生反应，参加反应的A2和B2的分子个数比为6：2=3：1，故B说法正确； C、根据质量守恒定律，反应前后原子种类不变，故C说法正确； D、由图可知，反应后只生成了一种分子，故D说法错误； 故选：D。 【变式3-2】亚洲亚运会主火炬全球首创采用零碳甲醇（CH3OH））燃料。零碳甲醇实现了二氧化碳的资源化利用，是符合“碳中和”属性的绿色能源。如图是甲醇燃烧的微观示意图，下列有关说法错误的是 A．该反应属于氧化反应 B．物质丙、丁都属于空气成分 C．反应前后原子种类和分子种类都没变 D．一个甲醇分子由1个碳原子、4个氢原子和1个氧原子构成 【答案】C 【详解】A、由反应的微观示意图可知，该反应是甲醇和氧气发生的反应，属于氧化反应。故选项说法正确； B、由反应的微观示意图可知，丙为二氧化碳，丁为水，都属于空气成分，故选项说法正确； C、由反应可知，反应前后，分子种类一定发生改变，根据质量守恒定律，反应前后原子种类和数目不变，故选项说法错误； D、因为分子由原子构成，由反应的微观示意图可知，一个甲醇分子由1个碳原子、4个氢原子和1个氧原子构成，故选项说法正确； 故选：C。 【变式3-3】2022年诺贝尔化学奖授予三位科学家，他们利用Cu+做催化剂将氮原子和碳原子象“纽扣”一样链接在一起，称为“链接化学”。下列有关说法正确的是 A．反应中原子没有发生变化 B．Cu+在反应中质量和性质都不变 C．反应中元素种类发生变化 D．该反应没有新物质生成 【答案】A 【详解】A、依据质量守恒定律可知：化学变化前后原子的种类不变，说法正确，说法正确； B、催化剂在反应中质量和化学性质不变，说法错误； C、依据质量守恒定律可知：化学反应前后元素种类不变，说法错误； D、化学反应一定有新物质生成，说法错误； 故选：A。 【题型4 图表考查质量守恒定律】 【例4】在一密闭容器中，有X、Y、Z、W四种物质，充分反应后，测得反应前后各物质的质量如下表。下列说法不正确的是 物质 X Y Z W 反应前的质量/g 22 6 5 4 反应后的质量/g 9 6 19 x A．x=3 B．参加反应的X的质量为13g C．该反应为化合反应 D．Y一定是这个反应的催化剂 【答案】D 【分析】由表格数据可知，X在反应前后的质量减少，说明X是反应物；Y在反应前后的质量不变，说明Y可能是该反应的催化剂，也可能是不参与反应的物质；Z在反应前后的质量增加，说明Z为生成物；根据质量守恒定律可知，化学反应前后物质的总质量不变，则，解得，则W在反应前后的质量减少，说明W为反应物，则该反应为X与W反应生成Z。 【详解】A、由分析可知，，说法正确，不符合题意； B、由分析可知，X是反应物，则参与反应的X的质量为，说法正确，不符合题意； C、由分析可知，该反应为X与W反应生成Z，符合“多变一”的特点，属于化合反应，说法正确，不符合题意； D、Y在反应前后的质量不变，说明Y可能是该反应的催化剂，也可能是不参与反应的物质，说法错误，符合题意。 故选：D。 【变式4-1】在一定条件下，把甲、乙、丙、丁四种物质放入一密闭容器内，反应一段时间后，测得反应前后各物质的质量如下表所示： 物质 甲 乙 丙 丁 反应前质量/g 6.4 3.2 4.0 2.8 反应后质量/g 5.2 x 7.2 2.8 下列判断不正确的是 A．x=1.2 B．该反应可能是化合反应 C．丙不是化合物 D．反应中甲、乙的质量比是3：5 【答案】C 【分析】甲反应后质量减少了6.4g-5.2g=1.2g，是反应物；丙反应后质量增加了7.2g-4.0g=3.2g，是生成物；丁反应前后质量不变，可能是催化剂也可能不参与反应；根据质量守恒定律，乙是反应物，参加反应的乙的质量为 3.2g-1.2g=2g，所以 xg=3.2g-2g=1.2g，即x=1.2。 【详解】A、根据分析可知，x=1.2，说法 正确，不符合题意； B、根据分析可知，该反应是甲和乙反应生成丙，该反应是由两种物质生成一种物质的反应，属于化合反应，说法 正确，不符合题意； C、根据分析可知，该反应是甲和乙反应生成丙，丙一定是化合物，说法错误，符合题意； D、反应中甲、乙的质量比是 （6.4g-5.2g）：（3.2g-1.2g）=3：5，说法 正确，不符合题意。 故选C。 【变式4-2】在一个密闭容器内有甲、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如下： 物质 甲 乙 丙 丁 反应前质量 4 1 1 15 反应后质量 未测 10 8 0 下列说法中正确的是 A．该反应为分解反应 B．X中末测值为3 C．丁一定是化合物 D．反应中的乙、丙发生改变的质量比是5：4 【答案】B 【分析】根据质量守恒，则有4+1+1+15=未测+10+8，得未测=3，反应后质量增多的物质是生成物，质量减少的物质是反应物，差量是生成的质量或参加反应的质量，甲反应前后质量减少，是反应物；乙反应后质量增加，是生成物，丙反应后质量增加，是生成物，丁的反应后质量减少，是反应物； 【详解】A、由分析可知，甲、丁是反应物，乙、丙是生成物，该反应不符合“一变多”的特点，不属于分解反应，故A错误； B、由分析可知，未测=3，故B正确； C、由分析可知，该化学反应为甲+丁→乙+丙，则丁不一定属于化合物，故C错误； D、乙、丙变化的质量比为（10g-1g）:（8g-1g）=9:7，故D错误。 故选B。 【变式4-3】在一密闭容器中加入甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下发生化学反应，测得反应前后及、时刻各物质质量如图所示。下列说法中正确的是 A．该反应属于分解反应 B．丙在该反应中一定作催化剂 C．反应后容器内甲和丁的质量之比为1∶8 D．该反应中，乙和丁的质量变化之比为1∶4 【答案】C 【详解】A、由图可知：甲和乙的质量减少，是反应物，丁的质量增加是生成物，该反应是化合反应，故错误； B、由图可知：丙的质量在反应前后不变，可能是催化剂，也可能是杂质，故错误； C、反应后容器中的甲质量是4g，丁的质量是32g，甲和丁的质量比4g:32g=1:8，故正确； D、该反应中乙由16g减少到8g，参加反应的乙的质量为8g，丁的质量由4g增加到32g，生成了28g丁，乙和丁的质量变化之比为8g:28g=2:7，故错误； 故选C。 【题型5 图像考查质量守恒定律】 【例5】在一密闭容器中，有a、b、c、d四种物质，反应前各物质的质量关系如下图刻度纸所示（例如：d的质量为）在一定条件下发生反应，反应结束后，再次测得各物质的质量变化，并通过刻度的移动来表示，且记录在同一张刻度纸上：刻度线Ⅰ向右移动9格；刻度线Ⅱ向左移动8格；刻度线Ⅲ向左移动8格。下列说法正确的是    A．反应结束后c的质量为 B．该反应为化合反应 C．a、b变化的质量比一定为 D．a、d的相对分子质量之比一定为 【答案】C 【分析】由图可知，一开始，a=5g-0=5g、b=22g-5g=17g、c=28g-22g=6g、d=30g-28g=2g，反应后，刻度线Ⅰ向右移动9格；刻度线Ⅱ向左移动8格；刻度线Ⅲ向左移动8格，故a=5g+9g=14g、b=17g-9g-8g=0、c=6g+8g-8g=6g、d=2g+8g=10g，故反应后，a质量增加，是生成物，b质量减小，是反应物，c质量不变，可能是催化剂，也可能是不参与反应的杂质，d质量增加，是生成物； 【详解】A、由分析可知，反应结束后，c的质量是6g，故A不符合题意； B、a、d是生成物，b是反应物，该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应，故B不符合题意； C、a、b变化的质量比为：（14g-5g）：（17g-0）=9:17，故C符合题意； D、参加反应的a、d 的质量比为：（14g-5g）：（10g-2g）=9:8，但是化学计量数之比未知，无法计算相对分子质量之比，故D不符合题意。 故选C。 【变式5-1】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．该反应分解反应 B．反应后乙物质的质量分数是6% 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 【答案】C 【分析】根据图象，反应后乙的质量分数为，则反应中各物质的变化量为：甲，；乙，；丙，；丁，，则甲、乙是反应物，丙是生成物，丁可能是该反应的催化剂也可能是不参与反应的杂质。 【详解】A、根据分析，该反应由两种物质反应生成一种物质，属于化合反应，不属于分解反应，A错误； B、根据分析，反应后乙物质的质量分数是8%，B错误； C、根据分析，该化学反应中甲、乙两物质的质量比是，C正确； D、根据分析，丁可能是该反应的催化剂也可能是不参与反应的杂质，D错误。 故选：C。 【变式5-2】在一个密闭容器中，有甲、乙、丙、丁、戊五种物质，在一定条件下发生反应，测得反应前后各物质的质量变化量如图所示（图中正数表示物质质量的增加量，负数表示物质质量的减少量，0表示物质质量不变），下列说法正确的是 A．R=23 B．戊一定是该反应的催化剂 C．反应后容器中可能含有4种物质 D．该反应中乙、丁的质量比一定为8:9 【答案】C 【详解】A、根据质量守恒定律，参加反应的物质的总质量等于生成物的总质量，故44+27+R+（-23）=0，R=-48，故选项说法错误； B、化学反应前后，戊的质量不变，则戊可能是催化剂，也可能是不参与反应的杂质，故选项说法错误； C、在该反应中，甲、丁为生成物，乙、丙为反应物，戊的质量不变，故反应后容器中一定含甲、丁、戊，可能含乙、丙，则反应后容器中可能含有4种物质，故选项说法错误； D、该反应中乙、丁的质量比一定为48：27=16：9，故选项说法错误； 故选：C。 【变式5-3】密闭容器中有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下发生化学反应，测得反应前及反应一段时间后各物质的质量变化如图所示，下列说法正确的是 A．乙一定是该反应的催化剂 B．该反应属于化合反应 C．甲、丙相对分子质量比为4∶15 D．若继续反应至丙为55g，参与反应甲的质量刚好等于乙的质量 【答案】D 【详解】A、乙反应前后质量不变，可能是该反应的催化剂，故说法错误； B、a=21+8+40+30-17-8-25=49，甲、丙反应后质量增大，是生成物，丁反应后质量减小，是反应物，该反应是分解反应，故说法错误； C、不知道化学计量数，不能确定甲、丙相对分子质量比，故说法错误； D、反应的丁、甲、丙的质量比是（49g-30g）：（21g-17g）：（40g-25g）=19：4：15，若继续反应至丙为55g，即又生成15g丙，同时生成4g甲，此时甲的质量为21g+4g=25g，反应中甲增加的质量为25g-17g=8g，所以参与反应甲的质量刚好等于乙的质量，故说法正确。 故选D。 【知识梳理6 质量守恒定律的应用】 ①利用质量守恒定律，解释有关现象； ②利用质量守恒定律，根据化学方程式确定物质的化学式； ③利用质量守恒定律，根据化学方程式确定物质的相对分子质量； ④利用质量守恒定律，根据化学方程式求某元素的质量； ⑤利用质量守恒定律，根据化学方程式求反应物中某物质的质量。 【题型6 质量守恒定律的应用】 【例6】下列有关对质量守恒定律的理解，正确的是 A．5g硫和5g氧气完全反应后，生成二氧化硫的质量为10g B．蜡烛燃烧后质量减轻，不符合质量守恒定律 C．10g冰受热融化成10g水，符合质量守恒定律 D．镁条燃烧后质量增加，不遵循质量守恒定律 【答案】A 【详解】A、硫在氧气中燃烧的化学方程式为，硫、氧气、二氧化硫的质量比为32：32：64=1：1：2，5g硫和5g氧气完全反应后，生成物质量为10g，该选项说法正确； B、蜡烛燃烧后质量减轻，是因为生成的水和二氧化碳扩散到空气中，符合质量守恒定律，该选项说法不正确； C、10g冰受热熔化成10g水，发生的是物理变化，不能用质量守恒定律解释，该选项说法不正确； D、镁条燃烧后质量增加，是因为氧气参加了反应，遵循质量守恒定律，该选项说法不正确。 故选A。 【变式6-1】下列现象不能用质量守恒定律解释的是 A．石蜡熔化前后，其质量不变 B．高锰酸钾加热后固体质量减少 C．木材在空气中燃烧后化为灰烬，灰烬的质量小于木材的质量 D．在空气中加热铜丝，生成物的质量比原来铜丝的质量大 【答案】A 【详解】质量守恒定律适用于化学变化，不适用于物理变化。 A、石蜡熔化过程只是状态的改变，无新物质生成，是属于物理变化，不能用质量守恒定律解释，符合题意； B、高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，属于化学变化，氧气逸出导致固体质量减少，能用质量守恒定律解释，不符合题意； C、木材在空气中燃烧生成了二氧化碳等物质，属于化学变化，木材在空气中燃烧生成二氧化碳等气体逸散到空气中，消耗的氧气质量小于生成的二氧化碳质量，灰烬的质量小于木材的质量，能用质量守恒定律解释，不符合题意； D、铜丝在空气中加热生成氧化铜，属于化学变化，生成物氧化铜的质量等于参加反应的铜和氧气的质量总和，生成物的质量比原来铜丝的质量大，能用质量守恒定律解释，不符合题意。 故选A。 【变式6-2】下列现象能用质量守恒定律解释的是 A．“卫生球”放在衣柜里，质量减少 B．将氯化钠固体放入水中完全溶解后得溶液 C．蜡烛完全燃烧后，生成水和二氧化碳的质量之和等于蜡烛质量 D．纸在密闭容器中充分燃烧后化为灰烬，反应前后总质量不变 【答案】D 【详解】A.“卫生球”放在衣柜里，质量减少，是因为物质升华，属于物理变化，故不能用质量守恒定律解释； B.将3g氯化钠固体放入10g水中完全溶解后得13g溶液，属于物理变化，故不能用质量守恒定律解释； C.蜡烛完全燃烧后，生成水和二氧化碳的质量之和等于参加反应的蜡烛加氧气的质量，故不能用质量守恒定律解释； D.纸在密闭容器中充分燃烧后化为灰烬，反应前后总质量不变，属于化学变化，故能用质量守恒定律解释。 故选：D。 【变式6-3】下列说法符合质量守恒定律的是 A．10g水与10g酒精混合后质量为20g B．1L氢气和8L氧气反应，能生成9L水 C．5g硫和5g氧气恰好完全反应，生成物的质量为10g D．纸在空气中燃烧化为灰烬，灰烬的质量等于纸的质量 【答案】C 【详解】A、10g水与10g酒精混合后，没有新物质生成，不属于化学变化，不是质量守恒定律所解释的范围，故不正确； B、质量守恒定律只表明化学反应前后的质量关系，氢气和氧气密度不同，故1L氢气和8L氧气反应不一定生成9L水，故不正确； C、根据硫和氧气反应的化学方程式S+O2SO2，可以知道：硫和氧气在反应中的质量比为1：1，所以5g硫和5g氧气完全反应后，生成物质量为10g，故正确； D、纸燃烧生成了二氧化碳和水蒸气，进入空气中，因此灰烬的质量比纸小，故不正确。 故选C。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$