5.1 质量守恒定量讲义-2024-2025学年九年级化学上册人教版(2024)

►第五单元　化学反应的定量关系 5.1 质量守恒定律 内容索引·常考题型 内容 常考题型 重点01 质量守恒定律的涵义 选择题 重点02 质量守恒定律的应用 选择题、填空题 难点01 质量守恒定律的实验验证 选择题、填空题、实验题 难点02 质量守恒定律的微观解释 选择题、实验题 易错点 对质量守恒定律的理解 选择题 ■重点01 质量守恒定律的涵义 攻克重点 1、定义：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。这个规律叫做质量守恒定律； 注意： （1）注意“各物质”的质量总和，即不能遗漏任何反应物或生成物（包括气体）；  （2）此定律强调的是质量守恒，不是体积或其他方面守恒；  （3）正确理解“参加”的含义，没有参加反应或者反应后剩余物质的质量不要计算在内。 2、适用范围：一切化学反应 【典例1】 （2024春•明水县校级期中）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 【典例2】 （2024•岳阳开学）下列叙述符合质量守恒定律的是（　　） A．水结成冰前后，质量保持不变 B．50mL水和50mL乙醇混合后总体积小于100mL C．镁带燃烧后，生成物质量比镁带质量增加了 D．3g碳与9g氧气充分反应后生成12g二氧化碳 【典例3】 （2024春•招远市期末）用化学思维去认识和理解世界。下列说法中错误的是（　　） A．模型与推理：鱼能在水中生活，证明水中溶有氧气 B．变化与守恒：ag氧气与bg镁在点燃的条件下发生反应，生成（a+b）g氧化镁 C．宏观与微观：二氧化碳和一氧化碳的化学性质不同，是因为构成两种物质的分子不同 D．探究与创新：在氢气燃烧的火焰上方罩一个干冷的烧杯，内壁有水雾，说明氢气中含有氢元素 方法技巧 1、明确反应类型：首先确定所研究的变化是化学变化，排除物理变化的干扰。 2、分析反应前后物质：仔细分析参加反应的各物质和生成的各物质，确定其化学式和相对分子质量。 3、注意反应条件：某些反应条件可能会影响物质的状态，要全面考虑。 4、检查是否遗漏物质：特别是有气体生成或参加的反应，要注意气体的质量是否被计入。 ■重点02 质量守恒定律的应用 攻克重点 （1）解释一些实验事实，例如，细铁丝在氧气中燃烧后的生成物的质量比原来细铁丝的质量大了。利用质量守恒定律解释为：“根据质量守恒定律的含义（即六不变）中的“反应前后物质总质量不变”可知，参加化学反应的铁和氧气的质量之和，等于反应后生成的四氧化三铁的质量；所以，生成物四氧化三铁的质量比原来细铁丝的质量大了”。 （2）推测一些物质的元素组成，例如，生物的呼吸作用可以表示为“有机物+氧气 二氧化碳+水+能量”。以下有关有机物的组成元素推断正确的是（　　） A．只含碳元素 B．只含碳元素和氧元素 C．一定含碳、氢、氧三种元素 D．一定含有碳元素和氢元素，可能含有氧元素 根据质量守恒定律的含义（即六不变）中的“元素的种类不变”可知，生成物所含的碳、氢、氧三种元素中的碳元素和氢元素一定来自于有机物，至于氧元素可能全部来自于氧气，也可能部分来自于氧气，另一部分则来自于有机物；故D是正确的。 （3）推断一些物质的化学式，例如，一氧化氮是空气的主要污染物之一．近年来又发现生物体内存在少量一氧化氮，它有扩张血管、增强记忆的功能；这成为当前生命科学的热点．工业上制取一氧化氮的化学方程式为：4X+5O2＝4NO+6H2O，则X的化学式为　NH3　． 根据质量守恒定律的含义（即六不变）中的“元素的种类不变、原子的种类不变、原子的数目不变”可知，X中应该含有氮元素和氢元素，其化学式中应该含有氮原子和氢原子，并且其原子个数分别是1和3；所以，答案应该是“NH3”。 （4）计算有关物质的质量，例如，现将10gA和足量的B混合加热，使它们发生化学反应，10gA完全反应后，生成15gC，则参加反应B的质量是　5g　． 解析：根据质量守恒定律的含义（即六不变）中的“反应前后物质总质量不变”可知，反应物B的质量等于生成物C与反应物A的质量之差（即15g﹣10g）。 【典例1】 （2024•沂水县二模）在一个密闭容器中放入M、N、Q、P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，则关于此反应认识不正确的是（　　） 物质 M N Q P 反应前质量（g） 18 1 2 32 反应后质量（g） 13 26 2 a A．反应后物质P的质量为12g B．反应中N、P的质量比为5：4 C．N为单质 D．物质Q可能是该反应的催化剂 【典例2】 （2024•涧西区校级一模）铜在常温下能与浓硝酸（HNO3）反应，生成硝酸铜、水和一种污染空气的有毒气体，该气体可能是（　　） A．NO2 B．CO C．SO2 D．N2 【典例3】（2024•柘城县二模）为了减少污染，某工厂用硫化钠溶液来吸收工厂烟气中的SO2，反应的化学方程式为：2Na2S+5SO2+2H2O═4X+3S↓，则X的化学式为（　　） A．Na2SO3 B．NaHSO4 C．NaHSO3 D．Na2SO4 方法技巧 首先，要理解和熟记质量守恒定律及其应用，以及与之相关的知识．然后，根据所给的问题情景或图表信息等，结合所学的相关知识和技能，以及自己的生产或生活经验所得，细致地分析题意（或图表信息）等各种信息资源，并细心地探究、推理后，按照题目要求进行认真地选择或解答即可．同时，还要注意以下几点： 1．对于质量守恒定律的理解，要抓住概念中的“参加”、“化学反应”、“质量”、“总和”这样四个关键词．由此可知： （1）没有参加反应的物质的质量不能计算在内； （2）质量守恒定律的使用范围是使用于所有的化学反应（即化学变化），而对物理变化无效； （3）质量守恒定律是指质量守恒，而非体积守恒等； （4）质量守恒定律是指各物质的质量总和相等，而非某物质的质量． 2．对于定律成立的原因，可以从化学反应的实质上来推断（即“三不变”造成的）． 3．对于定律的应用，一定要抓住它的含义（即“六不变”），细心地进行套用． ■难点01 质量守恒定律的实验验证 突破难点 质量守恒定律的验证： 有气体参加或生成的实验必须在密闭容器里进行，否则天平不平衡，就不能用来验证质量守恒定律。如铁与硫酸铜反应能直接用来验证质量守恒定律，而碳酸钠与稀盐酸反应会生成二氧化碳其他，则必须在密闭容器中进行实验才能验证质量守恒定律。 【典例1】如图所示： （1）实验A：调节杠杆平衡，通入CO2一段时间后活性炭包下沉原因是　 　。 （2）实验B：加热细铜丝团，段时间后移走酒精灯，观察到铜丝表面变为黑色（CuO），细铜丝团　 　（填“上升”或“下沉”）。 （3）C、D、E三组实验分别将实验进行充分反应并冷却后最终天平不能平衡的是　 　（填序号）。 （4）经过分析，在C组实验的整个过程中，小气球的变化情况是　 　。 （5）A、B、C、D、E五个实验中，能用质量守恒定律来解释的是　 　，请你从原子的角度说明理由　 　。 【典例2】质量守恒定律的发现对化学的发展做出了重要贡献。 （1）质量守恒探究： ①如图所示，下列实验装置（天平省略）能用来验证质量守恒定律的是 　 　（填字母）。 ②实验C观察到的燃烧现象是 　 　。 （2）质量守恒的应用，下列叙述符合质量守恒定律的是 　 　（填字母）。 A.蜡烛燃烧后，其固体减少的质量等于生成的水和二氧化碳的质量之和 B.5g磷在5g氧气中完全燃烧生成10g五氧化二磷 C.12g碳在32g氧气中完全燃烧生成44g二氧化碳 方法技巧 化学变化都遵循质量守恒定律，而物理变化不能用质量守恒定律解释，因此解答该类问题时首先要判断发生的变化是否属于化学变化，只要属于化学变化，就能够用质量守恒定律解释。且要验证质量守恒定律，若有其他参与反应或生成了其他，那么一定要在密闭容器中进行。 ■难点02 质量守恒定律的微观解释 突破难点 1、质量守恒定律的微观解释（质量守恒的原因）： 化学反应的实质就是反应物的分子分解成原子，原子又重新组合成新的分子。而在反应前后原子的种类没变，原子的数目没有增减，原子的质量没有变化，所以化学反应前后各物质的质量总和必然相等。 2、化学变化中的的“变”与“不变”： “六个不变”：元素的种类、元素的质量不变；原子的种类、数目、质量不变；物质的总质量不变； “两个变”：分子的种类、物质的种类； “一个可能变”：分子的数目 【典例1】（2024春•烟台期中）化学变化前后，一定不变的是（　　） 5 原子的种类不变；②原子数目不变；③分子种类不变；④分子数目不变； ⑤分子质量不变；⑥元素种类不变；⑦反应前后总质量不变； ⑧物质种类不变。 A．①②⑥⑦ B．①②⑤⑥⑦ C．③④⑤⑥⑦ D．①②③⑥⑧ 【典例2】（2024•湖南模拟）上海复旦大学与上海大学的研究人员合作，已经解决了将石墨转化为金刚石的难题。石墨在一定条件下转化成金刚石，反应前后发生变化的是（　　） A．原子种类 B．原子的排列方式 C．元素种类 D．物质的总质量 【典例3】（2024春•凉州区校级期中）关于如图所示的反应，下列说法正确的是（　　） A．反应的基本类型是分解反应 B．反应前后分子个数和种类不变 C．反应前后原子个数和种类不变 D．参加反应的反应物的分子个数比是3：2 方法技巧 解题方法点拨： 1、理解原子的“三不变”：牢记原子种类、数目、质量不变这三个关键要点。在分析具体化学反应时，先确定反应物和生成物的化学式，然后对比原子种类和数目。 2、构建微观模型：通过绘制简单的原子组合示意图或者利用模型教具，直观地展示化学反应中原子的重新组合过程，加深对微观解释的理解。 3、多做实例分析：针对不同类型的化学反应，如化合反应、分解反应、置换反应等，具体分析其原子的变化情况，以熟练掌握质量守恒定律的微观解释。 4、排除干扰因素：注意化学反应中可能出现的物质状态变化（如气体的生成或吸收），但这并不影响质量守恒，因为原子的本质未变。 例如，氢气在氧气中燃烧生成水的反应，氢原子和氧原子的种类、数目、质量在反应前后均未改变。 ■易错点 对质量守恒定律的理解 直击易错点 理解质量守恒定律，需要明确以下几个要点： （1）质量守恒定律适用于所有的化学变化，但不适用于物理变化。 （2）质量守恒定律强调的是“质量守恒”，不是体积守恒或分子个数守恒。 （3）参加化学反应的各物质的质量总和，不包括未参加反应的物质的质量。 （4）反应前后，元素的种类不变，原子的种类、数目和质量也不变。 3.在进行质量守恒定律的计算时，常见的类型有： （1）确定物质的化学式：根据反应前后原子的种类和数目不变，通过计算来确定未知物质的化学式。 （2）确定物质的组成元素：根据反应前后元素种类不变，通过分析反应产物来确定反应物中所含的元素。 （3）有关化学方程式的计算：利用质量守恒定律，找出反应前后物质质量的变化关系，从而进行化学方程式的相关计算。 【典例1】镁在氧气中燃烧生成氧化镁，下列叙述正确的是（　　） A．5g镁和3g氧气反应生成8g氧化镁 B．4.8g镁和5g氧气反应生成8g氧化镁 C．3g镁和5g氧气反应生成8g氧化镁 D．3.2g镁和4.8g氧气反应生成8g氧化镁 【典例2】（2024春•龙华区校级期中）下列叙述完全符合质量守恒定律的是（　　） A．水结成冰前后，质量保持不变 B．在100g过氧化氢溶液中，含有20g过氧化氢和80g水 C．50mL水和50mL乙醇混合后总体积小于100mL D．1.2g碳与3.2g氧气恰好完全反应可生成4.4g二氧化碳 【典例3】（2023秋•灵山县校级期末）在化学反应A+B＝C中，若agA与bgB在一定条件下充分反应，则生成物C的质量（　　） A．不大于（a+b）g B．等于（a+b）g C．小于（a+b）g D．大于（a+b）g 方法技巧 1、明确反应前后的物质 仔细分析题目中所描述的化学反应，确定反应物和生成物分别是什么。 2、理解质量守恒定律的内涵 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。 3、寻找等量关系 通常可以根据反应前后某种元素的质量不变来建立等式。 或者根据反应前后物质的总质量不变来进行计算。 4、计算物质的质量 如果已知反应中部分物质的质量，通过质量守恒定律可以求出其他物质的质量。 例如，已知反应物A的质量和生成物B的质量，可通过总质量守恒求出另一生成物C的质量。 5、确定化学式 根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类、数目和质量不变，可以确定某些未知物质的化学式。 6、注意事项 要注意是否有气体或沉淀生成，如果有，这些物质的质量也需要考虑在质量守恒的计算中。 计算时，各物质的质量关系要对应正确的化学计量数之比。 ►第五单元 化学反应的定量关系 5.1 质量守恒定律 一．选择题（共12小题） 1．（2024•邢台二模）以CO2和H2为原料合成X是综合利用二氧化碳、实现“碳中和”的研究热点。该反应的化学方程式为2CO2+6H2X+4H2O，X的化学式为（　　） A．C2H6 B．C2H4 C．C2H2 D．C2H5OH 2．（2024春•莱州市期末）下列现象能用质量守恒定律解释的是（　　） A．蔗糖溶于水后总质量不变 B．水杯内饮用水敞口放置质量减少 C．小树苗长成参天大树 D．10mL水和10mL酒精混合后体积小于20mL 3．（2024•禄丰市模拟）质量守恒定律是自然界最基本的规律之一。如图实验（天平省略）能用来验证质量守恒定律的是（　　） A． B． C． D． 4．（2024•静安区校级三模）下列关于质量守恒定律说法错误的是（　　） A．反应中生成物的物质的量之和等于反应物的物质的量之和 B．反应中生成物的质量之和等于反应物的质量之和 C．反应中生成物的原子质量之和等于反应物的原子质量之和 D．反应中生成物的原子的物质的量之和等于反应物中原子的物质的量之和 5．（2024春•莱西市期末）蜡烛在氧气中燃烧生成二氧化碳和水。下列有关叙述正确的是（　　） A．蜡烛燃烧后质量减少，不遵循质量守恒定律 B．蜡烛减少的质量等于生成的二氧化碳和水的质量之和 C．生成的二氧化碳和水的质量之和等于燃烧蜡烛的质量与消耗氧气的质量之和 D．通过生成物的元素组成推测，蜡烛中一定只含C、H两种元素 6．（2024•临沂二模）在密闭容器中，反应前后各物质的分子数目，质量随时间变化情况如图1，图2所示。下列说法错误的是（　　） A．参加反应的X和Y的分子个数比为1：3 B．Z一定是化合物 C．反应前后原子数目不变 D．参加反应的X和生成的Z的质量比为3：17 7．（2024•珠晖区一模）化学反应前后一定没有发生变化的是（　　） ①物质的种类②元素种类③分子的种类④原子种类⑤物质的总质量 ⑥反应物的质量⑦生成物的质量⑧原子的质量 A．①④⑤⑥ B．②③⑤⑧ C．②④⑤⑧ D．③④⑦⑧ 8．（2024•柘城县校级模拟）瑞典化学家舍勒在研究软锰矿（主要成分是二氧化锰）时，把浓盐酸和软锰矿混合加热，意外得到了一种刺激性气味的气体（杂质不参与反应），该气体可能是（　　） A．Cl2 B．H2 C．SO2 D．O2 9．（2023秋•上期末）在密闭容器中，有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下发生反应，测得反应前后各物质的质量如图所示。下列说法正确的是（　　） A．x＝14 B．该反应表示为甲+乙→丙+丁 C．甲可能是单质 D．丙和丁的相对分子质量之比一定是9：8 10．（2024•崇川区校级模拟）下列有关学科观点的说法，正确的是（　　） A．根据微粒观：二氧化碳由1个碳原子和2个氧原子构成 B．根据守恒观：14gC与32gO2反应，推知生成CO2的质量为46g C．根据结构观：O原子和S原子的最外层电子数相同，因而它们的化学性质相似 D．根据元素观：某物质燃烧生成CO2和H2O，推知该物质由C、H、O元素组成 11．（2024•吴江区二模）已知白醋能与鸡蛋壳反应生成二氧化碳气体，同学们利用内有过滤网的带盖塑料杯，设计如图实验验证质量守恒定律。实验前药品和装置的总质量为m1，倒立杯子充分反应后称量总质量为m2，打开杯盖后称量总质量为m3，三者的关系为m1＝m2＞m3，下列说法不正确的是（　　） A．m1＝m2，说明该反应遵循质量守恒定律 B．m1＞m3，是因为打开杯盖后气体逸出 C．白醋是否过量，不影响对质量守恒定律的验证结果 D．通过该实验可知，验证质量守恒定律必须使用密封容器 12．（2023秋•荔城区校级期末）将一定质量的a、b、c、d四种物质放入密闭容器中，在一定条件下反应一段时间后，测得反应后各物质的质量如表所示，下列说法中错误的是（　　） 物质（g） a b c d 反应前质量 6.4 3.2 4.0 0.5 反应后质量 待测 2.6 7.2 0.5 A．反应后a物质的质量为3.8g B．a和b是反应物，d可能是催化剂 C．c的元素，一定与a和b的元素种类相同 D．该反应过程中，分子种类一定改变，原子种类可能改变 二．实验题（共3小题） 13．（2024•金安区校级模拟）某兴趣小组的同学利用如图装置验证质量守恒定律。反应前称量试管、棉花与药品的总质量为m1。加热充分反应，测量筒中气体体积为V。反应后再次称量试管、棉花与药品总质量为m2。据此请回答（已知常温常压下氧气密度为ρ）： （1）仪器a的名称是 　 　。 （2）试管中反应的化学方程式为 　 　。 （3）实验中，试管口内壁附着紫红色小液滴，请解释产生该现象的原因：　 　。 （4）根据实验数据计算发现：m1﹣m2≠ρV，与质量守恒定律不符，造成这一实验结果的原因中，下列说法不正确的是 　 　（填字母序号）。 A．试管中高锰酸钾没有完全分解 B．未调节量筒内外液面相平就读数 C．导管口气泡连续均匀冒时才收集气体 14．（2024春•济宁期末）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。 15．（2023秋•巴州区校级月考）在学习质量守恒定律的内容时，我们曾经做了如图甲所示的实验，回答下列问题。 （1）图甲实验中，取下烧杯并将其倾斜，盐酸与碳酸钠粉末混合生成氯化钠、水、二氧化碳，观察到的现象是 　 　，化学方程式是 　 　，该实验 　 　（填“能”或“不能”）用来验证质量守恒定律。 （2）图乙中在设计实验时，锥形瓶底部放层细沙的目的是防止锥形瓶 　 　，气球的作用是 　 　。白磷刚引燃，立即将锥形瓶放到天平上称量，天平不平衡。结论是：质量不守恒。待锥形瓶冷却后，重新放到托盘天平上称量，天平平衡。结论是：质量守恒。你认为结论正确的是 　 　（填“前一种”或“后一种”）。 （3）由以上实验可知，用有气体参加或生成的反应来验证质量守恒定律时，反应必须在 　 　中进行。 第2页（共17页） 学科网（北京）股份有限公司 $$ ►第五单元　化学反应的定量关系 5.1 质量守恒定律 内容索引·常考题型 内容 常考题型 重点01 质量守恒定律的涵义 选择题 重点02 质量守恒定律的应用 选择题、填空题 难点01 质量守恒定律的实验验证 选择题、填空题、实验题 难点02 质量守恒定律的微观解释 选择题、实验题 易错点 对质量守恒定律的理解 选择题 ■重点01 质量守恒定律的涵义 攻克重点 1、定义：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。这个规律叫做质量守恒定律； 注意： （1）注意“各物质”的质量总和，即不能遗漏任何反应物或生成物（包括气体）；  （2）此定律强调的是质量守恒，不是体积或其他方面守恒；  （3）正确理解“参加”的含义，没有参加反应或者反应后剩余物质的质量不要计算在内。 2、适用范围：一切化学反应 【典例1】 （2024春•明水县校级期中）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 【分析】A、煤燃烧化为灰烬，生成二氧化碳逸入空气； B、24克镁在空气中完全燃烧生成40克氧化镁，实际消耗氧气质量为16克； C、一切化学反应都遵从质量守恒定律； D、质量守恒定律适用于一切化学反应。 【解答】解：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。 【点评】本题是运用化学中的基本思想质量守恒思想，从而培养了学生的创新思维能力。 【典例2】 （2024•岳阳开学）下列叙述符合质量守恒定律的是（　　） A．水结成冰前后，质量保持不变 B．50mL水和50mL乙醇混合后总体积小于100mL C．镁带燃烧后，生成物质量比镁带质量增加了 D．3g碳与9g氧气充分反应后生成12g二氧化碳 【答案】C 【分析】根据质量守恒定律是物质在发生化学变化中表现出来的一种规律，适用于化学变化，若物质发生物理变化，则不能用质量守恒定律解释来分析。 【解答】解：A、水结成冰前后，质量保持不变，只是状态的改变，没有新物质生成，是物理变化，不符合质量守恒定律，该选项不正确； B、50mL水和50mL乙醇混合后总体积小于100mL，没有新物质生成，是物理变化，不符合质量守恒定律，该选项不正确； C、镁带燃烧生成氧化镁，生成物的质量比镁带质量增加，是因为空气中的氧气参加了反应，符合质量守恒定律，该选项正确； D、碳和氧气点燃生成二氧化碳，化学方程式为：C+O2CO2，碳、氧气、二氧化碳的质量比为12：32：44＝3：8：11，3g碳与9g氧气充分反应后，碳反应完全，氧气过量，生成二氧化碳的质量＜12g，该选项不正确； 故选：C。 【点评】本题难度不大，理解质量守恒定律，掌握质量守恒定律只适用于化学变化是正确解答本题的关键。 【典例3】 （2024春•招远市期末）用化学思维去认识和理解世界。下列说法中错误的是（　　） A．模型与推理：鱼能在水中生活，证明水中溶有氧气 B．变化与守恒：ag氧气与bg镁在点燃的条件下发生反应，生成（a+b）g氧化镁 C．宏观与微观：二氧化碳和一氧化碳的化学性质不同，是因为构成两种物质的分子不同 D．探究与创新：在氢气燃烧的火焰上方罩一个干冷的烧杯，内壁有水雾，说明氢气中含有氢元素 【答案】B 【分析】A、由氧气的性质和用途，进行分析判断；B、根据镁和氧气点燃生成氧化镁，进行分析判断； C、根据分子的基本性质，进行分析判断； D、根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，进行分析判断。 【解答】解：A、氧气能供给呼吸，鱼能在水中生活，证明水中溶有氧气，故A错误； B、根据化学方程式2Mg+O22MgO可知，每48份质量的镁与32份质量的氧气反应可以生成80份质量的氧化镁，若氧气与镁的质量比ag：bg≠32：48，则生成氧化镁的质量不等于（a+b）g，故B错误； C、分子是保持物质化学性质的最小微粒，二氧化碳和一氧化碳的化学性质不同，是因为构成两种物质的分子不同，故C错误； D、根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，在氢气燃烧的火焰上方罩一个干冷的烧杯，内壁有水雾，说明氢气燃烧生成了水，反应物氧气中只含有氧元素，则说明氢气中含有氢元素，故D错误； 故选：B。 【点评】本题难度不大，掌握氧气的性质、化学反应前后元素的种类守恒、分子的等是正确解答本题的关键。 方法技巧 1、明确反应类型：首先确定所研究的变化是化学变化，排除物理变化的干扰。 2、分析反应前后物质：仔细分析参加反应的各物质和生成的各物质，确定其化学式和相对分子质量。 3、注意反应条件：某些反应条件可能会影响物质的状态，要全面考虑。 4、检查是否遗漏物质：特别是有气体生成或参加的反应，要注意气体的质量是否被计入。 ■重点02 质量守恒定律的应用 攻克重点 （1）解释一些实验事实，例如，细铁丝在氧气中燃烧后的生成物的质量比原来细铁丝的质量大了。利用质量守恒定律解释为：“根据质量守恒定律的含义（即六不变）中的“反应前后物质总质量不变”可知，参加化学反应的铁和氧气的质量之和，等于反应后生成的四氧化三铁的质量；所以，生成物四氧化三铁的质量比原来细铁丝的质量大了”。 （2）推测一些物质的元素组成，例如，生物的呼吸作用可以表示为“有机物+氧气 二氧化碳+水+能量”。以下有关有机物的组成元素推断正确的是（　　） A．只含碳元素 B．只含碳元素和氧元素 C．一定含碳、氢、氧三种元素 D．一定含有碳元素和氢元素，可能含有氧元素 根据质量守恒定律的含义（即六不变）中的“元素的种类不变”可知，生成物所含的碳、氢、氧三种元素中的碳元素和氢元素一定来自于有机物，至于氧元素可能全部来自于氧气，也可能部分来自于氧气，另一部分则来自于有机物；故D是正确的。 （3）推断一些物质的化学式，例如，一氧化氮是空气的主要污染物之一．近年来又发现生物体内存在少量一氧化氮，它有扩张血管、增强记忆的功能；这成为当前生命科学的热点．工业上制取一氧化氮的化学方程式为：4X+5O2＝4NO+6H2O，则X的化学式为　NH3　． 根据质量守恒定律的含义（即六不变）中的“元素的种类不变、原子的种类不变、原子的数目不变”可知，X中应该含有氮元素和氢元素，其化学式中应该含有氮原子和氢原子，并且其原子个数分别是1和3；所以，答案应该是“NH3”。 （4）计算有关物质的质量，例如，现将10gA和足量的B混合加热，使它们发生化学反应，10gA完全反应后，生成15gC，则参加反应B的质量是　5g　． 解析：根据质量守恒定律的含义（即六不变）中的“反应前后物质总质量不变”可知，反应物B的质量等于生成物C与反应物A的质量之差（即15g﹣10g）。 【典例1】 （2024•沂水县二模）在一个密闭容器中放入M、N、Q、P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，则关于此反应认识不正确的是（　　） 物质 M N Q P 反应前质量（g） 18 1 2 32 反应后质量（g） 13 26 2 a A．反应后物质P的质量为12g B．反应中N、P的质量比为5：4 C．N为单质 D．物质Q可能是该反应的催化剂 【答案】C 【分析】根据质量守恒定律，化学反应前后物质的总质量不变，由表中数据可知，a＝18+1+2+32﹣13﹣26﹣2＝12；反应后M的质量减少了18g﹣13g＝5g，则M是反应物；反应后N的质量增加了26g﹣1g＝25g，则N是生成物；反应前后Q的质量不变，则Q可能是该反应的催化剂，也可能是杂质；反应后P的质量减少了32g﹣12g＝20g，则P是反应物；该反应是M和P在一定条件下反应生成N，符合多变一的特点，属于化合反应；据此分析解答。 【解答】解：A、由表中数据可知，a＝18+1+2+32﹣13﹣26﹣2＝12，即反应后物质P的质量为12g，故选项说法正确。 B、反应中N、P的质量比为（26g﹣1g）：（32g﹣12g）＝5：4，故选项说法正确。 C、该反应是M和P在一定条件下反应生成N，属于化合反应，N是化合反应的生成物，一定是化合物，故选项说法不正确。 D、反应前后Q的质量不变，则Q可能是该反应的催化剂，也可能是杂质，故选项说法正确。 故选：C。 【点评】化学反应遵循质量守恒定律，即化学反应前后，元素的种类不变，原子的种类、总个数不变，这是书写化学方程式、判断物质的化学式、判断化学计量数、进行相关方面计算的基础。 【典例2】 （2024•涧西区校级一模）铜在常温下能与浓硝酸（HNO3）反应，生成硝酸铜、水和一种污染空气的有毒气体，该气体可能是（　　） A．NO2 B．CO C．SO2 D．N2 【答案】A 【分析】化学反应遵循质量守恒定律，即参加反应的物质的质量之和，等于反应后生成的物质的质量之和，是因为化学反应前后，元素的种类不变，原子的种类、总个数不变。 【解答】解：A、二氧化氮有毒，因此生成的气体可能是二氧化氮，该选项符合题意； B、反应物中不含有碳元素，不能生成一氧化碳，该选项不符合题意； C、反应物中不含有硫元素，不能生成二氧化硫，该选项不符合题意； D、氮气无毒，该选项不符合题意。 故选：A。 【点评】化学反应遵循质量守恒定律，即化学反应前后，元素的种类不变，原子的种类、总个数不变，这是书写化学方程式、判断物质的化学式、判断化学计量数、进行相关方面计算的基础。 【典例3】（2024•柘城县二模）为了减少污染，某工厂用硫化钠溶液来吸收工厂烟气中的SO2，反应的化学方程式为：2Na2S+5SO2+2H2O═4X+3S↓，则X的化学式为（　　） A．Na2SO3 B．NaHSO4 C．NaHSO3 D．Na2SO4 【答案】C 【分析】根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和个数不变分析。 【解答】解：根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和个数不变，由反应的化学方程式为：2Na2S+5SO2+2H2O═4X+3S↓看出，等号左边有4个钠原子、7个硫原子、4个氢原子和12个氧原子，等号右边除4X外，有3个硫原子，则4X中含有4个钠原子、4个硫原子、4个氢原子和12个氧原子，则1个X中含有1个钠原子、1个硫原子、1个氢原子和3个氧原子，化学式为NaHSO3； 故选：C。 【点评】本题考查了质量守恒定律的应用，难度不大。 方法技巧 首先，要理解和熟记质量守恒定律及其应用，以及与之相关的知识．然后，根据所给的问题情景或图表信息等，结合所学的相关知识和技能，以及自己的生产或生活经验所得，细致地分析题意（或图表信息）等各种信息资源，并细心地探究、推理后，按照题目要求进行认真地选择或解答即可．同时，还要注意以下几点： 1．对于质量守恒定律的理解，要抓住概念中的“参加”、“化学反应”、“质量”、“总和”这样四个关键词．由此可知： （1）没有参加反应的物质的质量不能计算在内； （2）质量守恒定律的使用范围是使用于所有的化学反应（即化学变化），而对物理变化无效； （3）质量守恒定律是指质量守恒，而非体积守恒等； （4）质量守恒定律是指各物质的质量总和相等，而非某物质的质量． 2．对于定律成立的原因，可以从化学反应的实质上来推断（即“三不变”造成的）． 3．对于定律的应用，一定要抓住它的含义（即“六不变”），细心地进行套用． ■难点01 质量守恒定律的实验验证 突破难点 质量守恒定律的验证： 有气体参加或生成的实验必须在密闭容器里进行，否则天平不平衡，就不能用来验证质量守恒定律。如铁与硫酸铜反应能直接用来验证质量守恒定律，而碳酸钠与稀盐酸反应会生成二氧化碳其他，则必须在密闭容器中进行实验才能验证质量守恒定律。 【典例1】如图所示： （1）实验A：调节杠杆平衡，通入CO2一段时间后活性炭包下沉原因是　 　。 （2）实验B：加热细铜丝团，段时间后移走酒精灯，观察到铜丝表面变为黑色（CuO），细铜丝团　 　（填“上升”或“下沉”）。 （3）C、D、E三组实验分别将实验进行充分反应并冷却后最终天平不能平衡的是　 　（填序号）。 （4）经过分析，在C组实验的整个过程中，小气球的变化情况是　 　。 （5）A、B、C、D、E五个实验中，能用质量守恒定律来解释的是　 　，请你从原子的角度说明理由　 　。 【答案】（1）活性炭具有吸附性，吸附二氧化碳，质量增加（2）下沉（3）D （4）先膨胀后缩小 （5）BCDE；反应前后，原子的种类、数目及其质量不变 【分析】（1）根据活性炭的吸附性来分析； （2）根据质量守恒定律来分析； （3）根据验证质量守恒定律的要求来分析； （4）根据实验过程中的装置内压强的变化来分析； （5）根据质量守恒定律的适用范围以及微观原因来分析。 【解答】解：（1）活性炭具有吸附性，能吸附瓶内的二氧化碳，所以活性炭包增重； （2）铜在加热的条件下和氧气反应生成氧化铜，质量增加，所以细铜丝团下沉； （3）三组同学分别将实验进行充分反应并冷却后，最终天平不能平衡的是D，这是因为稀盐酸和碳酸钠反应生成的二氧化碳逸出装置。故填：D； （4）C组实验的整个过程中，白磷燃烧放热，导致瓶内气压增大，气球膨胀，反应后冷却至室温过程中，瓶内气压减小，气球收缩，因此小气球的变化情况是先膨胀后缩小。 （5）A属于物理变化，不能用质量守恒定律来解释；BCDE发生了化学变化，反应前后，原子的种类、数目及其质量不变，所以化学反应前后质量守恒； 【点评】本题考查了物质质量增重的原因，解题时从活性炭的吸附性、质量守恒定律等角度进行分析，难度不大。 【典例2】质量守恒定律的发现对化学的发展做出了重要贡献。 （1）质量守恒探究： ①如图所示，下列实验装置（天平省略）能用来验证质量守恒定律的是 　 　（填字母）。 ②实验C观察到的燃烧现象是 　 　。 （2）质量守恒的应用，下列叙述符合质量守恒定律的是 　 　（填字母）。 A.蜡烛燃烧后，其固体减少的质量等于生成的水和二氧化碳的质量之和 B.5g磷在5g氧气中完全燃烧生成10g五氧化二磷 C.12g碳在32g氧气中完全燃烧生成44g二氧化碳 【答案】（1）①A；②发出耀眼的白光，放热，生成白色固体；（2）C。 【分析】根据一切化学反应遵循质量守恒定律，即参加反应的物质的质量之和，等于反应后生成的物质的质量之和进行分析。 【解答】解：（1）①A、氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，发生了化学变化，且反应前后天平平衡，能够验证质量守恒定律，故正确； B、红墨水和水混合，没有新物质生成，发生的是物理变化，不能验证质量守恒定律，故错误； C、镁燃烧生成氧化镁，部分氧化镁扩散到空气中，同时由于有空气中的气体参加反应，不能验证质量守恒定律，故错误； 故选：A； ②实验C镁在空气中燃烧生成氧化镁，发出耀眼的白光，放热，生成白色固体； （2）A、蜡烛和空气中的氧气点燃生成二氧化碳和水，则反应的蜡烛和氧气的质量总和等于生成的水和二氧化碳的质量总和，故A错误； B、磷和氧气点燃生成五氧化二磷，化学方程式为：4P+5O22P2O5，参加反应的磷与氧气燃烧反应质量比为（31×4）：（16×10）＝31：40，所以5g磷在5g氧气反应，磷过量，完全燃烧生成五氧化二磷质量小于10g，故B错误； C、碳和氧气点燃生成二氧化碳，化学方程式为：C+O2CO2，即12g碳在32g氧气中完全燃烧生成44g二氧化碳，故C正确。 故选：C。 【点评】本题主要考查物质的性质，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确的结论。 方法技巧 化学变化都遵循质量守恒定律，而物理变化不能用质量守恒定律解释，因此解答该类问题时首先要判断发生的变化是否属于化学变化，只要属于化学变化，就能够用质量守恒定律解释。且要验证质量守恒定律，若有其他参与反应或生成了其他，那么一定要在密闭容器中进行。 ■难点02 质量守恒定律的微观解释 突破难点 1、质量守恒定律的微观解释（质量守恒的原因）： 化学反应的实质就是反应物的分子分解成原子，原子又重新组合成新的分子。而在反应前后原子的种类没变，原子的数目没有增减，原子的质量没有变化，所以化学反应前后各物质的质量总和必然相等。 2、化学变化中的的“变”与“不变”： “六个不变”：元素的种类、元素的质量不变；原子的种类、数目、质量不变；物质的总质量不变； “两个变”：分子的种类、物质的种类； “一个可能变”：分子的数目 【典例1】（2024春•烟台期中）化学变化前后，一定不变的是（　　） 5 原子的种类不变；②原子数目不变；③分子种类不变；④分子数目不变； ⑤分子质量不变；⑥元素种类不变；⑦反应前后总质量不变； ⑧物质种类不变。 A．①②⑥⑦ B．①②⑤⑥⑦ C．③④⑤⑥⑦ D．①②③⑥⑧ 【答案】A 【分析】化学反应的实质是分子分成原子，原子再重新组合成新的分子，反应前后分子的种类一定变，分子的数目可能变。化学反应前后宏观上元素的种类和微观上原子的种类、原子的数目、原子的质量不变；据此进行分析判断。 【解答】解：化学变化的实质是分子分成原子，原子再重新组合成新分子，原子的种类、数目、质量均不变，元素的种类不变，分子种类一定会发生改变，分子的数目可能或发生改变，也可能不变； 化学变化有新物质生成，物质种类一定会发生改变；由质量守恒定律，反应前后总质量不变；故①②⑥⑦一定不变。 故选：A。 【点评】本题难度不大，掌握化学变化的实质是正确解答本题的关键。 【典例2】（2024•湖南模拟）上海复旦大学与上海大学的研究人员合作，已经解决了将石墨转化为金刚石的难题。石墨在一定条件下转化成金刚石，反应前后发生变化的是（　　） A．原子种类 B．原子的排列方式 C．元素种类 D．物质的总质量 【答案】B 【分析】根据质量守恒定律及石墨和金刚石的微观构成进行分析。 【解答】解：A、石墨和金刚石是两种不同的物质，因此石墨转化为金刚石属于化学变化，在化学变化中，原子的种类不变化，该选项不符合题意； B、石墨和金刚石都是由碳原子构成，但石墨与金刚石中碳原子的排列方式不同，该选项符合题意； C、化学反应前后，元素的种类不改变，该选项不符合题意； D、化学变化遵守质量守恒定律，因此物质的总质量也不变，该选项不符合题意。 故选：B。 【点评】本题难度一般，主要考查质量守恒定律的含义及常见的碳单质，理解相关知识为解答该题的关键。 【典例3】（2024春•凉州区校级期中）关于如图所示的反应，下列说法正确的是（　　） A．反应的基本类型是分解反应 B．反应前后分子个数和种类不变 C．反应前后原子个数和种类不变 D．参加反应的反应物的分子个数比是3：2 【答案】C 【分析】观察变化的微观示意图，分析反应物、生成物及反应的条件，写出反应的化学方程式，据其意义分析判断有关的说法。 【解答】解：由图可知，该反应可表示为AC和B2在一定条件下反应生成AB和C2，该反应的化学方程式为：； A、该反应符合“一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物”的反应，属于置换反应，故A错误； B、由图可知，该反应有新物质生成，属于化学变化，分子种类发生了改变，由化学方程式可知，化学反应前后，分子的个数不变，故B错误； C、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C正确； D、由化学方程式可知，参加反应的反应物的分子个数比是2：1，故D错误； 故选：C。 【点评】本题属于微观示意图的考查，解答本题的关键是要充分理解图中的信息，只有这样才能对问题做出正确的判断。 方法技巧 解题方法点拨： 1、理解原子的“三不变”：牢记原子种类、数目、质量不变这三个关键要点。在分析具体化学反应时，先确定反应物和生成物的化学式，然后对比原子种类和数目。 2、构建微观模型：通过绘制简单的原子组合示意图或者利用模型教具，直观地展示化学反应中原子的重新组合过程，加深对微观解释的理解。 3、多做实例分析：针对不同类型的化学反应，如化合反应、分解反应、置换反应等，具体分析其原子的变化情况，以熟练掌握质量守恒定律的微观解释。 4、排除干扰因素：注意化学反应中可能出现的物质状态变化（如气体的生成或吸收），但这并不影响质量守恒，因为原子的本质未变。 例如，氢气在氧气中燃烧生成水的反应，氢原子和氧原子的种类、数目、质量在反应前后均未改变。 ■易错点 对质量守恒定律的理解 直击易错点 理解质量守恒定律，需要明确以下几个要点： （1）质量守恒定律适用于所有的化学变化，但不适用于物理变化。 （2）质量守恒定律强调的是“质量守恒”，不是体积守恒或分子个数守恒。 （3）参加化学反应的各物质的质量总和，不包括未参加反应的物质的质量。 （4）反应前后，元素的种类不变，原子的种类、数目和质量也不变。 3.在进行质量守恒定律的计算时，常见的类型有： （1）确定物质的化学式：根据反应前后原子的种类和数目不变，通过计算来确定未知物质的化学式。 （2）确定物质的组成元素：根据反应前后元素种类不变，通过分析反应产物来确定反应物中所含的元素。 （3）有关化学方程式的计算：利用质量守恒定律，找出反应前后物质质量的变化关系，从而进行化学方程式的相关计算。 【典例1】镁在氧气中燃烧生成氧化镁，下列叙述正确的是（　　） A．5g镁和3g氧气反应生成8g氧化镁 B．4.8g镁和5g氧气反应生成8g氧化镁 C．3g镁和5g氧气反应生成8g氧化镁 D．3.2g镁和4.8g氧气反应生成8g氧化镁 【答案】B 【分析】化学反应遵循质量守恒定律，即参加反应的物质的质量之和，等于反应后生成的物质的质量之和，是因为化学反应前后，元素的种类不变，原子的种类、总个数不变。 【解答】解：镁燃烧生成氧化镁，每有48份质量的镁和32份质量的氧气在点燃的条件下完全化合生成80份质量的氧化镁，即参加反应的镁，氧气和生成的氧化镁质量之比3：2：5。 A、5g镁和3g氧气反应生成8g氧化镁，不符合比例关系，该选项不正确。 B、4.8g镁和5g氧气反应生成8g氧化镁，符合质量守恒定律，该选项正确。 C、3g镁和5g氧气反应生成8g氧化镁，不符合比例关系，该选项不正确。 D、3.2g镁和4.8g氧气反应生成8g氧化镁，不符合比例关系，该选项不正确。 故选：B。 【点评】化学反应遵循质量守恒定律，即化学反应前后，元素的种类不变，原子的种类、总个数不变，这是书写化学方程式、判断物质的化学式、判断化学计量数、进行相关方面计算的基础。 【典例2】（2024春•龙华区校级期中）下列叙述完全符合质量守恒定律的是（　　） A．水结成冰前后，质量保持不变 B．在100g过氧化氢溶液中，含有20g过氧化氢和80g水 C．50mL水和50mL乙醇混合后总体积小于100mL D．1.2g碳与3.2g氧气恰好完全反应可生成4.4g二氧化碳 【答案】D 【分析】质量守恒定律是物质在发生化学变化中表现出来的一种规律，适用于化学变化；物质发生物理变化，则不适用于质量守恒定律来解释；是化学变化时也要对反应前后物质的质量关系进行计算判断，即反应时是否符合固定的质量比，据此分析问题即可。 【解答】解：A、水结成冰前后，质量保持不变，没有新物质生成，属于物理变化，不符合质量守恒定律，故选项错误。 B、在100g过氧化氢溶液中，含有20g过氧化氢和80g水，不属于化学变化，不符合质量守恒定律，故选项错误。 C、50mL水和50mL乙醇混合后总体积小于100mL，是因为分子间由间隔，混合前后，没有新物质生成，属于物理变化，不符合质量守恒定律，故选项错误。 D、碳与氧气反应的化学方程式为C+O2CO2，反应的碳、氧气与生成二氧化碳的质量之比为12：32：44，则1.2g碳与3.2g氧气恰好完全反应可生成4.4g二氧化碳，故选项正确。 故选：D。 【点评】本题难度不大，质量守恒定律是物质在发生化学变化中表现出来的一种规律，适用于化学变化，掌握化学变化和物理变化的判别、反应时是否符合固定的质量比是解题的关键。 【典例3】（2023秋•灵山县校级期末）在化学反应A+B＝C中，若agA与bgB在一定条件下充分反应，则生成物C的质量（　　） A．不大于（a+b）g B．等于（a+b）g C．小于（a+b）g D．大于（a+b）g 【答案】A 【分析】根据质量守恒定律，参加化学反应的各物质的质量之和等于生成的各物质的质量之和，结合题意进行分析解答。 【解答】解：在化学反应A+B＝C中，若agA与bgB在一定条件下充分反应，若A、B恰好完全反应，则生成C的质量为（a+b）g，但若没有恰好反应，A或B有剩余，则生成C的质量小于（a+b）g；则则生成物C的质量不大于（a+b）g。 故选：A。 【点评】本题难度不大，理解质量守恒定律并能灵活运用是正确解答本题的关键。 方法技巧 1、明确反应前后的物质 仔细分析题目中所描述的化学反应，确定反应物和生成物分别是什么。 2、理解质量守恒定律的内涵 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。 3、寻找等量关系 通常可以根据反应前后某种元素的质量不变来建立等式。 或者根据反应前后物质的总质量不变来进行计算。 4、计算物质的质量 如果已知反应中部分物质的质量，通过质量守恒定律可以求出其他物质的质量。 例如，已知反应物A的质量和生成物B的质量，可通过总质量守恒求出另一生成物C的质量。 5、确定化学式 根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类、数目和质量不变，可以确定某些未知物质的化学式。 6、注意事项 要注意是否有气体或沉淀生成，如果有，这些物质的质量也需要考虑在质量守恒的计算中。 计算时，各物质的质量关系要对应正确的化学计量数之比。 ►第五单元 化学反应的定量关系 5.1 质量守恒定律 一．选择题（共12小题） 1．（2024•邢台二模）以CO2和H2为原料合成X是综合利用二氧化碳、实现“碳中和”的研究热点。该反应的化学方程式为2CO2+6H2X+4H2O，X的化学式为（　　） A．C2H6 B．C2H4 C．C2H2 D．C2H5OH 2．（2024春•莱州市期末）下列现象能用质量守恒定律解释的是（　　） A．蔗糖溶于水后总质量不变 B．水杯内饮用水敞口放置质量减少 C．小树苗长成参天大树 D．10mL水和10mL酒精混合后体积小于20mL 3．（2024•禄丰市模拟）质量守恒定律是自然界最基本的规律之一。如图实验（天平省略）能用来验证质量守恒定律的是（　　） A． B． C． D． 4．（2024•静安区校级三模）下列关于质量守恒定律说法错误的是（　　） A．反应中生成物的物质的量之和等于反应物的物质的量之和 B．反应中生成物的质量之和等于反应物的质量之和 C．反应中生成物的原子质量之和等于反应物的原子质量之和 D．反应中生成物的原子的物质的量之和等于反应物中原子的物质的量之和 5．（2024春•莱西市期末）蜡烛在氧气中燃烧生成二氧化碳和水。下列有关叙述正确的是（　　） A．蜡烛燃烧后质量减少，不遵循质量守恒定律 B．蜡烛减少的质量等于生成的二氧化碳和水的质量之和 C．生成的二氧化碳和水的质量之和等于燃烧蜡烛的质量与消耗氧气的质量之和 D．通过生成物的元素组成推测，蜡烛中一定只含C、H两种元素 6．（2024•临沂二模）在密闭容器中，反应前后各物质的分子数目，质量随时间变化情况如图1，图2所示。下列说法错误的是（　　） A．参加反应的X和Y的分子个数比为1：3 B．Z一定是化合物 C．反应前后原子数目不变 D．参加反应的X和生成的Z的质量比为3：17 7．（2024•珠晖区一模）化学反应前后一定没有发生变化的是（　　） ①物质的种类②元素种类③分子的种类④原子种类⑤物质的总质量 ⑥反应物的质量⑦生成物的质量⑧原子的质量 A．①④⑤⑥ B．②③⑤⑧ C．②④⑤⑧ D．③④⑦⑧ 8．（2024•柘城县校级模拟）瑞典化学家舍勒在研究软锰矿（主要成分是二氧化锰）时，把浓盐酸和软锰矿混合加热，意外得到了一种刺激性气味的气体（杂质不参与反应），该气体可能是（　　） A．Cl2 B．H2 C．SO2 D．O2 9．（2023秋•上期末）在密闭容器中，有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下发生反应，测得反应前后各物质的质量如图所示。下列说法正确的是（　　） A．x＝14 B．该反应表示为甲+乙→丙+丁 C．甲可能是单质 D．丙和丁的相对分子质量之比一定是9：8 10．（2024•崇川区校级模拟）下列有关学科观点的说法，正确的是（　　） A．根据微粒观：二氧化碳由1个碳原子和2个氧原子构成 B．根据守恒观：14gC与32gO2反应，推知生成CO2的质量为46g C．根据结构观：O原子和S原子的最外层电子数相同，因而它们的化学性质相似 D．根据元素观：某物质燃烧生成CO2和H2O，推知该物质由C、H、O元素组成 11．（2024•吴江区二模）已知白醋能与鸡蛋壳反应生成二氧化碳气体，同学们利用内有过滤网的带盖塑料杯，设计如图实验验证质量守恒定律。实验前药品和装置的总质量为m1，倒立杯子充分反应后称量总质量为m2，打开杯盖后称量总质量为m3，三者的关系为m1＝m2＞m3，下列说法不正确的是（　　） A．m1＝m2，说明该反应遵循质量守恒定律 B．m1＞m3，是因为打开杯盖后气体逸出 C．白醋是否过量，不影响对质量守恒定律的验证结果 D．通过该实验可知，验证质量守恒定律必须使用密封容器 12．（2023秋•荔城区校级期末）将一定质量的a、b、c、d四种物质放入密闭容器中，在一定条件下反应一段时间后，测得反应后各物质的质量如表所示，下列说法中错误的是（　　） 物质（g） a b c d 反应前质量 6.4 3.2 4.0 0.5 反应后质量 待测 2.6 7.2 0.5 A．反应后a物质的质量为3.8g B．a和b是反应物，d可能是催化剂 C．c的元素，一定与a和b的元素种类相同 D．该反应过程中，分子种类一定改变，原子种类可能改变 二．实验题（共3小题） 13．（2024•金安区校级模拟）某兴趣小组的同学利用如图装置验证质量守恒定律。反应前称量试管、棉花与药品的总质量为m1。加热充分反应，测量筒中气体体积为V。反应后再次称量试管、棉花与药品总质量为m2。据此请回答（已知常温常压下氧气密度为ρ）： （1）仪器a的名称是 　 　。 （2）试管中反应的化学方程式为 　 　。 （3）实验中，试管口内壁附着紫红色小液滴，请解释产生该现象的原因：　 　。 （4）根据实验数据计算发现：m1﹣m2≠ρV，与质量守恒定律不符，造成这一实验结果的原因中，下列说法不正确的是 　 　（填字母序号）。 A．试管中高锰酸钾没有完全分解 B．未调节量筒内外液面相平就读数 C．导管口气泡连续均匀冒时才收集气体 14．（2024春•济宁期末）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。 15．（2023秋•巴州区校级月考）在学习质量守恒定律的内容时，我们曾经做了如图甲所示的实验，回答下列问题。 （1）图甲实验中，取下烧杯并将其倾斜，盐酸与碳酸钠粉末混合生成氯化钠、水、二氧化碳，观察到的现象是 　 　，化学方程式是 　 　，该实验 　 　（填“能”或“不能”）用来验证质量守恒定律。 （2）图乙中在设计实验时，锥形瓶底部放层细沙的目的是防止锥形瓶 　 　，气球的作用是 　 　。白磷刚引燃，立即将锥形瓶放到天平上称量，天平不平衡。结论是：质量不守恒。待锥形瓶冷却后，重新放到托盘天平上称量，天平平衡。结论是：质量守恒。你认为结论正确的是 　 　（填“前一种”或“后一种”）。 （3）由以上实验可知，用有气体参加或生成的反应来验证质量守恒定律时，反应必须在 　 　中进行。 参考答案 1．【答案】B 【分析】根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变来分析。 【解答】解：由反应的化学方程式2CO2+6H2X+4H2O可知，反应前碳、氢、氧原子个数分别为2、12、4，反应后碳、氢、氧原子个数分别为0、8、4，根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变，则X中含有2个碳原子和4个氢原子，所以X的化学式为：C2H4； 故选：B。 【点评】化学反应遵循质量守恒定律，即化学反应前后，元素的种类不变，原子的种类、总个数不变，这是书写化学方程式、判断物质的化学式、判断化学计量数、进行相关方面计算的基础。 2．【答案】C 【分析】质量守恒定律是物质在发生化学变化中表现出来的一种规律，适用于化学变化；物质发生物理变化，则不适用于质量守恒定律来解释；据此进行分析判断。 【解答】解：A、蔗糖溶于水后没有新物质生成，没有发生化学变化，该现象不能用质量守恒定律解释，故A错误意； B、由于分子不断运动，水杯内饮用水敞口放置质量减少，没有新物质生成，不是化学变化，该现象不能用质量守恒定律解释，故B错误； C、小树苗长成参天大树，经过光合作用、呼吸作用等一系列化学变化。所以该现象能用质量守恒定律解释，故C正确； D、10mL水和10mL酒精混合后总体积小于20mL，是由于水分子很容易进入酒精分子的间隔中，所以体积变小，过程中没有新物质生成，没有发生化学变化。该现象不能用质量守恒定律解释，故D错误； 故选：C。 【点评】本题难度不大，质量守恒定律是物质在发生化学变化中表现出来的一种规律，适用于化学变化，掌握化学变化和物理变化的判别是解题的关键。 3．【答案】B 【分析】验证质量守恒定律的实验时，选用药品和装置应考虑：①只有质量没有变化的化学变化才能直接用于验证质量守恒；②如果反应物中有气体参加反应，或生成物中有气体生成，应该选用密闭装置。 【解答】解：A、酒精与水混合，属于物理变化，不能用来验证质量守恒定律，故选项错误。 B、铁与硫酸铜发生置换反应生成铜和硫酸亚铁，反应在密闭装置中进行，没有气体逸出，反应前后容器中物质的总质量不变，能直接用于验证质量守恒定律，故选项正确。 C、镁条在空气中燃烧，与氧气反应生成氧化镁，有气体参加反应，生成的白烟逸散到空气中，不能直接用于验证质量守恒定律，故选项错误。 D、碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，该反应是在烧杯内进行的，生成的二氧化碳逸出，不能直接用于验证质量守恒定律，故选项错误。 故选：B。 【点评】本题难度不大，理解质量守恒定律，掌握在设计验证质量守恒定律的实验时最好在密闭容器中进行是正确解答本题的关键。 4．【答案】A 【分析】化学反应遵循质量守恒定律，即参加反应的物质的质量之和，等于反应后生成的物质的质量之和，是因为化学反应前后，元素的种类不变，原子的种类、总个数不变。 【解答】解：A、反应中生成物的物质的量之和不一定等于反应物的物质的量之和（反应物有可能剩余），选项说法错误； B、化学反应前后，反应物质量的总和等于生成物质量的总和，选项说法正确； C、化学反应前后原子的种类个数质量都不变，故反应中生成物的原子质量之和等于反应物的原子质量之和，选项说法正确； D、化学反应前后反应中生成物的原子的物质的量之和等于反应物中原子的物质的量之和，选项说法正确。 故选：A。 【点评】化学反应遵循质量守恒定律，即参加反应的物质的质量之和，等于反应后生成的物质的质量之和，是因为化学反应前后，元素的种类不变，原子的种类、总个数不变。 5．【答案】C 【分析】根据质量守恒定律，参加化学反应的各物质的质量之和等于生成的各物质的质量之和；化学反应前后元素种类不变，进行分析判断。 【解答】解：A、蜡烛燃烧后质量减少，是因为生成的二氧化碳和水蒸气逸散到空气中，反应仍遵循质量守恒定律，故选项说法错误。 B、蜡烛减少的质量和参加反应的氧气的质量等于生成的二氧化碳和水的质量之和，故选项说法错误。 C、由质量守恒定律可知，生成的二氧化碳和水的质量之和等于燃烧蜡烛的质量与消耗氧气的质量之和，故选项说法正确。 D、蜡烛在氧气中燃烧生成二氧化碳和水，CO2和H2O两种物质中含有碳、氢、氧三种元素，根据质量守恒定律，反应前后，元素种类不变，反应物氧气中只含有氧元素，则蜡烛中一定含有C、H两种元素，可能含有氧元素，故选项说法错误。 故选：C。 【点评】本题难度不大，理解质量守恒定律并能灵活运用是正确解答本题的关键。 6．【答案】A 【分析】由图1可知，该反应中X的分子减少：6n﹣3n＝3n，Y的分子减少：5n﹣4n＝n，Z的分子增加：2n﹣0＝2n，则该反应是：3X+Y→2Z；由图2可知，参加反应的Y的质量为：72g﹣44g＝28g，生成Z的质量为：34g﹣0＝34g，根据质量守恒定律，化学反应前后物质的总质量不变，则参加反应的X的质量为：34g﹣28g＝6g；据此分析解答。 【解答】解：A、由图1可知，该反应中X的分子减少：6n﹣3n＝3n，Y的分子减少：5n﹣4n＝n，Z的分子增加：2n﹣0＝2n，则该反应是：3X+Y→2Z，参加反应的X和Y的分子个数比为3：1，故选项说法错误。 B、该反应是：3X+Y→2Z，符合多变一的特点，属于化合反应，Z是化合反应的生成物，所以Z一定是化合物，故选项说法正确。 C、根据质量守恒定律，化学反应前后原子数目不变，故选项说法正确。 D、由图2可知，参加反应的Y的质量为：72g﹣44g＝28g，生成Z的质量为：34g﹣0＝34g，根据质量守恒定律，化学反应前后物质的总质量不变，则参加反应的X的质量为：34g﹣28g＝6g，所以参加反应的X和生成的Z的质量比为6g：34g＝3：17，故选项说法正确。 故选：A。 【点评】化学反应遵循质量守恒定律，即化学反应前后，元素的种类不变，原子的种类、总个数不变，这是书写化学方程式、判断物质的化学式、判断化学计量数、进行相关方面计算的基础。 7．【答案】C 【分析】化学反应遵循质量守恒定律，即参加反应的物质的质量之和，等于反应后生成的物质的质量之和，是因为化学反应前后，元素的种类不变，原子的种类、总个数不变。 【解答】解：由质量守恒定律可知：化学反应前后物质的总质量不变、元素的种类不变、原子的数目不变、原子的质量不变、原子种类不变，分子的个数可能变化，化学反应的实质就是有新物质的生成，所以物质的种类、分子种类发生改变，反应物、生成物的质量一定改变，故②④⑤⑧在化学反应前后一定没有发生变化。 故选：C。 【点评】化学反应遵循质量守恒定律，即化学反应前后，元素的种类不变，原子的种类、总个数不变，这是书写化学方程式、判断物质的化学式、判断化学计量数、进行相关方面计算的基础。 8．【答案】A 【分析】根据化学反应前后元素的种类不变，以及H2和O2均没有气味来分析。 【解答】解：由题意可知，反应物浓盐酸和软锰矿（主要成分是二氧化锰）中含有H、Cl、Mn、O四种元素，根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，则生成物中不可能含有硫元素，产生的气体不可能是SO2，而H2和O2均没有气味，Cl2有刺激性气味，所以生成的刺激性气味的气体可能是：Cl2。 故选：A。 【点评】化学反应遵循质量守恒定律，即化学反应前后，元素的种类不变，原子的种类、总个数不变，这是书写化学方程式、判断物质的化学式、判断化学计量数、进行相关方面计算的基础。 9．【答案】A 【分析】根据质量守恒定律，化学反应前后物质的总质量不变，由图中数据可知，x＝20+3+5+3﹣3﹣3﹣11＝14；反应后甲的质量减少了20g﹣3g＝17g，则甲是反应物；反应前后乙的质量不变，则乙可能是该反应的催化剂，也可能是杂质；反应后丙的质量增加了14g﹣5g＝9g，则丙是生成物；反应后丁的质量增加了11g﹣3g＝8g，则丁也是生成物；该反应是甲在一定条件下反应生成丙和丁，符合一变多的特点，属于分解反应；据此分析解答。 【解答】解：A、由图中数据可知，x＝20+3+5+3﹣3﹣3﹣11＝14，故选项说法正确。 B、该反应是甲在一定条件下反应生成丙和丁，可以表示为甲丙+丁，故选项说法不正确。 C、该反应是甲在一定条件下反应生成丙和丁，属于分解反应，甲是分解反应的反应物，一定是化合物，故选项说法不正确。 D、丙和丁的质量变化之比为（14g﹣5g）：（11g﹣3g）＝9：8，由于不知道化学计量数，所以无法判断丙和丁的相对分子质量之比，故选项说法不正确。 故选：A。 【点评】化学反应遵循质量守恒定律，即化学反应前后，元素的种类不变，原子的种类、总个数不变，这是书写化学方程式、判断物质的化学式、判断化学计量数、进行相关方面计算的基础。 10．【答案】C 【分析】A、根据物质的微观构成进行分析； B、根据方程式的质量比进行分析； C、根据决定元素化学性质的为最外层电子数进行分析； D、根据元素守恒进行分析。 【解答】解：A、二氧化碳是由二氧化碳分子构成，1个二氧化碳分子由1个碳原子和2个氧原子构成，该选项说法不正确； B、由于：C+O2CO2，该反应中碳、氧、二氧化碳的质量比为12：（16×2）：（12+16×2）＝12：32：36，则14gC与32gO2反应，只能消耗12gC，生成二氧化碳的质量为12g+32g＝44g，该选项说法不正确； C、决定元素化学性质的为最外层电子数，氧原子和硫原子的最外层电子数相同，则它们的化学性质相似，该选项说法正确； D、某物质燃烧生成CO2和H2O，反应前后元素的种类不变，则该物质中一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素，该选项说法不正确。 故选：C。 【点评】本题难度一般，主要考查化学基本观点，构建正确的化学观，理解质量守恒定律、物质的微观构成、结构决定用途等为解答该图的关键。 11．【答案】D 【分析】化学反应遵循质量守恒定律，即参加反应的物质的质量之和，等于反应后生成的物质的质量之和，是因为化学反应前后，元素的种类不变，原子的种类、总个数不变。 【解答】解：白醋和鸡蛋壳中的碳酸钙反应生成醋酸钙、水和二氧化碳； A、m1＝m2，说明该反应遵循质量守恒定律，故选项正确； B、m1＞m3，是因为打开杯盖后生成的二氧化碳气体逸出，故选项正确； C、白醋是否过量，不影响对质量守恒定律的验证结果，故选项正确； D、通过该实验可知，有气体参加或生成的反应验证质量守恒定律必须使用密封容器，故选项错误； 故选：D。 【点评】化学反应遵循质量守恒定律，即化学反应前后，元素的种类不变，原子的种类、总个数不变，这是书写化学方程式、判断物质的化学式、判断化学计量数、进行相关方面计算的基础。 12．【答案】D 【分析】根据质量守恒定律，化学反应前后物质的总质量不变，由表中数据可知，反应后a物质的质量为：6.4g+3.2g+4.0g+0.5g﹣2.6g﹣7.2g﹣0.5g＝3.8g；反应后a的质量减少了6.4g﹣3.8g＝2.6g，则a是反应物；反应后b的质量减少了3.2g﹣2.6g＝0.6g，则b也是反应物；反应后c的质量增加了7.2g﹣4.0g＝3.2g，则c是生成物；反应前后d的质量不变，则d可能是该反应的催化剂，也可能是没有参与反应的杂质；该反应是a和b反应生成c，符合多变一的特点，属于化合反应；据此分析解答。 【解答】解：A、由表中数据可知，反应后a物质的质量为：6.4g+3.2g+4.0g+0.5g﹣2.6g﹣7.2g﹣0.5g＝3.8g，故选项说法正确。 B、由分析可知，a和b是反应物，d可能是催化剂，故选项说法正确。 C、该反应是a和b反应生成c，根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，则c物质中元素的种类，一定与a、b两种物质中元素的种类相同，故选项说法正确。 D、化学变化的实质是分子分成原子，原子再重新组合成新的分子，则该反应过程中，分子种类一定改变，原子种类一定不改变，故选项说法错误。 故选：D。 【点评】化学反应遵循质量守恒定律，即化学反应前后，元素的种类不变，原子的种类、总个数不变，这是书写化学方程式、判断物质的化学式、判断化学计量数、进行相关方面计算的基础。 13．【答案】（1）铁架台； （2）2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑； （3）高锰酸钾粉末溶于冷凝水后形成溶液； （4）A。 【分析】（1）根据常见仪器的名称和用途来分析； （2）根据高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气来分析； （3）根据实验的注意事项进行解答； （4）根据反应的原理以及可能造成不等的原因来分析。 【解答】解：（1）仪器a的名称是铁架台； （2）高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，化学方程式为：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑； （3）高锰酸钾粉末溶于水形成溶液，高锰酸钾溶液是紫红色，试管口有冷凝水，高锰酸钾溶于冷凝水，因此会有紫红色小液滴； （4）A、高锰酸钾没有完全分解，不会影响前后的质量差，说法不正确，符合题意； B、未调节量筒内外液面相平会导致氧气的体积读数不准确，会造成m1﹣m2≠ρV，说法正确，不符合题意； C、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m1﹣m2≠ρV，不符合题意。 【点评】本题主要考查质量守恒定律的应用等，完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行。 14．【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。 【分析】（1）根据化学反应的实质分析质量守恒的原因； （2）镁和氧气反应生成氧化镁； （3）根据装置的特点分析； （4）根据化学反应都遵守质量守恒定律分析回答。 【解答】解：（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。 【点评】化学反应遵循质量守恒定律，即化学反应前后，元素的种类不变，原子的种类、总个数不变，这是书写化学方程式、进行相关方面计算的基础。 15．【答案】（1）白色粉末逐渐消失，有气泡产生；Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑；不能； （2）炸裂；缓冲气压；后一种； （3）密闭容器。 【分析】（1）根据碳酸钠粉末与盐酸混合生成氯化钠、水、二氧化碳分析； （2）根据白磷燃烧放出热量分析； （3）根据以上实验的内容分析。 【解答】解：（1）碳酸钠粉末与盐酸混合生成氯化钠、水、二氧化碳，反应的化学方程式为：Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑，则观察到白色粉末逐渐消失，有气泡产生。该反应有气体生成，且在敞口容器中进行，不能用来验证质量守恒定律；故答案为：白色粉末逐渐消失，有气泡产生；Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑；不能； （2）白磷燃烧放出热量，锥形瓶底部放层细沙的目的是防止锥形瓶炸裂。白磷燃烧放出热量，锥形瓶内气体膨胀，气球胀大，起到缓冲气压的作用 白磷燃烧放出的热量使气体受热膨胀，气球胀大，受到浮力变大，使得天平不平衡，白磷燃烧时，气球膨胀，冷却后，气球缩小，到最后被吸瘪，天平平衡，所以后一种结论正确；故答案为：炸裂；缓冲气压；后一种； （3）由以上实验可知，用有气体参加或生成的反应来验证质量守恒定律时，反应必须在密闭容器中进行，否则，天平就不平衡；故答案为：密闭容器。 【点评】化学反应遵循质量守恒定律，即化学反应前后，元素的种类不变，原子的种类、总个数不变，这是书写化学方程式、判断物质的化学式、判断化学计量数、进行相关方面计算的基础。 第2页（共17页） 学科网（北京）股份有限公司 $$