4.2 化学反应中的质量关系（第一课时）（分层练习）-【上好课】2024-2025学年九年级化学上册同步精品课堂（沪教版2024）

4.2 化学反应中的质量关系（第一课时） 1．下列现象能用质量守恒定律解释的是（　　）   A．10gNaCl溶解在90g水中，成为100g溶液 B．100g干冰完全汽化成100g气体 C．酒精燃烧后，什么都没有了 D．2g氢气和2g氧气混合得4g气体 2．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 3．下列项目中，在化学反应前后一定不改变的是（　　）   A．分子种类 B．原子种类 C．分子数目 D．物质种类 4．用下列实验装置来验证质量守恒定律(托盘天平未画出)，能达到目的的是（　　）   A． B． C． D． 5．镁带在耐高温的容器中密封(内含空气)加热，下图中能正确表示容器里所盛物质总质量变化的是（　　）   A． B． C． D． 6．质量守恒定律是人类探索世界的伟大发现之一。下列认识不正确的是（　　）   A．质量守恒定律只适用于化学变化，不能用来解释物理变化 B．化学反应前后分子的种类、数目一定都发生改变 C．通过化学变化，只能改变世界上物质的种类，不能改变物质的总质量 D．化学反应前后原子的种类、数目一定不发生改变 7．硅单质是制造芯片的重要材料，下图是工业上制取硅的微观示意图，反应后还应补充的微粒是（　　）   A． B． C． D． 8．用下图装置研究反应前后物质的质量关系。 (1)实验1，点燃蜡烛后，电子秤示数减小。蜡烛减少的质量 燃烧后生成物的总质量（填写“等于”或“不等于”）。 (2)实验2的实验现象是有 色固体生成，溶液由蓝色变为浅绿色，电子秤示数不变。 (3)分析实验3中，电子秤示数改变的原因是 。 (4)从微观角度分析，化学反应一定符合质量守恒定律的原因是 。 9．1783年，拉瓦锡研究水的组成，装置示意图如图6所示，将水加热成蒸气通过灼热的铁管，一段时间后，在出口处收集到一种可燃性气体。实验后称量发现水的质量减少，铁管质量增加，拉瓦锡研究并判断铁转化为氧化物。下列说法正确的是（　　）   A．实验中收集到的可燃性气体可能是甲烷 B．铁在该实验中起催化剂作用 C．实验中水蒸气减少的质量等于铁管增加的质量 D．该实验推翻了“水是单一元素物质”的观点 10．质量守恒定律也有人曾称之为“物质不灭定律”。对于在化学反应中“物质不灭”的理解正确的组合是（　　）   ①构成物质的分子种类不变 ②构成物质的元素种类不变 ③构成物质的原子种类不变 ④物质的种类和质量不变 A．①② B．②③ C．①③ D．②④ 11．某同学使用如图所示实验装置，通过红热的玻璃导管引燃红磷来验证质量守恒定律。实验过程中，锥形瓶内物质质量与时间关系正确的是（　　）   A．B．C．D． 12．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？ 。 13．化学是一门以实验为基础的科学，如下图所示的实验回答问题： (1)图A是验证质量守恒定律的实验，实验时红磷 (选填“需要”或“不需要”) 过量。 (2)为达到验证量守恒定律的目的，小林更换了B实验中的药品，以下改进正确的是 （填序号）。 ①将药品换成双氧水和二氧化锰 ②将药品换成铁粉和硫酸铜溶液 ③将药品换成白糖和蒸馏水 (3)为达到验证质量守恒定律的目的，小郭只更换了B实验的装置，如图2所示，此装置中气球没有体现的作用是 （填序号）。 ①控制气体的总量                           ②盛放、添加固体药品 ③调节装置的压强                           ④调节装置的容积 (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原子质量 ④分子种类 14．将一定质量镁粉（mg）与足量的纯氧气分别在密闭与开放的环境中完全燃烧，固体物质的质量随时间变化如图。下列分析正确的是（　　）   A．开始反应的时间为t1s B．生成的氧化镁中氧元素的质量为m1-m3 C．燃烧时放热使氧化镁逸散，因此参加反应的氧气的质量为m2-m3 D．此反应不符合质量守恒定律 15．用如图装置验证质量守恒定律。反应前称得质量为m1，引燃红磷，冷却后称得质量为m2，m1=m2。下列说法正确的是（　　）   A．实验中红磷质量的多少不影响实验结论 B．m1为红磷和氧气的总质量 C．实验中气球胀大不会影响实验结果(不考虑浮力) D．m2中P2O5的质量一定等于m1中红磷与氧气的质量和 16．实验室制取氧气，取MnO2和KClO3，混合粉末M克，MnO2在固体混合物中的质量分数为a%，加热一段时间后，KClO3部分分解，MnO2的质量分数增加为b%，则M×a%=(M-MO2)×b%，这个等式正确的分析为（　　）   A．依据了质量守恒定律 B．依据了催化剂反应前后质量守恒 C．依据了元素守恒 D．依据了原子守恒 17．某兴趣小组为探究“质量守恒定律”做了如图所示的四组测定实验（实验4中装置气密性良好）。 【小组讨论】 (1)上述实验能用来验证质量守恒定律的是实验 （填数字）。 【记录分析】 (2)实验4反应过程中气球的变化是 ；下列图像中符合实验4容器中物质总质量随时间变化关系的是 （填字母）。 【评价反思】 (3)验证质量守恒定律时，对于有气体参加或生成的反应，应在 装置中进行。 【拓展延伸】 (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 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 $$ 4.2 化学反应中的质量关系（第一课时） 1．下列现象能用质量守恒定律解释的是（　　）   A．10gNaCl溶解在90g水中，成为100g溶液 B．100g干冰完全汽化成100g气体 C．酒精燃烧后，什么都没有了 D．2g氢气和2g氧气混合得4g气体 【答案】C 【解析】A、氯化钠溶于水属于物理变化，不能用质量守恒定律解释，选项错误； B、干冰汽化属于物理变化，不能用质量守恒定律解释，选项错误； C、酒精燃烧属于化学变化，燃烧过程中生成二氧化碳和水蒸气逸散到了空气中，所以“什么都没有了”，选项正确； D、氢气和氧气混合属于物理变化，不能用质量守恒定律解释，选项错误； 故选C。 2．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 【解析】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。 3．下列项目中，在化学反应前后一定不改变的是（　　）   A．分子种类 B．原子种类 C．分子数目 D．物质种类 【答案】B 【解析】A、化学变化的本质特点是分子本身变化，在化学反应前后分子种类不同，所以错误； B、在化学变化过程中原子只能重组，原子数目不变，所以正确； C、化学反应前后，分子数目可以改变，，也可以不变，，所以错误； D、在化学反应前后分子种类变化，由分子构成的物质种类也就不同，所以错误。 故选B。 4．用下列实验装置来验证质量守恒定律(托盘天平未画出)，能达到目的的是（　　）   A． B． C． D． 【答案】D 【解析】A.验证质量守恒定律时，若有气体参加反应或生成物以气体、白烟或雾的形式逸散到空气中，反应必须在密闭容器中进行，硫酸与碳酸钙反应有二氧化碳气体生成，该实验不能达到目的，故A错误； B.碳酸钠与盐酸反应有二氧化碳气体生成，该实验不能达到目的，故B错误； C.镁与氧气反应生成氧化镁，该反应有气体参加反应，部分氧化镁以白烟形式逸散在空气中，该实验不能达到目的，故C错误； D.铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，该反应没有气体参加反应，生成物是固体和液体，该反应可在敞口装置中验证质量守恒定律，能达到实验目的，故D正确。 故选：D。 5．镁带在耐高温的容器中密封(内含空气)加热，下图中能正确表示容器里所盛物质总质量变化的是（　　）   A． B． C． D． 【答案】B 【解析】镁与氧气在加热的条件下反应生成氧化镁，根据质量守恒定律，化学反应前后，物质的总质量不变，则容器里所盛物质总质量不变。 故选B。 6．质量守恒定律是人类探索世界的伟大发现之一。下列认识不正确的是（　　）   A．质量守恒定律只适用于化学变化，不能用来解释物理变化 B．化学反应前后分子的种类、数目一定都发生改变 C．通过化学变化，只能改变世界上物质的种类，不能改变物质的总质量 D．化学反应前后原子的种类、数目一定不发生改变 【答案】B 【解析】A、质量守恒定律解释化学变化，不解释物理变化，故正确； B、化学反应前后分子的种类一定发生变化，但分子的个数不一定改变，故错误； C、通过化学变化，只能改变物质的种类，不能改变物质的总质量，故正确； D、化学反应前后原子的种类、数目都不变，故正确； 故选B。 7．硅单质是制造芯片的重要材料，下图是工业上制取硅的微观示意图，反应后还应补充的微粒是（　　）   A． B． C． D． 【答案】A 【解析】根据质量守恒定律，反应前后原子种类和数目不变，反应前有2个碳原子、1个硅原子、2个氧原子，反应后有1个碳原子、1个硅原子、1个氧原子，则未知物中有1个碳原子和1个氧原子，即还应补充一个一氧化碳分子，即。 故选：A。 8．用下图装置研究反应前后物质的质量关系。 (1)实验1，点燃蜡烛后，电子秤示数减小。蜡烛减少的质量 燃烧后生成物的总质量（填写“等于”或“不等于”）。 (2)实验2的实验现象是有 色固体生成，溶液由蓝色变为浅绿色，电子秤示数不变。 (3)分析实验3中，电子秤示数改变的原因是 。 (4)从微观角度分析，化学反应一定符合质量守恒定律的原因是 。 【答案】(1)不等于 (2)红 (3)反应生成二氧化碳逸出 (4)反应前后原子种类、个数和质量都不变 【解析】（1）实验1中，点燃蜡烛后，电子秤示数逐渐减小，反应的蜡烛质量和反应的氧气质量之和等于生成的水的质量和二氧化碳的质量之和，因此蜡烛减小的质量小于燃烧后生成物的总质量； （2）铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，现象为铁表面有红色固体出现，溶液由蓝色变为浅绿色； （3）实验3中，电子秤示数会变小，这是因为盐酸和碳酸钠反应生成的二氧化碳扩散到空气中； （4）从微观角度分析，化学反应一定符合质量守恒定律的原因是反应前后原子种类、个数和质量都不变。 9．1783年，拉瓦锡研究水的组成，装置示意图如图6所示，将水加热成蒸气通过灼热的铁管，一段时间后，在出口处收集到一种可燃性气体。实验后称量发现水的质量减少，铁管质量增加，拉瓦锡研究并判断铁转化为氧化物。下列说法正确的是（　　）   A．实验中收集到的可燃性气体可能是甲烷 B．铁在该实验中起催化剂作用 C．实验中水蒸气减少的质量等于铁管增加的质量 D．该实验推翻了“水是单一元素物质”的观点 【答案】D 【解析】A、将水加热成蒸气通过灼热的铁管，一段时间后，在出口处收集到一种可燃性气体，由于反应物中不含碳元素，实验中收集到的可燃性气体不可能是甲烷，错误； B、反应后铁管质量增加，铁转化为氧化物，铁在该实验中不是催化剂，催化剂反应前后质量和化学性质不变，错误； C、铁管增加的质量是水中氧元素质量，错误； D、该实验生成氢气，氢气由氢元素组成；铁转化为氧化物，增加了氧元素；根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，说明水是由氢元素和氧元素组成，该实验推翻了“水是单一元素物质”的观点，正确。 故选D。 10．质量守恒定律也有人曾称之为“物质不灭定律”。对于在化学反应中“物质不灭”的理解正确的组合是（　　）   ①构成物质的分子种类不变 ②构成物质的元素种类不变 ③构成物质的原子种类不变 ④物质的种类和质量不变 A．①② B．②③ C．①③ D．②④ 【答案】B 【解析】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，所以反应前后原子的种类没有改变，原子的数目没有增减，原子的质量没有变化，元素的种类、元素的质量、物质的总质量都不变。在此过程中，分子的种类发生了改变，由分子构成的物质的种类也发生了改变；分子数目可能增加也可能减少，也可能前后相等。故在化学反应中“物质不灭”是由于②③。 故选：B。 11．某同学使用如图所示实验装置，通过红热的玻璃导管引燃红磷来验证质量守恒定律。实验过程中，锥形瓶内物质质量与时间关系正确的是（　　）   A．B．C．D． 【答案】D 【解析】A、红磷燃烧消耗氧气，故随着反应的进行，气体的总质量减小，但是氮气等不参与反应，故气体的总质量不会减少至零，不符合题意； B、该实验中，氮气不参与反应，故氮气的质量不变，不符合题意； C、红磷和氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷，根据质量守恒定律，化学反应前后，物质的总质量不变，故固体的质量增加，待完全反应后，不再变化，不符合题意； D、根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类和质量不变，故氧元素的质量不变，符合题意。 故选D。 12．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 【解析】（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。 13．化学是一门以实验为基础的科学，如下图所示的实验回答问题： (1)图A是验证质量守恒定律的实验，实验时红磷 (选填“需要”或“不需要”) 过量。 (2)为达到验证量守恒定律的目的，小林更换了B实验中的药品，以下改进正确的是 （填序号）。 ①将药品换成双氧水和二氧化锰 ②将药品换成铁粉和硫酸铜溶液 ③将药品换成白糖和蒸馏水 (3)为达到验证质量守恒定律的目的，小郭只更换了B实验的装置，如图2所示，此装置中气球没有体现的作用是 （填序号）。 ①控制气体的总量                           ②盛放、添加固体药品 ③调节装置的压强                           ④调节装置的容积 (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原子质量 ④分子种类 【答案】(1) 需要 (2)② (3)① (4)①②③ 【解析】（1）验证质量守恒定律时，红磷应过量， 以确保反应尽可能完全，从而更准确地验证质量守恒定律。‌故填：需要。 （2）①双氧水在二氧化锰的催化下，生成的氧气该装置中没有能体现这部分的质量，不适合验证质量守恒定律； ②铁粉和硫酸铜溶液发生反应，生成硫酸亚铁和铜，适合验证质量守恒定律； ③白糖和蒸馏水不是化学反应，不适合验证质量守恒定律。 故填：②。 （3）①控制气体的总量，气体总量是由反应物决定的，错误； ②盛放、添加固体药品，由图可知气球可以承装药品，添加药品，正确； ③调节装置的压强，气球可以缓冲压强，正确； ④调节装置的容积，气球可以变大变小，调节容积，正确。 故填：①。 （4）在化学反应中： 一定不变的是：各物质的质量总和、元素的种类元素的质量、原子的种类、原子的数目、原子的质量； 一定改变的是：物质的种类、分子的种类； 可能改变的是分子的数目。 故填：①②③。 14．将一定质量镁粉（mg）与足量的纯氧气分别在密闭与开放的环境中完全燃烧，固体物质的质量随时间变化如图。下列分析正确的是（　　）   A．开始反应的时间为t1s B．生成的氧化镁中氧元素的质量为m1-m3 C．燃烧时放热使氧化镁逸散，因此参加反应的氧气的质量为m2-m3 D．此反应不符合质量守恒定律 【答案】A 【解析】A、由图可知，t1时开始固体质量发生变化，故开始反应的时间为t1s，故A正确； B、镁燃烧生成氧化镁，固体质量增加，增加质量为氧元素质量，故氧化镁中氧元素的质量为m2-m1，故B错误； C、镁燃烧生成氧化镁，固体质量增加，在密闭容器中反应时固体增大的质量为参加反应的氧气质量，所以参加反应的氧气质量为m2-m1，故C错误； D、镁在氧气中燃烧生成氧化镁属于化学反应，化学反应一定遵守质量守恒定律，可在密闭容器中的反应来验证，故D错误； 故选A。 15．用如图装置验证质量守恒定律。反应前称得质量为m1，引燃红磷，冷却后称得质量为m2，m1=m2。下列说法正确的是（　　）   A．实验中红磷质量的多少不影响实验结论 B．m1为红磷和氧气的总质量 C．实验中气球胀大不会影响实验结果(不考虑浮力) D．m2中P2O5的质量一定等于m1中红磷与氧气的质量和 【答案】AC 【解析】A、验证质量守恒定律只要发生化学反应，反应前后质量不变即可，实验中红磷质量的多少不影响实验结论，说法正确； B、反应前称得质量应为前各物质的总质量，则m1不仅为红磷和氧气的质量，还包括装置及空气中气体成分质量等，说法错误； C、红磷燃烧放出热量，实验中气球胀大，若不考虑浮力，则不会影响实验结果，说法正确； D、根据质量守恒定律，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质量总和，则m2中P2O5的质量一定等于m1中参加反应的红磷与氧气的质量和，说法错误； 故选：AC。 16．实验室制取氧气，取MnO2和KClO3，混合粉末M克，MnO2在固体混合物中的质量分数为a%，加热一段时间后，KClO3部分分解，MnO2的质量分数增加为b%，则M×a%=(M-MO2)×b%，这个等式正确的分析为（　　）   A．依据了质量守恒定律 B．依据了催化剂反应前后质量守恒 C．依据了元素守恒 D．依据了原子守恒 【答案】B 【解析】由题意知，MnO2在固体混合物中的质量占a%，加热一段时间后，KClO3部分分解，MnO2的含量增加为b%；则M×a%是原混合物中二氧化锰的质量，（M-MO2）×b%表示反应后MnO2质量；因为MnO2反应前质量=反应后MnO2质量，故M×a%=（M-MO2）×b%。 故选B。 17．某兴趣小组为探究“质量守恒定律”做了如图所示的四组测定实验（实验4中装置气密性良好）。 【小组讨论】 (1)上述实验能用来验证质量守恒定律的是实验 （填数字）。 【记录分析】 (2)实验4反应过程中气球的变化是 ；下列图像中符合实验4容器中物质总质量随时间变化关系的是 （填字母）。 【评价反思】 (3)验证质量守恒定律时，对于有气体参加或生成的反应，应在 装置中进行。 【拓展延伸】 (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 【答案】(1)4 (2) 先胀大后缩小 B (3)密闭 (4)①②⑤ 【解析】（1）实验1：镁条和氧气反应生成氧化镁，不在密闭的容器中进行，不能验证质量守恒定律； 实验2：锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气，氢气逸散到空气中去了，使天平不平衡，不能验证质量守恒定律，应该用密闭的容器； 实验3：蔗糖溶于水，属于物理变化，不能验证质量守恒定律； 实验4：白磷燃烧生成五氧化二磷，在密闭容器中进行，化学反应前后质量不变，可以验证质量守恒定定律； 故能用来验证质量守恒定律的是实验4。 （2）实验4中，白磷燃烧放出大量的热，装置内气体受热膨胀，压强增大，气球胀大，待完全反应后，逐渐冷却至室温，由于消耗了氧气，装置内压强减小，气球缩小，故气球先胀大后缩小。 依据质量守恒定律可知：实验4容器中物质总质量一直不变；故选：B。 （3）通过分析实验可知，验证质量守恒定律的实验，对于有气体参加或有气体生成的化学反应，实验应在密闭装置中进行。 （4）根据质量守恒定律，化学反应前后，物质的质量总和一定不变。从微观角度分析，化学反应遵守质量守恒定律的原因是：化学反应前后，原子的种类、数目和质量一定不变；根据元素的概念可知，化学反应前后，元素的种类和质量一定不变；另外，化学反应前后，分子种类一定改变， 分子数目可能改变，物质种类一定改变。 故化学反应前后，一定不变的是：①②⑤。 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 $$