5.2 质量守恒定律-【帮课堂】2024-2025学年九年级化学上册同步学与练（仁爱科普版2024）

单元5 表征化学反应 课题2 质量守恒定律（原卷版） 板块导航 01/学习目标 明确内容要求，落实学习任务 02/思维导图 构建知识体系，加强学习记忆 03/知识导学 梳理教材内容，掌握基础知识 04/效果检测 课堂自我检测，发现知识盲点 05/问题探究 探究重点难点，突破学习任务 06/分层训练 课后训练巩固，提升能力素养 1． 通过实验说明化学反应前后，组成物质的元素种类和构成物质原子的种类没有改变。 2． 通过实验理解质量守恒定律客观规律及其意义。 3． 能用质量守恒定律解释一些现象。 重点：质量守恒定律实验及理解。 难点：质量守恒定律的应用。 一、化学反应中的元素和原子 1. 化学反应过程中的反应物和生成物，都是由 组成、由 等微观粒子构成的。 2. 酒精燃烧的探究 （1）酒精在点燃的条件下能与空气中的氧气发生反应，生成 和 。 （2）反应物酒精由 、 、氧三种元素组成，氧气由 元素组成，此反应物包含三种元素。酒精燃烧的产物为二氧化碳和水，由 、 、氧三种元素组成。反应物的两种分子中包含 、 、氧三种原子，产物中的两种分子也包含这三种原子。 3. 在化学变化前后，组成物质的 种类没有改变，构成物质的 种类也没有发生改变。 二、质量守恒定律 1．化学变化前后物质质量关系的探索说明，实验是进行科学探究的重要途径，而精确严谨的定量实验，能帮助人们更为准确地收集实验数据，更好地揭示客观世界的规律。 2．参加化学反应的各物质的质量总和 反应后生成的各物质质量总和，这个规律叫做 。3．质量守恒定律的意义：它是自然界 的规律，它揭示了化学反应过程中反应物和生成物之间的 关系。 4．质量守恒定律的理解 （1）物质是由 、原子等微观粒子构成的，发生化学反应时，参加反应的各物质中的 会重新组合形成新的物质。化学反应中原子核不会发生变化，因而反应中 的种类及 的种类和数目不变。 （2）参加化学反应的各物质的质量总和 发生变化，即参加化学反应的各物质的质量总和 反应后生成的各物质的质量总和。 5．质量守恒定律的适用范围： （1）质量守恒定律适用于所有的 变化。化学变化的本质是有 ，在化学反应中，原子的种类、数目和 都不会发生改变，只是原子 的分子，所以反应前后物质的 总和必然相等。 （2）质量守恒定律强调的是“ ”的物质。未参加反应的物质质量不能计入“ ”的质量总和。 （3）质量守恒定律中的“质量总和”包括固体、液体、气体的 。若反应中有气体参与或生成，要考虑气体的质量。 （4）质量守恒定律的适用对象是“ ”，不包括其他物理量，如体积等。 【名师点拨】 1. 质量守恒定律的微观解释基于化学反应的本质。 2. 在化学反应中，分子被分裂成原子，原子重新组合成新的分子。 3. 从微观角度来看，质量守恒定律成立的原因： （1）原子的种类不变：化学反应前后，参与反应的原子种类没有发生改变。 （2）原子的数目不变：参与反应的各种原子的数量在反应前后保持不变。 （3）原子的质量不变：原子的质量在化学反应中始终保持恒定。 （4）化学反应只是原子的重新组合，而原子的种类、数目和质量都不变，所以参加化学反应的各物质的质量总和必然等于反应后生成的各物质的质量总和。 （5）从微观来说，该定律成立的原因是：“在化学反应前后，原子的种类、数目和质量三不变”。 4. 定律的含义是：宏观上的“反应前后物质总质量、元素的种类、各元素质量”和微观上的“原子的种类、原子的数目、原子的质量不变”六不变。 1.判断题 （1）物质在空气中加热发生反应后，生成物的总质量必然等于参加反应的物质的总质量（ ） （2）化学反应不一定能够遵守质量守恒定律。（ ） （3）因为“质量守恒”，所以氢气燃烧后生成的水中一定含有氢气。（ ） （4）化学反应前后原子的数目和种类保持不变。（ ） （5）物质在空气中加热发生反应后，生成物的总质量必然等于参加反应的物质的总质量。（ ） （6）2g食盐完全溶于10g水中得到12g食盐水，该变化符合质量守恒定律。（ ） （7）煤燃烧后，剩余煤灰的质量比原来减轻了，所以该反应不符合质量守恒定律。（ ） （8）ag硫与bg氧气充分反应，一定生成（a+b）g二氧化硫。（ ） 2．在化学变化过程中，原子的 　 　不变；原子的 　 　不变；原子的 　 　不变；元素的 　 　不变。 3．大量实验证明，　 　化学反应的各物质的质量总和，等于反应后　 　的各物质的质量总和。这个规律就叫质量守恒定律。 4．某物质在空气中燃烧，生成水和二氧化碳，则该物质中一定包含有　 　元素，可能含有　 　元素。 5．现有6.4g未知物和氧气充分反应，经测定生成4.4g二氧化碳，2.8g一氧化碳和7.2g水。则参加反应氧气的质量是　 　。生成的二氧化碳和一氧化碳的分子个数之比为　 。 6．比较下列物质的质量大小，用“＞”、“＝”或“＜”填空。 （1）木材燃烧，余下灰烬的质量 　 　原木材的质量。 （2）硫粉在氧气中燃烧，生成物的质量 　 　原硫粉的质量。 （3）加热高锰酸钾，剩余固体的质量 　 　原混合物的质量。 7．在化学反应前后粒子数可能会发生变化的是（　　） A．质子 B．原子 C．电子 D．分子 8．科学家发明了月球制氧机，它利用聚焦太阳光产生的高温使月球土壤发生化学反应放出氧气。由此可推测月球土壤中一定含有（　　） A．氧元素 B．氧分子 C．水分子 D．高锰酸钾 9．下列各叙述中，错误的是（　　） A．化学反应前后，物质的质量总和相同 B．化学反应前后，元素的种类相同 C．化学反应前后，各种原子的总数相同 D．化学反应前后，物质的分子个数相同 10．不能用质量守恒定律解释的现象是（　　） A．蜡烛燃烧时，越来越短、最后消失 B．铁丝燃烧，其固体质量增加 C．潮湿的衣服在阳光下晒干 D．高锰酸钾受热后，固体质量减少 11．下列说法不符合质量守恒定律的是（　　） A．铜丝在火焰上灼烧后质量增加了 B．木炭燃烧后质量减少了 C．浓硫酸吸收水蒸气后质量增加了 D．氢氧化钠溶液放置于空气中一段时间后质量增加了 12．如图所示是验证质量守恒定律的实验装置，下列有关说法不正确的是（　　） A．锥形瓶内铺细沙的目的是防止锥形瓶底部因受热不均而炸裂 B．气球的作用是防止红磷燃烧时放热使瓶内气体迅速膨胀而冲开橡胶塞 C．红磷用量过少会影响实验结果 D．实验成功的关键是实验过程中装置气密性良好 ►问题一 质量守恒定律 【典例1】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 【解题必备】 1.质量守恒定律的定义: 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。 2.验证质量守恒定律的前提：①必须发生化学反应； ②当反应中有气体的参与和生成时，必须把反应置于封闭体系内。 3.质量守恒定律适用于化学变化，不适用于物理变化； 4.“参加化学反应”是指反应掉的那一部分物质的质量，不是各反应物质量的简单相加，即所给的反应物不一定都参加了化学反应，可能存在过量的情况。 5.记住“质量总和”。应用质量守恒定律解释现象时，不能丢掉任何一种反应物或生成物的质量，尤其是有气体参加或生成的反应，否则，就会出现“表面不守恒”的现象。 【变式1-1】 下列说法正确的是（　　） A．反应前各物质的质量总和，一定等于反应后生成的各物质的质量总和 B．铁丝在氧气中燃烧后；生成物的质量比参加反应的铁丝的质量增加了 C．水的质量和受热变成水蒸气的质量相等，该变化符合质量守恒定律 D．蜡烛完全燃烧后，生成水和二氧化碳的质量之和等于蜡烛减少的质量 【变式1-2】下列有关质量守恒定律说法正确的是（　　） A．点燃蜡烛时，蜡烛的质量越来越少，所以这个化学反应不遵守质量守恒定律 B．100g水完全蒸发可以得到100g水蒸气，这个规律符合质量守恒定律 C．4g木炭在16g氧气中充分燃烧必然生成20g二氧化碳 D．24g镁在空气中完全燃烧生成40g氧化镁，实际消耗氧气的质量为16g ►问题二 质量守恒定律的微观理解 【典例2】 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 【解题必备】 化学反应中前后质量守恒的原因：化学反应的实质，就是反应物的分子分裂，原子重组为生成物的分子的过程。在化学反应前后，原子的种类没有改变，数目没有曾减、原子的质量没有变化，因此物质的质量守恒。 【变式2-1】 化学反应前后肯定发生变化的是（　　） A．原子数目 B．原子质量 C．分子种类 D．元素种类 【变式2-2】 物质发生化学反应前后，一定保持不变的是：①物质的种类②物质的总质量③分子种类④分子数目⑤原子种类⑥原子数目⑦原子质量⑧元素的种类（　　） A．①②③④ B．②③④⑤ C．②⑤⑥⑦⑧ D．④⑤⑦⑧ ►问题三 质量守恒定律的实验探究 【典例3】 同学们用如图所示实验探究质量守恒定律。下列说法正确的是（　　） A．实验甲蜡烛减少的质量等于燃烧后生成物的总质量 B．实验乙过程中，小气球先变小后变大 C．实验丙反应结束后，天平指针向右偏转 D．实验丙可将药品换为锌和稀硫酸验证质量守恒定律 【解题必备】 红磷燃烧前后质量的测定 反应的文字表达式：磷 + 氧气 五氧化二磷 现象：红磷燃烧产生大量白烟，玻璃管上端的小气球。先膨胀后变瘪；反应前后天平保持平衡。 注意：①锥形瓶底部铺一层细沙的作用：防止红磷燃烧产生大量的热而使锥形瓶底部受热不均匀而炸裂。 ②玻璃管上端系一个小气球的作用：防止红磷燃烧产生的大量热量使锥形瓶内气体迅速膨胀而冲出橡皮塞。 ③气球先变大后变瘪的原因：红磷燃烧时放出大量的热量，锥形瓶内的气体受热膨胀，压强增大，因此气球变大；反应结束后，装置冷却，锥形瓶内的氧气被消耗而减少，且瓶内剩余气体温度降低而收缩，因此压强减小，气球变瘪了。 【变式3-1】 （2024•山西）在一次实验课上，同学们通过小组合作，完成了对密闭容器中少量小苏打与少量白醋反应的质量测定。以下分析正确的是（　　） A．反应后小苏打的质量增加 B．反应过程中各物质的质量都不变 C．反应前后各物质的质量总和相等 D．反应前称量的是小苏打和白醋的总质量 【变式3-2】 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。 ►问题四 运用质量守恒定律推断化学式 【典例4】（2024•常州）在电化学储能领域拥有巨大潜力的CuFeS2可由以下化学反应制得：CuCl+FeCl3+2XCuFeS2+4NH4Cl，则可推测X是（　　） A．NH3 B．（NH4）2S C．NH4Cl D．（NH4）2SO4 【解题技巧】化学反应前后的“变”与“不变”： ①6个“不变”：宏观：反应物和生成物的总质量不变；元素的种类不变；元素的质量不变；微观：原子的种类、数目、质量不变； ②2个“一定改变”：宏观：物质的种类一定改变；微观：分子的种类一定改变； ③2个可能“改变”：宏观:元素的化合价可能改变；微观：分子的总数可能改变。 【变式4-1】 （2024•青海）《天工开物》中有我国古代炼铁的记载，炼铁的主要原理是Fe2O3+3CO2Fe+3X，X的化学式为（　　） A．H2O B．CO C．Fe3O4 D．CO2 【变式4-2】 过碳酸钠（Na2CO4）是一种消毒剂，常用于公共场所、餐具及水果等的消毒，其反应原理为Na2CO4+H2O═X+H2O2，其中X的化学式为（　　） A．Na2CO3 B．NaHCO3 C．Na2O D．NaOH ►问题五 空气的成分 【典例5】 某有机物6.2g在空气中完全燃烧，共得到17.6g二氧化碳和10.8g水，则该化合物的组成元素是（　　） A．一定只含有碳元素 B．一定只含有碳、氢两种元素 C．一定含有碳、氢、氧三种元素 D．一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素 【解题必备】根据质量守恒定律，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。 【变式5-1】 已知一定质量的纯净物A跟32g氧气恰好完全反应，生成22g二氧化碳和18g水，下列说法错误的是（　　） A．参加反应的A的质量是8g B．物质A中只含有碳、氢两种元素 C．该物质中不含氧元素 D．物质A中碳、氢原子个数比是1：3 【变式5-2】某物质R可用作鱼塘增氧剂，其原因是它能和水反应只生成氢氧化钙和氧气。下列对R的叙述中，正确的是（　　） A．只含氧元素 B．一定含有钙元素和氧元素 C．只含钙元素 D．一定含有钙元素，可能含有氧元素 ►问题六 质量守恒定律的微观反应示意图 【典例6】（2024•常州）乙烷和二氧化碳反应制乙烯（C2H4）有助于实现“碳中和”，其反应微观示意图如图（相同小球表示同种原子），下列说法不正确的是（　　） A．甲的化学式为C2H6 B．参加反应的甲、乙质量比为1：1 C．分子的种类发生改变 D．丙与丁的分子个数之比为1：1 【解题必备】 化学反应中前后质量守恒的原因：化学反应的实质，就是反应物的分子分裂，原子重组为生成物的分子的过程。在化学反应前后，原子的种类没有改变，数目没有曾减、原子的质量没有变化。 【变式6-1】 （2024•宁夏）如图是某化学反应的微观示意图，下列说法正确的是（　　） A．该反应属于置换反应 B．该反应中乙和丙的质量比为8：11 C．甲物质中碳、氢元素质量比为3：1 D．化学反应前后分子的种类和数目都不变 【变式6-2】 （2024•吉林）木炭在空气中燃烧可能发生如下两个反应，结合反应的微观示意图判断，下列叙述错误的是（　　） A．化学反应前后元素种类没有改变 B．化学反应前后原子数目和分子数目均没有改变 C．反应物的种类相同时，生成物的种类不一定相同 D．使温度达到木炭的着火点，需要外界先提供能量 ►问题七 密闭容器中化学反应 【典例7】 （2024春•烟台期中）在一密闭容器内有四种物质，在一定条件下充分反应，测得反应前后各物质的质量如表，下列说法不正确的是（　　） 物质 甲 乙 丙 丁 反应前物质质量/g 4 15 2 8 反应后物质质量/g 6 X 2 16 A．物质乙中所含元素种类与甲、丁中元素种类之和相同 B．X＝5 C．丙一定是反应的催化剂 D．化学反应中参加反应的甲、丁两种物质的质量比为1：4 【解题必备】 根据反应后质量增加的属于生成物，反应后质量减少的属于反应物，反应后质量不变的可能作催化剂。 【变式7-1】（2024•临沂）一定条件下，甲、乙、丙、丁四种物质反应前后的质量关系如表所示。下列说法中错误的是（　　） 物质 甲 乙 丙 丁 反应前的质量/g 40 3 5 2 反应后的质量/g 4 x 5 34 A．x＝7 B．丙可能是该反应的催化剂 C．该反应属于化合反应 D．反应中甲和丁的质量比是9：8 【变式7-2】密闭容器内有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下发生化学反应，反应前后各物质质量如图所示。下列说法错误的是（　　） A．甲和丁一定是化合物 B．丙可能为该反应的催化剂 C．乙和丁的质量变化之比为3：2 D．该反应遵循质量守恒定律 1．下列现象能用质量守恒定律解释的是（　　） A．铁丝在氧气中燃烧生成物的质量大于铁丝的质量 B．50g酒精与50g水混合后总质量为100g C．56g铁在32g氧气中燃烧生成88g四氧化三铁 D．汽油挥发后质量变小 2．O2通过臭氧发生器转化为O3，反应前后发生变化的是（　　） A．原子总数 B．分子种类 C．元素种类 D．物质的总质量 3．质量相同的两块碳酸钙，一块在高温下完全分解生成氧化钙和二氧化碳，另一块加入足量的稀盐酸充分反应，则产生的二氧化碳气体（　　） A．加稀盐酸后的多 B．加热后的多 C．两种情况下的一样多 D．无法比较 4．下列叙述不符合质量守恒定律的是（　　） A．镁条在空气中燃烧后，得到的固体产物质量增加了 B．2g氢气和8g氧气充分反应生成10g水 C．碳酸氢铵受热分解后，固体质量减少了 D．某物质在空气中燃烧只生成CO2和H2O，则该物质一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素 5．在催化剂并加热的条件下，氨气和氧气能发生化学反应，其反应的化学方程式为4NH3+5O24X+6H2O，则X的化学式是（　　） A．NO B．N2O C．N2 D．NO2 6．（2024•秀屿区校级开学）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． 7．下列装置及实验（托盘天平未画出）能用来验证质量守恒定律的是（　　） A．将红墨水注入水中 B．红磷燃烧 C．稀盐酸与碳酸钠反应 D．镁条燃烧 8．一定质量的某化合物完全燃烧，消耗9.6g氧气，生成8.8g二氧化碳和5.4g水。对该化合物的组成判断正确的是（　　） A．只含有C、H两种元素 B．含有C、H、O三种元素 C．只含有C元素 D．含有C、H元素，可能含有O元素 9．将m g硫在n g氧气中燃烧，所生成二氧化硫的质量下列答案中你认为最合理的是（m可与n相等，也可不相等）（　　） A．一定等于（m+n）g B．一定小于（m﹣n）g C．可能是小于或等于（m+n）g D．以上答案都正确 10．（2024•湖北）液氢、液氧可作为火箭发动机的推进剂，其反应如示意图。下列说法正确的是（　　） A．乙为氧化物 B．丙的化学式为H2O C．反应前后分子的个数不变 D．反应前后氧元素的化合价不变 11．在反应2Mg+O22MgO中，若生成MgO的质量为40g，则Mg和O2共同消耗的质量一定为 　　g。 12．2.2g某物质在氧气中完全燃烧，生成6.6g二氧化碳和3.6g水（无其他生成物），对该物质中一定含有 　 　元素，（列式计算）各原子的个数比　 　。 13．质量守恒定律是自然科学的基本定律之一，化学反应遵循质量守恒定律。 （1）化学反应前后，肯定不会变化的是 　 　（填序号）。 ①元素的种类②原子的数目③分子的数目④物质的种类⑤原子的种类⑥物质的体积总和⑦反应前后物质的质量总和 （2）在化学反应A+B＝C+D中，已知7gA与20gB恰好完全反应，生成8gC和 　 　gD，要制得3.8gD，则参加反应的A的质量为 　 　g。 14．为了研究质量守恒定律，设计了如图“白磷燃烧前后质量测定”的实验，请分析有关问题． （1）装置：锥形瓶的底部铺有一层细沙，其作用是　 　； （2）燃烧前称量，锥形瓶的总质量为28.3g，则如图托盘天平中游码的读数为　 　g; （3）白磷燃烧：白磷燃烧过程中看到的现象是　 　； （4）燃烧后称量：发现托盘天平指针偏向右边，造成这种现象的原因可能是　 　（只写一条）； （5）反思：白磷燃烧　遵守　（填“遵守”或“不遵守”）质量守恒定律，理由是　 　。 1．下列对质量守恒定律的理解，正确的是（　　） A．12g碳和100g氧气充分反应可以生成44g二氧化碳，符合质量守恒定律 B．因“质量守恒”，蜡烛完全燃烧后生成水和二氧化碳的质量之和等于蜡烛减少的质量 C．1L氢气与1L氯气反应生成2L氯化氢气体，符合质量守恒定律 D．铁丝在氧气中燃烧后，生成物的质量比铁丝的质量大，不符合质量守恒定律 2．化学变化前后，一定不变的是（　　） ①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 3．某化学学习小组用如图所示实验验证质量守恒定律。下列说法错误的是（　　） A．做甲实验时，若取用红磷的量不足，对实验结果没有影响 B．乙实验中最后天平不平衡，此现象能用质量守恒定律解释 C．丙实验的反应在敞口容器中进行仍成功验证了质量守恒定律，原因是该反应不消耗气体也不产生气体 D．进行丁实验时，如果在燃着的镁条上方罩上玻璃罩，使生成物全部收集起来称量，理论上生成物的质量等于参加反应的镁条的质量 4．某有机物6.2g在空气中完全燃烧，共得到17.6g二氧化碳和10.8g水，则该化合物的组成元素是（　　） A．一定只含有碳元素 B．一定只含有碳、氢两种元素 C．一定含有碳、氢、氧三种元素 D．一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素 5．在一定条件下，甲、乙、丙、丁四种物质在密闭容器中发生反应，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．a的值为6 B．丁一定是该反应的催化剂 C．丙一定是化合物，乙可能是单质 D．该反应中甲、丙的质量变化之比为35：3 6．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，测得反应前及t1、t2时刻各物质的质量如图所示。下列说法正确的是（　　） A．甲一定是化合物 B．乙为该反应的催化剂 C．t2时刻，丙、丁的质量比为6：15 D．反应中，乙、丁的质量变化比为1：2 7．在一个密闭容器中放入M、N、P、Q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： 物质 M N P Q 反应前质量/g 18 1 2 32 反应后质量/g 待测 26 2 12 对该反应认识正确的是（　　） A．M可能是单质也可能是化合物，N可能是单质 B．P一定是该反应的催化剂 C．参加反应的M和Q的质量比是13：12 D．M、Q两种物质中的元素种类一定与N物质中元素种类相同 8．已知某纯净物2.3g在足量的氧气中充分燃烧后，生成4.4g二氧化碳和2.7g水，则该纯净物 　 　（含/不含）氧元素，其中碳元素氢元素的原子个数比为 　 　。 9．4.8g甲烷与一定量氧气反应生成CO、CO2和H2O，测得生成的CO和CO2混合气体中碳元素质量分数为36%。则该反应中生成H2O的质量为 　 　g，参加反应的甲烷和氧气的化学计量数之比为 　 　。 10．守恒思想的应用。 （1）常温下某未知物质M能与二氧化碳反应，M+CO2→Na2CO3+O2推断M中一定含有 　 　元素。 （2）化学反应前后原子的种类和数目不变，根据下列图示确定X的化学式 　 　。 11．在点燃条件下，2.6gC2H2与7.2gO2恰好完全反应，生成6.6gCO2、1.8gH2O和一定质量的CO，则该反应的化学方程式为 　 　，将一定质量的碳酸钙高温煅烧一段时间后停止加热，称得剩余固体质量为16g，其中钙元素的质量分数为50%，则碳酸钙高温煅烧过程中生成二氧化碳的质量为 　 　。 12．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。 13．请运用已学知识完成酒精的燃烧的探究。 （1）点燃时：仔细观察发现火焰也分为外焰、内焰、焰心三层，拿住小木条一端迅速平放入火焰中1～2s取出，可观察到小木条与外焰接触部分最先变黑，与焰心接触部分无明显变化，说明酒精灯 　 　温度高。 （2）对酒精点燃时产生的主要气体进行探究： 【提出问题】酒精完全燃烧后产生的气体主要含有什么？ 【查阅资料】 ①酒精的主要成分是乙醇（C2H5OH），含有碳、氢、氧三种元素； ②有机物（一般含有碳、氢元素）完全燃烧后，碳元素转化为二氧化碳，氢元素转化为水。 【猜想与假设】 猜想一：酒精完全燃烧后产生的气体可能只有二氧化碳 猜想二：酒精完全燃烧后产生的气体可能只有水蒸气 猜想三：酒精完全燃烧后产生的气体可能含有二氧化碳和水蒸气 【进行实验】 实验操作 实验现象 实验结论 用一个干冷的烧杯罩在火焰上方 　 　 猜想一不正确 将用澄清石灰水润湿过的烧杯罩在火焰上方 澄清石灰水变浑浊 猜想 　 　不正确 【实验结论】通过上述实验现象可知，猜想三正确。酒精完全燃烧后产生的气体主要含有二氧化碳和水蒸气，其化学方程式为 　 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！32 学科网（北京）股份有限公司 $$ 单元5 表征化学反应 课题2 质量守恒定律 板块导航 01/学习目标 明确内容要求，落实学习任务 02/思维导图 构建知识体系，加强学习记忆 03/知识导学 梳理教材内容，掌握基础知识 04/效果检测 课堂自我检测，发现知识盲点 05/问题探究 探究重点难点，突破学习任务 06/分层训练 课后训练巩固，提升能力素养 1． 通过实验说明化学反应前后，组成物质的元素种类和构成物质原子的种类没有改变。 2． 通过实验理解质量守恒定律客观规律及其意义。 3． 能用质量守恒定律解释一些现象。 重点：质量守恒定律实验及理解。 难点：质量守恒定律的应用。 一、化学反应中的元素和原子 1. 化学反应过程中的反应物和生成物，都是由 元素 组成、由 原子 等微观粒子构成的。 2. 酒精燃烧的探究 （1）酒精在点燃的条件下能与空气中的氧气发生反应，生成 二氧化碳 和 水 。 （2）反应物酒精由 碳 、 氢 、氧三种元素组成，氧气由 氧 元素组成，此反应物包含三种元素。酒精燃烧的产物为二氧化碳和水，由 碳 、 氢 、氧三种元素组成。反应物的两种分子中包含 碳 、 氢 、氧三种原子，产物中的两种分子也包含这三种原子。 3. 在化学变化前后，组成物质的 元素 种类没有改变，构成物质的 原子 种类也没有发生改变。 二、质量守恒定律 1．化学变化前后物质质量关系的探索说明，实验是进行科学探究的重要途径，而精确严谨的定量实验，能帮助人们更为准确地收集实验数据，更好地揭示客观世界的规律。 2．参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，这个规律叫做 质量守恒定律 。3．质量守恒定律的意义：它是自然界 客观存在 的规律，它揭示了化学反应过程中反应物和生成物之间的质量 关系。 4．质量守恒定律的理解 （1）物质是由 分子 、原子等微观粒子构成的，发生化学反应时，参加反应的各物质中的 原子 会重新组合形成新的物质。化学反应中原子核不会发生变化，因而反应中 元素 的种类及 原子 的种类和数目不变。 （2）参加化学反应的各物质的质量总和 不会 发生变化，即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。 5．质量守恒定律的适用范围： （1）质量守恒定律适用于所有的 化学 变化。化学变化的本质是有 新物质生成 ，在化学反应中，原子的种类、数目和 质量 都不会发生改变，只是原子 重新组合成新 的分子，所以反应前后物质的 质量 总和必然相等。 （2）质量守恒定律强调的是“ 参加化学反应 ”的物质。未参加反应的物质质量不能计入“ 反应物 ”的质量总和。 （3）质量守恒定律中的“质量总和”包括固体、液体、气体的 质量 。若反应中有气体参与或生成，要考虑气体的质量。 （4）质量守恒定律的适用对象是“ 质量 ”，不包括其他物理量，如体积等。 【名师点拨】 1. 质量守恒定律的微观解释基于化学反应的本质。 2. 在化学反应中，分子被分裂成原子，原子重新组合成新的分子。 3. 从微观角度来看，质量守恒定律成立的原因： （1）原子的种类不变：化学反应前后，参与反应的原子种类没有发生改变。 （2）原子的数目不变：参与反应的各种原子的数量在反应前后保持不变。 （3）原子的质量不变：原子的质量在化学反应中始终保持恒定。 （4）化学反应只是原子的重新组合，而原子的种类、数目和质量都不变，所以参加化学反应的各物质的质量总和必然等于反应后生成的各物质的质量总和。 （5）从微观来说，该定律成立的原因是：“在化学反应前后，原子的种类、数目和质量三不变”。 4. 定律的含义是：宏观上的“反应前后物质总质量、元素的种类、各元素质量”和微观上的“原子的种类、原子的数目、原子的质量不变”六不变。 1.判断题 （1）物质在空气中加热发生反应后，生成物的总质量必然等于参加反应的物质的总质量（ ） （2）化学反应不一定能够遵守质量守恒定律。（ ） （3）因为“质量守恒”，所以氢气燃烧后生成的水中一定含有氢气。（ ） （4）化学反应前后原子的数目和种类保持不变。（ ） （5）物质在空气中加热发生反应后，生成物的总质量必然等于参加反应的物质的总质量。（ ） （6）2g食盐完全溶于10g水中得到12g食盐水，该变化符合质量守恒定律。（ ） （7）煤燃烧后，剩余煤灰的质量比原来减轻了，所以该反应不符合质量守恒定律。（ ） （8）ag硫与bg氧气充分反应，一定生成（a+b）g二氧化硫。（ ） 【答案】(1) √×　(2) ×　(3) ×　(4) √　(5) √　(6) × (7)×　 (8) × 2．在化学变化过程中，原子的 　 　不变；原子的 　 　不变；原子的 　 　不变；元素的 　 　不变。 【答案】种类，数目，质量，种类 【解析】化学反应过程实质上是原子重新组合的过程，在一切化学反应中，反应前后原子的种类没有改变，原子的数目没有增减，原子的质量也没有变化，所以化学反应前后各物质的质量总和必然相等。 3．大量实验证明，　 　化学反应的各物质的质量总和，等于反应后　 　的各物质的质量总和。这个规律就叫质量守恒定律。 【答案】参加；生成 【解析】大量实验证明，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。这个规律就叫质量守恒定律。 4．某物质在空气中燃烧，生成水和二氧化碳，则该物质中一定包含有　 　元素，可能含有　 　元素。 【答案】碳、氢；氧 【解析】某物质在空气中燃烧，生成水和二氧化碳，水中的氢元素和二氧化碳中的碳元素来自于该物质，水中的氧元素和二氧化碳中的氧元素可能完全来自于氧气，也可能来自于氧气和该物质，因此该物质中一定包含有碳、氢元素，可能含有氧元素。 5．现有6.4g未知物和氧气充分反应，经测定生成4.4g二氧化碳，2.8g一氧化碳和7.2g水。则参加反应氧气的质量是　 　。生成的二氧化碳和一氧化碳的分子个数之比为　 。 【答案】8g；1：1 【解析】氧气质量为4.4g+2.8g+7.2g﹣6.4g＝8g；生成的二氧化碳和一氧化碳的分子个数之比为＝1：1。 6．比较下列物质的质量大小，用“＞”、“＝”或“＜”填空。 （1）木材燃烧，余下灰烬的质量 　 　原木材的质量。 （2）硫粉在氧气中燃烧，生成物的质量 　 　原硫粉的质量。 （3）加热高锰酸钾，剩余固体的质量 　 　原混合物的质量。 【答案】（1）＜；（2）＞；（3）＜ 【解析】（1）木材燃烧，产生了气体，无法计算在内，故余下灰烬的质量＜原木材的质量； （2）硫粉在氧气中燃烧，生成了二氧化硫气体，故生成物的质量＝原硫粉的质量+氧气的质量，即生成物的质量＞原硫粉的质量； （3）加热高锰酸钾，生成了二氧化锰、锰酸钾、氧气，由于氧气属于气体，故剩余固体的质量＜原混合物的质量。 7．在化学反应前后粒子数可能会发生变化的是（　　） A．质子 B．原子 C．电子 D．分子 【答案】D 【解析】在化学反应前后粒子数可能会发生变化的是分子。 故选：D。 8．科学家发明了月球制氧机，它利用聚焦太阳光产生的高温使月球土壤发生化学反应放出氧气。由此可推测月球土壤中一定含有（　　） A．氧元素 B．氧分子 C．水分子 D．高锰酸钾 【答案】A 【解析】由题目所给信息可知，月球制氧机是利用太阳光产生的高温使月球土壤发生化学反应放出氧气，由此可推知月球土壤中一定含有氧元素。 故选：A。 9．下列各叙述中，错误的是（　　） A．化学反应前后，物质的质量总和相同 B．化学反应前后，元素的种类相同 C．化学反应前后，各种原子的总数相同 D．化学反应前后，物质的分子个数相同 【答案】D 【解析】A、根据质量守恒定律可知参加反应的物质质量等于生成物质的质量，故A正确； B、根据质量守恒定律可知，化学反应前后元素种类不变，故B错误； C、根据质量守恒定律可知，化学反应前后原子数目不变，故C正确； D、在化学反应中，分子的个数可能发生变化，错误。 故选：D。 10．不能用质量守恒定律解释的现象是（　　） A．蜡烛燃烧时，越来越短、最后消失 B．铁丝燃烧，其固体质量增加 C．潮湿的衣服在阳光下晒干 D．高锰酸钾受热后，固体质量减少 【答案】C 【解析】A、蜡烛燃烧后生成物主要是水、二氧化碳和少量一氧化碳，是化学变化，减少消失是生成物跑到空气中了，符合质量守恒定律。 B、铁丝燃烧后生成四氧化三铁。铁的质量与反应的氧气的质量之和与生成的四氧化三铁质量相等，生成的固体当然比铁要大，符合质量守恒定律。 C、该选项中潮湿的衣服在阳光下晒干是水的三态变化，是物理变化不能用质量守恒定律解释。 D、高锰酸钾受热生成氧气这一些都是化学变化，反应的高锰酸钾的质量等于剩余固体的质量与氧气的质量之和，所以剩余固体的质量当然小于高锰酸钾的质量，符合质量守恒定律。 故选：C。 11．下列说法不符合质量守恒定律的是（　　） A．铜丝在火焰上灼烧后质量增加了 B．木炭燃烧后质量减少了 C．浓硫酸吸收水蒸气后质量增加了 D．氢氧化钠溶液放置于空气中一段时间后质量增加了 【答案】C 【解析】A、铜丝在火焰上灼烧后质量增加了参加反应的氧气的质量，符合题意； B、木炭燃烧后生成气体逸出到空气中，固体质量减少了，符合题意； C、浓硫酸吸收水蒸气后质量增加了是物理变化，不符合题意； D、氢氧化钠溶液放置于空气中一段时间后会和空气中二氧化碳反应，质量增加了，符合题意； 故选：C。 12．如图所示是验证质量守恒定律的实验装置，下列有关说法不正确的是（　　） A．锥形瓶内铺细沙的目的是防止锥形瓶底部因受热不均而炸裂 B．气球的作用是防止红磷燃烧时放热使瓶内气体迅速膨胀而冲开橡胶塞 C．红磷用量过少会影响实验结果 D．实验成功的关键是实验过程中装置气密性良好 【答案】C 【解析】A、锥形瓶内铺细沙的目的是防止锥形瓶底部因受热不均而炸裂，该选项说法正确； B、气球的作用是防止红磷燃烧时放热使瓶内气体迅速膨胀而冲开橡胶塞，该选项说法正确； C、红磷用量过少不会影响实验结果，该选项说法不正确； D、实验成功的关键是实验过程中装置气密性良好，该选项说法正确。 故选：C。 ►问题一 质量守恒定律 【典例1】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 【解析】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。 【解题必备】 1.质量守恒定律的定义: 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。 2.验证质量守恒定律的前提：①必须发生化学反应； ②当反应中有气体的参与和生成时，必须把反应置于封闭体系内。 3.质量守恒定律适用于化学变化，不适用于物理变化； 4.“参加化学反应”是指反应掉的那一部分物质的质量，不是各反应物质量的简单相加，即所给的反应物不一定都参加了化学反应，可能存在过量的情况。 5.记住“质量总和”。应用质量守恒定律解释现象时，不能丢掉任何一种反应物或生成物的质量，尤其是有气体参加或生成的反应，否则，就会出现“表面不守恒”的现象。 【变式1-1】 下列说法正确的是（　　） A．反应前各物质的质量总和，一定等于反应后生成的各物质的质量总和 B．铁丝在氧气中燃烧后；生成物的质量比参加反应的铁丝的质量增加了 C．水的质量和受热变成水蒸气的质量相等，该变化符合质量守恒定律 D．蜡烛完全燃烧后，生成水和二氧化碳的质量之和等于蜡烛减少的质量 【答案】B 【解析】A、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，故A错误； B、铁丝在氧气中燃烧后，生成物的质量比参加反应的铁丝的质量增加了，因为有氧气参加了反应，故B正确； C、水的质量和受热变成水蒸气的质量相等，没有新物质生成，属于物理变化，不符合质量守恒定律，故C错误； D、蜡烛完全燃烧后生成水和二氧化碳的质量之和等于蜡烛减少的质量和消耗氧气的质量之和，D错误。 故选：B。 【变式1-2】下列有关质量守恒定律说法正确的是（　　） A．点燃蜡烛时，蜡烛的质量越来越少，所以这个化学反应不遵守质量守恒定律 B．100g水完全蒸发可以得到100g水蒸气，这个规律符合质量守恒定律 C．4g木炭在16g氧气中充分燃烧必然生成20g二氧化碳 D．24g镁在空气中完全燃烧生成40g氧化镁，实际消耗氧气的质量为16g 【答案】D 【解析】A、蜡烛燃烧的产物水与二氧化碳逸散到空气中，最终总质量越来越小，但该反应仍遵守质量守恒定律，故选项说法错误。 B、100g水完全蒸发可以得到100g水蒸气，没有新物质生成，属于物理变化，不能用质量守恒定律解释，故选项说法错误。 C、碳和氧气反应的化学方程式为C+O2CO2，参加反应的碳、氧气和生成的二氧化碳的质量比为12：32：44＝3：8：11，4g木炭在16g氧气中充分燃烧，氧气有剩余，生成二氧化碳的质量小于20g，故选项说法错误。 D、根据质量守恒定律，24g镁在空气中完全燃烧生成40g氧化镁，实际消耗氧气的质量为40g﹣24g＝16g，故选项说法正确。 故选：D。 ►问题二 质量守恒定律的微观理解 【典例2】 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 【答案】C 【解析】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。 【解题必备】 化学反应中前后质量守恒的原因：化学反应的实质，就是反应物的分子分裂，原子重组为生成物的分子的过程。在化学反应前后，原子的种类没有改变，数目没有曾减、原子的质量没有变化，因此物质的质量守恒。 【变式2-1】 化学反应前后肯定发生变化的是（　　） A．原子数目 B．原子质量 C．分子种类 D．元素种类 【答案】C 【解析】根据质量守恒定律：化学反应前后，元素的种类不变；原子的数目不变；原子种类不变；分子的个数可能变化；分子的种类一定变化。 故选：C。 【变式2-2】 物质发生化学反应前后，一定保持不变的是：①物质的种类②物质的总质量③分子种类④分子数目⑤原子种类⑥原子数目⑦原子质量⑧元素的种类（　　） A．①②③④ B．②③④⑤ C．②⑤⑥⑦⑧ D．④⑤⑦⑧ 【答案】C 【解析】化学反应的微观实质是分子分成原子，原子进行重新组合，构成新的分子，因此反应前后原子的种类、数目、质量都不会改变。则反应前后物质的总质量不变、元素的种类不变、质量不变；所以化学反应前后，一定不变的是：原子种类、原子数目、原子质量，宏观上元素种类、元素质量、各物质的总质量不变，而分子种类一定会改变，分子数目可能改变，宏观上物质的种类一定会改变；故②⑤⑥⑦⑧一定不变。 故选：C。 ►问题三 质量守恒定律的实验探究 【典例3】 同学们用如图所示实验探究质量守恒定律。下列说法正确的是（　　） A．实验甲蜡烛减少的质量等于燃烧后生成物的总质量 B．实验乙过程中，小气球先变小后变大 C．实验丙反应结束后，天平指针向右偏转 D．实验丙可将药品换为锌和稀硫酸验证质量守恒定律 【答案】C 【解析】A、石蜡和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳和水，反应中有氧气参与，因此燃烧后生成物的总质量等于燃烧的石蜡质量和参加反应的氧气质量之和，所以蜡烛减小的质量小于燃烧后生成物的总质量，故A说法错误，不合题意； B、白磷燃烧放热，装置内空气受热膨胀，气球变大，随着反应的进行，氧气被消耗，装置内压强减小，气球又变小，则实验过程中气球先变大后变小，故B说法错误，不合题意； C、碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，装置敞口，生成的二氧化碳气体逸出，左盘质量减少，则反应结束后，天平指针向右偏转，故C说法正确，符合题意； D、锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，装置敞口，生成的氢气逸出，左盘质量减少，天平失衡，所以实验丙可将药品换为锌和稀硫酸也不能验证质量守恒定律，故D说法错误，不合题意。 故选：C。 【解题必备】 红磷燃烧前后质量的测定 反应的文字表达式：磷 + 氧气 五氧化二磷 现象：红磷燃烧产生大量白烟，玻璃管上端的小气球。先膨胀后变瘪；反应前后天平保持平衡。 注意：①锥形瓶底部铺一层细沙的作用：防止红磷燃烧产生大量的热而使锥形瓶底部受热不均匀而炸裂。 ②玻璃管上端系一个小气球的作用：防止红磷燃烧产生的大量热量使锥形瓶内气体迅速膨胀而冲出橡皮塞。 ③气球先变大后变瘪的原因：红磷燃烧时放出大量的热量，锥形瓶内的气体受热膨胀，压强增大，因此气球变大；反应结束后，装置冷却，锥形瓶内的氧气被消耗而减少，且瓶内剩余气体温度降低而收缩，因此压强减小，气球变瘪了。 【变式3-1】 （2024•山西）在一次实验课上，同学们通过小组合作，完成了对密闭容器中少量小苏打与少量白醋反应的质量测定。以下分析正确的是（　　） A．反应后小苏打的质量增加 B．反应过程中各物质的质量都不变 C．反应前后各物质的质量总和相等 D．反应前称量的是小苏打和白醋的总质量 【答案】C 【解析】A、小苏打是反应物，反应后小苏打的质量减少，故选项说法不正确。 B、化学反应过程中，反应物的质量减少，生成物的质量增加，故选项说法不正确。 C、根据质量守恒定律，化学反应前后各物质的质量总和相等，故选项说法正确。 D、反应前称量的是小苏打和白醋以及整个装置的总质量，故选项说法不正确。 故选：C。 【变式3-2】 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。 【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 【解析】（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。 ►问题四 运用质量守恒定律推断化学式 【典例4】（2024•常州）在电化学储能领域拥有巨大潜力的CuFeS2可由以下化学反应制得：CuCl+FeCl3+2XCuFeS2+4NH4Cl，则可推测X是（　　） A．NH3 B．（NH4）2S C．NH4Cl D．（NH4）2SO4 【答案】B 【解析】】由反应的化学方程式，反应前铜、氯、铁、硫、氮、氢原子个数分别为1、4、1、0、0、0，反应后的生成物中铜、氯、铁、硫、氮、氢原子个数分别为1、4、1、2、4、16，根据反应前后原子种类、数目不变，则2X分子中含有2个硫原子、4个氮原子、16个氢原子，则每个X分子由1个硫原子、2个氮原子、8个氢原子构成，则物质X的化学式为（NH4）2S。 故选：B。 【解题技巧】化学反应前后的“变”与“不变”： ①6个“不变”：宏观：反应物和生成物的总质量不变；元素的种类不变；元素的质量不变；微观：原子的种类、数目、质量不变； ②2个“一定改变”：宏观：物质的种类一定改变；微观：分子的种类一定改变； ③2个可能“改变”：宏观:元素的化合价可能改变；微观：分子的总数可能改变。 【变式4-1】 （2024•青海）《天工开物》中有我国古代炼铁的记载，炼铁的主要原理是Fe2O3+3CO2Fe+3X，X的化学式为（　　） A．H2O B．CO C．Fe3O4 D．CO2 【答案】D 【解析】由反应的化学方程式，反应前出现了2个铁原子、3个碳原子和6个氧原子，反应后出现了2个铁原子，根据反应前后原子种类、数目不变，则3X分子中含有3个碳原子和6个氧原子，则每个X分子由1个碳原子和2个氧原子构成，则物质X的化学式为CO2。 故选：D。 【变式4-2】 过碳酸钠（Na2CO4）是一种消毒剂，常用于公共场所、餐具及水果等的消毒，其反应原理为Na2CO4+H2O═X+H2O2，其中X的化学式为（　　） A．Na2CO3 B．NaHCO3 C．Na2O D．NaOH 【答案】A 【解析】由质量守恒定律，反应前后，原子的种类和数量均不变，由反应的化学方程式，反应前含有2个钠原子、5个氧原子、1个碳原子和2个氢原子，反应后含有2个氢原子、2个氧原子，所以X中应含有2个钠原子、1个碳原子和3个氧原子，即X的化学式为Na2CO3。 故选：A。 ►问题五 空气的成分 【典例5】 某有机物6.2g在空气中完全燃烧，共得到17.6g二氧化碳和10.8g水，则该化合物的组成元素是（　　） A．一定只含有碳元素 B．一定只含有碳、氢两种元素 C．一定含有碳、氢、氧三种元素 D．一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素 【答案】C 【解析】17.6gCO2中含有碳元素的质量为：17.6g××100%＝4.8g，10.8g水中含有氢元素的质量为：10.8g××100%＝1.2g，生成物17.6g二氧化碳和10.8g水中所含碳、氢元素的质量和＝4.8g+1.2g＝6g，6g＜6.2g，该物质中含氧元素的质量为：6.2g﹣6g＝0.2g，则该物质中一定含有碳、氢、氧三种元素。 故选：C。 【解题必备】根据质量守恒定律，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。 【变式5-1】 已知一定质量的纯净物A跟32g氧气恰好完全反应，生成22g二氧化碳和18g水，下列说法错误的是（　　） A．参加反应的A的质量是8g B．物质A中只含有碳、氢两种元素 C．该物质中不含氧元素 D．物质A中碳、氢原子个数比是1：3 【答案】D 【解析】A、参加反应的A的质量是22g+18g﹣32g＝8g，该选项正确。 B、22g二氧化碳中碳元素的质量为，18g水中氢元素的质量为，物质A中含有6g碳元素和2g氢元素，而6g+2g＝8g，则物质A中只含碳、氢元素，不含氧元素，该选项正确。 C、结合前面分析可知，该物质中不含氧元素，该选项正确。 D、结合前面分析可知，物质A中碳、氢元素的质量比为6g、2g，则其中碳、氢原子个数比是，该选项不正确。 故选：D。 【变式5-2】某物质R可用作鱼塘增氧剂，其原因是它能和水反应只生成氢氧化钙和氧气。下列对R的叙述中，正确的是（　　） A．只含氧元素 B．一定含有钙元素和氧元素 C．只含钙元素 D．一定含有钙元素，可能含有氧元素 【答案】B 【解析】根据质量守恒定律可以知道反应前后元素的种类不变，因为生成物为氢氧化钙和氧气，其中含有钙元素、氢元素和氧元素三种元素，所以反应物中也应该含有钙元素、氢元素和氧元素三种元素，已知水中含有氢元素和氧元素，所以可以判断在R一定含有钙元素，比较生成物氢氧化钙和反应物水的组成可以知道一个氢氧根中含有一个氧原子和一个氢原子，而一个水分子含有两个氢原子和一个氧原子，根据化学反应的实质很明显可以看出氢原子是有剩余的，再者反应中还要生成氧气，所以可以判断在R中一定含有氧元素，故可判断该物质中一定含有钙元素和氧元素，由于反应后没有出现钠元素，所以不可能含有钠元素，分析所给的选项可以判断A、C、D都是错误的，而B选项正确。 故选：B。 ►问题六 质量守恒定律的微观反应示意图 【典例6】（2024•常州）乙烷和二氧化碳反应制乙烯（C2H4）有助于实现“碳中和”，其反应微观示意图如图（相同小球表示同种原子），下列说法不正确的是（　　） A．甲的化学式为C2H6 B．参加反应的甲、乙质量比为1：1 C．分子的种类发生改变 D．丙与丁的分子个数之比为1：1 【答案】B 【解析】A、由反应的微观过程图可知，1个甲分子由2个碳原子、6个氢原子构成，则甲的化学式为C2H6，故选项说法正确。 B、由反应的微观过程图可知，该反应是1个乙烷分子与1个二氧化碳分子反应生成了1个乙烯分子、1个一氧化碳分子和1个水分子，参加反应的甲、乙质量比为30：44＝15：22，故选项说法错误。 C、由反应的微观过程图可知，化学反应前后，分子的种类发生了改变，故选项说法正确。 D、由反应的微观过程图可知，丙与丁的分子个数之比为1：1，故选项说法正确。 故选：B。 【解题必备】 化学反应中前后质量守恒的原因：化学反应的实质，就是反应物的分子分裂，原子重组为生成物的分子的过程。在化学反应前后，原子的种类没有改变，数目没有曾减、原子的质量没有变化。 【变式6-1】 （2024•宁夏）如图是某化学反应的微观示意图，下列说法正确的是（　　） A．该反应属于置换反应 B．该反应中乙和丙的质量比为8：11 C．甲物质中碳、氢元素质量比为3：1 D．化学反应前后分子的种类和数目都不变 【答案】C 【解析】A、由反应的微观过程图可知，该反应是甲烷分子与氧分子在点燃条件下反应生成二氧化碳分子和水分子，该反应的生成物均为化合物，不属于置换反应，故选项说法错误。 B、由反应的微观过程图可知，该反应是甲烷分子与氧分子在点燃条件下反应生成二氧化碳分子和水分子，反应的化学方程式为CH4+2O2CO2+2H2O，该反应中乙和丙的质量比为（32×2）：44＝16：11，故选项说法错误。 C、甲物质的化学式为CH4，甲物质中碳、氢元素质量比为12：（1×4）＝3：1，故选项说法正确。 D、由反应的微观过程图可知，该反应是甲烷分子与氧分子在点燃条件下反应生成二氧化碳分子和水分子，化学反应前后分子的种类发生了改变，故选项说法错误。 故选：C。 【变式6-2】 （2024•吉林）木炭在空气中燃烧可能发生如下两个反应，结合反应的微观示意图判断，下列叙述错误的是（　　） A．化学反应前后元素种类没有改变 B．化学反应前后原子数目和分子数目均没有改变 C．反应物的种类相同时，生成物的种类不一定相同 D．使温度达到木炭的着火点，需要外界先提供能量 【答案】B 【解析】A、由质量守恒定律可知，化学反应前后元素种类没有改变，选项说法正确； B、由微观反应示意图可知，两个反应的化学方程式分别为C+O2CO2、2C+O22CO2，由化学方程式可知，化学反应前后，分子数目可能改变，选项说法错误； C、由两个反应的化学方程式可知，反应物的种类相同时，生成物的种类不一定相同，选项说法正确； D、由可燃物燃烧的条件可知，使温度达到木炭的着火点，需要外界先提供能量，选项说法正确。 故选：B。 ►问题七 密闭容器中化学反应 【典例7】 （2024春•烟台期中）在一密闭容器内有四种物质，在一定条件下充分反应，测得反应前后各物质的质量如表，下列说法不正确的是（　　） 物质 甲 乙 丙 丁 反应前物质质量/g 4 15 2 8 反应后物质质量/g 6 X 2 16 A．物质乙中所含元素种类与甲、丁中元素种类之和相同 B．X＝5 C．丙一定是反应的催化剂 D．化学反应中参加反应的甲、丁两种物质的质量比为1：4 【答案】C 【解析】A、由分析可知，该反应的表示为：乙→甲+丁，该反应属于分解反应，则物质乙中所含元素种类与甲、丁中元素种类之和相同，故选项说法正确； B、由分析可知，X＝5，故选项说法正确； C、由分析可知，丙反应前的质量为2g，反应后仍为2g，质量不变，可能没有参与反应，也可能是反应的催化剂，故选项说法错误； D、化学反应中参加反应的甲、丁两种物质的质量比为 （6g﹣4g）：（16g﹣8g）＝1：4，故选项说法正确。 故选：C。 【解题必备】 根据反应后质量增加的属于生成物，反应后质量减少的属于反应物，反应后质量不变的可能作催化剂。 【变式7-1】（2024•临沂）一定条件下，甲、乙、丙、丁四种物质反应前后的质量关系如表所示。下列说法中错误的是（　　） 物质 甲 乙 丙 丁 反应前的质量/g 40 3 5 2 反应后的质量/g 4 x 5 34 A．x＝7 B．丙可能是该反应的催化剂 C．该反应属于化合反应 D．反应中甲和丁的质量比是9：8 【答案】C 【解析】A、由表中数据分析可知，反应前后甲的质量减少了40g﹣4g＝36g，故是反应物，参加反应的质量为36g；同理可以确定丙的质量不变，可能作该反应的催化剂，也可能是没有参加反应的杂质；丁是生成物，生成的质量为34g﹣2g＝32g；由质量守恒定律，乙应是生成物，且生成的质量为36g﹣32g＝4g，故x的数值为3+4＝7，故选项说法正确。 B、丙的质量不变，可能作该反应的催化剂，也可能是没有参加反应的杂质，故选项说法正确。 C、该反应的反应物为甲，生成物是乙和丁，符合“一变多”的形式，属于分解反应，故选项说法错误。 D、反应中甲和丁的质量比是36g：32g＝9：8，故选项说法正确。 故选：C。 【变式7-2】密闭容器内有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下发生化学反应，反应前后各物质质量如图所示。下列说法错误的是（　　） A．甲和丁一定是化合物 B．丙可能为该反应的催化剂 C．乙和丁的质量变化之比为3：2 D．该反应遵循质量守恒定律 【答案】A 【解析】由表中数据分析可知，反应前后的质量增加了12g﹣8g＝4g，故是生成物，生成的质量为4g；同理可以确定乙是反应物，参加反应的质量为20g﹣8g＝12g；丁是生成物，生成的质量为16g﹣8g＝8g；由质量守恒定律，丙的质量应不变，故X的数值为6。 A、该反应的反应物为乙，生成物是甲和丁，符合“一变多”的形式，属于分解反应，甲和丁是分解反应的生成物，不一定是化合物，也可能是单质，故选项说法错误。 B、丙的质量不变，可能作该反应的催化剂，也可能是没有参加反应的杂质，故选项说法正确。 C、乙和丁的质量变化之比为12g：8g＝3：2，故选项说法正确。 D、任何化学反应均遵守质量守恒定律，则该反应遵循质量守恒定律，故选项说法正确。 故选：A。 1．下列现象能用质量守恒定律解释的是（　　） A．铁丝在氧气中燃烧生成物的质量大于铁丝的质量 B．50g酒精与50g水混合后总质量为100g C．56g铁在32g氧气中燃烧生成88g四氧化三铁 D．汽油挥发后质量变小 【答案】A 【解析】A、铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，根据质量守恒定律，参加反应的铁和氧气的质量和等于反应生成的四氧化三铁的质量，因此铁丝在氧气中燃烧生成物的质量大于铁丝的质量，故选项正确； B、50g酒精与50g水混合后总质量为100g，此过程为物理变化，不能用质量守恒定律解释，选项错误； C、铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，生成四氧化三铁的质量等于参加反应的铁的质量与参加反应的氧气的质量之和，反应过程中的质量关系为 3Fe+2O2Fe3O4 168 64 232 每168份质量的铁与每64份质量的氧气在点燃的条件下恰好完全反应生成232份质量的四氧化三铁，故56g铁在32g氧气中燃烧，氧气有剩余，无法生成88g四氧化三铁，故选项错误； D、汽油挥发后质量变小，此过程为物理变化，不能用质量守恒定律解释，故选项错误。 故选：A。 2．O2通过臭氧发生器转化为O3，反应前后发生变化的是（　　） A．原子总数 B．分子种类 C．元素种类 D．物质的总质量 【答案】B 【解析】O2通过臭氧发生器生成新物质O3，是化学变化，反应前后物质的总质量、元素种类、元素质量、原子的种类、数目、质量不变，物质的种类、分子的种类改变。 故选：B。 3．质量相同的两块碳酸钙，一块在高温下完全分解生成氧化钙和二氧化碳，另一块加入足量的稀盐酸充分反应，则产生的二氧化碳气体（　　） A．加稀盐酸后的多 B．加热后的多 C．两种情况下的一样多 D．无法比较 【答案】C 【解析】两个反应中，碳酸钙中的碳元素均转化成二氧化碳，由于碳酸钙质量相同，根据碳元素守恒，则生成的二氧化碳的质量相同。 故选：C。 4．下列叙述不符合质量守恒定律的是（　　） A．镁条在空气中燃烧后，得到的固体产物质量增加了 B．2g氢气和8g氧气充分反应生成10g水 C．碳酸氢铵受热分解后，固体质量减少了 D．某物质在空气中燃烧只生成CO2和H2O，则该物质一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素 【答案】B 【解析】A、镁条在空气中燃烧和氧气反应生成氧化镁，氧化镁质量等于参加反应镁条质量和参加反应氧气质量之和，故得到的固体产物质量增加了，符合质量守恒定律，故A错误； B、由2H2+O22H2O可知，4份质量的氢气和32份质量的氧气反应生成36份质量的水，2g氢气和8g氧气充分反应，氧气完全反应，氢气有剩余，生成水的质量9g，不符合质量守恒，故B正确； C、碳酸氢铵受热分解生成氨气、二氧化碳和水，固体质量减少，符合质量守恒定律，故C错误； D、依据质量守恒定律，反应前后元素的种类不变，某物质在空气中燃烧只生成CO2和H2O，生成物中含有C、H、O元素，则该物质一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素，符合质量守恒定律，故D错误； 故选：B。 5．在催化剂并加热的条件下，氨气和氧气能发生化学反应，其反应的化学方程式为4NH3+5O24X+6H2O，则X的化学式是（　　） A．NO B．N2O C．N2 D．NO2 【答案】A 【解析】反应前氮原子是4个，反应后应该是4个，包含在4X中，反应前后氢原子都是12个，反应前氧原子是10个，反应后应该是10个，其中4个包含在4X中，X的化学式是NO。 故选：A。 6．（2024•秀屿区校级开学）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，随着反应的进行，气体的总质量减小，但由于氮气等气体不参与反应，所以气体的总质量不会减少至零，故选项图像不正确。 B、该实验中氮气不参与反应，所以氮气的质量不变，故选项图像不正确。 C、红磷和氧气在点燃的条件下生成五氧化二磷，根据质量守恒定律，化学反应前后物质的总质量不变，则反应时固体质量增加，完全反应后不变，故选项图像不正确。 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，所以氧元素的质量不变，选项图像正确。 故选：D。 7．下列装置及实验（托盘天平未画出）能用来验证质量守恒定律的是（　　） A．将红墨水注入水中 B．红磷燃烧 C．稀盐酸与碳酸钠反应 D．镁条燃烧 【答案】B 【解析】A、红墨水和水不能发生化学反应，不能验证质量守恒定律，该选项不正确。 B、红磷燃烧生成五氧化二磷，在密封装置中进行，能够验证质量守恒定律，该选项正确。 C、稀盐酸和碳酸钠反应生成的二氧化碳逸出装置，不能验证质量守恒定律，该选项不正确。 D、镁燃烧生成氧化镁，在敞开装置中进行，不能验证质量守恒定律，该选项不正确。 故选：B。 8．一定质量的某化合物完全燃烧，消耗9.6g氧气，生成8.8g二氧化碳和5.4g水。对该化合物的组成判断正确的是（　　） A．只含有C、H两种元素 B．含有C、H、O三种元素 C．只含有C元素 D．含有C、H元素，可能含有O元素 【答案】B 【解析】该化合物的质量为8.8g+5.4g﹣9.6g＝4.6g，又由于二氧化碳中碳元素的质量为，水中氢元素质量为，又根据“反应前后元素的种类和质量不变”，则该化合物中含碳、氢元素共2.4g+0.6g＝3g＜4.6g，则该化合物中一定含有氧元素。 故选：B。 9．将m g硫在n g氧气中燃烧，所生成二氧化硫的质量下列答案中你认为最合理的是（m可与n相等，也可不相等）（　　） A．一定等于（m+n）g B．一定小于（m﹣n）g C．可能是小于或等于（m+n）g D．以上答案都正确 【答案】C 【解析】当m＝n时，mg硫与ng氧气全部参加反应，则生成SO2的质量就等于（m+n）g； 当m≠n时，其中有一物质没有全部参加反应，则生成SO2的质量就小于（m+n）g； 综上所述，将mg硫在ng氧气中燃烧所生成SO2的质量小于或等于（m+n）g。 故选：C。 10．（2024•湖北）液氢、液氧可作为火箭发动机的推进剂，其反应如示意图。下列说法正确的是（　　） A．乙为氧化物 B．丙的化学式为H2O C．反应前后分子的个数不变 D．反应前后氧元素的化合价不变 【答案】B 【解析】A、乙是氧气，氧气不是氧化物，该选项不正确。 B、丙是水，水的化学式为H2O，该选项正确。 C、反应后分子个数减少，该选项不正确。 D、反应前氧气中的氧元素化合价是0，反应后水中氧元素化合价是﹣2，该选项不正确。 故选：B。 11．在反应2Mg+O22MgO中，若生成MgO的质量为40g，则Mg和O2共同消耗的质量一定为 　　g。 【答案】40 【解析】根据质量守恒定律可知，参加反应的各物质的质量总和等于反应生成的各物质的质量总和，在反应2Mg+O22MgO中，若生成MgO的质量为40g，则Mg和O2共同消耗的质量一定为40g。 12．2.2g某物质在氧气中完全燃烧，生成6.6g二氧化碳和3.6g水（无其他生成物），对该物质中一定含有 　 　元素，（列式计算）各原子的个数比　 　。 【答案】碳、氢；碳、氢原子个数比为3：8 【解析】因为完全反应生成燃烧生成6.6g二氧化碳和3.6g水，所以根据质量守恒思想的元素守恒，则可知该物质中含有碳元素的质量为：6.6g×＝1.8g，含有氢元素的质量为：3.6×＝0.4g，则碳元素和氢元素的质量共2.2g，等于化合物的质量，所以一定没有氧元素；该化合物中碳、氢原子个数比为＝3：8。 13．质量守恒定律是自然科学的基本定律之一，化学反应遵循质量守恒定律。 （1）化学反应前后，肯定不会变化的是 　 　（填序号）。 ①元素的种类②原子的数目③分子的数目④物质的种类⑤原子的种类⑥物质的体积总和⑦反应前后物质的质量总和 （2）在化学反应A+B＝C+D中，已知7gA与20gB恰好完全反应，生成8gC和 　 　gD，要制得3.8gD，则参加反应的A的质量为 　 　g。 【答案】（1）①②⑤⑦；（2）19；1.4 【解析】（1）化学反应前后，物质的总质量不变，原子的种类、质量、个数都不变，元素的种类、质量也不变，物质的种类、分子的种类肯定改变，分子的数目可能改变，物质的体积总和可能改变，故选①②⑤⑦； （2）由质量守恒定律可知，生成D的质量为7g+20g﹣8g＝19g；由于生成的A和D的质量比为7g：19g＝7：19，则要制得3.8gD，则参加反应的A的质量为3.8g×＝1.4g。 14．为了研究质量守恒定律，设计了如图“白磷燃烧前后质量测定”的实验，请分析有关问题． （1）装置：锥形瓶的底部铺有一层细沙，其作用是　 　； （2）燃烧前称量，锥形瓶的总质量为28.3g，则如图托盘天平中游码的读数为　 　g; （3）白磷燃烧：白磷燃烧过程中看到的现象是　 　； （4）燃烧后称量：发现托盘天平指针偏向右边，造成这种现象的原因可能是　 　（只写一条）； （5）反思：白磷燃烧　遵守　（填“遵守”或“不遵守”）质量守恒定律，理由是　 　。 【答案】（1）防止锥形瓶底部局部受热炸裂；（2）3.3； （3）产生大量白烟，气球胀大，后又缩小； （4）装置漏气（或锥形瓶未冷却等）； （5）遵守；参加反应的各物质的质量总和与生成的各物质的质量总和相等或化学反应前后原子的种类和个数不变等 【解析】（1）白磷燃烧放出大量的热，生成的五氧化二磷温度很高，为防止锥形瓶底部局部受热炸裂，锥形瓶的底部要铺有一层细沙； （2）燃烧前称量，锥形瓶的总质量为28.3g，则如图托盘天平中游码的读数为28.3g﹣20g﹣5g＝3.3g； （3）白磷燃烧产生大量白烟，放出大量的热，装置内气体受热膨胀，气球胀大；完全反应、冷却后，气体体积减少，完全反应后气体体积减少，气球后又缩小； （4）燃烧后称量：发现托盘天平指针偏向右边，则右边偏重，故造成的原因可能是装置漏气（或锥形瓶未冷却等）； （5）一切化学反应均遵循质量守恒定律，白磷燃烧属于化学变化，遵守质量守恒定律，是因为参加反应的各物质的质量总和与生成的各物质的质量总和相等或化学反应前后原子的种类和个数不变等。 1．下列对质量守恒定律的理解，正确的是（　　） A．12g碳和100g氧气充分反应可以生成44g二氧化碳，符合质量守恒定律 B．因“质量守恒”，蜡烛完全燃烧后生成水和二氧化碳的质量之和等于蜡烛减少的质量 C．1L氢气与1L氯气反应生成2L氯化氢气体，符合质量守恒定律 D．铁丝在氧气中燃烧后，生成物的质量比铁丝的质量大，不符合质量守恒定律 【答案】A 【解析】A、碳燃烧生成二氧化碳，恰好完全反应时碳和氧气的质量比是12：32，12g碳和100g氧气充分反应可以生成44g二氧化碳，有氧气剩余，该选项正确。 B、蜡烛完全燃烧后生成水和二氧化碳的质量之和等于蜡烛减少的质量和消耗氧气的质量之和，该选项不正确。 C、质量守恒定律是指反应前后质量的关系，与体积无关，该选项不正确。 D、铁丝在氧气中燃烧后，生成物的质量等于铁丝的质量与消耗氧气的质量之和，所以生成物的质量比铁丝的质量大，符合质量守恒定律，该选项不正确。故选：A。 2．化学变化前后，一定不变的是（　　） ①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 【解析】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。 3．某化学学习小组用如图所示实验验证质量守恒定律。下列说法错误的是（　　） A．做甲实验时，若取用红磷的量不足，对实验结果没有影响 B．乙实验中最后天平不平衡，此现象能用质量守恒定律解释 C．丙实验的反应在敞口容器中进行仍成功验证了质量守恒定律，原因是该反应不消耗气体也不产生气体 D．进行丁实验时，如果在燃着的镁条上方罩上玻璃罩，使生成物全部收集起来称量，理论上生成物的质量等于参加反应的镁条的质量 【答案】D 【解析】A、做甲实验时，若取用红磷的量不足，对实验的结果没有影响，因为无论红磷是否完全反应，天平都保持平衡，故A正确； B、乙实验中，石灰石和稀盐酸反应生成二氧化碳气体，产生的气体逸散到空气中，反应后剩余物质的质量减小，所以最后天平不平衡，能用质量守恒定律解释，故B正确； C、硫酸铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，此反应不消耗气体也不生成气体，所以能验证质量守恒定律，故C正确； D、如果在燃着的镁条上方罩上罩，使生成物全部收集起来称量，由于镁条与氧气结合产生氧化镁质量增加，故生成物质量大于参加反应的镁条的质量，故D错误。 故选：D。 4．某有机物6.2g在空气中完全燃烧，共得到17.6g二氧化碳和10.8g水，则该化合物的组成元素是（　　） A．一定只含有碳元素 B．一定只含有碳、氢两种元素 C．一定含有碳、氢、氧三种元素 D．一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素 【答案】C 【解析】17.6gCO2中含有碳元素的质量为：17.6g××100%＝4.8g，10.8g水中含有氢元素的质量为：10.8g××100%＝1.2g，生成物17.6g二氧化碳和10.8g水中所含碳、氢元素的质量和＝4.8g+1.2g＝6g，6g＜6.2g，该物质中含氧元素的质量为：6.2g﹣6g＝0.2g，该物质中一定含有碳、氢、氧三种元素。 故选：C。 5．在一定条件下，甲、乙、丙、丁四种物质在密闭容器中发生反应，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．a的值为6 B．丁一定是该反应的催化剂 C．丙一定是化合物，乙可能是单质 D．该反应中甲、丙的质量变化之比为35：3 【答案】C 【解析】A、a＝70+14+6+10﹣42﹣40﹣10＝8，该选项不正确； B、反应前后丁质量不变，可能是催化剂，也可能既不是催化剂也不是反应物和生成物，该选项不正确； C、反应后甲、乙质量减小，都是反应物，丙质量增大，是生成物，该选项正确； D、该反应中甲、丙的质量比为（70g﹣42g）：（40g﹣6g）＝14：17，该选项不正确。 故选：C。 6．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，测得反应前及t1、t2时刻各物质的质量如图所示。下列说法正确的是（　　） A．甲一定是化合物 B．乙为该反应的催化剂 C．t2时刻，丙、丁的质量比为6：15 D．反应中，乙、丁的质量变化比为1：2 【答案】A 【解析】A、由分析可知，该反应为丙与丁反应生成甲，所以甲一定是化合物，故A正确； B、由分析可知，反应前后，乙的质量不变，可能是该反应的催化剂，也可能没有参加反应，故B错误； C、由分析可知，t2时刻，丙、丁的质量比为6：3＝2：1，故C错误； D、由分析可知，该反应中乙、丁的质量变化之比为0：15，故D错误。 故选：A。 7．在一个密闭容器中放入M、N、P、Q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： 物质 M N P Q 反应前质量/g 18 1 2 32 反应后质量/g 待测 26 2 12 对该反应认识正确的是（　　） A．M可能是单质也可能是化合物，N可能是单质 B．P一定是该反应的催化剂 C．参加反应的M和Q的质量比是13：12 D．M、Q两种物质中的元素种类一定与N物质中元素种类相同 【答案】D 【解析】A、待测值：18+1+2+32﹣26﹣2﹣12＝13，反应后M、Q质量减小，都是反应物，N质量增大，是生成物，即M、Q反应生成N，M可能是单质也可能是化合物，N有的是化合物，该选项说法不正确； B、P不一定是该反应的催化剂，可能是既不是催化剂，也不是反应物和生成物，该选项说法不正确； C、参加反应的M和Q的质量比是（18﹣13）：（32﹣12）＝1：4，该选项说法不正确； D、M、Q反应生成N，因此M、Q两种物质中的元素种类一定与N物质中元素种类相同，该选项说法正确。故选：D。 8．已知某纯净物2.3g在足量的氧气中充分燃烧后，生成4.4g二氧化碳和2.7g水，则该纯净物 　 　（含/不含）氧元素，其中碳元素氢元素的原子个数比为 　 　。 【答案】含；1：3 【解析】纯净物中碳元素质量是4.4g×＝1.2g，氢元素质量是2.7g×＝0.3g，氧元素质量是2.3g﹣1.2g﹣0.3g＝0.8g，即纯净物中含有氧元素，其中碳元素氢元素的原子个数比为：＝1：3。 9．4.8g甲烷与一定量氧气反应生成CO、CO2和H2O，测得生成的CO和CO2混合气体中碳元素质量分数为36%。则该反应中生成H2O的质量为 　 　g，参加反应的甲烷和氧气的化学计量数之比为 　 　。 【答案】10.8；3：5 【解析】将4.8gCH4中碳元素的质量为4.8g××100%＝3.6g，，氢元素的质量为4.8g﹣3.6g＝1.2g，故生成水的质量为：1.2g÷×100%＝10.8g，水中氧元素的质量为10.8g﹣1.2g＝9.6g；测得生成的CO和CO2混合气体中碳元素质量分数为36%，故混合气体的质量为3.6g÷36%＝10g，混合气体中氧元素的质量为：10g﹣3.6g＝6.4g，根据质量守恒定律，参加反应的氧气的质量等于生成物中氧元素的质量，即9.6g+6.4g＝16g；参加反应的甲烷和氧气的化学计量数之比为：：＝3：5。 10．守恒思想的应用。 （1）常温下某未知物质M能与二氧化碳反应，M+CO2→Na2CO3+O2推断M中一定含有 　 　元素。 （2）化学反应前后原子的种类和数目不变，根据下列图示确定X的化学式 　 　。 【答案】（1）Na、O；（2）CO2 【解析】（1）反应物是M和CO2，CO2中含有碳元素和氧元素，二氧化碳中碳、氧原子个数是1：2；生成物是Na2CO3和O2，其中含有碳、氧、钠三种元素，在碳酸钠中碳、氧原子个数比是1：3，且氧分子中还含有氧原子，该物质中必定含有氧元素，生成物中有钠元素，那么反应物中也必定有钠元素； （2）反应前的一个C2H4分子和3个O2分子中共含有4个H原子、6个O原子和2个C原子，而反应后生成的2个H2O分子中只含有4个H原子和2个O原子，所以，一个2X分子中应含有2个C原子和4个O原子，故X的化学式为CO2。 11．在点燃条件下，2.6gC2H2与7.2gO2恰好完全反应，生成6.6gCO2、1.8gH2O和一定质量的CO，则该反应的化学方程式为 　 　，将一定质量的碳酸钙高温煅烧一段时间后停止加热，称得剩余固体质量为16g，其中钙元素的质量分数为50%，则碳酸钙高温煅烧过程中生成二氧化碳的质量为 　 　。 【答案】4C2H2+9O26CO2+4H2O+2CO；4g 【解析】根据质量守恒定律可知，参加反应的物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和，因此反应物的生成CO的质量＝2.6g+7.2g﹣6.6g﹣1.8g＝1.4g。由题意可知，C2H2和O2恰好完全反应生成CO2、H2O和CO；设化学方程式为aC2H2+bO2cCO2+dH2O+eCO， 反应过程中，C2H2、O2、CO2、H2O和CO的质量分别为：2.6g、7.2g、6.6g、1.8g、1.4g； 则，所以a：b：c：d：e＝4：9：6：4：2； 即反应的化学方程式为：4C2H2+9O26CO2+4H2O+2CO； 根据质量守恒定律，反应前后钙元素质量不变。反应后钙元素质量＝16g×50%＝8g，因此，反应前碳酸钙中钙元素质量也为8g；碳酸钙中钙的质量分数＝；所以反应前碳酸钙质量＝8g÷40%＝20g；由于碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳； 根据质量守恒定律生成二氧化碳质量＝反应前后固体质量差＝20g﹣16g＝4g。 12．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。 【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 【解析】（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； （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； （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。 13．请运用已学知识完成酒精的燃烧的探究。 （1）点燃时：仔细观察发现火焰也分为外焰、内焰、焰心三层，拿住小木条一端迅速平放入火焰中1～2s取出，可观察到小木条与外焰接触部分最先变黑，与焰心接触部分无明显变化，说明酒精灯 　 　温度高。 （2）对酒精点燃时产生的主要气体进行探究： 【提出问题】酒精完全燃烧后产生的气体主要含有什么？ 【查阅资料】 ①酒精的主要成分是乙醇（C2H5OH），含有碳、氢、氧三种元素； ②有机物（一般含有碳、氢元素）完全燃烧后，碳元素转化为二氧化碳，氢元素转化为水。 【猜想与假设】 猜想一：酒精完全燃烧后产生的气体可能只有二氧化碳 猜想二：酒精完全燃烧后产生的气体可能只有水蒸气 猜想三：酒精完全燃烧后产生的气体可能含有二氧化碳和水蒸气 【进行实验】 实验操作 实验现象 实验结论 用一个干冷的烧杯罩在火焰上方 　 　 猜想一不正确 将用澄清石灰水润湿过的烧杯罩在火焰上方 澄清石灰水变浑浊 猜想 　 　不正确 【实验结论】通过上述实验现象可知，猜想三正确。酒精完全燃烧后产生的气体主要含有二氧化碳和水蒸气，其化学方程式为 　 。 【答案】（1）外焰；（2）烧杯内壁有水雾；二；C2H5OH+3O22CO2+3H2O 【解析】（1）小木条与外焰接触部分碳化程度比中间明显，说明酒精灯外焰温度最高； （2）【进行实验】若猜想一不正确，表明产物中有水蒸气，验证水蒸气的存在可在火焰上方罩一个干冷的烧杯，若烧杯内壁有水雾出现，则证明有水生成，故实验现象是烧杯内壁有水雾，将用澄清石灰水润湿过的烧杯罩在火焰上方，澄清石灰水变浑浊，表明产物中有二氧化碳，因此证明猜想二不正确； 【实验结论】酒精完全燃烧后产生的气体主要含有二氧化碳和水蒸气，反应的化学方程式为C2H5OH+3O22CO2+3H2O。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！32 学科网（北京）股份有限公司 $$