5.2 质量守恒定律（分层作业）-【上好课】2024-2025学年九年级化学上册同步精品课堂（仁爱科普版2024）

课题2 质量守恒定律 一、选择题 1．通过臭氧发生器转化为，该过程中发生变化的是 A．原子数目 B．分子种类 C．元素种类 D．物质的总质量 2．如图是汽车尾气中某些有毒气体转变为无毒气体的微观示意图。下列说法错误的是 A．反应物都是氧化物 B．反应后生成三种新物质 C．该反应遵守质量守恒定律 D．反应前后原子的种类、数目均无变化 3．如图通过加热铜粉来验证质量守恒定律。下列有关说法中，正确的是 A．铜粉加热后由红色变为黑色 B．该实验不遵循质量守恒定律 C．可以用玻璃棒来代替玻璃导管 D．反应前锥形瓶内铜粉和氧气的总质量一定等于生成的氧化铜的质量 4．下列实验能够直接用于验证质量守恒定律的是 A． B． C． D． 5．有关的反应，说法正确的是 A．CuO具有还原性 B．反应后固体减轻的质量等于氧化铜中氧元素的质量 C．反应前后碳元素的化合价没有改变 D．反应中铜元素在固体中的质量分数逐渐变大 6．关于质量守恒定律，下列叙述正确的是 A．纸燃烧化为灰烬，该反应不符合质量守恒定律 B．2g镁在空气中燃烧生成5g氧化镁，则消耗3g空气 C．1g食盐溶于10g水中，得到11g盐水，该反应符合质量守恒定律 D．一切化学反应都遵守质量守恒定律 7．乙醇俗名酒精，现有乙醇（C2H5OH）和乙醛（CH3CHO）的混合物共13.5g，在足量的氧气中完全燃烧后生成26.4gCO2，则生成H2O的质量为 A．12.6g B．25.2g C．13.5g D．27g 8．孔雀石的主要成分是碱式碳酸铜[Cu(OH)2CO3]。碱式碳酸铜受热易分解，分解后生成的物质不可能是 A．CuO B．H2O C．CO2 D．CuCl2 9．汉黄芩素是传统中药黄芩的有效成分之一。汉黄芩素在氧气中充分燃烧生成二氧化碳和水，下列关于汉黄芩素组成的说法正确的是 A．只含碳、氢元素 B．只含碳、氧元素 C．一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素 D．一定含有碳元素，可能含有氢、氧元素 10．下列现象可以用质量守恒定律来解释的是 A．100g酒精和100g水混合在一起，质量等于200g B．10g水可以结成10g冰 C．敞口放置的酒精因挥发而越来越少 D．蜡烛燃烧后质量减小 11．在学习质量守恒定律的内容时，我们曾经做了如图所示的实验，请回答下列问题(已知：Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑) 镁条称量后点燃 (1)甲中反应实验现象为 ，锥形瓶底部放一层细沙的作用是 。 (2)乙中反应后天平的指针 (填“偏左”“偏右”或“居中”)，原因是 ，该反应 (填“符合”或“不符合”)质量守恒定律。 (3)丙中反应后质量 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)，原因是 ；小明同学在做此实验时发现反应后质量比反应前小，原因是 。 (4)从微观的角度解释实验符合质量守恒定律的原因 。 (5)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 容器中进行。 12．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 （填“大于”、“等于”或“小于”）燃烧后生成物的总质量。 (2)实验2、3中，电子秤示数变小的是 （填实验序号，下同），其原因是 。 (3)三个实验中，电子秤称量的结果能用质量守恒定律解释的是 。 1．燃烧法测定醋酸的组成：取3.0g醋酸，在纯氧中完全燃烧，测得生成4.4g二氧化碳和1.8g水。下列说法不正确的是 A．消耗氧气的质量为3.2g B．该物质中碳、氢、氧的原子个数比为2：4：1 C．该物质中碳元素的质量分数是40% D．醋酸中一定含有碳、氢、氧三种元素 2．在某密闭容器中放入一定量的甲、乙、丙、丁四种物质，一定条件下发生化学反应，一段时间后，测得各物质的质量如图所示，下列说法正确的是 A．丙一定是该反应的催化剂 B．该反应是化合反应 C．参加反应的甲、丁的质量比为5:3 D．甲一定是化合物 3．如图是电解水过程中水分子分解的微观示意图，从中获得的信息正确的是 A．水由两个氢原子和一个氧原子构成 B．水分解后生成氢气和氧气的分子个数比为2：1 C．水分解过程中，分子的种类不变 D．水分解过程中，原子的数目改变 4．在一次实验课上，同学们通过小组合作，设计并完成了如图所示的质量守恒定律的探究实验（铁粉和硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸亚铁）。下列分析正确的是 A．反应后铁粉的质量增加 B．反应过程中各物质的质量都不变 C．反应后电子秤的示数为230.5g D．反应前称量的是铁粉和硫酸铜溶液的总质量 5．某小组同学分别设计如图装置验证质量守恒定律： (1)图1的反应前后质量相等，该反应的化学方程式为 ； (2)图2的反应结束后，天平不再平衡，原因是 ； (3)图3从微观角度分析了质量守恒定律，画出X的微观示意图 ； (4)综上，有气体参与的化学反应，要验证质量守恒定律须在 装置中进行。 6．2023年4月，考古学家在兵马俑彩绘的研究中发现了绝美“中国紫”。其原料有石英（二氧化硅）、石绿（一种铜锈）、硫酸钡和一氧化铅等。用化学用语填空： (1)二氧化硅的化学式： 。 (2)Cu与空气中的O2、CO2、X共同作用生成铜锈[Cu2(OH)2CO3]，X的化学式是 。 (3)硫酸钡中的硫酸根离子： 。 (4)标出一氧化铅(PbO)中Pb的化合价： 。 (5)铜锈[Cu2(OH)2CO3]中碳元素的质量分数是多少？（写出计算过程，保留一位小数） 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 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 $$ 课题2 质量守恒定律 一、选择题 1．通过臭氧发生器转化为，该过程中发生变化的是 A．原子数目 B．分子种类 C．元素种类 D．物质的总质量 【答案】B 【详解】O2通过臭氧发生器转化为O3，发生了化学变化，根据质量守恒定律可知，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，分子的种类改变，故选B。 2．如图是汽车尾气中某些有毒气体转变为无毒气体的微观示意图。下列说法错误的是 A．反应物都是氧化物 B．反应后生成三种新物质 C．该反应遵守质量守恒定律 D．反应前后原子的种类、数目均无变化 【答案】B 【详解】A、氧化物是由两种元素组成的含有氧元素的化合物，根据图像，反应物是CO、NO，二者都属于氧化物，说法正确； B、根据图像，反应后生成的物质是CO2、N2，共两种，反应后出现的一个一氧化氮分子，是反应剩余的，不是生成物，说法错误； C、该过程中有新物质生成，属于化学变化，遵守质量守恒定律，说法正确； D、根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和个数均不变，说法正确； 故选B。 3．如图通过加热铜粉来验证质量守恒定律。下列有关说法中，正确的是 A．铜粉加热后由红色变为黑色 B．该实验不遵循质量守恒定律 C．可以用玻璃棒来代替玻璃导管 D．反应前锥形瓶内铜粉和氧气的总质量一定等于生成的氧化铜的质量 【答案】A 【详解】A.铜与氧气在加热条件下反应生成黑色固体氧化铜，可观察到铜粉加热后由红色变为黑色，故A正确； B.所有化学反应都遵循质量守恒定律，故B错误； C.不能用玻璃棒来代替玻璃导管，是因为玻璃管与气球相连，能够平衡装置内外压强，防止瓶塞喷出，故C错误； D.反应前锥形瓶内铜粉和氧气的总质量不一定等于生成的氧化铜的质量，因为铜和氧气不一定恰好完全反应，故D错误。 故选：A。 4．下列实验能够直接用于验证质量守恒定律的是 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A、镁条在空气中燃烧，生成的氧化镁的质量大于镁条的质量，不能直接验证质量守恒定律，故选项不符合题意； B、铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，反应前后锥形瓶内质量不变，能直接验证质量守恒定律，故选项符合题意； C、过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，该反应在敞口容器中进行，生成的氧气逸散到空气中，导致反应后的质量减少，不能直接验证质量守恒定律，故选项不符合题意； D、碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，该反应在敞口容器中进行，生成的二氧化碳逸散到空气中，导致反应后的质量减少，不能直接验证质量守恒定律，故选项不符合题意。 故选B。 5．有关的反应，说法正确的是 A．CuO具有还原性 B．反应后固体减轻的质量等于氧化铜中氧元素的质量 C．反应前后碳元素的化合价没有改变 D．反应中铜元素在固体中的质量分数逐渐变大 【答案】D 【详解】A、由化学方程式可知，该反应中，氧化铜失去氧元素，表现氧化性，即氧化铜具有氧化性，选项错误； B、该反应后生成的固体只有铜，反应后固体减轻的质量等于氧化铜失去的氧元素和参加反应的碳的质量和，即生成的二氧化碳的质量，选项错误； C、反应前，碳单质中碳元素的化合价为零，反应后生成的二氧化碳中碳元素的化合价为+4价，即反应后碳元素的化合价升高，选项错误； D、该反应后生成的固体只有铜，则反应中铜元素在固体中的质量分数逐渐变大，选项正确； 故选D。 6．关于质量守恒定律，下列叙述正确的是 A．纸燃烧化为灰烬，该反应不符合质量守恒定律 B．2g镁在空气中燃烧生成5g氧化镁，则消耗3g空气 C．1g食盐溶于10g水中，得到11g盐水，该反应符合质量守恒定律 D．一切化学反应都遵守质量守恒定律 【答案】D 【详解】A、纸燃烧化为灰烬，有新物质生成，属于化学变化，符合质量守恒定律，说法错误，不符合题意； B、镁在氧气中燃烧生成氧化镁，化学方程式为，则参与反应的镁与生成的氧化镁的质量比为，故2g镁在空气中燃烧不能生成5g氧化镁，说法错误，不符合题意； C、1g食盐溶于10g水中，得到11g盐水，没有新物质生成，属于物理变化，不符合质量守恒定律，说法错误，不符合题意； D、一切化学反应都遵守质量守恒定律，说法正确，符合题意。 故选：D。 7．乙醇俗名酒精，现有乙醇（C2H5OH）和乙醛（CH3CHO）的混合物共13.5g，在足量的氧气中完全燃烧后生成26.4gCO2，则生成H2O的质量为 A．12.6g B．25.2g C．13.5g D．27g 【答案】C 【详解】26.4gCO2中碳元素的质量为，根据质量守恒定律可知，化学反应前后元素种类及质量不变，则该混合物中碳元素的质量等于二氧化碳中碳元素的质量，在乙醇和乙醛中，碳、氧之间的关系为2C~O，则该混合物中氧元素的质量为，则该混合物中氢元素质量为13.5g-7.2g-4.8g=1.5g，该混合物中氢元素的质量等于水中氢元素的质量，故生成水的质量为，故选：C。 8．孔雀石的主要成分是碱式碳酸铜[Cu(OH)2CO3]。碱式碳酸铜受热易分解，分解后生成的物质不可能是 A．CuO B．H2O C．CO2 D．CuCl2 【答案】D 【详解】碱式碳酸铜中含有铜、氢、氧、碳元素，根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，故碱式碳酸铜受热分解产物中不会出现氯元素，故选D。 9．汉黄芩素是传统中药黄芩的有效成分之一。汉黄芩素在氧气中充分燃烧生成二氧化碳和水，下列关于汉黄芩素组成的说法正确的是 A．只含碳、氢元素 B．只含碳、氧元素 C．一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素 D．一定含有碳元素，可能含有氢、氧元素 【答案】C 【详解】汉黄芩素在氧气中充分燃烧生成二氧化碳和水，生成物二氧化碳中含有碳元素和氧元素，水中含有氢元素和氧元素，根据质量守恒定律反应前后元素的种类不变，所以生成物中也含有碳元素、氢元素和氧元素，因氧气中含有氧元素，所以汉黄芩素中一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素； 故选C。 10．下列现象可以用质量守恒定律来解释的是 A．100g酒精和100g水混合在一起，质量等于200g B．10g水可以结成10g冰 C．敞口放置的酒精因挥发而越来越少 D．蜡烛燃烧后质量减小 【答案】D 【详解】A、100g酒精和100g水混合在一起，质量等于200g，没有发生化学变化，为物理变化，故不能用质量守恒定律来解释，故A错误； B、10g水可以结成10g冰的过程中没有新物质生成，属于物理变化，不能用质量守恒定律解释．故B错误； C、敞口放置的酒精，越放越少．没有发生化学变化，故不能用质量守恒定律来解释，故C错误； D、蜡烛燃烧生成了二氧化碳和水蒸气，进入空气中．所以蜡烛燃烧后的质量减小，能用质量守恒定律来解释．故D正确； 故选D。 【点睛】质量守恒定律适用于所有的化学变化。 11．在学习质量守恒定律的内容时，我们曾经做了如图所示的实验，请回答下列问题(已知：Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑) 镁条称量后点燃 (1)甲中反应实验现象为 ，锥形瓶底部放一层细沙的作用是 。 (2)乙中反应后天平的指针 (填“偏左”“偏右”或“居中”)，原因是 ，该反应 (填“符合”或“不符合”)质量守恒定律。 (3)丙中反应后质量 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)，原因是 ；小明同学在做此实验时发现反应后质量比反应前小，原因是 。 (4)从微观的角度解释实验符合质量守恒定律的原因 。 (5)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 容器中进行。 【答案】(1) 红磷燃烧放热，发出黄白色火焰，产生大量白烟，气球先变大后变小，天平平衡 防止锥形瓶底部受热不均炸裂 (2) 偏右 生成CO2逸散到空气中，无法测量 符合 (3) 偏大 反应前未测量氧气的质量 部分生成物逸散到空气中 (4)化学反应前后原子的种类、数目和质量都不变 (5)密闭 【详解】（1）甲实验是红磷在密闭的锥形瓶中燃烧，红磷燃烧放出大量的热，消耗了氧气，所以可观察到的现象是：红磷燃烧，发出黄白色火焰，产生大量白烟，气球先变大后变小，最终天平又平衡；锥形瓶底放层细沙的原因是防止锥形瓶底部受热不均炸裂； （2）图乙反应后天平的指针偏右，原因是碳酸钠和盐酸反应生成的二氧化碳扩散到空气中，该反应符合质量守恒定律； （3）镁条燃烧生成固体氧化镁，生成氧化镁的质量等于参加反应镁和氧气的质量和，所以反应后质量偏大，是因为反应前未测量氧气的质量；镁条燃烧产生大量的白烟，白烟逸散到空气中造成质量的损失，造成反应后质量比反应前小； （4）化学反应前后原子的种类、数目和质量没有发生改变，所以实验符合质量守恒定律； （5）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，反应必须在密封装置中进行。 12．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 （填“大于”、“等于”或“小于”）燃烧后生成物的总质量。 (2)实验2、3中，电子秤示数变小的是 （填实验序号，下同），其原因是 。 (3)三个实验中，电子秤称量的结果能用质量守恒定律解释的是 。 【答案】(1)小于 (2) 3 反应生成的二氧化碳逸出 (3)实验1、3 【详解】（1）有质量守恒可知：参加反应的蜡烛和氧气的质量总和等于生成的二氧化碳和水的质量总和，所以蜡烛减少的质量小于燃烧后生成物的总质量，故填：小于。 （2）实验2中，铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，没有气体产生，反应后电子秤示数不变，而实验3中，稀盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳，二氧化碳逸散到空气当中，所以反应后电子秤示数变小，故填：3；反应生成的二氧化碳逸出。 （3）质量守恒定律是指参加化学反应的各物质质量总和等于生成的各物质质量总和，所以的化学反应均符合质量守恒定律，实验2 未发生化学反应，故实验1、3中，电子秤称量的结果能用质量守恒定律解释，故填：实验1、3。 1．燃烧法测定醋酸的组成：取3.0g醋酸，在纯氧中完全燃烧，测得生成4.4g二氧化碳和1.8g水。下列说法不正确的是 A．消耗氧气的质量为3.2g B．该物质中碳、氢、氧的原子个数比为2：4：1 C．该物质中碳元素的质量分数是40% D．醋酸中一定含有碳、氢、氧三种元素 【答案】B 【详解】A、根据质量守恒定律，化学反应前后，物质总质量不变，设参与反应的氧气质量为x，则，解得x=3.2g，A选项正确； B、根据质量守恒定律，化学反应前后，元素种类、质量都不变。反应后4.4g二氧化碳中碳元素的质量为，1.8g水中氢元素的质量为，氧气只含氧元素，则生成物中的碳元素、氢元素全部来源于醋酸，醋酸的质量为3.0g，则醋酸中一定含有氧元素，其质量为，因此该物质中碳、氢、氧的原子个数比为，B选项错误； C、该物质中碳元素的质量分数是，C选项正确； D、根据B选项的分析，醋酸中一定含有碳、氢、氧三种元素，D选项正确。 故选：B。 2．在某密闭容器中放入一定量的甲、乙、丙、丁四种物质，一定条件下发生化学反应，一段时间后，测得各物质的质量如图所示，下列说法正确的是 A．丙一定是该反应的催化剂 B．该反应是化合反应 C．参加反应的甲、丁的质量比为5:3 D．甲一定是化合物 【答案】B 【分析】根据质量守恒定律，化学反应前后，物质的总质量不变，则20g+2g+1g+37g=xg+32g+1g+12g，x=15，反应后，甲的质量减小，甲是反应物，乙的质量增加，乙是生成物，丙的质量不变，丙可能是催化剂，也可能是不参与反应的杂质，丁的质量减小，丁是反应物。 【详解】A、化学反应前后丙的质量不变，丙可能是该反应的催化剂，也可能是不参与反应的杂质，不符合题意； B、该反应中，甲、丁是反应物，乙是生成物，该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，符合题意； C、参加反应的甲、丁的质量比为：，不符合题意； D、该反应中，甲、丁是反应物，乙是生成物，甲的元素组成未知，甲不一定是化合物，不符合题意。 故选B。 3．如图是电解水过程中水分子分解的微观示意图，从中获得的信息正确的是 A．水由两个氢原子和一个氧原子构成 B．水分解后生成氢气和氧气的分子个数比为2：1 C．水分解过程中，分子的种类不变 D．水分解过程中，原子的数目改变 【答案】B 【详解】A. 水由水分子构成，一个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成，此选项错误；     B. 水分解后生成氢气和氧气的体积比为2：1，则氢分子、氧分子的个数比为2：1，此选项正确； C. 水分解过程是化学变化，分子的种类发生改变，此选项错误；     D. 原子是化学变化中的最小粒子，水分解过程中，原子的数目不变，此选项错误。 故选B。 4．在一次实验课上，同学们通过小组合作，设计并完成了如图所示的质量守恒定律的探究实验（铁粉和硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸亚铁）。下列分析正确的是 A．反应后铁粉的质量增加 B．反应过程中各物质的质量都不变 C．反应后电子秤的示数为230.5g D．反应前称量的是铁粉和硫酸铜溶液的总质量 【答案】C 【详解】A、铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，反应过程中，铁粉质量减小，该选项分析不正确； B、反应前后物质的总质量不变，但各物质的质量改变，该选项分析不正确； C、反应前后物质的总质量不变，则反应后电子秤的示数为230.5g，该选项分析正确； D、由图可知，反应前称量的是铁粉、硫酸铜溶液以及密闭容器的总质量，该选项分析不正确。 故选C。 5．某小组同学分别设计如图装置验证质量守恒定律： (1)图1的反应前后质量相等，该反应的化学方程式为 ； (2)图2的反应结束后，天平不再平衡，原因是 ； (3)图3从微观角度分析了质量守恒定律，画出X的微观示意图 ； (4)综上，有气体参与的化学反应，要验证质量守恒定律须在 装置中进行。 【答案】(1) (2)过氧化氢分解产生的氧气逸散到空气中，使天平左侧质量减小。 (3) (4)密闭 【详解】（1）过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下生成水和氧气，反应的化学方程式为： （2）由于实验装置为敞口装置，过氧化氢分解产生的氧气会逸散到空气中，使天平左侧质量减小，天平不再平衡。 （3）根据质量守恒定律可知，化学反应前后原子的种类和数目不发生改变，故X的微观示意图为： （4）对比图1和图2可知，对于有气体参与的化学反应，要验证质量守恒定律须在密闭装置中进行。 6．2023年4月，考古学家在兵马俑彩绘的研究中发现了绝美“中国紫”。其原料有石英（二氧化硅）、石绿（一种铜锈）、硫酸钡和一氧化铅等。用化学用语填空： (1)二氧化硅的化学式： 。 (2)Cu与空气中的O2、CO2、X共同作用生成铜锈[Cu2(OH)2CO3]，X的化学式是 。 (3)硫酸钡中的硫酸根离子： 。 (4)标出一氧化铅(PbO)中Pb的化合价： 。 (5)铜锈[Cu2(OH)2CO3]中碳元素的质量分数是多少？（写出计算过程，保留一位小数） 【答案】(1)SiO2 (2)H2O (3) (4) (5)铜锈[Cu2(OH)2CO3]的相对分子质量为： 铜锈[Cu2(OH)2CO3]中碳元素的质量分数为：。 【详解】（1）两种元素组成的化合物的名称，一般根据化学式从右向左读作某化某或几某化几某，因此二氧化硅的化学式是：SiO2。 （2）由铜锈的化学式Cu2(OH)2CO3可知，铜锈中含有氢元素，而Cu、O2、CO2中不含氢元素，因此氢元素来自于X，空气中含有氢元素的只有水蒸气，因此X是水蒸气，其化学式为：H2O。 （3）硫酸钡是由钡离子和硫酸根离子构成的，1个硫酸根离子带2个单位负电荷，其离子符号为：。 （4）一氧化铅(PbO)中氧元素显-2价，根据化合物中元素化合价代数和为0，Pb的化合价为+2价。表示一氧化铅(PbO)中Pb的化合价的符号为：。 （5）先根据铜锈的化学式计算出铜锈的相对分子质量，然后根据铜锈的化学式列式计算出铜锈中碳元素的质量分数。计算过程详见答案。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 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 $$