专题6 课题1 化学反应中各物质间的定量关系-2024-2025学年化学八年级全一册知识清单（沪科版·上海五四学制2024）

课题1：化学反应中各物质间的 定量关系 知 识 梳 理 命题点 1 质量守恒定律 1、探究质量守恒定律 实验方案 镁带燃烧 大理石与稀盐酸反应 硫酸铜与氢氧化钠反应 实验装置 实验现象 发出耀眼的白光，留下白色粉末状固体。反应前固体的质量小于反应后固体的质量。 产生大量的气泡。反应前物质的总质量大于反应后物质的总质量。 产生蓝色沉淀。反应前物质的总质量等于反应后物质的总质量。 现象解释 参加反应的镁带的质量与参加反应的氧气的质量之和等于反应后生成的氧化镁的质量。由于氧气的质量没有计算在内，因此反应前固体的质量小于反应后固体的质量。 反应过程中有二氧化碳气体产生，且逸出，因此造成质量损失，所以反应前物质的总质量大于反应后物质的总质量。 参加反应的氢氧化钠与硫酸铜的质量总和等于反应后生成的硫酸钠与氢氧化铜的质量总和。 归纳总结 出现反应产物的质量增加或减少的现象，原因是反应在非密闭的体系中进行，增加的部分是参与反应的气体的质量，减少的部分是生成后逸出的气体的质量。 2、质量守恒定律的内容：无数的实验证明，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，这一规律称为质量守恒定律。 3、注意： （1）质量守恒定律只能解释化学变化而不能解释物理变化。如2g水加热变成2g水，不能用来说明质量守恒定律； （2）注意“各物质”的质量总和，不能遗漏任一反应物或生成物； （3）此定律强调的是质量守恒，不包括体积等其它方面的守恒； （4）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。 命题点 2 质量守恒定律的微观分析 1、质量守恒定律的微观解释 水氢气+氧气 甲烷+氧气二氧化碳+水 从微观示意图可知，反应前的反应物中含有4个氢原子、1个碳原子、4个氧原子，反应后的生成物中含有4个氢原子、1个碳原子、4个氧原子，因此反应前后原子的种类、数目、质量均没有发生变化。 2、质量守恒的实质：原子的重新组合。 由于化学反应的过程只是参加反应物质的原子重新组合的过程，反应前后原子的种类不变、原子的数目不变、原子的质量不变。 3、质量守恒定律的四要素： ①参加--------反应中反应掉的部分。 ②适用范围--------化学变化。 ③各物质--------所有的反应物和生成物。 ④量--------质量守恒。 4、质量守恒定律可归纳为“五个不变，两个一定变，两个可能改变” 在化学反应反应前后， 五个不变：原子的种类、原子的数目、原子的质量、元素的种类、物质的总质量。 两个一定变：分子的种类、物质的种类。 两个可能改变：分子的个数、化合价。 命题点 3 质量守恒定律的应用 应用 依据 解释反应前后物质的质量变化 参加反应的各物质质量总和=生成的各物质质量总和 确定反应物或生成物的质量 确定某物质的相对分子质量（或相对原子质量） 确定物质的元素组成 反应前后元素的种类不变 确定反应物或生成物的化学式 反应前后原子的种类和数目不变 考 题 演 练 1．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．100g干冰完全汽化成100g气体 C．铁丝在氧气中燃烧后固体质量增加 D．10mL水和10mL酒精混合后体积小于20mL 【答案】C 【解析】A、蔗糖溶于水是物理变化，不能用质量守恒定律解释，故选项不符合题意； B、100g干冰完全汽化成100g气体是物理变化，不能用质量守恒定律解释，故选项不符合题意； C、铁丝在氧气中燃烧后生成四氧化三铁固体，根据质量守恒定律反应后四氧化三铁的质量等于反应铁和氧气的质量之和，故质量增加，选项符合题意； D、10mL水和10mL酒精混合后体积小于20mL是物理变化，不能用质量守恒定律解释，故选项不符合题意； 故选：C。 2．在化学变化前后一定发生改变的是（ ） A．元素的种类 B．原子的个数 C．原子的质量 D．分子的种类 【答案】D 【解析】化学变化是产生新物质的变化，由分子构成的物质来说化学变化过程是分子破裂成原子，原子重新组合成新分子的过程，分子种类一定改变，而原子在化学变化中不能再分，是最小的微粒，原子的种类、个数、质量都不变，元素种类不变，故选D。 3．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．参加反应的各物质分子个数之比为2：3 B．生成物中有单质 C．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】A 【解析】A、由分析可知，参加反应的各物质分子个数之比为，说法错误，符合题意； B、由分析可知，该反应的生成物为二氧化碳和氮气，氮气是由氮元素组成的纯净物，属于单质，说法正确，不符合题意； C、所有化学反应都遵循质量守恒定律，说法正确，不符合题意； D、根据质量守恒定律，化学反应前后原子种类及数目不变，说法正确，不符合题意。 故选：A。 4．如图为某化学反应的微观过程，其中“”和“”表示两种不同的原子。图中方框内应填的微观图示是（ ） A． B． C． D． 【答案】D 【解析】 化学反应的实质是分子分为原子，原子再重新组合成新的分子，在化学变化过程中，原子的种类与数目不变。由化学反应的微观示意图可以看出，反应前的物质中共有4个“”原子、4个“”原子，而生成物中有2个“”原子、4个“”原子，缺少两个“”原子，根据质量守恒定律，图中方框内应填的微观图示是。 故选：D。 5．已知甲烷（CH4）完全燃烧生成二氧化碳和水，如图是甲烷在空气中燃烧的微观过程模拟图，符合该反应微观过程先后顺序的是（ ） A．②③① B．①③② C．③②① D．②①③ 【答案】D 【解析】符合该反应微观过程先后顺序的是②（甲烷分子和氧分子混合），①（甲烷分子分解成碳原子和氢原子，氧分子分解成氧原子），③（碳原子和氧原子结合生成二氧化碳分子，氢原子和氧原子结合生成水分子）。 故选：D。 6．北京时间2024年11月4日1时24分，神舟十八号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，此次飞行任务取得圆满成功。远程火箭常用高氯酸铵（NH4ClO4）作为推进剂，在其分解过程中，不可能生成的物质是（ ） A．CO2 B．Cl2 C．O2 D．H2O 【答案】A 【解析】根据质量守恒定律，化学反应前后，元素种类不变，高氯酸铵（NH4ClO4）含有N、H、Cl、O这4种元素，在其分解过程中，可能生成Cl2、O2、H2O，不可能生成CO2。 故选：A。 7．下列装置中 ,不能作来进行验证质量守恒定律实验的是（ ） A． B． C． D． 【答案】D 【解析】A、该反应有气体参加反应，是在密闭容器中进行的，故可以用于验证质量守恒定律，故错误； B、碳酸钠和稀盐酸反应是在密闭体系中进行， 故可以用于验证质量守恒定律，故错误； C、该反应中没有气体参加和生成，故可以在敞口容器中进行验证质量守恒定律，故错误； D、稀硫酸与碳酸钠反应有二氧化碳气体生成，故不能在敞口容器中验证质量守恒定律，故正确。故选D。 8．古有《齐民要术》记载“粟米曲作酢”，“酢”即乙酸；今有我国科研人员研究出制取乙酸的新方法，涉及的化学反应为：二氧化碳+甲烷乙酸，根据以上信息，下列关于乙酸组成的推测中，正确的是（ ） A．只含碳、氢元素 B．含有碳、氢、氧三种元素 C．含有碳、氢元素，可能含有氧元素 D．无法确定是否含有碳、氢元素 【答案】B 【解析】二氧化碳由碳元素、氧元素组成，甲烷由碳元素、氢元素组成，即反应前有碳元素、氧元素、氢元素，根据化学反应前后元素的种类不变，乙酸中一定含有碳元素、氧元素、氢元素，故选B。 9．实验结论的得出需要以实验为依托，下面是关于质量守恒定律的实验验证。 （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）分析实验2，电子秤示数改变的原因是 。 （3）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）有二氧化碳气体生成，逸散到空气中 （3）化学反应前后，原子种类、数目、质量不变 【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，故填：不等于； （2）实验2中，电子秤示数会变小，这是因为盐酸和碳酸钙反应生成的二氧化碳扩散到空气中； （3）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。 10．下图是水发生变化的微观示意图，请回答。 （1）从微观看，水分子由 构成。 （2）根据上图分析：变化①的微观本质是 ；变化②的微观本质是 。 （3）水通电时，参加反应的水与生成的气体的总质量之比为 。 【答案】（1）氢原子和氧原子/H、O （2） 分子或微粒之间的间隔改变/分子或微粒之间的间隔变大 分子分解成原子，原子重新组合成新的分子/水分子分解成氢原子和氧原子，再重新组合成氢分子和氧分子 （3）1:1 【解析】（1）从微观看，水分子由氢原子和氧原子构成的； （2）变化①是加热水，微观本质是分子或微粒之间的间隔改变大； 变化②是水通电分解生成氢气和氧气，微观本质是水分子分解成氢原子和氧原子，再重新组合成氢分子和氧分子； （3）根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类、个数、质量均不变，水在电解条件下生成氢气与氧气，该过程中水全部转化成气体，故参加反应的水与生成的气体的质量比为1:1。 11．用如图装置进行实验，验证质量守恒定律。 （1） 实验1和实验2一段时间后电子秤示数都会变小，从微观角度解释原因为: ； （2）实验3中用激光引燃铁粉，反应停止后冷却至室温，若拧松锥形瓶上的胶塞，电子秤示数 （选填“变小”“变大”或“不变”）。实验时若取用铁粉的量不足，对实验的结果 （选填“有”或“没有”）影响。 【答案】（1）分子在不断地运动 （2） 变大 没有 【解析】（1）酒精具有挥发性，构成酒精的分子在不断地运动，部分酒精分子逸散到空气中，导致烧杯中溶液质量减小，则天平的示数变小；碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，反应后二氧化碳分子逸散到空气中，导致反应后物质的总质量减小，故填：分子在不断地运动； （2）铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，该反应中消耗氧气，反应结束后装置中压强减小，若松开瓶塞，则外界空气进入锥形瓶中，则装置的总质量将变大，天平的示数变大；该实验为验证质量守恒定律，只要反应发生即可，铁粉的量不足不影响实验结果，故填：变大；没有。 12．a、b、c、d四种物质在一定条件下密闭容器内发生反应，测得反应前后各物质的质量如下表所示。 物质 a b c d 反应前质量/g 1 27 4 8 反应后质量/g 10.6 2.5 未知 6 a是 填（“反应物”“生成物”或“催化剂”），该反应的基本反应类型是： 。 【答案】 生成物 置换反应或复分解反应 【解析】根据表格，可知a反应前后质量增加了9.6g，应该为反应的生成物，b的质量在反应前后减少了24.5g，d的质量反应前后减少了2g，根据质量守恒定律，c的质量应该是增加了15.9g，那么该反应为b+d=a+，属于的基本反应类型可能是置换反应或复分解反应。 13．实验小组用如图装置进行实验，研究质量守恒定律。 （1）加热铜粉时，锥形瓶内观察到的实验现象为 。 （2）加热前称得质量为，冷却后称得质量为，能测得的是________（填序号）。 A．实验1 B．实验2 C．二者均可 【答案】（1）红色固体变黑色 （2）B 【解析】（1）铜粉加热生成氧化铜，则可观察到红色固体变黑色。 （2）铜加热消耗空气中的氧气，实验1没有密封，无法称量消耗的氧气的质量，则反应前后质量不相等，但实验2为密封装置，反应前后质量相等，故选B。 14．在验证质量守恒定律的实验中，某小组同学加热密闭锥形瓶中的铜粉（装置如图1），同时借助传感器测定锥形瓶内空气中氧气含量的变化（氧气含量随时间变化的曲线如图2所示）。下列说法中合理的是 A．该实验中固体颜色由黑色变为红色 B．图2中“氧气含量”指锥形瓶中氧气的质量分数 C．反应前和的质量总和一定等于生成的质量 D．可通过图2氧气含量的减少来判断化学反应的发生 【答案】D 【解析】A、铜粉和氧气在加热条件下生成氧化铜，实验中固体颜色由红色变为黑色，故A不符合题意； B、借助传感器测定锥形瓶内空气中氧气含量的变化，由图知起点的含量为20.99%，则“氧气含量”指锥形瓶中氧气的体积分数，故B不符合题意； C、反应前参加反应的Cu和O2的质量总和一定等于生成CuO的质量，故C不符合题意； D、加热密闭容器中的铜粉，通过图2氧气含量的减少，说明生成其他物质，可判断化学反应的发生，故D符合题意。 故选D。 15．某实验小组利用图1实验探究质量守恒定律，下列说法错误的是 A．实验中固体由红色变为黑色 B．加热前后铜原子的数目不变 C．图1装置中，若没有小气球，则 D．图2纵坐标表示锥形瓶中氧气含量的变化过程 【答案】C 【解析】A、铜粉在加热条件下与氧气反应生成氧化铜，铜是红色，氧化铜是黑色，所以实验中固体由红色变为黑色，该选项正确； B、根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变，所以加热前后铜原子的数目不变，该选项正确； C、铜粉加热与氧气反应，生成氧化铜，生成的氧化铜质量等于参加反应的铜和氧气的质量总和，若没有小气球，空气进入装置内，则m2​>m1，该选项错误； D、随着反应进行，铜粉消耗氧气，锥形瓶中氧气含量逐渐降低，所以图 2 纵坐标可以表示锥形瓶中氧气含量的变化过程，该选项正确。 故选C。 16．某化学课外小组同学用如图所示实验探究质量守恒定律： （1）实验A中气球的变化为 ，实验A和D中的气球除使装置密闭以外，均还可以起到 的作用。 （2）用B实验研究质量守恒定律时，一段时间后发现天平的指针 ，同学们经讨论发现，验证质量守恒定律时，对于有气体参加的反应，实验必须在 装置中进行。 （3）用图C中的镁条在空气中燃烧的实验来探究质量守恒定律时，发现一定质量的镁完全燃烧后留下的固体质量比反应前镁条的质量轻，联系实验现象，可能的原因是 。（答一点即可） （4）理解、掌握质量守恒定律是学好化学的基础。由质量守恒定律可知，在化学反应前后，一定不变的是 （填序号）。 ①原子种类  ②原子数目  ③物质总质量  ④物质种类  ⑤元素种类  ⑥分子数目 （5）以下说法正确的__________（填序号）。 A．A、B、C、D实验都能验证质量守恒定律 B．A、B、C、D实验都能用质量守恒定律解释 【答案】（1） 先变大后变小（合理即可） 调节压强/防止瓶塞弹出（合理即可） （2） 偏右 密闭 （3）部分生成物氧化镁以白烟的形式逸散到空气中（合理即可） （4）①②③⑤ （5）B 【解析】（1）铜和氧气反应过程中会放出热量，装置内压强增大，冷却至室温后，装置内压强减小，实验A中气球先变大后变小； 实验A和D中都会放出热量，使气体膨胀，气球可以调节装置内气压，避免锥形瓶气压过大导致橡胶塞弹出； （2）稀盐酸与碳酸钠反应生成二氧化碳逸散到空气中，使得左盘质量减少，故天平右偏； 若选用有气体参加或生成的化学反应，应注意：反应处在封闭体系中，避免气体参与反应引起结果不准确； （3）镁在空气中燃烧的现象是发出耀眼的白光，放热，产生白烟，一定质量的镁完全燃烧后留下的固体质量比反应前镁带的质量轻，可能原因是有部分生成物以白烟的形式逸散到空气中； （4）由质量守恒定律可知，化学反应前后一定不变的是原子种类、原子数目、原子质量、元素种类、元素质量，物质总质量，故选①②③⑤； （5）A、A实验中铜和氧气反应生成氧化铜，该实验在密闭装置中进行，反应后物质的总质量不变，则反应前后天平平衡，能验证质量守恒定律；B实验中碳酸钠和稀盐酸反应生成的二氧化碳气体会逸散到空气中，导致反应后物质的总质量减少，则反应前后天平不平衡，不能验证质量守恒定律；C实验中镁在空气中燃烧生成氧化镁，导致反应后物质的总质量增加，则反应前后天平不平衡，不能验证质量守恒定律；D实验中红磷在空气中燃烧生成五氧化二磷，该实验在密闭装置中进行，反应后物质的总质量不变，则反应前后天平平衡，能验证质量守恒定律，故选项说法错误； B、所有化学反应都遵守质量守恒定律，A、B、C、D三个实验中发生的都是化学反应，则A、B、C、D实验都能用质量守恒定律解释，故选项说法正确； 故选B。 17．在学习完质量守恒定律后，小红化学兴趣小组的同学进行了以下实验，请回答下列问题。 【实验一】如图所示，将铜粉平铺在锥形瓶的底部，把上端系有小气球的导管插入单孔橡胶塞，用橡胶塞塞紧锥形瓶口。将装置放在天平上称量，再将锥形瓶置于陶土网上，用酒精灯加热，反应一段时间后停止加热，待装置冷却后再次称量。 （1）锥形瓶中观察到的实验现象为 。 （2）发生反应的化学方程式为 。 （3）实验过程中气球的作用是 形成密闭装置，防止内外物质交换。 （4）实验中，若铜粉的量不足，对实验的结果 (填“有”或“没有”)影响。 （5）开始反应后，此实验容器内有关的量随时间变化的图像正确的是___________。 A． B． C． 【实验二】 （6）在烧杯中加入碳酸钠，再小心的放入盛有盐酸的小试管，将装置放在天平上用砝码平衡，取下烧杯并将其倾斜，使小试管中的盐酸流入烧杯，反应一段时间后再次称量可观察到天平 (填“平衡”或“向左偏”或“向右偏”)；此反应 (填“遵守”或“不遵守”)质量守恒定律。 【交流总结】 （7）同学们讨论后一致认为：在验证质量守恒定律时，若利用有气体参加或有气体生成的化学反应来设计实验，在装置设计方面应做到 。 【答案】（1）红色固体变为黑色固体； （2）2Cu+O2 2CuO （3）调节压强，防止胶塞弹开 （4）没有 （5）ABC （6） 向右偏 遵守 （7）密闭 【解析】（1）铜与氧气在加热条件下反应生成氧化铜，反应的实验现象是红色粉末变黑色； （2）铜与氧气在加热条件下反应生成氧化铜，反应的化学方程式为2Cu+O2 2CuO； （3）加热过程中瓶内的温度升高，气压增大，实验过程中气球的作用是调节压强，防止胶塞弹开，形成密闭装置，防止内外物质交换； （4）实验时若取用铜粉的量不足，对实验的结果没有影响，因为铜粉的量不足时，也发生了化学反应，天平都保持平衡； （5）A、开始反应后，固体由铜变成氧化铜质量增加，反应完毕固体不再变化，正确； B、此实验是密封装置，容器内物质总质量保持不变，正确； C、装置中的氧气与铜反应，开始时气体减少，反应完毕固体不再变化，正确； 故选ABC； （6）实验二反应一段时间后再次称量可观察天平向右偏，是因为反应生成的二氧化碳气体逸出装置；此过程中发生了化学反应，此反应遵守质量守恒定律； （7）通过实验探究，得到的启示是，在验证质量守恒定律时，有气体参加或生成的反应，应该在密闭装置中进行。 18．某学习小组设计了如图实验装置(天平已省略)验证质量守恒定律。 （1）上述四个实验装置中，能用于验证质量守恒定律的是 。 （2）A中气球的作用是 。 （3）B中实验现象为 。 （4）C中实验结束后天平指针 (填“偏左”或“偏右”)，该反应 (填“遵守”或“不遵守”)质量守恒定律。天平不平衡的原因 。 （5）镁条在空气中完全燃烧生成氧化镁，若该反应中固体质量变化如图所示，则M2与M1的差值表示的是 质量。 【答案】（1）AB （2）形成密闭装置，调节装置内外压强 （3）银白色固体表面有紫红色固体析出，溶液由蓝色变为浅绿色 （4） 偏右 遵守 装置没有密闭，生成的二氧化碳气体逸出，质量没有称量。 （5）参加反应的氧气的质量 【解析】（1）A、该实验中铜和氧气在加热的条件下反应生成氧化铜，有新物质生成，属于化学变化，且该反应在密闭容器中进行，待完全反应冷却至室温后，天平平衡，可以验证质量守恒定律； B、该实验中铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，有新物质生成，属于化学变化，且该反应在密闭容器中进行，天平平衡，可以验证质量守恒定律； C、碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，二氧化碳是气体，会散逸到空气中，导致反应后质量减小，反应后，天平不平衡，无法验证质量守恒定律； D、该实验中酒精和蒸馏水混合，无新物质生成，属于物理变化，无法验证质量守恒定律； 故上述四个实验装置中，能用于验证质量守恒定律的是AB； （2） A实验中加热过程中，温度升高，装置内气体受热膨胀，压强增大，故气球的作用是：缓冲气压； （3）B中铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，现象是：铁钉表面有红色固体析出，溶液由蓝色变为浅绿色； （4） C实验中碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，二氧化碳是气体，会散逸到空气中，导致左边质量减小，故实验结束后天平指针偏右；该反应有新物质生成，属于化学变化，遵守质量守恒定律； （5）镁条在空气中完全燃烧生成氧化镁，根据质量守恒定律，参加反应的物质的总质量与生成物的总质量相等，则生成氧化镁的质量等于参加反应的镁的质量与参加反应的氧气的质量之和，故M2与M1的差值表示的是：参加反应的氧气的质量。 19．某化学兴趣小组设计如下实验装置（托盘天平和A中加热装置已省略）验证质量守恒定律。 （1）利用装置A验证质量守恒定律，实验过程中气球的变化情况是 ； （2）利用装置B验证质量守恒定律时的现象为 ； （3）利用装置C无法验证质量守恒定律，原因是 ； （4）利用装置D验证质量守恒定律，反应前天平平衡，然后将烧杯倾斜，过氧化氢溶液与二氧化锰充分反应后再称量，观察天平指针向 （填“左”或“右”）偏转； （5）小明受到装置A的启发，将装置D进行改进，如图E所示。称量反应前后质量，发现反应后总质量变小。若整个操作过程无差错，则造成上述实验结果的可能原因是 ； （6）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）先变大后变小 （2）铁丝表面有红色固体生成，溶液由蓝色变为浅绿色，天平依然平衡 （3）酒精和水不发生化学变化 （4）右 （5）气球膨胀产生浮力 （6）①②⑤ 【解析】（1）装置A中铜粉在加热条件下与氧气反应生成氧化铜，由于温度升高气球先变大，后因为消耗氧气导致气球变小，故气球先变大后变小； （2）B中反应为铁与硫酸铜反应生产硫酸亚铁和铜，现象为铁丝表面有红色固体生成，溶液由蓝色变为浅绿色，天平依然平衡； （3）酒精与水不能发生化学反应，故不能验证质量守恒定律； （4）D中过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解产生水和氧气，氧气逸出，造成烧杯内物质的总质量减轻，所以天平指针偏向右； （5）气球膨胀，受到空气浮力，造成称量时天平示数变小； （6）化学变化是分子分成原子，原子重新组成新分子的过程，所以化学反应前后原子的种类、数目、质量不变，元素的种类、质量不变，物质的总质量不变，物质的种类和分子的种类改变，分子的数目可能改变也可能不变。故填：①②⑤。 20．质量守恒定律是研究化学反应定量关系的重要定律。 实验：将铜粉平铺于锥形瓶的底部，把上端系有小气球的玻璃导管插入单孔橡胶塞，用橡胶塞塞紧锥形瓶口。放在电子天平上称量。 （1）铜与氧气反应的实验现象是红色粉末变 色。 （2）小气球在反应前后的变化是先变 后变 (填“大或小”)。 （3）铜粉是否需要足量 (填“是”或“否”)。 【答案】（1）黑 （2） 大 小 （3）否 【解析】（1）铜与氧气在加热的条件下反应生成氧化铜，故实验现象是：红色粉末变为黑色； （2）该实验中，加热过程中，装置内气体受热膨胀，压强增大，气球变大，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，故气球变小，故气球先变大后变小； （3）质量守恒定律是参加反应的物质的总质量与生成物的总质量相等，故铜粉不需要足量，故填：否。 21．某同学利用碳酸钙和稀盐酸反应制备，并利用该反应验证质量守恒定律（装置如图），实验数据如表所示 反应前质量 反应后质量 碳酸钙 锥形瓶+稀盐酸（足量） 锥形瓶+反应后液体 25g 304g 319.1g （1）写出制备的化学方程式 。 （2）理论上该反应产生的的质量 g。 （3）实际测量反应前后质量差 g。 （4）实际测量发现，请用的性质解释原因 。 【答案】（1） （2）11 （3）9.9 （4）部分生成的二氧化碳溶解在水中 【解析】（1）碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式为； （2）由题中数据可知，稀盐酸足量，则参加反应的碳酸钙质量为25g；设理论上该反应生成二氧化碳的质量为m1， m1=11g 即理论上该反应产生的CO2的质量m1=11g； （3）由题中数据可知，实际测量反应前后质量差m2=25g+304g-319.1g=9.9g； （4）实际测量发现m1＞m2，原因是CO2能溶于水，部分生成的二氧化碳溶解在水中，导致逸出的二氧化碳质量减小。 22．氨气是新兴的零碳燃料，利用氨替代传统化石燃料，已被国际能源署列为能源零排放的重要技术途径之一，氨气(NH3)燃烧的微观示意图如图所示。 请回答下列问题： （1）该反应前后 (选填“分子”或“原子”)的种类不变。 （2）保持丁的化学性质的最小粒子是 (填名称)。 （3）该反应的化学方程式为 。 （4）反应过程中，分子数目 (选填“增多”“减少”或“不变”)。 （5）参加反应的乙的质量 (选填“大于”“等于”或“小于”)生成物丁中氧元素的质量。 （6）物质丙的用途是 (答一条即可)。 【答案】（1）原子 （2）水分子 （3） （4）增多 （5）等于 （6）保护气 【解析】（1）根据微观示意图及质量守恒定律可知，该反应前后原子的种类不变； （2）根据微观示意图可知，丁是水，保持水的化学性质的最小粒子是水分子； （3）根据微观示意图可知，该反应是氨气和氧气燃烧反应氮气和水，反应的化学方程式为：； （4）根据化学方程式可知，反应前有4个氨气分子、3个氧气分子，反应后有2个氮气分子和6个水分子，反应过程中，分子数目增多； （5）根据化学方程式可知，生成物水中氧元素的质量全部来自于反应物中氧气的质量，因此参加反应的乙的质量等于生成物丁中氧元素的质量； （6）物质丙是氮气，氮气的化学性质稳定，常用作保护气。 23．某化学小组设计如下实验用于验证质量守恒定律。 （1）实验甲中，在一根用细铜丝吊着的长玻璃棒两端分别绕上10cm长的粗铜丝，并使玻璃棒保持水平。然后，用酒精灯加热a端铜丝1~2分钟。冷却后，可观察到a端铜丝变黑， 。该实验中的反应 (填“遵循”或“不遵循”)质量守恒定律。 （2）实验乙中，反应前后天平不平衡，原因是 。 （3）甲、乙实验均不能直接用于验证质量守恒定律，于是，同学们将乙中天平左盘上的装置改为丙装置，充分反应后，天平平衡。由此得出，验证质量守恒定律时，有气体参与或生成的反应要在 装置中进行。 【答案】（1） 玻璃棒a端下降，b端上升 遵循 （2）稀盐酸与碳酸钠反应生成二氧化碳气体逸散到空气中，导致天平左盘质量减小 （3）密闭 【解析】（1）加热时，a 端铜丝与氧气反应生成氧化铜，质量增加，所以玻璃棒 a 端下降，b 端上升； 一切化学反应都遵循质量守恒定律，该反应是铜和氧气发生的化学反应，也遵循质量守恒定律。 （2）乙实验中，稀盐酸和碳酸钠反应会生成二氧化碳气体，由于装置是敞口的，气体逸出，使得反应后剩余物质质量减少，天平不平衡。 （3）从丙装置可知，将有气体生成的反应放在密闭装置中进行，气体不会逸出，反应前后物质总质量不变，能验证质量守恒定律。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 课题1：化学反应中各物质间的 定量关系 知 识 梳 理 命题点 1 质量守恒定律 1、探究质量守恒定律 实验方案 镁带燃烧 大理石与稀盐酸反应 硫酸铜与氢氧化钠反应 实验装置 实验现象 发出 ，留下 。反应前固体的质量 反应后固体的质量。 产生 。反应前物质的总质量 反应后物质的总质量。 产生 。反应前物质的总质量 反应后物质的总质量。 现象解释 参加反应的镁带的质量与参加反应的氧气的质量之和等于反应后生成的氧化镁的质量。由于氧气的质量没有计算在内，因此反应前固体的质量小于反应后固体的质量。 反应过程中有二氧化碳气体产生，且逸出，因此造成质量损失，所以反应前物质的总质量大于反应后物质的总质量。 参加反应的氢氧化钠与硫酸铜的质量总和等于反应后生成的硫酸钠与氢氧化铜的质量总和。 归纳总结 出现反应产物的质量增加或减少的现象，原因是反应在非密闭的体系中进行，增加的部分是 ，减少的部分是 。 2、质量守恒定律的内容：无数的实验证明， 各物质的 等于反应后生成的 的质量总和，这一规律称为质量守恒定律。 3、注意： （1）质量守恒定律只能解释 变化而不能解释 变化。如2g水加热变成2g水，不能用来说明质量守恒定律； （2）注意“各物质”的质量总和，不能遗漏任一反应物或生成物； （3）此定律强调的是 守恒，不包括体积等其它方面的守恒； （4）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。 命题点 2 质量守恒定律的微观分析 1、质量守恒定律的微观解释 水氢气+氧气 甲烷+氧气二氧化碳+水 从微观示意图可知，反应前的反应物中含有 氢原子、 碳原子、 氧原子，反应后的生成物中含有 氢原子、 碳原子、 氧原子，因此反应前后原子的 、 、 均没有发生变化。 2、质量守恒的实质： 。 由于化学反应的过程只是参加反应物质的原子重新组合的过程，反应前后原子的 不变、原子的 不变、原子的 不变。 3、质量守恒定律的四要素： ①参加--------反应中反应掉的部分。 ②适用范围--------化学变化。 ③各物质--------所有的反应物和生成物。 ④量--------质量守恒。 4、质量守恒定律可归纳为“五个不变，两个一定变，两个可能改变” 在化学反应反应前后， 五个不变： 、 、 、 、 。 两个一定变： 、 。 两个可能改变： 、 。 命题点 3 质量守恒定律的应用 应用 依据 解释反应前后物质的质量变化 确定反应物或生成物的质量 确定某物质的相对分子质量（或相对原子质量） 确定物质的元素组成 确定反应物或生成物的化学式 考 题 演 练 1．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．100g干冰完全汽化成100g气体 C．铁丝在氧气中燃烧后固体质量增加 D．10mL水和10mL酒精混合后体积小于20mL 2．在化学变化前后一定发生改变的是（ ） A．元素的种类 B．原子的个数 C．原子的质量 D．分子的种类 3．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．参加反应的各物质分子个数之比为2：3 B．生成物中有单质 C．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 4．如图为某化学反应的微观过程，其中“”和“”表示两种不同的原子。图中方框内应填的微观图示是（ ） A． B． C． D． 5．已知甲烷（CH4）完全燃烧生成二氧化碳和水，如图是甲烷在空气中燃烧的微观过程模拟图，符合该反应微观过程先后顺序的是（ ） A．②③① B．①③② C．③②① D．②①③ 6．北京时间2024年11月4日1时24分，神舟十八号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，此次飞行任务取得圆满成功。远程火箭常用高氯酸铵（NH4ClO4）作为推进剂，在其分解过程中，不可能生成的物质是（ ） A．CO2 B．Cl2 C．O2 D．H2O 7．下列装置中 ,不能作来进行验证质量守恒定律实验的是（ ） A． B． C． D． 8．古有《齐民要术》记载“粟米曲作酢”，“酢”即乙酸；今有我国科研人员研究出制取乙酸的新方法，涉及的化学反应为：二氧化碳+甲烷乙酸，根据以上信息，下列关于乙酸组成的推测中，正确的是（ ） A．只含碳、氢元素 B．含有碳、氢、氧三种元素 C．含有碳、氢元素，可能含有氧元素 D．无法确定是否含有碳、氢元素 9．实验结论的得出需要以实验为依托，下面是关于质量守恒定律的实验验证。 （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）分析实验2，电子秤示数改变的原因是 。 （3）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 。 10．下图是水发生变化的微观示意图，请回答。 （1）从微观看，水分子由 构成。 （2）根据上图分析：变化①的微观本质是 ；变化②的微观本质是 。 （3）水通电时，参加反应的水与生成的气体的总质量之比为 。 11．用如图装置进行实验，验证质量守恒定律。 （1） 实验1和实验2一段时间后电子秤示数都会变小，从微观角度解释原因为: ； （2）实验3中用激光引燃铁粉，反应停止后冷却至室温，若拧松锥形瓶上的胶塞，电子秤示数 （选填“变小”“变大”或“不变”）。实验时若取用铁粉的量不足，对实验的结果 （选填“有”或“没有”）影响。 12．a、b、c、d四种物质在一定条件下密闭容器内发生反应，测得反应前后各物质的质量如下表所示。 物质 a b c d 反应前质量/g 1 27 4 8 反应后质量/g 10.6 2.5 未知 6 a是 填（“反应物”“生成物”或“催化剂”），该反应的基本反应类型是： 。 13．实验小组用如图装置进行实验，研究质量守恒定律。 （1）加热铜粉时，锥形瓶内观察到的实验现象为 。 （2）加热前称得质量为，冷却后称得质量为，能测得的是________（填序号）。 A．实验1 B．实验2 C．二者均可 14．在验证质量守恒定律的实验中，某小组同学加热密闭锥形瓶中的铜粉（装置如图1），同时借助传感器测定锥形瓶内空气中氧气含量的变化（氧气含量随时间变化的曲线如图2所示）。下列说法中合理的是 A．该实验中固体颜色由黑色变为红色 B．图2中“氧气含量”指锥形瓶中氧气的质量分数 C．反应前和的质量总和一定等于生成的质量 D．可通过图2氧气含量的减少来判断化学反应的发生 15．某实验小组利用图1实验探究质量守恒定律，下列说法错误的是 A．实验中固体由红色变为黑色 B．加热前后铜原子的数目不变 C．图1装置中，若没有小气球，则 D．图2纵坐标表示锥形瓶中氧气含量的变化过程 16．某化学课外小组同学用如图所示实验探究质量守恒定律： （1）实验A中气球的变化为 ，实验A和D中的气球除使装置密闭以外，均还可以起到 的作用。 （2）用B实验研究质量守恒定律时，一段时间后发现天平的指针 ，同学们经讨论发现，验证质量守恒定律时，对于有气体参加的反应，实验必须在 装置中进行。 （3）用图C中的镁条在空气中燃烧的实验来探究质量守恒定律时，发现一定质量的镁完全燃烧后留下的固体质量比反应前镁条的质量轻，联系实验现象，可能的原因是 。（答一点即可） （4）理解、掌握质量守恒定律是学好化学的基础。由质量守恒定律可知，在化学反应前后，一定不变的是 （填序号）。 ①原子种类  ②原子数目  ③物质总质量  ④物质种类  ⑤元素种类  ⑥分子数目 （5）以下说法正确的__________（填序号）。 A．A、B、C、D实验都能验证质量守恒定律 B．A、B、C、D实验都能用质量守恒定律解释 17．在学习完质量守恒定律后，小红化学兴趣小组的同学进行了以下实验，请回答下列问题。 【实验一】如图所示，将铜粉平铺在锥形瓶的底部，把上端系有小气球的导管插入单孔橡胶塞，用橡胶塞塞紧锥形瓶口。将装置放在天平上称量，再将锥形瓶置于陶土网上，用酒精灯加热，反应一段时间后停止加热，待装置冷却后再次称量。 （1）锥形瓶中观察到的实验现象为 。 （2）发生反应的化学方程式为 。 （3）实验过程中气球的作用是 形成密闭装置，防止内外物质交换。 （4）实验中，若铜粉的量不足，对实验的结果 (填“有”或“没有”)影响。 （5）开始反应后，此实验容器内有关的量随时间变化的图像正确的是___________。 A． B． C． 【实验二】 （6）在烧杯中加入碳酸钠，再小心的放入盛有盐酸的小试管，将装置放在天平上用砝码平衡，取下烧杯并将其倾斜，使小试管中的盐酸流入烧杯，反应一段时间后再次称量可观察到天平 (填“平衡”或“向左偏”或“向右偏”)；此反应 (填“遵守”或“不遵守”)质量守恒定律。 【交流总结】 （7）同学们讨论后一致认为：在验证质量守恒定律时，若利用有气体参加或有气体生成的化学反应来设计实验，在装置设计方面应做到 。 18．某学习小组设计了如图实验装置(天平已省略)验证质量守恒定律。 （1）上述四个实验装置中，能用于验证质量守恒定律的是 。 （2）A中气球的作用是 。 （3）B中实验现象为 。 （4）C中实验结束后天平指针 (填“偏左”或“偏右”)，该反应 (填“遵守”或“不遵守”)质量守恒定律。天平不平衡的原因 。 （5）镁条在空气中完全燃烧生成氧化镁，若该反应中固体质量变化如图所示，则M2与M1的差值表示的是 质量。 19．某化学兴趣小组设计如下实验装置（托盘天平和A中加热装置已省略）验证质量守恒定律。 （1）利用装置A验证质量守恒定律，实验过程中气球的变化情况是 ； （2）利用装置B验证质量守恒定律时的现象为 ； （3）利用装置C无法验证质量守恒定律，原因是 ； （4）利用装置D验证质量守恒定律，反应前天平平衡，然后将烧杯倾斜，过氧化氢溶液与二氧化锰充分反应后再称量，观察天平指针向 （填“左”或“右”）偏转； （5）小明受到装置A的启发，将装置D进行改进，如图E所示。称量反应前后质量，发现反应后总质量变小。若整个操作过程无差错，则造成上述实验结果的可能原因是 ； （6）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 20．质量守恒定律是研究化学反应定量关系的重要定律。 实验：将铜粉平铺于锥形瓶的底部，把上端系有小气球的玻璃导管插入单孔橡胶塞，用橡胶塞塞紧锥形瓶口。放在电子天平上称量。 （1）铜与氧气反应的实验现象是红色粉末变 色。 （2）小气球在反应前后的变化是先变 后变 (填“大或小”)。 （3）铜粉是否需要足量 (填“是”或“否”)。 21．某同学利用碳酸钙和稀盐酸反应制备，并利用该反应验证质量守恒定律（装置如图），实验数据如表所示 反应前质量 反应后质量 碳酸钙 锥形瓶+稀盐酸（足量） 锥形瓶+反应后液体 25g 304g 319.1g （1）写出制备的化学方程式 。 （2）理论上该反应产生的的质量 g。 （3）实际测量反应前后质量差 g。 （4）实际测量发现，请用的性质解释原因 。 22．氨气是新兴的零碳燃料，利用氨替代传统化石燃料，已被国际能源署列为能源零排放的重要技术途径之一，氨气(NH3)燃烧的微观示意图如图所示。 请回答下列问题： （1）该反应前后 (选填“分子”或“原子”)的种类不变。 （2）保持丁的化学性质的最小粒子是 (填名称)。 （3）该反应的化学方程式为 。 （4）反应过程中，分子数目 (选填“增多”“减少”或“不变”)。 （5）参加反应的乙的质量 (选填“大于”“等于”或“小于”)生成物丁中氧元素的质量。 （6）物质丙的用途是 (答一条即可)。 23．某化学小组设计如下实验用于验证质量守恒定律。 （1）实验甲中，在一根用细铜丝吊着的长玻璃棒两端分别绕上10cm长的粗铜丝，并使玻璃棒保持水平。然后，用酒精灯加热a端铜丝1~2分钟。冷却后，可观察到a端铜丝变黑， 。该实验中的反应 (填“遵循”或“不遵循”)质量守恒定律。 （2）实验乙中，反应前后天平不平衡，原因是 。 （3）甲、乙实验均不能直接用于验证质量守恒定律，于是，同学们将乙中天平左盘上的装置改为丙装置，充分反应后，天平平衡。由此得出，验证质量守恒定律时，有气体参与或生成的反应要在 装置中进行。 1 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