第13讲 化学反应中的定量关系-【暑假弯道超车】2025年新九年级化学暑假提升精品讲义（沪教版2024）

第13讲 化学反应中的定量关系 学习目标 提前掌握本节核心知识，为开学学习打好基础。 思维导图 用图表整理章节逻辑，帮助建立系统化认知。 新知预习 通过预习内容初步理解新知识，培养独立思考能力。 考点精析 结合例题解析高频考点，掌握解题思路，减少开学后学习压力。 分层作业 基础达标：确保核心知识掌握，建立信心。 过关检测：提升应用能力，衔接开学后学习。 1.能认识质量守恒定律的含义; 2.能用实验证据证明质量守恒，并从微现角度进行解释; 3.能运用质量守恒定律解释或解决一些简单的化学问题。 一、从定量角度认识化学变化 17世纪70年代，英国化学家波义耳在一个敞口的容器中加热金属，结果发现反应后容器中物质的质量增加了，18世纪 70年代，法国化学家拉瓦锡用较精确的定量实验法，在密闭容器中研究氧化汞的生成与分解的反应中各物质质量之间的关系，得到的结论是，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。 从定量角度认识化学变化 实验1 实验2 （1）实验现象 ①实验1：产生蓝色沉淀，天平平衡。 用符号表示这个反应： NaOH＋CuSO4→Na2SO4＋Cu(OH)2 ②实验2：石灰石表面产生气泡，天平仍然保持平衡，实验结束后天平指针向右偏转。 用符号表示这个反应：CaCO3＋ HCl→CaCl2＋H2O＋CO2 （2）解释 实验1发生了化学反应，没有气体生成，也没有气体参加反应，故实验后天平平衡； 实验2发生了化学反应，且反应在密闭容器中进行，故实验结束后天平平衡。 （3）实验结论 （1）化学反应中，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。 （2）物质在发生化学反应前后，各物质的质量总和相等，是因为在化学反应中，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，所以各物质的质量总和相等。 二、质量守恒定律 1．质量守恒定律的内容 （1）内容：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）适用范围：只适用于化学变化，不适用于 物理变化。 （3）注意事项： ①质量守恒定律的“守恒”指的是质量守恒，其它方面如体积等不一定守恒。 ②“参加反应的各物质”，没有参加反应的物质不包括在内(如催化剂、过量的物质)。 ③“生成的各物质的质量总和”，应当包括生成的各种物质，如沉淀、气体等。 2. 对质量守恒定律的理解 （1）没有参加反应的物质的质量和非反应生成的物质的质量不能计入“总和”中。 （2）质量总和要考虑生成的沉淀、气体，空气中的物质是否参加反应或物质有无遗漏。 （3）只适用于质量守恒，不包括体积守恒或分子数守恒等 。 3. 化学反应的实质 化学反应的过程，就是参加反应的各物质（反应物）的原子重新组合而生成其他物质（生成物）的过程。 分子原子新分子新物质 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。  4.质量守恒的原因 微观上：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。 宏观上：在化学反应前后，元素的种类没有改变，元素的质量也没有改变。 电解水反应微观过程 化学反应前后物质的质量总和相等的本质原因是： 化学反应是分子破裂成原子，原子重新组合成新的分子。 化学反应前后，原子的种类、数目、质量都不变。 归纳化学变化前后变与不变： 5.质量守恒定律的应用 ①利用质量守恒定律，解释有关现象； ②利用质量守恒定律，根据化学方程式确定物质的化学式； ③利用质量守恒定律，根据化学方程式确定物质的相对分子质量； ④利用质量守恒定律，根据化学方程式求某元素的质量； ⑤利用质量守恒定律，根据化学方程式求反应物中某物质的质量。 考点1 质量守恒定律的解释 【例1】用天平称量铜粉在密闭容器中加热前后的质量（如甲图所示）来验证质量守恒定律。在同一实验中，相同时间内，容器内各种物理量随时间变化的关系如乙图至丁图所示（e点为丁图图像上任意点）。下列说法不正确的是（ ） A．b点的固体质量与d点相等 B．b点的气体分子总数比c点少 C．a点的的体积分数比d点大 D．c点与e点的固体中铜的质量分数可能相等 【答案】C 【解析】A、b点反应已结束，固体为CuO；d点反应也结束，固体同样为CuO，根据质量守恒，反应后固体质量因结合O2而增加，但最终固体都是CuO，质量应相等（反应结束后固体质量不再变化 ），此选项正确。 B、反应消耗O2，气体分子总数随反应进行而减少。b点反应进程晚于c点，则b点气体分子总数比c点少，此选项正确。 C、N2不参与反应，质量不变。a点气体总质量（含O2等）大，d点气体总质量（O2被消耗，总质量小 ），根据 “体积分数=×100%”，N2质量不变，气体总质量a点>d点，所以a点N2体积分数比d点小，此选项错误。 D、c点反应未结束（固体含Cu和CuO），e点物质总质量不变（e点为丁图图像上任意点），所以e点和c点可以是反应进程的同一时刻时，此时固体成分相同，则c点与e点的固体中铜的质量分数可能相等，此选项正确。 故选C。 【变式1-1】下列现象能用质量守恒定律解释的是（ ） A．化学反应中常伴随热量变化，有的放热，有的吸热 B．100g干冰完全汽化成100g气体 C．10gNaCl溶解在90g水中，成为100gNaCl溶液 D．纸在空气中燃烧后化为灰烬，灰烬的质量比纸的质量小 【答案】D 【解析】A、吸热、放热现象不属于质量方面的问题，不能用质量守恒定律解释．不符合题意； B、干冰汽化属于物理变化，不能用质量守恒定律解释．不符合题意； C、氯化钠溶于水属于物理变化，不能用质量守恒定律解释．不符合题意； D、纸燃烧是化学反应（与氧气反应生成二氧化碳、水蒸气等），灰烬质量减少是因为部分产物逸散到空气中，但反应前后总质量守恒。符合题意； 故选D。 【变式1-2】小明设计如图所示4个实验用来验证质量守恒定律，实验结束后实验①天平不平衡，其余均平衡，下列有关说法正确的是（ ） A．能直接验证质量守恒定律的是②③④ B．实验②中气球的作用是减缓瓶内气压、防止橡胶塞被冲开 C．实验①不遵守质量守恒定律 D．实验②中的白磷必须为足量 【答案】B 【解析】A、质量守恒定律反映的是化学变化中的质量关系，酒精溶于水，属于物理变化，故③不能用于验证质量守恒定律，选项错误； B、白磷燃烧放热，使气体受热膨胀，气球的作用是减缓瓶内气压、防止橡胶塞被冲开，选项正确； C、任何化学变化都遵循质量守恒定律，实验①天平不平衡是因为镁燃烧生成的氧化镁质量等于镁与参加氧气的质量和，选项错误； D、实验②中白磷是否足量不影响装置内的总质量，所以不需足量，选项错误； 故选B。 考点2 质量守恒定律的应用 【例2】把一定质量的 X、Y、Z、W 四种物质放入一密闭容器中，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下表，下列有关说法中错误的是（ ） 物质 X Y Z W 反应前的质量/g 36 2 4 64 反应后的质量/g a 52 4 24 A．反应后物质 X 的质量 a=26 B．该变化的基本反应类型是化合反应 C．该反应中 X 、W 两物质的质量比为 1:2 D．物质Z 可能是该反应的催化剂 【答案】C 【解析】A.根据质量守恒定律，反应前后总质量相等：反应前总质量=36+2+4+64=106，反应后总质量=a+52+4+24=a+80 ，由 a+80=106， 得 a=26，故说法正确，不符合题意； B.由表格可知，X、W 物质反应后的质量比反应前大，Y物质反应后的质量比反应前小，Z物质的质量，反应前后不变，根据反应物越反应越少，生成物越生成越多可知，反应物为X和W，生成物为Y，该反应符合化合反应“多变一”的特征，基本反应类型属于化合反应，故说法正确，不符合题意； C.X：质量从36g减至26g，减少10g，即参加反应的X为10g，W：质量从64g减至24g，减少40g，即参加反应的W为40g，因此，该反应中 X 、W 两物质的质量比为 10g:40g=1:4，故说法错误，符合题意； D.由表格可知，Z：质量未变（4g→4g），可能是催化剂或不参与反应，故说法正确，不符合题意，故选C。 【变式2-1】现有8gA和足量B在一定条件下充分反应，生成22gC和18gD，则参加反应的A和B的质量比是（ ） A． 4：11 B．1：2 C．1：4 D．11:9 【答案】C 【解析】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；反应的B质量：22g+18g-8g=32g，则参加反应的A和B的质量比是：8g：32g=1：4。 故选C。 【变式2-2】爆竹中的黑火药是由硝石（硝酸钾）、硫黄和木炭按比例混合制成。燃放爆竹时不可能产生的气体是（ ） A． B． C． D． 【答案】A 【解析】A、黑火药由硝石（KNO3）、硫黄（S）和木炭（C）组成，这些物质中均不含氢元素。根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，所以燃放爆竹时不可能产生NH3，该选项符合题意； B、硝石（KNO3​）中含有氮元素，在燃放爆竹的化学反应中，氮元素有可能转化为N2，该选项不符合题意； C、木炭的主要成分是碳，碳在氧气充足时燃烧会生成CO2，所以燃放爆竹时可能产生CO2​，该选项不符合题意； D、硫黄的主要成分是硫，硫燃烧会生成SO2，所以燃放爆竹时可能产生SO2，该选项不符合题意。 故选A。 考点3 微观模型图 【例3】我国研发出一项将甲烷()转化成乙烷的新技术，相关物质变化示意图如图所示。下列说法错误的是（ ） A．乙烷的化学式为 B．反应中的最小粒子是原子 C．反应前后，元素的质量不变 D．参加反应的两种分子的个数比为 【答案】D 【解析】A、由微观反应示意图可知乙烷的化学式为，A正确； B、原子是化学变化中的最小粒子，B正确； C、根据质量守恒定律，反应前后，元素的质量不变，C正确； D、该反应是甲烷和过氧化氢在光照和催化剂的条光照件下反应生成乙烷和水，反应的化学方程式为，则参加反应的两种分子的个数比为或，故D错误。 故选D。 【变式3-1】“单中心铁”可作某反应的高效催化剂，该转化的微观示意图如下，有关该转化的说法不正确的是（ ） A．该反应属于分解反应 B．反应前后原子总数一定没有发生变化 C．反应后的两种分子个数比为 D．“单中心铁”在反应前后质量和性质都没有改变 【答案】D 【分析】由反应的微观示意图可知，甲烷在单中心铁的催化作用下生成氢气和C2H4，反应的化学方程式为2CH42H2+ C2H4。 【解析】A、由反应的化学方程式可知，该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应，故选项说法正确； B、根据质量守恒定律，化学反应前后原子总数不变，故选项说法正确； C、由反应的化学方程式可知，反应后的C2H4分子、氢分子个数比为1:2，故选项说法正确； D、根据催化剂的特点可知，催化剂在反应前后质量和化学性质不变，物理性质可能改变，故选项说法不正确。 故选D。 【变式3-2】“宏观—微观—符号”是化学独特的表示物质及其变化的方法。图一是五种粒子的结构示意图，图二是甲醇()燃烧的微观示意图。请回答下列问题： （1）图一中属于同一种元素的是① (填字母)，因为他们的② 相同。 （2）从图一可知，2个C粒子可以表示为 。 （3）图二表示的反应遵守质量守恒定律的微观原因是化学反应前后，碳、氢、氧原子的 均不变。 （4）图二中丙、丁两种物质的分子具有的相同点是 。 【答案】（1）DE 质子数/核电荷数 （2） （3）种类、数目、质量 （4）分子中都含有氧原子(合理即可) 【解析】（1）元素是具有相同质子数（即核电荷数）的一类原子的总称；D 和 E 的质子数都是 16，所以属于同一种元素。 （2）C 粒子质子数为 12，核外电子数为 10，是镁离子，符号为Mg2+，表示多个离子就在离子符号前面加上相应数字，所以 2 个 C 粒子表示为2Mg2+。 （3）质量守恒定律的微观原因是在化学反应中，反应前后原子的种类、数目、质量均不变。图二反应前后，碳、氢、氧原子的种类、数目、质量都没有改变，所以遵守质量守恒定律。 （4）由图二可知，丙是二氧化碳，丁是水，二氧化碳分子和水分子中都含有氧原子。 基础达标 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．水杯内饮用水敞口放置质量减少 C．在100g过氧化氢溶液中，含有30g过氧化氢和70g水 D．硫酸铜溶液和氢氧化钠溶液混合，混合前后总质量不变 【答案】D 【解析】A、蔗糖溶于水，没有发生化学变化，不能用质量守恒定律来解释，A错误； B、质量减少是由于水蒸发（物理变化），不涉及化学反应，不能用质量守恒定律解释，B错误； C、这是溶液的组成问题（物理混合），未发生化学反应，不能用质量守恒定律解释，C错误； D、硫酸铜溶液和氢氧化钠溶液混合会反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠溶液，溶液质量减小，但反应前后物质的总质量不变，可用质量守恒定律来解释，D正确。 故选D。 2．如图表示汽车尾气净化器处理汽车尾气的过程。有关叙述不正确的是（ ） A．CO氧化为所需氧来源于（氮的氧化物） B．汽车安装这种净化器后，能避免铅污染 C．Pt—Rh催化剂化学反应前后质量不变 D．使用该净化器能减少酸雨的发生 【答案】B 【解析】A、从汽车尾气净化器处理汽车尾气的过程来看，反应物中除CO外只有NOx（氮的氧化物）含有氧元素，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素种类不变，则CO氧化为CO2所需氧来源于NOx（氮的氧化物），该叙述正确； B、汽车安装这种净化器，主要是处理一氧化碳（CO）、碳氢化合物（CxHy）、氮的氧化物（NOx），将其转化为二氧化碳（CO2）、水（H2O）、氮气（N2），但未涉及对铅污染的处理，不能避免铅污染，该叙述不正确； C、Pt-Rh是催化剂，根据催化剂的性质，在化学反应前后质量和化学性质不变，该叙述正确； D、使用该净化器可将氮的氧化物转化为氮气，减少了氮氧化物排放，能减少酸雨的发生（酸雨成因之一是氮氧化物、二氧化硫排放），该叙述正确。 故选B。 3．2025年1月29日上映的《哪吒之魔童闹海》是一部奇幻动画电影，票房创历史新高。在电影里，太乙真人的炼丹房神秘又奇妙，那丹炉更是充满玄机，壁炉上刻着这样一个简化版化学方程式：2HgO2Hg+O2↑。该反应的微观示意图如图所示，下列说法正确的是（ ） A．甲、乙、丙三种物质都是由分子构成的 B．保持物质丙化学性质的最小微粒是氧原子 C．化学反应中原子的种类和数目没有发生改变 D．甲、丙两种物质都是氧化物 【答案】C 【解析】A、由微粒的构成可知，甲为氧化汞、乙为汞，丙为氧气，氧化汞、氧气都是由分子构成，而汞属于金属单质，是由汞原子构成，故A错误； B、由微粒的构成可知，丙为氧气，氧气是由氧分子构成，则保持物质丙（氧气）化学性质的最小微粒是氧分子，故B错误； C、根据质量守恒定律可知，化学反应中原子的种类和数目没有发生改变，故C正确； D、甲是氧化汞，其是由氧元素和汞元素组成的化合物，属于氧化物；丙为氧气，其是由一种元素组成的纯净物，属于单质，故D错误。 故选C。 4．学习小组加热锥形瓶中的过量铜粉验证质量守恒定律如图甲，某变量y随时间的变化趋势如图乙所示，下列说法正确的是（ ） A．加热过程中，气球先变大后变小 B．图甲中的固体全部由黑色变为红色 C．图乙中y可以表示固体物质中氧元素的质量分数 D．反应前锥形瓶内铜粉和空气的总质量等于生成的氧化铜的质量 【答案】A 【解析】A、加热时，锥形瓶内气体受热膨胀，压强增大，气球变大，铜和氧气在加热条件下反应生成氧化铜，反应结束后，温度逐渐恢复至室温且氧气被消耗，压强减小，气球变小，说法正确，符合题意； B、铜与氧气在加热的条件下反应生成氧化铜，由于铜粉过量，图甲中的固体不会全部由黑色变为红色，说法不正确，不符合题意； C、铜与氧气在加热的条件下反应生成氧化铜，初始固体为铜，不含有氧元素，随着反应的进行，固体物质中的氧元素质量逐渐增大，则固体中氧元素质量分数随反应进行，由0逐渐增大，至完全反应不再发生变化，图乙中y不可以表示固体物质中氧元素的质量分数，说法不正确，不符合题意； D、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，则生成氧化铜的质量等于参加反应的铜粉的质量和参加反应的氧气的质量之和，说法不正确，不符合题意； 故选A。 5．实验小组利用下图装置探究铜和氧气反应前后物质的质量关系。相关分析正确的是（ ） A．铜粉必须过量 B．不塞橡胶塞不影响实验结果 C．加热后锥形瓶内固体质量增加 D．加热前所称的是铜粉和氧气的总质量 【答案】C 【解析】A、该实验探究铜和氧气反应前后物质的质量关系，并非验证氧气含量等需要消耗完氧气的实验，铜粉是否过量对探究质量关系并无影响，所以铜粉不一定要过量，错误； B、若不塞橡胶塞，加热时，氧气进入，生成的氧化铜质量增加，且加热过程中可能有部分固体粉末散失到空气中，导致无法准确测量反应前后物质的质量关系，从而影响实验结果，错误； C、铜和氧气在加热条件下反应生成氧化铜，根据质量守恒定律，参加反应的铜和氧气的质量总和等于生成氧化铜的质量，加热后锥形瓶内固体质量增加，增加的质量就是参加反应氧气的质量，正确。 D、加热前称的是铜粉、锥形瓶、橡胶塞以及瓶内空气等的总质量，而不是铜粉和氧气的总质量，错误。 故选C。 6．兴趣小组利用铁与硫酸铜溶液反应验证质量守恒定律，下列操作正确的是（ ） A．加入铁钉 B．倒入硫酸铜溶液 C．称量反应前物质总质量 D．实验结束后，放置托盘天平 【答案】C 【解析】A、加入固体时应“一横、二放、三慢竖”，图示操作会导致锥形瓶底破裂，该选项操作不正确； B、倾倒液体时，标签要朝向手心，试剂瓶口紧挨着锥形瓶口，瓶塞要倒放，该选项操作不正确； C、用托盘天平称量药品时，应左物右码，该选项操作正确； D、托盘天平使用后，应将砝码放回砝码盒内，游码归零，该选项操作不正确。 故选C。 7．氨气是制备氨水、硝酸、铵盐等含氮化合物的基本原料。如图是工业合成氨气反应的微观示意图。下列说法错误的是（ ） A．反应前后原子种类不发生改变 B．保持甲物质化学性质的最小粒子是N2 C．甲乙丙三种物质均由分子构成 D．参加反应的反应物分子个数比为1：1 【答案】D 【分析】由图可知，甲为N2、乙为H2、丙为NH3，反应的化学方程式为：。 【解析】A、化学反应前后原子的种类和个数不变，该选项说法正确； B、由图可知，甲为N2，是由氮分子构成，则保持甲物质化学性质的最小粒子是N2，该选项说法正确； C、由图可知，甲乙丙三种物质均由分子构成，该选项说法正确； D、结合方程式可知，参加反应的甲、乙分子个数比为1：3，该选项说法错误。 故选D。 8．在一个密闭容器中，有甲、乙、丙、丁四种物质，一定条件下充分反应，测得反应前后各物质的质量分数如图所示。下列说法正确的是（ ）    A．参加反应的甲、乙质量比为14∶3 B．该反应为分解反应 C．物质丁一定是该反应的催化剂 D．物质丙可能为单质 【答案】A 【分析】由图中数据可知，反应后乙的质量分数为：1−42%−10%−40%=8%；反应后甲的质量分数减小了70%-42%=28%，则甲是反应物；反应后乙的质量分数减小了14%-8%=6%，则乙也是反应物；反应后丙质量分数增大了40%-6%=34%，则丙是生成物；反应前后丁的质量分数不变，则丁可能是该反应的催化剂，也可能是没有参与反应的杂质；该反应是甲和乙在一定条件下反应生成丙，符合“多变一”的特点，属于化合反应。 【解析】A、参加反应的甲、乙质量比为28%：6%=14：3，故选项说法正确； B、该反应是甲和乙在一定条件下反应生成丙，符合“多变一”的特点，属于化合反应，故选项说法错误； C、反应前后丁的质量分数不变，则丁可能是该反应的催化剂，也可能是没有参与反应的杂质，故选项说法错误； D、该反应是甲和乙在一定条件下反应生成丙，符合“多变一”的特点，属于化合反应，丙是化合反应的生成物，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，则丙一定是化合物，故选项说法错误； 故选：A。 9．形成正确的学科观念有助于更深层次理解化学。下列描述中，错误的是（ ） A．组成观：红磷和白磷都是由磷元素组成的 B．微粒观：硫酸铜是由和构成的 C．守恒观：24g镁和32g氧气充分反应，生成56g氧化镁 D．转化观：CO与CO2在一定条件下可以相互转化 【答案】C 【解析】A、红磷和白磷都是由磷元素组成的，故选项说法正确； B、构成硫酸铜的微粒是铜离子和硫酸根离子，可表示为：、，故选项说法正确； C、根据可知，恰好完全反应时参加反应镁和氧气质量比是48:32，24g镁和32g氧气充分反应，氧气过量，反应的氧气质量是16g，生成40g氧化镁，故选项说法不正确； D、CO和CO2在一定条件下可以相互转化，一氧化碳燃烧生成二氧化碳，二氧化碳与碳在高温下反应生成一氧化碳，故选项说法正确。 故选C。 10．一定质量的乙醇在氧气不充足的条件下燃烧，可生成一氧化碳和二氧化碳的总质量为7.2g，同时生成水的质量为5.4g，则生成一氧化碳的质量是（ ） A．0.7g B．1.4g C．2.8g D．5.6g 【答案】C 【解析】一定质量的乙醇在氧气不充足的条件下燃烧，可生成一氧化碳和二氧化碳的总质量为7.2g，同时生成水的质量为5.4g，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类及质量不变，则乙醇中氢元素的质量等于水中氢元素的质量，则参与反应的乙醇质量为，设生成一氧化碳的质量为x，则生成二氧化碳的质量为7.2g-x，乙醇中碳元素的质量等于一氧化碳、二氧化碳中碳元素的质量之和，则，解得，故生成一氧化碳的质量是2.8g，故选：C。 11．的资源化利用是实现“碳中和”的重要途径。如图是转化为甲醇（）的微观示意图，图中单质的化学式为 ，甲醇中碳元素的质量分数为 ；甲醇可用作燃料，若一定质量的甲醇燃烧生成了水，同时得到和的混合物，则生成的质量为 。 【答案】 【解析】图中甲为氢气，氢气是由氢元素组成的纯净物，属于单质，其化学式为：H2； 甲醇中碳元素的质量分数为：； 根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类和质量不变，则甲醇中氢元素的质量与生成水中氢元素的质量相等，则氢元素的质量为：，则参加反应的甲醇的质量为：，甲醇中碳元素的质量与生成二氧化碳与一氧化碳中碳元素的质量和相等，则碳元素的质量为：，设生成二氧化碳的质量为x，则生成一氧化碳的质量为10.2g-x，则，x=8.8g。 过关检测 1．如图表示一定质量的高锰酸钾受热过程中，某变量y随加热时间的变化趋势，其中符合如图变化趋势的是（ ） A．固体中锰元素的质量 B．容器中固体的质量 C．生成O2的质量 D．固体中钾元素的质量分数 【答案】B 【解析】A、根据质量守恒定律，反应前后元素的质量不变，则反应前后锰元素的质量不变，故A错误； B、高锰酸钾在加热的条件下反应生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，由于有气体的生成，则容器中固体的质量逐渐减小，反应停止后不变，故B正确； C、生成氧气的质量不断增加，故C错误； D、反应前后固体中钾元素的质量不变，但固体的质量不断减小，所以从开始反应其质量分数就不断增大，反应停止后不变，故D错误。 故选B。 2．密闭容器内有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下充分反应，测得反应前后各物质的质量分数如图所示。下列说法正确的是（ ） A．物质甲是生成物 B．该反应是分解反应 C．物质丁一定是该反应的催化剂 D．该化学反应中甲、乙两物质的质量比是14：3 【答案】D 【分析】反应后物质乙的质量分数为，反应后甲的质量减小，则甲是反应物，反应后乙的质量减小，则乙是反应物，反应后丙的质量增大，则丙是生成物，丁的质量不变，丁可能是催化剂，也可能是不参与反应的杂质。 【解析】A、由图可知，反应后，甲的质量减小，则甲是反应物，故A错误； B、由分析可知，甲、乙为反应物，丙为生成物，该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，故B错误； C、化学反应前后，丁的质量不变，丁可能是催化剂，也可能是不参与反应的杂质，故C错误； D、该化学反应中甲、乙两物质的质量变化的比是为，故D正确。 故选D。 3．某兴趣小组设计如图所示实验装置验证质量守恒定律，实验过程中用电热棒引燃镁条。下列有关说法不正确的是（ ） A．实验前应检查装置气密性 B．实验过程中气球先膨大后变瘪 C．实验前后均需要称量整个装置的质量 D．反应前瓶内镁条和氧气的总质量一定等于反应后生氧化镁的质量 【答案】D 【解析】A、实验前应检查装置气密性，以防止装置漏气，造成天平不平衡，故选项说法正确。 B、镁条燃烧放出大量的热，随着反应的进行，瓶中压强逐渐减小，则实验过程中气球先膨大后变瘪，故选项说法正确。 C、实验前后均需要称量整个装置的质量，比较反应前后总质量的变化情况，故选项说法正确。 D、瓶内的镁条和氧气不一定完全参加反应，生成物氧化镁的质量等于参加反应的镁和氧气的质量之和，故，故选项说法不正确。 故选D。 4．质量守恒定律是化学学科重要的定律，它揭示了化学反应中各物质之间的质量关系。下列实验可以用于验证质量守恒定律的是（ ） A．干冰升华变为二氧化碳气体质量不变 B．电解水，得到氢气和16克氧气 C．2克蔗糖溶于水得到蔗糖溶液 D．氧气与氮气常温下混合得到混合气体 【答案】B 【解析】A、干冰升华变为二氧化碳气体质量不变，只是状态的改变，没有新物质生成，属于物理变化，不是化学变化，不能用于验证质量守恒定律，故选项错误； B、水通电分解生成氢气和氧气，根据反应的化学方程式，反应中参加反应的水和生成的氢气、氧气质量比为（2×18）：（2×2）：32：=9：1：8，电解18g水，得到2g氢气和16g氧气，能用于验证质量守恒定律，故选项正确； C、2克蔗糖溶于100g水得到102g蔗糖溶液，没有新物质生成，属于物理变化，不是化学变化，不能用于验证质量守恒定律，故选项错误； D、100g氧气与100g氮气常温下混合得到200g混合气体，没有新物质生成，属于物理变化，不是化学变化，不能用于验证质量守恒定律，故选项错误； 故选：B。 5．下列关于P在O2中燃烧的反应叙述不正确的是（ ） A．反应过程放出热量 B．生成白色固体P2O5 C．反应前后固体质量相等 D．参加反应的P与生成物中磷元素质量相等 【答案】C 【解析】A、磷在氧气中燃烧，放出热量，故选项说法正确； B、磷在氧气中燃烧，生成白色固体P2O5，故选项说法正确； C、磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷，反应后固体质量增加，即反应前后固体质量不相等，故选项说法错误； D、由质量守恒定律可知，参加反应的磷与生成物中磷元素质量相等，故选项说法正确。 故选C。 6．下列有关质量守恒定律说法正确的是（ ） A．一定质量的氢气和氧气混合后质量不变，能够验证质量守恒定律 B．冰融化成水，质量不变，可以用质量守恒定律解释 C．纸在空气中燃烧化为灰烬，灰烬的质量比纸的质量小，符合质量守恒定律 D．铁丝在氧气中燃烧后，生成物质量比铁丝质量大，因此这个反应不遵循质量守恒定律 【答案】C 【解析】A. 一定质量的氢气和氧气混合后没有发生化学变化，不能验证质量守恒定律，此选项错误； B. 冰融化成水，发生的是物理变化，不能用质量守恒定律解释，此选项错误； C. 纸在空气中燃烧化为灰烬，灰烬的质量比纸的质量小，是因为生成的二氧化碳和水蒸气逸散到空气中去了，符合质量守恒定律，此选项正确； D. 铁丝在氧气中燃烧后，生成物质量比铁丝质量大，是因为铁丝与氧气发生反应生成了四氧化三铁，这个反应遵循质量守恒定律，此选项错误。 故选C。 7．如图是与氧气有关的两个实验，下列说法不正确的是（ ） A．实验1中铁丝剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体 B．实验1中过氧化氢溶液的作用之一是提供充足的氧气 C．实验2结束后，与初始状态相比，气球变瘪 D．若实验2中铜粉的量不足，不能验证质量守恒定律 【答案】D 【解析】A、实验1中过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成氧气和水，铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，故正确； B、实验1中过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成氧气和水，则实验1中过氧化氢溶液的作用之一是提供充足的氧气，还可以防止生成的高温熔融物溅落炸裂集气瓶底，故正确； C、实验2中铜和氧气加热生成氧化铜，实验结束后，由于氧气被消耗，则与初始状态相比，气球变瘪，故正确； D、实验2装置密闭，铜和氧气加热生成氧化铜，只要发生化学反应，即可验证质量守恒定律，故若实验2中铜粉的量不足，也能验证质量守恒定律，故错误； 故选D。 8．某小组同学通过铜与氧气反应验证质量守恒定律（图a所示），加热密闭装置中的铜粉，锥形瓶中固体部分变为黑色，实验过程中瓶内物质或元素质量变化与图b相符的是（ ） A．氧元素的质量 B．固态物质的质量 C．氧气质量 D．气体总质量 【答案】A 【解析】 A、铜与氧气在加热的条件下生成固体氧化铜，根据质量守恒定律，化学反应前后元素的质量不变，则实验过程中瓶内氧元素的质量不变，与图b相符，故选项正确； B、铜与氧气在加热的条件下生成固体氧化铜，实验过程中瓶内固态物质的质量逐渐增加，至完全反应，不再发生变化，与图b不相符，故选项错误； C、铜与氧气在加热的条件下生成固体氧化铜，随着反应的进行，氧气的质量逐渐减少，至完全反应，不再发生变化，与图b不相符，故选项错误； D、铜与氧气在加热的条件下生成固体氧化铜，随着反应的进行，氧气的质量逐渐减少，即气体的总质量不断减少，至完全反应，不再发生变化，与图b不相符，故选项错误； 故选A。 9．2025年火爆全球的《哪吒2》中无量仙翁的炼丹炉神秘莫测，我国古人炼丹过程中涉及了这个化学反应：，下列说法正确的是（ ） A．中汞元素的化合价为-2价 B．该反应生成的物质汞是由汞分子直接构成的 C．该反应属于分解反应 D．反应生成汞的质量小于氧化汞的质量，该反应不符合质量守恒定律 【答案】C 【解析】A、中氧元素的化合价为-2价，汞元素的化合价为+2价，故选项说法不正确； B、汞属于金属单质，是由汞原子直接构成，故选项说法不正确； C、该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应，故选项说法正确； D、反应生成汞的质量小于氧化汞的质量，是因为产生的氧气逸散到空气中，该反应符合质量守恒定律，故选项说法不正确。 故选C。 10．一定条件下，碳和氨气制备甲烷的微观示意图如下：下列说法不正确的是（ ） A．反应前后原子的种类不变 B．乙的化学式为NH3 C．参加反应的甲、乙的微粒个数比为1∶2 D．丁中碳、氢元素的质量比为3∶1 【答案】C 【解析】A、根据质量守恒定律，化学反应前后原子种类不变，说法正确，不符合题意； B、由微观示意图可知，乙为氨气，其化学式为，说法正确，不符合题意； C、由微观示意图可知，甲为碳、乙为氨气、丙为氮气、丁为甲烷，该反应为碳与氨气在催化剂和高温条件下反应生成氮气和甲烷，化学方程式为，则参加反应的甲、乙的微粒个数比为，说法错误，符合题意； D、由微观示意图可知，丁为甲烷，甲烷中碳、氢元素的质量比为，说法正确，不符合题意。 故选：C。 11．我国科学家在国际上首次以和为原料，在构筑的纳米“蓄水”膜反应器中实现了二氧化碳在温和条件下一步转化为乙醇的反应，该反应微观示意图如下。有关说法正确的是（ ） A．参加反应的二氧化碳和氢气的分子个数比为2:7 B．反应前后分子和原子的种类都发生变化 C．无机物在一定条件下可以转化成有机物 D．该反应生成物是、和 【答案】C 【分析】根据微观示意图可知，该反应为二氧化碳和氢气在构筑的纳米“蓄水”膜反应器中转化为乙醇和水，化学方程式为：。 【解析】A、根据化学方程式可知，参加反应的二氧化碳和氢气的分子个数比为1:3，选项错误； B、根据质量守恒定律可知，化学反应前后，分子种类发生变化，原子种类不变，选项错误； C、反应物是二氧化碳和氢气，属于无机物，生成物有乙醇，属于有机物，所以无机物在一定条件下可以转化成有机物，选项正确； D、根据化学方程式可知，该反应生成物是H2O、CH3CH2OH，选项错误。 故选C。 12．臭氧是一种常见的消毒剂。对氧气无声放电可获得臭氧，实验装置和反应的微观示意图如图所示。下列说法错误的是（ ） A．该反应前后分子个数不变 B．该反应既不是化合反应也不是分解反应 C．图2甲表示的是纯净物，丙表示的是混合物 D．参加反应的反应物和生成物的质量比为 【答案】A 【分析】由图示可知，有1个“”没有参加反应，实际参加反应的微观示意图：；该反应是氧气放电生成臭氧，甲中为氧分子模型，可以表示氧气，为纯净物；乙中为氧分子模型和氧原子模型；丙中为氧分子模型和臭氧分子模型，可以表示氧气和臭氧的混合物。 【解析】A、由图可知，反应前后分子的个数发生了改变，选项错误； B、该反应的反应物和生成物都是一种，既不是化合反应也不是分解反应，选项正确； C、图2甲表示的是纯净物，丙表示的是混合物，选项正确； D、根据微观示意图，该反应是O2在放电条件下反应生成O3，化学方程式为：，参加反应的反应物和生成物的质量比为（32×3）：（48×2）=1:1，选项正确； 故选A。 13．在一个密闭容器中放入甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下充分反应后，测得有关数据如图所示。下列说法不正确的是（ ） A． B．丁中所含元素种类与甲、丙所含元素种类之和相同 C．若甲、丙的相对分子质量之比为7:3，则甲、丙的化学计量数之比为4:1 D．丁一定是化合物 【答案】C 【解析】A、根据质量守恒定律，反应前的物质质量总和等于反应后的物质质量总和，故x=4.0+2.0+3.0+2.0-（1.2-2.4-5.4）=2.0，选项正确； B、甲物质减轻属于反应物，乙物质质量不变，可能是反应的催化剂也可能没有参与反应，丙质量减轻属于反应物，丁质量增重属于生成物，故反应为甲与丙生成丁，根据质量守恒定律，生成物丁丁中所含元素种类与反应物甲、丙所含元素种类之和相同，选项正确； C、若甲、丙的相对分子质量之比为7:3，设甲、丙的化学计量数之比为x:y，则有：，x:y=2:1，选项错误； D、由B中分析可知，该反应为甲与丙生成丁，丁是化合反应的生成物，属于化合物，选项正确； 故选C。 14．将3.0g某物质在空气中充分燃烧生成8.8g二氧化碳和5.4g水。由此可推断该物质的组成中（ ） A．一定含有碳、氢、氧三元素 B．一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素 C．只含有碳、氢元素 D．一定含有碳、氧元素，一定不含氢元素 【答案】C 【解析】将3.0g某物质在空气中充分燃烧生成8.8g二氧化碳和5.4g水，根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，生成物中含C、H、O，反应物氧气由氧元素组成，则该物质中一定含C、H元素，碳元素的质量为：，氢元素的质量为：，2.4g+0.6g=3.0g，则该物质中一定不含氧元素。 故选C。 15．当前，氨气的能源化应用逐渐成为研究热点。工业上常用氮气和氢气合成氨气，一定条件下，在密闭容器中加入反应物和催化剂进行该反应，反应前后各物质的质量如图所示，图中有两处被墨迹遮盖。下列说法正确的是（ ） A．反应后催化剂的质量为8g B．反应前氢气质量为15g C．氨气分子的微观示意图为 D．参加反应的氮气和生成的氨气分子个数比为 【答案】B 【解析】A、反应前后催化剂的质量不变，反应前催化剂的质量为5g，故反应后催化剂的质量也为5g，故选项错误； B、根据质量守恒定律，反应前氢气质量为：52g+9g+34g－80g－0g=15g，故选项正确； C、氨气是由氨分子构成的，每个氨分子是由1个氮原子和3个氢原子构成的，氨气分子的微观示意图为：，故选项错误； D、根据质量守恒定律，参加反应的氮气质量为：80g−52g=28g，生成的氨气质量为：34g−0g=34g，参加反应的氮气和生成的氨气分子个数比为，故选项错误。 故选：B。 16．学完质量守恒定律后，小虹和小桥同学想用实验验证“参加化学反应的各物质质量总和等于反应后生成的各物质质量总和”，进行了如下科学探究活动，请回答下列问题及填写相关空白。 【验证结论】参加化学反应的各物质质量总和等于反应后生成的各物质质量总和 【制订计划】小虹同学设计的实验装置和所用的药品如图A所示，小桥同学设计的实验装置和药品如图B所示。 【实验方案A】 （1）小虹同学在底部铺有细沙的锥形瓶中，放入一小堆干燥的红磷。在锥形瓶口的橡胶塞上安装一根玻璃管，在其上端系牢一个小气球，并使玻璃管下端能与红磷接触。将带有玻璃管的橡胶塞安装在锥形瓶上并放在托盘天平上用砝码平衡。然后取下锥形瓶，将橡胶塞上的玻璃管放到酒精灯火焰上灼烧至红热后，迅速用胶塞将锥形瓶塞紧，并引燃红磷，随后观察到锥形瓶内红磷燃烧了，瓶上气球的变化是： ；冷却后再重新放到天平上，天平指针指向分度盘中央，此反应中小气球在调节装置内气压，防止胶塞弹开的同时，还有一个目的是使装置 。 【实验结论一】小虹同学通过上述实验得出和质量守恒定律一样的结论。 【实验方案B】 （2）小桥同学取下小烧杯并将其倾斜使小试管中的过氧化氢溶液进入小烧杯中，实验过程中发生反应的文字表达式是 。反应进行一段时间后，再把小烧杯放回托盘天平上，天平指针 （填“偏左”“偏右”“指向分度盘中央”）。 【实验结论二】 （3）小桥认为该反应不遵守质量守恒定律故不能验证质量守恒定律，请判断他的结论是否正确： （填“是”或“否”）。 【交流评价】小虹认为小桥在验证质量守恒定律时，实验装置应密闭，这样就能验证质量守恒定律了。 【拓展延伸】 （4）将化学实验图像化也是帮助我们深入理解原理的好方法。若用本图像来记录小虹同学的实验，则纵坐标不可以表示_____。（填字母） A．装置内氧元素的质量 B．装置内物质总质量 C．装置内的氧分子总数 D．装置内的原子总数 【答案】（1）先膨胀后缩小 密闭 （2） 偏右 （3）否 （4）C 【解析】（1）红磷燃烧放热，导致压强增大，气球膨胀，完全反应后冷却至室温，氧气消耗，导致压强减小，气球收缩，瓶上气球的变化是先膨胀后缩小； 此反应中小气球在调节装置内气压，防止胶塞弹开的同时，还有一个目的是使装置密封； （2）过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气，文字表达式为； 由于反应过程中产生了氧气，装置没有密封，氧气逸出，导致反应后左盘烧杯内物质的质量减少，所以天平指针向右偏转； （3）他的结论不正确，天平的指针偏右，是因为反应生成的氧气逸出装置，但是该反应是遵守质量守恒定律的； （4）由图像可知，纵坐标不会随着横坐标的变化而变化， A、小虹同学的实验装置密闭，根据质量守恒定律，装置内氧元素的质量不变，不符合题意； B、小虹同学的实验装置密闭，根据质量守恒定律，装置内物质总质量不变，不符合题意； C、小虹同学的实验为红磷燃烧消耗氧气，则装置内的氧分子总数减少，符合题意； D、小虹同学的实验装置密闭，根据质量守恒定律，装置内的原子总数不变，不符合题意； 故选：C。 17．从定性到定量的角度研究化学，是物质属性的精细化表征的方法。 （一）从定性的角度研究：用如图1实验装置探究汽油的元素组成（夹持仪器已略）。 （1）实验中，要使汽油燃烧生成的气体能通过漏斗被吸入试管中，需要进行的操作是 。 （2）观察到漏斗内壁出现水滴，试管中澄清石灰水变浑浊，由以上现象可推测出汽油中 （填“一定”、“可能”或“一定不”）含有氧元素。 （二）从定量的角度研究：设计如图2实验装置验证质量守恒定律。 【实验活动】 （3）实验1，点燃蜡烛后，电子天平示数减小。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”）。 （4）实验2的实验现象： ，电子天平示数不变。用具体反应物和生成物解释该实验反应前后电子天平示数不变的原因是 。 （5）分析实验3中，电子天平示数变化的趋势及原因： 。 （6）实验4，在一根用细铜丝吊着的长玻璃棒两端分别绕上长的粗铜线，并使玻璃棒保持水平。然后，用酒精灯给左边一端铜丝加热1-2分钟。冷却后，观察到的现象是：① ；② 。 【解释应用】 （7）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：在化学反应前后，原子的 不变，所以质量守恒。 （8）应用：某固体物质受热会发生分解反应，生成氧化铜、水和二氧化碳三种物质，则该固体物质一定由 元素组成（填具体元素种类名称）。 【答案】（1）向右拉动注射器活塞 （2）可能 （3）不等于 （4）产生蓝色沉淀，溶液逐渐由蓝色变为无色 硫酸铜与氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，没有气体参与或生成，反应前后物质的总质量不变 （5）电子天平示数变小，原因是大理石与稀盐酸反应生成的二氧化碳是气体，会逸散到空气中，使得反应后物质的总质量减少 （6）a端红色固体变黑色 a端下降，b端上升 （7）种类、数目、质量 （8）氧、铜、氢、碳 【解析】（1）实验中，要使汽油燃烧生成的气体能通过漏斗被吸入试管中，需要进行的操作是向右拉动注射器活塞，则试管中的压强减小，在外界大气压的作用下，汽油燃烧生成的气体可以通过漏斗被吸入试管中； （2）观察到漏斗内壁出现水滴，试管中澄清石灰水变浑浊，说明汽油燃烧生成了水和二氧化碳，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，生成物水、二氧化碳中含有氢元素、氧元素和碳元素，反应物氧气中含有氧元素，由此可推测出汽油中一定含有氢元素、碳元素，可能含有氧元素； （3）蜡烛在氧气中燃烧生成二氧化碳和水，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的质量总和，则参加反应的蜡烛与氧气的质量之和等于生成二氧化碳与水的质量之和，故蜡烛减少的质量不等于燃烧后生成物的总质量； （4）实验2中硫酸铜与氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，实验现象为产生蓝色沉淀，溶液逐渐由蓝色变为无色； 用具体反应物和生成物解释该实验反应前后电子天平示数不变的原因是：硫酸铜与氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，没有气体参与或生成，反应前后物质的总质量不变； （5）实验3中稀盐酸与大理石主要成分碳酸钙反应生成氯化钙、二氧化碳和水，二氧化碳是气体会逸散到空气中，使得反应后物质的总质量减少，因此电子天平示数变小，原因是大理石与稀盐酸反应生成的二氧化碳是气体，会逸散到空气中，使得反应后物质的总质量减少； （6）实验4中铜与氧气在加热条件下反应生成氧化铜，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的质量总和，所以反应后物质的总质量增加，故该实验冷却后，观察到的现象是：①a端红色固体变黑色；②a端下降，b端上升； （7）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：在化学反应前后，原子的种类、数目、质量不变，所以质量守恒； （8）某固体物质受热会发生分解反应，生成氧化铜、水和二氧化碳三种物质，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，生成物氧化铜、水和二氧化碳中含有氧元素、铜元素、氢元素和碳元素，则该固体物质一定由氧、铜、氢、碳元素组成。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第13讲 化学反应中的定量关系 学习目标 提前掌握本节核心知识，为开学学习打好基础。 思维导图 用图表整理章节逻辑，帮助建立系统化认知。 新知预习 通过预习内容初步理解新知识，培养独立思考能力。 考点精析 结合例题解析高频考点，掌握解题思路，减少开学后学习压力。 分层作业 基础达标：确保核心知识掌握，建立信心。 过关检测：提升应用能力，衔接开学后学习。 1.能认识质量守恒定律的含义; 2.能用实验证据证明质量守恒，并从微现角度进行解释; 3.能运用质量守恒定律解释或解决一些简单的化学问题。 一、从定量角度认识化学变化 17世纪70年代，英国化学家 在一个敞口的容器中加热金属，结果发现反应后容器中物质的质量增加了，18世纪 70年代，法国化学家 用较精确的定量实验法，在密闭容器中研究氧化汞的生成与分解的反应中各物质质量之间的关系，得到的结论是，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。 从定量角度认识化学变化 实验1 实验2 （1）实验现象 ①实验1：产生 ，天平平衡。 用符号表示这个反应： ②实验2： ，实验结束后天平指针向右偏转。 用符号表示这个反应： （2）解释 实验1发生了化学反应，没有气体生成，也没有气体参加反应，故实验后天平平衡； 实验2 ，故实验结束后天平平衡。 （3）实验结论 （1）化学反应中，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。 （2）物质在发生化学反应前后，各物质的质量总和相等，是因为 ，所以各物质的质量总和相等。 二、质量守恒定律 1．质量守恒定律的内容 （1）内容： 的各物质的质量总和，等于 的各物质的质量总和 。 （2）适用范围：只适用于 变化，不适用于 变化。 （3）注意事项： ①质量守恒定律的“守恒”指的是质量守恒，其它方面如体积等不一定守恒。 ②“参加反应的各物质”，没有参加反应的物质不包括在内(如催化剂、过量的物质)。 ③“生成的各物质的质量总和”，应当包括生成的各种物质，如沉淀、气体等。 2. 对质量守恒定律的理解 （1）没有参加反应的物质的质量和非反应生成的物质的质量不能计入“总和”中。 （2）质量总和要考虑生成的沉淀、气体，空气中的物质是否参加反应或物质有无遗漏。 （3）只适用于质量守恒，不包括体积守恒或分子数守恒等 。 3. 化学反应的实质 化学反应的过程，就是参加反应的各物质（反应物）的原子重新组合而生成其他物质（生成物）的过程。 分子原子新分子新物质 在化学反应中，反应前后原子的 没有改变， 没有增减，原子的 也没有改变。  4.质量守恒的原因 微观上：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。 宏观上：在化学反应前后，元素的种类没有改变，元素的质量也没有改变。 电解水反应微观过程 化学反应前后物质的质量总和相等的本质原因是： 化学反应是分子破裂成原子，原子重新组合成新的分子。 化学反应前后，原子的种类、数目、质量都不变。 归纳化学变化前后变与不变： 5.质量守恒定律的应用 ①利用质量守恒定律，解释有关现象； ②利用质量守恒定律，根据化学方程式确定物质的化学式； ③利用质量守恒定律，根据化学方程式确定物质的相对分子质量； ④利用质量守恒定律，根据化学方程式求某元素的质量； ⑤利用质量守恒定律，根据化学方程式求反应物中某物质的质量。 考点1 质量守恒定律的解释 【例1】用天平称量铜粉在密闭容器中加热前后的质量（如甲图所示）来验证质量守恒定律。在同一实验中，相同时间内，容器内各种物理量随时间变化的关系如乙图至丁图所示（e点为丁图图像上任意点）。下列说法不正确的是（ ） A．b点的固体质量与d点相等 B．b点的气体分子总数比c点少 C．a点的的体积分数比d点大 D．c点与e点的固体中铜的质量分数可能相等 【变式1-1】下列现象能用质量守恒定律解释的是（ ） A．化学反应中常伴随热量变化，有的放热，有的吸热 B．100g干冰完全汽化成100g气体 C．10gNaCl溶解在90g水中，成为100gNaCl溶液 D．纸在空气中燃烧后化为灰烬，灰烬的质量比纸的质量小 【变式1-2】小明设计如图所示4个实验用来验证质量守恒定律，实验结束后实验①天平不平衡，其余均平衡，下列有关说法正确的是（ ） A．能直接验证质量守恒定律的是②③④ B．实验②中气球的作用是减缓瓶内气压、防止橡胶塞被冲开 C．实验①不遵守质量守恒定律 D．实验②中的白磷必须为足量 考点2 质量守恒定律的应用 【例2】把一定质量的 X、Y、Z、W 四种物质放入一密闭容器中，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下表，下列有关说法中错误的是（ ） 物质 X Y Z W 反应前的质量/g 36 2 4 64 反应后的质量/g a 52 4 24 A．反应后物质 X 的质量 a=26 B．该变化的基本反应类型是化合反应 C．该反应中 X 、W 两物质的质量比为 1:2 D．物质Z 可能是该反应的催化剂 【变式2-1】现有8gA和足量B在一定条件下充分反应，生成22gC和18gD，则参加反应的A和B的质量比是（ ） A． 4：11 B．1：2 C．1：4 D．11:9 【变式2-2】爆竹中的黑火药是由硝石（硝酸钾）、硫黄和木炭按比例混合制成。燃放爆竹时不可能产生的气体是（ ） A． B． C． D． 考点3 微观模型图 【例3】我国研发出一项将甲烷()转化成乙烷的新技术，相关物质变化示意图如图所示。下列说法错误的是（ ） A．乙烷的化学式为 B．反应中的最小粒子是原子 C．反应前后，元素的质量不变 D．参加反应的两种分子的个数比为 【变式3-1】“单中心铁”可作某反应的高效催化剂，该转化的微观示意图如下，有关该转化的说法不正确的是（ ） A．该反应属于分解反应 B．反应前后原子总数一定没有发生变化 C．反应后的两种分子个数比为 D．“单中心铁”在反应前后质量和性质都没有改变 【变式3-2】“宏观—微观—符号”是化学独特的表示物质及其变化的方法。图一是五种粒子的结构示意图，图二是甲醇()燃烧的微观示意图。请回答下列问题： （1）图一中属于同一种元素的是① (填字母)，因为他们的② 相同。 （2）从图一可知，2个C粒子可以表示为 。 （3）图二表示的反应遵守质量守恒定律的微观原因是化学反应前后，碳、氢、氧原子的 均不变。 （4）图二中丙、丁两种物质的分子具有的相同点是 。 基础达标 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．水杯内饮用水敞口放置质量减少 C．在100g过氧化氢溶液中，含有30g过氧化氢和70g水 D．硫酸铜溶液和氢氧化钠溶液混合，混合前后总质量不变 2．如图表示汽车尾气净化器处理汽车尾气的过程。有关叙述不正确的是（ ） A．CO氧化为所需氧来源于（氮的氧化物） B．汽车安装这种净化器后，能避免铅污染 C．Pt—Rh催化剂化学反应前后质量不变 D．使用该净化器能减少酸雨的发生 3．2025年1月29日上映的《哪吒之魔童闹海》是一部奇幻动画电影，票房创历史新高。在电影里，太乙真人的炼丹房神秘又奇妙，那丹炉更是充满玄机，壁炉上刻着这样一个简化版化学方程式：2HgO2Hg+O2↑。该反应的微观示意图如图所示，下列说法正确的是（ ） A．甲、乙、丙三种物质都是由分子构成的 B．保持物质丙化学性质的最小微粒是氧原子 C．化学反应中原子的种类和数目没有发生改变 D．甲、丙两种物质都是氧化物 4．学习小组加热锥形瓶中的过量铜粉验证质量守恒定律如图甲，某变量y随时间的变化趋势如图乙所示，下列说法正确的是（ ） A．加热过程中，气球先变大后变小 B．图甲中的固体全部由黑色变为红色 C．图乙中y可以表示固体物质中氧元素的质量分数 D．反应前锥形瓶内铜粉和空气的总质量等于生成的氧化铜的质量 5．实验小组利用下图装置探究铜和氧气反应前后物质的质量关系。相关分析正确的是（ ） A．铜粉必须过量 B．不塞橡胶塞不影响实验结果 C．加热后锥形瓶内固体质量增加 D．加热前所称的是铜粉和氧气的总质量 6．兴趣小组利用铁与硫酸铜溶液反应验证质量守恒定律，下列操作正确的是（ ） A．加入铁钉 B．倒入硫酸铜溶液 C．称量反应前物质总质量 D．实验结束后，放置托盘天平 7．氨气是制备氨水、硝酸、铵盐等含氮化合物的基本原料。如图是工业合成氨气反应的微观示意图。下列说法错误的是（ ） A．反应前后原子种类不发生改变 B．保持甲物质化学性质的最小粒子是N2 C．甲乙丙三种物质均由分子构成 D．参加反应的反应物分子个数比为1：1 8．在一个密闭容器中，有甲、乙、丙、丁四种物质，一定条件下充分反应，测得反应前后各物质的质量分数如图所示。下列说法正确的是（ ）    A．参加反应的甲、乙质量比为14∶3 B．该反应为分解反应 C．物质丁一定是该反应的催化剂 D．物质丙可能为单质 9．形成正确的学科观念有助于更深层次理解化学。下列描述中，错误的是（ ） A．组成观：红磷和白磷都是由磷元素组成的 B．微粒观：硫酸铜是由和构成的 C．守恒观：24g镁和32g氧气充分反应，生成56g氧化镁 D．转化观：CO与CO2在一定条件下可以相互转化 10．一定质量的乙醇在氧气不充足的条件下燃烧，可生成一氧化碳和二氧化碳的总质量为7.2g，同时生成水的质量为5.4g，则生成一氧化碳的质量是（ ） A．0.7g B．1.4g C．2.8g D．5.6g 11．的资源化利用是实现“碳中和”的重要途径。如图是转化为甲醇（）的微观示意图，图中单质的化学式为 ，甲醇中碳元素的质量分数为 ；甲醇可用作燃料，若一定质量的甲醇燃烧生成了水，同时得到和的混合物，则生成的质量为 。 过关检测 1．如图表示一定质量的高锰酸钾受热过程中，某变量y随加热时间的变化趋势，其中符合如图变化趋势的是（ ） A．固体中锰元素的质量 B．容器中固体的质量 C．生成O2的质量 D．固体中钾元素的质量分数 2．密闭容器内有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下充分反应，测得反应前后各物质的质量分数如图所示。下列说法正确的是（ ） A．物质甲是生成物 B．该反应是分解反应 C．物质丁一定是该反应的催化剂 D．该化学反应中甲、乙两物质的质量比是14：3 3．某兴趣小组设计如图所示实验装置验证质量守恒定律，实验过程中用电热棒引燃镁条。下列有关说法不正确的是（ ） A．实验前应检查装置气密性 B．实验过程中气球先膨大后变瘪 C．实验前后均需要称量整个装置的质量 D．反应前瓶内镁条和氧气的总质量一定等于反应后生氧化镁的质量 4．质量守恒定律是化学学科重要的定律，它揭示了化学反应中各物质之间的质量关系。下列实验可以用于验证质量守恒定律的是（ ） A．干冰升华变为二氧化碳气体质量不变 B．电解水，得到氢气和16克氧气 C．2克蔗糖溶于水得到蔗糖溶液 D．氧气与氮气常温下混合得到混合气体 5．下列关于P在O2中燃烧的反应叙述不正确的是（ ） A．反应过程放出热量 B．生成白色固体P2O5 C．反应前后固体质量相等 D．参加反应的P与生成物中磷元素质量相等 6．下列有关质量守恒定律说法正确的是（ ） A．一定质量的氢气和氧气混合后质量不变，能够验证质量守恒定律 B．冰融化成水，质量不变，可以用质量守恒定律解释 C．纸在空气中燃烧化为灰烬，灰烬的质量比纸的质量小，符合质量守恒定律 D．铁丝在氧气中燃烧后，生成物质量比铁丝质量大，因此这个反应不遵循质量守恒定律 7．如图是与氧气有关的两个实验，下列说法不正确的是（ ） A．实验1中铁丝剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体 B．实验1中过氧化氢溶液的作用之一是提供充足的氧气 C．实验2结束后，与初始状态相比，气球变瘪 D．若实验2中铜粉的量不足，不能验证质量守恒定律 8．某小组同学通过铜与氧气反应验证质量守恒定律（图a所示），加热密闭装置中的铜粉，锥形瓶中固体部分变为黑色，实验过程中瓶内物质或元素质量变化与图b相符的是（ ） A．氧元素的质量 B．固态物质的质量 C．氧气质量 D．气体总质量 9．2025年火爆全球的《哪吒2》中无量仙翁的炼丹炉神秘莫测，我国古人炼丹过程中涉及了这个化学反应：，下列说法正确的是（ ） A．中汞元素的化合价为-2价 B．该反应生成的物质汞是由汞分子直接构成的 C．该反应属于分解反应 D．反应生成汞的质量小于氧化汞的质量，该反应不符合质量守恒定律 10．一定条件下，碳和氨气制备甲烷的微观示意图如下：下列说法不正确的是（ ） A．反应前后原子的种类不变 B．乙的化学式为NH3 C．参加反应的甲、乙的微粒个数比为1∶2 D．丁中碳、氢元素的质量比为3∶1 11．我国科学家在国际上首次以和为原料，在构筑的纳米“蓄水”膜反应器中实现了二氧化碳在温和条件下一步转化为乙醇的反应，该反应微观示意图如下。有关说法正确的是（ ） A．参加反应的二氧化碳和氢气的分子个数比为2:7 B．反应前后分子和原子的种类都发生变化 C．无机物在一定条件下可以转化成有机物 D．该反应生成物是、和 12．臭氧是一种常见的消毒剂。对氧气无声放电可获得臭氧，实验装置和反应的微观示意图如图所示。下列说法错误的是（ ） A．该反应前后分子个数不变 B．该反应既不是化合反应也不是分解反应 C．图2甲表示的是纯净物，丙表示的是混合物 D．参加反应的反应物和生成物的质量比为 13．在一个密闭容器中放入甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下充分反应后，测得有关数据如图所示。下列说法不正确的是（ ） A． B．丁中所含元素种类与甲、丙所含元素种类之和相同 C．若甲、丙的相对分子质量之比为7:3，则甲、丙的化学计量数之比为4:1 D．丁一定是化合物 14．将3.0g某物质在空气中充分燃烧生成8.8g二氧化碳和5.4g水。由此可推断该物质的组成中（ ） A．一定含有碳、氢、氧三元素 B．一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素 C．只含有碳、氢元素 D．一定含有碳、氧元素，一定不含氢元素 15．当前，氨气的能源化应用逐渐成为研究热点。工业上常用氮气和氢气合成氨气，一定条件下，在密闭容器中加入反应物和催化剂进行该反应，反应前后各物质的质量如图所示，图中有两处被墨迹遮盖。下列说法正确的是（ ） A．反应后催化剂的质量为8g B．反应前氢气质量为15g C．氨气分子的微观示意图为 D．参加反应的氮气和生成的氨气分子个数比为 16．学完质量守恒定律后，小虹和小桥同学想用实验验证“参加化学反应的各物质质量总和等于反应后生成的各物质质量总和”，进行了如下科学探究活动，请回答下列问题及填写相关空白。 【验证结论】参加化学反应的各物质质量总和等于反应后生成的各物质质量总和 【制订计划】小虹同学设计的实验装置和所用的药品如图A所示，小桥同学设计的实验装置和药品如图B所示。 【实验方案A】 （1）小虹同学在底部铺有细沙的锥形瓶中，放入一小堆干燥的红磷。在锥形瓶口的橡胶塞上安装一根玻璃管，在其上端系牢一个小气球，并使玻璃管下端能与红磷接触。将带有玻璃管的橡胶塞安装在锥形瓶上并放在托盘天平上用砝码平衡。然后取下锥形瓶，将橡胶塞上的玻璃管放到酒精灯火焰上灼烧至红热后，迅速用胶塞将锥形瓶塞紧，并引燃红磷，随后观察到锥形瓶内红磷燃烧了，瓶上气球的变化是： ；冷却后再重新放到天平上，天平指针指向分度盘中央，此反应中小气球在调节装置内气压，防止胶塞弹开的同时，还有一个目的是使装置 。 【实验结论一】小虹同学通过上述实验得出和质量守恒定律一样的结论。 【实验方案B】 （2）小桥同学取下小烧杯并将其倾斜使小试管中的过氧化氢溶液进入小烧杯中，实验过程中发生反应的文字表达式是 。反应进行一段时间后，再把小烧杯放回托盘天平上，天平指针 （填“偏左”“偏右”“指向分度盘中央”）。 【实验结论二】 （3）小桥认为该反应不遵守质量守恒定律故不能验证质量守恒定律，请判断他的结论是否正确： （填“是”或“否”）。 【交流评价】小虹认为小桥在验证质量守恒定律时，实验装置应密闭，这样就能验证质量守恒定律了。 【拓展延伸】 （4）将化学实验图像化也是帮助我们深入理解原理的好方法。若用本图像来记录小虹同学的实验，则纵坐标不可以表示_____。（填字母） A．装置内氧元素的质量 B．装置内物质总质量 C．装置内的氧分子总数 D．装置内的原子总数 17．从定性到定量的角度研究化学，是物质属性的精细化表征的方法。 （一）从定性的角度研究：用如图1实验装置探究汽油的元素组成（夹持仪器已略）。 （1）实验中，要使汽油燃烧生成的气体能通过漏斗被吸入试管中，需要进行的操作是 。 （2）观察到漏斗内壁出现水滴，试管中澄清石灰水变浑浊，由以上现象可推测出汽油中 （填“一定”、“可能”或“一定不”）含有氧元素。 （二）从定量的角度研究：设计如图2实验装置验证质量守恒定律。 【实验活动】 （3）实验1，点燃蜡烛后，电子天平示数减小。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”）。 （4）实验2的实验现象： ，电子天平示数不变。用具体反应物和生成物解释该实验反应前后电子天平示数不变的原因是 。 （5）分析实验3中，电子天平示数变化的趋势及原因： 。 （6）实验4，在一根用细铜丝吊着的长玻璃棒两端分别绕上长的粗铜线，并使玻璃棒保持水平。然后，用酒精灯给左边一端铜丝加热1-2分钟。冷却后，观察到的现象是：① ；② 。 【解释应用】 （7）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：在化学反应前后，原子的 不变，所以质量守恒。 （8）应用：某固体物质受热会发生分解反应，生成氧化铜、水和二氧化碳三种物质，则该固体物质一定由 元素组成（填具体元素种类名称）。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$