4.2 质量守恒定律（同步讲义）化学科粤版2024九年级上册

第四单元 化学式与化学方程式 4.2 质量守恒定律 教学目标 1. 通过对几个化学反应的实验质量测定和实质分析，理解和掌握质量守恒定律的含义，建立基于定量视角，从宏微结合的视角进一步认识化学变化及其本质。 2. 通过实验探究化学反应质量变化，通过对比分析，基于实验事实进行证据推理，得出质量守恒的结论，建构定量认识化学变化的思维模型。 3. 通过设计实验探究化学变化前后质量关系，发展应用科学方法和对比实验来定量研究问题和分析问题的能力，提升科学探究能力。 4. 通过分析玻意耳与拉瓦锡实验的相悖结题，提出自己猜想与假设，形成严谨求实的科学态度。 重点和难点 重点：质量守恒定律的实验探究、理解及应用。 难点：从微观角度认识在一切化学反应中，反应前后原子的种类没有改变，数目没有增减。从定量的角度认识化学变化的规律。 ◆知识点一 质量守恒定律的实验探究 【提出问题】物质发生化学变化前后，参加反应的各物质的质量总和等于生成物的各物质的质量总和吗？ 【猜想与假设】 ①参加反应的各物质质量总和等于生成的各物质质量总和。 ②参加反应的各物质质量总和小于生成的各物质质量总和。 ③ 。 【设计并实施实验】 [实验4-1]双氧水分解的敞口体系 锥形瓶中装入少量二氧化锰粉末，将一支量程为5mL的装有3mL过氧化氢溶液(3%)的注射器针头插入胶塞，另将一支注射器的针头(无针筒)插入胶塞，使瓶内与大气相通。实验时，推压注射器活塞至1mL刻度处，观察实验现象，记录数据。 [实验4-2]双氧水分解的密闭体系 锥形瓶中装入少量二氧化锰粉末，将一支量程为5mL的装有3mL过氧化氢溶液(3%)的注射器针头插入胶塞，推压注射器活塞至1mL刘度处，观察实验现象，记录数据。 实验序号 反应原理 实验现象 反应前称量的数据 反应后称量的数据 [实验4-1]双氧水分解的敞口体系 过氧化氢水＋氧气 （H2O2） （H2O）（O2） 锥形瓶中有气泡冒出，天平上的数据变小 185.60 185.60 [实验4-2]双氧水分解的密闭体系 锥形瓶中有气泡冒出，天平上的数据无变化 185.60 185.58 [实验4-3]硫酸铜和氢氧化钠反应的敞口体系 锥形瓶中装入5mL硫酸铜溶液，将一支量程为5mL的装有3mL氢氧化钠溶液的注射器针头插入胶塞，再插入一支无针筒的针头(同[实验4-1])。推压注射哭活塞至1mL刻度处，观察实验现象，记录数据。 [实验4-4]硫酸铜和氢氧化钠反应的密闭体系 锥形瓶中装入5mL硫酸铜溶液，将一支量程为5mL的装有3mL氢氧化钠溶液的注射器针头插入胶塞。推压注射器活塞至1mL刻度处，观察实验现象，记录数据。 实验序号 反应原理 实验现象 反应前称量的数据 反应后称量的数据 [实验4-3]硫酸铜和氢氧化钠反应的敞口体系 硫酸铜+氢氧化钠→氢氧化铜＋硫酸钠 （CuSO4)(NaOH) [Cu(OH)2]（Na2SO4） 锥形瓶中有蓝色沉淀产生，天平上的数据无变化 186.55 186.55 [实验4-4]硫酸铜和氢氧化钠反应的密闭体系 锥形瓶中有蓝色沉淀产生，天平上的数据无变化 186.55 186.55 【讨论】①为什么同是双氧水分解的反应，当装置与大气相通时装置质量会减轻，而在密闭环境中反应前后质量却不变呢？ 提示：双氧水分解时产生大量气体，当装置与大气相连通时，气体会逸出，导致反应后装置质量减轻；当导管缚紧气球后，产生的气体会被收集，反应前后物质的质量都包括在内，因此质量不发生改变。 ②如何从反应的微观角度进行解释？ 微观角度解释：在该反应前后， 和 没有改变，原子的质量没有变化，只是反应物原子的重新组合，生成了新物质。因此反应前后各物质的总质量不变。 即学即练 1．（2025·广东深圳·期中）下列装置及实验(天平未画出)能用来验证质量守恒定律的是 A．镁条燃烧 B．红磷燃烧 C．制取氧气 D．蒸馏水食盐水混合 2．（2025·山东烟台·期末）化学小组设计了如图所示的两个实验测定化学反应前后物质的质量关系，下列说法正确的是(不考虑气球浮力) A．甲中加热锥形瓶时观察到红色粉末变黑，气球先胀大最后恢复到原样 B．甲中锥形瓶冷却后放回天平，示数不变，拔松橡胶塞，示数减小 C．乙中若取用石灰石的量不足，会影响实验结果 D．甲、乙两组实验中气球的作用都是平衡气压，形成密闭体系 ◆知识点二 质量守恒定律 1. 质量守恒定律的定义: 参加化学反应的各物质的 总和，等于反应后生成的各物质的 总和。 2. 质量守恒定律的理解 （1）质量守恒定律适用于 变化，不适用于 变化； （2）“参加化学反应”是指 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 都参加了化学反应，可能存在过量的情况； （3）质量守恒定律揭示“ ”守恒，而不是其他物理量（如体积）守恒； （4）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 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。 3. 验证质量守恒定律的前提： ①必须发生 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。 4. 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 分裂，原子重组为生成物的 的过程。在化学反应前后，原子的 没有改变，数目没有曾减、原子的 没有变化，因此物质的质量守恒。 【讨论与交流】为了验证质量守恒定律，某同学在托盘天平的左盘上放一块陶土网，在陶土网上放一段用砂纸打磨过的镁条，称量。然后点燃镁条，将生成的白色固体全部收集在陶土网上，冷却后再称量，发现质量比实验前的质量增大了。怎样解释反应前后质量不等的现象? 【解释】 【注意】对于有气体参加或生成的反应，在验证质量守恒定律时一定要在 中进行。 【总结】在化学反应前后： 六个“不变” 两个“一定变” 三个“可能变” 微观 ①原子的种类 ②原子的数目 ③原子的质量 分子的种类 分子的数目 宏观 ①元素的种类 ②元素的质量 ③物质的总质量 物质的种类 ①元素的化合价 ②物质的状态 即学即练 1．（2025•山东东营区期中）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 2．（2025·湖北武汉·中考真题）利用捕集的生产低碳、零碳燃料，既可缓解能源危机，又可助力实现“双碳”目标。我国科研人员研制出的新型催化剂，可催化转化为甲醇，其转化过程如图所示。 下列说法正确的是 A．与的化学性质相同 B．Ⅰ中反应前后存在元素化合价的改变 C．Ⅱ中反应前后原子和分子的数目均保持不变 D．Ⅰ和Ⅱ中反应前后催化剂的质量均发生改变 一、质量守恒定律的实验探究 1. 双氧水分解的密闭体系 锥形瓶中装入少量二氧化锰粉末，将一支量程为5mL的装有3mL过氧化氢溶液(3%)的注射器针头插入胶塞，推压注射器活塞至1mL刘度处，观察实验现象，记录数据。 实验序号 反应原理 实验现象 反应前称量的数据 反应后称量的数据 [实验4-1]双氧水分解的敞口体系 过氧化氢水＋氧气 （H2O2） （H2O）（O2） 锥形瓶中有气泡冒出，天平上的数据变小 185.60 185.60 [实验4-2]双氧水分解的密闭体系 锥形瓶中有气泡冒出，天平上的数据无变化 185.60 185.58 2. 硫酸铜和氢氧化钠反应的密闭体系 锥形瓶中装入5mL硫酸铜溶液，将一支量程为5mL的装有3mL氢氧化钠溶液的注射器针头插入胶塞。推压注射器活塞至1mL刻度处，观察实验现象，记录数据。 实验序号 反应原理 实验现象 反应前称量的数据 反应后称量的数据 [实验4-3]硫酸铜和氢氧化钠反应的敞口体系 硫酸铜+氢氧化钠→氢氧化铜＋硫酸钠 （CuSO4)(NaOH) [Cu(OH)2]（Na2SO4） 锥形瓶中有蓝色沉淀产生，天平上的数据无变化 186.55 186.55 [实验4-4]硫酸铜和氢氧化钠反应的密闭体系 锥形瓶中有蓝色沉淀产生，天平上的数据无变化 186.55 186.55 实践应用 1．（2024•山西·中考真题）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 2．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。 二、质量守恒定律的理解 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。 实践应用 3．（2025•黑龙江绥化明水县期中）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 三、运用质量守恒定律推断元素组成 化学反应前后的“变”与“不变”： （1）6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。 （2）2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； （3）2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。 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。 实践应用 4．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 5．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 四、密闭容器中化学反应的数据分析 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。 实践应用 6．（2025·黑龙江·中考真题）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，测得反应前后有关数据如下： 物质 甲 乙 丙 丁 反应前的质量/g 30 8 2 9 反应后的质量/g 待测 26 2 7 下列有关此反应的说法正确的是（　　） A．表中待测数值是16 B．物质乙一定是单质 C．物质丙一定是该反应的催化剂 D．反应中甲与丁变化的质量之比为 7．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 五、有关质量守恒定律的微观反应示意析 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。 实践应用 8．（2025·四川眉山·中考真题）氮气与氢气反应生成氨气对氮肥生产具有重要意义，相关研究曾三次获得诺贝尔化学奖。合成氨气的微观示意图如图，下列有关说法错误的是（　　） A．丙物质的化学式为NH3 B．该反应属于化合反应 C．化学反应前后分子和原子的数目均保持不变 D．该反应中元素的化合价均发生了改变 9．（2025·广东深圳·中考真题）碳酸乙二酯可用于生产可降解塑料，我国未来科学工作者以为主要原料合成的过程如图所示，下列说法正确的是 A．反应前后分子种类不变 B．反应后催化剂质量减小 C．参与反应的与质量比为 D．保持化学性质的最小粒子是碳原子与氧原子 考点一 质量守恒定律 【例1】（2025•山东东营期中）用如图装置验证质量守恒定律。反应前称得装置及其中物质的总质量为m1，引燃白磷，冷却后称得装置及其中物质的总质量为m2。下列说法正确的是（　　） A．该实验中白磷必须要过量 B．实验过程中气球会一直膨胀变大 C．若该装置气密性良好，则m1＝m2 D．反应生成P2O5的质量等于该装置中白磷和氧气的质量之和 解题要点 （1）质量守恒定律适用于化学变化，不适用于物理变化； （2）“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； （3）质量守恒定律揭示“质量”守恒，而不是其他物理量（如体积）守恒； （4）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】（2025•黑龙江绥化明水县期中）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 【变式1-2】（2024•安徽·中考真题）某实验小组按图a装置验证质量守恒定律，一段时间后，发现锥形瓶内部分固体变为红棕色。实验过程中瓶内物质或元素质量变化与图b相符的是（　　） A．铁粉的质量 B．氮气的质量 C．氧元素的质量 D．固态物质的质量 考点二 质量守恒定律的微观解释 【例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 解题要点 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】（2025·湖南株洲·期中）下列关于质量守恒定律的说法中，不正确的是 A．化学反应前后，物质的质量总和不变 B．化学反应前后，分子的种类和数目不变 C．化学反应前后，原子的种类和数目不变 D．化学反应前后，元素的种类和质量不变 【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 考点三 有关质量守恒定律的计算 【例3】 化学中经常用燃烧法测定有机物的组成。现取3.2g某有机物在足量的氧气中充分燃烧，生成4.4gCO2和3.6gH2O，则下列关于该有机物的说法错误的是（　　） A．一定含有C、H、O三种元素 B．消耗氧气的质量为4.8g C．化学式可能为CH3OH D．有机物中C和O的质量比为1：1 【变式3-1】 在反应A+B＝C+D中5g A和10g B恰好完全反应，生成8g C．若2.5g A和足量B反应，可生成D的质量为（　　） A．7g B．5g C．2.5g D．3.5g 【变式3-2】（2024•绥化·中考真题）现将40gA和足量的B混合加热。A与B发生化学反应，40gA完全反应后生成32gC和22gD，则参加反应的B与生成的D的质量比是（　　） A．20：7 B．7：11 C．5：4 D．16：11 考点四 质量守恒定律的应用 【例4】（2024•山东滨州中考）密闭容器内有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下发生某一化学反应，反应前后各物质质量如图所示。下列说法不正确的是（　　） A．该反应遵循质量守恒定律 B．丙可能为该反应的催化剂 C．反应前后乙和丁的质量变化之比为3：2 D．甲和丁的相对分子质量之比为1：2 【变式4-1】（2025•黑龙江哈尔滨双城区期中）在一密闭容器中，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质量如下表： 物质 甲 乙 丙 丁 反应前质量 40 30 8 20 反应后质量 20 35 M 35 下列有关说法正确的是（　　） A．该反应中甲物质和乙物质的质量比是4：3 B．丙物质一定是催化剂 C．甲一定是化合物 D．反应中乙物质和丁物质的质量比为1：1 【变式4-2】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 考点五 质量守恒定律的微观反应示意图 【例5】（2025·四川广安·中考真题）甲酸(HCOOH)是一种常见的有机化工原料。加热时，选择不同的催化剂，甲酸可发生下图所示两种情况的化学反应。下列选项错误的是 A．甲酸由碳、氢、氧三种元素组成 B．化学反应前后分子种类和数目均不改变 C．反应2的化学方程式为： D．选择不同的催化剂，可使化学反应主要向某一方向进行 【变式5-1】3．（2024•湖北·中考真题）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 【变式5-2】（2025·广东·中考真题）我国科研人员研制出乙醇制氢零碳排放反应的催化剂，反应前后分子种类变化的微观示意图如图。下列说法错误的是 A．甲的化学式为 B．反应前后原子种类不变 C．生成物的分子个数比为1∶1 D．催化剂可以改变化学反应速率 基础达标 1．（2024·江苏南京·中考真题）水通电分解的反应前后，发生变化的是（　　） A．原子种类 B．元素种类 C．分子种类 D．原子数目 2．（2025·福建·中考真题）某同学利用H2O2溶液在MnO2作用下的反应，探究化学反应前后物质的质量关系。下列操作或现象错误的是（　　） A．加入固体 B．倾倒溶液 C．称量质量 D．有气泡产生 3．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 4．下列叙述不符合质量守恒定律的是（　　） A．镁条燃烧后得到的固体质量增加 B．O3转化为O2时氧元素质量不变 C．2g氢气和8g氧气充分反应生成10g水 D．12g碳完全燃烧生成44g二氧化碳 5．（2025•山东泰安岱岳区期中）下列能用质量守恒定律解释的是（　　） A．水加热变成水蒸气质量不变 B．蜡烛受热熔化，冷却后质量不变 C．纸燃烧后化为灰烬，灰烬的质量比纸的质量小 D．50mL酒精与50mL水混合后体积小于100mL 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．化学反应前后肯定没有变化的是（　　） ①原子数目　②分子数目　③元素种类　④物质总质量　⑤物质种类　⑥原子种类． A．①③④⑥ B．①③④⑤ C．①②③④⑥ D．①②④⑥ 8．（2025·湖南株洲·期中）已知某化学反应2A+B=2C，若12gA与5gB恰好完全反应生成C的质量是 A．12g B．5g C．17g D．7g 9．（2025•江苏南京期中）现将一定量A和足量B混合加热，A与B发生化学反应，40gA完全反应后生成28gC和33gD，则参加反应的B与C的质量比是（　　） A．1：1 B．4：5 C．3：4 D．4：3 10．（2025·江苏扬州·中考真题）汽车尾气净化装置中发生反应：2CO+2XN2+2CO2，X的化学式为（　　） A．N2O B．NO C．N2O4 D．NO2 11．（2025·湖北十堰·期中）拉瓦锡在研究空气成分时，将氧化汞收集后加强热，反应的微观示意图如图。下列说法错误的是（　　） A．该反应的基本反应类型为分解反应 B．该反应中各元素的化合价均没有发生改变 C．该反应中，分子的种类发生了变化 D．分子和原子均可构成物质 12．（2025·内蒙古·中考真题）乙醇是重要的有机溶剂，工业上用乙烯与水在一定条件下制取，该反应的微观示意图如下、下列说法正确的是（　　） A．反应前后原子种类没有改变 B．反应前后分子数目没有改变 C．该反应中共涉及2种氧化物 D．甲中碳元素和氢元素的质量比是1：2 13．（2025·重庆·中考真题）某种蛇孢菌素具有抗癌作用．下列关于这种蛇孢菌素的说法正确的是（　　） A．由68个原子构成 B．氢元素质量分数最小 C．分子中含有2个氧分子 D．在空气中燃烧可能生成 14．（2025·山东烟台·期中）一定条件下甲、乙、丙、丁四种物质反应前后的质量关系如下表所示。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=4 B．丙可能是该反应的催化剂 C．该反应属于分解反应 D．反应中甲和丁的质量比是9∶8 15．某物质甲在空气中完全燃烧生成二氧化碳和水，则可确定物质甲中一定含有的元素是 　 　，若测得3.2g甲完全燃烧后共生成8.8g二氧化碳和7.2g水，则该物质的化学式是 　 　。 16．（2025•黑龙江绥化北林区期中）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。 综合应用 1．（2025•广西南宁期中）下列情况不能用质量守恒定律解释的是（　　） A．铁在氧气中燃烧后质量增加 B．向100g水中加入20g蔗糖，得到的糖水的质量仍是120g C．1.2g碳与3.2g氧气恰好完全反应生成4.4g二氧化碳 D．蜡烛燃烧后固体质量减少了 2．（2025·黑龙江绥化·期末）（多选）现有某物质与足量充分反应，生成和。下列说法正确的是（　　） A．该物质中一定不含有氧元素 B．该物质中碳、氢元素质量比为1：3 C．参加反应的该物质与的质量比为 D．生成的和的分子个数比为 3．（2025·四川眉山·中考真题）物质X在氧气中充分燃烧的化学方程式为X+3O22CO2+aH2O，下列说法错误的是（　　） A．X一定含有C、H元素 B．若a=2，X为C2H4 C．X可能是乙醇 D．该反应后分子数目可能减少 4．（2025·黑龙江绥化·期末）（多选）将20g氢气和氧气的混合气体充入一密闭容器中(容器中无其他杂质)，经电火花点燃充分反应后，经测定有2g气体剩余，下列说法中正确的是（　　） A．剩余气体为氢气和氧气 B．反应前氢气与氧气的质量比为1：4或1：9 C．反应前后分子数目不变 D．反应的氢气与氧气的质量比为1：8 5．（2025•山东青岛城阳区期末）已知白醋能与鸡蛋壳反应生成二氧化碳气体，同学们利用内有过滤网的带盖塑料杯，设计如图实验验证质量守恒定律。实验前药品和装置的总质量为m1，倒立杯子充分反应后称量总质量为m2，打开杯盖后称量总质量为m3，三者的关系为m1＝m2＞m3，下列说法不正确的是（　　） A．m1＝m2，说明该反应遵循质量守恒定律 B．m1＞m3，是因为打开杯盖后气体逸出 C．白醋是否过量，不影响对质量守恒定律的验证结果 D．通过该实验可知，验证质量守恒定律必须使用密封容器 6．（2025·黑龙江哈尔滨·期中）为测定物质的元素组成，现取某物质在足量的氧气中充分燃烧，生成了和，则该物质中（　　） A．一定含有C、H、O三种元素 B．一定含有C、H两种元素，可能含O元素 C．只含有C、H两种元素，不含O元素 D．一定含有C、O两种元素，可能含H元素 7．（2025·福建泉州·期中）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．参加反应的氢气质量为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的质量比为14:17 8．（2025•湖北武汉青山区期中）已知物质R由一种或多种物质组成。取一定质量的R在足量的氧气中完全燃烧，生成4.4g二氧化碳和3.6g水，下列分析不正确的是（　　） A．反应物的质量总和一定等于8.0g B．所取R质量的最小值为1.6g C．R可能是甲醇（化学式为CH3OH） D．R可能是由甲烷和H2组成的混合物 9．（2025·重庆·中考真题）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 10．质量守恒定律的发现对化学的发展做出了重要贡献。 （1）用如图所示的三个实验验证质量守恒定律，其中实验前后天平不能保持平衡的是 　 　（填字母），理由是 　 　。 （2）从微观角度分析，化学反应中质量守恒的原因是反应前后原子的 　 　都不变。 （3）下列叙述符合质量守恒定律的是 　 　（填字母）。 A．蜡烛燃烧后，其固体减少的质量等于生成的水和二氧化碳的质量之和 B．4g镁在1g氧气中完全燃烧生成5g氧化镁 C．12g碳在32g氧气中完全燃烧生成44g二氧化碳 拓展培优 1．（2025·山东烟台·中考真题）（多选）将m g碳酸钙固体高温加热一段时间后，冷却，测得剩余固体的质量是15.6g，且剩余固体中钙元素与碳元素的质量比是。下列有关说法正确的是（　　） A．m的数值是27.9 B．剩余固体中钙元素的质量分数是40％ C．过程中产生质量是4.4g D．剩余固体中碳酸钙与氧化钙的质量比是 2．（2025·湖北武汉·中考真题）将可燃物与过量氧气在密闭容器中用电火花引燃，除生成二氧化碳外，还可能生成水。充分反应后，容器内氧气减少了。实验过程中生成二氧化碳的质量随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是（　　） A．图中时刻，容器内氧气的质量为 B．图中时刻，容器内碳元素的质量为 C．若，则该可燃物一定含有碳、氧元素 D．若，则该可燃物一定含有碳、氢、氧元素 3．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原子个数 ②分子个数 ③元素种类 ④物质种类 ⑤原子种类 ⑥物质的总质量 （2）如图1气球的作用：　 （一条）；图4中二氧化锰起 　 　作用。如图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 　 ；若固体质量变化用图3表示，则m2与m1的差值表示 　 　的质量。 （3）如图4，反应的化学方程式为：　 　。实验结束天平指针：　 　（填“偏左”或“偏右”或“不变”），该反应 　 　（填“符合”或“不符合”）质量守恒定律。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第四单元 化学式与化学方程式 4.2 质量守恒定律 教学目标 1. 通过对几个化学反应的实验质量测定和实质分析，理解和掌握质量守恒定律的含义，建立基于定量视角，从宏微结合的视角进一步认识化学变化及其本质。 2. 通过实验探究化学反应质量变化，通过对比分析，基于实验事实进行证据推理，得出质量守恒的结论，建构定量认识化学变化的思维模型。 3. 通过设计实验探究化学变化前后质量关系，发展应用科学方法和对比实验来定量研究问题和分析问题的能力，提升科学探究能力。 4. 通过分析玻意耳与拉瓦锡实验的相悖结题，提出自己猜想与假设，形成严谨求实的科学态度。 重点和难点 重点：质量守恒定律的实验探究、理解及应用。 难点：从微观角度认识在一切化学反应中，反应前后原子的种类没有改变，数目没有增减。从定量的角度认识化学变化的规律。 ◆知识点一 质量守恒定律的实验探究 【提出问题】物质发生化学变化前后，参加反应的各物质的质量总和等于生成物的各物质的质量总和吗？ 【猜想与假设】 ①参加反应的各物质质量总和等于生成的各物质质量总和。 ②参加反应的各物质质量总和小于生成的各物质质量总和。 ③参加反应的各物质质量总和大于生成的各物质质量总和。 【设计并实施实验】 [实验4-1]双氧水分解的敞口体系 锥形瓶中装入少量二氧化锰粉末，将一支量程为5mL的装有3mL过氧化氢溶液(3%)的注射器针头插入胶塞，另将一支注射器的针头(无针筒)插入胶塞，使瓶内与大气相通。实验时，推压注射器活塞至1mL刻度处，观察实验现象，记录数据。 [实验4-2]双氧水分解的密闭体系 锥形瓶中装入少量二氧化锰粉末，将一支量程为5mL的装有3mL过氧化氢溶液(3%)的注射器针头插入胶塞，推压注射器活塞至1mL刘度处，观察实验现象，记录数据。 实验序号 反应原理 实验现象 反应前称量的数据 反应后称量的数据 [实验4-1]双氧水分解的敞口体系 过氧化氢水＋氧气 （H2O2） （H2O）（O2） 锥形瓶中有气泡冒出，天平上的数据变小 185.60 185.60 [实验4-2]双氧水分解的密闭体系 锥形瓶中有气泡冒出，天平上的数据无变化 185.60 185.58 [实验4-3]硫酸铜和氢氧化钠反应的敞口体系 锥形瓶中装入5mL硫酸铜溶液，将一支量程为5mL的装有3mL氢氧化钠溶液的注射器针头插入胶塞，再插入一支无针筒的针头(同[实验4-1])。推压注射哭活塞至1mL刻度处，观察实验现象，记录数据。 [实验4-4]硫酸铜和氢氧化钠反应的密闭体系 锥形瓶中装入5mL硫酸铜溶液，将一支量程为5mL的装有3mL氢氧化钠溶液的注射器针头插入胶塞。推压注射器活塞至1mL刻度处，观察实验现象，记录数据。 实验序号 反应原理 实验现象 反应前称量的数据 反应后称量的数据 [实验4-3]硫酸铜和氢氧化钠反应的敞口体系 硫酸铜+氢氧化钠→氢氧化铜＋硫酸钠 （CuSO4)(NaOH) [Cu(OH)2]（Na2SO4） 锥形瓶中有蓝色沉淀产生，天平上的数据无变化 186.55 186.55 [实验4-4]硫酸铜和氢氧化钠反应的密闭体系 锥形瓶中有蓝色沉淀产生，天平上的数据无变化 186.55 186.55 【讨论】①为什么同是双氧水分解的反应，当装置与大气相通时装置质量会减轻，而在密闭环境中反应前后质量却不变呢？ 提示：双氧水分解时产生大量气体，当装置与大气相连通时，气体会逸出，导致反应后装置质量减轻；当导管缚紧气球后，产生的气体会被收集，反应前后物质的质量都包括在内，因此质量不发生改变。 ②如何从反应的微观角度进行解释？ 微观角度解释：在该反应前后，原子的种类和原子的数目没有改变，原子的质量没有变化，只是反应物原子的重新组合，生成了新物质。因此反应前后各物质的总质量不变。 即学即练 1．（2025·广东深圳·期中）下列装置及实验(天平未画出)能用来验证质量守恒定律的是 A．镁条燃烧 B．红磷燃烧 C．制取氧气 D．蒸馏水食盐水混合 【答案】B 【详解】A、镁条在空气中燃烧生成氧化镁，由于有空气中的气体参加反应，不能直接用于验证质量守恒定律，不符合题意； B、红磷与氧气在点燃条件下反应生成五氧化二磷，有氧气消耗，且在密闭的环境中进行该实验，能直接用于验证质量守恒定律，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，生成的氧气逸出，不能直接用于验证质量守恒定律，不符合题意； D、蒸馏水不能与食盐水反应，发生的是物理变化，不能用来验证质量守恒定律，不符合题意。 故选B。 2．（2025·山东烟台·期末）化学小组设计了如图所示的两个实验测定化学反应前后物质的质量关系，下列说法正确的是(不考虑气球浮力) A．甲中加热锥形瓶时观察到红色粉末变黑，气球先胀大最后恢复到原样 B．甲中锥形瓶冷却后放回天平，示数不变，拔松橡胶塞，示数减小 C．乙中若取用石灰石的量不足，会影响实验结果 D．甲、乙两组实验中气球的作用都是平衡气压，形成密闭体系 【答案】D 【详解】A、甲中加热锥形瓶时，铜粉和氧气在加热条件下生成氧化铜，随着反应的进行，氧气被消耗，装置内压强减小，观察到红色粉末变黑，气球先胀大最后变瘪，A错误； B、甲中锥形瓶冷却后放回天平，示数不变，拔松橡胶塞，空气进入锥形瓶中，示数增大，B错误； C、乙中若取用石灰石的量不足，不会影响实验结果，因为无论石灰石的量是否充足，天平都保持平衡，C错误； D、不考虑气球浮力，甲、乙两组实验中气球的作用都是平衡气压，形成密闭体系， D正确。 故选D。 ◆知识点二 质量守恒定律 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. 质量守恒定律的理解 （1）质量守恒定律适用于 化学 变化，不适用于 物理 变化； （2）“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； （3）质量守恒定律揭示“ 质量 ”守恒，而不是其他物理量（如体积）守恒； （4）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。 3. 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。 4. 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。 【讨论与交流】为了验证质量守恒定律，某同学在托盘天平的左盘上放一块陶土网，在陶土网上放一段用砂纸打磨过的镁条，称量。然后点燃镁条，将生成的白色固体全部收集在陶土网上，冷却后再称量，发现质量比实验前的质量增大了。怎样解释反应前后质量不等的现象? 【解释】 【注意】对于有气体参加或生成的反应，在验证质量守恒定律时一定要在密闭容器中进行。 【总结】在化学反应前后： 六个“不变” 两个“一定变” 三个“可能变” 微观 ①原子的种类 ②原子的数目 ③原子的质量 分子的种类 分子的数目 宏观 ①元素的种类 ②元素的质量 ③物质的总质量 物质的种类 ①元素的化合价 ②物质的状态 即学即练 1．（2025•山东东营区期中）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 【详解】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。 2．（2025·湖北武汉·中考真题）利用捕集的生产低碳、零碳燃料，既可缓解能源危机，又可助力实现“双碳”目标。我国科研人员研制出的新型催化剂，可催化转化为甲醇，其转化过程如图所示。 下列说法正确的是 A．与的化学性质相同 B．Ⅰ中反应前后存在元素化合价的改变 C．Ⅱ中反应前后原子和分子的数目均保持不变 D．Ⅰ和Ⅱ中反应前后催化剂的质量均发生改变 【答案】B 【详解】A、是甲烷，化学式为：CH4；是二氧化碳，化学式为：CO2；由化学式可知，两种物质的分子构成不同，所以两种物质化学性质不同，故说法错误； B、由可知，反应前CH4中氢元素的化合价为+1，碳为-4价，CO2中碳元素的化合价为+4，反应后氢气中氢元素的化合价为0，CO中碳元素的化合价为+2，反应前后存在元素化合价的改变，故说法正确； C、由可知，反应前后分子总数发生了改变，故说法错误； D、催化剂可以改变化学反应的速率，但其质量与化学性质在反应前后保持不变，故说法错误。故选B。 一、质量守恒定律的实验探究 1. 双氧水分解的密闭体系 锥形瓶中装入少量二氧化锰粉末，将一支量程为5mL的装有3mL过氧化氢溶液(3%)的注射器针头插入胶塞，推压注射器活塞至1mL刘度处，观察实验现象，记录数据。 实验序号 反应原理 实验现象 反应前称量的数据 反应后称量的数据 [实验4-1]双氧水分解的敞口体系 过氧化氢水＋氧气 （H2O2） （H2O）（O2） 锥形瓶中有气泡冒出，天平上的数据变小 185.60 185.60 [实验4-2]双氧水分解的密闭体系 锥形瓶中有气泡冒出，天平上的数据无变化 185.60 185.58 2. 硫酸铜和氢氧化钠反应的密闭体系 锥形瓶中装入5mL硫酸铜溶液，将一支量程为5mL的装有3mL氢氧化钠溶液的注射器针头插入胶塞。推压注射器活塞至1mL刻度处，观察实验现象，记录数据。 实验序号 反应原理 实验现象 反应前称量的数据 反应后称量的数据 [实验4-3]硫酸铜和氢氧化钠反应的敞口体系 硫酸铜+氢氧化钠→氢氧化铜＋硫酸钠（CuSO4)(NaOH) [Cu(OH)2]（Na2SO4） 锥形瓶中有蓝色沉淀产生，天平上的数据无变化 186.55 186.55 [实验4-4]硫酸铜和氢氧化钠反应的密闭体系 锥形瓶中有蓝色沉淀产生，天平上的数据无变化 186.55 186.55 实践应用 1．（2024•山西·中考真题）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 【详解】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。 2．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 【详解】（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。 二、质量守恒定律的理解 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。 实践应用 3．（2025•黑龙江绥化明水县期中）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 【详解】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。 三、运用质量守恒定律推断元素组成 化学反应前后的“变”与“不变”： （1）6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。 （2）2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； （3）2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。 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。 实践应用 4．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 【详解】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。 5．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 【详解】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。 四、密闭容器中化学反应的数据分析 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。 实践应用 6．（2025·黑龙江·中考真题）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，测得反应前后有关数据如下： 物质 甲 乙 丙 丁 反应前的质量/g 30 8 2 9 反应后的质量/g 待测 26 2 7 下列有关此反应的说法正确的是（　　） A．表中待测数值是16 B．物质乙一定是单质 C．物质丙一定是该反应的催化剂 D．反应中甲与丁变化的质量之比为 【答案】D 【详解】A、由分析可知，表中待测数值是14，不符合题意； B、该反应中，甲、丁是反应物，乙是生成物，根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，则乙一定是由不同种元素组成的纯净物，一定是化合物，不符合题意； C、化学反应前后丙的质量不变，丙可能是催化剂，也可能是不参与反应的杂质，不符合题意； D、反应中甲与丁变化的质量之比是：（30g-14g）：（9g-7g）=8:1，符合题意。 故选D。 7．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 【详解】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。 五、有关质量守恒定律的微观反应示意析 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。 实践应用 8．（2025·四川眉山·中考真题）氮气与氢气反应生成氨气对氮肥生产具有重要意义，相关研究曾三次获得诺贝尔化学奖。合成氨气的微观示意图如图，下列有关说法错误的是（　　） A．丙物质的化学式为NH3 B．该反应属于化合反应 C．化学反应前后分子和原子的数目均保持不变 D．该反应中元素的化合价均发生了改变 【答案】C 【详解】A、由微观示意图可知，丙为氨气，其化学式为，说法正确，不符合题意； B、由微观示意图可知，该反应为氮气与氢气在一定条件下反应生成氨气，符合“多变一”的特点，属于化合反应，说法正确，不符合题意； C、根据质量守恒定律，化学反应前后原子数目不变；由B选项分析可知，该反应为氮气与氢气在一定条件下反应生成氨气，化学方程式为，则反应前后分子数目发生了变化，说法错误，符合题意； D、由C选项分析可知，该反应的化学方程式为，该反应中氮元素的化合价由0价变为-3价，氢元素的化合价由0价变为+1价，则该反应中元素的化合价均发生了改变，说法正确，不符合题意。故选：C。 9．（2025·广东深圳·中考真题）碳酸乙二酯可用于生产可降解塑料，我国未来科学工作者以为主要原料合成的过程如图所示，下列说法正确的是 A．反应前后分子种类不变 B．反应后催化剂质量减小 C．参与反应的与质量比为 D．保持化学性质的最小粒子是碳原子与氧原子 【答案】C 【详解】A、化学反应前后，分子种类改变，故A错误； B、根据催化剂的定义可知，催化剂的质量在化学反应前后不变，故B错误； C、由图可知，该反应为二氧化碳和C2H4O在催化剂作用下反应生成C3H4O3，反应的化学方程式为，参与反应的CO2与C2H4O质量比为，故C正确； D、由分子构成的物质，分子是保持物质化学性质的最小微粒。二氧化碳是由二氧化碳分子构成，则保持CO2化学性质的最小粒子是二氧化碳分子，故D错误。故选C。 考点一 质量守恒定律 【例1】（2025•山东东营期中）用如图装置验证质量守恒定律。反应前称得装置及其中物质的总质量为m1，引燃白磷，冷却后称得装置及其中物质的总质量为m2。下列说法正确的是（　　） A．该实验中白磷必须要过量 B．实验过程中气球会一直膨胀变大 C．若该装置气密性良好，则m1＝m2 D．反应生成P2O5的质量等于该装置中白磷和氧气的质量之和 【答案】C 【详解】A、该实验是验证质量守恒定律，实验中白磷不一定要过量，只要反应前后质量不变即可，故选项说法错误，不符合题意； B、实验过程中气球先膨胀（白磷燃烧放热是压强增大）后变小（温度恢复后气压减小），故选项说法错误，不符合题意； C、若装置气密性良好，反应前后物质的总质量相等，则m1＝m2，故选项说法正确，符合题意； D、由磷和氧气反应的化学方程式2P+5O22P2O5可知，62份质量的磷和160份质量的氧气恰好完全反应，如果不是这一质量比，则不能完全反应，所以反应生成P2O5的质量不一定等于装置中白磷和氧气的质量和，故选项说法错误，不符合题意。故选：C。 解题要点 （1）质量守恒定律适用于化学变化，不适用于物理变化； （2）“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； （3）质量守恒定律揭示“质量”守恒，而不是其他物理量（如体积）守恒； （4）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】（2025•黑龙江绥化明水县期中）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 【详解】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。 【变式1-2】（2024•安徽·中考真题）某实验小组按图a装置验证质量守恒定律，一段时间后，发现锥形瓶内部分固体变为红棕色。实验过程中瓶内物质或元素质量变化与图b相符的是（　　） A．铁粉的质量 B．氮气的质量 C．氧元素的质量 D．固态物质的质量 【答案】A 【详解】A、铁粉与氧气、水反应生成铁锈，随着反应的进行，铁粉的质量逐渐减少，最终反应停止，质量不再发生改变，与图b相符，故选项正确； B、铁粉与氧气、水反应生成铁锈，氮气的质量不变，与图b不相符，故选项错误； C、根据质量守恒定律，实验过程中瓶内氧元素的质量不变，与图b不相符，故选项错误； D、铁粉与氧气、水反应生成铁锈，实验过程中瓶内固态物质的质量逐渐增加，与图b不相符，故选项错误。故选：A。 考点二 质量守恒定律的微观解释 【例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 【详解】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。 解题要点 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】（2025·湖南株洲·期中）下列关于质量守恒定律的说法中，不正确的是 A．化学反应前后，物质的质量总和不变 B．化学反应前后，分子的种类和数目不变 C．化学反应前后，原子的种类和数目不变 D．化学反应前后，元素的种类和质量不变 【答案】B 【详解】A、该选项直接表述了质量守恒定律的定义。在化学反应中，物质的质量总和保持不变，这是定律的核心内容。因此，A 正确。 B、在化学反应中，分子会发生改变。反应物分子分解为原子，原子重新组合形成新的生成物分子，因此分子的种类肯定变化，分子的数目可能会变化。因此，B 错误。 C、该选项描述了质量守恒定律的微观实质。化学反应只是原子重新排列组合的过程，原子的种类、数目和质量在反应前后均不变，这导致总质量不变。因此，C 正确。 D、 元素是具有相同的核电荷数（核内质子数）的一类原子的总称。由于原子的种类和数目不变，元素的种类也不会改变；同时，原子的质量总和不变，因此元素的质量也不变。这是质量守恒定律的必然推论。因此，D 正确。故 选：B。 【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 【详解】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。 考点三 有关质量守恒定律的计算 【例3】 化学中经常用燃烧法测定有机物的组成。现取3.2g某有机物在足量的氧气中充分燃烧，生成4.4gCO2和3.6gH2O，则下列关于该有机物的说法错误的是（　　） A．一定含有C、H、O三种元素 B．消耗氧气的质量为4.8g C．化学式可能为CH3OH D．有机物中C和O的质量比为1：1 【答案】D 【详解】A、有机物中碳元素质量是4.4g×＝1.2g，氢元素质量是3.6g×＝0.4g，氧元素质量是3.2g﹣1.2g﹣0.4g＝1.6g，有机物中含有碳、氢、氧三种元素，该选项正确。 B、消耗氧气的质量为4.4g+3.6g﹣3.2g＝4.8g，该选项正确。 C、化学式中碳原子、氢原子、氧原子个数比是：：＝1：4：1，化学式可能为CH3OH，该选项正确。 D、有机物中C和O的质量比为1.2g：1.6g＝3：4，该选项不正确。 故选：D。 【变式3-1】 在反应A+B＝C+D中5g A和10g B恰好完全反应，生成8g C．若2.5g A和足量B反应，可生成D的质量为（　　） A．7g B．5g C．2.5g D．3.5g 【答案】D 【详解】根据质量守恒定律，反应A+B═C+D中，5gA和10gB恰好完全反应生成8gC时生成D物质的质量＝5g+10g﹣8g＝7g，则该反应中物质A、D的质量比＝5g：7g＝5：7，设2.5gA参加反应时生成D的质量为x，则 x＝3.5g。 故选：D。 【变式3-2】（2024•绥化·中考真题）现将40gA和足量的B混合加热。A与B发生化学反应，40gA完全反应后生成32gC和22gD，则参加反应的B与生成的D的质量比是（　　） A．20：7 B．7：11 C．5：4 D．16：11 【答案】B 【详解】40gA完全反应后生成32gC和22gD，由质量守恒定律可知，参加反应的B的质量＝32g+22g﹣40g＝14g，故参加反应的B和D的质量比是14g：22g＝7：11。 故选：B。 考点四 质量守恒定律的应用 【例4】（2024•山东滨州中考）密闭容器内有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下发生某一化学反应，反应前后各物质质量如图所示。下列说法不正确的是（　　） A．该反应遵循质量守恒定律 B．丙可能为该反应的催化剂 C．反应前后乙和丁的质量变化之比为3：2 D．甲和丁的相对分子质量之比为1：2 【答案】D 【详解】由表中数据分析可知，反应前后甲的质量增加了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、任何化学反应均遵守质量守恒定律，该反应遵循质量守恒定律，故选项说法正确。 B、丙的质量不变，可能为该反应的催化剂，也可能是没有参加反应的杂质，故选项说法正确。 C、反应前后乙和丁的质量变化之比为12g：8g＝3：2，故选项说法正确。 D、由于不知反应中甲和丁的化学计量数之比，无法确定甲和丁的相对分子质量之比是否为1：2，故选项说法错误。 故选：D。 【变式4-1】（2025•黑龙江哈尔滨双城区期中）在一密闭容器中，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质量如下表： 物质 甲 乙 丙 丁 反应前质量 40 30 8 20 反应后质量 20 35 M 35 下列有关说法正确的是（　　） A．该反应中甲物质和乙物质的质量比是4：3 B．丙物质一定是催化剂 C．甲一定是化合物 D．反应中乙物质和丁物质的质量比为1：1 【答案】C 【详解】A、由题干数据可知，该反应中甲物质和乙物质的质量比是（40﹣20）：（35﹣30）＝4：1，故说法错误； B、物质丙在反应前后质量不变，根据催化剂在反应前后质量和化学性质不变的特点，可推测该物质可能为反应的催化剂；但不能说一定是催化剂，也可能是不参与反应的杂质，故说法错误； C、由物质质量的变化情况可知，甲是反应物，乙、丁是生成物，该反应属于分解反应，所以甲一定是化合物，故说法正确； D、由题干数据可知，反应中乙物质和丁物质的质量比为（35﹣30）：（35﹣20）＝1：3，故说法错误。 故选：C。 【变式4-2】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 【详解】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。 考点五 质量守恒定律的微观反应示意图 【例5】（2025·四川广安·中考真题）甲酸(HCOOH)是一种常见的有机化工原料。加热时，选择不同的催化剂，甲酸可发生下图所示两种情况的化学反应。下列选项错误的是 A．甲酸由碳、氢、氧三种元素组成 B．化学反应前后分子种类和数目均不改变 C．反应2的化学方程式为： D．选择不同的催化剂，可使化学反应主要向某一方向进行 【答案】B 【详解】A、从甲酸的化学式HCOOH可以看出，它由碳（C）、氢（H）、氧（O）三种元素组成 ，该选项正确； B、化学反应的本质是分子破裂成原子，原子重新组合成新分子的过程。根据图示可知化学反应前后分子种类一定改变，分子数目可能改变，该选项错误； C、由图可知，反应 2 中甲酸（HCOOH）在加热、ZnO作催化剂的条件下，分解生成氢气（H2​）和二氧化碳（CO2），化学方程式为，该选项正确； D、从图中可以看到，选择不同的催化剂（Al2O3​和ZnO），甲酸发生的反应不同，说明选择不同的催化剂，可使化学反应主要向某一方向进行，该选项正确。故选B。 【变式5-1】3．（2024•湖北·中考真题）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 【详解】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。 【变式5-2】（2025·广东·中考真题）我国科研人员研制出乙醇制氢零碳排放反应的催化剂，反应前后分子种类变化的微观示意图如图。下列说法错误的是 A．甲的化学式为 B．反应前后原子种类不变 C．生成物的分子个数比为1∶1 D．催化剂可以改变化学反应速率 【答案】C 【详解】A、由微观示意图可知，甲为氢气，其化学式为，说法正确，不符合题意； B、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； C、由微观示意图可知，该反应为乙醇与水在催化剂作用下反应生成和氢气，化学方程式为，则生成物的分子个数比为或，说法错误，符合题意； D、催化剂可以改变化学反应速率，说法正确，不符合题意。 故选：C。 基础达标 1．（2024·江苏南京·中考真题）水通电分解的反应前后，发生变化的是（　　） A．原子种类 B．元素种类 C．分子种类 D．原子数目 【答案】C 【详解】水通电分解的化学方程式为：。变化前后H、O元素种类不变；变化前后H、O原子的种类、个数均不变；反应前为水分子，反应后为氢分子、氧分子，反应前后分子种类不同。即水通电分解的反应前后，发生变化的是分子种类。 综上所述：选择C。 2．（2025·福建·中考真题）某同学利用H2O2溶液在MnO2作用下的反应，探究化学反应前后物质的质量关系。下列操作或现象错误的是（　　） A．加入固体 B．倾倒溶液 C．称量质量 D．有气泡产生 【答案】B 【详解】A、向锥形瓶中加入固体二氧化锰时，应将锥形瓶横放，用药匙或纸槽将固体送到锥形瓶底部，然后将锥形瓶慢慢竖起，操作正确，不符合题意； B、倾倒液体时，瓶塞应倒放，标签应向着手心，试剂瓶口应紧挨试管口，图中瓶塞正放，操作错误，符合题意； C、用托盘天平称量物质质量时，应遵循 “左物右码” 的原则， 操作正确，不符合题意； D、过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解会产生氧气，所以会观察到有气泡产生， 现象正确，不符合题意。故选B。 3．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 【详解】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。 4．下列叙述不符合质量守恒定律的是（　　） A．镁条燃烧后得到的固体质量增加 B．O3转化为O2时氧元素质量不变 C．2g氢气和8g氧气充分反应生成10g水 D．12g碳完全燃烧生成44g二氧化碳 【答案】C 【详解】A、镁条燃烧消耗氧气，生成氧化镁固体，根据质量守恒定律可知，生成的氧化镁的质量等于消耗的镁和氧气的质量，则反应后固体质量增加，符合质量守恒定律，故选项错误。 B、O3转化为O2时，反应前后氧元素质量不变，符合质量守恒定律，故选项说法错误。 C、由2H2+O22H2O可知，参加反应的氢气和氧气的质量比为（2×2）：32＝1：8，则2g氢气和8g氧气反应时，只有1g氢气反应，生成水的质量为1g+8g＝9g，叙述不符合质量守恒定律，故选项正确。 D、由C+O2CO2可知，参加反应的碳、氧气和生成的二氧化碳的质量比为12：32：44，则12g碳完全燃烧生成44g二氧化碳，符合质量守恒定律，故选项错误。 故选：C。 5．（2025•山东泰安岱岳区期中）下列能用质量守恒定律解释的是（　　） A．水加热变成水蒸气质量不变 B．蜡烛受热熔化，冷却后质量不变 C．纸燃烧后化为灰烬，灰烬的质量比纸的质量小 D．50mL酒精与50mL水混合后体积小于100mL 【答案】C 【详解】A、水加热变成水蒸气质量不变，发生的是物理变化，不能用质量守恒定律解释，故A错误； B、蜡烛受热熔化，冷却后质量不变，发生的是物理变化，不能用质量守恒定律解释，故B错误； C、纸在空气中燃烧后化为灰烬，灰烬的质量比纸的质量小，是因为反应生成的水蒸气和二氧化碳扩散到空气中，遵循质量守恒定律，故C正确； D、50mL酒精与50mL水混合后体积小于100mL，是因为分子之间有间隔，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D错误。 故选：C。 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 【详解】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．化学反应前后肯定没有变化的是（　　） ①原子数目　②分子数目　③元素种类　④物质总质量　⑤物质种类　⑥原子种类． A．①③④⑥ B．①③④⑤ C．①②③④⑥ D．①②④⑥ 【答案】A 【详解】根据化学变化生成新物质的特点，可知变化前后物质的种类及构成物质的分子的种类一定发生改变，而构成物质的分子的数目可能改变；根据化学变化分子分解成原子、原子重新结合成分子的实质，可得知变化前后原子的种类没有改变、原子的个数没有增减、元素的种类没有改变。综上所述，在化学反应前后肯定没有发生变化的是①③④⑥。 故选：A。 8．（2025·湖南株洲·期中）已知某化学反应2A+B=2C，若12gA与5gB恰好完全反应生成C的质量是 A．12g B．5g C．17g D．7g 【答案】C 【详解】在化学反应中，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。 反应方程式为 ，给定 A 与 B 恰好完全反应，说明反应物无剩余。   根据质量守恒定律，反应物（A 和 B）的总质量应等于生成物（C）的总质量。 计算反应物总质量：。因此，生成物 C 的质量为 。 故选C。 9．（2025•江苏南京期中）现将一定量A和足量B混合加热，A与B发生化学反应，40gA完全反应后生成28gC和33gD，则参加反应的B与C的质量比是（　　） A．1：1 B．4：5 C．3：4 D．4：3 【答案】C 【详解】由质量守恒定律可知，反应前后物质总质量不变，故参加反应的B的质量为28g+33g﹣40g＝21g，故参加反应的B与C的质量比是21：28＝3：4。故选：C。 10．（2025·江苏扬州·中考真题）汽车尾气净化装置中发生反应：2CO+2XN2+2CO2，X的化学式为（　　） A．N2O B．NO C．N2O4 D．NO2 【答案】B 【详解】根据质量守恒定律，反应前后原子的个数和种类均不变。反应后有2个N、2个C、4个O，反应前有2个C、2个O，相差2个N、2个O，则X的化学式为NO，故选B。 11．（2025·湖北十堰·期中）拉瓦锡在研究空气成分时，将氧化汞收集后加强热，反应的微观示意图如图。下列说法错误的是（　　） A．该反应的基本反应类型为分解反应 B．该反应中各元素的化合价均没有发生改变 C．该反应中，分子的种类发生了变化 D．分子和原子均可构成物质 【答案】B 【详解】A、分解反应定义（一种物质生成两种或多种物质，“一变多”），反应物（1 种）→ 生成物和（2 种），符合分解反应特征，说法正确； B、反应物中：为+2价，为−2价；生成物（单质）中汞为0价，（单质）中氧为0价，汞元素和氧元素的化合价均发生改变（从化合态→游离态），说法错误； C、反应物是分子，生成物是分子（由原子直接构成，无分子），分子种类从变为，说法正确； D、（分子构成）、（原子构成），说明分子和原子均可构成物质，说法正确。 故填：B。 12．（2025·内蒙古·中考真题）乙醇是重要的有机溶剂，工业上用乙烯与水在一定条件下制取，该反应的微观示意图如下、下列说法正确的是（　　） A．反应前后原子种类没有改变 B．反应前后分子数目没有改变 C．该反应中共涉及2种氧化物 D．甲中碳元素和氢元素的质量比是1：2 【答案】A 【详解】A、根据质量守恒定律可知，化学反应前后原子的种类不变，故选项说法正确； B、根据微观示意图可知，该反应是乙烯和水在一定条件下反应生成乙醇，反应的化学方程式为：，反应前是1个乙烯分子和1个水分子，反应后是1个乙醇分子，分子数目发生改变，故选项说法错误； C、氧化物由两种元素组成，其中一种元素是氧元素的化合物，水是由氧元素和氢元素组成的化合物，属于氧化物，该反应中涉及1种氧化物，故选项说法错误； D、甲中碳元素和氢元素的质量比是，故选项说法错误。 故选A。 13．（2025·重庆·中考真题）某种蛇孢菌素具有抗癌作用．下列关于这种蛇孢菌素的说法正确的是（　　） A．由68个原子构成 B．氢元素质量分数最小 C．分子中含有2个氧分子 D．在空气中燃烧可能生成 【答案】B 【详解】A. 一个蛇孢菌素分子含26+38+4=68个原子，但物质由无数分子构成，说法错误； B、由化学式可知，蛇孢菌素各元素质量比=(12×26):(16×4):(1×38)=312:64:38，故氢质量分数最小，说法正确； C、一个蛇孢菌素分子含含4个O原子，蛇孢菌素分子中不含O2分子，说法错误； D、由化学式可知，蛇孢菌素化学式中无硫原子，根据质量守恒定律可知，化学反应前后，原子种类不变，蛇孢菌素燃烧无法生成SO2，说法错误。 故选B。 14．（2025·山东烟台·期中）一定条件下甲、乙、丙、丁四种物质反应前后的质量关系如下表所示。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=4 B．丙可能是该反应的催化剂 C．该反应属于分解反应 D．反应中甲和丁的质量比是9∶8 【答案】A 【详解】A、根据质量守恒定律，化学反应前后总质量相等，40g+3g+5g+2g=4g+xg+5g+34g，x=7，说法错误； B、丙反应前后质量未变，可能是该反应的催化剂，说法正确； C、甲物质从40g→4g，质量降低，说明甲是反应物，乙物质从3g→7g，质量增加，说明乙是生成物，丙物质质量不变，不是反应物也不是生成物，丁物质从2g→34g，质量增加，说明丁是生成物，则该反应是甲生成乙和丁，是一变多，属于分解反应，说法正确； D、参加反应的甲和丁的质量比=(40g-4g):(34g-2g)=9:8，说法正确。 故选A。 15．某物质甲在空气中完全燃烧生成二氧化碳和水，则可确定物质甲中一定含有的元素是 　 　，若测得3.2g甲完全燃烧后共生成8.8g二氧化碳和7.2g水，则该物质的化学式是 　 　。 【答案】碳元素和氢元素；CH4 【详解】二氧化碳中的碳元素和水中的氢元素来自于甲，因此甲中含有碳元素和氢元素； 若测得3.2g甲完全燃烧后共生成8.8g二氧化碳和7.2g水，那么其中碳元素的质量为：，氢元素的质量为：，氢元素质量与氧元素质量相加刚好等于3.2g，所以只有氢元素和碳元素，碳元素和氢元素的个数比为：，则该物质的化学式CH4。 16．（2025•黑龙江绥化北林区期中）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 【详解】（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。 综合应用 1．（2025•广西南宁期中）下列情况不能用质量守恒定律解释的是（　　） A．铁在氧气中燃烧后质量增加 B．向100g水中加入20g蔗糖，得到的糖水的质量仍是120g C．1.2g碳与3.2g氧气恰好完全反应生成4.4g二氧化碳 D．蜡烛燃烧后固体质量减少了 【答案】B 【详解】A、铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，四氧化三铁的质量等于参加反应的铁和氧气的质量之和，所以得到的固体产物质量增加了，该反应能用质量守恒定律解释，故选项不符合题意。 B、向100g水中加入20g蔗糖，得到的糖水的质量仍是120g，该过程没有新物质生成，属于物理变化，不能用质量守恒定律解释，故选项符合题意。 C、碳在氧气中燃烧生成二氧化碳，由化学方程式C+O2CO2可知，1.2g碳完全燃烧消耗3.2g氧气，生成4.4g二氧化碳，该反应能用质量守恒定律解释，故选项不符合题意。 D、蜡烛燃烧生成二氧化碳和水，二者都扩散到空气中，所以蜡烛燃烧后固体质量减少了，该反应能用质量守恒定律解释，故选项不符合题意。 故选：B。 2．（2025·黑龙江绥化·期末）（多选）现有某物质与足量充分反应，生成和。下列说法正确的是（　　） A．该物质中一定不含有氧元素 B．该物质中碳、氢元素质量比为1：3 C．参加反应的该物质与的质量比为 D．生成的和的分子个数比为 【答案】AD 【详解】A、由分析可知，该物质中一定不含有氧元素，说法正确； B、由分析可知，该物质中碳、氢元素质量比=6g:2g=3:1，说法错误； C、由分析可知，参加反应的该物质与氧气的质量比=8g:32g=1:4，说法错误； D、生成的CO2和H2O的分子个数比=:=1:2，说法正确。 故选AD。 3．（2025·四川眉山·中考真题）物质X在氧气中充分燃烧的化学方程式为X+3O22CO2+aH2O，下列说法错误的是（　　） A．X一定含有C、H元素 B．若a=2，X为C2H4 C．X可能是乙醇 D．该反应后分子数目可能减少 【答案】D 【详解】A、根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，根据化学方程式，生成物二氧化碳、水中含有碳元素、氧元素和氢元素，反应物氧气中含有氧元素，则X中一定含有C、H元素，说法正确，不符合题意； B、若a=2，根据质量守恒定律，化学反应前后原子种类及数目不变，根据化学方程式，反应前有1个X分子和6个氧原子，反应后有2个碳原子、6个氧原子和4个氢原子，则1个X分子中含有2个碳原子和4个氢原子，故X的化学式为，说法正确，不符合题意； C、乙醇在氧气中燃烧生成二氧化碳和水，化学方程式为，则X可能是乙醇，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，根据化学方程式，反应前氧原子数目，则，因此反应前后分子数目不可能减少，说法错误，符合题意。 故选：D。 4．（2025·黑龙江绥化·期末）（多选）将20g氢气和氧气的混合气体充入一密闭容器中(容器中无其他杂质)，经电火花点燃充分反应后，经测定有2g气体剩余，下列说法中正确的是（　　） A．剩余气体为氢气和氧气 B．反应前氢气与氧气的质量比为1：4或1：9 C．反应前后分子数目不变 D．反应的氢气与氧气的质量比为1：8 【答案】BD 【详解】A、由分析可知，剩余的气体可能是氢气或氧气，故说法错误； B、由分析可知，反应前氢气与氧气的质量比为1：4或1：9，故说法正确； C、由可知，反应前后分子数目发生了改变，故说法错误； D、由可知，反应的氢气与氧气的质量比为4:32=1：8，故说法正确。 故选BD。 5．（2025•山东青岛城阳区期末）已知白醋能与鸡蛋壳反应生成二氧化碳气体，同学们利用内有过滤网的带盖塑料杯，设计如图实验验证质量守恒定律。实验前药品和装置的总质量为m1，倒立杯子充分反应后称量总质量为m2，打开杯盖后称量总质量为m3，三者的关系为m1＝m2＞m3，下列说法不正确的是（　　） A．m1＝m2，说明该反应遵循质量守恒定律 B．m1＞m3，是因为打开杯盖后气体逸出 C．白醋是否过量，不影响对质量守恒定律的验证结果 D．通过该实验可知，验证质量守恒定律必须使用密封容器 【答案】D 【详解】白醋和鸡蛋壳中的碳酸钙反应生成醋酸钙、水和二氧化碳； A、m1＝m2，说明该反应遵循质量守恒定律，故选项正确； B、m1＞m3，是因为打开杯盖后生成的二氧化碳气体逸出，故选项正确 C、白醋是否过量，不影响对质量守恒定律的验证结果，故选项正确； D、通过该实验可知，有气体参加或生成的反应验证质量守恒定律必须使用密封容器，故选项错误。 故选：D。 6．（2025·黑龙江哈尔滨·期中）为测定物质的元素组成，现取某物质在足量的氧气中充分燃烧，生成了和，则该物质中（　　） A．一定含有C、H、O三种元素 B．一定含有C、H两种元素，可能含O元素 C．只含有C、H两种元素，不含O元素 D．一定含有C、O两种元素，可能含H元素 【答案】C 【详解】取某物质在足量的氧气中充分燃烧，生成了和，根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类和质量不变，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：，1.2g+0.3g=1.5g，故该物质中一定不含氧元素。 故选C。 7．（2025·福建泉州·期中）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．参加反应的氢气质量为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的质量比为14:17 【答案】D 【详解】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，故选项说法错误； B、根据质量守恒定律，反应前氢气质量为：52g+9g+34g－80g－0g=15g，则参加反应的氢气质量为15g-9g=6g，故选项说法错误； 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：，故选项说法错误； 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的质量比为28g：34g=14：17，故选项说法正确；故选D。 8．（2025•湖北武汉青山区期中）已知物质R由一种或多种物质组成。取一定质量的R在足量的氧气中完全燃烧，生成4.4g二氧化碳和3.6g水，下列分析不正确的是（　　） A．反应物的质量总和一定等于8.0g B．所取R质量的最小值为1.6g C．R可能是甲醇（化学式为CH3OH） D．R可能是由甲烷和H2组成的混合物 【答案】D 【详解】A、根据质量守恒定律，反应前反应物的总质量等于反应后生成物的总质量，反应后的二氧化碳和水一共为4.4g+3.6g＝8g，故反应物的质量总和也为8g，故该分析正确； B、反应后的二氧化碳中碳元素的质量为4.4g×＝1.2g，水中氢元素的质量为3.6g×＝0.4g，根据反应前后元素的种类和质量保持不变，故反应前R中的碳元素和氢元素分别为1.2g和0.4g，由于反应前后必须满足元素守恒，故R至少由C、H两种元素组成，因此R质量的最小值为1.2g+0.4g＝1.6g，故该分析正确； C、由B可知R中C、H元素质量比为1.2g：0.4g＝3：1，甲醇（CH3OH）中C、H元素质量比为（1×12）：（4×1）＝3：1，R可能是甲醇（CH3OH），故该分析正确； D、由B可知R中C、H原子个数比为1.2g÷12：0.4g÷1＝1：4，若R为CH4和H2组成的混合物，则R中C、H原子个数比一定小于1：4，故R不可能是由甲烷和H2组成的混合物，故该分析不正确。 故选：D。 9．（2025·重庆·中考真题）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 【详解】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，氮气的量不变，但是由于氧气逐渐减少导致气体总量减少，故氮气的体积分数在反应中a点时比反应后d点时小，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。 10．质量守恒定律的发现对化学的发展做出了重要贡献。 （1）用如图所示的三个实验验证质量守恒定律，其中实验前后天平不能保持平衡的是 　 　（填字母），理由是 　 　。 （2）从微观角度分析，化学反应中质量守恒的原因是反应前后原子的 　 　都不变。 （3）下列叙述符合质量守恒定律的是 　 　（填字母）。 A．蜡烛燃烧后，其固体减少的质量等于生成的水和二氧化碳的质量之和 B．4g镁在1g氧气中完全燃烧生成5g氧化镁 C．12g碳在32g氧气中完全燃烧生成44g二氧化碳 【答案】（1）B；反应生成的二氧化碳气体逸出装置；（2）种类、数目和质量； （3）C。 【详解】（1）实验前后天平不能保持平衡的是B，理由是反应生成的二氧化碳逸出装置；故答案为：B；反应生成的二氧化碳逸出装置； （2）从微观角度分析，化学反应中质量守恒的原因是反应前后原子种类、个数和质量都不变；故答案为：种类、数目和质量； （3）A、蜡烛和空气中的氧气点燃生成二氧化碳和水，则反应的蜡烛和氧气的质量总和等于生成的水和二氧化碳的质量总和，故A错误； B、镁和氧气点燃生成氧化镁，化学方程式为：2Mg+O22MgO，参加反应的镁与氧气燃烧反应质量比为（2×24）：32＝3：2，所以4g镁在1g氧气反应，镁过量，完全燃烧生成氧化镁质量小于5g，故B错误； C、碳和氧气点燃生成二氧化碳，化学方程式为：C+O2CO2，即12g碳在32g氧气中完全燃烧生成44g二氧化碳，故C正确；故选：C。 拓展培优 1．（2025·山东烟台·中考真题）（多选）将m g碳酸钙固体高温加热一段时间后，冷却，测得剩余固体的质量是15.6g，且剩余固体中钙元素与碳元素的质量比是。下列有关说法正确的是（　　） A．m的数值是27.9 B．剩余固体中钙元素的质量分数是40％ C．过程中产生质量是4.4g D．剩余固体中碳酸钙与氧化钙的质量比是 【答案】CD 【详解】A、上述分析可知，混合物中氧化钙分子数和碳酸钙分子数1:1，则钙元素质量=，则原碳酸钙的质量为，故A错误； B、上述分析可知钙元素质量为8g，混合物中钙元素的质量分数为，故B错误； C、碳酸钙中碳元素的质量为，混合物中氧化钙分子数和碳酸钙分子数1:1，则碳元素质量=，则二氧化碳中碳元素的质量为2.4g-1.2g=1.2g，则二氧化碳质量为，故C正确； D、设生成物中CaO的质量为x，消耗碳酸钙的质量为y。 x=5.6g，y=10g 则剩余碳酸钙的质量为20g-10g=10g，则剩余固体中碳酸钙与氧化钙的质量比是10g:5.6g=25:14，故正确。 故选CD。 2．（2025·湖北武汉·中考真题）将可燃物与过量氧气在密闭容器中用电火花引燃，除生成二氧化碳外，还可能生成水。充分反应后，容器内氧气减少了。实验过程中生成二氧化碳的质量随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是（　　） A．图中时刻，容器内氧气的质量为 B．图中时刻，容器内碳元素的质量为 C．若，则该可燃物一定含有碳、氧元素 D．若，则该可燃物一定含有碳、氢、氧元素 【答案】C 【详解】A、将可燃物与过量氧气在密闭容器中用电火花引燃，除生成二氧化碳外，还可能生成水。充分反应后，容器内氧气减少了，说明充分反应后，消耗氧气的质量为m2g，设t1时刻，消耗氧气的质量为x，则，x=，则t1时刻，消耗氧气的质量为，不是容器内氧气的质量为，不符合题意； B、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t2时刻容器内碳元素的质量与生成二氧化碳中碳元素的质量相等，则碳元素的质量为：，不符合题意； C、根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类和质量不变，该可燃物在氧气中燃烧生成了二氧化碳，二氧化碳由C、O元素组成，则该可燃物中一定含碳元素，生成二氧化碳中氧元素的质量为：，如果，即，则该可燃物中一定含氧元素，符合题意； D、根据质量守恒定律，化学反应前后物质的总质量不变，如果，则还生成了水，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，则该可燃物中一定含碳、氢元素，可能含氧元素，不符合题意。 故选C。 3．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原子个数 ②分子个数 ③元素种类 ④物质种类 ⑤原子种类 ⑥物质的总质量 （2）如图1气球的作用：　 （一条）；图4中二氧化锰起 　 　作用。如图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 　 ；若固体质量变化用图3表示，则m2与m1的差值表示 　 　的质量。 （3）如图4，反应的化学方程式为：　 　。实验结束天平指针：　 　（填“偏左”或“偏右”或“不变”），该反应 　 　（填“符合”或“不符合”）质量守恒定律。 【答案】（1）①③⑤⑥；（2）平衡压强，避免瓶塞被冲开或保持密闭，避免造成空气污染；催化；2Mg+O22MgO；参与反应的氧气；（3）2H2O22H2O+O2↑；偏右；符合。 【详解】（1）①反应前后原子的数目不变；②反应前后分子数目可能改变；③反应前后元素种类不变； ④反应前后物质种类一定改变；⑤反应前后原子的种类不变；⑥反应前后物质的总质量不变。 （2）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；过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解为水和氧气，因此图4中二氧化锰起催化作用。如图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2Mg+O22MgO；若固体质量变化用图3表示，由质量守恒定律可知：m2与m1的差值表示参加反应的氧气的质量； （3）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解为水和氧气，化学方程式为2H2O22H2O+O2↑；反应是在敞口容器内进行的，生成的氧气逸散到空气中，因此实验结束天平指针偏右；所有化学反应都遵循质量守恒定律。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$