4.2 化学反应中的质量关系-2025-2026学年九年级化学沪教版（2024）上册

4.2 化学反应中的质量关系 知识导航 知识精讲 知识点1 从定量角度认识化学变化 1. 质量守恒定律的发现 （1）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 了。 （2）18世纪70年代，法国化学家 用较精确的定量实验法，在密封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。 2. 实验探究质量守恒定律 实验装置 实验现象 锥形瓶中出现 ，天平 石灰石减少，表面有 ，天平 实验分析 氢氧化钠+硫酸铜→氢氧化铜+硫酸钠 碳酸钙+盐酸→氯化钙+水+二氧化碳 实验结论 反应前后物质质量总和 反应前后物质质量总和 实验反思 有气体参加或有气体生成的反应必须在 中进行 知识点2 质量守恒定律 1. 质量守恒定律的内容 参加 的各物质的质量总和 反应后生成的各物质的质量总和，这个规律叫做质量守恒定律。 【概念比较】 （1） 质量守恒定律的适用范围是 ，不适用于物理变化。 （2） 参加反应的各物质是指反应中消耗掉的物质的质量，不包括催化剂和未反应的物质的质量，不能将未反应的物质的质量计入反应物的质量总和当中。 （3） 质量总和包括反应掉的物质和生成的物质的各种状态。 （4） 强调的是“质量”守恒，不是体积、密度等其他方面的守恒。 2. 质量守恒定律的微观解释 （1） 化学反应的实质：化学反应的过程，就是参加反应的各物质的原子 转化成生成物的过程。 （2） 质量守恒的原因：在化学反应中，反应前后原子的种类、数目和质量 。所以，反应前后各物质的质量总和必然相等。 【规律总结】 化学反应前后存在“六个不变，两个一定改变，两个可能改变”： （1） 六个不变：（宏观）反应物和生成物的总质量、 、元素的质量 （微观）原子的种类、 、原子的质量 （2） 两个一定改变：（宏观） （微观）分子的种类 （3） 两个可能改变：（宏观） （微观）分子的总数 3. 质量守恒定律的应用 （1） 解释有关现象。 （2） 确定物质的组成元素及元素质量。 （3） 确定物质的化学式。依据是反应前后原子的种类和个数不变。 （4） 确定物质的相对分子质量。 （5） 确定反应中某物质的质量。 （6） 推断反应类型等。 能力拓展 考法01 有关纯净物质量的简单计算 1.高端芯片制造国产化是助力产业转型升级的重要支点。GaN是一种被广泛使用的半导体材料，合成纳米级GaN的原理之一为。若制得42g GaN，计算参加反应的Li3N的质量。 2.我国研制了世界最大口径碳化硅单体反射镜，应用于深空探测、气象观测等。碳化硅可用硅与碳在高温下反应制备：Si+CSiC。 (1)SiC中硅、碳元素的质量比为 。 (2)若要制得40kgSiC，至少需要Si的质量是多少？(写出计算过程) 考法02 利用质量守恒定律解释现象 1.下列说法正确的是 A．纸燃烧后化为灰烬，灰烬的质量比纸小，说明质量守恒定律不是普遍规律 B．蜡烛燃烧后减小的质量等于生成的水和二氧化碳的质量 C．细铁丝在氧气中燃烧后，生成物的质量比细铁丝的质量大，这个反应遵守质量守恒定律 D．一定质量的氢气和氧气混合后质量不变，能够用来验证质量守恒定律 2.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 考法03 定性推断物质的化学式或元素组成 1．将草酸亚铁（化学式为）放在一个可称重的敞口容器中焙烧，500∼600℃时，容器中的固体质量保持在不变，该固体的化学式为 A． B． C． D． 2．在空气中煅烧草酸亚钴生成钴的一种氧化物和气体。取一定草酸亚钴充分煅烧后，测得固体质量为，生成的质量为。则产物中氧化物的化学式是 A．CoO B． C． D． 考法04 微观反应示意图 1．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 2．以下示意图描述了两种物质的变化过程，其中“”表示氧原子，“”表示氢原子。下列说法不正确的是 A．图1所示过程属于物理变化 B．图2是过氧化氢分解的示意图 C．图1所示过程中，分子间的间隔增大 D．图2所示过程中，原子的数目变多 分层提分 题组A 基础过关练 1.质量守恒定律的适用范围是 A．实验室里发生的反应 B．自然界里发生的反应 C．工业生产中发生的反应 D．在自然界里发生的所有化学反应 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 3．下列现象不能用质量守恒定律解释的是 A．蜡烛燃烧时慢慢变短 B．澄清石灰水露置在空气中变重 C．镁带燃烧时，生成物的质量会增加 D．100g干冰完全汽化成100g气体 4．下列实验能够直接验证守恒定律的是 A．干冰升华 B．镁条燃烧 C．铁钉与硫酸铜溶液反应 D．碳酸钠与稀盐酸反应 题组B 能力提升练 1．下列实验能够直接用于验证质量守恒定律的是 A． B． C． D． 2．下列描述的变化中，不能用质量守恒定律解释的是 A．蜡烛燃烧后质量减小 B．将3g食盐放入3g水中完全溶解后得6g溶液 C．铁生锈后质量增加 D．硫粉在空气中充分燃烧后固体质量减小到0g 3．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垣定律 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 4．我们生活在千变万化的世界中，下列出现在我们身边的现象能用质量守恒定律解释的是 A．水结成冰前后，质量保持不变 B．50mL水和50mL乙醇混合后总体积小于100mL C．纸在空气中燃烧后化为灰烬，灰烬的质量比纸的质量小 D．5g白糖溶于50g水，制得55g白糖水 5．英国物理学家、化学家波义耳和法国化学家拉瓦锡曾做过貌似相同的两个实验，实验如下图，关于这两个实验的说法正确的是 A．两个实验均可用于测定空气中氧气的含量 B．两个实验中，曲颈甑内汞的表面都有黑色物质生成 C．拉瓦锡的实验中，玻璃钟罩内汞的液面逐渐上升，达到一定高度后不再变化 D．波义耳的实验中，曲颈甑内物质加热后质量增加的现象不能用质量守恒定律来解释 题组C 培优拔尖练 1．下列变化中，能用质量守恒定律解释的是 A．10g冰溶化成10g的水 B．5g硝酸钾溶解在50g水中，成为55g硝酸钾溶液 C．纸燃烧后质量减少 D．50mL水加入50mL酒精中，溶液的体积小于100mL 2．工业上利用和制取的反应微观示意图如下。 甲的微观示意图为 A． B． C． D． 3．下列现象不能用质量守恒定律解释的是 A．石蜡熔化前后，其质量不变 B．铁钉和硫酸铜溶液反应，反应前后物质的总质量不变 C．木材在空气中燃烧后化为灰烬，灰烬的质量比木材的质量减小 D．铜丝在空气中加热，生成物的质量比原来铜丝的质量增大 4．锂电池是一种可充电的绿色电池，现已成为笔记本电脑､移动电话､摄像机等低功耗电器的主流｡其中一种锂电池的反应原理是:｡则M的化学式为 A．Li2SO3 B．H2SO4 C．SO2 D．Li 5．某种火箭推进剂在火箭发射过程中，反应前后分子种类变化的微观示意图如下。下列说法不正确的是 A．甲由氮、氧元素组成 B．丙的化学式为 C．丁为水 D．反应前后原子种类发生变化 6．我国科学家侯德榜发明的侯氏制碱法以氯化钠、水，氨气()及二氧化碳为原料制取纯碱，则在生产过程中不可能产生的物质是 A． B． C． D． 7．在验证质量守恒定律实验中，同学充分加热密闭锥形瓶中的铜粉（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（如图2）。下列说法合理的是 A．图1中固体由黑色变为红色，气球先变大后变小 B．由图2可知，锥形瓶内物质的总质量减少16.03% C．根据图2中“氧气含量”减少，可以判断有氧化反应发生 D．加热前装置内铜粉和氧气的总质量，一定等于生成的氧化铜质量 8．下图是汽车尾气中有毒气体转变为无毒气体的微观示意图，图中不同的圆球代表不同原子。下列说法错误的是 A．反应前后原子的种类、数目均无变化 B．催化剂在化学反应前后质量和性质均不变 C．反应后的生成物共有两种 D．参加反应的两种物质的分子个数比为1：1 9．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如下表所示。下列说法错误的是 物质 甲 乙 丙 丁 反应前的质量/g 18 5 2 5 反应后的质量/g 0 2 15 A． B．乙和丁为生成物 C．甲、乙发生改变的质量比为 D．该反应是分解反应 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 课后巩固练习 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 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 4.2 化学反应中的质量关系 知识导航 知识精讲 知识点1 从定量角度认识化学变化 1. 质量守恒定律的发现 （1）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。 （2）18世纪70年代，法国化学家拉瓦锡用较精确的定量实验法，在密封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。 2. 实验探究质量守恒定律 实验装置 实验现象 锥形瓶中出现蓝色沉淀，天平保持平衡 石灰石减少，表面有气泡产生，天平保持平衡 实验分析 氢氧化钠+硫酸铜→氢氧化铜+硫酸钠 碳酸钙+盐酸→氯化钙+水+二氧化碳 实验结论 反应前后物质质量总和不变 反应前后物质质量总和不变 实验反思 有气体参加或有气体生成的反应必须在密闭容器中进行 知识点2 质量守恒定律 1. 质量守恒定律的内容 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，这个规律叫做质量守恒定律。 【概念比较】 （1） 质量守恒定律的适用范围是化学变化，不适用于物理变化。 （2） 参加反应的各物质是指反应中消耗掉的物质的质量，不包括催化剂和未反应的物质的质量，不能将未反应的物质的质量计入反应物的质量总和当中。 （3） 质量总和包括反应掉的物质和生成的物质的各种状态。 （4） 强调的是“质量”守恒，不是体积、密度等其他方面的守恒。 2. 质量守恒定律的微观解释 （1） 化学反应的实质：化学反应的过程，就是参加反应的各物质的原子重新组合转化成生成物的过程。 （2） 质量守恒的原因：在化学反应中，反应前后原子的种类、数目和质量不变。所以，反应前后各物质的质量总和必然相等。 【规律总结】 化学反应前后存在“六个不变，两个一定改变，两个可能改变”： （1） 六个不变：（宏观）反应物和生成物的总质量、元素的种类、元素的质量 （微观）原子的种类、原子的数目、原子的质量 （2） 两个一定改变：（宏观）物质的种类 （微观）分子的种类 （3） 两个可能改变：（宏观）元素的化合价 （微观）分子的总数 3. 质量守恒定律的应用 （1） 解释有关现象。 （2） 确定物质的组成元素及元素质量。 （3） 确定物质的化学式。依据是反应前后原子的种类和个数不变。 （4） 确定物质的相对分子质量。 （5） 确定反应中某物质的质量。 （6） 推断反应类型等。 能力拓展 考法01 有关纯净物质量的简单计算 1.高端芯片制造国产化是助力产业转型升级的重要支点。GaN是一种被广泛使用的半导体材料，合成纳米级GaN的原理之一为。若制得42g GaN，计算参加反应的Li3N的质量。 【答案】解：设参与反应的Li3N的质量为x 答：参与反应的Li3N的质量为17.5g。 【详解】见答案。 2.我国研制了世界最大口径碳化硅单体反射镜，应用于深空探测、气象观测等。碳化硅可用硅与碳在高温下反应制备：Si+CSiC。 (1)SiC中硅、碳元素的质量比为 。 (2)若要制得40kgSiC，至少需要Si的质量是多少？(写出计算过程) 【答案】(1)7:3 (2)解：设若要制得40kgSiC，至少需要Si的质量是x   x=28kg 答：若要制得40kgSiC，至少需要Si的质量是28kg。 【详解】（1）SiC中硅、碳元素的质量比为：28:12=7:3； （2）见答案。 考法02 利用质量守恒定律解释现象 1.下列说法正确的是 A．纸燃烧后化为灰烬，灰烬的质量比纸小，说明质量守恒定律不是普遍规律 B．蜡烛燃烧后减小的质量等于生成的水和二氧化碳的质量 C．细铁丝在氧气中燃烧后，生成物的质量比细铁丝的质量大，这个反应遵守质量守恒定律 D．一定质量的氢气和氧气混合后质量不变，能够用来验证质量守恒定律 【答案】C 【详解】A、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，此选项错误； B、蜡烛燃烧是蜡烛与氧气反应生成二氧化碳和水，蜡烛燃烧后减小的质量是石蜡的质量，而生成的水和二氧化碳的质量包括石蜡的质量和参与反应的氧气的质量，因此，蜡烛燃烧后减小的质量（石蜡的质量）并不等于生成的水和二氧化碳的总质量，此选项错误； C、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，此选项正确； D、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； 故选C。 2.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 【详解】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。 考法03 定性推断物质的化学式或元素组成 1．将草酸亚铁（化学式为）放在一个可称重的敞口容器中焙烧，500∼600℃时，容器中的固体质量保持在不变，该固体的化学式为 A． B． C． D． 【答案】C 【详解】0.72g草酸亚铁中，铁元素的质量为，反应前后元素种类不变，则反应后固体中铁元素质量为0.28g，则其中氧元素质量为0.4g-0.28g=0.12g，则其中铁、氧原子个数比为，则化学式为Fe2O3，故选C。 2．在空气中煅烧草酸亚钴生成钴的一种氧化物和气体。取一定草酸亚钴充分煅烧后，测得固体质量为，生成的质量为。则产物中氧化物的化学式是 A．CoO B． C． D． 【答案】D 【详解】二氧化碳中碳元素质量为：，根据质量守恒定律，反应前后元素的质量不变，则二氧化碳中碳元素的质量=草酸亚钴中碳元素的质量，则草酸亚钴的质量为，则钴的氧化物中钴元素质量为，氧元素质量为，钴的氧化物中钴原子和氧原子个数比为，因此钴的氧化物的化学式是Co3O4，故选D。 考法04 微观反应示意图 1．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：。 【详解】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。 2．以下示意图描述了两种物质的变化过程，其中“”表示氧原子，“”表示氢原子。下列说法不正确的是 A．图1所示过程属于物理变化 B．图2是过氧化氢分解的示意图 C．图1所示过程中，分子间的间隔增大 D．图2所示过程中，原子的数目变多 【答案】D 【详解】A. 图1中分子本身不变，变化后水分子间距离变大，为物理变化，故A正确； B. 图2中，反应前是过氧化氢分子，反应后生成水分子和氧分子，符合过氧化氢分解，故B正确； C. 根据A选项分析，图1所示过程中，分子间的间隔增大，故C正确； D. 由微粒的变化可知，化学变化实质上是分子再分成原子，原子重新组合成新的分子的过程，原子的种类和个数不变，故D错误。 故选D。 分层提分 题组A 基础过关练 1.质量守恒定律的适用范围是 A．实验室里发生的反应 B．自然界里发生的反应 C．工业生产中发生的反应 D．在自然界里发生的所有化学反应 【答案】D 【详解】A、质量守恒定律的适用范围是所有化学反应，并不是只在实验室可以，错误； B、质量守恒定律的适用范围是自然界里发生的所有变化，但不包括物理变化，错误； C、工农业生产发生的生理或物理反应，不符合质量守恒定律的内容，错误； D、自然界里发生的所有化学反应，说法正确，正确。 故选D。 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 【详解】根据质量守恒定律可知：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，因此②④⑤⑧正确。 故选C。 3．下列现象不能用质量守恒定律解释的是 A．蜡烛燃烧时慢慢变短 B．澄清石灰水露置在空气中变重 C．镁带燃烧时，生成物的质量会增加 D．100g干冰完全汽化成100g气体 【答案】D 【详解】A、蜡烛燃烧时变短属于化学变化，能用质量守恒定律解释，故选项错误； B、澄清石灰水露置在空气中变重，是与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙和水，属于化学变化，能用质量守恒定律来解释，故选项错误； C、镁带燃烧时，固体物质的质量会增加，属于化学变化，能用质量守恒定律解释，故选项错误； D、100g干冰完全汽化成100g气体是物理变化，不是化学变化，不能用质量守恒定律来解释，故选项正确。 故选：D。 4．下列实验能够直接验证守恒定律的是 A．干冰升华 B．镁条燃烧 C．铁钉与硫酸铜溶液反应 D．碳酸钠与稀盐酸反应 【答案】C 【详解】A、质量守恒定律反映的是化学变化前后物质的质量关系，干冰升华属于物理变化，不能用于验证质量守恒定律，选项错误； B、镁条在氧气中燃烧过程中有气体氧气参加反应，装置不密封，造成固体质量增加，不能用于验证质量守恒定律，选项错误； C、铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，反应没有气体参加，也没有气体生成，前后质量相等，天平平衡，能用于验证质量守恒定律，选项正确； D、碳酸钠与盐酸反应产生二氧化碳气体逸散到空气中，造成烧杯内质量减轻，不能用于验证质量守恒定律，选项错误。 故选C。 题组B 能力提升练 1．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】D 【详解】A、过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下分解产生氧气和水，有气体逸散到空气中，造成烧杯内质量减轻，不能用于验证质量守恒定律，选项错误； B、糖水和盐水混合没有发生化学变化，不能用于验证质量守恒定律，选项错误； C、蜡烛燃烧生成二氧化碳和水，逸散到空气中，造成固体质量减小，不能用于验证质量守恒定律，选项错误； D、铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，反应前后锥形瓶中质量不变，可以用于验证质量守恒定律，选项正确。 故选D。 2．下列描述的变化中，不能用质量守恒定律解释的是 A．蜡烛燃烧后质量减小 B．将3g食盐放入3g水中完全溶解后得6g溶液 C．铁生锈后质量增加 D．硫粉在空气中充分燃烧后固体质量减小到0g 【答案】B 【分析】质量守恒定律适用于所有的化学反应； 【详解】A、蜡烛燃烧后生成水和二氧化碳，都会逸出空气，所以固体质量减小，是化学变化，该反应可以用质量守恒定律解释，故该选项不符合题意； B、食盐溶解是物理变化，不能用质量守恒定律解释，故该选项符合题意； C、铁生锈是因为铁和空气中的水蒸气与氧气发生反应，是化学变化，可以用质量守恒定律解释，故该选项不符合题意； D、硫粉在空气中与氧气在点燃的条件下反应，生成二氧化硫气体，所以固体质量减小，该反应可以用质量守恒定律解释，故该选项不符合题意； 故选择B。 3．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垣定律 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】A、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，化学反应前后，物质的总质量不变，说明该反应遵循质量守恒定律，不符合题意； B、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，m1>m3，是因为白醋能与鸡蛋壳反应生成二氧化碳气体，打开杯盖后气体逸出，不符合题意； C、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，故白醋是否过量，不影响对质量守恒定律的验证结果，不符合题意； D、该实验有气体生成，故用该实验验证质量守恒定律，必须在密闭容器中进行，否则会影响实验，故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，但是无气体参加或生成的反应，验证质量守恒定律，无需使用密封容器，符合题意。 故选D。 4．我们生活在千变万化的世界中，下列出现在我们身边的现象能用质量守恒定律解释的是 A．水结成冰前后，质量保持不变 B．50mL水和50mL乙醇混合后总体积小于100mL C．纸在空气中燃烧后化为灰烬，灰烬的质量比纸的质量小 D．5g白糖溶于50g水，制得55g白糖水 【答案】C 【详解】A、水结冰，是物理变化，不能用质量守恒定律解释，故错误； B、50毫升水和50毫升酒精混合后总体积小于100毫升，是因为分子之间有间隔，不能用质量守恒定律解释，故错误； C、纸在空气中燃烧，是化学变化，任何一个化学变化都遵循质量守恒定律，都能用质量守恒定律解释，故正确； D、5g白糖溶于50g水，得到55g白糖水，发生的是物理变化，不能用质量守恒定律解释，故错误； 故选C。 5．英国物理学家、化学家波义耳和法国化学家拉瓦锡曾做过貌似相同的两个实验，实验如下图，关于这两个实验的说法正确的是 A．两个实验均可用于测定空气中氧气的含量 B．两个实验中，曲颈甑内汞的表面都有黑色物质生成 C．拉瓦锡的实验中，玻璃钟罩内汞的液面逐渐上升，达到一定高度后不再变化 D．波义耳的实验中，曲颈甑内物质加热后质量增加的现象不能用质量守恒定律来解释 【答案】C 【详解】A、波义耳的实验不是密闭装置，则不能用于测定空气中氧气含量，该选项说法不正确； B、汞加热生成氧化汞，氧化汞为红色，该选项说法不正确； C、汞加热消耗氧气，装置中的气体减少，则玻璃钟罩内汞的液面会逐渐上升，且上升的液面的体积即为氧气的体积，则达到一定高度后不再变化，该选项说法正确； D、汞加热时和氧气反应生成氧化汞，根据反应前后物质的总质量不变，则加热后质量增加，该选项说法不正确。 故选C。 题组C 培优拔尖练 1．下列变化中，能用质量守恒定律解释的是 A．10g冰溶化成10g的水 B．5g硝酸钾溶解在50g水中，成为55g硝酸钾溶液 C．纸燃烧后质量减少 D．50mL水加入50mL酒精中，溶液的体积小于100mL 【答案】C 【解析】A、10g冰溶化成10g的水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。不符合题意； B、5g硝酸钾溶解在50g水中，成为55g硝酸钾溶液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。不符合题意； C、纸燃烧后质量减少，因为生成二氧化碳，属于化学变化，并且能用质量守恒定律解释。符合题意； D、50mL水加入50mL酒精中，溶液的体积小于100mL，属于物理变化，不能用质量守恒定律解释。不符合题意； 故选：C。 2．工业上利用和制取的反应微观示意图如下。 甲的微观示意图为 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】化学反应前后原子的种类和个数不变，反应后2个（氯化氢分子）中含有2个（氢原子）和2个（氯原子），反应前1个（氯分子）含有2个（氯原子），则甲中含有2个（氢原子），1个（氢分子）中含有2个（氢原子）。 故选A。 3．下列现象不能用质量守恒定律解释的是 A．石蜡熔化前后，其质量不变 B．铁钉和硫酸铜溶液反应，反应前后物质的总质量不变 C．木材在空气中燃烧后化为灰烬，灰烬的质量比木材的质量减小 D．铜丝在空气中加热，生成物的质量比原来铜丝的质量增大 【答案】A 【解析】A、石蜡熔化，只是状态的改变，无新物质生成，是一个物理变化，不能用质量守恒定律解释，符合题意； B、铁钉和硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜，是一个化学变化，能用质量守恒定律解释，不符合题意； C、木材在空气中燃烧生成了二氧化碳等物质，是一个化学变化，能用质量守恒定律解释，不符合题意； D、铜丝在空气中加热生成氧化铜，是一个化学变化，能用质量守恒定律解释，不符合题意。 故选A。 4．锂电池是一种可充电的绿色电池，现已成为笔记本电脑､移动电话､摄像机等低功耗电器的主流｡其中一种锂电池的反应原理是:｡则M的化学式为 A．Li2SO3 B．H2SO4 C．SO2 D．Li 【答案】A 【解析】根据化学方程式8Li+3SOCl2=6LiCl+M+2S 分析，方程式左边有8Li，3S，3O，6Cl，方程式右边有6Li，6Cl，2S，根据质量守恒定律，方程式右边还缺少2个Li原子，1个硫原子，3个O原子，则M的化学式应为Li2SO3，故A符合题意。 5．某种火箭推进剂在火箭发射过程中，反应前后分子种类变化的微观示意图如下。下列说法不正确的是 A．甲由氮、氧元素组成 B．丙的化学式为 C．丁为水 D．反应前后原子种类发生变化 【答案】D 【解析】A、根据图示，甲的化学式为N2O4，其由氮元素（N）和氧元素（O）组成 ，该选项正确。 B、丙物质的1个分子由2个氮原子构成，化学式为N2，该选项正确。 C、根据图示，丁物质的化学式为H2O，所以丁为水，该选项正确。 D、根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类、数目和质量都不变。从微观示意图也可看出，反应前后原子的种类没有改变，该选项错误。 故选D。 6．我国科学家侯德榜发明的侯氏制碱法以氯化钠、水，氨气()及二氧化碳为原料制取纯碱，则在生产过程中不可能产生的物质是 A． B． C． D． 【答案】C 【解析】根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变。氯化钠（NaCl）、水（H2O）、氨气（NH3）、二氧化碳（CO2）中不含Ba元素，因此产物不可能有BaCO3。 故选C。 7．在验证质量守恒定律实验中，同学充分加热密闭锥形瓶中的铜粉（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（如图2）。下列说法合理的是 A．图1中固体由黑色变为红色，气球先变大后变小 B．由图2可知，锥形瓶内物质的总质量减少16.03% C．根据图2中“氧气含量”减少，可以判断有氧化反应发生 D．加热前装置内铜粉和氧气的总质量，一定等于生成的氧化铜质量 【答案】C 【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，加热时瓶内压强增大，气球变大，随着反应进行，氧气不断消耗，瓶内压强减小，气球变小，故选项说法不合理； B、密闭体系中，锥形瓶内物质的总质量不变，故选项说法不合理； C、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，故选项说法合理； D、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，故选项说法不合理。 故选：C。 8．下图是汽车尾气中有毒气体转变为无毒气体的微观示意图，图中不同的圆球代表不同原子。下列说法错误的是 A．反应前后原子的种类、数目均无变化 B．催化剂在化学反应前后质量和性质均不变 C．反应后的生成物共有两种 D．参加反应的两种物质的分子个数比为1：1 【答案】B 【解析】A、根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类、数目均无变化，从微观示意图也可看出反应前后原子的种类和数目不变，A 正确； B、催化剂在化学反应前后质量和化学性质均不变，而物理性质可能改变，B 错误； C、由微观示意图可知，该反应是与反应生成、，所以生成物共有两种，C 正确； D、从微观示意图能看出，去掉不参与反应的分子外，参加反应的、的分子个数比为，D 正确。 故选B。 9．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如下表所示。下列说法错误的是 物质 甲 乙 丙 丁 反应前的质量/g 18 5 2 5 反应后的质量/g 0 2 15 A． B．乙和丁为生成物 C．甲、乙发生改变的质量比为 D．该反应是分解反应 【答案】C 【解析】A、根据质量守恒定律可知18+5+2+5=x+2+15，解得x=13，故选项说法正确； B、反应后乙和丁的质量增加，为生成物，故选项说法正确； C、甲、乙发生改变的质量比为，故选项说法错误； D、由表中数据可知，反应后甲物质减少，为反应物，乙、丁质量增加，为生成物，该反应为一种物质生成多种物质的反应，属于分解反应，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。 课后巩固练习 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。 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$