5.1 质量守恒定律同步练---2025-2026学年九年级化学人教版（2024）上册

课题1　质量守恒定律 知识梳理 知识点　质量守恒定律　 (1)定义：参加__ __的各物质的__ __，等于反应后生成的各物质的__ __。 (2)微观解释。 ①化学反应的实质 分子原子分子其他物质 ②微观解释：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。 质量守恒定律的解释 比较 项目 六个不变 两个肯定变 两个可能变 宏观 ①反应物、生成物的总质量 ②元素的种类 ③元素的质量 ①物质的种类 ①元素化合价 微观 ④原子的种类 ⑤原子的数目 ⑥原子的质量 ②分子(构成物质的粒子)的种类 ②分子(构成物质的粒子)的数目 重难突破 重难点　有关质量守恒定律的图表数据分析　 【典例】把一定质量的甲、乙、丙、丁四种物质放入密闭容器中，在一定条件下反应一段时间后，测得各物质的质量如下表所示，下列说法正确的是(　　　) 物质 甲 乙 丙 丁 反应前的质量/g 7 10 28 37 反应后的质量/g 14 10 33 x A.x的值是25 B．乙一定是催化剂 C．甲和丁都是反应物 D．反应中，甲与丙发生改变的质量比是14∶33 用质量守恒定律解答图表题 (1)未知数的确定：根据质量守恒定律，反应前各物质的质量总和＝反应后各物质的质量总和。 (2)确定反应物和生成物：反应后和反应前相比，“越来越多的是生成物，越来越少的是反应物，质量不变的可能是催化剂”。 (3)反应类型的判断：反应物列在左侧，生成物列在右侧，根据反应物、生成物的种类多少确定反应类型。 【对点训练】 1．在密闭容器中有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下反应，测得反应前及反应过程中的两个时刻各物质的质量分数如图所示。图中a、b、c、d分别表示相应物质的质量分数。下列数据或叙述正确的是( ) A．b＝8% B．反应中甲与丙的质量比为21∶20 C．反应中只有甲是反应物 D．丁物质一定是该反应的催化剂 2．当前，氨气(NH3)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8 g B．参加反应的氢气质量为6 g 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4∶1 实验剖析 实验　质量守恒定律的验证　 1．探究化学反应前后物质的质量关系 (1)方案一 【现象与解释】 ①实验过程中气球先鼓起后变瘪，红色铜粉逐渐变成黑色。 ②在铜与氧气反应的实验装置中橡胶塞和小气球形成密闭装置，其中气球起缓冲作用，防止瓶内压强增大，将橡胶塞冲开。 ③实验开始气球鼓起，是由于加热过程中，装置内的气体受热膨胀，压强增大；冷却后，气球变瘪，是由于氧气被消耗，装置内压强减小。 【反应表达式】铜＋氧气氧化铜 【结论】参加反应的铜和氧气的质量总和等于反应后生成的氧化铜的质量。 (2)方案二 【实验现象】溶液由蓝色变为浅绿色，铁钉表面覆盖一层红色物质。 【反应表达式】铁＋硫酸铜→铜＋硫酸亚铁 【结论】参加反应的铜和氧气的质量总和等于反应后生成的氧化铜的质量。 2．质量守恒定律的进一步探究(拓展) (1)实验方案 装置 现象 表达式 分析 方 案 1 产生大量气泡，天平不平衡，指针偏右 碳酸钠＋盐酸→氯化钠＋二氧化碳＋水 生成的二氧化碳气体逸散到空气中 方 案 2 镁条燃烧发出耀眼的白光，生成白色固体，天平不平衡 镁＋氧气氧化镁 镁燃烧时消耗空气中的氧气并产生大量的白烟 (2)反思：用有气体参加或生成的化学反应验证质量守恒定律时，应在密闭容器中进行。 【对点训练】 建立基本的化学观念可以让我们更好地理解化学知识。如形成守恒的观念，可以让我们更好地理解质量守恒。 (1)铜粉在空气中加热后，生成物质量比原来铜粉质量增加的原因是什么？__ __。 (2)如图，为什么不能用A实验验证质量守恒定律？__ __。 　　 (3)若用B装置图验证质量守恒定律，要达到实验目的，该如何改进？__ __。 〈问题拓展〉 (4)某同学经过思考后将装置B进行了如图改进，操作不变，最后天平仍不平衡，原因是__ __。 知识点1　质量守恒定律的探究　 1．下列实验能够直接用于验证质量守恒定律的是( ) 2．如图是探究质量守恒定律的实验装置图，回答下列问题： (1)请说明该实验不能探究质量守恒定律的原因：__ __。 (2)要用如图继续探究质量守恒定律，若试剂不变，如何改进装置？__ __。 知识点2　质量守恒定律的微观解释　 3．化学反应前后肯定发生变化的是( ) A．原子数目 B．原子质量 C．分子种类 D．元素种类 4．汽车尾气中含有NO和CO有毒气体，在排气管中安装“催化转化器”，可将NO和CO转化为无毒气体，减少空气污染。下图所示是该反应的微观示意图，下列有关说法正确的是( ) A．该反应属于化合反应 B．反应前后分子的种类发生改变 C．反应前后原子的种类发生改变 D．物质丁属于空气污染物 知识点3　质量守恒定律的理解与应用　 5．下列说法不能用质量守恒定律解释的是( ) A．红磷在密闭容器中燃烧，冷却后称量密闭容器的总质量，发现与红磷燃烧前容器的总质量相等 B．10 g冰融化成10 g水 C．12 g硫和12 g氧气反应生成24 g二氧化硫 D．高锰酸钾受热分解后，剩余固体的质量比反应物质量减少了 6．下列物质均可用作燃料，在O2中充分燃烧时，不会产生CO2的是( ) A．CH4 B．S C．C D．CO 7．向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，一段时间后，测得有关数据如下表。关于此反应的认识正确的是( ) 物质 甲 乙 丙 丁 反应前质量(g) 9 3 22 1 反应后质量(g) x 3 4 17 A.x的值为12 B．乙在反应中作催化剂 C．反应中丙和丁的质量比为9∶8 D．丙可能是化合物 8．16 g纯净物R在足量氧气中完全燃烧，生成44 g二氧化碳和36 g水，关于该反应正确的说法是( ) A．消耗氧气32 g B．R中碳、氢元素的质量比为6∶1 C．R中只含有碳、氢元素 D．R中碳、氢原子个数比为1∶2 9．清华大学的研究人员成功研制出一种纳米纤维催化剂，可将二氧化碳转化为甲醇(CH3OH)，该反应的微观示意图如图所示。下列说法错误的是( ) A．甲、乙、丙、丁都属于化合物 B．反应前后原子的种类不变 C．有利于减少二氧化碳排放 D．参加反应的甲和乙的分子个数比为1∶3 10．(科学探究与实践)为验证质量守恒定律，某兴趣小组做了以下实验进行探究。 实验一：将10 g水加入10 g酒精中，一段时间后，称量混合液，质量仍为20 g。 (1)该实验__ __(填“能”或“不能”)验证质量守恒定律，原因是__ __。 实验二：如图1，用细铜丝吊着一根长玻璃棒，两端分别绕上粗铜丝，并使玻璃棒保持水平，然后用酒精灯给a端铜丝加热1～2分钟。 (2)冷却后，观察到铜丝变黑、玻璃棒__ __(填“a”或“b”)端下沉。 　 实验三：称取镁条和陶土网的质量为m1(如图2所示)，然后在空气中点燃镁条；反应结束后将所得物质与陶土网一起再次称量，质量为m2。 (3)根据质量守恒定律可知：生成氧化镁的质量大于参加反应的镁条的质量；而实验事实是m2＜m1，原因是__ __。 【分析与总结】 (4)根据以上实验可知，验证质量守恒定律时，对于有气体参加的反应，应在__ __容器中进行实验。 【拓展实验】兴趣小组按如图3装置改进实验，验证了质量守恒定律，却发现产物白色固体中还有少量黄色固体。查阅资料得知：镁能与氮气剧烈反应生成黄色的氮化镁(Mg3N2)固体。 【反思与交流】 (5)空气中N2的含量远大于O2的含量，而镁条在空气中燃烧生成的MgO却远多于Mg3N2，原因是__ __。 (6)图3实验中气球的作用除了使装置密闭之外，还可以__ __。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 课题1　质量守恒定律 知识梳理 知识点　质量守恒定律　 (1)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)微观解释。 ①化学反应的实质 分子原子分子其他物质 ②微观解释：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。 质量守恒定律的解释 比较 项目 六个不变 两个肯定变 两个可能变 宏观 ①反应物、生成物的总质量 ②元素的种类 ③元素的质量 ①物质的种类 ①元素化合价 微观 ④原子的种类 ⑤原子的数目 ⑥原子的质量 ②分子(构成物质的粒子)的种类 ②分子(构成物质的粒子)的数目 重难突破 重难点　有关质量守恒定律的图表数据分析　 【典例】把一定质量的甲、乙、丙、丁四种物质放入密闭容器中，在一定条件下反应一段时间后，测得各物质的质量如下表所示，下列说法正确的是(　　　) 物质 甲 乙 丙 丁 反应前的质量/g 7 10 28 37 反应后的质量/g 14 10 33 x A.x的值是25 B．乙一定是催化剂 C．甲和丁都是反应物 D．反应中，甲与丙发生改变的质量比是14∶33 解析：根据质量守恒定律，x＝7＋10＋28＋37－14－10－33＝25；反应前后乙的质量不变，可能是催化剂，也可能没有参与反应的杂质；反应后甲的质量增加，是生成物；反应中，甲与丙发生改变的质量比是(14－7) g∶(33－28) g＝7∶5。 答案：A 用质量守恒定律解答图表题 (1)未知数的确定：根据质量守恒定律，反应前各物质的质量总和＝反应后各物质的质量总和。 (2)确定反应物和生成物：反应后和反应前相比，“越来越多的是生成物，越来越少的是反应物，质量不变的可能是催化剂”。 (3)反应类型的判断：反应物列在左侧，生成物列在右侧，根据反应物、生成物的种类多少确定反应类型。 【对点训练】 1．在密闭容器中有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下反应，测得反应前及反应过程中的两个时刻各物质的质量分数如图所示。图中a、b、c、d分别表示相应物质的质量分数。下列数据或叙述正确的是(　A　) A．b＝8% B．反应中甲与丙的质量比为21∶20 C．反应中只有甲是反应物 D．丁物质一定是该反应的催化剂 2．当前，氨气(NH3)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(　B　) A.反应后催化剂的质量为8 g B．参加反应的氢气质量为6 g 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4∶1 根据反应前后催化剂的质量不变，反应前催化剂的质量为5 g，故反应后催化剂的质量也为5 g，A错误；根据质量守恒定律，反应前氢气质量为52 g＋9 g＋34 g－80 g－0 g＝15 g，参加反应的氢气质量为15 g－9 g＝6 g，故B正确；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C错误；反应前后，质量减少的为反应物，故氮气、氢气为反应物，质量增加的是生成物，故氨气是生成物，该反应的化学方程式为N2＋3H22NH3，化学反应中各物质的分子个数比等于化学方程式中各物质化学式前的化学计量数之比，故参加反应的氮气和生成的氨气分子个数比为1∶3，D错误。 实验剖析 实验　质量守恒定律的验证　 1．探究化学反应前后物质的质量关系 (1)方案一 【现象与解释】 ①实验过程中气球先鼓起后变瘪，红色铜粉逐渐变成黑色。 ②在铜与氧气反应的实验装置中橡胶塞和小气球形成密闭装置，其中气球起缓冲作用，防止瓶内压强增大，将橡胶塞冲开。 ③实验开始气球鼓起，是由于加热过程中，装置内的气体受热膨胀，压强增大；冷却后，气球变瘪，是由于氧气被消耗，装置内压强减小。 【反应表达式】铜＋氧气氧化铜 【结论】参加反应的铜和氧气的质量总和等于反应后生成的氧化铜的质量。 (2)方案二 【实验现象】溶液由蓝色变为浅绿色，铁钉表面覆盖一层红色物质。 【反应表达式】铁＋硫酸铜→铜＋硫酸亚铁 【结论】参加反应的铜和氧气的质量总和等于反应后生成的氧化铜的质量。 2．质量守恒定律的进一步探究(拓展) (1)实验方案 装置 现象 表达式 分析 方 案 1 产生大量气泡，天平不平衡，指针偏右 碳酸钠＋盐酸→氯化钠＋二氧化碳＋水 生成的二氧化碳气体逸散到空气中 方 案 2 镁条燃烧发出耀眼的白光，生成白色固体，天平不平衡 镁＋氧气氧化镁 镁燃烧时消耗空气中的氧气并产生大量的白烟 (2)反思：用有气体参加或生成的化学反应验证质量守恒定律时，应在密闭容器中进行。 【对点训练】 建立基本的化学观念可以让我们更好地理解化学知识。如形成守恒的观念，可以让我们更好地理解质量守恒。 (1)铜粉在空气中加热后，生成物质量比原来铜粉质量增加的原因是什么？__氧气参加了反应__。 (2)如图，为什么不能用A实验验证质量守恒定律？__酒精和水不能反应__。 　　 (3)若用B装置图验证质量守恒定律，要达到实验目的，该如何改进？__在密闭装置中进行__。 〈问题拓展〉 (4)某同学经过思考后将装置B进行了如图改进，操作不变，最后天平仍不平衡，原因是__气球膨胀受到的浮力增大__。 知识点1　质量守恒定律的探究　 1．下列实验能够直接用于验证质量守恒定律的是(　C　) 2．如图是探究质量守恒定律的实验装置图，回答下列问题： (1)请说明该实验不能探究质量守恒定律的原因：__碳酸钠和盐酸反应生成的二氧化碳逸出装置，导致天平失去平衡__。 (2)要用如图继续探究质量守恒定律，若试剂不变，如何改进装置？__反应在密封装置中进行__。 知识点2　质量守恒定律的微观解释　 3．化学反应前后肯定发生变化的是(　C　) A．原子数目 B．原子质量 C．分子种类 D．元素种类 4．汽车尾气中含有NO和CO有毒气体，在排气管中安装“催化转化器”，可将NO和CO转化为无毒气体，减少空气污染。下图所示是该反应的微观示意图，下列有关说法正确的是(　B　) A．该反应属于化合反应 B．反应前后分子的种类发生改变 C．反应前后原子的种类发生改变 D．物质丁属于空气污染物 知识点3　质量守恒定律的理解与应用　 5．下列说法不能用质量守恒定律解释的是(　B　) A．红磷在密闭容器中燃烧，冷却后称量密闭容器的总质量，发现与红磷燃烧前容器的总质量相等 B．10 g冰融化成10 g水 C．12 g硫和12 g氧气反应生成24 g二氧化硫 D．高锰酸钾受热分解后，剩余固体的质量比反应物质量减少了 6．下列物质均可用作燃料，在O2中充分燃烧时，不会产生CO2的是(　B　) A．CH4 B．S C．C D．CO 7．向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，一段时间后，测得有关数据如下表。关于此反应的认识正确的是(　C　) 物质 甲 乙 丙 丁 反应前质量(g) 9 3 22 1 反应后质量(g) x 3 4 17 A.x的值为12 B．乙在反应中作催化剂 C．反应中丙和丁的质量比为9∶8 D．丙可能是化合物 8．16 g纯净物R在足量氧气中完全燃烧，生成44 g二氧化碳和36 g水，关于该反应正确的说法是(　C　) A．消耗氧气32 g B．R中碳、氢元素的质量比为6∶1 C．R中只含有碳、氢元素 D．R中碳、氢原子个数比为1∶2 A.根据质量守恒定律，化学反应前后，物质的总质量不变，则消耗氧气的质量为44 g＋36 g－16 g＝64 g，该说法错误，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，纯净物R在足量氧气中完全燃烧生成二氧化碳和水，生成物中含C、H、O元素，反应物氧气由氧元素组成，则R中一定含C、H元素，则碳元素的质量为44 g××100%＝12 g，氢元素的质量为36 g××100%＝4 g，则R中C、H元素的质量比为12 g∶4 g＝3∶1，该说法错误，不符合题意；C.由B答案的分析可知，R中一定含C、H元素，碳元素的质量为12 g，氢元素的质量为4 g。12 g＋4 g＝16 g，则R中只含C、H元素，不含氧元素，该说法正确，符合题意；D.R中C、H原子个数比为∶＝1∶4，该说法错误，不符合题意。 9．清华大学的研究人员成功研制出一种纳米纤维催化剂，可将二氧化碳转化为甲醇(CH3OH)，该反应的微观示意图如图所示。下列说法错误的是(　A　) A．甲、乙、丙、丁都属于化合物 B．反应前后原子的种类不变 C．有利于减少二氧化碳排放 D．参加反应的甲和乙的分子个数比为1∶3 由反应的微观示意图可知，反应物是二氧化碳和氢气，生成物是甲醇和水。乙是氢气，是一种单质；反应前后原子的种类不变；二氧化碳是反应物，有利于减少二氧化碳排放，化学反应前后原子数目不变，乙处为3个氢分子，参加反应的甲和乙的分子个数比为1∶3。 10．(科学探究与实践)为验证质量守恒定律，某兴趣小组做了以下实验进行探究。 实验一：将10 g水加入10 g酒精中，一段时间后，称量混合液，质量仍为20 g。 (1)该实验__不能__(填“能”或“不能”)验证质量守恒定律，原因是__水和酒精没有发生化学变化__。 实验二：如图1，用细铜丝吊着一根长玻璃棒，两端分别绕上粗铜丝，并使玻璃棒保持水平，然后用酒精灯给a端铜丝加热1～2分钟。 (2)冷却后，观察到铜丝变黑、玻璃棒__a__(填“a”或“b”)端下沉。 　 实验三：称取镁条和陶土网的质量为m1(如图2所示)，然后在空气中点燃镁条；反应结束后将所得物质与陶土网一起再次称量，质量为m2。 (3)根据质量守恒定律可知：生成氧化镁的质量大于参加反应的镁条的质量；而实验事实是m2＜m1，原因是__一部分镁燃烧产生的白烟逸散到空气中__。 【分析与总结】 (4)根据以上实验可知，验证质量守恒定律时，对于有气体参加的反应，应在__密闭__容器中进行实验。 【拓展实验】兴趣小组按如图3装置改进实验，验证了质量守恒定律，却发现产物白色固体中还有少量黄色固体。查阅资料得知：镁能与氮气剧烈反应生成黄色的氮化镁(Mg3N2)固体。 【反思与交流】 (5)空气中N2的含量远大于O2的含量，而镁条在空气中燃烧生成的MgO却远多于Mg3N2，原因是__相同条件下O2比N2活泼__。 (6)图3实验中气球的作用除了使装置密闭之外，还可以__防止橡胶塞冲出__。 (1)质量守恒定律只能用于解释化学变化，水和酒精混合没有发生化学变化，不能用于验证质量守恒定律。(2)铜和氧气反应生成氧化铜，则左侧质量偏大，因此玻璃棒a端下沉。(3)由于镁燃烧时，一部分镁燃烧产生的白烟逸散到空气中，而白烟即生成的氧化镁，因此造成反应后固体质量m2＜m1。(4)根据以上实验可知，验证质量守恒定律时，对于有气体参加的反应，应在密闭的容器内进行。(5)空气中N2的含量远大于O2的含量，而镁条在空气中燃烧生成的MgO却远多于Mg3N2，原因是相同条件下O2比N2活泼，更容易与镁反应。(6)图3实验中气球的作用除了使装置密闭之外，由于反应放热会使气体膨胀，因此气球还可以防止橡胶塞冲出。 学科网（北京）股份有限公司 $$