第4章 专题特训四 质量守恒定律的应用-【拔尖特训】2025-2026学年新教材九年级上册化学(沪教版2024)

CaCl2 111 11.1%·y +Na2CO3􀪅􀪅CaCO3 100 9g ↓+2NaCl 111 100= 11.1%·y 9g y=90g 故碳酸钠恰好完全反应时,消耗CaCl2溶液的质量为90g, 生成沉淀的质量为9g。以CaCl2溶液的质量为横坐标,以 生成沉淀的质量为纵坐标,作图即可,碳酸钠恰好完全反 应时点的坐标为(90,9)。 专题特训四　质量守恒定律的应用 1. B 解析:铜生锈后质量增大,是因为空气中的氧气、二 氧化碳、水蒸气等参加了反应,该变化遵循质量守恒定律, A选项说法错误。由 S 32 +O2 32 点燃 􀪅􀪅SO2 64 可知,硫和氧气恰 好完全反应的质量之比为32∶32=1∶1,所以5g硫和5g 氧气恰好完全反应,生成物二氧化硫的质量为10g,B选项 说法正确。化学变化的实质是分子分成原子,原子重新结 合成新的分子的过程,所以化学反应前后分子的种类一定 发生变化,C选项说法错误。根据质量守恒定律,化学反应 前后元素的种类不变,某物质在氧气中燃烧后只生成二氧 化碳和水,氧气中含有氧元素,二氧化碳和水中含有碳、 氢、氧三种元素,所以该物质中一定含有碳、氢两种元素, 可能含有氧元素,D选项说法错误。 2. D 解析:根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不 变,原子种类和数目不变,A、B正确;反应前后原子的种类 和个数不变,等号左边有2个碳原子、6个氮原子、8个氢原 子和8个氧原子,等号右边除 2X外,有6个氮原子、8个氢 原子和4个氧原子,则 2X分子中含有2个碳原子和4个 氧原子,故X的化学式为CO2,C正确;氧化物是指含有两 种元素,且一种元素为氧元素的化合物,N2O4、CO2、H2O 均属于氧化物,D错误。 3. D 解析:用C3H4合成C5H8O2,若让反应物中的原子 100%地转化为C5H8O2,且反应中反应物和生成物的化学 计量数都为1,则反应后C5H8O2中C、H、O原子的个数分 别为5、8、2,反应前C3H4中C、H原子的个数分别为3、4, 因为化学反应前后原子种类和个数不变,所以另外两种反 应物的化学式中含有C、H、O原子的总数应分别为2、4、2, 故D符合题意。 4. B 解析:质量守恒定律是指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。A选项 中化学计量数之和在反应前后可能发生变化,错误。B选 项中xgA和xgB若恰好完全反应,则生成C和D的质量 总和是2xg;若不是恰好完全反应,则小于2xg,正确。C选 项中反应物的质量之比与生成物的质量之比没有必然联 系,错误。D选项中反应物或生成物都有可能出现单质, 错误。 5. D 解析:对甲、乙、丙、丁四种物质的质量在反应前后的 变化分析如下: 物 质 甲 乙 丙 丁 反应前质量/g 8 20 6 8 反应后质量/g 12 8 x 16 质量变化 增加4g 减少12g 增加8g 化学反应均遵循质量守恒定律,A正确。分析反应前后四 种物质的质量变化,丙物质的质量在反应前后不变,可能 是该反应的催化剂,也可能是与反应无关的物质,B正确。 反应前后乙、丁两种物质的质量变化之比为3∶2,C正确。 以上分析只能得到反应生成的甲、丁的质量之比,若要计 算两种物质的相对分子质量之比,还需要知道两种物质的 化学计量数之比,D错误。 6. (1) ① 丙 化学反应前后原子的种类、个数和质量都不 变 ② 甲装置没有发生化学反应(或乙装置加热时铜和空 气中的氧气反应生成氧化铜,会导致杠杆失去平衡等合理 答案均可) (2) ① C、H、O ② C3H4O ③ CO2、H2O、 O2 解析:(1) 甲装置中未发生化学变化,乙装置中有空 气中的氧气参与反应,杠杆失去平衡,故题图中能用来验 证质量守恒定律的是丙装置;从原子的角度来看,化学反 应前后物质质量守恒的原因是化学反应前后,原子的种 类、个数和质量都不变。(2) ① 将蔗糖隔绝空气加热只得 到黑色的炭和水,炭中含有碳元素,水中含有氢元素和氧 元素,根据化学反应前后元素的种类不变,可知蔗糖中含 有的元素是 C、H、O 。② 由题中化学方程式可知,反应后 的生成物中有6个碳原子、8个氢原子、16个氧原子,反应 前的已知反应物中有14个氧原子,根据化学反应前后原子 的种类和个数不变,可知,2X中含有6个碳原子、8个氢原 子、2个氧原子,因此 X 的化学式为C3H4O。③ 锌片表面 的薄膜中含有Zn2(OH)2CO3,它是由碳、氧、氢、锌四种元 素组成的,且该物质是通过化合反应生成的,根据质量守 恒定律和空气中的成分可知,锌与空气中的水蒸气、二氧 化碳和氧气发生了反应。 7. (1) m (2) 3∶1 (3) CO 解析:碳元素的燃烧产物 可以是一氧化碳、二氧化碳,氢元素的燃烧产物只有水。 (1) 通过推导可知,mg+12.8g=ng+10.8g+8.8g,即 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 33 mg-ng=6.8g,所以m>n。(2) 生成物中C、H两种元 素的质量比即为甲醇中C、H两种元素的质量比,即12∶4= 3∶1。(3) 生 成 的 水 中 氢 元 素 的 质 量 为 10.8g× 2 18×100% =1.2g,由于水中的氢元素全部来自甲醇, 因此甲醇的质量为 1.2g 4 32×100% =9.6g,则物质X的质量为 9.6g+12.8g-10.8g-8.8g=2.8g,且X中不含氢元 素。反应物中碳元素的质量为9.6g× 1232×100% = 3.6g,生 成 的 二 氧 化 碳 中 碳 元 素 的 质 量 为8.8g× 12 44×100% =2.4g,故X中含C元素的质量为3.6g- 2.4g=1.2g,X中含 O元素的质量为2.8g-1.2g= 1.6g,则X中C、O元素的质量比为1.2g∶1.6g=3∶4, 故其原子个数比为1∶1,物质X的化学式为CO。 8. D 解析:根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不 变。Ⅱ中反应物为CO和 M,生成物CH3OH中含有碳、 氢、氧三种元素,反应物CO中含有碳、氧元素,则 M 中一 定含有氢元素,且M为单质,所以M是H2,A正确。该成 果能将CO2转化成甲醇,可为碳中和提供科学方案,B正 确。根据题图可知,Ⅰ中CO2 和H2 在催化剂的作用下反 应生成了CO,根据质量守恒定律,反应前后元素种类不 变,则生成物中一定还有含氢元素的物质,故该反应的生 成物不是一种,不符合“多变一”的特点,不属于化合反应, C正确。将CO2转化成CH3OH,CH3OH中碳、氢元素的 原子个数比为1∶4,结合Ⅰ中反应有含氢元素的物质生 成,且没有参与Ⅱ中反应,所以产物除了CH3OH外还有含 氢元素的物质,则总的生成物中碳、氢元素的原子个数比 不是1∶4,该转化中CO2 和 M(H2)的分子数目比也不是 1∶2,D错误。 9. D 解析:空气中含量最高的元素是氮元素,地壳中含量 最高的元素是氧元素,则乙由氮、氧元素组成,根据题意及 分子模型图可知,乙为二氧化氮,最简单的氧化物是水,即 丁是水,m=80+80-89-8-17=46,在该反应中甲的质 量减少,乙、丙、丁的质量增加,因此甲是反应物,乙、丙、丁 是生成物,即甲分解生成乙、丙、丁,由于反应前后元素种 类不变,因此甲是硝酸,反应的硝酸中含氢元素、氮元素、 氧元素的质量分别是(80g-17g)× 163×100% =1g、 (80g-17g)× 1463×100% =14g、(80g-17g)× 48 63×100% =48g,生成的二氧化氮中氮元素质量是 46g× 1446×100% =14g,氧元素质量是46g-14g= 32g,生 成 的 水 中 氢 元 素 质 量 是 (89g-80g)× 2 18×100% =1g,氧元素质量是9g-1g=8g,则丙中氮 元素质量是14g-14g=0,氢元素质量是1g-1g=0,氧 元素质量是48g-32g-8g=8g,即丙是氧气,即在光照条 件下硝酸分解生成二氧化氮、氧气和水。m=46,A选项正 确。甲是硝酸,硝酸见光易分解,在实验室保存在棕色瓶 中,B选项正确。乙是二氧化氮,二氧化氮有毒,该实验应 该在通风橱内进行,C选项正确。 是一氧化氮的分 子模型,而丙是氧气,D选项不正确。 10. (1) 化学 (2) 醋酸分子 (3) CO2+CH4 催化剂 􀪅􀪅􀪅􀪅 CH3COOH 33 解析:(3) 由反应的微观示意图可知,二 氧化碳和甲烷在催化剂作用下反应生成醋酸;由化学方程 式可知,当生成醋酸的质量最大时,来自CO2 和CH4 的碳 元素质量相等,所以消耗CO2的质量为 18g 2 12 44×100% =33g。 专题特训五　化学计算 1. B 解析:由质量守恒定律可知,化学反应前后元素的种 类、质量不变,原子的种类、个数不变,即生成物CO2 中的 碳元素与H2O中的氢元素全部来自纯净物X,则X中碳 元素的质量为13.2g× 1244×100% =3.6g,氢元素的质 量为7.2g × 2 18×100% =0.8g,3.6g+0.8g=4.4g< 6g,则X中还含有氧元素,氧元素的质量为6g-4.4g= 1.6g,则X中碳、氢、氧元素对应的原子个数比为 3.6g 12 ∶ 0.8g 1 ∶ 1.6g 16 =3∶8∶1 ,即X的化学式为C3H8O。 根据化学反应确定物质(可燃物)的组成 由化学反应确定某可燃物的组成时,不能仅仅根据 有二氧化碳和水的生成就判断该可燃物中一定含有碳、 氢、氧三种元素,对于题中给出了相关物质质量的试题, 应先根据生成的二氧化碳和水的质量分别求出碳元素 和氢元素的质量,然后将碳元素、氢元素的质量相加,若 其质量总和正好等于未知物的质量,则说明该未知物中 只含碳元素和氢元素;若其质量总和小于未知物的质 量,则说明该未知物中除了含有碳元素和氢元素外,还 含有氧元素。 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 43 66 专题特训四　质量守恒定律的应用 ▶ “答案与解析”见P33 类型一 质量守恒定律的应用 1. (2024·苏州工业园区调研)下列关于质量守 恒定律的理解,正确的是 ( ) A. 铜生锈后质量增大,不遵循质量守恒定律 B. 5g硫和5g氧气恰好完全反应,生成物二 氧化硫的质量为10g C. 化学反应前后分子的种类不一定发生 变化 D. 某物质在氧气中燃烧后只生成二氧化碳 和水,该化合物中一定含有碳、氢、氧元素 2. 新情境·社会热点 2024年10月30日,“神舟 十九号”载人飞船发射成功,火箭使用偏二甲 肼(C2H8N2)为燃料、四氧化二氮(N2O4)为 氧化剂,反应的化学方程式为C2H8N2+ 2N2O4 点燃 􀪅􀪅2X+3N2+4H2O。下列说法中, 错误的是 ( ) A. 反应中元素种类不变 B. 反应中各原子数目不变 C. X的化学式是CO2 D. 该反应中涉及2种氧化物 3. 现用C3H4合成C5H8O2,若让反应物中的原 子100%地转化为C5H8O2,即可实现“零排 放”。该反应中反应物和生成物的化学计量数 都为1,则应选择的另外两种反应物为 ( ) A. H2和CO B. CO2和H2O C. H2和CH3OH D. CO和CH3OH 4. 关于化学反应aA+bB􀪅􀪅cC+dD,下列说 法中正确的是 ( ) A. 化学计量数a 与b之和一定等于c与d 之和 B. 若取xg A和xg B反应,则生成C和D 的质量总和不一定是2xg C. 反应物A和B的质量比一定等于生成物 C 和D的质量比 D. A、B为反应物,C、D为生成物,它们都是 化合物 5. (2024·滨州)某密闭容器内有甲、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 中,不正确的是 ( ) (第5题) 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 6. (2024·烟台期中)质量守恒定律的发现,不 仅凝聚了科学家的心血,也为化学的发展作 出了重要贡献。 (1) 小明同学设计如图所示的实验装置验证 质量守恒定律。 (第6题) ① 图中装置能用来验证质量守恒定律的是 ,请从原子的角度解释质量守恒定 律: 。 ② 图中的其他装置不能用来验证质量守恒 定律的理由是 (写一条即可)。 (2) 质量守恒定律的运用。 ① 将蔗糖隔绝空气加热只得到黑色的炭和 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 化学(沪教版)九年级上 67 水,可知蔗糖中含有的元素是 (填元素符号)。 ② 油炸食物不宜多吃,因为长时间煎炸会产 生有毒物质丙烯醛,该物质在空气中可以完 全燃烧,其燃烧的化学方程式可表示为2X+ 7O2 点燃 􀪅􀪅6CO2+4H2O,则 X的化学式为 。 ③ 在空气中放置较长时间的锌片,表面会形 成一层薄膜,其中含有Zn2(OH)2CO3,若该 物质通过化合反应生成,试判断:锌与空气中 的 (填化学式)发生了 反应。 7. 将一定质量的甲醇(CH3OH)和氧气(O2)在 密闭容器中点燃,一段时间后反应结束,冷却 后测得反应前后各物质的质量数据如表所 示。回答下列问题: 物 质 CH3OH O2 H2O CO2 X 反应前质量/g m 12.8 0 0 0 反应后质量/g 0 0 10.8 8.8 n (1) 上表中未知数据m 和n 中,较大的为 (填“m”或“n”)。 (2) 生成物中C、H 两种元素的质量比为 (填最简整数比)。 (3) 物质X的化学式为 。 类型二 微观反应示意图 8. 新情境·科技民生 杭州亚运会火炬使用了“零 碳甲醇(CH3OH)”。我国科研人员研制出一 种新型催化剂,能将CO2 转化成甲醇,其转 化过程如图所示(M为单质、部分产物已省 略)。下列说法中,不正确的是 ( ) (第8题) A. M的化学式为H2 B. 该成果可减少CO2的排放 C. Ⅰ中反应不是化合反应 D. 该转化中CO2和M的分子数目比为1∶2 9. (2024·南通通州期中)甲、乙、丙、 丁是某反应中的物质,甲溶液在实 验室保存在棕色瓶中,乙由空气中 含量最高的元素和地壳中含量最高的元素组 成,有毒,丁是最简单的氧化物。如表所示为 在光照条件下该反应前后物质的质量及部分 分子模型。下列说法中,不正确的是 ( ) 物 质 甲 乙 丙 丁 分子模型 ? 反应前的质量/g 80 0 0 80 反应后的质量/g 17 m 8 89 A. m=46 B. 甲物质见光易分解 C. 该实验应该在通风橱内进行 D. 丙的分子模型为 10. (2023·广西)古有《齐民要术》记载“粟米曲 作酢”,“酢”即醋酸;今有我国科研人员研究 出制取醋酸(CH3COOH)的新方法。新方 法的反应微观示意图如图所示: (第10题) (1) 古法酿醋是用粮食经过发酵而成的,发 酵属于 变化。 (2) 保持醋酸化学性质的最小微观粒子是 。 (3) 采用新方法制取醋酸的过程中发生反 应的化学方程式为 ;两种反应物共含有18g碳元素, 当生成醋酸的质量最大时,消耗CO2 的质 量是 g。 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 第4章　认识化学反应