第一节 化学反应中的质量守恒(同步讲义)化学鲁教版五四学制2024八年级全一册
2025-11-24
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 初中化学鲁教版(五四学制)八年级全一册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第五单元 定量研究化学反应 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 质量守恒定律 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 11.83 MB |
| 发布时间 | 2025-11-24 |
| 更新时间 | 2025-10-16 |
| 作者 | ☞数理化教研学苑☜ |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2025-10-16 |
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| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第五单元 定量研究化学反应
第一节 化学反应中的质量守恒
教学目标
1.能用实验探究的方法验证化学反应中的质量守恒。
2.理解质量守恒定律的内容和涵义。
3.能从微观角度认识质量守恒的原因,并进行应用。
重点和难点
重点:理解质量守恒定律及其运用。
难点:用原子、分子的知识解释物质发生化学反应为何符合质量守恒定律。
◆知识点一 实验探究:化学反应前后的物质质量关系
【科学探究】
当物质发生化学变化并生成新物质时,反应物的质量总和与生成物的质量总和相比较,存在什么关系呢?
【猜想】
猜想一:反应物的质量总和与生成物的质量总和相等
猜想二:反应物的质量总和比生成物的质量总和大
猜想三:反应物的质量总和与生成物的质量总和小
实验1:红磷燃烧P + O2 P2O5
(1)实验装置
(2)实验现象
红磷燃烧,产生大量 ,放出大量的热,气球 ,待装置冷却后,气球 。
反应后的物质总质量m2与反应前的物质总质量m1相等, 。
(3)实验分析
①气球变化的原因?
结论:气球先胀大是因为 ,后缩小是因为 , ;
②气球的作用是什么?
红磷燃烧的实验中要用橡皮塞塞紧锥形瓶。因为红磷燃烧后产生的五氧化二磷是微小的固体颗粒,能扩散到空气中,从而损失五氧化二磷;另外瓶外的空气也会补充消耗的氧气的体积,从而使实验测定的结果不准。所以气球的作用是 。
实验2:铁和硫酸铜反应 Fe+CuSO4→FeSO4+Cu
(1)实验装置
步骤1:铁钉放在锥形瓶外称量纸上称量
步骤2:将铁钉小心放入硫酸铜溶液中,观察天平的平衡情况
(2)实验现象:铁钉表面覆盖一层红色的物质,溶液由 ,反应前后,物质的总质量不变, 。
实验3:盐酸与碳酸钠粉末的反应 Na2CO3+HCl→ NaCl+H2O+CO2
(1)实验过程
步骤1:小烧杯放碳酸钠粉末,小试管盛稀盐酸放入烧杯称量总质量m1。
步骤2:倾斜试管,倒入稀盐酸,发生反应。
步骤3:实验完成,称量m2。
(2)实验现象
白色粉末溶解,有 。天平 。
【实验结论】反应后各物质质量总和m2 反应前各物质质量总和m1;化学反应前后物质总质量 ;有 参加或 生成(或者有 、 状物质生成的反应),要验证质量守恒定律,必须在 容器里进行。
特别提醒
1.白磷有毒,取用时不要沾到皮肤和衣物上;白磷易燃烧,产生大量白烟,要严格控制实验用量。
2.气球的作用:一是缓冲作用,防止白磷燃烧产生的热量使气体迅速膨胀而冲开橡皮塞;二是密封作用。
即学即练
【例】(25-26九年级上·上海·阶段练习)如图是兴趣小组设计的验证质量守恒定律的小实验。下列说法不正确的是
A.实验一不能用于验证质量守恒定律
B.实验二在用加热锥形瓶的过程中,铜粉用量过少不会影响实验结果
C.实验三反应前后天平始终保持平衡(忽略浮力)
D.实验四蜡烛燃烧时,减少的质量为释放到空气中的水蒸气与二氧化碳的质量之和
◆知识点二 质量守恒定律
1.质量守恒定律:参加化学反应的各物质质量总和, 反应后生成的各物质的质量总和。
(1)适用范围:所有 (物理变化不讨论质量守不守恒的关系)。
(2)守恒概念:质量守恒,不是体积、密度、分子个数等守恒。
(3)质量范围:所有参加反应的反应物质量(不包括没有反应完的部分和催化剂的质量)。
和所有生成物的质量。尤其注意参加反应的气体或反应生成的 、 等不要忽略。
2.微观解释质量守恒定律的原因:
电解水反应微观过程
(1)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 ,原子重新组合成新的 。
(2)归纳化学变化前后变与不变:
化学反应前后“六个不变,两个一定改变,两个可能改变”
宏观
微观
六个一定不变
两个一定改变
两个可能改变
3.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。
特别提醒
即学即练
【例】(24-25九年级上·河北石家庄·期中)下列事实中,能用质量守恒定律解释的是
A.使用酒精后未盖瓶塞,质量减小
B.一定质量的氢气和氧气混合后质量不变
C.衣服被雨水淋湿后,质量增加
D.蜡烛燃烧后质量减小
对质量守恒定律的理解
错误说法
辨析
蒸发10g食盐水得到1.2g氯化钠和8.8g水符合质量守恒定律。
质量守恒定律只适用于化学反应,物理变化不能用质量守恒
定律来解释。
1L H2与1L Cl2反应可得到2L氯化氢气体,
符合质量守恒定律。
质量守恒定律是指“质量”守恒,而不是指体积守恒。
蜡烛燃烧时越烧越短,因此不符合质量守恒定律
参加反应的“各物质”与生成的“各物质”应当包括固态、气态、液态的所有物质
蜡烛燃烧应是:m燃烧的蜡烛+m参与的O2 =m生成的CO2+m生成的水
镁条燃烧应是:m镁条+m参与的O2 =m生成的MgO
镁条燃烧后,生成白色固体的质量大于镁条的质量,因此该反应不符合质量守恒定律
反应前所有物质的总质量一定等于反应后生成物的总质量
质量守恒定律强调的是“参加反应”和“生成”,不参加反应的物质质量以及不是生成的物质质量不能计入总质量
实践应用
1.(2025·江苏无锡·中考真题)探究“化学反应前后物质的质量关系”的实验如图所示。下列叙述错误的是
A.实验①和②必须在密闭容器中进行
B.实验①和②中铜粉和红磷无需过量
C.实验①和②反应结束后,装置内气体仅剩余氮气
D.实验①和②都能验证质量守恒定律
2.(23-24九年级下·重庆渝中·期末)化学反应前后一定发生改变的是( )
A.原子的质量 B.元素种类
C.物质的种类 D.物质的总质量
3.(25-26九年级上·安徽·单元检测)关于质量守恒定律,下列叙述正确的是( )
A.1g食盐溶于10g水中,得到11g食盐水,符合质量守恒定律
B.31g红磷在空气中完全燃烧生成71g五氧化二磷,则实际消耗空气的质量为40g
C.质量守恒定律揭示了化学变化中反应物和生成物之间的质量关系
D.蜡烛完全燃烧后消失了,违背了质量守恒定律
4.(2025·湖南永州·模拟预测)如下图所示,兴趣小组设计镁条在空气中燃烧的实验来验证质量守恒定律,下列有关分析不正确的是( )
A.实验中可观察到镁条燃烧发出耀眼的白光
B.该兴趣小组设计的实验不符合质量守恒定律
C.理论上生成的氧化镁的质量大于参加反应的镁的质量
D.实验时产生大量白烟,推测陶土网上氧化镁的质量可能小于参加反应的镁的质量
5.(25-26九年级上·重庆·阶段练习)如图为某反应的微观示意图。下列说法中错误的是( )
A.图中“”表示氧分子
B.该反应中反应物的分子可分
C.反应前后原子的种类不变
D.保持“”化学性质的最小粒子是氢原子和氧原子
6.(2025九年级上·全国·专题练习)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.镁条在空气中燃烧,反应前后固体物质的质量不相等
C.木柴在空气中燃烧后化为灰烬,灰烬的质量比原木柴的质量小
D.红磷在空气中燃烧后固体质量增加
考点一 实验探究化学反应前后的物质质量关系
【例1】(25-26九年级上·吉林长春·单元检测)在用白磷探究质量守恒定律的实验中,小放同学将橡胶塞上的玻璃管下端放到酒精灯火焰上灼烧至红热后,迅速用橡胶塞将锥形瓶塞紧,引燃白磷,实验过程如下图所示。回答下列问题。
(1)白磷燃烧时放出大量的热,此外,最明显的实验现象是产生
(2)实验过程中观察到:B中气球膨胀、原因是 (填序号):冷却后,C中气球变瘪,原因是 (填序号)
A.瓶内压强始终等于外界压强 B.瓶内压强小于外界压强(氧气被消耗)
C.瓶内压强大于外界压强(温度升高) D.瓶内压强大于外界压强(氧气被消耗)
(3)反应结束后,观察到C中白磷有剩余,你认为该实验 (填“能”或“不能”)验证质量守恒定律。
(4)从微观角度分析,质量守恒的原因是:化学反应前后原子的种类、数目、 都不变。
解题要点:
概念理解:
1.质量守恒定律只强调“质量”守恒,不包含体积等守恒。
2.“参加反应的各物质质量总和”不一定等于反应前各物质的质量总和,有的物质可能是杂质,不参与反应,有的物质可能过量,部分没有参加化学反应。
3.设计实验验证质量守恒定律时,若有气体参加或生成,必须在密闭容器中进行实验。最好在容器口加一个气球作缓冲装置。
【变式1-1】(2024·湖南衡阳·一模)下列实验能够直接用于验证质量守恒定律的是( )
A. B.
C. D.
【变式1-2】(24-25九年级上·福建厦门·阶段练习)四位同学设计了如下A、B、C、D四个实验,并在实验前后分别测定装置的总质量来验证质量守恒定律。
(1)A、B、C、D四个实验中不能用于验证质量守恒定律的是实验 (填字母)。
(2)实验B中,铁和硫酸铜反应,生成一种红色金属铜和 (填物质名称)。该实验 (填“能”或“不能”)直接证明质量守恒定律。
(3)实验C中盐酸和碳酸钠粉末反应后,天平指针 (选填:“向左偏转”、“向右偏转”、“指向中间”)。将实验C中的烧杯替换成带有气球的锥形瓶,如下图所示,其他操作不变,最终天平仍不平衡。原因可能是,气球受到向上的 ,影响了称量结果。
(4)实验D中发现一定质量的镁完全燃烧后留下的固体质量比反应前镁条的质量小,联系实验现象,可能的原因是 。
(5)从微观角度分析化学反应遵守质量守恒定律的原因是:在化学反应前后, (填序号)保持不变。
①原子种类 ②原子数目 ③原子质量 ④分子种类 ⑤分子数目
考点二 质量守恒定律
【例2】(25-26九年级下·福建泉州·单元检测)在一密闭容器中,有甲、乙、丙、丁四种物质,在一定条件下存在某个反应,测得反应前后各物质的质量如下表,对该反应下列描述正确的是( )
物质
甲
乙
丙
丁
反应前质量/g
20
5
20
20
反应后质量/g
2
待测
32
26
A.该反应是分解反应 B.乙在该反应中一定是催化剂
C.待测质量一定为4克 D.该反应中甲、丙、丁的质量比为
解题要点:
【变式2-1】(24-25九年级上·甘肃武威·期末)取某物质2.16g,使其充分燃烧,生成2.16g水和5.28g二氧化碳。则该物质中( )
A.一定含有碳元素和氢元素
B.一定含有碳元素、氢元素、氧元素
C.一定含有碳元素和氢元素 ,可能含有氧元素
D.无法确定
【变式2-2】(25-26九年级上·安徽·课后作业)在一个密闭容器中有甲、乙、丙、丁四种物质,在一定条件下,该容器内发生某化学反应,反应前后各物质的质量如下图所示。下列说法正确的是
A.丙一定是该反应的催化剂
B.甲、乙的相对分子质量之比一定为
C.该反应为化合反应
D.反应过程中甲和丁的质量变化之比为
基础达标
1.(25-26九年级上·河北石家庄·阶段练习)下列实验能直接用于验证质量守恒定律的是( )
A.食盐溶解在水中 B.蜡烛的燃烧
C.铜粉和氧气反应 D.盐酸和碳酸钠反应
2.(24-25九年级上·河北石家庄·阶段练习)如图表示在一定条件下发生的某化学反应,则下列说法不正确的是( )
A.该反应属于化合反应
B.该反应符合质量守恒定律
C.该反应前后元素的种类发生了改变
D.该反应只有一种生成物
3.(2025·山东淄博·二模)某化学兴趣小组的同学,设计了如图所示装置和实验来验证质量守恒定律(装置气密性良好):
针对上述实验,下列说法正确的组合是( )
①三个实验都遵循质量守恒定律
②若实验一中待白磷燃烧完毕后马上称量,天平的指针向右偏转
③实验二中,装置没有密闭,生成了气体逸散,实验结束,天平的指针向左偏转
④实验三中,气球先膨胀,后变瘪
⑤三个实验都能验证质量守恒定律
A.①② B.③⑤
C.①④⑤ D.②③
4.(25-26九年级上·黑龙江绥化·开学考试)下列变化可以用质量守恒定律解释的是( )
A.分离液态空气后物质的总质量不变
B.5g蔗糖溶解在95g水中,形成100g蔗糖溶液
C.100mL水中加入100mL酒精后,形成总体积小于200mL的溶液
D.铁丝生锈后质量增加
5.(24-25九年级下·山东烟台·期中)如图是利用红磷燃烧验证质量守恒定律的实验装置,下列说法不正确的是( )
A.气球有平衡气压的作用 B.红磷的量不影响实验结果
C.反应前后各物质的质量总和相等 D.反应过程中各物质的质量都不变
6.(2025·北京延庆·三模)下图是某物质在一定条件下变化的微观示意图。下列说法不正确的是( )
A.变化Ⅰ为物理变化,变化Ⅱ为化学变化
B.变化Ⅰ和变化Ⅱ的本质区别是分子是否发生了改变
C.变化Ⅰ说明分子间有间隔且间隔可能受温度影响
D.变化Ⅰ和Ⅱ都遵循了质量守恒定律
7.(25-26九年级上·江苏连云港·阶段练习)拉瓦锡在研究空气成分时,将氧化汞(HgO)收集后加强热,反应的微观示意图如下。下列说法错误的是( )
A.反应前后原子种类未变 B.该反应的基本反应类型为化合反应
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
8.(2025·山西长治·二模)山西博物院展出的青铜器“鸟尊”表面覆盖绿色锈迹[主要成分为Cu2(OH)2CO3]。空气中与其形成无关的物质是( )
A.O2 B.H2O
C.CO2 D.N2
9.(24-25九年级上·河北石家庄·期中)在化学反应中,已知10gA与足量B充分反应,生成8gC和4gD,则参加反应的A与B的质量比是( )
A.1:2 B.5:3
C.5:2 D.5:1
10.(2025九年级·全国·专题练习)某密闭容器中有甲、乙、丙、丁四种物质,在一定条件下发生化学反应,测得反应前及反应一段时间后各物质的质量变化如图所示,下列说法正确的是( )
A.
B.该反应的基本反应类型为分解反应
C.甲、丁的相对分子质量之比为
D.反应继续tmin后,丙的质量为55g,体系中甲、丁的质量比为
11.(24-25九年级上·山东德州·期中)在探究质量守恒定律时我们接触到了以下几个实验,请同学们用所学知识回答下列问题:
(1)实验A中,小气球的变化现象为 ,若取用的白磷量不足,对实验结果 (填“有”或“没有”)影响。
(2)实验C中,可观察到的现象是 ,天平保持平衡。
(3)实验B中,反应后称量所得各物质的质量之和 (填“大于”、“小于”或“等于”)反应前各物质的质量之和,该反应是否遵循质量守恒定律? (填“遵循”或者“不遵循”), (填“能”或“不能”)达到实验目的。
(4)反思:探究或验证反应物与生成物的质量关系时,若要用到有气体参加或有气体生成的反应,反应必须在 的容器中进行。
(5)请从分子、原子的角度解释反应前后质量相等的原因: 。
综合应用
1.(24-25九年级上·河北石家庄·期中)用下列装置进行验证质量守恒定律的实验,能达到目的的是( )
A.酒精与水混合 B.过氧化氢分解
C.红磷燃烧 D.镁条在空气中燃烧
2.(25-26九年级上·江苏南通·阶段练习)在宏观、微观和符号之间建立联系是化学学科的特点。下图是汽车尾气净化装置中发生反应的微观示意图,下列有关说法不正确的是( )
A.甲、乙、丙由分子构成,丁由原子构成
B.参加反应的甲分子和乙分子的个数比为1∶1
C.反应前后原子的种类不变
D.该反应的实质是分子分裂成原子,原子重新组合成新分子
3.(2026九年级·河北·专题练习)一定条件下,甲、乙、丙、丁四种物质在密闭容器里反应,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. B.丁一定是化合物
C.丙可能是未参加反应的物质 D.参加反应的甲和丁的质量比为
4.(24-25九年级上·天津宝坻·阶段练习)常用燃烧法测定有机物的组成。现取2.3g某有机物在足量的氧气中完全燃烧,生成4.4g和2.7g,下列说法不正确的是( )
A.R只含碳、氢元素
B.与的分子个数比2∶3
C.消耗氧气的质量4.8g
D.分子中C、H的原子个数比为1∶3
5.(24-25九年级上·广东湛江·期末)氨催化氧化是制硝酸的主要反应之一,该反应前后分子种类变化的微观示意图如图。下列说法正确的是( )
A.反应前后氧元素的化合价改变 B.甲中两元素的质量比是1:3
C.生成的丙与丁的分子个数比为1:1 D.反应过程中共涉及三种氧化物
6.(25-26九年级上·全国·课后作业)下列不能用质量守恒定律解释的是( )
A.蜡烛燃烧后变短,甚至消失
B.铁丝燃烧,固体质量增大
C.10mL酒精和10mL水混合,体积小于20mL
D.木炭在空气中燃烧后剩余灰烬的质量比木炭的质量小
7.(2025·云南昆明·三模)密闭容器中有a、b、c、d四种物质,在一定条件下发生化学反应,测得反应前后各物质质量变化如图,下列说法错误的是( )
A.反应前后物质的总质量不变 B.a一定是化合物
C.b可能是该反应的催化剂 D.c和d发生改变的质量比为
8.(24-25九年级上·吉林长春·期末)下列事实不能用质量守恒定律加以解释的是( )
A.镁条在空气中燃烧后生成物的质量大于镁条的质量
B.一定质量的铁块与完全粉碎后形成的铁粉的质量相等
C.高锰酸钾加热完全分解后,得到固体的质量少于高锰酸钾的质量
D.蜡烛燃烧一段时间后,剩余蜡烛质量小于点燃前蜡烛的质量
9.(2025·四川成都·一模)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
10.(24-25九年级上·福建厦门·阶段练习)在一定条件下将物质W和氧气在密闭容器内发生反应,测得反应前后各物质的质量(单位:g)如图所示。根据质量守恒定律分析物质W的组成,下列说法错误的是
A.该反应中,物质W完全反应 B.x=52
C.23g物质W中氢元素的质量为3.56g D.物质W由碳、氢、氧3种元素组成
11.(2025·甘肃兰州·一模)四种物质在一定的条件下充分混合反应,测得反应前后各物质的质量分数如图所示,则有关说法中不正确的是( )
A.丁一定是化合物
B.生成的甲、丙两物质的质量比为8∶1
C.该反应是分解反应
D.参加反应的丁的质量一定等于生成甲和丙的质量之和
12.(23-24九年级下·广东湛江·自主招生)天然气的主要成分是甲烷(CH4)。当氧气不足时,甲烷燃烧会生成物CO、CO2和H2O,若一定质量的甲烷燃烧生成CO和CO2的混合气体总质量为100g,其中该混合气体碳元素占36%,则同时生成的H2O质量为( )
A.36 g B.48 g
C.54 g D.108g
13.(2025·内蒙古巴彦淖尔·三模)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。下列说法不正确的是( )
A.反应后催化剂的质量为5g
B.参加反应的氢气质量为6g
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
14.(25-26九年级上·黑龙江绥化·开学考试)某物质和水反应只生成氢氧化钠和氧气,则该物质中( )
A.只含钠元素 B.一定含有钠元素,可能含有氧元素
C.一定含有钠、氧两种元素 D.一定含有钠元素,可能含有氧元素和氢元素
15.(25-26九年级上·黑龙江绥化·开学考试)四位同学设计了如下A、B、C、D四个实验,并在实验前后分别测定装置的总质量来验证质量守恒定律。
(1)A、B、C、D四个实验中不能用于验证质量守恒定律的是实验 (填字母)。
(2)实验B中,铁和硫酸铜反应,生成一种红色金属铜和 (填物质名称)。该实验(填“能”或“不能”) 直接证明质量守恒定律。
(3)实验C中盐酸和碳酸钠粉末反应后,天平指针 (选填:“向左偏转”、“向右偏转”、“指向中间”)。将实验C中的烧杯替换成带有气球的锥形瓶,如下图所示,其他操作不变,最终天平仍不平衡。原因可能是,气球受到向上的 ,影响了称量结果。
(4)从微观角度分析化学反应遵守质量守恒定律的原因是:在化学反应前后, (填序号)保持不变。
①原子种类 ②原子数目 ③原子质量 ④分子种类 ⑤分子数目。
16.(24-25九年级上·河北石家庄·阶段练习)物质发生化学变化的前后,总质量是否发生改变?是增加、减小还是不变?
化学学习小组同学们按下面的步骤进行探究:
【提出假设】物质发生化学变化前后总质量不变。
【进行实验】科学兴趣小组的同学设计了如图所示三个实验装置(电子天平已省略)来验证质量守恒定律。
A铜与氧气反应 B.蒸馏水与酒精混合 C.碳酸钠与稀盐酸
(1)三个实验中,只有A装置能用来验证质量守恒定律,B、C装置则不能。否定B、C装置的理由分别是:B ;C 。
(2)请从原子的角度分析化学反应前后质量守恒的原因
(3)通过上述实验,你认为在探究化学变化前后反应物和生成物的质量关系时,对有气体参加或生成的反应,应该 。
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第五单元 定量研究化学反应
第一节 化学反应中的质量守恒
教学目标
1.能用实验探究的方法验证化学反应中的质量守恒。
2.理解质量守恒定律的内容和涵义。
3.能从微观角度认识质量守恒的原因,并进行应用。
重点和难点
重点:理解质量守恒定律及其运用。
难点:用原子、分子的知识解释物质发生化学反应为何符合质量守恒定律。
◆知识点一 实验探究:化学反应前后的物质质量关系
【科学探究】
当物质发生化学变化并生成新物质时,反应物的质量总和与生成物的质量总和相比较,存在什么关系呢?
【猜想】
猜想一:反应物的质量总和与生成物的质量总和相等
猜想二:反应物的质量总和比生成物的质量总和大
猜想三:反应物的质量总和与生成物的质量总和小
实验1:红磷燃烧P + O2 P2O5
(1)实验装置
(2)实验现象
红磷燃烧,产生大量白烟,放出大量的热,气球膨胀,待装置冷却后,气球变瘪。
反应后的物质总质量m2与反应前的物质总质量m1相等,天平保持平衡。
(3)实验分析
①气球变化的原因?
结论:气球先胀大是因为红磷燃烧放热,后缩小是因为消耗了锥形瓶内氧气,使瓶内气体压强小于外界大气压;
②气球的作用是什么?
红磷燃烧的实验中要用橡皮塞塞紧锥形瓶。因为红磷燃烧后产生的五氧化二磷是微小的固体颗粒,能扩散到空气中,从而损失五氧化二磷;另外瓶外的空气也会补充消耗的氧气的体积,从而使实验测定的结果不准。所以气球的作用是形成密闭体系并缓冲气压。
实验2:铁和硫酸铜反应 Fe+CuSO4→FeSO4+Cu
(1)实验装置
步骤1:铁钉放在锥形瓶外称量纸上称量
步骤2:将铁钉小心放入硫酸铜溶液中,观察天平的平衡情况
(2)实验现象:铁钉表面覆盖一层红色的物质,溶液由蓝色变为浅绿色,反应前后,物质的总质量不变,天平保持平衡。
实验3:盐酸与碳酸钠粉末的反应 Na2CO3+HCl→ NaCl+H2O+CO2
(1)实验过程
步骤1:小烧杯放碳酸钠粉末,小试管盛稀盐酸放入烧杯称量总质量m1。
步骤2:倾斜试管,倒入稀盐酸,发生反应。
步骤3:实验完成,称量m2。
(2)实验现象
白色粉末溶解,有大量气泡迅速产生。天平向右偏转。
【实验结论】反应后各物质质量总和m2 = 反应前各物质质量总和m1;化学反应前后物质总质量不变;有气体参加或气体生成(或者有烟、雾状物质生成的反应),要验证质量守恒定律,必须在密闭容器里进行。
特别提醒
1.白磷有毒,取用时不要沾到皮肤和衣物上;白磷易燃烧,产生大量白烟,要严格控制实验用量。
2.气球的作用:一是缓冲作用,防止白磷燃烧产生的热量使气体迅速膨胀而冲开橡皮塞;二是密封作用。
即学即练
【例】(25-26九年级上·上海·阶段练习)如图是兴趣小组设计的验证质量守恒定律的小实验。下列说法不正确的是
A.实验一不能用于验证质量守恒定律
B.实验二在用加热锥形瓶的过程中,铜粉用量过少不会影响实验结果
C.实验三反应前后天平始终保持平衡(忽略浮力)
D.实验四蜡烛燃烧时,减少的质量为释放到空气中的水蒸气与二氧化碳的质量之和
【答案】D
【解析】A、氯化钠溶于水属于物理变化,不能用于验证质量守恒定律,A不符合题意;
B、加热时,铜粉会与锥形瓶中的氧气反应生成氧化铜,但由于装置密闭,天平会保持平衡,铜粉用量过少不会影响实验结果,B不符合题意;
C、稀盐酸会与石灰石中的碳酸钙反应生成二氧化碳、氯化钙和水,由于装置密闭,天平始终保持平衡,C不符合题意;
D、蜡烛燃烧会消耗空气中的氧气,故蜡烛减少的质量等于释放到空气中的水蒸气与二氧化碳的质量之和减去消耗的氧气的质量,D符合题意。
故选D。
◆知识点二 质量守恒定律
1.质量守恒定律: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的质量总和。
(1)适用范围:所有化学变化(物理变化不讨论质量守不守恒的关系)。
(2)守恒概念:质量守恒,不是体积、密度、分子个数等守恒。
(3)质量范围:所有参加反应的反应物质量(不包括没有反应完的部分和催化剂的质量)。
和所有生成物的质量。尤其注意参加反应的气体或反应生成的气体、沉淀等不要忽略。
2.微观解释质量守恒定律的原因:
电解水反应微观过程
(1)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。
(2)归纳化学变化前后变与不变:
化学反应前后“六个不变,两个一定改变,两个可能改变”
宏观
微观
六个一定不变
反应物和生成物质量总和
原子种类
元素种类
原子数目
元素质量
原子质量
两个一定改变
物质种类
分子种类
两个可能改变
元素化合价
分子总数
3.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。
特别提醒
即学即练
【例】(24-25九年级上·河北石家庄·期中)下列事实中,能用质量守恒定律解释的是
A.使用酒精后未盖瓶塞,质量减小
B.一定质量的氢气和氧气混合后质量不变
C.衣服被雨水淋湿后,质量增加
D.蜡烛燃烧后质量减小
【答案】D
【解析】A、使用酒精后未盖瓶塞,质量减小,是因为酒精挥发到了空气中,只是状态的改变,无新物质生成,属于物理变化,不能用质量守恒定律解释,不符合题意;
B、一定质量的氢气和氧气混合后质量不变,氢气和氧气混合,无新物质生成,不属于化学变化,不能用质量守恒定律解释,不符合题意;
C、衣服被雨水淋湿后,质量增加,是因为水被吸附或渗透,无新物质生成,不属于化学变化,不能用质量守恒定律解释,不符合题意;
D、蜡烛燃烧后质量减小,是因为蜡烛燃烧生成了二氧化碳和水,二氧化碳是气体,会散逸到空气中,有新物质生成,属于化学变化,能用质量守恒定律解释,符合题意。
故选D。
对质量守恒定律的理解
错误说法
辨析
蒸发10g食盐水得到1.2g氯化钠和8.8g水符合质量守恒定律。
质量守恒定律只适用于化学反应,物理变化不能用质量守恒
定律来解释。
1L H2与1L Cl2反应可得到2L氯化氢气体,
符合质量守恒定律。
质量守恒定律是指“质量”守恒,而不是指体积守恒。
蜡烛燃烧时越烧越短,因此不符合质量守恒定律
参加反应的“各物质”与生成的“各物质”应当包括固态、气态、液态的所有物质
蜡烛燃烧应是:m燃烧的蜡烛+m参与的O2 =m生成的CO2+m生成的水
镁条燃烧应是:m镁条+m参与的O2 =m生成的MgO
镁条燃烧后,生成白色固体的质量大于镁条的质量,因此该反应不符合质量守恒定律
反应前所有物质的总质量一定等于反应后生成物的总质量
质量守恒定律强调的是“参加反应”和“生成”,不参加反应的物质质量以及不是生成的物质质量不能计入总质量
实践应用
1.(2025·江苏无锡·中考真题)探究“化学反应前后物质的质量关系”的实验如图所示。下列叙述错误的是
A.实验①和②必须在密闭容器中进行
B.实验①和②中铜粉和红磷无需过量
C.实验①和②反应结束后,装置内气体仅剩余氮气
D.实验①和②都能验证质量守恒定律
【答案】C
【解析】A、有气体生成或有气体消耗的化学反应,验证质量守恒定律必须在密闭容器中进行,实验①和②验证质量守恒定律,必须在密闭容器中进行,说法正确,不符合题意;
B、实验①和②中铜粉和红磷无需过量,只需验证参加反应各物质的质量是否等于生成物的质量,说法正确,不符合题意;
C、空气中含有氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳、其它气体和杂质,铜和红磷只消耗氧气,实验①和②反应结束后,装置内气体不只剩余氮气,说法错误,符合题意;
D、实验①和②都在密闭容器中进行的化学实验,实验①和②都能验证质量守恒定律,说法正确,不符合题意;
故选:C。
2.(23-24九年级下·重庆渝中·期末)化学反应前后一定发生改变的是( )
A.原子的质量 B.元素种类
C.物质的种类 D.物质的总质量
【答案】C
【解析】A、在化学反应中,原子是化学变化的最小粒子,其质量不会改变。错误。
B、元素是同一类原子的总称。化学反应中,原子的种类和数目不变,因此元素种类也不会改变。错误。
C、化学反应的定义是生成新物质的过程。反应物转化为生成物,物质的种类必然改变。正确。
D、根据质量守恒定律(化学反应中,反应物的总质量等于生成物的总质量),物质的总质量在反应前后不变。错误。
故选C。
3.(25-26九年级上·安徽·单元检测)关于质量守恒定律,下列叙述正确的是( )
A.1g食盐溶于10g水中,得到11g食盐水,符合质量守恒定律
B.31g红磷在空气中完全燃烧生成71g五氧化二磷,则实际消耗空气的质量为40g
C.质量守恒定律揭示了化学变化中反应物和生成物之间的质量关系
D.蜡烛完全燃烧后消失了,违背了质量守恒定律
【答案】C
【解析】A、食盐溶于水是物理变化(没有新物质生成,只是溶解),质量守恒定律只适用于化学变化。A说法错误。
B、红磷燃烧的化学方程式为,反应中仅空气中的氧气参与反应,氮气、稀有气体等不参与反应。根据质量守恒定律,消耗氧气的质量 = 生成五氧化二磷的质量 - 参加反应的红磷质量。但“40g”是氧气的质量,而非“空气的质量”。B说法错误。
C、质量守恒定律的微观本质是化学变化中原子的种类、数目、质量均不改变,因此必然能反映“参加反应的各反应物总质量”与“生成的各生成物总质量”之间的相等关系,即明确了化学变化中反应物和生成物的质量联系。C说法正确。
D、燃烧后蜡烛“消失”是因为生成的和以气体形式扩散到空气中,并非物质凭空消失。若将“参加反应的蜡烛质量+消耗氧气的质量”与“生成的二氧化碳和水的总质量”对比,二者仍相等,完全符合质量守恒定律。D说法错误。
故选C。
4.(2025·湖南永州·模拟预测)如下图所示,兴趣小组设计镁条在空气中燃烧的实验来验证质量守恒定律,下列有关分析不正确的是( )
A.实验中可观察到镁条燃烧发出耀眼的白光
B.该兴趣小组设计的实验不符合质量守恒定律
C.理论上生成的氧化镁的质量大于参加反应的镁的质量
D.实验时产生大量白烟,推测陶土网上氧化镁的质量可能小于参加反应的镁的质量
【答案】B
【解析】A、镁条在空气中燃烧,发出耀眼白光,放出大量的热,生成白色固体。A正确;
B、镁条在空气中燃烧,空气中的氧气参与反应,无法知道参与反应的氧气质量,生成的氧化镁小颗粒(白烟)扩散到空气中去了,使得生成物收集不全。任何化学反应都符合质量守恒定律。B不正确;
C、由于空气中的氧气参与反应,所以参加反应的镁的质量与氧气的质量之和等于生成的氧化镁的质量,所以理论上生成的氧化镁的质量大于参加反应的镁的质量。C正确;
D、在实验过程中有一部分氧化镁以白烟的形式跑到空气中去了,还有一部分附着在陶土网上,所以推测氧化镁的质量小于参加反应的镁条的质量。D正确;
故选B。
5.(25-26九年级上·重庆·阶段练习)如图为某反应的微观示意图。下列说法中错误的是( )
A.图中“”表示氧分子
B.该反应中反应物的分子可分
C.反应前后原子的种类不变
D.保持“”化学性质的最小粒子是氢原子和氧原子
【答案】D
【解析】A、图中“”表示氧分子,说法正确,不符合题意;
B、在化学变化中,分子可分,原子不可分,故该反应中反应物的分子可分,说法正确,不符合题意;
C、根据质量守恒定律,化学反应前后原子种类不变,说法正确,不符合题意;
D、图中“”为水,保持水化学性质的最小粒子是水分子,说法错误,符合题意。
故选:D。
6.(2025九年级上·全国·专题练习)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.镁条在空气中燃烧,反应前后固体物质的质量不相等
C.木柴在空气中燃烧后化为灰烬,灰烬的质量比原木柴的质量小
D.红磷在空气中燃烧后固体质量增加
【答案】A
【分析】本题考查质量守恒定律的应用以及其适用范围。质量守恒定律指:在化学变化中,参与反应的各物质的总质量等于反应后生成的各物质的总质量。该定律仅适用于化学变化(有新物质生成),不适用于物理变化(无新物质生成)。
【解析】A.石蜡熔化是物理变化(状态从固态变为液态),没有新物质生成。质量守恒定律只针对化学变化,因此不能用该定律解释此现象,故A选项符合题意。
B.镁条燃烧是化学变化(镁与氧气反应生成氧化镁)。反应后固体质量增加,是因为氧气(气体)参与了反应,生成物氧化镁的质量等于镁的质量加上氧气的质量。质量守恒定律可以解释:反应前后总质量(包括气体)守恒,但只比较固体质量会忽略气体参与,所以镁条在空气中燃烧,反应前后固体物质的质量不相等,故B选项不符合题意。
C.木柴燃烧是化学变化(木柴中的碳等物质与氧气反应生成二氧化碳和水蒸气等气体,灰烬是残留固体)。灰烬质量减小,是因为部分木柴转化为气体逸散到空气中。质量守恒定律可以解释:反应前后总质量守恒,但气体未被称量,故C选项不符合题意。
D.红磷燃烧是化学变化(红磷与氧气反应生成五氧化二磷固体)。反应后固体质量增加,是因为氧气(气体)参与了反应,生成物五氧化二磷的质量等于红磷的质量加上氧气的质量。质量守恒定律可以解释:总质量守恒,固体质量增加是由于气体加入,故D选项不符合题意。
综上,本题正确答案为A。
考点一 实验探究化学反应前后的物质质量关系
【例1】(25-26九年级上·吉林长春·单元检测)在用白磷探究质量守恒定律的实验中,小放同学将橡胶塞上的玻璃管下端放到酒精灯火焰上灼烧至红热后,迅速用橡胶塞将锥形瓶塞紧,引燃白磷,实验过程如下图所示。回答下列问题。
(1)白磷燃烧时放出大量的热,此外,最明显的实验现象是产生
(2)实验过程中观察到:B中气球膨胀、原因是 (填序号):冷却后,C中气球变瘪,原因是 (填序号)
A.瓶内压强始终等于外界压强 B.瓶内压强小于外界压强(氧气被消耗)
C.瓶内压强大于外界压强(温度升高) D.瓶内压强大于外界压强(氧气被消耗)
(3)反应结束后,观察到C中白磷有剩余,你认为该实验 (填“能”或“不能”)验证质量守恒定律。
(4)从微观角度分析,质量守恒的原因是:化学反应前后原子的种类、数目、 都不变。
【答案】(1)大量白烟
(2)C B
(3)能
(4)质量
【解析】(1)白磷燃烧的现象除了放出大量的热,最明显的是产生大量白烟;
(2)B中气球膨胀,原因是白磷燃烧放出热量,使瓶内气体受热膨胀,瓶内压强大于外界压强,故选C;
冷却后,看到C中的气球变瘪,原因是白磷燃烧消耗了氧气,生成了固体五氧化二磷,瓶内气体减少,瓶内压强小于外界压强,故选B。
(3)该实验中白磷在密闭容器中燃烧,整个体系是封闭的,没有物质进出,反应前后物质的总质量不变,所以能验证质量守恒定律。
(4)从微观角度分析,化学反应的实质是分子分裂成原子,原子重新组合成新分子的过程。在这个过程中,原子的种类、数目、质量都不变,所以化学反应前后物质的总质量不变,遵守质量守恒定律。
解题要点:
概念理解:
1.质量守恒定律只强调“质量”守恒,不包含体积等守恒。
2.“参加反应的各物质质量总和”不一定等于反应前各物质的质量总和,有的物质可能是杂质,不参与反应,有的物质可能过量,部分没有参加化学反应。
3.设计实验验证质量守恒定律时,若有气体参加或生成,必须在密闭容器中进行实验。最好在容器口加一个气球作缓冲装置。
【变式1-1】(2024·湖南衡阳·一模)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
【解析】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。
【变式1-2】(24-25九年级上·福建厦门·阶段练习)四位同学设计了如下A、B、C、D四个实验,并在实验前后分别测定装置的总质量来验证质量守恒定律。
(1)A、B、C、D四个实验中不能用于验证质量守恒定律的是实验 (填字母)。
(2)实验B中,铁和硫酸铜反应,生成一种红色金属铜和 (填物质名称)。该实验 (填“能”或“不能”)直接证明质量守恒定律。
(3)实验C中盐酸和碳酸钠粉末反应后,天平指针 (选填:“向左偏转”、“向右偏转”、“指向中间”)。将实验C中的烧杯替换成带有气球的锥形瓶,如下图所示,其他操作不变,最终天平仍不平衡。原因可能是,气球受到向上的 ,影响了称量结果。
(4)实验D中发现一定质量的镁完全燃烧后留下的固体质量比反应前镁条的质量小,联系实验现象,可能的原因是 。
(5)从微观角度分析化学反应遵守质量守恒定律的原因是:在化学反应前后, (填序号)保持不变。
①原子种类 ②原子数目 ③原子质量 ④分子种类 ⑤分子数目
【答案】(1)A
(2)硫酸亚铁 能
(3)向右偏转 浮力
(4)有氧化镁以白烟形式扩散到空气中未被称量
(5)①②③
【解析】(1)质量守恒定律适用于化学变化,实验A中没有新物质生成,属于物理变化,实验B、C、D中均属于化学变化,则实验A不能用于验证质量守恒定律。
(2)铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁;实验B中,反应前后天平仍平衡,则能直接证明质量守恒定律。
(3)碳酸钠和稀盐酸反应生成的二氧化碳会逸散到空气中,则反应后质量减小,天平指针向右偏转;
反应后气球变鼓,则受到向上的浮力,故也可能影响实验结果。
(4)镁燃烧消耗氧气,生成氧化镁,且镁燃烧生成的白烟(氧化镁固体小颗粒)会扩散到空气中,有氧化镁以白烟形式扩散到空气中未被称量,可能导致一定质量的镁完全燃烧后留下的固体质量比反应前镁条的质量小。
(5)化学变化的实质为原子的重新组合,而反应前后原子的种类、数目、质量都不变,则物质的总质量不变,故选①②③。
考点二 质量守恒定律
【例2】(25-26九年级下·福建泉州·单元检测)在一密闭容器中,有甲、乙、丙、丁四种物质,在一定条件下存在某个反应,测得反应前后各物质的质量如下表,对该反应下列描述正确的是( )
物质
甲
乙
丙
丁
反应前质量/g
20
5
20
20
反应后质量/g
2
待测
32
26
A.该反应是分解反应 B.乙在该反应中一定是催化剂
C.待测质量一定为4克 D.该反应中甲、丙、丁的质量比为
【答案】A
【分析】根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变,则20g+5g+20g+20g=2g+待测+32g+26g,待测=5g,反应后,甲的质量减小,甲是反应物,乙的质量不变,乙可能是催化剂,也可能是不参与反应的杂质,丙的质量增加,丙是生成物,丁的质量增加,丁是生成物。
【解析】A、该反应中,甲是反应物,丙、丁是生成物,该反应符合“一变多”的特点,属于分解反应,符合题意;
B、化学反应前后乙的质量不变,乙可能是催化剂,也可能是不参与反应的杂质,不符合题意;
C、由分析可知,待测质量为5g,不符合题意;
D、该反应中甲、丙、丁的质量比为:,不符合题意。
故选A。
解题要点:
【变式2-1】(24-25九年级上·甘肃武威·期末)取某物质2.16g,使其充分燃烧,生成2.16g水和5.28g二氧化碳。则该物质中( )
A.一定含有碳元素和氢元素
B.一定含有碳元素、氢元素、氧元素
C.一定含有碳元素和氢元素 ,可能含有氧元素
D.无法确定
【答案】B
【解析】取某物质2.16g,使其充分燃烧,生成2.16g水和5.28g二氧化碳。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:,1.44g+0.24g=1.68g小于2.16g,故该物质中一定含氧元素。
故选B。
【变式2-2】(25-26九年级上·安徽·课后作业)在一个密闭容器中有甲、乙、丙、丁四种物质,在一定条件下,该容器内发生某化学反应,反应前后各物质的质量如下图所示。下列说法正确的是
A.丙一定是该反应的催化剂
B.甲、乙的相对分子质量之比一定为
C.该反应为化合反应
D.反应过程中甲和丁的质量变化之比为
【答案】D
【分析】根据图示可知,反应后物质的质量减少的是乙,乙是反应物,物质质量增加的是甲和丁,甲和丁是生成物,而丙的质量不变,则该反应的特点为“一变多”,属于分解反应。
【解析】A.根据分析可知反应前后丙的质量不变,丙可能作为催化剂,也可能不是,说法错误。
B.由于不能确定该化学方程式,化学计量数无从得知,故甲和乙的相对分子质量之比不一定是2:3。说法错误。
C.根据分析可知,该反应为分解反应,说法错误。
D.根据图示可知,生成甲的质量为:,生成丁的质量为:,故反应过程中甲和丁的质量变化之比为:,说法正确。
故选D。
基础达标
1.(25-26九年级上·河北石家庄·阶段练习)下列实验能直接用于验证质量守恒定律的是( )
A.食盐溶解在水中 B.蜡烛的燃烧
C.铜粉和氧气反应 D.盐酸和碳酸钠反应
【答案】C
【解析】A、食盐溶解在水中没有新物质的生成,属于物理变化,不能用于验证质量守恒定律,此选项错误;
B、蜡烛在空气中燃烧生成二氧化碳和水,参加反应的氧气的质量、生成的水和二氧化碳的质量都无法进行称量,故不能直接用于验证质量守恒定律,此选项错误;
C、铜粉和氧气反应,且装置密闭,反应前后容器中物质的总质量不变,能直接用于验证质量守恒定律,此选项正确;
D、盐酸和碳酸钠反应生成的二氧化碳气体逸出,反应后烧杯中的物质质量减少,不能直接用于验证质量守恒定律,此选项错误。
故选C。
2.(24-25九年级上·河北石家庄·阶段练习)如图表示在一定条件下发生的某化学反应,则下列说法不正确的是( )
A.该反应属于化合反应
B.该反应符合质量守恒定律
C.该反应前后元素的种类发生了改变
D.该反应只有一种生成物
【答案】C
【解析】A、由图可知,该反应符合“多变一”的特点,属于化合反应,说法正确,不符合题意;
B、所有的化学反应都遵守质量守恒定律,说法正确,不符合题意;
C、根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,则该反应前后元素的种类没有发生改变,说法错误,符合题意;
D、由图可知,该反应的生成物只有一种,说法正确,不符合题意。
故选:C。
3.(2025·山东淄博·二模)某化学兴趣小组的同学,设计了如图所示装置和实验来验证质量守恒定律(装置气密性良好):
针对上述实验,下列说法正确的组合是( )
①三个实验都遵循质量守恒定律
②若实验一中待白磷燃烧完毕后马上称量,天平的指针向右偏转
③实验二中,装置没有密闭,生成了气体逸散,实验结束,天平的指针向左偏转
④实验三中,气球先膨胀,后变瘪
⑤三个实验都能验证质量守恒定律
A.①② B.③⑤
C.①④⑤ D.②③
【答案】A
【解析】①一切化学反应皆遵守质量守恒定律,实验一白磷燃烧、实验二、三碳酸钠与稀盐酸反应,三个实验都发生了化学反应,都遵循质量守恒定律,说法正确;
②实验一中,白磷燃烧放热,使装置内气体受热膨胀,气球鼓起,受到的空气浮力增大。若燃烧完毕后马上称量,浮力会导致天平左侧“表观质量”减小,天平指针向右偏转,说法正确;
③实验二中,装置没有密闭,生成了气体逸散,生成的二氧化碳没有称量,左盘质量减小,实验结束,天平失衡,天平的指针向右偏转,说法错误;
④实验三中,碳酸钠与盐酸反应生成二氧化碳,气体增多,气压增大到最大后保持不变,气球胀大保持不变,说法错误;
⑤实验二和实验三装置没有密闭(或虽密闭但气球受浮力影响),气体逸散或浮力干扰会导致天平不平衡,不能直接验证质量守恒定律;只有实验一能较好验证,说法错误;
则说法正确的组合是①②,故选A。
4.(25-26九年级上·黑龙江绥化·开学考试)下列变化可以用质量守恒定律解释的是( )
A.分离液态空气后物质的总质量不变
B.5g蔗糖溶解在95g水中,形成100g蔗糖溶液
C.100mL水中加入100mL酒精后,形成总体积小于200mL的溶液
D.铁丝生锈后质量增加
【答案】D
【解析】A、分离液态空气没有新物质产生,属于物理变化,不能用质量守恒定律来解释,故选项错误;
B、5g蔗糖溶解在95g水中,成为100g蔗糖溶液的过程中没有新物质产生,属于物理变化,不能用质量守恒定律解释,故选项错误;
C、100mL水中加入100mL酒精,由于分子间有间隔,总体积小于200mL,没有发生化学变化,不能用质量守恒定律来解释,故选项错误;
D、铁丝生锈后产生了新物质铁锈,是化学变化,能用质量守恒定律来解释,故选项正确;
故选:D。
5.(24-25九年级下·山东烟台·期中)如图是利用红磷燃烧验证质量守恒定律的实验装置,下列说法不正确的是( )
A.气球有平衡气压的作用 B.红磷的量不影响实验结果
C.反应前后各物质的质量总和相等 D.反应过程中各物质的质量都不变
【答案】D
【解析】A、红磷燃烧放热,使瓶内压强增大,气球可以起到平衡内外压强的作用,防止锥形瓶瓶塞被冲出,说法正确;
B、该实验是验证质量守恒定律,只需要发生化学反应即可,红磷的量不影响实验结果,说法正确;
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,说法正确;
D、红磷在空气中燃烧生成五氧化二磷,氧气和红磷质量减小,五氧化二磷质量增加,反应过程中物质的质量发生改变,说法错误。
故选D。
6.(2025·北京延庆·三模)下图是某物质在一定条件下变化的微观示意图。下列说法不正确的是( )
A.变化Ⅰ为物理变化,变化Ⅱ为化学变化
B.变化Ⅰ和变化Ⅱ的本质区别是分子是否发生了改变
C.变化Ⅰ说明分子间有间隔且间隔可能受温度影响
D.变化Ⅰ和Ⅱ都遵循了质量守恒定律
【答案】D
【解析】A、变化Ⅰ没有新物质生成为物理变化,变化Ⅱ生成了新物质为化学变化,此选项正确;
B、由微粒的变化可知,变化Ⅰ是物理变化,变化Ⅱ是化学变化,本质区别是分子是否发生了改变,此选项正确;
C、变化Ⅰ分子间隔变小,说明分子间有间隔且间隔变化可能受温度影响,此选项正确;
D、质量守恒定律适用于化学反应,变化Ⅰ是物理变化,此选项错误。
故选D。
7.(25-26九年级上·江苏连云港·阶段练习)拉瓦锡在研究空气成分时,将氧化汞(HgO)收集后加强热,反应的微观示意图如下。下列说法错误的是( )
A.反应前后原子种类未变 B.该反应的基本反应类型为化合反应
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
【解析】A、根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类不变,A 正确;
B、该反应是氧化汞受热分解生成汞和氧气,由一种物质生成两种物质,属于分解反应,不是化合反应,B 错误;
C、反应前是氧化汞分子,反应后是汞原子和氧分子,分子的种类发生了变化,C 正确;
D、氧化汞由氧化汞分子构成,汞由汞原子构成,氧气由氧分子构成,说明分子和原子均可构成物质,D 正确。
故选B。
8.(2025·山西长治·二模)山西博物院展出的青铜器“鸟尊”表面覆盖绿色锈迹[主要成分为Cu2(OH)2CO3]。空气中与其形成无关的物质是( )
A.O2 B.H2O
C.CO2 D.N2
【答案】D
【解析】铜生锈属于缓慢氧化,一定有氧气参加反应,根据铜锈主要成分化学式:Cu2(OH)2CO3,可知,其中含有铜、氢、碳、氧元素,根据反应前后元素种类不变,可推出参与反应的物质中一定还含有H2O和CO2。铜锈中不含氮元素,所以与氮N2无关。
故选D。
9.(24-25九年级上·河北石家庄·期中)在化学反应中,已知10gA与足量B充分反应,生成8gC和4gD,则参加反应的A与B的质量比是( )
A.1:2 B.5:3
C.5:2 D.5:1
【答案】D
【解析】根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变,则参加反应的B的质量为:8g+4g-10g=2g,则参加反应的A与B的质量比为:10g:2g=5:1。
故选D。
10.(2025九年级·全国·专题练习)某密闭容器中有甲、乙、丙、丁四种物质,在一定条件下发生化学反应,测得反应前及反应一段时间后各物质的质量变化如图所示,下列说法正确的是( )
A.
B.该反应的基本反应类型为分解反应
C.甲、丁的相对分子质量之比为
D.反应继续tmin后,丙的质量为55g,体系中甲、丁的质量比为
【答案】B
【解析】A、分析图示可知,反应前后,甲的质量由17g增大至21g,甲为生成物;乙的质量始终为8g,乙为催化剂或未参与反应的杂质;丙的质量由25g增大至40g,丙为生成物;丁的质量由a减小至30g,丁为反应物,由图中数据可知,,A错误;
B、该反应是丁在一定条件下反应生成甲和丙,符合“一变多”的反应特征,属于分解反应,B正确;
C、反应中甲、丁的质量变化比为,由于不知道化学计量数,无法确定甲、丁的相对分子质量之比,C错误;
D、根据质量守恒定律可知a为49,反应中丁、甲、丙的质量变化比为(49g-30g):(21g-17g):(40g-25g) =19:4:15,若继续反应至丙为55g,即又生成15g丙,则同时生成4g甲,此时甲的质量为21g+4g=25g,丁的质量为30g-19g=11g,所以,若继续反应至丙为55g,则此时甲和丁的质量比为25:11,D错误。
故选B。
11.(24-25九年级上·山东德州·期中)在探究质量守恒定律时我们接触到了以下几个实验,请同学们用所学知识回答下列问题:
(1)实验A中,小气球的变化现象为 ,若取用的白磷量不足,对实验结果 (填“有”或“没有”)影响。
(2)实验C中,可观察到的现象是 ,天平保持平衡。
(3)实验B中,反应后称量所得各物质的质量之和 (填“大于”、“小于”或“等于”)反应前各物质的质量之和,该反应是否遵循质量守恒定律? (填“遵循”或者“不遵循”), (填“能”或“不能”)达到实验目的。
(4)反思:探究或验证反应物与生成物的质量关系时,若要用到有气体参加或有气体生成的反应,反应必须在 的容器中进行。
(5)请从分子、原子的角度解释反应前后质量相等的原因: 。
【答案】(1)先膨胀后变瘪 没有
(2)铁钉表面有红色物质析出,溶液由蓝色逐渐变为浅绿色
(3)小于 遵循 不能
(4)密闭
(5)化学反应的本质是分子分为原子,原子重新组合成新分子,反应前后原子的种类、数目、质量均不变,故反应前后物质总质量相等
【解析】(1)实验A中白磷燃烧放热,使瓶内气体受热膨胀,小气球膨胀;反应结束后,温度降低且氧气被消耗,瓶内压强减小,小气球变瘪,所以小气球先膨胀后变瘪;
根据质量守恒定律,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,只要发生反应就遵循该定律,白磷量不足对实验结果无影响。
(2)实验C中铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,铜为红色固体,硫酸亚铁溶液呈浅绿色,硫酸铜溶液呈蓝色,所以会观察到铁钉表面有红色物质析出,溶液由蓝色逐渐变为浅绿色。
(3)实验B中碳酸钠与稀盐酸反应生成二氧化碳气体,气体逸出,导致反应后称量的总质量小于反应前;
该反应有新物质生成,属于化学变化,所有化学反应都遵循质量守恒定律;
因有气体逸出,天平不平衡,不能达到验证质量守恒定律的目的。
(4)有气体参加或生成的反应,为防止气体逸出或进入,需在密闭容器中进行,才能验证质量守恒定律。
(5)化学反应的本质是分子分为原子,原子重新组合成新分子,即化学反应前后原子的种类、数目、质量均不变,故反应前后物质总质量相等。
综合应用
1.(24-25九年级上·河北石家庄·期中)用下列装置进行验证质量守恒定律的实验,能达到目的的是( )
A.酒精与水混合 B.过氧化氢分解
C.红磷燃烧 D.镁条在空气中燃烧
【答案】C
【解析】A、酒精与水混合,无新物质生成,不属于化学变化,不能验证质量守恒定律,不符合题意;
B、过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气,氧气是气体,会散逸到空气中,导致反应后质量减小,无法验证质量守恒定律,不符合题意;
C、红磷燃烧生成五氧化二磷,有新物质生成,属于化学变化,且该反应在密闭容器中进行,化学反应前后物质的总质量不变,可以验证质量守恒定律,符合题意;
D、镁条在空气中燃烧生成氧化镁,空气中的氧气参与了反应,且生成的氧化镁会以白烟的形式散逸到空气中,化学反应前后物质的总质量不相等,无法验证质量守恒定律,不符合题意。
故选C。
2.(25-26九年级上·江苏南通·阶段练习)在宏观、微观和符号之间建立联系是化学学科的特点。下图是汽车尾气净化装置中发生反应的微观示意图,下列有关说法不正确的是( )
A.甲、乙、丙由分子构成,丁由原子构成
B.参加反应的甲分子和乙分子的个数比为1∶1
C.反应前后原子的种类不变
D.该反应的实质是分子分裂成原子,原子重新组合成新分子
【答案】A
【分析】根据微观示意图可知,一氧化氮和一氧化碳在催化剂的作用下生成二氧化碳和氮气;
【解析】A、由图可知,一氧化氮、一氧化碳、二氧化碳、氮气都由分子构成,故A错误;
B、根据示意图可看出,参加反应的甲分子和乙分子的个数比为2:2=1∶1,故B正确;
C、依据质量守恒定律,反应前后原子的种类、个数不变,故C正确;
D、化学反应的实质是分子分裂成原子,原子重新组合成新分子,故D正确。
故选A。
3.(2026九年级·河北·专题练习)一定条件下,甲、乙、丙、丁四种物质在密闭容器里反应,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. B.丁一定是化合物
C.丙可能是未参加反应的物质 D.参加反应的甲和丁的质量比为
【答案】C
【解析】A、设整个容器为单位“1”,反应后由柱形图可知,不符合题意。
B、由柱形图可知,反应后甲减少6%,乙增加34%,丙不变,丁减少28%,反应后质量减少的是反应物,质量增多的是生成物,质量不变的可能是催化剂,可能是杂质,所以该反应可能为:,如:故物质甲不一定是化合物,也可能是单质,不符合题意,B错误。
C、由柱形图可知a=1-14%-6%-70%=10%,丙反应前后质量不变,可能是催化剂或未参加反应的物质,符合题意,C正确。
D、甲减少6%,丁减少28%,所以参加反应的甲和丁质量比=6%:28%=3:14,不符合题意,D错误。
故选C。
4.(24-25九年级上·天津宝坻·阶段练习)常用燃烧法测定有机物的组成。现取2.3g某有机物在足量的氧气中完全燃烧,生成4.4g和2.7g,下列说法不正确的是( )
A.R只含碳、氢元素
B.与的分子个数比2∶3
C.消耗氧气的质量4.8g
D.分子中C、H的原子个数比为1∶3
【答案】A
【解析】A、由2.3g某有机物在足量的氧气中充分燃烧,生成4.4g二氧化碳和2.7g水,则有机物中一定含有C、H两种元素,C元素的质量为:,H元素的质量为:,,则有机物中一定含有O元素,且O元素的质量为:,所以该有机物中一定含C、H、O元素,A选项错误,符合题意;
B、反应生成的CO2和H2O的分子个数比为,B选项正确,不符合题意;
C、根据质量守恒定律,实验中消耗氧气的质量为:,C选项正确,不符合题意;
D、该有机物中碳原子和氢原子个数比为,D选项正确,不符合题意。
故选A。
5.(24-25九年级上·广东湛江·期末)氨催化氧化是制硝酸的主要反应之一,该反应前后分子种类变化的微观示意图如图。下列说法正确的是( )
A.反应前后氧元素的化合价改变 B.甲中两元素的质量比是1:3
C.生成的丙与丁的分子个数比为1:1 D.反应过程中共涉及三种氧化物
【答案】A
【分析】从微观示意图可知,甲是NH3,乙是O2,丙是NO,丁是H2O,反应的化学方程式为。
【解析】A、 反应前氧元素在单质O2中,氧元素的化合价为0价;反应后氧元素在NO和H2O中,化合价为−2价 ,反应前后氧元素的化合价改变,该选项正确。
B、甲是NH3,氮、氢元素的质量比为14:(1×3)=14:3≠1:3,该选项错误。
C、由化学方程式可知,生成的丙(NO)与丁(H2O)的分子个数比为4:6=2:3≠1:1,该选项错误。
D、氧化物是由两种元素组成,其中一种是氧元素的化合物。反应中涉及的氧化物有NO、H2O,共两种,不是三种,该选项错误。
故选A。
6.(25-26九年级上·全国·课后作业)下列不能用质量守恒定律解释的是( )
A.蜡烛燃烧后变短,甚至消失
B.铁丝燃烧,固体质量增大
C.10mL酒精和10mL水混合,体积小于20mL
D.木炭在空气中燃烧后剩余灰烬的质量比木炭的质量小
【答案】C
【解析】A.蜡烛燃烧生成和(气体逸散),总质量仍守恒。能用质量守恒解释。
B.铁丝燃烧生成F,增加的固体质量来自参与反应的氧气。能用质量守恒解释。
C.酒精与水混合是物理变化(分子间隙变化),无新物质生成。不能用质量守恒解释。
D.木炭燃烧生成(逸散),剩余灰烬质量减少,但总质量仍守恒。能用质量守恒解释。
故选C。
7.(2025·云南昆明·三模)密闭容器中有a、b、c、d四种物质,在一定条件下发生化学反应,测得反应前后各物质质量变化如图,下列说法错误的是( )
A.反应前后物质的总质量不变 B.a一定是化合物
C.b可能是该反应的催化剂 D.c和d发生改变的质量比为
【答案】D
【分析】由图中数据可知,反应后a的质量减少了12g−2g=10g,则a是反应物;反应前后b的质量不变,则b可能是该反应的催化剂,也可能是杂质;反应后c的质量增加了8g-4g=4g,则c是生成物;反应后d的质量增加了8g−2g=6g,则d也是生成物;该反应是a在一定条件下反应生成c和d,符合一变多的特点,属于分解反应。
【解析】A、根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变,该反应属于化学反应,反应前后物质的总质量不变,选项说法正确,不符合题意;
B、该反应是a在一定条件下反应生成c和d,属于分解反应,a是分解反应的反应物,一定是化合物,选项说法正确,不符合题意;
C、反应前后b的质量不变,则b可能是该反应的催化剂,也可能是杂质,选项说法正确,不符合题意;
D、c和d发生改变的质量比为4g:6g=2:3,选项说法不正确,符合题意。
故选D。
8.(24-25九年级上·吉林长春·期末)下列事实不能用质量守恒定律加以解释的是( )
A.镁条在空气中燃烧后生成物的质量大于镁条的质量
B.一定质量的铁块与完全粉碎后形成的铁粉的质量相等
C.高锰酸钾加热完全分解后,得到固体的质量少于高锰酸钾的质量
D.蜡烛燃烧一段时间后,剩余蜡烛质量小于点燃前蜡烛的质量
【答案】B
【解析】A. 镁与氧气反应生成氧化镁,生成氧化镁的质量等于镁条质量与参加反应的氧气的质量和,所以生成物的质量大于镁条的质量,能用质量守恒定律解释,不符合题意;
B. 铁块粉碎成铁粉,该过程是物理变化,没有发生化学反应,不能用质量守恒定律解释,符合题意;
C. 高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,有气体产生,得到固体的质量少于高锰酸钾的质量,能用质量守恒定律解释,不符合题意;
D. 蜡烛燃烧生成物二氧化碳和水蒸气都是气体,所以剩余蜡烛质量小于点燃前蜡烛的质量,能用质量守恒定律解释,不符合题意;
故选B。
9.(2025·四川成都·一模)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
【解析】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。
10.(24-25九年级上·福建厦门·阶段练习)在一定条件下将物质W和氧气在密闭容器内发生反应,测得反应前后各物质的质量(单位:g)如图所示。根据质量守恒定律分析物质W的组成,下列说法错误的是
A.该反应中,物质W完全反应 B.x=52
C.23g物质W中氢元素的质量为3.56g D.物质W由碳、氢、氧3种元素组成
【答案】C
【解析】A、反应前W的质量为23g,反应后没有物质W,即W质量为0,W为反应物,且该反应中,23gW完全反应,选项正确;
B、根据质量守恒定律反应前后物质质量总和相等,则:64g+23g+5g+8g=16g+32g+xg,x=52,选项正确;
C、由图可知,W和氧气在密闭容器内发生反应生成了水和二氧化碳,根据反应前后元素种类和质量不变,W中一定含有碳、氢元素,23g物质W中氢元素的质量等于生成水中氢元素质量,生成水的质量为:,氢元素质量为:,选项错误;
D、W和氧气在密闭容器内发生反应生成了水和二氧化碳,据反应前后元素种类和质量不变,23g物质W中碳元素质量等于生成二氧化碳中碳元素质量,生成二氧化碳质量为:52g-8g=44g,碳元素质量为:,氢元素质量为3g,碳、氢元素质量和为:12g+3g=15g,小于参加反应的W物质质量,说明23gW中还含有23g-15g=8g氧元素。故物质W由碳、氢、氧3种元素组成,选项正确;
故选C。
11.(2025·甘肃兰州·一模)四种物质在一定的条件下充分混合反应,测得反应前后各物质的质量分数如图所示,则有关说法中不正确的是( )
A.丁一定是化合物
B.生成的甲、丙两物质的质量比为8∶1
C.该反应是分解反应
D.参加反应的丁的质量一定等于生成甲和丙的质量之和
【答案】B
【解析】A 、反应后甲、丙质量分数增大,是生成物;丁质量分数减小,是反应物;乙质量分数不变,可能是催化剂或杂质。该反应是丁分解生成甲和丙,丁是分解反应的反应物,所以丁一定是化合物,A 正确。
B、生成的甲、丙两物质的质量比为(19% - 17%):(41% - 25%) = 2%:16% = 1:8,不是8:1,B 错误。
C、此反应是由一种物质(丁)生成两种物质(甲和丙),符合“一变多”的特征,属于分解反应,C 正确。
D、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,所以参加反应的丁的质量一定等于生成甲和丙的质量之和,D 正确。
故选B。
12.(23-24九年级下·广东湛江·自主招生)天然气的主要成分是甲烷(CH4)。当氧气不足时,甲烷燃烧会生成物CO、CO2和H2O,若一定质量的甲烷燃烧生成CO和CO2的混合气体总质量为100g,其中该混合气体碳元素占36%,则同时生成的H2O质量为( )
A.36 g B.48 g
C.54 g D.108g
【答案】D
【解析】1、CO和CO2混合气体总质量为100 g,碳元素质量分数为36%,因此碳元素质量为:
2、甲烷(CH4)的分子量为12(C) + 4 × 1(H) = 16
碳元素在甲烷中的质量分数为:
甲烷质量为 :
3、甲烷中氢元素的质量分数为:
氢元素质量为:
氢元素全部转化为水(H2O),水中氢元素的质量分数为:
生成水的质量为:
故选 D。
13.(2025·内蒙古巴彦淖尔·三模)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。下列说法不正确的是( )
A.反应后催化剂的质量为5g
B.参加反应的氢气质量为6g
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】C
【解析】A.根据质量守恒定律,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A正确;
B.根据质量守恒定律,反应前氢气质量为:52g+9g+34g+5g-80g-0g-5g=15g,参加反应的氢气质量为:15g-9g=6g,故B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C错误;
D.氮气与氢气在催化剂和一定条件下生成氨气,方程式为:,由方程式可知,参加反应的氮气和生成的氨气分子个数比为1:2,故D正确。
故选C。
14.(25-26九年级上·黑龙江绥化·开学考试)某物质和水反应只生成氢氧化钠和氧气,则该物质中( )
A.只含钠元素
B.一定含有钠元素,可能含有氧元素
C.一定含有钠、氧两种元素
D.一定含有钠元素,可能含有氧元素和氢元素
【答案】C
【解析】本题考查质量守恒定律:化学反应前后,元素的种类和原子数目保持不变。反应为:某物质 + 水(H2O) → 氢氧化钠(NaOH) + 氧气(O2)。水(H2O)是反应物,水分子中氧原子数目比氢原子少;生成物是氢氧化钠(NaOH)和氧气(O2),在氢氧化钠(NaOH)中氧原子和氢原子数目相同,而氧气(O2)又只由氧元素组成,所以在生成物中氧原子数目比氢原子多,根据反应前后原子数目不变可得出某物质一定含有氧元素;又由于反应前后元素种类不变,生成物氢氧化钠(NaOH)中有钠元素,所以某物质一定含有钠元素。综上所述,某物质一定含有钠元素和氧元素。
故选C。
15.(25-26九年级上·黑龙江绥化·开学考试)四位同学设计了如下A、B、C、D四个实验,并在实验前后分别测定装置的总质量来验证质量守恒定律。
(1)A、B、C、D四个实验中不能用于验证质量守恒定律的是实验 (填字母)。
(2)实验B中,铁和硫酸铜反应,生成一种红色金属铜和 (填物质名称)。该实验(填“能”或“不能”) 直接证明质量守恒定律。
(3)实验C中盐酸和碳酸钠粉末反应后,天平指针 (选填:“向左偏转”、“向右偏转”、“指向中间”)。将实验C中的烧杯替换成带有气球的锥形瓶,如下图所示,其他操作不变,最终天平仍不平衡。原因可能是,气球受到向上的 ,影响了称量结果。
(4)从微观角度分析化学反应遵守质量守恒定律的原因是:在化学反应前后, (填序号)保持不变。
①原子种类 ②原子数目 ③原子质量 ④分子种类 ⑤分子数目。
【答案】(1)ACD
(2)硫酸亚铁 能
(3)向右偏转 浮力
(4)①②③
【解析】(1)质量守恒定律适用于化学变化,A中没有新物质生成,属于物理变化,不能验证质量守恒定律;B中硫酸铜和铁反应生成硫酸亚铁和铜,能够验证质量守恒定律;C中反应生成的二氧化碳逸出装置,不能验证质量守恒定律;D中是敞开装置,氧气参加反应,生成的氧化镁部分扩散到空气中,不能验证质量守恒定律。故选ACD。
(2)铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁;实验B中,反应前后没有气体参加反应和气体生成,天平仍平衡,则能直接证明质量守恒定律。
(3)碳酸钠和稀盐酸反应生成的二氧化碳会逸散到空气中,则反应后质量减小,天平指针向右偏转; 反应后气球变鼓,则受到向上的浮力,故也可能影响实验结果。
(4)化学变化的实质为原子的重新组合,而反应前后原子的种类、数目、质量都不变,则物质的总质量不变,故①②③反应前后保持不变。
16.(24-25九年级上·河北石家庄·阶段练习)物质发生化学变化的前后,总质量是否发生改变?是增加、减小还是不变?
化学学习小组同学们按下面的步骤进行探究:
【提出假设】物质发生化学变化前后总质量不变。
【进行实验】科学兴趣小组的同学设计了如图所示三个实验装置(电子天平已省略)来验证质量守恒定律。
A铜与氧气反应 B.蒸馏水与酒精混合 C.碳酸钠与稀盐酸
(1)三个实验中,只有A装置能用来验证质量守恒定律,B、C装置则不能。否定B、C装置的理由分别是:B ;C 。
(2)请从原子的角度分析化学反应前后质量守恒的原因
(3)通过上述实验,你认为在探究化学变化前后反应物和生成物的质量关系时,对有气体参加或生成的反应,应该 。
【答案】(1)B中没有发生化学变化 C中生成的气体逸出,前后电子天平示数不同
(2)化学反应前后原子的种类、数目、质量都不发生改变
(3)在密闭装置中进行实验。
【解析】(1)质量守恒定律反映的是化学变化前后的质量关系,B装置内没有发生化学变化,所以不能用来验证质量守恒定律;
C装置中碳酸钠与盐酸反应生成二氧化碳气体,产生的气体逸散到空气中,导致反应后剩余烧杯中物质质量变小,不能用来验证质量守恒定律;
(2)化学反应的微观本质是分子分解成原子,原子重新组合成新分子的过程,化学反应前后原子的种类、数目及质量都没有发生改变,所以化学反应前后质量守恒;
(3)有气体参加或生成的反应为保证能正确验证质量守恒定律,必须要在密闭容器中进行,避免气体进入或逸出装置。
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