课题1 质量守恒定律（6大题型专项训练，天津专用）化学新教材人教版九年级上册

课题1 质量守恒定律 题型01 质量守恒定律内容及适用范围 题型02 实验探究质量守恒定律 题型03 质量守恒定律的微观解释 题型04 用质量守恒定律确定物质组成 题型05 质量守恒定律的综合应用 题型06 有关字母反应式的计算 题型01 质量守恒定律内容及适用范围 质量守恒定律： 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。 适用范围 只适用于一切化学变化，不适用于物理变化 概念解读 参加 没有参加反应的物质、不是反应生成的物质，质量不能计入“总和”中 各物质 参加反应或反应生成所有物质，包括生成的固体、液体、气体的物质质量总和。特别注意气体、沉淀不能遗漏。 质量守恒 是质量守恒，不是体积、密度、分子个数守恒； 【典例1】(23-24·天津红桥区·三模)下列现象能用质量守恒定律解释的是 A．蔗糖溶于水后总质量不变 B．硫酸铜溶液和氢氧化钠溶液混合，溶液质量减小 C．食盐敞口放置质量增加 D．饱和硝酸钾溶液升温，溶液质量不变 【变式1-1】(23-24九上·天津宁河区·期中)下列叙述正确的是 A．参加化学反应的各物质的质量总和与反应后生成的各物质的质量总和相等 B．同种元素的原子和离子核外电子数相等 C．原子中原子核内的质子数和中子数一定相等 D．分子质量一定大于原子质量 【变式1-2】(22-23九上·天津东丽区耀华第二中学·期末)下列实验数据分析合理的是 A．5g镁条完全燃烧后，生成物的质量仍为5g B．将5 gNaCl溶解在100g水中，得到5%的NaCl溶液 C．向H2O2溶液中加入5gMnO2，反应后MnO2的质量仍为5g D．将5g铁粉与100g稀硫酸混合，得到105g溶液 【变式1-3】(21-22九上·天津和平区耀华中学·期中)下列有关质量守恒定律的认识，不正确的是 A．质量守恒定律揭示了化学变化中宏观物质之间的质量关系，与微观过程无关 B．通过化学变化，不仅可以改变世界上物质的种类，也能改变物质的总质量 C．质量守恒定律为定性揭示化学变化的规律，提供了理论依据 D．随着科技的发展，精密仪器为我们定量研究化学变化创造了条件 题型02 实验探究质量守恒定律 质量守恒的实验验证： 实验名称 实验一 铜与氧气反应前后质量的测定 实验二 铁与硫酸铜反应前后质量的测定 化学方程式 2Cu+O2 △ 2CuO Fe＋CuSO4 ＝Cu＋FeSO4 装置 实验现象 气球先鼓起后变变瘪，固体由红色变为黑色，电子天平示数不变 铁丝表面有红色固体析出，溶液由蓝色变为浅绿色，电子天平示数不变 实验结论 反应前各物质的总质量＝反应后各物质的总质量。 实验分析 实验一中： （1）气球的作用是形成密闭体系并缓冲气压； （2）气球变瘪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。 实验名称 盐酸与碳酸钠反应前后质量的测定 镁条燃烧前后质量的测定 实验装置 实验现象 产生大量气泡 发出耀眼白光，有白烟产生，生成白色固体 反应后天平平衡情况 天平指针偏右 天平指针偏左（或偏右/居中） 化学方程式 Na2CO3 +2HCl＝2NaCl + H2O + CO2↑ 2Mg+O2 2MgO 原因分析 生成的二氧化碳气体逸散到空气中 空气中氧气参加反应，使固体质量增大； 生成的氧化镁逸散到空气中，使固体质量减小。 实验反思 （1）验证质量守恒定律时，有气体参加或有气体生成的反应，应该在密闭容器中进行。 （2）所有化学反应都遵守质量守恒定律，表面貌似“不守恒”的实验需要认真加以分析原因。 【典例2】(23-24九上·天津和平区耀华中学·期中)某化学课外小组同学用下图所示实验探究质量守恒定律： (1)甲同学用图A所示实验，在瓶中先铺一层细沙，再引燃白磷，目的是 。 (2)乙同学用B装置探究质量守恒定律，开始时天平平衡，取下烧杯然后倾斜烧杯使盐酸与碳酸钠粉末接触，一段时间后再把烧杯放到天平上，发现天平的指针 偏转（填“向左”、“向右”、“不”）， 其原因是 。 (3)丙同学认为C实验证明了质量守恒定律，由质量守恒定律可知，化学反应前后，一定不变的是 （填序号）。 ①原子种类 ②原子数目③分子种类 ④分子数目 ⑤元素种类 ⑥物质种类 (4)综上所述，在探究质量守恒定律时，若利用有气体参加或生成的化学反应来设计实验，在实验设计方面应做到在 装置中进行。 【变式2-1】(23-24九上·天津河西区·期中)质量守恒定律是自然界的普遍规律，守恒观是化学学科重要的学科观念。根据下图所示装置进行实验。    (1)实验1中观察到的主要现象是① ；②溶液颜色由蓝色逐渐变为浅绿色。 (2)反应一段时间后，预测实验2中天平指针的位置为______（填序号）。 A．   B．   C．   (3)能验证质量守恒定律的是实验 （填“1”或“2”）。 (4)实验小组同学改用红磷燃烧（如下图）来验证质量守恒定律，下列说法正确的是______（填序号）。    A．红磷燃烧结束，锥形瓶应冷却后再放在天平上称量 B．实验过程中气球先变大后变瘪 C．反应前锥形瓶内红磷和氧气的总质量等于反应后生成五氧化二磷的质量 (5)由质量守恒定律可知，化学反应前后一定不变的是______（填序号）。 A．原子数目 B．分子数目 C．元素种类 D．物质种类 【变式2-2】(24-25九上·天津滨海新区塘沽渤海石油第二中学·期中)在“质量守恒定律”的课堂学习中，同学们设计了如下图所示的实验来验证质量守恒定律。回答下列问题： 【实验验证】 (1)A实验反应前后天平左盘上的仪器与药品的总质量 (填“相等”或“不相等”)。 (2)B实验中天平指针会向 (填“左”或“右”)偏转。 【微观解释】 (3)由质量守恒定律可知，化学反应前后一定不变的是 (填序号)。 ①原子种类   ②原子数目  ③原子质量  ④分子种类  ⑤元素种类 【综合应用】 (4)植物的光合作用可表示为：二氧化碳+水淀粉+氧气，可推测淀粉中一定含有 元素。 (5)北京2022年冬奥会火种灯的造型灵感来自“中华第一灯”—西汉长信宫灯，火种灯燃料是一种气体燃料X，点燃X发生反应的化学方程式是：，则X的化学式为 。 (6)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表，对该反应，下列描述不正确的是___________。 物质 甲 乙 丙 丁 反应前质量 20 3 20 18 反应后质量 2 x 30 26 A．x的值一定为3 B．该反应是分解反应 C．乙在该反应中一定是催化剂 D．该反应中甲、丁的质量比为9：4 【变式2-3】(24-25九上·天津和平区第六十一中学·期中)为验证质量守恒定律，某兴趣小组做了以下实验进行探究。 (1)图1用酒精灯给a端铜丝加热2分钟冷却后，观察到铜丝变黑、玻璃棒 （填“a”或“b”）端下沉，写出反应方程式 。 (2)在进行实验2时，发现托盘天平指针 .写出反应方程式 ，二氧化锰的作用是 。 (3)图3中先称量镁条和陶土网的质量为，然后点燃镁条，观察到 ，反应结束后称量总质量为。根据质量守恒定律可知：生成的氧化镁质量应大于参加反应的镁条质量，而实验事实是，原因是 。 (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。 (5)化学反应遵循质量守恒的根本原因是 。 题型03 质量守恒定律的微观解释 从微观角度解释质量守恒定律 1.以氢气燃烧和水的电解微观过程为例： 氢气燃烧 水的分解 化学方程式 2H2+O2 2H2O 2H2O 2H2↑+ O2↑ 微观示意图 发生改变的粒子 氢分子、氧分子　 水分子 不变的粒子 氢原子、氧原子 氢原子、氧原子 化学变化的实质 参加反应的各物质（反应物）的分子破裂成原子，原子重新组合而生成新物质（生成物）的过程。 质量守恒的本质原因 化学反应前后，原子的种类不变、原子的数目不变、原子的质量不变。 2．化学反应前后的“变”与“不变” 微观 宏观 六个“一定不变” 原子的种类 物质的总质量 原子的数目 元素的种类 原子的质量 元素的质量 两个“一定变” 分子的种类 物质的种类 两个“可能变” 分子的数目 元素的化合价 【典例3】(24-25九上·天津北辰区·期中)在化学反应中，一定发生变化的是 A．原子数目 B．元素质量 C．分子种类 D．物质的总质量 【变式3-1】(24-25·天津河西区·二模)如图为一个化学反应的微观示意图，其中“”表示原子，“”表示原子，下列说法正确的是 A．该反应为分解反应 B．“”的化学式为Cl2 C．反应前后，原子种类发生改变 D．反应前后，分子种类不变 【变式3-2】(24-25·天津模拟)神舟十七号空间站中的CO2处理系统可将呼出的CO2进行转化，反应的微观过程如图所示。下列说法正确的是 A．参加反应的甲、乙分子个数比为1：1 B．反应前后分子个数不变 C．丙中氧元素全部来自参加反应的CO2 D．生成的丙、丁质量比为9：4 【变式3-3】(24-25九上·天津第二中学·月考)如图是某化学反应的微观示意图，下列说法正确的是 A．该反应属于化合反应 B．该反应中乙和丙的质量比为8：11 C．甲物质中碳、氢元素质量比为3：1 D．化学反应前后的原子种类和数目都不变 题型04 用质量守恒定律确定物质组成 依据质量守恒定律，反应前后元素的质量和种类不变分析。 【典例4】(23-24九上·天津宝坻区第六中学·)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 【变式4-2】(24-25·天津河西·二模)将纯净物在足量氧气中完全燃烧，生成二氧化碳和水。下列判断正确的是 A．R含氧元素 B．消耗氧气32g C．R属于化合物 D．中碳元素的质量分数为70% 【变式4-2】(24-25·天津河北·一模)将一定质量的纯净物R在足量氧气中完全燃烧，生成4.4g二氧化碳和3.6g水。下列分析不正确的是 A．物质R中一定含有碳元素和氢元素 B．物质R中碳元素与氢元素的质量比为 C．物质R的化学式可能为 D．参加反应的R和氧气的质量总和一定等于8.0g 【变式4-3】(24-25九下·天津宝坻区大白庄镇初级中学·)4.6g某物质与足量氧气反应，生成8.8g CO2和5.4g H2O。下列说法正确的是 A．参加反应的O2的质量为9.6 g B．该物质中碳、氢元素质量比为1∶3 C．生成CO2和H2O的分子个数比为2∶3 D．该物质一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素 题型05 质量守恒定律的综合应用 依据质量守恒定律，反应前后物质的总质量不变。在密闭容器内的物质，若反应后质量减少则为反应物，若反应后质量增加则是生成物，反应前后的质量差即为反应或生成的质量，若反应前后质量不变则有可能是该反应的催化剂，也可能与该反应无关。 【典例5】(24-25九上·天津武清城关中学·月考)在一个密闭容器中放入M、N、Q、P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，则关于此反应认识不正确的是 物质 M N Q P 反应前质量/g 18 1 2 32 反应后质量/g X 26 2 12 A．该变化的基本反应类型是分解反应 B．反应后物质M的质量为13g C．反应中N、P的质量比为5：4 D．物质Q可能是该反应的催化剂 【变式5-1】(24-25九上·天津静海区实验中学·期中)甲、乙、丙、丁四种物质在密闭容器中发生化学反应，反应前后各物质的质量变化情况如表所示，则下列说法正确的是 物质名称 甲 乙 丙 丁 反应前质量/g 20 10 20 0 反应后质量/g 6 x 8 26 A．甲可能是单质 B．乙、丙、丁是生成物 C．乙可能是该反应的催化剂 D．该反应为分解反应 【变式5-2】(23-24九上·天津模拟·期中)有新的物质生成的变化是化学变化，在一密闭容器中放入甲、乙、丙、丁四种物质，物质发生变化时测得部分数据如下表所示。以下说法正确的是 物质 甲 乙 丙 丁 反应前质量/g 10 5 12 20 反应后质量/g 8 5 30 X A．题中X的值为6 B．该反应一定是化合反应 C．从表格中数据可知，乙物质在反应前后质量没变，所以乙是该反应的催化剂 D．若甲和丁相对分子质量之比为3：16，则其化学计量数之比为3：4 【变式5-3】(23-24九上·天津河西区·期中)某密闭容器中有物质M、氧气和水三种物质，在一定条件下，M和氧气充分反应，测得反应前后各物质的质量如下表。根据表中信息判断，下列说法不正确的是 物质 M 反应前质量/g 13 50 0 8 反应后质量/g 0 n 44 17 A．M中仅含有碳、氢两种元素 B． C．氧气与二氧化碳的化学计量数之比为5：4 D．生成的二氧化碳和水的质量比为44：17 题型06 有关字母反应式的计算 反应式的计算遵循质量守恒定律反应前后各物质的质量关系不变，物质的总质量不变的原则。 【典例6】(24-25九上·天津第二十中学·期中)化学反应 A+3B=2C+3D， 已知2.3gA和4.8gB恰好完全反应， 生成4.4gC， 又已知D的相对分子质量为18，则B的相对分子质量为 A．27 B．16 C．32 D．96 【变式6-1】(24-25九上·天津武清区城关中学·月考)在A+2B=3C+2D的反应中，32gA和适量的B恰好完全反应生成36gC和100gD，则消耗B的质量是 A．26 B．36 C．52 D．104 【变式6-2】(22-235·天津河东·二模)现将10gA和足量的B混合加热，A与B发生化学反应，10gA完全反应后生成4gC和8gD，则参加反应的A与B的质量比是 A．1：1 B．5：1 C．2：1 D．4：1 【变式6-3】(22-235·天津西青·二模)在反应A+3B=2C+3D中，已知参加反应A和B的质量比为7：24，当2.8gA与一定量B恰好完全反应后，生成3.6gD，则C的质量为 A．9.6g B．8.8g C．6.8g D．4.4g 20 / 20 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 课题1 质量守恒定律 题型01 质量守恒定律内容及适用范围 题型02 实验探究质量守恒定律 题型03 质量守恒定律的微观解释 题型04 用质量守恒定律确定物质组成 题型05 质量守恒定律的综合应用 题型06 有关字母反应式的计算 题型01 质量守恒定律内容及适用范围 质量守恒定律： 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。 适用范围 只适用于一切化学变化，不适用于物理变化 概念解读 参加 没有参加反应的物质、不是反应生成的物质，质量不能计入“总和”中 各物质 参加反应或反应生成所有物质，包括生成的固体、液体、气体的物质质量总和。特别注意气体、沉淀不能遗漏。 质量守恒 是质量守恒，不是体积、密度、分子个数守恒； 【典例1】(23-24·天津红桥区·三模)下列现象能用质量守恒定律解释的是 A．蔗糖溶于水后总质量不变 B．硫酸铜溶液和氢氧化钠溶液混合，溶液质量减小 C．食盐敞口放置质量增加 D．饱和硝酸钾溶液升温，溶液质量不变 【答案】B 【详解】A、蔗糖溶于水，没有发生化学变化，不能用质量守恒定律来解释，故A不符合题意； B、硫酸铜溶液和氢氧化钠溶液混合会反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠溶液，溶液质量减小，但反应前后物质的总质量不变，可用质量守恒定律来解释，故B符合题意； C、食盐敞口放置质量增加，此过程中没有发生化学变化，不能用质量守恒定律来解释，故C不符合题意； D、饱和硝酸钾溶液升温，溶液的状态会从饱和变成不饱和，此过程中没有发生化学变化，不能用质量守恒定律来解释，故D不符合题意。 故选B。 【变式1-1】(23-24九上·天津宁河区·期中)下列叙述正确的是 A．参加化学反应的各物质的质量总和与反应后生成的各物质的质量总和相等 B．同种元素的原子和离子核外电子数相等 C．原子中原子核内的质子数和中子数一定相等 D．分子质量一定大于原子质量 【答案】A 【详解】A、由质量守恒定律可知，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，故A正确； B、原子得失电子后转变成离子，同种元素的原子和离子核外电子数一定不相等，故B错误； C、原子中原子核内的质子数和中子数不一定相等，例如在氢原子中没有中子，故C错误； D、分子、原子都有一定大小和质量，但分子质量不一定大于与原子质量，如氢分子的质量不如氧原子的质量大，故D错误。 故选A。 【变式1-2】(22-23九上·天津东丽区耀华第二中学·期末)下列实验数据分析合理的是 A．5g镁条完全燃烧后，生成物的质量仍为5g B．将5 gNaCl溶解在100g水中，得到5%的NaCl溶液 C．向H2O2溶液中加入5gMnO2，反应后MnO2的质量仍为5g D．将5g铁粉与100g稀硫酸混合，得到105g溶液 【答案】C 【详解】A、5g镁条在氧气中完全燃烧后，由于该反应为化合反应，所以生成物的质量为镁条的质量和参与反应的氧气的质量总和，则生成物质量大于5g，故A错误； B、将5g氯化钠溶解于100g水中，形成的氯化钠溶液的溶质质量分数为，故B错误； C、过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下分解生成水和氧气，该反应中二氧化锰作为催化剂，反应前后质量保持不变，故反应后二氧化锰质量仍为5g，故C正确； D、铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，反应后氢气逸出，所以得到溶液的质量小于105g，故D错误； 故选C。 【变式1-3】(21-22九上·天津和平区耀华中学·期中)下列有关质量守恒定律的认识，不正确的是 A．质量守恒定律揭示了化学变化中宏观物质之间的质量关系，与微观过程无关 B．通过化学变化，不仅可以改变世界上物质的种类，也能改变物质的总质量 C．质量守恒定律为定性揭示化学变化的规律，提供了理论依据 D．随着科技的发展，精密仪器为我们定量研究化学变化创造了条件 【答案】AB 【详解】A、化学变化的实质是分子的分裂和原子的重新组合，故质量守恒定律不仅揭示了化学变化中宏观物质之间的质量关系，还与微观过程有关，认识错误； B、质量守恒定律告诉我们：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，认识错误； C、质量守恒定律为定量揭示化学变化的规律，提供了理论依据，正确； D、随着科技的发展，精密仪器为我们定量研究化学变化创造了条件，正确。 故选：AB。 题型02 实验探究质量守恒定律 质量守恒的实验验证： 实验名称 实验一 铜与氧气反应前后质量的测定 实验二 铁与硫酸铜反应前后质量的测定 化学方程式 2Cu+O2 △ 2CuO Fe＋CuSO4 ＝Cu＋FeSO4 装置 实验现象 气球先鼓起后变变瘪，固体由红色变为黑色，电子天平示数不变 铁丝表面有红色固体析出，溶液由蓝色变为浅绿色，电子天平示数不变 实验结论 反应前各物质的总质量＝反应后各物质的总质量。 实验分析 实验一中： （1）气球的作用是形成密闭体系并缓冲气压； （2）气球变瘪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。 实验名称 盐酸与碳酸钠反应前后质量的测定 镁条燃烧前后质量的测定 实验装置 实验现象 产生大量气泡 发出耀眼白光，有白烟产生，生成白色固体 反应后天平平衡情况 天平指针偏右 天平指针偏左（或偏右/居中） 化学方程式 Na2CO3 +2HCl＝2NaCl + H2O + CO2↑ 2Mg+O2 2MgO 原因分析 生成的二氧化碳气体逸散到空气中 空气中氧气参加反应，使固体质量增大； 生成的氧化镁逸散到空气中，使固体质量减小。 实验反思 （1）验证质量守恒定律时，有气体参加或有气体生成的反应，应该在密闭容器中进行。 （2）所有化学反应都遵守质量守恒定律，表面貌似“不守恒”的实验需要认真加以分析原因。 【典例2】(23-24九上·天津和平区耀华中学·期中)某化学课外小组同学用下图所示实验探究质量守恒定律： (1)甲同学用图A所示实验，在瓶中先铺一层细沙，再引燃白磷，目的是 。 (2)乙同学用B装置探究质量守恒定律，开始时天平平衡，取下烧杯然后倾斜烧杯使盐酸与碳酸钠粉末接触，一段时间后再把烧杯放到天平上，发现天平的指针 偏转（填“向左”、“向右”、“不”）， 其原因是 。 (3)丙同学认为C实验证明了质量守恒定律，由质量守恒定律可知，化学反应前后，一定不变的是 （填序号）。 ①原子种类 ②原子数目③分子种类 ④分子数目 ⑤元素种类 ⑥物质种类 (4)综上所述，在探究质量守恒定律时，若利用有气体参加或生成的化学反应来设计实验，在实验设计方面应做到在 装置中进行。 【答案】(1)防止锥形瓶底部炸裂 (2) 向右 产生的二氧化碳气体逸散到空气中 (3)①②⑤ (4)密闭 【详解】（1）图 A 所示实验，在瓶中先铺一层细沙，再引燃白磷。目的是防止锥形瓶底部因受热不均匀而炸裂。 （2）盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳，该实验是在烧杯中进行的，生成的二氧化碳扩散到空气中，所以天平的指针向右偏转；其原因是产生的二氧化碳气体逸散到空气中。 （3）化学变化的实质是分子分成原子，原子重新组合成新的分子，所以化学反应前后原子种类和原子数目不变，原子的种类不变，所以元素的种类也不变，但分子种类和物质种类一定变，分子的数目可能变，所以一定不变的是①②⑤。 （4）综上所述，在探究质量守恒定律时，若利用有气体参加或生成的化学反应来设计实验，在实验设计方面应做到在密闭装置中进行。 【变式2-1】(23-24九上·天津河西区·期中)质量守恒定律是自然界的普遍规律，守恒观是化学学科重要的学科观念。根据下图所示装置进行实验。    (1)实验1中观察到的主要现象是① ；②溶液颜色由蓝色逐渐变为浅绿色。 (2)反应一段时间后，预测实验2中天平指针的位置为______（填序号）。 A．   B．   C．   (3)能验证质量守恒定律的是实验 （填“1”或“2”）。 (4)实验小组同学改用红磷燃烧（如下图）来验证质量守恒定律，下列说法正确的是______（填序号）。    A．红磷燃烧结束，锥形瓶应冷却后再放在天平上称量 B．实验过程中气球先变大后变瘪 C．反应前锥形瓶内红磷和氧气的总质量等于反应后生成五氧化二磷的质量 (5)由质量守恒定律可知，化学反应前后一定不变的是______（填序号）。 A．原子数目 B．分子数目 C．元素种类 D．物质种类 【答案】(1)铁钉表面有红色固体（合理给分） (2)B (3)1 (4)AB (5)AC 【详解】（1）铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，故可以看到的现象为铁钉表面覆盖一层红色物质，溶液逐渐变为浅绿色； （2）由于蜡烛燃烧过程中产生了二氧化碳和水蒸气逸散到空气中使左盘质量减轻，故天平指针应向右偏， 故选B； （3）能验证质量守恒定律的是实验1，有气体参加或生成的反应验证质量守恒定律，应在密闭容器中进行； （4）A、红磷燃烧结束，锥形瓶应冷却后再放在天平上称量，以防止气球受热膨胀，产生浮力，影响实验结果，故选项说法正确； B、红磷燃烧放出热量，锥形瓶中的气体膨胀，完全反应后温度降低，消耗氧气，压强减少，因此实验过程中气球先变大后变瘪，故选项说法正确； C、磷和氧气点燃条件下生成五氧化二磷，根据质量守恒定律，参加反应的红磷和氧气的总质量一定等于反应后生成五氧化二磷的质量，没有参加反应的物质质量不能计算在内，故选项说法错误； 故选AB； （5）化学反应前后物质种类与分子种类一定会发生改变，原子的种类、数目、质量、元素的种类、质量、物质的总质量不变，分子的数目可能会变， 故选AC。 【变式2-2】(24-25九上·天津滨海新区塘沽渤海石油第二中学·期中)在“质量守恒定律”的课堂学习中，同学们设计了如下图所示的实验来验证质量守恒定律。回答下列问题： 【实验验证】 (1)A实验反应前后天平左盘上的仪器与药品的总质量 (填“相等”或“不相等”)。 (2)B实验中天平指针会向 (填“左”或“右”)偏转。 【微观解释】 (3)由质量守恒定律可知，化学反应前后一定不变的是 (填序号)。 ①原子种类   ②原子数目  ③原子质量  ④分子种类  ⑤元素种类 【综合应用】 (4)植物的光合作用可表示为：二氧化碳+水淀粉+氧气，可推测淀粉中一定含有 元素。 (5)北京2022年冬奥会火种灯的造型灵感来自“中华第一灯”—西汉长信宫灯，火种灯燃料是一种气体燃料X，点燃X发生反应的化学方程式是：，则X的化学式为 。 (6)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表，对该反应，下列描述不正确的是___________。 物质 甲 乙 丙 丁 反应前质量 20 3 20 18 反应后质量 2 x 30 26 A．x的值一定为3 B．该反应是分解反应 C．乙在该反应中一定是催化剂 D．该反应中甲、丁的质量比为9：4 【答案】(1)相等 (2)右 (3)①②③⑤ (4)C、H (5)C3H8 (6)C 【详解】（1）A 实验中，铁与硫酸铜反应，无气体生成，反应前后总质量相等。 （2）B 实验中，蜡烛燃烧生成CO2​和H2​O，气体逸出，左盘质量减小，指针向右偏转。 （3）化学反应前后，原子种类、数目、质量、元素种类不变；分子种类改变，选①②③⑤。 （4）根据质量守恒，反应前CO2​（含C、O）和H2O（含H、O），反应后O2​（含O），所以淀粉一定含C、H这两种元素，可能含O元素。 （5）根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和个数不变。反应后C、O、H的个数分别是3、10、8，反应前除X外C、O、H的个数分别是0、10、0，则X含有3个C、8个H，X的化学式为C3H8。 （6）A、根据质量守恒，化学反应前后物质总质量不变，则，解得x=3，正确； B、反应中甲、乙、丙、丁的质量变化量分别是、、、，甲质量减小（反应物），丙、丁质量增大（生成物），可知该反应由一种物质反应生成两种物质，是分解反应，正确； C、乙质量不变，可能是催化剂或不参与反应的杂质，错误； D、该反应中甲、丁的质量比为，正确。 故选C。 【变式2-3】(24-25九上·天津和平区第六十一中学·期中)为验证质量守恒定律，某兴趣小组做了以下实验进行探究。 (1)图1用酒精灯给a端铜丝加热2分钟冷却后，观察到铜丝变黑、玻璃棒 （填“a”或“b”）端下沉，写出反应方程式 。 (2)在进行实验2时，发现托盘天平指针 .写出反应方程式 ，二氧化锰的作用是 。 (3)图3中先称量镁条和陶土网的质量为，然后点燃镁条，观察到 ，反应结束后称量总质量为。根据质量守恒定律可知：生成的氧化镁质量应大于参加反应的镁条质量，而实验事实是，原因是 。 (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。 (5)化学反应遵循质量守恒的根本原因是 。 【答案】(1) a (2) 向右偏转 催化作用 (3) 发出耀眼的白光，生成白色固体，放热 反应生成的部分氧化镁扩散到空气中 (4)密闭 (5)反应前后，原子的种类、数目和质量均不变 【详解】（1）铜加热消耗氧气，生成氧化铜，则a端固体质量变大，可观察到铜丝变黑、玻璃棒a端下沉； 反应的化学方程式为：。 （2）过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成氧气，生成的气体逸散到空气中，则左边质量偏小，观察到指针向右偏转； 反应的化学方程式为：； 该反应中，二氧化锰的作用为催化作用。 （3）镁和空气中的氧气在点燃的条件下反应生成氧化镁，可观察到的现象是发出耀眼的白光，放出大量的热，生成白色固体； 镁条燃烧生成的部分氧化镁扩散到空气中，使得生成物收集不全，导致生成的固体的质量小于镁条的质量。 （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，应称量所有物质的质量，则应在密闭容器中进行实验。 （5）化学反应的实质为原子的重新组合，而反应前后，原子的种类、数目和质量均不变，则反应前后质量不变。 题型03 质量守恒定律的微观解释 从微观角度解释质量守恒定律 以氢气燃烧和水的电解微观过程为例： 氢气燃烧 水的分解 化学方程式 2H2+O2 2H2O 2H2O 2H2↑+ O2↑ 微观示意图 发生改变的粒子 氢分子、氧分子　 水分子 不变的粒子 氢原子、氧原子 氢原子、氧原子 化学变化的实质 参加反应的各物质（反应物）的分子破裂成原子，原子重新组合而生成新物质（生成物）的过程。 质量守恒的本质原因 化学反应前后，原子的种类不变、原子的数目不变、原子的质量不变。 2．化学反应前后的“变”与“不变” 微观 宏观 六个“一定不变” 原子的种类 物质的总质量 原子的数目 元素的种类 原子的质量 元素的质量 两个“一定变” 分子的种类 物质的种类 两个“可能变” 分子的数目 元素的化合价 【典例3】(24-25九上·天津北辰区·期中)在化学反应中，一定发生变化的是 A．原子数目 B．元素质量 C．分子种类 D．物质的总质量 【答案】C 【详解】根据质量守恒定律，在化学变化前后： 一定变的：物质的种类，分子的种类； 一定不变的：反应前后物质的总质量，元素的种类，元素的质量，原子的（数目，质量和种类）； 可能变的：元素的化合价，分子的数目； 故选C。 【变式3-1】(24-25·天津河西区·二模)如图为一个化学反应的微观示意图，其中“”表示原子，“”表示原子，下列说法正确的是 A．该反应为分解反应 B．“”的化学式为Cl2 C．反应前后，原子种类发生改变 D．反应前后，分子种类不变 【答案】B 【详解】A.分解反应是一种物质生成多种物质的反应，而此反应从微观示意图看，是多种物质反应，生成一种物质，符合化合反应的特征，属于化合反应，并非分解反应，故说法错误，不符合题意； B.从微观示意图可知，“”这个微粒由两个氯原子（“〇”表示 Cl原子）构成，根据化学式的书写规则，一个分子中含有两个氯原子的物质化学式为Cl2，故说法正确，符合题意； C.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，故说法错误，不符合题意； D.化学反应的本质就是分子破裂、原子重新组合形成新分子的过程，所以化学反应前后，分子种类一定会改变，故说法错误，不符合题意，故选B。 【变式3-2】(24-25·天津模拟)神舟十七号空间站中的CO2处理系统可将呼出的CO2进行转化，反应的微观过程如图所示。下列说法正确的是 A．参加反应的甲、乙分子个数比为1：1 B．反应前后分子个数不变 C．丙中氧元素全部来自参加反应的CO2 D．生成的丙、丁质量比为9：4 【答案】CD 【分析】由反应的微观示意图可知，在催化剂的作用下二氧化碳和氢气反应生成水和甲烷，反应的化学方程式是。 【详解】A、由可知，参加反应的甲、乙分子个数比为1：4，故A说法错误； B、由可知，反应前后分子个数改变，故B说法错误； C、由质量守恒定律可知，丙中氧元素全部来自参加反应的CO2，故C说法正确； D、由可知，生成的丙、丁质量比为（18×2）：16=9：4，故D说法正确。 故选CD。 【变式3-3】(24-25九上·天津第二中学·月考)如图是某化学反应的微观示意图，下列说法正确的是 A．该反应属于化合反应 B．该反应中乙和丙的质量比为8：11 C．甲物质中碳、氢元素质量比为3：1 D．化学反应前后的原子种类和数目都不变 【答案】CD 【分析】由反应的微观过程图可知，该反应是甲烷与氧气在点燃条件下反应生成二氧化碳和水，化学方程式为：，据此进行分析。 【详解】A、由反应的微观过程图可知，该反应是甲烷与氧气在点燃条件下反应生成二氧化碳和水，该反应的生成物均为化合物，不属于化合反应，故选项说法错误； B、根据化学方程式可知，该反应中乙和丙的质量比为(32×2)：44=16：11，故选项说法错误； C、甲物质的化学式为CH4，甲物质中碳、氢元素质量比为12：(1×4)=3：1，故选项说法正确； D、由反应的微观过程图可知，该反应是甲烷分子与氧分子在点燃条件下反应生成二氧化碳分子和水分子，化学反应前后原子种类和数目都不变，故选项说法正确。 故选：CD。 题型04 用质量守恒定律确定物质组成 依据质量守恒定律，反应前后元素的质量和种类不变分析。 【典例4】(23-24九上·天津宝坻区第六中学·)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 【详解】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。 【变式4-2】(24-25·天津河西·二模)将纯净物在足量氧气中完全燃烧，生成二氧化碳和水。下列判断正确的是 A．R含氧元素 B．消耗氧气32g C．R属于化合物 D．中碳元素的质量分数为70% 【答案】C 【详解】A、纯净物在足量氧气中完全燃烧，生成二氧化碳和水，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类及质量不变，则二氧化碳中碳元素的质量等于R中碳元素的质量，即，水中氢元素的质量等于R中氢元素的质量，即，则R中碳元素、氢元素的质量之和为，说明R中不含氧元素，说法错误，不符合题意； B、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，说法错误，不符合题意； C、由A选项分析可知，R中含有碳元素和氧元素，即R是由不同种元素组成的纯净物，属于化合物，说法正确，符合题意； D、由A选项分析可知，R中碳元素的质量为12g，则中碳元素的质量分数为，说法错误，不符合题意。 故选：C。 【变式4-2】(24-25·天津河北·一模)将一定质量的纯净物R在足量氧气中完全燃烧，生成4.4g二氧化碳和3.6g水。下列分析不正确的是 A．物质R中一定含有碳元素和氢元素 B．物质R中碳元素与氢元素的质量比为 C．物质R的化学式可能为 D．参加反应的R和氧气的质量总和一定等于8.0g 【答案】C 【详解】A、将一定质量的纯净物R在足量氧气中完全燃烧，生成4.4g二氧化碳和3.6g水，根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类和质量不变，二氧化碳和水中含有碳、氢、氧三种元素，反应物氧气中只含有氧元素，则R中一定含有碳、氢元素，故正确； B、根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类和质量不变，4.4g二氧化碳中碳元素的质量为：；3.6g水中氢元素的质量为：；则R中含有1.2g碳元素和0.4g氢元素，物质R中碳元素与氢元素的质量比为1.2g：0.4g=3：1，故正确； C、C2H5OH中碳元素与氢元素的质量比为（12×2）：（1×6）=4：1≠3：1，则物质R的化学式不可能为C2H5OH，故不正确； D、生成二氧化碳和水的总质量为4.4g+3.6g=8.0g，根据质量守恒定律，参加反应的各物质的质量和等于生成的各物质的质量和，则参加反应的R和氧气的质量总和一定等于8.0g，故正确； 故选C。 【变式4-3】(24-25九下·天津宝坻区大白庄镇初级中学·)4.6g某物质与足量氧气反应，生成8.8g CO2和5.4g H2O。下列说法正确的是 A．参加反应的O2的质量为9.6 g B．该物质中碳、氢元素质量比为1∶3 C．生成CO2和H2O的分子个数比为2∶3 D．该物质一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素 【答案】AC 【详解】A、根据质量守恒定律，参与反应的物质的总质量等于反应生成的物质的总质量。4.6g某物质与足量氧气反应，生成8.8g CO2和5.4g H2O，则参与反应的氧气的质量为，该选项正确； B、氧气（O2）只含氧元素，则CO2中的碳元素来源于该物质，其质量为，H2O中的氢元素也来源于该物质，其质量为，因此该物质中碳、氢元素质量比为，该选项错误； C、生成CO2和H2O的分子个数比为，该选项正确； D、根据前面的分析，4.6g该物质中碳、氢元素之和为，可知该物质一定含有碳、氢、氧这三种元素，该选项错误。 故选AC。 题型05 质量守恒定律的综合应用 依据质量守恒定律，反应前后物质的总质量不变。在密闭容器内的物质，若反应后质量减少则为反应物，若反应后质量增加则是生成物，反应前后的质量差即为反应或生成的质量，若反应前后质量不变则有可能是该反应的催化剂，也可能与该反应无关。 【典例5】(24-25九上·天津武清城关中学·月考)在一个密闭容器中放入M、N、Q、P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，则关于此反应认识不正确的是 物质 M N Q P 反应前质量/g 18 1 2 32 反应后质量/g X 26 2 12 A．该变化的基本反应类型是分解反应 B．反应后物质M的质量为13g C．反应中N、P的质量比为5：4 D．物质Q可能是该反应的催化剂 【答案】A 【分析】根据质量守恒定律，反应前后物质的总质量不变，则，解得X=13。 【详解】A、反应后，M、P的质量减小，N的质量增加，Q的质量不变，则该反应由M、P反应生成N，由两种物质反应生成一种物质，是化合反应，不是分解反应，该选项认识不正确； B、根据分析，反应后物质M的质量为13g，该选项认识正确； C、反应后N增加的质量为，P减少的质量为，可知反应中N、P的质量比为 ，该选项认识正确； D、物质Q反应前后质量不变，可能是该反应的催化剂，也可能是不参与反应的杂质，该选项认识正确。 故选：A。 【变式5-1】(24-25九上·天津静海区实验中学·期中)甲、乙、丙、丁四种物质在密闭容器中发生化学反应，反应前后各物质的质量变化情况如表所示，则下列说法正确的是 物质名称 甲 乙 丙 丁 反应前质量/g 20 10 20 0 反应后质量/g 6 x 8 26 A．甲可能是单质 B．乙、丙、丁是生成物 C．乙可能是该反应的催化剂 D．该反应为分解反应 【答案】AC 【分析】根据表中数据可知，反应前后甲的质量减小了，属于反应物；反应前后丙的质量减小了，属于反应物；反应前后丁的质量增加了26g，属于生成物；根据质量守恒定律，，反应前后乙的质量不变，则乙可以是该反应的催化剂，也可以是不参与反应的物质，则该反应为，符合“多变一”的特点，属于化合反应。 【详解】A、由分析可知，甲、丙为反应物，丁为生成物，乙的质量不变，可能是催化剂，也可能不参加反应，该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，故甲可能是单质，故A正确； B、由以上分析可知，甲、丙是反应物，丁是生成物，乙可能是催化剂，故B错误； C、反应前后乙的质量不变，则乙可以是该反应的催化剂，也可以是不参与反应的物质，故C正确； D、由分析可知，甲、丙为反应物，丁为生成物，乙的质量不变，可能是催化剂，也可能不参加反应，该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，故D错误。 故选AC。 【变式5-2】(23-24九上·天津模拟·期中)有新的物质生成的变化是化学变化，在一密闭容器中放入甲、乙、丙、丁四种物质，物质发生变化时测得部分数据如下表所示。以下说法正确的是 物质 甲 乙 丙 丁 反应前质量/g 10 5 12 20 反应后质量/g 8 5 30 X A．题中X的值为6 B．该反应一定是化合反应 C．从表格中数据可知，乙物质在反应前后质量没变，所以乙是该反应的催化剂 D．若甲和丁相对分子质量之比为3：16，则其化学计量数之比为3：4 【答案】B 【详解】A.化学反应前后物质的总质量不变， X=10+5+12+20-8-5-30=4，故选项错误； B. 反应后甲、丁质量减小，是反应物，乙质量不变，可能是催化剂，丙质量增加，是生成物，故该反应为甲和丁反应生成丙，符合“多变一”，属于化合反应，故选项正确； C. 反应前后乙质量不变，可能是催化剂，也可能既不是催化剂也不是反应物和生成物是杂质，故选项错误； D. 反应中甲和丁的质量比为（10g-8g）:（20g-4g）=1：8，若甲和丁的相对分子质量之比为3：16，设其化学计量数之比为x：y，则3x：16y=1：8，则x：y=2：3，则它们的化学计量数之比为2：3，故选项错误。 故选：B。 【变式5-3】(23-24九上·天津河西区·期中)某密闭容器中有物质M、氧气和水三种物质，在一定条件下，M和氧气充分反应，测得反应前后各物质的质量如下表。根据表中信息判断，下列说法不正确的是 物质 M 反应前质量/g 13 50 0 8 反应后质量/g 0 n 44 17 A．M中仅含有碳、氢两种元素 B． C．氧气与二氧化碳的化学计量数之比为5：4 D．生成的二氧化碳和水的质量比为44：17 【答案】BD 【详解】A、由表中数据可知，生成44g二氧化碳和17g-8g=9g水，其中44g二氧化碳中碳元素的质量为，9g水中氢元素的质量为，根据元素守恒，则M中含有12g碳元素和1g氢元素，12g+1g=13g，则M中不含氧元素，该选项说法正确； B、根据质量守恒可知，待测质量为13+50+8-44-17=10g，该选项说法不正确； C、设该反应中氧气和二氧化碳的化学计量数之比为x:y，根据物质质量比等于相对质量乘化学计量数之比有：该选项说法正确； D、反应生成的二氧化碳和水的质量为44：（17-8）=44：9，该选项说法不正确。 故选BD。 题型06 有关字母反应式的计算 反应式的计算遵循质量守恒定律反应前后各物质的质量关系不变，物质的总质量不变的原则。 【典例6】(24-25九上·天津第二十中学·期中)化学反应 A+3B=2C+3D， 已知2.3gA和4.8gB恰好完全反应， 生成4.4gC， 又已知D的相对分子质量为18，则B的相对分子质量为 A．27 B．16 C．32 D．96 【答案】C 【详解】根据质量守恒定律，生成D的质量为2.3g+4.8g-4.4g=2.7g；设B的相对原子质量为x， 故选C。 【变式6-1】(24-25九上·天津武清区城关中学·月考)在A+2B=3C+2D的反应中，32gA和适量的B恰好完全反应生成36gC和100gD，则消耗B的质量是 A．26 B．36 C．52 D．104 【答案】D 【详解】在A+2B=3C+2D的反应中，32gA和适量的B恰好完全反应生成36gC和100gD，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B的质量是：36g+100g-32g=104g； 故选：D。 【变式6-2】(22-235·天津河东·二模)现将10gA和足量的B混合加热，A与B发生化学反应，10gA完全反应后生成4gC和8gD，则参加反应的A与B的质量比是 A．1：1 B．5：1 C．2：1 D．4：1 【答案】B 【详解】现将10gA和足量的B混合加热，A与B发生化学反应，10gA完全反应后生成4gC和8gD，由质量守恒定律可知，参加反应的B的质量为 8g+4g-10g=2g ，参加反应的A和B的质量比是 10g：2g=5：1 ； 故选：B。 【变式6-3】(22-235·天津西青·二模)在反应A+3B=2C+3D中，已知参加反应A和B的质量比为7：24，当2.8gA与一定量B恰好完全反应后，生成3.6gD，则C的质量为 A．9.6g B．8.8g C．6.8g D．4.4g 【答案】B 【详解】设参加反应的B的质量为x，生成C的质量为y。 根据题意可知：，x=9.6 g 根据质量守恒定律可知，参加反应各物质的质量总和等于反应后生成各物质的质量总和，即2.8 g+9.6 g=3.6 g+y，y=8.8 g； 只有B符合题意。 故选B。 20 / 20 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $