课题1 质量守恒定律（7大题型专项训练，江苏专用）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 质量守恒定律的内容及适用范围 题型02 用质量守恒定律解释现象 题型03 实验探究质量守恒定律 题型04 质量守恒定律的微观解释 题型05 根据质量守恒定律确定物质的组成 题型06 根据质量守恒定律确定物质的质量 题型07 密闭容器中质量守恒定律的相关计算 题型01 质量守恒定律的内容及适用范围 1.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。 2.适用范围：只适用于化学变化，不适用于物理变化； 3. 解读： （1）“参加”：没有参加反应的物质和不是反应生成的物质质量不能计入“总和”中； （2）“各物质”：参加反应或反应生成所有物质，特别注意气体、沉淀不能遗漏。 （3）“质量总和”是质量之和，不是体积、分子个数 【典例1】（2025·江苏·中考真题）下列有关铁丝在氧气中燃烧反应的叙述不正确的是 A．放出热量 B．生成 C．反应前后固体质量相等 D．参加反应的铁与生成物中铁元素质量相等 【答案】C 【解析】A、铁丝在氧气中燃烧放出热量，说法正确，不符合题意； B、铁丝在氧气中燃烧生成，说法正确，不符合题意； C、铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，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，则生成四氧化三铁的质量等于参加反应的铁、氧气的质量之和，故反应前后固体质量不相等，说法错误，符合题意； D、根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类及质量不变，则参加反应的铁与生成物中铁元素质量相等，说法正确，不符合题意。 故选：C。 【变式1-1】（2025·江苏泰州·一模）白醋能与鸡蛋壳反应生成，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，倒立杯子充分反应后称量总质量为，打开杯盖后称量总质量为，三者的关系为，下列说法不正确的是 A．，说明该反应遵循质量守恒定律 B．，是因为打开杯盖后气体逸出 C．白醋必须过量，否则会影响对质量守恒定律的验证结果 D．通过该实验可知，对于有气体生成的反应，验证质量守恒定律必须使用密封容器 【答案】C 【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，是因为白醋与鸡蛋壳反应生成了二氧化碳气体，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，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，不符合题意。 故选C。 【变式1-2】（2025·江苏徐州·二模）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 【详解】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。 【变式1-3】（24-25九年级上·江苏镇江·期中）过氧化钠（Na2O2）能与二氧化碳反应生成氧气，可作为呼吸面具中氧气的来源，有关反应为Na2O2+CO2→Na2CO3 + O2。下列说法不正确的是 A．过氧化钠属于氧化物 B．该反应前后氧元素质量不变 C．反应前后部分氧元素的化合价发生变化 D．实验室可利用这一原理制取纯净的氧气 【答案】D 【详解】A、氧化物是由两种元素组成的含有氧元素的化合物，过氧化钠是由钠元素、氧元素组成的化合物，属于氧化物，A选项正确； B、根据质量守恒定律，化学反应前后，元素质量不变，B选项正确； C、化合物中元素正负化合价之和为零，单质中元素化合价为零。反应前Na2O2中Na显+1价、O显-1价，CO2中C显+4价、O显-2价；反应后Na2CO3中Na显+1价、C显+4价、O显-2价，O2中O显0价，因此反应前后部分氧元素的化合价发生变化，C选项正确； D、该反应的反应物中有气体，生成物中也有气体，不容易收集到生成物中纯净的氧气，D选项错误。 故选：D。 题型02 用质量守恒定律解释现象 1. 现象发生时的变化必须是化学变化才能用质量守恒定律解释。 2. 貌似不守恒的一定要考虑反应物或生成物中是否有气体未参加计算。 3. 反应剩余的物质或不是反应生成的物质不能计算在内。 【典例2】（24-25九年级上·江苏南京·期中）下列叙述不正确的是 A．氮气是制造硝酸和氮肥的重要原料 B．农业上可采用喷灌、滴灌来节水 C．在化学反应中，原子中的核外电子数可能发生变化 D．蜡烛燃烧后减少的质量等于生成的水和二氧化碳的质量之和 【答案】D 【详解】A、氮气中含有氮元素，可用于制造硝酸和氮肥，故A不符合题意； B、农业上可采用喷灌、滴灌来节水，故B不符合题意； C、在化学反应中，原子中的核外电子数可能发生变化，故C不符合题意； D、根据质量守恒定律，蜡烛燃烧后减少的质量与消耗氧气的质量之和等于生成的水和二氧化碳的质量之和，故D符合题意。 故选D。 【变式2-1】（23-24九年级下·江苏常州·阶段检测）下列现象能用质量守恒定律解释的是 A．10gNaCl溶解在90g水中，成为100g溶液 B．100g干冰完全汽化成100g气体 C．酒精燃烧后，什么都没有了 D．2g氢气和2g氧气混合得4g气体 【答案】C 【分析】质量守恒定律反映的化学反应前后的质量关系，适用于化学变化，不适用于物理变化。 【详解】A、氯化钠溶于水属于物理变化，不能用质量守恒定律解释，选项错误； B、干冰汽化属于物理变化，不能用质量守恒定律解释，选项错误； C、酒精燃烧属于化学变化，燃烧过程中生成二氧化碳和水蒸气逸散到了空气中，所以“什么都没有了”，选项正确； D、氢气和氧气混合属于物理变化，不能用质量守恒定律解释，选项错误； 故选C。 【变式2-2】（23-24九年级上·江苏南京·阶段检测）根据质量守恒定律，下列说法正确的是 A．某物质在空气中燃烧生成二氧化碳和水，则该物质中一定含有碳、氢、氧元素 B．在点燃条件下，1g氢气与9g氧气完全反应，生成水的质量是10g C．双氧水分解后产生的氧气的质量等于分解的过氧化氢中氧元素的质量 D．铁丝在一定条件下生锈，生锈后固体质量大于生锈前铁丝的质量 【答案】D 【详解】A.某物质在空气中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不变，则该物质中一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素，故A错误； B.根据化学方程式可知：氢气与氧气恰好完全反应的质量比=4：32=1：8，因此1g氢气与9g氧气（氧气过量）完全反应，生成水的质量为9g，故B错误； C.双氧水分解后产生的氧气的质量小于分解的过氧化氢中氧元素的质量，因为生产物水中含有氧元素，故C错误； D.铁丝在一定条件下生锈，是与氧气、水发生化学变化，根据质量守恒定律，生锈后固体质量大于生锈前铁丝的质量，故D正确。 故选：D。 【变式2-3】（23-24九年级上·江苏扬州·期中）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．浓硫酸敞口放置质量增加 C．饱和氢氧化钙溶液升温，出现浑浊现象，溶液质量减小 D．硫酸铜溶液和氢氧化钠溶液混合，溶液质量减小 【答案】D 【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错误； B、浓硫酸敞口放置质量增加是浓硫酸具有吸水性，没有发生化学变化，不能用质量守恒定律来解释，故B错误； C、氢氧化钙的溶解度随温度的升高而减小，饱和氢氧化钙溶液升温，有晶体析出，此过程中没有新物质生成，不能用质量守恒定律来解释，故C错误； D、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D正确。 故选D。 题型03 实验探究质量守恒定律 知识积累 1. 探究铜粉加热、铁和硫酸铜反应前后质量变化 探究铜粉加热前后质量的变化 探究铁和硫酸铜反应前后质量的变化 实验装置 实验现象 红色粉末逐渐变黑，气球变瘪。天平两次显示示数相等。 铁钉表面覆盖一层红色的物质，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色；天平两次显示示数相等。 文字表达式 铜 + 氧气氧化铜； 加热 铁 + 硫酸铜 → 硫酸亚铁 + 铜 ； 符号表达式 Cu + O2 CuO△ Fe+CuSO4→FeSO4+Cu 2.两个“不守恒”的实验探究 实验步骤 实验现象 白色粉末溶解，有大量气泡迅速产生。 天平示数变小， m2 < m1。 发出耀眼的白光，放出热量，产生白烟。 天平示数有变化（或没有变化）， m2 ≠ m1 文字表达式 碳酸钠+盐酸→氯化钠+水+二氧化碳； 镁+氧气氧化镁；加热 符号表达式 Na2CO3+HCl→ NaCl+H2O+CO2↑ Mg + O2 MgO加热 分析“不守恒”的原因 生成的二氧化碳气体逸散到空气中，使体系内物质质量减小。 镁条燃烧生成的氧化镁的质量应等于镁条加参加反应的氧气质量，固体质量增加，但燃烧过程中，部分氧化镁以白烟的形式扩散到空气中，固体质量减少。 3. 实验探究质量守恒定律时，有气体参加或生成的反应应在敞口容器中进行。 【典例3】（2025·江苏·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 【详解】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。 【变式3-1】（23-24九年级上·江苏扬州·期末）下列装置可用于验证质量守恒定律的是 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】A、铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，反应前后锥形瓶内物质的总质量不变，可用于验证质量守恒定律。 B、水和红墨水不发生化学反应，不能用于验证质量守恒定律。 C、镁和氧气点燃生成氧化镁，有气体氧气参与反应但未被称量，不能用于验证质量守恒定律。 D、过氧化氢在二氧化锰催化下分解生成水和氧气，有气体逸出未被称量，不能用于验证质量守恒定律。 故选A。 【变式3-2】（24-25九年级上·江苏常州·期中）近代化学史上对质量守恒定律、空气组成的研究都具有伟大意义。 Ⅰ.【质量守恒定律】 (1)如图A、B、C三个实验的变化中，不能用质量守恒定律解释的是 （填序号）； (2)图B实验 （“能”或“不能”）用来验证质量守恒定律，原因是： ； (3)图D利用镁带在空气中燃烧来验证质量守恒定律。根据质量守恒定律，理论上天平应该向 （“左”或“右”）倾斜。但是当镁带完全燃烧后，发现天平向反方向倾斜，请分析其可能原因是 。 【答案】(1)C (2) 不能 产生的二氧化碳会逸散到空气中 (3) 左 部分生成的氧化镁扩散到了空气中 【详解】（1）一切化学反应都遵循质量守恒定律，实验A为红磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷，属于化学变化，实验B为盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠、二氧化碳和水，属于化学反应，实验C中酒精与水不反应，属于物理变化，故A、B、C三个实验的变化中，不能用质量守恒定律解释的是C； （2）用图B的实验装置敞口，盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠、二氧化碳和水，二氧化碳是气体会逸散到空气中，导致反应后物质总质量减少，反应后天平不平衡，不能验证质量守恒定律； （3）镁燃烧消耗氧气，生成氧化镁，则理论上反应后固体质量会增加，天平会向左倾斜； 但是当镁带完全燃烧后，发现天平向反方向倾斜是因为镁燃烧会产生白烟，部分生成的氧化镁扩散到了空气中； 【变式3-3】（24-25九年级上·江苏宿迁·期末）实验是科学探究的重要方法。图1和图2分别用来探究空气中氧气的含量和质量守恒定律，请结合图示回答有关问题。 (1)图1测氧气的含量，根据下表提供的实验数据，将测得的氧气体积分数填入下表。 硬质玻璃管中空气的体积 反应前注射器中空气体积 反应后注射器中气体体积 实验测得空气中氧气的体积分数 40mL 20mL 11mL (2)图1实验过程中，观察到玻璃管中的现象是 ，为了保证该实验成功，实验前注射器里留的体积不得少于 mL。实验测得的结果小于21%，可能的原因有哪些？（请列举一条） 。 (3)图2实验中，不能用于验证质量守恒定律的是 ，D中小气球作用为 。 【答案】(1)15% (2) 红色固体粉末变黑（合理即可） 10 铜粉量不足（答案合理即可） (3) BC 平衡压强 【详解】（1）实验测得空气中氧气的体积分数==15%。故填：15%。 （2）铜粉是红色固体粉末，铜粉与氧气反应生成的氧化铜是黑色的，所以图1实验过程中，观察到玻璃管中的现象是红色固体粉末变黑。为了减小误差，保证该实验成功，实验前注射器里留的体积不得少于10mL。由于铜粉量不足，装置漏气等，使得实验测得的结果小于21%。故填：红色固体粉末变黑（合理即可）；10；铜粉量不足（答案合理即可）。 （3）A、该装置是密闭系统，反应生成物“白烟”和空气不能向外扩散，能够用于验证质量守恒定律。A不符合题意； B、蒸馏水与酒精不发生化学反应，不能用于验证质量守恒定律。B符合题意； C、烧杯敞口，石灰石和稀盐酸反应生成的二氧化碳能够向外扩散，不能用于验证质量守恒定律。C符合题意； D、该装置是密闭系统，石灰石和稀盐酸反应生成的二氧化碳不会向外扩散，能够用于验证质量守恒定律。D不符合题意。 故填：BC。 红磷燃烧放出热量，开始燃烧时，瓶内气压较大，小气球作用是平衡压强，防止瓶塞弹出。故填：平衡压强。 题型04 质量守恒定律的微观解释 知识积累 1.微观解释：在化学反应前后，原子的种类、数目、质量均保持不变（原子的“三不变”）。 2.化学反应前后的“变与不变”： 宏观 微观 一定不变 物质的总质量不变； 元素的种类不变；元素的质量不变 原子的种类、数目、质量都不变 一定改变 物质的种类一定改变 分子的种类一定改变 可能改变 化合价可能改变 分子总数可能改变 【典例4】（2025·江苏镇江·二模）下图表示甲转化为丙的微观过程。下列有关说法不正确的是 A．转化①中原子和分子数目都不变 B．反应前后催化剂的质量不变 C．整个转化过程中共有2种氧化物 D．甲、乙、丙中碳元素的质量分数依次减小 【答案】D 【详解】A、由微观反应示意图可知，转化①是由甲烷和过氧化氢在催化剂的作用下反应生成CH4O和水，化学方程式为，由质量守恒可知，该转化前后原子数目不变，由化学方程式可知，该转化前后分子数目也保持不变，故A说法正确； B、由催化剂的概念可知，反应前后催化剂的质量不变，故B说法正确； C、该转化过程中，涉及到过氧化氢和水两种氧化物，故C说法正确； D、甲烷(甲)中碳元素的质量分数为 ;CH4O(乙)中碳元素的质量分数为，CH2O(丙)中碳元素的质量分数为 ，三种物质中碳元素的质量分数由高到低依次为甲、丙、乙，故D说法错误。 故选D。 【变式4-1】（24-25九年级上·江苏扬州·期末）如图为HgO 受热变化的微观模拟图，下列说法不正确的是 A．反应前后原子数目不变 B．该反应为分解反应 C．反应前后元素化合价不变 D．该反应遵循质量守恒定律 【答案】C 【详解】A、根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变，不符合题意； B、该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应，不符合题意； C、氧化汞中汞元素显+2价，氧元素显-2价，汞单质中汞元素化合价为0，氧气中氧元素化合价为0，故反应前后汞元素和氧元素的化合价均发生了改变，符合题意； D、该反应有新物质生成，属于化学变化，遵循质量守恒定律，不符合题意。 故选C。 【变式4-2】 （2023·江苏南京·中考真题）化学反应前后肯定没有变化的是 ①原子数目  ②分子数目  ③元素种类  ④物质种类  ⑤原子种类  ⑥物质的总质量 A．①③④⑥ B．①③⑤⑥ C．①②⑤⑥ D．②③⑤⑥ 【答案】B 【详解】化学反应前后，原子的种类、质量和个数不变，元素的种类、质量不变，物质的总质量不变，物质的种类、分子的种类肯定改变，分子的数目可能改变，故①③⑤⑥，故选B。 【变式4-3】（25-26九年级上·江苏常州·阶段检测）构建化学观念是学好化学的基础。下列说法正确的是 A．元素观：水是由水元素组成的 B．微粒观：保持氮气化学性质的最小粒子是氮原子 C．守恒观：化学反应前后原子种类不变 D．分类观：冰和水混合后属于混合物 【答案】C 【详解】A、元素观中，水是由氢元素和氧元素组成的，而非“水元素”。“水元素”这一表述错误，元素分类中不存在该名称。故选项A错误； B、微粒观中，氮气（）由氮分子构成，保持其化学性质的最小粒子应为氮分子，而非氮原子。故选项B错误； C、守恒观中，质量守恒定律指出：化学反应前后原子种类、数目、质量均不变。选项描述符合定律内容。故选项C正确； D、分类观中，冰和水均为的不同状态（固态与液态），混合后仍为同一种物质，属于纯净物，而非混合物（需由不同物质组成）。故选项D错误； 故选C。 题型05 根据质量守恒定律确定物质的组成 知识积累 1. 根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变。利用这一点可以定性判断物质中元素的种类，从而推测物质的组成元素。反应前物质中有的元素反应后一定还有，反应前物质中没有的元素反应后一定没有，同理，反应后的物质中有的元素反应前一定有。 2. 根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的质量也不变。利用这一点可定量计算有机物的组成元素与原子个数比，得出有机物的化学式。 【典例5】（2025·江苏南京·一模）丙烷（化学式为）是液化石油气的主要成分之一。现有4.4g丙烷与一定量氧气混合于密闭容器内，在一定条件下全部转化为一氧化碳、二氧化碳和水，恢复至室温，测得所得气体中氧元素质量分数为70%，则参加反应的氧气的质量为 A．16g B．14.8g C．11.2g D．8.4g 【答案】B 【详解】4.4g丙烷中含碳元素的质量为，含氢元素的质量为4.4g-3.6g=0.8g，丙烷燃烧后恢复至室温所得气体是二氧化碳与一氧化碳的混合物，其中氧元素质量分数为70%，则碳元素的质量分数为1-70%=30%，混合气体的质量为3.6g÷30%=12g，丙烷燃烧生成水的质量为，由质量守恒定律可知，参加反应的氧气的质量=12g+7.2g-4.4g=14.8g。 故选B。 【变式5-1】（24-25九年级上·江苏镇江·期中）取46g甲在空气在完全燃烧，产生的气态物质H2O、CO2依次通过足量的硫酸铜、浓氢氧化钠溶液(吸收CO2)，测得硫酸铜、浓氢氧化钠溶液分别增重54g、88g，则下列说法正确的是 A．该化合物只含碳、氢元素 B．该化合物化学式是C2H6 C．32gCH4中含碳量与46g甲相等 D．甲中含碳、氢、氧元素质量比为2：6：1 【答案】C 【分析】取46g甲在空气在完全燃烧，产生的气态物质H2O、CO2依次通过足量的硫酸铜、浓氢氧化钠溶液(吸收CO2)，测得硫酸铜、浓氢氧化钠溶液分别增重54g、88g，即生成54g水和88g二氧化碳。 【详解】A、甲物质燃烧生成二氧化碳和水，反应后共有碳氢氧三种元素，氧气只能提供氧元素，根据质量守恒定律，初步判断出该物质中一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素，且甲中碳元素质量等于二氧化碳中碳元素质量=，氢元素质量等于水中氢元素质量=，碳氢元素的质量和为24g+6g=30g＜46g，故甲中含有氧元素，46g甲中含有46g-30g=16g。选项错误； B、由A中分析可知，该物质中含有氧元素，C2H6中不含氧元素，选项错误； C、32gCH4中碳元素质量为，46g甲中碳元素质量也为24g，故相等，选项正确； D、甲中含碳、氢、氧元素质量比为24g：6g：16g=12:3:8，选项错误； 故选C。 【变式5-2】（24-25九年级上·江苏镇江·阶段检测）某纯净物在足量氧气中充分燃烧，生成二氧化碳和水。下列对该纯净物组中，说法正确的是 A．由碳、氢、氧三种元素组 B．由碳、氧两种元素组成 C．由碳、氢两种元素组成 D．一定含有碳、氢两种元素，可能含有氧元素 【答案】D 【详解】二氧化碳是由碳、氧元素组成，水是由氢、氧元素组成，氧气是由氧元素组成，根据反应前后元素种类不变，则该纯净物中一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素，故选D。 【变式5-3】（24-25九年级上·江苏连云港·期中）某化合物与9.6g氧气在点燃的条件下恰好完全反应，生成8.8g二氧化碳和5.4g水，则该化合物的化学式为 A．CH3OH B．C2H5OH C．CH4 D．C2H6 【答案】B 【详解】某化合物与9.6氧气在点燃的条件下恰好完全反应，生成8.8g二氧化碳和5.4g水，根据质量守恒定律，该化合物的质量为：8.8g+5.4g-9.6=4.6g；该化合物中碳元素质量：，氢元素质量：，氧元素质量：4.6g-2.4g-0.6g=1.6g，化合物中含有碳元素、氢元素和氧元素；化合物中碳原子、氢原子、氧原子个数比：，化学式是C2H5OH。 故选B。 题型06 根据质量守恒定律确定物质的质量 【典例6】（24-25九年级下·江苏盐城·期中）现有2.3g 乙醇C2H5OH和 一定量O2混合于密闭容器中，在一定条件下反应物全部转化为 CO、CO2和H2O，待容器恢复至室温，测得容器内混合气体中碳元素的质量分数为 30%．则参加反应的 O2的质量为 A．4.8g B．3.2g C．4.4g D．4.0g 【答案】C 【详解】根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类和质量不变，则乙醇中碳元素的质量与生成二氧化碳和一氧化碳中碳元素的质量相等，碳元素的质量为：，则生成二氧化碳和一氧化碳的质量和为：，乙醇中氢元素的质量与生成水中氢元素的质量相等，则氢元素的质量为：，则生成水的质量为：，根据质量守恒定律，化学反应前后物质的总质量不变，则参加反应的氧气的质量为：2.7g+4g-2.3g=4.4g。 故选C。 【变式6-1】（23-24九年级上·江苏苏州·阶段检测）一定质量的某物质在氧气中完全燃烧，生成4.4gCO2 和3.6g H2O,另取1.6g 该物质在氧气中完全燃烧，消耗2.4gO2, 该物质的化学式可能是 A．CH4 B．CH4O C．C2H4 D．C2H4O 【答案】B 【详解】这种有机物燃烧生成二氧化碳和水的质量之比为4.4g：3.6g=11：9；那么1.6g有机物燃烧消耗氧气2.4g，生成二氧化碳的质量为；生成水的质量为；根据质量守恒定律，该1.6g有机物中碳元素的质量为；氢元素的质量为；那么其中含有氧元素的质量：1.6g-0.6g-0.2g=0.8g；设该有机物的化学式为CxHyOz，那么得到碳、氢、氧的质量之比为12x：y：16z=0.6g：0.2g：0.8g；解得：x：y：z=1：4：1；那么化学式为：CH4O。 故选B。 【变式6-2】（24-25九年级上·江苏南京·阶段检测）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。 【变式6-3】（24-25九年级下·江苏南通·阶段检测）取在真空条件下加热分解，固体质量随温度的变化如图所示（图中a、b、c、e点对应固体为纯净物）。当固体质量不再改变时，生成了，下列说法不正确的是 A．过程中，固体中铜元素的质量分数逐渐增大 B．过程中产生的质量为 C．点对应的固体中两物质的质量比为 D．过程中发生的化学化学方程式为： 【答案】C 【详解】A、a→b过程中，生成了16g-14.4g=1.6g的氧气，固体中，氧元素质量减小，而铜元素质量不变，则固体中铜元素的质量分数逐渐增大，该选项说法正确； B、由图中数据可知，c→d过程中，生成了14.4g-13.6g=0.8g氧气，该选项说法正确； C、由于16g氧化铜中铜元素的质量为，其中氧元素的质量为16g-12.8g=3.2g，而最终生成了3.2g氧气，则说明a→b过程中，氧化铜受热分解为铜的另一种氧化物和氧气，c→e过程中铜的另一种氧化物受热分解为铜和氧气，由于b点时固体的质量为14.4g，设铜的另一种氧化物的化学式为CuOx，则，解得x=0.5，则铜的另一种氧化物的化学式为Cu2O，由于c→e过程中共生成氧气3.2g-1.6g=1.6g，c→d过程中共生成氧气14.4g-13.6g=0.8g，即d点时正好有一半的Cu2O分解成了铜，则d点对应的固体中两物质的质量比不可能为1：1，该选项说法不正确； D、由前面分析可知，c→e过程中发生的化学方程式为：，该选项说法正确。 故选C。 题型07 密闭容器中质量守恒定律的相关计算 【典例3】 （2025·江苏徐州·三模）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8g B．参加反应的氢气质量为6g C．氨气分子的微观结构示意图为 D．参加反应的氮气和生成的氨气质量比为1:2 【答案】B 【详解】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错误； B.根据质量守恒定律，反应前氢气质量为：52g+9g+34g－80g－0g=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.根据质量守恒定律，参加反应的氮气质量为：80g−52g=28g，生成的氨气质量为：34g−0g=34g，参加反应的氮气和生成的氨气质量比为28g:34g=14:17，故D错误。 故选：B。 【变式7-1】（24-25九年级上·江苏泰州·阶段检测）向密闭容器中加入一定质量的甲、乙、丙三种物质，在一定条件下发生化学反应，测得容器中甲、乙、丙、丁的质量随时间的变化图像如图所示。下列说法正确的是 A．a的值为13 B．乙、丙是反应物，甲、丁是生成物 C．该反应中，甲与丁的质量变化之比为3：2 D．当丁为2g时，乙与丙的质量之比为4：5 【答案】D 【分析】根据图像，反应前甲、乙、丙、丁的质量分别是10g、6g、10g、0g，反应后甲、乙、丙、丁的质量分别是ag、6g、0g、8g。 【详解】A、根据质量守恒定律，化学反应前后，物质总质量不变，则，解得a=12，A选项错误； B、反应后甲、丁的质量增加，丙的质量减少，乙的质量不变，说明丙是反应物，甲、丁是生成物，乙可能是该反应的催化剂，也可能是不参与反应的杂质，B选项错误； C、该反应中，甲与丁的质量变化之比为，C选项错误； D、根据分析可知，每10g的丙反应生成2g的甲、8g的丁，当丁为2g时，丙的质量为，而乙的质量仍为6g，则乙与丙的质量之比为，D选项正确。 故选：D。 【变式7-2】（23-24九年级上·江苏南京·期中）一定条件下，密闭容器中发生了某一化学反应，涉及的物质为甲、乙、丙、丁，如图为各物质在反应前和反应后某时刻的质量关系。下列说法不正确的是 A．x的值是31 B．该反应为分解反应 C．丙物质可能是该反应的催化剂 D．反应中消耗甲和乙的质量比为7：4 【答案】B 【详解】A、反应前后物质的总质量不变，则20+20+20+20=13+16+20+x，解得x=31，该选项说法正确； B、在该反应中，甲、乙质量减少为反应物，丁质量增大为生成物，该反应符合多变一，是化合反应，该选项说法错误； C、反应前后丙的质量不变，则丙可能为催化剂，该选项说法正确； D、反应中消耗甲和乙的质量比为（20-13）：（20-16）=7：4，该选项说法正确。 故选B。 【变式7-3】（24-25九年级上·江苏南京·期中）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。下列数据正确的是 A．a=17% B．b=8% C．c=42% D．d=6% 【答案】C 【详解】对比第一个图和最后一个图，可知反应前后丁质量不变，则b=10%，再分析第二个图，可知a=1-10%-11%-56%=23%；对比第一个和第二个图可知，反应的甲、乙、丙质量比为（70%-56%）：（14%-11%）：（23%-6%）=14：3：17，再结合第一个和第三个图，甲、乙、丙质量比为（70%-c）：（14%-d）：（40%-6%）=14：3：17，解得c=42%、d=8%，故选C。 1 / 19 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 质量守恒定律的内容及适用范围 题型02 用质量守恒定律解释现象 题型03 实验探究质量守恒定律 题型04 质量守恒定律的微观解释 题型05 根据质量守恒定律确定物质的组成 题型06 根据质量守恒定律确定物质的质量 题型07 密闭容器中质量守恒定律的相关计算 题型01 质量守恒定律的内容及适用范围 1.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。 2.适用范围：只适用于化学变化，不适用于物理变化； 3. 解读： （1）“参加”：没有参加反应的物质和不是反应生成的物质质量不能计入“总和”中； （2）“各物质”：参加反应或反应生成所有物质，特别注意气体、沉淀不能遗漏。 （3）“质量总和”是质量之和，不是体积、分子个数 【典例1】（2025·江苏·中考真题）下列有关铁丝在氧气中燃烧反应的叙述不正确的是 A．放出热量 B．生成 C．反应前后固体质量相等 D．参加反应的铁与生成物中铁元素质量相等 【变式1-1】（2025·江苏泰州·一模）白醋能与鸡蛋壳反应生成，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，倒立杯子充分反应后称量总质量为，打开杯盖后称量总质量为，三者的关系为，下列说法不正确的是 A．，说明该反应遵循质量守恒定律 B．，是因为打开杯盖后气体逸出 C．白醋必须过量，否则会影响对质量守恒定律的验证结果 D．通过该实验可知，对于有气体生成的反应，验证质量守恒定律必须使用密封容器 【变式1-2】（2025·江苏徐州·二模）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 【变式1-3】（24-25九年级上·江苏镇江·期中）过氧化钠（Na2O2）能与二氧化碳反应生成氧气，可作为呼吸面具中氧气的来源，有关反应为Na2O2+CO2→Na2CO3 + O2。下列说法不正确的是 A．过氧化钠属于氧化物 B．该反应前后氧元素质量不变 C．反应前后部分氧元素的化合价发生变化 D．实验室可利用这一原理制取纯净的氧气 题型02 用质量守恒定律解释现象 1. 现象发生时的变化必须是化学变化才能用质量守恒定律解释。 2. 貌似不守恒的一定要考虑反应物或生成物中是否有气体未参加计算。 3. 反应剩余的物质或不是反应生成的物质不能计算在内。 【典例2】（24-25九年级上·江苏南京·期中）下列叙述不正确的是 A．氮气是制造硝酸和氮肥的重要原料 B．农业上可采用喷灌、滴灌来节水 C．在化学反应中，原子中的核外电子数可能发生变化 D．蜡烛燃烧后减少的质量等于生成的水和二氧化碳的质量之和 【变式2-1】（23-24九年级下·江苏常州·阶段检测）下列现象能用质量守恒定律解释的是 A．10gNaCl溶解在90g水中，成为100g溶液 B．100g干冰完全汽化成100g气体 C．酒精燃烧后，什么都没有了 D．2g氢气和2g氧气混合得4g气体 【变式2-2】（23-24九年级上·江苏南京·阶段检测）根据质量守恒定律，下列说法正确的是 A．某物质在空气中燃烧生成二氧化碳和水，则该物质中一定含有碳、氢、氧元素 B．在点燃条件下，1g氢气与9g氧气完全反应，生成水的质量是10g C．双氧水分解后产生的氧气的质量等于分解的过氧化氢中氧元素的质量 D．铁丝在一定条件下生锈，生锈后固体质量大于生锈前铁丝的质量 【变式2-3】（23-24九年级上·江苏扬州·期中）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．浓硫酸敞口放置质量增加 C．饱和氢氧化钙溶液升温，出现浑浊现象，溶液质量减小 D．硫酸铜溶液和氢氧化钠溶液混合，溶液质量减小 题型03 实验探究质量守恒定律 知识积累 1. 探究铜粉加热、铁和硫酸铜反应前后质量变化 探究铜粉加热前后质量的变化 探究铁和硫酸铜反应前后质量的变化 实验装置 实验现象 红色粉末逐渐变黑，气球变瘪。天平两次显示示数相等。 铁钉表面覆盖一层红色的物质，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色；天平两次显示示数相等。 文字表达式 铜 + 氧气氧化铜； 加热 铁 + 硫酸铜 → 硫酸亚铁 + 铜 ； 符号表达式 Cu + O2 CuO△ Fe+CuSO4→FeSO4+Cu 2.两个“不守恒”的实验探究 实验步骤 实验现象 白色粉末溶解，有大量气泡迅速产生。 天平示数变小， m2 < m1。 发出耀眼的白光，放出热量，产生白烟。 天平示数有变化（或没有变化）， m2 ≠ m1 文字表达式 碳酸钠+盐酸→氯化钠+水+二氧化碳； 镁+氧气氧化镁；加热 符号表达式 Na2CO3+HCl→ NaCl+H2O+CO2↑ Mg + O2 MgO加热 分析“不守恒”的原因 生成的二氧化碳气体逸散到空气中，使体系内物质质量减小。 镁条燃烧生成的氧化镁的质量应等于镁条加参加反应的氧气质量，固体质量增加，但燃烧过程中，部分氧化镁以白烟的形式扩散到空气中，固体质量减少。 3. 实验探究质量守恒定律时，有气体参加或生成的反应应在敞口容器中进行。 【典例3】（2025·江苏·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 【变式3-1】（23-24九年级上·江苏扬州·期末）下列装置可用于验证质量守恒定律的是 A． B． C． D． 【变式3-2】（24-25九年级上·江苏常州·期中）近代化学史上对质量守恒定律、空气组成的研究都具有伟大意义。 Ⅰ.【质量守恒定律】 (1)如图A、B、C三个实验的变化中，不能用质量守恒定律解释的是 （填序号）； (2)图B实验 （“能”或“不能”）用来验证质量守恒定律，原因是： ； (3)图D利用镁带在空气中燃烧来验证质量守恒定律。根据质量守恒定律，理论上天平应该向 （“左”或“右”）倾斜。但是当镁带完全燃烧后，发现天平向反方向倾斜，请分析其可能原因是 。 【变式3-3】（24-25九年级上·江苏宿迁·期末）实验是科学探究的重要方法。图1和图2分别用来探究空气中氧气的含量和质量守恒定律，请结合图示回答有关问题。 (1)图1测氧气的含量，根据下表提供的实验数据，将测得的氧气体积分数填入下表。 硬质玻璃管中空气的体积 反应前注射器中空气体积 反应后注射器中气体体积 实验测得空气中氧气的体积分数 40mL 20mL 11mL (2)图1实验过程中，观察到玻璃管中的现象是 ，为了保证该实验成功，实验前注射器里留的体积不得少于 mL。实验测得的结果小于21%，可能的原因有哪些？（请列举一条） 。 (3)图2实验中，不能用于验证质量守恒定律的是 ，D中小气球作用为 。 题型04 质量守恒定律的微观解释 知识积累 1.微观解释：在化学反应前后，原子的种类、数目、质量均保持不变（原子的“三不变”）。 2.化学反应前后的“变与不变”： 宏观 微观 一定不变 物质的总质量不变； 元素的种类不变；元素的质量不变 原子的种类、数目、质量都不变 一定改变 物质的种类一定改变 分子的种类一定改变 可能改变 化合价可能改变 分子总数可能改变 【典例4】（2025·江苏镇江·二模）下图表示甲转化为丙的微观过程。下列有关说法不正确的是 A．转化①中原子和分子数目都不变 B．反应前后催化剂的质量不变 C．整个转化过程中共有2种氧化物 D．甲、乙、丙中碳元素的质量分数依次减小 【变式4-1】（24-25九年级上·江苏扬州·期末）如图为HgO 受热变化的微观模拟图，下列说法不正确的是 A．反应前后原子数目不变 B．该反应为分解反应 C．反应前后元素化合价不变 D．该反应遵循质量守恒定律 【变式4-2】 （2023·江苏南京·中考真题）化学反应前后肯定没有变化的是 ①原子数目  ②分子数目  ③元素种类  ④物质种类  ⑤原子种类  ⑥物质的总质量 A．①③④⑥ B．①③⑤⑥ C．①②⑤⑥ D．②③⑤⑥ 【变式4-3】（25-26九年级上·江苏常州·阶段检测）构建化学观念是学好化学的基础。下列说法正确的是 A．元素观：水是由水元素组成的 B．微粒观：保持氮气化学性质的最小粒子是氮原子 C．守恒观：化学反应前后原子种类不变 D．分类观：冰和水混合后属于混合物 题型05 根据质量守恒定律确定物质的组成 知识积累 1. 根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变。利用这一点可以定性判断物质中元素的种类，从而推测物质的组成元素。反应前物质中有的元素反应后一定还有，反应前物质中没有的元素反应后一定没有，同理，反应后的物质中有的元素反应前一定有。 2. 根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的质量也不变。利用这一点可定量计算有机物的组成元素与原子个数比，得出有机物的化学式。 【典例5】（2025·江苏南京·一模）丙烷（化学式为）是液化石油气的主要成分之一。现有4.4g丙烷与一定量氧气混合于密闭容器内，在一定条件下全部转化为一氧化碳、二氧化碳和水，恢复至室温，测得所得气体中氧元素质量分数为70%，则参加反应的氧气的质量为 A．16g B．14.8g C．11.2g D．8.4g 【变式5-1】（24-25九年级上·江苏镇江·期中）取46g甲在空气在完全燃烧，产生的气态物质H2O、CO2依次通过足量的硫酸铜、浓氢氧化钠溶液(吸收CO2)，测得硫酸铜、浓氢氧化钠溶液分别增重54g、88g，则下列说法正确的是 A．该化合物只含碳、氢元素 B．该化合物化学式是C2H6 C．32gCH4中含碳量与46g甲相等 D．甲中含碳、氢、氧元素质量比为2：6：1 【变式5-2】（24-25九年级上·江苏镇江·阶段检测）某纯净物在足量氧气中充分燃烧，生成二氧化碳和水。下列对该纯净物组中，说法正确的是 A．由碳、氢、氧三种元素组 B．由碳、氧两种元素组成 C．由碳、氢两种元素组成 D．一定含有碳、氢两种元素，可能含有氧元素 【变式5-3】（24-25九年级上·江苏连云港·期中）某化合物与9.6g氧气在点燃的条件下恰好完全反应，生成8.8g二氧化碳和5.4g水，则该化合物的化学式为 A．CH3OH B．C2H5OH C．CH4 D．C2H6 题型06 根据质量守恒定律确定物质的质量 【典例6】（24-25九年级下·江苏盐城·期中）现有2.3g 乙醇C2H5OH和 一定量O2混合于密闭容器中，在一定条件下反应物全部转化为 CO、CO2和H2O，待容器恢复至室温，测得容器内混合气体中碳元素的质量分数为 30%．则参加反应的 O2的质量为 A．4.8g B．3.2g C．4.4g D．4.0g 【变式6-1】（23-24九年级上·江苏苏州·阶段检测）一定质量的某物质在氧气中完全燃烧，生成4.4gCO2 和3.6g H2O,另取1.6g 该物质在氧气中完全燃烧，消耗2.4gO2, 该物质的化学式可能是 A．CH4 B．CH4O C．C2H4 D．C2H4O 【变式6-2】（24-25九年级上·江苏南京·阶段检测）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． 【变式6-3】（24-25九年级下·江苏南通·阶段检测）取在真空条件下加热分解，固体质量随温度的变化如图所示（图中a、b、c、e点对应固体为纯净物）。当固体质量不再改变时，生成了，下列说法不正确的是 A．过程中，固体中铜元素的质量分数逐渐增大 B．过程中产生的质量为 C．点对应的固体中两物质的质量比为 D．过程中发生的化学化学方程式为： 题型07 密闭容器中质量守恒定律的相关计算 【典例3】 （2025·江苏徐州·三模）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8g B．参加反应的氢气质量为6g C．氨气分子的微观结构示意图为 D．参加反应的氮气和生成的氨气质量比为1:2 【变式7-1】（24-25九年级上·江苏泰州·阶段检测）向密闭容器中加入一定质量的甲、乙、丙三种物质，在一定条件下发生化学反应，测得容器中甲、乙、丙、丁的质量随时间的变化图像如图所示。下列说法正确的是 A．a的值为13 B．乙、丙是反应物，甲、丁是生成物 C．该反应中，甲与丁的质量变化之比为3：2 D．当丁为2g时，乙与丙的质量之比为4：5 【变式7-2】（23-24九年级上·江苏南京·期中）一定条件下，密闭容器中发生了某一化学反应，涉及的物质为甲、乙、丙、丁，如图为各物质在反应前和反应后某时刻的质量关系。下列说法不正确的是 A．x的值是31 B．该反应为分解反应 C．丙物质可能是该反应的催化剂 D．反应中消耗甲和乙的质量比为7：4 【变式7-3】（24-25九年级上·江苏南京·期中）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。下列数据正确的是 A．a=17% B．b=8% C．c=42% D．d=6% 11 / 11 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $