第2节 化学反应中的质量关系（9大题型专项训练，江苏专用）化学新教材沪教版九年级上册

第2节 化学反应中的质量关系 题型01 质量守恒定律内容及使用范围 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 用质量守恒定律推断物质元素组成 题型05 密闭容器中反应的数据分析（图表型） 题型06 密闭容器中反应的数据分析（饼状图型） 题型07 密闭容器中反应的数据分析（折线型） 题型08 密闭容器中反应的数据分析（柱状图型） 题型09 元素守恒在化学计算中的技巧应用 题型01 质量守恒定律内容及适用范围 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 只适用于化学变化，不适用于 物理变化。 注意事项 ①质量守恒定律的“守恒”指的是质量守恒，其它方面如体积等不一定守恒。 ②“参加反应的各物质”，没有参加反应的物质不包括在内（如催化剂、过量的物质）。 ③“生成的各物质的质量总和”，应当包括生成的各种物质，如沉淀、气体等。 【典例1】下列现象不能用质量守恒定律解释的是 A．高锰酸钾受热分解后，剩余固体的质量比高锰酸钾的质量小 B．铜粉在空气中加热后，生成物的质量比铜粉的质量大 C．一定质量的氢气和氧气混合后质量不变 D．纸在空气中燃烧后化为灰烬，灰烬的质量比纸的质量小 【变式1-1】下列实验不能用质量守恒定律解释的是 A．5 g水蒸发得到5 g水蒸气 B．铁丝生锈后固体质量增加 C．硫在密闭容器中燃烧后气体质量增加 D．蜡烛燃烧后固体质量减少 【变式1-2】下列叙述完全符合质量守恒定律的是 A．50 mL水和50 mL乙醇混合后总体积小于100 mL B．水结成冰前后，质量保持不变 C．将5 g铁和5 g铜混合加热后，物质的总质量为10 g D．1.2 g碳与3.2 g氧气恰好完全反应可生成4.4 g二氧化碳 【变式1-3】我国的造纸术是一项对世界文明产生深远影响的伟大发明，请利用化学知识解决下列相关问题。 （1）纸在空气中燃烧化为灰烬，灰烬的质量比纸的质量小。 （2）设计实验证明纸燃烧会产生水。（写出操作、现象、结论） 题型02 实验探究质量守恒定律 实验1 实验2 反应原理 NaOH＋CuSO4→Na2SO4＋Cu（OH）2 CaCO3＋ HCl→CaCl2＋H2O＋CO2 实验装置 实验现象 产生蓝色絮状沉淀，天平保持平衡。 锥形瓶中固体粉末溶解，有气泡产生，针筒活塞上移，实验结束后天平平衡。 实验解释 发生了化学反应，没有气体生成，也没有气体参加反应，故实验后天平平衡 发生了化学反应，且反应在密闭容器中进行，故实验结束后天平平衡 实验结论 （1）化学反应中，参加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）物质在发生化学反应前后，各物质的质量总和相等，是因为在化学反应中，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，所以各物质的质量总和相等。 【典例2】利用铜丝进行碳与氧化铜反应的探究，装置如图所示（夹持装置已省略）。下列有关说法正确的是 A．步骤一中加热后铜丝质量变大，说明该反应不遵循质量守恒定律 B．步骤二实验中观察到红色固体逐渐变黑 C．步骤二实验结束后，应先停止加热，再关闭弹簧夹 D．步骤二实验结束后，立即取出铜丝，铜丝质量可能会大于6.4g 【变式2-1】下列装置及实验（天平未画出）能用来验证质量守恒定律的是 A．镁条燃烧 B．红磷燃烧 C．制取氧气 D．蒸馏水食盐水混合 【变式2-2】（25-26九年级上·江苏南京·期中）用天平称量铜粉在密闭容器中加热前后的质量（如甲图所示）来验证质量守恒定律。在同一实验中，相同时间内，容器内各种物理量随时间变化的关系如乙图至丁图所示（e点为丁图图像上任意点）。下列说法不正确的是 A．a点与b点的固体中铜元素的质量相等 B．b点的气体分子总数比c点少 C．c点与e点的固体中铜元素的质量分数可能相等 D．a点的N2分子数比d点多 【变式2-3】（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 题型03 质量守恒定律的微观解释 1. 化学反应的实质 化学反应的过程，就是参加反应的各物质（反应物）的原子重新组合而生成其他物质（生成物）的过程。 分子原子新分子新物质 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。  2.质量守恒的原因 微观上：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。 宏观上：在化学反应前后，元素的种类没有改变，元素的质量也没有改变。 【典例3】（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3-1】（25-26九年级上·江苏苏州·期中）科学家利用“N-掺杂石墨烯量子点”作催化剂，将二氧化碳转化为乙醇，其微观示意图如下图所示。下列说法正确的是 A．生成物有3种 B．反应前后分子的数目不发生改变 C．反应前后有元素化合价发生改变 D．反应前后“N-掺杂石墨烯量子点”质量发生改变 【变式3-2】（25-26九年级上·江苏泰州·期中）碳酸乙二酯可用于生产可降解塑料，以CO2为主要原料合成碳酸乙二酯的微观过程如图，下列说法不正确的是 A．保持CO2化学性质的最小粒子是碳、氧原子 B．反应前后原子的种类没有发生改变 C．参加反应的CO2与C2H4O分子个数比为1：1 D．碳酸乙二酯的化学式可以为C3H4O3 【变式3-3】（25-26九年级上·江苏镇江·阶段检测）某工厂处理尾气时有下列转化。下列说法正确的是 A．转化①中原子种类发生改变 B．丙的化学式为C2H4 C．转化②中物质丁比丙多3个原子 D．该处理若推广能有效减少污染物甲的污染 题型04 用质量守恒定律推断物质元素组成 根据质量守恒定律，反应前后元素的种类、质量均不改变，由此确定出未知物质的元素组成。 观察反应前后元素种类，看反应物（或生成物）缺少的元素种类，从而初步判断所求物质的元素组成；再根据所给物质质量，求出所求物质的相关元素质量，进而确定所求物质的元素组成或化学式。化学反应前后物质总质量不变；元素种类不变；元素质量不变； 【典例4】已知纯净物X在足量的氧气中充分燃烧，生成二氧化碳和水（无其他产物）。下列说法中正确的是 A．该反应消耗氧气的质量为 B．生成的二氧化碳和水的分子个数比为 C．物质只含有、两种元素 D．物质中、两种元素的质量比为 【变式4-1】偏二甲肼是长征二号F运载火箭发动机推进剂之一，会与四氧化二氮反应生成氮气、二氧化碳和水。推测偏二甲肼中一定含有的元素是 A．O、H B．N、O C．C、O D．C、H 【变式4-2】（25-26九年级上·江苏镇江·阶段检测）蔗糖是常用的调味品。对蔗糖的制备及成分进行如下探究。 【资料卡片】 ①绿色植物吸收空气中的CO2和H2O先合成葡萄糖，再将葡萄糖转化为蔗糖。 ②蔗糖不易燃烧，掺入少量烟灰后，就能直接点燃（烟灰不能燃烧）。 （1）烟灰可能的作用为 。 【成分探究】 （2）蔗糖可能是由碳、氢、氧三种元素组成。 实验1：点燃蔗糖与烟灰混合物，在火焰上方罩一干冷烧杯，烧杯壁有水雾，则蔗糖含有 元素。（写元素符号 下同） 实验2：取下烧杯迅速加入澄清石灰水，石灰水变浑浊，则蔗糖含有 元素。 实验3：隔绝空气高温加热蔗糖，容器内壁也出现水雾，则蔗糖还含有 元素。 【变式4-3】（25-26九年级上·江苏南京·期中）青蒿素是中国医学给予人类的一份珍贵礼物，是中国科学事业走向世界的一个荣誉。屠呦呦团队通过研究，发现了青蒿素，确定了它的组成、结构，并成功合成。 已知：①青蒿素可溶于乙醚，几乎不溶于水，熔点为左右。青蒿素受热易分解。 ②乙醚的沸点为。 ③工业酒精是酒精灯的燃料，含有水分（假设本实验所用工业酒精不含其它杂质）。 酒精充分燃烧时生成二氧化碳和水。 ④无水硫酸铜为白色固体，遇水变蓝色。 Ⅰ．实验室用乙醚提取青蒿素的流程如图所示。 （1）屠呦呦的科研思路源于葛洪在《肘后备急方》中的记载，“青蒿一握，以水二升渍，绞取汁，尽服之”，其中分离方法与图中操作Ⅰ相同，该操作的名称是 。 （2）操作Ⅱ是在较低温度下蒸馏，其原理是利用乙醚和青蒿素的 （填字母）不同。 a．密度        b．熔点        c．沸点        d．溶解性 Ⅱ．探究青蒿素的组成。 【探究一】分析青蒿素的元素组成，实验装置如图1所示，步骤如下： ⅰ．在燃烧匙火焰上方罩一个干燥的烧杯，观察到烧杯内壁出现无色液滴； ⅱ．迅速把烧杯倒过来，向烧杯内注入澄清石灰水，振荡，观察到澄清石灰水变浑浊。 （3）①甲同学根据上述现象推断青蒿素燃烧生成了和，乙同学认为甲同学的推断不严谨，理由是 。 ②学习小组设计了图2装置进行实验。实验时，观察到B装置中固体颜色由白色变成 ，澄清石灰水变浑浊，由此推断出青蒿素燃烧生成和，说明青蒿素中一定含有 （填元素名称）。 【探究二】确定青蒿素中各原子的个数比 （4）将14.1 g的青蒿素在纯氧中充分燃烧，经测定，产物中只有和，其中的质量为9.9 g，的质量为33 g。根据所给数据计算，青蒿素中各原子的个数比为 （计算结果取最简整数比）。 题型05 密闭容器中反应的数据分析（图表型） 质量守恒定律图表型解题策略：首先明确反应前后物质总质量不变是核心原则。针对不同图表类型采用对应方法：饼状图分析各组分占比变化，缺失部分即为生成物；折线图关注反应物与生成物质量变化曲线的交点；柱状图对比反应前后柱形高度差异。计算时统一将图表数值转换为具体质量，建立质量守恒方程。若涉及气体逸出，通过总质量差计算气体质量。验证时需满足双重守恒：各元素原子数守恒（微观）与总质量守恒（宏观）。 关键技巧包括：识别图表中反应物消耗与生成物生成的对应关系、利用比例法计算未知量、通过图表斜率或高度变化判断反应进程。特别注意实际解题时要结合图表坐标单位、图例说明等细节信息，避免因单位换算或杂质干扰导致计算错误。化合反应的生成物、分解反应的反应物一定是化合物。 【典例5】（24-25九年级上·江苏南京·期中）t1时刻，在密闭容器内投入SO2、 O2、 SO3、 V2O5（五氧化二钒）四种物质，一定条件下发生反应的化学方程式为：，在不同时刻测得容器内各物质的质量如下表所示，下列说法正确的是 甲 乙 丙 丁 t1 80g 5g 5g 100g t2 a 55g b 60g t3 c d 5g 40g A．丙是V2O5，丁是O2 B．t3时，共生成80gSO3 C． D．参加反应的的质量比为2：1 【变式5-1】（25-26九年级上·江苏南京·期中）甲、乙、丙、丁四位同学分别进行了有关反应A+B=C的四组实验，各物质的质量如表所示。已知四位同学所取A和B的总质量均为20g，且反应均完全进行。下列说法不正确的是 物质组别质量（g） A B C 甲 6 14 18 乙 8 12 18 丙 x y 12 丁 10 10 z A．x可能等于4 B．x可能等于8 C．y可能等于16 D．z一定等于15 【变式5-2】将一定量的苯（C6H6）和氧气置于一个完全封闭的容器中引燃，反应生成二氧化碳、水和一种未知物X。测得反应前后物质的质量如下表： 物质 苯 氧气 二氧化碳 水 X 反应前质量／g 3.9 9.6 0 0 0 反应后质量／g 0 0 6.6 2.7 m 下列判断正确的是 A．表中m的值为13.5 B．该反应属于分解反应 C．物质X能在氧气中燃烧 D．物质X中一定含有氢元素 【变式5-3】（24-25九年级上·江苏南京·期中）一定条件下，密闭容器内发生的某化学反应，测得反应前后各物质的质量如下，下列说法正确的是   物质 M N P Q 反应前物质质量/g 51 9 3 17 反应后物质质量/g 23 3 x 51 A．P一定是该反应的催化剂 B．密闭容器内充分反应后只有P、Q两种物质 C．Q可能是单质 D．该反应中参加（或生成）的M与N质量比为14:3 题型06 密闭容器中反应的数据分析（饼状图型） 质量守恒定律饼状图解题策略：首先明确反应前后各物质质量总和不变是解题核心。分析饼状图时，对比反应前后各组分占比变化，缺失部分即为生成物或消耗物。计算时将所有组分百分比转换为具体质量，建立质量守恒方程求解。验证时确保反应前后总质量相等，各元素原子数守恒。 关键步骤包括： （1）标注饼图各组分名称及百分比； （2）确定反应物和生成物； （3）将百分比转化为质量（假设总质量为100g）； （4）建立质量平衡关系式； （5）检查计算结果是否符合质量守恒和元素守恒。 【典例6】在密闭容器中有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下会发生反应，测得反应前后各物质的质量分数如图所示，则下列有关说法正确的是（　　） A．丁可能是单质 B．乙一定能改变该反应的化学反应速率 C．该反应为分解反应 D．反应后甲和丙的质量之和一定等于丁的质量 【变式6-1】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 【变式6-2】在一个密闭容器中，有甲、乙、丙、丁四种物质，一定条件下充分反应，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．参加反应的甲、乙质量比为14∶3 B．该反应为分解反应 C．物质丁一定是该反应的催化剂 D．物质丙可能为单质 题型07 密闭容器中反应的数据分析（折线型） 质量守恒定律折线图解题策略：首先明确反应前后物质总质量不变是核心原则。分析折线图时，关注各物质质量随时间变化的趋势线，反应物质量减少对应生成物质量增加，交点处为反应终点。计算时需将纵坐标数值转换为具体质量，确保反应前后总质量相等。若涉及气体逸出，需通过质量差计算气体质量。验证时检查各元素原子数守恒，特别注意斜率变化反映的反应速率差异。关键步骤包括：标注反应物与生成物曲线、确定质量变化对应关系、建立质量守恒方程求解未知量。 【典例7】（2015·江苏南京·中考真题）在一密闭容器中加入甲、乙、丙、丁四种物质，在下定条件下发生化学反应，测得反应前及t1、t2时各物质质量如图所示。下列说法中不正确的是 A．该反应为化合反应 B．丙可能为该反应的催化剂 C．该反应中，乙、丁的质量变化之比为7∶5 D．该反应中，甲、乙的质量变化之比为1∶4 【变式7-1】（25-26九年级上·江苏南京·期中）某化学反应在密闭容器中进行，各物质的分子数目、质量随时间变化情况如图1、图2所示。下列说法正确的是 A．该反应属于分解反应 B．反应后分子总数比反应前增加 C．X与Z的相对分子质量之比为2:17 D．X和Y的质量之和一定等于生成Z的质量 【变式7-2】某化学反应在密闭容器中进行，各物质的分子数目、质量随时间变化情况如图1、图2所示，下列说法正确的是 A．Z可能属于单质 B．参加反应的X与Y的质量比为3：14 C．反应前后分子总数不变 D．该反应不遵守质量守恒定律 【变式7-3】向密闭容器中加入一定质量的乙、丙、丁三种物质，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如图所示。下列说法正确的是 A．该反应为化合反应 B．a的值为13 C．甲与乙两物质的相对分子质量之比为 D．条件不变，若最初容器中有丁，最终甲的质量应为 题型08 密闭容器中反应的数据分析（柱状图型） 质量守恒定律柱状图解题策略：首先明确反应前后物质总质量不变是解题基础。分析柱状图时，对比反应物与生成物柱形高度变化，高度降低的为消耗的反应物，升高的为生成的产物。计算时将柱形高度代表的数值转换为具体质量，确保反应前后各物质质量总和相等。若存在未标注的柱形变化，需通过质量差计算隐含物质（如气体）的质量。验证时需满足各元素原子数守恒，特别注意柱形比例反映的质量比例关系。关键步骤包括：识别反应物与生成物柱形、建立质量变化对应关系、利用质量守恒方程求解未知量，最终通过柱形高度差验证计算结果 【典例8】（2025·江苏无锡·三模）一定条件下，甲、乙、丙、丁四种物质在密闭容器中发生反应，测得反应前后各物质的质量如图所示，图中x、y分别表示乙和丙的质量。下列说法错误的是 A．x的取值范围：0≤x≤40 B．反应后丁的质量分数是12％ C．反应中丁与丙的质量比可以是2∶1或1∶2 D．y≤30时，该反应一定是化合反应 【变式8-1】在密闭容器中放入甲、乙、丙、丁四种物质，一定条件下发生化学反应，一段时间后，测得相关数据如图所示。下列说法不正确的是 A．丁一定是化合物 B．参加反应的甲、乙质量比为3∶2 C．丙可能是该反应的催化剂 D．反应过程中，物质的总质量一直是14g 【变式8-2】（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8-3】在密闭容器中有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下反应，测得反应前后各物质的质量分数如图所示。下列说法正确的是 A．丙可能是单质 B．若消耗3g的乙，则生成17g的丙 C．丁一定是该反应的催化剂 D．甲、乙的质量之和一定等于生成丙的质量 题型09 元素守恒在化学计算中的技巧应用 化学中元素守恒在化学计算中的技巧应用：以化学反应前后各元素原子数守恒为核心原则，通过追踪特征元素（如铁元素在铁矿石还原反应中的质量守恒）建立比例关系。对于含杂质的样品，通过纯物质中元素质量守恒（如硫元素在黄铁矿焙烧前后的质量关系）计算纯度。关键技巧包括：选择不参与副反应的元素建立等式（如碳元素在燃烧反应中的守恒）、通过元素质量差计算气体产物（如CO₂在碳酸盐分解反应中的质量）。特别注意实际计算时要区分元素守恒与质量守恒的差异，如高锰酸钾分解反应中氧元素部分转化为氧气逸出。典型例题训练应聚焦金属与酸反应、不纯物参与反应、溶液稀释等高频考点，通过守恒关系规避复杂中间过程，直接建立始态与终态的元素关联。 【典例9】煅烧石灰石产生的氧化钙可用作建筑材料。充分煅烧25.6g碳酸钙和氧化钙的混合物，若反应前后固体中钙元素的质量分数之比为，则反应生成二氧化碳的质量为 A． B． C． D． 【变式9-1】将一定质量的碳酸钙高温煅烧一段时间后停止加热，称得剩余固体质量为32g，其中钙元素的质量分数为50%，则碳酸钙高温煅烧过程中生成二氧化碳的质量为 A．2.0g B．4.0g C．6.0g D．8.0g 【变式9-2】将138g酒精（C2H5OH）点燃，全部燃烧后生成二氧化碳、一氧化碳和水。恢复到室温后，测得所得气体中碳元素的质量分数为36%，则燃烧所消耗氧气的质量为 g，生成的二氧化碳和一氧化碳的分子个数比为 。 【变式9-3】（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 1 / 2 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 $ 第2节 化学反应中的质量关系 题型01 质量守恒定律内容及使用范围 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 用质量守恒定律推断物质元素组成 题型05 密闭容器中反应的数据分析（图表型） 题型06 密闭容器中反应的数据分析（饼状图型） 题型07 密闭容器中反应的数据分析（折线型） 题型08 密闭容器中反应的数据分析（柱状图型） 题型09 元素守恒在化学计算中的技巧应用 题型01 质量守恒定律内容及适用范围 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 只适用于化学变化，不适用于 物理变化。 注意事项 ①质量守恒定律的“守恒”指的是质量守恒，其它方面如体积等不一定守恒。 ②“参加反应的各物质”，没有参加反应的物质不包括在内（如催化剂、过量的物质）。 ③“生成的各物质的质量总和”，应当包括生成的各种物质，如沉淀、气体等。 【典例1】下列现象不能用质量守恒定律解释的是 A．高锰酸钾受热分解后，剩余固体的质量比高锰酸钾的质量小 B．铜粉在空气中加热后，生成物的质量比铜粉的质量大 C．一定质量的氢气和氧气混合后质量不变 D．纸在空气中燃烧后化为灰烬，灰烬的质量比纸的质量小 【答案】C 【详解】A、高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，根据质量守恒定律，参加反应的高锰酸钾的质量等于生成的锰酸钾、二氧化锰和氧气的质量之和，由于氧气逸出，所以剩余固体的质量比高锰酸钾的质量小，能用质量守恒定律解释，故A选项不符合题意； B、铜粉在空气中加热，铜与氧气在加热条件下反应生成氧化铜，根据质量守恒定律，参加反应的铜和氧气的质量之和等于生成的氧化铜的质量，所以生成物的质量比铜粉的质量大，能用质量守恒定律解释，故B选项不符合题意； C、一定质量的氢气和氧气混合，没有发生化学反应，质量守恒定律适用于化学反应，所以不能用质量守恒定律解释，故C选项符合题意； D、纸在空气中燃烧生成二氧化碳和水等物质，根据质量守恒定律，参加反应的纸和氧气的质量之和等于生成的二氧化碳、水等物质的质量之和，由于二氧化碳和水逸散到空气中，所以灰烬的质量比纸的质量小，能用质量守恒定律解释，故D选项不符合题意。 故选C。 【变式1-1】下列实验不能用质量守恒定律解释的是 A．5 g水蒸发得到5 g水蒸气 B．铁丝生锈后固体质量增加 C．硫在密闭容器中燃烧后气体质量增加 D．蜡烛燃烧后固体质量减少 【答案】A 【详解】A.质量守恒定律适用于一切化学变化，5 g水蒸发得到5 g水蒸气属于物理变化，不能用质量守恒定律来解释，符合题意； B.铁丝生锈是铁与氧气和水同时反应，属于化学变化，所以铁锈的质量等于参加反应的铁的质量与参加反应的氧气和水的质量和，所以铁丝的质量增加了，故该实验可用质量守恒定律来解释，不符合题意； C.硫和氧气在点燃的条件下反应生成二氧化硫，属于化学变化，生成二氧化硫气体的质量等于参加反应的固体硫的质量与参加反应的气体氧气的质量和，所以气体的质量增加了，故该实验可用质量守恒定律来解释，不符合题意； D.蜡烛燃烧生呈二氧化碳和水，属于化学变化，参加反应的石蜡的质量与参加反应的氧气的质量和等于反应后生成二氧化碳和水的质量和，两种生成物都逸散到空气中去了，所以蜡烛燃烧后固体质量减少，故该实验可用质量守恒定律来解释，不符合题意； 故选A。 【变式1-2】下列叙述完全符合质量守恒定律的是 A．50 mL水和50 mL乙醇混合后总体积小于100 mL B．水结成冰前后，质量保持不变 C．将5 g铁和5 g铜混合加热后，物质的总质量为10 g D．1.2 g碳与3.2 g氧气恰好完全反应可生成4.4 g二氧化碳 【答案】D 【详解】A、50 mL水和50 mL乙醇混合后体积减少，这是物理变化（分子间隙变化），未发生化学反应，不涉及质量守恒。故选项A错误； B、水结冰是物态变化（物理变化），质量未变，但质量守恒定律仅针对化学反应。故选项B错误； C、铁和铜混合加热，若未发生反应（如无氧气参与），总质量不变属于物理现象；若发生反应（如铁与氧气生成氧化物），总质量应增加（氧气参与反应）。题干未明确反应条件，且结果总质量仍为10 g，不符合实际反应情况。故选项C错误； D、碳与氧气反应生成二氧化碳的化学方程式为：，参与反应的碳、氧气、二氧化碳质量比为：12:32:44=3:8:11，选项中1.2 g碳与3.2 g氧气恰好完全反应，生成CO₂（4.4g），1.2 g:3.2 g:4.4 g=3:8:11，符合质量守恒定律。故选项D正确。 故选D。 【变式1-3】我国的造纸术是一项对世界文明产生深远影响的伟大发明，请利用化学知识解决下列相关问题。 （1）纸在空气中燃烧化为灰烬，灰烬的质量比纸的质量小。 （2）设计实验证明纸燃烧会产生水。（写出操作、现象、结论） 【答案】 （1）纸燃烧后产生的水蒸气和二氧化碳逸散到空气中 （2）将干冷的烧杯罩在燃烧的纸上方，若烧杯内壁出现水雾，说明纸燃烧会产生水 【详解】 （1）纸燃烧时，其中的碳、氢元素与氧气反应生成二氧化碳和水蒸气，这些气体逸散到空气中，所以灰烬的质量比纸的质量小。 （2）将干冷的烧杯罩在燃烧的纸上方，若烧杯内壁出现水雾，说明纸燃烧会产生水。 题型02 实验探究质量守恒定律 实验1 实验2 反应原理 NaOH＋CuSO4→Na2SO4＋Cu（OH）2 CaCO3＋ HCl→CaCl2＋H2O＋CO2 实验装置 实验现象 产生蓝色絮状沉淀，天平保持平衡。 锥形瓶中固体粉末溶解，有气泡产生，针筒活塞上移，实验结束后天平平衡。 实验解释 发生了化学反应，没有气体生成，也没有气体参加反应，故实验后天平平衡 发生了化学反应，且反应在密闭容器中进行，故实验结束后天平平衡 实验结论 （1）化学反应中，参加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）物质在发生化学反应前后，各物质的质量总和相等，是因为在化学反应中，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，所以各物质的质量总和相等。 【典例2】利用铜丝进行碳与氧化铜反应的探究，装置如图所示（夹持装置已省略）。下列有关说法正确的是 A．步骤一中加热后铜丝质量变大，说明该反应不遵循质量守恒定律 B．步骤二实验中观察到红色固体逐渐变黑 C．步骤二实验结束后，应先停止加热，再关闭弹簧夹 D．步骤二实验结束后，立即取出铜丝，铜丝质量可能会大于6.4g 【答案】D 【解析】A、加热后铜丝质量变大是因为氧气参与了反应，所有的化学反应都遵循质量守恒定律，说法错误； B、步骤二玻璃管中氧化铜被碳还原成铜单质，故黑色的氧化铜逐渐变成红色的铜，说法错误； C、为防止澄清石灰水倒吸入热的玻璃管中，导致玻璃管炸裂，实验结束后，应先关闭弹簧夹，再停止加热，说法错误； D、实验结束后，立即取出铜丝，高温的铜会与氧气反应生成氧化铜，使铜丝质量大于6.4g，说法正确。 故选D。 【变式2-1】下列装置及实验（天平未画出）能用来验证质量守恒定律的是 A．镁条燃烧 B．红磷燃烧 C．制取氧气 D．蒸馏水食盐水混合 【答案】B 【详解】A、镁条在空气中燃烧生成氧化镁，由于有空气中的气体参加反应，不能直接用于验证质量守恒定律，不符合题意； B、红磷与氧气在点燃条件下反应生成五氧化二磷，有氧气消耗，且在密闭的环境中进行该实验，能直接用于验证质量守恒定律，符合题意； C、过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，生成的氧气逸出，不能直接用于验证质量守恒定律，不符合题意； D、蒸馏水不能与食盐水反应，发生的是物理变化，不能用来验证质量守恒定律，不符合题意。 故选B。 【变式2-2】（25-26九年级上·江苏南京·期中）用天平称量铜粉在密闭容器中加热前后的质量（如甲图所示）来验证质量守恒定律。在同一实验中，相同时间内，容器内各种物理量随时间变化的关系如乙图至丁图所示（e点为丁图图像上任意点）。下列说法不正确的是 A．a点与b点的固体中铜元素的质量相等 B．b点的气体分子总数比c点少 C．c点与e点的固体中铜元素的质量分数可能相等 D．a点的N2分子数比d点多 【答案】D 【详解】A、铜和氧气反应生成氧化铜，反应前后元素质量不变，则a点与b点的固体中铜元素的质量相等，该选项说法正确； B、反应过程中消耗氧气，则气体分子总数减小，b点后固体质量不变，表明此时完全反应，但c点后分子个数仍在减小，此时反应还在进行，则b点的气体分子总数比c点少，该选项说法正确； C、c点反应未结束（固体含Cu和CuO），e点物质总质量不变（e点为丁图图像上任意点），所以e点和c点可以是反应进程的同一时刻时，此时固体成分相同，则c点与e点的固体中铜的质量分数可能相等，该选项说法正确； D、反应过程不消耗氮气，则氮分子个数不变，即a点的N2分子数和d点相同，该选项说法不正确。 故选D。 【变式2-3】（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 【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。 题型03 质量守恒定律的微观解释 1. 化学反应的实质 化学反应的过程，就是参加反应的各物质（反应物）的原子重新组合而生成其他物质（生成物）的过程。 分子原子新分子新物质 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。  2.质量守恒的原因 微观上：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。 宏观上：在化学反应前后，元素的种类没有改变，元素的质量也没有改变。 【典例3】（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3-1】（25-26九年级上·江苏苏州·期中）科学家利用“N-掺杂石墨烯量子点”作催化剂，将二氧化碳转化为乙醇，其微观示意图如下图所示。下列说法正确的是 A．生成物有3种 B．反应前后分子的数目不发生改变 C．反应前后有元素化合价发生改变 D．反应前后“N-掺杂石墨烯量子点”质量发生改变 【答案】C 【分析】该反应是3个水分子和2个二氧化碳分子在“N-掺杂石墨烯量子点”作催化剂的条件下反应生成3个氧气分子和1个乙醇分子。 【详解】A、生成物是氧气和乙醇两种物质，故A错误； B、反应前5个分子，反应后4个分子，分子的数目发生改变，故B错误； C、有氧气单质生成，单质化合价为0，反应前氧元素的化合价为-2，反应前后氧元素化合价发生改变，故C正确； D、“N-掺杂石墨烯量子点”在反应中作催化剂，所以反应前后“N-掺杂石墨烯量子点”质量不发生改变，故D错误； 故选C。 【变式3-2】（25-26九年级上·江苏泰州·期中）碳酸乙二酯可用于生产可降解塑料，以CO2为主要原料合成碳酸乙二酯的微观过程如图，下列说法不正确的是 A．保持CO2化学性质的最小粒子是碳、氧原子 B．反应前后原子的种类没有发生改变 C．参加反应的CO2与C2H4O分子个数比为1：1 D．碳酸乙二酯的化学式可以为C3H4O3 【答案】A 【详解】A、由分子构成的物质，分子是保持其化学性质的最小粒子，二氧化碳是由二氧化碳分子构成的，所以保持二氧化碳化学性质的最小粒子是二氧化碳分子，不是碳、氧原子，符合题意； B、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，所以反应前后原子的种类没有发生改变，不符合题意； C、根据微观反应示意图，写出反应的化学方程式，可知参加反应的与分子个数比为1:1，不符合题意； D、从微观示意图可知，1个碳酸乙二酯分子由3个碳原子、4个氢原子和3个氧原子构成，所以其化学式可以为，不符合题意。 故选A。 【变式3-3】（25-26九年级上·江苏镇江·阶段检测）某工厂处理尾气时有下列转化。下列说法正确的是 A．转化①中原子种类发生改变 B．丙的化学式为C2H4 C．转化②中物质丁比丙多3个原子 D．该处理若推广能有效减少污染物甲的污染 【答案】B 【详解】A、根据质量守恒定律可知，化学反应前后原子的种类不变，则转化①中原子种类保持不变，故A错误； B、由图可知，丙的一个分子中含有两个碳原子和四个氢原子，则丙的化学式为C2H4，故B正确； C、物质丙是由丙分子构成，物质丁是由丁分子构成，一个丙分子中含有6个原子，一个丁分子中含有9个原子，则一个丁分子比一个丙分子多3个原子，物质是由大量的分子聚集成的，不能说成物质丁比丙多3个原子，故C错误； D、甲为二氧化碳，二氧化碳是空气的组成成分之一，不属于污染物，故D错误。 故选B。 题型04 用质量守恒定律推断物质元素组成 根据质量守恒定律，反应前后元素的种类、质量均不改变，由此确定出未知物质的元素组成。 观察反应前后元素种类，看反应物（或生成物）缺少的元素种类，从而初步判断所求物质的元素组成；再根据所给物质质量，求出所求物质的相关元素质量，进而确定所求物质的元素组成或化学式。化学反应前后物质总质量不变；元素种类不变；元素质量不变； 【典例4】已知纯净物X在足量的氧气中充分燃烧，生成二氧化碳和水（无其他产物）。下列说法中正确的是 A．该反应消耗氧气的质量为 B．生成的二氧化碳和水的分子个数比为 C．物质只含有、两种元素 D．物质中、两种元素的质量比为 【答案】AD 【详解】A、反应前后物质的总质量不变，则消耗氧气的质量为44g+27g-23g=48g，该选项说法正确； B、物质的质量比=物质的相对分子质量×分子个数之比，则生成的二氧化碳和水的分子个数比为，该选项说法不正确； C、44g二氧化碳中碳元素质量为，27g水中氢元素质量为，根据反应前后元素种类和质量不变，则物质X中含有12g碳元素和3g氢元素，则还含有23g-12g-3g=8g氧元素，该选项说法不正确； D、结合前面分析可知，物质X中C、H两种元素的质量比为12g：3g=4:1，该选项说法正确。 故选AD。 【变式4-1】偏二甲肼是长征二号F运载火箭发动机推进剂之一，会与四氧化二氮反应生成氮气、二氧化碳和水。推测偏二甲肼中一定含有的元素是 A．O、H B．N、O C．C、O D．C、H 【答案】D 【分析】根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变。生成物（N₂、CO₂、H₂O）含N、C、O、H。反应物中的四氧化二氮（N₂O₄）含N和O，因此： C和H必须来自偏二甲肼（因四氧化二氮不含这两种元素）。 【解析】A、O、H：O可能来自四氧化二氮，不一定是偏二甲肼的组成，故A说法错误。 B、 N、O：N和O均可由四氧化二氮提供，不一定是偏二甲肼的组成，故B说法错误。 C、 C、O：C必须来自偏二甲肼，但O可能来自四氧化二氮，故C说法错误。 D、 C、H：C和H必须由偏二甲肼提供（因四氧化二氮不含），故D说法正确。 故选：D。 【变式4-2】（25-26九年级上·江苏镇江·阶段检测）蔗糖是常用的调味品。对蔗糖的制备及成分进行如下探究。 【资料卡片】 ①绿色植物吸收空气中的CO2和H2O先合成葡萄糖，再将葡萄糖转化为蔗糖。 ②蔗糖不易燃烧，掺入少量烟灰后，就能直接点燃（烟灰不能燃烧）。 （1）烟灰可能的作用为 。 【成分探究】 （2）蔗糖可能是由碳、氢、氧三种元素组成。 实验1：点燃蔗糖与烟灰混合物，在火焰上方罩一干冷烧杯，烧杯壁有水雾，则蔗糖含有 元素。（写元素符号 下同） 实验2：取下烧杯迅速加入澄清石灰水，石灰水变浑浊，则蔗糖含有 元素。 实验3：隔绝空气高温加热蔗糖，容器内壁也出现水雾，则蔗糖还含有 元素。 【答案】 （1）催化作用 （2） H C O 【详解】 （1）蔗糖不易燃烧，掺入少量烟灰后，就能直接点燃，而烟灰不能燃烧，说明烟灰能够加快蔗糖燃烧的速率，则烟灰可能的作用是催化作用； （2）实验1：点燃蔗糖与烟灰混合物，在火焰上方罩一干冷烧杯，烧杯壁有水雾，说明蔗糖燃烧生成了水，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，生成物水中含有氢元素和氧元素，反应物氧气中含有氧元素，由此说明蔗糖中含有氢元素，其元素符号为H； 实验2：取下烧杯迅速加入澄清石灰水，石灰水变浑浊，说明蔗糖燃烧生成了二氧化碳，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，生成物二氧化碳中含有碳元素和氧元素，反应物氧气中含有氧元素，由此说明蔗糖中含有碳元素，其元素符号为C； 实验3：隔绝空气高温加热蔗糖，容器内壁也出现水雾，说明蔗糖分解生成了水，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，生成物水中含有氢元素和氧元素，由此说明蔗糖中还含有氧元素，其元素符号为O。 【变式4-3】（25-26九年级上·江苏南京·期中）青蒿素是中国医学给予人类的一份珍贵礼物，是中国科学事业走向世界的一个荣誉。屠呦呦团队通过研究，发现了青蒿素，确定了它的组成、结构，并成功合成。 已知：①青蒿素可溶于乙醚，几乎不溶于水，熔点为左右。青蒿素受热易分解。 ②乙醚的沸点为。 ③工业酒精是酒精灯的燃料，含有水分（假设本实验所用工业酒精不含其它杂质）。 酒精充分燃烧时生成二氧化碳和水。 ④无水硫酸铜为白色固体，遇水变蓝色。 Ⅰ．实验室用乙醚提取青蒿素的流程如图所示。 （1）屠呦呦的科研思路源于葛洪在《肘后备急方》中的记载，“青蒿一握，以水二升渍，绞取汁，尽服之”，其中分离方法与图中操作Ⅰ相同，该操作的名称是 。 （2）操作Ⅱ是在较低温度下蒸馏，其原理是利用乙醚和青蒿素的 （填字母）不同。 a．密度        b．熔点        c．沸点        d．溶解性 Ⅱ．探究青蒿素的组成。 【探究一】分析青蒿素的元素组成，实验装置如图1所示，步骤如下： ⅰ．在燃烧匙火焰上方罩一个干燥的烧杯，观察到烧杯内壁出现无色液滴； ⅱ．迅速把烧杯倒过来，向烧杯内注入澄清石灰水，振荡，观察到澄清石灰水变浑浊。 （3）①甲同学根据上述现象推断青蒿素燃烧生成了和，乙同学认为甲同学的推断不严谨，理由是 。 ②学习小组设计了图2装置进行实验。实验时，观察到B装置中固体颜色由白色变成 ，澄清石灰水变浑浊，由此推断出青蒿素燃烧生成和，说明青蒿素中一定含有 （填元素名称）。 【探究二】确定青蒿素中各原子的个数比 （4）将14.1 g的青蒿素在纯氧中充分燃烧，经测定，产物中只有和，其中的质量为9.9 g，的质量为33 g。根据所给数据计算，青蒿素中各原子的个数比为 （计算结果取最简整数比）。 【答案】 （1）过滤 （2）c （3） 酒精燃烧也会生成水和二氧化碳，不能确定H2O和CO2是青蒿素燃烧生成的 蓝色 碳元素、氢元素 （4）15:22:5 【详解】 （1）操作I是将固体残渣和提取液分离，与 “绞取汁” 的分离方法相同，该操作名称是过滤。 （2）蒸馏是利用混合物中各成分沸点不同进行分离的方法，操作Ⅱ蒸馏利用的是乙醚和青蒿素的沸点不同，故填c。 （3）①由于酒精燃烧也会生成水和二氧化碳，因此仅通过烧杯内壁有水和石灰水变浑浊，不能确定这些产物是青蒿素燃烧生成的。 ②青蒿素燃烧生成H2O和CO2，无水硫酸铜遇水变蓝，因此B装置中固体颜色由白色变成蓝色； 氧气（O2）只含氧元素，青蒿素燃烧生成H2O和CO2，根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，说明青蒿素中一定含有碳元素、氢元素。 （4）氢元素的质量为，碳元素的质量为，氧元素的质量为，碳、氢、氧元素的原子个数比为。 题型05 密闭容器中反应的数据分析（图表型） 质量守恒定律图表型解题策略：首先明确反应前后物质总质量不变是核心原则。针对不同图表类型采用对应方法：饼状图分析各组分占比变化，缺失部分即为生成物；折线图关注反应物与生成物质量变化曲线的交点；柱状图对比反应前后柱形高度差异。计算时统一将图表数值转换为具体质量，建立质量守恒方程。若涉及气体逸出，通过总质量差计算气体质量。验证时需满足双重守恒：各元素原子数守恒（微观）与总质量守恒（宏观）。 关键技巧包括：识别图表中反应物消耗与生成物生成的对应关系、利用比例法计算未知量、通过图表斜率或高度变化判断反应进程。特别注意实际解题时要结合图表坐标单位、图例说明等细节信息，避免因单位换算或杂质干扰导致计算错误。化合反应的生成物、分解反应的反应物一定是化合物。 【典例5】（24-25九年级上·江苏南京·期中）t1时刻，在密闭容器内投入SO2、 O2、 SO3、 V2O5（五氧化二钒）四种物质，一定条件下发生反应的化学方程式为：，在不同时刻测得容器内各物质的质量如下表所示，下列说法正确的是 甲 乙 丙 丁 t1 80g 5g 5g 100g t2 a 55g b 60g t3 c d 5g 40g A．丙是V2O5，丁是O2 B．t3时，共生成80gSO3 C． D．参加反应的的质量比为2：1 【答案】C 【分析】根据质量守恒定律，80g+5g+5g+100g=a+55g+b+60g=c+d+5g+40g；根据表格，反应前后丙的质量不变，则丙为V2O5， 则b为5，解得a=70g；根据质量守恒定律，乙反应后质量增大，是生成物，即是三氧化硫，甲、丁反应后质量减小，是反应物，乙、丁质量比是（55g-5g）：（100g-60g）=5：4，根据化学方程式可知，三氧化硫和二氧化硫质量比是5：4，则丁是氧化硫，甲是氧气，根据题意（d-5g）：（100g-40g）=5：4，d=80，则c=65g。 【详解】A、由分析可知，丙是 V2O5 ，丁是二氧化硫，甲是O2，故错误； B、由分析可知，b=5g，d=80g，所以t3时，共生成80g-5g=75g SO3，故错误； C、由分析可知，a=70g，c=65g，故正确； D、根据化学方程式可知，参加反应的SO2、O2的质量比为128：32=4：1，故错误； 故选：C。 【变式5-1】（25-26九年级上·江苏南京·期中）甲、乙、丙、丁四位同学分别进行了有关反应A+B=C的四组实验，各物质的质量如表所示。已知四位同学所取A和B的总质量均为20g，且反应均完全进行。下列说法不正确的是 物质组别质量（g） A B C 甲 6 14 18 乙 8 12 18 丙 x y 12 丁 10 10 z A．x可能等于4 B．x可能等于8 C．y可能等于16 D．z一定等于15 【答案】B 【分析】已知四位同学所取A和B的总质量均为20g，根据质量守恒定律可知，反应前后物质总质量不变，甲、乙同学实验中反应前物质总质量为20g，反应后生成18g物质C，说明有2g物质未参与反应。若甲同学的反应中A完全参加反应，B剩余2g，参加反应的A的质量为6g，参加反应的B的质量为14g-2g=12g，即A、B、C三种物质反应时的质量比为6g:12g:18g=1:2:3，那么乙同学的反应中有2gA物质剩余，分析合理。 【详解】A、由分析可知A、B、C三种物质反应时的质量比为1:2:3，丙同学的实验中A+B=20g，生成C=12g，参加反应的A为4g、B为8g，若，则，若，则，数据合理，A不符合题意； B、A选项分析可知可以为4或12，不能为8，B选项符合题意； C、A选项分析可知可以为16或8，C选项不符合题意； D、由分析可知A、B、C三种物质反应时的质量比为1:2:3，丁同学的实验中A=10g、B=10g，B不足，完全反应时生成C=15g，，D选项不符合题意。 故选：B。 【变式5-2】将一定量的苯（C6H6）和氧气置于一个完全封闭的容器中引燃，反应生成二氧化碳、水和一种未知物X。测得反应前后物质的质量如下表： 物质 苯 氧气 二氧化碳 水 X 反应前质量／g 3.9 9.6 0 0 0 反应后质量／g 0 0 6.6 2.7 m 下列判断正确的是 A．表中m的值为13.5 B．该反应属于分解反应 C．物质X能在氧气中燃烧 D．物质X中一定含有氢元素 【答案】C 【分析】由表格信息可知反应后CO2质量增加了6.6g，是生成物；H2O质量增加了2.7g，是生成物；O2质量减少了9.6g，是反应物；苯的质量减少了3.9g克，是反应物；生成物还少4.2g，所以X是生成物。 【详解】A、反应后生成的物质X的质量4.2g，故m的值为4.2g，故A错误。 B、反应物是苯和O2，生成物是CO2、H2O和X，不是分解反应，故B错误。 C、根据反应前后元素质量相等，苯中含碳元素的质量为，二氧化碳中含有碳元素的质量为，物质X含有碳元素的质量为3.6g﹣1.8g＝1.8g。苯中含氢元素的质量为，2.7g水中含氢元素的质量为，反应前后氢元素的质量相等，故X不含有氢元素。则X中含氧元素的质量为：4.2g﹣1.8g＝2.4g；X中含有C、O两种元素，两种元素的质量比为1.8g：2.4g＝3：4，该物质为CO，具有可燃性，能在氧气中燃烧生成二氧化碳。故选C正确。 D、由C中计算过程可知：X中只含有C、O两种元素，故D错误。 故选C。 【点睛】反应后质量减少的物质是反应物，质量增加的物质是生成物，反应前后物质的总质量不发生改变。 【变式5-3】（24-25九年级上·江苏南京·期中）一定条件下，密闭容器内发生的某化学反应，测得反应前后各物质的质量如下，下列说法正确的是   物质 M N P Q 反应前物质质量/g 51 9 3 17 反应后物质质量/g 23 3 x 51 A．P一定是该反应的催化剂 B．密闭容器内充分反应后只有P、Q两种物质 C．Q可能是单质 D．该反应中参加（或生成）的M与N质量比为14:3 【答案】D 【详解】A、根据质量守恒定律，xg=（51g+9g+3g+17g）−（23g+3g+51g）=3g，即x=3，P反应前后质量不变，可能是该反应的催化剂，也可能未参与反应，无法确定P一定是催化剂，故A错误； B、根据表格中数据，反应后仍有M（23g）、N（3g）、P（3g）、Q（51g），四种物质均存在，故B错误； C、反应后M、N质量减少，为反应物；反应后Q的质量增加，为生成物，则反应为M和N生成Q，为化合反应，Q应为化合物而非单质，故C错误； D、反应中M、N两种物质变化的质量比为（51g−23g）:（9g−3g）=14:3，故D正确。 故选D。 题型06 密闭容器中反应的数据分析（饼状图型） 质量守恒定律饼状图解题策略：首先明确反应前后各物质质量总和不变是解题核心。分析饼状图时，对比反应前后各组分占比变化，缺失部分即为生成物或消耗物。计算时将所有组分百分比转换为具体质量，建立质量守恒方程求解。验证时确保反应前后总质量相等，各元素原子数守恒。 关键步骤包括： （1）标注饼图各组分名称及百分比； （2）确定反应物和生成物； （3）将百分比转化为质量（假设总质量为100g）； （4）建立质量平衡关系式； （5）检查计算结果是否符合质量守恒和元素守恒。 【典例6】在密闭容器中有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下会发生反应，测得反应前后各物质的质量分数如图所示，则下列有关说法正确的是（　　） A．丁可能是单质 B．乙一定能改变该反应的化学反应速率 C．该反应为分解反应 D．反应后甲和丙的质量之和一定等于丁的质量 【答案】C 【分析】反应为密闭容器，容器中的物质总质量不变，反应后质量分数变小的物质为反应物，质量分数增大的为生成物，质量分数不变的可能为催化剂或者没有参与实验。根据图示可知，丁为反应物，甲、丙为生成物，乙可能为催化剂或者没有参与反应。 【详解】A、由上述分析可知反应为丁甲+丙，所以丁一定不是单质，故选项错误；B、乙可能为催化剂或者没有参与反应，乙若没有参与反应，则不能改变反应的化学反应速率，故选项错误；C、由丁甲+丙可知，反应为分解反应，故选项正确；D、根据质量守恒定律，反应后生成的甲和丙的质量之和一定等于参与反应的丁的质量，故选项错误。故选C。 【点睛】易错选项为D，只有参与反应的反应物的质量之和才等于反应生成的生成物的质量之和。 【变式6-1】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 【详解】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。 【变式6-2】在一个密闭容器中，有甲、乙、丙、丁四种物质，一定条件下充分反应，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．参加反应的甲、乙质量比为14∶3 B．该反应为分解反应 C．物质丁一定是该反应的催化剂 D．物质丙可能为单质 【答案】A 【分析】由图中数据可知，反应后乙的质量分数为：1−42%−10%−40%=8%；反应后甲的质量分数减小了70%-42%=28%，则甲是反应物；反应后乙的质量分数减小了14%-8%=6%，则乙也是反应物；反应后丙质量分数增大了40%-6%=34%，则丙是生成物；反应前后丁的质量分数不变，则丁可能是该反应的催化剂，也可能是没有参与反应的杂质；该反应是甲和乙在一定条件下反应生成丙，符合“多变一”的特点，属于化合反应。 【详解】A、参加反应的甲、乙质量比为28%：6%=14：3，故选项说法正确； B、该反应是甲和乙在一定条件下反应生成丙，符合“多变一”的特点，属于化合反应，故选项说法错误； C、反应前后丁的质量分数不变，则丁可能是该反应的催化剂，也可能是没有参与反应的杂质，故选项说法错误； D、该反应是甲和乙在一定条件下反应生成丙，符合“多变一”的特点，属于化合反应，丙是化合反应的生成物，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，则丙一定是化合物，故选项说法错误； 故选：A。 题型07 密闭容器中反应的数据分析（折线型） 质量守恒定律折线图解题策略：首先明确反应前后物质总质量不变是核心原则。分析折线图时，关注各物质质量随时间变化的趋势线，反应物质量减少对应生成物质量增加，交点处为反应终点。计算时需将纵坐标数值转换为具体质量，确保反应前后总质量相等。若涉及气体逸出，需通过质量差计算气体质量。验证时检查各元素原子数守恒，特别注意斜率变化反映的反应速率差异。关键步骤包括：标注反应物与生成物曲线、确定质量变化对应关系、建立质量守恒方程求解未知量。 【典例7】（2015·江苏南京·中考真题）在一密闭容器中加入甲、乙、丙、丁四种物质，在下定条件下发生化学反应，测得反应前及t1、t2时各物质质量如图所示。下列说法中不正确的是 A．该反应为化合反应 B．丙可能为该反应的催化剂 C．该反应中，乙、丁的质量变化之比为7∶5 D．该反应中，甲、乙的质量变化之比为1∶4 【答案】D 【详解】A、反应过程中，甲和丁的质量减小，是反应物，乙的质量增加，是生成物，该反应属于化合反应，该选项说法正确； B、丙在反应前后的质量不变，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，该选项说法正确； C、该反应中，乙、丁的质量变化之比为：（32-4）∶（24-4）=7∶5，该选项说法正确； D、该反应中，甲、乙的质量变化之比为：（16-8）∶（32-4）=2∶7，该选项说法不正确。故选D。 【变式7-1】（25-26九年级上·江苏南京·期中）某化学反应在密闭容器中进行，各物质的分子数目、质量随时间变化情况如图1、图2所示。下列说法正确的是 A．该反应属于分解反应 B．反应后分子总数比反应前增加 C．X与Z的相对分子质量之比为2:17 D．X和Y的质量之和一定等于生成Z的质量 【答案】C 【详解】A、由图1可知，X、Y在反应后的分子数目减少，说明X、Y为反应物，Z在反应后的分子数目增加，说明Z为生成物，则该反应为X与Y反应生成Z，符合“多变一”的特点，属于化合反应，不符合题意； B、由图1可知，反应前分子数目为6n+5n=11n，反应后分子数目为4n+3n+2n=9n，则反应后分子总数比反应前减少，不符合题意； C、由图2可知，参与反应的Y的质量为36g-22g=14g，生成的Z的质量为17g，根据质量守恒定律，参加反应的X与Y的质量和等于生成Z的质量，则参加反应的X的质量为：17g-14g=3g，由图1可知，该反应中，参加反应的X、Y与生成Z的分子个数比为：（6n-3n）：（5n-4n）：2n=3:1:2，则该反应的化学方程式可表示为：3X+Y=2Z，则X与Z的相对分子质量之比为：，符合题意； D、根据质量守恒定律，参加反应的X和Y的质量和等于生成Z的质量，但是该反应中Y没有完全反应，故X和Y的质量之和与生成Z的质量不相等，不符合题意。 故选C。 【变式7-2】某化学反应在密闭容器中进行，各物质的分子数目、质量随时间变化情况如图1、图2所示，下列说法正确的是 A．Z可能属于单质 B．参加反应的X与Y的质量比为3：14 C．反应前后分子总数不变 D．该反应不遵守质量守恒定律 【答案】B 【分析】任何一个化学反应都遵循质量守恒定律，即参加反应的各物质的质量之和，等于反应后生成的各物质的质量之和。化学反应前后，元素的种类和质量不变，原子的种类、总个数、质量都不变。 根据图1可知，分子数目和物质质量减少的是反应物，分子数目和物质质量增加的是生成物，所以X和Y是反应物，Z是生成物，由分子个数的变化情况可知，参加反应的X的分子个数为：6n-3n=3n，Y的分子个数为：5n-4n=n，生成Z的分子个数为：2n，该反应可表示为：3nX+nY=2nZ，即：3X+Y=2Z。 由图2可知，参加反应的Y的质量为72g-44g=28g，生成Z的质量为34g，由质量守恒定律可知：参加反应的X的质量为34g-28g=6g。 【详解】A.由分析可知，该反应是X和Y反应生成Z，反应为化合反应，所以Z是化合物，不是单质，故A选项错误； B.由分析可知，参加反应的X与Y的质量比为：6g:28g=3:14，故B选项正确； C.参加反应的分子总数为：3n+n=4n个，反应后生成的分子总数为2n个，所以反应前后分子总数发生了改变，故C选项错误； D.任何一个化学反应都遵循质量守恒定律，故D选项错误； 故选B。 【变式7-3】向密闭容器中加入一定质量的乙、丙、丁三种物质，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如图所示。下列说法正确的是 A．该反应为化合反应 B．a的值为13 C．甲与乙两物质的相对分子质量之比为 D．条件不变，若最初容器中有丁，最终甲的质量应为 【答案】D 【分析】反应后丁质量由10g变成0，质量减小，说明丁是反应物，参加反应的质量10g，甲质量由0变成8g，质量增大，是生成物，生成甲质量为8g，乙质量增大，是生成物，丙的质量不变，则丙可能是该反应的催化剂，也可能是不参与反应的杂质，反应后乙的质量增大，则乙为生成物，根据质量守恒定律可知，生成乙质量=10g-8g=2g，则ag-10g=2g，a=12，该反应为丁在一定条件下反应生成甲和乙，符合“一变多”的特点，属于分解反应。 【详解】A、该反应为丁在一定条件下反应生成甲和乙，符合“一变多”的特点，属于分解反应，故错误； B、由分析可知，a=12，故错误； C、由于不确定化学计量数，因此无法确定相对分子质量之比，故错误； D、由分析可知，参加反应的丁和生成甲的质量比为10g：8g=5：4，条件不变，若最初容器中有丁，最终甲的质量应为，故正确； 故选D。 题型08 密闭容器中反应的数据分析（柱状图型） 质量守恒定律柱状图解题策略：首先明确反应前后物质总质量不变是解题基础。分析柱状图时，对比反应物与生成物柱形高度变化，高度降低的为消耗的反应物，升高的为生成的产物。计算时将柱形高度代表的数值转换为具体质量，确保反应前后各物质质量总和相等。若存在未标注的柱形变化，需通过质量差计算隐含物质（如气体）的质量。验证时需满足各元素原子数守恒，特别注意柱形比例反映的质量比例关系。关键步骤包括：识别反应物与生成物柱形、建立质量变化对应关系、利用质量守恒方程求解未知量，最终通过柱形高度差验证计算结果 【典例8】（2025·江苏无锡·三模）一定条件下，甲、乙、丙、丁四种物质在密闭容器中发生反应，测得反应前后各物质的质量如图所示，图中x、y分别表示乙和丙的质量。下列说法错误的是 A．x的取值范围：0≤x≤40 B．反应后丁的质量分数是12％ C．反应中丁与丙的质量比可以是2∶1或1∶2 D．y≤30时，该反应一定是化合反应 【答案】A 【详解】A、根据质量守恒定律化学反应前后物质的总质量相等可知，30g+40g+30g+25g=10g+15g+（x+y），x+y=100，若乙是反应物且乙完全反应，则x=0，若乙是生成物，丙是反应物且丙完全反应，则x=100，因此x取值范围是0≤x≤100，故A选项符合题意； B、反应后丁质量为15g，则其质量分数为，故B选项不符合题意； C、若丙是反应物，y可能等于25，则反应中丁和丙的质量比可能是（25g-15g）：（30g-25g）=2：1，若丙是生成物，y可能等于50，则反应中丁和丙的质量比可能是（25g-15g）：（50g-30g）=1：2，故C选项不符合题意； D、y≤30时，丙的质量减少，说明丙是反应物，此时甲和丁的质量也减少，说明甲和丁也是反应物，只有乙是生成物，反应物有三种，生成物只有一种，符合化合反应的定义，故 D选项不符合题意。 故选A。 【变式8-1】在密闭容器中放入甲、乙、丙、丁四种物质，一定条件下发生化学反应，一段时间后，测得相关数据如图所示。下列说法不正确的是 A．丁一定是化合物 B．参加反应的甲、乙质量比为3∶2 C．丙可能是该反应的催化剂 D．反应过程中，物质的总质量一直是14g 【答案】B 【分析】由表中数据分析可知，反应前后甲的质量减少了6g-1g=5g ，故是反应物，参加反应的质量为5g ；同理可以确定乙是反应物，参加反应的质量为4g-2g=2g ；丙的质量不变，可能作该反应的催化剂，也可能没有参加反应；丁是生成物，生成的质量为8g-1g=7g。 【详解】A、该反应的反应物为甲和乙，生成物是丁，符合“多变一”的形式，属于化合反应，丁是化合反应的生成物，一定是化合物 ，故A选项说法正确； B、反应中参加反应的甲、乙质量比为5g : 2g=5 : 2 ，故B选项说法错误； C、丙的质量不变，可能作该反应的催化剂，也可能没有参加反应，故C选项说法正确； D、反应过程中，物质的总质量一直是6g+4g+3g+1g= 14g，故D选项说法正确。 故选B。 【点睛】反应后质量增加的属于生成物，反应后质量减少的属于反应物，反应后质量不变可能属于催化剂。 【变式8-2】（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8-3】在密闭容器中有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下反应，测得反应前后各物质的质量分数如图所示。下列说法正确的是 A．丙可能是单质 B．若消耗3g的乙，则生成17g的丙 C．丁一定是该反应的催化剂 D．甲、乙的质量之和一定等于生成丙的质量 【答案】B 【分析】由四种物质反应前后各物质的质量分数可知，反应前后甲的质量分数减少了70%﹣42%＝28%，故甲是反应物；同理可以确定乙的质量分数减少了14%﹣（1﹣42%﹣40%﹣10%）＝6%，故乙是反应物；丙的质量分数增加了40%﹣（1﹣70%﹣14%﹣10%）＝34%，丙是生成物；丁的质量分数不变，可能作该反应的催化剂，也可能没有参加反应。 【详解】A、该反应的反应物为甲和乙，生成物是丙，符合“多变一”的特征，属于化合反应，丙一定是化合物，故选项说法错误。 B、参加反应的乙和生成的丙的质量比为6%：34%＝3：17，则若消耗3g的乙，则生成17g的丙，故选项说法正确。 C、丁的质量分数不变，可能作该反应的催化剂，也可能没有参加反应，故选项说法错误。 D、该反应的反应物为甲和乙，生成物是丙，根据质量守恒定律，参加反应的甲、乙的质量之和（而不是甲、乙的质量之和）一定等于生成丙的质量，故选项说法错误； 故选：B。 题型09 元素守恒在化学计算中的技巧应用 化学中元素守恒在化学计算中的技巧应用：以化学反应前后各元素原子数守恒为核心原则，通过追踪特征元素（如铁元素在铁矿石还原反应中的质量守恒）建立比例关系。对于含杂质的样品，通过纯物质中元素质量守恒（如硫元素在黄铁矿焙烧前后的质量关系）计算纯度。关键技巧包括：选择不参与副反应的元素建立等式（如碳元素在燃烧反应中的守恒）、通过元素质量差计算气体产物（如CO₂在碳酸盐分解反应中的质量）。特别注意实际计算时要区分元素守恒与质量守恒的差异，如高锰酸钾分解反应中氧元素部分转化为氧气逸出。典型例题训练应聚焦金属与酸反应、不纯物参与反应、溶液稀释等高频考点，通过守恒关系规避复杂中间过程，直接建立始态与终态的元素关联。 【典例9】煅烧石灰石产生的氧化钙可用作建筑材料。充分煅烧25.6g碳酸钙和氧化钙的混合物，若反应前后固体中钙元素的质量分数之比为，则反应生成二氧化碳的质量为 A． B． C． D． 【答案】D 【详解】设反应前钙元素质量分数21x，反应后钙元素质量分数32x，故反应后固体质量=，反应生成二氧化碳质量，故选：D。 【变式9-1】将一定质量的碳酸钙高温煅烧一段时间后停止加热，称得剩余固体质量为32g，其中钙元素的质量分数为50%，则碳酸钙高温煅烧过程中生成二氧化碳的质量为 A．2.0g B．4.0g C．6.0g D．8.0g 【答案】D 【详解】碳酸钙高温煅烧过程中生成氧化钙和二氧化碳，剩余固体为氧化钙和碳酸钙的混合物，其中钙元素的质量分数为50%，则剩余固体中钙元素的质量为32g×50%=16g，则原碳酸钙的质量为，根据质量守恒定律，碳酸钙高温煅烧过程中生成二氧化碳的质量为40g-32g=8g； 故选：D。 【变式9-2】将138g酒精（C2H5OH）点燃，全部燃烧后生成二氧化碳、一氧化碳和水。恢复到室温后，测得所得气体中碳元素的质量分数为36%，则燃烧所消耗氧气的质量为 g，生成的二氧化碳和一氧化碳的分子个数比为 。 【答案】224 1：2 【详解】138g酒精中碳元素质量为，氢元素质量为，将138g酒精点燃，全部燃烧后生成二氧化碳、一氧化碳和水。恢复到室温后，测得所得气体中碳元素的质量分数为36%，由碳元素质量守恒可知，反应生成一氧化碳和二氧化碳质量和为，由氢元素质量守恒可知，反应生成水的质量为，由参加反应的物质质量总和等于生成的物质质量总和可知，燃烧所消耗氧气质量为200g+162g-138g=224g；设生成二氧化碳质量为x，则，x=88g，生成的二氧化碳和一氧化碳的分子个数比为。 【变式9-3】（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。 1 / 2 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 $