第五单元 化学反应的定量关系（期末培优讲义）九年级化学上学期新教材人教版

该初中化学讲义以“化学反应的定量关系”为核心，通过表格对比“化学反应前后的‘变与不变’”、实验验证对比表格（如铜粉加热与铁和硫酸铜反应）及微观示意图，系统梳理质量守恒定律、化学方程式及计算的知识脉络，突出微观实质与宏观应用的内在联系。 讲义亮点在于分层练习设计与科学思维培养，典例3通过原子守恒推断Cu与浓硝酸反应中X的化学式，典例4对比A、B组实验误差分析（如气球浮力影响），结合“易错提醒”（如催化剂与无关物质区分），助力学生构建化学观念，教师可据此实施精准教学，支持不同层次学生自主复习提升。

第五单元 化学反应的定量关系 重点一 质量守恒定律的定义与实质 1、质量守恒定律定义：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。这个规律叫做质量守恒定律。 ■方法点拨 （1）注意“各物质”的质量总和，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）此定律强调的是质量守恒，不包括体积等其它方面的守恒；  （3）正确理解“参加”的含义，没有参加反应或者反应后剩余物质的质量不要计算在内。 2、适用范围：一切化学反应都遵守质量守恒定律，不能用来解释物理变化。 3、质量守恒的根本原因（即本质）：从微观角度分析：化学反应的实质就是反应物的分子分解成原子，原子又重新组合成新的分子，在反应前后原子的种类没变，原子的数目没有增减，原子的质量没有变化，所以化学反应前后各物质的质量总和必然相等。 化学反应前后的“变与不变” 氢气和氧气反应生成水的微观示意图 六不变 宏观 物质总质量不变； 元素种类不变； 元素质量不变 微观 原子种类不变； 原子数量不变； 原子质量不变； 两个一定变 宏观 物质的种类； 微观 分子种类； 两个可能变 分子数目 元素化合价 重点二 质量守恒定律的实验验证与误差分析 （1）质量“守恒”的实验验证 铜粉加热前后质量变化的测定 铁和硫酸铜反应前后质量变化的测定 实验图示 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。 化学方程式 ∆ 2Cu + O2==2 CuO Fe+CuSO4=FeSO4+Cu 实验结论 反应前各物质的总质量＝反应后各物质的总质量。 特别提醒 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。 （2）质量“不守恒”的实验：有气体参加或生成的实验必须在密闭容器里进行； 碳酸钠与稀盐酸的反应 镁条的燃烧 实验图示 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。 产生白色固体(还有少量白烟产生)， 天平不平衡，发出耀眼的白光，放出热量。 反应原理 Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑ 2Mg+O2 2MgO 实验结论 1.所有的化学反应均遵守质量守恒定律，质量“不守恒”的原因可能是：有气体生成的实验没密闭，天平会不平衡（生成的气体逸散到空气中）；有气体参加的实验没密闭，天平会不平衡（没有称量参加反应的气体）。 2.有气体参加或气体生成（或者有烟、雾状物质生成）的反应，验证质量守恒定律时，必须在密闭容器里进行。 ■方法点拨 验证质量守恒定律时，选取的实验要求： 1.必须是发生化学变化的实验，质量守恒定律不适用于物理变化。 2.有气体参加或有气体生成的反应，验证质量守恒定律时，必须在刚性密闭容器里进行。弹性密闭容器可能会影响实验结果，比如气球被吹大后会受到浮力作用而影响实验的准确性。 重点三 化学方程式 1、 概念：用化学式来表示化学反应的式子叫做化学方程式。 2、书写原则：（1）遵守质量守恒定律；（2）符合客观事实。 3、书写步骤： ⑴写：根据事实写出反应物和生成物的化学式，中间用短横线相连； ⑵配：配平化学方程式；（配平时右下角的数字不能改动），最小公倍数法，奇数配偶数法，定一法； ⑶等；将短横线改为等号； ⑷标：标明反应条件以及生成物的状态“↑”或“↓”；↑、↓只能标在生成物上，并且反应物有气体或固体时，不能再标↑、↓； ⑸查：检查化学式是否写错、是否配平、条件和生成物状态是否标了、标了是否恰当，加热条件用▲。 4、意义：（1）表明反应物、生成物和反应条件； （2）表明各个反应物、生成物之间的粒子数目比； （3）表明各个反应物、生成物的质量比（相对质量=化学式量乘以系数）； 5、读法：以C+O2 点燃 CO2为例。注意事项：“+”读作“和”；“=”读作“反应生成”。 （1）宏观：碳和氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳； （2）微观：每1个碳原子和1个氧分子在点燃的条件下反应生成1个二氧化碳分子。 （3）质量：每12份质量的碳和32份质量的氧气在点燃的条件下反应生成44份质量的二氧化碳。 重点四 根据化学方程计算 1.计算依据： （1）理论依据：质量守恒定律 （2）基本依据：反应中的各物质的质量比成正比例关系，等于各物质相对分子质量（或相对原子质量）与其化学计量数的乘积之比。 2.计算步骤： 步骤 举例 设 设未知量 加热分解6g高锰酸钾，可以得到多少克氧气？ 解：设生成的O2的质量为x。 答：加热分解6g高锰酸钾，可以得到0.6g氧气。 写 写出化学方程式 找 找出比例关系，写出相关物质的化学计量数与相对分子质量的乘积，以及已知量与未知量 列 列出比例式，求解 答 简明地写出答案 3.注意： ①由于方程式只能反映物质间的质量比，因此代入方程式中的各个量必须是质量。 ②由于方程式中各物质是纯净物，因此代入方程式中的量必须是纯净物的质量。 ③单位必须统一。 4.计算中常用的关系式： 质量＝密度×体积 分解率＝已分解物质的质量／未分解物质的质量×100％ 某物质的质量分数＝某物质的质量／含该物质的总质量×100％ 纯净物的质量＝混合物的质量×纯度 质量守恒定律的理解应用 【典例1】氯碱工业是以电解食盐水为基础的基本化学工业，电解食盐水不可能生成的是（ ） A.H2 B.Cl2 C.NaOH D.NaNO3 【答案】 D 【解析】 考查的知识点为质量守恒定律，正确选项应为D选项。化学反应前后原子的种类、个数及质量不变，反应没有N元素，无法生成NaNO3。 故选D。 【典例2】 在一密闭容器中放入甲、乙、丙、丁四种物质，一定条件下发生化学反应，一段时间后，测得有关数据如表，下列关于该反应的说法正确的是（ ） 物质 甲 乙 丙 丁 反应前的质量/g 27 x 10 6 反应后的质量/g 3 5 18 22 A. 甲一定是化合物 B. 乙一定是该反应的催化剂 C. 甲的相对分子质量一定等于丙和丁的相对分子质量之和 D. 该反应中丙和丁的质量变化之比为9：11 【答案】A 【解析】A、x＝3+5+18+22-6-10-27＝5，反应后甲质量减小，是反应物，丙、丁质量增大，都是生成物，即甲分解生成丙、丁，因此甲是化合物，该选项说法正确； B、乙反应前后质量不变，可能是催化剂，也可能是没有参加反应的物质，该选项说法不正确； C、不知道化学计量数，因此甲的相对分子质量不一定等于丙和丁的相对分子质量之和，该选项说法不正确；D、该反应中丙和丁的质量变化之比为（18-10）：（22-6）＝1：2，该选项说法不正确。 故选：A。 ■易错提醒 1．质量不变可能是催化剂，也可能是与该物质反应无关的物质。 2．判断反应中物质的质量比，一定要求物质反应前后的差值再作比。 【即时检测1-1】铜制品长期暴露在空气中表面生成铜锈【主要成分Cu2（OH）2CO3】，下列物质与铜制品生锈无关的是（ ） A. N2 B. O2 C. H2O D. CO2 【答案】A 【解析】表面生成铜锈主要成分Cu2（OH）2CO3，由Cu、O、H、C元素组成，不含氮元素，故与铜制品生锈无关的是氮气，故选：A。 【即时检测2-1】(24-25九上·广东广州南沙区·期末)密闭容器内有甲、乙、丙、丁四种物质，在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．丙可能是单质 B．该反应属于分解反应 C．若消耗14g的甲，则生成17g的丙 D．丁一定是该反应的催化剂 【答案】C 【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%-6%=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、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，故选项说法错误； C、参加反应的甲和生成的丙的质量比为28%：34%=14：17，则若消耗14g的甲，则生成17g的丙，故选项说法正确； D、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。 故选C。 微观示意图的理解与分析 【典例2】 （24-25九年级上·河北保定·期末）已知甲物质是生命的源泉，甲在一定条件下按如图所示充分反应，两个甲分子反应生成二个乙分子和一个丙分子。则下列有关说法中错误的是（ ） A．乙分子中含有两个X原子 B．该反应的反应类型为置换反应 C．分子的种类在反应中发生了改变 D．Y离子(Y2-)的结构示意图为 【答案】B 【解析】A、根据质量守恒定律可知，反应前后原子种类和数目不变，反应前有四个X原子和两个Y原子，反应后生成两个乙分子和一个丙分子，一个丙分子中含有两个Y原子，故一个乙分子中含有两个X原子，故A说法正确； B、反应物为甲一种物质，生成物为乙和丙两种物质，故该反应的反应类型为分解反应，故B说法错误； C、反应前是甲分子，反应后为乙分子和丙分子，故分子的种类在反应中发生了改变，故C说法正确； D、甲物质是生命的源泉，则甲是水，一个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的，故Y原子是氧原子；氧原子的结构示意图为 ： ；氧原子的最外层电子数为6，在化学反应中得两个电子，最外层电子数由6个变8个电子稳定结构形成Y离子，Y离子（Y2-）的结构示意图为：   ，故D说法正确； 故选：B。 ■易错提醒 1．反应前后出现相同微粒时，通常是反应物过量的情况，需将过量的微粒删除，不可算入反应中。 2．注意根据微粒写方程式时需要将配平、条件、状态补充完整，否则会影响计算。 【即时检测2-1】(24-25九上·广东深圳香港中文大学（深圳）附属彩田学校·期末)汽车尾气的大量排放对环境的危害极大。如图为汽车尾气中的两种气体在催化剂作用下反应过程的微观示意图。下列相关说法正确的是 A．反应前后分子的数目没有发生改变 B．该反应的化学方程式为 C．反应前后元素的化合价都发生了改变 D．生成物和的质量比为11：7 【答案】B 【分析】由微观反应示意图可知，该反应是由一氧化碳和一氧化氮在催化剂的作用下反应生成二氧化碳和氮气，化学方程式为：。 【详解】A．由方程式的意义可知，每4个分子变化成了3个分子，反应前后分子的数目发生改变，故选项说法错误； B．由分析可知，该反应的化学方程式是：，故选项说法正确； C．氧元素在化合物中通常为-2价，一氧化碳、二氧化碳、一氧化氮中氧元素都为-2价，故选项说法错误； D．由方程式的意义可知，生成物和的质量比为即二氧化碳和氮气，故选项说法错误； 故选：B。 【即时检测2-2】(24-25九上·四川成都·期末)利用正丁烷（C4H10）的裂解可生产汽油、柴油以及化工产品。如图是正丁烷裂解反应的微观过程，有关说法正确的是 A．化学反应前后催化剂的质量和性质不变 B．反应的化学方程式为2C4H10═C2H4+2C3H6+2H2 C．裂解产生的H2是一种理想的能源，利用前景广阔 D．正丁烷及其裂解产物均充分燃烧，所得生成物不同 【答案】C 【详解】A、化学反应前后催化剂的质量和化学性质都不变，但物理性质可能发生变化，性质包括物理性质和化学性质，不符合题意； B、由图可知，裂解产物除了H2、C2H4、C3H6，还有C4H8，方程式书写错误，不符合题意； C、裂解产物中的氢气是一种清洁、高效的能源，具有广阔应用前景，符合题意； D、化学反应前后元素种类不变，正丁烷充分燃烧后产物是CO2和H2O，裂解产物充分燃烧后产物也是CO2和H2O，不符合题意。 故选C。 依据质量守恒定律推断未知物质的化学式 【典例3】铜能与浓硝酸反应，反应的化学方程式为：Cu+4HNO3（浓）═Cu（NO3）2+2X↑+2H2O，则X的化学式是（　　） A．N2O4 B．NO2 C．NO D．N2O 【答案】B 【解答】反应前后铜原子都是1个，氢原子都是4个，反应前氮原子是4个，反应后应该是4个，其中2个包含在未知物质中，反应前氧原子是12个，反应后应该是12个，其中4个包含在未知物质中，则X的化学式是NO2。 故选：B。 【即时检测3-1】铝是生活中常见的金属，除我们熟知的性质之外，铝还可以与NaOH溶液发生反应：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3X↑，X的化学式是（ ） A. O2 B. H2 C. Al2O3 D. Al(OH)3 【答案】B 【解析】由反应的化学方程式可知，反应前铝、钠、氢、氧原子个数分别为2、2、6、4，反应后的生成物中铝、钠、氢、氧原子个数分别为2、2、0、4，根据质量守恒定律，反应前后原子种类、数目不变，说明3X中含有6个氢原子，每个X分子由2个氢原子构成，则物质X的化学式为H2。 质量守恒定律的实验探究 【典例4】如图是A、B两组同学分别设计的质量守恒定律的两个验证实验。请根据图示进行思考回答（假设A、B两组药品混合前质量均为m前、混合后质量均为m后）。 (1)A组药品混合前、后质量关系为：m前 m后（填“＞”或“=”或“＜”）。 (2)B组药品混合前、后质量关系为：m前＞m后，请解释原因 。 (3)有同学认为白糖和水混合前后的质量也相等，说明该实验也能验证质量守恒定律，这种说法对吗？ 为什么？ 。 【答案】(1)= (2)反应生成的CO2气体从烧杯中逸出，总质量减少 (3) 不对 因为两种物质未发生化学反应，所以不能验证质量守恒定律 【详解】（1）根据质量守恒定律，可知A组药品混合前、后质量关系为：：m前=m后。故填：=。 （2）稀盐酸与碳酸钠溶液反应有二氧化碳气体生成，生成的气体从烧杯中逸出，总质量减少，所以B组药品混合前、后质量关系为：m前＞m后。故填：反应生成的CO2气体从烧杯中逸出，总质量减少。 （3）质量守恒定律解释的是化学反应前后物质的质量关系，而白糖和水混合属于物理变化，所以该实验不能验证质量守恒定律。故填：不对；因为两种物质未发生化学反应，所以不能验证质量守恒定律。 ■易错提醒 1.必须是发生化学变化的实验，质量守恒定律不适用于物理变化。 2.有气体参加或有气体生成的反应，验证质量守恒定律时，必须在刚性密闭容器里进行。弹性密闭容器可能会影响实验结果，比如气球被吹大后会受到浮力作用而影响实验的准确性。 【即时检测4-1】（24-25九年级上·陕西咸阳·期末）质量守恒定律是自然界基本的规律之一。下列实验（天平未画出）能直接用来验证质量守恒定律的是（ ） A． B． C． D． 【答案】A 【解析】A、铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，无气体参与和生成，可验证质量守恒定律故A正确； B、酒精能溶解在水中，该反应不属于化学反应，不能验证质量守恒定律，故B错误； C、镁条在燃烧过程中会与空气中的氧气等物质反应，有气体参与且环境不密闭，遵循质量守恒定律但无法验证该定律，故C错误； D、碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，有气体生成且环境不密闭，无法测得生成二氧化碳的质量，不能验证质量守恒定律，故D错误。 故选A。 【即时检测4-2】（24-25九年级上·甘肃天水·期末）为研究化学反应前后，反应物与生成物之间的质量关系，三位同学分别做了这样三个实验。 实验一：称量镁条的质量，在空气中点燃，待反应结束、冷却后，再称量生成白色固体的质量。 实验二：如图甲，将装有氢氧化钠溶液的试管放入盛有硫酸铜溶液的烧杯中，称量，然后将两种溶液混合(有蓝色氢氧化铜沉淀和硫酸钠生成)，过一会儿再称量。 实验三：如图乙，将装有过氧化氢溶液的小试管放入装有二氧化锰的烧杯中，称量，然后将过氧化氢与二氧化锰混合，过一会儿再称量。实验数据见表： 编号 实验一 实验二 实验三 变化前 4.8g 118.4g 112.6g 变化后 8.0g 118.4g 111.0g （1）从表中数据看，这三个实验过程中，发生化学反应的前后物质质量(填“减小““增大”或“不变”)：实验一 ，实验二 ，实验三 。 （2）这三个实验中，实验 (选填：“一”、“二”或“三”)正确地反映了反应物与生成物之间的质量关系。 （3）从不能正确反映反应物和生成物之间质量关系的实验中，选择其中一个说明实验设计中的不当之处 。 （4）由此可得出，在选用有气体参加或生成的化学反应来验证质量守恒定律时，必须在 (填“密闭”或“开放”)的体系中进行。 （5）从微观的角度解释质量守恒定律原因： 。 【答案】（1） 增大 不变 减小 （2）二 （3）实验一中没有测量参加反应的氧气质量（或实验三中没有测量反应生成的氧气质量） （4）密闭 （5）在化学反应中，反应前后原子的种类、数目和质量都不变 【解析】（1）由表中数据可知，实验一中，变化后比变化前物质质量增大，数值为：8.0g-4.8g=3.2g；实验二中，变化后与变化前物质质量相等，不变；实验三，变化后比变化前物质质量减小，数值为：112.6g-111.0g=1.6g。 （2）由于实验二变化后与变化前物质质量相等，而实验一和实验三变化前后物质质量不等，因此这三个实验中，实验二正确地反映了反应物与生成物之间的质量关系。 （3）实验一和实验三都不能正确反映反应物和生成物之间质量关系。实验一中，变化后比变化前物质质量增大的原因是，有氧气参加了反应，但反应前称量的物质中不包括参加反应的氧气，该实验设计中的不当之处是没有测量参加反应的氧气质量。实验三中，变化后比变化前物质质量减小的原因是，反应中有氧气生成且逸出到空气中，反应后称量的物质中不包括反应生成的氧气，该实验设计中的不当之处是没有测量反应生成的氧气质量。 （4）质量守恒定律是：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。因此在选用有气体参加或生成的化学反应来验证质量守恒定律时，必须在密闭的体系中进行。 （5）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。因此从微观的角度看化学反应遵守质量守恒定律的原因是：在化学反应中，反应前后原子的种类、数目和质量都不变。 化学方程式的书写 【典例5】（24-25九年级上·四川宜宾·期末）下列化学方程式正确的是（ ） A．2Hg+O22HgO2 B．3Fe+2O2Fe3O4 C．P+O2P2O5 D．2Fe+6HCl═2FeCl3+3H2↑ 【答案】B 【解析】A、汞和氧气加热生成氧化汞，化学方程式为：，故A错误； B、铁和氧气点燃生成四氧化三铁，化学方程式为：，故B正确； C、磷和氧气点燃生成五氧化二磷，化学方程式为：，故C错误； D、铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，化学方程式为：，故D错误； 故选：B。 ■易错提醒 1.抓住四查：一查化学式，即是否符合客观事实；二、查配平，即是否符合质量守恒定律；三查反应条件。四查箭头，即检测气体符号或沉淀符合的使用是否规范。 2．书写化学方程式时，“点燃”不能与“加热”、“∆”混淆，也不能写成“燃烧”，“通电”不能写成“电解”。 3．根据信息书写陌生化学方程式，反应条件要严格按照题给信息书写，不能擅自改动。如“1200℃”不能写成“高温”；“一定条件”、“催化剂”、“高温高压”等都要原文照抄，不可改动。 【即时检测5-1】（24-25九年级上·海南省直辖县级单位·期末）下列化学方程式书写正确的是（ ） A．铁屑溶于稀硫酸： B．二氧化碳通入澄清石灰水； C．硫在空气中燃烧： D．过氧化氢制氧气： 【答案】B 【解析】A、铁单质和酸反应生成的是二价铁的盐溶液，故铁与稀硫酸反应生成的是硫酸亚铁和氢气，而不是硫酸铁，化学方程式为，书写错误，不符合题意； B、用澄清石灰水检验二氧化碳生成碳酸钙沉淀和水，化学方程式为，书写正确，符合题意； C、只有生成物中有气体时，才在化学式后标气体符号，化学方程式为，书写错误，不符合题意； D、过氧化氢在二氧化锰催化剂作用下生成水和氧气，化学方程式为，书写错误，不符合题意。 故选B。 【即时检测5-2】（24-25九年级上·山东滨州·期末）下列说法不正确的是（ ） A．用化学式表示化学反应的式子，叫作化学方程式 B．在化学方程式：中，“点燃”不可改成“燃烧” C．化学方程式：，读作：水等于氢气加氧气 D．化学方程式：中的“↑”应当去掉 【答案】C 【解析】A. 用化学式表示化学反应的式子，叫作化学方程式，此选项正确； B. 在化学方程式：中，“点燃”是反应条件，“燃烧”是过程，“点燃”不可改成“燃烧”，此选项正确； C. 化学方程式：读作：水在通电条件下生成氢气和氧气，此选项错误； D. 反应物中无气体，生成物有气体，在生成气体物质的化学式后边标注“↑”，化学方程式：中的反应物中有气体，“↑”应当去掉，此选项正确。 故选C。 有关化学方程式的计算 【典例6】（24-25九年级上·云南德宏·期末）某实验小组为测定某补钙剂中碳酸钙的含量，实验小组取10g钙片放入100g稀盐酸中，有效成分恰好完全反应(其他成分不与酸反应)。剩余固体和液体总质量为107.8g。(温馨提示：)请计算： （1）反应生成二氧化碳气体 g。 （2）计算10g钙片中碳酸钙的质量。 【答案】（1）2.2 （2）解：设有碳酸钙的质量为x。 x=5g 答：10g钙片中碳酸钙的质量是5g。 【解析】（1）根据质量守恒定律，反应前后减少的质量即产生二氧化碳气体的质量，故产生二氧化碳气体的质量为：10g＋100g－107.8g＝2.2g； ■易错提醒 1. 由于方程式只能反映物质间的质量比，因此代入方程式中的各个量必须是质量，若涉及体积，则需要通过密度进行换算。 2．代入化学方程式计算的必须是纯净物的质量，且单位要一致。 3．所设未知数后面不能带单位。 4．关系式中的数据与化学方程式中的化学式要上下对齐。 （2）见答案。 【即时检测6-1】（24-25九年级下·黑龙江大庆·期末）某同学为了测定黄铜屑(由锌、铜形成的合金)样品的组成，取样品100g放入烧杯中，把200g稀硫酸平均分成4等份，分4次加入烧杯中，每次都在充分反应之后测量出烧杯内混合物的质量，并记录如表所示： 次数 第1次 第2次 第3次 第4次 烧杯内混合物质量/g 149.6 199.2 249.0 299.0 （1）黄铜属于 (填“金属”或“合成”)材料。 （2）反应在第 次停止了。 （3）计算黄铜屑中铜的质量分数。 【答案】（1）金属 （2）3 （3）解：生成氢气的质量为：； 设参加反应的锌的质量为 黄铜屑中铜的质量为 黄铜屑中铜的质量分数为 答：黄铜屑中铜的质量分数为。 【解析】（1）黄铜为合金，属于金属材料； （2）将200g稀硫酸平均分成4等份，每次加入50g稀硫酸，第一次：向100g样品中加50g稀硫酸，反应结束后，烧杯内混合物质量为 149.6g，根据质量守恒定律，说明产生H2的质量为：100g+50g-149.6g=0.4g；第二次：继续向其中加入50g稀硫酸，反应结束后，烧杯内混合物质量为 199.2g，根据质量守恒定律，说明产生H2的质量为149.6g+50g-199.2g=0.4g；通过前两次可得出，在前2次中，每次加入50g稀硫酸，会被完全反应，每次都生成0.4gH2；第三次：再加入50g稀硫酸，反应结束后，烧杯内混合物质量为249g，根据质量守恒定律说明产生H2的质量为199.2g+50g-249g=0.29g，0.2g<0.4g，故第三次50g稀硫酸有剩余，样品中锌被反应完了，第四次再加入50g稀硫酸时，不会发生反应，所以反应在第3次停止了； （3）解析见答案。 夯实基础 1.（24-25九年级上·江西南昌·期末）硝酸银见光分解不可能得到的产物是（ ） A． B．NO C． D． 【答案】D 【解析】硝酸银由银、氮、氧三种元素组成，根据质量守恒定律，硝酸银分解后不能生成含有氢元素的物质，即硝酸银见光分解后，其分解的产物不可能是氨气（NH3）； 故选D。 2．(24-25九上·广东江门鹤山·期末)处理汽车尾气的化学方程式可表示为：2CO+2NOX+2CO2，下列说法错误的是 A．X的化学式为N2 B．参加反应的CO和NO的质量比为14 :15 C．生成的 CO2 依然是大气污染物 D．NO中氮元素化合价降低 【答案】C 【详解】A、化学反应前后原子种类数目不变；反应前碳、氧、氮原子数目分别为2、4、2，反应后碳、氧、氮原子数目分别为2、4、0，故X的化学式为N2，正确； B、参加反应的CO和NO的质量比为(2×28):(2×30)=14:15，正确； C、生成的CO2是空气成分之一，无毒不是空气污染物，错误； D、NO中氧元素显-2价，根据化合物正负化合价代数和为0可知，氮元素化合价为-2价，反应后N2中氮元素化合价为0，故氮元素化合价降低，正确； 故选C。 3．(24-25九上·广东揭阳·期末)2024年2月29日，我国成功发射卫星互联网高轨卫星。火箭发射时燃料燃烧的化学反应方程式为：，则X的化学式为 A．C2H8N2 B．C2H8 C．C3H5 D．C2H5N 【答案】A 【详解】由质量守恒定律可知，化学反应前后原子种类及数目不变，根据，化学方程式左边有4个氮原子、8个氧原子和1个X分子，化学方程式右边有6个氮原子、2个碳原子、8个氧原子和8个氢原子，则1个X分子中含有2个氮原子、2个碳原子和8个氢原子，则X的化学式为C2H8N2，故选：A。 4．(24-25九上·广东广州第四中学·期末)氢化钠可在野外用作生氢剂，其中氢元素为价。用作生氢剂时的化学反应原理为：，关于此反应的说法错误的是 A．X的化学式为 B．该反应属于分解反应 C．反应中只有一种氧化物 D．氰化钠必须隔绝空气密封保存 【答案】B 【详解】A. 反应前有Na、O、3H ，反应后（X除外）有2H ，根据质量守恒定律，X的化学式为，此选项正确；     B. 由一种物质发生化学反应生成两种或两种以上物质的反应是分解反应，该反应不属于分解反应，此选项错误； C. 氧化物是由两种元素组成的化合物，其中一种元素是氧元素。反应中只有H2O一种氧化物，此选项正确；     D. 氰化钠能与水发生反应，所以必须隔绝空气密封保存，此选项正确。 故选B。 5．(24-25九上·广东肇庆四会·期末)下列方程式书写正确的是 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A、碳酸分解生成水和二氧化碳，化学方程式为，不会生成氢气，书写错误； B、碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水、二氧化碳，化学方程式为，书写正确； C、铁与氧气在点燃条件下反应生成四氧化三铁，化学方程式为，书写错误； D、碳与氧化铜在高温条件下反应生成铜和二氧化碳，化学方程式为，书写错误。 故选：B。 6．(24-25九上·广东江门鹤山·期末)下列化学方程式书写正确的是 A．木炭在氧气中燃烧： B．乙炔在空气中充分燃烧： C．铁丝在氧气中燃烧： D．铝粉在空气中燃烧： 【答案】B 【详解】A、木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳，化学方程式为，书写错误，不符合题意； B、乙炔在空气中充分燃烧生成二氧化碳和水，化学方程式为，书写正确，符合题意； C、铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，化学方程式为，书写错误，不符合题意； D、铝在空气中燃烧生成氧化铝，化学方程式为，书写错误，不符合题意。 故选：B。 7．（24-25九年级上·河南郑州·期末）下列对质量守恒定律的理解中正确的是（ ） A．10g冰融化后得到10g水，符合质量守恒定律 B．高锰酸钾加热后固体质量减少，不符合质量守恒定律 C．12g镁在空气中完全燃烧后得到20g氧化镁，则参加反应的氧气质量为8g D．细铁丝在氧气中燃烧后，生成物的质量比细铁丝的质量大，不符合质量守恒定律 【答案】C 【解析】A、10g冰融化后得到10g水，发生的是物理变化，不能用质量守恒定律解释，选项错误； B、高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，氧气逸出装置，导致反应后固体质量减小，符合质量守恒定律，选项错误； C、12g镁在空气中燃烧后得到20g氧化镁，则参加反应的氧气质量为：20g﹣12g＝8g，选项正确； D、细铁丝在氧气中燃烧后，生成物的质量比细铁丝的质量大，是因为氧气参加了反应，符合质量守恒定律，选项错误； 故选C。 8．（24-25九年级上·河北邢台·期末）质量守恒定律是帮助我们认识化学反应实质的重要理论。在化学反应aA+bB = cC+dD中，下列说法正确的是（ ） A．化学计量数a与b之和一定等于c与d之和 B．若取xg A和xg B反应，生成C和D的质量总和不一定是2xg C．反应物A和B的质量比一定等于生成物C和D的质量比 D．反应前后各元素的化合价一定不变 【答案】B 【解析】A、化学计量数a与b之和不一定等于c与d之和，故A错误； B、若取xgA和xgB反应，生成C和D的质量总和不一定是2xg，例如恰好完全反应时是2xg，不恰好完全反应时，小于2xg，故B正确； C、参加反应的AB的质量总和一定等于生成的CD的质量总和，但是反应物A和B的质量比不一定等于生成物C和D的质量比，故C错误； D、该反应不一定是复分解反应，也可能是置换反应，故元素的化合价不一定不变，故D错误； 故选：B。 9．（24-25九年级上·福建莆田·期末）Al与物质X的溶液发生反应的化学方程式为，则下列说法正确的是（ ） A．Al的化合价由0变为+2 B．X的化学式为CuSO4 C．该反应前后原子种类发生改变 D．反应后溶液的质量增加 【答案】B 【解析】A、铝单质中铝元素化合价为0，硫酸铝中铝元素显+3价，故Al的化合价由0变为+3，不符合题意； B、根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和数目不变，反应物中含Al、Cu、S、O的个数分别是2、0、0、0，生成物中含Al、Cu、S、O的个数分别是2、3、3、12，故反应物中还应含3个Cu、3个S、12个O，故X的化学式为：CuSO4，符合题意； C、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； D、由化学方程式可知，54份质量的铝置换出192份质量的铜，固体质量增加，溶液质量减小，不符合题意。 故选B。 10．(24-25九上·广东广州·期中)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如图所示。下列说法不正确的是 A．x＝11 B．该反应属于化合反应 C．乙可能是催化剂 D．生成的丙丁的质量之比是9：8 【答案】B 【详解】A、由表中数据分析可知，反应前后甲的质量减少了20g-3g=17g,故是反应物，参加反应的质量为17g；同理可以确定乙的质量不变，可能作该反应的催化剂，也可能是没有参加反应的杂质；丙是生成物，生成的质量为14g-5g=9g；由质量守恒定律可知，丁应是生成物，生成的质量为17g-9g=8g,故x的数值为3+8=11，故选项说法正确； B、该反应的反应物为甲，生成物是丙和丁，符合“一变多”的形式，属于分解反应，故选项说法错误； C、乙的质量不变，可能作该反应的催化剂，也可能是没有参加反应的杂质，故选项说法正确； D、因x=11，所以生成的丙丁的质量之比是（14-5）g：（x-3）g=9：8，故选项说法正确； 故选B。 11．(24-25九上·广东湛江麻章区·期末)甲、乙、丙、丁四种物质在密闭容器内反应前后的质量关系如图，下列说法错误的是（“”表示反应前的质量，“”表示反应后的质量） A．X=19 B．甲、乙两种物质可能是氢气和氧气 C．丙可能是该反应的催化剂 D．该反应为分解反应 【答案】D 【详解】A、根据化学反应前后总质量不变，10+10+10+10=9+2+10+X，X=19，A正确； B、该反应中甲质量减少1g，乙质量减少8g，丙质量不变，丁质量增加9g，故甲乙为反应物，丙为生成物，反应的甲乙质量比为1:8，4g氢气和32g氧气反应生成36g水，方程式为，符合该反应类型和反应物的质量比，B正确； C、该反应中丙的质量不变，丙可能是该反应的催化剂，C正确； D、该反应反应物为两种，生成物为一种，属于化合反应，D错误。 故选D。 12．(24-25九上·广东广州天河区·期末)在下图密闭装置中加热铜粉，待充分反应后冷却到室温。下列说法正确的是 A．反应前后粉末质量不变 B．红色粉末变为黑色，气球变大 C．铜和氧气充分反应生成氧化铜 D．气球的作用是形成密闭体系、缓冲气压 【答案】D 【详解】A、铜粉在加热条件下与氧气反应生成氧化铜，根据质量守恒定律，反应后粉末（氧化铜）的质量等于反应前铜粉质量加上参加反应的氧气质量，所以反应后粉末质量增加，该说法错误； B、铜是红色粉末，加热与氧气反应生成黑色的氧化铜，反应消耗氧气，装置内气体减少，冷却到室温后压强减小，气球会变小，而不是变大，该说法错误； C、铜和氧气反应的化学方程式为，铜、氧气、氧化铜的质量比为，所以1g铜和1g氧气反应时，氧气有剩余，生成氧化铜的质量不是2g，该说法错误； D、气球连接在装置上，能使装置形成密闭体系，并且在加热过程中，气体膨胀时可以缓冲气压，防止装置内压强过大，该说法正确。 故选：D。 13．（24-25九年级上·陕西安康·期末）随着科学的发展，新能源的开发不断取得突破，清华大学研究人员成功研制出一种纳米纤维催化剂，可将二氧化碳转化为液体燃料甲醇，其微观示意图如图所示(图中的微粒恰好完全反应)。下列说法正确的是（ ） A．分子在化学变化中不可分 B．化学反应前后原子的种类不变 C．丁的化学式为 D．该反应前后元素的化合价均未改变 【答案】B 【分析】由微观反应示意图以及质量守恒定律可知，该反应是二氧化碳和氢气在催化剂作用下反应生成甲醇和水，该反应的化学方程式为：3H2+CO2CH3OH+H2O。 【解析】A、根据质量守恒定律可知，化学反应前后分子种类发生变化，分子在化学变化中可分，选项错误； B、根据质量守恒定律可知，化学反应前后原子种类没有发生改变，选项正确； C、根据化学方程式可知，丁的化学式为H2O，选项错误； D、反应前氢气中氢元素化合价为0，水和甲醇中氢元素化合价为+1，故该反应前后元素的化合价发生改变，选项错误。 故选B。 14．(24-25九上·广东深圳·期末)甲醚被誉为“21世纪的新型清洁、高效燃料”，具有优良的环保性能，可用作公交车燃料，甲醚燃烧反应的微观示意图如图。下列说法正确的是 A．图中的四种物质都由原子构成 B．反应前后分子、原子数目均发生改变 C．参加反应的甲和丁的质量比为23：27 D．反应前后各元素化合价均保持不变 【答案】C 【分析】由甲醚燃烧反应的微观示意图可知，甲醚和氧气点燃生成二氧化碳和水，反应的化学方程式是CH3OCH3+3O22CO2+3H2O。 【详解】A、由甲醚燃烧反应的微观示意图中物质的构成可知，上图的四种物质都是由分子构成，故A说法错误； B、由化学方程式的意义可知，反应前后分子数目改变，反应前后原子数目不发生改变，故B说法错误； C、由化学方程式的意义可知，反应的甲和丁的质量比为（12×2+16+1×6）：（3×18）＝23：27，故C说法正确； D、由物质的变化可知，单质中元素化合价为0，化合物中元素化合价不为0，该反应有单质氧气参加反应，反应前后氧元素的化合价一定发生变化，故D说法错误； 故选：C。 15．(24-25九上·广东广州荔湾区·期末)用CO2制取甲醇(CH3OH)有助于推进“碳中和”，其反应的微观示意图如下。下列有关该反应的说法正确的是 A．反应物均是由原子构成的 B．参加反应的甲与乙的质量比为22:1 C．分子的种类和质量都不变 D．生成物丙与丁的分子个数比为1:1 【答案】D 【分析】根据微观示意图，该反应是CO2（甲）、H2（乙）在一定条件下反应生成CH3OH（丙）、H2O（丁），化学方程式为：。 【详解】A、从微观示意图可知，反应物甲是二氧化碳，乙是氢气，二者都由分子构成，并非原子构成，A选项错误； B、根据化学方程式，参加反应的甲（CO2）与乙（H2）质量比是，B选项错误； C、化学反应中分子种类会改变，C选项错误； D、根据化学方程式，生成物丙（CH3OH）与丁（H2O）分子个数比是1∶1，D选项正确。 故选：D 。 16．(24-25九上·广东广州白云区·期末)如图是某汽车尾气净化装置中发生反应的微观示意图。下列说法不正确的是 A．甲、丁属于氧化物 B．反应过程中，消耗的乙和生成的丁的质量比是17：27 C．反应过程中，甲和丁的分子个数比是1：1 D．催化剂在反应前后质量和化学性质不变，使用催化剂有利于增加生成物的质量 【答案】D 【分析】由反应的微观示意图可知，反应物是NH3和NO两种分子，生成物是N2和H2O两种分子，所以化学反应方程式为：。 【详解】A、氧化物是由氧元素和另一种元素组成的化合物，由物质的组成可知，NO、H2O属于氧化物，故A不符合题意； B、根据可知，消耗的乙和生成的丁的质量比是，故B不符合题意； C、由方程式的意义可知，参加反应的甲与丁的微粒个数比为6:6=1:1，故C不符合题意； D、催化剂在反应前后质量和化学性质不变，但使用催化剂不能增加生成物的质量，只能改变化学反应的速率，故D符合题意。 故选D。 综合运用 17．(24-25九上·贵州毕节·期末)在2A+B=3C+2D的反应中，适量的A和16g的B恰好完全反应生成18gC和50gD，若B的相对分子质量为32，则A的相对分子质量为 A．52 B．54 C．104 D．208 【答案】A 【详解】根据质量守恒定律，参加反应A的质量为18g+50g-16g=52g，A与B的质量之比为52:16，就等于A的相对分子质量和A的化学计量数乘积，与B的相对分子质量和B的化学计量数乘机之比，52：16=（A相对分子质量）：（），故A的相对分子质量=52，故选：A。 18.化学兴趣小组用气密性良好的不同装置进行下列实验，验证质量守恒定律。    (1)实验一：称量装置和药品的总质量为m1保持装置密闭。使红磷燃烧，待装置冷却后。再次称量装置和药品的总质量为m2，m1与m2的大小关系是：m1 m2； (2)实验二：将气球中的碳酸钠粉末倒入稀盐酸后，观察到的现象是 ，白色固体消失，气球变鼓，受浮力影响电子天平示数减小； (3)为克服实验二中气球受浮力的影响。在实验三中利用硬塑料纸改进实验装置，用电子天平称量装置和药品的总质量，接下来的实验操作为 ，待反应结束后，再次称量装置和药品的总质量，。电子天平示数不变； (4)化学反应遵守质量守恒定律，其微观原因是 。 【答案】(1)=/等于 (2)产生气泡，气球膨胀，电子天平示数减小 (3)倾斜瓶子，使稀盐酸和碳酸钠混合 (4)反应前后原子种类、个数和质量都不变 【详解】（1）实验一：称量装置和药品的总质量为m1保持装置密闭。使红磷燃烧，待装置冷却后。再次称量装置和药品的总质量为m2，根据质量守恒定律可知，m1与m2的大小关系是：m1=m2； （2）碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳。实验二：将气球中的碳酸钠粉末倒入锥形瓶中，观察到的现象是产生气泡，气球膨胀，电子天平示数减小（气球膨胀产生向上的浮力）； （3）为克服实验二中气球受浮力的影响。在实验三中利用硬塑料纸改进实验装置，用电子天平称量装置和药品的总质量，接下来的实验操作是倾斜瓶子，使稀盐酸和碳酸钠混合，待反应结束后，由于二氧化碳没有逸出，再次称量装置和药品的总质量，电子天平示数不变； （4）化学反应遵守质量守恒定律，其微观原因是反应前后原子种类、个数和质量都不变。 19.化学兴趣小组为测定某锌样品(杂质不与酸反应)中Zn的质量分数，取10g锌样品逐滴加入稀硫酸，待不再有气泡产生时停止滴加药品，共用去稀硫酸的质量为100g，反应后测得混合物的总质量为109.8g。相关反应的化学方程式为：。请计算： （1）生成氢气的质量为 g。 （2）样品中Zn的质量分数。 【答案】（1）0.2 （2）解：设样品中Zn的质量为x， 则样品中Zn的质量分数为： 答：样品中Zn的质量分数为65%。 【解析】（1）硫酸与锌反应生成硫酸锌和氢气，根据质量守恒定律，生成氢气的质量为10g+100g-109.8g=0.2g； （2）见答案。 思维拔高 20．（24-25九年级上·江西宜春·期末）兴趣小组对“反应前后物质的质量关系”进行探究，实验方案如下： 【分析交流】 （1）方案A中，能够简单、安全、快速引燃锥形瓶内红磷的操作为 ，实验过程中，观察到气球的变化为 ；方案B中发生反应的化学方程式为 。 （2）关于上述两种方案的说法中，正确的是___________。(双选，填序号) A．实验前托盘天平均应先调平再称量 B．方案中红磷量不足会对实验结果产生影响 C．方案中要保证硫酸铜溶液过量 D．反应前后，天平指针都没有发生偏转 【发现问题】方案A中因有氧气参加，故采用密闭装置。方案B为什么也要用密闭装置呢？ 【进行实验】在老师的指导下，小组同学再次实验，并使用氧气浓度传感器和气体压强传感器测定锥形瓶内氧气浓度和气体压强的变化，绘制出如下曲线。 （3）根据图1可知，在之间，装置内的氧气含量变化为 ； （4）实验过程中溶液温度不变，结合图1和图2分析，装置中压强变化的原因可能是 。 【答案】（1）将玻璃管烧至红热后，迅速放入锥形瓶中 先膨胀，后收缩 （2）AD （3）氧气含量降低 （4）产生气体体积比消耗氧气体积更大 【解析】（1）方案A中，能够简单、安全、快速引燃锥形瓶内红磷的操作为将玻璃管烧至红热后，迅速放入锥形瓶中，实验过程中，观察到气球的变化为先变大后变小（红磷燃烧放热，气体膨胀，完全反应后氧气消耗，温度降低）；方案B中是铁和硫酸铜溶液生成铜和硫酸亚铁，反应的化学方程式为：； （2）A、实验前托盘天平均应先调平再称量，故说法正确； B、实验A中，若红磷量少，氧气有剩余，能够验证质量守恒定律，故说法错误； C、实验B中，若硫酸铜溶液量少，铁有剩余，能够验证质量守恒定律，故说法错误； D、反应前后，天平指针没有发生偏转，是因为反应没有产生气体，故说法正确； 故选AD； （3）根据图1可知，在0～7000s之间，装置内的氧气含量变化为减小； （4）实验过程中溶液温度不变，结合图1和图2分析，装置中压强变化的原因可能是产生气体体积（硫酸铜溶液显酸性，能和铁反应生成氢气等物质）比消耗氧气体积更大。 21.某课外兴趣小组为了测定当地石灰石中 CaCO3的质量分数，取 25g石灰石样品，粉碎后，将 100g一定质量分数的稀盐酸分5次加到该样品中，所测，数据如下表所示(杂质不与稀盐酸反应，也不溶于水)： 次数 一 二 三 四 五 加入稀盐酸的质量/g 20 20 20 20 20 产生气体的质量/g 2.2 4.4 m 8.8 8.8 （1）表格中数值“m”为 ； （2）求石灰石样品中 CaCO3的质量分数。 【答案】（1）6.6 （2）解：设石灰石样品中碳酸钙的质量为x。 则石灰石样品中碳酸钙的质量分数为 答：石灰石样品中碳酸钙的质量分数为80%。 【解析】（1）碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，杂质不与稀盐酸反应，也不溶于水，由表格数据可知，第一次加入20g稀盐酸产生气体的质量为2.2g，第二次加入20g稀盐酸产生气体的质量为4.4g-2.2g=2.2g，说明每加入20g稀盐酸产生气体的质量为2.2g，则第三次加入20g稀盐酸产生气体的质量仍为2.2g，则m=4.4+2.2=8.8-2.2=6.6； （2） 碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，杂质不与稀盐酸反应，也不溶于水，由表格数据可知，第一次加入20g稀盐酸产生气体的质量为2.2g，第二次加入20g稀盐酸产生气体的质量为4.4g-2.2g=2.2g，第三次加入20g稀盐酸产生气体的质量为6.6g-4.4g=2.2g，第四次加入20g稀盐酸产生气体的质量为8.8g-6.6g=2.2g，第五次加入20g稀盐酸产生气体的质量为8.8g-8.8g=0g，说明第四次加入20g稀盐酸时稀盐酸与碳酸钙恰好完全反应，生成的二氧化碳气体的总质量为8.8g，计算过程见答案。 22．（24-25九年级下·安徽淮南·期末）金属涂层光纤是在光纤的表面涂合金层的光纤。为测定金属涂层光纤材料合金中铝的质量分数，进行如图所示实验（假设不含其他杂质）。 （1）合金样品中铝的质量是 g。 （2）求反应中生成硫酸铝的质量是多少？（写出计算过程） 【答案】（1）5.4 （2）解：设反应中生成的硫酸铝的质量为x          答：反应中生成硫酸铝的质量为 【解析】（1）铝能与稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气，铜和稀硫酸不反应，故最后剩余固体的质量为铜的质量，则合金样品中铝的质量为：10g-4.6g=5.4g； （2）见答案。 3 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $ 第五单元 化学反应的定量关系 重点一 质量守恒定律的定义与实质 1、质量守恒定律定义：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。这个规律叫做质量守恒定律。 ■方法点拨 （1）注意“各物质”的质量总和，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）此定律强调的是质量守恒，不包括体积等其它方面的守恒；  （3）正确理解“参加”的含义，没有参加反应或者反应后剩余物质的质量不要计算在内。 2、适用范围：一切化学反应都遵守质量守恒定律，不能用来解释物理变化。 3、质量守恒的根本原因（即本质）：从微观角度分析：化学反应的实质就是反应物的分子分解成原子，原子又重新组合成新的分子，在反应前后原子的种类没变，原子的数目没有增减，原子的质量没有变化，所以化学反应前后各物质的质量总和必然相等。 化学反应前后的“变与不变” 氢气和氧气反应生成水的微观示意图 六不变 宏观 物质总质量不变； 元素种类不变； 元素质量不变 微观 原子种类不变； 原子数量不变； 原子质量不变； 两个一定变 宏观 物质的种类； 微观 分子种类； 两个可能变 分子数目 元素化合价 重点二 质量守恒定律的实验验证与误差分析 （1）质量“守恒”的实验验证 铜粉加热前后质量变化的测定 铁和硫酸铜反应前后质量变化的测定 实验图示 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。 化学方程式 Fe+CuSO4=FeSO4+Cu Fe+CuSO4=FeSO4+Cu 实验结论 反应前各物质的总质量＝反应后各物质的总质量。 特别提醒 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。 （2）质量“不守恒”的实验：有气体参加或生成的实验必须在密闭容器里进行； 碳酸钠与稀盐酸的反应 镁条的燃烧 实验图示 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。 产生白色固体(还有少量白烟产生)， 天平不平衡，发出耀眼的白光，放出热量。 反应原理 实验结论 1.所有的化学反应均遵守质量守恒定律，质量“不守恒”的原因可能是：有气体生成的实验没密闭，天平会不平衡（生成的气体逸散到空气中）；有气体参加的实验没密闭，天平会不平衡（没有称量参加反应的气体）。 2.有气体参加或气体生成（或者有烟、雾状物质生成）的反应，验证质量守恒定律时，必须在密闭容器里进行。 ■方法点拨 验证质量守恒定律时，选取的实验要求： 1.必须是发生化学变化的实验，质量守恒定律不适用于物理变化。 2.有气体参加或有气体生成的反应，验证质量守恒定律时，必须在刚性密闭容器里进行。弹性密闭容器可能会影响实验结果，比如气球被吹大后会受到浮力作用而影响实验的准确性。 重点三 化学方程式 1、 概念：用化学式来表示化学反应的式子叫做化学方程式。 2、书写原则：（1）遵守质量守恒定律；（2）符合客观事实。 3、书写步骤： ⑴写：根据事实写出反应物和生成物的化学式，中间用短横线相连； ⑵配：配平化学方程式；（配平时右下角的数字不能改动），最小公倍数法，奇数配偶数法，定一法； ⑶等；将短横线改为等号； ⑷标：标明反应条件以及生成物的状态“↑”或“↓”；↑、↓只能标在生成物上，并且反应物有气体或固体时，不能再标↑、↓； ⑸查：检查化学式是否写错、是否配平、条件和生成物状态是否标了、标了是否恰当，加热条件用▲。 4、意义：（1）表明反应物、生成物和反应条件； （2）表明各个反应物、生成物之间的粒子数目比； （3）表明各个反应物、生成物的质量比（相对质量=化学式量乘以系数）； 5、读法：以C+O2 点燃 CO2为例。注意事项：“+”读作“和”；“=”读作“反应生成”。 （1）宏观：碳和氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳； （2）微观：每1个碳原子和1个氧分子在点燃的条件下反应生成1个二氧化碳分子。 （3）质量：每12份质量的碳和32份质量的氧气在点燃的条件下反应生成44份质量的二氧化碳。 重点四 根据化学方程计算 1.计算依据： （1）理论依据：质量守恒定律 （2）基本依据：反应中的各物质的质量比成正比例关系，等于各物质相对分子质量（或相对原子质量）与其化学计量数的乘积之比。 2.计算步骤： 步骤 举例 设 设未知量 加热分解6g高锰酸钾，可以得到多少克氧气？ 解：设生成的O2的质量为x。 答：加热分解6g高锰酸钾，可以得到0.6g氧气。 写 写出化学方程式 找 找出比例关系，写出相关物质的化学计量数与相对分子质量的乘积，以及已知量与未知量 列 列出比例式，求解 答 简明地写出答案 3.注意： ①由于方程式只能反映物质间的质量比，因此代入方程式中的各个量必须是质量。 ②由于方程式中各物质是纯净物，因此代入方程式中的量必须是纯净物的质量。 ③单位必须统一。 4.计算中常用的关系式： 质量＝密度×体积 分解率＝已分解物质的质量／未分解物质的质量×100％ 某物质的质量分数＝某物质的质量／含该物质的总质量×100％ 纯净物的质量＝混合物的质量×纯度 质量守恒定律的理解应用 【典例1】氯碱工业是以电解食盐水为基础的基本化学工业，电解食盐水不可能生成的是（ ） A.H2 B.Cl2 C.NaOH D.NaNO3 【典例2】 在一密闭容器中放入甲、乙、丙、丁四种物质，一定条件下发生化学反应，一段时间后，测得有关数据如表，下列关于该反应的说法正确的是（ ） 物质 甲 乙 丙 丁 反应前的质量/g 27 x 10 6 反应后的质量/g 3 5 18 22 A. 甲一定是化合物 B. 乙一定是该反应的催化剂 C. 甲的相对分子质量一定等于丙和丁的相对分子质量之和 D. 该反应中丙和丁的质量变化之比为9：11 ■易错提醒 1．质量不变可能是催化剂，也可能是与该物质反应无关的物质。 2．判断反应中物质的质量比，一定要求物质反应前后的差值再作比。 【即时检测1-1】铜制品长期暴露在空气中表面生成铜锈【主要成分Cu2（OH）2CO3】，下列物质与铜制品生锈无关的是（ ） A. N2 B. O2 C. H2O D. CO2 【即时检测2-1】(24-25九上·广东广州南沙区·期末)密闭容器内有甲、乙、丙、丁四种物质，在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．丙可能是单质 B．该反应属于分解反应 C．若消耗14g的甲，则生成17g的丙 D．丁一定是该反应的催化剂 微观示意图的理解与分析 【典例2】 （24-25九年级上·河北保定·期末）已知甲物质是生命的源泉，甲在一定条件下按如图所示充分反应，两个甲分子反应生成二个乙分子和一个丙分子。则下列有关说法中错误的是（ ） A．乙分子中含有两个X原子 B．该反应的反应类型为置换反应 C．分子的种类在反应中发生了改变 D．Y离子(Y2-)的结构示意图为 ■易错提醒 1．反应前后出现相同微粒时，通常是反应物过量的情况，需将过量的微粒删除，不可算入反应中。 2．注意根据微粒写方程式时需要将配平、条件、状态补充完整，否则会影响计算。 【即时检测2-1】(24-25九上·广东深圳香港中文大学（深圳）附属彩田学校·期末)汽车尾气的大量排放对环境的危害极大。如图为汽车尾气中的两种气体在催化剂作用下反应过程的微观示意图。下列相关说法正确的是 A．反应前后分子的数目没有发生改变 B．该反应的化学方程式为 C．反应前后元素的化合价都发生了改变 D．生成物和的质量比为11：7 【即时检测2-2】(24-25九上·四川成都·期末)利用正丁烷（C4H10）的裂解可生产汽油、柴油以及化工产品。如图是正丁烷裂解反应的微观过程，有关说法正确的是 A．化学反应前后催化剂的质量和性质不变 B．反应的化学方程式为2C4H10═C2H4+2C3H6+2H2 C．裂解产生的H2是一种理想的能源，利用前景广阔 D．正丁烷及其裂解产物均充分燃烧，所得生成物不同 依据质量守恒定律推断未知物质的化学式 【典例3】铜能与浓硝酸反应，反应的化学方程式为：Cu+4HNO3（浓）═Cu（NO3）2+2X↑+2H2O，则X的化学式是（　　） A．N2O4 B．NO2 C．NO D．N2O 【即时检测3-1】铝是生活中常见的金属，除我们熟知的性质之外，铝还可以与NaOH溶液发生反应：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3X↑，X的化学式是（ ） A. O2 B. H2 C. Al2O3 D. Al(OH)3 质量守恒定律的实验探究 【典例4】如图是A、B两组同学分别设计的质量守恒定律的两个验证实验。请根据图示进行思考回答（假设A、B两组药品混合前质量均为m前、混合后质量均为m后）。 (1)A组药品混合前、后质量关系为：m前 m后（填“＞”或“=”或“＜”）。 (2)B组药品混合前、后质量关系为：m前＞m后，请解释原因 。 (3)有同学认为白糖和水混合前后的质量也相等，说明该实验也能验证质量守恒定律，这种说法对吗？ 为什么？ 。 ■易错提醒 1.必须是发生化学变化的实验，质量守恒定律不适用于物理变化。 2.有气体参加或有气体生成的反应，验证质量守恒定律时，必须在刚性密闭容器里进行。弹性密闭容器可能会影响实验结果，比如气球被吹大后会受到浮力作用而影响实验的准确性。 【即时检测4-1】（24-25九年级上·陕西咸阳·期末）质量守恒定律是自然界基本的规律之一。下列实验（天平未画出）能直接用来验证质量守恒定律的是（ ） A． B． C． D． 【即时检测4-2】（24-25九年级上·甘肃天水·期末）为研究化学反应前后，反应物与生成物之间的质量关系，三位同学分别做了这样三个实验。 实验一：称量镁条的质量，在空气中点燃，待反应结束、冷却后，再称量生成白色固体的质量。 实验二：如图甲，将装有氢氧化钠溶液的试管放入盛有硫酸铜溶液的烧杯中，称量，然后将两种溶液混合(有蓝色氢氧化铜沉淀和硫酸钠生成)，过一会儿再称量。 实验三：如图乙，将装有过氧化氢溶液的小试管放入装有二氧化锰的烧杯中，称量，然后将过氧化氢与二氧化锰混合，过一会儿再称量。实验数据见表： 编号 实验一 实验二 实验三 变化前 4.8g 118.4g 112.6g 变化后 8.0g 118.4g 111.0g （1）从表中数据看，这三个实验过程中，发生化学反应的前后物质质量(填“减小““增大”或“不变”)：实验一 ，实验二 ，实验三 。 （2）这三个实验中，实验 (选填：“一”、“二”或“三”)正确地反映了反应物与生成物之间的质量关系。 （3）从不能正确反映反应物和生成物之间质量关系的实验中，选择其中一个说明实验设计中的不当之处 。 （4）由此可得出，在选用有气体参加或生成的化学反应来验证质量守恒定律时，必须在 (填“密闭”或“开放”)的体系中进行。 （5）从微观的角度解释质量守恒定律原因： 。 化学方程式的书写 【典例5】（24-25九年级上·四川宜宾·期末）下列化学方程式正确的是（ ） A．2Hg+O22HgO2 B．3Fe+2O2Fe3O4 C．P+O2P2O5 D．2Fe+6HCl═2FeCl3+3H2↑ ■易错提醒 1.抓住四查：一查化学式，即是否符合客观事实；二、查配平，即是否符合质量守恒定律；三查反应条件。四查箭头，即检测气体符号或沉淀符合的使用是否规范。 2．书写化学方程式时，“点燃”不能与“加热”、“∆”混淆，也不能写成“燃烧”，“通电”不能写成“电解”。 3．根据信息书写陌生化学方程式，反应条件要严格按照题给信息书写，不能擅自改动。如“1200℃”不能写成“高温”；“一定条件”、“催化剂”、“高温高压”等都要原文照抄，不可改动。 【即时检测5-1】（24-25九年级上·海南省直辖县级单位·期末）下列化学方程式书写正确的是（ ） A．铁屑溶于稀硫酸： B．二氧化碳通入澄清石灰水； C．硫在空气中燃烧： D．过氧化氢制氧气： 【即时检测5-2】（24-25九年级上·山东滨州·期末）下列说法不正确的是（ ） A．用化学式表示化学反应的式子，叫作化学方程式 B．在化学方程式：中，“点燃”不可改成“燃烧” C．化学方程式：，读作：水等于氢气加氧气 D．化学方程式：中的“↑”应当去掉 有关化学方程式的计算 【典例6】（24-25九年级上·云南德宏·期末）某实验小组为测定某补钙剂中碳酸钙的含量，实验小组取10g钙片放入100g稀盐酸中，有效成分恰好完全反应(其他成分不与酸反应)。剩余固体和液体总质量为107.8g。(温馨提示：)请计算： （1）反应生成二氧化碳气体 g。 （2）计算10g钙片中碳酸钙的质量。 ■易错提醒 1. 由于方程式只能反映物质间的质量比，因此代入方程式中的各个量必须是质量，若涉及体积，则需要通过密度进行换算。 2．代入化学方程式计算的必须是纯净物的质量，且单位要一致。 3．所设未知数后面不能带单位。 4．关系式中的数据与化学方程式中的化学式要上下对齐。 【即时检测6-1】（24-25九年级下·黑龙江大庆·期末）某同学为了测定黄铜屑(由锌、铜形成的合金)样品的组成，取样品100g放入烧杯中，把200g稀硫酸平均分成4等份，分4次加入烧杯中，每次都在充分反应之后测量出烧杯内混合物的质量，并记录如表所示： 次数 第1次 第2次 第3次 第4次 烧杯内混合物质量/g 149.6 199.2 249.0 299.0 （1）黄铜属于 (填“金属”或“合成”)材料。 （2）反应在第 次停止了。 （3）计算黄铜屑中铜的质量分数。 夯实基础 1.（24-25九年级上·江西南昌·期末）硝酸银见光分解不可能得到的产物是（ ） A． B．NO C． D． 2．(24-25九上·广东江门鹤山·期末)处理汽车尾气的化学方程式可表示为：2CO+2NOX+2CO2，下列说法错误的是 A．X的化学式为N2 B．参加反应的CO和NO的质量比为14 :15 C．生成的 CO2 依然是大气污染物 D．NO中氮元素化合价降低 3．(24-25九上·广东揭阳·期末)2024年2月29日，我国成功发射卫星互联网高轨卫星。火箭发射时燃料燃烧的化学反应方程式为：，则X的化学式为 A．C2H8N2 B．C2H8 C．C3H5 D．C2H5N 4．(24-25九上·广东广州第四中学·期末)氢化钠可在野外用作生氢剂，其中氢元素为价。用作生氢剂时的化学反应原理为：，关于此反应的说法错误的是 A．X的化学式为 B．该反应属于分解反应 C．反应中只有一种氧化物 D．氰化钠必须隔绝空气密封保存 5．(24-25九上·广东肇庆四会·期末)下列方程式书写正确的是 A． B． C． D． 6．(24-25九上·广东江门鹤山·期末)下列化学方程式书写正确的是 A．木炭在氧气中燃烧： B．乙炔在空气中充分燃烧： C．铁丝在氧气中燃烧： D．铝粉在空气中燃烧： 7．（24-25九年级上·河南郑州·期末）下列对质量守恒定律的理解中正确的是（ ） A．10g冰融化后得到10g水，符合质量守恒定律 B．高锰酸钾加热后固体质量减少，不符合质量守恒定律 C．12g镁在空气中完全燃烧后得到20g氧化镁，则参加反应的氧气质量为8g D．细铁丝在氧气中燃烧后，生成物的质量比细铁丝的质量大，不符合质量守恒定律 8．（24-25九年级上·河北邢台·期末）质量守恒定律是帮助我们认识化学反应实质的重要理论。在化学反应aA+bB = cC+dD中，下列说法正确的是（ ） A．化学计量数a与b之和一定等于c与d之和 B．若取xg A和xg B反应，生成C和D的质量总和不一定是2xg C．反应物A和B的质量比一定等于生成物C和D的质量比 D．反应前后各元素的化合价一定不变 9．（24-25九年级上·福建莆田·期末）Al与物质X的溶液发生反应的化学方程式为，则下列说法正确的是（ ） A．Al的化合价由0变为+2 B．X的化学式为CuSO4 C．该反应前后原子种类发生改变 D．反应后溶液的质量增加 10．(24-25九上·广东广州·期中)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如图所示。下列说法不正确的是 A．x＝11 B．该反应属于化合反应 C．乙可能是催化剂 D．生成的丙丁的质量之比是9：8 11．(24-25九上·广东湛江麻章区·期末)甲、乙、丙、丁四种物质在密闭容器内反应前后的质量关系如图，下列说法错误的是（“”表示反应前的质量，“”表示反应后的质量） A．X=19 B．甲、乙两种物质可能是氢气和氧气 C．丙可能是该反应的催化剂 D．该反应为分解反应 12．(24-25九上·广东广州天河区·期末)在下图密闭装置中加热铜粉，待充分反应后冷却到室温。下列说法正确的是 A．反应前后粉末质量不变 B．红色粉末变为黑色，气球变大 C．铜和氧气充分反应生成氧化铜 D．气球的作用是形成密闭体系、缓冲气压 13．（24-25九年级上·陕西安康·期末）随着科学的发展，新能源的开发不断取得突破，清华大学研究人员成功研制出一种纳米纤维催化剂，可将二氧化碳转化为液体燃料甲醇，其微观示意图如图所示(图中的微粒恰好完全反应)。下列说法正确的是（ ） A．分子在化学变化中不可分 B．化学反应前后原子的种类不变 C．丁的化学式为 D．该反应前后元素的化合价均未改变 14．(24-25九上·广东深圳·期末)甲醚被誉为“21世纪的新型清洁、高效燃料”，具有优良的环保性能，可用作公交车燃料，甲醚燃烧反应的微观示意图如图。下列说法正确的是 A．图中的四种物质都由原子构成 B．反应前后分子、原子数目均发生改变 C．参加反应的甲和丁的质量比为23：27 D．反应前后各元素化合价均保持不变 15．(24-25九上·广东广州荔湾区·期末)用CO2制取甲醇(CH3OH)有助于推进“碳中和”，其反应的微观示意图如下。下列有关该反应的说法正确的是 A．反应物均是由原子构成的 B．参加反应的甲与乙的质量比为22:1 C．分子的种类和质量都不变 D．生成物丙与丁的分子个数比为1:1 16．(24-25九上·广东广州白云区·期末)如图是某汽车尾气净化装置中发生反应的微观示意图。下列说法不正确的是 A．甲、丁属于氧化物 B．反应过程中，消耗的乙和生成的丁的质量比是17：27 C．反应过程中，甲和丁的分子个数比是1：1 D．催化剂在反应前后质量和化学性质不变，使用催化剂有利于增加生成物的质量 综合运用 17．(24-25九上·贵州毕节·期末)在2A+B=3C+2D的反应中，适量的A和16g的B恰好完全反应生成18gC和50gD，若B的相对分子质量为32，则A的相对分子质量为 A．52 B．54 C．104 D．208 18.化学兴趣小组用气密性良好的不同装置进行下列实验，验证质量守恒定律。    (1)实验一：称量装置和药品的总质量为m1保持装置密闭。使红磷燃烧，待装置冷却后。再次称量装置和药品的总质量为m2，m1与m2的大小关系是：m1 m2； (2)实验二：将气球中的碳酸钠粉末倒入稀盐酸后，观察到的现象是 ，白色固体消失，气球变鼓，受浮力影响电子天平示数减小； (3)为克服实验二中气球受浮力的影响。在实验三中利用硬塑料纸改进实验装置，用电子天平称量装置和药品的总质量，接下来的实验操作为 ，待反应结束后，再次称量装置和药品的总质量，。电子天平示数不变； (4)化学反应遵守质量守恒定律，其微观原因是 。 19.化学兴趣小组为测定某锌样品(杂质不与酸反应)中Zn的质量分数，取10g锌样品逐滴加入稀硫酸，待不再有气泡产生时停止滴加药品，共用去稀硫酸的质量为100g，反应后测得混合物的总质量为109.8g。相关反应的化学方程式为：。请计算： （1）生成氢气的质量为 g。 （2）样品中Zn的质量分数。 思维拔高 20．（24-25九年级上·江西宜春·期末）兴趣小组对“反应前后物质的质量关系”进行探究，实验方案如下： 【分析交流】 （1）方案A中，能够简单、安全、快速引燃锥形瓶内红磷的操作为 ，实验过程中，观察到气球的变化为 ；方案B中发生反应的化学方程式为 。 （2）关于上述两种方案的说法中，正确的是___________。(双选，填序号) A．实验前托盘天平均应先调平再称量 B．方案中红磷量不足会对实验结果产生影响 C．方案中要保证硫酸铜溶液过量 D．反应前后，天平指针都没有发生偏转 【发现问题】方案A中因有氧气参加，故采用密闭装置。方案B为什么也要用密闭装置呢？ 【进行实验】在老师的指导下，小组同学再次实验，并使用氧气浓度传感器和气体压强传感器测定锥形瓶内氧气浓度和气体压强的变化，绘制出如下曲线。 （3）根据图1可知，在之间，装置内的氧气含量变化为 ； （4）实验过程中溶液温度不变，结合图1和图2分析，装置中压强变化的原因可能是 。 21.某课外兴趣小组为了测定当地石灰石中 CaCO3的质量分数，取 25g石灰石样品，粉碎后，将 100g一定质量分数的稀盐酸分5次加到该样品中，所测，数据如下表所示(杂质不与稀盐酸反应，也不溶于水)： 次数 一 二 三 四 五 加入稀盐酸的质量/g 20 20 20 20 20 产生气体的质量/g 2.2 4.4 m 8.8 8.8 （1）表格中数值“m”为 ； （2）求石灰石样品中 CaCO3的质量分数。 22．（24-25九年级下·安徽淮南·期末）金属涂层光纤是在光纤的表面涂合金层的光纤。为测定金属涂层光纤材料合金中铝的质量分数，进行如图所示实验（假设不含其他杂质）。 （1）合金样品中铝的质量是 g。 （2）求反应中生成硫酸铝的质量是多少？（写出计算过程） 3 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $