课题1 化学反应中各物质间的定量关系（同步讲义）化学沪科版五四学制2024八年级全一册

专题6 化学变化及其表示 课题1 化学反应中各物质间的定量关系 教学目标 1．认识化学反应中的各物质间存在定量关系，化学反应遵守质量守恒定律。 2．理解质量守恒定律的微观本质。 3．能选取实验证据说明质量守恒定律，并阐释其微观本质。 重点和难点 重点：质量守恒定律的实验验证和微观解释。 难点：质量守恒定律的微观解释。 ◆知识点一 质量守恒定律 1．实验探究： 探究硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液反应前后的质量变化 资料信息 硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铜和硫酸钠，其中氢氧化铜是一种蓝色难溶于水的物质。 反应表达式 硫酸铜 + 氢氧化钠 氢氧化铜 + 硫酸钠 ______ ______ ______ ______ 实验步骤 （1）向两个烧杯中分别倒入5 mL 2% 硫酸铜溶液和5 mL 10% 氢氧化钠溶液，一起放置在电子天平上进行称量，记录称得的数据。 （2）将硫酸铜溶液倒入氢氧化钠溶液中，再将两个烧杯一起放置在电子天平上称量，记录称得的数据。 实验现象 电子天平的示数______ 实验结论 ______________________________等于____________ __________________ 2．观察与思考 稀盐酸与大理石可反应生成二氧化碳，用如图 6.2 所示实验装置测反应前后的质量变化。 （1）通过实验数据，你是否可以推测出，反应物的质量总和不等于生成物的质量总和？说出你的理由。 （2）若要探究该化学反应前后总质量的变化，你会如何改进或设计实验装置？ 3．质量守恒定律 （1）内容：参加化学反应的______________________________，等于______________________________。 （2）解读： ①质量守恒定律只适用于化学变化，不适用于物理变化；一切______都遵守质量守恒定律。 ②“参加”：____________的物质和____________的物质质量不能计入“总和”中； ③“各物质”：参加反应或反应生成所有物质，特别注意______、______不能遗漏。 ④“质量总和”指的是______守恒，不是体积或分子个数守恒。 特别提醒： 有气体参加或气体生成（或者有烟、雾状物质生成）的反应，要验证质量守恒定律，必须在密闭容器（不易变形的密闭容器）里进行。 即学即练 1．2024年11月27日，我国研发的全球首例大型固态储氢设备出口东南亚。氢化钠(NaH)是一种常见的储氢物质，与水反应能迅速放出氢气和另一种物质，该物质可能是 A． B．NaOH C． D． 2．将16g纯净物R在足量氧气中完全燃烧生成44g二氧化碳和36g水。下列判断不正确的是 A．R中碳、氢原子的个数比为1：4 B．消耗氧气64g C．R中只含碳、氢元素 D．R中碳元素的质量分数为70% ◆知识点二 从微观视角认识质量守恒定律 1．以电解水反应的微观过程为例分析： 在化学反应发生前，水分子由____________构成。水分解的过程，就是水分子中的____________重新组合形成____________的过程。在化学反应前后，____________没有发生变化，其______也没有变化，所以分解前水的质量与生成的氢气和氧气的质量总和是相等的。 2．化学反应的本质 参加反应的各物质（反应物）的________________________而生成新物质（生成物）的过程。 3．从微观角度解释质量守恒的原因 在化学反应发生前后，原子的______不变，各种原子的______没有增加或减少，原子______没有变化，因此化学反应前后各物质的质量总和必然相等。 4．化学反应前后的“变”与“不变” 微观 宏观 一定不变 ____________ ____________ ____________ ____________ ____________ ____________ 一定改变 ____________ ____________ 可能改变 ____________ ____________ 即学即练 1．（24-25八年级下·上海金山·期末）化学反应过程中，一定不变的是 A．原子数目 B．分子数目 C．物质种类 D．分子种类 一、质量守恒定律的实验验证 1. 验证质量守恒定律的实验必须发生____________，不能选择____________的实验。 2. 能在敞口容器中进行的实验 （1）________________________的实验； （2）________________________实验。 （3）常见的实验：氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液反应、铁与硫酸铜溶液反应； 3. 需在密闭容器中进行的实验 （1）________________________实验； （2）________________________的实验。 （3）常见的实验：红磷燃烧、加热铜丝、碳酸钙与稀盐酸反应、碳酸钠与稀盐酸反应、过氧化氢分解、蜡烛的燃烧、镁条的燃烧等。 4. 判断实验设计能否验证质量守恒定律的步骤 （1）判断是否发生了____________； （2）判断是否________________________； （3）有气体参加或有气体生成的实验，判断是否____________中进行。 实践应用 1．甲、乙，丙三组同学为探究质量守恒定律分别做了三个实验，请你参与探究并回答问题。 【提出问题】化学反应中，参加反应的物质的质量总和与生成物的质量总和是否相等？ 【做出猜想】猜想1：不相等         猜想2：相等 【实验探究】 (1)甲、乙，丙三组同学进行实验并用天平分别称量反应前后物质的总质量。 甲组 乙组 丙组 实验 现象 镁条剧烈燃烧， 。收集生成的所有固体，称量，其质量大于反应前镁条质量 倾倒试管中的稀盐酸于烧杯中，观察到有气泡产生，最终天平指针向右偏转 挤压硫酸铜稀溶液，观察到有蓝色沉淀生成，最终天平指针没有偏转 结论 猜想1正确 猜想1正确 猜想正确 (2)【表达交流】写出甲组实验中发生反应的化学方程式 。 【分析讨论】经过讨论，同学们一致认为丙组的实验结论正确，导致甲，乙组实验结论错误的原因是： (3)甲组实验因为 ，所以反应后所得固体的质量大于反应前镁条的质量。 (4)乙组实验因为 ，所以指针向右偏转。 (5)【得到启示】在探究质量守恒定律时，凡是有气体参加或生成的反应一定要在 中进行。 (6)【实验拓展】下列现象不能用质量守恒定律解释的是______（填字母）。 A．打开盛装浓氨水的瓶盖，浓氨水的质量会变小 B．蜡烛燃烧时慢慢变短 C．湿衣服挂在阳台上很快就晒干了 D．纸燃烧化为灰烬，灰烬的质量比纸的质量小得分 二、 质量守恒定律的微观解释 1．以电解水反应的微观过程为例分析： 反应前后，改变的粒子是____________；反应前后，不变的粒子是____________ 。 2．质量守恒的微观实质：化学反应前后，原子的_________________均不变，因此化学反应前后各物质的质量总和必然相等。 3．宏微结合看质量守恒定律 （1）微观上：化学反应前后，原子的_____、原子的_____、原子的_____不变。 （2）宏观上：化学反应前后，物质的_____、元素的_____、元素的_____不变。 实践应用 1．（24-25八年级下·上海浦东新·期中）在一定条件下，水分子分解的示意图如下，下列关于该反应说法正确的是 A．水是由2个氢原子和1个氧原子构成的 B．两种生成物中氢分子和氧分子的个数比为2：1 C．化学反应的微观本质是分子的重新组合 D．化学反应前后，分子的种类改变，原子的种类不变 考点一 质量守恒定律的内容及适用范围 【例1】下列说法正确的是 A．根据质量守恒定律，1L氢气和1L氧气反应能生成2L水 B．铁丝在氧气中燃烧，生成四氧化三铁的质量等于参加反应的铁丝和氧气的质量之和 C．只有固体、液体间的物质反应才遵守质量守恒定律，如果有气体参加反应就不遵守了 D．铜在空气中加热质量增加，违背了质量守恒定律 解题要点 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：一切化学反应。 【变式1-1】下列有关实验描述符合质量守恒定律的是 A．镁带燃烧后，生成物的质量比镁带质量增加了 B．3g碳与12g氧气充分反应，生成15g二氧化碳 C．分离液态空气所得和的质量之和与空气的质量相等 D．水变成水蒸气，质量不变，由此说明化学反应遵循质量守恒定律 【变式1-2】镁带在耐高温的容器中密封(内含空气)加热，在如图中能正确表示容器里所盛的物质总质量随时间变化的是 A． B． C． D． 【例2】利用加热铜粉的实验验证质量守恒定律（如图），下列分析正确的是 A．反应后铜粉变红，电子秤示数不变 B．可以用玻璃棒代替玻璃导管 C．实验成功的关键是铜粉足量 D．气球的作用为平衡气压，防止瓶塞喷出 解题要点 验证质量守恒定律时，有气体参加或有气体生成的反应，应该在密闭体系中进行。没有气体参加或生成的才可以在敞口容器中进行。 【变式2-1】质量守恒定律是自然界最基本的规律之一，如图实验(天平省略)能用来验证质量守恒定律的是 A． B． C． D． 【变式2-2】某同学设计了如图所示的两个实验来测定化学反应前后物质的质量关系，下列说法错误的是 A．甲中加热锥形瓶时观察到红色粉末变黑，气球先胀大后缩小 B．甲中锥形瓶冷却后放回天平，示数不变，拔松橡胶塞，示数减小 C．乙中若取用石灰石的量不足，对实验的结果没有影响 D．乙组实验中气球胀大后再称量质量，发现天平指针向右偏转 考点三 用质量守恒定律解释现象 【例3】根据质量守恒定律解释下列现象： （1）铜粉在空气中加热后，生成物的质量比原来铜粉的质量增大 ； （2）纸在空气中燃烧后化为灰烬，灰烬的质量比纸的质量减小 ； （3）高锰酸钾受热分解后，剩余固体的质量比原反应物的质量减小 。 解题要点 1． 一切化学反应都能用质量守恒定律解释，但物理变化不能。 2． 有气体参加或生成的一定要记得加上气体的质量。 【变式3-1】下列事实能用质量守恒定律解释的是 A．水结冰体积变大，质量不变 B．50mL水中加入50mL酒精，总体积小于100mL C．5g蔗糖溶于95g水中，总质量为100g D．木材在空气中燃烧后化为灰烬，灰烬质量比木材的质量小 【变式3-2】下列现象不能用质量守恒定律解释的是 A．温度升高冰融化成水，变化前后的物质质量不变 B．木炭燃烧成为灰烬，灰烬的质量比木炭的质量小 C．过氧化氢分解生成水和氧气，反应前后各物质的质量总和相等 D．镁条在氧气中燃烧生成固体氧化镁，反应后固体的质量增加 考点四 用质量守恒定律确定物质组成 【例4】可燃物X完全燃烧的化学反应表达式为，则X不可能是 A． B． C． D． 解题要点 抓住化学反应前后元素的种类守恒、元素的质量守恒进行解题。 【变式4-1】取某物质2.16g，使其充分燃烧，生成2.16g水和5.28g二氧化碳。则该物质中 A．一定含有碳元素和氢元素 B．一定含有碳元素、氢元素、氧元素 C．一定含有碳元素和氢元素 ，可能含有氧元素 D．无法确定 【变式4-2】实验小组同学将3.2g某纯净物在足量氧气中点燃，待其充分燃烧后，测得生成8.8g二氧化碳和7.2g水，下列关于该纯净物的说法正确的是 ①该物质中一定含有碳元素和氢元素，且这两种元素的原子个数比为 ②该物质中一定不含有氧元素 ③该物质燃烧过程中参加反应的氧气的质量与生成二氧化碳的质量比为 A．①③ B．①② C．①②③ D．②③ 考点五 有关质量守恒定律的计算 【例5】密闭容器内有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下发生化学反应，反应前后各物质质量如图所示。下列说法错误的是 A．甲和丁一定是化合物 B．丙可能为该反应的催化剂 C．乙和丁的质量变化之比为3：2 D．该反应遵循质量守恒定律 解题要点 发生在密闭容器中的反应，反应前后物质的总质量相等。反应后质量与反应前相比质量增加的是反应物，质量减小的是生成物。 【变式5-1】将一定质量的a、b、c、d四种物质放入一密闭容器中，在一定条件下反应一段时间，测得反应前后各物质的质量如下表所示。下列说法中错误的是 物质 a b c d 反应前质量/g 6.40 3.20 4.00 0.50 反应后质量/g 待测 2.56 7.20 0.50 A．反应后a物质的质量为3.84g B．a和b是反应物，c是生成物 C．c物质中一定含有a、b两种物质所含所有元素的种类 D．若物质a与物质b的相对分子质量之比为，则反应中a与b的化学计量数之比为 【变式5-2】在化学反应中，已知10gA与足量B充分反应，生成8gC和4gD，则参加反应的A与B的质量比是 A．1：2 B．5：3 C．5：2 D．5：1 【变式5-3】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 基础达标 1．下列有关质量守恒定律的理解或应用正确的是 A．2升和1升充分反应后生成3升水 B．ag高锰酸钾加热后，固体质量变为bg，则生成氧气的质量为g C．10g酒精与10g水充分混合，最终的质量为20g D．ag红磷与bg氧气在密闭容器中充分反应生成五氧化二磷的质量一定等于g 2．（25-26八年级上·上海嘉定·月考）用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的过程中，质量保持不变的物质是 A．过氧化氢 B．二氧化锰 C．氧气 D．水 3．（25-26九年级上·上海·阶段练习）18世纪，科学家将制得的氢气点燃，并证明了生成物为水，但当时他们并不知道可燃物燃烧是与氧气发生反应，根据他们的认识和实验，所能获得的结论为“水中含______”。 A．水元素 B．氧元素 C．氢元素和氧元素 D．氢元素 4．质量守恒定律是自然界最基本的规律之一。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． B． C． D． 5．（2023·上海黄浦·一模）酒精（C2H6O）在空气燃烧，不可能生成的是 A．SO2 B．CO2 C．CO D．H2O 6．化学反应前后，下列各项一定不变的是①原子种类；②原子数目；③分子数目；④物质种类；⑤元素种类；⑥物质的总质量 A．①②⑤⑥ B．①②⑥ C．①②③⑤⑥ D．①②④⑤⑥ 7．（24-25八年级下·山东东营·期中）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．物质甲是生成物 B．该反应是分解反应 C．物质丁一定是该反应的催化剂 D．该化学反应中甲、乙两物质的质量比是14：3 8．（24-25八年级下·山东淄博·期中）下图是甲、乙、丙、丁四种物质在密闭容器中反应前后的质量变化情况。下列说法不正确的是 A．X的数值是6 B．反应中甲、丁的质量变化之比是1∶2 C．乙一定是化合物 D．丙是反应的催化剂 9．（25-26九年级上·上海普陀·期中）将作为资源是实现碳中和的最有效方法。以和为原料，在一定条件下生成甲醇，请判断生成甲醇同时是否还有其他产物生成 ，并阐明理由 。 10．（25-26八年级上·黑龙江哈尔滨·期末）构建和利用模型认识物质及其变化规律是一种常用的科学方法。下图为加热红色氧化汞粉末的微观过程，请结合信息填空： (1)加热氧化汞时，氧化汞分子分解为 和 ；每2个氧原子结合成1个 ，许多汞原子聚集成 。 (2)该过程说明：化学变化的本质是 的破裂与 的重新组合，且 是化学变化中的最小粒子。 综合应用 11．（2024·上海·一模）过氧化钙是一种鱼池增氧剂，它能与水反应，则过氧化钙与水反应后的生成物可能是 A．和 B．和 C．和 D．和 12．（25-26九年级上·上海·月考）在密闭容器中，用碳还原氧化铜，下列相关说法正确的是 A．反应前后，气体质量的增加等于固体质量的减少 B．反应前后，固体中铜元素的总质量减少 C．反应前后，容器内气体的分子总数不变 D．反应前后，容器内气体所含氧原子数不变 13．（25-26九年级上·上海·月考）如图是兴趣小组设计的验证质量守恒定律的小实验。下列说法不正确的是 A．实验一不能用于验证质量守恒定律 B．实验二在用加热锥形瓶的过程中，铜粉用量过少不会影响实验结果 C．实验三反应前后天平始终保持平衡(忽略浮力) D．实验四蜡烛燃烧时，减少的质量为释放到空气中的水蒸气与二氧化碳的质量之和 14．（25-26九年级上·上海徐汇·期中）实验室加热高锰酸钾制取氧气，剩余固体的质量随加热时间的变化如图所示。下列分析错误的是 A．固体减轻的质量等于生成了氧气的质量 B．0~t1导管口放出的气体主要是试管中的空气 C．t1~t2反应过程中固体成分有2种 D．t2以后，剩余固体是纯净物 15．（24-25八年级下·上海宝山·期中）碱式碳酸铜和木炭混合加热炼铜的过程中，碱式碳酸铜先受热分解，生成氧化铜。氧化铜再与木炭反应，得到铜。针对木炭还原氧化铜这一反应，回答问题： (1)发生装置内的现象是 。 (2)随着反应的进行，画出试管内固体粉末中铜元素质量分数的变化情况 。 16．（24-25八年级下·上海杨浦·期末）y从定最的角度研究：设计如图实验装置验证质量守恒定律，实验活动如下图： (1)实验1，点燃蜡烛后，电子天平示数减小。蜡烛减少的质量 燃烧后生成物的总质量(填写“等于”或“不等于”)。 (2)在实验2中观察到： ，电子天平示数 (填“变大”“变小”或“不变”)。写出其化学反应方程式 。 (3)分析实验3中，电子天平示数变化的趋势及原因： ； (4)实验4，在一根用细铜丝吊着的长玻璃棒两端分别绕上10cm长的粗铜线，并使玻璃棒保持水平，然后用酒精灯给左边一端铜丝加热1-2分钟。冷却后，观察到的现象是： 。 拓展培优 17．（2025·上海闵行·二模）从以下微观示意图中得到的结论正确的是 A．变化：Ⅰ是物理变化 B．质量：①>② C．结构：②③分子结构相同 D．条件：Ⅰ、Ⅱ变化时需要的条件相同 18．（24-25九年级上·上海·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．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 19．（24-25八年级下·上海·阶段练习）实验小组取3.2g甲醇，在纯氧中充分燃烧，生成3.6g水和4.4g二氧化碳（无其它产物）。已知甲醇分子的相对分子质量为32，结合实验数据，推测甲醇的化学式为 （写出推导过程）。 14 / 15 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题6 化学变化及其表示 课题1 化学反应中各物质间的定量关系 教学目标 1．认识化学反应中的各物质间存在定量关系，化学反应遵守质量守恒定律。 2．理解质量守恒定律的微观本质。 3．能选取实验证据说明质量守恒定律，并阐释其微观本质。 重点和难点 重点：质量守恒定律的实验验证和微观解释。 难点：质量守恒定律的微观解释。 ◆知识点一 质量守恒定律 1．实验探究： 探究硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液反应前后的质量变化 资料信息 硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铜和硫酸钠，其中氢氧化铜是一种蓝色难溶于水的物质。 反应表达式 硫酸铜 + 氢氧化钠 氢氧化铜 + 硫酸钠 CuSO4 NaOH Cu(OH)2 Na2SO4 实验步骤 （1）向两个烧杯中分别倒入5 mL 2% 硫酸铜溶液和5 mL 10% 氢氧化钠溶液，一起放置在电子天平上进行称量，记录称得的数据。 （2）将硫酸铜溶液倒入氢氧化钠溶液中，再将两个烧杯一起放置在电子天平上称量，记录称得的数据。 实验现象 电子天平的示数一直不变 实验结论 参加反应的硫酸铜和氢氧化钠的质量总和等于生成的氢氧化铜和硫酸钠的质量总和。 2．观察与思考 稀盐酸与大理石可反应生成二氧化碳，用如图 6.2 所示实验装置测反应前后的质量变化。 （1）通过实验数据，你是否可以推测出，反应物的质量总和不等于生成物的质量总和？说出你的理由。 不能推测出反应物的质量总和不等于生成物的质量总和。因为稀盐酸与大理石反应后生成氯化钙、水和二氧化碳气体，二氧化碳气体逃逸到空气中，没有被称量，故反应后烧杯中物质的总质量减小。 （2）若要探究该化学反应前后总质量的变化，你会如何改进或设计实验装置？ 让反应在密闭装置中进行。如将烧杯改成锥形瓶，将大理石装入锥形瓶，塞上带有注射器的单孔橡皮塞，（注射器中盛有稀盐酸）。先称量装置的质量，再将注射器中的稀盐酸推入锥形瓶，观察电子天平示数的变化。 3．质量守恒定律 （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）解读： ①质量守恒定律只适用于化学变化，不适用于物理变化；一切化学反应都遵守质量守恒定律。 ②“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； ③“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。 ④“质量总和”指的是质量守恒，不是体积或分子个数守恒。 特别提醒： 有气体参加或气体生成（或者有烟、雾状物质生成）的反应，要验证质量守恒定律，必须在密闭容器（不易变形的密闭容器）里进行。 即学即练 1．2024年11月27日，我国研发的全球首例大型固态储氢设备出口东南亚。氢化钠(NaH)是一种常见的储氢物质，与水反应能迅速放出氢气和另一种物质，该物质可能是 A． B．NaOH C． D． 【答案】B 【分析】氢化钠与水反应生成氢气和另一种物质，根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，反应物中含Na、O、H，生成物中含H，故生成物中还应含Na、O，故该物质中一定含Na、O元素，可能含氢元素。 【详解】A、碳酸钠由Na、C、O元素组成，该物质不可能是碳酸钠，不符合题意； B、氢氧化钠由Na、O、H元素组成，该物质可能是氢氧化钠，符合题意； C、过氧化氢由H、O元素组成，不含钠元素，该物质不可能是过氧化氢，不符合题意； D、二氧化碳由C、O元素组成，不含钠元素，且该物质中不含碳元素，故该物质不可能是二氧化碳，不符合题意。 故选B。 2．将16g纯净物R在足量氧气中完全燃烧生成44g二氧化碳和36g水。下列判断不正确的是 A．R中碳、氢原子的个数比为1：4 B．消耗氧气64g C．R中只含碳、氢元素 D．R中碳元素的质量分数为70% 【答案】D 【详解】A、根据反应前后元素守恒，可求得R中碳元素的质量为，氢元素的质量为，碳元素和氢元素的质量之和等于R的质量，故R中只含有碳、氢两种元素，且R中碳、氢原子的个数比为，故选项正确； B、根据质量守恒定律，反应消耗的氧气的质量是44g+36g-16g=64g，故选项正确； C、根据A中的分析可知，生成物中碳元素和氢元素的质量和正好等于参加反应的R的质量，即说明物质R中只含碳元素和氢元素，不含有氧元素，故选项正确； D、R中含有的碳元素的质量是12g，则R中碳元素的质量分数为：，故选项错误。 故选：D。 ◆知识点二 从微观视角认识质量守恒定律 1．以电解水反应的微观过程为例分析： 在化学反应发生前，水分子由氢原子和氧原子构成。水分解的过程，就是水分子中的氢原子和氧原子重新组合形成氢分子和氧分子的过程。在化学反应前后，氢原子和氧原子没有发生变化，其数目也没有变化，所以分解前水的质量与生成的氢气和氧气的质量总和是相等的。 2．化学反应的本质 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。 3．从微观角度解释质量守恒的原因 在化学反应发生前后，原子的种类不变，各种原子的数目没有增加或减少，原子质量没有变化，因此化学反应前后各物质的质量总和必然相等。 4．化学反应前后的“变”与“不变” 微观 宏观 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 一定改变 分子的种类 物质的种类 可能改变 分子的数目 元素的化合价 即学即练 1．（24-25八年级下·上海金山·期末）化学反应过程中，一定不变的是 A．原子数目 B．分子数目 C．物质种类 D．分子种类 【答案】A 【详解】A.化学反应是原子重新组合的过程，反应前后原子的种类和数目均不变，例如水通电分解过程中，H、O原子数目始终不变。符合题意； B. 化学反应过程中分子数目可能变化，例如水通电分解过程中，每2个水分子在通电条件下反应生成2个氢分子和1个氧分子，分子数目增加。不符合题意； C. 化学反应过程中必然生成新物质，物质种类一定发生改变，例如铁生锈变成氧化铁。不符合题意； D. 由分子构成的物质在发生化学变化时，一种物质的分子会变成其他物质的分子，因此化学变化中分子的种类一定发生变化，例如水通电分解后，水分子变为氢分子和氧分子。不符合题意。 故选A。 一、质量守恒定律的实验验证 1. 验证质量守恒定律的实验必须发生化学变化，不能选择没有发生化学变化的实验。 2. 能在敞口容器中进行的实验 （1）无气体参加或无气体生成的实验； （2）无烟、雾等逸散的实验。 （3）常见的实验：氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液反应、铁与硫酸铜溶液反应； 3. 需在密闭容器中进行的实验 （1）有气体参加或有气体生成的实验； （2）有烟、雾等逸散的实验。 （3）常见的实验：红磷燃烧、加热铜丝、碳酸钙与稀盐酸反应、碳酸钠与稀盐酸反应、过氧化氢分解、蜡烛的燃烧、镁条的燃烧等。 4. 判断实验设计能否验证质量守恒定律的步骤 （1）判断是否发生了化学变化； （2）判断是否有气体参加或有气体生成； （3）有气体参加或有气体生成的实验，判断是否在密闭容器中进行。 实践应用 1．甲、乙，丙三组同学为探究质量守恒定律分别做了三个实验，请你参与探究并回答问题。 【提出问题】化学反应中，参加反应的物质的质量总和与生成物的质量总和是否相等？ 【做出猜想】猜想1：不相等         猜想2：相等 【实验探究】 (1)甲、乙，丙三组同学进行实验并用天平分别称量反应前后物质的总质量。 甲组 乙组 丙组 实验 现象 镁条剧烈燃烧， 。收集生成的所有固体，称量，其质量大于反应前镁条质量 倾倒试管中的稀盐酸于烧杯中，观察到有气泡产生，最终天平指针向右偏转 挤压硫酸铜稀溶液，观察到有蓝色沉淀生成，最终天平指针没有偏转 结论 猜想1正确 猜想1正确 猜想正确 (2)【表达交流】写出甲组实验中发生反应的化学方程式 。 【分析讨论】经过讨论，同学们一致认为丙组的实验结论正确，导致甲，乙组实验结论错误的原因是： (3)甲组实验因为 ，所以反应后所得固体的质量大于反应前镁条的质量。 (4)乙组实验因为 ，所以指针向右偏转。 (5)【得到启示】在探究质量守恒定律时，凡是有气体参加或生成的反应一定要在 中进行。 (6)【实验拓展】下列现象不能用质量守恒定律解释的是______（填字母）。 A．打开盛装浓氨水的瓶盖，浓氨水的质量会变小 B．蜡烛燃烧时慢慢变短 C．湿衣服挂在阳台上很快就晒干了 D．纸燃烧化为灰烬，灰烬的质量比纸的质量小得分 【答案】(1)发出耀眼的白光，放热 (2) (3)有氧气参加反应 (4)装置敞口，生成的二氧化碳气体逸出 (5)密封装置 (6)AC 【详解】（1）甲组：镁条在空气中剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放热； （2）甲组镁和氧气点燃生成氧化镁，反应的化学方程式是； （3）甲组镁和氧气点燃生成氧化镁，甲组实验因为氧气参加了反应，所以反应后所得固体的质量大于反应前镁条的质量； （4）乙组石灰石的主要成分碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，乙组装置敞口，反应生成的二氧化碳逸出装置，左盘质量减小，所以指针向右偏转； （5）在探究质量守恒定律时，凡是有气体参加或生成的反应一定要在密封装置中进行； （6）A、浓氨水具有挥发性，打开盛装浓氨水的瓶盖，浓氨水的质量会变小，是因为氨气挥发出来了，只是状态的改变，没有新物质生成，发生的物理变化，不能用质量守恒定律解释； B、蜡烛燃烧时慢慢变短，是因为反应生成的水蒸气和二氧化碳扩散到空气中，属于化学变化，能够用质量守恒定律解释； C、湿衣服挂在阳台上很快就晒干了，是因为水蒸发变成水蒸气，只是状态的改变，没有新物质生成，发生的物理变化，不能用质量守恒定律解释； D、纸燃烧化为灰烬，灰烬的质量比纸的质量小，是因为反应生成的水蒸气和二氧化碳扩散到空气中，能够用质量守恒定律解释。 故选：AC。 二、 质量守恒定律的微观解释 1．以电解水反应的微观过程为例分析： 反应前后，改变的粒子是水分子；反应前后，不变的粒子是氢原子、氧原子 。 2．质量守恒的微观实质：化学反应前后，原子的种类、数目和质量均不变，因此化学反应前后各物质的质量总和必然相等。 3．宏微结合看质量守恒定律 （1）微观上：化学反应前后，原子的种类、原子的数目、原子的质量不变。 （2）宏观上：化学反应前后，物质的总质量、元素的种类、元素的质量不变。 实践应用 1．（24-25八年级下·上海浦东新·期中）在一定条件下，水分子分解的示意图如下，下列关于该反应说法正确的是 A．水是由2个氢原子和1个氧原子构成的 B．两种生成物中氢分子和氧分子的个数比为2：1 C．化学反应的微观本质是分子的重新组合 D．化学反应前后，分子的种类改变，原子的种类不变 【答案】BD 【分析】由题目给出的微观示意图和信息可知：2个水分子在通电的条件下，生成了2个氢分子和1个氧分子；也体现了在化学反应中，分子可分，原子不可分；在化学反应前后，原子的种类和数目没有变化，元素的种类也没有变化，分子的种类发生变化。 【详解】A、水是由水分子构成的，1个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的，故说法错误； B、两个水分子在通电的条件下，生成了两个氢分子和一个氧分子，两种生成物中氢分子和氧分子的个数比为2：1，故说法正确； C、由微观反应示意图可知，化学反应的本质是分子分裂成原子，原子再重新组合成新分子，故说法错误； D、由分析可知，化学反应前后，分子的种类改变，原子的种类不变，故说法正确。 故选BD。 考点一 质量守恒定律的内容及适用范围 【例1】下列说法正确的是 A．根据质量守恒定律，1L氢气和1L氧气反应能生成2L水 B．铁丝在氧气中燃烧，生成四氧化三铁的质量等于参加反应的铁丝和氧气的质量之和 C．只有固体、液体间的物质反应才遵守质量守恒定律，如果有气体参加反应就不遵守了 D．铜在空气中加热质量增加，违背了质量守恒定律 【答案】B 【详解】A、质量守恒定律反映的是物质发生化学变化时各物质的质量关系，而不是体积关系，故选项说法错误； B、由质量守恒定律可知，铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁的质量，等于参加反应的铁丝和氧气的质量之和，故选项说法正确； C、质量守恒定律是物质在发生化学变化中表现出来的一种规律，适用于化学变化；固体、液体、气体之间的化学反应，均遵守质量守恒定律，故选项说法错误； D、铜在空气中加热生成氧化铜，质量增加是因为铜与氧气结合，反应物（铜和氧气）的总质量等于生成物（氧化铜）的质量，符合质量守恒定律，故选项说法错误。 故选B。 解题要点 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：一切化学反应。 【变式1-1】下列有关实验描述符合质量守恒定律的是 A．镁带燃烧后，生成物的质量比镁带质量增加了 B．3g碳与12g氧气充分反应，生成15g二氧化碳 C．分离液态空气所得和的质量之和与空气的质量相等 D．水变成水蒸气，质量不变，由此说明化学反应遵循质量守恒定律 【答案】A 【详解】A、质量守恒定律适用于化学反应，强调反应前后总质量不变。A中镁带燃烧是化学反应，生成物质量增加是因吸收了氧气，总质量守恒，符合质量守恒定律，正确。 B、根据可知，3g碳需8g氧气生成11g CO2，选项描述生成15g CO₂错误，不符合质量守恒，错误。 C、分离液态空气是物理变化，不能用质量守恒定律解释，错误。 D、水变为水蒸气是物理变化，不能用质量守恒定律解释，错误。 故选A。 【变式1-2】镁带在耐高温的容器中密封(内含空气)加热，在如图中能正确表示容器里所盛的物质总质量随时间变化的是 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】根据质量守恒定律，密闭容器内的物质在加热过程中，总质量不会随时间发生变化，因为容器是密封的，没有物质的进出。故选B。 考点二 实验探究质量守恒定律 【例2】利用加热铜粉的实验验证质量守恒定律（如图），下列分析正确的是 A．反应后铜粉变红，电子秤示数不变 B．可以用玻璃棒代替玻璃导管 C．实验成功的关键是铜粉足量 D．气球的作用为平衡气压，防止瓶塞喷出 【答案】D 【详解】A. 铜在加热条件下发生反应生成黑色的氧化铜，反应后铜粉变黑，因为反应在密闭容器内进行，电子秤示数不变，此选项错误； B. 该装置中气球的作用是平衡内外压强，不能用玻璃棒代替玻璃导管，此选项错误； C. 实验成功的关键是装置气密性要好，与铜粉的量无关，此选项错误； D. 气球的作用为平衡气压，防止在加热时，由于瓶内气体发生膨胀压强增大而导致瓶塞喷出，此选项正确。 故选D。 解题要点 验证质量守恒定律时，有气体参加或有气体生成的反应，应该在密闭体系中进行。没有气体参加或生成的才可以在敞口容器中进行。 【变式2-1】质量守恒定律是自然界最基本的规律之一，如图实验(天平省略)能用来验证质量守恒定律的是 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A、质量守恒定律适用于化学变化，酒精和水混合过程中没有新物质生成，属于物理变化，不能用来验证质量守恒定律，故选项不符合题意； B、铜粉与氧气在加热的条件下生成氧化铜，反应在密闭装置中进行，没有物质逸出，反应前后容器中物质的总质量不变，能用来验证质量守恒定律，故选项符合题意； C、镁条燃烧消耗氧气，但该实验不能称量氧气的质量，不能用来验证质量守恒定律，故选项不符合题意； D、碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，该反应是在烧杯内进行的，生成的二氧化碳逸出，不能用来验证质量守恒定律，故选项不符合题意。 故选B。 【变式2-2】某同学设计了如图所示的两个实验来测定化学反应前后物质的质量关系，下列说法错误的是 A．甲中加热锥形瓶时观察到红色粉末变黑，气球先胀大后缩小 B．甲中锥形瓶冷却后放回天平，示数不变，拔松橡胶塞，示数减小 C．乙中若取用石灰石的量不足，对实验的结果没有影响 D．乙组实验中气球胀大后再称量质量，发现天平指针向右偏转 【答案】B 【详解】A、铜与氧气反应生成氧化铜，反应放热，消耗氧气，可观察到甲中加热锥形瓶时观察到红色粉末变黑，气球先胀大后缩小，故A不符合题意； B、甲实验中，铜粉加热生成黑色氧化铜，气球受热膨胀后又因冷却而缩小，且在密闭条件下冷却后称量，质量不变，但拔松橡胶塞后，空气会重新进入锥形瓶，电子天平示数变大，故B符合题意； C、石灰石量不足会影响生成的二氧化碳量，但反应前后系统的总质量仍应保持不变，即乙中若取用石灰石的量不足，对实验的结果没有影响，故C不符合题意； D、在乙组实验中，石灰石与盐酸反应生成二氧化碳气体，气球会胀大，产生向上的浮力，会发现天平指针向右偏转，故D不符合题意。 故选B。 考点三 用质量守恒定律解释现象 【例3】根据质量守恒定律解释下列现象： （1）铜粉在空气中加热后，生成物的质量比原来铜粉的质量增大 ； （2）纸在空气中燃烧后化为灰烬，灰烬的质量比纸的质量减小 ； （3）高锰酸钾受热分解后，剩余固体的质量比原反应物的质量减小 。 【答案】 铜粉和氧气生成氧化铜，根据质量守恒定律，生成的氧化铜的质量等于参加反应的铜粉和氧气的质量，故生成物的质量比原来铜粉的质量增大 由于纸在空气中燃烧，和氧气反应生成二氧化碳和水蒸气，反应生成的二氧化碳和水蒸气逸散到空气中，且质量比参加反应的氧气的质量大，根据质量守恒定律，灰烬的质量比纸的质量减小 高锰酸钾受热分解成氧气、锰酸钾、二氧化锰，氧气逸散到空气中，根据质量守恒定律，剩余固体的质量比原反应物的质量减小 【详解】详见答案。 解题要点 1． 一切化学反应都能用质量守恒定律解释，但物理变化不能。 2． 有气体参加或生成的一定要记得加上气体的质量。 【变式3-1】下列事实能用质量守恒定律解释的是 A．水结冰体积变大，质量不变 B．50mL水中加入50mL酒精，总体积小于100mL C．5g蔗糖溶于95g水中，总质量为100g D．木材在空气中燃烧后化为灰烬，灰烬质量比木材的质量小 【答案】D 【详解】A、水结冰，只是状态的改变，无新物质生成，属于物理变化，不能用质量守恒定律解释，不符合题意； B、50mL水中加入50mL酒精，总体积小于100mL，是因为分子之间存在间隔，酒精分子和水分子互相扩散到了对方的间隔中去，该过程无新物质生成，属于物理变化，不能用质量守恒定律解释，不符合题意； C、5g蔗糖溶于95g水中，总质量为100g，该过程无新物质生成，属于物理变化，不能用质量守恒定律解释，不符合题意； D、木材在空气中燃烧后化为灰烬，灰烬质量比木材的质量小，是因为木材燃烧生成了二氧化碳，二氧化碳是气体，会散逸到空气中，该反应有新物质生成，属于化学变化，能用质量守恒定律解释，符合题意。 故选D。 【变式3-2】下列现象不能用质量守恒定律解释的是 A．温度升高冰融化成水，变化前后的物质质量不变 B．木炭燃烧成为灰烬，灰烬的质量比木炭的质量小 C．过氧化氢分解生成水和氧气，反应前后各物质的质量总和相等 D．镁条在氧气中燃烧生成固体氧化镁，反应后固体的质量增加 【答案】A 【分析】质量守恒定律只适用于化学变化。 【详解】A、温度升高冰融化成水，变化前后的物质质量不变，过程中只是状态的改变，没有新物质生成，属于物理变化，不能用质量守恒定律解释，符合题意； B、木炭燃烧是木炭与空气中的氧气反应生成二氧化碳的过程，木炭燃烧是化学变化，木炭燃烧化为灰烬，灰烬的质量比木炭的质量小是因为生成的气体跑到空气中去了，能用质量守恒定律解释，不符合题意； C、过氧化氢分解生成水和氧气，反应前后各物质的质量总和相等，能用质量守恒定律解释，不符合题意； D、镁条在氧气中燃烧生成固体氧化镁，反应前参加反应的镁条与氧气的质量和，等于生成的氧化镁的质量，所以反应后固体的质量增加，能用质量守恒定律解释，不符合题意； 故选：A。 考点四 用质量守恒定律确定物质组成 【例4】可燃物X完全燃烧的化学反应表达式为，则X不可能是 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】根据质量守恒定律可知，化学反应前后元素种类不变，生成物二氧化碳和水中含有碳元素、氢元素和氧元素，反应物氧气中含有氧元素，则反应物X中一定含有碳元素和氢元素，可能含有氧元素； A、中含有碳元素和氢元素，可能是X，不符合题意； B、中含有碳元素、氢元素和硫元素，不可能是X，符合题意； C、中含有碳元素和氢元素，可能是X，不符合题意； D、中含有碳元素、氢元素和氧元素，可能是X，不符合题意。 故选：B。 解题要点 抓住化学反应前后元素的种类守恒、元素的质量守恒进行解题。 【变式4-1】取某物质2.16g，使其充分燃烧，生成2.16g水和5.28g二氧化碳。则该物质中 A．一定含有碳元素和氢元素 B．一定含有碳元素、氢元素、氧元素 C．一定含有碳元素和氢元素 ，可能含有氧元素 D．无法确定 【答案】B 【详解】取某物质2.16g，使其充分燃烧，生成2.16g水和5.28g二氧化碳。根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类和质量不变，生成物中含C、H、O，反应物氧气由氧元素组成，则该物质中一定含C、H元素，碳元素的质量为：，氢元素的质量为：，1.44g+0.24g=1.68g小于2.16g，故该物质中一定含氧元素。 故选B。 【变式4-2】实验小组同学将3.2g某纯净物在足量氧气中点燃，待其充分燃烧后，测得生成8.8g二氧化碳和7.2g水，下列关于该纯净物的说法正确的是 ①该物质中一定含有碳元素和氢元素，且这两种元素的原子个数比为 ②该物质中一定不含有氧元素 ③该物质燃烧过程中参加反应的氧气的质量与生成二氧化碳的质量比为 A．①③ B．①② C．①②③ D．②③ 【答案】D 【详解】由质量守恒定律可知，参加反应的氧气质量为：8.8g+7.2g−3.2g=12.8g， 8.8g二氧化碳中碳元素的质量为：=2.4g，氧元素的质量为：8.8g−2.4g=6.4g； 7.2g水中氢元素的质量为：=0.8g，氧元素的质量为：7.2g−0.8g=6.4g； ①依据质量守恒定律，该物质中一定含有碳元素和氢元素，且这两种元素的原子个数比为=1：4，错误； ②二氧化碳、水中氧元素的质量为：6.4g+6.4g=12.8g，等于参加反应的氧气，即该物质中不含有氧元素，正确； ③该物质燃烧过程中参加反应的氧气的质量与生成二氧化碳的质量比为12.8g：8.8g=16:11，正确； 故选：D。 考点五 有关质量守恒定律的计算 【例5】密闭容器内有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下发生化学反应，反应前后各物质质量如图所示。下列说法错误的是 A．甲和丁一定是化合物 B．丙可能为该反应的催化剂 C．乙和丁的质量变化之比为3：2 D．该反应遵循质量守恒定律 【答案】A 【详解】由表中数据分析可知，反应前后甲的质量增加了12g-8g=4g，故是生成物，生成的质量为4g；反应前后乙的质量减少了20g-8g=12g，故乙是反应物，参加反应的质量为12g; 反应前后丁的质量增加了16g-8g=8g，故丁是生成物，生成的质量为8g；由质量守恒定律可知丙的质量反应前后不变，故 X 的数值为6。 A.该反应是乙反应生成甲和丁，所以乙一定是化合物，但甲和丁可能是化合物也可能是单质，此选项错误； B. 丙的质量反应前后不变，所以丙可能不参加反应，也可能是该反应的催化剂，此选项正确； C. 反应前后乙和丁的质量变化之比为12g:8g=3:2，此选项正确； D.任何化学反应均遵守质量守恒定律，所以该反应遵循质量守恒定律，此选项正确； 故选A。 解题要点 发生在密闭容器中的反应，反应前后物质的总质量相等。反应后质量与反应前相比质量增加的是反应物，质量减小的是生成物。 【变式5-1】将一定质量的a、b、c、d四种物质放入一密闭容器中，在一定条件下反应一段时间，测得反应前后各物质的质量如下表所示。下列说法中错误的是 物质 a b c d 反应前质量/g 6.40 3.20 4.00 0.50 反应后质量/g 待测 2.56 7.20 0.50 A．反应后a物质的质量为3.84g B．a和b是反应物，c是生成物 C．c物质中一定含有a、b两种物质所含所有元素的种类 D．若物质a与物质b的相对分子质量之比为，则反应中a与b的化学计量数之比为 【答案】D 【分析】根据质量守恒定律，化学反应前后物质的总质量不变，则6.40g+3.20g+4.00g+0.50g=待测+2.56g+7.20g+0.50g，待测=3.84g，反应后，a的质量减小，a是反应物，b的质量减小，b是反应物，c的质量增加，c是生成物，d的质量不变，d可能是催化剂，也可能是不参与反应的杂质。 【详解】A、由分析可知，反应后a物质的质量为3.84g，不符合题意； B、由分析可知，a和b是反应物，c是生成物，不符合题意； C、由分析可知，a和b是反应物，c是生成物，根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，则c物质中一定含有a、b两种物质所含所有元素的种类，不符合题意； D、该反应中a与b的质量比为：，若物质a与物质b的相对分子质量之比为 2:1 ，则反应中a与b的化学计量数之比为2:1，符合题意。 故选D。 【变式5-2】在化学反应中，已知10gA与足量B充分反应，生成8gC和4gD，则参加反应的A与B的质量比是 A．1：2 B．5：3 C．5：2 D．5：1 【答案】D 【详解】根据质量守恒定律，化学反应前后物质的总质量不变，则参加反应的B的质量为：8g+4g-10g=2g，则参加反应的A与B的质量比为：10g：2g=5:1。 故选D。 【变式5-3】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。 基础达标 1．下列有关质量守恒定律的理解或应用正确的是 A．2升和1升充分反应后生成3升水 B．ag高锰酸钾加热后，固体质量变为bg，则生成氧气的质量为g C．10g酒精与10g水充分混合，最终的质量为20g D．ag红磷与bg氧气在密闭容器中充分反应生成五氧化二磷的质量一定等于g 【答案】B 【详解】A、质量守恒定律反映的是反应前后物质的质量关系，不能反映反应前后的体积关系，2升和1升充分反应后生成的水的体积不是3升，故选项错误； B、ag高锰酸钾加热后，固体质量变为bg，根据质量守恒定律，反应前后物质质量总和等于反应后的物质质量总和，生成氧气的质量为g，故选项正确； C、质量守恒定律是用来描述化学反应的，而酒精与水混合是物理变化，不能用质量守恒定律解释，故选项错误； D、ag红磷与bg氧气在密闭容器中充分反应生成五氧化二磷，若红磷与氧气恰好完全反应，则生成五氧化二磷的质量等于g，若某物质剩余，则生成五氧化二磷的质量小于g，故选项错误。 故选：B。 2．（25-26八年级上·上海嘉定·月考）用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的过程中，质量保持不变的物质是 A．过氧化氢 B．二氧化锰 C．氧气 D．水 【答案】B 【详解】二氧化锰是过氧化氢分解反应的催化剂，催化剂在反应前后质量不变。过氧化氢作为反应物被消耗，氧气和水是生成物，质量均增加。 故选B。 3．（25-26九年级上·上海·阶段练习）18世纪，科学家将制得的氢气点燃，并证明了生成物为水，但当时他们并不知道可燃物燃烧是与氧气发生反应，根据他们的认识和实验，所能获得的结论为“水中含______”。 A．水元素 B．氧元素 C．氢元素和氧元素 D．氢元素 【答案】D 【详解】将制得的氢气点燃，并证明了生成物为水，但他们并不知道可燃物燃烧是与氧气发生反应，氢气由氢元素组成，根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，则水中含有氢元素。 故选D。 4．质量守恒定律是自然界最基本的规律之一。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． B． C． D． 【答案】A 【详解】A、二氧化碳与石灰水反应生成碳酸钙沉淀和水，反应在密闭装置中进行，没有物质逸出，反应前后容器中物质的总质量不变，能直接用于验证质量守恒定律，符合题意； B、红墨水不能与水反应，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； C、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； D、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； 故选A。 5．（2023·上海黄浦·一模）酒精（C2H6O）在空气燃烧，不可能生成的是 A．SO2 B．CO2 C．CO D．H2O 【答案】A 【详解】A、根据质量守恒定律可知，酒精（C2H6O）在空气充分燃烧生成二氧化碳和水。酒精中不含硫元素，不能生成二氧化硫。A符合题意； B、根据质量守恒定律可知，酒精（C2H6O）在空气充分燃烧生成二氧化碳和水。B不符合题意； C、根据质量守恒定律可知，酒精（C2H6O）在空气不充分燃烧生成二氧化碳、一氧化碳和水。C不符合题意； D、根据质量守恒定律可知，酒精（C2H6O）在空气充分燃烧生成二氧化碳和水。D不符合题意。 综上所述：选择A。 6．化学反应前后，下列各项一定不变的是①原子种类；②原子数目；③分子数目；④物质种类；⑤元素种类；⑥物质的总质量 A．①②⑤⑥ B．①②⑥ C．①②③⑤⑥ D．①②④⑤⑥ 【答案】A 【详解】①原子种类：化学反应的实质是分子破裂成原子，原子重新组合成新分子。在这个过程中，原子本身不会发生变化，所以原子种类一定不变。 ②原子数目：根据质量守恒定律，化学反应前后原子的数目不会增减，一定不变。 ③分子数目：化学反应中，分子的数目可能改变，例如、，前者分子数目减少，后者分子数目不变，所以分子数目不一定不变。 ④物质种类：化学反应会生成新物质，所以物质种类一定会发生改变。 ⑤元素种类：元素是具有相同核电荷数（即质子数）的一类原子的总称，由于原子种类不变，所以元素种类在化学反应前后也一定不变。 ⑥物质的总质量：质量守恒定律表明，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，即物质的总质量一定不变。 综上，①②⑤⑥在化学反应前后一定不变。 故选A。 7．（24-25八年级下·山东东营·期中）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．物质甲是生成物 B．该反应是分解反应 C．物质丁一定是该反应的催化剂 D．该化学反应中甲、乙两物质的质量比是14：3 【答案】D 【分析】反应后物质乙的质量分数为，反应后甲的质量减小，则甲是反应物，反应后乙的质量减小，则乙是反应物，反应后丙的质量增大，则丙是生成物，丁的质量不变，丁可能是催化剂，也可能是不参与反应的杂质。 【详解】A、由图可知，反应后，甲的质量减小，则甲是反应物，故A错误； B、由分析可知，甲、乙为反应物，丙为生成物，该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，故B错误； C、化学反应前后，丁的质量不变，丁可能是催化剂，也可能是不参与反应的杂质，故C错误； D、该化学反应中甲、乙两物质的质量变化的比是为，故D正确。 故选D。 8．（24-25八年级下·山东淄博·期中）下图是甲、乙、丙、丁四种物质在密闭容器中反应前后的质量变化情况。下列说法不正确的是 A．X的数值是6 B．反应中甲、丁的质量变化之比是1∶2 C．乙一定是化合物 D．丙是反应的催化剂 【答案】D 【详解】A、根据质量守恒定律，化学反应前后参加反应的反应物的质量等于生成的生成物的质量，所以8+20+6+8=12+8+X+16，X=6。不符合题意； B、反应中甲、丁的质量变化之比是(12g-8g):(16g-8g)=1：2。不符合题意； C、反应前后乙质量减少是反应物，甲、丁质量增加是生成物，丙质量不变可能是催化剂。该反应是乙分解生成甲和丁，是分解反应，乙是分解反应的反应物，一定是化合物。不符合题意； D、丙反应前后质量不变，可能是催化剂，也可能是不参与反应的杂质。符合题意； 故选D。 9．（25-26九年级上·上海普陀·期中）将作为资源是实现碳中和的最有效方法。以和为原料，在一定条件下生成甲醇，请判断生成甲醇同时是否还有其他产物生成 ，并阐明理由 。 【答案】 有 根据质量守恒定律，化学反应前后原子种类及数目不变，仅生成甲醇时原子无法配平 【详解】以和为原料，在一定条件下生成甲醇，根据质量守恒定律，化学反应前后原子种类及数目不变，中碳原子、氧原子的个数比为1:2，甲醇中碳原子、氧原子的个数比为1:1，而氢气不含氧元素，故仅生成甲醇时，原子数目无法配平，说明生成甲醇同时还有其他产物生成，故填：有； 其理由是根据质量守恒定律，化学反应前后原子种类及数目不变，仅生成甲醇时原子无法配平。 10．（25-26八年级上·黑龙江哈尔滨·期末）构建和利用模型认识物质及其变化规律是一种常用的科学方法。下图为加热红色氧化汞粉末的微观过程，请结合信息填空： (1)加热氧化汞时，氧化汞分子分解为 和 ；每2个氧原子结合成1个 ，许多汞原子聚集成 。 (2)该过程说明：化学变化的本质是 的破裂与 的重新组合，且 是化学变化中的最小粒子。 【答案】(1) 汞原子 氧原子 氧分子 汞 (2) 分子 原子 原子 【详解】（1）根据微观示意图可知，加热氧化汞时，氧化汞分子分解为汞原子和氧原子；每2个氧原子结合成1个氧分子，许多汞原子聚集成汞。 （2）该过程说明：化学变化的本质是分子的破裂与原子的重新组合，且原子是化学变化中的最小粒子。 综合应用 11．（2024·上海·一模）过氧化钙是一种鱼池增氧剂，它能与水反应，则过氧化钙与水反应后的生成物可能是 A．和 B．和 C．和 D．和 【答案】B 【详解】A、过氧化钙和水中含有钙元素、氧元素和氢元素，根据质量守恒定律，中没有氢元素，CaO和O2不可能为该反应的生成物，故选项错误； B、Ca(OH)2和O2中含有钙元素、氢元素和氧元素，可能为生成物，故选项正确； C、反应物中不含有氯元素，因此不可能生成氯化钙，故选项错误； D、反应物中不含有碳元素，因此不可能生成碳酸钙，选项错误； 故选：B。 12．（25-26九年级上·上海·月考）在密闭容器中，用碳还原氧化铜，下列相关说法正确的是 A．反应前后，气体质量的增加等于固体质量的减少 B．反应前后，固体中铜元素的总质量减少 C．反应前后，容器内气体的分子总数不变 D．反应前后，容器内气体所含氧原子数不变 【答案】A 【详解】A、碳在高温条件下还原氧化铜生成铜和二氧化碳，根据质量守恒定律，反应后生成二氧化碳气体，气体质量增加，固体质量减少，且气体质量的增加等于固体质量的减少，A 正确； B、化学反应前后元素的种类和质量不变，反应前后铜元素均存在于固体中，所以固体中铜元素的总质量不变，B 错误； C、反应物均为固体，反应后生成二氧化碳气体，气体分子总数增加，C 错误； D、根据质量守恒定律，反应前后原子的种类和数目不变，反应后生成二氧化碳气体，所以容器内气体所含氧原子数增大，D 错误。 故选A。 13．（25-26九年级上·上海·月考）如图是兴趣小组设计的验证质量守恒定律的小实验。下列说法不正确的是 A．实验一不能用于验证质量守恒定律 B．实验二在用加热锥形瓶的过程中，铜粉用量过少不会影响实验结果 C．实验三反应前后天平始终保持平衡(忽略浮力) D．实验四蜡烛燃烧时，减少的质量为释放到空气中的水蒸气与二氧化碳的质量之和 【答案】D 【详解】A、氯化钠溶于水属于物理变化，不能用于验证质量守恒定律，A不符合题意； B、加热时，铜粉会与锥形瓶中的氧气反应生成氧化铜，但由于装置密闭，天平会保持平衡，铜粉用量过少不会影响实验结果，B不符合题意； C、稀盐酸会与石灰石中的碳酸钙反应生成二氧化碳、氯化钙和水，由于装置密闭，天平始终保持平衡，C不符合题意； D、蜡烛燃烧会消耗空气中的氧气，故蜡烛减少的质量等于释放到空气中的水蒸气与二氧化碳的质量之和减去消耗的氧气的质量，D符合题意。 故选D。 14．（25-26九年级上·上海徐汇·期中）实验室加热高锰酸钾制取氧气，剩余固体的质量随加热时间的变化如图所示。下列分析错误的是 A．固体减轻的质量等于生成了氧气的质量 B．0~t1导管口放出的气体主要是试管中的空气 C．t1~t2反应过程中固体成分有2种 D．t2以后，剩余固体是纯净物 【答案】CD 【详解】A、高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应中固体减轻是因为生成了氧气，根据质量守恒原理可知，反应减轻的质量等于生成氧气的质量，故选项A正确； B、时间段，固体质量不变的原因是没有达到高锰酸钾的分解温度，所以导管口放出的气体主要是试管中的空气，故选项B正确； C、时间段，高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应过程中固体成分有高锰酸钾、锰酸钾、二氧化锰3种，故选项C错误； D、以后，剩余固体质量不再变化，说明高锰酸钾分解完全，则剩余固体是锰酸钾和二氧化锰，属于混合物，故选项D错误。 故选CD。 15．（24-25八年级下·上海宝山·期中）碱式碳酸铜和木炭混合加热炼铜的过程中，碱式碳酸铜先受热分解，生成氧化铜。氧化铜再与木炭反应，得到铜。针对木炭还原氧化铜这一反应，回答问题： (1)发生装置内的现象是 。 (2)随着反应的进行，画出试管内固体粉末中铜元素质量分数的变化情况 。 【答案】(1)固体由黑色逐渐变为紫红色 (2) 【详解】（1）氧化铜与木炭在高温条件下反应生成铜、二氧化碳，化学方程式为，现象是固体由黑色逐渐变为紫红色。 （2）反应开始前，固体中含有铜元素，其质量分数不为0。根据，随着反应的进行，不断产生CO2，固体的质量不断减小，则固体粉末中铜的质量分数不断增大，反应结束后固体质量保持不变，固体粉末中铜的质量分数也不再变化，作图为：。 16．（24-25八年级下·上海杨浦·期末）y从定最的角度研究：设计如图实验装置验证质量守恒定律，实验活动如下图： (1)实验1，点燃蜡烛后，电子天平示数减小。蜡烛减少的质量 燃烧后生成物的总质量(填写“等于”或“不等于”)。 (2)在实验2中观察到： ，电子天平示数 (填“变大”“变小”或“不变”)。写出其化学反应方程式 。 (3)分析实验3中，电子天平示数变化的趋势及原因： ； (4)实验4，在一根用细铜丝吊着的长玻璃棒两端分别绕上10cm长的粗铜线，并使玻璃棒保持水平，然后用酒精灯给左边一端铜丝加热1-2分钟。冷却后，观察到的现象是： 。 【答案】(1)不等于 (2) 产生蓝色沉淀，溶液逐渐由蓝色变为无色 不变 (3)电子天平示数变小，原因是大理石与稀盐酸反应生成的二氧化碳是气体，会逸散到空气中，使得反应后烧杯内物质的总质量减少 (4)a端红色固体变黑色；a端下降，b端上升 【详解】（1）蜡烛在氧气中燃烧生成二氧化碳和水，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，则参加反应的蜡烛与氧气的质量之和等于生成二氧化碳与水的质量之和，故蜡烛减少的质量不等于燃烧后生成物的总质量； （2）实验2中硫酸铜与氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，实验现象为产生蓝色沉淀，溶液逐渐由蓝色变为无色； 反应过程中没有气体参加反应或生成，烧杯内物质总质量不变，故电子天平示数不变； 方程式为：； （3）大理石与稀盐酸反应生成的二氧化碳是气体，会逸散到空气中，使得反应后烧杯内的总质量减少，所以电子天平示数变小； （4）实验4中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，所以反应后固体质量增加，故该实验冷却后，观察到的现象是：a端红色固体变黑色；a端下降，b端上升。 拓展培优 17．（2025·上海闵行·二模）从以下微观示意图中得到的结论正确的是 A．变化：Ⅰ是物理变化 B．质量：①>② C．结构：②③分子结构相同 D．条件：Ⅰ、Ⅱ变化时需要的条件相同 【答案】C 【详解】A、变化 Ⅰ 中，氢分子和氧分子反应生成水分子，分子种类改变，有新物质生成，不属于物理变化，该选项错误； B、根据质量守恒定律，在变化过程中，原子的种类、数目和质量都不变，所以①和②的质量相等，该选项错误； C、②、③都是水分子，分子结构相同，只是分子间隔不同，该选项正确； D、变化 Ⅰ 是化学变化，是氢气和氧气反应生成水，需要点燃等反应条件；变化 Ⅱ 是物理变化，改变的是分子间间隔，可能是温度、压强等条件改变，二者变化时需要的条件不同，该选项错误。 故选C。 18．（24-25九年级上·上海·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．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。 19．（24-25八年级下·上海·阶段练习）实验小组取3.2g甲醇，在纯氧中充分燃烧，生成3.6g水和4.4g二氧化碳（无其它产物）。已知甲醇分子的相对分子质量为32，结合实验数据，推测甲醇的化学式为 （写出推导过程）。 【答案】CH4O 甲醇燃烧生成二氧化碳和水，根据反应前后元素种类不变，可知甲醇中一定含有碳元素和氢元素，且碳元素质量=二氧化碳中碳元素质量=，氢元素质量=水中氢元素质量=，3.2g甲醇中碳氢元素质量和为1.2g+0.4g=1.6g，故甲醇中含有氧元素，3.2g甲醇中含有氧元素质量为：3.2g-1.6g=1.6g；则该甲醇分子中C、 H、O的原子个数比为：，又知该物质的相对分子质量为32，故该物质的化学式为：CH4O。 【详解】见答案。 7 / 26 学科网（北京）股份有限公司 $