第12讲 化学反应中的质量关系 （暑假预习讲义）新九年级化学新教材沪教版

第12讲 化学反应中的质量关系 内容导航 01 预习航标 → 析目标·明方向：预习导航精准定向 02 教材全解 → 析教材·学新知：情境概念深度构 情境启思：从生活或问题出发，激发兴趣 深研精炼：聚焦常考要点，学会解题思路 即练固基：趁热打铁练一练，巩固刚学内容 03过关检测 → 练考点·强落实：过关检测分层提 预习目标 1.能认识质量守恒定律的含义； 2.能用实验证据证明质量守恒，并从微观角度进行解释； 3.能运用质量守恒定律解释或解决一些简单的化学问题。 预习重点 1.通过实验探究建立质量守恒定律； 2.理解质量守恒定律的内涵。 预习难点 1.从微观角度理解质量守恒定律的本质原因； 2.运用质量守恒定律解释化学现象。 情｜境｜启｜思 问题1：“同学们请看这两个实验。左边是铁钉生锈前后的对比——铁锈比铁钉本身要重；右边是蜡烛在燃烧，最终几乎消失，质量变轻了。这两个都是化学变化，为什么一个‘变重’，一个‘变轻’？化学反应前后，物质的总质量到底有没有确定的关系？ 问题2：“先不着急做实验，我们从微观本质来推一推。这是水电解的微观过程，化学变化的实质是原子重新组合。请大家思考：反应前后，原子的种类变了吗？数目变了吗？原子的质量变了吗？如果这些都‘不变’，那我们是不是可以大胆推测——反应前后各物质的总质量……应该相等？” 问题3：“理论推测需要实验来检验。请看这两组实验装置，它们分别要研究氢氧化钠与硫酸铜、碳酸钙与盐酸反应前后的质量关系。请同学们注意，右边的装置为什么用气球封住瓶口？因为反应会产生气体——如果敞口进行，气体会跑掉，质量就无法‘守恒’了。接下来，各组开始实验，用数据验证我们的推测。” 问题4：“其实，我们今天的探究，历史上科学家也走过弯路。波义耳在敞口容器中加热金属，发现质量增加，认为反应中质量不守恒。直到一百多年后，拉瓦锡在密闭容器中重复了类似的实验，才得出我们今天验证的规律。为什么波义耳错了？拉瓦锡胜在哪里？” 深｜研｜精｜炼 知识点01 从定量角度认识化学变化 从定量角度认识化学变化 1. 化学家对化学反应进行定量研究 (1)17 世纪 70 年代，英国化学家波义耳在一个敞口的容器中加热金属，结果发现反应后容器中物质的质量增加了。 (2)18 世纪 70 年代，法国化学家拉瓦锡用较精确的定量实验法，在密封容器中研究氧化汞的生成与分解的反应中各物质质量之间的关系，得到的结论是：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。 2.用实验验证质量守恒定律 提出问题 参加化学反应的各物质都发生了变化，并有新物质生成。那么，参加反应的各物质质量总和与反应生成的各物质质量总和相比较，是否发生了变化 猜想与假设 根据平时的观察和已有的知识与经验，可以提出三种猜想： 1. 发生了变化，反应生成的各物质的质量总和大于参加反应的各物质的质量总和； 2. 发生了变化，反应生成的各物质的质量总和小于参加反应的各物质的质量总和； 3. 没有变化，反应生成的各物质的质量总和等于参加反应的各物质的质量总和。 我的猜想：没有变化，反应生成的各物质的质量总和等于参加反应的各物质的质量总和 查阅资料 波义耳的实验在敞口容器中进行，他没有发现质量守恒定律；拉瓦锡的实验在密封容器中进行，他发现了质量守恒定律；进行实验探究时应设计严密，考虑到各种影响因素 实验装置及现象 （1） 锥形瓶中出现蓝色沉淀； （2）天平保持平衡 结论 （1） 二者反应的文字表达式为:硫酸铜 + 氢氧化钠→硫酸钠 + 氢氧化铜 CuSO4 NaOH Na2SO4 Cu（OH）2 （2）反应前后质量总和不变 实验装置及现象 （1） 石灰石不断溶解，表面有气泡产生； （2）天平保持平衡 结论 （1） 二者反应的文字表达式为:碳酸钙+盐酸→氯化钙+二氧化碳+水 CaCO3 HCl CaCl2 CO2 H2O （2）反应前后质量总和不变 3.实验反思 （1）实验中应注意：有气体参加或生成的反应必须在密闭容器中进行； （2）从化学变化的本质解释得到的结论：化学反应就是参加反应的各物质的原子重新组合成新物质的过 程。在此过程中原子的种类没有改变，原子的数目没有增减，原子的质量也没有改变，因此化学反应前后各物质的质量总和必定相等。 【特别提醒】 本知识点主要考察如何利用实验验证质量守恒定律，解答此类型题应注意： 1、 观察装置是否密封，避免外界空气的影响。 2、 如果有气体生成，除了装置应该封闭外，还要注意封闭的方式，尽量不要用橡胶塞（弹性差），改用气球。同时要控制反应物的量（避免气球过度膨胀产生较大的浮力）。 【例1】（25-26八年级下·山东东营·阶段检测）某同学使用如图所示实验装置，通过红磷燃烧验证质量守恒定律。实验过程中，锥形瓶内物质质量与时间关系正确的是（ ） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A. 空气中含有大量不参与反应的氮气等气体，反应后气体总质量不会趋近于0，错误。 B. 红磷燃烧消耗氧气生成五氧化二磷固体，固体质量先增加，反应结束后不再变化，不会持续上升，错误。 C. 若红磷足量，最终氧气会被完全消耗，最终氧气质量为0，不符合图像，错误。 D. 该装置为密闭体系，根据质量守恒定律，反应前后元素种类、质量均不变，锥形瓶内氧元素总质量始终不变，符合图像，正确。 故答案选D 【即练1】（2026·江苏苏州·中考真题）用如图所示装置进行验证质量守恒定律的实验。实验前后托盘天平示数均为73.0g。选项中涉及到的符号含义如表。 符号 m(HCl)、m(CaCO3) m(CaCl2)、m(H2O)、m(CO2) 含义 参加反应的HCl、CaCO3质量 反应生成的CaCl2、H2O、CO2质量 下列说法正确的是 A．m(HCl)+m(CaCO3)=73.0g B．反应前后固体质量不变 C．若在敞口体系中进行，反应后天平平衡时示数仍为73.0g D．m(HCl)+m(CaCO3)=m(CaCl2)+m(H2O)+m(CO2) 【答案】D 【详解】A.73.0g是托盘上全部物质（含锥形瓶、注射器、未参与反应的物质如稀盐酸中的水、石灰石中的杂质等）的总质量，不是仅参加反应的和的质量和，错误。 B.反应中固体被消耗，生成可溶性和气体，固体质量会减小，错误。 C.敞口体系中生成的会逸散到空气中，反应后总质量减小，天平示数小于73.0g，错误。 D.符合质量守恒定律：参加化学反应的各物质质量总和等于反应后生成的各物质质量总和，即，正确。 【即练2】（25-26八年级下·黑龙江哈尔滨·阶段检测）某化学课外小组同学用如图所示实验探究质量守恒定律： (1)实验A中气球的变化为________，实验A和D中的气球除使装置密闭以外还可以起到______的作用。 (2)用B实验研究质量守恒定律时，一段时间后发现天平的指针向______偏转，同学们经讨论发现，验证质量守恒定律时，对于有气体参加的反应，实验必须在_____装置中进行。 (3)用图C中的镁条在空气中燃烧的实验来探究质量守恒定律时，发现一定质量的镁完全燃烧后留下的固体质量比反应前镁条的质量轻，联系实验现象，可能的原因是：_____。(答一点即可) (4)理解、掌握质量守恒定律是学好化学的基础。由质量守恒定律可知，在化学反应前后，一定不变的是______(填序号)。 ①原子种类  ②原子数目  ③物质总质量  ④物质种类  ⑤元素种类  ⑥分子数目 (5)应用：某固体物质受热会发生分解反应，生成氧化铜、水和二氧化碳三种物质，则该固体物质一定由_____元素组成(填元素符号)。 【答案】(1) 先变大后变小 缓冲气压 (2) 右 密闭 (3)镁在空气中燃烧生成氧化镁，生成的氧化镁部分以白烟的形式散逸到空气中，且散逸到空气中的白烟的质量大于参加反应的氧气的质量 (4)①②③⑤ (5)Cu、H、O、C 【详解】（1）实验A加热过程中温度升高，装置内气体受热膨胀，压强增大，气球变大，待完全反应后，逐渐冷却至室温，由于铜粉消耗了氧气，装置内压强减小，气球变小，故气球的变化是：先变大后变小； 实验D中红磷燃烧放出热量，实验A中加热过程中温度升高，均会导致装置内压强增大，故气球的作用还有缓冲气压，防止橡皮塞飞出； （2）碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，二氧化碳是气体，会散逸到空气中，导致反应后质量减小，一段时间后发现天平的指针向右偏转； 略； （3）见答案； （4）根据质量守恒定律，化学反应前后原子种类、原子数目、元素种类、物质总质量一定不变；化学变化有新物质生成，物质种类、分子种类一定改变，分子数目可能改变； （5）根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，生成物中含Cu、O、H、C，则该固体物质一定由Cu、O、H、C元素组成。 知识点02 质量守恒定律 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，这个规律叫做质量守恒定律。 （1）适用范围：所有化学变化（物理变化不讨论质量守不守恒的关系）。 （2）守恒概念：质量守恒，不是体积、密度、分子个数等守恒。 （3）质量范围：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）。 2.质量守恒定律的微观解释 例:氢气在氧气中燃烧生成水的过程中，每两个氢分子和一个氧分子发生反应，生成了两个水分子，其微观过程如下图所示： （1）化学反应前后物质的质量总和相等的本质原因是：化学反应是分子破裂成原子，原子重新组合成新的分子。 （2） 化学反应前后，原子的种类、数目、质量都不变。 【特别提醒】 注意事项： 1.质量守恒定律中的各物质：指所有参与反应的反应物和生成物，包括固态、液态、气态的所有物质； 2.质量守恒定律中的总物质：指物质的总质量守恒，而非某一种或几种物质的质量守恒。 【例2】（2026·河南郑州·模拟预测）河南省博物院铜制文物表面常有绿色的铜锈，是铜与空气中的某些物质发生化合反应的生成物，下列物质中不可能参与该反应的是（ ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】根据质量守恒定律：化学反应前后元素种类不变。铜锈的化学式为Cu2(OH)2CO3，组成元素仅为Cu、O、H、C，不含N元素，因此含N的N2不可能参与该反应；剩余三种物质中：O2含O、CO2含C、O、H2O含H、O，元素种类均符合反应要求。故选A。 【即练3】（25-26八年级下·山东东营·阶段检测）在化学反应前后，肯定不会变化的是（ ） ①原子的数目 ②分子的数目 ③元素的种类 ④物质的质量总和 ⑤物质的种类 ⑥物质的体积 A．②④⑤ B．①③④ C．①③④⑥ D．①③ 【答案】B 【详解】一定不变的：①原子的数目、③元素的种类、④反应前后物质的总质量，这三项是肯定不变的。 一定改变的：⑤物质的种类（化学反应一定有新物质生成）。 可能改变的：②分子的数目（如反应前后分子数目改变，反应前后分子数目不变，不是肯定不变）；⑥物质的体积（反应前后物质状态改变时，体积通常会发生变化，不是肯定不变）。 因此肯定不会变化的是①③④，选B。 【即练4】（2026·江苏苏州·中考真题）模拟火星制氧主要反应的微观示意图如图。下列说法正确的是 A．甲分子中碳原子与氧分子个数比为1：1 B．乙中碳元素与氧元素的质量比为3：4 C．生成乙和丙的分子个数比为1：1 D．反应后氧原子个数增多 【答案】B 【分析】根据微观示意图判断物质组成：黑球为碳原子、白球为氧原子，甲是，乙是，丙是，配平得反应方程式：。 【详解】A.甲（）分子中只含有碳原子和氧原子，不存在氧分子，且碳原子与氧原子个数比为，错误。 B.乙（）中碳、氧元素质量比为，正确。 C.由配平的方程式可知，生成乙（）和丙（）的分子个数比为，错误。 D.根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类、数目均不变，反应后氧原子个数不变，错误。 知识点03 质量守恒定律的应用 质量守恒定律的应用 1.求某种反应物或生成物的质量：依据化学反应前后参与反应的物质质量与生成物质量相等。 例：在反应 A＋B → C＋D 中，若 8 g A 与 32 g B 恰好完全反应，生成 C 和 D 的质量比为 9∶11，则生成D的质量为 22 g。 2． 推断反应物或生成物的组成（化学式）：利用化学反应前后原子的种类和数目不变，推测反应物或生成物的组成。 例：钠是一种化学性质非常活泼的金属，其与水反应生成一种气体和一种化合物。下列物质可能是该反应的生成物的是 NaOH 3． 密闭容器中的反应问题： （1）密闭容器中，反应前后物质的总质量不变； （2）反应后质量减小的是反应物，质量增大的是生成物，质量不变的可能是催化剂或杂质； （3）参加反应的某物质的质量为其反应前后的质量差。 4.利用原子、分子知识解释质量守恒原因：利用化学反应前后原子的种类和数目、元素种类不变，判断微观反应示意图表示的反应中各分子原子的关系。 例：下列图示化学反应中，参加反应的与反应后生成各微粒的个数比为 2:1:2 。 【特别提醒】 本知识点主要考察对质量守恒定律的理解，解题时应特别注意：物理变化不讨论质量守不守恒的关系；只能是质量守恒，不是体积、密度、分子个数等守恒；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。 【例3】（25-26八年级下·上海·期中）下列现象能用质量守恒定律解释的是（ ） A．冰熔化成水质量不变 B．湿衣服晾干质量减轻 C．镁条燃烧后固体质量增加 D．酒精挥发质量减少 【答案】C 【详解】A、冰熔化成水是物质状态改变的物理变化，不能用质量守恒定律解释。 B、湿衣服晾干是水蒸发的物理变化，不能用质量守恒定律解释。 C、镁条燃烧是镁与氧气反应生成氧化镁的化学变化，固体质量增加是因为有氧气参与反应，符合质量守恒定律。 D、酒精挥发是物质状态改变的物理变化，不能用质量守恒定律解释。 【即练5】（2026·天津东丽·一模）某密闭容器中有、氧气、二氧化碳三种物质，在一定条件下充分反应，测得反应前后各物质的质量如下表。根据表中信息判断，下列说法错误的是 （ ） 物质 X 氧气 二氧化碳 水 反应前的质量 32 70 2 0 反应后的质量 0 待测 46 36 A．该反应中包含两种反应物和两种生成物 B．“待测”值为22 C．参加反应的和氧气的质量比为 D．中一定不含有氧元素 【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，由表中数据可知，待测值＝32g+70g+2g+0g-0g-46g-36g=22g；反应后X的质量减少了32g-0g=32g，则X是反应物；反应后氧气的质量减少了70g-22g=48g，则氧气也是反应物；反应后二氧化碳的质量增加了46g-2g=44g，则二氧化碳是生成物；反应后水的质量增加了36g-0g=36g，则水也是生成物；该反应是32gX和48g氧气在一定条件下反应生成44g二氧化碳和36g水，据此进行分析解答。 【详解】A、由分析可知，该反应有X和氧气2种反应物，二氧化碳和水2种生成物，说法正确； B、由分析可知，待测值为22，说法正确； C、参加反应的X质量为32g，参加反应的氧气质量为48g，二者的质量比为32g：48g=2：3，说法正确； D、生成的44g二氧化碳中氧元素质量为，生成的36g水中氧元素质量为，生成物中氧元素总质量为32g+32g=64g，大于参加反应的氧气质量48g，说明X中一定含有氧元素，说法错误。 【即练6】（25-26八年级下·山东淄博·期中）4.6克某化合物在氧气中充分燃烧生成8.8克二氧化碳和5.4克水，下列判断正确的是（ ） A．该化合物中只含C、H两种元素 B．该化合物中含C、H、O三种元素 C．该化合物中C、H元素质量比为1:4 D．该化合物中C、H元素原子个数比为4:1 【答案】B 【分析】根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类、质量不变，生成物中的碳元素和氢元素全部来自原化合物，即原化合物中一定含有碳元素和氢元素，是否含有氧元素需要通过定量计算得出。 碳元素质量： 氢元素质量： 原化合物的质量等于该化合物中各元素的质量和， 碳元素与氢元素的质量和为： ，说明原化合物中除了含有碳、氢元素外，还含有氧元素，共含C、H、O三种元素。 【详解】A.错误； B.正确； C. C、H元素质量比为 ，不是，错误； D. C、H原子个数比为 ，不是，错误。 1．（25-26八年级下·山东青岛·期中）下列关于质量守恒定律的认识正确的是（ ） A．一定质量的氢气和氧气混合后质量不变 B．10g冰受热融化成10g水，质量不变，符合质量守恒定律 C．铁丝在氧气中燃烧，生成的的质量大于铁丝的质量，符合质量守恒定律 D．31g红磷在空气中完全燃烧生成71g五氧化二磷，则实际消耗空气的质量为40g 【答案】C 【详解】质量守恒定律适用于化学变化，核心是：参加化学反应的各物质质量总和，等于反应后生成的各物质质量总和。 A. 氢气和氧气仅混合未发生化学反应，不能用质量守恒定律解释，错误。 B. 冰融化成水是物理变化，不适用质量守恒定律，错误。 C. 铁丝在氧气中燃烧时，参加反应的铁和氧气的质量总和等于生成四氧化三铁的质量，因此四氧化三铁质量大于铁丝质量，符合质量守恒定律，正确。 D. 红磷燃烧仅消耗空气中的氧气，计算得参加反应的氧气质量为，空气中含大量不参与反应的氮气等物质，因此消耗空气的质量远大于40g，错误。 2．（2026·山西忻州·一模）利用铜和氧气的反应探究化学反应前后的质量关系（如图所示），下列有关该实验的操作及分析正确的是（ ） A．用镊子将铜粉小心送入锥形瓶 B．实验过程中瓶内气压始终不变 C．实验结束后瓶内固体质量变大 D．小气球可避免物质逸散更环保 【答案】C 【详解】A、铜粉是粉末状固体，取用粉末状固体应使用药匙或纸槽，镊子用于取用块状固体，故选项操作不正确。 B、实验过程中，加热时瓶内气体受热膨胀，气压先增大；反应消耗氧气，冷却至室温后瓶内气压小于初始气压，故选项说法不正确。 C、铜和氧气加热反应生成氧化铜，根据质量守恒定律，参加反应的铜和氧气的质量总和等于生成氧化铜的质量，因此反应后瓶内固体质量大于反应前铜的质量，故选项说法正确。 D、小气球的作用是形成密闭体系，平衡装置内外压强，防止胶塞冲出，故选项说法不正确。 3．（2026·重庆·中考真题）多角度认识化学反应有助于形成系统思维。对红磷在空气中燃烧的认识不正确的是（ ） A．微观角度：分子发生变化 B．质量角度：遵循质量守恒定律 C．现象角度：无颜色变化 D．能量角度：反应放热 【答案】C 【分析】红磷燃烧的化学方程式为。 【详解】A．化学变化的微观本质是旧分子破裂、原子重新组合为新分子，反应前后分子种类一定发生改变，正确。 B．所有化学反应都遵循质量守恒定律，该反应属于化学反应，遵循质量守恒定律，正确。 C．红磷为暗红色固体，燃烧时产生黄白色火焰，生成大量白烟，存在明显颜色变化，错误。 D．燃烧属于剧烈的发光放热的氧化反应，该反应会放出热量，正确。 4．（2026·山西大同·二模）乙烯是石油化工最基本的原料之一，工业生产乙烯的微观示意图如下，下列说法错误的是（ ） A．该反应中的分子可分 B．该反应前后分子数目不变 C．该反应中最小的微粒是原子 D．该反应遵守质量守恒定律 【答案】B 【详解】A.化学反应的本质是分子破裂为原子，原子重新组合为新分子，因此反应中分子可分，正确； B.由示意图可知，反应前分子总数为2，反应后分子总数为，分子数目发生了变化，错误； C.原子是化学变化中的最小微粒，反应前后原子的种类、数目均不变，正确； D.所有化学反应都遵守质量守恒定律，正确。 5．（2026·河南周口·三模）下列有关铁丝在氧气中燃烧的描述中，不正确的是（ ） A．剧烈燃烧，火星四射 B．生成黑色固体 C．反应前后固体质量相等 D．参加反应的铁与生成物中的铁元素质量相等 【答案】C 【详解】A. 铁丝在氧气中燃烧的反应为：，铁丝在氧气中燃烧的典型现象就是剧烈燃烧、火星四射，描述正确。 B. 反应生成物四氧化三铁为黑色固体，描述正确。 C. 根据质量守恒定律，反应后固体四氧化三铁的质量 = 参加反应的铁的质量 + 参加反应的氧气的质量，因此反应后固体质量大于反应前固体铁的质量，描述错误。 D. 化学反应前后元素种类、质量均守恒，因此参加反应的铁的质量等于生成物四氧化三铁中铁元素的质量，描述正确。 6．（2026·海南海口·二模）北京大学科研团队以炼钢废气为原料，实现了制备油品(仅含C、H的有机物)的新催化过程，反应过程如图所示。相关说法不正确的是（ ） A．过程Ⅰ中气体的总质量不变 B．过程Ⅱ的产物中可能有水 C．理论上催化剂可循环使用 D．制备的油品属于纯净物 【答案】D 【详解】A.过程Ⅰ是水蒸气和一氧化碳反应生成二氧化碳和氢气，属于化学变化，根据质量守恒定律，化学反应前后物质总质量不变，反应前后的物质均为气体，因此反应后气体总质量和反应前相等，表述正确。 B.化学反应前后元素种类不变，反应物中含H、O元素，因此过程Ⅱ的产物中可能有，表述正确。 C.催化剂在反应前后质量和化学性质均不改变，因此理论上可以循环使用，表述正确。 D.由图可知油品中含有多种碳链长度不同的C、H化合物分子，属于混合物，不属于纯净物，表述错误。 7．（25-26八年级下·黑龙江哈尔滨·阶段检测）下列图像表示对应关系不正确的是（ ） A．镁在空气中燃烧 B．电解一定质量的水 C．加热高锰酸钾制取氧气 D．红磷燃烧测空气中氧气含量实验 【答案】B 【详解】A. 根据质量守恒定律，化学反应前后元素质量不变，镁在空气中燃烧时，镁元素质量始终不发生改变，图像正确。 B. 电解水生成氢气和氧气的体积比为2:1，该图像纵坐标为气体质量，显示二者质量比为2:1，与事实不符，图像错误。 C. 加热高锰酸钾生成氧气逸出，固体质量随反应进行逐渐减小，反应完全后固体质量保持不变，图像正确。 D. 红磷燃烧消耗氧气，气体中氮元素质量不变，气体总质量随反应进行减小，氮元素质量分数逐渐升高，氧气完全消耗后保持不变，图像正确。 8．（2026·山东青岛·一模）下列关于铁丝在氧气中燃烧反应的叙述不正确的是（ ） A．反应后固体质量较反应前有所增加 B．用火柴引燃铁丝，说明该反应属于吸热反应 C．参加反应的氧气与生成物中氧元素质量相等 D．将铁丝绕成螺旋状是为了聚集热量而提高温度 【答案】B 【详解】A、铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，根据质量守恒定律，参加反应的铁的质量与参加反应的氧气的质量之和等于生成四氧化三铁的质量，则反应后质量增加，正确； B、火柴引燃的目的是使温度升高达到铁丝的着火点，使铁丝燃烧，铁丝燃烧属于放热反应，错误； C、根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类、质量均不变，生成物中的氧元素全部来自参加反应的氧气，因此二者质量相等，正确； D、将铁丝绕成螺旋状，是为了聚集热量而提高温度，使未燃的铁丝更好地预热，从而使铁丝燃烧，正确。 9．（2026·山西朔州·二模）某实验小组利用如图所示装置，通过红热的玻璃导管引燃红磷，待冷却至室温再次称量来验证质量守恒定律。下列说法正确的是（ ） A．红磷燃烧冒白雾 B．玻璃导管可用玻璃棒代替 C．细沙用于吸收生成的有害物质 D．小气球可防止瓶内气体受热膨胀时冲开橡胶塞 【答案】D 【详解】A.红磷燃烧生成五氧化二磷固体小颗粒，实验现象为冒白烟，雾是液态小液滴，说法错误。 B.玻璃导管有两个作用：一是导热引燃红磷，二是连通锥形瓶和小气球以调节装置内压强；玻璃棒无导气功能，说法错误。 C.细沙的作用是防止红磷燃烧放热使锥形瓶底部受热不均而炸裂，不能吸收有害物质，说法错误。 D.红磷燃烧放热，会使瓶内气体受热压强骤增，小气球可缓冲瓶内压强，避免橡胶塞被冲开，保证装置始终密闭，符合质量守恒定律的验证要求，说法正确。 10．（2026·重庆北碚·三模）实验室利用红磷燃烧（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。下列说法正确的是（ ） A．a点的气体分子总数比d点少 B．b点的N2的体积分数比c点小 C．c点与丁图中的t1对应 D．t0时天平指针可能向右偏转 【答案】D 【分析】红磷燃烧的反应为 ，消耗氧气生成固体，气体分子总数减少，且反应放热。 【详解】A.丙图显示气体分子总数随反应进行逐渐减少，a点时反应正在发生，d点时反应刚好结束，a点的气体分子总数比d点多，错误。 B.不参与反应，总量不变。c点反应未结束，总气体分子数比反应结束的b点多，因此b点的体积分数更大，错误。 C.是温度恢复到初始温度的点，此时反应已结束且冷却完成；c点气体分子数仍在下降，反应还在进行，温度未恢复，二者不对应，错误。 D.时反应放热，瓶口小气球受热膨胀，受到空气浮力增大，左盘对天平的压力减小，天平指针可能向右偏转，正确。 11．（2026·山西长治·二模）某化学实验小组使用下图实验装置，通过红热的玻璃导管引燃红磷来验证质量守恒定律。下列有关分析正确的一项是（ ） A．锥形瓶中可看到产生大量白雾 B．反应前后，锥形瓶中各物质的质量总和不变 C．实验装置中，可用玻璃棒代替玻璃导管 D．实验装置中，小气球的作用是防止空气污染 【答案】B 【详解】A.红磷燃烧生成五氧化二磷固体小颗粒，实验现象是产生大量白烟，雾是液体小液滴，错误； B.该装置为密闭体系，根据质量守恒定律，反应前后，整个密闭装置的总质量不变，正确； C.玻璃导管的作用一是导热引燃红磷，二是导气连通锥形瓶和小气球，平衡反应时的压强变化。玻璃棒为实心无法导气，反应放热使瓶内压强骤增时会冲开瓶塞，因此不能代替玻璃导管，错误； D.小气球的主要作用是缓冲瓶内压强，防止胶塞被冲开，防止空气污染是其次要作用，选项描述片面，错误； 12．（2026·江苏盐城·二模）利用铜粉与氧气反应验证质量守恒定律，部分操作如下，其中不正确的是（ ） A．检查装置气密性 B．点燃酒精灯 C．加热铜粉 D．称量反应前后装置质量 【答案】B 【详解】A.用手紧握锥形瓶，若气球鼓起则说明装置气密性良好，操作符合规范，正确。 B.禁止用燃着的酒精灯引燃另一盏酒精灯，易使酒精洒出引发火灾，错误。 C.锥形瓶底部垫陶土网可使受热均匀，密封装置搭配气球可平衡压强、防止体系内物质逸出，正确。 D.该反应在密闭体系中进行，用托盘天平称量反应前后装置总质量，可验证质量守恒定律，正确。 13．（2026·河北唐山·二模）如图甲所示，某小组同学用天平称量铜粉在密闭容器中加热前后的质量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图乙所示。下列说法正确的是（ ） A．该实验中铜粉必须过量 B．a点和c点消耗氧气的质量一定不相等 C．b点和d点容器内气体质量相等 D．a点和d点的固体中铜元素的质量不相等 【答案】C 【分析】首先明确反应原理：密闭容器中铜与氧气加热反应为 ，反应前后总质量守恒，固体增加的质量等于消耗氧气的质量，也等于容器内气体减少的质量。 【详解】A.验证质量守恒定律只需保证反应在密闭体系中进行即可，无需铜粉过量，无论反应物是否完全反应，总质量始终守恒，A错误。 B.反应过程中消耗氧气的质量随反应时间增加而增大，不确定a、c两点对应反应时间是否相同，只能确定反应正在进行中，消耗氧气的质量可能相等，因此“一定不相等”的表述错误，B错误。 C.b点固体质量不再增加，说明反应已经结束，此时容器内气体质量降至最小值且不再变化，d点为反应结束后的点，因此b、d两点容器内气体质量相等，C正确。 D.铜元素全部存在于固体中（无论是反应物Cu还是生成物CuO），根据元素守恒，反应前后固体中铜元素的质量始终等于初始铜粉中铜元素的质量，因此a、d两点固体中铜元素质量相等，D错误。 14．（2026·广东广州·二模）化学从多角度培养学生学科核心素养，以下有关化学核心观点正确的是（ ） A．分类观：干冰属于纯净物；冰水混合物属于混合物 B．守恒观：2 g氢气与2 g氧气充分反应会生成4 g水 C．元素观：碘是人体必需的微量元素，摄入不足会引起甲状腺肿大 D．微粒观：氢原子和氧原子是保持水的化学性质的最小粒子 【答案】C 【详解】A.干冰是固态二氧化碳，属于纯净物；冰和水均由分子构成，是同种物质，因此冰水混合物属于纯净物，A错误。 B.氢气燃烧的反应为，反应中氢气、氧气、水的质量比为。2g氧气完全反应仅消耗0.25g氢气，最终生成2.25g水，无法得到4g水，B错误。 C.碘是人体必需的微量元素，摄入不足会引起甲状腺肿大，C正确。 D.水由水分子构成，保持水的化学性质的最小粒子是水分子，不是氢原子和氧原子，D错误。 15．（25-26九年级下·黑龙江绥化·期末）在一定条件下，甲、乙、丙、丁四种纯净物在密闭容器中充分反应，反应前后各物质的质量如图。下列说法不正确的是（ ） A．甲和乙是反应物 B．丙一定是氧化物 C． D．反应前后乙、丁改变的质量比是4：1 【答案】B 【分析】根据质量守恒定律，反应前后密闭容器内总质量相等，列式：，解得， 【详解】A.反应后质量减少的是反应物，质量增加的是生成物：甲由7.6g减少到3.2g，乙由2.0g减少到0.4g，二者均为反应物，正确。 B.氧化物是由两种元素组成且其中一种为氧元素的化合物，丙由0.2g增加到5.8g，是反应的生成物，其组成元素种类无法确定，因此不一定是氧化物，错误。 C.由分析可知，正确。 D.反应前后乙、丁改变的质量比为，正确。 16．（25-26八年级下·山东日照·期中）某化学兴趣小组为了测定蜡烛中元素组成而设计了如图实验。实验步骤如下：先分别称量装置I中蜡烛、装置Ⅱ、装置Ⅲ的质量，连接好仪器装置，点燃蜡烛，同时从a导管抽气，一段时间后熄灭蜡烛，再分别称量装置I中蜡烛、装置II、装置III的质量，实验数据如表。若不考虑空气中的水蒸气和二氧化碳，下列说法错误的是 查阅资料：浓硫酸只吸收水，氢氧化钠和氯化钙固体既可以吸收水分也可以吸收二氧化碳， 蜡烛 装置Ⅱ 装置Ⅲ 反应前的质量/g 15.8 182.3 212.2 反应后的质量/g 14.4 184.1 216.6 A．蜡烛中碳元素和氢元素的质量比为6:1 B．理论上，装置Ⅱ和Ⅲ增加的总质量大于蜡烛失去的质量 C．蜡烛中可能含有氧元素 D．蜡烛燃烧前后元素的种类和质量均不变 【答案】C 【分析】先明确装置作用：装置Ⅱ中浓硫酸吸收蜡烛燃烧生成的水，装置Ⅲ中固体吸收燃烧生成的，通过质量差计算生成物质量，再结合质量守恒定律、化学式的元素质量计算分析选项。 基础质量计算： 生成水的质量： 生成的质量： 消耗蜡烛的质量： 元素质量计算： 水中氢元素全部来自蜡烛： 中碳元素全部来自蜡烛： ，和消耗的蜡烛质量完全相等，说明蜡烛不含氧元素。 【详解】A、碳、氢元素质量比为，正确。 B、装置Ⅱ、Ⅲ增加的总质量是生成水和的总质量，根据质量守恒，该总质量=消耗蜡烛质量+参加反应的氧气质量，因此大于蜡烛失去的质量，正确。 C、计算可知蜡烛中仅含碳、氢元素，不含氧元素，错误。 D、根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类和质量均不变，正确。 17．（2026·重庆·中考真题）已知反应，测得反应中相关物质(、均为固体)质量与时间的关系如下图所示。有关说法不正确的是（ ） A．X为，Y为 B．a点固体中含有3种物质 C．b、e两点固体质量相等 D．固体中的质量分数：c点不大于d点 【答案】D 【详解】A.是反应物，质量随反应进行减少至0，对应X；是催化剂，反应前后质量不变，对应Y，说法正确。 B.a点反应未完全进行，固体包含剩余的、生成的、催化剂，共3种物质，说法正确。 C.b点对应时间，刚好完全分解，反应结束，此后固体质量不再变化，因此b、e两点固体质量相等，说法正确。 D.反应中质量不变，固体总质量因逸出不断减小，因此的质量分数随反应进行逐渐增大，反应结束后恒定。c点为反应结束时刻，d点为反应进行中，因此c点质量分数大于d点，“c点不大于d点”的说法错误。 18．（2023·河南洛阳·模拟预测）现有3.6 g甲烷和甲醇(CH3OH)组成的混合物，与一定质量的氧气在密闭容器内燃烧，生成5.4g水，同时得到2.8 g一氧化碳和一定质量的二氧化碳。下列说法正确的是（ ） A．参加反应的氧气质量为4.8 g B．生成二氧化碳的质量为4.4g C．混合物中甲烷的质量为1.6 g D．若增加1.6 g氧气，则不会产生一氧化碳 【答案】D 【详解】A. 根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类和质量不变，混合物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：，甲烷的化学式为：CH4，甲醇的化学式为：CH4O，由化学式可知，该混合物中C、H元素的质量比为：12:4=3:1，则该混合物中碳元素的质量为：，根据碳元素守恒，混合物中碳元素的质量与生成一氧化碳和二氧化碳中碳元素的质量和相等，生成一氧化碳中碳元素的质量为：，则生成二氧化碳中碳元素的质量为：1.8g-1.2g=0.6g，则生成二氧化碳的质量为：，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：2.2g+2.8g+5.4g-3.6g=6.8g，错误； B. 由A的分析可知，生成二氧化碳的质量为2.2g，错误； C. 解：设混合物中甲烷的质量为x，则甲醇的质量为3.6g-x，则，x=1.2g，错误； D. 一氧化碳燃烧生成二氧化碳，即，参加反应的一氧化碳和氧气的质量比为：，则2.8g一氧化碳完全反应需要消耗氧气，即若增加1.6 g氧气，则不会产生一氧化碳，正确。 19．（2026·河南平顶山·二模）如图测定铜粉受热前后质量的实验来验证质量守恒定律，能够体现达到实验目的的现象是_____；实验后气球比反应前变得更瘪的原因是_____。 【答案】 铜粉由红色变为黑色，反应前后天平示数相同 铜粉与瓶内空气中的氧气反应，消耗了氧气，气体体积减小 【详解】1. 该实验目的是验证质量守恒定律，核心是证明化学反应前后密闭体系的总质量不变，因此反应前后天平示数不变是达到实验目的的核心现象，铜粉变色可辅助证明化学反应确实发生。 2. 反应为，消耗瓶内氧气且无气体生成，瓶内气体总量减少，冷却后压强低于外界大气压，因此气球比反应前更瘪。 20．（2026·河南开封·模拟预测）现将9.2g某纯净有机物（仅含C、H、O三种元素）置于密闭容器中，在16g氧气中不完全燃烧，有机物和氧气恰好完全反应。反应后测得生成8.8g二氧化碳、10.8g水，同时生成一种只含两种元素的有毒气体X。生成气体X的质量为_______g；写出该反应的化学方程式：_______。 【答案】 5.6 【详解】反应前总质量 = 有机物质量 + 氧气质量 = 9.2g + 16g = 25.2g ，反应后已知生成物总质量 = CO2 质量 + H2O 质量 = 8.8g + 10.8g = 19.6g 根据质量守恒定律，气体 X 的质量 = 反应前总质量 - 反应后已知生成物总质量 气体 X 的质量 = 25.2g - 19.6g = 5.6g 题目指出气体 X 是一种只含两种元素的有毒气体。在有机物不完全燃烧的产物中，常见的只含两种元素的有毒气体是一氧化碳CO； 碳元素(C)：来自CO2和CO。 CO2中C的质量 = CO中C的质量 = 有机物中C的总质量 = 氢元素(H)：来自H2O。H2O中H的质量 = 有机物中H的质量 = 1.2g   氧元素(O)：有机物总质量减去C和H的质量。 有机物中O的质量 = 确定原子个数比： C : H : O 的原子个数比 = ，所以该有机物的化学式为 C2H6O（乙醇或二甲醚）。 书写方程式： 反应物是C2H6O和 O2，生成物是 CO2、CO 和 H2O。方程式为：。 21．（2026·河北唐山·三模）中国科学家在国际上首次实现了二氧化碳到淀粉的人工合成，其中二氧化碳制取甲醇(CH3OH)环节的微观示意图如图所示(图中的微观粒子恰好完全反应) (1)该反应前后一定不变的是___________种类。(填“分子”或“原子”) (2)物质丁的化学式为___________。 (3)反应物质量一定的情况下，加入催化剂对最终生成甲醇的质量___________ 影响(填“有”或“没有”)。 (4)若反应消耗3g甲和22g乙，则生成16g丙和___________g丁。 (5)甲物质的一种用途是___________。 【答案】(1)原子 (2)H2O (3)没有 (4)9 (5)作燃料/冶炼金属 【详解】（1）根据质量守恒定律，化学反应的本质是分子拆分为原子、原子重新组合为新分子，反应前后原子的种类不变，分子种类一定改变。 （2）反应前后原子种类和数目守恒，反应物共含1个C、2个O、6个H，丙中含1个C、1个O、4个H，剩余的2个H和1个O构成丁，因此丁为。 （3）催化剂仅改变化学反应速率，反应前后自身质量和化学性质不变，不改变生成物的总质量。 （4）根据质量守恒定律，参加反应的反应物总质量等于生成物总质量，因此丁的质量为。 （5）甲为氢气，具有可燃性，可作燃料；具有还原性，可用于冶炼金属。 22．（2026·河南周口·模拟预测）质量守恒定律是物质科学中的一条重要规律，化学兴趣小组同学进行了如下实验探究。 (1)实验A中，铜粉量不足，对结果是否有影响? (2)若最终A和C的天平示数不相等，则能否说明该反应不遵守质量守恒定律，并解释原因。 【答案】(1)没有影响 (2)不能说明  任何化学反应都遵守质量守恒定律，若最终A和C的天平示数不相等，可能是因为装置漏气等原因实验做得不成功（合理即可） 【详解】（1）本实验在密闭容器中进行，验证的是反应前后体系总质量的关系；铜粉不足只会消耗部分氧气，反应前后密闭容器内所有物质的总质量仍然相等，因此不会影响实验结果。 （2）所有化学反应都遵守质量守恒定律；若A和C天平示数不相等，一般是因为装置气密性不佳，加热过程中瓶内气体受热膨胀从装置逸出，导致反应后总质量减小，并非反应本身不遵守质量守恒定律。 23．（25-26八年级下·山东德州·期中）同学们学习了质量守恒定律后进行了如下实验活动。 活动一：验证质量守恒定律 (1)实验A中，同学们用铜粉在空气中受热的反应来验证质量守恒定律，气球可以起到的作用是________。 (2)实验B中，一段时间后发现天平的指针________（填“偏左”或“偏右”）。同学们经讨论发现，验证质量守恒定律时，对于有气体参加的反应，实验必须在________装置中进行。 【反思交流】 (3)小明认为酒精和水混合前后质量没有变化，因此可以用这个实验验证质量守恒定律。他的想法是错误的，理由是________。 活动二：应用质量守恒定律探究物质组成 木糖醇是一种白色粉末状物质，易溶于水，且是一种新型甜味剂。 【提出问题】木糖醇是由什么元素组成的？ 【提供资料】酒精燃烧的产物是水和二氧化碳。 【实验探究】 (4) 实验步骤 实验现象 实验结论 1.取适量的木糖醇放在酒精灯火焰上灼烧，同时将一只干燥的烧杯罩在火焰上方 烧杯内壁出现水雾 证明木糖醇的组成中一定含有________ 2.将烧杯倒转，并注入澄清的石灰水，振荡 ________ 证明木糖醇的组成中一定含有碳元素 【交流讨论】 (5)大家认为上面的实验设计不严谨，原因是________。 【答案】(1)平衡气压，防止橡胶塞被弹开 (2) 偏右 密闭 (3)质量守恒定律要有化学变化来证明，水和酒精混合发生的是物理变化 (4) 氢元素 澄清石灰水变浑浊 (5)酒精燃烧也会产生二氧化碳和水，干扰木糖醇燃烧产物的鉴别 【详解】（1）铜粉在空气中受热会和氧气反应生成氧化铜，反应过程中瓶内温度升高，气体受热膨胀，气球可以起到平衡气压，防止橡胶塞被弹开的作用； （2）碳酸钠和盐酸反应生成二氧化碳气体，二氧化碳会逸散到空气中，则左边质量会偏小，天平向右边偏转；验证质量守恒定律时，对于有气体参加的反应，实验必须在密闭装置中进行； （3）质量守恒定律要有化学变化来证明，水和酒精混合发生的是物理变化，不能用该实验验证质量守恒定律； （4）烧杯内壁出现水雾，说明生成了水，根据反应前后元素种类不变，则说明木糖醇中一定含有氢元素；将烧杯倒转，并注入澄清的石灰水，振荡，结论是：木糖醇的组成中一定含有碳元素，推测现象是：澄清石灰水变浑浊； （5）由于酒精燃烧也会生成二氧化碳和水，则会干扰木糖醇燃烧的产物的鉴别。 24．（25-26八年级下·山东烟台·期中）从定性到定量的角度研究化学及其变化。 I．从定性的角度研究。 用如图所示装置探究汽油的元素组成(夹持仪器已略)。 (1)实验中，要使汽油在空气中燃烧生成的气体能通过漏斗被吸入试管中，需要进行的操作是___________。 (2)观察到漏斗内壁出现水滴，试管中澄清石灰水变浑浊，可推测出汽油中___________(填“一定”“可能”或“一定不”)含有碳元素。 Ⅱ．从定量的角度研究。 初三某化学兴趣小组同学对化学反应前后物质质量是否发生变化进行了探究。 【查阅资料】碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳气体。 【实验装置】甲、乙、丙、丁同学分别设计下图装置： 【讨论与探究】 (3)甲用图1装置实验，此实验中气球的作用是___________。 (4)乙用图2装置实验，乙实验结束后可观察到天平___________(填“是”或“否”)平衡，原因是___________。 (5)丙对乙的装置进行了改进(如图3)，同组同学认为会产生误差，他的理由是___________。 (6)丁对乙同学的装置进行了改进(如图4)，发现反应前后总质量不变。稀盐酸是否过量，___________(填“会”或“不会”)影响对质量守恒定律的验证结果。 【实验分析】 (7)化学变化的本质是分子的破裂和___________重新组合的过程，即在一切化学变化中，反应前后___________ (填字母代号)没有发生改变，所以化学反应遵循质量守恒定律。 A．原子种类  B．分子种类  C．原子质量  D．分子数目  E．原子数目 【反思与交流】 (8)通过以上实验探究，可以得到的启示是：有气体参加或生成的反应，在验证质量守恒定律时必须在___________中进行实验。 【实验改进】 该兴趣小组对甲组实验进行了改进，通电后铜丝会发热，热量传递到燃烧匙，引燃红磷。在实验过程中测量的固体的质量如图所示。 (9)写出时间内发生反应的化学方程式___________。 (10)参加反应的红磷与氧气的质量比为___________(填最简整数比)；实验中参加反应的红磷的质量是___________。 【答案】(1)向外拉动注射器活塞 (2)一定 (3)平衡装置内外气压，防止胶塞弹出，同时密封装置防止气体逸出 (4) 否 反应生成的二氧化碳气体逸散到空气中，导致左盘总质量减小 (5)反应生成的二氧化碳使气球膨胀，受到的空气浮力增大，导致测量结果偏小 (6)不会 (7) 原子 ACE (8)密闭容器（或密闭体系） (9) (10) 【详解】（1）向外拉活塞时装置内压强小于外界大气压，汽油燃烧产生的气体会被吸入试管中。 （2）澄清石灰水变浑浊说明生成了CO₂，根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，反应物O₂不含碳元素，因此碳元素一定来自汽油。 （3）碳酸钠和稀盐酸反应生成二氧化碳气体，导致瓶内压强增大，气球可以起到缓冲作用，同时收集生成的二氧化碳，防止气体逸出，保证装置的密闭性。 （4）该装置为敞口体系，反应产生的CO₂会逸出，左盘质量减少，因此天平不平衡。 （5）气球胀大后排开空气体积变大，受到向上的浮力增大，装置对电子秤的压力减小，因此测量存在误差。 （6）该装置为密闭体系，反应生成的CO₂被NaOH溶液完全吸收，无物质逸出，无论盐酸是否过量，反应前后总质量始终相等，不影响验证。 （7）化学变化的本质是分子破裂、原子重新组合；化学反应前后原子的种类、数目、质量均不变，因此总质量守恒，分子种类一定改变，分子数目可能改变，故选ACE。 （8）密闭体系,避免气体逸出或外界气体进入，保证反应前后总质量可以被准确测量。 （9）t1-t2时间段红磷被引燃，和氧气反应生成五氧化二磷，配平即可。 （10）根据化学方程式，由图像可知，反应前固体（红磷）的质量为6.2g，反应进行完全，故参加反应的红磷质量是6.2g。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $ 第12讲 化学反应中的质量关系 内容导航 01 预习航标 → 析目标·明方向：预习导航精准定向 02 教材全解 → 析教材·学新知：情境概念深度构 情境启思：从生活或问题出发，激发兴趣 深研精炼：聚焦常考要点，学会解题思路 即练固基：趁热打铁练一练，巩固刚学内容 03过关检测 → 练考点·强落实：过关检测分层提 预习目标 1.能认识质量守恒定律的含义； 2.能用实验证据证明质量守恒，并从微观角度进行解释； 3.能运用质量守恒定律解释或解决一些简单的化学问题。 预习重点 1.通过实验探究建立质量守恒定律； 2.理解质量守恒定律的内涵。 预习难点 1.从微观角度理解质量守恒定律的本质原因； 2.运用质量守恒定律解释化学现象。 情｜境｜启｜思 问题1：“同学们请看这两个实验。左边是铁钉生锈前后的对比——铁锈比铁钉本身要重；右边是蜡烛在燃烧，最终几乎消失，质量变轻了。这两个都是化学变化，为什么一个‘变重’，一个‘变轻’？化学反应前后，物质的总质量到底有没有确定的关系？ 问题2：“先不着急做实验，我们从微观本质来推一推。这是水电解的微观过程，化学变化的实质是原子重新组合。请大家思考：反应前后，原子的种类变了吗？数目变了吗？原子的质量变了吗？如果这些都‘不变’，那我们是不是可以大胆推测——反应前后各物质的总质量……应该相等？” 问题3：“理论推测需要实验来检验。请看这两组实验装置，它们分别要研究氢氧化钠与硫酸铜、碳酸钙与盐酸反应前后的质量关系。请同学们注意，右边的装置为什么用气球封住瓶口？因为反应会产生气体——如果敞口进行，气体会跑掉，质量就无法‘守恒’了。接下来，各组开始实验，用数据验证我们的推测。” 问题4：“其实，我们今天的探究，历史上科学家也走过弯路。波义耳在敞口容器中加热金属，发现质量增加，认为反应中质量不守恒。直到一百多年后，拉瓦锡在密闭容器中重复了类似的实验，才得出我们今天验证的规律。为什么波义耳错了？拉瓦锡胜在哪里？” 深｜研｜精｜炼 知识点01 从定量角度认识化学变化 从定量角度认识化学变化 1. 化学家对化学反应进行定量研究 (1)17 世纪 70 年代，英国化学家 在一个敞口的容器中加热金属，结果发现反应后容器中物质的质量增加了。 (2)18 世纪 70 年代，法国化学家 用较精确的定量实验法，在密封容器中研究氧化汞的生成与分解的反应中各物质质量之间的关系，得到的结论是：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。 2.用实验验证质量守恒定律 提出问题 参加化学反应的各物质都发生了变化，并有新物质生成。那么，参加反应的各物质质量总和与反应生成的各物质质量总和相比较，是否发生了变化 猜想与假设 根据平时的观察和已有的知识与经验，可以提出三种猜想： 1. 发生了变化，反应生成的各物质的质量总和 参加反应的各物质的质量总和； 2. 发生了变化，反应生成的各物质的质量总和 参加反应的各物质的质量总和； 3. 没有变化，反应生成的各物质的质量总和 参加反应的各物质的质量总和。 我的猜想：没有变化，反应生成的各物质的质量总和等于参加反应的各物质的质量总和 查阅资料 波义耳的实验在敞口容器中进行，他没有发现质量守恒定律；拉瓦锡的实验在密封容器中进行，他发现了质量守恒定律；进行实验探究时应设计严密，考虑到各种影响因素 实验装置及现象 _____ （1） 锥形瓶中出现 ； （2）天平 。 结论 （1） 二者反应的文字表达式为: （2）反应前后质量总和 实验装置及现象 （1） 石灰石 ，表面有 产生； （2）天平 。 结论 （1）二者反应的文字表达式为: （2）反应前后质量总和 3.实验反思 （1）实验中应注意：有气体参加或生成的反应必须在 中进行； （2）从化学变化的本质解释得到的结论：化学反应就是参加反应的各物质的 重新组合成 的过 程。在此过程中原子的 没有改变，原子的 没有增减，原子的 也没有改变，因此化学反应前后各物质的质量总和必定 。 【特别提醒】 本知识点主要考察如何利用实验验证质量守恒定律，解答此类型题应注意： 1、 观察装置是否密封，避免外界空气的影响。 2、 如果有气体生成，除了装置应该封闭外，还要注意封闭的方式，尽量不要用橡胶塞（弹性差），改用气球。同时要控制反应物的量（避免气球过度膨胀产生较大的浮力）。 【例1】（25-26八年级下·山东东营·阶段检测）某同学使用如图所示实验装置，通过红磷燃烧验证质量守恒定律。实验过程中，锥形瓶内物质质量与时间关系正确的是（ ） A． B． C． D． 【即练1】（2026·江苏苏州·中考真题）用如图所示装置进行验证质量守恒定律的实验。实验前后托盘天平示数均为73.0g。选项中涉及到的符号含义如表。 符号 m(HCl)、m(CaCO3) m(CaCl2)、m(H2O)、m(CO2) 含义 参加反应的HCl、CaCO3质量 反应生成的CaCl2、H2O、CO2质量 下列说法正确的是 A．m(HCl)+m(CaCO3)=73.0g B．反应前后固体质量不变 C．若在敞口体系中进行，反应后天平平衡时示数仍为73.0g D．m(HCl)+m(CaCO3)=m(CaCl2)+m(H2O)+m(CO2) 【即练2】（25-26八年级下·黑龙江哈尔滨·阶段检测）某化学课外小组同学用如图所示实验探究质量守恒定律： (1)实验A中气球的变化为________，实验A和D中的气球除使装置密闭以外还可以起到______的作用。 (2)用B实验研究质量守恒定律时，一段时间后发现天平的指针向______偏转，同学们经讨论发现，验证质量守恒定律时，对于有气体参加的反应，实验必须在_____装置中进行。 (3)用图C中的镁条在空气中燃烧的实验来探究质量守恒定律时，发现一定质量的镁完全燃烧后留下的固体质量比反应前镁条的质量轻，联系实验现象，可能的原因是：_____。(答一点即可) (4)理解、掌握质量守恒定律是学好化学的基础。由质量守恒定律可知，在化学反应前后，一定不变的是______(填序号)。 ①原子种类  ②原子数目  ③物质总质量  ④物质种类  ⑤元素种类  ⑥分子数目 (5)应用：某固体物质受热会发生分解反应，生成氧化铜、水和二氧化碳三种物质，则该固体物质一定由_____元素组成(填元素符号)。 知识点02 质量守恒定律 质量守恒定律 1． 内容：参加 反应的各物质的 总和 反应后生成的各物质的 总和，这个规律叫做质量守恒定律。 （1）适用范围：所有 变化（物理变化不讨论质量守不守恒的关系）。 （2）守恒概念： 守恒，不是体积、密度、分子个数等守恒。 （3）质量范围：所有 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）。 2.质量守恒定律的微观解释 例:氢气在氧气中燃烧生成水的过程中，每两个氢分子和一个氧分子发生反应，生成了两个水分子，其微观过程如下图所示： （1）化学反应前后物质的质量总和相等的本质原因是：化学反应是 ， 成新的分子。 （2） 化学反应前后，原子的 、 、 都不变。 【特别提醒】 注意事项： 1.质量守恒定律中的各物质：指所有参与反应的反应物和生成物，包括固态、液态、气态的所有物质； 2.质量守恒定律中的总物质：指物质的总质量守恒，而非某一种或几种物质的质量守恒。 【例2】（2026·河南郑州·模拟预测）河南省博物院铜制文物表面常有绿色的铜锈，是铜与空气中的某些物质发生化合反应的生成物，下列物质中不可能参与该反应的是（ ） A． B． C． D． 【即练3】（25-26八年级下·山东东营·阶段检测）在化学反应前后，肯定不会变化的是（ ） ①原子的数目 ②分子的数目 ③元素的种类 ④物质的质量总和 ⑤物质的种类 ⑥物质的体积 A．②④⑤ B．①③④ C．①③④⑥ D．①③ 【即练4】（2026·江苏苏州·中考真题）模拟火星制氧主要反应的微观示意图如图。下列说法正确的是 A．甲分子中碳原子与氧分子个数比为1：1 B．乙中碳元素与氧元素的质量比为3：4 C．生成乙和丙的分子个数比为1：1 D．反应后氧原子个数增多 知识点03 质量守恒定律的应用 质量守恒定律的应用 1.求某种反应物或生成物的质量：依据化学反应前后参与反应的物质质量与生成物质量相等。 例：在反应 A＋B → C＋D 中，若 8 g A 与 32 g B 恰好完全反应，生成 C 和 D 的质量比为 9∶11，则生成D的质量为 g。 2． 推断反应物或生成物的组成（化学式）：利用化学反应前后原子的种类和数目不变，推测反应物或生成物的组成。 例：钠是一种化学性质非常活泼的金属，其与水反应生成一种气体和一种化合物。下列物质可能是该反应的生成物的是 3． 密闭容器中的反应问题： （1）密闭容器中，反应前后物质的总质量不变； （2）反应后质量减小的是反应物，质量增大的是生成物，质量不变的可能是催化剂或杂质； （3）参加反应的某物质的质量为其反应前后的质量差。 4.利用原子、分子知识解释质量守恒原因：利用化学反应前后原子的种类和数目、元素种类不变，判断微观反应示意图表示的反应中各分子原子的关系。 例：下列图示化学反应中，参加反应的与反应后生成各微粒的个数比为 。 【特别提醒】 本知识点主要考察对质量守恒定律的理解，解题时应特别注意：物理变化不讨论质量守不守恒的关系；只能是质量守恒，不是体积、密度、分子个数等守恒；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。 【例3】（25-26八年级下·上海·期中）下列现象能用质量守恒定律解释的是（ ） A．冰熔化成水质量不变 B．湿衣服晾干质量减轻 C．镁条燃烧后固体质量增加 D．酒精挥发质量减少 【即练5】（2026·天津东丽·一模）某密闭容器中有、氧气、二氧化碳三种物质，在一定条件下充分反应，测得反应前后各物质的质量如下表。根据表中信息判断，下列说法错误的是 （ ） 物质 X 氧气 二氧化碳 水 反应前的质量 32 70 2 0 反应后的质量 0 待测 46 36 A．该反应中包含两种反应物和两种生成物 B．“待测”值为22 C．参加反应的和氧气的质量比为 D．中一定不含有氧元素 【即练6】（25-26八年级下·山东淄博·期中）4.6克某化合物在氧气中充分燃烧生成8.8克二氧化碳和5.4克水，下列判断正确的是（ ） A．该化合物中只含C、H两种元素 B．该化合物中含C、H、O三种元素 C．该化合物中C、H元素质量比为1:4 D．该化合物中C、H元素原子个数比为4:1 1．（25-26八年级下·山东青岛·期中）下列关于质量守恒定律的认识正确的是（ ） A．一定质量的氢气和氧气混合后质量不变 B．10g冰受热融化成10g水，质量不变，符合质量守恒定律 C．铁丝在氧气中燃烧，生成的的质量大于铁丝的质量，符合质量守恒定律 D．31g红磷在空气中完全燃烧生成71g五氧化二磷，则实际消耗空气的质量为40g 2．（2026·山西忻州·一模）利用铜和氧气的反应探究化学反应前后的质量关系（如图所示），下列有关该实验的操作及分析正确的是（ ） A．用镊子将铜粉小心送入锥形瓶 B．实验过程中瓶内气压始终不变 C．实验结束后瓶内固体质量变大 D．小气球可避免物质逸散更环保 3．（2026·重庆·中考真题）多角度认识化学反应有助于形成系统思维。对红磷在空气中燃烧的认识不正确的是（ ） A．微观角度：分子发生变化 B．质量角度：遵循质量守恒定律 C．现象角度：无颜色变化 D．能量角度：反应放热 4．（2026·山西大同·二模）乙烯是石油化工最基本的原料之一，工业生产乙烯的微观示意图如下，下列说法错误的是（ ） A．该反应中的分子可分 B．该反应前后分子数目不变 C．该反应中最小的微粒是原子 D．该反应遵守质量守恒定律 5．（2026·河南周口·三模）下列有关铁丝在氧气中燃烧的描述中，不正确的是（ ） A．剧烈燃烧，火星四射 B．生成黑色固体 C．反应前后固体质量相等 D．参加反应的铁与生成物中的铁元素质量相等 6．（2026·海南海口·二模）北京大学科研团队以炼钢废气为原料，实现了制备油品(仅含C、H的有机物)的新催化过程，反应过程如图所示。相关说法不正确的是（ ） A．过程Ⅰ中气体的总质量不变 B．过程Ⅱ的产物中可能有水 C．理论上催化剂可循环使用 D．制备的油品属于纯净物 7．（25-26八年级下·黑龙江哈尔滨·阶段检测）下列图像表示对应关系不正确的是（ ） A．镁在空气中燃烧 B．电解一定质量的水 C．加热高锰酸钾制取氧气 D．红磷燃烧测空气中氧气含量实验 8．（2026·山东青岛·一模）下列关于铁丝在氧气中燃烧反应的叙述不正确的是（ ） A．反应后固体质量较反应前有所增加 B．用火柴引燃铁丝，说明该反应属于吸热反应 C．参加反应的氧气与生成物中氧元素质量相等 D．将铁丝绕成螺旋状是为了聚集热量而提高温度 9．（2026·山西朔州·二模）某实验小组利用如图所示装置，通过红热的玻璃导管引燃红磷，待冷却至室温再次称量来验证质量守恒定律。下列说法正确的是（ ） A．红磷燃烧冒白雾 B．玻璃导管可用玻璃棒代替 C．细沙用于吸收生成的有害物质 D．小气球可防止瓶内气体受热膨胀时冲开橡胶塞 10．（2026·重庆北碚·三模）实验室利用红磷燃烧（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。下列说法正确的是（ ） A．a点的气体分子总数比d点少 B．b点的N2的体积分数比c点小 C．c点与丁图中的t1对应 D．t0时天平指针可能向右偏转 11．（2026·山西长治·二模）某化学实验小组使用下图实验装置，通过红热的玻璃导管引燃红磷来验证质量守恒定律。下列有关分析正确的一项是（ ） A．锥形瓶中可看到产生大量白雾 B．反应前后，锥形瓶中各物质的质量总和不变 C．实验装置中，可用玻璃棒代替玻璃导管 D．实验装置中，小气球的作用是防止空气污染 12．（2026·江苏盐城·二模）利用铜粉与氧气反应验证质量守恒定律，部分操作如下，其中不正确的是（ ） A．检查装置气密性 B．点燃酒精灯 C．加热铜粉 D．称量反应前后装置质量 13．（2026·河北唐山·二模）如图甲所示，某小组同学用天平称量铜粉在密闭容器中加热前后的质量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图乙所示。下列说法正确的是（ ） A．该实验中铜粉必须过量 B．a点和c点消耗氧气的质量一定不相等 C．b点和d点容器内气体质量相等 D．a点和d点的固体中铜元素的质量不相等 14．（2026·广东广州·二模）化学从多角度培养学生学科核心素养，以下有关化学核心观点正确的是（ ） A．分类观：干冰属于纯净物；冰水混合物属于混合物 B．守恒观：2 g氢气与2 g氧气充分反应会生成4 g水 C．元素观：碘是人体必需的微量元素，摄入不足会引起甲状腺肿大 D．微粒观：氢原子和氧原子是保持水的化学性质的最小粒子 15．（25-26九年级下·黑龙江绥化·期末）在一定条件下，甲、乙、丙、丁四种纯净物在密闭容器中充分反应，反应前后各物质的质量如图。下列说法不正确的是（ ） A．甲和乙是反应物 B．丙一定是氧化物 C． D．反应前后乙、丁改变的质量比是4：1 16．（25-26八年级下·山东日照·期中）某化学兴趣小组为了测定蜡烛中元素组成而设计了如图实验。实验步骤如下：先分别称量装置I中蜡烛、装置Ⅱ、装置Ⅲ的质量，连接好仪器装置，点燃蜡烛，同时从a导管抽气，一段时间后熄灭蜡烛，再分别称量装置I中蜡烛、装置II、装置III的质量，实验数据如表。若不考虑空气中的水蒸气和二氧化碳，下列说法错误的是 查阅资料：浓硫酸只吸收水，氢氧化钠和氯化钙固体既可以吸收水分也可以吸收二氧化碳， 蜡烛 装置Ⅱ 装置Ⅲ 反应前的质量/g 15.8 182.3 212.2 反应后的质量/g 14.4 184.1 216.6 A．蜡烛中碳元素和氢元素的质量比为6:1 B．理论上，装置Ⅱ和Ⅲ增加的总质量大于蜡烛失去的质量 C．蜡烛中可能含有氧元素 D．蜡烛燃烧前后元素的种类和质量均不变 17．（2026·重庆·中考真题）已知反应，测得反应中相关物质(、均为固体)质量与时间的关系如下图所示。有关说法不正确的是（ ） A．X为，Y为 B．a点固体中含有3种物质 C．b、e两点固体质量相等 D．固体中的质量分数：c点不大于d点 18．（2023·河南洛阳·模拟预测）现有3.6 g甲烷和甲醇(CH3OH)组成的混合物，与一定质量的氧气在密闭容器内燃烧，生成5.4g水，同时得到2.8 g一氧化碳和一定质量的二氧化碳。下列说法正确的是（ ） A．参加反应的氧气质量为4.8 g B．生成二氧化碳的质量为4.4g C．混合物中甲烷的质量为1.6 g D．若增加1.6 g氧气，则不会产生一氧化碳 19．（2026·河南平顶山·二模）如图测定铜粉受热前后质量的实验来验证质量守恒定律，能够体现达到实验目的的现象是_____；实验后气球比反应前变得更瘪的原因是_____。 20．（2026·河南开封·模拟预测）现将9.2g某纯净有机物（仅含C、H、O三种元素）置于密闭容器中，在16g氧气中不完全燃烧，有机物和氧气恰好完全反应。反应后测得生成8.8g二氧化碳、10.8g水，同时生成一种只含两种元素的有毒气体X。生成气体X的质量为_______g；写出该反应的化学方程式：_______。 21．（2026·河北唐山·三模）中国科学家在国际上首次实现了二氧化碳到淀粉的人工合成，其中二氧化碳制取甲醇(CH3OH)环节的微观示意图如图所示(图中的微观粒子恰好完全反应) (1)该反应前后一定不变的是___________种类。(填“分子”或“原子”) (2)物质丁的化学式为___________。 (3)反应物质量一定的情况下，加入催化剂对最终生成甲醇的质量___________ 影响(填“有”或“没有”)。 (4)若反应消耗3g甲和22g乙，则生成16g丙和___________g丁。 (5)甲物质的一种用途是___________。 22．（2026·河南周口·模拟预测）质量守恒定律是物质科学中的一条重要规律，化学兴趣小组同学进行了如下实验探究。 (1)实验A中，铜粉量不足，对结果是否有影响? (2)若最终A和C的天平示数不相等，则能否说明该反应不遵守质量守恒定律，并解释原因。 23．（25-26八年级下·山东德州·期中）同学们学习了质量守恒定律后进行了如下实验活动。 活动一：验证质量守恒定律 (1)实验A中，同学们用铜粉在空气中受热的反应来验证质量守恒定律，气球可以起到的作用是________。 (2)实验B中，一段时间后发现天平的指针________（填“偏左”或“偏右”）。同学们经讨论发现，验证质量守恒定律时，对于有气体参加的反应，实验必须在________装置中进行。 【反思交流】 (3)小明认为酒精和水混合前后质量没有变化，因此可以用这个实验验证质量守恒定律。他的想法是错误的，理由是________。 活动二：应用质量守恒定律探究物质组成 木糖醇是一种白色粉末状物质，易溶于水，且是一种新型甜味剂。 【提出问题】木糖醇是由什么元素组成的？ 【提供资料】酒精燃烧的产物是水和二氧化碳。 【实验探究】 (4) 实验步骤 实验现象 实验结论 1.取适量的木糖醇放在酒精灯火焰上灼烧，同时将一只干燥的烧杯罩在火焰上方 烧杯内壁出现水雾 证明木糖醇的组成中一定含有________ 2.将烧杯倒转，并注入澄清的石灰水，振荡 ________ 证明木糖醇的组成中一定含有碳元素 【交流讨论】 (5)大家认为上面的实验设计不严谨，原因是________。 24．（25-26八年级下·山东烟台·期中）从定性到定量的角度研究化学及其变化。 I．从定性的角度研究。 用如图所示装置探究汽油的元素组成(夹持仪器已略)。 (1)实验中，要使汽油在空气中燃烧生成的气体能通过漏斗被吸入试管中，需要进行的操作是___________。 (2)观察到漏斗内壁出现水滴，试管中澄清石灰水变浑浊，可推测出汽油中___________(填“一定”“可能”或“一定不”)含有碳元素。 Ⅱ．从定量的角度研究。 初三某化学兴趣小组同学对化学反应前后物质质量是否发生变化进行了探究。 【查阅资料】碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳气体。 【实验装置】甲、乙、丙、丁同学分别设计下图装置： 【讨论与探究】 (3)甲用图1装置实验，此实验中气球的作用是___________。 (4)乙用图2装置实验，乙实验结束后可观察到天平___________(填“是”或“否”)平衡，原因是___________。 (5)丙对乙的装置进行了改进(如图3)，同组同学认为会产生误差，他的理由是___________。 (6)丁对乙同学的装置进行了改进(如图4)，发现反应前后总质量不变。稀盐酸是否过量，___________(填“会”或“不会”)影响对质量守恒定律的验证结果。 【实验分析】 (7)化学变化的本质是分子的破裂和___________重新组合的过程，即在一切化学变化中，反应前后___________ (填字母代号)没有发生改变，所以化学反应遵循质量守恒定律。 A．原子种类  B．分子种类  C．原子质量  D．分子数目  E．原子数目 【反思与交流】 (8)通过以上实验探究，可以得到的启示是：有气体参加或生成的反应，在验证质量守恒定律时必须在___________中进行实验。 【实验改进】 该兴趣小组对甲组实验进行了改进，通电后铜丝会发热，热量传递到燃烧匙，引燃红磷。在实验过程中测量的固体的质量如图所示。 (9)写出时间内发生反应的化学方程式___________。 (10)参加反应的红磷与氧气的质量比为___________(填最简整数比)；实验中参加反应的红磷的质量是___________。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $