5.1 质量守恒定律（题型专练）化学新教材人教版九年级上册

课题1 质量守恒定律（题型突破·举一反三） 题型01 质量守恒定律的内容和适用范围 题型02 质量守恒定律的实验验证 题型03 质量守恒定律的微观解释 题型04 利用质量守恒定律解释现象 题型05 利用质量守恒定律确定物质成分和元素组成 题型06 有关密闭容器中质量守恒定律的计算 题型07 有关质量守恒定律的其他计算 ▌题型01 质量守恒定律的内容和适用范围 1．参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。这个规律叫作质量守恒定律。 2．适用范围：所有化学变化，不适用于物理变化。 3．守恒概念：质量守恒，不是体积、密度、分子个数等守恒。 4．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）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。 【典例1】（2025-2026九上·河南许昌·期末）下列对质量守恒定律的理解正确的是 A．10g冰融化成10g水，遵循质量守恒定律 B．镁条燃烧后质量增加，说明该反应不遵循质量守恒定律 C．化学反应前后原子的种类、数目和质量都不变 D．化学反应前后分子的种类和数目一定不变 【答案】C 【分析】质量守恒定律适用于化学变化，核心是化学反应前后原子种类、数目和质量不变。 【详解】A、冰融化是物理变化，不适用质量守恒定律，故A错误； B、镁燃烧后质量增加是因为镁与氧气反应，总质量仍守恒，故B错误； C、化学反应前后原子的种类、数目和质量都不变，故C正确； D、化学反应前后分子的种类一定改变，分子的个数可能不变，故D错误。 故选C。 【变式1-1】（2025-2026九上·山西临汾·期末）实验课上，同学们合作设计了如下左盘密闭装置，并利用碳酸钠和少量稀盐酸的反应验证质量守恒定律。以下分析正确的是 A．反应前称量的是碳酸钠的质量 B．反应过程中物质的总质量不变 C．反应前后各物质的质量不变 D．减少碳酸钠用量会影响实验结论 【答案】B 【详解】A、根据题干图中表示，反应前称量的是碳酸钠、稀盐酸和密闭容器的总质量，故选项错误； B、根据质量守恒定律可知，化学反应前后各物质的质量总和相等，故选项正确； C、稀盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳，反应物的质量减少，生成物的质量增加，故选项错误； D、实验在密闭装置进行，验证质量守恒定律，是参加反应的质量总和，减少碳酸钠用量不会影响实验结论，故选项错误； 故选B。 【变式1-2】（2025-2026九上·山东德州·期末）根据质量守恒定律内容，下列说法正确的是 A．根据质量守恒定律，铁丝在氧气中燃烧后，生成物的质量比铁丝质量大 B．根据质量守恒定律，氢气和氧气反应生成水 C．干冰变为二氧化碳气体，遵循质量守恒定律 D．蜡烛完全燃烧后，蜡烛没有了，这违背了质量守恒定律 【答案】A 【详解】A、铁丝燃烧的本质是铁（）与氧气（）反应生成四氧化三铁（），生成物的质量=参加反应的铁丝质量+参加反应的氧气质量，因此生成物质量比铁丝（仅铁的质量）大，符合质量守恒定律，正确 B、质量守恒定律是质量的守恒，不是体积的守恒；且气体体积受温度、压强影响，不能直接按体积比例计算，氢气与氧气反应（）的分子个数比为，氢气和氧气反应时氧气过量，生成水的体积也不等于，错误。 C、干冰（固态）变为二氧化碳气体是物理变化（仅状态改变，无新物质生成），而质量守恒定律仅适用于化学变化，错误。 D、蜡烛燃烧是蜡烛与氧气反应生成二氧化碳和水（均为气体，扩散到空气中），参加反应的蜡烛和氧气的质量总和，等于生成的二氧化碳和水的质量总和，仍然遵循质量守恒定律，错误。 故选：A 【变式1-3】（2025-2026九上·辽宁大连·期末）下列变化不能用质量守恒定律解释的是 A．在空气中灼烧铜片，一段时间后总质量变大 B．木炭燃烧后，固体质量变小 C．10g水加热后变成10g水蒸气 D．碳酸钠与稀盐酸反应后，装置及药品总质量变小 【答案】C 【分析】质量守恒定律适用于化学变化，强调反应前后质量总和不变。 【详解】A、在空气中灼烧铜片，生成氧化铜，属于化学变化。总质量变大是因为铜结合了空气中氧气的质量，符合 “化学反应前后总质量守恒”，故能用质量守恒定律解释； B、木炭燃烧会生成二氧化碳，属于化学变化。固体质量变小是因为生成的气体逸散到空气中，反应前后 “固体 + 气体” 的总质量仍守恒，故此能用质量守恒定律解释； C、 水加热变成 水蒸气，只是水的状态从液态变为气态（物理变化，无新物质生成）。质量守恒定律仅适用于化学变化，故不能用质量守恒定律解释。 D、碳酸钠与稀盐酸反应，产生大量的气体二氧化碳，属于化学变化。装置及药品总质量变小是因为气体逸散，反应前后所有物质的总质量仍守恒，故能用质量守恒定律解释。 故选：C。 ▌题型02 质量守恒定律的实验验证 实验 方案一 方案二 反应原理 2Cu+O2 △ 2CuO Fe+CuSO4 Cu+FeSO4 实验装置 图5.1-1 铜与氧气反应前后质量的测定 图5.1-2 铁与硫酸铜溶液反应前后质量的测定 实验操作 ①如图5.1-1所示，将铜粉平铺于锥形瓶的底部，把上端系有小气球的玻璃导管插入单孔橡胶塞，用橡胶塞塞紧锥形瓶口。 ②将装置放在天平上称量，记录所称量的质量m1。 ③在将锥形瓶置于陶土网上，用酒精灯加热，观察实验现象。 ④反应一段时间后停止加热，待装置冷却后再次称量，记录所称的质量m2。 ⑤比较反应前后的质量 ①如图5.1-2所示，在锥形瓶中加入用砂纸打磨干净的铁丝，再小心地放入盛有硫酸铜溶液的小试管，塞好橡胶塞。 ②将装置放在天平上称量，记录所称的质量m1 ③取下锥形瓶并将其倾斜，使小试管中的硫酸铜溶液流入锥形瓶，观察实验现象。 ④反应一段时间后再次称量，记录所称的质量m2。 ⑤比较反应前后的质量 操作要点 待装置冷却后再次称量 实验前将铁钉用砂纸打磨干净 实验现象 锥形瓶内，红色粉末逐渐变为黑色； 气球先膨胀后缩小。 溶液由蓝色变为浅绿色； 铁钉表面有一层红色物质覆盖； 分析 实验在密闭容器中进行，既没有其他物质的浸入，也没有生成物质的逸出，故反应前后质量没有变化 实验在密闭容器中进行，既没有其他物质的浸入，也没有生成物质的逸出，故反应前后质量没有变化 反应前质量总和 = 反应后质量总和 反应前质量总和 = 反应后质量总和 实验结论 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 实验方案 盐酸与碳酸钠粉末反应前后质量的测定 镁条燃烧前后质量的测定 实验装置与现象 实验步骤 ①把盛有盐酸的小试管小心地放人装有碳酸钠粉末的小烧杯中，将小烧杯放在托盘天平上用砝码平衡；②取下小烧杯并将其倾斜，使小试管中的盐酸进入小烧杯中，观察现象；③反应进行一段时间后，再把小烧杯放回托盘天平上，观察天平是否仍然平衡 ①取一根用砂纸打磨干净的长镁条和一个陶土网，将它们一起放在托盘天平上称量，记录所称的质量；②在陶土网上方将镁条点燃，观察现象；③将镁条燃烧后的产物与陶土网一起放在托盘天平上称量，比较反应前后的质量 反应的文字表达式 碳酸钠 +氯化氢 → 氯化钠 + 二氧化碳 + 水 Na2CO3 HCl NaCl CO2 H2O 镁 + 氧气氧化镁 Mg O2 MgO 实验分析 反应产生的二氧化碳逸散到空气中，导致反应后天平左右两边物质的质量不相等 参加反应的氧气质量没有计算在内，导致反应前后物质的质量不相等 归纳总结 所有的化学反应都遵循质量守恒定律。设计实验验证质量守恒定律时，对于有气体参加或生成的反应，应在密闭装置中进行实验。 【典例2】（2025-2026九上·河北雄安·期末）学习小组加热锥形瓶中的过量铜粉验证质量守恒定律，如图甲，某变量随时间的变化趋势如图乙所示，下列说法正确的是 A．图甲中的气球在开始加热时先变瘪后鼓起 B．图乙中纵坐标可以表示固体物质中氧元素的质量分数 C．若图乙中纵坐标表示铜粉的质量，点对应甲中的固体全部由红色变为黑色 D．锥形瓶内参加反应的铜粉和氧气的总质量等于生成的氧化铜的质量 【答案】D 【详解】A、加热时，锥形瓶内气体受热膨胀，压强增大，气球膨胀，铜和氧气在加热条件下反应生成氧化铜，反应结束后，温度逐渐恢复至室温且氧气被消耗，压强减小，气球变瘪，说法错误，不符合题意； B、铜与氧气在加热条件下反应生成氧化铜，初始固体为铜，不含氧元素，随着反应的进行，固体物质中的氧元素质量逐渐增大，则固体物质中氧元素的质量分数随反应进行，由0逐渐增大，至完全反应不再发生变化，则图乙中纵坐标不可以表示固体物质中氧元素的质量分数，说法错误，不符合题意； C、铜与氧气在加热条件下反应生成氧化铜，若图乙中纵坐标表示铜粉的质量，P点时铜粉质量不再变化，说明反应结束，由于铜粉有剩余，则P点对应甲中的固体不会全部由红色变为黑色，说法错误，不符合题意； D、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，参加反应的物质的总质量与生成物的总质量相等，则锥形瓶内参加反应的铜粉和氧气的总质量等于生成的氧化铜的质量，说法正确，符合题意。 故选：D。 【变式2-1】（2025-2026九上·河南三门峡·期末）某小组用下列四个实验来验证质量守恒定律 (1)实验中不能用于验证质量守恒定律的实验是_______(填字母)。 (2)实验C中盐酸和碳酸钠粉末反应后，天平指针_______(填“向左偏转”、“向右偏转”、“指向中间”)。将实验C中的烧杯替换成如图所示带气球的锥形瓶，其他操作不变，最终天平仍不平衡。其原因可能是气球受到向上的_______，影响了称量结果。 【答案】(1)ACD (2) 向右偏转 浮力 【详解】（1）质量守恒定律适用于化学变化，A中没有新物质生成，属于物理变化，不能验证质量守恒定律；B中硫酸铜和铁反应生成硫酸亚铁和铜，能够验证质量守恒定律；C中反应生成的二氧化碳逸出装置，不能验证质量守恒定律；D中是敞开装置，氧气参加反应，生成的氧化镁部分扩散到空气中，不能验证质量守恒定律，故选ACD； （2）碳酸钠和稀盐酸反应生成的二氧化碳会逸散到空气中，则反应后质量减小，天平指针向右偏转；将实验C中的烧杯替换成如图所示带气球的锥形瓶，其他操作不变，最终天平仍不平衡，反应后气球变鼓，则受到向上的浮力，故也可能影响实验结果。 【变式2-2】（2025-2026九上·云南曲靖·期末）质量守恒定律是化学反应的基本规律之一。化学兴趣小组对“碳酸钠与稀盐酸反应前后物质的总质量是否相等”进行探究。 【提出问题】 碳酸钠与稀盐酸反应有气体生成，反应前后物质的总质量还相等吗？ 【猜想与假设】 猜想一：不相等，反应后总质量减小。 猜想二：相等，反应前后总质量不变。 (1)做出猜想二的理论依据：_____等于反应后生成的各物质的质量总和。 【进行实验】 如下图所示，取两个相同的塑料瓶，瓶底放入一定量碳酸钠固体，并放入盛有适量稀盐酸的小试管（不与固体接触）。 实验一：不盖瓶盖，称量后倾斜塑料瓶使二者混合，反应停止后再次称量。 实验二：放入等量试剂，盖上瓶盖，称量后倾斜塑料瓶使二者混合，反应停止后再次称量。 【现象与数据】 (2)实验一倾斜塑料瓶后，观察到的现象是_____。 记录的实验数据如下表： 实验 反应前总质量/g 反应后总质量/g 实验一 44.8 44.4 实验二 46.6 46.6 【解释与结论】 (3)实验一在敞开体系中进行，减少的质量主要是_____（填化学式）的质量。 (4)实验二在____体系中进行，碳酸钠和稀盐酸反应前后物质的总质量相等。 【反思与交流】 (5)质量守恒定律____（选填“适用于”或“不适用于”）所有的化学反应，包括在敞开体系中发生的反应。 【答案】(1)参加化学反应的各物质的质量总和 (2)产生大量气泡 (3)CO2 (4)密闭 (5)适用于 【详解】（1）做出猜想二的理论依据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）碳酸钠与稀盐酸反应会产生二氧化碳气体，所以实验一倾斜塑料瓶后，观察到的现象是产生大量气泡。 （3）实验一在敞开体系中进行，碳酸钠与稀盐酸反应生成的二氧化碳气体逸出到空气中，导致质量减小，所以减少的质量主要是CO2 的质量。 （4）实验二盖上了瓶盖，所以是在 密闭体系中进行，碳酸钠和稀盐酸反应前后物质的总质量相等。 （5）质量守恒定律 适用于所有的化学反应，包括在敞开体系中发生的反应，只是在敞开体系中如果有气体生成或参与反应，可能会因为气体的逸出或吸收而导致称量的反应前后质量看似不相等，但实际上质量是守恒的。 【变式2-3】（2025-2026九上·云南昭通·期末）某课外兴趣小组的同学设计了如下三个实验来验证质量守恒定律： 【设计并实验】 【实验一】将盛有硫酸铜溶液的烧杯和铁钉一起放在托盘天平上称量，记录所称的质量。然后将铁钉浸到硫酸铜溶液中，观察现象。待反应一段时间后溶液颜色改变时，将盛有反应后物质的烧杯放在托盘天平上称量，记录所称的质量。 【实验二】将盛有稀硫酸的烧杯和镁条一起放在托盘天平上称量，然后将镁条浸到稀硫酸中，观察现象。待反应一段时间后不再放出气泡时，将盛有反应后物质的烧杯放在托盘天平上称量，记录所称的质量。 【实验三】用天平称量一段砂纸打磨过的镁条的质量并进行记录，然后将该镁条在空气中点燃，待反应结束后，将生成物全部收回，再次进行称量并记录。 上述三个实验所记录的数据见下表。 编号 实验一 实验二 实验三 反应前/g 118.4 112.6 反应后/g 118.4 112.4 【分析与讨论】 (1)在这三个实验中，你认为实验___________正确反映了反应物与生成物之间的质量关系。 (2)上述表格中和的关系是：___________(填“>”、“=”或“<”) 【实验反思】 (3)小组成员从不能正确反映反应物和生成物之间质量关系的实验中，找出了实验设计中的不当之处，并达成了以下共识：设计实验验证质量守恒定律时，对于有空气中的气体(成分)参与或有气体生成的化学反应，一般应使反应在___________中进行。 【实验拓展】小明同学从安全的角度考虑，将实验二的装置进行了改进，如图所示。 按如图方式放好仪器，调节天平平衡，记录称量数据。 小明缓慢推动注射器，将稀盐酸加到碳酸钠粉末上，此时观察到碳酸钠粉末的表面上有大量气泡出现。 (4)此实验中气球的主要作用是___________。 (5)当反应结束时，气球已经完全鼓起，小明发现天平的指针已经向右偏了。他感到困惑：其他操作均正常，实验现象与数据为何与预测结果不符？你认为出现该实验现象的合理解释最应该是下列各项中的___________(填序号)。 A．该反应前后原子的种类、数目变少 B．该反应生成物的总质量小于反应物的总质量 C．空气的浮力作用干扰了实验结果 D．生成气体的反应不遵守质量守恒定律 【答案】(1)一 (2)< (3)密闭容器 (4)防止装置内压强过大导致橡胶塞冲出 (5)C 【详解】（1）实验一：在密闭容器中进行，反应前后无气体参与或生成，天平平衡，能正确反映反应物与生成物之间的质量关系。 实验二：在敞口容器中进行，生成的氢气逸出，导致反应后质量减小，不能正确反映反应物与生成物之间的质量关系。 实验三：在敞口容器中进行，镁条燃烧消耗空气中的氧气，生成的氧化镁质量大于镁条质量，不能正确反映反应物与生成物之间的质量关系。 因此，只有实验一能正确反映反应物与生成物之间的质量关系。 （2）实验三是镁条在空气中燃烧，根据质量守恒定律，生成的氧化镁（MgO）的质量等于参加反应的镁条（Mg）和氧气（O2）的质量之和。因此，反应前镁条的质量m1小于反应后生成物的总质量m2​，即m1<m2。 （3）对于有空气中的气体参与或有气体生成的化学反应，为了防止气体逸出或参与反应导致质量测量不准确，设计实验验证质量守恒定律时，一般应使反应在密闭容器中进行。 （4）在改进后的实验中，气球的主要作用是：收集反应生成的二氧化碳气体，防止装置内压强过大导致橡胶塞冲出。 （5）A、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，该选项错误。 B、任何化学反应都遵守质量守恒定律，生成物的总质量等于反应物的总质量，该选项错误。 C、气球完全鼓起后，受到空气的浮力作用，导致天平左侧受到的向下的力减小，指针向右偏，这是合理的解释，该选项正确。 D、所有的化学反应都遵守质量守恒定律，该选项错误。 故选C。 ▌题型03 质量守恒定律的微观解释 1．原子的种类不变：化学反应前后，参与反应的 原子种类 没有发生改变。 2．原子的数目不变：参与反应的各种原子的 数量 在反应前后保持不变。 3．原子的质量不变：原子的 质量 在化学反应中始终保持恒定。 4．化学反应的实质：化学反应只是原子的重新组合，而原子的 种类 、数目和 质量 都不变，所以参加化学反应的各物质的 质量 总和必然等于反应后生成的各物质的 质量 总和。 5．质量守恒的原因：在化学反应中，化学反应前后，原子的种类、数目和质量都不变。 6．在化学反应中，分子被分裂成 原子 ，原子重新组合成新的 分子 。 【典例3】（2025-2026九上·湖南湘西·期末）微观粒子的变化图助力理解化学反应的本质。如图表示在密闭容器内两种气体在一定条件下发生化学反应的微观示意图(图中“”和“”分别代表不同的原子)。则下列说法中错误的是 A．分子可分解为原子 B．反应前后原子的种类和数目没有改变 C．原子可以重新组合成新的分子 D．反应后密闭容器内的物质都属于化合物 【答案】D 【详解】A、由微观示意图可知，化学变化中，分子可分解为原子，故选项说法正确； B、由图及质量守恒定律可知，化学反应前后原子的种类和数目没有改变，故选项说法正确； C、由微观示意图可知，化学变化中，原子可以重新组合成新的分子，故选项说法正确； D、由微观示意图可知，反应后密闭容器内存在两种物质，一种是由不同种元素组成的纯净物，属于化合物，一种是由同种元素组成的纯净物，属于单质，故选项说法错误。 故选D。 【变式3-1】（2025-2026九上·山西吕梁·期末）下图是电解水的实验装置以及微观过程示意图。电解水过程中没有发生变化的是 A．物质种类 B．物质状态 C．原子个数 D．分子个数 【答案】C 【详解】电解水生成氢气和氧气，反应前后物质的种类、状态发生了改变，由图可知，2个水分子反应生成1个氧分子和2个氢分子，在该反应前后分子的种类、个数都发生了改变，但原子的种类和个数不变。 故选C。 【变式3-2】（2025-2026九上·山西临汾·期末）氢气与氯气反应的微观示意图如下。分析变化过程，其中表述正确的是 A．微观粒子模型均为分子 B．微观粒子均不可再分 C．反应前后分子种类不变 D．反应前后原子数目不变 【答案】D 【详解】A、微观示意图中反应前是氢分子和氯分子，中间是它们分裂成氢原子和氯原子，反应后氢原子和氯原子重新结合成氯化氢分子，不都是分子，选项错误； B、由图可知，在化学变化中，分子分为原子，原子重新组合为新的分子，选项错误； C、反应前是氢分子和氯分子，反应后是氯化氢分子，分子种类改变，选项错误； D、根据质量守恒定律可知，反应前后原子种类、数目不变，选项正确； 故选D。 【变式3-3】（2025-2026九上·山西临汾·期末）一氧化碳与氧气反应的微观示意图如下。下列有关说法错误的是 A．该反应是化合反应 B．化学反应前后原子种类不变 C．参加反应的反应物的分子个数比为 D．化学反应前后原子数目不变 【答案】C 【详解】A、依据微观示意图可知，一氧化碳和氧气反应生成二氧化碳，该反应是两种物质反应生成一种新物质，符合“多变一”的特点，属于化合反应，故A正确； B、由质量守恒定律可知，在化学变化前后，原子的种类不会发生改变，故B正确； C、依据微观示意图，参加反应的CO和O2粒子个数比为4:2=2:1，故C错误； D、由质量守恒定律可知，在化学变化前后，原子的数目不会发生改变，故D正确； 故选C。 ▌题型04 利用质量守恒定律解释现象 宏观 微观 一定不变 物质的总质量 元素的种类 元素的质量 原子的种类 原子的数目 原子的质量 一定变 物质的种类 分子的种类 可能变 元素的化合价 分子的数目 【典例4】（2025-2026九上·安徽铜陵·期末）下列实验事实不能作为相应观点的证据是 选项 实验事实 观点 A 汞在空气中加热后质量增大 化学反应前后质量守恒 B 水电解可得到氢气和氧气 分子是可分的 C 少量品红溶液加入水中，不久水全部变红 微粒是不断运动的 D 5ml苯和5ml冰醋酸混合后体积小于10ml 微粒间存在间隔 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A. 汞在空气中加热，会与氧气反应生成氧化汞，反应后质量增大是因为有氧气参与反应，不能证明化学反应前后质量守恒。不能作为对应观点证据； B. 水电解过程中水分子分解为氢原子、氧原子，再重新组合成氢分子和氧分子，可证明分子是可分的，能作为证据； C. 品红加入水中后整杯液体变红，是品红微粒不断运动扩散的结果，可证明微粒是不断运动的，能作为证据; D. 由于分子间有间隔，5ml苯和5ml冰醋酸混合后体积应小于10ml，能作为相应观点的证据。 【变式4-1】（2025-2026九上·湖南长沙·期中）学习化学需结合学科本质去认识和理解世界，下列对“质量守恒定律”的理解正确的是 A．铜粉在密闭锥形瓶中加热后总质量不变，符合质量守恒定律 B．10g冰受热熔化成10g水，符合质量守恒定律 C．蜡烛燃烧后质量减轻，不符合质量守恒定律 D．质量守恒定律只适用于少部分化学反应 【答案】A 【详解】A.铜粉在密闭容器中加热发生化学变化，质量不变，符合质量守恒定律，故A正确； B.质量守恒定律适用于化学反应，冰融化为水是物理变化，不涉及化学反应，故B错误； C.蜡烛燃烧在开放体系中质量减轻，是由于蜡烛燃烧生成二氧化碳和水蒸气逸出到空气中，蜡烛燃烧后质量减轻，符合质量守恒定律，故C错误； D.质量守恒定律适用于所有化学反应，故D错误。 故选：A。 【变式4-2】（2025-2026九上·湖南常德·期末）定量研究对化学学科的发展有重大作用，应该掌握好有关质量守恒定律的相关知识。 (1)由质量守恒定律可知，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分子种类④分子数目⑤元素种类⑥物质种类 (2)镁条在空气中燃烧，理论上生成氧化镁的质量___________(填“>”、“<”或“=”)参加反应的镁条质量，依据质量守恒定律解释出现该现象的原因___________。 【答案】(1)①②⑤ (2) > 参加反应的镁条和氧气的质量总和等于生成的氧化镁的质量 【详解】（1）根据质量守恒定律，化学反应前后：原子种类（①）、原子数目（②）、元素种类（⑤）一定不变；分子种类（③）、物质种类（⑥）一定改变；分子数目（④）可能改变，故填①②⑤。 （2）根据质量守恒定律，参加反应的镁条和氧气的质量总和等于生成的氧化镁的质量，因此生成氧化镁的质量大于参加反应的镁条质量。 【变式4-3】（2025-2026九上·四川成都·期末）加热铜粉验证质量守恒定律的装置如图1，实验中瓶内物质质量和时间关系与图2相符的是 A．铜粉的质量 B．氧化铜的质量 C．固体的总质量 D．瓶内物质总质量 【答案】C 【详解】A、该实验中铜与氧气在加热的条件下反应生成氧化铜，随着反应的进行，铜粉的质量逐渐减小，不符合题意； B、该实验中铜与氧气在加热的条件下反应生成氧化铜，随着反应的进行，氧化铜的质量从零开始逐渐增大，待完全反应后，不再变化，不符合题意； C、该实验中铜与氧气在加热的条件下反应生成氧化铜，根据质量守恒定律， 参加反应的铜的质量与参加反应的氧气的质量和等于生成氧化铜的质量，则随着反应的进行，固体的总质量从一定值开始逐渐增大，待完全反应后，不再变化，符合题意； D、该实验中铜与氧气在加热的条件下反应生成氧化铜，根据质量守恒定律，化学反应前后物质的总质量不变，不符合题意。 故选C。 ▌题型05 利用质量守恒定律确定物质成分和元素组成 1．确定物质的确定物质成分和元素组成：依据是反应前后原子的种类和个数不变。 2．化学反应的实质：化学反应只是原子的重新组合，而原子的种类、数目和质量都不变，所以参加化学反应的各物质的质量总和必然等于反应后生成的各物质的质量总和。 【典例5】（2025-2026九上·江西上饶·期末）科学家发明了一种利用二氧化碳的新技术：2CO2+6H24H2O+X。在密闭容器中加CO2入和H2模拟该反应，反应物的总质量、各生成物的质量随时间变化如图所示。下列说法正确的是 A．m=0.28 B．X的化学式为CH4 C．反应前后分子种类不变 D．反应前后元素的化合价均不变 【答案】A 【详解】A.根据质量守恒定律，密闭容器中反应前后总质量不变，反应物总质量为1.00g，完全反应后生成的质量为0.72g，因此，故选项说法正确； B.根据化学反应前后，原子种类和个数都不变，由题中提供的反应方程式可知，反应前碳、氧、氢原子个数分别为：2、4、12，反应后的分别为：0、4、8，故反应后还缺少2个碳原子和4个氢原子，所以X的化学式为：C2H4，故选项说法错误； C.化学变化的微观实质是分子分裂为原子，原子又重新组合成新分子或直接构成新物质，所以在一切化学反应中，分子的种类都是改变的，故选项说法错误； D.反应前中H为0价，反应后中H为+1价；中C为+4价，中C为-2价，元素化合价发生变化，故选项说法错误。 【变式5-1】（2025-2026九上·山西大同·期末）明矾［］是常见的净水剂，它和水反应不可能生成 A． B． C． D． 【答案】D 【详解】根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变。反应物明矾和水所含元素为、、、、，不含碳元素，因此不可能生成含碳元素的。故选D。 【变式5-2】（2025-2026九上·广西河池·期末）实验小组在密闭容器中，用二氧化碳和湿度两种传感器探究某液体燃料燃烧的产物，测定结果如表所示。下列说法错误的是 时间(s) 二氧化碳传感器读数(ppm) 湿度传感器读数(%RH) 0 400 30 10 850 45 20 1500 65 30 2200 82 40 2800 95 50 2850 96 60 2850 96 A．说明液体燃料燃烧有水生成 B．说明液体燃料燃烧有CO2生成 C．60秒时，液体燃料已完全燃烧 D．该液体燃料一定含有C、H 两种元素 【答案】C 【详解】A、湿度传感器读数从30% RH上升到96% RH，说明容器内水蒸气含量增加，证明液体燃料燃烧有水生成，该说法正确。 B、二氧化碳传感器读数从400ppm上升到2850ppm，说明容器内二氧化碳含量增加，证明液体燃料燃烧有CO2生成，该说法正确。 C、60秒时，二氧化碳和湿度传感器读数不再变化，只能说明燃烧停止，但不能直接证明 “已完全燃烧”，完全燃烧需要燃料全部转化，仅通过产物浓度稳定无法判定燃料是否有剩余，该说法错误。 D、根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，氧气只含氧元素，生成的H2O中的H元素和CO2中的C元素，都来自该液体燃料，因此该液体燃料一定含有C、H两种元素，该说法正确。 故选C。 【变式5-3】（2025-2026九上·湖南湘西·期末）近期甲流肆虐，科学佩戴口罩是预防甲流最有效方法之一，熔喷布是生产一次性口罩的主要原材料。某学习小组为探究熔喷布的元素组成设计了如下实验，回答下列问题： 【提出问题】熔喷布由哪些元素组成？ 【查阅资料】①白色的无水硫酸铜固体遇水会变成蓝色； ②浓硫酸具有吸水性，常用于干燥气体； ③碱石灰既能做干燥剂，也能吸收CO2等气体，常装在干燥管中使用。 ④熔喷布易燃，只可能由C、H、O中的两种或三种元素组成。 提出猜想： 猜想一：由C、H组成；  猜想二：由H、O组成； 猜想三：由C、O组成；  猜想四：由C、H、O组成。 实验一：直接点燃熔喷布(如图1) (1)甲组同学采用直接点燃熔喷布的方法进行实验，分别用干冷烧杯、内壁涂有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上方，观察到___________现象，得出：“熔喷布中一定含有碳元素和氢元素”。 (2)乙组同学认为上述实验设计不严谨，理由是___________。 实验二：乙组同学对此实验进行改进，在氧气流中加热熔喷布(如图2，E装置后省略了减小误差的装置)。 实验步骤： 步骤1：连接装置，检查装置的气密性； 步骤2：将m克某熔喷布样品碎片装入玻璃管中，先通入一段时间干燥的氧气，再点燃酒精灯； 步骤3：一段时间后，待样品完全燃烧，无灰分残留； 步骤4：熄灭酒精灯，再持续通一会儿干燥氧气； 步骤5：冷却，称量，装置B、C增重m1克，装置D、E增重m2克(所加药品均足量)。 (3)“步骤2”中，应先通入一段时间干燥的氧气，将带火星的小木条放在E装置右侧导管口，直至观察到___________，再点燃酒精灯。该步骤中，先通入一段时间干燥氧气的目的是___________。 现象与结论： (4)装置B中粉末___________(填实验现象)，可说明产生了H2O。装置D溶液变浑浊，说明生成CO2。 根据(4)中C和D的现象可排除猜想二、三。 (5)数据处理：m=___________(用含m1、m2的式子表示)。      得出结论：猜想一正确。 【答案】(1)干冷烧杯内壁有水雾出现、内壁涂有澄清石灰水的烧杯变浑浊 (2)酒精燃烧也会生成二氧化碳和水，干扰对熔喷中碳、氢元素的检验 (3) 带火星的木条复燃 排除装置中空气可能造成的干扰 (4)白色粉末变蓝 (5) 【详解】（1）用干冷烧杯罩在火焰上方，若观察到烧杯内壁有水雾，说明生成了水，从而证明熔喷布中含有氢元素；用内壁涂有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上方，若观察到澄清石灰水变浑浊，说明生成了二氧化碳，从而证明熔喷布中含有碳元素，由于反应有氧气参加，所以无法确定是否含有氧元素，故填：干冷烧杯内壁有水雾出现、内壁涂澄清石灰水的烧杯变浑浊； （2）乙组同学认为上述实验设计不严谨，理由是用酒精灯点燃时，酒精燃烧也会生成二氧化碳和水，干扰对熔喷布中碳、氢元素的检验，故填：酒精燃烧也会生成二氧化碳和水，干扰对熔喷布中碳、氢元素的检验；   （3）“步骤 2” 为了排除装置中空气可能造成的干扰，在点燃酒精灯前要先通入氧气一段时间，将带火星的木条放在E装置右侧导管口，直至观察到带火星的木条复燃，说明装置内空气已排尽，故填：带火星的木条复燃；排除装置中空气可能造成的干扰； （4）根据信息“无水硫酸铜为白色粉末，能吸收水分，遇水变蓝”，装置B中白色粉末变蓝，说明产生了H2O，故填：白色粉末变蓝； （5）因为只有猜想一正确，即熔喷布中只含有碳元素和氢元素，根据质量守恒定律，生成水中氢元素的质量为：，生成二氧化碳中碳元素的质量为：，熔喷布中碳元素的质量与生成二氧化碳中碳元素的质量相等，氢元素的质量与生成的水中氢元素的质量相等，则熔喷布的质量m=+=。    ▌题型06 有关密闭容器中质量守恒定律的计算 1．有气体参加或有气体生成的反应必须在密闭容器中进行，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．有气体生成，除了装置封闭外，还要注意封闭的方式，尽量不要用橡胶塞（弹性差），改用气球。还要控制反应物的量（避免气球过度膨胀产生较大的浮力）。 【典例6】（2025-2026九上·山东枣庄·期末）某同学用下图所示敞口的锥形瓶进行实验，验证质量守恒定律，下列说法不正确的是 A．反应结束后，天平指针指向分度盘中央 B．左侧锥形瓶中固液混合后溶液变为蓝色 C．将氢氧化铜固体换成氯化钠，将稀硫酸换成水，也可用该装置验证质量守恒定律 D．图中该反应遵循质量守恒定律 【答案】C 【详解】A、该实验中氢氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水，无气体参与或生成，化学反应前后物质的总质量不变，故反应结束后，天平指针指向分度盘中央，不符合题意； B、该实验中氢氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水，故左侧锥形瓶中固液混合后溶液变为蓝色，不符合题意； C、将氢氧化铜固体换成氯化钠，将稀硫酸换成水，氯化钠溶于水，无新物质生成，属于物理变化，不能验证质量守恒定律，符合题意； D、该实验中氢氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水，有新物质生成，属于化学变化，遵循质量守恒定律，不符合题意。 故选C。 【变式6-1】（2025-2026九上·重庆开州·期末）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下表所示。下列说法正确的是 物质 甲 乙 丙 丁 反应前质量/g 27 4 1 5 反应后质量/g 2 4 15 16 A．乙一定是该反应的催化剂 B．该反应是化合反应 C．丙和丁中元素的种类甲中一定都有 D．丙和丁消耗的质量比为14:11 【答案】C 【分析】由表中数据可知，反应前后甲的质量减少，则甲为反应物；反应前后乙的质量不变，则乙可能是该反应的催化剂，也可能是不参与反应的物质；反应前后丙、丁的质量增加，则丙、丁为生成物，故该反应为甲在一定条件下分解生成丙和丁。 【详解】A、由分析可知，乙可能是该反应的催化剂，也可能是不参与反应的物质，说法错误，不符合题意； B、由分析可知，该反应为甲在一定条件下分解生成丙和丁，符合“一变多”的特点，属于分解反应，说法错误，不符合题意； C、由分析可知，该反应为甲在一定条件下分解生成丙和丁，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，则丙和丁中元素的种类甲中一定都有，说法正确，符合题意； D、由分析可知，丙和丁是生成物，不被消耗，结合表中数据，则丙和丁生成的质量比为，说法错误，不符合题意。 故选：C。 【变式6-2】（2025-2026九上·江苏常州·期末）同学们利用电子天平完成质量守恒定律的验证实验(如图1、2)。下列说法正确的是 A．加热过程观察到气球持续变小 B．反应后图2中显示数据97.4 g C．取下气球也可以完成实验验证 D．图2中称得的是CuO的质量 【答案】B 【详解】A、加热过程中，铜与氧气反应放热，装置内空气受热膨胀，气球会先变大；反应结束冷却后，氧气被消耗，装置内压强减小，气球又会变小，不符合题意； B、该实验在密闭容器中进行，根据质量守恒定律，反应前后物质的总质量不变，所以反应后天平示数仍为 97.4 g，符合题意； C、取下气球后，装置不再密闭，铜与空气中的氧气反应，参与反应的氧气的质量未被计入反应前的总质量，因此反应后天平示数会增加，无法验证质量守恒定律，不符合题意； D、图 2 中称得的是整个装置（包括铜、氧气、玻璃仪器、气球等）的总质量，而不是仅 CuO 的质量，不符合题意； 故选B。 【变式6-3】（2025-2026九上·山东滨州·期末）我国科学家研发了一种新型催化剂，能显著提升将二氧化碳和氢气转化为甲醇（）的效率。某研究小组在密闭容器中进行了该反应（反应原理：），并利用气体传感器实时测定了容器内氢气质量的变化，得到如下图所示曲线。已知反应开始时，容器内只有CO2和H2。下列说法错误的是 A．反应开始时，氢气的总质量为ag B．0-t1s时段比t1-t2s时段的反应速率快 C．反应结束时，消耗的氢气质量为(a-b)g D．改用催化效果更好的催化剂，最终曲线水平线对应的b值会更小 【答案】D 【详解】A、据图可知，纵坐标表示的是氢气的质量，所以反应开始时，氢气的总质量为ag，故说法正确； B、据图可知，0-t1s时的曲线段比t1-t2s时段的曲线更陡峭，说明单位时间内氢气的质量减少得更多，所以0-t1s时段比t1-t2s时段的反应速率快，故说法正确； C、据图可知，反应结束时，消耗的氢气质量为(a-b)g，故说法正确； D、改用催化效果更好的催化剂，只能改变反应速率，不能改变反应物和生成物的质量，因此最终曲线水平线对应的b值不变，故说法错误。 故选D。 ▌题型07 有关质量守恒定律的其他计算 1．质量守恒定律的适用范围是化学变化，不适用于物理变化。 2．生成物的总质量应包括全部生成物（包括沉淀或气体）的质量。 3．强调的是“质量”守恒，不是体积、密度等其他方面的守恒。 【典例7】（2025-2026九上·河南洛阳·期末）水和过氧化氢的混合物12.4g，经测定该混合物中氢元素的质量为1.2g，向其中加入一定量的二氧化锰，让过氧化氢完全分解（水不参与反应），则放出氧气的质量为 A．1.6g B．3.2g C．4.8g D．6.4g 【答案】A 【详解】水和过氧化氢的混合物12.4g，经测定该混合物中氢元素的质量为1.2g,向其中加入一定量的二氧化锰，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，反应后水的总质量为1.2g÷（×100%）=10.8g；由质量守恒定律，放出氧气的质量为12.4g-10.8g=1.6g。 故选A。 【变式7-1】（2025-2026九上·河南平顶山·期末）在一密闭容器中加入下列四种物质充分反应，测得反应前后各物质的质量如下表。下列说法正确的是 物质 M N P Q 反应前质量/g 20 12 2 6 反应后质量/g 0 2 2 待测 A．该反应是分解反应 B．物质P一定是催化剂 C．Q的待测值是30 D．反应中N、Q变化的质量比是1:3 【答案】D 【分析】由表中数据分析可知，反应前后M的质量减少了20g﹣0g＝20g，故是反应物；反应前后N的质量减少了，参加反应的质量为12g﹣2g＝10g，故是反应物；P的质量不变，可能作该反应的催化剂，也可能没有参加反应；由质量守恒定律，Q应是生成物，且生成的质量为20g+10g＝30g，故待测的数值为6g+30g＝36g。 【详解】A、根据分析可知，该反应的反应物为M和N，生成物是Q，符合“多变一”的特点，属于化合反应，故选项错误； B、反应前后P的质量不变，可能作该反应的催化剂，也可能没有参加反应，故选项错误； C、由分析可知，物质Q的待测值是36g，故选项错误； D、反应中N、Q的质量比是(12g-2g):(36g-6g)=1:3，故选项正确。 故选：D。 【变式7-2】（2025-2026九上·云南昆明·期末）将某纯净物与一定量氧气在密闭容器中用电火花引燃，完全反应后除生成二氧化碳外，还可能有水生成。实验过程中氧气质量随时间变化关系如下图所示，下列说法不正确的是 A．反应结束后，氧气有剩余 B．t1时刻生成二氧化碳的质量是 C．若，则该纯净物中一定含碳、氢元素 D．若，则该纯净物中一定含有碳、氧元素 【答案】B 【详解】A、由图可知反应结束后，氧气的质量为dg，有剩余，该选项不符合题意。 B、由题意可知参加反应的氧气、二氧化碳的质量比为：，t1时刻消耗的氧气质量为，则此时生成二氧化碳的质量为：，该选项符合题意。 C、  根据质量守恒定律，参加反应的物质质量总和等于生成物的质量总和，即。由可知，即有水生成，则物质中一定有碳、氢元素，该选项不符合题意。 D、二氧化碳中氧元素的质量为，由图可知消耗的氧气的质量为，则若，则该纯净物中一定含有碳、氧元素，该选项不符合题意。 故选B。 【变式7-3】（2025-2026九上·湖北咸宁·期末）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。下列说法不正确的是        A．丙可能是单质 B．丁可能是该反应的催化剂 C．若消耗3g的乙，则生成17g的丙 D．消耗的甲、乙的质量之和一定等于生成丙的质量 【答案】A 【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%﹣8%＝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，符合题意。 B、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，不符合题意。 C、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，不符合题意。 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，消耗的甲、乙的质量之和一定等于生成丙的质量，不符合题意。 故选A。 / 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 $ 课题1 质量守恒定律（题型突破·举一反三） 题型01 质量守恒定律的内容和适用范围 题型02 质量守恒定律的实验验证 题型03 质量守恒定律的微观解释 题型04 利用质量守恒定律解释现象 题型05 利用质量守恒定律确定物质成分和元素组成 题型06 有关密闭容器中质量守恒定律的计算 题型07 有关质量守恒定律的其他计算 ▌题型01 质量守恒定律的内容和适用范围 1．参加化学反应的各物质的 ，等于反应后 的各物质的质量总和。这个规律叫作质量守恒定律。 2．适用范围：所有 ，不适用于 。 3．守恒概念：质量守恒，不是体积、密度、分子个数等守恒。 4．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）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 、 等不要忽略。 【典例1】（2025-2026九上·河南许昌·期末）下列对质量守恒定律的理解正确的是 A．10g冰融化成10g水，遵循质量守恒定律 B．镁条燃烧后质量增加，说明该反应不遵循质量守恒定律 C．化学反应前后原子的种类、数目和质量都不变 D．化学反应前后分子的种类和数目一定不变 【变式1-1】（2025-2026九上·山西临汾·期末）实验课上，同学们合作设计了如下左盘密闭装置，并利用碳酸钠和少量稀盐酸的反应验证质量守恒定律。以下分析正确的是 A．反应前称量的是碳酸钠的质量 B．反应过程中物质的总质量不变 C．反应前后各物质的质量不变 D．减少碳酸钠用量会影响实验结论 【变式1-2】（2025-2026九上·山东德州·期末）根据质量守恒定律内容，下列说法正确的是 A．根据质量守恒定律，铁丝在氧气中燃烧后，生成物的质量比铁丝质量大 B．根据质量守恒定律，氢气和氧气反应生成水 C．干冰变为二氧化碳气体，遵循质量守恒定律 D．蜡烛完全燃烧后，蜡烛没有了，这违背了质量守恒定律 【变式1-3】（2025-2026九上·辽宁大连·期末）下列变化不能用质量守恒定律解释的是 A．在空气中灼烧铜片，一段时间后总质量变大 B．木炭燃烧后，固体质量变小 C．10g水加热后变成10g水蒸气 D．碳酸钠与稀盐酸反应后，装置及药品总质量变小 ▌题型02 质量守恒定律的实验验证 实验 方案一 方案二 反应原理 2Cu+O2 △ 2CuO Fe+CuSO4 Cu+FeSO4 实验装置 图5.1-1 铜与氧气反应前后质量的测定 图5.1-2 铁与硫酸铜溶液反应前后质量的测定 实验操作 ①如图5.1-1所示，将铜粉平铺于锥形瓶的底部，把上端系有小气球的玻璃导管插入单孔橡胶塞，用橡胶塞塞紧锥形瓶口。 ②将装置放在天平上称量，记录所称量的质量m1。 ③在将锥形瓶置于陶土网上，用酒精灯加热，观察实验现象。 ④反应一段时间后停止加热，待装置冷却后再次称量，记录所称的质量m2。 ⑤比较反应前后的质量 ①如图5.1-2所示，在锥形瓶中加入用砂纸打磨干净的铁丝，再小心地放入盛有硫酸铜溶液的小试管，塞好橡胶塞。 ②将装置放在天平上称量，记录所称的质量m1 ③取下锥形瓶并将其倾斜，使小试管中的硫酸铜溶液流入锥形瓶，观察实验现象。 ④反应一段时间后再次称量，记录所称的质量m2。 ⑤比较反应前后的质量 操作要点 待装置冷却后再次称量 实验前将铁钉用砂纸打磨干净 实验现象 锥形瓶内，红色粉末逐渐变为黑色； 气球先膨胀后缩小。 溶液由蓝色变为浅绿色； 铁钉表面有一层红色物质覆盖； 分析 实验在密闭容器中进行，既没有其他物质的浸入，也没有生成物质的逸出，故反应前后质量没有变化 实验在密闭容器中进行，既没有其他物质的浸入，也没有生成物质的逸出，故反应前后质量没有变化 反应前质量总和 = 反应后质量总和 反应前质量总和 = 反应后质量总和 实验结论 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 实验方案 盐酸与碳酸钠粉末反应前后质量的测定 镁条燃烧前后质量的测定 实验装置与现象 实验步骤 ①把盛有盐酸的小试管小心地放人装有碳酸钠粉末的小烧杯中，将小烧杯放在托盘天平上用砝码平衡；②取下小烧杯并将其倾斜，使小试管中的盐酸进入小烧杯中，观察现象；③反应进行一段时间后，再把小烧杯放回托盘天平上，观察天平是否仍然平衡 ①取一根用砂纸打磨干净的长镁条和一个陶土网，将它们一起放在托盘天平上称量，记录所称的质量；②在陶土网上方将镁条点燃，观察现象；③将镁条燃烧后的产物与陶土网一起放在托盘天平上称量，比较反应前后的质量 反应的文字表达式 碳酸钠 +氯化氢 → 氯化钠 + 二氧化碳 + 水 Na2CO3 HCl NaCl CO2 H2O 镁 + 氧气氧化镁 Mg O2 MgO 实验分析 反应产生的二氧化碳逸散到空气中，导致反应后天平左右两边物质的质量不相等 参加反应的氧气质量没有计算在内，导致反应前后物质的质量不相等 归纳总结 所有的化学反应都遵循质量守恒定律。设计实验验证质量守恒定律时，对于有气体参加或生成的反应，应在密闭装置中进行实验。 【典例2】（2025-2026九上·河北雄安·期末）学习小组加热锥形瓶中的过量铜粉验证质量守恒定律，如图甲，某变量随时间的变化趋势如图乙所示，下列说法正确的是 A．图甲中的气球在开始加热时先变瘪后鼓起 B．图乙中纵坐标可以表示固体物质中氧元素的质量分数 C．若图乙中纵坐标表示铜粉的质量，点对应甲中的固体全部由红色变为黑色 D．锥形瓶内参加反应的铜粉和氧气的总质量等于生成的氧化铜的质量 【变式2-1】（2025-2026九上·河南三门峡·期末）某小组用下列四个实验来验证质量守恒定律 (1)实验中不能用于验证质量守恒定律的实验是_______(填字母)。 (2)实验C中盐酸和碳酸钠粉末反应后，天平指针_______(填“向左偏转”、“向右偏转”、“指向中间”)。将实验C中的烧杯替换成如图所示带气球的锥形瓶，其他操作不变，最终天平仍不平衡。其原因可能是气球受到向上的_______，影响了称量结果。 【变式2-2】（2025-2026九上·云南曲靖·期末）质量守恒定律是化学反应的基本规律之一。化学兴趣小组对“碳酸钠与稀盐酸反应前后物质的总质量是否相等”进行探究。 【提出问题】 碳酸钠与稀盐酸反应有气体生成，反应前后物质的总质量还相等吗？ 【猜想与假设】 猜想一：不相等，反应后总质量减小。 猜想二：相等，反应前后总质量不变。 (1)做出猜想二的理论依据：_____等于反应后生成的各物质的质量总和。 【进行实验】 如下图所示，取两个相同的塑料瓶，瓶底放入一定量碳酸钠固体，并放入盛有适量稀盐酸的小试管（不与固体接触）。 实验一：不盖瓶盖，称量后倾斜塑料瓶使二者混合，反应停止后再次称量。 实验二：放入等量试剂，盖上瓶盖，称量后倾斜塑料瓶使二者混合，反应停止后再次称量。 【现象与数据】 (2)实验一倾斜塑料瓶后，观察到的现象是_____。 记录的实验数据如下表： 实验 反应前总质量/g 反应后总质量/g 实验一 44.8 44.4 实验二 46.6 46.6 【解释与结论】 (3)实验一在敞开体系中进行，减少的质量主要是_____（填化学式）的质量。 (4)实验二在____体系中进行，碳酸钠和稀盐酸反应前后物质的总质量相等。 【反思与交流】 (5)质量守恒定律____（选填“适用于”或“不适用于”）所有的化学反应，包括在敞开体系中发生的反应。 【变式2-3】（2025-2026九上·云南昭通·期末）某课外兴趣小组的同学设计了如下三个实验来验证质量守恒定律： 【设计并实验】 【实验一】将盛有硫酸铜溶液的烧杯和铁钉一起放在托盘天平上称量，记录所称的质量。然后将铁钉浸到硫酸铜溶液中，观察现象。待反应一段时间后溶液颜色改变时，将盛有反应后物质的烧杯放在托盘天平上称量，记录所称的质量。 【实验二】将盛有稀硫酸的烧杯和镁条一起放在托盘天平上称量，然后将镁条浸到稀硫酸中，观察现象。待反应一段时间后不再放出气泡时，将盛有反应后物质的烧杯放在托盘天平上称量，记录所称的质量。 【实验三】用天平称量一段砂纸打磨过的镁条的质量并进行记录，然后将该镁条在空气中点燃，待反应结束后，将生成物全部收回，再次进行称量并记录。 上述三个实验所记录的数据见下表。 编号 实验一 实验二 实验三 反应前/g 118.4 112.6 反应后/g 118.4 112.4 【分析与讨论】 (1)在这三个实验中，你认为实验___________正确反映了反应物与生成物之间的质量关系。 (2)上述表格中和的关系是：___________(填“>”、“=”或“<”) 【实验反思】 (3)小组成员从不能正确反映反应物和生成物之间质量关系的实验中，找出了实验设计中的不当之处，并达成了以下共识：设计实验验证质量守恒定律时，对于有空气中的气体(成分)参与或有气体生成的化学反应，一般应使反应在___________中进行。 【实验拓展】小明同学从安全的角度考虑，将实验二的装置进行了改进，如图所示。 按如图方式放好仪器，调节天平平衡，记录称量数据。 小明缓慢推动注射器，将稀盐酸加到碳酸钠粉末上，此时观察到碳酸钠粉末的表面上有大量气泡出现。 (4)此实验中气球的主要作用是___________。 (5)当反应结束时，气球已经完全鼓起，小明发现天平的指针已经向右偏了。他感到困惑：其他操作均正常，实验现象与数据为何与预测结果不符？你认为出现该实验现象的合理解释最应该是下列各项中的___________(填序号)。 A．该反应前后原子的种类、数目变少 B．该反应生成物的总质量小于反应物的总质量 C．空气的浮力作用干扰了实验结果 D．生成气体的反应不遵守质量守恒定律 ▌题型03 质量守恒定律的微观解释 1．原子的种类不变：化学反应前后，参与反应的 没有发生改变。 2．原子的数目不变：参与反应的各种原子的 在反应前后保持不变。 3．原子的质量不变：原子的 在化学反应中始终保持恒定。 4．化学反应的实质：化学反应只是原子的重新组合，而原子的 、数目和 都不变，所以参加化学反应的各物质的 总和必然等于反应后生成的各物质的 总和。 5．质量守恒的原因：在化学反应中，化学反应前后，原子的 都不变。 6．在化学反应中，分子被分裂成 ，原子重新组合成新的 。 【典例3】（2025-2026九上·湖南湘西·期末）微观粒子的变化图助力理解化学反应的本质。如图表示在密闭容器内两种气体在一定条件下发生化学反应的微观示意图(图中“”和“”分别代表不同的原子)。则下列说法中错误的是 A．分子可分解为原子 B．反应前后原子的种类和数目没有改变 C．原子可以重新组合成新的分子 D．反应后密闭容器内的物质都属于化合物 【变式3-1】（2025-2026九上·山西吕梁·期末）下图是电解水的实验装置以及微观过程示意图。电解水过程中没有发生变化的是 A．物质种类 B．物质状态 C．原子个数 D．分子个数 【变式3-2】（2025-2026九上·山西临汾·期末）氢气与氯气反应的微观示意图如下。分析变化过程，其中表述正确的是 A．微观粒子模型均为分子 B．微观粒子均不可再分 C．反应前后分子种类不变 D．反应前后原子数目不变 【变式3-3】（2025-2026九上·山西临汾·期末）一氧化碳与氧气反应的微观示意图如下。下列有关说法错误的是 A．该反应是化合反应 B．化学反应前后原子种类不变 C．参加反应的反应物的分子个数比为 D．化学反应前后原子数目不变 ▌题型04 利用质量守恒定律解释现象 宏观 微观 一定不变 一定变 可能变 【典例4】（2025-2026九上·安徽铜陵·期末）下列实验事实不能作为相应观点的证据是 选项 实验事实 观点 A 汞在空气中加热后质量增大 化学反应前后质量守恒 B 水电解可得到氢气和氧气 分子是可分的 C 少量品红溶液加入水中，不久水全部变红 微粒是不断运动的 D 5ml苯和5ml冰醋酸混合后体积小于10ml 微粒间存在间隔 A．A B．B C．C D．D 【变式4-1】（2025-2026九上·湖南长沙·期中）学习化学需结合学科本质去认识和理解世界，下列对“质量守恒定律”的理解正确的是 A．铜粉在密闭锥形瓶中加热后总质量不变，符合质量守恒定律 B．10g冰受热熔化成10g水，符合质量守恒定律 C．蜡烛燃烧后质量减轻，不符合质量守恒定律 D．质量守恒定律只适用于少部分化学反应 【变式4-2】（2025-2026九上·湖南常德·期末）定量研究对化学学科的发展有重大作用，应该掌握好有关质量守恒定律的相关知识。 (1)由质量守恒定律可知，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分子种类④分子数目⑤元素种类⑥物质种类 (2)镁条在空气中燃烧，理论上生成氧化镁的质量___________(填“>”、“<”或“=”)参加反应的镁条质量，依据质量守恒定律解释出现该现象的原因___________。 【变式4-3】（2025-2026九上·四川成都·期末）加热铜粉验证质量守恒定律的装置如图1，实验中瓶内物质质量和时间关系与图2相符的是 A．铜粉的质量 B．氧化铜的质量 C．固体的总质量 D．瓶内物质总质量 ▌题型05 利用质量守恒定律确定物质成分和元素组成 1．确定物质的确定物质成分和元素组成：依据是反应前后原子的种类和个数不变。 2．化学反应的实质：化学反应只是原子的重新组合，而原子的种类、数目和质量都不变，所以参加化学反应的各物质的质量总和必然等于反应后生成的各物质的质量总和。 【典例5】（2025-2026九上·江西上饶·期末）科学家发明了一种利用二氧化碳的新技术：2CO2+6H24H2O+X。在密闭容器中加CO2入和H2模拟该反应，反应物的总质量、各生成物的质量随时间变化如图所示。下列说法正确的是 A．m=0.28 B．X的化学式为CH4 C．反应前后分子种类不变 D．反应前后元素的化合价均不变 【变式5-1】（2025-2026九上·山西大同·期末）明矾［］是常见的净水剂，它和水反应不可能生成 A． B． C． D． 【变式5-2】（2025-2026九上·广西河池·期末）实验小组在密闭容器中，用二氧化碳和湿度两种传感器探究某液体燃料燃烧的产物，测定结果如表所示。下列说法错误的是 时间(s) 二氧化碳传感器读数(ppm) 湿度传感器读数(%RH) 0 400 30 10 850 45 20 1500 65 30 2200 82 40 2800 95 50 2850 96 60 2850 96 A．说明液体燃料燃烧有水生成 B．说明液体燃料燃烧有CO2生成 C．60秒时，液体燃料已完全燃烧 D．该液体燃料一定含有C、H 两种元素 【变式5-3】（2025-2026九上·湖南湘西·期末）近期甲流肆虐，科学佩戴口罩是预防甲流最有效方法之一，熔喷布是生产一次性口罩的主要原材料。某学习小组为探究熔喷布的元素组成设计了如下实验，回答下列问题： 【提出问题】熔喷布由哪些元素组成？ 【查阅资料】①白色的无水硫酸铜固体遇水会变成蓝色； ②浓硫酸具有吸水性，常用于干燥气体； ③碱石灰既能做干燥剂，也能吸收CO2等气体，常装在干燥管中使用。 ④熔喷布易燃，只可能由C、H、O中的两种或三种元素组成。 提出猜想： 猜想一：由C、H组成；  猜想二：由H、O组成； 猜想三：由C、O组成；  猜想四：由C、H、O组成。 实验一：直接点燃熔喷布(如图1) (1)甲组同学采用直接点燃熔喷布的方法进行实验，分别用干冷烧杯、内壁涂有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上方，观察到___________现象，得出：“熔喷布中一定含有碳元素和氢元素”。 (2)乙组同学认为上述实验设计不严谨，理由是___________。 实验二：乙组同学对此实验进行改进，在氧气流中加热熔喷布(如图2，E装置后省略了减小误差的装置)。 实验步骤： 步骤1：连接装置，检查装置的气密性； 步骤2：将m克某熔喷布样品碎片装入玻璃管中，先通入一段时间干燥的氧气，再点燃酒精灯； 步骤3：一段时间后，待样品完全燃烧，无灰分残留； 步骤4：熄灭酒精灯，再持续通一会儿干燥氧气； 步骤5：冷却，称量，装置B、C增重m1克，装置D、E增重m2克(所加药品均足量)。 (3)“步骤2”中，应先通入一段时间干燥的氧气，将带火星的小木条放在E装置右侧导管口，直至观察到___________，再点燃酒精灯。该步骤中，先通入一段时间干燥氧气的目的是___________。 现象与结论： (4)装置B中粉末___________(填实验现象)，可说明产生了H2O。装置D溶液变浑浊，说明生成CO2。 根据(4)中C和D的现象可排除猜想二、三。 (5)数据处理：m=___________(用含m1、m2的式子表示)。      得出结论：猜想一正确。     ▌题型06 有关密闭容器中质量守恒定律的计算 1．有气体参加或有气体生成的反应必须在 中进行，参加化学反应的各物质的质量总和 反应后生成的各物质的质量总和。 2．有气体生成，除了装置封闭外，还要注意封闭的方式，尽量不要用橡胶塞（弹性差），改用气球。还要控制反应物的量（避免气球过度膨胀产生较大的浮力）。 【典例6】（2025-2026九上·山东枣庄·期末）某同学用下图所示敞口的锥形瓶进行实验，验证质量守恒定律，下列说法不正确的是 A．反应结束后，天平指针指向分度盘中央 B．左侧锥形瓶中固液混合后溶液变为蓝色 C．将氢氧化铜固体换成氯化钠，将稀硫酸换成水，也可用该装置验证质量守恒定律 D．图中该反应遵循质量守恒定律 【变式6-1】（2025-2026九上·重庆开州·期末）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下表所示。下列说法正确的是 物质 甲 乙 丙 丁 反应前质量/g 27 4 1 5 反应后质量/g 2 4 15 16 A．乙一定是该反应的催化剂 B．该反应是化合反应 C．丙和丁中元素的种类甲中一定都有 D．丙和丁消耗的质量比为14:11 【变式6-2】（2025-2026九上·江苏常州·期末）同学们利用电子天平完成质量守恒定律的验证实验(如图1、2)。下列说法正确的是 A．加热过程观察到气球持续变小 B．反应后图2中显示数据97.4 g C．取下气球也可以完成实验验证 D．图2中称得的是CuO的质量 【变式6-3】（2025-2026九上·山东滨州·期末）我国科学家研发了一种新型催化剂，能显著提升将二氧化碳和氢气转化为甲醇（）的效率。某研究小组在密闭容器中进行了该反应（反应原理：），并利用气体传感器实时测定了容器内氢气质量的变化，得到如下图所示曲线。已知反应开始时，容器内只有CO2和H2。下列说法错误的是 A．反应开始时，氢气的总质量为ag B．0-t1s时段比t1-t2s时段的反应速率快 C．反应结束时，消耗的氢气质量为(a-b)g D．改用催化效果更好的催化剂，最终曲线水平线对应的b值会更小 ▌题型07 有关质量守恒定律的其他计算 1．质量守恒定律的适用范围是化学变化，不适用于物理变化。 2．生成物的总质量应包括全部生成物（包括沉淀或气体）的质量。 3．强调的是“质量”守恒，不是体积、密度等其他方面的守恒。 【典例7】（2025-2026九上·河南洛阳·期末）水和过氧化氢的混合物12.4g，经测定该混合物中氢元素的质量为1.2g，向其中加入一定量的二氧化锰，让过氧化氢完全分解（水不参与反应），则放出氧气的质量为 A．1.6g B．3.2g C．4.8g D．6.4g 【变式7-1】（2025-2026九上·河南平顶山·期末）在一密闭容器中加入下列四种物质充分反应，测得反应前后各物质的质量如下表。下列说法正确的是 物质 M N P Q 反应前质量/g 20 12 2 6 反应后质量/g 0 2 2 待测 A．该反应是分解反应 B．物质P一定是催化剂 C．Q的待测值是30 D．反应中N、Q变化的质量比是1:3 【变式7-2】（2025-2026九上·云南昆明·期末）将某纯净物与一定量氧气在密闭容器中用电火花引燃，完全反应后除生成二氧化碳外，还可能有水生成。实验过程中氧气质量随时间变化关系如下图所示，下列说法不正确的是 A．反应结束后，氧气有剩余 B．t1时刻生成二氧化碳的质量是 C．若，则该纯净物中一定含碳、氢元素 D．若，则该纯净物中一定含有碳、氧元素 【变式7-3】（2025-2026九上·湖北咸宁·期末）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。下列说法不正确的是        A．丙可能是单质 B．丁可能是该反应的催化剂 C．若消耗3g的乙，则生成17g的丙 D．消耗的甲、乙的质量之和一定等于生成丙的质量 / 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 $ 课题1 质量守恒定律（题型突破·举一反三） ▌题型01 质量守恒定律的内容和适用范围 【典例1】C 【变式1-1】B 【变式1-2】A 【变式1-3】C ▌题型02 质量守恒定律的实验验证 【典例2】D 【变式2-1】(1)ACD (2) 向右偏转 浮力 【变式2-2】(1)参加化学反应的各物质的质量总和 (2)产生大量气泡 (3)CO2 (4)密闭 (5)适用于 【变式2-3】(1)一 (2)< (3)密闭容器 (4)防止装置内压强过大导致橡胶塞冲出 (5)C ▌题型03 质量守恒定律的微观解释 【典例3】D 【变式3-1】C 【变式3-2】D 【变式3-3】C ▌题型04 利用质量守恒定律解释现象 【典例4】A 【变式4-1】A 【变式4-2】(1)①②⑤ (2) > 参加反应的镁条和氧气的质量总和等于生成的氧化镁的质量 【变式4-3】C ▌题型05 利用质量守恒定律确定物质成分和元素组成 【典例5】A 【变式5-1】D 【变式5-2】C 【变式5-3】(1)干冷烧杯内壁有水雾出现、内壁涂有澄清石灰水的烧杯变浑浊 (2)酒精燃烧也会生成二氧化碳和水，干扰对熔喷中碳、氢元素的检验 (3) 带火星的木条复燃 排除装置中空气可能造成的干扰 (4)白色粉末变蓝 (5) ▌题型06 有关密闭容器中质量守恒定律的计算 【典例6】C 【变式6-1】C 【变式6-2】B 【变式6-3】D ▌题型07 有关质量守恒定律的其他计算 【典例7】A 【变式7-1】D 【变式7-2】B 【变式7-3】A / 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 $