第五单元 化学反应的定量关系（9大题型，举一反三题型专练，广东专用）化学新教材人教版九年级上册

第五单元 化学反应的定量关系（题型突破·举一反三） 题型01 质量守恒定律解释现象 题型02 实验探究质量守恒定律 题型03 探究质量守恒定律（实验题） 题型04 质量守恒定律的计算（列表题） 题型05 质量守恒定律的图像分析 题型06 化学方程式的书写 题型07 根据化学方程式推测化学式 题型08 微观粒子示意图 题型09 根据化学方程式进行计算 ▌题型01 质量守恒定律解释现象 【典例1】(25-26九上·广东阳江·期中)下列现象不能用质量守恒定律解释的是 A．高锰酸钾受热分解后，剩余固体的质量比高锰酸钾的质量小 B．铜粉在空气中加热后，生成物的质量比铜粉的质量大 C．一定质量的氢气和氧气混合后质量不变 D．纸在空气中燃烧后化为灰烬，灰烬的质量比纸的质量小 【变式1-1】(25-26九上·广东汕头潮阳区·月考)下列说法能用质量守恒定律解释的是 A．10 g水可以结成10 g冰 B．高锰酸钾受热分解后,剩余固体的质量小于反应物的质量 C．分离液态空气所得的富氧空气和氮气的质量之和与空气的质量相等 D．100 L酒精和100 L水混合在一起体积等于200 L 【变式1-2】(25-26九上·广东深圳·期中)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．a g红磷与b g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(a+b)g C．a g高锰酸钾加热后，固体质量变为bg，则生成氧气的质量为(a-b)g D．酒精与水充分混合，最终的质量为 【变式1-3】(25-26九上·广东梅州·期中)下列说法正确的是 A．反应前各物质的质量总和，一定等于反应后生成的各物质的质量总和 B．铁丝在氧气中燃烧后，生成物的质量比参加反应的铁丝的质量增加了 C．水的质量和受热变成水蒸气的质量相等，该变化符合质量守恒定律 D．酒精完全燃烧后，生成的水和二氧化碳的质量之和等于酒精减少的质量 ▌题型02 实验探究质量守恒定律 【典例1】(25-26九上·广东江门开平·期末)为验证质量守恒定律，兴趣小组设计如下4个验证实验，下列说法正确的是 A．符合质量守恒定律的实验有①②③④ B．能直接验证质量守恒定律的实验有①②③ C．反应后①中天平指针向右偏转，③中不偏转 D．②中现象是镁条剧烈燃烧产生耀眼白光，生成MgO固体 【变式2-1】(25-26九上·广东揭阳·期末)下列实验设计不能达到实验目的的是 A．图甲：检查装置气密性 B．图乙：验证质量守恒定律 C．图丙：探究MnO2对过氧化氢分解速率的影响 D．图丁：测定空气中氧气的含量 【变式2-2】(25-26九上·广东珠海金湾区·期末)下列实验设计不能达到实验目的的是 A．检查装置气密性 B．测定空气中氧气的含量 C．验证质量守恒定律 D．鉴别H2O和H2O2溶液 A．A B．B C．C D．D 【变式2-3】(25-26九上·广东茂名·期末)化学实验中常会出现一些“出乎意料”的现象或结果，下列各项对相关异常情况的解释合理的是 实验 一定质量的镁条在空气中燃烧 测定空气中氧气的含量 验证氧气的化学性质 除去河水中的泥沙 异常情况 反应后质量减小 测定结果偏小 未看到火星四射 滤液浑浊 选项 A．可能是因为氧气参与反应 B．可能是红磷过量 C．可能是集气瓶底部未加水 D．可能是漏斗内液面高于滤纸边缘 A．A B．B C．C D．D ▌题型03 探究质量守恒定律（实验题） 【典例1】(25-26九上·广东清远清城区·期中)为验证质量守恒定律，某兴趣小组做了以下实验进行探究。 实验一：如图1，将10 g蔗糖加入50 g水中，充分溶解后，称量混合液，质量仍为60 g。 (1)该实验______（填“能”或“不能”）验证质量守恒定律，原因是_______。 实验二：如图2，用细铜丝吊着一根长玻璃棒，两端分别绕上粗铜丝，并使玻璃棒保持水平，然后用酒精灯给a端铜丝加热8~10分钟。 (2)冷却后，观察到a端铜丝变_______，玻璃棒_______（填“a”或“b”）端下沉。 实验三：兴趣小组的同学利用图3所示的实验进行探究。 (3)实验开始前，天平左右平衡，用红热的玻璃管引燃红磷，观察到气球先变大后变小，最后天平左右保持平衡、锥形瓶中红磷燃烧的现象是_______，反应的化学方程式是_______，基本反应类型是_______反应。 【分析与总结】 (4)对比实验二和实验三可知，验证质量守恒定律时，对于有气体参加或者有气体生成的反应，应在____容器中进行实验。 【反思与交流】 (5)图3实验中气球的作用有 （填序号）。 A．使装置密闭 B．可缓冲气压 C．防止橡皮塞被弹飞 【变式3-1】(25-26九上·广东广州荔湾区·期中)为验证质量守恒定律，某兴趣小组做了以下实验进行探究。 实验一：将10 g水加入10 g酒精中，一段时间后，称量混合液，质量仍为20 g。 (1)该实验___________(填“能”或“不能”)验证质量守恒定律，原因是___________。 实验二：如图1，用细铜丝吊着一根长玻璃棒，两端分别绕上粗铜丝，并使玻璃棒保持水平，然后用酒精灯给a端铜丝加热1-2分钟。 (2)冷却后，观察到的现象是：①___________；②___________。 实验三：称取镁条和石棉网的质量为m1(如图2所示)，然后在空气中点燃镁条；反应结束后将所得物质与石棉网一起再次称量，质量为m2. (3)根据质量守恒定律可知：生成氧化镁的质量大于参加反应的镁条的质量：而实验事实是m2＜m1，原因是___________。 【分析与总结】 (4)根据以上实验可知，验证质量守恒定律时，对于有气体参加的反应，应在___________容器中进行实验。 【拓展实验】兴趣小组按如图3装置改进实验，验证了质量守恒定律，却发现产物白色固体中还有少量黄色固体。查阅资料得知：镁能与氮气剧烈反应生成黄色的氮化镁(Mg3N2)固体。 (5)请写出镁和氮气反应的符号表达式：___________。 【反思与交流】 (6)空气中N2的含量远大于O2的含量，而镁条在空气中燃烧生成的MgO却远多于Mg3N2，原因是___________。 【变式3-2】(25-26九上·广东江门·期中)化学兴趣小组围绕质量守恒定律，开展了如图1所示的系列实验探究，请回答下列问题： 【实验探究一】验证质量守恒定律 (1)实验①中若取用红磷的量不足，对实验结果___________(填“有”或“没有”)影响。 (2)实验②结束后，天平指针指向___________(填“左端”“中间”或“右端”)，该实验___________(填“是”或“否”)遵循质量守恒定律。 (3)实验③中，在一根用细铜丝吊着的长玻璃棒两端分别绕上等长的粗铜丝，并使玻璃棒保持水平，用酒精灯给a端铜丝加热1~2分钟。冷却后，观察到___________。 (4)上述三个实验中，能用来验证质量守恒定律的是___________(填序号)。 【实验探究二】探究蔗糖的组成元素 利用图2装置进行实验。实验开始先通入一会儿氮气，排尽装置内的空气，然后关闭弹簧夹，点燃酒精灯给蔗糖加强热。 【定性实验】 (5)实验时观察到干冷的小烧杯内壁有无色液滴，说明蔗糖加强热后有___________生成。蔗糖中含有___________元素(填符号)。 (6)实验结束观察到玻璃管中残留有黑色固体，小组同学猜测该黑色固体是单质碳，并继续利用如图2所示装置，另选试剂进行验证。完成下表。 实验过程 实验现象 实验结论 小烧杯中加入足量的澄清石灰水，往玻璃管中通入氧气，点燃酒精灯加热。 玻璃管中黑色固体燃烧，且烧杯内___________。 黑色固体是单质碳，说明蔗糖中含有___________元素。 【变式3-3】(25-26九上·广东深圳·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)甲同学所做的是铜与氧气反应前后质量的测定实验，观察到的现象有___________。(至少写出两条现象) (2)乙同学将烧杯放在天平上用砝码平衡，然后倾斜烧杯使盐酸与碳酸钠粉末接触，反应结束后发现天平的指针___________(填“偏左”“偏右”或“不偏转”)。 【交流讨论】 (3)该反应___________(填“符合”或“不符合”)质量守恒定律。 (4)为进一步完善乙同学的实验，小组同学设计了丙、丁实验装置，选出你认为最合适的装置，并说明理由___________。 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，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】 (5) 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】 (6)大家认为上面的实验设计不严谨，原因是___________。 ▌题型04 质量守恒定律的计算（列表题） 【典例1】(25-26九上·广东广州·期中)将甲、乙、丙、丁四种物质放入一密闭容器中，在一定条件下反应一段时间后，测得反应前后各物质的质量如表，下列说法中不正确的是 物质 甲 乙 丙 丁 反应前的质量(g) 15 20 10 10 反应后的质量(g) 10 15 20 X A．X的值为0 B．丁可能是该反应的催化剂 C．甲和丙在该反应中(参加反应或生成)的质量比为1：2 D．丙一定是化合物 【变式4-1】(25-26九上·广东汕头潮南区·期中)在一个密闭容器中放入甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下发生化学反应，一段时间后，测得部分数据如下表： 物质 甲 乙 丙 丁 反应前质量/g 18 1 2 32 反应后质量/g x 26 2 12 下列说法中，不正确的是 A．反应后物质甲的质量为13 g B．丙一定是该反应的催化剂 C．参加反应的甲和丁的质量比为1：4 D．该反应是化合反应 【变式4-2】(25-26九上·广东惠州惠阳区·期中)在一个密闭容器中，有甲、乙、丙、丁、戊五种物质，在一定条件下发生反应，测得反应前后各物质质量的变化量(单位：g)如图所示。下列说法错误的是 A．x的数值为8 B．反应前后元素的种类不变 C．丁可能是此反应的催化剂 D．反应前后甲、戊变化的质量之比为1∶3 【变式4-3】(25-26九上·广东梅州·期末)在催化剂的作用下，某反应中的水、二氧化碳、氧气和X的分子数目随反应过程的变化如图所示，下列说法正确的是 A．物质X的相对分子质量为64 B．催化剂的化学性质在反应前后发生了变化 C．t时刻，和的质量相同 D．该反应中氧气和二氧化碳的质量比是12：11 ▌题型05 质量守恒定律的图像分析 【典例1】(25-26九上·广东惠州惠阳区·期中)下列图像与事实不一致的是 A．一定量镁条在密闭容器中燃烧 B．红磷在密封锥形瓶中燃烧 C．用浓度为5%的过氧化氢溶液制取氧气 D．电解水实验中，产生的氢气和氧气的质量关系 【变式5-1】(25-26九上·广东深圳·期中)下列图像对应关系正确的是 A．红磷在密闭容器中燃烧至熄灭 B．将足量的硫粉与一定质量的氧气在密闭装置内引燃 C．等质量、等浓度的过氧化氢溶液在有无催化剂下反应 D．水通电一段时间 A．A B．B C．C D．D 【变式5-2】(25-26九上·广东湛江·期中)下列图像能正确反映对应变化关系的是 A．图A：加热一定质量的高锰酸钾 B．图B：足量红磷在密闭容器中燃烧 C．图C：电解水时生成H2和O2的质量与时间的关系 D．图D：等质量、等浓度的过氧化氢溶液在有、无催化剂的条件下反应 【变式5-3】．(25-26九上·广东广州越秀区·期末)某小组用图装置，通过加热使铜氧化来验证质量守恒定律。下列关于瓶内物质或元素的质量与时间关系图，正确的是 A．B． C． D． ▌题型06 化学方程式的书写 【典例1】(25-26九上·广东汕头潮南区·期中)下列化学方程式书写正确的是 A． B． C． D． 【变式6-1】(25-26九上·广东肇庆·期中)下列化学方程式完全正确的是 A． B． C． D． 【变式6-2】(25-26九上·广东阳江·期中)下列化学方程式书写完全正确的是 A．H2+O2H2O2 B．2Mg+O22MgO C．H2O2H2↑+O2↑ D．C+O2↑CO2↑ 【变式6-3】(25-26九上·广东潮州湘桥区·期中)有关下列化学方程式的说法错误的是 A．中，“SO3”应改为“SO2” B．读作：水等于氢气加氧气 C．中，“点燃”不可改成“燃烧” D．由CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O可知CaCO3不溶于水 ▌题型07 根据化学方程式推测化学式 【典例1】(25-26九上·广东惠州·月考)某纯净物在氧气中高温煅烧的化学方程式为：，则的化学式是 A． B． C． D． 【变式7-1】(25-26九上·广东阳江·期中)硅是重要的半导体材料，X+H23HCl+Si(高纯)是工业制硅流程中的化学反应之一。下列说法错误的是 A．反应中元素种类不变 B．反应中各原子数目不变 C．X的化学式是SiHCl2 D．反应过程中H2中的氢元素化合价升高 【变式7-2】(25-26九上·广东台山·期末)2025年9月3日上午，纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年大会在北京天安门广场隆重举行。 (1)8万个彩色气球同时腾空而起，将天空装点得绚丽多彩。该气球采用了一种光敏降解技术，植入了光敏降解催化剂。气球升空爆裂后，碎片在光照和微生物作用下，24小时内启动分解，2周内完全转化为水和二氧化碳，无微塑料残留。该变化属于________（填“物理”或“化学”）变化。为了绝对安全，气球内充装的气体是氦气而非氢气的原因是_______。 (2)高氯酸铵是固体运载火箭的主要推进剂，其分解反应的化学方程式为，则X的化学式是______，高氯酸铵中氯元素的化合价为______。 (3)阅兵式上，歼-10表演机喷出色彩斑斓的烟雾承载着全体中华儿女团结奋进的民族精神。“烟”和“雾”是不同的化学现象，白磷在空气中燃烧产生的是________，写出该反应的化学方程式：_________。 【变式7-3】(25-26九上·广东茂名·期中)新型灭菌消毒剂ClO2 抑制新冠病毒传播，“含氯消毒剂”被广泛使用，其中包含一种新型灭菌消毒剂：ClO2。常温下，ClO2是有刺激性气味的黄绿色气体，1L水中大约能溶解2.9gClO2，其熔点为-59℃，沸点为11℃。ClO2受热或者见光易分解，具有强氧化性和很强的腐蚀性。我国从2000年起就逐渐用ClO2取代氯气(Cl2)对饮用水进行消毒。 (1)ClO2的名称是___________，ClO2中氯元素的化合价是___________。一定条件下，二氧化氯和氰化氢(HCN)反应的化学方程式为，则X的化学式为___________。 (2)下列消毒剂的有效成分中，属于氧化物的是_____________。（填字母序号） A．84消毒液中的NaClO B．双氧水中的H2O2 C．医用酒精中的C2H5OH (3)使用ClO2对饮用水进行消毒属于_____________（填“物理”或“化学”）变化，日常生活中可通过_____________降低水的硬度。 (4)下列有关ClO2的说法正确的有 。 A．0℃时ClO2为黄绿色气体 B．用棕色试剂瓶盛装ClO2并置于阴暗处保存 C．常温下，1L水中大约能溶解2.9gClO2 D．含氯消毒剂中ClO2的浓度越大越好 ▌题型08 微观粒子示意图 【典例1】如图是某化学反应的微观模拟示意图(甲、乙、丙、丁分别代表图中对应的四种物质)，下列说法正确的是 A．参加反应的甲、乙两种物质的质量比为22：9 B．图中有三种氧化物 C．该反应过程中氧原子个数增多。 D．丙中碳元素和氢元素的质量比是1：2 【变式8-1】厦门大学某团队借助C60富勒烯生成合成氨的催化剂，推动合成氨产业开启绿色革命，其微观示意图如图所示。下列说法中，正确的是 A．催化剂改变了氮气的化学性质 B．反应物均可由空气直接分离制得 C．该反应的化学方程式为 D．参加反应的H2和N2的质量比为3∶14 【变式8-2】蓝氢是配套碳捕集、利用与封存技术的天然气制氢工艺，是目前性价比较高的制氢工艺之一。利用甲烷与水蒸气在催化剂作用下制取氢气的微观过程如图所示。下列说法正确的是 A．反应后氢原子个数减少 B．反应前后分子个数不变 C．反应物中甲、乙分子个数比为1：1 D．反应生成丙和丁的质量比为14：1 【变式8-3】“人造树叶”可在光照条件下将二氧化碳和水转化为优质燃料，反应的微观示意图如图。下列说法正确的是 A．反应后氢元素化合价升高 B．甲、乙化学性质不同是因为元素组成不同 C．反应后原子数目增多 D．参加反应的两种物质的质量比为22∶9 ▌题型09 根据化学方程式进行计算 【典例1】(25-26九上·广东江门·期中)甲醇(CH3OH)作为燃料应用于汽车领域，有助于推动能源结构优化。 (1)据图分析，CO 单位排放量较高的是___________汽车。每行驶 100km，甲醇汽车比汽油汽车可减少排放 NOx的质量为___________g。 CO2制备CH3OH的化学方程式为。 (2)该反应催化剂主要成分三氧化二铟(In2O3)中In的化合价为___________。 (3)若要生产64 t CH3OH，理论上至少需消耗CO2的质量是多少？(写出计算过程) 【变式9-1】(25-26九上·广东潮州湘桥区·期中)于谦在《石灰吟》中写道：“千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲。”说的是生石灰（CaO）可由石灰石（CaCO3）高温煅烧得到，同时还能产生二氧化碳气体，反应的方程式为：。化学小组同学将30 g石灰石样品高温煅烧，称量不同时间剩余固体的质量，并记录数据如表： 时间/s t0 t1 t2 质量/g 30 28.9 27.8 (1)碳酸钙由______种元素组成，其中钙元素的质量分数为________。 (2)加热后固体的质量减小，________（填“遵守”或“不遵守”）质量守恒定律。t2 s时生成气体的质量为________g。 (3)加热至t2 s时，消耗碳酸钙的质量为多少？ 【变式9-2】(25-26九上·广东清远·期中)小悦同学通过课外阅读了解到过氧化钠固体在常温下与水反应能产生氧气，化学方程式为：，于是设计如图便捷式制氧器： (1)过氧化钠(中氧元素的化合价为______，氧元素与钠元素的质量比：_______。 (2)矿泉水中盛有39.0g，将输液袋中一定量的水全部滴入使完全反应，计算产生氧气的质量是多少？(写出计算过程) (3)等质量的下列物质中，制取氧气最多的是_______。 a.　　b.　　　c. 【变式9-3】(25-26九上·广东东莞·期中)“碳中和”是指在一定时间内产生的二氧化碳排放总量，通过二氧化碳去除手段来抵消掉这部分碳排放，达到“净零排放”的目的。我国研发的“液态太阳燃料合成技术”，能将大气中的二氧化碳转化为“液态阳光燃料”甲醇（），转化流程如图所示： 其中反应②的化学方程式为：； (1)请计算甲醇中碳元素的质量分数_________。 (2)请写出电解时反应①的化学方程式____________。 (3)在反应②中，若产生1.6 kg甲醇，理论上会消耗二氧化碳的质量是多少？（请写出计算过程） / 学科网（北京）股份有限公司 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、高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，属于化学变化，符合质量守恒定律，故选项正确； C、分离液态空气所得氧气和氮气，利用的是液态氮和液态氧沸点的不同，没有新物质生成，属于物理变化，不符合质量守恒定律，故选项错误； D、100mL水和100mL酒精混合后体积小于200mL，是因为分子之间有间隔，没有发生化学变化，属于物理变化，不符合质量守恒定律，故选项错误。 故选：B。 【变式1-2】(25-26九上·广东深圳·期中)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．a g红磷与b g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(a+b)g C．a g高锰酸钾加热后，固体质量变为bg，则生成氧气的质量为(a-b)g D．酒精与水充分混合，最终的质量为 【答案】C 【分析】质量守恒定律适用于化学反应，强调反应前后质量守恒。 【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，A错误； B、红磷和氧气中某一反应物可能过量，则生成五氧化二磷的质量不一定等于反应物总质量，B错误； C、高锰酸钾分解生成氧气，固体减少质量即为氧气质量，应用质量守恒定律正确，C正确； D、酒精与水充分混合物为物理变化，不能用质量守恒定律解释，D错误。 故选C。 【变式1-3】(25-26九上·广东梅州·期中)下列说法正确的是 A．反应前各物质的质量总和，一定等于反应后生成的各物质的质量总和 B．铁丝在氧气中燃烧后，生成物的质量比参加反应的铁丝的质量增加了 C．水的质量和受热变成水蒸气的质量相等，该变化符合质量守恒定律 D．酒精完全燃烧后，生成的水和二氧化碳的质量之和等于酒精减少的质量 【答案】B 【详解】A、质量守恒定律是指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。如果反应前有未参加反应的物质，那么反应前各物质质量总和不等于反应后生成各物质质量总和，该项说法错误； B、铁丝在氧气中燃烧，是铁和氧气反应生成四氧化三铁，根据质量守恒定律，参加反应的铁和氧气的质量总和等于生成的四氧化三铁的质量，所以生成物的质量比参加反应的铁丝的质量增加了，该项说法正确； C、质量守恒定律适用于化学变化，水受热变成水蒸气是物理变化，不能用质量守恒定律来解释，该项说法错误； D、酒精完全燃烧，是酒精和氧气反应生成水和二氧化碳，根据质量守恒定律，生成的水和二氧化碳的质量之和等于参加反应的酒精和氧气的质量之和，而不是等于酒精减少的质量，该项说法错误。 故选B。 ▌题型02 实验探究质量守恒定律 【典例1】(25-26九上·广东江门开平·期末)为验证质量守恒定律，兴趣小组设计如下4个验证实验，下列说法正确的是 A．符合质量守恒定律的实验有①②③④ B．能直接验证质量守恒定律的实验有①②③ C．反应后①中天平指针向右偏转，③中不偏转 D．②中现象是镁条剧烈燃烧产生耀眼白光，生成MgO固体 【答案】C 【详解】A、质量守恒定律适用于所有的化学反应。这四个实验中，实验①碳酸钙与稀盐酸反应、②镁条燃烧、③氢氧化钠与硫酸铜反应均为化学反应，但实验④中酒精溶于水过程中，没有新物质生成，属于物理变化，不符合质量守恒定律，错误。 B、质量守恒定律验证实验要求反应过程中没有气体逸出或外界气体进入体系等干扰因素。①中碳酸钠与稀盐酸反应生成二氧化碳气体，在敞口容器中进行，气体会逸出，不能直接验证质量守恒定律；②镁条燃烧有氧气参与反应，且生成的氧化镁部分以白烟形式逸散，不能直接验证质量守恒定律；③氢氧化钠与硫酸铜反应没有气体参与和生成，可以直接验证质量守恒定律；能直接验证质量守恒定律的实验有③，错误。 C、①中碳酸钠与稀盐酸反应生成二氧化碳气体逸出，反应后天平指针向右偏转；③氢氧化钠与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，没有气体参与和生成，天平不偏转，正确。 D、②中现象是镁条剧烈燃烧产生耀眼白光，生成白色固体，“生成MgO固体” 是结论，不是现象，错误。 故选C。 【变式2-1】(25-26九上·广东揭阳·期末)下列实验设计不能达到实验目的的是 A．图甲：检查装置气密性 B．图乙：验证质量守恒定律 C．图丙：探究MnO2对过氧化氢分解速率的影响 D．图丁：测定空气中氧气的含量 【答案】D 【详解】A、将导管伸入烧杯的水中，手握试管，观察到导管口有气泡冒出，可证明装置气密性良好，该实验设计能达到实验目的，不符合题意； B、利用白磷在密闭容器中燃烧，通过称量反应前后装置的总质量可验证质量守恒定律，该实验设计能达到实验目的，不符合题意； C、两试管中分别取用等体积3%的H2O2溶液，向其中一支试管中加入MnO2，观察产生气泡的快慢，可探究MnO2对过氧化氢分解速率的影响，该实验设计能达到实验目的，不符合题意； D、木炭燃烧生成二氧化碳气体，不能使装置内压强发生明显变化，该实验设计不能达到实验目的，符合题意。 故选D。 【变式2-2】(25-26九上·广东珠海金湾区·期末)下列实验设计不能达到实验目的的是 A．检查装置气密性 B．测定空气中氧气的含量 C．验证质量守恒定律 D．鉴别H2O和H2O2溶液 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A、检查装置气密性的操作是用手握住试管，若烧杯中导管口有气泡冒出，说明装置气密性良好，该实验可以达到目的。 B、木炭在空气中燃烧生成二氧化碳气体，反应前后装置内的压强变化不大，无法通过水的倒吸来测定氧气的含量，因此不能达到实验目的。 C、铜粉在空气中加热生成氧化铜，反应在密闭容器中进行，反应前后天平保持平衡，可以验证质量守恒定律，该实验可以达到目的。 D、分别向两种液体中加入二氧化锰，有大量气泡产生的是过氧化氢溶液，无明显现象的是水，可以鉴别，该实验可以达到目的。 故选B。 【变式2-3】(25-26九上·广东茂名·期末)化学实验中常会出现一些“出乎意料”的现象或结果，下列各项对相关异常情况的解释合理的是 实验 一定质量的镁条在空气中燃烧 测定空气中氧气的含量 验证氧气的化学性质 除去河水中的泥沙 异常情况 反应后质量减小 测定结果偏小 未看到火星四射 滤液浑浊 选项 A．可能是因为氧气参与反应 B．可能是红磷过量 C．可能是集气瓶底部未加水 D．可能是漏斗内液面高于滤纸边缘 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A、镁在空气中燃烧生成氧化镁，根据质量守恒定律，参加反应的镁的质量与参加反应的氧气的质量和等于生成氧化镁的质量，该实验中反应生成的氧化镁部分会以白烟的形式散逸到空气中，当散逸到空气中的白烟的质量大于参加反应的氧气的质量时，就会导致反应后质量减小，不是因为氧气参与反应，不符合题意； B、用红磷燃烧测定空气中氧气的含量，红磷过量，才能将装置内氧气耗尽，才能得到正确的结果，红磷过量不会导致测定结果偏小，不符合题意； C、铁丝在氧气中燃烧放出大量的热，未在集气瓶底部加少量水，会导致高温熔融物溅落，炸裂瓶底，不会导致看不到火星四射，不符合题意； D、过滤后滤液浑浊，可能是因为漏斗内液面高于滤纸边缘，部分液体未经过滤直接流下，符合题意； 故选D。 ▌题型03 探究质量守恒定律（实验题） 【典例1】(25-26九上·广东清远清城区·期中)为验证质量守恒定律，某兴趣小组做了以下实验进行探究。 实验一：如图1，将10 g蔗糖加入50 g水中，充分溶解后，称量混合液，质量仍为60 g。 (1)该实验______（填“能”或“不能”）验证质量守恒定律，原因是_______。 实验二：如图2，用细铜丝吊着一根长玻璃棒，两端分别绕上粗铜丝，并使玻璃棒保持水平，然后用酒精灯给a端铜丝加热8~10分钟。 (2)冷却后，观察到a端铜丝变_______，玻璃棒_______（填“a”或“b”）端下沉。 实验三：兴趣小组的同学利用图3所示的实验进行探究。 (3)实验开始前，天平左右平衡，用红热的玻璃管引燃红磷，观察到气球先变大后变小，最后天平左右保持平衡、锥形瓶中红磷燃烧的现象是_______，反应的化学方程式是_______，基本反应类型是_______反应。 【分析与总结】 (4)对比实验二和实验三可知，验证质量守恒定律时，对于有气体参加或者有气体生成的反应，应在____容器中进行实验。 【反思与交流】 (5)图3实验中气球的作用有 （填序号）。 A．使装置密闭 B．可缓冲气压 C．防止橡皮塞被弹飞 【答案】(1) 不能 蔗糖溶于水属于物理变化 (2) 黑 a (3) 产生大量白烟，放热 化合 (4)密闭 (5)ABC 【详解】（1）该实验不能用来验证质量守恒定律，因为质量守恒定律适用于化学变化，而蔗糖溶于水属于物理变化，故填：不能；蔗糖溶于水属于物理变化。 （2）铜丝在空气中受热后会和氧气反应生成氧化铜，质量会增大，所以被加热端质量增大，即玻璃棒a端下沉，故填：黑；a。 （3）磷和氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷，反应的化学方程式为：；现象产生大量白烟，放热，该反应为两种物质反应生成一种物质，基本反应类型属于化合反应，故填：产生大量白烟，放热；；化合。 （4）有气体参加的反应，反应结束冷却后，装置内气压会减小，如果装置不密闭，外面的空气会进入装置内，导致装置内的物质总质量增加，所以利用有气体参加的反应来验证质量守恒定律，应该在密闭容器中进行实验，故填：密闭。 （5）用图3改进实验，探究质量守恒定律，要保证装置密闭，气球起到了使装置密闭的作用；受热后红磷燃烧会放出大量的热，导致管内空气受热膨胀，管内气压增大，可能会将胶塞弹开，所以气球还能起到缓冲气压，防止橡皮塞被弹飞的作用，故选：ABC。 【变式3-1】(25-26九上·广东广州荔湾区·期中)为验证质量守恒定律，某兴趣小组做了以下实验进行探究。 实验一：将10 g水加入10 g酒精中，一段时间后，称量混合液，质量仍为20 g。 (1)该实验___________(填“能”或“不能”)验证质量守恒定律，原因是___________。 实验二：如图1，用细铜丝吊着一根长玻璃棒，两端分别绕上粗铜丝，并使玻璃棒保持水平，然后用酒精灯给a端铜丝加热1-2分钟。 (2)冷却后，观察到的现象是：①___________；②___________。 实验三：称取镁条和石棉网的质量为m1(如图2所示)，然后在空气中点燃镁条；反应结束后将所得物质与石棉网一起再次称量，质量为m2. (3)根据质量守恒定律可知：生成氧化镁的质量大于参加反应的镁条的质量：而实验事实是m2＜m1，原因是___________。 【分析与总结】 (4)根据以上实验可知，验证质量守恒定律时，对于有气体参加的反应，应在___________容器中进行实验。 【拓展实验】兴趣小组按如图3装置改进实验，验证了质量守恒定律，却发现产物白色固体中还有少量黄色固体。查阅资料得知：镁能与氮气剧烈反应生成黄色的氮化镁(Mg3N2)固体。 (5)请写出镁和氮气反应的符号表达式：___________。 【反思与交流】 (6)空气中N2的含量远大于O2的含量，而镁条在空气中燃烧生成的MgO却远多于Mg3N2，原因是___________。 【答案】(1) 不能 酒精和水混合属于物理变化 (2) 铜丝变黑 玻璃棒a端下沉(或玻璃棒左低右高等) (3)一部分镁燃烧产生的白烟逸散到空气中 (4)密闭 (5) (6)氧气的化学性质比氮气活泼 【详解】（1）质量守恒定律只适用于化学变化，酒精和水混合过程中没有新物质生成，属于物理变化，则不能验证质量守恒定律。 （2）铜加热会和氧气反应生成氧化铜，则可观察到a处铜丝变黑色，且a处铜丝质量变大，则玻璃棒a端下沉。 （3）镁燃烧时会产生白烟，一部分白烟会逸散到空气中，导致称量所得的固体总质量减小，使得m2＜m1。 （4）验证质量守恒定律时，要称量所有物质的质量，则对于有气体参加的反应，应在密封容器中进行。 （5）镁和氮气在点燃条件下生成氮化镁，反应的符号表达式为：。 （6）氧气的化学性质比氮气活泼，更容易与氧气反应，所以空气中氮气的含量大于氧气，但镁条在空气中燃烧生成的MgO却远多于Mg3N2。 【变式3-2】(25-26九上·广东江门·期中)化学兴趣小组围绕质量守恒定律，开展了如图1所示的系列实验探究，请回答下列问题： 【实验探究一】验证质量守恒定律 (1)实验①中若取用红磷的量不足，对实验结果___________(填“有”或“没有”)影响。 (2)实验②结束后，天平指针指向___________(填“左端”“中间”或“右端”)，该实验___________(填“是”或“否”)遵循质量守恒定律。 (3)实验③中，在一根用细铜丝吊着的长玻璃棒两端分别绕上等长的粗铜丝，并使玻璃棒保持水平，用酒精灯给a端铜丝加热1~2分钟。冷却后，观察到___________。 (4)上述三个实验中，能用来验证质量守恒定律的是___________(填序号)。 【实验探究二】探究蔗糖的组成元素 利用图2装置进行实验。实验开始先通入一会儿氮气，排尽装置内的空气，然后关闭弹簧夹，点燃酒精灯给蔗糖加强热。 【定性实验】 (5)实验时观察到干冷的小烧杯内壁有无色液滴，说明蔗糖加强热后有___________生成。蔗糖中含有___________元素(填符号)。 (6)实验结束观察到玻璃管中残留有黑色固体，小组同学猜测该黑色固体是单质碳，并继续利用如图2所示装置，另选试剂进行验证。完成下表。 实验过程 实验现象 实验结论 小烧杯中加入足量的澄清石灰水，往玻璃管中通入氧气，点燃酒精灯加热。 玻璃管中黑色固体燃烧，且烧杯内___________。 黑色固体是单质碳，说明蔗糖中含有___________元素。 【答案】(1)没有 (2) 右端 是 (3)a端铜丝表面变黑，且b端比a端高 (4)① (5) 水 H、O (6) 澄清石灰水变浑浊 碳 【详解】（1）红磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷，该实验在密闭装置中进行，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，则实验①中取用红磷的量不足，对实验结果没有影响； （2）碳酸钠与稀盐酸反应生成的二氧化碳气体会逸散到空气中，使得反应后物质的总质量减少，所以实验②结束后，天平指针指向右端；一切化学反应都遵循质量守恒定律，则该实验遵循质量守恒定律，故填：是； （3）实验③中，用酒精灯给a端铜丝加热1~2分钟，铜和氧气在加热条件下反应生成氧化铜，生成氧化铜的质量等于参与反应的铜和氧气的质量之和，故反应后a端质量增加，所以观察到的现象是：a端铜丝表面变黑，且b端比a端高； （4）实验①红磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷，有气体参与反应，该实验在密闭装置中进行，反应前后天平平衡，能验证质量守恒定律；实验②碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，有气体生成，该实验没有在密闭装置中进行，反应前后天平不平衡，不能验证质量守恒定律；实验③铜与氧气在加热条件下反应生成氧化铜，有气体参与反应，该实验没有在密闭装置中进行，反应前后天平不平衡，不能验证质量守恒定律，故填：①； （5）干冷小烧杯内壁出现无色液滴，说明蔗糖加热后生成了水；实验开始先通入一会儿氮气，排尽装置内的空气，然后关闭弹簧夹，点燃酒精灯给蔗糖加强热，观察到干冷的小烧杯内壁有无色液滴，说明生成了水；根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，水中含有氢元素和氧元素，由此说明蔗糖中含有氢元素和氧元素，即H、O； （6）根据实验结论黑色固体是单质碳，碳在氧气中燃烧生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，则实验现象为玻璃管中黑色固体燃烧，且烧杯内澄清石灰水变浑浊；根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，黑色固体（单质碳）由碳元素组成，说明蔗糖中含有碳元素。 【变式3-3】(25-26九上·广东深圳·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)甲同学所做的是铜与氧气反应前后质量的测定实验，观察到的现象有___________。(至少写出两条现象) (2)乙同学将烧杯放在天平上用砝码平衡，然后倾斜烧杯使盐酸与碳酸钠粉末接触，反应结束后发现天平的指针___________(填“偏左”“偏右”或“不偏转”)。 【交流讨论】 (3)该反应___________(填“符合”或“不符合”)质量守恒定律。 (4)为进一步完善乙同学的实验，小组同学设计了丙、丁实验装置，选出你认为最合适的装置，并说明理由___________。 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，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】 (5) 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】 (6)大家认为上面的实验设计不严谨，原因是___________。 【答案】(1)红色粉末变成黑色，小气球先变鼓后变瘪 (2)偏右 (3)符合 (4)丁最合适；丙装置中的气球会膨胀，用天平测量时会有浮力的影响 (5) 氢元素 澄清石灰水变浑浊 (6)酒精燃烧也会生成二氧化碳和水，会干扰木糖醇燃烧产物的鉴别 【详解】（1）铜和氧气反应生成氧化铜，铜为紫红色固体，氧化铜为黑色，则现象为红色粉末变成黑色，且反应放热，装置中的压强会增大，气球变鼓，待冷却后，气球又变瘪，且反应前后电子秤读数相同，故填：红色粉末变成黑色，小气球先变鼓后变瘪；（其他合理答案均可） （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，故填：偏右； （3）质量守恒定律适用于一切化学变化，该反应为化学变化，符合质量守恒定律，故填：符合； （4）碳酸钠和盐酸反应生成二氧化碳，丙、丁均为密闭装置，但由于装置中的压强会增大，丙装置中的气球会膨胀，用天平测量时会有浮力的影响，故丁装置更合理，故填：丁最合适；丙装置中的气球会膨胀，用天平测量时会有浮力的影响； （5）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，故填：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，故填：澄清石灰水变浑浊； （6） 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，故填：酒精燃烧也会生成二氧化碳和水，会干扰木糖醇燃烧产物的鉴别。 ▌题型04 质量守恒定律的计算（列表题） 【典例1】(25-26九上·广东广州·期中)将甲、乙、丙、丁四种物质放入一密闭容器中，在一定条件下反应一段时间后，测得反应前后各物质的质量如表，下列说法中不正确的是 物质 甲 乙 丙 丁 反应前的质量(g) 15 20 10 10 反应后的质量(g) 10 15 20 X A．X的值为0 B．丁可能是该反应的催化剂 C．甲和丙在该反应中(参加反应或生成)的质量比为1：2 D．丙一定是化合物 【答案】A 【分析】由表格数据可知，反应前后甲、乙的质量减少，则甲、乙为反应物；反应前后丙的质量增加，则丙为生成物；根据质量守恒定律，化学反应前后物质的总质量不变，则，解得X=10，则反应前后丁的质量不变，则丁可能是该反应的催化剂，也可能是不参与反应的物质，综上可知，该反应为甲与乙在一定条件下反应生成丙。 【详解】A、由分析可知，X=10，说法错误，符合题意； B、由分析可知，丁可能是该反应的催化剂，说法正确，不符合题意； C、由分析可知，该反应为甲与乙在一定条件下反应生成丙，结合表格数据可知，参加反应的甲和生成的丙在该反应中的质量比为，说法正确，不符合题意； D、由分析可知，该反应为甲与乙在一定条件下反应生成丙，符合“多变一”的特点，属于化合反应，则丙一定是化合物，说法正确，不符合题意。 故选：A。 【变式4-1】(25-26九上·广东汕头潮南区·期中)在一个密闭容器中放入甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下发生化学反应，一段时间后，测得部分数据如下表： 物质 甲 乙 丙 丁 反应前质量/g 18 1 2 32 反应后质量/g x 26 2 12 下列说法中，不正确的是 A．反应后物质甲的质量为13 g B．丙一定是该反应的催化剂 C．参加反应的甲和丁的质量比为1：4 D．该反应是化合反应 【答案】B 【详解】A、根据反应前后质量不变可得：18+1+2+32=x+26+2+12，解得x=13，所以反应后物质甲的质量为13g，正确； B、丙质量不变，可能做催化剂，也有可能是杂质，错误； C、甲质量减少了5克，是反应物；反应后乙质量增加了25克，是生成物；丁质量减少了20克，是反应物，反应中甲、丁的质量比5g:20g=1:4，正确； D、反应物是甲和丁，生成物是乙，所以是化合反应，正确； 故选B。 【变式4-2】(25-26九上·广东惠州惠阳区·期中)在一个密闭容器中，有甲、乙、丙、丁、戊五种物质，在一定条件下发生反应，测得反应前后各物质质量的变化量(单位：g)如图所示。下列说法错误的是 A．x的数值为8 B．反应前后元素的种类不变 C．丁可能是此反应的催化剂 D．反应前后甲、戊变化的质量之比为1∶3 【答案】D 【分析】A、质量守恒定律（密闭容器中反应前后总质量不变），整理各物质反应前后的质量变化为 甲：反应前→反应后，质量减少（反应物）； 乙：反应前→反应后，质量减少（反应物）； 丙：反应前→反应后，质量增加（生成物）； 丁：反应前后均为，质量不变（可能是催化剂或不参与反应的杂质）； 反应物总减少量 = 生成物总增加量，则，解得； 戊：反应前→反应后，质量变化为（生成物）。 【详解】A、由图可知可知，x的数值为 8，计算正确，说法正确。 B、化学反应前后元素种类不变（质量守恒定律内容），说法正确。 C、丁反应前后质量不变，可能是催化剂，说法正确。 D、甲变化的质量为，戊变化的质量为，二者质量之比为，并非，说法错误。 故选D。 【变式4-3】(25-26九上·广东梅州·期末)在催化剂的作用下，某反应中的水、二氧化碳、氧气和X的分子数目随反应过程的变化如图所示，下列说法正确的是 A．物质X的相对分子质量为64 B．催化剂的化学性质在反应前后发生了变化 C．t时刻，和的质量相同 D．该反应中氧气和二氧化碳的质量比是12：11 【答案】D 【详解】A、设X的相对分子质量为x，根据质量守恒定律，可知4a×（1×2+16）+2a×（12+16×2）=3a×16×2+2ax，解得x=32，该选项说法不正确； B、化学反应前后，催化剂的化学性质不变，该选项说法不正确； C、由图可知，t时刻，二氧化碳和氧气的分子个数比相同，由于它们的相对分子质量不同，则它们的质量不相同，该选项说法不正确； D、该反应中氧气和二氧化碳的质量比是（3a×16×2）:[2a×（12+16×2）]=12:11，该选项说法正确。 故选D。 ▌题型05 质量守恒定律的图像分析 【典例1】(25-26九上·广东惠州惠阳区·期中)下列图像与事实不一致的是 A．一定量镁条在密闭容器中燃烧 B．红磷在密封锥形瓶中燃烧 C．用浓度为5%的过氧化氢溶液制取氧气 D．电解水实验中，产生的氢气和氧气的质量关系 【答案】B 【详解】A、镁燃烧生成氧化镁，固体质量增大，完全反应后固体质量不再变化，该选项图正确； B、红磷燃烧放热，气体膨胀，压强增大，完全反应后温度降低，氧气消耗，压强减小，该选项图不正确； C、过氧化氢分解生成水和氧气，有催化剂时反应速率快一些，最终生成氧气质量相等，该选项图正确； D、电解水生成氢气和氧气，由可知，氢气和氧气质量比是1：8，该选项图正确。 故选B。 【变式5-1】(25-26九上·广东深圳·期中)下列图像对应关系正确的是 A．红磷在密闭容器中燃烧至熄灭 B．将足量的硫粉与一定质量的氧气在密闭装置内引燃 C．等质量、等浓度的过氧化氢溶液在有无催化剂下反应 D．水通电一段时间 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A、氧气约占空气体积的，红磷在密闭容器中燃烧消耗氧气，气体减少，压强减小，则反应结束冷却至室温后打开止水夹，水进入容器内，最终剩余气体体积应为原体积的，而不是，图像错误，不符合题意； B、将足量的硫粉与一定质量的氧气在密闭装置内引燃，氧气为气体，所以一开始装置内气体的质量不为0，硫在氧气中燃烧生成二氧化硫气体，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，则参加反应的硫和氧气的质量之和等于生成的二氧化硫的质量，所以装置内气体质量逐渐增加，直至完全反应不再变化，图像错误，不符合题意； C、催化剂只能改变化学反应速率，不能改变生成物的质量，则等质量、等浓度的过氧化氢溶液在有无催化剂下反应，有催化剂的反应速率快，至完全反应所需时间短，但最终生成氧气的质量相同，图像正确，符合题意； D、电解水生成氢气与氧气的体积比约为2:1，根据化学方程式，则生成氢气和氧气的质量比为，图像错误，不符合题意。 故选：C。 【变式5-2】(25-26九上·广东湛江·期中)下列图像能正确反映对应变化关系的是 A．图A：加热一定质量的高锰酸钾 B．图B：足量红磷在密闭容器中燃烧 C．图C：电解水时生成H2和O2的质量与时间的关系 D．图D：等质量、等浓度的过氧化氢溶液在有、无催化剂的条件下反应 【答案】D 【详解】A、高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，一开始高锰酸钾还未分解，试管中只含高锰酸钾一种固体物质；加热到一定温度高锰酸钾才能分解，随着反应的进行，高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，当高锰酸钾部分分解时，试管内含高锰酸钾、锰酸钾、二氧化锰三种固体物质；待高锰酸钾完全反应后，试管内含锰酸钾、二氧化锰两种固体物质，故选项图像错误； B、红磷燃烧放出大量的热，温度升高，压强增大；随着反应的进行氧气被消耗，温度逐渐恢复至室温，压强逐渐减小，最终压强一定比反应前小，故选项图像错误； C、水通电分解生成氢气和氧气，即，则生成氢气和氧气的质量比为：4:32=1:8，则电解水一段时间，生成氢气、氧气的体积比为2:1，生成氢气和氧气的质量比为1:8，故选项图像错误； D、等质量、等浓度的过氧化氢溶液制取氧气，催化剂只能影响反应速率，不影响产生氧气的质量，有催化剂的反应速率快，至完全反应所需时间短，但是最后生成氧气的质量相等，故选项图像正确。 故选D。 【变式5-3】．(25-26九上·广东广州越秀区·期末)某小组用图装置，通过加热使铜氧化来验证质量守恒定律。下列关于瓶内物质或元素的质量与时间关系图，正确的是 A．B． C． D． 【答案】D 【详解】A、装置中，铜与空气中的氧气反应生成氧化铜，其它气体不参加反应，所以实验中气体的质量减少，但最终气体的质量不为零，选项错误； B、实验中，氮气不参加反应，其质量保持不变，选项错误； C、装置中，铜与空气中的氧气反应生成氧化铜，实验中，固体的质量增加，当反应停止后，固体的质量不再增加，保持不变，选项错误； D、由质量守恒定律可知，化学反应中，原子的种类与质量保持不变，所以该实验中，氧元素的质量保持不变，选项正确； 故选D。 ▌题型06 化学方程式的书写 【典例1】(25-26九上·广东汕头潮南区·期中)下列化学方程式书写正确的是 A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A、碳酸钙在高温条件下反应生成氧化钙和二氧化碳，化学方程式为，CO2需标注“↑”，该选项错误。 B、镁燃烧生成氧化镁，化学方程式为，原方程式未配平，该选项错误。 C、铁燃烧生成四氧化三铁，化学方程式为，不是生成Fe2O3，该选项错误。 D、磷燃烧生成五氧化二磷，化学方程式为，该选项正确。 故选D。 【变式6-1】(25-26九上·广东肇庆·期中)下列化学方程式完全正确的是 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】A.镁燃烧的化学方程式为，化学式、配平、反应条件均正确，故A正确； B.铁燃烧产物应为而非，且未配平，正确的方程式为：；故B错误； C.过氧化氢分解方程式未配平，正确的方程式为：；故C错误； D.氯酸钾分解反应条件书写不规范，缺少“加热”条件，正确的方程式为：，选项错误。 故选A。 【变式6-2】(25-26九上·广东阳江·期中)下列化学方程式书写完全正确的是 A．H2+O2H2O2 B．2Mg+O22MgO C．H2O2H2↑+O2↑ D．C+O2↑CO2↑ 【答案】B 【详解】A、氢气和氧气在点燃的条件下反应生成水，该反应的化学方程式为：，错误在于生成物错误，不符合题意； B、镁在氧气中燃烧生成氧化镁，该反应的化学方程式为：，符合题意； C、过氧化氢在催化剂的作用下反应生成水和氧气，该反应的化学方程式为：，错误在于生成物错误，不符合题意； D、碳在氧气中燃烧生成二氧化碳，该反应的化学方程式为：，错误在于无需标注气体符号，不符合题意。 故选B。 【变式6-3】(25-26九上·广东潮州湘桥区·期中)有关下列化学方程式的说法错误的是 A．中，“SO3”应改为“SO2” B．读作：水等于氢气加氧气 C．中，“点燃”不可改成“燃烧” D．由CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O可知CaCO3不溶于水 【答案】B 【详解】A、硫燃烧生成二氧化硫，而不是三氧化硫，则“SO3”应改为“SO2”，该选项说法正确； B、该方程式只能读作：水在通电条件下生成氢气和氧气，该选项说法错误； C、铁燃烧生成四氧化三铁，条件为点燃，该选项说法正确； D、生成物标注“↓”，说明该生成物难溶于水，该选项说法正确。 故选B。 ▌题型07 根据化学方程式推测化学式 【典例1】(25-26九上·广东惠州·月考)某纯净物在氧气中高温煅烧的化学方程式为：，则的化学式是 A． B． C． D． 【答案】C 【详解】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Fe、S、O的个数分别是0、0、22，生成物中含Fe、S、O的个数分别是4、8、22，故反应物中还应含4个Fe、8个S，故X的化学式为：FeS2。 故选C。 【变式7-1】(25-26九上·广东阳江·期中)硅是重要的半导体材料，X+H23HCl+Si(高纯)是工业制硅流程中的化学反应之一。下列说法错误的是 A．反应中元素种类不变 B．反应中各原子数目不变 C．X的化学式是SiHCl2 D．反应过程中H2中的氢元素化合价升高 【答案】C 【详解】A、反应前后元素种类不变，该选项说法正确； B、化学反应前后，原子的种类、数目、质量都不变，该选项说法正确； C、反应前后原子的种类和数目都不变，等号右边H、Cl、Si的个数分别为3、3、1，等号左边除X外，H、Cl、Si的个数分别为2、0、0，则X中含有一个氢原子、三个氯原子和一个硅原子，则化学式为SiHCl3，该选项说法不正确； D、氢气中氢元素化合价为0，而HCl中氢元素化合价为+1价，则反应过程中氢元素化合价升高，该选项说法正确。 故选C。 【变式7-2】(25-26九上·广东台山·期末)2025年9月3日上午，纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年大会在北京天安门广场隆重举行。 (1)8万个彩色气球同时腾空而起，将天空装点得绚丽多彩。该气球采用了一种光敏降解技术，植入了光敏降解催化剂。气球升空爆裂后，碎片在光照和微生物作用下，24小时内启动分解，2周内完全转化为水和二氧化碳，无微塑料残留。该变化属于________（填“物理”或“化学”）变化。为了绝对安全，气球内充装的气体是氦气而非氢气的原因是_______。 (2)高氯酸铵是固体运载火箭的主要推进剂，其分解反应的化学方程式为，则X的化学式是______，高氯酸铵中氯元素的化合价为______。 (3)阅兵式上，歼-10表演机喷出色彩斑斓的烟雾承载着全体中华儿女团结奋进的民族精神。“烟”和“雾”是不同的化学现象，白磷在空气中燃烧产生的是________，写出该反应的化学方程式：_________。 【答案】(1) 化学 氢气易燃易爆，氦气化学性质稳定 (2) O2 +7 (3) 白烟 【详解】（1）气球升空爆裂后，碎片在光照和微生物作用下，24小时内启动分解，2周内完全转化为水和二氧化碳，无微塑料残留。有新物质生成，属于化学变化； 氢气易燃易爆，氦气化学性质稳定，故为了绝对安全，气球内充装的气体是氦气而非氢气； （2）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N、H、Cl、O的个数分别是2、8、2、8，生成物中含N、H、Cl、O的个数分别是2、8、2、4，故生成物中还应含4个O，故X的化学式为：O2； 高氯酸铵中铵根离子显+1价，氧元素显-2价，设氯元素的化合价为x，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得：，x=+7； （3）白磷在空气中燃烧生成五氧化二磷，产生大量白烟，该反应的化学方程式为：。 【变式7-3】(25-26九上·广东茂名·期中)新型灭菌消毒剂ClO2 抑制新冠病毒传播，“含氯消毒剂”被广泛使用，其中包含一种新型灭菌消毒剂：ClO2。常温下，ClO2是有刺激性气味的黄绿色气体，1L水中大约能溶解2.9gClO2，其熔点为-59℃，沸点为11℃。ClO2受热或者见光易分解，具有强氧化性和很强的腐蚀性。我国从2000年起就逐渐用ClO2取代氯气(Cl2)对饮用水进行消毒。 (1)ClO2的名称是___________，ClO2中氯元素的化合价是___________。一定条件下，二氧化氯和氰化氢(HCN)反应的化学方程式为，则X的化学式为___________。 (2)下列消毒剂的有效成分中，属于氧化物的是_____________。（填字母序号） A．84消毒液中的NaClO B．双氧水中的H2O2 C．医用酒精中的C2H5OH (3)使用ClO2对饮用水进行消毒属于_____________（填“物理”或“化学”）变化，日常生活中可通过_____________降低水的硬度。 (4)下列有关ClO2的说法正确的有 。 A．0℃时ClO2为黄绿色气体 B．用棕色试剂瓶盛装ClO2并置于阴暗处保存 C．常温下，1L水中大约能溶解2.9gClO2 D．含氯消毒剂中ClO2的浓度越大越好 【答案】(1) 二氧化氯 +4 N2 (2)B (3) 化学 煮沸 (4)BC 【详解】（1）根据“先读后写”，ClO2的名称是二氧化氯； ClO2中氧元素的化合价为-2价，设氯元素的化合价为x，根据化合物中各元素的正负化合价代数和为零，则x+(-2)×2=0，解得x=+4，故ClO2中氯元素的化合价为+4价； 根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变，反应前有：2个氯原子、4个氧原子、2个氮原子、2个氢原子、2个碳原子，反应后有：2个碳原子、2个氯原子、4个氧原子、2个氢原子，则X的化学式为N2； （2）氧化物的定义：氧化物是指由两种元素组成，其中一种元素是氧元素的化合物。 A、NaClO是由钠、氯、氧三种元素组成的化合物，不属于氧化物，不符合题意； B、H2O2是由氢、氧两种元素组成的化合物，属于氧化物，符合题意； C、C2H5OH是由碳、氢、氧三种元素组成的化合物，不属于氧化物，不符合题意。 故选B； （3）使用ClO2对饮用水进行消毒的过程中，发生了蛋白质变性等，有新物质生成，属于化学变化； 日常生活中可通过煮沸降低水的硬度，可溶性钙、镁化合物在加热时能形成沉淀； （4）A、根据信息ClO2的熔点为- 59℃ ，沸点为11℃ ，因此0℃时ClO2为液态，此选项错误； B、ClO2见光或者受热易分解，因此要用棕色试剂瓶盛装并置于阴暗处保存，此选项正确； C、常温下，1L水中大约能溶解2.9g ClO2，此选项正确； D 、ClO2具有强氧化性和很强的腐蚀性，因此含氯消毒剂中二氧化氯不是浓度越大越好，此选项错误。 故选：BC。 ▌题型08 微观粒子示意图 【典例1】如图是某化学反应的微观模拟示意图(甲、乙、丙、丁分别代表图中对应的四种物质)，下列说法正确的是 A．参加反应的甲、乙两种物质的质量比为22：9 B．图中有三种氧化物 C．该反应过程中氧原子个数增多。 D．丙中碳元素和氢元素的质量比是1：2 【答案】A 【分析】根据微观示意图可知，甲为，乙为，丙为，丁为，反应方程式为。 【详解】A.参加反应的甲、乙质量比为，说法正确。 B.氧化物是仅含两种元素且其中一种为氧元素的化合物，只有、两种氧化物，说法错误。 C.根据质量守恒定律，反应前后原子的种类、个数均不变，氧原子个数不会增多，说法错误。 D.丙中碳、氢元素质量比为，是碳、氢原子的个数比，说法错误。 【变式8-1】厦门大学某团队借助C60富勒烯生成合成氨的催化剂，推动合成氨产业开启绿色革命，其微观示意图如图所示。下列说法中，正确的是 A．催化剂改变了氮气的化学性质 B．反应物均可由空气直接分离制得 C．该反应的化学方程式为 D．参加反应的H2和N2的质量比为3∶14 【答案】D 【详解】A.催化剂的作用是改变化学反应速率，自身化学性质和质量在反应前后不变，也不会改变反应物的化学性质，错误。 B.反应物为N2和H2，空气中H2含量极低，无法通过空气直接分离得到H2，错误。 C.该反应需要C60富勒烯作催化剂，给出的化学方程式未标注反应条件，错误。 D.反应方程式为，参加反应的H2和N2的质量比为(3×2):28=3:14，正确。 【变式8-2】蓝氢是配套碳捕集、利用与封存技术的天然气制氢工艺，是目前性价比较高的制氢工艺之一。利用甲烷与水蒸气在催化剂作用下制取氢气的微观过程如图所示。下列说法正确的是 A．反应后氢原子个数减少 B．反应前后分子个数不变 C．反应物中甲、乙分子个数比为1：1 D．反应生成丙和丁的质量比为14：1 【答案】C 【分析】根据反应微观示意图写出反应的化学方程式：CH4+H2OCO+3H2。 【详解】A、根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类、个数均不变，氢原子个数不会减少，错误； B、根据反应化学方程式，反应前有1个甲烷分子和1个水分子，分子总数为2，反应后有1个一氧化碳分子和3个氢分 子，分子总数为4，分子个数发生改变，错误； C、根据反应化学方程式，反应物甲（CH4）和乙（H2O）的化学计量数均为1，分子个数比为1:1，正确； D、根据反应化学方程式，生成丙（CO）和丁（H2）的质量比为：（12+16）:（3×2）=（28）:（6）=14:3，不是14:1，错误。 【变式8-3】“人造树叶”可在光照条件下将二氧化碳和水转化为优质燃料，反应的微观示意图如图。下列说法正确的是 A．反应后氢元素化合价升高 B．甲、乙化学性质不同是因为元素组成不同 C．反应后原子数目增多 D．参加反应的两种物质的质量比为22∶9 【答案】D 【分析】甲为CO2​，另一种反应物为H2​O，生成物乙为CO，另外两种生成物为O2​、H2​； 配平后反应为：。 【详解】A.反应前氢元素在H2​O中化合价为+1，反应后氢元素在单质H2​中化合价为0，化合价降低，不是升高，A错误。 B.甲CO2​和乙CO的元素组成相同，都由碳、氧两种元素组成，二者化学性质不同是因为分子构成不同，B错误。 C.根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类、数目都不变，C错误。 D.参加反应的两种物质CO2​和H2​O的质量比为244:218=22:9，D正确。 ▌题型09 根据化学方程式进行计算 【典例1】(25-26九上·广东江门·期中)甲醇(CH3OH)作为燃料应用于汽车领域，有助于推动能源结构优化。 (1)据图分析，CO 单位排放量较高的是___________汽车。每行驶 100km，甲醇汽车比汽油汽车可减少排放 NOx的质量为___________g。 CO2制备CH3OH的化学方程式为。 (2)该反应催化剂主要成分三氧化二铟(In2O3)中In的化合价为___________。 (3)若要生产64 t CH3OH，理论上至少需消耗CO2的质量是多少？(写出计算过程) 【答案】(1) 汽油 23 (2)+3 (3)22t 解：设需要二氧化碳质量为x。 答：需要二氧化碳88t。 【详解】（1）从图中可知，汽油汽车CO 的单位排放量为1.47g/km，甲醇汽车CO 的单位排放量为0.35g/km，所以CO 单位排放量较高的是汽油汽车；甲醇汽车NO2单位排放量为0.10g/km，汽油汽车NO2单位排放量为0.33g/km，每行驶1km，甲醇汽车比汽油汽车减少NO2排放的质量为0.33g-0.1g=0.23g，每行驶100km，甲醇汽车比汽油汽车可减少排 放NO2的质量为：100km×0.23g/km=23g；故填：汽油；23。 （2）氧元素-2价，设In的化合价为x，根据化合物中正负化合价代数和为零，，故填：+3。 （3）见答案 【变式9-1】(25-26九上·广东潮州湘桥区·期中)于谦在《石灰吟》中写道：“千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲。”说的是生石灰（CaO）可由石灰石（CaCO3）高温煅烧得到，同时还能产生二氧化碳气体，反应的方程式为：。化学小组同学将30 g石灰石样品高温煅烧，称量不同时间剩余固体的质量，并记录数据如表： 时间/s t0 t1 t2 质量/g 30 28.9 27.8 (1)碳酸钙由______种元素组成，其中钙元素的质量分数为________。 (2)加热后固体的质量减小，________（填“遵守”或“不遵守”）质量守恒定律。t2 s时生成气体的质量为________g。 (3)加热至t2 s时，消耗碳酸钙的质量为多少？ 【答案】(1) 三/3 40% (2) 遵守 2.2 (3)设消耗碳酸钙的质量为x，则 解得x=5g 答：加热至t2 s时，消耗碳酸钙的质量为5g。 【详解】（1）碳酸钙（CaCO3）是由钙、碳、氧三种元素组成； 其中钙元素的质量分数为。 （2）任何化学反应都遵守质量守恒定律，该反应也遵守质量守恒定律； 根据反应前后物质的总质量不变，则t2 s时生成气体的质量为30g-27.8g=2.2g。 （3）见答案。 【变式9-2】(25-26九上·广东清远·期中)小悦同学通过课外阅读了解到过氧化钠固体在常温下与水反应能产生氧气，化学方程式为：，于是设计如图便捷式制氧器： (1)过氧化钠(中氧元素的化合价为______，氧元素与钠元素的质量比：_______。 (2)矿泉水中盛有39.0g，将输液袋中一定量的水全部滴入使完全反应，计算产生氧气的质量是多少？(写出计算过程) (3)等质量的下列物质中，制取氧气最多的是_______。 a.　　b.　　　c. 【答案】(1) -1 16:23 (2)设产生氧气的质量为x，则： 答：产生氧气的质量是8g。 (3)b 【详解】（1）① 过氧化钠（Na2O2）中，钠元素化合价为+1，设氧元素化合价为x，根据化合物中正负化合价代数和为0：(+1) ×2+2x = 0，解得x = -1。 所以氧元素的化合价为-1。 ② 氧元素与钠元素的质量比：(16×2):(23×2) = 32:46=16:23。 （2）详见答案。 （3）根据; 根据; 根据; y>x>z，等质量的下列物质中，制取氧气最多的是水，故选b。 【变式9-3】(25-26九上·广东东莞·期中)“碳中和”是指在一定时间内产生的二氧化碳排放总量，通过二氧化碳去除手段来抵消掉这部分碳排放，达到“净零排放”的目的。我国研发的“液态太阳燃料合成技术”，能将大气中的二氧化碳转化为“液态阳光燃料”甲醇（），转化流程如图所示： 其中反应②的化学方程式为：； (1)请计算甲醇中碳元素的质量分数_________。 (2)请写出电解时反应①的化学方程式____________。 (3)在反应②中，若产生1.6 kg甲醇，理论上会消耗二氧化碳的质量是多少？（请写出计算过程） 【答案】(1)37.5% (2) (3)解：设理论上消耗二氧化碳的质量为x，根据化学方程式： 答：若产生1.6kg甲醇，理论上消耗二氧化碳质量为2.2kg。 【详解】（1）甲醇的化学式为，则甲醇中碳元素的质量分数为； （2）反应①是水在通电的条件下生成氢气和氧气，化学方程式为：； （3）详见答案。 / 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 学科网（北京）股份有限公司 $ 第五单元 化学反应的定量关系（题型突破·举一反三） ▌题型01 质量守恒定律解释现象 【典例1】C 【变式1-1】B 【变式1-2】C 【变式1-3】B ▌题型02 实验探究质量守恒定律 【典例1】C 【变式2-1】D 【变式2-2】B 【变式2-3】D ▌题型03 探究质量守恒定律（实验题） 【典例1】(1) 不能 蔗糖溶于水属于物理变化 (2) 黑 a (3) 产生大量白烟，放热 化合 (4)密闭 (5)ABC 【变式3-1】(1) 不能 酒精和水混合属于物理变化 (2) 铜丝变黑 玻璃棒a端下沉(或玻璃棒左低右高等) (3)一部分镁燃烧产生的白烟逸散到空气中 (4)密闭 (5) (6)氧气的化学性质比氮气活泼 【变式3-2】(1)没有 (2) 右端 是 (3)a端铜丝表面变黑，且b端比a端高 (4)① (5) 水 H、O (6) 澄清石灰水变浑浊 碳 【变式3-3】(1)红色粉末变成黑色，小气球先变鼓后变瘪 (2)偏右 (3)符合 (4)丁最合适；丙装置中的气球会膨胀，用天平测量时会有浮力的影响 (5) 氢元素 澄清石灰水变浑浊 (6)酒精燃烧也会生成二氧化碳和水，会干扰木糖醇燃烧产物的鉴别 ▌题型04 质量守恒定律的计算（列表题） 【典例1】A 【变式4-1】B 【变式4-2】D 【变式4-3】D ▌题型05 质量守恒定律的图像分析 【典例1】B 【变式5-1】C 【变式5-2】D 【变式5-3】D ▌题型06 化学方程式的书写 【典例1】D 【变式6-1】A 【变式6-2】B 【变式6-3】B ▌题型07 根据化学方程式推测化学式 【典例1】C 【变式7-1】C 【变式7-2】(1) 化学 氢气易燃易爆，氦气化学性质稳定 (2) O2 +7 (3) 白烟 【变式7-3】(1) 二氧化氯 +4 N2 (2)B (3) 化学 煮沸 (4)BC ▌题型08 微观粒子示意图 【典例1】A 【变式8-1】D 【变式8-2】C 【变式8-3】D ▌题型09 根据化学方程式进行计算 【典例1】(1) 汽油 23 (2)+3 (3)22t 解：设需要二氧化碳质量为x。 答：需要二氧化碳88t。 【变式9-1】(1) 三/3 40% (2) 遵守 2.2 (3)设消耗碳酸钙的质量为x，则 解得x=5g 答：加热至t2 s时，消耗碳酸钙的质量为5g。 【变式9-2】(1) -1 16:23 (2)设产生氧气的质量为x，则： 答：产生氧气的质量是8g。 (3)b 【变式9-3】(1)37.5% (2) (3)解：设理论上消耗二氧化碳的质量为x，根据化学方程式： 答：若产生1.6kg甲醇，理论上消耗二氧化碳质量为2.2kg。 / 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 学科网（北京）股份有限公司 $