4.2 质量守恒定律-【通成学典】2026-2027学年九年级上册化学拔尖特训(科粤版·新教材)

第四单元化学式与化学方程式 4.2 质量守恒定律 边一阶·基础通关 融通新授知识，夯实双基 1.下列关于质量守恒定律的说法错误的是 () A.木炭在空气中燃烧成灰，质量减少，符合质量守恒定律 B.化学反应前后不存在原子的得失，因此化学反应前后质量守恒 C.根据质量守恒定律，镁条在空气中燃烧生成氧化镁的质量一定大于镁条的质量 D.一定体积的酒精跟水混合，总体积虽然减小了，但该过程符合质量守恒定律 2.[2025郑州模拟]超氧化钾(KO2)可作氧气源，用于煤矿井下救援。它能与水反应迅速放出氧气 和另外一种化合物，则该化合物可能是 () A.K2COs B.KNO C.KOH D.K2SO 3.已知化学反应A十B→C十D,参加反应的A与B的质量比为3：2，若反应后生成C与D共 10g,且生成的C的质量是参加反应的B的质量的2倍，则参加反应的A的质量为 g,生 成的D的质量为 g。 扫二阶·素能攀升 强化运用能力，提升素能▲ 4.科研人员制备了一种纳米催化剂，二氧化碳和水在其表面发生反应的微观示意图如图，下列说法 正确的是 () A.两种反应物的分子个数比为1：1 ●c 08qh09 B.生成物“c。oo”的化学式为CH,O H C.催化剂的化学性质在反应前后发生变化 纳米催化剂 (第4题图) D.原子的种类和数目在反应前后都发生变化 5.*密闭容器内有、b、c、d四种物质，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 如表所示，下列说法正确的是 () A.x>3时，d可能是单质 物质 c d B.y=8时，b一定为该反应的催化剂 反应前质量/g15 8 81 C.反应过程中，c与d质量变化比为1：4 反应后质量/gxy 417 D.y>8时，反应一定是化合反应 6.[2025通辽扎鲁特旗期末]密闭容器中有甲、乙、丙、 甲的质量/g。反应前的质量 丁四种物质，在一定条件下发生化学反应，测得反 21 017 。反应一段时间 °后的质量 应前及反应一段时间后各物质的质量变化如图所 8 乙的质量/g 示。下列说法正确的是 () 25 A.乙一定是该反应的催化剂 640 丙的质量/g B.该反应属于化合反应 (第6题图) C.a的数值为39 D.若继续反应至丙为55g,生成甲的质量刚好等于乙的质量 55 拔尖特训·化学（科粤版）九年级上 7.[2025南阳淅川二模]某过氧化氢溶液中氢元素和氧元素的质量比为1：9，现向40g该溶液中加 入2g二氧化锰，充分反应后，生成氧气的质量为 ( ) A.4g B.2g C.3.2g D.1.6g 8.人类对物质世界的认识，总是从宏观到微观、从定性到定量不断深化的，对化学反应的认识也是 如此。（资料卡片：氢氧化钙溶液能与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀） (1)某化学小组用如图甲所示装置探究甲醇的元素组成（夹持仪器已略）。 ①实验中要使甲醇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实验过程中观察到试管中澄清石灰水变浑浊，根据该现象可以推测出甲醇中一定含有 元素。 石灰石 玻璃管 氢氧化 注射器 稀盐酸 白磷 钠溶液 硫酸铜 澄清石灰水 溶液 盛有燃着甲醇的 蒸发皿 装置1 装置2 装置3 甲 乙 (第8题图) (2)另一化学小组设计了如图乙所示实验，验证质量守恒定律。图乙实验设计中，不能直接验证 质量守恒定律的装置是 (填装置数字)；由此获得启发：用实验来探究化学反应前后反应 物与生成物之间的总质量关系时，当有气体参加或生成时，必须在 中进行。 (3)请你根据化学变化的微观本质分析化学反应前后质量守恒的原因： (4)化学小组取3.2g甲醇，在纯氧中充分燃烧，生成3.6g水和4.4g二氧化碳（无其他产物）。 ①下列对于甲醇的元素组成判断准确的是 (填字母)。 A.只含有C、H两种元素 B.一定含有C、H元素，可能含有O元素 C.一定含有C、H、O三种元素 D.无法判断 ②已知甲醇分子的相对分子质量为32，根据①中你的选择，结合实验数据，推测甲醇的化学式 为 ]三阶·思维拓展 深度探究创新，拓展思维 9.[2025武汉]将1g可燃物与过量氧气在密闭容器中用电火花引燃，除生成二氧化碳 外，还可能生成水。充分反应后，容器内氧气减少了2g。实验过程中生成二氧化碳 的质量随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是 () A.图中t1s时，容器内氧气的质量为” m3 m B图中：s时：容器内碳元索的质及为票g C.若1112<8m3,则该可燃物一定含有碳、氧元素 D.若m1十m2>m3,则该可燃物一定含有碳、氢、氧元素 时间/s (第9题图) 56 ●“答案与解析”见P26该气体可能是纯净的S02;可能是一种大于50%、一种小 于50%的气体混合物，即C0与N;也可能是SO2,CO、N 三种气体的混合物；不可能出现SO2与N2、SO2与CO的 组合 审题指导 给定混合物中某元素的质量分数，推测混合物的组 成，可采用平均值法，即某个平均量M由若干个量决定 时，如果若千个量中最小量为M,最大量为M2,则其平 均值一定在M,与M2之间，即M1<MM2,据此进行 分析和解答。 9.C混合物中钾元素与硫元素质量比为(39×2)：(32× 1)=39：16,混合物中氧元素质量分数为34%，则钾、硫元 素质量分数之和为1一34%=66%。因此钾元素质量分数 39X2 为66%×39X2十32-46.8%。 审题指导 根据K,SO1、K2SO3、K,S三种物质中钾原子和硫 原子的个数比均为2：1，进行分析判断。 10.解：23.2g该氧化物中铁元素的质量为16.8g,则氧元 素的质量为23.2g一16.8g=6.4g,该氧化物中铁、氧元素 的原子个数比为168g:64g=3:4,所以该氧化物的化 56 16 学式为FeO,。 答：该氧化物的化学式为FeO,。 方法归纳 应用比例法确定化合物的化学式 不同元素形成化合物时都必须遵循一定的化合价 规则，也就是说，化合物中各元素的原子数目及元素的 质量都有固定的比例，其计算方法如下：设由A和B两 种元素组成的化合物的化学式为AB,元素A和元素 B的相对原子质量分别为a和b,化合物中元素A和元 素B的质量分别为m(A)、m(B),则化合物中A、B的原 子个数比为x:y=m(A:m(B) 即原子个数比为化 a b 合物中各元素的质量与相对原子质量的比值之比。 11.(1)3:7:2:1(2)89(3)15.7%(4)30 〔解析)(1)1个丙氨酸分子是由3个碳原子、？个氢原子、 2个氧原于和1个氮原于构成的，则丙氨酸分于中C、H、0、 N原子的个数比为3：7：2：1。(2)丙氨酸的相对分子质 量为12×3+1×7+16×2+14=89。(3)丙氨酸中氮元素 的质量分数为89 14 ×100%≈15.7%。(4)设尿素的质量为 x,则89g×(×100%)=xX(12+16+12+1x× 14×2 100%),解得x=30g。 12.(1)13.2%(2)解：130g牙音中氟元素的质量为 114mg=0.114g,含0.114g氟元素的单氟磷酸钠的质量 为3.20,864g则孩牙膏中单氟磷酸钠的质量分数为 0.864g×100%≈0.665%，由于计算结果不在0.7%~ 130g 0.8%之间，故该牙膏没有较好的防蛀牙的效果。 答：该牙膏没有较好的防蛀牙的效果。 〔解析)(1)单氟磷酸钠中氟元素的质量分数为 19 23×2+31+16X3+19X100%≈13.2%。 13.D若全部为氧化铜，10g样品中铜元素质量=10g× (侧×100%)-8g若全部为氧化亚铜，则含有铜元素质 量=10g×(2器×100%)≈889g:而固体样品中含有闹 元素质量为9g,比CuO、Cu2O中含有铜元素质量都大，所 以样品中一定含有铜单质，A、B、C正确；10g氧化铜或氧 化亚铜中铜元素质量都小于9g,不能是这两种物质的混合 物，D错误。 14.BC2HOH可以变形为C2H,·H2O,所以C2H、 CHOH可以视为C2H,、HO组成的混合物，因为氧元 素的质量分数为y,故H,0的质量分数为y×6 189 8y, 所以CH的质量分数为1一令，其中联元素的质量分数 为-)×器1-8小 9￥ 4.2质量守恒定律 1.D木炭在空气中燃烧成灰，质量减少，是因为生成的二 氧化碳气体逸散到空气中，但整个反应过程符合质量守恒 定律，A正确；化学反应前后原于的种类、数目和质量都不 变，因此化学反应前后质量守恒，B正确；镁条在空气中燃 烧生成氧化镁，根据质量守恒定律，氧化镁的质量等于镁 条的质量加上参与反应的氧气的质量，因此氧化镁的质量 一定大于镁条的质量，C正确；一定体积的酒精跟水混合， 总体积虽然减小了，但这是物理变化，质量守恒定律适用 于化学变化，不适用于物理变化，D错误。 2.C超氧化钾(KO2)与水反应迅速放出氧气和另外一种 化合物，KO2和H2O两种物质中含有钾、氢、氧三种元素， 根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，生成物氧气 中只含有氧元素，则该化合物中一定含有钾、氢两种元素， 可能含有氧元素，该化合物可能是KOH,不含碳元素、氮 元素、硫元素，不可能生成KCO3、KNO3、KS),。 3.62 〔解析)由质量守恒定律可知，参加反应的A与B的质量 之和等于反应生成的C与D的质量之和，由题意可知，参 加反应的A与B的质量比为3：2，故参加反应的A的质 量为10g×号-6g,参加反应的B的质量为4g,由于生成 的C的质量是参加反应的B的质量的2倍，因此生成的C 的质量为8g,则生成的D的质量为2g。 4.B由微观示意图可知，两种反应物二氧化碳和水的分 于个数比为2：4=1：2，A错误。生成物“c。○0”的化学 式为CH,O,B正确。催化剂的化学性质在反应前后没有 发生变化，C错误。原子的种类和数目在反应前后都没有 发生变化，D错误。 5.Cx+y=15+8+8+1一17一4=11，结合表中数据可 知x<15,a为反应物。x>3时，y<8,a、b是反应物，c是 反应物，d是a、b、c反应生成的，不可能是单质，A不正确。 y=8时，b可能为该反应的催化剂，也可能是不参与反应 的杂质，B不正确。反应过程中，c与d质量变化比为(8g 4g):(17g-1g)=1:4,C正确。y>8时，x<3,a、c反 应生成b、d,该反应不可能是化合反应，D不正确。 方法归纳 运用质量守恒定律解答含未知量的表格类 (或图类)试题的方法 解答此类试题时，首先根据质量守恒定律（即参加 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)求出未知量的质量，然后根据反应前后 物质质量的变化，确定出反应物和生成物及各物质之间 的质量关系。在化学反应中，反应后质量增加的物质是 生成物，质量减少的物质是反应物，质量不变的物质可 能是催化剂，也可能是未参加反应的其他杂质。 6.D根据质量守恒定律，ag=21g+40g十30g一17g 25g=49g。反应前后乙的质量不变，则乙可能是该反应的 催化剂，A不正确。该反应是丁在一定条件下生成甲和 丙，符合“一变多”的特点，属于分解反应，B不正确。由上 述分析可知，a=49,C不正确。反应中，丁、甲、丙的质量变 化比为(49g-30g):(21g-17g):(40g-25g)=19· 4:15,若继续反应至丙为55g,即又生成15g丙，则同时 生成4g甲，此时甲的质量为21g十4g=25g,反应中甲增 加的质量为25g一17g=8g,所以生成甲的质量刚好等于 乙的质量，D正确。 7.A某过氧化氢溶液中氢元素和氧元素的质量比为1： 9,现向40g该溶液中加人2g二氧化锰，充分反应，40g过 1 氧化氢溶液中氢元素质量为40g×1十9=4g,过氧化氢完 全反应后生成水和氧气，该过程中氢元素的质量不变，则 。48一=36g,根据质量守恒定律可 及应后水的质量为2×100% 知，生成氧气的质量为40g一36g=4g。 8.(1)①外拉注射器活塞②碳(2)1密闭装置 (3)反应前后原子种类、个数和质量都不变(4)①C ②CH,O 〔解析)(1)①实验中要使甲醇燃烧生成的气体能通过漏 斗被吸入试管中，需要进行的操作是外拉注射器活塞。外 拉注射器活塞，导致试管中的压强减小，在外界大气压作 用下，甲醇燃烧生成的气体能通过漏斗被吸入试管中。 ②实验过程中观察到试管中澄清石灰水变浑浊，说明反应 生成二氧化碳，反应前后元素种类不变，根据该现象可以 推测出甲醇中一定含有碳元素。(2)图乙实验设计中，不 能直接验证质量守恒定律的装置是1，是因为反应生成的 二氧化碳逸出装置，导致天平失去平衡；由此获得启发：用 实验来探究化学反应前后反应物与生成物之间的总质量 关系时，当有气体参加或生成时，必须在密闭装置中进行。 (3)化学反应前后质量守恒的原因：反应前后原子种类、个 数和质量都不变。(4)①化学小组取3.2g甲醇，在纯氧 中充分燃烧，生成3.6g水和4.4g二氧化碳，甲醇中氢元 素质量是36g×(层×100%)-04g,碳元案质量是 4gx(号×10对)=12gl2g+0432g放-定 有氧元素，氧元素质量是3.2g一0.4g一1.2g=1.6g,因此 甲醇中一定含有C、H、O三种元素。②甲醇中碳原子、氢 原于氧原于个数比是是：：-1：4：1.已 1 16 知甲醇分子的相对分子质量为32，甲醇的化学式 为CHO。 9.C将1g可燃物与过量氧气在密闭容器中用电火花 引燃，除生成二氧化碳外，还可能生成水。充分反应后，容 器内氧气减少了2g,说明充分反应后，消耗氧气的质量 为m,g,设t,s时消耗氧气的质量为xg,则m8-工， m3g a1g =2,即ts时，消耗氧气的质量为m2g,容器内氧 m3 气质量为初始氧气质量一消耗的氧气质量，由于不知初始 时容器内氧气质量，所以无法知道t1s时容器内氧气的质 量，A错误；根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类 和质量不变，则t2s时容器内碳元素的质量与充分反应后 生成二氧化碳的中碳元素的质量相等，则碳元素的质量为 g×(2+X2×10%）-登.B错误：根据质量守 12 恒定律，化学反应前后元素的种类和质量不变，该可燃物 在氧气中燃烧生成二氧化碳，则该可燃物一定含有碳元 素，生成二氧化碳中氧元素的质量为3g× (5设a×10%）-7&若7g>mg厚1m< 83,则可燃物中还含有氧元素，即该可燃物一定含有碳、 氧元素，C正确：根据质量守恒定律，化学反应前后物质的 总质量不变，m1g十m2g>mgg,则还生成了水，根据质量 守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，生成物中含有 C、H、O,则该可燃物中一定含C、H,可能含有O,D错误。 4.3化学方程式 第1课时化学方程式的意义及书写 1.B由化学方程式3Fe+20,点燃Fe,0,可知，①参加 反应的物质是铁和氧气：②反应条件是点燃；④反应前后 元素种类不变；③每168份质量的铁与64份质量的氧气 反应，可以生成232份质量的四氧化三铁。故①②④说法 正确。 2.(1)3243(2)1623[(1)(2)配平后将 440CC十 。一”改为“一(3)4N始十3C0,离压 2Na,CO (4)2CaO,+2H,O=2Ca(OH),+O, (5)6Fe,0,商逼4Fe0,+0,↑ 〔解析)(1)采用“最小公倍数法”进行配平，以氧原子作为 配平的起，点，氧化铁、二氧化碳的化学计量数分别为2、3， 最后调整碳、铁前面的化学计量数分别为3、4。(2)配平该 化学方程式采用“定一法”，把氧化铝的化学计量数定为1， 则氯化氢、氯化铝、水前面的化学计量数分别为6、2、3。 (3)在400℃和高压条件下，金属钠与二氧化碳反应生成 金刚石(C)和碳酸钠。(4)过氧化钙与水反应生成氢氧化 钙和氧气。(5)氧化铁高温时分解可生成四氧化三铁和 氧气。 3.D硫酸铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜和硫酸钠，该 反应的化学方程式为2NaOH+CuSO,一Na,SO,+ Cu(OH)2￥，原化学方程式未配平，A错误；镁条在空气中 燃烧生成氧化镁，该反应的化学方程式为2Mg十O,点燃 2MgO,氧化镁的化学式错误，B错误；拉瓦锡测定空气中 氧气的含量，用的是汞，不是红磷，C错误：氨气与氯化氢反 应生成氯化铵，化学方程式为NH+HCI一NH,CI,D 正确。 2 方法归纳 判断化学方程式正误的方法 判断化学方程式是否正确的方法：一看这个反应能 否发生，能发生的再继续分析；二看反应物、生成物是否 符合实际情况（反应物、生成物是否真实存在，化学式是 否正确)；三看是否配平，即反应前后各元素的种类是否 相同、各元素的原子个数是否相等：四看反应条件是否 遗漏或是否正确；五看符号标注是否怡当：六看“—” 有没有改为“—一”。 4.AFeS0,·7HO是一种化合物，由一种物质组成，属 于纯净物，而不是混合物，A错误。 5.B本题可从得失氧的角度配平，一个C0分子反应中 得到一个氧原子变为二氧化碳分子，由于一个FeO,分子 中氧原子的数目为3，所以C0与CO2前面的化学计量数 都为3，最后配平其他元素的原子，FeO3、Fe前面的化学 计量数分别为1、2，即反应的化学方程式是FeO3十3C0 高温2Fe+3C0,化学计量数中a,b,c,d的数值分别为1、 3、2、3,A正确。C0中氧元素显一2价，根据化合物中正负 化合价为零，则碳元素显十2价；同理，CO2中氧元素显 一2价，则碳元素显十4价，则反应前后碳元素的化合价改 变了，B错误。C02的相对分子质量为12+16×2=44，C 正院，F60,中长元素的质量分数为50×10m%- 70%,D正确。 6.B氯是17号元素，在原子中，原子序数=质子数=核 外电子数，故氯原子核外电于排布为2、8、7，故氯原于结构 示意图为1)287，选项说法正确，A不符合题意；由题 干信息可知，反应过程中会产生原子团CH3,CH能与 CH结合为CHCH,故过程中可能会产生CHCH,选 项说法错误，B符合题意；由题干信息可知，CH,与C2反 应生成CHCI的反应过程包括：反应①：CH十C1一 CH+HCI;反应②：CH十C12-CHC1+CI,则其总反 应为CH,+C2一CHC+HC,选项说法正确，C不符 合题意：氯化氢能与水蒸气结合生成盐酸小液滴，故可以 形成白雾，选项说法正确，故D不符合题意。 71)单质s0,(2)s0,+2HS-定条件3S+2H0 〔解析)(1)单质中元素的化合价为0，A点对应的物质类 别X是单质，该物质为S;C点对应的物质属于氧化物，其 中硫元素显十6价，氧元素显一2价，为S0。(2)B点对 应的物质属于氧化物，其中硫元素显十4价，氧元素显一2 价，为SO2,SO2与HS在一定条件下反应生成S和一种 氧化物，根据质量守恒定律可知，生成的氧化物是水。