4.2 化学反应中的质量关系（举一反三题型专练，江苏专用）化学新教材沪教版九年级上册

第2节 化学反应中的质量关系（题型突破·举一反三） 题型01 质量守恒定律内容及适用范围 题型02 实验探究质量守恒定律 题型03 质量守恒定律的微观解释 题型04推断物质的元素组成 题型05推断未知物质的化学式 题型06 计算反应中各物质的质量 题型07 密闭容器中的反应问题 ▌题型01质量守恒定律内容及适用范围 。 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 只适用于化学变化，不适用于 物理 变化。 注意事项 ①质量守恒定律的“守恒”指的是质量守恒，其它方面如体积等不一定守恒。 ②“参加反应的各物质”，没有参加反应的物质不包括在内(如催化剂、过量的物质)。 ③“生成的各物质的质量总和”，应当包括生成的各种物质，如沉淀、气体等。 【典例1】（25-26九年级上·江苏苏州·阶段检测）下列说法不能用质量守恒定律解释的是 A．煤炭在空气中燃烧后，剩余固体质量减轻 B．细铁丝在氧气中燃烧后，生成物的质量比细铁丝大 C．将50毫升水和50毫升酒精混合，总体积小于100毫升 D．完全电解20 g水得到的氢气和氧气的质量之和仍然是20g 【答案】C 【解析】A、煤炭在空气中燃烧质量减轻，是因为生成二氧化碳气体逸散到空气中，剩余固体质量变小，该选项不符合题意； B、细铁丝在氧气中燃烧生成物的质量比细铁丝大，根据质量守恒定律，生成物的质量等于铁丝的质量与参加反应氧气的质量之和，所以生成物的质量比细铁丝大，该选项不符合题意； C、水和酒精混合是物理变化，并非化学反应，因此不能用质量守恒定律解释，该选项符合题意； D、根据质量守恒定律，参加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，所以完全电解 20g水得到的氢气和氧气的质量之和仍然是20g，该选项不符合题意。 故选：C 【变式1-1】（2026·江苏常州·一模）形成正确的学科观念有助于更深层次理解化学学科。下列描述中，正确的是 A．分类观：根据组成元素的不同，可将纯净物分为单质和化合物 B．守恒观：10 mL酒精与10 mL水混合后得到20 mL酒精溶液 C．结构观：金刚石和石墨性质不同，但两者的结构相同 D．微粒观：所有原子的原子核都是由质子和中子构成的 【答案】A 【解析】A. 单质是由同种元素组成的纯净物，化合物是由不同种元素组成的纯净物，故根据组成元素的不同，可将纯净物分为单质和化合物，正确； B. 分子之间存在间隔，10mL酒精和10mL水混合后，水分子和酒精分子会互相扩散到对方的间隔中去，故得到酒精溶液的体积小于20mL，且质量守恒定律不适用于体积守恒，错误； C. 金刚石和石墨都是碳单质，但二者的碳原子排列方式不同，结构不同，故物理性质差异很大，错误； D. 不是所有原子的原子核都由质子和中子构成，如氢原子中不含中子，错误。 【变式1-2】如图1实验，某同学充分加热密闭锥形瓶中的铜粉，测得瓶中氧气体积分数的变化如图2。下列说法不合理的是 A．若图1装置漏气，所测氧气体积分数变化图像与图2不一致 B．加热前图1内铜粉和氧气的总质量，一定等于生成氧化铜的质量 C．由图2可知，加热前的空气样品中氧气的体积分数为20.99% D．该实验和红磷燃烧测定空气中氧气体积分数相比，测量更准确、污染更少 【答案】B 【解析】A、若图 1 中装置漏气，外界空气会进入瓶内，导致测定氧气体积分数变化的图像与图 2 不同，故A不符合题意； B、根据质量守恒定律，参加反应的铜粉和氧气的总质量一定等于生成氧化铜的质量，但加热前装置内铜粉和氧气的总质量不一定恰好完全反应，所以不一定等于生成氧化铜的质量，故B符合题意； C、由图2可知，图像的起点是20.99%，所以加热前的空气样品中氧气的体积分数为20.99%，故C不符合题意； D、该实验是在密闭装置中进行，和红磷燃烧测定空气中氧气体积分数相比，测量更准确、污染更少，故D不符合题意。 故选B。 【变式1-3】（2025·江苏苏州·二模）阅读下列材料，完成下面小题。 大气臭氧层是地球的太阳镜，能吸收紫外线，保护生物。大气平流层中同时发生氧气与臭氧的相互转化，经过漫长时间形成臭氧层。氧气与臭氧的相互转化如图所示。 1．关于反应箱中氧气与臭氧的相互转化，下列说法不正确的是 A．气体总质量保持不变 B．元素种类保持不变 C．分子总数保持不变 D．原子总数保持不变 2．下列有关空气、氧气和臭氧的说法正确的是 A．空气中含量最高的是氧气 B．可用向下排空气法收集氧气 C．葡萄糖在人体内的缓慢氧化需要氧气 D．氧气比臭氧更容易吸收太阳紫外线 【答案】1．C 2．C 【解析】1．A、根据质量守恒定律，化学反应前后物质的总质量不变，则反应箱中气体总质量保持不变，说法正确，不符合题意； B、根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，说法正确，不符合题意； C、由图可知，反应前后分子总数发生了变化，不是保持不变，说法错误，符合题意； D、根据质量守恒定律，化学反应前后原子数目不变，说法正确，不符合题意。 故选：C； 1．A、空气中含量最高的是氮气，说法错误，不符合题意； B、氧气密度比空气略大，可采用向上排空气法收集，不能用向下排空气法收集，说法错误，不符合题意； C、葡萄糖在人体内的缓慢氧化需要氧气，说法正确，符合题意； D、大气臭氧层是地球的太阳镜，能吸收紫外线，保护生物，所以臭氧比氧气更容易吸收太阳紫外线，说法错误，不符合题意。 故选：C。 ▌题型02 实验探究质量守恒定律 实验1 实验2 反应原理 NaOH＋CuSO4→Na2SO4＋Cu(OH)2 CaCO3＋ HCl→CaCl2＋H2O＋CO2 实验装置 实验现象 产生蓝色絮状沉淀，天平保持平衡。 锥形瓶中固体粉末溶解，有气泡产生，针筒活塞上移，实验结束后天平平衡。 实验解释 发生了化学反应，没有气体生成，也没有气体参加反应，故实验后天平平衡 发生了化学反应，且反应在密闭容器中进行，故实验结束后天平平衡 实验结论 （1）化学反应中，参加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）物质在发生化学反应前后，各物质的质量总和相等，是因为在化学反应中，反应前后原子的种类没有改变，数目没有增减，原子的质量也没有改变，所以各物质的质量总和相等。 【典例2】（2026·江苏淮安·一模）下列实验不能达到实验目的的是 A．①验证质量守恒定律 B．②比较MnO2和CuO对双氧水分解的催化效果 C．③探究H2燃烧的产物 D．④验证浓氨水具有挥发性 【答案】B 【解析】A、实验①中硫酸铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜和硫酸钠，有新物质生成，属于化学变化，且该反应在密闭容器中进行，化学反应前后天平平衡，可以验证质量守恒定律，正确； B、该实验中催化剂的种类，过氧化氢溶液的浓度均不同，变量不唯一，无法比较二氧化锰和氧化铜对双氧水分解的催化效果，错误； C、该实验中烧杯内壁有水雾出现，说明氢气燃烧生成了水，可以探究氢气燃烧的产物，正确； D、该实验中浓氨水和湿润的红色石蕊试纸没有直接接触，一段时间后，湿润的红色石蕊试纸变蓝，说明分子在不断运动，当挥发出的氨分子接触到石蕊试纸时，氨气溶于水形成氨水，氨水显碱性，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，正确。 【变式2-1】（25-26九年级上·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 【解析】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2-2】（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 【解析】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。 【变式2-3】（25-26九年级上·江苏连云港·阶段检测）为验证质量守恒定律，某兴趣小组做了以下实验进行探究。 (1)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。该实验________（填“能”或“不能”）验证质量守恒定律，原因是________。 (2)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。冷却后，观察到铜丝变黑、玻璃棒________（填“a”或“b”）端下沉。 (3)实验三：如图2，称取镁条和陶土网的质量为，然后在空气中点燃镁条；反应结束后将所得物质与陶土网一起再次称量，质量为。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，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（）固体。 【反思与交流】 (5)空气中含量远大于含量，而镁条在空气中燃烧生成MgO却远多于，原因是________。 (6)上图3实验中气球的作用除了使装置密闭之外，还可以________。 【答案】(1) 不能 水和酒精没有发生化学变化（答案合理即可） (2)a (3)镁燃烧产生的白烟一部分逸散到空气中，逸散的白烟的质量大于参加反应的氧气的质量 (4)密闭的 (5)相同条件下 O2比 N2活泼，更容易与镁反应 (6)防止橡皮塞冲出 【解析】（1）质量守恒定律是指化学反应前后物质总质量不变，而水和酒精混合没有发生化学变化，故填：不能；水和酒精没有发生化学变化（答案合理即可）； （2）铜和氧气反应生成氧化铜，则左侧质量偏大，因此玻璃棒a端下沉； （3）由于镁燃烧时，镁燃烧产生的白烟一部分逸散到空气中，逸散的白烟的质量大于参加反应的氧气的质量，因此造成反应后固体质量m2<m1。 （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，应在密闭的容器内进行； （5）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，原因是相同条件下 O2比 N2活泼，更容易与镁反应； （6）图 3 实验中气球的作用除了使装置密闭之外，由于反应放热会使气体膨胀，因此气球还可以防止橡皮塞冲出； ▌题型03 质量守恒定律的微观解释 化学反应的实质 化学反应的过程，就是参加反应的各物质（反应物）的原子重新组合而生成其他物质（生成物）的过程。 分子原子新分子新物质 在化学反应中，反应前后原子的种类 没有改变，数目 没有增减，原子的质量也没有改变。 质量守恒的原因 电解水反应微观过程 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。 化学反应前后，原子的种类、数目、质量都不变。 归纳化学变化前后变与不变： 【典例3】（2026·江苏淮安·二模）如图是某反应的微观示意图，其中 “”和“  ”表示不同元素的原子。下列说法正确的是 A．反应前后原子数目发生改变 B．反应前后分子种类没有改变 C．该反应属于化合反应 D．反应前后原子种类发生改变 【答案】C 【解析】A.根据质量守恒定律的微观本质，化学反应前后原子的数目不发生改变，A错误。 B.化学反应的本质是分子破裂、原子重新组合，反应前后分子种类一定发生改变，本题反应物为两种单质分子，生成物为一种化合物分子，B错误。 C.该反应的微观过程可表示为，该反应是两种物质反应生成一种物质，符合化合反应“多变一”的特征，属于化合反应，C正确。 D.根据质量守恒定律的微观本质，化学反应前后原子的种类不发生改变，D错误。 【变式3-1】（2026·江苏·三模）下图表示甲转化为乙和丙的微观过程。下列说法不正确的是 已知：转化①中H2SO4是催化剂 A．转化①中硫酸的质量分数不变 B．甲物质既可作燃料，又可用来杀菌消毒 C．甲和乙完全燃烧的产物相同 D．转化①中甲、乙分子个数比为1∶1 【答案】A 【解析】A.浓硫酸是催化剂，反应前后质量不变，但反应生成了水，浓硫酸吸水，溶剂质量增加，因此硫酸的质量分数会减小，说法错误。 B.乙醇具有可燃性可作燃料，75%的乙醇溶液可用于杀菌消毒，说法正确。 C.乙醇和乙烯都不含碳、氢、氧以外的元素，完全燃烧的产物都是和，产物相同，说法正确。 D.由质量守恒定律可知，转化①中甲、乙的分子个数比为1:1，说法正确。 【变式3-2】（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：。 【解析】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。 【变式3-3】（2026·江苏淮安·一模）下图表示甲转化为丙的微观过程。下列说法正确的是 A．转化①属于化合反应 B．转化②中分子、原子个数均不变 C．乙、丙在氧气中完全燃烧的产物相同 D．整个转化过程中只涉及2种氧化物 【答案】C 【分析】由质量守恒定律可知，化学反应前后原子的种类和数目不变，转化①的反应物是二氧化碳（CO2）和氢气，生成物中含有甲醇（CH3OH），反应物中碳氧原子个数比为1:2，甲醇中碳氧原子个数比为1:1，则生成物质中含有一种含氧物质即水，反应的化学化学方程式为；转化②是甲醇与一氧化碳在一定条件下反应生成乙酸，反应的化学方程式为。 【解析】A、由分析可知，转化①的化学方程式为，该反应不符合“多变一”的特点，不属于化合反应，故选项说法错误； B、由分析可知，转化②的化学方程式为，根据质量守恒定律，则转化②中原子个数不变，但分子个数发生改变，故选项说法错误； C、乙为CH3OH，丙为CH3COOH，两种物质都是由碳、氢、氧三种元素组成的，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，则乙、丙在氧气中完全燃烧的产物相同，都是二氧化碳和水，故选项说法正确； D、氧化物是指由两种元素组成，其中一种是氧元素的化合物，整个转化过程中共有CO2、H2O、CO三种氧化物，故选项说法错误。 ▌题型04 推断物质的元素组成 根据质量守恒定律，反应前后元素的种类、质量均不改变，由此确定出未知物质的元素组成。 【典例4】（2026·江苏镇江·二模）某新型陶瓷材料碳化硅（SiC）可由高纯硅与空气中某成分在高温下反应制得，该成分是 A．二氧化碳 B．氧气 C．氮气 D．水蒸气 【答案】A 【解析】化学反应前后元素种类保持不变。生成物含有硅、碳两种元素，已知反应物之一是仅含硅元素的高纯硅，因此另一种反应物必须含有碳元素。四个选项中仅二氧化碳（）含有碳元素，其余选项的物质都不含碳元素，因此选A。 【变式4-1】（2026·江苏苏州·三模）锌制品接触空气后在表面形成了一层致密的碱式碳酸锌[]，空气中下列成分没有参与上述反应的是 A．N2 B．O2 C．CO2 D．H2O 【答案】A 【解析】锌制品接触空气后在表面形成了一层致密的碱式碳酸锌，其组成元素只有Zn、O、H、C四种，不含N元素；其中H元素来自空气中的，C元素来自空气中的，Zn单质被氧化的过程需要作为氧化剂参与，因此没有参与反应，故选A。 【变式4-2】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 【解析】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4-3】（25-26九年级上·江苏徐州·阶段检测）已知14.1 g青蒿素完全燃烧生成和。下列分析正确的是 A．14.1 g青蒿素完全燃烧消耗氧气的质量为27.8 g B．青蒿素中只含碳元素和氢元素 C．青蒿素中一定含有碳、氢元素，可能含氧元素 D．青蒿素中含有碳、氢、氧元素 【答案】D 【解析】A、根据质量守恒定律，生成物CO2和H2O的总质量为33.0 g + 9.9 g = 42.9 g，青蒿素质量为14.1 g，消耗氧气质量为42.9g- 14.1g= 28.8g，说法错误； B、CO2中碳元素质量=，H2O中氢元素质量= ，化学反应前后元素种类和质量不变，青蒿素中碳、氢元素之和=9.0g+1.1g=10.1g，10.1 g < 14.1 g，故青蒿素中含碳、氢、氧元素，说法错误； C、由B分析可知：青蒿素中一定含有碳、氢元素和氧元素，说法错误； D、由B分析可知：青蒿素中一定含有碳、氢元素和氧元素，说法正确； 故选：D。 ▌题型05 推断未知物质的化学式 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。 【典例5】（2026·江苏无锡·二模）锰矿物形成的关键反应：4Mn(OH)2+X+2H2O=4Mn(OH)3，X的化学式为 A．H2 B．O2 C．CO2 D．MnO2 【答案】B 【解析】本题利用质量守恒定律解题：化学反应前后原子的种类、数目均不改变。 反应前后除X外的原子总数：Mn原子4个，H原子个，O原子个，反应后Mn原子4个，H原子个，O原子个。对比可知X中仅含2个O原子，因此X的化学式为。 【变式5-1】（2026·江苏镇江·模拟预测）工业上以石英砂（主要成分SiO2）制备高纯硅，石英砂经焦炭还原可得粗硅，粗硅与气体X反应可生成四氯化硅，四氯化硅经H2高温还原可得纯硅。气体X为 A．O2 B．CO2 C．Cl2 D．H2 【答案】C 【解析】依据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变：粗硅的主要成分是，它和气体X反应生成四氯化硅。生成物含、两种元素，由粗硅提供，因此气体X必须含有元素。四个选项中只有中含有氯元素。 【变式5-2】（2026·江苏南京·二模）在空气中煅烧只生成铁的氧化物和。现煅烧，得到某一种铁的氧化物。该铁的氧化物的化学式为 A．FeO B． C． D． 【答案】B 【解析】本题利用反应前后铁元素质量守恒求解： 1. 先计算的相对分子质量：，1.16g 中铁元素质量为： 2. 铁的氧化物中氧元素质量为： 3. 氧化物中、原子个数比等于元素质量与相对原子质量的比值之比： 因此该铁的氧化物为。 【变式5-3】中国空间站天和核心舱可支持三名航天员长期在轨驻留，航天员在轨的每一天都离不开环控生保系统。首先，环控生保系统的再生生保系统利用循环水电解制氧气，保证航天员氧气需求，电解水产生的氢气与航天员呼出的二氧化碳在特定反应器中进行催化反应，从而降低舱内二氧化碳的浓度。其次，环控生保系统的水处理系统主要是将水蒸气、汗液、尿液和生活废水等进行处理，经过该系统处理的水达到饮用水标准，且水的回收率达80%以上，回收的水用于航天员生活用水和电解制氧。 (1)水和过氧化氢的化学性质不同的原因：___________。 (2)再生生保系统利用循环水电解制氧气的化学方程式为___________。 正负极气体体积比为___________。其中___________极气体能使带火星的木条复燃。 (3)氢气与二氧化碳反应的原理：，则X的化学式为___________。 (4)航天员呼吸产生的废气首先进入装有活性炭的滤网除去臭气，这一过程利用了活性炭的___________性。 (5)环控生保系统的水处理系统的优点是___________(写出一点即可)。 【答案】(1)分子构成不同 (2) 1:2 正 (3) (4)吸附性 (5)水的回收率高 【解析】（1）分子是保持物质化学性质的最小粒子，水和过氧化氢的分子结构不同导致二者化学性质不同。 （2）电解水时，水在通电条件下分解生成氢气和氧气，其化学方程式为；其实验现象是负极产生氢气，正极产生氧气。氧气与氢气体积比为 。氧气具有助燃性，能使带火星木条复燃，因此是 正极产生的气体。 （3）根据质量守恒定律，反应前后原子种类和数目不变。反应前碳原子1个，氧原子2个，氢原子8个。反应后碳原子1个、氢原子4个，剩余氧原子2个、氢原子4个需由2X提供，则1个X含2个氢原子和1个氧原子，故X为 。 （4）活性炭具有疏松多孔的结构，能吸附气体或溶液中的色素、异味等杂质。滤网用活性炭除去臭气，是利用其吸附性。 （5）文中指出，水处理系统使回收水“达到饮用水标准”且“回收率达80%以上”。因此可填回收率高（节约资源）或水质达标（安全可用）。 ▌题型06 计算反应中各物质的质量 化学反应前后物质的总质量不变 【典例6】（25-26九年级上·江苏盐城·期中）在化学反应中，6 g A和8 g B恰好完全反应，生成9 g D。则反应生成C的质量为 A．8 g B．4 g C．2 g D．5 g 【答案】D 【解析】根据质量守恒定律，反应物总质量等于生成物总质量。反应物A和B总质量为6g+8g=14g，生成物D为9g，因此C的质量为14g-9g=5g。故选D。 【变式6-1】（2026·江苏南通·一模）取两份等质量的xCuCO3·yCu(OH)2固体，在一份中加入过量盐酸，生成CO26.6g；加热另一份使其完全分解，得到CuO20.0g。则x和y的关系正确的是 A．x∶y=1∶1 B．x∶y=2∶3 C．x∶y=3∶2 D．x∶y=2∶1 【答案】C 【解析】本题利用元素守恒解题： 碳元素守恒：xCuCO3·yCu(OH)2中碳元素全部转化为CO2，则原固体中碳元素质量等于生成的二氧化碳中碳元素的质量，碳元素质量为：； 铜元素守恒：原固体中所有铜元素全部转化为CuO，原固体中铜元素的质量等于反应后生成的氧化铜中铜元素质量，铜元素质量为：； 根据样品中碳元素与铜元素的质量比等于其化学式中所有碳原子与铜原子的总质量比（即二者的相对原子质量乘以原子个数之比），可得： 解得： 故选C。 【变式6-2】（2026·江苏盐城·三模）某固体为碱式碳酸镁[ Mga(OH)b(CO3)c ]，其受热会分解生成MgO、H2O和CO2。取一定量该固体，充分加热，残留20.0 g固体；将生成的气体用足量浓硫酸吸收，浓硫酸增重1.8 g。则该固体的化学式中a、b、c的值分别是 A．a=3  b=2  c=2 B．a=4  b=2  c=3 C．a=5  b=2  c=4 D．a=5  b=4  c=3 【答案】C 【解析】碱式碳酸镁充分加热后残留20.0g固体，说明生成氧化镁质量为20.0g。依据反应前后元素质量不变，则碱式碳酸镁中镁元素质量为 浓硫酸增重1.8g，说明反应生成水的质量为1.8g。反应前后元素质量不变，则碱式碳酸镁中氢元素质量为 则碱式碳酸镁中镁、氢元素质量比为 a与b 的最简整数比应满足5:2，则C正确。 【变式6-3】（25-26九年级上·江苏盐城·阶段检测）现有乙醇（）燃烧时生成二氧化碳和一氧化碳的质量比为11∶21，要使其充分燃烧生成二氧化碳，至少需要补充氧气的质量为 A． B． C． D． 【答案】D 【解析】根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类及质量不变，则生成二氧化碳、一氧化碳中碳元素的质量之和等于乙醇中碳元素的质量，即，已知乙醇燃烧时生成二氧化碳和一氧化碳的质量比为11:21，设生成二氧化碳的质量为11x，则生成一氧化碳的质量为21x，则，解得，故生成二氧化碳、一氧化碳的质量分别是44g、84g，设84g一氧化碳燃烧需要氧气的质量为y， 故要使其充分燃烧生成二氧化碳，至少需要补充氧气的质量为48g，故选：D。 ▌题型07 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。 【典例7】（2026·江苏常州·三模）在一密闭容器中发生某反应，容器中各物质的质量变化如下表。其中未知数据正确的是 物质质量 甲 乙 丙 丁 反应前的质量/g 40 40 0 0 反应中的质量/g 24 反应后的质量/g 26 0 32 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】D.反应前总质量为，因此反应后总质量也为80g，可得，错误。 总反应中各物质的质量变化比为：。 反应中乙剩余24g，说明消耗乙的质量为，占总消耗乙质量的，因此各物质此时的变化量为总变化量的： A.消耗甲的质量为，故，错误； B.生成丙的质量为，故，正确； C.生成丁的质量为，故，错误。 【变式7-1】（25-26九年级上·江苏徐州·期末）在一定条件下，在一个密闭容器内发生某反应，测得反应前后各物质的质量如下，正确的是 物质 A B C D 反应前质量（g） 37 32 2 3 反应中质量（g） y 34 反应后质量（g） 5 x 66 3 A．D一定是该反应的催化剂 B．y的值为16 C．参加反应的A和B的质量比为1∶1 D．C可能是某种单质 【答案】C 【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37g+32g+2g+3g=5g+xg+66g+3g，x=0，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。 【解析】A、化学反应前后D的质量不变，D可能是该反应的催化剂，也可能是不参与反应的杂质，不符合题意； B、该反应中参加反应的A与生成C的质量比为：，y=21，不符合题意； C、参加反应的A和B的质量比为：，符合题意； D、由分析可知，A、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，C一定是由不同种元素组成的纯净物，一定是化合物，不符合题意。 故选C。 【变式7-2】在一密闭容器中加入甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下发生化学反应，测得反应前后及、时刻各物质质量如图所示。下列说法中正确的是 A．该反应属于分解反应 B．丙在该反应中一定作催化剂 C．反应后容器内甲和丁的质量之比为1∶8 D．该反应中，乙和丁的质量变化之比为1∶4 【答案】C 【解析】A、由图可知：甲和乙的质量减少，是反应物，丁的质量增加是生成物，该反应是化合反应，故错误； B、由图可知：丙的质量在反应前后不变，可能是催化剂，也可能是杂质，故错误； C、反应后容器中的甲质量是4g，丁的质量是32g，甲和丁的质量比4g:32g=1:8，故正确； D、该反应中乙由16g减少到8g，参加反应的乙的质量为8g，丁的质量由4g增加到32g，生成了28g丁，乙和丁的质量变化之比为8g:28g=2:7，故错误； 故选C。 【变式7-3】在一定条件下将物质W和氧气在密闭容器内发生反应，测得反应前后各物质的质量（单位：g）如图所示。根据质量守恒定律分析物质W的组成，下列说法错误的是 A．该反应中，物质W完全反应 B．x=52 C．23g物质W中氢元素的质量为3.56g D．物质W由碳、氢、氧3种元素组成 【答案】C 【解析】A、反应前W的质量为23g，反应后没有物质W，即W质量为0，W为反应物，且该反应中，23gW完全反应，选项正确； B、根据质量守恒定律反应前后物质质量总和相等，则：64g+23g+5g+8g=16g+32g+xg，x=52，选项正确； C、由图可知，W和氧气在密闭容器内发生反应生成了水和二氧化碳，根据反应前后元素种类和质量不变，W中一定含有碳、氢元素，23g物质W中氢元素的质量等于生成水中氢元素质量，生成水的质量为：，氢元素质量为：，选项错误； D、W和氧气在密闭容器内发生反应生成了水和二氧化碳，据反应前后元素种类和质量不变，23g物质W中碳元素质量等于生成二氧化碳中碳元素质量，生成二氧化碳质量为：52g-8g=44g，碳元素质量为：，氢元素质量为3g，碳、氢元素质量和为：12g+3g=15g，小于参加反应的W物质质量，说明23gW中还含有23g-15g=8g氧元素。故物质W由碳、氢、氧3种元素组成，选项正确； 故选C。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $函学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 第2节 化学反应中的质量关系 (题型突破举一反三) 题型01质量守恒定律内容及适用范围 E 解题必备 参加化学反应 反应后生成 化学物理 三典例精析 【典例1】c 举一反三 【变式1-1】A 【变式1-2】B 【变式1-3】1.C 2.C 题型02实验探究质量守恒定律 解题必备 NaOH++CuS04-Na2S04+Cu(OH)2 CaC03+HC1→CaC12十H20+C02蓝色絮状沉淀 平衡 固体粉末 溶解，有气泡产生，针筒活塞上移平衡发生了化学反应，且反应在密闭容器中进行 在化 学反应中，反应前后原子的种类没有改变，数目没有增减，原子的质量也没有改变 典例精析 【典例2】B E举-反目 【变式21】B 【变式2-2】D 【变式2-3】(1) 不能 水和酒精没有发生化学变化（答案合理即可） (2)a (3)镁燃烧产生的白烟一部分逸散到空气中，逸散的白烟的质量大于参加反应的氧气的质量 (4)密闭的 1/4 函学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 (5)相同条件下O2比N2活泼，更容易与镁反应 (6)防止橡皮塞冲出 题型03 质量守恒定律的微观解释 解题必备 种类 数目 质量 典例精析 【典例3】C 举一反三 【变式3-1】A 【变式3-2】B 【变式33】C ■题型04推断物质的元素组成 解题必备 种类 质量 E 典例精析 【典例4】A 举一反三 【变式41】A 【变式42】B 【变式43】D ■题型05推断未知物质的化学式 解题必备 2/4 函学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 种类 数目 三典例精析 【典例5】B 举一反三 【变式51】C 【变式52】B 【变式53】 【答案】(1)分子构成不同 通电 (2)2H202H2↑+0，↑ 1:2 正 (3)H20 (4)吸附性 (5)水的回收率高 题型06计算反应中各物质的质量 E 解题必备 总质量 三典例精析 【典例6】D 举一反三 【变式6-1】C 【变式62】C 【变式63】D 题型07密闭容器中的反应问题 解题必备 3/4 西学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 总质量 反应物 生成物催化剂杂质 质量差 典例精析 【典例7】B 举一反主 【变式7-1】C 【变式7-2】C 【变式7-3】c 4/4 第2节 化学反应中的质量关系（题型突破·举一反三） 题型01 质量守恒定律内容及适用范围 题型02 实验探究质量守恒定律 题型03 质量守恒定律的微观解释 题型04推断物质的元素组成 题型05推断未知物质的化学式 题型06 计算反应中各物质的质量 题型07 密闭容器中的反应问题 ▌题型01质量守恒定律内容及适用范围 。 内容 的各物质的质量总和，等于 的各物质的质量总和。 适用范围 只适用于 变化，不适用于 变化。 注意事项 ①质量守恒定律的“守恒”指的是质量守恒，其它方面如体积等不一定守恒。 ②“参加反应的各物质”，没有参加反应的物质不包括在内(如催化剂、过量的物质)。 ③“生成的各物质的质量总和”，应当包括生成的各种物质，如沉淀、气体等。 【典例1】（25-26九年级上·江苏苏州·阶段检测）下列说法不能用质量守恒定律解释的是 A．煤炭在空气中燃烧后，剩余固体质量减轻 B．细铁丝在氧气中燃烧后，生成物的质量比细铁丝大 C．将50毫升水和50毫升酒精混合，总体积小于100毫升 D．完全电解20 g水得到的氢气和氧气的质量之和仍然是20g 【变式1-1】（2026·江苏常州·一模）形成正确的学科观念有助于更深层次理解化学学科。下列描述中，正确的是 A．分类观：根据组成元素的不同，可将纯净物分为单质和化合物 B．守恒观：10 mL酒精与10 mL水混合后得到20 mL酒精溶液 C．结构观：金刚石和石墨性质不同，但两者的结构相同 D．微粒观：所有原子的原子核都是由质子和中子构成的 【变式1-2】如图1实验，某同学充分加热密闭锥形瓶中的铜粉，测得瓶中氧气体积分数的变化如图2。下列说法不合理的是 A．若图1装置漏气，所测氧气体积分数变化图像与图2不一致 B．加热前图1内铜粉和氧气的总质量，一定等于生成氧化铜的质量 C．由图2可知，加热前的空气样品中氧气的体积分数为20.99% D．该实验和红磷燃烧测定空气中氧气体积分数相比，测量更准确、污染更少 【变式1-3】（2025·江苏苏州·二模）阅读下列材料，完成下面小题。 大气臭氧层是地球的太阳镜，能吸收紫外线，保护生物。大气平流层中同时发生氧气与臭氧的相互转化，经过漫长时间形成臭氧层。氧气与臭氧的相互转化如图所示。 1．关于反应箱中氧气与臭氧的相互转化，下列说法不正确的是 A．气体总质量保持不变 B．元素种类保持不变 C．分子总数保持不变 D．原子总数保持不变 2．下列有关空气、氧气和臭氧的说法正确的是 A．空气中含量最高的是氧气 B．可用向下排空气法收集氧气 C．葡萄糖在人体内的缓慢氧化需要氧气 D．氧气比臭氧更容易吸收太阳紫外线 ▌题型02 实验探究质量守恒定律 实验1 实验2 反应原理 实验装置 实验现象 产生 ，天平保持 。 锥形瓶中 ，实验结束后天平 。 实验解释 发生了化学反应，没有气体生成，也没有气体参加反应，故实验后天平平衡 ，故实验结束后天平平衡 实验结论 （1）化学反应中，参加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）物质在发生化学反应前后，各物质的质量总和相等，是因为 ，所以各物质的质量总和相等。 【典例2】（2026·江苏淮安·一模）下列实验不能达到实验目的的是 A．①验证质量守恒定律 B．②比较MnO2和CuO对双氧水分解的催化效果 C．③探究H2燃烧的产物 D．④验证浓氨水具有挥发性 【变式2-1】（25-26九年级上·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2-2】（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) 【变式2-3】（25-26九年级上·江苏连云港·阶段检测）为验证质量守恒定律，某兴趣小组做了以下实验进行探究。 (1)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。该实验________（填“能”或“不能”）验证质量守恒定律，原因是________。 (2)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。冷却后，观察到铜丝变黑、玻璃棒________（填“a”或“b”）端下沉。 (3)实验三：如图2，称取镁条和陶土网的质量为，然后在空气中点燃镁条；反应结束后将所得物质与陶土网一起再次称量，质量为。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，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（）固体。 【反思与交流】 (5)空气中含量远大于含量，而镁条在空气中燃烧生成MgO却远多于，原因是________。 (6)上图3实验中气球的作用除了使装置密闭之外，还可以________。 ▌题型03 质量守恒定律的微观解释 化学反应的实质 化学反应的过程，就是参加反应的各物质（反应物）的原子重新组合而生成其他物质（生成物）的过程。 分子原子新分子新物质 在化学反应中，反应前后原子的 没有改变， 没有增减，原子的 也没有改变。 质量守恒的原因 电解水反应微观过程 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。 化学反应前后，原子的种类、数目、质量都不变。 归纳化学变化前后变与不变： 【典例3】（2026·江苏淮安·二模）如图是某反应的微观示意图，其中 “”和“  ”表示不同元素的原子。下列说法正确的是 A．反应前后原子数目发生改变 B．反应前后分子种类没有改变 C．该反应属于化合反应 D．反应前后原子种类发生改变 【变式3-1】（2026·江苏·三模）下图表示甲转化为乙和丙的微观过程。下列说法不正确的是 已知：转化①中H2SO4是催化剂 A．转化①中硫酸的质量分数不变 B．甲物质既可作燃料，又可用来杀菌消毒 【变式3-2】（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 【变式3-3】（2026·江苏淮安·一模）下图表示甲转化为丙的微观过程。下列说法正确的是 A．转化①属于化合反应 B．转化②中分子、原子个数均不变 C．乙、丙在氧气中完全燃烧的产物相同 D．整个转化过程中只涉及2种氧化物 ▌题型04 推断物质的元素组成 根据质量守恒定律，反应前后元素的 、 均不改变，由此确定出未知物质的元素组成。 【典例4】（2026·江苏镇江·二模）某新型陶瓷材料碳化硅（SiC）可由高纯硅与空气中某成分在高温下反应制得，该成分是 A．二氧化碳 B．氧气 C．氮气 D．水蒸气 【变式4-1】（2026·江苏苏州·三模）锌制品接触空气后在表面形成了一层致密的碱式碳酸锌[]，空气中下列成分没有参与上述反应的是 A．N2 B．O2 C．CO2 D．H2O 【变式4-2】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4-3】（25-26九年级上·江苏徐州·阶段检测）已知14.1 g青蒿素完全燃烧生成和。下列分析正确的是 A．14.1 g青蒿素完全燃烧消耗氧气的质量为27.8 g B．青蒿素中只含碳元素和氢元素 C．青蒿素中一定含有碳、氢元素，可能含氧元素 D．青蒿素中含有碳、氢、氧元素 ▌题型05 推断未知物质的化学式 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 和 不变，推测反应物或生成物的组成。 【典例5】（2026·江苏无锡·二模）锰矿物形成的关键反应：4Mn(OH)2+X+2H2O=4Mn(OH)3，X的化学式为 A．H2 B．O2 C．CO2 D．MnO2 【变式5-1】（2026·江苏镇江·模拟预测）工业上以石英砂（主要成分SiO2）制备高纯硅，石英砂经焦炭还原可得粗硅，粗硅与气体X反应可生成四氯化硅，四氯化硅经H2高温还原可得纯硅。气体X为 【变式5-2】（2026·江苏南京·二模）在空气中煅烧只生成铁的氧化物和。现煅烧，得到某一种铁的氧化物。该铁的氧化物的化学式为 A．FeO B． C． D． 【变式5-3】中国空间站天和核心舱可支持三名航天员长期在轨驻留，航天员在轨的每一天都离不开环控生保系统。首先，环控生保系统的再生生保系统利用循环水电解制氧气，保证航天员氧气需求，电解水产生的氢气与航天员呼出的二氧化碳在特定反应器中进行催化反应，从而降低舱内二氧化碳的浓度。其次，环控生保系统的水处理系统主要是将水蒸气、汗液、尿液和生活废水等进行处理，经过该系统处理的水达到饮用水标准，且水的回收率达80%以上，回收的水用于航天员生活用水和电解制氧。 (1)水和过氧化氢的化学性质不同的原因：___________。 (2)再生生保系统利用循环水电解制氧气的化学方程式为___________。 正负极气体体积比为___________。其中___________极气体能使带火星的木条复燃。 (3)氢气与二氧化碳反应的原理：，则X的化学式为___________。 (4)航天员呼吸产生的废气首先进入装有活性炭的滤网除去臭气，这一过程利用了活性炭的___________性。 (5)环控生保系统的水处理系统的优点是___________(写出一点即可)。 ▌题型06 计算反应中各物质的质量 化学反应前后物质的 不变 【典例6】（25-26九年级上·江苏盐城·期中）在化学反应中，6 g A和8 g B恰好完全反应，生成9 g D。则反应生成C的质量为 A．8 g B．4 g C．2 g D．5 g 【变式6-1】（2026·江苏南通·一模）取两份等质量的xCuCO3·yCu(OH)2固体，在一份中加入过量盐酸，生成CO26.6g；加热另一份使其完全分解，得到CuO20.0g。则x和y的关系正确的是 A．x∶y=1∶1 B．x∶y=2∶3 C．x∶y=3∶2 D．x∶y=2∶1 【变式6-2】（2026·江苏盐城·三模）某固体为碱式碳酸镁[ Mga(OH)b(CO3)c ]，其受热会分解生成MgO、H2O和CO2。取一定量该固体，充分加热，残留20.0 g固体；将生成的气体用足量浓硫酸吸收，浓硫酸增重1.8 g。则该固体的化学式中a、b、c的值分别是 A．a=3  b=2  c=2 B．a=4  b=2  c=3 C．a=5  b=2  c=4 D．a=5  b=4  c=3 【变式6-3】（25-26九年级上·江苏盐城·阶段检测）现有乙醇（）燃烧时生成二氧化碳和一氧化碳的质量比为11∶21，要使其充分燃烧生成二氧化碳，至少需要补充氧气的质量为 A． B． C． D． ▌题型07 密闭容器中的反应问题 1.密闭容器中，反应前后物质的 不变； 2.反应后质量减小的是 ，质量增大的是 ，质量不变的可能是 或 ； 3.参加反应的某物质的质量为其反应前后的 。 【典例7】（2026·江苏常州·三模）在一密闭容器中发生某反应，容器中各物质的质量变化如下表。其中未知数据正确的是 物质质量 甲 乙 丙 丁 反应前的质量/g 40 40 0 0 反应中的质量/g 24 反应后的质量/g 26 0 32 A． B． C． D． 【变式7-1】（25-26九年级上·江苏徐州·期末）在一定条件下，在一个密闭容器内发生某反应，测得反应前后各物质的质量如下，正确的是 物质 A B C D 反应前质量（g） 37 32 2 3 反应中质量（g） y 34 反应后质量（g） 5 x 66 3 A．D一定是该反应的催化剂 B．y的值为16 C．参加反应的A和B的质量比为1∶1 D．C可能是某种单质 【变式7-2】在一密闭容器中加入甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下发生化学反应，测得反应前后及、时刻各物质质量如图所示。下列说法中正确的是 A．该反应属于分解反应 B．丙在该反应中一定作催化剂 C．反应后容器内甲和丁的质量之比为1∶8 D．该反应中，乙和丁的质量变化之比为1∶4 【变式7-3】在一定条件下将物质W和氧气在密闭容器内发生反应，测得反应前后各物质的质量（单位：g）如图所示。根据质量守恒定律分析物质W的组成，下列说法错误的是 A．该反应中，物质W完全反应 B．x=52 C．23g物质W中氢元素的质量为3.56g D．物质W由碳、氢、氧3种元素组成 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $