5.1 质量守恒定律（7大题型，举一反三题型专练，江苏专用）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 【典例1】C 【变式1-1】D 【变式1-2】A 【变式1-3】(1)①②⑤ (2)＞ (3) 偏右 盐酸与碳酸钠反应有气体生成，气体逸散到空气中，导致左侧质量小于右侧 ▌题型02 质量守恒定律的实验验证 【典例2】(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 【变式2-1】(1) 不能 质量守恒定律的适用范围是化学变化，而水与酒精混合是物理变化 (2)a (3)部分氧化镁会以“白烟”的形式扩散到空气中，其质量大于参与反应的氧气的质量 (4)-3 (5)氧气的化学性质比氮气更活泼，镁在点燃条件下更容易与氧气发生反应 (6)①②③ (7)燃烧后CO2浓度升高，相对湿度升高 【变式2-2】(1) 没有 c (2) Na2CO3+HCl→NaCl+H2O+CO2 生成的CO2气体逸出 (3) 装置密闭 装置的体积不变（合理即可） (4) 否 0～t1时间内没有发生化学变化，不能用质量守恒定律来解释 (5) P+O2P2O5 8g (6)化学反应前后原子的种类、数目、质量都不变 【变式2-3】(1)c (2) 混合物 形成密闭环境，平衡装置内外气压，防止橡胶塞被冲出 (3) 无需 ▌题型03 质量守恒定律的微观解释 【典例3】D 【变式3-1】D 【变式3-2】B 【变式3-3】C ▌题型04 利用质量守恒定律解释现象 【典例4】D 【变式4-1】C 【变式4-2】D 【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】D 【变式5-1】B 【变式5-2】D 【变式5-3】(1)实验1 (2) 不需要 先膨胀后变瘪 (3) (4)C、H (5)ACD ▌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】B 【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】D 【变式7-1】D 【变式7-2】C 【变式7-3】C / 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·江苏泰州·期中）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 ⑦物质的状态 A．②④⑤ B．①③ C．①③④ D．①③⑦ 【变式1-1】（2025-2026九上·江苏无锡·期中）探究“化学反应前后物质的质量关系”的实验如图所示。下列叙述正确的是 A．实验①中铜粉由黑变红 B．实验①和②中铜粉和红磷必需过量 C．只有实验①能验证质量守恒定律 D．实验①和②中的气球都具有缓冲压强的作用 【变式1-2】（2025-2026九上·江苏扬州·期中）下列事实的解释合理的是 选项 事实 解释 A 氧气和液氧都能支持燃烧 同种分子化学性质相同 B 蜡烛在空气中不完全燃烧，有炭黑生成 蜡烛中含有元素 C 红磷燃烧法测定空气中氧气含量，结果偏小 止水夹未夹紧 D 水蒸发变成水蒸气，质量没有改变 该过程符合质量守恒定律 A．A B．B C．C D．D 【变式1-3】（2025-2026九上·江苏南京·期中）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“>”、“<”)参加反应的镁条质量。 (3)把盛有盐酸的小试管小心地放入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(如图所示)。取下小烧杯并将其倾斜，使小试管中的盐酸进入小烧杯中。反应进行一段时间后，再把小烧杯放回托盘天平上。请写出天平指针的指向___________(选填“偏左”、“中间”、“偏右”)，依据质量守恒定律解释出现该现象的原因：___________。 ▌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·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________。 【变式2-1】（2025-2026九上·江苏淮安·期中）根据质量守恒定律，能从定性和定量的视角研究物质的组成及变化。某兴趣小组做了以下实验进行探究。 【实验一】将10g水加入10g酒精中，一段时间后，称量混合液，质量仍为20g。 (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，观察到铜丝变黑、玻璃棒______(填“a”或“b”)端下沉。 【实验三】称取镁条和陶土网的质量为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陶土网一起再次称量，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，可能原因是______。 【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。 (4)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，Mg3N2中氮元素的化合价为______。 (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______。 【微观解释】 (6)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原子质量     ④分子种类 【知识迁移】某数字化实验小组同学利用湿度传感器和二氧化碳传感器检测纯净的R物质在氧气中燃烧的产物，实验装置和测得数据如图4和图5所示。 (7) 结合图中曲线，由图像所提供的信息得知R中含有碳、氢元素的证据是______。 【变式2-2】（2025-2026九上·江苏盐城·期中）Ⅰ.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)甲同学用图A所示实验来验证质量守恒定律时，若取用红磷的量不足，对实验结果______(填“有”或“没有”)影响。下列图像中，能体现该实验过程中锥形瓶内物质(或元素)质量与时间关系的是______。(填字母) (2)乙同学用B装置研究质量守恒定律时，碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，该反应的符号表达式为______，反应一段时间后发现天平的指针偏右。造成天平的指针向右偏转的原因是______。 (3)丙同学将B装置中的烧杯替换成带有气球的锥形瓶，如图C所示，其他操作不变，最后天平仍不平衡。可见，在验证质量守恒定律时，若利用有气体参加或有气体生成的化学反应来设计实验，在装置设计方面应做到______、______。 Ⅱ.质量守恒定律的发现对化学的发展做出了重要贡献。如图是验证质量守恒定律的改进实验——红磷在空气中燃烧，电阻丝通电后铜丝会发热，热量传递到燃烧匙，引燃红磷。在实验过程中固体变化如图所示。 (4)0～t1时间内固体质量没有发生变化，是否遵循质量守恒定律？______(填“是”或“否”)，请说明原因：______。 (5)写出t1～t2时间内发生的符号表达式______，参加反应的氧气质量为______。 (6)请从微观的角度谈谈质量守恒的原因______。 【变式2-3】（2025-2026九上·江苏无锡·期中）某化学兴趣小组为探究“化学反应前后物质的质量关系”，设计了如图所示的三个实验。 (1)不能验证质量守恒定律的实验为______（填实验序号）。 (2)实验a中加热铜粉，反应结束后，装置内剩余的气体是______（填“纯净物”或“混合物”），气球的作用是______。 (3)实验b中红磷燃烧的符号表达式为______，红磷_______过量（填“无需”或“需要”）。 ▌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·江苏无锡·阶段检测）如图是甲和乙在一定条件下反应前后分子种类变化的微观示意图。下列叙述正确的是 A．该反应中甲发生了还原反应 B．反应后原子的数目增加 C．反应生成的丙与丁的分子个数比为1:1 D．该反应能使有害气体转化为无害物质 【变式3-1】（2025-2026九上·江苏泰州·阶段检测）2025年中国人工智能技术DeepSeek走红全球。人工智能的芯片主要成分是硅，工业上制取高纯硅的某一步反应示意图如下。下列说法正确的是 A．甲、乙、丙、丁都是由分子构成的 B．反应前后原子的种类、数目发生改变 C．参加反应的乙和生成的丁的质量比是2：36.5 D．该反应属于置换反应 【变式3-2】（2025-2026九上·江苏连云港·阶段检测）中科院发明了一种复合光催化剂，实现了太阳能人工光合成燃料过程，反应的微观示意图如图所示。根据图和所学知识，获得以下信息，正确的是 A．该反应是化合反应 B．反应前体系中均为氧化物 C．分子和原子的本质区别：分子可分，原子不可分 D．在该反应前后，氧原子的个数发生变化 【变式3-3】（2025-2026九上·江苏扬州·阶段检测）钆(Gd)被称为“世界上最冷的金属”。掺杂了Gd2O3的Cu可高效催化甲醇(CH3OH)与水的反应，其微观示意图如图所示：有关该反应的说法中，正确的是 A．反应前后分子个数不变 B．反应前后催化剂的性质不变 C．反应前后原子个数不变 D．甲醇含有4个氢原子 ▌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·江苏南通·阶段检测）对下列事实的微观解释中，不正确的是 A．遥知不是雪，为有暗香来——微观粒子在不断运动 B．过氧化氢分解生成水和氧气——分子分成原子，原子重新组合成新分子 C．O3属于空气污染物，而O2供给呼吸——构成氧气和臭氧的分子不同 D．变瘪的乒乓球放入热水中能鼓起来——气体分子的大小随温度的升高而变大 【变式4-1】（2025-2026九上·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4-2】（2025-2026九上·江苏盐城·期中）下列实验能够直接用于验证质量守恒定律的是 A． B． C． D． 【变式4-3】（2025-2026九上·江苏扬州·期中）下列有关铁丝在氧气中燃烧反应的叙述错误的是 A．放出热量 B．生成Fe3O4 C．反应前后固体质量相等 D．集气瓶中的水可以用细沙代替 ▌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·江苏盐城·期中）逻辑推理是化学学习常用的思维方法，以下推理正确的是 A．单质中只含有一种元素，所以只含有一种元素的物质一定是单质 B．由同种分子构成的物质一定是纯净物，所以纯净物一定由同种分子构成 C．某物质燃烧后生成CO2、NO2和H2O，则该物质中一定有C、H、O、N四种元素 D．元素的种类是由质子数决定的，则质子数相同的原子一定属于同种元素 【变式5-1】（2025-2026九上·江苏镇江·期中）反应NaOH+Cl2→NaCl+NaClO+X可用于制备消毒剂。下列说法不正确的是 A．X中一定含有氢元素 B．反应中氯元素的化合价全部降低 C．电解水时可向水中加入少量NaOH D．自来水生产过程可加Cl2消毒杀菌 【变式5-2】（2025-2026九上·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 【变式5-3】（2025-2026九上·江苏宿迁·阶段检测）质量守恒定律的发现对化学的发展具有重要意义。某兴趣小组为验证质量守恒定律，依次进行了下列实验： (1)上图三个实验可以验证质量守恒定律的是___________(填“实验1”“实验2”“实验3”之一)。 (2)实验1中，白磷的质量___________足量(填“需要”或“不需要”)，从反应开始到结束，气球的变化是___________。 (3)写出实验2的化学方程式___________。 (4)实验3中，已知蜡烛在空气中充分燃烧，生成二氧化碳和水，根据质量守恒定律可知，蜡烛中一定含有的元素是___________(填元素符号)。 (5)根据质量守恒定律判断，化学反应前后一定不变的是___________(填字母)。 A．原子数目 B．分子数目 C．原子种类 D．元素种类 E．分子种类   ▌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·江苏南京·期中）某化学反应在密闭容器中进行，各物质的分子数目、质量随时间变化情况如图1、图2所示。下列说法正确的是 A．该反应属于分解反应 B．反应后分子总数比反应前增加 C．X与Z的相对分子质量之比为2:17 D．X和Y的质量之和一定等于生成Z的质量 【变式6-1】（2025-2026九上·江苏盐城·期中）用天平称量铜粉在密闭容器中加热前后的质量(如甲图)实验中，相同时间内，容器内各物理量随时间变化的关系如乙图至丁图所示(e点为丁图MN间任意点)。下列说法不正确的是 A．a点N2的体积分数比b点小 B．d点气体分子总数比a点大 C．b点固体质量比c点大 D．a点与e点固体中铜元素的质量一定相等 【变式6-2】（2025-2026九上·江苏无锡·期中）在一密闭容器中，甲、乙、丙、丁四种物质反应前后的质量如表。下列叙述正确的是 物质 甲 乙 丙 丁 反应前质量/g 20 4 20 20 反应后质量/g 2 待测 32 26 A．乙在该反应中一定是催化剂 B．甲、丙在反应中的质量比为3：2 C．该反应是化合反应 D．甲中的元素种类与丙中元素种类一定不相同 【变式6-3】（2025-2026九上·江苏盐城·期中）某密闭容器中有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下发生化学反应，测得反应前和反应一段时间后各物质的质量变化如图所示。下列说法正确的是 A．a=38 B．乙一定是催化剂 C．此时，该反应中生成的甲和丙的质量比为21:40 D．若继续反应至甲为25 g时，体系中丁的质量为11 g ▌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·江苏淮安·期中）a g氯酸钾和b g二氧化锰混合加热至完全反应，可得到c g氯化钾，生成氧气质量是 A． B． C． D． 【变式7-1】（2025-2026九上·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7-2】（2025-2026九上·江苏盐城·阶段检测）某物质在空气中完全燃烧生成CO2和H2O的质量比为22：9，则该物质可能是 A．CH4 B．C2H2 C．C2H4 D．C2H5OH 【变式7-3】（2025-2026九上·江苏盐城·期中）将14.4g草酸亚铁(化学式为FeC2O4)放在一个可称重的敞口容器中焙烧，500℃∼600℃时，容器中的固体质量保持在8g不在改变，该固体的化学式为 A．Fe B．FeO C．Fe2O3 D．Fe3O4 / 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·江苏泰州·期中）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 ⑦物质的状态 A．②④⑤ B．①③ C．①③④ D．①③⑦ 【答案】C 【详解】化学反应前后，原子的数目不变（质量守恒），元素的种类不变，物质的质量总和不变；分子的数目、物质的种类、物质的体积和物质的状态可能改变。故肯定不变的是①③④。 故选：C。 【变式1-1】（2025-2026九上·江苏无锡·期中）探究“化学反应前后物质的质量关系”的实验如图所示。下列叙述正确的是 A．实验①中铜粉由黑变红 B．实验①和②中铜粉和红磷必需过量 C．只有实验①能验证质量守恒定律 D．实验①和②中的气球都具有缓冲压强的作用 【答案】D 【详解】A、实验①中铜与氧气在加热的条件下反应生成氧化铜，铜粉由红变黑，不符合题意； B、质量守恒定律是参加反应的物质的总质量与生成物的总质量相等，则实验①和②中铜粉和红磷无需过量，不符合题意； C、实验①中铜与氧气在加热的条件下反应生成氧化铜，实验②中红磷燃烧生成五氧化二磷，均有新物质生成，均属于化学变化，且均在密闭容器中进行，待完全反应，冷却至室温后，反应后质量均与反应前质量相等，故实验①和②均能验证质量守恒定律，不符合题意； D、实验①中加热过程中，温度升高，装置内气体受热膨胀，压强增大，实验②中红磷燃烧放出热量，装置内气体受热膨胀，压强增大，故实验①和②中的气球都具有缓冲压强的作用，防止橡皮塞飞出，符合题意。 故选D。 【变式1-2】（2025-2026九上·江苏扬州·期中）下列事实的解释合理的是 选项 事实 解释 A 氧气和液氧都能支持燃烧 同种分子化学性质相同 B 蜡烛在空气中不完全燃烧，有炭黑生成 蜡烛中含有元素 C 红磷燃烧法测定空气中氧气含量，结果偏小 止水夹未夹紧 D 水蒸发变成水蒸气，质量没有改变 该过程符合质量守恒定律 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A、分子是保持物质化学性质的最小粒子，氧气和液氧都能支持燃烧，是因为它们是由氧分子构成的，同种的分子化学性质相同，故选项解释合理。 B、蜡烛在空气中不完全燃烧，有炭黑生成，炭黑中含有碳元素，根据质量守恒定律，反应前后，元素种类不变，反应物氧气中只含有氧元素，则蜡烛中一定含有碳元素，可能含有氧元素，故选项解释不合理。 C、红磷燃烧法测定空气中氧气含量的实验中，止水夹未夹紧，导致部分气体受热膨胀逸出，使测定结果偏大，故选项解释不合理。 D、水蒸发变成水蒸气，只是状态的变化，没有新物质生成，属于物理变化，虽然质量没有改变，但不符合质量守恒定律，故选项解释不合理。 故选A。 【变式1-3】（2025-2026九上·江苏南京·期中）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“>”、“<”)参加反应的镁条质量。 (3)把盛有盐酸的小试管小心地放入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(如图所示)。取下小烧杯并将其倾斜，使小试管中的盐酸进入小烧杯中。反应进行一段时间后，再把小烧杯放回托盘天平上。请写出天平指针的指向___________(选填“偏左”、“中间”、“偏右”)，依据质量守恒定律解释出现该现象的原因：___________。 【答案】(1)①②⑤ (2)＞ (3) 偏右 盐酸与碳酸钠反应有气体生成，气体逸散到空气中，导致左侧质量小于右侧 【详解】（1）化学反应中，分子分成原子，原子重新组合成新的分子，原子的种类、数目、质量都不变，元素种类也不变，分子种类、物质种类一定变，分子数目不一定改变，故一定不变的是①②⑤ （2）根据质量守恒定律，镁条在空气中燃烧，生成氧化镁的质量等于参加反应的镁条和氧气的质量之和，故生成的氧化镁的质量大于参加反应的镁条的质量。 （3）天平指针的指向偏右； 原因是盐酸与碳酸钠反应有气体生成，气体逸散到空气中，导致左侧质量小于右侧，所以指针向右偏转。 ▌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·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 【详解】（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； 【变式2-1】（2025-2026九上·江苏淮安·期中）根据质量守恒定律，能从定性和定量的视角研究物质的组成及变化。某兴趣小组做了以下实验进行探究。 【实验一】将10g水加入10g酒精中，一段时间后，称量混合液，质量仍为20g。 (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，观察到铜丝变黑、玻璃棒______(填“a”或“b”)端下沉。 【实验三】称取镁条和陶土网的质量为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陶土网一起再次称量，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，可能原因是______。 【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。 (4)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，Mg3N2中氮元素的化合价为______。 (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______。 【微观解释】 (6)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原子质量     ④分子种类 【知识迁移】某数字化实验小组同学利用湿度传感器和二氧化碳传感器检测纯净的R物质在氧气中燃烧的产物，实验装置和测得数据如图4和图5所示。 (7) 结合图中曲线，由图像所提供的信息得知R中含有碳、氢元素的证据是______。 【答案】(1) 不能 质量守恒定律的适用范围是化学变化，而水与酒精混合是物理变化 (2)a (3)部分氧化镁会以“白烟”的形式扩散到空气中，其质量大于参与反应的氧气的质量 (4)-3 (5)氧气的化学性质比氮气更活泼，镁在点燃条件下更容易与氧气发生反应 (6)①②③ (7)燃烧后CO2浓度升高，相对湿度升高 【详解】（1）质量守恒定律的适用范围是化学变化，而水与酒精混合是物理变化（没有新物质生成），因此不能用该实验验证质量守恒定律。 （2）a端铜丝加热时，与空气中的氧气发生反应，生成的氧化铜质量大于原铜丝质量，因此a端质量增加，发生下沉。 （3）镁条在空气中燃烧生成氧化镁，部分氧化镁会以“白烟”的形式扩散到空气中，其质量大于参与反应的氧气的质量，导致反应后称量的产物（与陶土网）总质量小于反应前的总质量。 （4）在化合物Mg3N2中，镁元素的化合价为+2，根据“化合物中正负化合价代数和为0”，设氮元素化合价为x，则，解得x=-3。 （5）空气中氮气含量（约78%）远高于氧气（约21%），但氧气的化学性质比氮气更活泼，镁在点燃条件下更容易与氧气发生反应，因此生成的MgO远多于Mg3N2。 （6）化学反应的本质是 “原子的重新组合”，因此反应前后原子种类、原子数目、原子质量一定不变；而分子种类会发生改变（生成新物质，对应新的分子），故选择①②③。 （7）根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变：CO2浓度升高，说明反应生成了CO2，CO2含碳元素，因此R中含碳元素；相对湿度升高，说明反应生成了水，水（H2O）含氢元素，因此R中含氢元素。 【变式2-2】（2025-2026九上·江苏盐城·期中）Ⅰ.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)甲同学用图A所示实验来验证质量守恒定律时，若取用红磷的量不足，对实验结果______(填“有”或“没有”)影响。下列图像中，能体现该实验过程中锥形瓶内物质(或元素)质量与时间关系的是______。(填字母) (2)乙同学用B装置研究质量守恒定律时，碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，该反应的符号表达式为______，反应一段时间后发现天平的指针偏右。造成天平的指针向右偏转的原因是______。 (3)丙同学将B装置中的烧杯替换成带有气球的锥形瓶，如图C所示，其他操作不变，最后天平仍不平衡。可见，在验证质量守恒定律时，若利用有气体参加或有气体生成的化学反应来设计实验，在装置设计方面应做到______、______。 Ⅱ.质量守恒定律的发现对化学的发展做出了重要贡献。如图是验证质量守恒定律的改进实验——红磷在空气中燃烧，电阻丝通电后铜丝会发热，热量传递到燃烧匙，引燃红磷。在实验过程中固体变化如图所示。 (4)0～t1时间内固体质量没有发生变化，是否遵循质量守恒定律？______(填“是”或“否”)，请说明原因：______。 (5)写出t1～t2时间内发生的符号表达式______，参加反应的氧气质量为______。 (6)请从微观的角度谈谈质量守恒的原因______。 【答案】(1) 没有 c (2) Na2CO3+HCl→NaCl+H2O+CO2 生成的CO2气体逸出 (3) 装置密闭 装置的体积不变（合理即可） (4) 否 0～t1时间内没有发生化学变化，不能用质量守恒定律来解释 (5) P+O2P2O5 8g (6)化学反应前后原子的种类、数目、质量都不变 【详解】（1）用图 A 所示实验（红磷燃烧）来验证质量守恒定律时，取用红磷的量不足，对实验结果没有影响。因为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，与反应物是否过量无关。 红磷燃烧消耗氧气，生成五氧化二磷固体，根据质量守恒定律，反应前后物质的总质量不变。 a、随着反应进行，氧气不断被消耗，但容器内还有氮气等，不会减少到零，错误。 b、红磷燃烧生成五氧化二磷，不会消耗氮气，反应过程中氮气质量保持不变，错误。 c、根据质量守恒定律，反应前后元素的总质量不变，氧元素质量在反应前后不变，正确。 d、红磷燃烧生成五氧化二磷，反应后固体质量=参加反应的磷和氧气质量和，随着反应进行，固体质量不断增大，完全反应后保持不变，不是无限增大，错误。 故选c。 （2）碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，该反应的符号表达式为Na2CO3+HCl→NaCl+H2O+CO2。 反应一段时间后发现天平的指针偏右，造成天平的指针向右偏转的原因是反应生成的二氧化碳气体逸散到空气中，导致左盘物质质量减小。 （3）在验证质量守恒定律时，若利用有气体参加或有气体生成的化学反应来设计实验，在装置设计方面应做到 装置密闭、反应在密闭容器中进行；装置的体积不变（以防止因装置的体积发生变化，受到空气的浮力影响）。 （4）0～t1时间内没有发生化学变化，不能用质量守恒定律来解释。 （5）t1～t2时间内红磷燃烧生成五氧化二磷，发生的符号表达式为P+O2P2O5。根据质量守恒定律可知，参加反应的氧气质量=五氧化二磷质量-红磷质量=14.2g-6.2g=8g。 （6）从微观的角度看，质量守恒的原因是化学反应前后原子的种类、数目和质量都没有改变。 【变式2-3】（2025-2026九上·江苏无锡·期中）某化学兴趣小组为探究“化学反应前后物质的质量关系”，设计了如图所示的三个实验。 (1)不能验证质量守恒定律的实验为______（填实验序号）。 (2)实验a中加热铜粉，反应结束后，装置内剩余的气体是______（填“纯净物”或“混合物”），气球的作用是______。 (3)实验b中红磷燃烧的符号表达式为______，红磷_______过量（填“无需”或“需要”）。 【答案】(1)c (2) 混合物 形成密闭环境，平衡装置内外气压，防止橡胶塞被冲出 (3) 无需 【详解】（1）蒸馏水和酒精混合过程中没有新物质生成，属于物理变化，质量守恒定律适用于化学变化，则实验c不能验证质量守恒定律，故填：c。 （2）空气中含有氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳、其它气体和杂质，铜只消耗氧气，实验反应结束后，装置内气体不只剩余氮气，属于混合物，故填：混合物。 实验a加热铜粉时，铜与氧气反应，有气体参加的反应验证质量守恒定律，需要在密闭容器中进行；加热时装置中的温度升高，压强增大，气球膨胀，其作用为缓解压强，防止气压过大而引起瓶塞冲开，故填：形成密闭环境，平衡装置内外气压，防止橡胶塞被冲出。 （3）实验b中红磷燃烧，发生的反应是磷与氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷，反应的符号表达式为，故填：。 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。反应中，红磷不需要过量，只要与氧气发生反应，即可验证质量守恒定律，故填：无需。 ▌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·江苏无锡·阶段检测）如图是甲和乙在一定条件下反应前后分子种类变化的微观示意图。下列叙述正确的是 A．该反应中甲发生了还原反应 B．反应后原子的数目增加 C．反应生成的丙与丁的分子个数比为1:1 D．该反应能使有害气体转化为无害物质 【答案】D 【分析】由图可知发生的反应为一氧化碳与一氧化氮在催化剂的作用下加热生成氮气和二氧化碳，方程式为：。 【详解】A、甲是一氧化碳，得氧生成了二氧化碳，发生了氧化反应，选项错误； B、化学反应前后原子种类和数目不变，选项错误； C、由方程式的意义可知，反应生成的丙与丁的分子个数比为1：2，选项错误； D、该反应的反应物一氧化氮、一氧化碳均为有害气体，生成物氮气和二氧化碳均为无害气体，所以该反应能使有害气体转化为无害物质，选项正确。 故选：D。 【变式3-1】（2025-2026九上·江苏泰州·阶段检测）2025年中国人工智能技术DeepSeek走红全球。人工智能的芯片主要成分是硅，工业上制取高纯硅的某一步反应示意图如下。下列说法正确的是 A．甲、乙、丙、丁都是由分子构成的 B．反应前后原子的种类、数目发生改变 C．参加反应的乙和生成的丁的质量比是2：36.5 D．该反应属于置换反应 【答案】D 【详解】由反应的微观示意图可知，甲为，乙为，丙为，丁为。反应的化学方程式为。 A、其中甲、乙、丁由分子构成的，丙为硅，属于原子晶体，是原子直接构成的。故选项A错误； B、由质量守恒定律可知，化学反应前后原子种类、数目不变，故选项B错误； C、由化学方程式可知，参加反应的乙和生成的丁的质量比为，故选项C错误； D、该反应是一种单质和化合物反应生成另一种单质和化合物的反应，属于置换反应的定义。故选项D正确。 故选D。 【变式3-2】（2025-2026九上·江苏连云港·阶段检测）中科院发明了一种复合光催化剂，实现了太阳能人工光合成燃料过程，反应的微观示意图如图所示。根据图和所学知识，获得以下信息，正确的是 A．该反应是化合反应 B．反应前体系中均为氧化物 C．分子和原子的本质区别：分子可分，原子不可分 D．在该反应前后，氧原子的个数发生变化 【答案】B 【分析】由图可知，该反应为二氧化碳和水在光和催化剂的作用下反应生成甲烷和氧气，该反应的化学方程式为：。 【详解】A、该反应的生成物有两种，不符合“多变一”的特点，不属于化合反应，不符合题意； B、反应前体系中含二氧化碳和水，二氧化碳是由C、O元素组成的化合物，水是由H、O元素组成的化合物，它们均属于氧化物，符合题意； C、分子和原子的本质区别是：在化学变化中分子可分，原子不可分，应指明在化学变化中，不符合题意； D、根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变，则在该反应前后，氧原子的个数没有发生变化，不符合题意。 故选B。 【变式3-3】（2025-2026九上·江苏扬州·阶段检测）钆(Gd)被称为“世界上最冷的金属”。掺杂了Gd2O3的Cu可高效催化甲醇(CH3OH)与水的反应，其微观示意图如图所示：有关该反应的说法中，正确的是 A．反应前后分子个数不变 B．反应前后催化剂的性质不变 C．反应前后原子个数不变 D．甲醇含有4个氢原子 【答案】C 【分析】由反应的微观示意图可知，该反应是甲醇和水在催化作用下生成氢气和二氧化碳，反应的化学方程式为：CH3OH+H2OCO2+3H2。 【详解】A、1个甲醇分子和1个水分子反应生成1个二氧化碳分子和3个氢分子，故反应前后分子个数改变，错误； B、催化剂在反应前后其质量和化学性质不变，但物理性质可能会发生改变，错误； C、根据质量守恒定律，化学反应前后原子个数不变，正确； D、根据甲醇的化学式CH3OH可知，甲醇是由甲醇分子构成的，一个甲醇分子含有4个氢原子，错误； 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·江苏南通·阶段检测）对下列事实的微观解释中，不正确的是 A．遥知不是雪，为有暗香来——微观粒子在不断运动 B．过氧化氢分解生成水和氧气——分子分成原子，原子重新组合成新分子 C．O3属于空气污染物，而O2供给呼吸——构成氧气和臭氧的分子不同 D．变瘪的乒乓球放入热水中能鼓起来——气体分子的大小随温度的升高而变大 【答案】D 【详解】A、微观粒子在不断运动，花开后，具有花香味的物质的分子运动到远处，使远处的人闻到花香味，不符合题意； B、过氧化氢分解生成水和氧气，有新物质生成，属于化学变化，该变化中，分子分成原子，原子重新组合成新分子，不符合题意； C、臭氧由臭氧分子构成，氧气由氧分子构成，即构成氧气和臭氧的分子不同，两种物质的性质不同，不符合题意； D、变瘪的乒乓球放入热水中能鼓起来，原因是气体分子间的间隔随温度的升高而变大，而分子本身不变，符合题意。 故选D。 【变式4-1】（2025-2026九上·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 【详解】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4-2】（2025-2026九上·江苏盐城·期中）下列实验能够直接用于验证质量守恒定律的是 A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A、该实验中过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气，氧气是气体，会散逸到空气中，导致反应后质量减小，无法验证质量守恒定律，不符合题意； B、糖水和盐水混合，无新物质生成，不属于化学变化，无法验证质量守恒定律，不符合题意； C、蜡烛燃烧生成二氧化碳和水，二氧化碳是气体，会散逸到空气中，导致反应前后质量不相等，无法验证质量守恒定律，不符合题意； D、该实验中铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，有新物质生成，属于化学变化，且该反应在密闭容器中进行，化学反应前后物质的总质量不变，可以验证质量守恒定律，符合题意。 故选D。 【变式4-3】（2025-2026九上·江苏扬州·期中）下列有关铁丝在氧气中燃烧反应的叙述错误的是 A．放出热量 B．生成Fe3O4 C．反应前后固体质量相等 D．集气瓶中的水可以用细沙代替 【答案】C 【详解】A、铁丝在氧气中燃烧，放出热量，故选项叙述正确。 B、铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁（Fe3O4），故选项叙述正确。 C、铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，根据质量守恒定律，参加反应的铁与氧气的质量总和，等于生成四氧化三铁的质量，因此反应后固体质量大于反应前固体质量，故选项叙述不正确。 D、玻璃是热的不良导体，受热不均会发生炸裂，所以用收集好的氧气做铁丝燃烧实验时，为防止高温熔化物溅落炸裂集气瓶，因此应在集气瓶底部放少量的水或铺一层细沙，故选项叙述正确。 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·江苏盐城·期中）逻辑推理是化学学习常用的思维方法，以下推理正确的是 A．单质中只含有一种元素，所以只含有一种元素的物质一定是单质 B．由同种分子构成的物质一定是纯净物，所以纯净物一定由同种分子构成 C．某物质燃烧后生成CO2、NO2和H2O，则该物质中一定有C、H、O、N四种元素 D．元素的种类是由质子数决定的，则质子数相同的原子一定属于同种元素 【答案】D 【详解】A、单质是由同种元素组成的纯净物。只含有一种元素的物质不一定是单质，例如氧气（O2）和臭氧（O3）的混合物，只含有氧元素，但属于混合物，不是单质，错误。 B、由同种分子构成的物质一定是纯净物，但纯净物不一定都由同种分子构成。因为构成物质的微粒有分子、原子和离子，有些纯净物是由原子直接构成的，如铁由铁原子构成；有些是由离子构成的，如氯化钠由钠离子和氯离子构成，错误。 C、某物质燃烧后生成CO2、NO2和H2O，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变。因为氧气能提供氧元素，所以该物质中一定有C、H、N三种元素，可能有氧元素，不一定有O元素，错误。 D、元素是质子数（即核电荷数）相同的一类原子的总称，所以元素的种类是由质子数决定的，质子数相同的原子一定属于同种元素，正确。 故选D。 【变式5-1】（2025-2026九上·江苏镇江·期中）反应NaOH+Cl2→NaCl+NaClO+X可用于制备消毒剂。下列说法不正确的是 A．X中一定含有氢元素 B．反应中氯元素的化合价全部降低 C．电解水时可向水中加入少量NaOH D．自来水生产过程可加Cl2消毒杀菌 【答案】B 【详解】A、根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，反应物中含Na、Cl、H、O，生成物中含Na、Cl、O，故生成物中还应含H，故X中一定含有氢元素，不符合题意； B、氯气中氯元素化合价为0，氯化钠中氯元素显-1价，NaClO中钠元素显+1价，氧元素显-2价，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得氯元素显+1价，故反应中氯元素的化合价既有升高又有降低，符合题意； C、纯水几乎不导电，电解水时可向水中加入少量氢氧化钠，增强水的导电性，不符合题意； D、氯气能与水反应生成次氯酸，次氯酸具有强氧化性，可用于杀菌消毒，故自来水生产过程可用氯气消毒杀菌，不符合题意。 故选B。 【变式5-2】（2025-2026九上·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 【详解】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。 【变式5-3】（2025-2026九上·江苏宿迁·阶段检测）质量守恒定律的发现对化学的发展具有重要意义。某兴趣小组为验证质量守恒定律，依次进行了下列实验： (1)上图三个实验可以验证质量守恒定律的是___________(填“实验1”“实验2”“实验3”之一)。 (2)实验1中，白磷的质量___________足量(填“需要”或“不需要”)，从反应开始到结束，气球的变化是___________。 (3)写出实验2的化学方程式___________。 (4)实验3中，已知蜡烛在空气中充分燃烧，生成二氧化碳和水，根据质量守恒定律可知，蜡烛中一定含有的元素是___________(填元素符号)。 (5)根据质量守恒定律判断，化学反应前后一定不变的是___________(填字母)。 A．原子数目 B．分子数目 C．原子种类 D．元素种类 E．分子种类 【答案】(1)实验1 (2) 不需要 先膨胀后变瘪 (3) (4)C、H (5)ACD 【详解】（1）实验1是在密闭容器中进行的反应，根据反应后天平仍平衡，可以验证质量守恒定律；实验2、实验3生成的气体扩散到空气中，反应结束后天平不平衡，不可以验证质量守恒定律。 （2）实验1中，白磷的质量不需要足量，白磷燃烧放热，气球先膨胀，由于消耗了氧气，恢复至室温，故气球后变瘪； （3）写出实验2是过氧化氢在二氧化锰作用下分解生成氧气和水，化学方程式为。 （4）实验3中，蜡烛和氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳和水，二氧化碳是由碳元素和氧元素组成的，水是由氢元素和氧元素组成的，因氧气是由氧元素组成的，所以根据质量守恒定律可知，蜡烛中一定含有碳元素和氢元素，符号为C、H。 （5）根据质量守恒定律可知， 化学反应前后，A、原子数目不变；B、分子数目可能改变 ；C、原子种类不变；D、元素种类一定不变 ；E、分子种类一定改变 ；故选ACD。    ▌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·江苏南京·期中）某化学反应在密闭容器中进行，各物质的分子数目、质量随时间变化情况如图1、图2所示。下列说法正确的是 A．该反应属于分解反应 B．反应后分子总数比反应前增加 C．X与Z的相对分子质量之比为2:17 D．X和Y的质量之和一定等于生成Z的质量 【答案】C 【详解】A、由图1可知，X、Y在反应后的分子数目减少，说明X、Y为反应物，Z在反应后的分子数目增加，说明Z为生成物，则该反应为X与Y反应生成Z，符合“多变一”的特点，属于化合反应，不符合题意； B、由图1可知，反应前分子数目为6n+5n=11n，反应后分子数目为4n+3n+2n=9n，则反应后分子总数比反应前减少，不符合题意； C、由图2可知，参与反应的Y的质量为36g-22g=14g，生成的Z的质量为17g，根据质量守恒定律，参加反应的X与Y的质量和等于生成Z的质量，则参加反应的X的质量为：17g-14g=3g，由图1可知，该反应中，参加反应的X、Y与生成Z的分子个数比为：(6n-3n)：(5n-4n)：2n=3:1:2，则该反应的化学方程式可表示为：3X+Y=2Z，则X与Z的相对分子质量之比为：，符合题意； D、根据质量守恒定律，参加反应的X和Y的质量和等于生成Z的质量，但是该反应中Y没有完全反应，故X和Y的质量之和与生成Z的质量不相等，不符合题意。 故选C。 【变式6-1】（2025-2026九上·江苏盐城·期中）用天平称量铜粉在密闭容器中加热前后的质量(如甲图)实验中，相同时间内，容器内各物理量随时间变化的关系如乙图至丁图所示(e点为丁图MN间任意点)。下列说法不正确的是 A．a点N2的体积分数比b点小 B．d点气体分子总数比a点大 C．b点固体质量比c点大 D．a点与e点固体中铜元素的质量一定相等 【答案】B 【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，反应消耗了氧气，氮气不参与反应，故氮气的体积不变，由于消耗了氧气，气体的总体积减小，故随着反应的进行，氮气的体积分数逐渐增大，a点时反应还在进行，b点时恰好完全反应，故a点N2的体积分数比b点小，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，反应消耗了氧气，故随着反应的进行，气体分子的总数逐渐减小，d点时反应已经结束，a点时反应还在进行，故d点气体分子总数比a点小，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，故随着反应的进行，固体的质量逐渐增大，待完全反应后，不再变化，b点时恰好完全反应，c点时反应还在进行，故b点固体质量比c点大，不符合题意； D、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a点与e点固体中铜元素的质量一定相等，不符合题意。 故选B。 【变式6-2】（2025-2026九上·江苏无锡·期中）在一密闭容器中，甲、乙、丙、丁四种物质反应前后的质量如表。下列叙述正确的是 物质 甲 乙 丙 丁 反应前质量/g 20 4 20 20 反应后质量/g 2 待测 32 26 A．乙在该反应中一定是催化剂 B．甲、丙在反应中的质量比为3：2 C．该反应是化合反应 D．甲中的元素种类与丙中元素种类一定不相同 【答案】B 【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=20+4+20+20-2-32-26=4；反应后甲的质量减少20g-2g=18g，则甲是反应物；反应前后乙的质量不变，则乙可能是该反应的催化剂，也可能是杂质；反应后丙的质量增加32g-20g=12g，则丙是生成物；反应后丁的质量增加26g-20g=6g，则丁是生成物；该反应是甲在一定条件下生成丙和丁，符合一变多的特点，属于分解反应。 【详解】A、反应前后乙的质量不变，则乙可能是该反应的催化剂，也可能是杂质，故选项说法错误； B、甲、丙在反应中的质量比为18g：12g=3：2，故选项说法正确； C、该反应是甲在一定条件下生成丙和丁，符合一变多的特点，属于分解反应，故选项说法错误； D、根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，甲在一定条件下生成丙和丁，则甲中包含丙和丁中所有的元素，甲中的元素种类与丙中元素种类可能相同也可能不同，故选项说法错误。 故选B。 【变式6-3】（2025-2026九上·江苏盐城·期中）某密闭容器中有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下发生化学反应，测得反应前和反应一段时间后各物质的质量变化如图所示。下列说法正确的是 A．a=38 B．乙一定是催化剂 C．此时，该反应中生成的甲和丙的质量比为21:40 D．若继续反应至甲为25 g时，体系中丁的质量为11 g 【答案】D 【详解】A、根据示意图可得： 甲：反应前17g→反应后21g，质量增加4g（生成物）； 乙：反应前后均为，可能是催化剂或不参与反应的杂质； 丙：反应前→反应后，质量增加15g（ 生成物）； 丁：反应前→反应后，质量减少（ 反应物）； 反应前后总质量相等：共生成甲和丙19g，则反应的丁的质量是19g，则49g-19g=30g，故a的数值是30，计算错误，说法错误。 B、乙质量不变，但不一定是催化剂（可能是不参与反应的杂质），说法错误。 C、生成甲和丙的质量之比是4:15，选项错误。 D、若继续反应直至甲为25g，则生成甲的质量是25g-17g=8g，根据上述选项分析，设反应丁的质量为x，则，则此时剩余丁的质量是49g-38g=11g，选项正确、 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·江苏淮安·期中）a g氯酸钾和b g二氧化锰混合加热至完全反应，可得到c g氯化钾，生成氧气质量是 A． B． C． D． 【答案】D 【详解】氯酸钾分解反应中，二氧化锰为催化剂，质量不变。根据质量守恒定律，反应前总质量（a + b）等于反应后总质量（c + x + b），其中x为氧气质量。简化等式得x = a - c，故氧气质量为(a-c) g。 故选D。 【变式7-1】（2025-2026九上·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 【详解】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7-2】（2025-2026九上·江苏盐城·阶段检测）某物质在空气中完全燃烧生成CO2和H2O的质量比为22：9，则该物质可能是 A．CH4 B．C2H2 C．C2H4 D．C2H5OH 【答案】C 【详解】CO2和H2O的质量比22:9，碳氢元素质量比为=6:1，根据反应前后元素种类和质量不变，则反应物中碳氢元素质量比为6:1。 A、CH4的碳氢质量比为，错误； B、C2H2的碳氢质量比为，错误； C、C2H4的碳氢质量比为，正确； D、C2H5OH的碳氢质量比为4:1，错误； 故选C。 【变式7-3】（2025-2026九上·江苏盐城·期中）将14.4g草酸亚铁(化学式为FeC2O4)放在一个可称重的敞口容器中焙烧，500℃∼600℃时，容器中的固体质量保持在8g不在改变，该固体的化学式为 A．Fe B．FeO C．Fe2O3 D．Fe3O4 【答案】C 【详解】草酸亚铁FeC2O4的相对分子质量为144 ，14.4 g草酸亚铁中铁元素质量为14.4 g5.6 g，反应后固体质量为8 g，则不能只剩铁，由于碳元素可以二氧化碳或一氧化碳的形式放出，则容器中还应剩余氧元素，氧元素质量为8 g - 5.6 g = 2.4 g。设反应后所得固体的化学式为FexOy，则铁元素和氧元素的质量比为（56x）:（16y）=5.6 g:2.4 g，解得原子个数比x:y=2:3，故化学式为Fe2O3。故选C。 / 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 $