第第頁化學九年級知識講練：第15講質量守恒定律(學生版+教師版)質量守恒定律

【知識梳理】

1．質量守恒定律：參加化學反應的各物質的質量總和等于反應后生成的各物質的質量總和。這個規律叫做質量守恒定律。

【注意】

（1）注意“各物質”的質量總和，不能遺漏任一反應物或生成物；

（2）此定律強調的是質量守恒，不包括體積等其它方面的守恒；

（3）正確理解“參加”的含義，沒有參加反應或者反應后剩余物質的質量不要計算在內。

2．適用范圍：一切化學反應都遵守質量守恒定律，不能用來解釋物理變化。

3．實驗驗證：有氣體參加或生成的實驗必須在密閉容器里進行；

①有氣體生成的實驗沒密閉，天平會不平衡（生成的氣體逸散到空氣中）

②有氣體參加的實驗沒密閉，天平會不平衡（沒有稱量參加反應的氣體）

4．化學反應前后的變與不變

宏觀微觀

六個一定不變元素的種類原子的種類

元素的質量原子的數目

物質的總質量原子的質量

兩個一定改變物質的種類分子的種類

兩個可能改變元素的化合價分子的數目

5．質量守恒的根本原因（即本質）：從微觀角度分析：化學反應的實質就是反應物的分子分解成原子，原子又重新組合成新的分子，在反應前后原子的種類沒變，原子的數目沒有增減，原子的質量沒有變化，所以化學反應前后各物質的質量總和必然相等。

6．微觀示意圖：做題思路，將圖轉化成成化學式，能寫化學方程式的寫出化學方程式，注意配平，最后分析做題。

【考點精析】

考點1：質量守恒定律定義的理解

【例1】在化學變化中，下列說法正確的是（）

①原子的種類、元素的種類、分子的種類均不變；②原子的數目、分子的數目均不變；③原子的質量、元素的質量、物質的總質量均不變；④原子核的種類、數量、質量均不變。

A.①②B.①③C.③④D.②④

【答案】C

【解析】①原子的種類、元素的種類均不變，分子的種類改變，錯誤；②原子的數目不變，分子的數目不能確定，錯誤；③原子的質量、元素的質量、物質的總質量均不變，正確；④原子核的種類、數量、質量均不變，正確。故選C。

【變式訓練】

【變式1】下列現象不能用質量守恒定律解釋的是（）

A．木材燃燒，余下灰燼的質量小于原木材質量B．銅絲在火焰上灼燒，灼燒后的“銅絲”質量增加

C．加熱高錳酸鉀，剩余固體質量減少D．將一定質量的水冷凝后結成冰，質量不變

【答案】D

【詳解】

A、木材燃燒，余下灰燼的質量小于原木材質量，是因為生成的二氧化碳逸散到了空氣中，該選項遵循質量守恒定律；

B、銅絲在火焰上灼燒，灼燒后的“銅絲”質量增加，是因為銅和空氣中的氧氣反應生成了氧化銅，該選項遵循質量守恒定律；

C、加熱高錳酸鉀，剩余固體質量減少，是因為反應生成的氧氣逸出，該選項遵循質量守恒定律；

D、水冷凝后結成冰的過程沒有發生化學變化，不能用質量守恒定律解釋。

故選：D。

【變式2】某有機物與氧氣充分反應，產物只有二氧化碳和水，則該有機物一定含有的元素是（）

A．C、OB．H、OC．C、HD．C、H、O

【答案】C

【解析】生成物二氧化碳、水中含有C，H，O元素，則反應物中也一定含有這三種元素．物質在空氣中燃燒是和空氣中的氧氣反應，氧氣由O元素組成，則C，H一定是從某物質中來，而某物質中也可能含有O元素．故這種物質中一定含有含C和H，可能含O。

故選C。

【變式3】將8g硫在給定質量的氧氣里燃燒，有如下數據：

實驗次數給定氧的質量/g生成二氧化硫的質量/g

第一次714

第二次816

第三次1016

回答以下問題：

（1）以上數據說明，在三次實驗中第______次恰好完全反應。

（2）第______次實驗中硫有剩余，剩余______g。

（3）第______次實驗中O2有剩余，剩余______g。

（4）三次實驗化學反應過程中，是否有不符合質量守恒定律的？______。

【答案】

（1）二

（2）一1

（3）三2

（4）沒有

【分析】

（1）

參加反應的各物質質量總和與反應生成物質量總和相等，符合這一要求的只有第二次實驗，所以此次實驗中兩種物質恰好完全反應；

（2）

根據第二次完全反應，說明硫和氧氣按1：1的質量比進行反應，由于第一次實驗中氧氣只有7g不足8g，所以硫會有剩余；剩余硫的質量=15g-14g=1g；

（3）

根據第二次完全反應，說明硫和氧氣按1：1的質量比進行反應，8g硫最多可消耗8g氧氣，第次實驗中O2有剩余，氧氣剩余的質量為：6g+10gg-16g=2g；

（4）

化學反應都遵循質量守恒定律。

考點2：質量守恒定律的微觀解釋

【例2】下圖是一化學反應的微觀示意圖。其說法正確的是（）

A．該反應的產物都是氧化物B．反應前后分子種類沒發生改變

C．反應中甲和乙的微粒個數比為1：1D．反應前后原子種類和數目發生改變

【解析】

根據微觀示意圖可得化學方程式為C2H4+3O22CO2+2H2O

A、氧化物是由兩種元素組成的純凈物，其中一種是氧元素。生成物丙CO2，丁H2O。故A正確；

B、由反應前物質的微觀構成可知反應前后分子種類發生了改變。故B錯誤；

C、反應前后甲和乙的微粒個數比等于計量數之比，即為1：3。故C錯誤；

D、根據質量守恒定律反應前后原子的種類和數目不變。故D錯誤。

故選A。

【變式訓練】

【變式1】“碳利用”是目前減緩溫室效應的有效路徑之一，且能消除資源的巨大浪費。下圖是利用廢氣中的二氧化碳制取甲烷的微觀示意圖，有關說法正確的是（）

A．甲物質由原子直接構成

B．參加反應的甲與乙的分子個數比為1：1

C．消耗乙的質量等于丙中氫元素的質量

D．化學變化前后氧元素的化合價相同

【解析】

由反應的微觀示意圖可知，二氧化碳和氫氣在一定條件下生成甲烷和水，反應的這方程式為CO2+4H2CH4+2H2O；

A、由圖示可知，甲為二氧化碳，由二氧化碳分子構成，故選項說法不正確；

B、由反應的化學方程式可知，參加反應的甲與乙的分子個數比為1:4，故選項說法不正確；

C、根據質量守恒定律，氫元素質量守恒，所以消耗乙的質量等于丙中氫元素的質量和丁中氫元素的質量總和，故選項說法不正確；

D、二氧化碳中碳元素化合價為+4價，氧元素化合價為-2價，水中氫元素化合價為+1價，氧元素化合價為-2價，所以化學變化前后氧元素的化合價相同，故選項說法正確。

故選D。

【變式2】宏觀辨識和微觀探析是化學核心素養之一、下列說法正確的是（）

A．參加反應的和的微粒個數比是2：1

B．反應前后原子種類及分子種類均未發生改變

C．該反應屬于化合反應

D．反應涉及到的物質中，是由原子構成的單質，只有屬于氧化物

【答案】A

【詳解】

A、觀察微觀示意圖可知，參加反應的和的微粒個數比是4:2=2：1，故A正確；

B、觀察微觀示意圖可知反應前是單質和化合物的分子，反應后得到的是新的化合物的分子，分子的種類和數目發生了改變，原子的種類和數目不變，故B錯誤；

C、觀察微觀示意圖可知，該反應為Mg、CO2在點燃的條件下反應生成MgO、C，化合反應指的是由兩種或兩種以上的物質反應生成一種新物質的反應，該反應不是化合反應，故C錯誤；

D、氧化物是指由兩種元素組成，其中一種為氧元素的化合物，、均是氧化物，故D錯誤。

故選A。

【變式3】“三效催化轉換器”可將汽車尾氣中有毒氣體處理為無毒氣體，反應前后分子變化的微觀示意圖如圖所示。

請回答以下問題：

（1）A中氮元素與氧元素的質量比為_________。（最簡整數比）

（2）四種物質中，屬于氧化物的是_________。（填字母）

（3）從微觀角度解釋該反應遵循質量守恒定律的原因_________。

（4）上述反應中一定發生改變的是_________。（選填字母）

a.元素種類b.原子種類c.分子種類

【答案】

（1）7：16

（2）ABC

（3）化學反應前后原子種類、個數、質量都不變

（4）c

【分析】

由微觀示意圖可知，該反應的化學方程式為；

（1）

由微觀示意圖可知，A為二氧化氮，氮元素與氧元素的質量比為14：32=7：16。

（2）

氧化物是由氧元素和另外一種元素組成的化合物，四種物質中，屬于氧化物的是二氧化氮、一氧化碳、二氧化碳。

故填：ABC。

（3）

從微觀角度解釋該反應遵循質量守恒定律的原因：化學反應前后原子種類、個數、質量都不變。

（4）

a.根據質量守恒定律，化學反應前后元素種類不變；

b.根據質量守恒定律，化學反應前后原子種類不變；

c.化學反應的實質是分子分裂成原子，原子重新組合成新分子的過程，化學反應前后分子種類一定改變；

故填：c。

考點3：質量守恒定律的計算

【例3】（表格題）密閉容器中有M、N、P、Q四種物質，在一定條件下發生化學反應，測得反應前后有關數據如下，關于此反應說法正確的是（）

物質MNPQ

反應前質量181232

反應后質量待測26212

A．物質P一定是該反應的催化劑B．待測數值是5

C．該反應是化合反應D．在此反應中N與Q的質量比4：5

【解析】

根據質量守恒定律，可求出反應后M的待測值為：18g+1g+2g+32g-26g-2g-12g=13g；

由表中數據分析可知，反應前后N的質量增加了26g-1g=25g，故是生成物，生成的質量為25g；同理可以確定P的質量不變，可能作該反應的催化劑，也可能沒有參加反應；Q是反應物，參加反應的質量為32g-12g=20g，M的質量減少，M是反應物，參加反應的質量為：18g-13g=5g。

A、P的質量不變，可能作該反應的催化劑，也可能沒有參加反應，故選項說法錯誤。

B、待測數值是13，故選項說法錯誤。

C、該反應的反應物為M和Q，生成物是N，符合“多變一”的形式，屬于化合反應，故選項說法正確。

D、在此反應中N與Q的質量比25g：20g=5：4，故選項說法錯誤。

故選：C。

【例4】（圖像題）在一密閉容器內加入甲、乙、丙、丁四種物質，在一定條件下發生化學反應，反應前后各物質的質量變化如圖。下列說法中不正確的是（）

A．反應后丙的質量為4g

B．丁的相對分子質量是丙的3倍

C．生成的丙、丁的質量之比為1：3

D．該反應為分解反應

【解析】

A、根據質量守恒定律，反應后丙的質量為：4g+10g+3g+4g﹣（6g+4g+7g）＝4g，選項正確；

B、乙、甲的質量比為：（10g﹣4g）：（6g﹣4g）＝3：1，由于未知反應的化學方程式中的化學計量數，所以無法確定乙、甲的相對分子質量比，選項錯誤；

C、生成的丙、丁的質量之比為：（4g﹣3g）：（7g﹣4g）＝1：3，選項正確；

D、由圖可知，乙為反應物，甲、丙、丁為生成物，該反應為分解反應，選項正確

故選B。

【變式訓練】

【變式1】將15.5gKClO3和MnO2的混合物加熱，待完全反應后得到10.7g固體物質，根據質量守恒定律，生成O2的質量是

A．6.9gB．6.1gC．4.8gD．9.6g

【答案】C

【詳解】

根據質量守恒定律，反應前后的質量差為生成的氧氣的質量，即15.5g-10.7g=4.8g；故選C。

【變式2】密閉容器中有甲、乙、丙、丁四種物質，在一定條件下發生化學反應，測得反應前后有關數據如下：

物質甲乙丙丁

反應前質量/g621435

反應后質量/g待測22213

關于此反應說法正確的是（）

A．該反應是分解反應B．物質乙一定是該反應的催化劑

C．待測數值是14D．反應中甲與丙變化的質量比4∶7

【答案】A

【分析】

化學反應過程中，質量減少的物質是反應物，質量增加的物質是生成物，質量不變的物質可能是催化劑。根據表格提供的數據可知，乙的質量不變，可能是催化劑；丙的質量增加了22g-14g=8g，是生成物；丁的質量減少了35g-13g=22g，是反應物。根據質量守恒定律，甲必然是生成物，且增加的質量為22g-8g=14g。

【解析】

A、根據分析，該反應中丁是反應物，甲和丙是生成物，符合分解反應的特征，選項A正確；

B、物質乙在反應過程中質量沒有發生變化，可能是催化劑，也可能是其他沒有參加反應的物質，選項B不正確；

C、根據分析，反應中甲增加了14g，因此待測數值是14g+6g=20g，選項C不正確；

D、該反應中甲的質量增加了14g，丙的質量增加了8g，反應中甲與丙變化的質量比為：14∶8=7:4，選項D不正確。故選A。

【變式3】在一個密閉容器中，有甲、乙、丙、丁四種物質，在一定條件下發生反應，測得反應前后各物質的質量分數如圖所示。下列說法不正確的是

A．y=11.8%

B．乙可能是催化劑

C．反應中丙、丁的質量變化比為75：121

D．參加反應的甲和丙的質量之和等于生成丁的質量

【解析】A.由圖可知，y=1-28.0%-20.0%-40.2%=11.8%，正確；

B.由圖可知，x=1-40.8%-15.0%-24.2%=20.0%，乙反應前后分數不變，可能是催化劑，正確；

C.反應中丙、丁的質量變化比為（15%-11.8%）：（40.2%-24.2%）=1:5，錯誤；

D.由圖可知，甲、丙質量減少為反應物，丁質量變大為生成物，則參加反應的甲和丙的質量之和等于生成丁的質量，正確。

故選C。

考點4：化學方程式提供的信息

【例5】有關2H2+O22H2O的敘述正確的是()

A．兩個氫分子加一個氧分子等于兩個水分子B．氫氣和氧氣在點燃條件下反應生成水

C．氫氣加氧氣點燃等于水D．2g氫氣和lg氧氣反應生成2g水

【解析】

A、在反應中“+”讀作“和”，“═”讀應作“生成”，從微觀上，點燃條件下，每2個氫分子和1個氧氣分子反應生成2個水分子，故A錯誤；

B、該反應可讀作：氫氣和氧氣在點燃條件下反應生成水，故B正確；

C、在反應中“+”讀作“和”，“═”讀應作“生成”，故C錯誤；

D、根據化學方程式2H2+O22H2O可知，每4份質量的氫氣和32份質量的氧氣在點燃條件下恰好反應生成36份質量的水，2g氫氣和16g氧氣反應生成18g水，該反應中氫氣有剩余，生成水的質量小于2g，故D錯誤。

故選B。

【例6】下列關于化學方程式4P+5O22P2O5的讀法，錯誤的是（）

A．磷和氧氣在點燃的條件下反應生成五氧化二磷

B．在點燃的條件下，每4體積的磷和5體積的氧氣完全反應，生成五氧化二磷

C．在點燃的條件下，每4個磷原子和5個氧氣分子結合生成2個五氧化二磷分子

D．在點燃的條件下，每124份質量的磷和160份質量的氧氣完全反應，生成284份質量的五氧化二磷

【解析】

A、磷和氧氣在點燃的條件下反應生成五氧化二磷，正確；

B、化學式前的計量數表示參加反應的微粒個數比，錯誤；

C、在點燃的條件下，每4個磷原子和5個氧氣分子結合生成2個五氧化二磷分子，正確；

D、在點燃的條件下，每124份質量的磷和160份質量的氧氣完全反應，生成284份質量的五氧化二磷，正確。

故選B。

【變式訓練】

【變式1】甲烷是天然氣的主要成分，其完全燃燒的化學方程式為CH4+2O2CO2+2H2O，根據該化學方程式無法獲取的信息是（）

A．反應物和生成物B．反應所需條件

C．反應物的顏色和狀態D．生成物的分子個數比

【詳解】

A、根據化學方程式可知反應物是甲烷和氧氣，生成物是二氧化碳和水，故正確；

B、根據化學方程式可知反應條件是點燃，故正確；

C、從該方程式中不能看出反應物的顏色和狀態，故錯誤；

D、根據化學方程式可知生成二氧化碳和水的分子個數比為1:2，故正確。

故選：C。

【變式2】化學方程式S+O2SO2可讀作（）

A．硫加氧等于二氧化硫

B．硫加氧氣點燃后生成二氧化硫

C．硫和氧氣點燃生成二氧化硫

D．一個硫和一個氧點燃后生成一個二氧化硫

【答案】C

【詳解】

A、化學方程式中，加號讀作和，等號讀作生成，A錯誤。

B、化學方程式中，加號讀作和，B錯誤。

C、化學方程式中，加號讀作和，等號讀作生成，C正確。

D、一個硫原子和一個氧分子點燃后生成一個二氧化硫分子，D錯誤。

故選：C。

【變式3】下列關于2CO+O22CO2的說法不正確的是（）

A．表示一氧化碳與氧氣在點燃條件下反應生成二氧化碳

B．參加反應的一氧化碳與氧氣的質量比為7：8

C．反應前后碳原子、氧原子的個數均保持不變

D．參加反應的一氧化碳與生成的二氧化碳的分子個數比為1：1

【答案】B

【詳解】

A、該反應可表示一氧化碳與氧氣在點燃條件下反應生成二氧化碳，故選項說法正確；

B、參加反應的一氧化碳與氧氣的質量比為（28×2）：32=7：4，故選項說法錯誤；

C、化學反應前后碳原子、氧原子的個數均保持不變，故選項說法正確；

D、微觀上，點燃條件下，每2個一氧化碳分子和1個氧分子反應生成2個二氧化碳分子，則參加反應的一氧化碳與生成的二氧化碳的分子個數比為2：2=1：1，故選項說法正確。

故選B。

考點5：質量守恒定律的探究實驗

【例7】如圖所示的是初中化學中的一些重要實驗。請回答下列問題：

（1）實驗A是過濾裝置圖，其中玻璃棒的作用是______。

（2）實驗B是驗證化學反應前后質量守恒的實驗，反應結束后天平的指針將______（選填“偏左”、“偏右”或“不變”）。

（3）實驗C測得空氣中氧氣體積分數小于1/5的原因可能是（只答一條）______。

（4）實驗D能說明氨分子不斷運動的實驗現象是______，該實驗說明濃氨水具______性。

【答案】(1)引流(2)偏右(3)紅磷不足；裝置漏氣；沒有等到冷卻，打開彈簧夾等(4)紙花變紅揮發

【解析】

(1)實驗A是過濾裝置圖，其中玻璃棒的作用是引流；

(2)實驗B是驗證化學反應前后質量守恒的實驗，碳酸鈉與鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳，產生的二氧化碳從敞口燒杯中逸出，反應結束后天平的指針將偏右；

(3)實驗C測得空氣中氧氣體積分數小于1/5的原因可能是紅磷不足；裝置漏氣；沒有等到冷卻，打開彈簧夾等；

(4)實驗D中觀察到紙花變紅，說明氨分子不斷運動，也說明濃氨水具有揮發性。

【例8】初三某化學興趣小組同學設計了如下圖四組實驗裝置來驗證質量守恒定律。

（1）使用托盤天平稱物品的正確操作順序為_______。

①調游碼②放稱量紙③稱量物放左盤④調零點⑤加質量大的砝碼⑥加質量小的砝碼

（2）四組裝置中，乙組不能用來驗證質量守恒定律的理由是_______，要驗證質量守恒定律，在反應物不變的前提下對丁裝置可以進行改進，其改進措施是_______。

（3）甲組實驗中，白磷燃燒時，在錐形瓶底部加入少量水，其目的是_______。

（4）丙組中觀察到現象是_______，丁組實驗中的反應化學方程式_______。

（5）通過甲、丁小組實驗的探究，你得到的啟示是_______。

【答案】

（1）④②③⑤⑥①

（2）蒸餾水和酒精不反應在密閉容器中實驗

（3）防止白磷燃燒炸裂錐形瓶底部，同時吸收反應放出的熱量

（4）有藍色沉淀生成

（5）有氣體參與或生成的反應，驗證質量守恒定律時，需要在密閉容器中進行

【分析】

（1）使用托盤天平稱物品，先調節天平平衡（調零點），然后放稱量紙，將稱量物放左盤，先加質量大的砝碼，再加質量小的砝碼，調節游碼使天平平衡，故正確操作順序為④②③⑤⑥①。

（2）質量守恒定律是對化學反應而言的，蒸餾水和酒精不反應，則乙組不能用來驗證質量守恒定律的理由是蒸餾水和酒精不反應，丁裝置稀鹽酸和碳酸鈣反應生成二氧化碳氣體逸散進空氣，則要驗證質量守恒定律，在反應物不變的前提下對丁裝置可以進行改進，其改進措施是在密閉容器中實驗。

（3）甲組實驗中，白磷燃燒時，放出大量熱，生成五氧化二磷，則在錐形瓶底部加入少量水，其目的是防止白磷燃燒炸裂錐形瓶底部，同時吸收反應放出的熱量。

（4）丙組中硫酸銅和氫氧化鈉反應生成氫氧化銅和硫酸鈉，則觀察到現象是有藍色沉淀生成，丁組稀鹽酸和碳酸鈣生成氯化鈣、水和二氧化碳，則實驗中的反應化學方程式為。

（5）驗證質量守恒定律，反應的氣體或生成的氣體會逸散進空氣，需要在密閉容器中進行實驗，則通過甲、丁小組實驗的探究，得到的啟示是有氣體參與或生成的反應，驗證質量守恒定律時，需要在密閉容器中進行。

【變式訓練】

【變式1】下列驗證質量守恒定律的實驗中，能得出正確結論的是

A．白磷燃燒前后質量的測定B．蠟燭燃燒前后質量的測定

C．鎂條燃燒前后質量的測定D．食鹽溶解前后質量的測定

【答案】A

【詳解】

A、本選項用的是密閉的容器，反應前后天平平衡，能得出正確結論；

B、蠟燭和氧氣反應生成二氧化碳和水，二氧化碳和水都跑到空氣中去了，因此不可以驗證質量守恒定律，不能得出正確結論；

C、鎂條和氧氣反應生成氧化鎂，未在密閉的容器中進行，不能得出正確結論；

D、食鹽溶解屬于物理變化，不能驗證質量守恒定律，不能得出正確結論；

故選：A。

【變式2】下列天平開始時都處于平衡狀態，當發生化學反應以后，最終指針一定向右偏轉的是

A．B．

C．D．

【答案】B

【詳解】

A、白磷與氧氣反應生成五氧化二磷，反應在密閉裝置中進行，托盤天平左盤中的物質的質量不變，托盤天平一直保持平衡，選項錯誤；

B、碳酸鈉與稀鹽酸反應生成二氧化碳氣體，反應在燒杯中進行，生成的二氧化碳氣體逸散到空氣中，托盤天平左盤中的物質的質量減少，指針向右偏轉，選項正確；

C、硫酸銅與鐵反應生成硫酸亞鐵和銅，左盤燒杯中的物質的質量不變，托盤天平一直保持平衡，選項錯誤；

D、鎂帶在空氣燃燒生成氧化鎂，生成的氧化鎂的質量大于參加反應的鎂帶的質量，左盤中的物質的質量增加，所以實驗后指針向左偏轉，選項錯誤，故選B。

【變式3】質量守恒定律是物質科學中的一條重要規律，具體表述為：參加化學反應的各物質的質量總和，等于反應后生成的各物質的質量總和。

（1）某科學興趣小組的同學設計了如上三個實驗裝置（A、B、C）來驗證質量守恒律。其中，只有A裝置能用來驗證質量守恒定律，B、C裝置則不能。否定B裝置的理由是：______。否定C裝置的理由是：______。

（2）小明將C裝置進行改進，如圖D所示。

①此實驗氣球的作用是：______。

②此實驗的現象是______。

③待完全反應后，將裝置D置于天平上稱量，所得數據較反應前的小。若整個操作過程無差錯，則造成上述實驗誤差的原因是______。

【答案】

（1）物理變化不適用質量守恒定律反應生成的二氧化碳氣體逸散到空氣中

（2）防止生成氣體逸出，還可防止橡皮塞沖出，平衡氣壓有大量氣泡產生，氣球脹大膨脹的氣球產生了浮力

【分析】

（1）

由質量守恒定律的定義可知，只有化學變化才符合質量守恒定律，B中酒精溶于水屬于物理變化，不能用來驗證質量守恒定律，C中石灰石與鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，反應生成的二氧化碳氣體逸散到空氣中，天平不平衡，不能用來直接驗證質量守恒，故填：物理變化不適用質量守恒定律；石灰石和稀鹽酸反應生成二氧化碳，反應生成的二氧化碳氣體逸散到空氣中；

（2）

①此實驗氣球的作用是防止生成氣體逸出，還可防止橡皮塞沖出，平衡氣壓，故填：防止生成氣體逸出，還可防止橡皮塞沖出，平衡氣壓；

②石灰石與鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，有氣體放出，所以可觀察到的現象是錐形瓶內有大量氣泡產生，氣球脹大，故填：有大量氣泡產生，氣球脹大；

③由于氣球體積變大后，受到的浮力增大，所以會導致天平稱量反應后物質質量的讀數偏小，故填：膨脹的氣球產生了浮力。

鞏固練習

1．下列說法中正確的是（）

A．根據質量守恒定律，1L氫氣和1L氧氣反應能生成2L水

B．只有固體、液體間的反應遵守質量守恒定律，如果氣體參加，就不遵守了

C．鎂條在空氣中燃燒，生成物的總質量比原來鎂條的質量大

D．水結冰后質量沒有改變，由此說明化學變化符合質量守恒定律

【解答】解：A、質量守恒定律解釋的物理量是質量，不是體積，錯誤；

B、氣體參加的化學反應依然符合質量守恒定律，錯誤；

C、鎂條在空氣中燃燒，生成物的總質量比原來鎂條的質量大，正確；

D、質量守恒定律解釋的是化學變化，不是物理變化，錯誤；

故選：C。

2．用如圖裝置測定紅磷燃燒前后的質量關系，下列有關說法錯誤的是（）

A．加熱錐形瓶引燃紅磷

B．紅磷下方細沙的作用是隔熱

C．系有氣球的玻璃管可緩沖氣壓，保證安全

D．實驗后天平指針右偏可能是橡膠塞未塞緊

【解答】解：A、不能加熱錐形瓶引燃紅磷，該選項說法不正確；

B、紅磷下方細沙的作用是隔熱，以防止錐形瓶炸裂，該選項說法正確；

C、系有氣球的玻璃管可緩沖氣壓，以防止瓶塞飛出，保證安全，該選項說法正確；

D、實驗后天平指針右偏，可能是橡膠塞未塞緊，紅磷燃燒產生的白煙部分逸散出去了，該選項說法正確。

故選：A。

3．關于質量守恒定律,下列敘述正確的是()

A.煤燃燒化為灰燼,質量減小,該反應不遵循質量守恒定律

B.24g鎂在空氣中完全燃燒生成40g氧化鎂,實際消耗空氣的質量為16g

C.10g冰受熱熔化成10g水,符合質量守恒定律

D.通過化學變化,只能改變世界上物質的種類,不能改變物質的總質量

【解答】質量守恒定律是指參加化學反應的各物質的質量總和,等于反應后生成的各物質的質量總和。所有的化學反應都遵循質量守恒定律,A錯誤;24g鎂在空氣中完全燃燒生成40g氧化鎂,實際消耗“氧氣”的質量為16g,而不是“空氣”,B錯誤;冰熔化成水屬于物理變化,不遵循質量守恒定律,C錯誤。

故選：D

4．化學反應前后一定發生變化的是()

A.原子數目B.分子數目

C.物質種類D.物質的總質量

【解答】化學變化的實質是反應物的分子分成原子,原子重新組合成新的分子,反應前后元素種類不變,原子的種類、數目、質量都不變。所以,反應前后物質的總質量不變;物質的種類、分子的種類一定發生變化;分子數目可能增加,也可能減少,也可能不變。

故選：C

5．利用天平及下列物品(必要時還可用燃著的酒精燈),能夠直接用于驗證質量守恒定律的是()

【解答】做驗證質量守恒定律的實驗時,選用藥品和裝置應考慮:①要發生化學變化;②如果有氣體參加反應,或有氣體生成,應該選用密閉裝置。A、C、D項有氣體參加反應或有氣體生成,且裝置不密閉,不能直接用于驗證質量守恒定律。

故選：B

6．已知反應CaC12+X＝2NaCl+CaCO3↓，其中X的化學式為（）

A．Na2CO3B．2Na2CO3C．2NaOHD．NaOH

【解答】解：由CaC12+X＝2NaCl+CaCO3↓可知，反應前后鈣原子都是1個，氯原子都是2個，反應后鈉原子是2個，反應前應該是2個，包含在X中，反應后碳原子是1個，反應前應該是1個，包含在X中，反應后氧原子是3個，反應前應該是3個，包含在X中，因此X的化學式是Na2CO3。

故選：A。

7．某物質2.8g完全燃燒，生成8.8gCO2和3.6gH2O，下列說法正確的是（）

A．該物質一定含碳、氫、氧元素

B．該物質一定含碳、氫元素，可能含氧元素

C．該物質的元素組成無法確定

D．該物質由碳、氫元素組成，且碳、氫元素的質量比為6：1

【解答】解：根據質量守恒定律可以判斷在有機物中一定含有碳元素和氫元素，其中碳元素的質量為：8.8g×＝2.4g；氫元素的質量為：3.6g×＝0.4g，2.4g+0.4g＝2.8g，與有機物的質量相等，所以該有機物中只含有碳元素和氫元素，沒有氧元素，其中碳元素和氫元素的質量比為：2.4g：0.4g＝6：1；

故選：D。

8．現將20gA和足量B在一定條件下充分反應,生成16gC和11gD,則參加反應的A和B的質量比是()

A.20∶11B.20∶7

C.5∶4D.16∶11

【解答】根據質量守恒定律可知,參與反應的B的質量為16g+11g-20g=7g,則參加反應的A和B的質量比為20∶7。

故選：B

9．過氧化氫分解的微觀示意圖如下,方框內應是()

【解答】過氧化氫分解生成水和氧氣,結合題中過氧化氫分解的微觀示意圖可知,大圓球表示氧原子,小圓球表示氫原子,化學反應前后原子的種類和數目不變,方框內應該是2個水分子。

故選：B。

10．為了解決魚的吸氧問題,可在水中加入一種叫做過氧化鈣(CaO2)的制氧劑,它與水反應后的生成物可能是()

A.CaO和O2B.CaCO3和H2

C.CaCl2和O2D.Ca(OH)2和O2

【解答】過氧化鈣與水反應,反應物中有鈣、氧、氫三種元素,則生成物中有且只有這三種元素。

故選：D

11．如圖為通過紅磷燃燒前后質量的測定驗證質量守恒定律的實驗。用紅熱的玻璃管引燃紅磷,實驗現象是:紅磷燃燒,產生,放出大量熱。實驗中氣球的作用除了使裝置密閉之外,還可以防止;實驗時若取用紅磷的量不足,對實驗的結果(填“有”或“沒有”)影響。

【解答】大量白煙氣體膨脹沖開瓶塞沒有

12．（1）硫在氧氣中燃燒的化學方程式是：S+O2SO2．表示了參與反應的各物質之間的質量關系，即在點燃條件下，每份質量的硫與份質量的氧氣恰好完全反應生成份質量的二氧化硫。

（2）化學反應前后必定不發生改變的是（填字母）

①原子數目②分子數目③元素種類④物質種類⑤原子種類⑥物質的總質量

A．①④⑥B．①③⑤⑥C．①②⑥D．②③⑤

（3）某純凈物X在空氣中完全燃燒，反應的化學方程式為2X+3O22CO2+4H2O，則X的化學式為。

（4）密閉容器中有甲、乙兩種物質各10g，加熱一段時間后測得容器中各物質的質量如下表所示：

物質甲乙丙丁

反應后質量g1.5X0.82.2

下列選項正確的是。

A．該反應為化合反應

B．X＝54

C．丙、丁一定是單質

D．甲一定是化合物

【解答】解：（1）由化學方程式式S+O2SO2知在點燃條件下，每32份質量的硫與32份質量的氧氣恰好完全反應生成64份質量的二氧化硫。

（2）化學反應前后①原子數目③元素種類⑤原子種類⑥物質的總質量一定不變，②分子數目可能改變，④物質種類一定改變。故選B

（3）化學反應前后原子種類、數目不變，反應后已有C、H、O原子個數分別為2、8、8，反應前已有氧原子6個，故2X中含有2個碳原子、8個氫原子和2個氧原子，故X的化學式為CH4O；

（4）反應前甲10g，反應后甲1.5g，甲為反應物且參加反應的甲為8.5g，反應前丙丁為0，反應后丙為0.8g，丁為2.2g，丙丁為生成物，反應前后物質總質量相等，故反應后乙的質量為10g+10g＝0.8g+2.2g+乙物質質量，乙的質量為17g，故乙為生成物且生成了乙7g；該反應的反應物為一種，生成物為三種，為分解反應，A錯誤；X的值為17，B錯誤；丙丁不一定是單質，C錯誤；甲分解生成乙、丙、丁，甲為化合物，D正確；故選D。

故答案為：（1）32；32；64．（2）B（3）CH4O（4）D

13．在“質量守恒定律“的課堂教學中，老師引導同學們進行“化學反應中，反應物與生成物的質量關系”的實驗探究。同學們按如圖所示的實驗裝置和選用藥品進行了規范的操作、準確的稱量和細致的觀察。

（1）A實驗：白磷剛引燃，立即將錐形瓶放到天平上稱量，天平不平衡。結論一：質量不守恒；待錐形瓶冷卻后，重新放到托盤天平上稱量，天平平衡。結論二：質量守恒。你認為哪個結論是正確的。而導致另一種結論錯誤的原因是。

（2）B、C實驗中發生了相同的化學反應（2HCl+Na2CO3＝2NaCl+H2O+CO2↑），但化學反應結束后稱量，發現B實驗中天平指針指向（填“偏左”或“偏右”）。而C實驗中天平仍然平衡，分析其原因是。

（3）D組同學完成鎂帶燃燒實驗后發現鎂帶質量增加了，你認為鎂帶燃燒符合“質量守恒定律”嗎？。

【解答】解：（1）由于白磷剛引燃時燃燒放出大量的熱，使裝置內氣體受熱膨脹將氣球脹大，裝置受到的浮力增大所以天平不平衡；故填：后一種；白磷剛引燃時，裝置內氣體受熱膨脹將氣球脹大，裝置受到的浮力增大；

（2）B、C實驗中發生了相同的化學反應，但化學反應結束后稱量，發現B實驗中天平指針偏右，而C實驗中天平仍然平衡，原因是：碳酸鈉和稀鹽酸反應生成的二氧化碳氣體從燒杯中逸出，被軟塑料瓶收集起來；故填：偏右；碳酸鈉和稀鹽酸反應生成的二氧化碳氣體從燒杯中逸出，被軟塑料瓶收集起來；

（3）鎂帶燃燒后，生成物的質量比鎂帶質量增加了，是因為鎂與空氣中的氧氣反應生成氧化鎂，屬于化學變化，能用質量守恒定律來解釋，故填：符合。

14．小青和同學們一起完成了氫氣燃燒的實驗,并繪制了該反應的微觀示意圖。

請你和她們討論下列問題:

(1)圖中①的微觀實質是,②的微觀實質是。

(2)圖中方框內表示純凈物的是(填字母序號)。

(1)每個氫分子分解成2個氫原子,每個氧分子分解成2個氧原子(或氫分子分解成氫原子,氧分子分解成氧原子)每2個氫原子和1個氧原子結合成1個水分子(或氫原子和氧原子結合成水分子)(2)C

15．質量守恒定律是物質科學中的一條重要規律,具體表述為參加化學反應的各物質的質量總和,等于反應后生成的各物質的質量總和。某化學興趣小組的同學設計了如圖A、B、C三個實驗裝置(天平略)來驗證質量守恒定律。

(1)小明認為只有A裝置能用來驗證質量守恒定律,其中錐形瓶中細沙的作用是,實驗過程中氣球的變化情況是;他否定B、C裝置的理由分別是;

。

(2)小明將C裝置進行改進,改進后的裝置如圖D所示。

①此實驗的現象是;

②待完全反應后,將D裝置置于天平上稱量,所得數據較反應前的小,若整個操作過程無差錯,則造成上述實驗誤差的原因是。

(1)防止錐形瓶炸裂先變大后變小B裝置內發生的是物理變化C裝置內產生的氣體會逸散到空氣中

(2)①錐形瓶內有大量氣泡產生,氣球變大②氣球膨脹后會受到空氣浮力的作用

1質量守恒定律

【知識梳理】

1．質量守恒定律：參加化學反應的各物質的等于反應后生成的各物質的。這個規律叫做。

【注意】

（1）注意“”的質量總和，不能遺漏任一反應物或生成物；

（2）此定律強調的是質量守恒，不包括等其它方面的守恒；

（3）正確理解“參加”的含義，沒有參加反應或者反應后剩余物質的質量不要。

2．適用范圍：一切化學反應都遵守質量守恒定律，不能用來解釋變化。

3．實驗驗證：有氣體或的實驗必須在容器里進行；

①有氣體生成的實驗沒密閉，天平會不平衡（生成的）

②有氣體參加的實驗沒密閉，天平會不平衡（沒有稱量）

4．化學反應前后的變與不變

宏觀微觀

六個一定不變元素的種類原子的種類

元素的質量原子的數目

物質的總質量原子的質量

兩個一定改變物質的種類分子的種類

兩個可能改變元素的化合價分子的數目

5．質量守恒的根本原因（即本質）：從微觀角度分析：化學反應的實質就是反應物的分解成，原子又成新的，在反應前后原子的沒變，原子的沒有增減，原子的沒有變化，所以化學反應前后各物質的質量總和必然相等。

6．微觀示意圖：做題思路，將圖轉化成成，能寫化學方程式的寫出化學方程式，注意配平，最后分析做題。

【考點精析】

考點1：質量守恒定律定義的理解

【例1】在化學變化中，下列說法正確的是（）

①原子的種類、元素的種類、分子的種類均不變；②原子的數目、分子的數目均不變；③原子的質量、元素的質量、物質的總質量均不變；④原子核的種類、數量、質量均不變。

A.①②B.①③C.③④D.②④

【變式訓練】

【變式1】下列現象不能用質量守恒定律解釋的是（）

A．木材燃燒，余下灰燼的質量小于原木材質量B．銅絲在火焰上灼燒，灼燒后的“銅絲”質量增加

C．加熱高錳酸鉀，剩余固體質量減少D．將一定質量的水冷凝后結成冰，質量不變

【變式2】某有機物與氧氣充分反應，產物只有二氧化碳和水，則該有機物一定含有的元素是（）

A．C、OB．H、OC．C、HD．C、H、O

【變式3】（2023·平鄉縣新世紀英才學校九年級課時練習）將8g硫在給定質量的氧氣里燃燒，有如下數據：

實驗次數給定氧的質量/g生成二氧化硫的質量/g

第一次714

第二次816

第三次1016

回答以下問題：

（1）以上數據說明，在三次實驗中第______次恰好完全反應。

（2）第______次實驗中硫有剩余，剩余______g。

（3）第______次實驗中O2有剩余，剩余______g。

（4）三次實驗化學反應過程中，是否有不符合質量守恒定律的？______。

考點2：質量守恒定律的微觀解釋

【例2】下圖是一化學反應的微觀示意圖。其說法正確的是（）

A．該反應的產物都是氧化物B．反應前后分子種類沒發生改變

C．反應中甲和乙的微粒個數比為1：1D．反應前后原子種類和數目發生改變

【變式訓練】

【變式1】“碳利用”是目前減緩溫室效應的有效路徑之一，且能消除資源的巨大浪費。下圖是利用廢氣中的二氧化碳制取甲烷的微觀示意圖，有關說法正確的是（）

A．甲物質由原子直接構成

B．參加反應的甲與乙的分子個數比為1：1

C．消耗乙的質量等于丙中氫元素的質量

D．化學變化前后氧元素的化合價相同

【變式2】宏觀辨識和微觀探析是化學核心素養之一、下列說法正確的是（）

A．參加反應的和的微粒個數比是2：1

B．反應前后原子種類及分子種類均未發生改變

C．該反應屬于化合反應

D．反應涉及到的物質中，是由原子構成的單質，只有屬于氧化物

【變式3】“三效催化轉換器”可將汽車尾氣中有毒氣體處理為無毒氣體，反應前后分子變化的微觀示意圖如圖所示。

請回答以下問題：

（1）A中氮元素與氧元素的質量比為_________。（最簡整數比）

（2）四種物質中，屬于氧化物的是_________。（填字母）

（3）從微觀角度解釋該反應遵循質量守恒定律的原因_________。

（4）上述反應中一定發生改變的是_________。（選填字母）

a.元素種類b.原子種類c.分子種類

考點3：質量守恒定律的計算

【例3】（表格題）密閉容器中有M、N、P、Q四種物質，在一定條件下發生化學反應，測得反應前后有關數據如下，關于此反應說法正確的是（）

物質MNPQ

反應前質量181232

反應后質量待測26212

A．物質P一定是該反應的催化劑B．待測數值是5

C．該反應是化合反應D．在此反應中N與Q的質量比4：5

【例4】（圖像題）在一密閉容器內加入甲、乙、丙、丁四種物質，在一定條件下發生化學反應，反應前后各物質的質量變化如圖。下列說法中不正確的是（）

A．反應后丙的質量為4g

B．丁的相對分子質量是丙的3倍

C．生成的丙、丁的質量之比為1：3

D．該反應為分解反應

【變式訓練】

【變式1】將15.5gKClO3和MnO2的混合物加熱，待完全反應后得到10.7g固體物質，根據質量守恒定律，生成O2的質量是

A．6.9gB．6.1gC．4.8gD．9.6g

【變式2】密閉容器中有甲、乙、丙、丁四種物質，在一定條件下發生化學反應，測得反應前后有關數據如下：

物質甲乙丙丁

反應前質量/g621435

反應后質量/g待測22213

關于此反應說法正確的是（）

A．該反應是分解反應B．物質乙一定是該反應的催化劑

C．待測數值是14D．反應中甲與丙變化的質量比4∶7

【變式3】在一個密閉容器中，有甲、乙、丙、丁四種物質，在一定條件下發生反應，測得反應前后各物質的質量分數如圖所示。下列說法不正確的是

A．y=11.8%

B．乙可能是催化劑

C．反應中丙、丁的質量變化比為75：121

D．參加反應的甲和丙的質量之和等于生成丁的質量

考點4：化學方程式提供的信息

【例5】有關2H2+O22H2O的敘述正確的是()

A．兩個氫分子加一個氧分子等于兩個水分子B．氫氣和氧氣在點燃條件下反應生成水

C．氫氣加氧氣點燃等于水D．2g氫氣和lg氧氣反應生成2g水

【例6】下列關于化學方程式4P+5O22P2O5的讀法，錯誤的是（）

A．磷和氧氣在點燃的條件下反應生成五氧化二磷

B．在點燃的條件下，每4體積的磷和5體積的氧氣完全反應，生成五氧化二磷

C．在點燃的條件下，每4個磷原子和5個氧氣分子結合生成2個五氧化二磷分子

D．在點燃的條件下，每124份質量的磷和160份質量的氧氣完全反應，生成284份質量的五氧化二磷

【變式訓練】

【變式1】甲烷是天然氣的主要成分，其完全燃燒的化學方程式為CH4+2O2CO2+2H2O，根據該化學方程式無法獲取的信息是（）

A．反應物和生成物B．反應所需條件

C．反應物的顏色和狀態D．生成物的分子個數比

【變式2】化學方程式S+O2SO2可讀作（）

A．硫加氧等于二氧化硫

B．硫加氧氣點燃后生成二氧化硫

C．硫和氧氣點燃生成二氧化硫

D．一個硫和一個氧點燃后生成一個二氧化硫

【變式3】下列關于2CO+O22CO2的說法不正確的是（）

A．表示一氧化碳與氧氣在點燃條件下反應生成二氧化碳

B．參加反應的一氧化碳與氧氣的質量比為7：8

C．反應前后碳原子、氧原子的個數均保持不變

D．參加反應的一氧化碳與生成的二氧化碳的分子個數比為1：1

考點5：質量守恒定律的探究實驗

【例7】如圖所示的是初中化學中的一些重要實驗。請回答下列問題：

（1）實驗A是過濾裝置圖，其中玻璃棒的作用是______。

（2）實驗B是驗證化學反應前后質量守恒的實驗，反應結束后天平的指針將______（選填“偏左”、“偏右”或“不變”）。

（3）實驗C測得空氣中氧氣體積分數小于1/5的原因可能是（只答一條）______。

（4）實驗D能說明氨分子不斷運動的實驗現象是______，該實驗說明濃氨水具______性。

【例8】初三某化學興趣小組同學設計了如下圖四組實驗裝置來驗證質量守恒定律。

（1）使用托盤天平稱物品的正確操作順序為_______。

①調游碼②放稱量紙③稱量物放左盤④調零點⑤加質量大的砝碼⑥加質量小的砝碼

（2）四組裝置中，乙組不能用來驗證質量守恒定律的理由是_______，要驗證質量守恒定律，在反應物不變的前提下對丁裝置可以進行改進，其改進措施是_______。

（3）甲組實驗中，白磷燃燒時，在錐形瓶底部加入少量水，其目的是_______。

（4）丙組中觀察到現象是_______，丁組實驗中的反應化學方程式_______。

（5）通過甲、丁小組實驗的探究，你得到的啟示是_______。

【變式訓練】

【變式1】下列驗證質量守恒定律的實驗中，能得出正確結論的是

A．白磷燃燒前后質量的測定B．蠟燭燃燒前后質量的測定

C．鎂條燃燒前后質量的測定D．食鹽溶解前后質量的測定

【變式2】下列天平開始時都處于平衡狀態，當發生化學反應以后，最終指針一定向右偏轉的是

A．B．

C．D．

【變式3】質量守恒定律是物質科學中的一條重要規律，具體表述為：參加化學反應的各物質的質量總和，等于反應后生成的各物質的質量總和。

（1）某科學興趣小組的同學設計了如上三個實驗裝置（A、B、C）來驗證質量守恒律。其中，只有A裝置能用來驗證質量守恒定律，B、C裝置則不能。否定B裝置的理由是：______。否定C裝置的理由是：______。

（2）小明將C裝置進行改進，如圖D所示。

①此實驗氣球的作用是：______。

②此實驗的現象是______。

③待完全反應后，將裝置D置于天平上稱量，所得數據較反應前的小。若整個操作過程無差錯，則造成上述實驗誤差的原因是______。

鞏固練習

1．下列說法中正確的是（）

A．根據質量守恒定律，1L氫氣和1L氧氣反應能生成2L水

B．只有固體、液體間的反應遵守質量守恒定律，如果氣體參加，就不遵守了

C．鎂條在空氣中燃燒，生成物的總質量比原來鎂條的質量大

D．水結冰后質量沒有改變，由此說明化學變化符合質量守恒定律

2．用如圖裝置測定紅磷燃燒前后的質量關系，下列有關說法錯誤的是（）

A．加熱錐形瓶引燃紅磷

B．紅磷下方細沙的作用是隔熱

C．系有氣球的玻璃管可緩沖