【衔接预习】新九年级化学暑假自学精品讲义（人教版）第12课 质量守恒定律（原卷版+解析版）

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一、质量守恒定律探究
二、质量守恒定律内容
1.质量守恒定律的概念
2.概念解读：
①只适用于 ，不能用于 。
②质量守恒定律指的是“质量守恒”，不包括其他方面的守恒。如气体之间的反应，其反应前后，气体体积可能发生变化，不能用质量守恒定律解释。
③质量守恒定律强调 的各物质，没有参加反应的物质 。
④“质量总和”包括生成的 的物质质量总和。
3.验证质量守恒定律的实验
注意：验证质量守恒定律一定要在 进行。
4.质量守恒定律总结
根据质量守恒定律，得出化学反应过程中的“变与不变”
（1）6个不变
宏观：① ；② ；③
微观：① ；② ；③
（2）2个一定变
宏观： ；微观
（3）2个可能改变
① ；②
【典例】
例1.下列对质量守恒定律的理解正确的是（ ）
A．10g硫粉和10g氧气充分反应后，生成二氧化硫的质量一定为20g
B．5g食盐加入100g水中完全溶解，得到105g溶液，符合质量守恒定律
C．碳在氧气中完全燃烧后，生成二氧化碳的质量一定等于消耗的碳的质量
D．质量守恒的原因是化学变化中分子的数目、质量均不变
例2. 如图是探究质量守恒定律的实验装置图，下列说法正确的是（ ）
A．必需取足量的红磷
B．气球先变小后变大
C．熄灭后趁热将锥形瓶放回托盘
D．实验中锥形瓶内产生了大量的白烟
例3.下列装置及实验(天平未画出)能用来验证质量守恒定律的是（ ）
A． B． C． D．
例4.下列现象能用质量守恒定律解释的是（ ）
A．湿衣服晾干 B．铁钉生锈 C．酒精挥发 D．干冰升华
例5.10 g A和足量B混合加热，充分反应后生成8 g C和4 g D，则参加反应的A和B的质量比为( )
A．1∶1 B．2∶1 C．4∶1 D．5∶1
例6. a g过氧化氢溶液和b g二氧化锰混合，待完全反应后得c g残余物，则生成氧气的质量为( )
A．(a－c)g B．(a＋b－c)g C．(a－b＋c)g D．(a－b－c)g
例7.下列实验能用来验证质量守恒定律且能看到天平保持平衡现象的是（ ）
A．在空气中对铜片加热B．氯化钠和硝酸钾混合
C．铜和硝酸银溶液混合D．红磷在空气中燃烧
例7.化学反应前后，肯定没有变化的是（ ）
①原子数目②原子种类③分子数目④分子种类⑤元素种类⑥物质的总质量⑦物质的种类
A.①②⑤⑥ B.①②③⑤ C.①②⑤⑦ D.③④⑥⑦
例8.某化学反应可表示为：二氧化碳＋水→M＋氧气 根据信息，下列说法中一定正确的是( )
A．M中一定含有C、H元素，可能含有O元素 B．M中只含C、H元素
C．M中含有C、H、O三种元素 D．无法确定
例9.将一定质量的M物质与6.4gO2放入密闭容器中恰好完全燃烧，生成4.4gCO2和3.6gH2O。由此可以推断M物质的组成（ ）
A．一定含有氧元素B．只含碳氢两种元素
C．可能含有氧元素D．M物质可能是酒精
例10.摩托罗拉公司研发了一种以甲醇为原料的新型手机电池，其容量为锂电池的10倍，可连续使用一个月才充一次电，其电池反应原理为：2CH3OH+3X+4NaOH=2Na2CO3+6H2O其中X的化学式为（ ）
A.O2 B.CO C.CO2 D.H2
三、质量守恒定律应用
1.解释化学反应
①帮助我们进一步理解化学反应——生成新物质，但不能产生新元素（或原子）。
②解释化学反应前后物质的质量变化。
2.计算反应物或生成物的质量
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生成的各物质的质量总和。且各物质的质量比= 。
3.确定物质的组成元素
根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的 不变，所以可通过计算判断参加反应的或反应生成的元素质量。
4.求化学式：根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变，可求化学反应中某一物质的化学式。
【典例】
例1.工业上将煤洗选加工后制得可燃性的水煤气，其主要反应的微观示意图如下、下列说法不正确的是
A．生成物丙是空气污染物
B．该反应中各元素化合价不变
C．该反应说明化学变化中分子可分
D．该反应前后原子个数不变，但分子个数改变
例2.在密闭容器内，有甲、乙、丙、丁四种物质，甲、丁的相对分子质量之比为1：9．在一定条件下充分
混合反应，测得反应过程中t1、t2时刻的质量分数如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．乙一定是该反应的催化剂
B．生成的甲、丙两物质的质量比为8：1
C．该反应方程式中丁和甲的计量数之比为1：1
D．某时刻，若ω甲为18%，则ω丙为32%
例3.在一密闭容器中加入甲、乙、丙、丁四种物质，一定条件下发生化学反应，测得数据见下表。下列说法中正确的是（ ）
A．X+Y=4.9
B．甲一定是该反应的催化剂
C．丁可能是生成物
D．X 的取值范围是 0≤X≤3.1
例4.在一密闭容器中，有甲、乙、丙、丁四种物质，反应前各物质的质量关系如图刻度纸所示（例如：甲的质量为16g，丙的质量为5g），充分反应后，在同一张刻度纸上再次记录各物质的质量变化；刻度线Ⅰ向左移动16格；刻度线Ⅱ向左移动8格；刻度线Ⅲ向左移动8格。下列说法正确的是（ ）
A．丙一定是催化剂 B．该反应是化合反应
C．反应后丁的质量为11g D．反应生成的乙和丁的质量比为2：3
【实战演练】
1.下列关于质量守恒定律的说法正确的是（ ）
A．根据质量守恒定律，1 L氢气和1 L氧气反应能生成2 L水
B．蜡烛完全燃烧后，蜡烛没有了，这违背了质量守恒定律
C．10 g冰受热熔化成10 g水，符合质量守恒定律
D．铁丝在氧气中燃烧，生成四氧化三铁的质量等于参加反应的铁丝与氧气的质量之和
2.二硫化碳（CS2）燃烧的化学方程式为CS2+3O2=CO2+2X，据此推断X的化学式为（ ）
A．S2O6 B．SO3 C．SO2 D．S
3.A和B反应生成C和D．若15g A跟6g B完全反应，生成5g C，则生成D的质量为（ ）
A．16gB．8gC．4gD．6g
4.根据质量守恒定律判断，铁丝在氧气中完全燃烧，生成物的质量（ ）
A．一定大于铁丝的质量 B．一定小于铁丝的质量
C．一定等于铁丝的质量 D．不能确定
5.镁在空气中燃烧时不仅与氧气反应生成氧化镁，而且还有部分镁与氮气化合生成氮化镁（Mg3N2），由此
可推知，12g镁在空气中燃烧后所得产物的质量为（ ）
等于20 g B．小于20 g C．大于20 g D．无法确定
6.在化学变化前后一定不变的是（ ）
①原子种类；②分子种类；③原子数目；④分子数目；⑤原子质量；⑥元素种类；⑦元素质量
A．①②③④⑤B．①③⑤⑥⑦C．①②③⑥⑦D．③④⑤⑥⑦
7.质量守恒定律是帮我们认识化学反应实质的重要理论。关于反应aA＋bB＝cC＋dD，下列说法正确的是
（ ）
A．化学计量数a与b之和一定等于c与d之和
B．若取xg A和xg B反应，生成C和D的质量总和不一定是2xg
C．反应物A和B的质量比一定等于生成物C和D的质量比
D．反应中一定有元素化合价的改变
8.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的质量变化如图所示（图中正数表示物质质量的增加量，负数表示物质质量的减少量，0表示物质质量不变），下列说法正确（ ）
A．戊一定是催化剂
B．参加反应的乙和丙的质量之比是3：2
C．容器中甲和丁的质量之和等于乙和丙的质量之和
D．甲和丁的相对分子质量之比为2：1
9.在密闭容器中有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下反应，测得反应前及反应过程中的某个时刻各物质的质量分数如图所示。下列有关说法不正确的是（ ）
A．由于a=10%，故丁可能为该反应的催化剂
B．由于b=8%，故乙为该反应的反应物
C．该反应中，甲和乙的质量比为5：1
D．该反应可以表示工业合成氨
10.下列图像能较好反映加热高锰酸钾时剩余固体的质量与反应时间的关系的是（ ）
A． B． C． D．
12.质量守恒定律的发现对化学的发展做出了重要贡献。
【查阅资料】
(1)如图所示，上述实验中遵守质量守恒定律的是___________（填序号）；
(2)实验③中的实验现象是玻璃棒___________（填“左端下沉”、“右端下沉”或“保持平衡”）；
(3)实验②不能用于验证质量守恒定律，其原因是___________；
(4)微观角度解释质量守恒定律：化学反应前后一定不变的是 （填序号）。
A．分子种类B．原子种类C．分子数目D．原子数目
【习题精炼】
1. 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，测得反应前后各物质质量数据如图所示，下列说法不正确的是（ ）
A．该反应为分解反应
B．反应中乙和丁的质量变化量之比为3：2
C．丙可能为催化剂
D．丁的相对分子质量是甲的2倍
2.如图为某反应的微观示意图，不同的球代表不同元素的原子。下列说法中正确的是（ ）
A．反应前后原子数目发生改变
B．分子在化学变化中不可再分
C．该反应是化合反应
D．反应物和生成物均由分子构成
3.密闭容器中发生的某化学反应，各物质的分子数目随时间变化情况如图1所示，物质Y和Z的质量随时间变化情况如图2所示。下列说法无误的是
A．该反应属于分解反应
B．该反应前后分子总数保持不变
C．参加反应的X与Z的质量比为9：34
D．Y与Z的相对分子质量之比为28：17
4..某反应前后分子变化的微观示意图如图。下列说法正确的是
A．反应物中没有单质
B．图中共表示3种物质
C．反应后元素种类增多
D．反应前后原子个数不变
5.向某密闭容器中加入一定质量的乙、丙、丁三种物质，一定条件下发生化学反应，测得容器中甲、乙、丙、丁的质量随时间的变化如图所示。下列有关说法正确的是（ ）
A．a的值为13
B．丁属于单质
C．丙一定作催化剂
D．当甲为2g时，丙与丁的质量之比为
6.如图为某化学反应的微观示意图，图中“”表示硫原子，“”表示氧原子。下列说法错误的是（ ）
A．甲是SO2
B．该反应属于化合反应
C．化学反应前后，原子种类、数目均不变
D．参加反应的甲、乙两种物质的分子个数比为1：1
7.一定量的乙醇(C2H6O)在氧气中不充分燃烧，生成二氧化碳、一氧化碳和水的分子个数之比不可能为（ ）
A．1：1：3B．1：3：6C．2：2：6D．2：1：6
8.化学反应：A+2B=C+D，5.6克A跟7.3克B恰好完全反应，生成12.7克C。现要制得0.4D，则所需A的质量为（ ）
A．5.6克 B．11.2克 C．14.6克 D．无法计算
9.为检验某化合物是否含碳、氢、氧三种元素，取一定质量该化合物放在燃烧匙里，再在酒精灯火焰上灼烧，然后用附有少量石灰水的烧杯罩在火焰上，用此实验方法（ ）
①能检验出该化合物是否含碳元素 ②能检验出该化合物是否含氢元素 ③能检验出该化合物是否含氧元素④该化合物是否含碳、氢、氧三种元素都不能检验出来．
①B.①② C．①②③ D．④
某物质在点燃的条件下发生反应，生成物和反应物共四种，它们的微观示意图和反应前后的质量如下表
所示。
（1）由构成的物质中所代表的元素的化合价为______；
（2）表中的四种物质中，属于氧化物的是______ (填化学式）；
（3）上述反应的化学符号表达式为______；
（4）一位同学在计算x、y和z数值的过程中，列出了以下等式，其中正确的是______（填字母序号）。
A．x + y +x = 169 B．y + z = 168 C．(100-x)：z = 32：64 D．(l00-x)：(y-1) = 8：3
11.质量守恒定律的发现对化学科学发展具有重大意义。
【查阅资料】碳酸钠粉末与盐酸反应会生成氯化钠、水和二氧化碳。
(1)如图所示的三个实验中，遵守质量守恒定律的是______（填序号）。
(2)用如图B所示的实验来验证质量守恒定律时，若所用试剂不变，你的改进方案是______。
(3)利用镁带在空气中燃烧来验证质量守恒定律。
①镁带与空气中燃烧的化学方程式为______。
②小卓认为根据质量守恒定律，天平应该向左倾斜。等到镁带完全燃烧后，发现天平向右倾斜，请分析其主要原因是______。
12．重庆实验外围语学校一化学兴趣小组做了以下实验：
实验Ⅰ：以下是该兴趣小组的同学在老师的引导下探究“质量守恒定律”的过程片段，请你帮忙填写空格（包括表中的空格)。
【提出问题】化学反应前后各物质的质量总和是否相等？
【猜想与假设】猜想 1：不相等； 猜想 2：相等
【实验探究】甲、乙两组同学用托盘天平分别称量反应前后物质的质量。
【反思评价】究竟哪种猜想正确？通过讨论，同学们发现甲组中有气体逸出，导致指针向右偏转。得到启示：在探究化学反应前后各物质的质量总和是否相等时，凡有气体生成或参加的反应一定要在_____体系中进行。
【结论与解释】化学反应前后肯定没有变化的是_________（填序号）。
①原子数目 ②分子数目 ③元素种类 ④物质种类 ⑤原子种类 ⑥物质的总质量
实验Ⅱ：利用镁条在空气中燃烧的反应来验证质量守恒定律（图 1)。
（1）请写出镁条与氧气发生燃烧反应的符号表达式：_____。
（2）小明认为根据质量守恒定律，燃烧产物的质量应大于反应物镁条的质量。镁条完全燃烧后，称量发现石棉网上的燃烧产物质量反而比反应前镁条质量小，其主要原因是_____。
（3）小斌按图 2 装置改进实验，验证了质量守恒定律，却发现产物中还有一些黄色固体。
【提出问题】黄色固体是什么呢？
【查阅资料】①氧化镁为白色固体；
②镁能与氮气反应生成黄色的氮化镁（Mg3N2）固体
③氮化镁可与水反应生成氨气，氨气能使酚酞溶液变红。
【做出猜想】黄色固体为Mg3N2
【实验探究】
13．质量守恒定律的发现，凝聚了不少科学家的心血。
材料﹣：1673年，英国化学家波义耳将某金属放在一个密闭容器中煅烧，煅烧后立即打开容器进行称量，结果发现煅烧后的固体质量增加了。
材料二：1774年，拉瓦锡用精确的定量实验研究在密封容器中氧化汞分解前的质量和分解后生成物的总质量之间的关系，证实了质量守恒定律。
请回答以下问题：
（1）小明认为波义耳实验也符合质量守恒定律，理由是 。
（2）小明采用图甲实验方案，测量酒精和水混合前后质量是否相等来验证质量守恒定律。老师看到后直接否定该方案，理由是 。
（3）小明决定用如图乙装置模拟拉瓦锡实验，测定反应前氧化汞的质量和反应后生成物的总质量是否相等来验证质量守恒定律。小明记录了以下几组数据：（已知：氧气的密度为p克/毫升，氧化汞分解的化学方程式：2HgOeq \\ac(\s\up7(△),\(===,====))2Hg+O2↑）
①反应前称取的氧化汞质量a克 ②反应前装有氧化汞试管的总质量b克
③反应结束冷却后试管的总质量c克 ④反应后量筒内增加的水体积d毫升
⑤反应前量筒的总质量e克； ⑥反应结束后量筒和水的总质量f克
实验操作均正确，在误差范围内，如果出现等量关系 （用上述字母表示），可用来验证质量守恒定律。
【中考链接】
（2022湖南邵阳）把一定质量的甲、乙、丙、丁四种物质放入密闭容器中，在一定条件下反应一段时
间后，测得各物质质量如下表所示，下列说法正确的是（ ）
x的值是25
乙一定是催化剂
甲和丁都是反应物
反应中，甲与丙发生改变的质量比是14:33
2.（2023湖北武汉）以CO2和H2为原料合成C2H4是综合利用二氧化碳、实现“碳中和”的研究热点。相关反应的微观示意图如下所示。

关于该反应，下列说法正滩的是（ ）
A．参加反成的甲和乙的质量比为11：1B．生成丙和丁的分子个数比为1：2
C．反应物和生成物共涉及两种氧化物D．反应前后元素的化合价都不变
3.（2023河南真题）下图为治理汽车尾气时发生反应的微观示意图。下列有关说法不正确的是（ ）
A．该反应能使有害气体转化为无害物质
B．反应前后原子的种类、数目不变
C．反应生成丙和丁的质量比为7：11
D．化学方程式为：
实验目的
探究反应前后物质的质量关系
实验方案
红磷燃烧前后质量的测定
铁钉与硫酸铜溶液反应前后质量的测定
实验装置
实验步骤
组装好仪器，将锥形瓶和玻璃管放在托盘天平上用砝码平衡，记录所称的质量m1。
2.取下锥形瓶，将橡胶塞上的玻璃管放刭酒精灯火焰上灼烧至红热后，迅速用橡胶塞将锥形瓶塞紧，并将红磷引燃。3.待锥形瓶冷却后，重新放到托盘天平上，记录所称的质量m2。
1.在锥形瓶中加入适量稀硫酸铜溶液，塞好橡胶塞；将打磨干净铁钉，盛有硫酸铜溶液的锥形瓶一起放在托盘天平上称量，记录所称的质量m1。
2.将铁钉浸到硫酸铜溶液中，观察实验现象。待反应一段时问后溶液颜色改变时，将盛有硫酸铜溶液和铁钉的锥形瓶放在托盘天平上称量，记录所称的质量m2。比较反应前后的质量。
实验现象
红磷燃烧产生大量 ，开始气球 ，冷却后 ；反应前后天平指针位置 。
铁钉表面覆盖了一层 ，溶液颜色由
逐渐变为 ；天平在反应前后
。
反应的符号表达式


实验结论
实验中，红磷和氧气反应生成了五氧化二磷， 的总质量等于反应 的质量。
实验中，铁和硫酸铜溶液反应生成了铜和硫酸亚铁溶液， 的铁和硫酸铜溶液的质量总和 反应生成的 。
实验目的
探究反应前后物质的质量关系
实验方案
碳酸钠粉末和稀盐酸
镁条燃烧
实验装置
实验步骤及现象
1.把盛有盐酸的试管放入盛有碳酸钠粉末的烧杯中，将烧杯放在托盘天平上用砝码平衡。
2.取下烧杯并将其倾斜，使试管中的盐酸进入小烧杯中，观察现象。
3.反应进行一段时问后，再把小烧杯放回托盘天平上，观察天平是否仍然平衡。
4.实验现象：盐酸倒入烧杯后，剧烈反应，有 ，白色粉末 ；天平 。
1.取一根打磨干净的镁条和石棉网，将它们一起放在托盘天平上称量，记录所称的质量。
2.在石棉网上方将镁条点燃，观察现象。
3.将镁条燃烧后的产物与石棉网一起放在托盘天平上称量，比较反应前后的质量。
4实验现象：剧烈燃烧，发出耀眼的白光，生成 固体，放出热量；用天平称量反应前后物质的质量，反应后物质的质量 。
反应的符号表达式
实验分析及结论
实验发生的反应是盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳，二氧化碳是气体， ，使天平左右质量
实验发生的反应是镁和空气中的氧气反应生成了氧化镁， 参加了反应，使反应后固体物质的质量 ，理论上，反应后的质量与反应前的质量之差就是参加反应的 的质量。
物质
甲
乙
丙
丁
反应前质量/g
0.2
10
0.1
4.8
反应后质量/g
0.2
11.8
X
Y
物质序号
甲
乙
丙
丁
微观示意图
反应前质量/g
68
100
1
0
反应后质量/g
0
x
y
z
甲组
乙组
实验方案（反应后略）
实验现象
有气泡产生，天平指针向右偏转
天平指针没有偏转
结论
猜想 1 正确
猜想 2 正确
实验操作
实验现象及结论
如图，取镁条的燃烧产物于烧杯B中，加入适量水，然后用大烧杯罩住小烧杯A和B
现象：_____。
结论：燃烧产物中含Mg3N2
物质
甲
乙
丙
丁
反应前的质量/g
7
10
28
37
反应后的质量/g
14
10
33
x