人教版（2024）九年级上册课题 1 质量守恒定律当堂检测题

这是一份人教版（2024）九年级上册课题 1 质量守恒定律当堂检测题，共46页。试卷主要包含了正确理解质量守恒定律，质量守恒定律的实验验证，质量守恒定律的应用等内容，欢迎下载使用。
一、正确理解质量守恒定律
1.内容： 的各物质的 等于反应后生成的各物质的 。
2.内涵和外延
（1）“化学反应”是前提。 变化都遵循质量守恒定律。 质量守恒定律只能适用于解释
变化。
（2）“参加反应”是基础。只计算“参加反应”的各物质的质量总和。
（3）“质量总和”是核心。质量总和包括参加反应的物质的质量和反应后生成的物质的质量。如沉淀、肉眼看不见的气体也应考虑。
（4）“质量守恒”是目的。定律只适用于 守恒，不包括体积守恒、分子数守恒等。
3.正确理解“质量总和相等”
（1）反应物的总质量 = 的总质量；
（2）反应物减少的质量 = 的质量；
（3）微观质量比 = 质量比，微观质量比 = 反应前后 之比。
4.化学反应遵守质量守恒的原因
符号表达式： H2OO2+H2
结论：反应前后，原子种类、数目不变，原子的质量也不变。故化学反应前后各物质的质量总和必然相等，符合质量守恒定律。
5．化学反应中各种量的变化
（1）物质在发生化学反应前后，各物质的质量总和相等，是因为化学反应是 重新组合的过程。在这个过程中， 都没有发生变化 ，所以 总和相等。
（2）在化学反应前后哪些量肯定没有变化，哪些量一定发生变化，哪些量可能发生变化？
一定没有变化的量有：
一定发生变化的量有：
可能发生变化的量有：
二、质量守恒定律的实验验证
实验要求：必须 。
装置：如有气体参加或生成，则必须 进行。
1．实验1 红磷在锥形瓶中燃烧

反应原理:
实验现象：
实验分析：
（1）实验时气球先鼓起后变瘪的原因：①由于 ，导致气球膨胀；② ，所以气球变瘪。
（2）锥形瓶底部铺一层细沙的目的： 。
（3）气球的作用：①调节锥形瓶内的压强，起缓冲作用；②
（4）在称量反应后的物质质量时，必须等锥形瓶（或烧杯） ，以免称量前后因
对实验结果产生影响。
实验结论：
2．实验2 铁钉放入硫酸铜溶液中
反应原理：
实验现象：
实验结论：
3.实验3 碳酸钠粉末和稀盐酸反应
反应原理:
实验现象：烧杯中 ，实验结束后天平指针 。
4.实验4 镁条在空气中燃烧
反应原理：
实验现象：镁条燃烧，发出 ，产生少量 ，生成 ，反应前后用天平称量时，指针有可能向左或向右偏转，也可能不偏转。
5.解释
（1）天平为何有的平衡，有的不平衡？实验1和实验2 ，故实验结束后天平平衡；实验3 ，故实验结束后天平指针向右偏转；实验4 ，故反应前后用天平称量时，指针有可能向左或向右偏转，也可能不偏转。
（2）质量相等的微观解释：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。
6．实验结论：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。
7．实验改进：用如图所示装置验证质量守恒定律的优点是
三、质量守恒定律的应用
1．解释判断一些现象
依据：
（1）铁生锈后固体质量增加，该反应遵守质量守恒定律吗?请解释原因。
答： 。铁生锈是铁和空气中的氧气、水等发生化学反应的过程，参加反应的 的质量之和与反应后生成铁锈的质量相等，故铁生锈后固体质量会增加。
（2）冰融化后，得到水的质量与原来冰的质量相等，这个变化是否符合质量守恒定律？为什么？
答： 。质量守恒定律只适用于 变化。冰变成水是 变化。
*（3）如图所示，药品混合后天平的指针不偏转，甲同学认为实验已达到目的，而乙同学认为该实验并不能验证质量守恒定律，你的观点是什么?
答： ，质量守恒定律只适用于化学反应。
注：选择药品时，首先需要判断物质之间能否发生化学反应，尤其是选择金属与酸或盐溶液的置换反应、酸碱盐之间发生的复分解反应来验证质量守恒定律时。
2．定性判断物质的元素组成
依据： 。
注意：受热分解，氧气没参与反应，是自身发生分解反应；
燃烧，与氧气反应，无法证明反应物一定含有氧元素。
某物质与氧气在一定条件下反应，生成了氮气和水。则对该物质的判断正确的是（ ）
A．由氮原子、氢原子和氧原子构成
B．由氮元素、氢元素和氧元素组成
C．一定含氮元素和氢元素，可能含氧元素
D．只含氮元素和氢元素，不含氧元素
3．根据质量守恒定律进行简单计算
依据： 。
在化学反应X + 2Y＝Z中，3g X和足量Y充分反应后生成8g Z，则参加反应的Y的质量为( )
A．2.5 gB．3 gC．5 gD．6 g
4．微观示意图
依据： 不变，反应物的总质量 = 生成物的总质量。
如图是某反应的微观示意图，以下说法正确的是（ ）
A．该反应有单质生成
B．如图表示的微观变化过程中共有三种分子
C．分子是化学变化中最小粒子
D．参加反应的“”分子与“”分子的个数比为1：3
答案自查
一、1.参加反应；质量总和；质量总和
2.（1）任何化学；物理
（4）质量
3.（1）生成物；
（2）生成物增加；
（3）实际；质量变化
5．（1）分子分裂为原子，原子；原子的种类、数目、质量；反应前后各种物质的质量。
（2） 原子的种类、数目和质量，物质的总质量，元素的种类；
分子的种类、物质的种类；
分子的数目、元素的化合价
二、发生化学反应且有明显现象；在密闭容器中
1． P＋O2点燃P2O5
白磷燃烧，产生大量 白烟 ，放出大量的热，气球鼓起，冷却后气球变瘪，最终天平平衡。
（1）①红磷燃烧放出大量的热，使锥形瓶内气体温度升高，锥形瓶内压强增大；②红磷燃烧消耗锥形瓶内的氧气，瓶内气体减少，冷却后瓶内压强减小
（2）防止红磷燃烧时锥形瓶底部受热不均匀而炸裂。
（3）②密封作用，防止实验时锥形瓶内外的物质发生交换。
（4）冷却至室温后再称量；温度不同
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．Fe＋CuSO4→FeSO4＋Cu
铁钉表面有红色固体析出，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色 ，实验结束后天平平衡。
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。
3.Na2CO3＋ HCl→NaCl＋H2O＋CO2
有大量气泡产生；向右偏转。
4.Mg＋O2点燃 MgO
耀眼的白光；白烟；白色固体
5.（1）发生了化学反应，且反应均在密闭容器中进行；在敞口烧杯中进行，反应生成的气体逸散到空气中，烧杯中物质的质量减少；在空气中进行，由于参与反应的氧气和生成的白烟的质量无法称量
（2）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
7．装置简单，操作方便，现象明显（合理即可）
三、1．反应前后物质总质量不变
（1）遵守；铁、氧气和水等物质
（2）不符合； 化学 ；物理
*（3）硝酸钠溶液和氯化钡溶液混合不发生化学反应
2．化学反应前后，元素种类和质量不变。
【答案】C
【解析】 某物质与氧气在一定条件下反应，生成了氮气和水，说明该物质中一定含有氮元素、氢元素，可能含有氧元素。故选：C。
3．化学反应前后总质量不变。
【答案】C
【解析】
3gX和足量Y充分反应后生成8g Z，则参加反应的Y的质量为：8g−3g=5g，分析所给选项可以知道选项C是正确的。故选C。
4．原子种类、数目
课后培优练级练
培优第一阶——基础过关练
1．质量守恒定律适用的范围是（ ）
A．自然界中所有的变化B．所有化学变化
C．所有物理变化D．所有核反应
2.化学反应前后一定没有发生变化的是（ ）
A. 原子质量 B. 分子数目
C. 分子种类 D. 物质种类
3.（2021威海）下列关于物质及变化的认识，正确的是（ ）
A．电子、光子、量子属于化学物质
B．化学变化有可能创造出世界上原来不存在的物质
C．任何变化都遵循质量守恒定律
D．只有通过化学变化才能获得物质和能量
4.下列现象不能用质量守恒定律解释的是（ ）
A. 纸燃烧化为灰烬，灰烬的质量比纸的质量小
B. 1g水蒸发生成1g水蒸气
C. 蜡烛燃烧后质量减小
D. 镁条燃烧，生成物的质量比镁条的质量大
5．关于质量守恒定律，下列叙述中正确的是（ ）
A．一切化学反应都遵从质量守恒定律
B．煤燃烧化为灰烬，该反应不符合质量守恒定律
C．质量守恒定律只适用于有气体或固体生成的化学反应
D．24克镁在空气中完全燃烧生成40克氧化镁，实际消耗空气质量为16克
6．不适宜用质量守恒定律解释的现象是（ ）
A．煤炭燃烧后变成煤灰，质量变小了
B．樟脑球放在衣柜中一段时间后变小了
C．镁带燃烧后生成的固体质量增加
D．高锰酸钾受热，其固体的总质量逐渐减小
7.如图是通过白磷燃烧来验证质量守恒定律的实验，下列关于该实验的说法正确的是（ ）
A．实验过程中气球一直变大
B．该反应遵循质量守恒定律
C．白磷燃烧结束，立即将锥形瓶放在天平上称量
D．反应前锥形瓶内白磷和氧气的总质量一定等于反应后生成五氧化二磷的质量
8.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
9.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
10. a g氯酸钾与b g二氧化锰混合加热。
（1）若充分反应后，得到c g 氯化钾，则生成氧气的质量为________；
（2）若充分反应后，得到c g 剩余固体，则生成氧气的质量为______________，其中二氧化锰的质量为___。
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
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
13.化学建立在实验基础之上，质量守恒定律可以用大量化学实验加以验证。同学们按如图进行验证。待天平平衡后，将小试管中的硫酸铜溶液倒入烧杯中，并将小试管再次放入烧杯。
一段时间后，可以观察到烧杯中现象是________________， 反应完成后天平指针的位置在________（选填左侧、右侧、中间）。
14.用如下图所示的2个实验验证质量守恒定律。
（1）其中能达到实验目的的是________（填图中字母序号）。
（2）图A所示实验：此实验中气球的主要作用________。
（3）用B装置研究质量守恒定律时，实验步骤如下：如图将烧杯放在天平上用砝码平衡，然后倾斜烧杯使盐酸与碳酸钠粉末接触，一段时间后再把烧杯放在天平上，发现天平的指针偏右。造成天平的指针向右偏转的原因是__________________________。
（4）由上述现象可见，在探究质量守恒定律时，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____________________。
培优第二阶——拓展培优练
1．将苯（C6H6）和氧气置于密闭容器中引燃，反应后生成CO2、H2O和X。已知反应前后各物质的质量如下表。下列说法正确的是（ ）
A．W的质量等于1.5g
B．X由碳、氢两种元素组成
C．X由碳、氧两种元素组成
D．CO2和H2O分子个数比为2：1
2．应用守恒思想解决相关问题，推论正确的是（ ）
A．50mL酒精中加入50m水，根据体积守恒推出混合之后的体积为100mL
B．聚乙烯燃烧生成二氧化碳和水，根据元素守恒推出聚乙烯一定由碳、氢、氧三种元素组成
C．1ml硫与1ml氧气充分反应，根据质量守恒推出生成二氧化硫的物质的量为2ml
D．酒精燃烧生成CO2和H2O分子个数比为2：3，根据原子守恒推出酒精分子中C、H原子个数比为1：3
3．电解饱和食盐水可获得一种碱、最轻的气体和另一种气体，下列叙述不正确的是（ ）
A．反应物一定不是一种物质
B．“最轻的气体”是氢气
C．“碱”一定是氢氧化钠
D．“另一种气体”可能是O2
4.(2021内蒙古呼伦贝尔中考)图5-1-1是某个化学反应的示意图，从图中获得的有关信息不正确的是( )
A.分子由原子构成B.化学反应中分子可分为原子
C.化学反应前后原子种类没有改变D.化学反应前后分子种类没有改变
5.如图5-1-8所示是通过白磷燃烧来验证质量守恒定律的实验，下列说法错误的是( )
A.瓶底的细沙起隔热作用
B.白磷燃烧结束，锥形瓶应冷却后再放在天平上称量
C.实验过程中气球先变大后变瘪
D.反应前锥形瓶内白磷和氧气的总质量一定等于反应后生成五氧化二磷的质量
6.把一定质量的纯净物A和9.6g B在一定条件下按图5-1-4所示充分反应，当B消耗完时，可生成8.8g D物质和5.4g E物质。
请回答下列问题∶
(1)参加反应的A物质的质量是________。
(2)请判断A中是否含有氧元素∶________。
(3)试推断A物质的化学式∶______________。
7．一定量的木炭在盛有氮气和氧气的混合气体的密闭容器中燃烧后生成一氧化碳和二氧化碳，且测得反应后所得一氧化碳、二氧化碳、氮气的混合气体中碳元素的质量分数为30%，则反应后混合气体中氮气的质量分数可能为
A．50%B．40%C．30%D．20%
8.质量守恒定律具有非常意要的价值和意义 将下列A、B、C装置分别放在装置D天平上，用砝码平衡。然后取下锥形瓶，将锥形瓶倾斜，使液体药品与固体药品换触，一段时间后再 把锥形瓶放在天平上。
（1）①以上实验能验证质量守恒定律的是 （填字母）。
②选一个实验，写出能证明“质量守恒定律”的实验现象 ，并写出相应反应的化学方程式 。
（2）以上实验中，选一个不能验证质量守恒定律的实验，解释原因 。
9.某物质1.6克在空气中充分燃烧共生成4.4克二氧化碳和3.6克水。则下列说法正确的是( )
①该物质中一定含有氧元素； ②该物质中一定不含氧元素；
③该物质中一定含有碳、氢元素； ④该物质的一个分子中碳、氢原子的个数比为1∶4；
⑤该物质中氢元素的质量分数最大。
A.①②③④⑤B.②③④C.③④⑤D.②③④
10. 在学习了法国科学家拉瓦锡关于“质量守恒定律”的相关实验后，某实验小组的同学对化学反应中反应物和生成物的质量关系进行了相应的研究：
（1）将一根蜡烛放在电子秤上，记录数据后将其点燃（如图一），一段时间后秤示数变小；
（2）将蜡烛熄灭，用一处理过的塑料瓶（如图二）罩在蜡烛上方，重新记录数据，点燃蜡烛（如图三），经过相同的时间后发现示数增大。
两次实验的结果均不符合质量守恒定律，试解释原因：① ；② 。
分析以上两个实验可知，要验证质量守恒定律，化学反应通常应在 容器内进行 。
11.草木灰的主要成分是K2CO3，它与盐酸反应的化学方程式为K2CO3+2HCl=2KCl+H2O+CO2↑，又知CO2气体能被澄清石灰水吸收。为了探究草木灰与盐酸反应前后物质的总质量是否相等，某学生利用下列试剂与仪器进行实验。

(1)在实验装置D中，为保证两次称量所得质量相等，甲处应放置的实验装置是________(填序号)。
实验步骤∶
第一步 天平调零；
第二步 称量反应前________装置的质量；
第三步 ____________________________________________________________；
第四步 称量反应后________装置的质量；
第五步 观察反应前后质量是否相等。
(2)若选取了B装置，则反应前左盘的质量________(填“大于”“小于”或“等于”)反应后左盘的质量，理由是________________________________________________________；若选取了另一装置，则反应前左盘质量________(填“大于”“小于”或“等于”)反应后左盘的质量，理由是________________________
培优第三阶——中考沙场点兵
1．（2022湖南衡阳市中考）甲、乙、丙、丁四种物质在一定条件下充分混合，此时各物质的质量分数如图1所示。一段时间后，各物质的质量分数如图2所示。下列说法正确的是（ ）

A．丁是反应物B．x的值为20
C．乙是此化学反应的催化剂D．生成38g甲，需消耗60g丁
2．（2022山东泰安市中考）如图为某反应的微观示意图，关于该反应的说法不正确的是（ ）

A．该反应属于置换反应B．反应前后原子的种类和数目没有改变
C．生成物丙和丁都属于氧化物D．反应前后催化剂质量和化学性质不变
3．（2022重庆市中考）化学反应是在微观粒子间进行的。结合下图，下列说法正确的是（ ）

A．该反应为化合反应B．该反应过程中原子数目减少
C．甲既是氧化物又是化合物D．乙从液态变为气态化学性质改变
4．（中考试题创编）（多选）下列实验能达到相应目的的是（ ）
A．验证质量守恒定律（2022四川成都市中考）
B．用NaHCO3溶于水验证质量守恒定律（2022四川凉山州中考）
C．验证质量守恒定律（2022新疆中考）
D． 验证质量守恒定律（2021四川中考）
5．（2022云南昆明市中考）将下列四种物质放入密闭容器中充分反应，测得反应前后各物质的质量如下表，下列说法错误的是（ ）
A．a=5
B．甲和乙为反应物
C．丙可能是催化剂
D．甲、乙、丁的相对分子质量之比为2：1：2
6．（2022湖南怀化市中考）一定条件下，下列物质在密闭容器内充分反应，测得反应前后各物质的质量如下表所示。下列说法不正确的是（ ）
A．反应后X的质量为2.1g
B．X中一定含有碳元素和氧元素
C．X中一定含有碳元素和氢元素
D．X中两种元素的质量比是6：1
7．（2021天津中考）将16g纯净物R在足量氧气中完全燃烧，生成44g二氧化碳和36g水。下列判断正确的是
A．R只含碳、氢元素 B．消耗氧气32g
C．R含碳、氢、氧三种元素 D．R中碳元素的质量分数为70%
8.（2021青海中考）根据以下实验方案，“探究参加化学反应前后各物质的质量总和是否相等”，请将你的思考及实验结果写在短线处。
（猜想假设）：猜想1：相等猜想2：______
（实验探究）：
（反思评价）
你认为猜想______是错误的，其原因是________________________。
9.(2021湖南益阳中考)宏观、微观和符号之间建立联系是学习化学的重要思维方法。如图5-1-5是某汽车尾气处理过程中发生的一个反应，请回答下列问题。
(1)图示中的物质，属于单质的是________(填化学式)；
(2)该反应中，参加反应的X与生成的Y的分子个数最简整数比是________________；
(3)该反应前后，化合价发生了变化的元素是________(填元素符号)，该元素在图示相关物质中的最低化合价是________。反应前
反应后
物质
H2O
O2、H2
原子种类及数目
4H、2O
2O、4H
原子种类质量
H：4 O:32
O：32 H：4
物质
C6H6
O2
CO2
H2O
X
反应前质量（g）
1.3
3.2
0
0
0
反应后质量（g）
0
0
2.2
0.9
W
物质
甲
乙
丙
丁
反应前质量/g
30
20
5
0
反应后质量/g
14
16
a
20
纯净物
C2H5OH
O2
CO2
H2O
X
反应前质量/g
4.6
2.4
0
0
0
反应后质量/g
0
0
2.2
2.7
待测
实验方案
方案一
方案二
实验装置
实验过程
分别将反应物及反应容器放在托盘天平上用砝码平衡
取下烧杯，将铁钉浸到硫酸铜溶液中，观察到的现象是______、溶液由蓝色逐渐变为浅绿色；再将其放回托盘天平，天平的指针______（填“向左”或“向右”或“不”）偏转。
取下烧杯并将其倾斜，使小试管中的盐酸进入烧杯中，充分反应后再放回托盘天平，天平的指针______（填“向左”或“向右”或“不”）偏转。*写出该反应的化学方程式__________________
第16课 课题1质量守恒定律
基础知识清单
一、正确理解质量守恒定律
1.内容：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.内涵和外延
（1）“化学反应”是前提。任何化学变化都遵循质量守恒定律。 质量守恒定律只能适用于解释物理变化。
（2）“参加反应”是基础。只计算“参加反应”的各物质的质量总和。
（3）“质量总和”是核心。质量总和包括参加反应的物质的质量和反应后生成的物质的质量。如沉淀、肉眼看不见的气体也应考虑。
（4）“质量守恒”是目的。定律只适用于质量守恒，不包括体积守恒、分子数守恒等。
3.正确理解“质量总和相等”
（1）反应物的总质量 = 生成物的总质量；
（2）反应物减少的质量 = 生成物增加的质量；
（3）微观质量比 = 实际质量比，微观质量比 = 反应前后质量变化之比。
4.化学反应遵守质量守恒的原因
符号表达式： H2OO2+H2
结论：反应前后，原子种类、数目不变，原子的质量也不变。故化学反应前后各物质的质量总和必然相等，符合质量守恒定律。
5．化学反应中各种量的变化
（1）物质在发生化学反应前后，各物质的质量总和相等，是因为化学反应是分子分裂为原子，原子重新组合的过程。在这个过程中，原子的种类、数目、质量都没有发生变化 ，所以反应前后各种物质的质量总和相等。
（2）在化学反应前后哪些量肯定没有变化，哪些量一定发生变化，哪些量可能发生变化？
一定没有变化的量有： 原子的种类、数目和质量，物质的总质量，元素的种类；
一定发生变化的量有： 分子的种类、物质的种类；
可能发生变化的量有： 分子的数目、元素的化合价
【答案】1.种类、数目、质量。2.原子、原子、种类、数目和质量、反应前后各物质的质量。3. 原子的种类、数目和质量，物质的总质量，元素的种类；分子的种类、物质的种类；分子的数目、元素的化合价。
二、质量守恒定律的实验验证
实验要求：必须发生化学反应且有明显现象。
装置：如有气体参加或生成，则必须在密闭容器中进行。
1．实验1 红磷在锥形瓶中燃烧

反应原理:P＋O2点燃P2O5
实验现象：白磷燃烧，产生大量 白烟 ，放出大量的热，气球鼓起，冷却后气球变瘪，最终天平平衡。
实验分析：
（1）实验时气球先鼓起后变瘪的原因：①由于红磷燃烧放出大量的热，使锥形瓶内气体温度升高，锥形瓶内压强增大，导致气球膨胀；②红磷燃烧消耗锥形瓶内的氧气，瓶内气体减少，冷却后瓶内压强减小，所以气球变瘪。
（2）锥形瓶底部铺一层细沙的目的：防止红磷燃烧时锥形瓶底部受热不均匀而炸裂。
（3）气球的作用：①调节锥形瓶内的压强，起缓冲作用；②密封作用，防止实验时锥形瓶内外的物质发生交换。
（4）在称量反应后的物质质量时，必须等锥形瓶（或烧杯）冷却至室温后再称量，以免称量前后因温度不同对实验结果产生影响。
实验结论：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．实验2 铁钉放入硫酸铜溶液中
反应原理：Fe＋CuSO4→FeSO4＋Cu
实验现象：铁钉表面有红色固体析出，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色 ，实验结束后天平平衡。
实验结论：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。
3.实验3 碳酸钠粉末和稀盐酸反应
反应原理:Na2CO3＋ HCl→NaCl＋H2O＋CO2
实验现象：烧杯中有大量气泡产生，实验结束后天平指针向右偏转。
4.实验4 镁条在空气中燃烧
反应原理：Mg＋O2点燃 MgO
实验现象：镁条燃烧，发出耀眼的白光，产生少量白烟，生成白色固体，反应前后用天平称量时，指针有可能向左或向右偏转，也可能不偏转。
5.解释
（1）天平为何有的平衡，有的不平衡？实验1和实验2发生了化学反应，且反应均在密闭容器中进行，故实验结束后天平平衡；实验3在敞口烧杯中进行，反应生成的气体逸散到空气中，烧杯中物质的质量减少，故实验结束后天平指针向右偏转；实验4在空气中进行，由于参与反应的氧气和生成的白烟的质量无法称量，故反应前后用天平称量时，指针有可能向左或向右偏转，也可能不偏转。
（2）质量相等的微观解释：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。
6．实验结论：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。
7．实验改进：用如图所示装置验证质量守恒定律的优点是装置简单，操作方便，现象明显（合理即可）
三、质量守恒定律的应用
1．解释判断一些现象
依据：反应前后物质总质量不变
（1）铁生锈后固体质量增加，该反应遵守质量守恒定律吗?请解释原因。
答：遵守。铁生锈是铁和空气中的氧气、水等发生化学反应的过程，参加反应的铁、氧气和水等物质的质量之和与反应后生成铁锈的质量相等，故铁生锈后固体质量会增加。
（2）冰融化后，得到水的质量与原来冰的质量相等，这个变化是否符合质量守恒定律？为什么？
答：不符合。质量守恒定律只适用于 化学 变化。冰变成水是 物理 变化。
*（3）如图所示，药品混合后天平的指针不偏转，甲同学认为实验已达到目的，而乙同学认为该实验并不能验证质量守恒定律，你的观点是什么?
答：硝酸钠溶液和氯化钡溶液混合不发生化学反应，质量守恒定律只适用于化学反应。
注：选择药品时，首先需要判断物质之间能否发生化学反应，尤其是选择金属与酸或盐溶液的置换反应、酸碱盐之间发生的复分解反应来验证质量守恒定律时。
2．定性判断物质的元素组成
依据：化学反应前后，元素种类和质量不变。
注意：受热分解，氧气没参与反应，是自身发生分解反应；
燃烧，与氧气反应，无法证明反应物一定含有氧元素。
某物质与氧气在一定条件下反应，生成了氮气和水。则对该物质的判断正确的是（ ）
A．由氮原子、氢原子和氧原子构成
B．由氮元素、氢元素和氧元素组成
C．一定含氮元素和氢元素，可能含氧元素
D．只含氮元素和氢元素，不含氧元素
【答案】C
【解析】 某物质与氧气在一定条件下反应，生成了氮气和水，说明该物质中一定含有氮元素、氢元素，可能含有氧元素。故选：C。
3．根据质量守恒定律进行简单计算
依据：化学反应前后总质量不变。
在化学反应X + 2Y＝Z中，3g X和足量Y充分反应后生成8g Z，则参加反应的Y的质量为( )
A．2.5 gB．3 gC．5 gD．6 g
【答案】C
【解析】
3gX和足量Y充分反应后生成8g Z，则参加反应的Y的质量为：8g−3g=5g，分析所给选项可以知道选项C是正确的。故选C。
4．微观示意图
依据：原子种类、数目不变，反应物的总质量 = 生成物的总质量。
如图是某反应的微观示意图，以下说法正确的是（ ）
A．该反应有单质生成
B．如图表示的微观变化过程中共有三种分子
C．分子是化学变化中最小粒子
D．参加反应的“”分子与“”分子的个数比为1：3
【答案】B
【解析】
由反应的微观示意图可知，各物质反应的微粒数目关系是：
A、根据图示可知：该反应没有单质生成，只有化合物H2O产生，错误；
B、根据微粒的构成可知，表示的微观变化过程中共有三种分子，正确；
C、由微粒的变化可知，原子是化学变化中最小粒子，分子可以再分，错误；
D、由图示中分子的情况可知该反应的反应物是两种单质，而生成物是一种化合物，参加反应的“”分子与“”分子的个数比为1：2，而非1：3，错误。故选B。
答案自查
一、1.参加反应；质量总和；质量总和
2.（1）任何化学；物理
（4）质量
3.（1）生成物；
（2）生成物增加；
（3）实际；质量变化
5．（1）分子分裂为原子，原子；原子的种类、数目、质量；反应前后各种物质的质量。
（2） 原子的种类、数目和质量，物质的总质量，元素的种类；
分子的种类、物质的种类；
分子的数目、元素的化合价
二、发生化学反应且有明显现象；在密闭容器中
1． P＋O2点燃P2O5
白磷燃烧，产生大量 白烟 ，放出大量的热，气球鼓起，冷却后气球变瘪，最终天平平衡。
（1）①红磷燃烧放出大量的热，使锥形瓶内气体温度升高，锥形瓶内压强增大；②红磷燃烧消耗锥形瓶内的氧气，瓶内气体减少，冷却后瓶内压强减小
（2）防止红磷燃烧时锥形瓶底部受热不均匀而炸裂。
（3）②密封作用，防止实验时锥形瓶内外的物质发生交换。
（4）冷却至室温后再称量；温度不同
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．Fe＋CuSO4→FeSO4＋Cu
铁钉表面有红色固体析出，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色 ，实验结束后天平平衡。
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。
3.Na2CO3＋ HCl→NaCl＋H2O＋CO2
有大量气泡产生；向右偏转。
4.Mg＋O2点燃 MgO
耀眼的白光；白烟；白色固体
5.（1）发生了化学反应，且反应均在密闭容器中进行；在敞口烧杯中进行，反应生成的气体逸散到空气中，烧杯中物质的质量减少；在空气中进行，由于参与反应的氧气和生成的白烟的质量无法称量
（2）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
7．装置简单，操作方便，现象明显（合理即可）
三、1．反应前后物质总质量不变
（1）遵守；铁、氧气和水等物质
（2）不符合； 化学 ；物理
*（3）硝酸钠溶液和氯化钡溶液混合不发生化学反应
2．化学反应前后，元素种类和质量不变。
【答案】C
【解析】 某物质与氧气在一定条件下反应，生成了氮气和水，说明该物质中一定含有氮元素、氢元素，可能含有氧元素。故选：C。
3．化学反应前后总质量不变。
【答案】C
【解析】
3gX和足量Y充分反应后生成8g Z，则参加反应的Y的质量为：8g−3g=5g，分析所给选项可以知道选项C是正确的。故选C。
4．原子种类、数目
课后培优练级练
培优第一阶——基础过关练
1．质量守恒定律适用的范围是（ ）
A．自然界中所有的变化B．所有化学变化
C．所有物理变化D．所有核反应
【答案】B
【解析】参加化学反应的各物质的质量之和等于反应后生成的各物质的质量之和，这个规律叫质量守恒定律，所有化学反应都遵循质量守恒定律，质量守恒定律适用所有化学变化。
2.化学反应前后一定没有发生变化的是（ ）
A. 原子质量 B. 分子数目
C. 分子种类 D. 物质种类
【答案】A
【解析】A、原子的质量在化学反应前后一定没有变化；符合题意。
B、分子的数目在化学反应前后可能改变；不符合题意。
C、分子的种类在化学反应前后一定改变；不符合题意。
D、物质种类在化学反应前后一定改变；不符合题意。
故答案为：A。
3.（2021威海）下列关于物质及变化的认识，正确的是（ ）
A．电子、光子、量子属于化学物质
B．化学变化有可能创造出世界上原来不存在的物质
C．任何变化都遵循质量守恒定律
D．只有通过化学变化才能获得物质和能量
【答案】B
【解析】A、电子、光子、量子属于微观粒子，不属于化学物质，物质是宏观概念；故A错误
B、利用化学知识，既可以提炼出自然界原来存在的物质，例如，从石油中提炼汽油、煤油、柴油等，还可以制造出自然界原来并不存在的物质，例如，用石油作原料制造塑料、合成纤维、合成橡胶、洗涤剂等；故B正确；
C、质量守恒定律的适用于化学变化，任何化学变化都遵循质量守恒定律；故C错误；
D、有些物理变化也伴随着能量的变化，如物质的三态变化；故D错误；
4.下列现象不能用质量守恒定律解释的是（ ）
A. 纸燃烧化为灰烬，灰烬的质量比纸的质量小
B. 1g水蒸发生成1g水蒸气
C. 蜡烛燃烧后质量减小
D. 镁条燃烧，生成物的质量比镁条的质量大
【答案】 B
【解析】A、纸燃烧化为灰烬，发生化学变化，产生二氧化碳气体，灰烬的质量比纸的质量小，符合质量守恒定律，不符合题意；
B、1g水蒸发生成1g水蒸气，没有发生化学变化；不符合质量守恒定律，符合题意；
C、蜡烛燃烧后质量减小，发生化学变化，产生二氧化碳气体和水蒸气，符合质量守恒定律，不符合题意；
D、镁条燃烧，发生化学变化，生成物的质量比镁条的质量大，符合质量守恒定律，不符合题意；
故答案为：B。
5．关于质量守恒定律，下列叙述中正确的是（ ）
A．一切化学反应都遵从质量守恒定律
B．煤燃烧化为灰烬，该反应不符合质量守恒定律
C．质量守恒定律只适用于有气体或固体生成的化学反应
D．24克镁在空气中完全燃烧生成40克氧化镁，实际消耗空气质量为16克
【答案】A。
【解析】A、一切化学反应都遵从质量守恒定律，说法正确，故A正确；
B、煤燃烧化为灰烬，该反应不符合质量守恒定律，说法错误，应为生成二氧化碳逸入空气，而所有的化学反应都遵守质量守恒定律，故B错误；
C、质量守恒定律只适用于有气体或固体生成的化学反应，说法错误，因为质量守恒定律适用于一切化学反应，故C错误；
D、24克镁在空气中完全燃烧生成40克氧化镁，实际消耗空气质量为16克，说法错误，应为“氧气的质量为16克”，故D错误；
6．不适宜用质量守恒定律解释的现象是（ ）
A．煤炭燃烧后变成煤灰，质量变小了
B．樟脑球放在衣柜中一段时间后变小了
C．镁带燃烧后生成的固体质量增加
D．高锰酸钾受热，其固体的总质量逐渐减小
【答案】B
【解析】A、煤炭燃烧后生成物主要是二氧化碳，是化学变化，质量减少是生成物跑到空气中了，符合质量守恒定律。
B、樟脑球放在衣柜中一段时间后变小是物理变化不能用质量守恒定律解释；
C、镁燃烧后生成氧化镁。镁的质量与反应的氧气的质量之和与生成的氧化镁质量相等，生成的固体当然比镁要大，符合质量守恒定律。
D、高锰酸钾受热生成氧气这一些都是化学变化，反应的高锰酸钾的质量等于剩余固体的质量与氧气的质量之和，所以剩余固体的质量当然小于高锰酸钾的质量，符合质量守恒定律。
7.如图是通过白磷燃烧来验证质量守恒定律的实验，下列关于该实验的说法正确的是（ ）
A．实验过程中气球一直变大
B．该反应遵循质量守恒定律
C．白磷燃烧结束，立即将锥形瓶放在天平上称量
D．反应前锥形瓶内白磷和氧气的总质量一定等于反应后生成五氧化二磷的质量
【答案】B
【解析】A、白磷燃烧放出大量的热，使装置内空气受热膨胀，随着反应的进行，氧气被消耗，装置内压强减小，实验过程中气球先变大后变小，故A说法错误；
B、白磷燃烧生成五氧化二磷，属于化学变化，该反应遵循质量守恒定律，故B说法正确；
C、白磷燃烧结束，应冷却至室温再将锥形瓶放在天平上称量，故C说法错误；
D、锥形瓶内白磷和氧气不一定恰好完全反应，氧气可能有剩余，反应前锥形瓶内白磷和氧气的总质量不一定等于反应后生成五氧化二磷的质量，故D说法错误。故选：B。
8.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
【答案】A
【解析】原子是化学变化中最小的粒子，元素是质子数相同的一类原子；故化学反应前后肯定没有变化的是：①原子的数目②原子的种类⑤元素的种类⑥物质的总质量；③分子的数目可能改变； ⑤分子种类和⑦物质的种类一定改变。故选A
9.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
【答案】A
【解析】反应物水由H、O元素组成，二氧化碳由C、O元素组成，反应前为C、H、O三种元素；生成物氧气由氧元素组成，根据反应前后元素不变，推断M中一定含C、H元素，可能含有氧元素。故选A。
10. a g氯酸钾与b g二氧化锰混合加热。
（1）若充分反应后，得到c g 氯化钾，则生成氧气的质量为________；
（2）若充分反应后，得到c g 剩余固体，则生成氧气的质量为______________，其中二氧化锰的质量为___。
【答案】（1） a-c （2） a+b-d(或a- d +b) b(或d-c)
【解析】氯酸钾在二氧化锰催化作用下受热分解生成氯化钾和氧气；若充分反应后，得到cg氯化钾，根据质量守恒定律，则生成氧气的质量为：（a-c）g；若充分反应后，得到d克剩余固体，根据质量守恒定律，则生成氧气的质量为：（a+b-d）g，其中二氧化锰为催化剂，反应前后质量不变，二氧化锰的质量为bg或(d-c)g。
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
【答案】D
【解析】有质量守恒可知，参加反应的B物质的质量=5g+4g-10g=2g，则参加反应的A和B的质量比是10g:2g=5:1。故选 D
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
【答案】B
【解析】由题意“a克过氧化氢溶液和b克二氧化锰混合，待完全反应后得c克残余物”，反应前的总质量为a+b克，反应结束后有C克残留物（固体和液体），所以生成的气体跑掉了，生成的气体的质量可以根据质量守恒定律得出，故：生成氧气的质量为：（a+b-c）克。故选B。
13.化学建立在实验基础之上，质量守恒定律可以用大量化学实验加以验证。同学们按如图进行验证。待天平平衡后，将小试管中的硫酸铜溶液倒入烧杯中，并将小试管再次放入烧杯。
一段时间后，可以观察到烧杯中现象是________________， 反应完成后天平指针的位置在________（选填左侧、右侧、中间）。
【答案】 铁钉表面有红色固体生成，蓝色液体变成浅绿色；中间
【解析】铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，故一段时间后，可以观察到烧杯中现象是：铁钉表面有红色固体生成，蓝色液体变成浅绿色；
该反应无气体生成，根据质量守恒定律，化学反应前后，物质的总质量不变，故应完成后天平指针的位置在中间。
14.用如下图所示的2个实验验证质量守恒定律。
（1）其中能达到实验目的的是________（填图中字母序号）。
（2）图A所示实验：此实验中气球的主要作用________。
（3）用B装置研究质量守恒定律时，实验步骤如下：如图将烧杯放在天平上用砝码平衡，然后倾斜烧杯使盐酸与碳酸钠粉末接触，一段时间后再把烧杯放在天平上，发现天平的指针偏右。造成天平的指针向右偏转的原因是________。
（4）由上述现象可见，在探究质量守恒定律时，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________。
【答案】 （1）A
（2）缓冲作用，防止白磷燃烧放热瓶内压强变大，冲开橡胶塞
（3）碳酸钠和稀盐酸反应生成CO2气体逸散到空气中
（4）密闭
【解析】（1）图A中白磷在密闭装置内燃烧，消耗氧气生成五氧化二磷，质量不变，可以验证质量守恒定律；图B中碳酸钠与盐酸反应产生气体扩散到空气中，导致质量减小，不能用来验证质量守恒定律。故填：A；（2）白磷燃烧放热，瓶内压强增大，用小气球可以调节压强变化，防止瓶塞被冲开产生实验误差。故填：缓冲作用，防止白磷燃烧放热瓶内压强变大，冲开橡胶塞；（3）碳酸钠与盐酸反应产生二氧化碳，扩散到空气中，质量减小，天平指针向右偏转。故填：碳酸钠和稀盐酸反应生成CO2气体逸散到空气中；（4）通过图A和图B的对比可知，用有气体参与的反应，来探究质量守恒定律，装置一定要密闭，以防止气体扩散产生质量变化导致实验误差。故填：密闭。
培优第二阶——拓展培优练
1．将苯（C6H6）和氧气置于密闭容器中引燃，反应后生成CO2、H2O和X。已知反应前后各物质的质量如下表。下列说法正确的是（ ）
A．W的质量等于1.5g
B．X由碳、氢两种元素组成
C．X由碳、氧两种元素组成
D．CO2和H2O分子个数比为2：1
【答案】C
【解析】由表格信息可知反应后CO2质量增加了2.2g，是生成物；H2O质量增加了0.9g，是生成物；O2质量减少了3.2g，是反应物；苯的质量减少了1.3g，是反应物；生成物还少1.4g，所以X是生成物。
A、反应后生成的物质x的质量1.4g，故m的值为1.4，故A错误。
B、根据反应前后元素质量相等，苯中含碳元素的质量为：1.3g××100%＝1.2g，二氧化碳中含有碳元素的质量为2.2g×＝0.6g，物质X含有碳元素的质量为1.2g﹣0.6g＝0.6g．苯中含氢元素的质量为1.3g×＝0.1g，0.9g水中含氢元素的质量为0.9g××100%＝0.1g，反应前后氢元素的质量相等，故物质X不含有氢元素。则X中含氧元素的质量为：1.4g﹣（1.2g﹣0.6g）＝0.8g；
，故B错误。
C、由上边的分析可知X由碳、氧两种元素组成，故C正确；
D、CO2和H2O分子个数比为：＝1：1，故D错误。
2．应用守恒思想解决相关问题，推论正确的是（ ）
A．50mL酒精中加入50m水，根据体积守恒推出混合之后的体积为100mL
B．聚乙烯燃烧生成二氧化碳和水，根据元素守恒推出聚乙烯一定由碳、氢、氧三种元素组成
C．1ml硫与1ml氧气充分反应，根据质量守恒推出生成二氧化硫的物质的量为2ml
D．酒精燃烧生成CO2和H2O分子个数比为2：3，根据原子守恒推出酒精分子中C、H原子个数比为1：3
【答案】D
【解析】A、由于分子间有间隔，50mL酒精中加入50m水混合之后的体积小于100mL，推论不正确；
B、聚乙烯燃烧生成二氧化碳和水，根据元素守恒推出聚乙烯一定含有碳、氢元素，不能判断是否含有氧元素，推论不正确；
C、硫与氧气反应生成了二氧化硫，反应的物质的量之比是1：1：1，所以1ml硫与1ml氧气充分反应，生成二氧化硫的物质的量为1ml，推论不正确；
D、酒精燃烧生成CO2和H2O分子个数比为2：3，根据原子守恒推出酒精分子中C、H原子个数比为1：3，推论正确。
3．电解饱和食盐水可获得一种碱、最轻的气体和另一种气体，下列叙述不正确的是（ ）
A．反应物一定不是一种物质
B．“最轻的气体”是氢气
C．“碱”一定是氢氧化钠
D．“另一种气体”可能是O2
【解析】饱和食盐水中含有食盐和水，根据质量守恒定律，生成物是氢氧化钠、氢气和氯气，反应的化学方程式为：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑。
因此：
A、反应物有两种，正确；
B、最轻的气体”是氢气，正确；
C、“碱”一定是氢氧化钠，正确；
D、“另一种气体”不是O2，而是Cl2，不正确。
【答案】D。
4.(2021内蒙古呼伦贝尔中考)图5-1-1是某个化学反应的示意图，从图中获得的有关信息不正确的是( )
A.分子由原子构成B.化学反应中分子可分为原子
C.化学反应前后原子种类没有改变D.化学反应前后分子种类没有改变
【答案】D
【解析】分子由原子构成，A项正确；化学反应中分子可分为原子，而原子不可分，B项正确；原子是化学变化中最小的微粒，化学反应前后原子种类没有改变，C项正确；化学反应前后分子种类发生改变，D项错误。
5.如图5-1-8所示是通过白磷燃烧来验证质量守恒定律的实验，下列说法错误的是( )
A.瓶底的细沙起隔热作用
B.白磷燃烧结束，锥形瓶应冷却后再放在天平上称量
C.实验过程中气球先变大后变瘪
D.反应前锥形瓶内白磷和氧气的总质量一定等于反应后生成五氧化二磷的质量
【答案】D
【解析】A项，白磷燃烧放出热量，瓶底的细沙起隔热作用，正确。B项，白磷燃烧放出热量，锥形瓶中的气体受热膨胀，气球鼓起，受到的浮力增大，若此时将锥形瓶放在天平上称量，所得结果会小于实际结果，所以应冷却后再放在天平上称量，正确。C项，反应放出热量，锥形瓶中的气体受热膨胀，气球鼓起，但因燃烧消耗了氧气，所以燃烧结束后冷却，气球逐渐变瘪，正确。D项，锥形瓶内白磷和氧气不一定恰好反应，如果恰好反应，则反应前锥形瓶内白磷和氧气的总质量等于反应后生成五氧化二磷的质量；如果不是恰好反应，则反应前锥形瓶内白磷和氧气的总质量大于反应后生成五氧化二磷的质量，错误。
6.把一定质量的纯净物A和9.6g B在一定条件下按图5-1-4所示充分反应，当B消耗完时，可生成8.8g D物质和5.4g E物质。
请回答下列问题∶
(1)参加反应的A物质的质量是________。
(2)请判断A中是否含有氧元素∶________。
(3)试推断A物质的化学式∶______________。
【答案】
(1)4.6g (2)含有 (3)C2H60
【解析】
(1)根据质量守恒定律可得，参加反应的A物质的质量是8.8g+5.4g-9.6g=4.6g。
(2)由题图知，D是二氧化碳，8.8g二氧化碳中碳元素的质量为8.8g× eq \f(12,44) =2.4g；E是水，5.4g水中氢元素的质量为5.4g× eq \f(2,18) =0.6g，2.4g+0.6g=3g