初中化学人教版（2024）九年级上册（2024）课题1 质量守恒定律优秀综合训练题

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目标任务
预习导学
自主梳理
►质量守恒定律
►探究实验
►用微粒的观点解释质量守恒定律
►质量守恒定律的应用
效果检测
探究提升
►环节一 探究实验
►环节二 质量守恒定律
►环节三 人类对质量守恒定律的探索
►环节四 用微粒的观点解释质量守恒定律
►环节五 质量守恒定律的应用
课堂总结
强化训练
01
目标任务
02
预习导学
自主梳理
一、质量守恒定律
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。
任何化学变化都遵循质量守恒定律。质量守恒定律不适用解释物理变化。定律只适用于质量守恒，不包括体积守恒、分子数守恒等。
二、用微粒观点解释质量守恒定律
结论：化学反应前后，原子种类、数目、质量不变。故化学反应前后各物质的质量总和必然相等。
三、探究实验

实验1 实验2 实验3
实验现象：
①实验1：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。
②实验2：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。
③实验3：烧杯中有大量气泡产生，实验结束后天平指针向右偏转。
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。
四、质量守恒定律的应用
1．解释一些实验现象
2．定性判断物质的元素组成
效果检测
1. 大量实验证明：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. 为什么物质在发生化学反应前后，各物质的质量总和相等呢？这是因为化学反应的过程，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，在化学反应中，反应前后原子种类没有改变、原子数目没有增减、原子质量也没有改变。
3. 如图是氢气与氧气在点燃条件下反应生成水的微观示意图。请回答问题：
(1)请在图B内虚线右侧将缺少的微观粒子补充完整。
(2)此反应所属基本反应类型为化合反应，图A表示的物质属于混合物(填“纯净物”或“混合物”或“单质”)，图C表示的物质属于氧化物，其微观解释为：物质由同种分子构成，分子由两种原子构成，其中一种是氧原子。
(3)该变化的微观实质为：在点燃条件下，氢分子分解成氢原子，氧分子分解成氧原子，每两个氢原子和一个氧原子结合成/构成一个水分子。
4. 用下列实验验证质量守恒定律，能达到实验目的的是A
A．B．
C．D．
5．如图是通过红磷燃烧来验证质量守恒定律的实验，下列说法错误的是A
A．反应前锥形瓶内红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
B．红磷燃烧结束，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．瓶底的细砂起隔热作用
6．下列对质量守恒定律的理解正确的是C
A．化学反应A+B→C+D，参加反应的A和B的质量分别等于生成的C和D的质量
B．水结成冰的前后总质量不发生改变，这有力地证明了质量守恒定律
C．镁条在氧气中燃烧后固体增加的质量等于参加反应的氧气的质量
D．100克高锰酸钾完全分解所得固体的质量为100克
03
探究提升
►环节一 探究质量守恒定律
情境材料1
问题探究1
实验1 红磷燃烧前后质量的测定

在底部铺有细沙的锥形瓶中，放入一小堆干燥的红磷。在锥形瓶口的橡胶塞上安装一根玻璃管，在其上端系牢一个小气球，并使玻璃管下端能与红磷接触。将锥形瓶和玻璃管放在托查天平上用砝码平衡，记录所称的质量m1。然后，取下锥形瓶，将橡胶塞上的玻璃管放到洒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。待锥形瓶冷却后，重新放到托盘天平上，记录所称的质量m2。
思考与交流
(1)锥形瓶底部的细沙的作用是防止锥形瓶底部因受热不均而炸裂
(2)装置密封的目的是防止锥形瓶内外发生物质交换
(3)在玻璃管上端系气球的目的是缓冲气压，防止橡胶塞被冲开
注意：
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2 铁钉与硫酸铜溶液反应前后质量的测定
在锥形瓶中加入适量稀硫酸铜溶液，塞好橡胶塞。将几根铁钉用砂纸打磨干净，将盛有硫酸铜溶液的锥形瓶和铁钉一起放在托盘天平上称量，记录所称的质量m1。将铁钉浸到硫酸铜溶液中，观察实验现象。待反应一段时间后溶液颜色改变时，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3 盐酸与碳酸钠粉末反应前后质量的测定
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。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。反应进行一段时间后，再把小烧杯放回托盘天平上。
实验3不能(填能或不能)验证质量守恒定律；原因是在敞口烧杯中进行，反应生成的气体逸散到空气中，遵守(填遵守或不遵守)质量守恒定律。
实验4 镁条燃烧前后质量的测定
取一根用砂纸打磨干净的长镁条和一个石棉网，将它们一起放在托盘天平上称量，记录所称的质量。在石棉网上方将镁条点燃，观察现象。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。
实验4不能(填能或不能)验证质量守恒定律；遵守(填遵守或不遵守)质量守恒定律。
因此探究质量守恒定律的实验：要求必须发生化学反应且有明显现象。如有气体参加或生成，则必须在密闭容器中进行。
要点归纳
典例精讲
【典例1】(2023年河南省商丘市虞城县模拟)化学实验是学生运用化学知识拓展化学思维的重要途径．下列实验能达到目的的是
A. 证明质量守恒定律
B. 探究可燃物燃烧需要达到着火点
C. 探究空气中氧气的体积分数
D. 证明铁生锈的条件之一是与氧气接触
【答案】B
【详解】A、在金属活动性顺序中，铜位于氢元素后面，则铜不能与盐酸反应，则不能用来验证质量守恒定律，该实验不能达到目的；
B、白磷燃烧而红磷不燃烧，对比说明燃烧需要温度达到着火点以上，该实验能达到目的；
C、木炭燃烧生成二氧化碳，装置中压强几乎不变，则无法探究空气中氧气的含量，该实验不能达到目的；
D、左边铁与氧气和水共同接触，右边铁只与氧气接触，对比说明铁生锈需要与水接触，该实验不能达到目的。
故选B。
【典例2】(2023·吉林白山·九年校联考)选用白磷、锥形瓶、气球、天平等药品和器材，探究化学反应中物质质量的变化规律，装置如图。

(1)要确认化学反应已经发生，本实验中观察到的现象是： 。
(2)反应结束后，若白磷有剩余，你认为是否仍能得出述结论，并请说明理由。 。
(3)实验结论是 。
【答案】(1)白磷燃烧，产生大量的白烟
(2)能，剩余白磷未参加反应，反应前后质量不变
(3)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
【详解】(1)要确认化学反应已经发生，说明有新物质生成，本实验中可观察到白磷燃烧，产生大量白烟；
(2)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，反应结束后，若白磷有剩余，剩余白磷未参加反应，反应前后质量不变，仍能得出上述结论；
(3)该实验室探究质量守恒定律，该实验在密闭容器中进行，反应前后物质的总质量不变，天平保持平衡，可得出的实验结论为：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。
【典例3】(2023秋·云南昭通·九年级校联考期末)在“质量守恒定律”的课堂教学中、甲、乙、丙、丁四个小组的同学分别做了A、B、C、D四个实验。他们都进行了规范的操作，准确的称量和细致的观察。
(1)A实验：在实验过程中观察到气球的变化是 。
(2)丙组同学认为C实验说明了质量守恒，请你从原子的角度说明守恒的原因： 。
(3)乙、丁两组同学得到的结论是：化学反应前后总质量不守恒。老师引导学生分析了B、D两个实验。你认为B实验天平不平衡的原因是 。实验D中理论上镁条燃烧后的质量应该比反应前增重，原因是 。
(4)通过上述实验，得到的启示是：有气体参加或生成的反应，在验证质量守恒定律时应该在 装置中进行实验。
【答案】(1)先胀大，后变瘪
(2)反应前后原子种类、数目、质量都不改变，因此反应前后质量守恒
(3) 反应中有氧气生成，逸散到空气中去了，没有称量进去 镁条与氧气反应生成固体氧化镁，固体中增加了氧元素的质量
(4)密闭
【详解】(1)白磷燃烧放出大量的热，锥形瓶内压强变大，则开始气球变大，由于白磷燃烧消耗氧气，无气体生成，所以反应结束后，随着温度的逐渐降低，锥形瓶内压强变小，所以气球又逐渐变瘪。因此在A实验过程中观察到气球的变化是：先胀大，后变瘪。
(2)丙组同学认为C实验说明了质量守恒，从原子的角度守恒的原因是：反应前后原子的种类、数目、质量都不改变，因此反应前后质量守恒。
(3)B实验天平不平衡的原因是：反应中有氧气生成，逸散到空气中去了，没有称量进去。实验D中理论上镁条燃烧后的质量应该比反应前增重，原因是：镁条与氧气反应生成固体氧化镁，固体中增加了氧元素的质量。
(4)通过上述实验，得到的启示是：有气体参加或生成的反应，在验证质量守恒定律时应该在密闭装置中进行实验。
【典例4】(安徽省马鞍山和县香泉中学2022-2023上学期期末模拟)为验证质量守恒定律，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______。
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：称取镁条和石棉网的质量为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石棉网一起再次称量，质量为m2。
(3)镁条燃烧的现象是______，写出该反应的化学方程式______。
(4)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，原因是______。
【分析与总结】
(5)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。
【答案】(1) ①. 不能 ②. 水和酒精没有发生化学反应
(2)a (3) ①. 发出耀眼的白光，放热，生成白色固体 ②. 2Mg+O22MgO
(4)反应生成的部分氧化镁扩散到空气中
(5)密闭
【解析】
(1)该实验不能验证质量守恒定律，原因是水和酒精混合，没有发生化学反应，故填：不能；水和酒精没有发生化学反应；
(2)加热a端的粗铜丝，铜与空气中的氧气反应生成氧化铜，由质量守恒定律可知，生成物的氧化铜的质量大于原来铜的质量，b端铜丝的质量不变，则玻璃棒a端下沉，故填：a；
(3)镁和空气中的氧气在点燃的条件下反应生成氧化镁，可观察到的现象是发出耀眼的白光，放出大量的热，生成白色固体，故填：发出耀眼的白光，放热，生成白色固体；
2Mg+O22MgO；
(4)镁条燃烧生成的部分氧化镁扩散到空气中，使得生成物收集不全，导致生成的固体的质量小于镁条的质量，故填：反应生成的部分氧化镁扩散到空气中；
(5)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，应称量所有反应物的质量，则应在密闭容器中进行实验，故填：密闭；
【典例5】(2023年江西省中考)兴趣小组对“化学反应前后物质的质量关系”进行探究，实验方案如下：

【分析交流】
(1)方案A中红磷燃烧的现象为________，方案B中铁与硫酸铜反应的化学方程式为______。两个方案反应前后天平均保持平衡，说明上述两个化学反应前后物质的总质量不变。
【发现问题】方案A中因有氧气参加反应，故采用密闭装置。但方案B中铁与硫酸铜反应，反应物和生成物都没有气体，为什么也要用密闭装置呢？
(2)于是在老师的指导下，小组同学再次实验，并使用pH传感器测定锥形瓶内溶液pH，其数据如下图。分析图像可知，反应开始阶段溶液的酸性逐渐______(填“增强”或“减弱”)，那么导致这一现象出现的原因又是什么？

【提出猜想】
猜想甲：硫酸铜溶液和铁作用所致；
猜想乙：硫酸铜溶液和空气作用所致；
猜想丙：硫酸铜溶液、铁及空气共同作用所致。
【进行实验】
(3)为验证上述猜想，现提供如下用品：用煮沸并迅速冷却的蒸馏水配成4%的硫酸铜溶液、洁净的铁钉、pH传感器等，实验过程如下表，请完成表格中①、②两处填空。
【反思拓展】
(4)通过以上探究活动，请分析方案B中用橡胶塞形成密闭装置的原因可能是________。
(5)蜡烛燃烧后固体质量减小，请设计实验验证该反应是否遵守质量守恒定律。写出你的简明方案：________。
【答案】(1) 剧烈燃烧，产生大量白烟，放出热量 Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
(2)增强
(3) 5 丙
(4)防止溶液酸性增大与铁钉反应产生氢气使装置质量减小，无法验证质量守恒定律
(5)取一套装置气密性良好的集气瓶和带有燃烧匙的橡皮塞，将蜡烛固定在燃烧匙上，将蜡烛、橡皮塞、燃烧匙和集气瓶放在天平上称量后，放置在桌面上，点燃蜡烛迅速将蜡烛伸入集气瓶并塞紧橡皮塞，待蜡烛熄灭后将装置整体放在天平上称量，若质量不变，则遵循适量守恒定律
【详解】(1)红磷燃烧会产生大量白烟，放出热量，故填：剧烈燃烧，产生大量白烟，放出热量；
铁和硫酸铜会生成硫酸亚铁和铜，故填：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu；
(2)图中pH值下降，说明溶液的酸性增强，故填：增强；
(3)实验1可以中硫酸铜溶液和铁、空气接触；实验2中硫酸铜和铁接触，需要控制其他变量相同，加入5mL硫酸铜溶液；实验3硫酸铜接触到空气；
实验1、2对比说明pH减小与空气有关，实验1、3对比说明pH减小与铁有关，则pH减小使硫酸铜与铁和空气共同作用所致，故填：5；丙；
(4)装置B中硫酸铜与铁和氧气接触，可能会导致溶液酸性增强与铁反应产生氢气，如果在敞口容器中，氢气会逸出，导致装置质量减小，无法验证质量守恒定律，故填：防止溶液酸性增大与铁钉反应产生氢气使装置质量减小，无法验证质量守恒定律；
(5)蜡烛燃烧会产生二氧化碳和水，需要在密闭容器中验证，可以将蜡烛在密闭的集气瓶中燃烧测定反应前后的质量不变来验证质量守恒定律，故填：取一套装置气密性良好的集气瓶和带有燃烧匙的橡皮塞，将蜡烛固定在燃烧匙上，将蜡烛、橡皮塞、燃烧匙和集气瓶放在天平上称量后，放置在桌面上，点燃蜡烛迅速将蜡烛伸入集气瓶并塞紧橡皮塞，待蜡烛熄灭后将装置整体放在天平上称量，若质量不变，则遵循适量守恒定律。
►环节二 人类对质量守恒定律的探索
情境材料2
问题探究2
拉瓦锡对化学的第一个贡献便是从实验的角度、利用定量分析方法验证并总结了质量守恒定律。
导致波义耳未能发现质量守恒定律的原因是波义耳在煅烧后打开容器盖进行称量,就使外界的空气进入容器,与金属反应，所以反应后的固体质量增加了。
有气体参加或生成的反应，要在密闭体系中才能验证质量守恒定律。
但这并不是违反质量守恒定律，反而是体现了质量守恒定律
要点归纳
1.波义耳的实验中，煅烧后的固体质量增加的原因是由于他打开了容器，空气中的氧气参与了反应，但也符合质量守恒定律。
2.物理变化，不能用于验证质量守恒定律
3.验证质量守恒定律时，对于有气体参加的反应，应在密闭容器中进行实验。
4.若取药品量不足，对实验的结果没有影响
典例精讲
【典例1】(重庆市沙坪坝区重庆市第八中学2022-2023九年上学期期中)阅读材料：“质量守恒定律”发现史，回答问题。
(1)波义耳实验中，金属灰增加质量是参与反应的______质量，写出得到金属灰的化学方程式______。
(2)罗蒙诺索夫实验说明，验证质量守恒定律需在______体系中进行实验。
(3)下列对质量守恒定律发现史的认识，你认为正确的是______。
A. 质量守恒定律的发现离不开天平的使用
B. 上述科学家的结论不同是因为药品选择不同
C. 更精准技术手段为科学理论的发展提供了支持
D. 科学研究不仅要善于总结前人的成果和经验，还要有创新精神
【答案】(1) ①. 氧气或O2 ②. (2)密封 (3)ACD
【解析】
(1)波义耳实验中，金属灰增加质量是参与反应的氧气的质量，汞和氧气加热生成氧化汞，化学方程式为：；
(2)罗蒙诺索夫实验说明，验证质量守恒定律需在密封体系中进行实验；
(3)A、质量守恒定律是指参加反应的物质的总质量等于生成物的总质量，要验证质量守恒定律，要用天平去称量反应物的质量和生成物的质量，因此离不开天平的使用，故A正确；
B、几位科学家都是利用金属和氧气反应来验证质量守恒定律，波义耳没有在密封容器中进行，所以得出的结论与其他科学家不同，故B错误；
C、更精准的技术手段为科学理论的发展提供了支持，故C正确；
D、科学研究不仅要善于总结前人的成果和经验，还要有创新精神，故D正确。
故选ACD。
【典例2】质量守恒定律的发现，凝聚了许多科学家的心血。
材料一:早在17世纪，英国化学家波义耳在一个密闭容器中加热金属，得到了金属灰，然后打开容器盖，再次称量金属灰的质量，发现金属灰的质量比反应前的金属质量大。
材料二: 1756 年，俄国化学家洛蒙诺索夫在一个密闭的容器中加热金属锡，生成了白色的氧化锡，但容器和容器里的物质的总质量，在燃烧前后并没有发生变化。于是他认为在化学变化中物质的质量是守恒的，因此提出了质量守恒假说。
材料三: 1774 年，拉瓦锡用精确的定量实验在密封容器中研究氧化汞的分解与生成中各物质的质量之间的关系，再次对该假设加以论证。
请回答以下问题:
(1)拉瓦锡的实验证实了洛蒙诺索夫的假说，小明认为波义耳实验否定了该假说,你是否赞同小明的观点，请说明理由。 _______
(2)小明建构了以下模型来从微观角度分析质量守恒定律，请你补充完整 _______ 。
(3)为了进一步证实质量守恒定律，小明设计了如下四种实验方案，你觉得可行是 ________ (可多选)
A B
C D
【答案】 ①. 不赞同，金属灰的质量比反应前的金属质量大，是因为金属和氧气发生了反应，金属灰的质量等于反应前金属的质量加上参加反应的氧气的质量，符合质量守恒定律 ②. ③. BC
【详解】(1) 不赞同小明的观点，理由：金属灰的质量比反应前的金属质量大，是因为金属和氧气发生了反应，金属灰的质量等于反应前金属的质量加上参加反应的氧气的质量，符合质量守恒定律；
(2)由于锡为金属，由原子直接构成，氧气由氧分子构成，每个氧分子由两个氧原子构成，所以图补充完整为：
(3) A、碳酸钠和盐酸反应生成二氧化碳气体，二氧化碳会逸出，不能验证质量守恒定律，不符合题意；
B、硫酸铜和铁反应生成硫酸亚铁和铜，能够验证质量守恒定律，符合题意；
C、氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，能够验证质量守恒定律，符合题意；D、稀硫酸和铜不能反应，不能验证质量守恒定律，不符合题意。
故选 BC。
►环节三 质量守恒定律
问题探究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。这个规律叫做质量守恒定律。
1、“总和”意味着把各种状态的反应物和生成物都算在内。如沉淀、肉眼看不见的气体也应考虑。
2、参加化学反应的各物质的质量总和，没有参加反应(剩余)的物质的质量不能计算在内。
3、质量守恒定律可以解释一切化学反应 ,不能解释物理变化。
4、质量守恒定律的“守恒”，是指质量守恒，而不是体积、反应物的分子个数守恒或其他方面的守恒。
要点归纳
典例精讲
【典例1】(2023年湖北省宜昌市中考)下列现象能用质量守恒定律解释的是
A. 蔗糖溶于水后总质量不变B. 浓硫酸敞口放置质量增加
C. 饱和硝酸钾溶液升温，溶液质量不变D. 硫酸铜溶液和氢氧化钠溶液混合，溶液质量减小
【答案】D
【详解】A.蔗糖溶于水，没有发生化学变化，不能用质量守恒定律来解释，A错误；
B.浓硫酸敞口放置质量增加是浓硫酸具有吸水性，没有发生化学变化，不能用质量守恒定律来解释，B错误；
C.饱和硝酸钾溶液升温，溶液的状态会从饱和变成不饱和，此过程中没有新物质生成，虽然溶液质量不变，但不能用质量守恒定律来解释，C错误；
D.硫酸铜溶液和氢氧化钠溶液混合会反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠溶液，溶液质量减小，但反应前后物质的总质量不变，可用质量守恒定律来解释，D正确。
故选D。
【典例2】 (黑龙江省哈尔滨市巴彦县华山乡第一中学2022-2023八年下学期月考)下列叙述错误的是
A. 原子最外层电子数与元素化学性质关系最密切
B. 在同一种物质中，同一种元素可显示不同的化合价
C. 日常生活中，用蒸馏的方法来软化硬水
D. 化学反应一定遵守质量守恒定律
【答案】C
【详解】A、元素的化学性质是由原子的最外层电子数决定的，故A选项叙述正确；
B、在同一种物质中，同一种元素可显示不同的化合价，如NH4NO3中，氮元素可显+5价，-3价，故B选项叙述正确；
C、日常生活中，用煮沸的方法来软化硬水，实验室，用蒸馏的方法软化硬水，故C选项叙述错误；
D、一切化学反应都遵循质量守恒定律，故D选项叙述正确
故选C。
【典例3】(2023湖南娄底三模)将相同质量镁粉(m克)与足量的纯氧气分别在密闭与开放的环境中完全燃烧，固体物质的质量随时间变化如图。下列分析正确的是( )

A．开始反应的时间为B．生成的氧化镁中氧元素的质量为
C．参加反应的氧气的质量为D．此反应不符合质量守恒定律
【答案】A
【详解】A、由图可知，t1时开始固体质量发生变化，则开始反应的时间为t1，故A符合题意；
B、在密闭容器中，镁燃烧生成氧化镁，固体增加的质量为氧元素质量，所以氧化镁中氧元素的质量为m2-m1，故B不符合题意；
C、镁燃烧生成氧化镁，固体质量增加，在密闭容器中反应时固体增大的质量为参加反应的氧气质量，所以参加反应的氧气质量为m2-m1，故C不符合题意；
D、镁在氧气中燃烧生成氧化镁属于化学反应，化学反应一定遵守质量守恒定律，可在密闭容器中的反应来验证，故D不符合题意。
故选A。
【典例4】(黑龙江省大庆市肇源县第四中学2022-2023学年八年级下学期月考)下列现象可用质量守恒定律解释的是
A. 10g水受热变成10g水蒸气
B. 50mL水加入50mL酒精，总体积小于100mL
C. 24g镁在32 g氧气中充分燃烧，生成56g 氧化镁
D. 纸在空气中燃烧后化为灰烬，灰烬质量比纸的质量小
【答案】D
【详解】A、10g水受热变成10g水蒸气，没有新物质生成，属于物理变化，不能用质量守恒定律来解释，故选项不符合题意；
B、50mL水与50mL酒精混合后，总体积小于100mL，是因为分子之间有间隔，没有新物质生成，属于物理变化，不能用质量守恒定律来解释，故选项不符合题意；
C、镁燃烧生成氧化镁，反应的化学方程式为2Mg+O22MgO，每48份质量的镁与32份质量的氧气完全反应生成80份质量的氧化镁，因此氧气过量，参加反应的氧气质量为16g，生成氧化镁的质量为40g，不能用质量守恒定律来解释，故选项不符合题意；
D、纸在空气中燃烧后化为灰烬，灰烬质量比纸的质量小，是因为纸燃烧生成二氧化碳气体，生成的二氧化碳气体逸散到空气中，纸燃烧属于化学变化，能用质量守恒定律来解释，故选项符合题意。
故选D。
【典例5】(安徽省淮南市东部地区2022-2023学年九年级下学期开学)下列物质的说法不正确的是
A. 点燃H2与O2混合气体可能爆炸，则点燃CH4与O2的混合气体也可能爆炸
B. 细铁丝在氧气中燃烧后，质量增大，符合质量守恒定律
C. 金刚石常用来刻画玻璃是因为金刚石很坚硬
D. 水可以灭火的原因是水能降低可燃物的着火点
【答案】D
【详解】A、在爆炸极限之内，点燃可燃性气体和空气(或氧气)的混合物容易发生爆炸，H2、CH4都属于可燃性气体，点燃CH4与O2的混合气体也可能爆炸，说法正确；
B、根据质量守恒定律，铁丝燃烧后质量增加，实际上增加了参加反应的氧气的质量，该反应符合质量守恒定律，说法正确；
C、金刚石常用来刻画玻璃是因为金刚石很坚硬，说法正确；
D、水可以灭火的原因是水蒸发吸热，降低可燃物的温度至着火点以下，可燃物的着火点是物质的固有性质，不能降低，说法错误。
故选D。
【典例6】(江苏省淮安市淮安区2022-2023学年九年级上学期期末)对下列事实的解释正确的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【详解】A、汞由汞原子构成，原子间有间隔，原子的间隔随温度的升高而变大，所以水银温度计汞柱升高是因为汞原子间隔变大。不符合题意；
B、真金不怕火炼是因为金的化学性质稳定，即使较高温度也不易和其他物质反应。不符合题意；
C、金属和石墨都具有导电性，是因为内部有可自由移动的电子，定向移动后形成电流。符合题意；
D、水结冰没有新物质生成，是物理变化，质量守恒定律适用于化学变化，不能用质量守恒定律解释。不符合题意；
故选C。
►环节四 用微粒观点解释质量守恒定律
问题探究1
分析以下反应的微观示意图，你能得出什么结论？
结论：化学反应前后原子的 种类、数目和质量都不变。所以，化学反应前后各物质的质量总和必然相等。

要点归纳
典例精讲
【典例1】(山东省泰安市肥城市2022-2023学年八年级下学期期中)化学反应前后肯定没有变化的是
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
A. ①②⑥B. ①④⑥C. ②③⑤D. ①③⑤⑥
【答案】D
【详解】化学反应的实质是分子破裂成原子，原子重新组合成新的分子。在化学反应中，分子破裂成原子，所以分子种类一定发生了变化，分子种类变了，物质的种类也就发生了变化；原子进行重新组合成新的分子，所以原子的种类、数目、质量都没有发生变化，原子的种类不变，元素的种类也不会发生变化；由于分子种类发生了变化，分子的数目可能变了，也可能没变；原子的种类、数目、质量都没有发生变化，物质的总质量也不变。由此可知，化学反应前后肯定没有变化的是①原子数目，③元素种类，⑤原子种类，⑥物质的总质量。
故选：D。
【典例2】(2023年江苏省淮安市洪泽区中考一模)在电解水实验中存在着许多“改变”，下列相关说法错误的是
A. 反应前后物质的类别发生了改变B. 反应前后物质的化学性质发生了改变
C. 反应前后分子的种类发生了改变D. 反应前后原子的数目发生了改变
【答案】D
【详解】A、在电解水实验中，有新物质氢气和氧气产生，反应前后物质的类别发生了改变，故A正确；
B、在电解水实验中，有新物质氢气和氧气产生，反应前后物质不同，化学性质不同，故B正确；
C、在电解水实验中，有新物质氢气和氧气产生，水是水分子构成，氢气由氢分子构成，氧气由氧分子构成，分子的种类发生了改变，故C正确；
D、由质量守恒定律可知，反应前后原子的数目不变，故D错误。
故选D。
【典例3】(2023河北统考中考真题)《天工开物》中记载了用黏土烧制砖的过程，如图所示为该过程中某反应的示意图(其中“”“ ”和“”分别代表不同元素的原子)。则微粒X中( )
A．只含有B．一定含有和
C．一定含有和D．一定含有、和
【答案】B
【解析】依据质量守恒定律可知：化学变化前后原子的种类不变，由微观示意图可知，微粒X中一定含有和；答案：B。
【典例4】(2023安徽统考中考真题)口罩中的熔喷布具有过滤病毒的作用，Z是合成熔喷布的主要原料，由X制备Z的微现示意图如下。下列说法正确的是( )

A．X的化学式为B．反应前后分子种类不变
C．Y、Z在中充分燃烧产物相同D．反应后原子个数不变
【答案】D
【解析】A、分析图示，X的化学式为 C3H8；错误；B、反应是化学变化，反应前后分子种类一定改变；错误；C、分析图示，Y只含有氢元素，燃烧产生水，Z含有碳、氢元素在 O2 中充分燃烧产物是二氧化碳和水，则产物不相同；错误；D、原子是化学变化中的最小粒子，反应后原子个数不变；正确；故选D。
【典例5】(2023年黑龙江省哈尔滨市中考)在“宏观—微观—符号”之间建立联系并进行合理的分析、总结是学习化学特有的思维方式。请回答下列问题：
(1)图1是氧气变成液氧的微观示意图，在此变化前后分子_________，化学性质保持不变。
(2)图2是氧气在放电的条件下变成臭氧的微观示意图：
①请写出臭氧的化学式_________；
②根据质量守恒定律，应在丙中补充1个_________(填“A”或“B”)。变化后，氧气的化学性质不再保持。
(3)结合(1)和(2)的分析可总结出，由分子构成的物质，分子是保持物质化学性质的_________。
【答案】(1)种类不变
(2) ①. ②. A
(3)最小粒子
【解析】
(1)氧气变成液氧，氧气和液氧均是由氧分子构成，在此变化前后分子种类不变，故化学性质保持不变；
(2)①由图可知，每个臭氧分子由3个氧原子构成，故臭氧的化学式为：O3；
②根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和数目不变，生成物中含6个O，反应物中含4个O，故反应物中还应补充2个O，每个氧分子由2个氧原子构成，故应在丙中补充1个氧分子。
故选A；
(3)结合(1)和(2)的分析可总结出，氧气变成液氧，由于分子种类不变，故氧气的化学性质不变，氧气变成臭氧，分子种类发生了改变，化学性质改变，故由分子构成的物质，分子是保持物质化学性质的最小粒子。
►环节五 质量守恒定律的应用
问题探究5
1．解释一些实验现象
依据：反应前后物质总质量不变
2．定性判断物质的元素组成
3．根据质量守恒定律进行简单计算
依据：化学反应前后，元素种类和质量不变。
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。
要点归纳
典例精讲
【典例1】(2023年湖南省娄底市中考三模)法国科学家拉瓦锡做了一个实验：将水蒸气通过一根烧红的铁制枪管。铁和水蒸气在高温条件下反应，生成物为
A. Fe2O3、Cl2B. Fe3O4、H2
C. FeSO4、H2D. Fe(OH)3、Cl2
【答案】B
【详解】A、铁和水蒸气中含有铁、氧、氢三种元素，反应物中没有氯元素，不可能生成Cl2，故选项不符合题意；
B、铁和水蒸气中含有铁、氧、氢三种元素，可能生成Fe3O4、H2，故选项符合题意；
C、铁和水蒸气中含有铁、氧、氢三种元素，反应物中没有硫元素，不可能生成FeSO4，故选项不符合题意；
D、铁和水蒸气中含有铁、氧、氢三种元素，反应物中没有氯元素，不可能生成Cl2，故选项不符合题意。
故选B。
【典例2】(2023年河南省周口市郸城县中考模拟(联考))硝酸铵在高温或受到撞击时可分解发生爆炸，爆炸产物中不可能含有的物质是
A. 氨气B. 氮气C. 一氧化二氮D. 二氧化硫
【答案】D
【分析】硝酸铵的化学式为NH4NO3，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变可知，爆炸产物中只能含有氮、氢、氧三种元素。
【详解】A、氨气的化学式为NH3，含有氮、氢元素，因此其爆炸产物中可能含有氨气，故A选项不符合题意；
B、氮气的化学式为N2，含有氮元素，因此其爆炸产物中可能含有氮气，故B选项不符合题意；
C、一氧化二氮的化学式为N2O，含有氮、氧元素，因此其爆炸产物中可能含有一氧化二氮，故A选项不符合题意；
D、二氧化硫的化学式为SO2，含有硫、氧元素，因此其爆炸产物中不可能含有二氧化硫，故D选项符合题意。
故选D。
【典例3】(2023年山东省滨州市中考)密闭容器内有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下充分反应，测得反应前后各物质的质量分数如图所示。下列说法正确的是

A．物质甲是生成物B．反应后乙物质的质量分数是
C．该化学反应中甲、乙两物质的质量比是D．物质丁一定是该反应的催化剂
【答案】C
【详解】A、由图可知，反应后，甲的质量减小，甲是反应物，不符合题意；
B、反应后乙物质的质量分数是：1-42%-40%-10%=8%，不符合题意；
C、该化学反应中甲、乙两物质的质量比是：(70%-42%)：(14%-8%)=14:3，符合题意；
D、化学反应前后，丁的质量不变，丁可能是催化剂，也可能是不参与反应的杂质，不符合题意。
故选C。
【典例4】(2023年山东省潍坊市中考化学真题)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。下列说法错误的是( )

A．Z一定属于化合物B．参加反应的X与Y的质量比为3：14
C．反应前后分子总数不变D．Y与Z的相对分子质量之比为28：17
【答案】C
【解析】化学反应遵循质量守恒定律，即参加反应的物质的质量之和，等于反应后生成的物质的质量之和，是因为化学反应前后，元素的种类不变，原子的种类、总个数不变。由图1可知，X和Y是反应物，Z是生成物，由分子个数的变化情况可知，该反应可表示为：。由图2可知，参加反应的Y的质量为，生成Z的质量为，由质量守恒定律可知：参加反应的X的质量为。A、根据分析可知，由该反应的方程式可知，该反应属于化合反应，因此生成物Z一定是化合物，说法正确；B、由以上分析可知，参加反应的X与Y的质量比为，说法正确；C、由该反应的方程式可知，反应前后分子总数改变，说法错误；D、设Y、Z的相对分子质量分别为m、n，由化学方程式可知，，则，说法正确。故选：C。
04
课堂总结
05
强化训练
1．(2023·内蒙古包头·模拟预测)水是生命之源，如图是有关水的两个实验，下列相关说法正确的是

A．实验1中试管a中的气体可使带火星的木条复燃
B．实验2中分子和原子的种类都不发生变化
C．实验1可说明水由氢气和氧气组成
D．两个实验都遵守质量守恒定律
【答案】B
【详解】A、电解水“氢二氧一、正氧负氢”，试管a中的气体较多，是氢气，不能使带火星的木条复燃，不符合题意；
B、实验2是物理变化，分子和原子的种类都不发生变化，符合题意；
C、实验1说明水由氢元素和氧元素组成，不符合题意；
D、化学变化遵守质量守恒定律，实验2是物理变化不遵守质量守恒定律，不符合题意。
故选B。
2. (2023年山东省淄博市桓台县一模)以下关于质量守恒定律的认识正确的是
A. 波义尔通过实验发现并总结出质量守恒定律
B. 可以用如图实验装置验证质量守恒定律
C. 如图实验中，反应一段时间后托盘天平依旧平衡
D. 如图实验中，反应前后物质总质量不变
【答案】D
【详解】A、拉瓦锡通过实验发现并总结出质量守恒定律，该选项认识不正确；
B、稀盐酸和碳酸钙反应生成二氧化碳气体，产生的气体会逸散到空气中，天平不平衡，则该装置不能用于验证质量守恒定律，该选项认识不正确；
C、由前面分析可知，反应一段时间后，天平不平衡，该选项认识不正确；
D、根据质量守恒，反应前后物质的总质量不变，该选项认识正确。
故选D。
3. (2023年湖南省岳阳市中考)下图是氢气在氯气中燃烧生成氯化氢的微观示意图。下列有关该反应的说法正确的是

A. 反应前后原子的种类没有改变
B. 反应前后分子的种类没有改变
C. 反应前后氢元素的化合价没有改变
D. 反应的化学方程式为H2+Cl2HCl
【答案】A
【详解】A、由图可知，反应物中含有的原子有氢原子和氯原子，生成物中的原子有氢原子和氯原子，即该反应前后原子的种类没有改变，选项正确；
B、由图可知，反应前的分子是氢分子和氯分子，反应后的分子是氯化氢分子，则该反应前后分子的种类发生改变，选项错误；
C、由图可知，反应前氢气中的氢元素的化合价为零，反应后生成的氯化氢中氢元素的化合价为+1价，即反应前后氢元素的化合价升高，选项错误；
D、该反应是氢气在氯气中燃烧生成氯化氢，反应的化学方程式为：H2+Cl22HCl，选项错误，故选A。
4. (云南省玉溪市峨山县2022-2023上学期期末)下列有关质量守恒定律的认识，正确的是
A. 质量守恒定律是指参加反应的反应物的质量总和等于生成物的质量总和
B. 质量守恒定律揭示了化学变化中宏观物质之间的质量关系，与微观过程无关
C. 自然界中的所有变化都遵循质量守恒定律
D. 通过化学变化，只能改变世界上物质的种类，不能改变物质的状态
【答案】A
【详解】A、质量守恒定律是指化学反应过程中参加反应的反应物的质量总和等于反应后生成物的质量总和，A选项说法正确，符合题意；
B、质量守恒定律揭示了化学变化中宏观物质之间的质量关系，与微观反应过程息息相关，在反应过程中原子的种类和数目保持不变，B选项说法不正确，不符合题意；
C、自然界中的化学变化都遵循质量守恒定律，质量守恒定律的适用范围仅限于化学变化，C选项说法不正确，不符合题意；
D、通过化学变化，能改变世界上物质的种类，有时还能改变物质的状态，如电解水是液体水变成气体的氢气和氧气， D选项说法不正确，不符合题意。
故选：A。
5. (2023年山西省中考)在一定条件下，图1的微粒之间可发生如下化学反应，反应后生成图2中的新微粒用符号表示正确的一个选项是

A. H2OB. OHC. H2O2D. H2
【答案】A
【详解】图2中，存在的微粒有H2O、O2，其中氧气为反应的剩余物，所以反应后生成图2中的新微粒符号为H2O。
故选A。
6.(2023年四川省凉山州中考)学习化学既要“见著知微”，又要“见微知著”。下图是某化学反应的微观示意图，下列说法错误的是( )

A．该反应属于化合反应
B．参加反应的两物质分子个数比为3：4
C．由该反应可知，燃烧不一定需要氧气参加
D．由该反应可知，化学反应前后原子的种类和数目不变
【答案】B
【解析】由图可知，该反应的化学方程式为。A、由分析可知，该反应中反应物有两种，生成物只有1种，属于化合反应，故A正确；B、参加反应的两物质分子个数比=配平系数之比。由分析可知，参加反应的两物质分子个数比为1：1，故B错误；C、该反应中氢气在氯气中燃烧产生氯化氢，由此可知燃烧不一定需要氧气参加，故C正确；D、原子是化学变化中最小的粒子，结合该反应可知，化学反应前后原子的种类和数目不变，故D正确。故选B。
7. (山东省威海乳山市2022-2023下学期期中)某样品在纯氧中完全燃烧，消耗氧气4.8g。实验过程中，倒扣在火焰上方干燥的烧杯中有水雾生成，测得水的质量为2.7g；同时生成4.4g气体，将该气体通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊。该样品的成分是
A. 一定含有C、H、O三种元素
B. 一定有C、H元素，可能含有O元素
C. 一定有C、O元素，可能含有H元素
D. 一定有C元素，可能含有H、O元素
【答案】A
【详解】生成4.4g气体，将该气体通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊，说明该气体为二氧化碳；
由质量守恒定律，化学反应前后物质的总质量、元素的种类和元素的质量不变，可知样品的质量为；
生成的水中的氢元素和二氧化碳中的碳元素全部来源于样品中，则可计算出水中氢元素的质量为；
二氧化碳中碳元素的质量为；
碳元素和氢元素的质量之和为0.3g+1.2g=1.5gm2 ； ② m1