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初中化学沪教版 (上海)九年级第一学期第二单元 浩瀚的大气2.3 化学变化中的质量守恒当堂达标检测题
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这是一份初中化学沪教版 (上海)九年级第一学期第二单元 浩瀚的大气2.3 化学变化中的质量守恒当堂达标检测题，文件包含26质量守恒定律原卷版docx、26质量守恒定律解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共59页， 欢迎下载使用。
知识01质量守恒定律内容
一、质量守恒定律
1．内容：参加化学反应的各反应物的质量总和等于生成物的质量总和。
2．微观原理：化学变化前后，原子的种类没有改变，数目没有增减，质量没有变化。
3．化学变化的实质：分子分解为原子，原子又重新组合成新的分子。
二、定律的理解
1．“化学反应”是前提。
质量守恒定律的适用范围是化学变化，不适用于物理变化，任何化学变化都遵循质量守恒定律。
2．“参加反应”是基础。
概念中明确指出是“参加反应”的各物质的质量总和，不参加反应的物质质量不能计算在内。
3．“质量总和”是核心。
无论是参加反应的物质，还是反应后生成的物质，计算时不能漏掉任何一项。
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。
三、定律的宏观、微观解释
化学反应的实质是参加反应的原子重新组合形成新物质的过程。
即化学反应前后原子的种类、原子的数目、原子的质量没有改变，因此，化学反应前后物质的总质量守恒。
微观解释质量守恒定律的原因：
电解水反应微观过程
化学反应前后物质的质量总和相等的本质原因是：
化学反应是分子破裂成原子，原子重新组合成新的分子。
化学反应前后，原子的种类、数目、质量都不变。
归纳化学变化前后变与不变：
四 质量守恒定律的应用
①求某种反应物或生成物的质量。 ②推断反应物或生成物的组成（化学式）
③推断反应物是否全部参加了反应。 ④利用原子、分子知识解释质量守恒原因。
例1化学反应前后，肯定没有变化的是（ ）
①原子的数目 ②分子的数目 ③元素的种类 ④物质的总质量
⑤物质种类 ⑥原子种类
全部 B．①③④⑥ C．①④⑥ D．①③⑤
【参考答案】B
解析：；
【变式1-1】（2022·上海长宁·统考二模）下图是测定空气中氧气体积分数的实验装置，从微观角度对该实验分析正确的是
A．反应前后，原子的种类和个数都发生了改变
B．反应前后，分子的种类和个数都发生了改变
C．反应结束后，打开弹簧夹前后，集气瓶中气体分子种类明显增多
D．反应结束后，打开弹簧夹前后，集气瓶中气体分子数明显减少
【答案】B
【详解】A、化学反应遵循质量守恒定律，反应前后原子的种类和个数都不变，故A错误；
B、该实验中发生的反应为：，反应前后分子种类发生了改变，分子个数由5个变2个，故分子个数也发生了改变，故反应前后，分子的种类和个数都发生了改变，故B正确；
C、反应结束后，打开弹簧夹前，空气中的氧气被反应掉，打开弹簧夹后，水倒流到集气瓶内，剩余气体成分依然未改变，故集气瓶中气体分子种类不变，故C错误；
D、由C选项分析可知：集气瓶中气体分子种类不变，故D错误；
故选B。
例2（（2021秋·上海黄浦·九年级上海市民办立达中学校考期中）下列说法不能用质量守恒定律解释的是
A．镁带在空气中燃烧生成物的质量比镁带大
B．煤炭在空气中燃烧质量减轻
C．同温同压下，1L氢气与1L氯气在点燃的条件下完全反应生成2L氯化氢气体
D．完全电解20g水得到的氢气和氧气的质量之和仍然是20g
【答案】C
【详解】A、镁带在空气中燃烧生成氧化镁，氧化镁的质量等于镁带质量与参加反应氧气的质量之和，所以生成物的质量比镁带大，选项能用质量守恒定律解释；
B、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，选项能用质量守恒定律解释；
C、质量守恒定律是相对于反应中各物质的质量而言，不是体积之间的关系，选项不能用质量守恒定律解释；
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，能用质量守恒定律解释。
故选C。
【变式1-1】下列说法符合质量守恒定律的是
A．10g冰融化成10g水
B．2gH2和32gO2反应生成34gH2O
C．12gC和32gO2反应生成44gCO2
D．8g氢气与1g氧气反应生成了9g水
【答案】C
【分析】参加化学反应的各物质质量总和等于反应后生成的各物质质量总和。可用其来解释一些化学变化，当物质发生物理变化时，则不适用于质量守恒定律来解释。
【详解】A、冰融化成水是物理变化，所以不能用质量守恒定律来解释，不符合题意；
B、根据化学反应方程式可知，在此反应中，氢气和氧气的质量比为4：32=1：8，故2gH2只能和16gO2反应生成18gH2O，所给条件下，氧气过量，不符合质量守恒，不符合题意；
C、根据化学反应方程式可知，12g碳与32g氧气恰好完全反应可生成44g二氧化碳，符合质量守恒，符合题意；
D、根据化学反应方程式可知，在此反应中，氢气和氧气的质量比为4：32=1：8， 1gO2只能和0.125gH2反应生成1.125gH2O，所给条件下，氢气过量，不符合质量守恒，不符合题意。故选C。
例3（不定向）（2022秋·上海奉贤·九年级校联考期中）已知“”、“”、“”分别表示不同元素的原子。下图是某化学反应的微观模型示意图。据此分析或表述错误的是
A．示意图中的反应物均属于单质
B．反应前后原子的数目没有变化
C．原子是最小的微粒
D．化学反应的本质是原子的重新组合
【答案】AC
【详解】A、示意图的反应物中，是由两种元素组成的纯净物，属于化合物， 是由同种元素组成的纯净物，属于单质，符合题意；
B、根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和数目不变，不符合题意；
C、原子是化学变化中的最小粒子，实际原子可分为原子核和核外电子，符合题意；
D、化学变化的本质是分子分为原子，原子重新组合为新的分子，不符合题意。
故选AC。
【变式1-1】（2023秋·上海·九年级随堂练习）某化学反应的微观示意图如图所示，下列说法正确的是
A．反应前后元素种类不变B．反应后碳原子总数减少
C．丙物质的摩尔质量为28gD．参加反应的甲乙两物质的物质的量之比为2：1
【答案】A
【分析】根据微观示意图可知，反应的化学方程式为：。
【详解】A、根据质量守恒定律可知，化学反应前后元素种类不变，故选项是法正确；
B、根据质量守恒定律可知，化学反应前后原子的数目不变，因此反应后碳原子总数不变，故选项说法错误；
C、摩尔质量是指单位物质的量的物质所具有的质量，一氧化碳的相对分子质量是12+16=28，故一氧化碳的摩尔质量是28g/ml，故选项说法错误；
D、根据化学方程式可知，参加反应的甲乙两物质的物质的量之比为12：（1×2+16）=2:3，故选项说法错误。
故选：A。
知识01质量守恒的应用
推断物质的质量、元素组成
例1（2021秋·上海徐汇·九年级上海民办南模中学校考期中）某物质在空气中完全燃烧，测得生成物中含有二氧化碳和水，推断正确的是
A．一定含有碳、氢元素，可能有氧元素B．一定含有碳、氢、氧元素
C．只含有碳、氢元素D．都无法确定
【答案】A
【详解】生成物二氧化碳、水中含有C、H、O元素，根据质量守恒定律可知，则反应物中也一定含有这三种元素．物质在空气中燃烧是和空气中的氧气反应，氧气由O元素组成，则C、H一定是从该物质中来，而该物质中也可能含有O元素，故这种物质中一定含有含C和H，可能含O；故选A。
【变式1-1】（2023·上海黄浦·统考一模）酒精（C2H6O）在空气燃烧，不可能生成的是
A．SO2B．CO2C．COD．H2O
【答案】A
【详解】A、根据质量守恒定律可知，酒精（C2H6O）在空气充分燃烧生成二氧化碳和水。酒精中不含硫元素，不能生成二氧化硫。A符合题意；
B、根据质量守恒定律可知，酒精（C2H6O）在空气充分燃烧生成二氧化碳和水。B不符合题意；
C、根据质量守恒定律可知，酒精（C2H6O）在空气不充分燃烧生成二氧化碳、一氧化碳和水。C不符合题意；
D、根据质量守恒定律可知，酒精（C2H6O）在空气充分燃烧生成二氧化碳和水。D不符合题意。
综上所述：选择A。
例2（2023·上海普陀·统考一模） AgNO3受热分解生成了Ag、NO2和气体X，关于X元素组成说法正确的是
A．一定含有氮元素B．一定含有氧元素
C．一定含有银元素D．一定含有氮、氧元素
【答案】B
【详解】由质量守恒定律可知，化学反应前后元素的种类不变，原子数目不变，AgNO3受热分解生成了Ag、NO2和气体X，反应前含有银元素、氮元素和氧元素，反应后含有银元素、氮元素、氧元素，生成物中已经含有二氧化氮气体，X也为气体，则气体X为氧元素组成的氧气，一定含有氧元素，故选B。
例3（2022秋·上海杨浦·九年级上海同济大学附属存志学校统考期中）某含有C、H或C、H、O的物质完全燃烧生成1mlCO2和2mlH2O则该物质的化学式可能是
A．CH4B．CH2OC．C2H2D．C2H6O
【答案】A
【分析】某含有C、H或C、H、O的物质完全燃烧生成1mlCO2和2mlH2O，反应物中碳、氢原子个数比=1:4。
【详解】A、CH4碳、氢原子个数比=1:4，符合题意；
B、CH2O碳、氢原子个数比=1:2，不符合题意；
C、C2H2碳、氢原子个数比=1:1，不符合题意；
D、C2H6O碳、氢原子个数比=1:3，不符合题意；
答案：A。
【变式1-1】（2021春·上海浦东新·九年级统考期中）3.2克某物质X在氧气中完全燃烧生成0.1ml二氧化碳和0.2ml水，该物质可能是
A．CH3OHB．C2H6OC．CH4D．C2H4
【答案】A
【分析】0.1ml二氧化碳中含有0.1ml碳原子。该物质中碳原子的物质的量与二氧化碳中碳原子的物质的量相同，所以该物质中有0.1ml碳原子，即3.2g该物质中含有碳元素的质量为0.1ml×12g/ml=1.2g。
0.2ml水中含有0.2ml×2=0.4ml氢原子，该物质中氢原子的物质的量与水中氢原子的物质的量相同，所以该物质中有0.4ml氢原子，即3.2g该物质中含有氢元素的质量为0.4ml×1g/ml=0.4g。
所以3.2g该物质中含有氧元素的质量为3.2g-1.2g-0.4g=1.6g。
设该物质为CaHbOc，根据化合物中各元素的质量之比等于相对原子质量乘以系数之比，则12a：b：16c=1.2g：0.4g：1.6，a：b：c = 1：4：1。
【详解】A：CH3OH分子中碳、氢、氧原子的个数比为1：4：1，可能。
B、C2H6O分子中碳、氢、氧原子的个数比为2：6：1，不可能。
C、CH4中不含氧元素，不可能。
D、C2H4中不含氧元素，不可能。
故选A。
例4（2021秋·上海金山·九年级校考期中）在光照条件下，AgNO3可分解为Ag、O2和某种氮的氧化物X。取一定质量的AgNO3固体充分光照，测得生成Ag、O2、X的质量分别为21.6g、mg、9.2g。说法正确的是
A．m=1.6
B．X中含氧元素6.4g
C．AgNO3固体应密封保存在无色细口瓶中
D．生成物中Ag与O2的物质的量之比为3∶2
【答案】B
【详解】A、根据质量守恒定律可知，反应前后元素的种类和质量不会发生改变，硝酸银分解之后银元素全部转移到单质银中，根据单质银的质量可求出反应的硝酸银的质量，生成氧气的质量为，所以m=3.2，故A选项错误；
B、根据质量守恒定律，化学反应前后元素质量不变，硝酸银中含有的氧元素质量等于氧气中氧元素与氮氧化物中氧元素质量之和，所以氮氧化物中所含氧元素质量为：，故B选项正确；
C、硝酸银固体在光照条件下易分解，应存放于棕色广口瓶中，故C选项错误；
D、根据反应的化学方程式可知，生成物中Ag与O2的物质的量之比等于其化学计量数之比，为2：1，故D选项错误。
故选B。
推断物质的化学式
例1（2022秋·上海奉贤·九年级校考期中）某反应的化学方程式是：C+X H2+CO,则X的化学式为
A．CO2B．COC．H2OD．H2O2
【答案】C
【详解】根据质量守恒定律，反应前后原子的个数、种类不变，反应前C、H、O原子的个数分别为1、0、0，反应前C、H、O原子的个数分别为1、2、1，故X的化学式为H2O，故选C。
【变式1-1】（2023·上海杨浦·校考二模）已知偏二甲肼是“神舟号”系列火箭使用的一种燃料，其化学式为C2H8N2，燃料燃烧时发生反应的化学方程式为：，则X的化学式是
A．NOB．NO2C．N2O4D．N2O5
【答案】C
【详解】由反应的化学方程式可知，生成物中有2个 分子，4个分子和3个分子，总共含有C、O、H、N四种原子的个数依次是2、8、8、6，而反应物中分子中所含的C、H、N的原子个数为2、8、2，根据化学变化前后原子种类和个数不变的原则，可判断2个X分子中共含有4个N原子和8个O原子，则物质X的化学式为。
故答案选C。
例2（2021秋·上海普陀·九年级校考期中）某反应的化学方程式为 X2+3Y2 2Z，相关分析正确的是
A．该反应中没有气体生成
B．每个 Z 分子中含有 1 个X 原子
C．mgX2 和 ngY2 充分反应后生成(m+n)gZ
D．若X2、Y2 的摩尔质量分别为 Mg/ml、Ng/ml，则 Z 的摩尔质量为(M+N)g/ml
【答案】B
【详解】A、反应物中无气体，生成气体，在生成气体的物质的化学式后面加上气体符号，不能判断生成物中是否有气体生成，此选项错误；
B、根据化学反应前后各种原子个数相等，每个 Z 分子中含有 1 个X 原子，此选项正确；
C、mgX2和ngY2充分反应后，如果有某种物质剩余，则反应后生成Z的质量<(m+n)g，此选项错误；
D、若X2、Y2 的摩尔质量分别为 Mg/ml、Ng/ml，则 Z 的摩尔质量为g/ml，此选项错误。
故选B。
解释现象
验证质量守恒定律实验
实验1 红磷燃烧P + O2 → P2O5
（1）实验装置
（2）实验现象
红磷燃烧，产生大量白烟，放出大量的热，气球膨胀，待装置冷却后，气球变瘪。
反应后的物质总质量m2与反应前的物质总质量m1相等，天平保持平衡。
（3）实验分析
①气球变化的原因？
结论：气球先胀大是因为红磷燃烧放热，后缩小是因为消耗了锥形瓶内氧气，使瓶内气体压强小于外界大气压；
②气球的作用是什么？
红磷燃烧的实验中要用橡皮塞塞紧锥形瓶。因为红磷燃烧后产生的五氧化二磷是微小的固体颗粒，能扩散到空气中，从而损失五氧化二磷；另外瓶外的空气也会补充消耗的氧气的体积，从而使实验测定的结果不准。所以气球的作用是形成密闭体系并缓冲气压。
例1（2023·上海徐汇·统考三模）（不定向）用如图装置验证质量守恒定律。反应前称得质量为m1，引燃白磷，冷却后称得质量为m2。下列说法正确的是
A．实验中白磷一定要过量
B．实验过程中气球膨胀不会影响实验结果
C．若装置气密性良好，则 m1=m2
D．反应生成P2O5的质量一定等于装置中白磷和氧气的质量和
【答案】BC
【详解】A.该实验只要发生化学反应即可，实验中白磷不一定要过量，错误；
B.气球作用是调节气压，所以实验过程中气球膨胀不会影响实验结果，正确；
C.质量守恒定律：化学反应前后参加反应的各物质的质量总和相等，所以若装置气密性良好，则 m1=m2，正确；
D.反应生成P2O5的质量一定等于装置中参加反应的白磷和氧气的质量和，错误。
故选：BC。
【变式1-1】（2023秋·九年级课时练习）下列说法能用质量守恒定律解释的是
A．mg水受热变为mg的水蒸气
B．62g磷和80g的氧反应生成142g五氧化二磷
C．拧开盛酒精的瓶盖一段时间后质量变小
D．20g食盐溶于80g水得到100g的食盐水
【答案】B
【分析】根据质量守恒定律，在化学反应中，参加反应前各物质的质量总和等于反应后生成各物质的质量总和；质量守恒定律应用于化学变化，没有发生化学反应，不能用质量守恒定律解释。
【详解】A、mg水受热变为mg的水蒸气，为物理变化，不能用质量守恒定律解释，故错误；
B、根据反应方程式及各物质的质量比，62g磷和80g的氧反应生成142g五氧化二磷，能用质量守恒定律解释，故正确；
C、拧开盛酒精的瓶盖一段时间后质量变小，酒精挥发，为物理变化，不能用质量守恒定律解释，故错误；
D、20g食盐溶于80g水得到100g的食盐水，为物理变化，不能用质量守恒定律解释，故错误；
故选：B。
例2（2020秋·九年级课时练习）镁带在耐高温的容器中密封(内含空气)加热，在如图所示的图像中，能够正确表示容器里所盛物质的总质量变化关系的是
A．B．
C．D．
【答案】B
【详解】根据质量守恒定律，参加反应的物质的质量总和与反应生成各物质的质量总和相等，可判断镁带在耐高温的容器中密封（内含空气）加热时，反应前后密闭容器的质量不变。故选B。
【变式1-1】（2023秋·九年级课时练习）将一定质量镁粉（mg）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t1s
B．生成的氧化镁中氧元素的质量为m1-m3
C．燃烧时放热使氧化镁逸散，因此参加反应的氧气的质量为m2-m3
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，故开始反应的时间为t1s，故A正确；
B、镁燃烧生成氧化镁，固体质量增加，增加质量为氧元素质量，故氧化镁中氧元素的质量为m2-m1，故B错误；
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错误；
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错误；
故选A。
表格题
例1（2023秋·上海·九年级随堂练习）一定条件下，甲、乙、丙、丁四种物质在一密闭容器中充分反应，测得反应前后各物质的质量如下表：
关于此反应，下列认识不正确的是
A．该反应是分解反应B．该反应中乙和丁的质量比为31∶18
C．表中M为1gD．甲可能是催化剂
【答案】B
【分析】化学反应前后各物质质量质量总和相等，所以1g+30g+17g+2g=Mg+31g+18g，所以M=1。甲质量不变，乙的质量增加了1做生成物，丙的质量减小了17做反应物，丁的质量增加了16做生成物，所以反应表达式为。
【详解】A.该反应由一种物质反应生成两种物质，是分解反应，正确；
B.该反应中乙和丁的质量比为1∶16，错误；
C.表中M为1g，正确；
D.甲质量不变，可能是催化剂，正确。
故选：B。
【变式1-1】（2022春·上海·九年级专题练习）化学学习常用化学思维去认识和理解世界，下列说法错误的个数有
（1）反应中甲和丙的质量比为1：8
（2）x=4
（3）该反应为化合反应
（4）乙可能是催化剂
（5）若甲与丁的化学计量数之比为2：3；则其相对分子质量之比为3：16。
A．1个B．2个C．3个D．4个
【答案】A
【分析】根据质量守恒定律，10+5+12+20=8+5+30+x，x=4；
【详解】（1）反应中甲和丙的质量比为(10-8)：(30-12)=1：9，错误；
（2）x=4，正确；
（3）该反应中甲、丁质量减少为反应物，丙质量增加为生成物，反应符合多变一特点，为化合反应，正确；
（4）乙质量反应前后不变，可能不参与反应、可能是催化剂，正确；
（5）反应的甲与丁质量比为(10-8)：(20-4)=1：8；若甲与丁的化学计量数之比为2：3；设甲、丁相对分子质量分别为a、b，则有=，解得=，正确；
故选A。
【变式1-2】（2020秋·上海·九年级校考期中）将一定质量的a、b、c、d四种物质放入一密闭容器中，在一定条件下反应一段时间后，测得反应后各物质的质量如下：
下列说法中错误的是
A．反应后a物质的质量为46.4g
B．a和b是反应物，d可能是催化剂
C．c物质中元素的种类，一定和a、b两种物质中元素的种类相同
D．若a物质与b物质的式量之比为4：1，则反应中a与b的物质的量之比为1：1
【答案】A
【分析】通过图表可以看出，d的质量保持不变，说明d可能是催化剂；c的质量增加，说明c生成物；b的质量减少，说明b是反应物。根据质量守恒定律可知，反应前后物质的总质量不变；参加反应的b的质量是（32-25.6）g，反应中生成的c的质量是（72-40）g，说明a是反应物，并且参加反应的a的质量（72-40）g-（32-25.6）g=25.6g。
【详解】A、反应后a物质的质量为64g-25.6g=38.4g，故A错误；
B、由分析可知，a和b是反应物，d可能是催化剂，故B正确；
C、根据生成物只有c，c物质中元素的种类，一定和a、b两种物质中元素的种类相同，故C正确；
D、若a物质与b物质的式量之比为4：1，参加反应的a与b的质量比为：25.6g：6.4g=4:1，则反应中a与b的物质的量之比为1：1，故D正确。
故选A。
例2（2023秋·九年级课时练习）在一密闭容器中加入甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下发生化学反应，测得反应前及t1、t2时各物质质量如图所示，下列说法中不正确的是
A．该反应中，甲、乙的质量变化之比为1：4
B．丙可能为该反应的催化剂
C．该反应中，乙、丁的质量变化之比为7：5
D．该反应为化合反应
【答案】A
【分析】根据质量守恒定律，化学反应前后，物质的总质量不变。反应后质量增加的是生成物，减少的是反应物，由图中信息可知：反应后乙质量增加了32g-4g=28克，是生成物；丁质量减少了24g-4g=20克，是反应物；丙质量不变，可能是催化剂；甲质量减少了16g-8g=8g，是反应物，故反应物是甲和丁，生成物是乙。
【详解】A、该反应中，甲、乙的质量变化之比为：8g：28g=2:7，符合题意；
B、化学反应前后，丙的质量不变，丙可能是催化剂，也可能是不参与反应的杂质，不符合题意；
C、该反应中，乙、丁的质量变化之比为：28g：20g=7:5，不符合题意；
D、该反应中，甲和丁是反应物，乙是生成物，该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，不符合题意。
故选A。
【变式1-1】（2023秋·上海·九年级随堂练习）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
【详解】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。
【解答】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。
例3（2023·上海·模拟预测）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的质量分数如图所示，则有关说法中不正确的是
A．丁一定化合物
B．该反应属于分解反应
C．生成的甲、丙两物质的质量比为8：1
D．乙可能是反应的催化剂
【答案】C
【分析】反应前：甲的质量分数为17%，乙的质量分数为10%，丙的质量分数为25%，丁的质量分数为48%；反应后：甲的质量分数为19%，乙的质量分数为19%，丙的质量分数为41%，丁的质量分数为30%；甲的质量分数增加，则甲为生成物；乙的质量分数没有改变，则乙为催化剂或者为与反应无关的物质；丙的质量分数增加，则丙为生成物；丁的质量分数减少，则丁为反应物；由此回答问题。
【详解】A、由分析可知，四种物质中丁为反应物，甲和丙为生成物，乙为催化剂或者为与反应无关的物质，则由丁分解生成甲和丙，故丁一定是化合物，不符合题意；
B、分解反应的定义：一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应，由A选项分析可知，该反应为丁分解生成甲和丙，则该反应属于分解反应，不符合题意；
C、生成甲、丙的质量之比=甲、丙的质量分数变化之比，结合分析可知，生成甲的质量分数=19%-17%=2%，生成乙的质量分数=41%-25%=16%，则生成甲、丙的质量之比=2%∶16%=1∶8，符合题意；
D、由分析可知，乙为催化剂或者为与反应无关的物质，不符合题意；
故选C 。
【变式1-1】（2022秋·上海·九年级校考期中）（不定向）密闭容器中有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下反应，测得反应过程中几个时刻各物质的质量分数如图所示。图中、b、c、d分别表示相应物质的质量分数。下列数据正确的是
A．a=43%B．b=34%C．c=8%D．d=10%
【答案】AB
【分析】由四种物质反应前后各物质的质量分数可知，反应前后甲的质量分数减少了70%-16%=54%，故甲是反应物；反应前乙的质量分数为10%，反应后乙的质量分数为d=1-58%-10%-16%=16%，乙的质量分数增加了16%-10%=6%，故乙是生成物；反应前丙的质量分数为10%，丙的质量分数增加了58%-10%=48%，丙是生成物；丁的质量分数不变，可能作该反应的催化剂，也可能没有参加反应。
【详解】A、参加反应的甲和乙质量比为54%：6%，当乙的质量分数为13%时，增加了13%-10%=3%，则甲的质量分数应减少27%，则a=70%-27%=43%，故A正确；
B、生成的丙和乙质量比为48%：6%，当乙的质量分数为13%时，增加了16%-13%=3%，则丙的质量分数应增加24%，则b=10%+24%=34%，故B正确；
C、丁的质量分数不变，可能作该反应的催化剂，也可能没有参加反应，c=10%，故C错误；
D、反应后乙的质量分数为1-58%-10%-16%=16%，d=16%，故D错误；
故选AB。
图像题
例1（（2022·上海徐汇·统考二模）甲烷和二氧化碳在A12O3的催化下可以制取气态化工原料，下图是其原理的微观示意图，关于该反应的说法错误的是
A．该气态化工原料的主要成分是H2和CO
B．反应前后A12O3的质量和化学性质不变
C．参加反应的甲烷和二氧化碳的物质的量相等
D．反应前后分子个数保持不变
【答案】D
【分析】根据图示，CH4和CO2在Al2O3的催化下，生成了CO和H2，该反应的化学方程式为CH4+CO22CO+2H2。
【详解】A、根据分析，该气态化工原料的主要成分是H2和CO，A正确；
B、催化剂在反应前后的质量和化学性质都不改变，在该反应中，Al2O3是催化剂，故反应前后A12O3的质量和化学性质不变，B正确；
C、根据分析，参加反应的甲烷和二氧化碳的个数相等，则二者的物质的量也相等，C正确；
D、根据分析，反应前为1个CH4和1个CO2，反应后为2个CO和2个H2，故反应前后的分子个数发生了改变，D错误。
故选D。
【变式1-1】（不定向）（2020秋·上海浦东新·九年级上海市实验学校校考期中）如图是某化学反应前后的微观示意图，说法错误的是
A．属于分解反应B．生成的甲、乙分子个数比是1:4
C．涉及的元素种类有三种D．反应前后原子个数不变
【答案】BC
【分析】从微观示意图可知，该反应可写为2 =3 +。
【详解】A、该反应符合一变多的特点，是分解反应。正确。
B、生成的甲、乙分子个数比是1:3（反应前有1个乙分子，反应后有4个乙分子，一共生成3个乙分子）。错误。
C、有2种不同的原子，所以涉及的元素种类有2种。错误。
D、原子是化学变化中的最小粒子，反应前后原子个数不变，正确。
故选BC。
例2（2023秋·上海·九年级阶段练习）拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分。某兴趣小组利用氧气传感器来检测足量红磷燃烧过程中氧气的含量，如图所示，下列判断正确的是
A．a点时容器内氮气体积分数为85%
B．容器内物质总质量：b点>c点
C．氧气有剩余，说明物质燃烧时氧气必须达到一定浓度
D．此实验测得空气中氧气的质量分数为18%
【答案】C
【详解】A、由曲线图可知：a点时容器内氧气的体积分数为15%。故容器内其余气体（氮气、稀有气体、二氧化碳等）的浓度为85%，故氮气体积分数小于85%，故A错误，不符合题意；
B、由图可知，反应是在密闭容器中进行的，故根据质量守恒定律，反应前后物质的质量不变，故容器内物质总质量：b点=c点，故B错误，不符合题意；
C、由曲线图可知：反应停止时，容器内剩余3%体积分数的氧气，由于红磷足量，故氧气有剩余，说明物质燃烧时氧气必须达到一定浓度，故C正确，符合题意；
D、由曲线图可知：反应过程中氧气的体积分数减小18%，且不是质量分数，故D错误，不符合题意。
故选：C。
【变式1-1】（2022秋·上海奉贤·九年级校联考期中）下列四个图像，分别对应四种操作，其中正确的是
A．一定质量的红磷在密闭的容器内燃烧
B．加热一定质量氯酸钾和二氧化锰的混合物
C．用红磷测定空气中氧气含量
D．在一定量过氧化氢溶液中加入少量的二氧化锰
【答案】D
【详解】A、一定质量的红磷在密闭的容器内燃烧，根据质量守恒定律，化学反应前后，物质的总质量不变，不符合题意；
B、加热一定质量氯酸钾和二氧化锰的混合物，需要加热到一定温度才开始分解，且氯酸钾在二氧化锰的催化下受热分解生成氯化钾和氧气，故一开始固体质量不变，后固体的质量逐渐减小，待完全反应后，不再变化，不会减少至零，不符合题意；
C、红磷燃烧消耗氧气，故集气瓶内气体体积逐渐减小，但是氧气约占空气体积的，故最后剩余气体的体积约为原体积的，不符合题意；
D、在一定量过氧化氢溶液中加入少量的二氧化锰，过氧化氢在二氧化锰的催化下分解为水和氧气，水的质量逐渐增大，待完全反应后，不再变化，符合题意。
故选D。
例3（2023·上海静安·统考一模）甲烷在高温和催化剂条件下可以与水蒸气反应产生一氧化碳和氢气，微观示意图如下、回答下列问题：
(1)甲、乙、丙、丁中属于氧化物的是 。
(2)该化学反应前后没有发生改变的是______。
A．元素的质量B．物质的种类C．原子的个数D．原子的种类
(3)写出该反应的化学方程式： 。
【答案】(1)乙、丙
(2)ACD
(3)
【详解】（1）由图示可知，该反应的反应物是甲烷和水，生成物是一氧化碳和氢气，氧化物是两种元素组成含氧元素的化合物，则水和CO是氧化物，故填：乙、丙；
（2）化学变化的实质是分子分成原子，原子再重新组合成新分子的过程，所以在化学反应前后，原子的种类、数目和质量都不变，元素的种类和质量也不变，物质的总质量不变，物质的种类改变，故选ACD；
（3）根据反应的微观示意图分析，该反应的反应物是甲烷和水，生成物是一氧化碳和氢气，反应的化学方程式为。
【变式1-1】（2022秋·上海杨浦·九年级上海同济大学附属存志学校统考期中）氮化镓（GaN）充电器有体积小、效率高、更安全等优势。
(1)氮化镓（GaN）在1050℃下会分解为金属镓（Ga）和氮气，N2中2的意义是 。
(2)常温下，氮气会很缓慢地与氢气反应，反应过程可用下图表示，请回答下列问题：
方框中“？”处缺少的微粒的化学符号是 。
【答案】(1)一个氮分子由2个氮原子构成
(2)NH3
【详解】（1）N2表示的意义：①表示氮气；②表示氮气有氮元素组成；③表示一个氮分子；④表示一个氮分子由2个氮原子构成。据此可以判断，氮气是由氮元素组成的，是由氮分子构成的；N2中2的意义是：一个氮分子由2个氮原子构成；
（2）根据化学反应前后，原子的种类和原子的数目不变，比较反应前后各种原子的数目，可以判断需要补充6个氢原子，因此缺少的是6和氢原子，表示为6H。
基础巩固
1（2023秋·上海·九年级随堂练习）下列叙述不符合质量守恒定律的是
A．在空气中加热6.4g铜，生成氧化铜的质量为8g
B．20克大理石放于烧杯中，向其加入50克稀盐酸恰好完全反应，反应后烧杯中物质总质量为66.7克
C．1g氢气与1g氧气恰好反应可生成2g水
D．32g硫与32g氧气恰好反应可生成64g二氧化硫
【答案】C
【分析】质量守恒定律是物质在发生化学变化中表现出来的一种规律，适用于化学变化；物质发生物理变化，则不适用于质量守恒定律来解释，故化学反应都遵循质量守恒定律，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。
【详解】A、铜和氧气在加热的条件下反应生成氧化铜，该反应的方程式为，参加反应的铜、氧气和生成的氧化铜的质量比为 128：32：160=4:1:5，则在空气中加热6.4g 铜，需要消耗1.6g氧气，生成氧化铜的质量为8g，符合质量守恒定律，不符合题意；
B、石灰石中的碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，该反应方程式为，20克大理石于烧杯中再向其中加入50克稀盐酸恰好完全反应，生成的二氧化碳气体逸出，反应后烧杯中物质总质量减少，可能为66.7克，符合质量守恒定律，不符合题意；
C、氢气与氧气点燃生成水，该反应方程式为，恰好完全反应氢气、氧气与水的质量比为 4:32:36=1:8:9 ，即1g 氢气与8g氧气恰好完全反应生成9g水，故1g 氢气与 1g 氧气反应，氢气有剩余，故不能生成 2g水，不符合质量守恒定律，符合题意；
D、硫和氧气点燃生成二氧化硫，该反应方程式为，恰好完全反应硫、氧气与二氧化硫的质量比为 32:32：64=1:1:2 ，即32g硫与32g氧气恰好反应可生成 64g 二氧化硫，符合质量守恒定律，不符合题意；
故选C。
2.（2021金山一模）下列关于2CO+O22CO2的说法中，正确的是（ ）
A.反应后原子种类减少
B.表示一氧化碳加氧气等于二氧化碳
C.参加反应的一氧化碳与氧气的质量比为2：1
D.参加反应的氧气与生成的二氧化碳的分子个数比为1：2
【答案】D
【解析】A、根据质量守恒定律可知，反应后原子种类不变，错误；B、表示一氧化碳和氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳，错误；C、参加反应的一氧化碳与氧气的质量比为2×（12+16）∶（16×2）=7：4，错误；D、参加反应的氧气与生成的二氧化碳的分子个数比为1∶2，正确。故选D。
3.（2021金山一模）某反应为2X +2SO2+O2=2CaSO4+2CO2，X的化学式是（ ）
A.CaOB.CaC2 C.Ca(OH)2D.CaCO3
【答案】D
【解析】根据质量守恒定律，反应前后原子种类和个数都不变，由方程式知生成物中含有的原子种类及原子个数为Ca，2；S，2；C，2；O，12；已知反应物中含有的原子种类及原子个数为S，2；O，6；比较分析可知X中含有Ca，C和O元素，其原子个数分别为1，1和3，故X的化学式为CaCO3故选D。
4．在反应A＋3B=2C＋3D中，已知A和B的相对分子质量之比为7∶4，当2.8gA与一定量B恰好完全反应后，生成3.6gD，则C的质量为
A．1.6gB．0.8gC．4gD．2g
【答案】C
【详解】根据反应A+3B=2C+3D中，已知A和B的相对分子质量之比为7：4。
设2.8gA与B反应的质量为x。
根据质量守恒定律产生C的质量：2.8g+4.8g-3.6g=4g。
故选：C。
5．某含有C、H或C、H、O的物质完全燃烧生成1mlCO2和2mlH2O则该物质的化学式可能是
A．CH4B．CH2OC．C2H2D．C2H6O
【答案】A
【分析】某含有C、H或C、H、O的物质完全燃烧生成1mlCO2和2mlH2O，反应物中碳、氢原子个数比=1:4。
【详解】A、CH4碳、氢原子个数比=1:4，符合题意；
B、CH2O碳、氢原子个数比=1:2，不符合题意；
C、C2H2碳、氢原子个数比=1:1，不符合题意；
D、C2H6O碳、氢原子个数比=1:3，不符合题意；
答案：A。
6．（2023春·上海浦东新·八年级校考期末）如图是甲在乙中燃烧前后分子种类变化的微观示意图，下列叙述正确的是
A．该反应属于化合反应B．甲与乙反应的质量比是
C．反应后原子的数目减少D．丙、丁的分子个数比是
【答案】D
【详解】由微观反应示意图可知，该反应是由氨气和氧气在点燃的条件下反应生成氮气和水，化学方程式为。
A、该反应是由一种单质与一种化合物反应生成另一种单质与另一种化合物，不属于化合反应，错误；
B、由化学方程式可知，甲（）与乙（）反应的质量比是：（17×4）：（32×3）=17：24，错误；
C、由质量守恒定律可知，反应后原子的数目不变，错误；
D、由化学方程式可知，丙（）、丁（）的分子个数比是2：6=1：3，正确。
故选D。
7（2023秋·上海·九年级假期作业）如图是反映某个化学反应里各物质质量与时间的变化关系，下列描述中正确的是
A．充分反应后，参加反应各物质的质量关系为乙＋丙＝甲
B．物质甲的式量大于乙
C．该化学反应遵守质量守恒定律
D．此化学反应是化合反应
【答案】C
【分析】反应后质量增多的物质是生成物，质量减少的物质是反应物，差量是生成的质量或参加反应的质量。根据图像可知，丙是反应物，甲、乙是生成物，该反应为：丙=甲+乙。
【详解】A、充分反应后，参加反应各物质的质量关系为丙=甲+乙，此选项错误；
B、根据图像可知，生成甲的质量比乙多，但物质甲的式量不一定大于乙，此选项错误；
C、该化学反应遵守质量守恒定律，此选项正确；
D、此化学反应是分解反应，此选项错误。
故选C。
8．（2020秋·上海杨浦·九年级统考期中）下列图像能正确反映对应变化关系的是
A．AB．BC．CD．D
【答案】B
【分析】A、根据空气中氧气的含量分析；B、根据加热氯酸钾和二氧化锰固体生成的氧气质量与反应时间的变化关系分析；C、根据催化剂的特点分析；D、根据质量守恒定律分析。
【详解】A、由于空气中氧气约占空气体积的，装置内的气体只能减少，故A选项图像与对应关系错误；
B、加热氯酸钾和二氧化锰固体制取氧气，当温度到达氯酸钾的分解温度时，反应开始发生有氧气生成，故起点不在0处，随着反应的进行，生成氧气的质量不断增加，当氯酸钾完全反应后，生成氧气的质量不再变化，故B选项图像与对应关系正确；
C、用等质量等浓度的双氧水分别制氧气，生成的氧气的质量相同，催化剂能够加快双氧水的分解速率，但不影响产生氧气的质量，故C选项图像与对应关系错误；
D、碳在盛有氧气的密闭容器内燃烧，根据质量守恒定律反应前后物质的总质量不变，故D选项图像与对应关系错误。
故选B。
【点睛】正确辨别坐标所表示的变化量，是解答此类问题的关键，分析变化中相关量的变化关系，是解答问题的基础。
9（2021秋·上海静安·九年级上海市民办扬波中学校考阶段练习）用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气，对反应前后说法正确的是
A．固体中所含元素种类发生变化B．氯元素的化合价保持不变
C．钾元素质量分数在固体中变小D．固体中氯元素质量不变
【答案】D
【分析】氯酸钾和二氧化锰混合加热生成氯化钾和氧气。
【详解】A、由质量守恒定律可知，化学反应前后元素的种类不变，故A不正确；
B、反应前氯元素在氯酸钾中，氯酸钾中氧元素的化合价为-2价，钾元素的化合价为+1价，设氯元素的化合价为x，化合物中各元素的正负化合价代数和为0，则，，反应后氯元素在氯化钾中，钾元素的化合价为+1价，设氯元素的化合价为y，，，则氯元素的化合价改变，故B不正确；
C、反应后生成氧气，固体的质量变小，由可知，反应后固体混合物的质量减小，则钾元素质量分数在固体中变大，故C不正确；
D、由质量守恒定律可知，反应前后元素的质量不变，则固体中氯元素质量不变，故选D。
10（2019秋·上海黄浦·九年级上海市震旦外国语中学校考阶段练习）在双氧气（H2O2）制氧气的反应中，下列说法正确的是
A．反应前后的物质中都含有氢分子
B．该反应属于化合反应
C．参加反应的过氧化氢中氧元素的质量等于生成的氧气的质量
D．反应前液体的质量减去反应后液体的质量就等于生成的氧气的质量（不考虑氧气带出的水蒸气）
【答案】D
【分析】过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气。
【详解】A、过氧化氢是由过氧化氢分子构成的，不含氢分子，错误；
B、该反应符合一变多特点，属于分解反应，错误；
C、反应前后元素种类质量不变，参加反应的过氧化氢中氧元素的质量等于生成的氧气和水中氧元素的质量和，错误；
D、反应生成氧气逸出，故反应前液体的质量减去反应后液体的质量就等于生成的氧气的质量（不考虑氧气带出的水蒸气），正确。
11（2022秋·上海徐汇·九年级南洋中学校考期中）将一定量的 N2、H2和物质 M 置于密闭容器中，在特定条件下发生化学反应，反应前后各物质的质量如下表，下列说法不正确的是
A．反应前后原子的数目不变B．参加反应的 N2和 H2分子个数比为 1：3
C．M 可能是该反应的催化剂D．反应后 H2和 NH3质量之比为 1：1
【答案】D
【分析】根据表格数据，氮气和氢气在反应后的量减小，是反应物，氢气消耗3g，氮气消耗14g，M的质量不变，说明M可能是催化剂，也可能是不参加反应的物质，再根据质量守恒求出氨气的质量。
【详解】A、由质量守恒定律可知，在化学反应中，各个原子的数目不变，选项正确；
B、该反应的方程式是，氮气和氢气的分子数比是1：3，选项正确；
C、M的量在反应前后不变，可能是催化剂，也可能是不参加反应的杂质，选项正确；
D、反应后氢气的质量是14g，氨气的质量是17g，质量比是14：17，选项错误；
故选D。
【点睛】结合质量守恒定律分析反应特点，进而分析量的问题。
12．（2022秋·上海奉贤·九年级校考期中）将一定质量木炭跟过量氧气放在密闭的容器里加热，充分反应。下图能正确反映容器内有关物质的质量随时间变化而变化的关系图像是
A．B．
C．D．
【答案】D
【详解】A、因为木炭和过量的氧气反应，所以氧气的质量会逐渐减少，当木炭完全反应后氧气质量不变，但不会降至0，故A错误；
B、因为木炭和过量的氧气反应，所以木炭的质量会一直降，直至为0，故B错误；
C、刚开始没反应时二氧化碳的质量为零，所以图像应从零开始，最终反应完质量不再变化，故C错误；
D、根据重量守恒定律可知：化学反应前后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，所以物质的总质量不变，故D正确。
故选D。
13．（2022秋·上海奉贤·九年级校考期中）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50mL水，根据守恒推出酒精溶液的体积为100mL
B．酒精燃烧生成二氧化碳和水，根据元素守恒推出酒精一定由碳、氢、氧元素组成
C．1g碳与1g氧气充分反应，根据质量守恒推出生成二氧化碳的质量为2g
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
【详解】A、50mL酒精中加入50mL水，根据分子之间有间隔推出酒精溶液的体积小于100mL，选项错误；
B、酒精燃烧生成二氧化碳和水，二氧化碳是由碳元素和氧元素组成，水是由氢元素和氧元素组成，根据元素守恒推出酒精一定含碳、氢元素，由于反应前氧气含有氧元素，因此酒精中可能含有氧元素，选项错误；
C、1g碳与1g氧气充分反应，根据质量守恒碳燃烧是碳与氧气的质量比是，故碳过量，因此生成二氧化碳的质量小于2g，选项错误；
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，选项正确；
故选：D。
14．（2020秋·上海杨浦·九年级统考期中）在一个密闭容器中加入甲、乙、丙、丁四种物质，在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．该反应是化合反应B．参加反应的乙物质的质量为11g
C．丙物质一定做催化剂D．在该反应中，甲、乙、丁的物质的量之比为1：2：3
【答案】A
【分析】在密闭容器内进行的反应，反应前后物质的总质量保持不变，则有，解得X=11g。根据表格数据，甲、乙在反应后质量减小，属于反应物；丙的质量不变，则丙可能是催化剂，也可能不参与反应；反应后丁的质量增大，丁为生成物。
【详解】A、根据分析，该反应为甲和乙在一定条件下反应生成丁，符合“多变一”的特点，属于化合反应，正确；
B、根据分析可知，反应后乙的质量为11g ，则参加反应的乙的质量为，错误；
C、根据分析可知，反应前后丙的质量不变，则丙可能是催化剂，也可能不参与反应，错误；
D、由于甲、乙、丁的摩尔质量未知，所以不能确定三者的物质的量之比，错误。
故选A。
15（2023春·上海青浦·九年级校考期中）回答下列问题。
(1)奥司他韦(化学式为C16H28N2O4)是一种治疗流行性感冒的药物，奥司他韦由 种元素组成，其中氢、氧元素的质量比为 。
(2)我国科学家用新型催化剂将二氧化碳高效转化为甲醇(化学式为CH3OH)，其反应的微观过程如下图所示。
Ⅰ.该反应的化学方程式是 。
Ⅱ.2ml CH3OH中约含有 个碳原子(用科学记数法表示)。
(3)1828年维特首次使用无机物氰酸铵与(NH4)2SO4人工合成了CO(NH2)2，无机物氰酸铵中铅酸根一定含有 元素。
(4)冬奥会国家速滑馆“冰丝带”的制冰过程采用了二氧化碳跨临界直冷技术，固体的二氧化碳称为 (填名称)；二氧化碳气体转变成固体的过程，从微观角度看，发生改变的是 。
【答案】(1) 4/四 7：16
(2) CO2+3H2CH3OH+H2O 1.204×1024
(3)碳/C
(4) 干冰 分子间的间隙
【详解】（1）奥司他韦(化学式为C16H28N2O4)，是由碳、氢、氮、氧四种元素组成的，其中氢、氧元素的质量比为（1×28）：（16×4）=7:16；
（2）Ⅰ、由图可知，甲为CO2，乙为H2，丙为CH3OH，丁为H2O，即二氧化碳与氢气在催化剂的条件下反应生成甲醇和水，该反应方程式为：；
Ⅱ、1个甲醇分子中含有1个碳原子，1mlCH3OH中含有6.02×1023个碳原子，故2ml CH3OH中约含有1.204×1024个碳原子；
（3）首次使用无机物氰酸铵与(NH4)2SO4人工合成了CO(NH2)2，根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，生成物中含有碳、氮、氧、氢四种元素，反应物硫酸铵中含有氮、氢、硫、氧四种元素，故反应物无机物氰酸铵中铅酸根一定含有碳元素；
（4）固体的二氧化碳称为干冰；
二氧化碳气体转变成固体的过程，从微观角度看，发生改变的是分子间的间隙。
16在密闭容器内有氧气、二氧化碳、水蒸气和一种未知物质W，在一定条件下充分反应，测得反应前后各物质的质量如下表所示，请回答下列问题：
(1)反应后W的质量是______。
(2)物质W的化学式是_______，该反应的化学方程式是_______。
(3)请写出该反应中涉及的氧化物的化学式_______。
【答案】(1)0g
(2) C2H6O（符合要求即可）
(3)CO2、H2O
【详解】（1）根据质量守恒定律，化学反应前后，物质的总质量不变，则反应后W的质量是：50g+1g+1g+23g=2g+45g+28g+x，x=0g；
（2）由表可知，反应后，W和氧气的质量减小，W和氧气是反应物，二氧化碳和水蒸气的质量增加，二氧化碳和水蒸气是生成物，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类和质量不变，生成物中含C、H、O元素，故W中一定含C、H元素，可能含氧元素，W中碳元素的质量为：，氢元素的质量为：，12g+3g小于23g，故W中一定含氧元素，氧元素的质量为：23g-12g-3g=8g，故W分子中C、H、O原子的个数比为：，故W的化学式为：C2H6O，该反应为C2H6O在氧气中燃烧生成二氧化碳和水，该反应的化学方程式为：；
（3）该反应中涉及的物质为C2H6O、二氧化碳、水、氧气，C2H6O是由C、H、O元素组成的化合物，不属于氧化物，二氧化碳是由C、O元素组成的化合物，属于氧化物，化学式为：CO2，水是由H、O元素组成的化合物，属于氧化物，化学式为：H2O，氧气是由氧元素组成的纯净物，属于单质。
17（2022秋·九年级单元测试）质量守恒定律是自然界的基本定律之一，化学兴趣小组以“探究质量守恒定律”为主题开展实验探究。
【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。
【资料信息】碳酸钠与稀盐酸反应的化学方程式：Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑。
【实验探究】甲、乙两组同学用托盘天平分别称量反应前后装置的质量。
【反思评价】两个实验，得出了相反的结论。请讨论分析甲组中导致指针向右偏转的原因是 。
【得出结论】同学们经过讨论分析，得出猜想二正确。最终得出结论： 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。
【解释应用】请从微观角度解释质量守恒定律： 。
【总结交流】通过以上实验，小组同学总结出：验证质量守恒定律时，若反应有气体生成时，应在 中进行。
【拓展延伸】小华同学设计了如图实验来验证质量守恒定律，小刚同学认为该实验设计是错误的，原因是 。
【答案】 产生白烟，放热
反应生成的二氧化碳逸出装置 参加反应 化学反应前后原子种类、质量和个数都不变 密封装置 蒸馏水和酒精混合发生的是物理变化
【详解】实验探究：
乙组：红磷燃烧的现象是红磷燃烧，产生大量白烟，放出热量；
红磷燃烧生成五氧化二磷，该反应的化学方程式为：；
反思评价：
碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，二氧化碳是气体，散逸到了空气中，故甲组中导致指针向右偏转；
得出结论：
结论为猜想二正确，反应前后天平平衡，故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；
解释应用：
化学反应前后，原子的种类、数目、质量不变，故化学反应前后，物质的总质量不变；
总结交流：
由以上实验可知，验证质量守恒定律时，若反应有气体生成时，应在密闭容器中进行，以免气体逸出导致得不到正确结论；
拓展延伸：
蒸馏水和酒精混合，无新物质生成，属于物理变化，不遵循质量守恒定律，故实验设计是错误的。
模考训练
1.（2021嘉定一模）氨气(NH3)燃烧反应的化学方程式为：4NH3+3O26H2O+2X，则X的化学式为（ ）
A.H2B.O2C.N2D.NO2
【答案】C
【解析】根据质量守恒定律化学反应前后原子的种类和数目不变，反应前N：4，H：12，O：6，反应后H：12，O：6，X的前面有化学计量数2，故X的化学式为N2，故选C。
2.（2021普陀一模）一定条件下某反应的微观示意图如下，结论正确的是（ ）
A.生成物有两种分子B.反应后原子个数变少
C.参加反应的分子个数比为2：3D.反应符合质量守恒定律
【答案】D
【解析】A、由分析得：生成物有一种分子 ，错误；
B、原子是化学变化中最小的粒子，反应前后原子种类个数不变，错误；
C、由分析得：参加反应的分子个数比为1：3 ，错误；
D、该反应是一个化学变化，符合质量守恒定律，正确；
故选D。
3（2021徐汇一模）在一密闭容器中加入甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下发生化学反应，测得反应前及t1、t2时各物质质量如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A.该反应中，甲、乙的质量变化之比为7：2
B.丙可能为该反应的催化剂
C.该反应为分解反应
D.反应后密闭容器内的物质是纯净物
【答案】B
【解析】根据质量守恒定律，在化学反应中，参加反应前各物质的质量总和等于反应后生成各物质的质量总和，反应后质量增加的是生成物，减少的是反应物，由图中信息可知：反应后乙质量增加了32g-4g=28克，是生成物；丁质量减少了24g-4g=20克，是反应物；丙质量不变，可能做催化剂；反应物应该还少8克，所以甲是反应物，故反应物是甲和丁，生成物是乙，是化合反应，故乙中含有甲、丁中的所有元素，所以：
A、甲、乙的质量变化之比为8g：28g=2：7，错误；
B、丙质量不变，可能做催化剂；正确；
C、反应物是甲和丁，生成物是乙，两种物质生成一种物质，是化合反应，错误；
D、反应后密闭容器内的物质含有甲、乙、丙、丁四种物质，属于混合物，错误；
故选B。
4.（2021崇明一模，不定项）二氧化氯(ClO2)是安全消毒剂，可由NaClO2与Cl2反应制得。制取时反应的化学方程式为2NaClO2+Cl2=2ClO2+2NaCl，有关说法正确的是（ ）
A.NaClO2中氧元素的质量分数最高B.ClO2是氧化物
C.ClO2中氯元素的化合价为+2D.117g NaCl中含钠元素46g
【答案】BD
【解析】A. 根据质量守恒定律的公式，，次氯酸钠中氯元素与氧元素的质量比为 带入公上述公式，氯元素的质量分数大于氧元素的质量分数，故A不符合题意。
B. 由两种元素组成，且一种元素是氧元素的化合物叫做氧化物，二氧化氯由氯元素和氧元素组成，二氧化氯是氧化物，故B符合题意；
C. 设二氧化氯中氯元素的化合价为，根据，即氯的化合价为+4价，故C不符合题意；
D. 117克氯化钠中含钠元素的质量等于，故D符合题意。
故选：BD。
5（2020崇明二模）一种新型催化剂可用于去除装修残留的甲醛（化学式为CH2O），该反应过程的微观示意图如图。说法错误的是（ ）
A.甲中C、H、O三种元素的质量比为
B.分子是保持物质化学性质的一种微粒
C.反应前后原子种类和数目均不发生改变
D.反应中甲和乙的分子数之比为
【答案】D
【详解】A. 甲中C、H、O三种元素的质量比为12：2：16=6：1：8，选项正确；
B. 构成物质的微粒就是保持物质化学性质的微粒，所以分子、原子、离子都可以保持其构成物质的化学性质，分子是保持物质化学性质的一种微粒，选项正确；
C. 据质量守恒定律可知，反应前后原子种类和数目均不发生改变，选项正确；
D. 化学计量数之比等于分子个数比，反应中甲和乙的分子数之比为1：1，选项错误。
故选D。
6（2021青浦一模，不定项）在一密闭容器内加入甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下发生化学反应，反应前后各物质的质量变化见下表。下列说法中正确的是（ ）
A.反应后X的值为6B.参加反应的甲和丁的质量比为2∶3
C.该反应为化合反应D.丙一定为该反应的催化剂
【答案】AC
【解析】由表中数据分析可知，反应前后甲的质量减少了8g-4g=4g，故是反应物，参加反应的质量为4g；同理可以确定乙是生成物，生成的质量为16g-2g=14g；丁是反应物，参加反应的质量为12g-2g=10g；由质量守恒定律，丙的质量不变，可能作该反应的催化剂，也可能没有参加反应。
A、由质量守恒定律，丙的质量不变，反应后X的值为6g，故选项说法正确；
B、参加反应的甲、丁两种物质的质量比为4g：10g=2：5，故选项说法错误；
C、该反应的反应物为甲和丁，生成物是乙，符合“多变一”的形式，属于化合反应，故选项说法正确；
D、丙的质量不变，可能作该反应的催化剂，也可能没有参加反应，故选项说法错误。
故选AC。
7.（2020浦东新区二模）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），下列说法错误的是（ ）
A.戊可能是水
B.生成的甲和丁的质量之比一定为2：1
C.乙和丙的相对分子质量之比可能是3：2
D.容器中甲和丁的质量之和等于乙和丙的质量之和
【答案】D
【详解】A、戊的质量未发生变化，说明未参与反应，溶液发生反应时，只有溶质参与反应，溶剂为水，不参与反应，则会使水的质量不变，选项A正确；
B、根据题目图像，甲增加质量为40，乙增加质量为20，两者质量比=40：20=2：1，选项B正确；
C、若参与反应的乙和丙的分子个数比为1：1，则乙和丙相对分子质量比=36：24=3：2，选项C正确；
D、反应前物质有五种，根据质量守恒定律，反应前后质量不变，则反应前五种物质质量=反应后五种物质质量，单独拿出部分物质进行质量守恒定律验证是不正确的，选项D错误。故选D。
8（2021杨浦一模，不定项）在光照条件下，AgNO3可分解为Ag、O2和某种氮的氧化物X。取一定质量的AgNO3固体充分光照，测得生成Ag、O2、X的质量分别为21.6g、mg、9.2g。说法正确的是（ ）
A.AgNO3固体应密封保存在无色细口瓶中
B.m=3.2
C.X的化学式为NO2
D.生成物中Ag与O2的物质的量之比为3：2
【答案】BC
【解析】A、硝酸银在光照条件下易分解，应存放于棕色试剂瓶中，选项错误；
B、根据质量守恒定律可知，反应前后元素的种类和质量不会发生改变，硝酸银分解之后银元素全部转移到单质银中，参加反应的硝酸银的质量=21.6g÷ ×100%=34g，生成氧气的质量=34g−21.6g−9.2g=3.2g，所以m=3.2，选项正确；
C、生成的氮氧化物中氮元素的质量=34g× ×100%=2.8g，硝酸银中氧元素的质量=3.4g× ×100%=9.6g，生成的氮氧化物中氧元素的质量=9.6g−3.2g=6.4g，则生成的氮氧化物中氮元素和氧元素的个数比= ： =1：2，所以该氮氧化物为NO2，选项正确；
D、根据反应的化学方程式2AgNO32Ag+O2↑+2NO2↑可知，生成物中Ag与O2的物质的量之比等于其化学计量数之比，为2：1，选项错误，故选BC。
．9（2022·上海·统考中考真题）（不定向）甲烷和水蒸气制氢气的化学方程式为CH4+H2OCO+3H2，有关说法正确的是
A．反应过程中碳元素的总质量保持不变B．参加反应的CH4和H2O的质量比为1：1
C．若生成3ml H2则有1mlCH4参加反应D．反应物的摩尔质量之和等于生成物的摩尔质量之和
【答案】AC
【详解】A、根据质量守恒定律，反应前后元素的种类和质量不变，所以反应过程中碳元素的总质量保持不变，故选项说法正确；
B、由化学方程式可知，参加反应的CH4和H2O的质量比为(12+1×4)：(1×2+16)=8：9，故选项说法错误；
C、由化学方程式可知，反应中H2和CH4的粒子个数比为3：1，所以若生成3ml H2，则有1mlCH4参加反应，故选项说法正确；
D、由质量守恒定律可知，反应物的质量总和等于生成物的质量总和，摩尔质量只是单位物质的量的物质所具有的质量，故选项说法错误。
故选 AC。
10（不定向）（2023·上海虹口·统考二模）氯酸钾受热分解的实验中，反应物、生成物的质量与时间的变化关系如图所示，相关分析正确的是
A．t1时反应开始，t2时反应停止B．最终生成氧气的质量为(a﹣d)g
C．反应后，剩余固体的质量是(b+d)gD．反应前后固体中只有钾元素的质量不变
【答案】AC
【详解】氯酸钾受热分解的反应是氯酸钾在二氧化锰的催化作用和加热的条件下生成氯化钾和氧气，
A、由图可知，t1时质量开始开始变化，t2时质量变化停止，则t1时反应开始，t2时反应停止，故选项说法正确；
B、由反应的化学方程式2KClO32KCl+3O2↑可知，每245份质量的氯酸钾完全分解，生成149份质量的氯化钾和96份质量的氧气，二氧化锰是催化剂，反应前后质量不变，则a是氯酸钾、二氧化锰混合物的质量，b是生成氯化钾的质量，c是生成氧气的质量，d是二氧化锰的质量，所以最终生成氧气的质量为cg，故选项说法错误；
C、由B的分析可知，b是生成氯化钾的质量，d是二氧化锰的质量，则反应后，剩余固体的质量是(b+d)g，故选项说法正确；
D、由反应的化学方程式2KClO32KCl+3O2↑可知，反应前后固体中钾元素、氯元素、锰元素的质量都不变，故选项说法错误。
故选：AC。
11（不定向）（2023·上海松江·统考一模）取24.5克氯酸钾和一定量二氧化锰混合，加热，收集一瓶氧气后停止实验，测得剩余固体的质量为m克。下列分析正确的是
A．生成氧气质量是（24.5-m）克B．生成氯化钾质量小于m克
C．二氧化锰质量可能是8.7克D．m可能是14.9
【答案】BC
【详解】A、根据质量守恒定律，化学反应前后，物质的总质量不变，则生成氧气的质量为：24.5g+二氧化锰的质量-剩余固体的质量，故生成氧气的质量大于（24.5-m）克，不符合题意；
B、剩余固体包括反应生成的氯化钾、二氧化锰、以及未反应的氯酸钾（如果氯酸钾未完全反应），故生成氯化钾质量小于m克，符合题意；
C、根据题给信息，无法计算得出二氧化锰的质量，故二氧化锰的质量可能是8.7g，也可能不是，符合题意；
D、如果氯酸钾完全反应，生成氯化钾的质量为：，但是剩余固体中还包括二氧化锰，故m不可能是14.9，不符合题意。
故选BC。
12（不定向）（2023·上海徐汇·统考一模）将一定量的酒精（化学式为C2H6O）与一定量的氧气混合于密闭容器内，充分燃烧后容器中只含H2O、CO和CO2，其中H2O的质量为16.2g，则CO、CO2的物质的量可能为
A．0.2ml CO，0.1ml CO2B．0.1ml CO，0.2ml CO2
C．0.3ml CO，0.3ml CO2D．0.1ml CO，0.5ml CO2
【答案】CD
【详解】酒精和氧气燃烧反应生成水、二氧化碳和一氧化碳，由原子守恒可知，酒精中的氢原子全部结合为水分子，因此16.2g的水的物质的量为0.9ml，C2H6O的物质的量为0.3ml，因为C2H6O中的碳全部转化为二氧化碳和一氧化碳，因为1ml酒精中有2ml碳元素，0.3ml酒精中有碳元素0.6ml，所以生成的二氧化碳和一氧化碳的碳元素的物质的量为0.6ml，因1ml一氧化碳有1ml碳元素，1ml二氧化碳中有1ml碳元素，即一氧化碳和二氧化碳共有0.6ml，观察选项可知，CD合理。
故选：CD。
13（2021长宁区一模，节选）氮化镓(GaN)充电器有体积小、效率高、更安全等优势。
①常温下，氮气会很慢地与氢气反应，反应过程可用下图表示，请补全下图：
(表示氮原子，表示氢原子)请书写产物的化学式：_____________。
②液态金属镓可以用做高温温度计，这是由它的________决定的(选填“物理性质”或“化学性质”)。金属镓(Ga)还能与足量稀硫酸(H2SO4)反应生成H2，参与反应的Ga与生成物H2的关系如下表所示，请填写下表。
根据以上数据，请书写金属镓(Ga)与足量稀硫酸(H2SO4)反应生成H2的化学方程式：
____________________________________________________________________________。
解：
①NH3
②物理性质 1.5 2Ga+3H2SO4=Ga2(SO4)3+3H2↑
【解析】①常温下，氮气会很慢地与氢气反应，分子分裂为原子，原子重新组合为新分子，根据质量守恒定律，反应前后原子的种类和个数不变，故分解后的图为
的化学式为NH3。
②镓的熔点很低，沸点很高，故液态金属镓可以用做高温温度计，这是由它的物理性质决定的。镓与稀硫酸反应生成硫酸镓和氢气，由反应物Ga与生成物H2的量的关系，反应物Ga与生成物H2的物质的量之比为1：3，故当Ga物质的量为1ml时，H2物质的量为1.5ml。反应的化学方程式为2Ga+3H2SO4=2Ga2(SO4)3+3H2↑学习目标
重难点
1、理解质量守恒定律的内容
2、掌握质量守恒定律常考题型的解题方法
重点：掌握质量守恒定律常考题型的解题方法
物质
甲
乙
丙
丁
反应前质量（g）
1
30
17
2
反应后质量（g）
M
31
0
18
物质
甲
乙
丙
丁
反应前质量/g
10
5
12
20
反应后质量/g
8
5
30
x
物质
a
b
c
d
反应前质量/g
64
32
40
1.0
反应后质量/g
特测
25.6
72
1.0
A
B
C
D
测定空气中氧气的含量
加热氯酸钾和二氧化锰制氧气
用等质量、等浓度的双氧水分别制取氧气
碳在含有氧气的密闭容器内燃烧
物质
H2
N2
M
NH3
反应前质量/g
17
77
6
0
反应后质量/g
14
63
6
a
物质
甲
乙
丙
丁
反应前质量
12g
35g
2g
6g
反应后质量
0g
X
2g
42g
物质
氧气
二氧化碳
水蒸气
W
反应前质量/g
50
1
1
23
反应后质量/g
2
45
28
x
甲组
乙组
实验方案
实验现象
有气泡产生，天平指针向右偏转
瓶内 ，天平指针没有偏转
实验结论
猜想1正确
猜想2正确，反应的化学方程式：
物质
甲
乙
丙
丁
反应前物质质量/g
8
2
6
12
反应后物质质量/g
4
16
X
2
Ga物质的量
0.25
0.67
1
H2物质的量
0.375
1.005
____
知识01质量守恒定律内容
一、质量守恒定律
1．内容：参加化学反应的各反应物的质量总和等于生成物的质量总和。
2．微观原理：化学变化前后，原子的种类没有改变，数目没有增减，质量没有变化。
3．化学变化的实质：分子分解为原子，原子又重新组合成新的分子。
二、定律的理解
1．“化学反应”是前提。
质量守恒定律的适用范围是化学变化，不适用于物理变化，任何化学变化都遵循质量守恒定律。
2．“参加反应”是基础。
概念中明确指出是“参加反应”的各物质的质量总和，不参加反应的物质质量不能计算在内。
3．“质量总和”是核心。
无论是参加反应的物质，还是反应后生成的物质，计算时不能漏掉任何一项。
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。
三、定律的宏观、微观解释
化学反应的实质是参加反应的原子重新组合形成新物质的过程。
即化学反应前后原子的种类、原子的数目、原子的质量没有改变，因此，化学反应前后物质的总质量守恒。
微观解释质量守恒定律的原因：
电解水反应微观过程
化学反应前后物质的质量总和相等的本质原因是：
化学反应是分子破裂成原子，原子重新组合成新的分子。
化学反应前后，原子的种类、数目、质量都不变。
归纳化学变化前后变与不变：
四 质量守恒定律的应用
①求某种反应物或生成物的质量。 ②推断反应物或生成物的组成（化学式）
③推断反应物是否全部参加了反应。 ④利用原子、分子知识解释质量守恒原因。
例1化学反应前后，肯定没有变化的是（ ）
①原子的数目 ②分子的数目 ③元素的种类 ④物质的总质量
⑤物质种类 ⑥原子种类
全部 B．①③④⑥ C．①④⑥ D．①③⑤
【参考答案】B
解析：；
【变式1-1】（2022·上海长宁·统考二模）下图是测定空气中氧气体积分数的实验装置，从微观角度对该实验分析正确的是
A．反应前后，原子的种类和个数都发生了改变
B．反应前后，分子的种类和个数都发生了改变
C．反应结束后，打开弹簧夹前后，集气瓶中气体分子种类明显增多
D．反应结束后，打开弹簧夹前后，集气瓶中气体分子数明显减少
【答案】B
【详解】A、化学反应遵循质量守恒定律，反应前后原子的种类和个数都不变，故A错误；
B、该实验中发生的反应为：，反应前后分子种类发生了改变，分子个数由5个变2个，故分子个数也发生了改变，故反应前后，分子的种类和个数都发生了改变，故B正确；
C、反应结束后，打开弹簧夹前，空气中的氧气被反应掉，打开弹簧夹后，水倒流到集气瓶内，剩余气体成分依然未改变，故集气瓶中气体分子种类不变，故C错误；
D、由C选项分析可知：集气瓶中气体分子种类不变，故D错误；
故选B。
例2（（2021秋·上海黄浦·九年级上海市民办立达中学校考期中）下列说法不能用质量守恒定律解释的是
A．镁带在空气中燃烧生成物的质量比镁带大
B．煤炭在空气中燃烧质量减轻
C．同温同压下，1L氢气与1L氯气在点燃的条件下完全反应生成2L氯化氢气体
D．完全电解20g水得到的氢气和氧气的质量之和仍然是20g
【答案】C
【详解】A、镁带在空气中燃烧生成氧化镁，氧化镁的质量等于镁带质量与参加反应氧气的质量之和，所以生成物的质量比镁带大，选项能用质量守恒定律解释；
B、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，选项能用质量守恒定律解释；
C、质量守恒定律是相对于反应中各物质的质量而言，不是体积之间的关系，选项不能用质量守恒定律解释；
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，能用质量守恒定律解释。
故选C。
【变式1-1】下列说法符合质量守恒定律的是
A．10g冰融化成10g水
B．2gH2和32gO2反应生成34gH2O
C．12gC和32gO2反应生成44gCO2
D．8g氢气与1g氧气反应生成了9g水
【答案】C
【分析】参加化学反应的各物质质量总和等于反应后生成的各物质质量总和。可用其来解释一些化学变化，当物质发生物理变化时，则不适用于质量守恒定律来解释。
【详解】A、冰融化成水是物理变化，所以不能用质量守恒定律来解释，不符合题意；
B、根据化学反应方程式可知，在此反应中，氢气和氧气的质量比为4：32=1：8，故2gH2只能和16gO2反应生成18gH2O，所给条件下，氧气过量，不符合质量守恒，不符合题意；
C、根据化学反应方程式可知，12g碳与32g氧气恰好完全反应可生成44g二氧化碳，符合质量守恒，符合题意；
D、根据化学反应方程式可知，在此反应中，氢气和氧气的质量比为4：32=1：8， 1gO2只能和0.125gH2反应生成1.125gH2O，所给条件下，氢气过量，不符合质量守恒，不符合题意。故选C。
例3（不定向）（2022秋·上海奉贤·九年级校联考期中）已知“”、“”、“”分别表示不同元素的原子。下图是某化学反应的微观模型示意图。据此分析或表述错误的是
A．示意图中的反应物均属于单质
B．反应前后原子的数目没有变化
C．原子是最小的微粒
D．化学反应的本质是原子的重新组合
【答案】AC
【详解】A、示意图的反应物中，是由两种元素组成的纯净物，属于化合物， 是由同种元素组成的纯净物，属于单质，符合题意；
B、根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和数目不变，不符合题意；
C、原子是化学变化中的最小粒子，实际原子可分为原子核和核外电子，符合题意；
D、化学变化的本质是分子分为原子，原子重新组合为新的分子，不符合题意。
故选AC。
【变式1-1】（2023秋·上海·九年级随堂练习）某化学反应的微观示意图如图所示，下列说法正确的是
A．反应前后元素种类不变B．反应后碳原子总数减少
C．丙物质的摩尔质量为28gD．参加反应的甲乙两物质的物质的量之比为2：1
【答案】A
【分析】根据微观示意图可知，反应的化学方程式为：。
【详解】A、根据质量守恒定律可知，化学反应前后元素种类不变，故选项是法正确；
B、根据质量守恒定律可知，化学反应前后原子的数目不变，因此反应后碳原子总数不变，故选项说法错误；
C、摩尔质量是指单位物质的量的物质所具有的质量，一氧化碳的相对分子质量是12+16=28，故一氧化碳的摩尔质量是28g/ml，故选项说法错误；
D、根据化学方程式可知，参加反应的甲乙两物质的物质的量之比为12：（1×2+16）=2:3，故选项说法错误。
故选：A。
知识01质量守恒的应用
推断物质的质量、元素组成
例1（2021秋·上海徐汇·九年级上海民办南模中学校考期中）某物质在空气中完全燃烧，测得生成物中含有二氧化碳和水，推断正确的是
A．一定含有碳、氢元素，可能有氧元素B．一定含有碳、氢、氧元素
C．只含有碳、氢元素D．都无法确定
【答案】A
【详解】生成物二氧化碳、水中含有C、H、O元素，根据质量守恒定律可知，则反应物中也一定含有这三种元素．物质在空气中燃烧是和空气中的氧气反应，氧气由O元素组成，则C、H一定是从该物质中来，而该物质中也可能含有O元素，故这种物质中一定含有含C和H，可能含O；故选A。
【变式1-1】（2023·上海黄浦·统考一模）酒精（C2H6O）在空气燃烧，不可能生成的是
A．SO2B．CO2C．COD．H2O
【答案】A
【详解】A、根据质量守恒定律可知，酒精（C2H6O）在空气充分燃烧生成二氧化碳和水。酒精中不含硫元素，不能生成二氧化硫。A符合题意；
B、根据质量守恒定律可知，酒精（C2H6O）在空气充分燃烧生成二氧化碳和水。B不符合题意；
C、根据质量守恒定律可知，酒精（C2H6O）在空气不充分燃烧生成二氧化碳、一氧化碳和水。C不符合题意；
D、根据质量守恒定律可知，酒精（C2H6O）在空气充分燃烧生成二氧化碳和水。D不符合题意。
综上所述：选择A。
例2（2023·上海普陀·统考一模） AgNO3受热分解生成了Ag、NO2和气体X，关于X元素组成说法正确的是
A．一定含有氮元素B．一定含有氧元素
C．一定含有银元素D．一定含有氮、氧元素
【答案】B
【详解】由质量守恒定律可知，化学反应前后元素的种类不变，原子数目不变，AgNO3受热分解生成了Ag、NO2和气体X，反应前含有银元素、氮元素和氧元素，反应后含有银元素、氮元素、氧元素，生成物中已经含有二氧化氮气体，X也为气体，则气体X为氧元素组成的氧气，一定含有氧元素，故选B。
例3（2022秋·上海杨浦·九年级上海同济大学附属存志学校统考期中）某含有C、H或C、H、O的物质完全燃烧生成1mlCO2和2mlH2O则该物质的化学式可能是
A．CH4B．CH2OC．C2H2D．C2H6O
【答案】A
【分析】某含有C、H或C、H、O的物质完全燃烧生成1mlCO2和2mlH2O，反应物中碳、氢原子个数比=1:4。
【详解】A、CH4碳、氢原子个数比=1:4，符合题意；
B、CH2O碳、氢原子个数比=1:2，不符合题意；
C、C2H2碳、氢原子个数比=1:1，不符合题意；
D、C2H6O碳、氢原子个数比=1:3，不符合题意；
答案：A。
【变式1-1】（2021春·上海浦东新·九年级统考期中）3.2克某物质X在氧气中完全燃烧生成0.1ml二氧化碳和0.2ml水，该物质可能是
A．CH3OHB．C2H6OC．CH4D．C2H4
【答案】A
【分析】0.1ml二氧化碳中含有0.1ml碳原子。该物质中碳原子的物质的量与二氧化碳中碳原子的物质的量相同，所以该物质中有0.1ml碳原子，即3.2g该物质中含有碳元素的质量为0.1ml×12g/ml=1.2g。
0.2ml水中含有0.2ml×2=0.4ml氢原子，该物质中氢原子的物质的量与水中氢原子的物质的量相同，所以该物质中有0.4ml氢原子，即3.2g该物质中含有氢元素的质量为0.4ml×1g/ml=0.4g。
所以3.2g该物质中含有氧元素的质量为3.2g-1.2g-0.4g=1.6g。
设该物质为CaHbOc，根据化合物中各元素的质量之比等于相对原子质量乘以系数之比，则12a：b：16c=1.2g：0.4g：1.6，a：b：c = 1：4：1。
【详解】A：CH3OH分子中碳、氢、氧原子的个数比为1：4：1，可能。
B、C2H6O分子中碳、氢、氧原子的个数比为2：6：1，不可能。
C、CH4中不含氧元素，不可能。
D、C2H4中不含氧元素，不可能。
故选A。
例4（2021秋·上海金山·九年级校考期中）在光照条件下，AgNO3可分解为Ag、O2和某种氮的氧化物X。取一定质量的AgNO3固体充分光照，测得生成Ag、O2、X的质量分别为21.6g、mg、9.2g。说法正确的是
A．m=1.6
B．X中含氧元素6.4g
C．AgNO3固体应密封保存在无色细口瓶中
D．生成物中Ag与O2的物质的量之比为3∶2
【答案】B
【详解】A、根据质量守恒定律可知，反应前后元素的种类和质量不会发生改变，硝酸银分解之后银元素全部转移到单质银中，根据单质银的质量可求出反应的硝酸银的质量，生成氧气的质量为，所以m=3.2，故A选项错误；
B、根据质量守恒定律，化学反应前后元素质量不变，硝酸银中含有的氧元素质量等于氧气中氧元素与氮氧化物中氧元素质量之和，所以氮氧化物中所含氧元素质量为：，故B选项正确；
C、硝酸银固体在光照条件下易分解，应存放于棕色广口瓶中，故C选项错误；
D、根据反应的化学方程式可知，生成物中Ag与O2的物质的量之比等于其化学计量数之比，为2：1，故D选项错误。
故选B。
推断物质的化学式
例1（2022秋·上海奉贤·九年级校考期中）某反应的化学方程式是：C+X H2+CO,则X的化学式为
A．CO2B．COC．H2OD．H2O2
【答案】C
【详解】根据质量守恒定律，反应前后原子的个数、种类不变，反应前C、H、O原子的个数分别为1、0、0，反应前C、H、O原子的个数分别为1、2、1，故X的化学式为H2O，故选C。
【变式1-1】（2023·上海杨浦·校考二模）已知偏二甲肼是“神舟号”系列火箭使用的一种燃料，其化学式为C2H8N2，燃料燃烧时发生反应的化学方程式为：，则X的化学式是
A．NOB．NO2C．N2O4D．N2O5
【答案】C
【详解】由反应的化学方程式可知，生成物中有2个 分子，4个分子和3个分子，总共含有C、O、H、N四种原子的个数依次是2、8、8、6，而反应物中分子中所含的C、H、N的原子个数为2、8、2，根据化学变化前后原子种类和个数不变的原则，可判断2个X分子中共含有4个N原子和8个O原子，则物质X的化学式为。
故答案选C。
例2（2021秋·上海普陀·九年级校考期中）某反应的化学方程式为 X2+3Y2 2Z，相关分析正确的是
A．该反应中没有气体生成
B．每个 Z 分子中含有 1 个X 原子
C．mgX2 和 ngY2 充分反应后生成(m+n)gZ
D．若X2、Y2 的摩尔质量分别为 Mg/ml、Ng/ml，则 Z 的摩尔质量为(M+N)g/ml
【答案】B
【详解】A、反应物中无气体，生成气体，在生成气体的物质的化学式后面加上气体符号，不能判断生成物中是否有气体生成，此选项错误；
B、根据化学反应前后各种原子个数相等，每个 Z 分子中含有 1 个X 原子，此选项正确；
C、mgX2和ngY2充分反应后，如果有某种物质剩余，则反应后生成Z的质量<(m+n)g，此选项错误；
D、若X2、Y2 的摩尔质量分别为 Mg/ml、Ng/ml，则 Z 的摩尔质量为g/ml，此选项错误。
故选B。
解释现象
验证质量守恒定律实验
实验1 红磷燃烧P + O2 → P2O5
（1）实验装置
（2）实验现象
红磷燃烧，产生大量白烟，放出大量的热，气球膨胀，待装置冷却后，气球变瘪。
反应后的物质总质量m2与反应前的物质总质量m1相等，天平保持平衡。
（3）实验分析
①气球变化的原因？
结论：气球先胀大是因为红磷燃烧放热，后缩小是因为消耗了锥形瓶内氧气，使瓶内气体压强小于外界大气压；
②气球的作用是什么？
红磷燃烧的实验中要用橡皮塞塞紧锥形瓶。因为红磷燃烧后产生的五氧化二磷是微小的固体颗粒，能扩散到空气中，从而损失五氧化二磷；另外瓶外的空气也会补充消耗的氧气的体积，从而使实验测定的结果不准。所以气球的作用是形成密闭体系并缓冲气压。
例1（2023·上海徐汇·统考三模）（不定向）用如图装置验证质量守恒定律。反应前称得质量为m1，引燃白磷，冷却后称得质量为m2。下列说法正确的是
A．实验中白磷一定要过量
B．实验过程中气球膨胀不会影响实验结果
C．若装置气密性良好，则 m1=m2
D．反应生成P2O5的质量一定等于装置中白磷和氧气的质量和
【答案】BC
【详解】A.该实验只要发生化学反应即可，实验中白磷不一定要过量，错误；
B.气球作用是调节气压，所以实验过程中气球膨胀不会影响实验结果，正确；
C.质量守恒定律：化学反应前后参加反应的各物质的质量总和相等，所以若装置气密性良好，则 m1=m2，正确；
D.反应生成P2O5的质量一定等于装置中参加反应的白磷和氧气的质量和，错误。
故选：BC。
【变式1-1】（2023秋·九年级课时练习）下列说法能用质量守恒定律解释的是
A．mg水受热变为mg的水蒸气
B．62g磷和80g的氧反应生成142g五氧化二磷
C．拧开盛酒精的瓶盖一段时间后质量变小
D．20g食盐溶于80g水得到100g的食盐水
【答案】B
【分析】根据质量守恒定律，在化学反应中，参加反应前各物质的质量总和等于反应后生成各物质的质量总和；质量守恒定律应用于化学变化，没有发生化学反应，不能用质量守恒定律解释。
【详解】A、mg水受热变为mg的水蒸气，为物理变化，不能用质量守恒定律解释，故错误；
B、根据反应方程式及各物质的质量比，62g磷和80g的氧反应生成142g五氧化二磷，能用质量守恒定律解释，故正确；
C、拧开盛酒精的瓶盖一段时间后质量变小，酒精挥发，为物理变化，不能用质量守恒定律解释，故错误；
D、20g食盐溶于80g水得到100g的食盐水，为物理变化，不能用质量守恒定律解释，故错误；
故选：B。
例2（2020秋·九年级课时练习）镁带在耐高温的容器中密封(内含空气)加热，在如图所示的图像中，能够正确表示容器里所盛物质的总质量变化关系的是
A．B．
C．D．
【答案】B
【详解】根据质量守恒定律，参加反应的物质的质量总和与反应生成各物质的质量总和相等，可判断镁带在耐高温的容器中密封（内含空气）加热时，反应前后密闭容器的质量不变。故选B。
【变式1-1】（2023秋·九年级课时练习）将一定质量镁粉（mg）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t1s
B．生成的氧化镁中氧元素的质量为m1-m3
C．燃烧时放热使氧化镁逸散，因此参加反应的氧气的质量为m2-m3
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，故开始反应的时间为t1s，故A正确；
B、镁燃烧生成氧化镁，固体质量增加，增加质量为氧元素质量，故氧化镁中氧元素的质量为m2-m1，故B错误；
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错误；
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错误；
故选A。
表格题
例1（2023秋·上海·九年级随堂练习）一定条件下，甲、乙、丙、丁四种物质在一密闭容器中充分反应，测得反应前后各物质的质量如下表：
关于此反应，下列认识不正确的是
A．该反应是分解反应B．该反应中乙和丁的质量比为31∶18
C．表中M为1gD．甲可能是催化剂
【答案】B
【分析】化学反应前后各物质质量质量总和相等，所以1g+30g+17g+2g=Mg+31g+18g，所以M=1。甲质量不变，乙的质量增加了1做生成物，丙的质量减小了17做反应物，丁的质量增加了16做生成物，所以反应表达式为。
【详解】A.该反应由一种物质反应生成两种物质，是分解反应，正确；
B.该反应中乙和丁的质量比为1∶16，错误；
C.表中M为1g，正确；
D.甲质量不变，可能是催化剂，正确。
故选：B。
【变式1-1】（2022春·上海·九年级专题练习）化学学习常用化学思维去认识和理解世界，下列说法错误的个数有
（1）反应中甲和丙的质量比为1：8
（2）x=4
（3）该反应为化合反应
（4）乙可能是催化剂
（5）若甲与丁的化学计量数之比为2：3；则其相对分子质量之比为3：16。
A．1个B．2个C．3个D．4个
【答案】A
【分析】根据质量守恒定律，10+5+12+20=8+5+30+x，x=4；
【详解】（1）反应中甲和丙的质量比为(10-8)：(30-12)=1：9，错误；
（2）x=4，正确；
（3）该反应中甲、丁质量减少为反应物，丙质量增加为生成物，反应符合多变一特点，为化合反应，正确；
（4）乙质量反应前后不变，可能不参与反应、可能是催化剂，正确；
（5）反应的甲与丁质量比为(10-8)：(20-4)=1：8；若甲与丁的化学计量数之比为2：3；设甲、丁相对分子质量分别为a、b，则有=，解得=，正确；
故选A。
【变式1-2】（2020秋·上海·九年级校考期中）将一定质量的a、b、c、d四种物质放入一密闭容器中，在一定条件下反应一段时间后，测得反应后各物质的质量如下：
下列说法中错误的是
A．反应后a物质的质量为46.4g
B．a和b是反应物，d可能是催化剂
C．c物质中元素的种类，一定和a、b两种物质中元素的种类相同
D．若a物质与b物质的式量之比为4：1，则反应中a与b的物质的量之比为1：1
【答案】A
【分析】通过图表可以看出，d的质量保持不变，说明d可能是催化剂；c的质量增加，说明c生成物；b的质量减少，说明b是反应物。根据质量守恒定律可知，反应前后物质的总质量不变；参加反应的b的质量是（32-25.6）g，反应中生成的c的质量是（72-40）g，说明a是反应物，并且参加反应的a的质量（72-40）g-（32-25.6）g=25.6g。
【详解】A、反应后a物质的质量为64g-25.6g=38.4g，故A错误；
B、由分析可知，a和b是反应物，d可能是催化剂，故B正确；
C、根据生成物只有c，c物质中元素的种类，一定和a、b两种物质中元素的种类相同，故C正确；
D、若a物质与b物质的式量之比为4：1，参加反应的a与b的质量比为：25.6g：6.4g=4:1，则反应中a与b的物质的量之比为1：1，故D正确。
故选A。
例2（2023秋·九年级课时练习）在一密闭容器中加入甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下发生化学反应，测得反应前及t1、t2时各物质质量如图所示，下列说法中不正确的是
A．该反应中，甲、乙的质量变化之比为1：4
B．丙可能为该反应的催化剂
C．该反应中，乙、丁的质量变化之比为7：5
D．该反应为化合反应
【答案】A
【分析】根据质量守恒定律，化学反应前后，物质的总质量不变。反应后质量增加的是生成物，减少的是反应物，由图中信息可知：反应后乙质量增加了32g-4g=28克，是生成物；丁质量减少了24g-4g=20克，是反应物；丙质量不变，可能是催化剂；甲质量减少了16g-8g=8g，是反应物，故反应物是甲和丁，生成物是乙。
【详解】A、该反应中，甲、乙的质量变化之比为：8g：28g=2:7，符合题意；
B、化学反应前后，丙的质量不变，丙可能是催化剂，也可能是不参与反应的杂质，不符合题意；
C、该反应中，乙、丁的质量变化之比为：28g：20g=7:5，不符合题意；
D、该反应中，甲和丁是反应物，乙是生成物，该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，不符合题意。
故选A。
【变式1-1】（2023秋·上海·九年级随堂练习）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
【详解】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。
【解答】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。
例3（2023·上海·模拟预测）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的质量分数如图所示，则有关说法中不正确的是
A．丁一定化合物
B．该反应属于分解反应
C．生成的甲、丙两物质的质量比为8：1
D．乙可能是反应的催化剂
【答案】C
【分析】反应前：甲的质量分数为17%，乙的质量分数为10%，丙的质量分数为25%，丁的质量分数为48%；反应后：甲的质量分数为19%，乙的质量分数为19%，丙的质量分数为41%，丁的质量分数为30%；甲的质量分数增加，则甲为生成物；乙的质量分数没有改变，则乙为催化剂或者为与反应无关的物质；丙的质量分数增加，则丙为生成物；丁的质量分数减少，则丁为反应物；由此回答问题。
【详解】A、由分析可知，四种物质中丁为反应物，甲和丙为生成物，乙为催化剂或者为与反应无关的物质，则由丁分解生成甲和丙，故丁一定是化合物，不符合题意；
B、分解反应的定义：一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应，由A选项分析可知，该反应为丁分解生成甲和丙，则该反应属于分解反应，不符合题意；
C、生成甲、丙的质量之比=甲、丙的质量分数变化之比，结合分析可知，生成甲的质量分数=19%-17%=2%，生成乙的质量分数=41%-25%=16%，则生成甲、丙的质量之比=2%∶16%=1∶8，符合题意；
D、由分析可知，乙为催化剂或者为与反应无关的物质，不符合题意；
故选C 。
【变式1-1】（2022秋·上海·九年级校考期中）（不定向）密闭容器中有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下反应，测得反应过程中几个时刻各物质的质量分数如图所示。图中、b、c、d分别表示相应物质的质量分数。下列数据正确的是
A．a=43%B．b=34%C．c=8%D．d=10%
【答案】AB
【分析】由四种物质反应前后各物质的质量分数可知，反应前后甲的质量分数减少了70%-16%=54%，故甲是反应物；反应前乙的质量分数为10%，反应后乙的质量分数为d=1-58%-10%-16%=16%，乙的质量分数增加了16%-10%=6%，故乙是生成物；反应前丙的质量分数为10%，丙的质量分数增加了58%-10%=48%，丙是生成物；丁的质量分数不变，可能作该反应的催化剂，也可能没有参加反应。
【详解】A、参加反应的甲和乙质量比为54%：6%，当乙的质量分数为13%时，增加了13%-10%=3%，则甲的质量分数应减少27%，则a=70%-27%=43%，故A正确；
B、生成的丙和乙质量比为48%：6%，当乙的质量分数为13%时，增加了16%-13%=3%，则丙的质量分数应增加24%，则b=10%+24%=34%，故B正确；
C、丁的质量分数不变，可能作该反应的催化剂，也可能没有参加反应，c=10%，故C错误；
D、反应后乙的质量分数为1-58%-10%-16%=16%，d=16%，故D错误；
故选AB。
图像题
例1（（2022·上海徐汇·统考二模）甲烷和二氧化碳在A12O3的催化下可以制取气态化工原料，下图是其原理的微观示意图，关于该反应的说法错误的是
A．该气态化工原料的主要成分是H2和CO
B．反应前后A12O3的质量和化学性质不变
C．参加反应的甲烷和二氧化碳的物质的量相等
D．反应前后分子个数保持不变
【答案】D
【分析】根据图示，CH4和CO2在Al2O3的催化下，生成了CO和H2，该反应的化学方程式为CH4+CO22CO+2H2。
【详解】A、根据分析，该气态化工原料的主要成分是H2和CO，A正确；
B、催化剂在反应前后的质量和化学性质都不改变，在该反应中，Al2O3是催化剂，故反应前后A12O3的质量和化学性质不变，B正确；
C、根据分析，参加反应的甲烷和二氧化碳的个数相等，则二者的物质的量也相等，C正确；
D、根据分析，反应前为1个CH4和1个CO2，反应后为2个CO和2个H2，故反应前后的分子个数发生了改变，D错误。
故选D。
【变式1-1】（不定向）（2020秋·上海浦东新·九年级上海市实验学校校考期中）如图是某化学反应前后的微观示意图，说法错误的是
A．属于分解反应B．生成的甲、乙分子个数比是1:4
C．涉及的元素种类有三种D．反应前后原子个数不变
【答案】BC
【分析】从微观示意图可知，该反应可写为2 =3 +。
【详解】A、该反应符合一变多的特点，是分解反应。正确。
B、生成的甲、乙分子个数比是1:3（反应前有1个乙分子，反应后有4个乙分子，一共生成3个乙分子）。错误。
C、有2种不同的原子，所以涉及的元素种类有2种。错误。
D、原子是化学变化中的最小粒子，反应前后原子个数不变，正确。
故选BC。
例2（2023秋·上海·九年级阶段练习）拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分。某兴趣小组利用氧气传感器来检测足量红磷燃烧过程中氧气的含量，如图所示，下列判断正确的是
A．a点时容器内氮气体积分数为85%
B．容器内物质总质量：b点>c点
C．氧气有剩余，说明物质燃烧时氧气必须达到一定浓度
D．此实验测得空气中氧气的质量分数为18%
【答案】C
【详解】A、由曲线图可知：a点时容器内氧气的体积分数为15%。故容器内其余气体（氮气、稀有气体、二氧化碳等）的浓度为85%，故氮气体积分数小于85%，故A错误，不符合题意；
B、由图可知，反应是在密闭容器中进行的，故根据质量守恒定律，反应前后物质的质量不变，故容器内物质总质量：b点=c点，故B错误，不符合题意；
C、由曲线图可知：反应停止时，容器内剩余3%体积分数的氧气，由于红磷足量，故氧气有剩余，说明物质燃烧时氧气必须达到一定浓度，故C正确，符合题意；
D、由曲线图可知：反应过程中氧气的体积分数减小18%，且不是质量分数，故D错误，不符合题意。
故选：C。
【变式1-1】（2022秋·上海奉贤·九年级校联考期中）下列四个图像，分别对应四种操作，其中正确的是
A．一定质量的红磷在密闭的容器内燃烧
B．加热一定质量氯酸钾和二氧化锰的混合物
C．用红磷测定空气中氧气含量
D．在一定量过氧化氢溶液中加入少量的二氧化锰
【答案】D
【详解】A、一定质量的红磷在密闭的容器内燃烧，根据质量守恒定律，化学反应前后，物质的总质量不变，不符合题意；
B、加热一定质量氯酸钾和二氧化锰的混合物，需要加热到一定温度才开始分解，且氯酸钾在二氧化锰的催化下受热分解生成氯化钾和氧气，故一开始固体质量不变，后固体的质量逐渐减小，待完全反应后，不再变化，不会减少至零，不符合题意；
C、红磷燃烧消耗氧气，故集气瓶内气体体积逐渐减小，但是氧气约占空气体积的，故最后剩余气体的体积约为原体积的，不符合题意；
D、在一定量过氧化氢溶液中加入少量的二氧化锰，过氧化氢在二氧化锰的催化下分解为水和氧气，水的质量逐渐增大，待完全反应后，不再变化，符合题意。
故选D。
例3（2023·上海静安·统考一模）甲烷在高温和催化剂条件下可以与水蒸气反应产生一氧化碳和氢气，微观示意图如下、回答下列问题：
(1)甲、乙、丙、丁中属于氧化物的是 。
(2)该化学反应前后没有发生改变的是______。
A．元素的质量B．物质的种类C．原子的个数D．原子的种类
(3)写出该反应的化学方程式： 。
【答案】(1)乙、丙
(2)ACD
(3)
【详解】（1）由图示可知，该反应的反应物是甲烷和水，生成物是一氧化碳和氢气，氧化物是两种元素组成含氧元素的化合物，则水和CO是氧化物，故填：乙、丙；
（2）化学变化的实质是分子分成原子，原子再重新组合成新分子的过程，所以在化学反应前后，原子的种类、数目和质量都不变，元素的种类和质量也不变，物质的总质量不变，物质的种类改变，故选ACD；
（3）根据反应的微观示意图分析，该反应的反应物是甲烷和水，生成物是一氧化碳和氢气，反应的化学方程式为。
【变式1-1】（2022秋·上海杨浦·九年级上海同济大学附属存志学校统考期中）氮化镓（GaN）充电器有体积小、效率高、更安全等优势。
(1)氮化镓（GaN）在1050℃下会分解为金属镓（Ga）和氮气，N2中2的意义是 。
(2)常温下，氮气会很缓慢地与氢气反应，反应过程可用下图表示，请回答下列问题：
方框中“？”处缺少的微粒的化学符号是 。
【答案】(1)一个氮分子由2个氮原子构成
(2)NH3
【详解】（1）N2表示的意义：①表示氮气；②表示氮气有氮元素组成；③表示一个氮分子；④表示一个氮分子由2个氮原子构成。据此可以判断，氮气是由氮元素组成的，是由氮分子构成的；N2中2的意义是：一个氮分子由2个氮原子构成；
（2）根据化学反应前后，原子的种类和原子的数目不变，比较反应前后各种原子的数目，可以判断需要补充6个氢原子，因此缺少的是6和氢原子，表示为6H。
基础巩固
1（2023秋·上海·九年级随堂练习）下列叙述不符合质量守恒定律的是
A．在空气中加热6.4g铜，生成氧化铜的质量为8g
B．20克大理石放于烧杯中，向其加入50克稀盐酸恰好完全反应，反应后烧杯中物质总质量为66.7克
C．1g氢气与1g氧气恰好反应可生成2g水
D．32g硫与32g氧气恰好反应可生成64g二氧化硫
【答案】C
【分析】质量守恒定律是物质在发生化学变化中表现出来的一种规律，适用于化学变化；物质发生物理变化，则不适用于质量守恒定律来解释，故化学反应都遵循质量守恒定律，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。
【详解】A、铜和氧气在加热的条件下反应生成氧化铜，该反应的方程式为，参加反应的铜、氧气和生成的氧化铜的质量比为 128：32：160=4:1:5，则在空气中加热6.4g 铜，需要消耗1.6g氧气，生成氧化铜的质量为8g，符合质量守恒定律，不符合题意；
B、石灰石中的碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，该反应方程式为，20克大理石于烧杯中再向其中加入50克稀盐酸恰好完全反应，生成的二氧化碳气体逸出，反应后烧杯中物质总质量减少，可能为66.7克，符合质量守恒定律，不符合题意；
C、氢气与氧气点燃生成水，该反应方程式为，恰好完全反应氢气、氧气与水的质量比为 4:32:36=1:8:9 ，即1g 氢气与8g氧气恰好完全反应生成9g水，故1g 氢气与 1g 氧气反应，氢气有剩余，故不能生成 2g水，不符合质量守恒定律，符合题意；
D、硫和氧气点燃生成二氧化硫，该反应方程式为，恰好完全反应硫、氧气与二氧化硫的质量比为 32:32：64=1:1:2 ，即32g硫与32g氧气恰好反应可生成 64g 二氧化硫，符合质量守恒定律，不符合题意；
故选C。
2.（2021金山一模）下列关于2CO+O22CO2的说法中，正确的是（ ）
A.反应后原子种类减少
B.表示一氧化碳加氧气等于二氧化碳
C.参加反应的一氧化碳与氧气的质量比为2：1
D.参加反应的氧气与生成的二氧化碳的分子个数比为1：2
【答案】D
【解析】A、根据质量守恒定律可知，反应后原子种类不变，错误；B、表示一氧化碳和氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳，错误；C、参加反应的一氧化碳与氧气的质量比为2×（12+16）∶（16×2）=7：4，错误；D、参加反应的氧气与生成的二氧化碳的分子个数比为1∶2，正确。故选D。
3.（2021金山一模）某反应为2X +2SO2+O2=2CaSO4+2CO2，X的化学式是（ ）
A.CaOB.CaC2 C.Ca(OH)2D.CaCO3
【答案】D
【解析】根据质量守恒定律，反应前后原子种类和个数都不变，由方程式知生成物中含有的原子种类及原子个数为Ca，2；S，2；C，2；O，12；已知反应物中含有的原子种类及原子个数为S，2；O，6；比较分析可知X中含有Ca，C和O元素，其原子个数分别为1，1和3，故X的化学式为CaCO3故选D。
4．在反应A＋3B=2C＋3D中，已知A和B的相对分子质量之比为7∶4，当2.8gA与一定量B恰好完全反应后，生成3.6gD，则C的质量为
A．1.6gB．0.8gC．4gD．2g
【答案】C
【详解】根据反应A+3B=2C+3D中，已知A和B的相对分子质量之比为7：4。
设2.8gA与B反应的质量为x。
根据质量守恒定律产生C的质量：2.8g+4.8g-3.6g=4g。
故选：C。
5．某含有C、H或C、H、O的物质完全燃烧生成1mlCO2和2mlH2O则该物质的化学式可能是
A．CH4B．CH2OC．C2H2D．C2H6O
【答案】A
【分析】某含有C、H或C、H、O的物质完全燃烧生成1mlCO2和2mlH2O，反应物中碳、氢原子个数比=1:4。
【详解】A、CH4碳、氢原子个数比=1:4，符合题意；
B、CH2O碳、氢原子个数比=1:2，不符合题意；
C、C2H2碳、氢原子个数比=1:1，不符合题意；
D、C2H6O碳、氢原子个数比=1:3，不符合题意；
答案：A。
6．（2023春·上海浦东新·八年级校考期末）如图是甲在乙中燃烧前后分子种类变化的微观示意图，下列叙述正确的是
A．该反应属于化合反应B．甲与乙反应的质量比是
C．反应后原子的数目减少D．丙、丁的分子个数比是
【答案】D
【详解】由微观反应示意图可知，该反应是由氨气和氧气在点燃的条件下反应生成氮气和水，化学方程式为。
A、该反应是由一种单质与一种化合物反应生成另一种单质与另一种化合物，不属于化合反应，错误；
B、由化学方程式可知，甲（）与乙（）反应的质量比是：（17×4）：（32×3）=17：24，错误；
C、由质量守恒定律可知，反应后原子的数目不变，错误；
D、由化学方程式可知，丙（）、丁（）的分子个数比是2：6=1：3，正确。
故选D。
7（2023秋·上海·九年级假期作业）如图是反映某个化学反应里各物质质量与时间的变化关系，下列描述中正确的是
A．充分反应后，参加反应各物质的质量关系为乙＋丙＝甲
B．物质甲的式量大于乙
C．该化学反应遵守质量守恒定律
D．此化学反应是化合反应
【答案】C
【分析】反应后质量增多的物质是生成物，质量减少的物质是反应物，差量是生成的质量或参加反应的质量。根据图像可知，丙是反应物，甲、乙是生成物，该反应为：丙=甲+乙。
【详解】A、充分反应后，参加反应各物质的质量关系为丙=甲+乙，此选项错误；
B、根据图像可知，生成甲的质量比乙多，但物质甲的式量不一定大于乙，此选项错误；
C、该化学反应遵守质量守恒定律，此选项正确；
D、此化学反应是分解反应，此选项错误。
故选C。
8．（2020秋·上海杨浦·九年级统考期中）下列图像能正确反映对应变化关系的是
A．AB．BC．CD．D
【答案】B
【分析】A、根据空气中氧气的含量分析；B、根据加热氯酸钾和二氧化锰固体生成的氧气质量与反应时间的变化关系分析；C、根据催化剂的特点分析；D、根据质量守恒定律分析。
【详解】A、由于空气中氧气约占空气体积的，装置内的气体只能减少，故A选项图像与对应关系错误；
B、加热氯酸钾和二氧化锰固体制取氧气，当温度到达氯酸钾的分解温度时，反应开始发生有氧气生成，故起点不在0处，随着反应的进行，生成氧气的质量不断增加，当氯酸钾完全反应后，生成氧气的质量不再变化，故B选项图像与对应关系正确；
C、用等质量等浓度的双氧水分别制氧气，生成的氧气的质量相同，催化剂能够加快双氧水的分解速率，但不影响产生氧气的质量，故C选项图像与对应关系错误；
D、碳在盛有氧气的密闭容器内燃烧，根据质量守恒定律反应前后物质的总质量不变，故D选项图像与对应关系错误。
故选B。
【点睛】正确辨别坐标所表示的变化量，是解答此类问题的关键，分析变化中相关量的变化关系，是解答问题的基础。
9（2021秋·上海静安·九年级上海市民办扬波中学校考阶段练习）用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气，对反应前后说法正确的是
A．固体中所含元素种类发生变化B．氯元素的化合价保持不变
C．钾元素质量分数在固体中变小D．固体中氯元素质量不变
【答案】D
【分析】氯酸钾和二氧化锰混合加热生成氯化钾和氧气。
【详解】A、由质量守恒定律可知，化学反应前后元素的种类不变，故A不正确；
B、反应前氯元素在氯酸钾中，氯酸钾中氧元素的化合价为-2价，钾元素的化合价为+1价，设氯元素的化合价为x，化合物中各元素的正负化合价代数和为0，则，，反应后氯元素在氯化钾中，钾元素的化合价为+1价，设氯元素的化合价为y，，，则氯元素的化合价改变，故B不正确；
C、反应后生成氧气，固体的质量变小，由可知，反应后固体混合物的质量减小，则钾元素质量分数在固体中变大，故C不正确；
D、由质量守恒定律可知，反应前后元素的质量不变，则固体中氯元素质量不变，故选D。
10（2019秋·上海黄浦·九年级上海市震旦外国语中学校考阶段练习）在双氧气（H2O2）制氧气的反应中，下列说法正确的是
A．反应前后的物质中都含有氢分子
B．该反应属于化合反应
C．参加反应的过氧化氢中氧元素的质量等于生成的氧气的质量
D．反应前液体的质量减去反应后液体的质量就等于生成的氧气的质量（不考虑氧气带出的水蒸气）
【答案】D
【分析】过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气。
【详解】A、过氧化氢是由过氧化氢分子构成的，不含氢分子，错误；
B、该反应符合一变多特点，属于分解反应，错误；
C、反应前后元素种类质量不变，参加反应的过氧化氢中氧元素的质量等于生成的氧气和水中氧元素的质量和，错误；
D、反应生成氧气逸出，故反应前液体的质量减去反应后液体的质量就等于生成的氧气的质量（不考虑氧气带出的水蒸气），正确。
11（2022秋·上海徐汇·九年级南洋中学校考期中）将一定量的 N2、H2和物质 M 置于密闭容器中，在特定条件下发生化学反应，反应前后各物质的质量如下表，下列说法不正确的是
A．反应前后原子的数目不变B．参加反应的 N2和 H2分子个数比为 1：3
C．M 可能是该反应的催化剂D．反应后 H2和 NH3质量之比为 1：1
【答案】D
【分析】根据表格数据，氮气和氢气在反应后的量减小，是反应物，氢气消耗3g，氮气消耗14g，M的质量不变，说明M可能是催化剂，也可能是不参加反应的物质，再根据质量守恒求出氨气的质量。
【详解】A、由质量守恒定律可知，在化学反应中，各个原子的数目不变，选项正确；
B、该反应的方程式是，氮气和氢气的分子数比是1：3，选项正确；
C、M的量在反应前后不变，可能是催化剂，也可能是不参加反应的杂质，选项正确；
D、反应后氢气的质量是14g，氨气的质量是17g，质量比是14：17，选项错误；
故选D。
【点睛】结合质量守恒定律分析反应特点，进而分析量的问题。
12．（2022秋·上海奉贤·九年级校考期中）将一定质量木炭跟过量氧气放在密闭的容器里加热，充分反应。下图能正确反映容器内有关物质的质量随时间变化而变化的关系图像是
A．B．
C．D．
【答案】D
【详解】A、因为木炭和过量的氧气反应，所以氧气的质量会逐渐减少，当木炭完全反应后氧气质量不变，但不会降至0，故A错误；
B、因为木炭和过量的氧气反应，所以木炭的质量会一直降，直至为0，故B错误；
C、刚开始没反应时二氧化碳的质量为零，所以图像应从零开始，最终反应完质量不再变化，故C错误；
D、根据重量守恒定律可知：化学反应前后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，所以物质的总质量不变，故D正确。
故选D。
13．（2022秋·上海奉贤·九年级校考期中）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50mL水，根据守恒推出酒精溶液的体积为100mL
B．酒精燃烧生成二氧化碳和水，根据元素守恒推出酒精一定由碳、氢、氧元素组成
C．1g碳与1g氧气充分反应，根据质量守恒推出生成二氧化碳的质量为2g
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
【详解】A、50mL酒精中加入50mL水，根据分子之间有间隔推出酒精溶液的体积小于100mL，选项错误；
B、酒精燃烧生成二氧化碳和水，二氧化碳是由碳元素和氧元素组成，水是由氢元素和氧元素组成，根据元素守恒推出酒精一定含碳、氢元素，由于反应前氧气含有氧元素，因此酒精中可能含有氧元素，选项错误；
C、1g碳与1g氧气充分反应，根据质量守恒碳燃烧是碳与氧气的质量比是，故碳过量，因此生成二氧化碳的质量小于2g，选项错误；
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，选项正确；
故选：D。
14．（2020秋·上海杨浦·九年级统考期中）在一个密闭容器中加入甲、乙、丙、丁四种物质，在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．该反应是化合反应B．参加反应的乙物质的质量为11g
C．丙物质一定做催化剂D．在该反应中，甲、乙、丁的物质的量之比为1：2：3
【答案】A
【分析】在密闭容器内进行的反应，反应前后物质的总质量保持不变，则有，解得X=11g。根据表格数据，甲、乙在反应后质量减小，属于反应物；丙的质量不变，则丙可能是催化剂，也可能不参与反应；反应后丁的质量增大，丁为生成物。
【详解】A、根据分析，该反应为甲和乙在一定条件下反应生成丁，符合“多变一”的特点，属于化合反应，正确；
B、根据分析可知，反应后乙的质量为11g ，则参加反应的乙的质量为，错误；
C、根据分析可知，反应前后丙的质量不变，则丙可能是催化剂，也可能不参与反应，错误；
D、由于甲、乙、丁的摩尔质量未知，所以不能确定三者的物质的量之比，错误。
故选A。
15（2023春·上海青浦·九年级校考期中）回答下列问题。
(1)奥司他韦(化学式为C16H28N2O4)是一种治疗流行性感冒的药物，奥司他韦由 种元素组成，其中氢、氧元素的质量比为 。
(2)我国科学家用新型催化剂将二氧化碳高效转化为甲醇(化学式为CH3OH)，其反应的微观过程如下图所示。
Ⅰ.该反应的化学方程式是 。
Ⅱ.2ml CH3OH中约含有 个碳原子(用科学记数法表示)。
(3)1828年维特首次使用无机物氰酸铵与(NH4)2SO4人工合成了CO(NH2)2，无机物氰酸铵中铅酸根一定含有 元素。
(4)冬奥会国家速滑馆“冰丝带”的制冰过程采用了二氧化碳跨临界直冷技术，固体的二氧化碳称为 (填名称)；二氧化碳气体转变成固体的过程，从微观角度看，发生改变的是 。
【答案】(1) 4/四 7：16
(2) CO2+3H2CH3OH+H2O 1.204×1024
(3)碳/C
(4) 干冰 分子间的间隙
【详解】（1）奥司他韦(化学式为C16H28N2O4)，是由碳、氢、氮、氧四种元素组成的，其中氢、氧元素的质量比为（1×28）：（16×4）=7:16；
（2）Ⅰ、由图可知，甲为CO2，乙为H2，丙为CH3OH，丁为H2O，即二氧化碳与氢气在催化剂的条件下反应生成甲醇和水，该反应方程式为：；
Ⅱ、1个甲醇分子中含有1个碳原子，1mlCH3OH中含有6.02×1023个碳原子，故2ml CH3OH中约含有1.204×1024个碳原子；
（3）首次使用无机物氰酸铵与(NH4)2SO4人工合成了CO(NH2)2，根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，生成物中含有碳、氮、氧、氢四种元素，反应物硫酸铵中含有氮、氢、硫、氧四种元素，故反应物无机物氰酸铵中铅酸根一定含有碳元素；
（4）固体的二氧化碳称为干冰；
二氧化碳气体转变成固体的过程，从微观角度看，发生改变的是分子间的间隙。
16在密闭容器内有氧气、二氧化碳、水蒸气和一种未知物质W，在一定条件下充分反应，测得反应前后各物质的质量如下表所示，请回答下列问题：
(1)反应后W的质量是______。
(2)物质W的化学式是_______，该反应的化学方程式是_______。
(3)请写出该反应中涉及的氧化物的化学式_______。
【答案】(1)0g
(2) C2H6O（符合要求即可）
(3)CO2、H2O
【详解】（1）根据质量守恒定律，化学反应前后，物质的总质量不变，则反应后W的质量是：50g+1g+1g+23g=2g+45g+28g+x，x=0g；
（2）由表可知，反应后，W和氧气的质量减小，W和氧气是反应物，二氧化碳和水蒸气的质量增加，二氧化碳和水蒸气是生成物，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类和质量不变，生成物中含C、H、O元素，故W中一定含C、H元素，可能含氧元素，W中碳元素的质量为：，氢元素的质量为：，12g+3g小于23g，故W中一定含氧元素，氧元素的质量为：23g-12g-3g=8g，故W分子中C、H、O原子的个数比为：，故W的化学式为：C2H6O，该反应为C2H6O在氧气中燃烧生成二氧化碳和水，该反应的化学方程式为：；
（3）该反应中涉及的物质为C2H6O、二氧化碳、水、氧气，C2H6O是由C、H、O元素组成的化合物，不属于氧化物，二氧化碳是由C、O元素组成的化合物，属于氧化物，化学式为：CO2，水是由H、O元素组成的化合物，属于氧化物，化学式为：H2O，氧气是由氧元素组成的纯净物，属于单质。
17（2022秋·九年级单元测试）质量守恒定律是自然界的基本定律之一，化学兴趣小组以“探究质量守恒定律”为主题开展实验探究。
【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。
【资料信息】碳酸钠与稀盐酸反应的化学方程式：Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑。
【实验探究】甲、乙两组同学用托盘天平分别称量反应前后装置的质量。
【反思评价】两个实验，得出了相反的结论。请讨论分析甲组中导致指针向右偏转的原因是 。
【得出结论】同学们经过讨论分析，得出猜想二正确。最终得出结论： 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。
【解释应用】请从微观角度解释质量守恒定律： 。
【总结交流】通过以上实验，小组同学总结出：验证质量守恒定律时，若反应有气体生成时，应在 中进行。
【拓展延伸】小华同学设计了如图实验来验证质量守恒定律，小刚同学认为该实验设计是错误的，原因是 。
【答案】 产生白烟，放热
反应生成的二氧化碳逸出装置 参加反应 化学反应前后原子种类、质量和个数都不变 密封装置 蒸馏水和酒精混合发生的是物理变化
【详解】实验探究：
乙组：红磷燃烧的现象是红磷燃烧，产生大量白烟，放出热量；
红磷燃烧生成五氧化二磷，该反应的化学方程式为：；
反思评价：
碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，二氧化碳是气体，散逸到了空气中，故甲组中导致指针向右偏转；
得出结论：
结论为猜想二正确，反应前后天平平衡，故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；
解释应用：
化学反应前后，原子的种类、数目、质量不变，故化学反应前后，物质的总质量不变；
总结交流：
由以上实验可知，验证质量守恒定律时，若反应有气体生成时，应在密闭容器中进行，以免气体逸出导致得不到正确结论；
拓展延伸：
蒸馏水和酒精混合，无新物质生成，属于物理变化，不遵循质量守恒定律，故实验设计是错误的。
模考训练
1.（2021嘉定一模）氨气(NH3)燃烧反应的化学方程式为：4NH3+3O26H2O+2X，则X的化学式为（ ）
A.H2B.O2C.N2D.NO2
【答案】C
【解析】根据质量守恒定律化学反应前后原子的种类和数目不变，反应前N：4，H：12，O：6，反应后H：12，O：6，X的前面有化学计量数2，故X的化学式为N2，故选C。
2.（2021普陀一模）一定条件下某反应的微观示意图如下，结论正确的是（ ）
A.生成物有两种分子B.反应后原子个数变少
C.参加反应的分子个数比为2：3D.反应符合质量守恒定律
【答案】D
【解析】A、由分析得：生成物有一种分子 ，错误；
B、原子是化学变化中最小的粒子，反应前后原子种类个数不变，错误；
C、由分析得：参加反应的分子个数比为1：3 ，错误；
D、该反应是一个化学变化，符合质量守恒定律，正确；
故选D。
3（2021徐汇一模）在一密闭容器中加入甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下发生化学反应，测得反应前及t1、t2时各物质质量如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A.该反应中，甲、乙的质量变化之比为7：2
B.丙可能为该反应的催化剂
C.该反应为分解反应
D.反应后密闭容器内的物质是纯净物
【答案】B
【解析】根据质量守恒定律，在化学反应中，参加反应前各物质的质量总和等于反应后生成各物质的质量总和，反应后质量增加的是生成物，减少的是反应物，由图中信息可知：反应后乙质量增加了32g-4g=28克，是生成物；丁质量减少了24g-4g=20克，是反应物；丙质量不变，可能做催化剂；反应物应该还少8克，所以甲是反应物，故反应物是甲和丁，生成物是乙，是化合反应，故乙中含有甲、丁中的所有元素，所以：
A、甲、乙的质量变化之比为8g：28g=2：7，错误；
B、丙质量不变，可能做催化剂；正确；
C、反应物是甲和丁，生成物是乙，两种物质生成一种物质，是化合反应，错误；
D、反应后密闭容器内的物质含有甲、乙、丙、丁四种物质，属于混合物，错误；
故选B。
4.（2021崇明一模，不定项）二氧化氯(ClO2)是安全消毒剂，可由NaClO2与Cl2反应制得。制取时反应的化学方程式为2NaClO2+Cl2=2ClO2+2NaCl，有关说法正确的是（ ）
A.NaClO2中氧元素的质量分数最高B.ClO2是氧化物
C.ClO2中氯元素的化合价为+2D.117g NaCl中含钠元素46g
【答案】BD
【解析】A. 根据质量守恒定律的公式，，次氯酸钠中氯元素与氧元素的质量比为 带入公上述公式，氯元素的质量分数大于氧元素的质量分数，故A不符合题意。
B. 由两种元素组成，且一种元素是氧元素的化合物叫做氧化物，二氧化氯由氯元素和氧元素组成，二氧化氯是氧化物，故B符合题意；
C. 设二氧化氯中氯元素的化合价为，根据，即氯的化合价为+4价，故C不符合题意；
D. 117克氯化钠中含钠元素的质量等于，故D符合题意。
故选：BD。
5（2020崇明二模）一种新型催化剂可用于去除装修残留的甲醛（化学式为CH2O），该反应过程的微观示意图如图。说法错误的是（ ）
A.甲中C、H、O三种元素的质量比为
B.分子是保持物质化学性质的一种微粒
C.反应前后原子种类和数目均不发生改变
D.反应中甲和乙的分子数之比为
【答案】D
【详解】A. 甲中C、H、O三种元素的质量比为12：2：16=6：1：8，选项正确；
B. 构成物质的微粒就是保持物质化学性质的微粒，所以分子、原子、离子都可以保持其构成物质的化学性质，分子是保持物质化学性质的一种微粒，选项正确；
C. 据质量守恒定律可知，反应前后原子种类和数目均不发生改变，选项正确；
D. 化学计量数之比等于分子个数比，反应中甲和乙的分子数之比为1：1，选项错误。
故选D。
6（2021青浦一模，不定项）在一密闭容器内加入甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下发生化学反应，反应前后各物质的质量变化见下表。下列说法中正确的是（ ）
A.反应后X的值为6B.参加反应的甲和丁的质量比为2∶3
C.该反应为化合反应D.丙一定为该反应的催化剂
【答案】AC
【解析】由表中数据分析可知，反应前后甲的质量减少了8g-4g=4g，故是反应物，参加反应的质量为4g；同理可以确定乙是生成物，生成的质量为16g-2g=14g；丁是反应物，参加反应的质量为12g-2g=10g；由质量守恒定律，丙的质量不变，可能作该反应的催化剂，也可能没有参加反应。
A、由质量守恒定律，丙的质量不变，反应后X的值为6g，故选项说法正确；
B、参加反应的甲、丁两种物质的质量比为4g：10g=2：5，故选项说法错误；
C、该反应的反应物为甲和丁，生成物是乙，符合“多变一”的形式，属于化合反应，故选项说法正确；
D、丙的质量不变，可能作该反应的催化剂，也可能没有参加反应，故选项说法错误。
故选AC。
7.（2020浦东新区二模）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），下列说法错误的是（ ）
A.戊可能是水
B.生成的甲和丁的质量之比一定为2：1
C.乙和丙的相对分子质量之比可能是3：2
D.容器中甲和丁的质量之和等于乙和丙的质量之和
【答案】D
【详解】A、戊的质量未发生变化，说明未参与反应，溶液发生反应时，只有溶质参与反应，溶剂为水，不参与反应，则会使水的质量不变，选项A正确；
B、根据题目图像，甲增加质量为40，乙增加质量为20，两者质量比=40：20=2：1，选项B正确；
C、若参与反应的乙和丙的分子个数比为1：1，则乙和丙相对分子质量比=36：24=3：2，选项C正确；
D、反应前物质有五种，根据质量守恒定律，反应前后质量不变，则反应前五种物质质量=反应后五种物质质量，单独拿出部分物质进行质量守恒定律验证是不正确的，选项D错误。故选D。
8（2021杨浦一模，不定项）在光照条件下，AgNO3可分解为Ag、O2和某种氮的氧化物X。取一定质量的AgNO3固体充分光照，测得生成Ag、O2、X的质量分别为21.6g、mg、9.2g。说法正确的是（ ）
A.AgNO3固体应密封保存在无色细口瓶中
B.m=3.2
C.X的化学式为NO2
D.生成物中Ag与O2的物质的量之比为3：2
【答案】BC
【解析】A、硝酸银在光照条件下易分解，应存放于棕色试剂瓶中，选项错误；
B、根据质量守恒定律可知，反应前后元素的种类和质量不会发生改变，硝酸银分解之后银元素全部转移到单质银中，参加反应的硝酸银的质量=21.6g÷ ×100%=34g，生成氧气的质量=34g−21.6g−9.2g=3.2g，所以m=3.2，选项正确；
C、生成的氮氧化物中氮元素的质量=34g× ×100%=2.8g，硝酸银中氧元素的质量=3.4g× ×100%=9.6g，生成的氮氧化物中氧元素的质量=9.6g−3.2g=6.4g，则生成的氮氧化物中氮元素和氧元素的个数比= ： =1：2，所以该氮氧化物为NO2，选项正确；
D、根据反应的化学方程式2AgNO32Ag+O2↑+2NO2↑可知，生成物中Ag与O2的物质的量之比等于其化学计量数之比，为2：1，选项错误，故选BC。
．9（2022·上海·统考中考真题）（不定向）甲烷和水蒸气制氢气的化学方程式为CH4+H2OCO+3H2，有关说法正确的是
A．反应过程中碳元素的总质量保持不变B．参加反应的CH4和H2O的质量比为1：1
C．若生成3ml H2则有1mlCH4参加反应D．反应物的摩尔质量之和等于生成物的摩尔质量之和
【答案】AC
【详解】A、根据质量守恒定律，反应前后元素的种类和质量不变，所以反应过程中碳元素的总质量保持不变，故选项说法正确；
B、由化学方程式可知，参加反应的CH4和H2O的质量比为(12+1×4)：(1×2+16)=8：9，故选项说法错误；
C、由化学方程式可知，反应中H2和CH4的粒子个数比为3：1，所以若生成3ml H2，则有1mlCH4参加反应，故选项说法正确；
D、由质量守恒定律可知，反应物的质量总和等于生成物的质量总和，摩尔质量只是单位物质的量的物质所具有的质量，故选项说法错误。
故选 AC。
10（不定向）（2023·上海虹口·统考二模）氯酸钾受热分解的实验中，反应物、生成物的质量与时间的变化关系如图所示，相关分析正确的是
A．t1时反应开始，t2时反应停止B．最终生成氧气的质量为(a﹣d)g
C．反应后，剩余固体的质量是(b+d)gD．反应前后固体中只有钾元素的质量不变
【答案】AC
【详解】氯酸钾受热分解的反应是氯酸钾在二氧化锰的催化作用和加热的条件下生成氯化钾和氧气，
A、由图可知，t1时质量开始开始变化，t2时质量变化停止，则t1时反应开始，t2时反应停止，故选项说法正确；
B、由反应的化学方程式2KClO32KCl+3O2↑可知，每245份质量的氯酸钾完全分解，生成149份质量的氯化钾和96份质量的氧气，二氧化锰是催化剂，反应前后质量不变，则a是氯酸钾、二氧化锰混合物的质量，b是生成氯化钾的质量，c是生成氧气的质量，d是二氧化锰的质量，所以最终生成氧气的质量为cg，故选项说法错误；
C、由B的分析可知，b是生成氯化钾的质量，d是二氧化锰的质量，则反应后，剩余固体的质量是(b+d)g，故选项说法正确；
D、由反应的化学方程式2KClO32KCl+3O2↑可知，反应前后固体中钾元素、氯元素、锰元素的质量都不变，故选项说法错误。
故选：AC。
11（不定向）（2023·上海松江·统考一模）取24.5克氯酸钾和一定量二氧化锰混合，加热，收集一瓶氧气后停止实验，测得剩余固体的质量为m克。下列分析正确的是
A．生成氧气质量是（24.5-m）克B．生成氯化钾质量小于m克
C．二氧化锰质量可能是8.7克D．m可能是14.9
【答案】BC
【详解】A、根据质量守恒定律，化学反应前后，物质的总质量不变，则生成氧气的质量为：24.5g+二氧化锰的质量-剩余固体的质量，故生成氧气的质量大于（24.5-m）克，不符合题意；
B、剩余固体包括反应生成的氯化钾、二氧化锰、以及未反应的氯酸钾（如果氯酸钾未完全反应），故生成氯化钾质量小于m克，符合题意；
C、根据题给信息，无法计算得出二氧化锰的质量，故二氧化锰的质量可能是8.7g，也可能不是，符合题意；
D、如果氯酸钾完全反应，生成氯化钾的质量为：，但是剩余固体中还包括二氧化锰，故m不可能是14.9，不符合题意。
故选BC。
12（不定向）（2023·上海徐汇·统考一模）将一定量的酒精（化学式为C2H6O）与一定量的氧气混合于密闭容器内，充分燃烧后容器中只含H2O、CO和CO2，其中H2O的质量为16.2g，则CO、CO2的物质的量可能为
A．0.2ml CO，0.1ml CO2B．0.1ml CO，0.2ml CO2
C．0.3ml CO，0.3ml CO2D．0.1ml CO，0.5ml CO2
【答案】CD
【详解】酒精和氧气燃烧反应生成水、二氧化碳和一氧化碳，由原子守恒可知，酒精中的氢原子全部结合为水分子，因此16.2g的水的物质的量为0.9ml，C2H6O的物质的量为0.3ml，因为C2H6O中的碳全部转化为二氧化碳和一氧化碳，因为1ml酒精中有2ml碳元素，0.3ml酒精中有碳元素0.6ml，所以生成的二氧化碳和一氧化碳的碳元素的物质的量为0.6ml，因1ml一氧化碳有1ml碳元素，1ml二氧化碳中有1ml碳元素，即一氧化碳和二氧化碳共有0.6ml，观察选项可知，CD合理。
故选：CD。
13（2021长宁区一模，节选）氮化镓(GaN)充电器有体积小、效率高、更安全等优势。
①常温下，氮气会很慢地与氢气反应，反应过程可用下图表示，请补全下图：
(表示氮原子，表示氢原子)请书写产物的化学式：_____________。
②液态金属镓可以用做高温温度计，这是由它的________决定的(选填“物理性质”或“化学性质”)。金属镓(Ga)还能与足量稀硫酸(H2SO4)反应生成H2，参与反应的Ga与生成物H2的关系如下表所示，请填写下表。
根据以上数据，请书写金属镓(Ga)与足量稀硫酸(H2SO4)反应生成H2的化学方程式：
____________________________________________________________________________。
解：
①NH3
②物理性质 1.5 2Ga+3H2SO4=Ga2(SO4)3+3H2↑
【解析】①常温下，氮气会很慢地与氢气反应，分子分裂为原子，原子重新组合为新分子，根据质量守恒定律，反应前后原子的种类和个数不变，故分解后的图为
的化学式为NH3。
②镓的熔点很低，沸点很高，故液态金属镓可以用做高温温度计，这是由它的物理性质决定的。镓与稀硫酸反应生成硫酸镓和氢气，由反应物Ga与生成物H2的量的关系，反应物Ga与生成物H2的物质的量之比为1：3，故当Ga物质的量为1ml时，H2物质的量为1.5ml。反应的化学方程式为2Ga+3H2SO4=2Ga2(SO4)3+3H2↑学习目标
重难点
1、理解质量守恒定律的内容
2、掌握质量守恒定律常考题型的解题方法
重点：掌握质量守恒定律常考题型的解题方法
物质
甲
乙
丙
丁
反应前质量（g）
1
30
17
2
反应后质量（g）
M
31
0
18
物质
甲
乙
丙
丁
反应前质量/g
10
5
12
20
反应后质量/g
8
5
30
x
物质
a
b
c
d
反应前质量/g
64
32
40
1.0
反应后质量/g
特测
25.6
72
1.0
A
B
C
D
测定空气中氧气的含量
加热氯酸钾和二氧化锰制氧气
用等质量、等浓度的双氧水分别制取氧气
碳在含有氧气的密闭容器内燃烧
物质
H2
N2
M
NH3
反应前质量/g
17
77
6
0
反应后质量/g
14
63
6
a
物质
甲
乙
丙
丁
反应前质量
12g
35g
2g
6g
反应后质量
0g
X
2g
42g
物质
氧气
二氧化碳
水蒸气
W
反应前质量/g
50
1
1
23
反应后质量/g
2
45
28
x
甲组
乙组
实验方案
实验现象
有气泡产生，天平指针向右偏转
瓶内 ，天平指针没有偏转
实验结论
猜想1正确
猜想2正确，反应的化学方程式：
物质
甲
乙
丙
丁
反应前物质质量/g
8
2
6
12
反应后物质质量/g
4
16
X
2
Ga物质的量
0.25
0.67
1
H2物质的量
0.375
1.005
____
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