人教版（2024）九年级上册（2024）第五单元 化学反应的定量关系课题1 质量守恒定律达标测试

这是一份人教版（2024）九年级上册（2024）第五单元 化学反应的定量关系课题1 质量守恒定律达标测试，共45页。试卷主要包含了实验探究反应前后物质的质量关系，质量守恒定律，质量“不守恒”的实验情况分析，质量守恒的原因等内容，欢迎下载使用。
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01/学习目标 明确内容要求，落实学习任务
02/思维导图 构建知识体系，加强学习记忆
03/知识导学 梳理教材内容，掌握基础知识
04/效果检测 课堂自我检测，发现知识盲点
05/问题探究 探究重点难点，突破学习任务
06/分层训练 课后训练巩固，提升能力素养
一、实验探究反应前后物质的质量关系
实验1．探究铜粉加热前后质量的变化
实验2：探究铁和硫酸铜反应前后质量的变化
二、质量守恒定律
1．内容：参加化学反应的 ，等于 。
2．解读：
（1）质量守恒定律只适用于化学变化，不适用于物理变化；一切 都遵守质量守恒定律。
（2）“参加”： 的物质和 的物质质量不能计入“总和”中；
（3）“各物质”：参加反应或反应生成所有物质，特别注意 、 不能遗漏。
（4） “质量总和”指的是 守恒，不是体积或分子个数守恒。
三、质量“不守恒”的实验情况分析
1．盐酸与碳酸钠反应前后质量变化的分析
2．镁条燃烧反应前后质量变化的分析
3．归纳总结：
由上述实验可知，有 或 （或者有烟、雾状物质生成）的反应，要验证质量守恒定律，
必须在 容器（不易变形的密闭容器）里进行。
四、质量守恒的原因（微观解释）
以电解水反应的微观过程为例分析：
反应前后，改变的粒子是 ；反应前后，不变的粒子是 。
1．化学反应的本质
参加反应的各物质（反应物）的分子破裂成原子，原子 而生成新物质（生成物）的过程。
2．从微观角度解释质量守恒的原因
微观上，化学反应前后，原子的 均不变，因此化学反应前后各物质的质量总和必然相等。
3．化学反应前后的“变”与“不变”
1．判断题
（1）所有化学反应不一定都遵循质量守恒定律。( )
（2）质量守恒定律适用于一切化学变化，活性炭吸附水中杂质也遵循质量守恒定律( )
（3）2L氢气与18L 氧气反应生成20L的水( )
（4）500g凉水煮沸变成500g沸水及水蒸气，能用质量守恒定律解释( )
（5）9g水电解后生成lg氢气和8g氧气，可用质量守恒定律解释( )
（6）在物质发生化学变化时，原子的种类不变，元素的种类也不会改变。(_______)
（7）煤完全燃烧后生成的所有物质的质量之和大于煤的原质量，这一现象可用质量守恒定律解释( )
（8）要考虑空气中的物质是否参加反应或生成的物质(如气体)有无遗漏，利用有气体参加或有气体生成的反应来验证质量守恒定律时，要在密闭容器中进行。(_______)
（9）向68 g过氧化氢溶液中加入2 g MnO2，充分反应后将混合物过滤，剩余液体的质量为42 g，则产生氧气的质量为26 g。( )
（10）a g白磷在b g氧气中燃烧，生成五氧化二磷的质量不大于（a＋b） g。( )
（11）化学反应前后，分子的种类一定改变，分子的数目可能改变。( )
（12）我们肉眼看得见的宏观变化，实际是因肉眼看不到的微观变化引起的，在化学反应前后，原子的种类、数目、质量均保持不变，因此质量守恒。( )
（13）细铁丝在氧气中燃烧后，生成物的质量比细铁丝的质量大，因此这个反应不遵守质量守恒定律。( )
（14）对于有气体参加或有气体生成的反应来验证质量守恒定律时，要在密闭容器中进行。( )
（15）在一定条件下，可用氮气和氢气作原料制得水。
（16）某化合物在氧气中完全燃烧生成二氧化碳和水，则该化合物中一定含有碳、氢、氧三种元素( )
（17）化学反应后，分子的数目和原子的数目都一定不变( )
（18）镁在空气中燃烧，生成的氧化镁的质量等于参加反应的镁的质量和氧气的质量之和( )
（19）12g碳完全反应时只能消耗32g氧气，则12g碳在64g氧气中充分反应生成76g二氧化碳( )
（20）高锰酸钾加热分解后固体质量变小，能用质量守恒定律解释( )
（21）铜片受热变黑后，铜片的质量增大了，这一变化符合质量守恒定律( )
（22）化学反应前后物质的种类、分子的种类一定变，分子的数目不一定变( )
（23）化学反应前后同种元素的化合价一定相等( )
（24）用含有氧元素的物质反应才有可能产生氧气( )
2．比较下列物质的质量大小，用“＞”“＝”或“＜”填空。
(1)木材燃烧，余下灰烬的质量 原木材的质量。
(2)硫粉在氧气中燃烧，生成物的质量 原硫粉的质量。
(3)加热高锰酸钾，剩余固体的质量 原反应物的质量。
3．请根据质量守恒定律解释下列现象：
(1)蜡烛燃烧后质量减小。
(2)铁丝在氧气中燃烧后，生成物的质量比细铁丝的质量大。
4．小红同学用镁条在空气中燃烧的实验来验证质量守恒定律，实验现象如图所示。

(1)镁条完全燃烧后，称量石棉网上留下固体的质量比反应前镁条质量大（只考虑与氧气反应），请分析其原因是什么？
(2)根据以上实验可知，要验证质量守恒定律，实验的注意事项是什么？
5．如图所示装置，某化学兴趣小组对质量守恒定律进行实验探究，观察到反应后天平不平衡。

（1）同学们通过讨论认为，虽然天平不平衡，但是该反应仍然符合质量守恒定律，他们的理由是什么 ？
（2）同学们通过对质量守恒定律的研究，得出结论：化学反应前后，一定不变的是 （填序号）。
①原子种类 ②原子数目 ③分子种类 ④分子数目 ⑤元素种类 ⑥物质种类
►问题一 质量守恒定律的内容及适用范围
【典例1】下列对质量守恒定律的理解错误的是
A．质量守恒定律适合于所有的化学变化
B．铁丝在氧气中燃烧后，固体质量增加，不符合质量守恒定律
C．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
D．有气体参与或生成的化学反应，必须在密闭容器中进行才能验证质量守恒定律
【解题必备】
质量守恒定律内容：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。
适用范围：一切化学反应。
【变式1-1】下列说法中正确的是
A．蜡烛燃烧后生成物的质量之和等于蜡烛减少的质量与消耗氧气的质量之和
B．煤燃烧后剩余的煤渣比较轻，因此不符合质量守恒定律
C．10g水全部蒸发变成10g水蒸气，因此符合质量守恒定律
D．只要做一个“白磷燃烧前后质量测定”的实验就能得出质量守恒定律
【变式1-2】质量守恒定律是人类探索世界的伟大发现之一、下列认识不正确的是
A．质量守恒定律只适用于化学变化，不能用来解释物理变化
B．化学反应前后分子的种类、数目一定都发生改变
C．通过化学变化，只能改变世界上物质的种类，不能改变物质的总质量
D．化学反应前后原子的种类、数目一定不发生改变
►问题二 实验探究质量守恒定律
【典例2】建立基本的化学观念可以让我们更好的理解化学知识。如形成守恒的观念，可以让我们更好的理解质量守恒。
(1)铜粉在空气中加热后，生成物质量比原来铜粉质量增加的原因是什么？
(2)如图，为什么不能用A实验验证质量守恒定律？
(3)若用B装置图验证质量守恒定律，要达到实验目的，该如何改进？
【解题必备】
验证质量守恒定律时，有气体参加或有气体生成的反应，应该在密闭体系中进行。
【变式2-1】同学们用如图所示实验装置验证质量守恒定律。
(1)在以上三个实验当中，能直接用来验证质量守恒定律的是实验
(2)实验二中，反应前后天平不平衡，用解释其原因： 。
【变式2-2】某兴趣小组的同学设计了如下三个实验装置(天平略)来验证质量守恒定律。
A．红磷燃烧
B．酒精与水混合
C．过氧化氢与二氧化锰混合
(1)实验B不能验证质量守恒定律的原因是什么？
(2)若要使实验C能验证质量守恒定律应如何改进？
(3)从微观角度解释化学变化遵守质量守恒定律的原因。
►问题三 用质量守恒定律解释现象
【典例3】根据质量守恒定律解释下列现象：
（1）铜粉在空气中加热后，生成物的质量比原来铜粉的质量增大 ；
（2）纸在空气中燃烧后化为灰烬，灰烬的质量比纸的质量减小 ；
（3）高锰酸钾受热分解后，剩余固体的质量比原反应物的质量减小 。
【解题必备】
1．一切化学反应都能用质量守恒定律解释，但物理变化不能。
2．有气体参加或生成的一定要记得加上气体的质量。
【变式3-1】下列事实能用质量守恒定律解释的是
A．水结冰体积变大，质量不变
B．50mL水中加入50mL酒精，总体积小于100mL
C．5g蔗糖溶于95g水中，总质量为100g
D．木材在空气中燃烧后化为灰烬，灰烬质量比木材的质量小
【变式3-2】下列现象不能用质量守恒定律解释的是
A．温度升高冰融化成水，变化前后的物质质量不变
B．木炭燃烧成为灰烬，灰烬的质量比木炭的质量小
C．过氧化氢分解生成水和氧气，反应前后各物质的质量总和相等
D．镁条在氧气中燃烧生成固体氧化镁，反应后固体的质量增加
►问题四 用质量守恒定律确定物质组成
【典例4】可燃物X完全燃烧的化学反应表达式为，则X不可能是
A．B．C．D．
【解题必备】
抓住化学反应前后元素的种类守恒、元素的质量守恒进行解题。
【变式4-1】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。下列判断不正确的是
A．R中碳、氢原子的个数比为1：4B．消耗氧气64g
C．R中只含碳、氢元素D．R中碳元素的质量分数为70%
【变式4-2】实验小组同学将3.2g某纯净物在足量氧气中点燃，待其充分燃烧后，测得生成8.8g二氧化碳和7.2g水，下列关于该纯净物的说法正确的是
①该物质中一定含有碳元素和氢元素，且这两种元素的原子个数比为
②该物质中一定不含有氧元素
③该物质燃烧过程中参加反应的氧气的质量与生成二氧化碳的质量比为
A．①③B．①②C．①②③D．②③
►问题四 有关质量守恒定律的计算
【典例4】现将40gA和足量的B混合加热。A与B发生化学反应，40gA完全反应后生成32gC和22gD，则参加反应的B与生成的D的质量比是
A．20：7B．7：11C．5：4D．16：11
【解题必备】
发生在密闭容器中的反应，反应前后物质的总质量相等。反应后质量与反应前相比质量增加的是反应物，质量减小的是生成物。
【变式4-1】在一密闭容器中，有X、Y、Z、W四种物质，充分反应后，测得反应前后各物质的质量如下表。下列说法不正确的是
A．x=3B．参加反应的X的质量为13g
C．该反应为化合反应D．Y一定是这个反应的催化剂
【变式4-2】密闭容器内有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下发生化学反应，反应前后各物质质量如图所示。下列说法错误的是
A．甲和丁一定是化合物B．丙可能为该反应的催化剂
C．乙和丁的质量变化之比为3：2D．该反应遵循质量守恒定律
1．下列叙述符合质量守恒定律的是
A．某物质燃烧生成二氧化碳和水，则该物质一定含有碳、氢元素
B．木炭燃烧后灰烬的质量比原来木炭的质量小
C．10g水加热可以变成10g水蒸气
D．酒精灯长时间不盖灯帽后，酒精质量变小
2．现将和足量混合加热，与发生化学反应，完全反应后生成和10gD，则反应中的B与的质量比
A．1：4B．1：2C．1：1D．5：1
3．烧碱是一种重要的化工原料，工业上用电解饱和食盐水的方法制取烧碱，下列物质不可能是电解饱和食盐水产品的是
A．H2B．Cl2C．NaOHD．Na2CO3
4．如图所示实验，能够直接用于验证质量守恒定律的是
A．酒精与水混合B．加热铜丝
C．红磷燃烧D．稀硫酸与锌粒反应
5．6.3g某有机物在空气中完全燃烧，共得到17.6g二氧化碳和10.8g水，则该化合物的组成元素是
A．一定只含有碳元素
B．一定只含有碳、氢两种元素
C．一定含有碳、氢、氧三种元素
D．一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素
6．镁带在耐高温的容器中密封(内含空气)加热，下图中能正确表示容器里所盛物质总质量变化的是
A．B．
C．D．
7．在一密闭容器中有甲、乙、丙、丁四种物质，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：
下列说法中不正确的是
A．反应后物质甲的质量是26gB．丁是生成物
C．参加反应的甲和丁的质量比是1：4D．物质乙可能是反应的催化剂
8.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。下列说法错误的是
A．该反应基本反应类型为化合反应
B．该化学反应中乙、丙质量比为3∶17
C．物质丙可能为单质
D．物质丁可能是该反应的催化剂
9．在密闭容器中放入甲、乙、丙、丁四种纯净物，在一定条件下发生化学反应，一段时间后测得相关数据如图所示。则下列说法正确的是
A．X=2.9B．丁一定是单质C．该反应属于分解反应D．乙一定是该反应的催化剂
10．某密闭容器中有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下发生化学反应，容器中乙、丙、丁的质量随甲的质量变化情况如图所示。下列说法错误的是
A．a的值为12B．丙一定是催化剂
C．丁属于化合物D．当丁为5g时，容器中乙的质量为11g
11．质量守恒定律的发现是化学发展史上的一个重要里程碑，请用相关知识回答问题。
（1）纸在空气中燃烧后化为灰烬，灰烬的质量比纸的质量 。
（2）植物的光合作用可表示为：二氧化碳+水淀粉+氧气。根据以上信息可确定淀粉中一定含有的元素是 （填写元素符号），依据是在化学反应前后 不变；
（3）15.8g高锰酸钾中含有氧元素的质量为6.4g，则加热15.8g高锰酸钾至完全分解，理论上可以得到氧气的质量 （选填“大于”、“等于”或“小于”）6.4g。
12．化学兴趣小组的同学用右图所示反应验证质量守恒定律。
(1)小明点燃5 g镁条使其燃烧完全后，称量石棉网上剩余的固体物质时发现质量减少了，有同学认为该反应不遵循质量守恒定律。你认为这种说法正确吗？ (填“正确”或“不正确”)。
(2)小明重新称得5 g镁条，放在密闭容器中点燃，待反应完全后称得全部剩余固体质量为a，则a 5 g。(填“>”“”“
(3)C
【详解】（1）所有的化学变化都遵守质量守恒定律，镁条燃烧是化学变化，遵守质量守恒定律，燃烧后质量减少的原因是生成的氧化镁小颗粒扩散到空气中去了，故不正确；
（2）因为反应是在密闭容器中，因此根据质量守恒定律，反应后生成的物质的质量应该等于镁和参加反应的氧气的质量之和，故a＞5g；
（3）镁燃烧有白烟生成，在验证质量守恒定律时应在密闭装置中进行，为防止气压增大，瓶塞冲出，最好采用C装置，通过气球调节气压。
13．某化学兴趣小组同学对质量守恒定律进行实验探究，甲组同学用在空气中燃烧镁带的实验来探究，如图1所示，乙组同学用图2所示装置进行探究。请回答下列问题。
(1)镁带燃烧的符号表达式为 。
(2)甲组同学待镁带燃烧后，称量留在石棉网上固体的质量，发现与反应前镁带的质量相比 （选填“变大“变小”或“相等”），原因是 。
(3)已知碳酸钠与稀盐酸（化学式为HCl）反应生成氯化钠、水和二氧化碳，乙组同学实验现象是：天平 （选填“保持平衡”“向左偏转”或“向右偏转”）。
(4)由质量守恒定律可知，化学反应前后，一定不变的是 （填序号）。
①原子种类；②原子数目；③分子种类；④分子数目；⑤元素种类；⑥物质种类。
【答案】(1)Mg+O2MgO
(2) 变大 Mg与O2反应生成氧化镁，石棉网上固体的质量是镁与参加反应的氧气质量和
(3)向右偏转
(4)①②⑤
【详解】（1）镁在空气燃烧生成氧化镁，反应的符号表达式为：Mg+O2MgO；
（2）甲组同学待镁带燃烧后，称量留在石棉网上固体的质量，发现与反应前镁带的质量相比变大，原因是Mg与O2反应生成氧化镁，石棉网上固体的质量是镁与参加反应的氧气质量和；
（3）已知碳酸钠与稀盐酸（化学式为HCl）反应生成氯化钠、水和二氧化碳，二氧化碳逸出，乙组同学实验现象是：天平向右偏转；
（4）由质量守恒定律可知，化学反应前后，一定不变的是①原子种类、②原子数目、⑤元素种类；一定改变的是③分子种类、⑥物质种类；可能改变的是④分子数目。
故填：①②⑤。
1．下列有关内容能用质量守恒定律解释且正确的是
A．10g水和10g酒精混合后，总质量是20g
B．将10g高锰酸钾加热反应一段时间后，所得固体质量一定小于10g
C．纸张燃烧后产生的灰烬的质量一定等于燃烧了的纸张的质量
D．将10gA和6gB混合后发生化合反应，一定能生成16gC
【答案】B
【详解】A.10g水和10g酒精混合后，总质量是20g，没有发生化学变化，不能用质量守恒定律解释；
B.将10g高锰酸钾加热反应一段时间后，所得固体质量一定小于10g，因为反应生成氧气，反应前高锰酸钾的质量=反应后生成锰酸钾+二氧化锰+氧气的质量，所以能用质量守恒定律解释且正确；
C.纸张燃烧后产生的灰烬的质量等于燃烧了的纸张的质量+氧气的质量，能用质量守恒定律解释但不正确；
D.将10gA和6gB混合后发生化合反应，不一定能生成16gC，因为有可能反应物中其中某个物质过量，能用质量守恒定律解释但不正确。
故选：B。
2．现将40gA和足量的B混合加热。A与B发生化学反应，40gA完全反应后生成32gC和22gD，则参加反应的B与生成的D的质量比是
A．20：7B．7：11C．5：4D．16：11
【答案】B
【详解】40gA完全反应后生成32gC和22gD，由质量守恒定律可知，参加反应的B的质量＝32g+22g﹣40g＝14g，故参加反应的B和D的质量比是14g：22g＝7：11。
故选：B。
3．下列验证质量守恒定律的实验中，能得出正确结论的是
A．白磷燃烧前后质量的测定（不考虑外力影响）
B．蜡烛燃烧前后质量的测定
C．镁条燃烧前后质量的测定
D．碳酸钙与稀盐酸反应前后质量的测定
【答案】A
【详解】A、该反应在密闭环境中进行，能够验证质量守恒定律，故选项正确；
B、蜡烛燃烧生成水蒸气和二氧化碳，没有在密闭环境中进行实验，不能用于验证质量守恒定律，故选项错误；
C、镁条燃烧生成白烟（MgO固体小颗粒），没有在密闭环境中进行试验，不能用于验证质量守恒定律，故选项错误；
D、碳酸钙与稀盐酸反应生成二氧化碳，也没有在密闭环境中进行实验，不能用于验证质量守恒定律，故选项错误；
故选：A。
4．18世纪末，为探究水的组成，法国科学家拉瓦锡将水蒸气通过一根烧红的铁管，实验装置如图所示，一段时间后，在出口处收集到一种可燃性气体。实验后称量发现水的质量减少，铁管质量增加。下列说法不正确的是
A．实验中水减少的质量等于铁管增加的质量
B．该实验推翻了水是一种“元素”的错误观点
C．出口处收集到的可燃性气体不可能是一氧化碳
D．铁管质量增加是因为铁与水蒸气反应生成了新物质
【答案】A
【分析】将水蒸气通过一根烧红的铁管，一段时间后，在出口处收集到一种可燃性气体。实验后称量发现水的质量减少，铁管质量增加，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，反应物中含Fe、H、O，生成物中也应含Fe、H、O，故生成的可燃性气体是氢气，还生成了铁的氧化物。
【详解】A、由分析可知，铁和水蒸气在高温下反应生成铁的氧化物和氢气，根据质量守恒定律，化学反应前后，物质的总质量不变，则实验中水减少的质量等于铁管增加的质量和生成氢气的质量之和，符合题意；
B、该实验中，铁和水蒸气在高温下反应生成铁的氧化物和氢气，铁的氧化物由Fe、O元素组成，氢气由氢元素组成，铁由铁元素组成，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，可得水是由H、O元素组成，不符合题意；
C、根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，反应物为铁和水蒸气，反应物中不含碳元素，故出口处收集到的可燃性气体不可能是一氧化碳，不符合题意；
D、由分析可知，铁管质量增加，是因为铁和水蒸气反应生成了铁的氧化物，生成了新物质，不符合题意。
故选A。
5．某物质完全燃烧生成氧化碳和水。则对该物质判断正确的是
A．该物质只含碳、氢元素
B．该反应中和的分子数之比为1：2
C．该反应中和的质量比为12：11
D．该物质分子中碳原子和氢原子的个数比为1：2
【答案】C
【分析】依据质量守恒定律，该物质中碳元素的质量等于二氧化碳中碳元素的质量，为；该物质中氢元素的质量等于水中氢元素的质量，为；
【详解】A、碳元素和氢元素的质量之和为1.2g+0.3g=1.5g