第19讲 质量守恒定律（解析版）-新九年级化学暑假提升讲义（人教版）

第19讲质量守恒定律模块一思维导图串知识模块二基础知识全梳理（吃透教材）模块三教材习题学解题模块四核心考点精准练（3大考点）模块五小试牛刀过关测1．认识化学反应中的各物质间存在定量关系，化学反应遵守质量守恒定律。2．理解质量守恒定律的微观本质。3．能选取实验证据说明质量守恒定律，并阐释其微观本质。一、质量守恒定律1．化学反应前后物质的质量关系实验探究方案一铜与氧气反应前后质量的测定方案二铁与硫酸铜反应前后质量的测定实验记录：实验方案方案一方案二反应的表达式铜+氧气加热氧化铜加热铁+硫酸铜→铜+硫酸亚铁实验现象红色粉末逐渐变成黑色铁丝表面有红色固体析出，溶液由蓝色变为浅绿色反应前总质量（m1）按实际按实际反应后总质量（m2）按实际按实际【分析和讨论】（1）方案一的实验装置中，橡胶塞和小气球的作用是密封装置，缓冲压强。（2）结论：反应前各物质的质量总和等于反应后各物质的质量总和。2．质量守恒定律（1）内容：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。这个规律叫做质量守恒定律。（2）注意点：①质量守恒定律只适用于化学反应，一切化学反应都遵守质量守恒定律。②没有参加化学反应的物质（即过量的反应物）的质量不算入参加反应的物质的质量总和当中。③质量守恒定律是质量的守恒，不是体积的守恒。二、质量“不守恒”的实验情况分析1．实验5－1盐酸与碳酸钠反应前后质量的测定实验现象快速产生气泡反应后天平是否平衡不平衡（或指针偏右）反应的表达式碳酸钠+盐酸→氯化钠+水+二氧化碳分析生成的二氧化碳气体逸散到空气中2．实验5－2镁条燃烧前后质量的测定实验现象发出耀眼的白光，生成白色固体，有白烟产生反应后天平是否平衡平衡（或不平衡，指针偏左/右）反应的表达式镁+氧气点燃氧化镁点燃固体质量变化的原因（1）镁条燃烧后，产物中增加了氧元素的质量，会导致固体质量增加；（2）镁条燃烧过程中，一部分氧化镁以白烟的形式扩散到空气中，且坩埚钳上可能也粘有一部分氧化镁，均会造成氧化镁损失，导致固体质量减少。结果分析质量增加：增加的氧元素质量>损失的氧化镁质量；质量减少：增加的氧元素质量<损失的氧化镁质量；质量不变：增加的氧元素质量=损失的氧化镁质量。【实验反思】（1）研究化学反应前后物质的质量关系时，有气体参加或有气体生成的反应，应该在密闭体系中进行。（2）质量守恒定律中参加反应或生成的各物质的质量总和指参加反应或生成的所有物质的质量总和（包括固、液、气三种状态的物质），参加反应或生成的气体和水不能遗漏。三、化学反应“质量守恒”的本质原因（1）观察氢气和氧气反应生成水的微观示意图，回答下列问题：反应前后，改变的粒子是氢分子、氧分子；反应前后，不变的粒子是氢原子、氧原子。1．化学变化的本质化学反应的过程，就是参加反应的各物质（反应物）的原子重新组合而生成新物质（生成物）的过程。2．质量守恒的原因（微观解释）微观上，化学反应前后，原子的种类、数目和质量均不变，因此化学反应前后各物质的质量总和必然相等。3．化学反应前后变化情况总结（1）化学反应前后“六个一定不变”：②③④⑤⑥⑦（填序号，下同）；（2）“两个一定变”：①⑧；（3）“两个可能变”：⑨⑩。①物质的种类②元素的种类③物质的总质量④元素的质量⑤原子的种类⑥原子的数目⑦原子的质量⑧分子的种类⑨分子的数目⑩元素的化合价教材习题01化学反应前后一定不变的是（）。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．①④⑥ C．②③⑤D．①③⑤⑥解题方法化学反应前后“六个一定不变”：原子种类、原子数目、原子质量、元素种类、元素质量、物质的总质量【答案】D教材习题0310gA与足量B充分反应，生成8gC和4gD，则参加反应的A与B的质量比是（）。A．1:1B．2:1 C．4:1D．5:1解题方法由质量守恒定律可知，参加反应的B的质量为：8g+4g-10g=2g【答案】D教材习题05根据质量守恒定律解释下列现象。（1）铜粉在空气中加热后，生成物的质量比铜粉的质量大。（2）高锰酸钾受热分解后，剩余固体的质量比高锰酸钾的质量小。（3）纸在空气中燃烧后化为灰烬，灰烬的质量比纸的质量小。解题方法（1）铜和氧气在加热条件下反应生成氧化铜，有氧气参加反应，因此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）高锰酸钾受热分解产生锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应有氧气生成，氧气是气体，因此剩余固体的质量比原反应物°的质量减小。（3）纸在空气中燃烧后生成二氧化碳和水，二氧化碳和水逸散在空气中，因此灰烬的质量比纸的质量减小。【答案】（1）有氧气参加反应，使生成物的质量比原来铜粉的质量增大。（2）反应有氧气生成，剩余固体的质量比原反应物的质量减小。（3）生成物二氧化碳和水逸散在空气中，灰烬的质量比纸的质量减小。考点一实验探究质量守恒定律1．下列实验能够直接用于验证质量守恒定律的是（）。A． B． C． D．【答案】D【解析】A、过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下分解产生氧气和水，有气体逸散到空气中，造成烧杯内质量减轻，不能用于验证质量守恒定律，选项错误；B、糖水和盐水混合没有发生化学变化，不能用于验证质量守恒定律，选项错误；C、蜡烛燃烧生成二氧化碳和水，逸散到空气中，造成固体质量减小，不能用于验证质量守恒定律，选项错误；D、铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，反应前后锥形瓶中质量不变，可以用于验证质量守恒定律，选项正确。故选D。2．如图是利用红磷燃烧验证质量守恒定律的实验装置，下列说法错误的是（）。A．红磷必须过量B．红磷燃烧产生大量白烟C．气球可起到平衡内外压强的作用D．反应前后天平平衡【答案】A【解析】A、该实验是验证质量守恒定律，装置密闭，只需要发生化学反应即可验证质量守恒定律，红磷不需要过量，故选项说法错误；B、红磷燃烧产生大量白烟，故选项说法正确；C、红磷燃烧放热，使瓶内压强增大，气球可起到平衡内外压强的作用，防止瓶塞被冲出，故选项说法正确；D、该反应在密闭容器中进行，没有与外界发生物质交换，反应前后天平平衡，故选项说法正确。故选A。考点二质量守恒定律的内容及适用范围3．下列现象不能用质量守恒定律解释的是（）。A．蜡烛燃烧后质量减轻了B．纸在空气中燃烧后化为灰烬，灰烬的质量比纸的质量小C．铁在空气中燃烧后，质量增加D．10g水受热变成10g水蒸气【答案】D【解析】A、蜡烛燃烧后生成水、二氧化碳，是化学变化，蜡烛燃烧后质量减轻是因为生成物跑到空气中了，能用质量守恒定律来解释，不符合题意；B、纸在空气中燃烧后化为灰烬，灰烬的质量比纸的质量小，是因为纸张燃烧生成二氧化碳气体，属于化学变化，反应后生成的二氧化碳气体逸散到空气中，能用质量守恒定律来解释，不符合题意；C、铁在空气中灼烧，属于化学变化，铁在空气中燃烧后，质量增加，是因为氧气参与了反应，参加反应的铁和氧气的质量和等于生成的四氧化三铁的质量，能用质量守恒定律来解释，不符合题意；D、10g水受热变成10g水蒸气，只是状态的改变，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，符合题意；故选D。4．下列情况不能用质量守恒定律解释的是（）。A．铁在氧气中燃烧后质量增加B．向100g水中加入20g蔗糖，得到的糖水的质量仍是120gC．1.2g碳与3.2g氧气恰好完全反应生成4.4g二氧化碳D．蜡烛燃烧后固体质量减少了【答案】B【解析】A、铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，四氧化三铁的质量等于参加反应铁的质量和参加反应氧气质量之和，则得到的固体产物质量增加了，符合质量守恒定律，故A不符合题意；B、向100g水中加入20g蔗糖，得到的糖水的质量仍是120g，没有生成新物质，属于物理变化，不能用质量守恒定律解释，故B符合题意；C、碳在氧气中燃烧生成二氧化碳，，根据化学方程式可知，1.2g碳完全燃烧消耗3.2g氧气，生成4.4g二氧化碳，符合质量守恒定律，故C不符合题意；D、蜡烛燃烧生成二氧化碳和水，蜡烛中的碳元素转换成二氧化碳，氢元素转换成水，都扩散到空气中，则蜡烛燃烧后固体质量减少了，符合质量守恒定律，故D不符合题意。故选B。考点三质量守恒定律的应用5．下列对质量守恒定律的认识，正确的是（）。A．纸张燃烧后质量减小，不符合质量守恒定律B．100g水与100g酒精混合后总质量等于200g，符合质量守恒定律C．用石灰石与稀盐酸的反应来验证质量守恒定律时，应在密闭容器中进行D．根据质量守恒定律，1g氢气在9g氧气中充分燃烧，生成水的质量应为10g【答案】C【解析】A、纸燃烧生成了二氧化碳和水蒸气，进入空气中，因此灰烬的质量比纸小，纸燃烧是化学变化，能用质量守恒定律来解释，故A不符合题意；B、100g酒精和100g水混合在一起，没有发生化学变化，不能用质量守恒定律来解释，故B不符合题意；C、若用石灰石与稀盐酸的反应来验证质量守恒定律，由于石灰石与稀盐酸反应生成二氧化碳，所以必须在密闭的容器中才能够得出正确的结论，故C符合题意；D、氢气燃烧生成水，根据化学方程式可知，氢气和氧气恰好完全反应时氢气和氧气的质量比是1:8，1g氢气只能与8g氧气反应生成9g水，质量小于10g，故D不符合题意。故选C。6．镁带在耐高温的容器中(内含氧气)密封加热，下图能正确表示容器里所盛的物质总质量变化的是（）。A．B．C．D．【答案】C【解析】反应在密闭容器中进行，由质量守恒定律可知，参加反应的物质的总质量等于反应后生成物质的总质量，因此反应前后容器中物质总质量不变；故选C。7．在化学变化前后，一定不会变化的是（）。①原子种类

②分子数目

③元素种类

④物质的质量总和

⑤物质种类

⑥物质体积

⑦物质状态A．②④⑤ B．①③⑦ C．①③④⑥ D．①③④【答案】D【解析】在化学反应中，反应前后物质的质量总和、元素种类不变，原子种类、数目也不变；化学变化的本质是有新物质生成，故物质种类和分子的种类一定变；根据化学反应的实质可知，原子重新组合生成新的分子，分子的数目可能发生变化；物质的体积、物质的状态可能变。因此在化学反应前后，肯定不会变化的是①③④：故选D。1．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．①③④⑥ B．①③⑤⑥ C．①②⑤⑥ D．②③⑤⑥【答案】B【解析】化学反应前后，原子的种类、质量和个数不变，元素的种类、质量不变，物质的总质量不变，物质的种类、分子的种类肯定改变，分子的数目可能改变，故①③⑤⑥，故选B。2．二百多年前，拉瓦锡通过加热少量氧化汞的定量实验研究了空气的组成。有关氧化汞分解的微观过程如下，生成物方框内应填写的微粒是（）。A． B． C． D．【答案】C【解析】根据质量守恒定律，反应前后原子的种类和数目不变，反应前有2个汞原子、2个氧原子，反应后有2个氧原子，故生成物方框中应有2个汞原子，汞是由汞原子直接构成的，则生成物方框内应填写的微粒是2Hg。故选C。3．我们生活在千变万化的世界中，下列出现在我们身边的现象能用质量守恒定律解释的是（）。A．水结成冰前后，质量保持不变B．50mL水和50mL乙醇混合后总体积小于100mLC．纸在空气中燃烧后化为灰烬，灰烬的质量比纸的质量小D．5g白糖溶于50g水，制得55g白糖水【答案】C【解析】A、水结冰，是物理变化，不能用质量守恒定律解释，故错误；B、50毫升水和50毫升酒精混合后总体积小于100毫升，是因为分子之间有间隔，不能用质量守恒定律解释，故错误；C、纸在空气中燃烧，是化学变化，任何一个化学变化都遵循质量守恒定律，都能用质量守恒定律解释，故正确；D、5g白糖溶于50g水，得到55g白糖水，发生的是物理变化，不能用质量守恒定律解释，故错误；故选C。4．如图为HgO受热分解的微观模拟图，下列说法不正确的是（）。A．反应前后原子数目不变 B．该反应为分解反应C．反应前后分子种类不变 D．该反应遵循质量守恒定律【答案】C【解析】A、由图及质量守恒定律可知，化学反应前后，原子的种类和数目不变，不符合题意；B、由图可知，该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应，不符合题意；C、该反应有新物质生成，属于化学变化，反应前后，分子种类一定发生了改变，符合题意；D、该反应有新物质生成，属于化学变化，一定遵循质量守恒定律，不符合题意。故选C。5．下列叙述不符合质量守恒定律的是（）。A．氧化汞受热分解后固体质量减小B．3g碳与9g氧气充分反应后生成12g二氧化碳C．镁带在空气中燃烧后，生成物的质量比镁带的质量大D．物质X在氧气中燃烧生成CO2和H2O，则X中一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素【答案】B【解析】A、氧化汞受热分解生成汞和氧气，氧气逸出，则剩余固体的质量比反应物质量轻，符合质量守恒定律，故A不符合题意；B、根据可知，12份质量的碳与32份质量的氧气充分反应可以生成44份质量的二氧化碳，则3g碳需要与8g氧气充分反应后生成11g二氧化碳，故B符合题意；C、镁条在空气中燃烧生成氧化镁，生成物质量比镁条大，是因为氧气参加了反应，该反应符合质量守恒定律，故C不符合题意；D、物质X在氧气中燃烧，成水和二氧化碳，则该物质一定含有碳、氢，由于参加反应的氧气能提供氧元素，该物质中不一定含有氧元素，故D不符合题意。故选B。6．现有8gA和足量B在一定条件下充分反应，生成22gC和18gD，则参加反应的A和B的质量比是（）。A．4：11 B．1：2 C．1：4 D．11：9【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；反应的B质量：22g+18g-8g=32g，则参加反应的A和B的质量比是：8g：32g=1：4。故选C。7．探究红磷燃烧反应前后物质的质量关系实验如图，下列说法正确的是（）。A．玻璃管的作用之一是引燃红磷B．实验时红磷必须过量C．锥形瓶底部的细沙可以用水代替D．实验过程中可以观察到气球先大后小，最后恢复至原状【答案】A【解析】A、玻璃管的作用之一是引燃红磷，说法正确，符合题意；B、该实验是探究红磷燃烧反应前后物质的质量关系，所以实验时红磷的质量不一定非要过量，说法错误，不符合题意；C、锥形瓶底部细沙的作用是防止红磷燃烧生成的五氧化二磷溅落使锥形瓶瓶底炸裂，水不能起到该作用，因此锥形瓶底部的细沙不可以用水代替，说法错误，不符合题意；D、红磷燃烧放热使装置内压强增大，则气球变大；待完全反应后冷却至室温，由于红磷燃烧消耗了氧气，所以装置内最终压强低于初始压强，则气球变小且比原来小，说法错误，不符合题意。故选A。8．现将20克A和足量B混合加热，A与B发生化学反应，20克A完全反应后生成16克C和8克D，则参加反应的B与生成的C的质量比是（）。A．1∶4 B．5∶4 C．2∶1 D．1：2【答案】A【解析】根据质量守恒定律可知，反应前物质总质量等于反应后物质的总质量，故B的质量为16g+8g-20g=4g，则参加反应的B与生成的C的质量比=4g：16g=1：4，故选A。9．炉甘石始载于《外丹本草》，主要成分中含有碱式碳酸锌[Zn2(OH)2CO3]，碱式碳酸锌受热分解不可能生成（）。A．ZnO B．H2O C．CO2 D．SO2【答案】D【解析】根据质量守恒定律的宏观实质：化学反应前后元素种类不变可知，碱式碳酸锌[Zn2(OH)2CO3]中含有锌、氧、氢、碳四种元素，没有硫元素，因此碱式碳酸锌受热分解不可能生成SO2，故选D。10．将甲、乙、丙、丁四种物质放入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所示，下列说法错误的是（）。物质质量甲乙丙丁反应前质量/g172013反应后质量/g35x32A．x=1 B．该反应属于化合反应C．丙一定是该反应的催化剂 D．参加反应的甲、乙的质量比为14∶15【答案】C【分析】根据反应后质量增加的物质是生成物，反应后质量减少的物质是反应物，反应前后质量不变的物质可能是催化剂。根据题意，甲反应后减少的质量是17g-3g=14g即反应了14g，乙反应后减少的质量是20g-5g=15g即反应了15g，丁反应后增加的质量是32g-3g=29g即生成了29g，故反应甲和乙的质量之和等于丁生成的质量，因此丙的质量不会变化，据此分析。【解析】A、根据分析可知，丙的质量不变，因此x=1，选项正确；B、根据分析可知，该反应是多变一属于化合反应，选项正确；C、丙的质量不变，可能是该反应的催化剂也可能与该反应无关，选项错误；D、根据分析可知，参加反应的甲、乙的质量比为14∶15，选项正确；故选C。11．在密闭容器内，有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下充分混合反应，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．丁可能是单质 B．生成的甲、丙两物质的质量比为C．乙一定是该反应的催化剂 D．容器内发生了化合反应【答案】B【解析】A、由图可知，反应后，甲的质量分数增加，甲是生成物，乙的质量分数不变，乙可能是催化剂，也可能是不参与反应的杂质，丙的质量分数增加，丙是生成物，丁的质量分数减小，丁是反应物，该反应是分解反应，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，丁一定是由不同种元素组成的纯净物，一定是化合物，不符合题意；B、生成的甲和丙两种物质的质量比为：，符合题意；C、化学反应前后，乙的质量分数不变，乙可能是催化剂，也可能是不参与反应的杂质，不符合题意；D、由A的分析可知，丁是反应物，甲、丙是生成物，该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应，不符合题意。故选B。12．在一定条件下，甲、乙、丙、丁四种纯净物在密闭容器中充分反应，反应前后各物质的质量如图。下列说法不正确的是（）。A．甲和乙是反应物 B．丙一定是化合物C． D．反应前后乙、丁改变的质量比是【答案】B【分析】由质量守恒定律可知，反应后物质乙的质量=7.6g+2.0g+0.2g−3.2g−5.8g−0.4g=0.4g。【解析】A、由分析可知，反应后乙的质量为0.4g，反应后质量减少，由图可知，反应后物质甲的质量也减少，所以甲和乙是反应物，选项正确；B、由图和质量守恒定律可知，甲和乙的质量在反应后减少，是反应物，物质丙和丁的质量增加，是生成物，即该反应的生成物有两种，则生成物丙不一定是化合物，选项错误；C、由分析可知，反应后乙的质量为0.4g，即x=0.4g，选项正确；D、反应前后乙、丁改变的质量比=（2.0g−0.4g）：0.4g=4：1，选项正确；故选B。13．为验证质量守恒定律，如图是小明同学设计的两个实验，其中能达到实验目的的是实验；另一个实验不能达到实验目的的理由是。【答案】B生成的二氧化碳气体逸出【解析】验证质量守恒定律，如果有气体参加或生成时，要在密闭容器中进行。实验A有气体生成，实验B无气体生成，所以其中能达到实验目的的是实验B，实验A不能达到实验目的的理由是生成的二氧化碳气体由烧杯逸散到空气中去了。14．根据图所示实验回答问题。(1)甲是电解水的实验。a是电源的(选填“正”或“负”)极，根据质量守恒定律可得水是由组成的。(2)乙是验证质量守恒定律的实验。实验结束后天平的指针向(选填“左”或“右”)偏转，原因是。要通过该实验来验证质量守恒定律，在不更换药品的情况下，你的改进方法是。【答案】(1)负氢元素和氧元素(2)右盐酸和碳酸钠生成二氧化碳气体逸散到空气中，使左盘质量偏小将烧杯换成密闭容器（将装置改成密闭装置）【解析】（1）电解水是