讲义14质量守恒定律初三化学预科班讲义

衔接点14质量守恒定律一、质量守恒定律1.反应前后物质的质量关系的探究方案一：红磷燃烧前后质量的测定①装置及反应原理4P+5O2eq\o\ac(\s\up7(点燃),\o(===,====))2P2O5②实验步骤：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蚀。将锥形瓶和玻璃管放在托盘天平上用砝码平衡，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刭酒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。③实验现象：红磷燃烧产生大量白烟，发光、放热，开始气球胀大，冷却后变小；反应前后天平指针位置不变（m1=m2）。④分析和结论：实验中，红磷和氧气反应生成了五氧化二磷，参加反应的红磷和氧气的总质量等于反应生成的五氧化二磷的质量。方案二：铁钉与硫酸铜溶液反应前后质量的测定①装置及反应原理Fe（铁）+CuSO4（硫酸铜）=FeSO4（硫酸亚铁）+Cu（铜）②实验步骤：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。待反应一段时问后溶液颜色改变时，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。③实验现象：铁钉表面覆盖了一层红色物质，溶液颜色由蓝色逐渐变为浅绿色；天平在反应前后保平衡（m1=m2）。④分析和结论：实验中，铁和硫酸铜溶液反应生成了铜和硫酸亚铁溶液，参加化学反应的铁和硫酸铜溶液的质量总和等于反应生成的铁和硫酸亚铁溶液的质量总和。2.质量守恒定律内容大量实验证明，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。这个规律就叫做质量守恒定律。概念解读：①只适用于化学变化，不能用于物理变化。②质量守恒定律指的是“质量守恒”，不包括其他方面的守恒。如气体之间的反应，其反应前后，气体体积可能发生变化，不能用质量守恒定律解释。③质量守恒定律强调“参加反应”的各物质，没有参加反应的物质不能计算。④“质量总和”包括生成的固体、液体、气体的物质质量总和。3.验证质量守恒定律的实验实验一：盐酸与碳酸钠粉末反应前后质量的测定①装置及反应原理Na2CO3（碳酸钠）+2HCl（盐酸）=2NaCl（氯化钠）+H2O（水）+CO2↑（二氧化碳）②实验步骤：把盛有盐酸的小试管小心地放入盛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，使小试瞥中的盐酸进入小烧杯中，观察现象。反应进行一段时问后，再把小烧杯放回托盘天平上，观察天平是否仍然平衡。③实验现象：盐酸倒入烧杯后，剧烈反应，有大量的气泡产生，白色粉末逐渐消失；天平向右倾斜。④分析和结论：实验发生的反应是盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳，生成的二氧化碳是气体，逸散到空气中，使天平左右质量不相等，未平衡。实验二：镁条燃烧实验①装置及反应原理实验原理：2Mg＋O2eq\o\ac(\s\up7(点燃),\o(===,====))2MgO②实验步骤：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。③实验现象：剧烈燃烧，发出耀眼的白光，生成白色固体，放出热量；用天平称量反应前后物质的质量，反应后物质的质量变大。④分析和结论：实验发生的反应是镁和空气中的氧气反应生成了氧化镁，氧气参加了反应，使反应后固体物质的质量增大，理论上，反应后的质量与反应前的质量之差就是参加反应的氧气的质量。规律小结：目前来说，一切化学反应都遵循质量守恒定律，这一定律不受实验结果的影响。从宏观和微观角度理解质量守恒定律宏观：化学反应前后，元素的质量和元素的种类都不变，所以化学反应前后参加反应的各物质的质量总和等于反应生成的各物质的质量总和。微观：化学反应的本质是分子的破裂、原子的重组，反应过程中原子的种类、数目和质量均不变，所以化学反应前后参加反应的各物质的质量总和与反应生成的各物质的质量总和相等。规律小结：依据质量守恒定律，可得出化学反应过程中的“变”与“不变”：例1：下列实验能用来验证质量守恒定律且能看到天平保持平衡现象的是（）A．在空气中对铜片加热 B．氯化钠和硝酸钾混合 C．铜和硝酸银溶液混合 D．红磷在空气中燃烧【答案】C【解析】A、在空气中对铜片加热生成氧化铜，固体的质量增加，天平不能保持平衡，故选项错误。B、氯化钠和硝酸钾混合不能发生复分解反应，发生的是物理变化，不能用来验证质量守恒定律，故选项错误。C、铜和硝酸银溶液混合生成硝酸铜溶液和银，没有物质逸出，反应前后容器中物质的总质量不变，能直接用于验证质量守恒定律，能看到天平保持平衡现象，故选项正确。D、红磷在空气中燃烧生成五氧化二磷，固体的质量增加，天平不能保持平衡，故选项错误。故选：C。例2：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、白磷燃烧放热，导致气球膨胀，完全反应后降低至室温，由于氧气消耗，气球缩小，该选项说法不正确；B、该反应遵循质量守恒定律，该选项说法正确；C、白磷燃烧结束，不能立即将锥形瓶放在天平上称量，是因为此时气球膨胀，产生向上的浮力，导致天平失去平衡，该选项说法不正确；D、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，例如白磷或氧气过量时，生成的五氧化二磷质量小于反应前锥形瓶内白磷和氧气的总质量，该选项说法不正确。故选：B。例3：化学是一门以实验为基础的科学。图1～4是教科书上有关实验的装置图：（1）图1是利用红磷燃烧来测定空气中氧气的含量。通过此实验可以得出的结论是：氧气约占空气总体积的。在实际操作中，若集气瓶内水面上升的体积明显小于理论值，请分析可能的原因（答出一点即可）。（2）图2是验证分子某性质的实验。A烧杯盛有用蒸馏水稀释过的酚酞溶液，B烧杯盛有少量浓氨水，实验中发现A烧杯中的液体由色变为色，通过此实验能够验证的分子性质是。（3）图3是电解水实验。通电一段时间后，切断电源，用燃着的木条分别在两个玻璃管尖嘴口检验反应产生的气体，其中负极端的玻璃管内产生气体的检验现象是。（4）图4是盐酸与碳酸钠粉末反应前后质量的测定。若反应前天平平衡，反应后天平的指针会向偏转（选填“左”或“右”）。因此，若要验证质量守恒定律，反应最好在密闭容器中进行。通过质量守恒定律的学习，我们知道在化学反应中，一定不变的是（选填序号）。a．原子的种类b．原子的数目c．原子的质量d．分子的种类e．分子的数目f．元素的种类【答案】（1）五分之一；装置漏气；（2）无；红；不断运动；（3）安静的燃烧，发出淡蓝色火焰；（4）右；abcf。【解析】（1）进入集气瓶中的水的体积约占集气瓶中空气总体积的五分之一，因此氧气约占空气总体积的五分之一；在实际操作中，若集气瓶内水面上升的体积明显小于理论值，可能的原因：装置漏气，红磷不足，没有冷却至室温就打开止水夹等；（2）实验中发现A烧杯中的液体由无色变为红色，是因为氨分子是不断运动的，当运动到A中时，和水结合生成氨水，氨水显碱性，能使酚酞试液变红色，因此通过此实验说明分子是不断运动的；（3）其中负极端的玻璃管内产生气体是氢气，氢气燃烧生成水，过程中发出淡蓝色火焰；（4）反应后生成的二氧化碳逸出装置，天平的指针会向右偏转；在化学反应中，一定不变的是原子的种类、原子的数目、原子的质量、元素的种类。二、质量守恒定律的应用解释化学反应帮助我们进一步理解化学反应——生成新物质，但不能产生新元素（或原子）。解释化学反应前后物质的质量变化。计算反应物或生成物的质量根据质量守恒定律：参加反应的各物质的质量总和等于反应生成的各物质的质量总和。且各物质的质量比=各物质的相对分子质量与对应化学计量数的乘积之比。确定物质的组成元素根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类和质量不变，所以可通过计算判断参加反应的或反应生成的元素质量。求化学式根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变，可求化学反应中某一物质的化学式。例1：氢气与四氯化硅反应制取硅的化学方程式为：2H2+SiCl4eq\o\ac(\s\up7(高温),\o(===,====))Si+4X，其中X的化学式是（）A．Cl2 B．H2O C．HCl D．SiH4【答案】C【解析】由质量守恒定律：反应前后，原子种类、数目均不变，由反应的化学方程式，反应前氢、硅、氯原子个数分别为4、1、4，反应后的生成物中氢、硅、氯原子个数分别为0、1、0，根据反应前后原子种类、数目不变，则4X分子中含有4个氢原子和4个氯原子，则每个X分子由1个氢原子和1个氯原子构成，则物质X的化学式为HCl。故选：C。例2：在密闭容器内，有甲、乙、丙、丁四种物质，甲、丁的相对分子质量之比为1：9．在一定条件下充分混合反应，测得反应过程中t1、t2时刻的质量分数如图所示，下列说法正确的是（）A．乙一定是该反应的催化剂 B．生成的甲、丙两物质的质量比为8：1 C．该反应方程式中丁和甲的计量数之比为1：1 D．某时刻，若ω甲为18%，则ω丙为32%【答案】C【解析】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增加了19%﹣17%＝2%，故甲是生成物；乙的质量分数不变，可能作该反应的催化剂，也可能没有参加反应；反应后丙的质量分数增加了41%﹣25%＝16%，故是生成物；丁的质量分数减少了48%﹣30%＝18%，是反应物。A、乙的质量分数不变，可能作该反应的催化剂，也可能没有参加反应，故选项说法错误。B、反应中甲和丙的质量比为2%：16%＝1：8，故选项说法错误。C、甲、丁的相对分子质量之比为1：9．该反应中甲、丁的质量比是2%：18%＝1：9，故该反应方程式中丁和甲的计量数之比为1：1，故选项说法正确。D、反应中甲和丙的质量比为2%：16%＝1：8，某时刻，若ω甲为18%时，18%﹣17%＝1%，则ω丙为25%+8%＝33%，故选项说法错误。故选：C。例3：某可燃气体A与7.2gO2恰好完全反应，生成3.6gH2O和8.8gCO2，则A气体中（）A．一定含C、H元素，不含O元素 B．可能含C、H、O三种元素 C．一定含C、H、O三种元素 D．不能确定【答案】C【解析】反应的A的质量：3.6g+8.8g﹣7.2g＝5.2g，其中氧元素质量：3.6g×+8.8g×﹣7.2g＝2.4g，由质量守恒定律可知，水中的氢元素和二氧化碳中的碳元素来自于A，因此A一定含C、H、O三种元素。故选：C。例4：（甘肃省金昌市2020年中考化学试题）在一定条件下，一密闭容器内发生某反应，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（）物质abcd反应前的质量/g4051615反应后的质量/gX53026A．b可能是催化剂B．X的值等于15C．该反应是分解反应D．参加反应的c与d的质量比为15：13【答案】DA、b反应前后质量不变，可能作该反应的催化剂，也可能没有参加反应，故A正确；B、根据质量守恒定律可知，X＝40+5+16+15﹣5﹣30﹣26＝15，故B正确；C、反应后a质量减小，是反应物，c、d质量增大，是生成物，该反应是由一种物质生成两种物质，属于分解反应，故C正确；D、参加反应的c与d的质量比=（30﹣16）g：（26﹣15）g＝14：11，故D错误。故选D。【点睛】在化学反应中，反应前后质量增加的物质是生成物，质量减少的物质是反应物，质量不变的物质，可能作该反应的催化剂，也可能没有参加反应。例5：（广西北部湾经济区2020年中考化学试题）下图是制取乙醇的反应微观示意图。下列说法正确的是（）A．反应前后共有四种分子B．反应物中只有一种物质是氧化物C．反应前后催化剂的性质不变D．参加反应的和分子个数比是3：2【答案】B【解析】由反应的模型图可知反应的化学方程式为：2C2H4+2H2Oeq\o\ac(\s\up7(催化剂),\o(===,====))2C2H5OHA.由化学方程式可知，反应前后共有三种分子，故错误；B.由化学方程式可知，反应物中只有水一种物质是氧化物，故正确；C.反应前后催化剂的化学性质不变，故错误；D.由化学方程式可知，参加反应的和分子个数比是2：2=1：1，故错误。故选B。质量守恒定律“变”与“不变”：知识点1质量守恒定律1.加热ag氯酸钾和bg二氧化锰的混合物，完全反应后，剩余固体的质量为cg，则生成氧气的质量为（）gA．c(a+b)B．a+bcC．acD．a+b+c【答案】B【解析】参加反应的氯酸钾的质量等于反应后生成的氯化钾和氧气的质量和，由于氧气跑出去了，所以反应后质量的减少量就是生成的氧气的质量；由于剩余固体的质量为c

g中包含着二氧化锰，所以在计算质量的减少量时，必须加上二氧化锰的质量，所以生成氧气的质量为：ag+bgcg．2．二硫化碳（CS2）燃烧的化学方程式为CS2+2O2=CO2+2X，据此推断X的化学式为（

）

A．S2O6

B．SO3

C．SO2

D．S

【答案】C【解析】根据质量守恒定律可知，化学反应前后各元素的种类保持不变，原子的种类和数量也保持不变，所以在化学方程等号两边各种原子的个数是相等的。据此可推断出X的化学式。

3．化学反应遵守质量守恒定律的原因在于反应前后（）A．物质的种类没有改变

B．分子的种类没有改变C．原子的种类、数目和质量都没有改变

D．分子的数目没有改变【答案】C【解析】化学反应遵守质量守恒定律的原因在于：化学变化过程的实质是原子的重新组合；在一切化学反应中，反应前后原子的种类没有改变，数目没有增减，质量也没有变化。故C选项正确。4．根据质量守恒定律判断，铁丝在氧气中完全燃烧，生成物的质量（）A．一定大于铁丝的质量B．一定小于铁丝的质量

C．一定等于铁丝的质量D．不能确定【答案】A【解析】根据质量守恒定律可知：铁丝的质量＋氧气的质量＝四氧化三铁的质量，所以四氧化三铁的质量＞铁丝的质量。故A选项正确。5．镁在空气中燃烧时不仅与氧气反应生成氧化镁，而且还有部分镁与氮气化合生成氮化镁（Mg3N2），由此可推知，12g镁在空气中燃烧后所得产物的质量为（）A．等于20

gB．小于20

gC．大于20

gD．无法确定

【答案】B【解析】本题主要考查元素守恒，难度较大。解题的关键是找到燃烧后所得产物的质量应介于产物全部为氧化镁的质量和产物全部为氮化镁的质量之间，可采用极端假设法来解答。假设产物全部为MgO，则根据化学式可计算氧化镁的质量为：12g÷24/40＝20g；假设产物全部为Mg3N2，则根据化学式可计算氧化镁的质量为：12g÷72/100＝16.7g；通过以上计算可知所得产物质量应在16.7g与20g之间。故B选项正确。6．质量守恒定律是帮我们认识化学反应实质的重要理论。关于反应aA＋bB＝cC＋dD，下列说法正确的是（）A．化学计量数a与b之和一定等于c与d之和

B．若取xg

A和xg

B反应，生成C和D的质量总和不一定是2xg

C．反应物A和B的质量比一定等于生成物C和D的质量比

D．反应中一定有元素化合价的改变【答案】B【解析】A．参加反应的A、B的质量总和一定等于生成的C、D的质量总和，但化学计量数a与b之和不一定等于c与d之和，就是化学反应前后分子个数不一定相等。故A选项错误；B．物质参加化学反应按一定的质量比进行，由于参加反应的A、B的质量比不一定是1∶1，故若取xgA和xgB反应，生成C和D的质量总和不一定是2xg。故B选项正确；C．参加反应的A、B的质量总和一定等于生成的C、D的质量总和，但反应物A和B的质量比不一定等于生成物C和D的质量比。故C选项错误；D．化学反应前后各元素的化合价不一定变化。故D选项错误。7．下列现象不能用质量守恒定律解释的是（）

A．蜡烛在空气中燃烧质量变小

B．镁条比燃烧后所得氧化镁的质量小

C．红磷在密闭容器中燃烧质量不变

D．50克水与50克酒精混合质量为100克【答案】D【解析】所有的化学变化都可以用质量守恒定律解释，不能用质量守恒定律解释的一定是物理变化，所以本题只要寻找物理变化即可。故D选项正确。8．关于质量守恒定律，下列叙述正确的是（）A．煤燃烧化为灰烬，该反应不符合质量守恒定律B．24g镁在空气中完全燃烧生成40g氧化镁，实际消耗空气的质量为16gC．无数实验证明化学反应都遵循质量守恒定律D．质量守恒定律只适合于有气体或固体生成的化学反应【答案】C【解析】A．所有的化学变化都遵守质量守恒定律。故A选项错误；B．24g镁在空气中完全燃烧生成40g氧化镁，消耗的是氧气而不是空气。故B选项错误；C．所有的化学变化都遵守质量守恒定律。故C选项正确；D．质量守恒定律适用于一切化学变化，于反应物、生成物的状态无关。故D选项错误。9．参加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，是因为（）A．反应后物质的种类没有变化B．反应后元素的种类没有变化

C．反应后原子的种类、数目和质量没有变化

D．反应后分子的种类、数目和质量没有变化

【答案】C【解析】“参加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”就是质量守恒定律的具体描述，质量守恒的原因是：化学变化过程的实质是原子的重新组合；在一切化学反应中，反应前后原子的种类没有改变，数目没有增减，质量也没有变化。故C选项正确。10．下列对化学反应前后质量变化的解释，不符合质量守恒定律的是（）

A．高锰酸钾受热分解后固体剩余物的质量减小，是因为放出了氧气B．蜡烛燃烧后质量变小，是因为蜡烛受热形成了石蜡蒸气

C．细铁丝在氧气中燃烧后，质量增大，是因为生成物中含有氧的质量D．白磷在密闭容器中燃烧，反应前后总质量不变，是因为生成物都没有逸散

【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。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。本题主要考查学生运用质量守恒定律进行推断的能力。A．高锰酸钾受热分解后固体剩余物的质量减小，是因为放出了氧气，气体逸出后致固体剩余物的质量减小，符合质量守恒定律。故A选项错误；B．蜡烛燃烧后质量变小，是因为生成了二氧化碳和水，气体逸出使质量变小。而蜡烛受热形成了石蜡蒸气虽然也是导致质量减小的部分原因，但不符合质量守恒定律。故B选项正确；C．细铁丝在氧气中燃烧后，质量增大，是因为生成物中含有氧的质量。故C选项错误；D．白磷在密闭的容器内燃烧，生成固体五氧化二磷．反应前后物质的总质量不变，由此证明质量守恒定律的正确性，符合质量守恒定律。故D选项错误。11．下列图像能较好反映加热高锰酸钾时剩余固体的质量与反应时间的关系的是（）A．B．C．D．【答案】C【解析】加热高锰酸钾生成的是固体锰酸钾、二氧化锰和氧气，由质量守恒定律，随着反应的进行、氧气的放出，剩余固体的质量减少，当高锰酸钾全部分解后，剩余固体的质量不再发生改变；反应完毕剩余固体K2MnO4和MnO2，质量不可能为零。由于氧气的质量和锰酸钾与二氧化锰质量之和相比较小，故固体减少的质量不大，故C选项正确。知识点2质量守恒定律微观实质12.如图为某反应的微观示意图，不同的球代表不同元素的原子。下列说法中正确的是（）A．反应前后原子数目发生改变 B． 分子在化学变化中不可再分C．该反应是化合反应 D．反应物和生成物均由分子构成【答案】D【解析】由化学反应的微观示意图微粒的变化可知，原子的个数在反应前后没有发生改变，故A错误；分子在化学变化中可分，故B错误；该反应由反应前的一种分子变成了反应后的两种新分子，是分解反应，故C错误；反应物和生成物均是由原子构成的分子构成的物质，故D正确。13．某反应前后分子变化的微观示意图如图。下列说法正确的是A．反应物中没有单质 B．图中共表示3种物质C．反应后元素种类增多 D．反应前后原子个数不变【答案】D【解析】A、由同种原子构成的分子为单质的分子，反应物中有一种单质，选项A错误；B、图中反应物和生成物均为两种，共表示4种物质，选项B错误；C、由质量守恒定律，反应后元素种类不变，选项C错误；D、化学反应的实质是分子分成原子，原子重新组合成新分子，则反应前后原子个数不变，选项D正确。故选D。14．某反应前后分子变化的微观示意图如下。下列说法正确的是（）A．反应物与生成物共有3种物质B．反应后原子个数增多C．该图可示意CO与O2的反应D．反应物中元素的化合价都为0【答案】A【解析】根据微观示意图可知A选项反应物和生成共三种物质，是正确的叙述；B选项根据质量守恒定律反应前后原子的种类和个数不变；C选项是错误的叙述，反应物质的分子是有三个原子构成的；D选项是错误的叙述，反应物为化合物，元素的化合价不为零；故答案选择A15．某物质在点燃的条件下发生反应，生成物和反应物共四种，它们的微观示意图和反应前后的质量如下表所示。物质序号甲乙丙丁微观示意图反应前质量/g6810010反应后质量/g0xyz（1）由构成的物质中所代表的元素的化合价为______；（2）表中的四种物质中，属于氧化物的是______(填化学式）；（3）上述反应的化学方程式为______；（4）一位同学在计算x、y和z数值的过程中，列出了以下等式，其中正确的是______（填字母序号）。A．x+y+x=169 B．y+z=168C．(100x)：z=32：64 D．(l00x)：(y1)=8：3【答案】（1）2；（2）H2O、SO2；（3）2H2S+3O24NH3+3O2eq\o\ac(\s\up7(点燃),\o(===,====))2N2+6H2O2H2O+2SO2；（4）AD。【解析】甲是H2S，乙是H2，丙是H2O，丁是SO2（1）由构成的物质是H2S，H2S中所代表的元素是硫，它的化合价为2。（2）由两种元素组成的化合物，其中一种元素是氧元素，这样的化合物是氧化物，故填H2O、SO2；（3）上述反应的化学方程式为2H2S+3O24NH3+3O2eq\o\ac(\s\up7(点燃),\o(===,====))2N2+6H2O2H2O+2SO2；（4）根据质量守恒定律，68+（100x）=(y1)+z，变形得x+y+x=169，反应中氧气与水的质量比为：(l00x)：(y1)=3×32：2×18=8：3，故选AD。16.下列图示可表示一定物质在一定条件下发生化学反应的过程，则下列说法正确的（）A．反应前后分子、原子个数都不变B．该反应中各物质都为化合物C．该反应不符合质量守恒定律D．该反应为置换反应【答案】D【解析】A由图可知，反应前后分子的个数改变，原子个数不变；B、由一种元素组成的纯净物叫单质；由不同元素组成的纯净物叫化合物；所以反应中有两种化合物，两种单质；C、所有化学变化中，原子的种类个数不变，原子的质量不变，都遵循质量守恒定律。D、一种单质和一种化合物生成另一种单质和另一种化合物的反应叫置换反应；选D17.下列各图中和分别表示不同元素的原子，其中表示化合物的是（）ABCD【答案】A【解析】由同种分子构成的物质是纯净物，由原子直接构成物质时，一种原子构成一种物质，由不同元素组成的纯净物叫化合物。B表示的是混合物；A表示的是化合物；CD是单质。选A知识点3质量守恒定律应用18.在化学反应3X+4Y=2Z中，已知X和Z的相对分子质量分别是32和102，则Y的相对分子质量为_____【答案】27【解析】设则Y的相对分子质量为y

3X+4Y=2Z

3×32

4×y

2×102

3×32+4×y═2×102解得：y═2719.在反应A+3B=2C+3D，已知2.3gA和4.8gB恰好完全反应，生成4.4gC。则生成的D的质量为______。又知D的相对分子质量为18，则B的相对分子质量______。【答案】2.7g，32【解析】根据质量守恒定律：2.3g+4.8g=4.4g+m(D)∴m(D)=2.7g设B的相对分子质量为xA+3B=2C+3D3x3×184.8g2.7gx=3220.化学反应：A+2B=C+D，5.6克A跟7.3克B恰好完全反应，生成12.7克C。现要制得0.4D，则所需A的质量为（

）A．5.6克

B．11.2克

C．14.6克

D．无法计算【答案】B【解析】5.6克A与7.3克B恰好完全反应,生成12.7克C,则根据质量守恒，此时D质量=5.6+7.312.7=0.2g，要制备0.4gD,则A需要5.6×2=11.2g21.为检验某化合物是否含碳、氢、氧三种元素，取一定质量该化合物放在燃烧匙里，再在酒精灯火焰上灼烧，然后用附有少量石灰水的烧杯罩在火焰上，用此实验方法（）①能检验出该化合物是否含碳元素②能检验出该化合物是否含氢元素③能检验出该化合物是否含氧元素④该化合物是否含碳、氢、氧三种元素都不能检验出来． A．① B． ①② C． ①②③ D． ④【答案】A【解析】该化合物放在燃烧匙里，再在酒精灯火焰上灼烧，反应物为该物质和氧气，然后用附有少量石灰水的烧杯罩在火焰上，如果变浑浊，则证明有二氧化碳生成，故能检验出该化合物中含有碳元素，不能证明有其它的物质生成，故不能检验是否含有氢元素或氧元素．知识点4质量守恒定律的验证22.请根据题目要求回答下列问题．（1）如图为托盘天平，使用托盘天平称物品的正确操作顺序为（填序号）．①调游码②放称量纸③称量物放左盘④调零点⑤加质量大的砝码⑥加质量小的砝码A．①②③④⑤⑥B．④②③⑤⑥①C．④⑤⑥①②③（2）在小烧杯中加入硫酸铜溶液后，加入铁钉，称量总质量为m1，发生反应的实验现象为，反应发生了一段时间后，再称量小烧杯及烧杯内物质的总质量为m2，则（填“=”“＞”“＜”）m1m2．（3）如图装置中，称量小烧杯中所有物质的质量m1，然后将小烧杯中的碳酸钠与盐酸完全混合，发生反应的化学方程式为，反应发生了一段时间后，再称量小烧杯及烧瓶内物质的总质量为m2，则（填“=”“＞”“＜”）m1m2，其原因为．（4）在4A+5B═4C+6D的反应中，C、D相对分子质量之比为15：9，若有1.7gA与B完全反应生成3gC，则B和C的质量比为．【答案】（1）B；（2）铁钉上附着红色物质，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色；=；（3）Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑；＞；生成的二氧化碳逸散到空气中，依据质量守恒定律，反应前烧杯中反应物的总质量大于反应后烧杯中剩余物的总质量；（4）4：3．【解析】（1）用天平称量物体时的正确操作步骤是：先调零点，然后在左右两盘中各方一张相同的纸，把称量物放到左盘，然后向右盘中放砝码，放砝码的顺序是先放质量大的，再放质量小的，最后用游码调平．故正确操作顺序为④②③⑤⑥①．（2）铁与硫酸铜溶液发生置换反应，生成硫酸亚铁和铜．硫酸铜溶液呈蓝色而硫酸亚铁溶液为浅绿色，生成红色的铜附在铁钉表面；反应没有气体参加，烧杯内物质的总质量始终不变．（3）碳酸钠与盐酸生成氯化钠、水和二氧化碳，反应的化学方程式为：Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑；根据质量守恒定律，反应前各物质的总质量等于反应后各物质的总质量，但由于生成的二氧化碳气体放出，所以烧杯内物质的总质量随反应的发生不断减小．（4）解：已知C和D的相对分子质量比为15：9，设生成D的质量为x，则

4A+5B═4C+6D

15×49×6

3g

x

解得：x=2.7g根据质量守恒定律可得参加反应的B的质量=3g+2.7g﹣1.7g=4g；则B和C的质量比为4g：3g=4：3．23．以下是老师引导学生探究“质量守恒定律”的教学片段，请你参与探究并帮忙填写空格（包括表中的空格）。【提出问题】化学反应前后各物质的质量总和是否相等？【查阅资料】氢氧化钠溶液可以吸收二氧化碳气体【猜想与假设】猜想1：不相等；猜想2：相等。【实验探究】甲、乙两组同学用托盘天平分别称量反应前后物质的质量。甲组乙组实验方案（反应后略）实验现象有气泡产生，天平指针向右偏转___________________________________，天平指针没有偏转结论猜想1正确，反应的化学方程式为________________________________猜想2正确【反思评价】究竟哪种猜想正确？通过讨论，同学们发现甲组中有气体溢出，导致指针向右偏转。得到启示：在探究化学反应前后各物质的质量总和是否相等时，凡有气体生成或参加的反应一定要在_______________中进行。【优化装置】同学们对甲组左盘中的反应装置进行了如下三种改进，你认为最佳装置是（填序号）____，从另外两种装置中任选一种指出其不足：____________________________________________________________________________________________________________________________________________。【得出结论】同学们利用改进后的最佳装置进行再次探究，均得出猜想2正确。进一步分析发现，反应体系中器材和未参加反应的物质的质量在反应前后保持不变，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】解释：化学反应前后，原子的种类、数目、质量均不变，所以质量守恒。应用：某固体物质受热会发生分解反应，生成氧化铜、水和二氧化碳三种物质，则该固体物质一定由_________种元素组成。【答案】【实验探究】Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2↑ 铁钉表面有红色物质析出，溶液颜色发生改变【反思评价】密闭容器【优化装置】B A装置实验中碳酸钠与盐酸反应生成二氧化碳，二氧化碳充满气球，使整个装置所受空气浮力增大，因此反应后天平不能平衡或C装置是个密闭体系，碳酸钠粉末与盐酸反应太快，橡皮塞易弹出【得出结论】参加化学反应【解释应用】四【解析】【实验探究】碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，根据质量守恒定律，参加反应的碳酸钠与氯化氢的质量和等于生成的氯化钠、水和二氧化碳的质量和，因有二氧化碳气体溢出，故反应后总质量比反应前总质量减少，观察到天平不平衡；反应的方程式为Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2↑。

铁与硫酸铜反应，生成硫酸亚铁和铜，故铁钉表面有红色物质析出，溶液颜色发生改变，天平指针没有偏转。

【反思评价】通过讨论，同学们发现甲组中有气体溢出，导致指针向右偏转。得到启示：在探究化学反应前后各物质的质量总和是否相等时，凡有气体生成或参加的反应一定要在密闭中进行。

【优化装置】最佳装置是B，该装置中生成的二氧化碳气体又被氢氧化钠溶液吸收，反应装置既保持了密闭，又没有改变容器的体积，即空气的浮力前后保持一致。A同学实验中碳酸钠与盐酸反应生成二氧化碳，二氧化碳充满气球，使整个装置所受空气浮力增大，因此反应后天平不能平衡；C中碳酸钠粉末与盐酸反应太快，橡皮塞易弹出，气体逸出，无法验证质量守恒定律。

【得出结论】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。

【解释应用】因为化学反应前后元素的种类不变，氧化铜、二氧化碳和水含有铜、碳、氧、氢四种元素，所以该化合物中也会含有这四种元素。点睛：要验证质量守恒定律需根据反应物的状态和产物的状态选择敞口或密闭装置，若有气体参加或生成的反应需在密闭容器中进行。该题是对质量守恒定律的知识应用题，解题的关键是利用了反应前后元素的种类不会改变的知识。24．质量守恒定律的发现，凝聚了不少科学家的心血。材料﹣：1673年，英国化学家波义耳将某金属放在一个密闭容器中煅烧，煅烧后立即打开容器进行称量，结果发现煅烧后的固体质量增加了。材料二：1774年，拉瓦锡用精确的定量实验研究在密封容器中氧化汞分解前的质量和分解后生成物的总质量之间的关系，证实了质量守恒定律。请回答以下问题：（1）小明认为波义耳实验也符合质量守恒定律，理由是。（2）小明采用图甲实验方案，测量酒精和水混合前后质量是否相等来验证质量守恒定律。老师看到后直接否定该方案，理由是。（3）小明决定用如图乙装置模拟拉瓦锡实验，测定反应前氧化汞的质量和反应后生成物的总质量是否相等来验证质量守恒定律。小明记录了以下几组数据：（已知：氧气的密度为p克/毫升，氧化汞分解的化学方程式：2HgOeq\o\ac(\s\up7(△),\o(===,====))2Hg+O2↑）①反应前称取的氧化汞质量a克②反应