专题4.2化学反应中的质量关系（十一大题型）-2023-2024学年九年级化学上册举一反三（全国）（原卷版）

专题4.2化学反应中的质量关系题型题型梳理【题型1】实验探究化学反应前后物质质量的变化【题型2】对质量守恒定律的理解【题型3】质量守恒定律的微观解释【题型4】根据质量守恒定律定性判断物质及其组成元素【题型5】根据质量守恒定律定量计算物质的组成【题型6】根据质量守恒定律求物质的化学式【题型7】有关质量守恒定律的计算——表格型【题型8】有关质量守恒定律的计算——柱状图【题型9】有关质量守恒定律的计算——饼形图【题型10】有关质量守恒定律的计算——折线图【题型11】有关质量守恒定律的计算——文字表述型举一反三举一反三【知识点1】质量变化的探究实验在空气中加热铜片实验原理：2Cu+O2△2CuO现象：紫红色固体变黑；质量变大质量变大的原因——有氧气参加反应氢氧化钠（NaOH）溶液与硫酸铜（CuSO4）溶液反应（1）原理：2NaOH+CuSO4==Cu(OH)2↓+Na2SO4（2）现象：有蓝色絮状沉淀；溶液由蓝色变为无色；天平仍平衡。石灰水与稀盐酸反应原理：CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑现象：白色固体溶解；有气泡产生；天平仍平衡。【题型1】实验探究化学反应前后物质质量的变化【例1】某课外兴趣小组的同学设计了如下三个实验来验证质量守恒定律:实验I:称量镁条,在空气中点燃,待反应结束后,将生成物全部收回再称量。实验II:将装有稀盐酸的小试管放入装有锌粒的烧杯中,称量,然后将盐酸与锌粒接触,过一会在称量。实验III:将装有氢氧化钠溶液的试管放入盛有硫酸铜的锥形瓶中,并在锥型瓶口塞上橡皮塞,称量,然后设法将两种溶液接触(有蓝色氢氧化铜沉淀和硫酸钠生成)过一会再称量。数据见下表:编号实验Ⅰ实验Ⅱ实验Ⅲ反应前/g4.8112.6118.4反应后/g8.0112.4118.4(1)在实验I中,反应后的质量比反应前明显增加,请用质量守恒定律加以解释。(2)实验II中发生反应共生成气体的质量是。(3)这三个实验中,实验III正确反映了反应物与生成物之间的质量关系。请从分子、原子的角度解释反应前后质量相等的原因。(4)实验I、II不能正确反映反应物和生成物之间的质量关系,选一例说明实验设计中的不当之处,并提出改进思路。【变式11】为了探究化学反应前后物质的总质量是否发生改变，甲同学和乙同学分别设计了下面两个实验，请根据如图回答问题：【信息提示】硫酸铜与氢氧化钠反应：(1)甲同学设计的实验如图A所示，反应前，托盘天平的指针指向分度盘的中央：两种物质反应后，托盘天平的指针会发生偏转吗？，其原因是。B装置在反应前天平的指针在刻度盘的中央，反应后指针会（填“向右偏”“向左偏“指向中央”）(2)两位同学通过交流反思得到启示：在探究化学反应前后物质的总质量是否发生改变时，对于有气体参加或有气体生成的反应一定要在装置中进行。(3)从微观角度分析，在化学反应前后一定不变的是（选填序号）。①原子种类

②分子种类

③原子数目

④分子质量

⑤分子数目【变式12】质量守恒定律的发现对化学科学发展具有重大意义。(1)如图A、B、C三个实验的变化中，遵守质量守恒定律的是（填序号）。(2)用图B的实验来验证质量守恒定律时，若所用试剂不变，你的改进方案是。(3)利用镁带在空气中燃烧来验证质量守恒定律。①镁带在空气中燃烧的化学方程式为。②小明认为根据质量守恒定律，天平应该向左倾斜。镁带完全燃烧后，发现天平向右倾斜，请分析其主要原因是。【变式13】在“质量守恒定律”的课堂教学中，老师引导学生们进行“化学反应中，反应物与生成物的质量关系”实验探究。他们使用的实验装置和药品如下图所示，现分别以A、B、C表示。【实验验证】A、B、C三个实验分别由甲、乙、丙三个组的同学来完成，他们都进行了规范的操作、准确的称量和细致的观察。(1)A实验装置中小气球的作用是。(2)B实验反应后天平不平衡，反应后天平不平衡的原因是。(3)C实验反应前物质总质量反应后物质总质量（填“>”、“<”或“=”）。【反思与评价】(4)上述实验A、B、C中能用来验证质量守恒定律的是（选填字母编号）；(5)在探究化学变化中反应物和生成物的质量关系时，若是有气体参加或有气体生成的反应，应采用容器。【知识点2】质量守恒定律1.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。说明：①质量守恒定律只适用于化学变化，不适用于物理变化；②“参加”：没有参加反应的物质和不是反应生成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，特别注意气体、沉淀不能遗漏。敞口容器中的反应还要考虑空气中的物质是否参加反应。=4\*GB3④“质量总和”是质量之和，不是体积、分子个数2.微观解释：在化学反应前后，原子的种类、数目、质量均保持不变（原子的“三不变”）。3.化学反应前后的“变与不变”：宏观微观一定不变物质的总质量不变；元素的种类不变；元素的质量不变原子的种类、数目、质量都不变一定改变物质的种类一定改变分子的种类一定改变可能改变化合价可能改变分子总数可能改变【题型2】对质量守恒定律的理解【例2】下列描述的变化中，不能用质量守恒定律解释的是A．蜡烛燃烧后质量减小 B．将3g食盐放入3g水中完全溶解后得6g溶液C．铁生锈后质量增加 D．硫粉在空气中充分燃烧后固体质量减小到0g【变式21】下列叙述中可用质量守恒定律解释的是A．5.4克硫在4.6g氧气中完全燃烧生成10g二氧化硫气体。B．一定质量的冰，变成水后体积减小C．50mL水和50mL酒精混合物后，总体积小于100mLD．红磷在空气中充分燃烧后，生成物的质量一定等于参加反应的红磷和氧气的质量【变式22】己知反应且A与B参加反应的质量比为4:3，若反应后生成C的质量为2.8g，则消耗的反应物B为A．0.3g B．0.9g C．1.2g D．1.6g【变式23】下列变化能用质量守恒定律解释的是A．氯酸钾加热后剩余固体质量比反应前减少B．水的质量和受热变成水蒸气的质量相等C．食盐溶解到水中得到食盐水D．植物油倒入水后的体积为【题型3】质量守恒定律的微观解释【例3】在化学反应前后，下列各项中，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物质的种类

⑥原子的种类A．①③⑥ B．②④⑥ C．①③④⑥ D．②③⑤⑥【变式31】下列对质量守恒定律的理解，正确的是A．镁条燃烧后质量增加，不遵循质量守恒定律B．化学反应前后分子的总数一定不会发生变化C．5g硫和5g氧气恰好完全反应，生成物二氧化硫为10gD．将5g铁和5g铜混合后物质的总质量为10g，遵守质量守恒定律【变式32】2023年杭州亚运会主火炬采用甲醇作为燃料，它由氢气和从空气中捕获的二氧化碳合成，可实现循环内碳的零排放，故称为“零碳甲醇”。甲醇（CH3OH）合成的微观过程如图，下列有关说法正确的是

A．参加反应的两种物质的分子个数比为2：3B．催化剂在反应前后的质量和性质都不变C．化学反应前后原子的种类和数目都不变D．甲醇由碳原子、氢原子和氧原子构成【变式33】下图是某化学变化的微观模拟过程，请回答下列问题：(1)请你在图B中补上相关粒子的图形，使之正确。(2)C属于(填物质分类)，你判断的微观依据是。(3)由B→C过程的微观实质是。(4)从微观角度看，化学反应的过程，就是参加反应的各物质的的过程，反应前后原子的都不变，所以化学反应前后各物质的质量总和相等。【题型4】根据质量守恒定律定性判断物质及其组成元素【例4】下列物质均可用作燃料，在O2中充分燃烧时，不会产生CO2的是A．CH4 B．S C．C D．CO【变式41】某有机物在氧气中完全燃烧，测得生成物中含有二氧化碳、水蒸气、二氧化硫，下列对该有机物的推断正确的是A．一定含碳、氢、硫元素B．一定含碳、氢、氧元素C．只含碳、氢元素D．一定含碳、氢、氧元素，可能含硫元素【变式42】已知铜在潮湿空气中容易生锈，形成铜绿【Cu2(OH)2CO3】。该物质在加热时分解生成三种常见的氧化物。以下一定不是其分解生成的氧化物的是A．H2O B．CuO C．SO2 D．CO2【变式43】植物的光合作用可表示为：水+二氧化碳叶淀粉+氧气，由此推断淀粉中A．一定含有碳、氢、氧元素 B．一定含有碳、氧元素，可能含有氢元素C．一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素 D．一定含有氢、氧元素，可能含有碳元素【题型5】根据质量守恒定律定量计算物质的组成【例5】将2.3克某物质在氧气中燃烧，完全反应后可得到4.4克二氧化碳和2.7克水，则该物质中A．一定有碳、氢元素，可能有氧元素 B．一定有碳、氢、氧三种元素C．一定有碳、氢元素，没有氧元素 D．无法判断【变式51】实验室常用燃烧法测定物质的组成。现取3.2g某物质在足量的氧气中燃烧，生成4.4gCO2和3.6gH2O，下列说法错误的是A．参加反应的氧气质量为4.8gB．生成CO2和H2O分子个数比是1：2C．该物质中含有氧元素D．该物质中碳、氢原子个数比是1：3【变式52】某物质1.6克在空气中充分燃烧共生成4.4克二氧化碳和3.6克水。则下列说法正确的是①该物质中一定含有氧元素；②该物质中一定不含氧元素；③该物质中一定含有碳、氢元素；④该物质的一个分子中碳、氢原子的个数比为1∶4；⑤该物质中氢元素的质量分数最大。A．①②③④⑤ B．②③④ C．③④⑤ D．②③⑤【变式53】某可燃物4.6g在足量的氧气中完全燃烧，生成了和。通过计算可确定消耗氧气的质量为，该物质的组成中一定含有元素。【题型6】根据质量守恒定律求物质的化学式【例6】某物质甲在空气中完全燃烧生成二氧化碳和水，则可确定物质甲中一定含有的元素是，若测得甲完全燃烧后共生成二氧化碳和水，则该物质的化学式是。【变式61】某有机物4.4g燃浇后，生成H2O7.2g，CO2和CO共10g，恢复至室温，测得所得气体中氧元素的质量分数是64%，该有机物中所含碳元素的质量为g，已知该有机物的相对分子质量为44，则该有机物的化学式为。【变式62】维生素C可以治疗坏血病。为了研究其组成，取8.8g维生素C完全燃烧，只有两种生成物，分别是13.2g的二氧化碳3.6g的水，则维生素C的化学式可能是A．C6H8 B．C6H8O6 C．C5H8 D．C5H8O5【变式63】一定质量的纯净物R在32g氧气中充分燃烧，恰好完全反应后，生成22g二氧化碳和18g水，下列判断正确的有（填序号，多选）。①参加反应的R的质量为8g

②R中只含有碳、氢元素③R中可能含有氧元素

④R中碳、氢元素的质量比为3∶1⑤R中氢元素的质量分数为20%

⑥R最可能的化学式是C3H8【题型7】有关质量守恒定律的计算——表格型【例7】将一定质量的a、b、c、d四种物质放入密闭容器中，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表所示，下列说法中错误的是物质（g）abcd反应前质量6.43.24.00.5反应后质量待测2.67.20.5A．反应后a物质的质量为3.8gB．a和b是反应物，d可能是催化剂C．c的元素，一定与a和b的元素种类相同D．该反应过程中，分子种类一定改变，原子种类可能改变【变式71】在一个密闭容器中，甲、乙、丙、丁四种物质在一定条件下充分反应后，测得反应前后各物质的质量如下表。下列说法错误的是物质甲乙丙丁反应前质量/g522022反应后质量/g待测11285A．该反应是化合反应 B．甲可能是该反应的催化剂C．该反应中乙，丙的质量比为9：8 D．反应后甲的质量为5g【变式72】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：物质甲乙丙丁反应前质量（g）530182反应后的质量（g）5390m关于此反应，下列认识不正确的是A．表中m为11 B．甲可能是该反应的催化剂C．该反应是分解反应 D．反应中乙、丙的质量比为1:1【变式73】在一定条件下，密闭容器内发生某反应，测得反应前后各物质的质量如表所示。下列说法不正确的是物质甲乙丙丁反应前物质的质量/g8401020反应后物质的质量/g124X52A．X＝10，丙可能是该反应的催化剂 B．反应中，甲和丁的质量之比是1:8C．乙可能是一种单质 D．该反应一定是分解反应【题型8】有关质量守恒定律的计算——柱状图【例8】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质量的变化量（单位：g）如图所示。下列说法不正确的是A．x的数值为8 B．反应前后元素的化合价可能改变C．丁可能是此反应的催化剂 D．反应前后甲、戊变化的质量之比为1∶3【变式81】在密闭容器内，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．该反应属于分解反应B．生成的甲、丙两物质的质量比为8：1C．乙可能是该反应的催化剂D．参加反应的丁的质量等于生成的甲和丙的质量之和【变式82】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如图所示，下列说法正确的是

A．R的值为46B．戊一定是该反应的催化剂C．参加反应的乙和丙的质量之比是2：1D．容器中甲和丁的质量之和等于乙和丙的质量之和【变式83】在一定条件下，甲、乙、丙、丁四种物质在密闭容器中反应一段时间后，测得反应前后各物质的质量如图所示。下列说法不正确的是

A． B．参加反应的乙、丁两物质的质量之比为1∶2C．丙一定是化合物 D．甲可能是该反应的催化剂【题型9】有关质量守恒定律的计算——饼形图【例9】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【变式91】在密闭容器内有甲、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，则下列有关说法中不正确的是A．该反应属于分解反应B．乙是这个反应的催化剂C．参加反应的的丁质量一定等于生成甲和丙的质量之和D．该反应中参加反应的甲、丁两物质的质量比为1：9【变式92】如图表示几种物质在密闭容器中反应前后的质量变化，下列说法正确的是A．X的数值是11 B．该反应的生成物有三种C．该反应为分解反应 D．W物质中只含碳、氢两种元素【变式93】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下图所示，下列说法不正确的是A．X的数值为41 B．该反应属于分解反应C．反应生成的甲、丙的质量比为8：1 D．甲可能是单质【题型10】有关质量守恒定律的计算——折线图【例10】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．该反应为化合反应B．丙可能为该反应的催化剂C．反应后乙、丁的质量比为8：1D．该反应中，参加反应的甲、丁质量变化之比为2：1【变式101】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