课题1 质量守恒定律（分层作业）-九年级化学上册同步高效课堂（人教版2024）（解析版）

第第页课题1质量守恒定律【基础达标】1.下列现象不能用质量守恒定律解释的是（）A．石蜡熔化前后，其质量不变B．高锰酸钾加热后固体质量减少C．木材在空气中燃烧后化为灰烬，灰烬的质量小于木材的质量D．在空气中加热铜丝，生成物的质量比原来铜丝的质量大【答案】A【解析】质量守恒定律适用于化学变化，不适用于物理变化。A、石蜡熔化过程只是状态的改变，无新物质生成，是属于物理变化，不能用质量守恒定律解释，符合题意；B、高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，属于化学变化，氧气逸出导致固体质量减少，能用质量守恒定律解释，不符合题意；C、木材在空气中燃烧生成了二氧化碳等物质，属于化学变化，木材在空气中燃烧生成二氧化碳等气体逸散到空气中，消耗的氧气质量小于生成的二氧化碳质量，灰烬的质量小于木材的质量，能用质量守恒定律解释，不符合题意；D、铜丝在空气中加热生成氧化铜，属于化学变化，生成物氧化铜的质量等于参加反应的铜和氧气的质量总和，生成物的质量比原来铜丝的质量大，能用质量守恒定律解释，不符合题意。故选A。2．最早传播和用文字记载并使人们普遍接受质量守恒定律的科学家是（）A．门捷列夫B．达尔文C．拉瓦锡D．道尔顿【答案】C【解析】A、门捷列夫在化学上的主要贡献是发现了元素周期律，并编制出元素周期表，故选项错误；B、达尔文创立了进化论，故选项错误；C、拉瓦锡首先通过化学实验证明了化学反应中质量守恒定律，传播和用文字记载并使人们普遍接受质量守恒定律，故选项正确；D、道尔顿创立了分子论和原子学说，故选项错误；故选：C。3．现有化学反应A+B→C，若agA与bgB充分反应，则生成C的质量是（）A．大于（a+b）g B．等于（a+b）gC．小于或等于（a+b）g D．无法确定【答案】C【解析】根据质量守恒定律可知，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，若agA与bgB恰好完全反应完，则生成C的质量等于（a+b）g；若agA与bgB没有恰好完全反应，则生成C的质量就会小于（a+b）g，故选：C。4．下图表示两种气体发生化学反应的微观示意图，其中相同的球代表同种原子。下列说法错误的是（）A．该反应属于化合反应B．反应前后原子的种类和数目都不变C．生成物是混合物D．分子在化学反应中可以再分【答案】C【解析】A、该反应是由两种物质反应生成一种物质，属于化合反应，故说法正确；B、由微粒的变化可知，化学反应前后原子的种类和数目都不变，故说法正确；C、由生成物的微观构成可知，反应后生成了一种新的化合物，故说法错误；D、由反应前后微粒的变化可知，分子在化学变化中发生了变化，说明了分子在化学变化中可以再分，故说法正确。故选C。5．下列现象能用质量守恒定律解释的是（）A．10gNaCl溶解在90g水中，成为100g溶液B．100g干冰完全汽化成100g气体C．酒精燃烧后，什么都没有了D．2g氢气和2g氧气混合得4g气体【答案】C【分析】质量守恒定律反映的化学反应前后的质量关系，适用于化学变化，不适用于物理变化。【解析】A、氯化钠溶于水属于物理变化，不能用质量守恒定律解释，选项错误；B、干冰汽化属于物理变化，不能用质量守恒定律解释，选项错误；C、酒精燃烧属于化学变化，燃烧过程中生成二氧化碳和水蒸气逸散到了空气中，所以“什么都没有了”，选项正确；D、氢气和氧气混合属于物理变化，不能用质量守恒定律解释，选项错误；故选C。6．分解高锰酸钾、过氧化氢（化学式）两种物质，都可以制得氧气。这说明三种物质的组成中都含有（）A．氧化物 B．氧元素 C．氧分子 D．氧气【答案】B【解析】宏观上看，物质是由元素组成的，高锰酸钾由钾元素、锰元素、氧元素组成，氯酸钾由钾元素、氯元素、氧元素组成，过氧化氢由氢元素和氧元素组成，氧气由氧元素组成，根据质量守恒定律可知，化学反应前后元素种类不变，所以高锰酸钾、氯酸钾、过氧化氢三种物质都可以制得氧气，是由于三种物质的组成中都含有氧元素，故选：B。7．（2024·湖南长沙·三模）高氯酸铵可用作火箭推进剂，当它发生分解反应时，可能生成的物质是（）A． B．C． D．【答案】D【解析】化学反应前后元素的种类不变，高氯酸铵中含有氮元素、氢元素、氯元素、氧元素四种元素，没有硫、磷、镁元素，故分解后的产物中不可能出现硫、磷、镁元素，故选D。8．用下图装置研究反应前后物质的质量关系。(1)实验1，点燃蜡烛后，电子秤示数减小。蜡烛减少的质量燃烧后生成物的总质量（填写“等于”或“不等于”）。(2)实验2的实验现象是有色固体生成，溶液由蓝色变为浅绿色，电子秤示数不变。(3)分析实验3中，电子秤示数改变的原因是。(4)从微观角度分析，化学反应一定符合质量守恒定律的原因是。【答案】(1)不等于(2)红(3)反应生成二氧化碳逸出(4)反应前后原子种类、个数和质量都不变【解析】（1）实验1中，点燃蜡烛后，电子秤示数逐渐减小，反应的蜡烛质量和反应的氧气质量之和等于生成的水的质量和二氧化碳的质量之和，因此蜡烛减小的质量小于燃烧后生成物的总质量；（2）铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，现象为铁表面有红色固体出现，溶液由蓝色变为浅绿色；（3）实验3中，电子秤示数会变小，这是因为盐酸和碳酸钠反应生成的二氧化碳扩散到空气中；（4）从微观角度分析，化学反应一定符合质量守恒定律的原因是反应前后原子种类、个数和质量都不变。9．质量守恒定律[1]内容：参加化学反应的各物质的质量总和，反应后生成的各物质的质量总和。（宏观表现）[2]范围：用于解释化学变化中反应物和生成物的质量关系，不能解释物理变化。[3]因为化学变化中有些反应物会有剩余，所以“参加反应”和“反应物”不能等同看待。参加反应的那部分质量即减少那部分总质量，增加那部分就是生成部分。质量不变可能是催化剂。[4]微观解释：原子是化学变化中的粒子。在化学变化中，原子的、和均不改变，所以组成物质的元素的和不变，由这些元素组成的物质的总不变。化学变化中的“变和不变”：六个一定不变——原子三不变、元素种类、质量不变、生成物和反应物的总质量不变。二个一定改变——物质种类和分子种类。二个可能改变——反应前后的分子数目、元素化合价。【答案】等于最小种类数目质量种类质量质量【解析】略10．下图是过氧化氢在一定条件下发生反应的微观模拟图，请回答下列问题：(1)根据质量守恒定律，应在C图中补充1个__________（填“A”或“B”或“C”或“D”）。A． B． C． D．(2)A到B变化的微观实质是。(3)画出与一个氧分子有相同质子数的阴离子的结构示意图。【答案】(1)B(2)在一定条件下，过氧化氢分子分解成氢原子和氧原子(3)【解析】（1）根据质量守恒定律，反应前后原子种类和数目不变，A和B中有4个氢原子和4个氧原子，C中有4个氢原子和2个氧原子，则C图中缺少2个氧原子，即还应补充一个氧分子，故选B；（2）化学变化的实质是分子分解成原子，原子重新组合成新分子，所以A到B变化的微观实质是在一定条件下，过氧化氢分子分解成氢原子和氧原子；（3）1个氧原子中有8个质子，一个氧分子中有2个氧原子，一共有16个质子，含有16个质子的阴离子是硫离子，硫离子是由硫原子得到2个电子后形成的，核外电子排布为2、8、8，所以硫离子的结构示意图为。【能力提升】11．（2024·广西桂林·二模）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。12．（2024·安徽宣城·三模）中国科学家已实现由CO2到淀粉的全人工合成。其中部分反应的微观过程图如下。下列有关说法正确的是（）A．甲反应中，可知甲醇中一定含碳元素，可能含氢元素和氧元素B．甲反应中，原子个数变少了C．乙反应中，反应a中甲醇分子中氢原子数目一定比甲醛多D．乙反应中，反应b中氧元素全部转变成氧气【答案】C【解析】A、由图可知，反应前有1个C原子、6个H原子和2个O原子，反应后一个水分子中含有2个H原子和1个O原子，根据反应前后原子个数相等，甲醇分子中一定含有碳、氢、氧三种原子，所以甲醇中一定含有碳、氢、氧等三种元素，A项错误；B、化学反应前后原子数目不变，B项错误；C、根据反应a特点，甲醇分子中氢原子个数等于甲醛和过氧化氢分子中氢原子个数之和，所以一定大于甲醛分子中氢原子个数，C项正确；D、反应b中，过氧化氢中氧元素一部分转化成了氧气，一部分转入水中，D项错误。故选C。13．在一个密闭的容器中，有一定质量的空气，现向其中加入足量的红磷并点燃，完全反应后冷却至室温。下列说法正确的是（）A．容器内气体的质量减小，压强不变 B．容器内气体的质量增大，压强增大C．容器内气体的质量不变，压强增大 D．容器内气体的质量减小，压强减小【答案】D【解析】红磷和氧气在点燃的条件下生成五氧化二磷，生成物为固体，由质量守恒定律可知，完全反应后冷却至室温，容器内气体的减小，压强减小；故选：D。14．（2024·广东中山·三模）19届杭州亚运会的火炬燃料零碳甲醇(CH3OH)是符合“碳中和”属性的绿色能源，是用焦炉气中的氢气与从工业尾气中捕集的二氧化碳合成而得，实现了二氧化碳资源化利用，废碳再生。下图是该反应的微观示意图，有关说法不正确的是（）A．催化剂在反应前后质量不变B．该反应前后原子的数目不变C．该反应分子种类发生变化D．参加反应的甲乙微粒个数之比为1∶1【答案】D【解析】A、催化剂在化学反应前后质量和化学性质不变，故A说法正确；B、根据图示和质量守恒定量可知，反应前后原子种类一定不发生改变，，故B说法正确；C、根据图示可知，反应前是二氧化碳分子和氢分子，反应后是甲醛分子和水分子，该反应分子种类发生变化，故C说法正确；D、根据图示和质量守恒定量可知，化学反应前后原子的种类和个数不变，反应后有1个碳原子，2个氧原子，6个氢原子，故反应前应有1个二氧化碳分子和3个氢分子，即参加反应的甲乙微粒个数之比为1：3，故D说法错误；故选：D。15．（2024·广西钦州·一模）某密闭容器内有甲、乙、丙、丁四种物质，反应一段时间后。测得反应前后各物质的质量分数如右图所示，下列说法正确的是（）A．物质乙是生成物B．物质丁一定是催化剂C．参加反应的甲与乙质量比为14:3D．该反应的基本反应类型为分解反应【答案】C【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，则甲为反应物；反应前后乙的质量分数减少了，则乙是反应物；反应前后丙的质量分数增加了，则丙是生成物；反应前后丁的质量分数没有发生改变，则丁可能是催化剂，也可能是不参与反应的物质，该反应为甲+乙丙。【解析】A、由分析可知，反应前后乙的质量分数减少了，则乙为反应物，故A错误；B、由分析可知，反应前后丁的质量分数没有发生改变，则丁可能是催化剂，也可能是不参与反应的物质，故B错误；C、参加反应的甲与乙的质量比为，故C正确；D、由分析可知，该反应为甲+乙丙，符合“多变一”的特点，属于化合反应，故D错误。故选C。16．（2024·四川德阳·二模）如下图是某两种物质反应时的微粒变化过程简化示意图，其中“”“”“”分别表示不同元素的原子。下列有关说法正确的是（）A．反应后原子数目增加B．参加反应的两种分子个数比为1；1C．反应前后，各元素的化合价都没有变化D．该反应不遵守质量守恒定律【答案】B【分析】由微观反应示意图以及质量守恒定律可知，该反应的微观过程表示如下：【解析】A、由质量守恒定律可知，化学反应前后原子的种类和数目不变，说法错误；B、由微观反应示意图的信息可知，参加反应的两种分子个数比为2：2=1：1，说法正确；C、反应物均为化合物，化合物中元素的化合价不为零，生成物中有一种物质是单质，其中元素的化合价为零，反应前后存在化合价的改变，说法错误；D、所有化学反应都遵循质量守恒定律，说法错误；故选：B。17．在一密闭容器内有四种物质，在一定条件下充分反应，测得反应后各物质的质量如下表：物质XYZQ反应前的质量/g4101725反应后的质量/g未测2169下列说法中，错误的是（）A．该反应为化合反应 B．该反应遵守质量守恒定律C．X中未测值为4 D．该反应中X不可能是催化剂【答案】AC【分析】根据质量守恒定律，化学反应前后，物质总质量不变，设反应后X的质量为x，则，解得x=20。【解析】A、根据分析，X在反应后的质量为20g，由表格信息可知反应后X、Y的质量增加，Z、Q的质量减少，该反应由Z、Q反应生成X、Y，而化合反应由两种或两种以上物质反应生成一种物质，因此该反应不属于化合反应，A选项错误；B、任何化学反应都遵守质量守恒定律，B选项正确；C、根据分析，X中未测值为20，C选项错误；D、催化剂的质量和化学性质在化学反应前后保持不变，X的质量由反应前的4g变为反应后的20g，说明该反应中X不可能是催化剂，D选项正确。故选：AC。18．从定性到定量的角度研究化学，是物质属性的精细化表征的方法。Ⅰ.从定性的角度研究：用如图实验装置探究汽油的元素组成(夹持仪器已略)。(1)实验中，要使汽油燃烧生成的气体能通过漏斗被吸入试管中，需要进行的操作是：。(2)观察到漏斗内壁出现水滴，试管中澄清石灰水变白色浑浊，由以上现象可推测出汽油中(填“一定”或“可能”或“一定不”)含有氧元素。Ⅱ.从定量的角度研究：设计了如图实验装置(天平路)验证质量守恒定律。(3)上述四个实验装置中，能用于验证质量守恒定律的是。(4)A中玻璃管的作用是。(5)B中铁钉和硫酸铜溶液反应后，溶液颜色由蓝色变为。(6)C中实验结束后天平指针(填“偏左”或“偏右”)，该反应(填“遵守”或“不遵守”)质量守恒定律。(7)镁条在空气中完全燃烧生成氧化镁，若该反应中固体质量变化如图所示，则M2与M1的差值表示的质量。【答案】(1)向右拉动注射器活塞(2)可能(3)AB/BA(4)导气，引燃红磷(5)浅绿色(6)偏右遵守(7)参加反应的氧气【解析】（1）实验中，要使汽油燃烧生成的气体能通过漏斗被吸入试管中，需要进行的操作是向右拉动注射器活塞，试管中的压强减小，在外界大气压的作用下，汽油燃烧生成的气体可以通过漏斗被吸入试管中；（2）观察到漏斗内壁出现水滴，说明有水生成，试管中澄清石灰水变白色浑浊（二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水），说明有二氧化碳生成，生成物水和二氧化碳中含有碳、氢、氧三种元素，根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，反应前氧气中只含有氧元素，则汽油中一定含有氢元素和碳元素，可能含有氧元素；（3）A中红磷燃烧，发生了化学变化，且装置密闭，可用于验证质量守恒定律；B中铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，发生了化学变化，该装置虽然敞口，但是反应没有气体参与或生成，可用于验证质量守恒定律；C中稀盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、二氧化碳和水，发生了化学变化，但是该装置敞口，该反应有气体生成，生成的气体会逸散到空气中，不能用于验证质量守恒定律；D中蒸馏水和酒精不反应，不能用于验证质量守恒定律；故选：AB；（4）A中胶塞上的玻璃管放到酒精灯火焰上灼烧至红热后，迅速用胶塞将锥形瓶塞紧，可利用玻璃管引燃红磷，红磷燃烧放热，装置内温度升高，压强增大，气体可通过玻璃管导入气球，平衡装置内外气压，防止瓶塞飞出；（5）B中铁钉和硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜，硫酸亚铁溶液为浅绿色，反应后溶液颜色由蓝色变为浅绿色；（6）C中稀盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、二氧化碳和水，该装置敞口，生成的气体会逸散到空气中，导致左盘质量偏小，则实验结束后天平指针偏右；质量守恒定律适用于一切化学变化，故该反应也遵守质量守恒定律；（7）镁条在空气中完全燃烧生成氧化镁，化学方程式为：，根据质量守恒定律，固体增加的质量即为参加反应的氧气的质量，则M2与M1的差值表示参加反应的氧气的质量。【直击中考】19．（2024·云南曲靖·二模）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。【解析】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。20.（2024·安徽宣城·一模）2022年诺贝尔化学奖授予三位科学家，他们利用Cu+做催化剂将氮原子和碳原子象“纽扣”一样链接在一起，称为“链接化学”。下列有关说法正确的是（）A．反应中原子没有发生变化 B．Cu+在反应中质量和性质都不变C．反应中元素种类发生变化 D．该反应没有新物质生成【答案】A【解析】A、依据质量守恒定律可知：化学变化前后原子的种类不变，说法正确，说法正确；B、催化剂在反应中质量和化学性质不变，说法错误；C、依据质量守恒定律可知：化学反应前后元素种类不变，说法错误；D、化学反应一定有新物质生成，说法错误；故选：A。21．（2024·北京·中考真题）下列关于Fe在O2中燃烧的反应叙述不正确的是（）A．放出热量 B．生成黑色固体C．反应前后固体质量相等 D．参加反应的Fe与生成物中铁元素质量相等【答案】C【解析】A、铁在氧气中燃烧放出大量的热，故叙述正确；B、铁在氧气中燃烧生成黑色固体四氧化三铁，故叙述正确；C、铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，根据质量守恒定律，反应后生成四氧化三铁的质量等于参加反应的铁丝和氧气的质量之和，故反应后固体质量增加，故叙述错误；D、根据质量守恒定律，反应前后元素的质量不变，所以参加反应的Fe与生成物中铁元素