第15讲 化学反应中的质量关系-新九年级化学暑假课（沪教版）（原卷版）

第15讲化学反应中的质量关系1．理解质量守恒定律的含义。2．能用微粒的观点说明质量守恒的本质原因。3．能用质量守恒定律解释常见化学反应中的质量关系。4．能利用质量守恒定律解析简单的计算。1.质量守恒定律内容的各物质的质量总和，等于的各物质的质量总和

适用范围只适用于变化，不适用于变化

理解没有参加反应的物质的质量和非反应生成的物质的质量不能计入“总和”中质量总和要考虑生成的沉淀、气体，空气中的物质是否参加反应或物质有无遗漏只适用于守恒，不包括体积守恒或分子数守恒等

微观实质化学反应是参加反应的各物质（反应物）的原子重新组合成其他物质（生成物）的过程；在化学反应中，反应前后原子的没有改变，没有增减，原子的也没有改变

应用（1）利用质量守恒定律解释常见的反应现象；（2）推断物质的组成元素及组成元素的质量——依据化学反应前后元素的种类和质量不变；（3）推断化学反应中未知物的化学式或化学计量数——依据化学反应前后原子的种类和数目不变；（4）推算化学反应中某物质的质量或物质间的质量比——依据化学反应前后物质的总质量不变2.微观解释质量守恒定律的原因：电解水反应微观过程化学反应前后物质的质量总和相等的本质原因是：化学反应是分子破裂成原子，原子重新组合成新的分子。化学反应前后，原子的种类、数目、质量都不变。归纳化学变化前后变与不变：3.质量守恒定律的应用（1）解释一些实验事实，例如，细铁丝在氧气中燃烧后的生成物的质量比原来细铁丝的质量大了。利用质量守恒定律解释为：根据质量守恒定律的含义(即六不变)中的“反应前后物质总质量不变”可知，参加化学反应的铁和氧气的质量之和，等于反应后生成的四氧化三铁的质量；所以，生成物四氧化三铁的质量比原来细铁丝的质量大了。（2）推测一些物质的元素组成。例如：生物的呼吸作用可以表示为“有机物+氧气二氧化碳+水+能量”。以下有关有机物的组成元素推断正确的是（）A．只含碳元素B．只含碳元素和氧元素C．一定含碳、氢、氧三种元素D．一定含有碳元素和氢元素，可能含有氧元素方法探索：根据质量守恒定律的含义(即六不变)中的“元素的种类不变”可知，生成物所含的碳、氢、氧三种元素中的碳元素和氢元素一定来自于有机物，至于氧元素可能全部来自于氧气，也可能部分来自于氧气，另一部分则来自于有机物；所以，选项D是正确的。（3）推断一些物质的化学式。例如：一氧化氮是空气的主要污染物之一。近年来又发现生物体内存在少量一氧化氮，它有扩张血管、增强记忆的功能；这成为当前生命科学的热点。工业上制取一氧化氮的化学方程式为：4X+5O24NO+6H2O，则X的化学式为。方法探索：根据质量守恒定律的含义(即六不变)中的“元素的种类不变、原子的种类不变、原子的数目不变”可知，X中应该含有氮元素和氢元素，其化学式中应该含有氮原子和氢原子，并且其原子个数分别是1和3；所以，答案应该是“NH3”。（4）计算有关物质的质量。例如：现将10gA和足量的B混合加热，使它们发生化学反应，10gA完全反应后，生成15gC，则参加反应B的质量是。方法探索：根据质量守恒定律的含义(即六不变)中的“反应前后物质总质量不变”可知，反应物B的质量等于生成物C与反应物A的质量之差(即15g−10g)。特别注意以下几点：（1）对于质量守恒定律的理解，要抓住概念中的“参加”、“化学反应”、“质量”、“总和”这样四个关键词。由此可知：①没有参加反应的物质的质量不能计算在内；②质量守恒定律的使用范围是所有的化学反应(即化学变化)，而对物理变化无效；③质量守恒定律是指质量守恒，而非体积守恒等；④质量守恒定律是指各物质的质量总和相等，而非某物质的质量。（2）对于定律成立的原因，可以从化学反应的实质上来推断(即三不变造成的)。（3）对于定律的应用，一定要抓住它的含义(即六不变)，细心地进行套用。考点1质量守恒定律例1．（2023·四川成都·四川省成都市七中育才学校校考模拟预测）下列从学科观点对碳循环和氧循环的认识正确的是（）

A．变化观：每个人对参与碳、氧循环的作用无足轻重B．守恒观：碳、氧循环过程中各元素守恒，其化合价不变C．微粒观：绿色植物的作用是使自然界中氧原子总数增加D．平衡观：碳、氧循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量相对稳定，消耗二氧化碳的途径有①和⑥考点2质量守恒定律的微观解释例2．（2023·安徽合肥·合肥市五十中学西校校联考二模）如图是某个化学反应的微观示意图。从图中获得的有关信息不正确的是（）

A．该反应属于分解反应 B．反应前后原子的个数不变C．反应前是混合物，反应后是纯净物 D．分子间存在一定的间隔考点3推断物质的组成例3．（2023·河北·统考中考真题）《天工开物》中记载了用黏土烧制砖的过程，如图所示为该过程中某反应的示意图(其中“”“”和“”分别代表不同元米的原子)。则微粒X中（）A．只含有 B．一定含有和C．一定含有和 D．一定含有、和考点四质量守恒定律的应用例4．（2023·湖南衡阳·统考中考真题）在一个密闭容器中，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图所示。下列说法正确的是（）

A． B．乙一定是催化剂C．甲可能是单质 D．丙和丁的相对分子质量之比一定是9∶81．（2022·江苏无锡·统考中考真题）下列对蜡烛及其燃烧的叙述错误的是（）A．蜡烛熔化是物理变化B．二氧化碳是蜡烛完全燃烧的产物C．由蜡烛燃烧生成水可推知蜡烛中含有氢元素D．吹熄蜡烛可降低可燃物的着火点2．（2022·湖南株洲·统考中考真题）除了元素种类、原子种类不变外，化学反应前后肯定没有变化的还有（）A．原子数目 B．分子数目C．物质种类 D．物质的总质量3．（2023·河南郑州·河南省实验中学校考模拟预测）“84”消毒液是常用的含氯消毒剂。制备“84”消毒剂是将氧气通入氢氧化钠溶液中，生成物中不可能含有的物质为（）A．NaCl B． C．NO D．NaClO4．（2023·江苏徐州·统考三模）下列涉及化学学科观念的说法中，不正确的是（）A．微粒观：氯化钠是由Na＋和Cl-构成的B．守恒观：3gC与10gO2充分反应可生成13gCO2C．转化观：纯碱和烧碱在一定条件下可以相互转化D．结构观：镁原子和镁离子的电子数不同，质子数相同5．（2023·重庆九龙坡·重庆实验外国语学校校考三模）如图为用甲烷制甲醇的微观反应示意图，下列有关说法正确的是（）甲醇属于氧化物 B．反应前后原子的种类及数目发生改变C．参与反应的甲烷和氧气的分子个数比为2：1 D．反应前后催化剂的性质不变6．（2023·海南省直辖县级单位·统考二模）实验小组为验证水的组成元素，进行如下实验。实验1实验2

实验证明无色液滴为水

实验证明a，b中气体分别为、下列说法正确的是（）A．实验2中a和b的气体质量比为2：1B．实验2中a气体能使带火星的木条复燃C．实验1、实验2都不能验证水的组成D．实验利用了化学反应前后元素种类不变推测物质的组成7．（2023·陕西宝鸡·统考三模）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8.（2023·云南昆明·云南师范大学实验中学校考模拟预测）我国科研人员将二氧化碳高效合成为可供微生物直接利用的物质X，合成过程中主要物质转化的微现示意图如下，下列说法错误的是（）

A．催化剂在合成过程中质量和化学性质不变 B．X中氧元素的质量分数最大C．反应的过程中分子的种类和数目都不变 D．一定有含氢元素的物质参与反应9．（2023·安徽合肥·合肥市第四十二中学校考三模）类推是学习化学的重要方法之一，下列类推正确的是（）A．氯化氢由分子构成，则氯化钠也由分子构成B．在有限空间里可燃性气体遇到明火可能引起燥炸，所以爆炸都是化学变化C．某物质充分燃烧生成二氧化碳，则该物质一定含碳、氧两种元素D．化学变化中分子种类发生改变，则分子种类改变的变化一定是化学变化10．（2023·四川广安·统考中考真题）在化学课外探究活动中，某兴趣小组进行了“黑面包”实验，向蔗糖（C12H22O11）中加入适量浓硫酸。观察到神奇的现象：蔗糖变黑，体积膨胀，变成疏松的“黑面包”，产生刺激性气味的气体。他们向老师请教后得知：“黑面包”实验的原理——浓硫酸先将蔗糖脱水生成炭，并放出热量，产生的炭再与浓硫酸反应，生成了常见的气体，使炭疏松，形似“黑面包”。该气体成分与木炭和浓硫酸加热时生成的气体相同。在老师的指导下，同学们对“黑面包”实验的气体成分进行了如下探究：【提出问题】产生气体的成分是什么？【作出猜想】猜想一：只含有CO2猜想二：只含有SO2猜想三：一定含有CO2和SO2【初步分析】甲同学根据该气体有刺激性气味认为猜想_____不成立。【查阅资料】（1）SO2能使品红溶液褪色，也能使澄清石灰水变浑浊。（2）SO2能与酸性高锰酸钾溶液反应，使溶液的颜色变浅甚至褪色，且无气体生成。（3）CO2不能使品红溶液褪色，也不能被酸性高锰酸钾溶液吸收。【实验设计】同学们设计了如图1的装置进行实验。（部分夹持仪器已略去）

【现象与分析】实验现象实验分析图1装置B中______。气体中含有SO2图1装置D中品红溶液不褪色，且装置E澄清石灰水变浑浊。气体中含有CO2【实验结论】猜想三成立。【拓展延伸】回顾CO2使澄清石灰水变浑浊的原理，类推出SO2也能使澄清石灰水变浑浊的原因________。（用化学方程式回答）【反思交流】乙同学对图1装置进行了简化，设计了图2的装置并进行实验，观察到装置B中高锰酸钾溶液颜色变浅，装置C中澄清石灰水变浑浊，也得出了同样的结论。该装置中足量酸性高锰酸钾溶液的作用：_____。丙同学认为，“黑面包”实验中，炭与浓硫酸反应的产物除上述已验证的物质外，至少还有一种产物，依据是_______。11．（2022·四川甘孜·统考中考真题）在“质量守恒定律”的课堂学习中，同学们设计了如下图所示的实验来验证质量守恒定律。回答下列问题：

【实验验证】(1)A实验反应前后天平左盘上的仪器与药品的总质量______（填“相等”或“不相等”），反应的化学方程式为______。(2)B实验中天平指针会向______（填“左”或“右”）偏转，原因是______。【微观解释】(3)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原子质量

④分子种类【综合应用】(4)24g镁在氧气中完全燃烧后，生成氧化镁的质量______（填“大于”“小于”或“等于”）24g。(5)植物的光合作用可表示为：，可推测淀粉中一定含有______元素。(6)葡萄糖是一种重要的营养物质，它在人体内反应的化学方程式为：，则X的化学式为______。1．（2023·湖南衡阳·统考中考真题）拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分。某兴趣小组利用氧气传感器来检测足量红磷燃烧过程中氧气的含量，如图所示，下列判断正确的是（）

A．a点时容器内氮气体积分数为85%B．容器内物质总质量：b点>c点C．氧气有剩余，说明物质燃烧时氧气必须达到一定浓度D．此实验测得空气中氧气的质量分数为18%2．（2023·山东滨州·统考中考真题）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（）

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3．（2023·安徽·统考中考真题）口罩中的熔喷布具有过滤病毒的作用，Z是合成熔喷布的主要原料，由X制备Z的微现示意图如下。下列说法正确的是（）

A．X的化学式为 B．反应前后分子种类不变C．Y、Z在中充分燃烧产物相同 D．反应后原子个数不变4．（2019·四川甘孜·统考中考真题）肼（N2H4）是一种无色油状液体，有刺激性气味，点燃迅速燃烧生成N2和H2O，并放出大量热。下列说法错误的是（）A．应密封保存 B．可用作燃料C．反应前后元素种类发生了变化 D．其中氮元素与氢元素的质量比为7:15．（2022·四川攀枝花·统考中考真题）现有46.0g乙醇（C2H5OH），燃烧时生成CO2和CO的质量比为33∶7，要使其完全燃烧生成CO2，至少需要补充O2的质量为（）A．4.0g B．8.0g C．16.0g D．24.0g6．（2022·辽宁阜新·统考中考真题）在一密闭容器中发生某反应，容器中各种物质的质量变化如表所示。物质abcd反应前的质量/g40403210反应后的质量/g12x010下列判断正确的是（）A．x等于90 B．b可能是单质C．参加反应a与c的质量比为7：8 D．d一定是催化剂7．（2022·四川资阳·统考中考真题）2022年4月2日，资阳燃气电站新建工程开始建设，项目建成后年发电量可达35亿度。燃气发电过程中涉及到的主要化学反应为甲烷的燃烧，其微观示意图如图所示。下列有关说法不正确的是（）A．为使甲烷完全燃烧应提供适当过量的空气B．甲烷燃烧需要点燃，说明甲烷燃烧是吸收热量的反应C．图示可知该反应前后分子个数没有变化D．图示可知化学反应中原子的种类没有发生变化8．（2022·内蒙古呼和浩特·统考中考真题）2022年4月16日，3名航天员在中国人自己的空间站圆满完成各项任务后返回地球。为了保障航天员在空间站的生命和健康，科学家们精心研制出最新的环境控制和生命保障系统，部分循环过程如图。下列说法不正确的是（）A．水电解系统发生的反应为2H2O2H2↑+O2↑B．X的化学式为CO2C．图中所示的物质转化中可实现氧气的再生D．图中所示的物质转化中，电解的水与生成的水质量相等9．（2022·四川宜宾·统考中考真题）大多数动植物呼吸作用时发生反应：，动植物利用该反应释放的能量维持生命活动。X的化学式为（）A．C6H12 B．C6H12O C．C6H12O6 D．C6H12O810．（2022·江苏常州·统考中考真题）在催化剂作用下，N2和H2比反应生成NH3的微观过程示意如下：下列说法正确的是（）A．过程中原子种类不断发生变化 B．过程中H原子数不断减少C．反应前后分子数未改变 D．NH3不具有N2和H2的化学性质11．（2022·辽宁锦州·统考中考真题）下图是某化学反应的微观示意图，其中“”代表碳原子，“”代表氧原子，“”代表氢原子。下列说法正确的是（）A．乙物质由原子直接构成B．反应前后原子的数目发生了改变C．反应前后各元素的化合价不变D．参加反应的甲、乙两物质的分子个数比为1：312．（2023·湖南娄底·统考二模）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 B．生成的氧化镁中氧元素的质量为C．参加反应的氧气的质量为 D．此反应不符合质量守恒定律13．（2023·福建福州·福建省福州外国语学校校考三模）某物质R可用作鱼塘增氧剂，其原因是它能和水反应只生成氢氧化钙和氧气。下列对R的叙述中，正确的是（）A．只含氧元素 B．一定含有钙元素和氧元素C．只含钙元素 D．一定含有钙元素，可能含有氧元素14．（2023·河北石家庄·石家庄市第四十二中学校考三模）下列说法，不正确的是（）A．甲图：飞机能够腾空而起是因为机翼上下表面气体的流速不同产生向上的升力B．乙图：用真空吸盘搬运沉重的钢板是利用大气压来完成的C．丙图：试管内有红色固体生成，证明碳具有氧化性D．丁图：冷碟子底部有黑色的炭生成，说明蜡烛的成分中含有碳元素15．（2023·山东泰安·泰安一中校考二模）“神舟十六号”已进入待命状态！已知我国空间站中的空气更新过程如图所示，下列说法不正确的是

A．空间站实现了氧气和二氧化碳的循环利用B．装置甲、乙、丙主要将CO2和H2O转化为O2，在自然界实现该转化的途径是光合作用C．装置中，反应时缓缓通入气体可提高原料的利用率D．装置乙、丙中发生变化时构成物质的分子发生了改变16．（2023·安徽滁州·校考二模）疫情防控的有效措施之一是正确佩戴口罩。生产一次性口罩的主要原料是熔喷布，为了探究熔喷布的组成元素，兴趣小组设计了如下实验。请回答相关问题：【查阅资料】①白色无水硫酸铜固体遇水会变为蓝色；②熔喷布易燃，经初步判断只可能由碳、氢、氧元素中的一种或多种组成；③浓硫酸具有吸水性，可用于干燥气体【实验探究】连接如图所示的装置，检查装置气密性，将mg某熔喷布样品碎屑装入玻璃管中，先通入一段时间的氧气，再点燃酒精灯。样品燃烧后，无灰分残留。熄灭酒精灯，再持续通一会儿氧气。冷却、称量，计算得出：B、C装置共增重ag，D装置增重bg。

【实验分析】(1)实验中通入的氧气要求干燥的原因是_