质量守恒定律(原卷版+解析)

2.6质量守恒定律

学习目标重难点

重点：掌握质量守恒定律常考题型的解题方法

1、理解质量守恒定律的内容

2、掌握质量守恒定律常考题型的解题方法

知识01质量守恒定律内容

一、质量守恒定律

1.内容：参加化学反应的各反应物的质量总和等于生成物的质量总和。

2.微观原理：化学变化前后，原子的种类没有改变，数FI没有增减，质量没有变化。

3.化学变化的实质：分子分解为原子，原子又重新组合成新的分子。

二、定律的理解

1.“化学反应”是前提。

质量守恒定律的适用范围是化学变化，不适用于物理变化，任何化学变化都遵循质量守恒定律。

2.“参加反应”是基础。

概念中明确指出是“参加反应”的各物质的质量总和，不参加反应的物质质量不能计算在内。

3.“质量总和”是核心。

无论是参加反应的物质，还是反应后生成的物质，计算时不能漏掉任何一项。

4.“质量守恒”是目的。

定律只适用于“质量”守恒，不包括体积守恒、分子数守恒等C

三、定律的宏观、微观解释

化学反应的实质是参加反应的原子重新组合形成新物质的过程C

即化学反应前后原子的种类、原子的数目、原子的质量没有改变，因此，化学反应前后物质的总质量守恒。

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■都不变。

归纳化学变化前后变与不变：

r原子种类不变

“微观,原子数目不变

［五个不变<［原子质量不变

反应物和生成物的总质量不变

化〔宏观［元素种类、质量不变

学

反

应两个一定改变，宏观一物质种类

过［微观一►构成物质的粒子

程

.「元素的化合价可能改变

（两个可能改变<

〔分子的总数可能改变

四质量守恒定律的应用

①求某种反应物或生成物的质量。②推断反应物或生成物的组成（化学式）

③推断反应物是否全部参加了反应。④利用原子、分子知识解释质量守恒原因。

例1化学反应前后，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物质种类⑥原子种类

A.全部B.①③④⑥C.①④⑥D.①③⑤

【变式1-1]（2022•上海长宁・统考二模）下图是测定空气中氧气体积分数的实验装置，从微观角度对该实

验分析正确的是

A.反应前后，原子的种类和个教都发生了改变

B.反应前后，分子的种类和个数都发生了改变

C.反应结束后，打开弹簧夹前后，集气瓶中气体分子种类明显增多

D.反应结束后，打开弹簧夹前后，集气瓶中气体分子数明显减少

例2（（2021秋•上海黄浦•九年级上海市民办立达中学校考期中）下列说法不能用质量守恒定律解释的是

A.镁带在空气中燃烧生成物的质量比镁带大

B.煤炭在空气中燃烧质量减轻

C.同温同压下，1L氢气与1L氯气在点燃的条件下完全反应生成2L氯化氢气体

D.完全电解20g水得到的氢气和氧气的质量之和仍然是20g

【变式1-1】下列说法符合质量守恒定律的是

A.10g冰融化成10g水

B.2gH2和32go2反应生成34gH2。

和反应生成

C.12gC32go244gC02

D.8g氢气与1g氧气反应生成了9g水

例3（不定向）（2022秋•上海奉贤•九年级校联考期中）已知"〃、"〃、“〃分别表示不同元素的原子。下图是

某化学反应的微观模型示意图。据此分析或表述错误的是

0+JJ—O+..

A.示意图中的反应物均属于单质

B.反应前后原子的数目没有变化

C.原子是最小的微粒

D.化学反应的本质是原子的重新组合

【变式1-1】（2023秋•上海•九年级随堂练习）某化学反应的微观示意图如图所示，下列说法正确的是

O—氢原子

■一氧原子

•一碳原子

A.反应前后元素种类不变B.反应后碳原子总数减少

C.内物质的摩尔质量为28gD.参加反应的甲乙两物质的物质的量之比为2：1

知识01质量守恒的应用

鄙如小棒他

一、推断物质的质量、元素组成

例1（2021秋•上海徐汇•九年级上海民办南模中学校考期中）某物质在空气中完全燃烧，测得生成物中含有

二氧化碳和水，推断正确的是

A.一定含有碳、氢元素，可能有氧元素B.一定含有碳、氢、氧元素

C.只含有碳、氢元素D.都无法确定

【变式17】（2023•上海黄浦•统考一模）酒精（CJL0）在空气燃烧，不可能生成的是

A.SO2B.CO2C.COD.H20

例2（2023•上海普陀•统考一模）AgNCh受热分解生成了Ag、NO2和气体X,关于X元素组成说法正确的是

A.一定含有氮元素B.一定含有氧元素

C.一定含有银元素D.一定含有氮、氧元素

例3（2022秋•上海杨浦•九年级上海同济大学附属存志学校统考期中）某含有C、H或C、H、。的物质完全

燃烧生成ImolCOz和2molHzO则该物质的化学式可能是

A.CH4B.CH2OC.C2H2D.C2H6。

【变式17】（2021春-上海浦东新-九年级统考期中）3.2克某物质X在氧气中完全燃烧生成0.Imol二氧化碳和

0.2mol水，该物质可能是

A.CH30HB.C2H6。C.CH4D.C2H4

例4（2021秋・上海金山•九年级校考期中）在光照条件下，AgN0可分解为Ag、O2和某种氮的氧化物X。

取一定质量的AgN03固体充分光照，测得生成Ag、O2、X的质量分别为21.6g、〃电、9.2go说法正确的是

A.m=1.6

B.X中含氧元素6.4g

C.AgN03固体应密封保存在无色细口瓶中

D.生成物中Ag与02的物质的量之比为302

二、推断物质的化学式

高温

例1（2022秋•上海奉贤•九年级校考期中）某反应的化学方程式是：C+X:=:H2+C0,则X的化学式为

A.C02B.COC.H2OD.H2O2

【变式1-1】（2023•上海杨浦•校考二模）已知偏二甲朋是〃神舟号”系列火箭使用的一种燃料•，其化学式为

点燃

C2H8N2,燃料燃烧时发生反应的化学方程式为：C2H8N2+2X=2CO2+4H2O+3N2,则X的化学式是

A.NOB.NO2C.N2O4D.N2O5

一定条件

例2（2021秋•上海普陀•九年级校考期中）某反应的化学方程式为X2+3Y22Z,相关分析正确的是

A.该反应中没有气体生成

B.每个Z分子中含有1个X原子

C.mgX2和ngY2充分反应后生成（m+n）gZ

D.若X2、丫2的摩尔质量分别为Mg/mokNg/mol,则Z的摩尔质量为（M+N）g/mol

三、解释现象

睑证质量守恒定律实验

实验1红磷燃烧P+02-P20s

（I）实验装置

（2）实验现象

红磷燃烧，产生大量自覆，放出大量的热，气球膨胀，待装置冷却后，气球变瘦。

反应后的物质总质量m2与反应前的物质总质量irn相等，天平保持平衡。

（3）实验分析

①气球变化的原因？

结论：气球先胀大是因为红磷燃烧放热,后缩小是因为消耗了锥形瓶内氯气，使瓶内气体压强小于外界大

②气球的作用是什么？

红磷燃烧的实验中要用橡皮塞塞紧锥形瓶。因为红磷燃烧后产生的五氧化二磷是微小的固体颗粒，能扩散

到空气中，从而损失五氧化二磷；另外瓶外的空气也会补充消耗的氧气的体积，从而使实验测定的结果不

准。所以气球的作用是形成密闭体系并缓冲气压。

例1（2023・上海徐汇•统考三模）（不定向）用如图装置验证质量守恒定律。反应前称得质量为引燃白

磷，冷却后称得质最为m2。下列说法正确的是

A.实验中白磷一定要过量

B.实验过程中气球膨胀不会影响实验结果

C.若装置气密性良好，则m1=m2

D.反应生成P2O5的质量一定等于装置中白磷和氧气的质量和

【变式1-1】（2023秋-九年级课时练习）下列说法能用质量守恒定律解释的是

A.mg水受热变为mg的水蒸气

B.62g磷和80g的氧反应生成142g五氧化二磷

C.拧开盛酒精的瓶盖一段时间后质量变小

D.20g食盐溶F80g水得到100g的食盐水

例2（2020秋•九年级课时练习）镁带在耐高温的容器中密封（内含空气）加热，在如图所示的图像中，能够

正确表示容器里所盛物质的总质量变化关系的是

A

0时间0时间

【变式1-1］（2023秋•九年级课时练习）将一定质量镁粉（mg）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hs

B.生成的氧化镁中氧元素的质量为m「m3

C.燃烧时放热使氧化镁逸散，因此参加反应的氧气的质量为m”m3

D.此反应不符合质量守恒定律

四.表格题

例1（2023秋•上海•九年级随堂练习）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J-

反应前质量（g）130172

反应后质量（g）M31018

关于此反应，下列认识不正确的是

A.该反应是分解反应B.该反应中乙和「的质量比为31（318

C.表中M为lgD.甲可能是催化剂

【变式1-1］（2022春•上海•九年级专题练习）化学学习常用化学思维去认以和理解世界，下列说法错误的

个数有

物质甲乙丙T

反应前质量/g1051220

反应后质量/g8530X

（1）反应中甲和丙的质量比为1：8

（2）A=4

（3）该反应为化合反应

（4）乙可能是催化剂

（5）若甲与丁的化学计量数之比为2：3；则其相对分子质量之比为3：16。

A.1个B.2个C.3个D.4个

【变式1-2］（2020秋•上海•九年级校考期中）将•定质量的a、b、c、d四种物质放入-密闭容器中，在•

定条件下反应一段时间后，测得反应后各物质的质量如下:

物质abcd

反应前质量/g6432401.0

反应后质量/g特测25.6721.0

下列说法中错误的是

A.反应后a物质的质量为46.4g

B.a和b是反应物，d可能是催化剂

C.c物质中元素的种类，一定和a、b两种物质中元素的种类相同

D.若a物质与b物质的式量之匕为4：1,则反应中a与b的物质的量之比为1：1

例2（2023秋•九年级课时练习）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，测得反应前及匕、t2时各物质质量如图所示，下列说法中不正确的是

八质量/g

32

乙

28

24

20

16

12丙

8

甲

4

丁

f

时

间

/s

A.该反应中，甲、乙的质量变化之比为1：4

B.丙可能为该反应的催化剂

C.该反应中，乙、丁的质量变化之比为7：5

D.该反应为化合反应

【变式11]（2023秋•上海•九年级随堂练习）某化学反应在密闭容器中进行，各物质的分子数目，质量随时

间变化情况如图1,图2所示。下列说法错误的是

A.Z一定属于化合物B.参加反应的X与Y的质量比为3：14

C.反应前后分子总数不变D.Y与Z的相对分子质量之比为28：17

例3（2023•上海•模拟预测）密闭容器中有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下发生化学反应，测得反

应前后各物质的质量分数如图所示，则有关说法中不正确的是

A.丁一定化合物

B.该反应属于分解反应

C.生成的甲、丙两物质的质量比为8：1

D.乙可能是反应的催化剂

【变式1-1】（2022秋•上海•九年级校考期中）（不定向）密闭容器中有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条

件下反应，测得反应过程中几个时刻各物质的质显分数如图所示。图中、b、c、d分别表示相应物质的质量

分数。下列数据正确的是

五.图像题

例1（（2022・上海徐汇•统考二模：甲烷和二氧化碳在ALO3的催化下可以制取气态化工原料，下图是其原

理的微观示意图，关于该反应的说法错误的是

Al。AhO3

A.该气态化工原料的主要成分是出和CO

反应前后的质量和化学性质不变

B.A12O3

C.参加反应的甲烷和二氧化碳的物质的量相等

D.反应前后分子个数保持不变

【变式1-11（不定向）（2020秋•上海浦东新•九年级上海市实验学校校考期中）如图是某化学反应前后的微

观示意图，说法错误的是

A.属于分解反应B.生成的甲、乙分子个数比是1:4

C.涉及的元素种类有三种D.反应前后原子个数不变

例2（2023秋・上海•九年级阶段练习）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

f氧气的体积分数/%

21

18

气气浓度传感器15

12

9

6

3

O

时间

/S

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“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%

【变式1-1】（2022秋,上海奉贤•九年级校联考期中）下列四个图像，分别对应四种操作，其中正确的是

物

体

集气

量

的

内

瓶

质

体

气

积

体

化

变

ABCD

A.一定质量的红磷在密闭的容器内燃烧

B.加热一定质量氯酸钾和二氧化镒的混合物

C.用红磷测定空气中氧气含量

D.在一定量过氧化氢溶液中加入少量的二氧化镒

例3（2023・上海静安・统考一模）甲烷在高温和催化剂条件下可以与水蒸气反应产生一氧化碳和氢气，微观

示意图如下、回答下列问题:

•一氢原子

翳#0I辘■碳原子

I丙丁I氧原子

⑴甲、乙、丙、丁中属于氧化物的是。

⑵该化学反应前后没有发生改变的是O

A.元素的质量B.物质的种类C.原子的个数D.原子的种类

⑶写出该反应的化学方程式：O

【变式1-1](2022秋•上海杨浦•九年级上海同济大学附属存志学校统考期中)氮化钱(GaN)充电器有体

积小、效率高、更安全等优势。

⑴氮化钱(GaN)在10500下会分解为金属钱(Ga)和氮气，2中2的意义是。

⑵常温下，氮气会很缓慢地与氢气反应，反应过程可用下图表示，请回答下列问题：

方框中“？”处缺少的微粒的化学符号是

国।------------1为题的⑤

基础巩固

1(2023秋・上海•九年级随堂练习)下列叙述不符合质量守恒定律的是

A.在空气中加热6.4g铜，生成氧化铜的质量为8g

B.20克大理石放于烧杯中，向其加入50克稀盐酸恰好完全反应，反应后烧杯中物质总质量为66.7克

C.1g氢气与1g氧气恰好反应可生成2g水

D.32g硫与32g氧气恰好反应可生成64g二氧化硫

点燃

2.（2021金山一模）下列关于2CO+O2：^=2CO2的说法中，正确的是（）

A.反应后原子种类减少

B.表示一氧化碳加氧气等于二氧化碳

C.参加反应的一氧化碳与氧气的质量比为2：1

D.参加反应的氧气与生成的二氧化碳的分子个数比为1：2

4.任反应A+3B=2C十3D中，已知A和B的相对分子质量之比为7124,当2.8gA与一定量B恰好完全反应

后，生成3.6gD,则C的质量为

A.1.6gB.0.8gC.4gD.2g

5.某含有C、H或C、H、0的物质完全燃烧生成lmoICCh和2mo旧2。则该物质的化学式可能是

A.CH4B.CH2OC.C2H2D.C2H6。

6.（2023春•上海浦东新•八年级校考期末）如图是甲在乙中燃烧前后分子种类变化的微观示意图，下列叙

述正确的是

。一氮原子

•—氧原子

O—氯原子

A.该反应属于化合反应B.甲与乙反应的质量比是17:32

C.反应后原子的数目减少D.丙、丁的分子个数比是1:3

712023秋•上海•九年级假期作业）如图是反映某个化学反应里各物质质量与时间的变化关系，下列描述中

正确的是

A.充分反应后，参加反应各物质的质量关系为乙+丙=甲

B.物质甲的式量大于乙

C.该化学反应遵守质量守恒定律

D.此化学反应是化合反应

8.（2020秋•上海杨浦•九年级统考期中）下列图像能正确反映对应变化关系的是

ABCD

质

物

装置

总

k的

内气

量

质

体的

一一

______________»

0

o反应时间时间

加热氯酸钾和二用等质量、等浓度的双氧碳在含有氧气的密闭容器内燃

测定空气中氧气的含量

氧化镒制氧气水分别制取氧气烧

A.AB.BC.CD.D

9（2021秋•I：海静安•九年级上海市民办扬波中学校考阶段练习）用氯酸钾和二氧化锌混合加热制取氧气,

对反应前后说法正确的是

A.固体中所含元素种类发生变化B.氯元素的化合价保持不变

C.钾元素质量分数在固体中变小D.固体中氟元素质量不变

10（2019秋•上海黄浦•九年级上海市震旦外国语中学校考阶段练习）在双氧气（出。2）制氧包的反应中,

下列说法正确的是

A.反应前后的物质中都含有氧分子

B.该反应属于化合反应

C.参加反应的过氧化氢中氧元素的质量等于生成的氧气的质量

D.反应前液体的质量减去反应后液体的质量就等于生成的氧行的质量（不考虑氧气带出的水蒸气）

11（2022秋•上海徐汇•九年级南洋中学校考期中）将一定量的电、出和物质M置于密闭容器中，在特定

条件卜.发生化学反应，反应前后各物质的质量如下表，卜列说法不正确的是

物质

H2N2MNH3

反应前质量/g177760

反应后质量/g14636a

A.反应前后原子的数目不变B.参加反应的用和出分子个数比为1：3

C.M可能是该反应的催化剂D.反应后也和NH3质量之比为1：1

12.（2022秋•上海奉贤•九年级校考期中）将一定质量木炭跟过量氧气放在密闭的容器里加热，充分反应。

下图能正确反映容器内有关物质的质量随时间变化而变化的关系图像是

氧

气

的

A.质B.

量

£

二物

化的

质质

g

/g

的是

正确

推论

问题，

决相关

思想解

用守恒

）应

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年级校

贤♦九

上海奉

2秋•

（202

13.

0mL

积为10

液的体

酒精溶

恒推出

根据守

水，

0mL

加入5

精中

L酒

50m

A.

成

素组

氧元

氢、

由碳、

精一定

推出酒

素守恒

根据元

和水，

氧化碳

生成二

精燃烧

B.酒

为2g

的质量

氧化碳

生成二

恒推出

质量守

，根据

分反应

氧气充

与1g

1g碳

C.

:3

比为1

个数