课题1 质量守恒定律（5大题型专项精练）初中化学人教版（2024）九年级上册 第五单元 化学反应的定量关系（原卷版）

/课题1质量守恒定律题型01质量守恒定律的内容与适用范围题型02质量守恒定律的实验验证题型03质量守恒定律的微观与宏观解释题型04利用质量守恒定律确定物质成分和元素组成题型05确定化学反应中有关物质的质量关系题型06相对分子质量与实际质量的关系题型01质量守恒定律的内容与适用范围1.质量守恒定律的内容参加化学反应的各物质的，等于反应后的各物质的质量总和。这个规律叫作质量守恒定律。对质量守恒定律的理解适用范围适用于所有的反应，不适用于变化研究的量是的守恒，不包括体积等其他方面的守恒研究对象“参加化学反应”的物质，即实际反应掉的那一部分物质，没有参加反应的物质不计算在内各物质指所有参与反应的反应物和生成物，包括固态、液态、气态的所有的物质总质量指物质的总质量守恒，而非某一种或几种物质的质量守恒【典例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．镁条在空气中燃烧，反应前后固体物质的质量不相等C．木柴在空气中燃烧后化为灰烬，灰烬的质量比原木柴的质量小D．红磷在空气中燃烧后固体质量增加【变式1-1】关于质量守恒定律，下列叙述正确的是A．1g食盐溶于10g水中，得到11g食盐水，符合质量守恒定律B．31g红磷在空气中完全燃烧生成71g五氧化二磷，则实际消耗空气的质量为40gC．质量守恒定律揭示了化学变化中反应物和生成物之间的质量关系D．蜡烛完全燃烧后消失了，违背了质量守恒定律【变式1-2】下列对质量守恒定律的理解不正确的是A．细铁丝在氧气中燃烧后，质量增大，是因为生成物中增加了氧元素的质量B．双氧水在二氧化锰作用下分解，生成氧气与水的质量等于双氧水与二氧化锰的质量C．10g硫粉和10g氧气恰好完全反应后，生成二氧化硫的质量为20gD．镁条在密闭容器中燃烧，反应前后总质量不变【变式1-3】某兴趣小组同学利用如图所示实验装置验证质量守恒定律。下列说法正确的是A．反应过程中各物质的质量不变B．反应过程中，固体中铜元素质量不断减少C．反应前称重的是铜粉和氧气的总质量D．气球起缓冲作用，防止气体受热膨胀冲开橡胶塞题型02质量守恒定律的实验验证1.质量守恒定律的验证实验实验方案盐酸与碳酸钠粉末反应前后质量的测定镁条燃烧前后质量的测定实验装置与现象实验步骤①把盛有盐酸的小试管小心地放人装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；②取下小烧杯并将其倾斜，使小试管中的盐酸进入小烧杯中，观察现象；③反应进行一段时间后，再把小烧杯放回托盘天平上，观察天平是否仍然平衡①取一根用砂纸打磨干净的长镁条和一个陶土网，将它们一起放在托盘天平上称量，记录所称的质量；②在陶土网上方将镁条点燃，观察现象；③将镁条燃烧后的产物与陶土网一起放在托盘天平上称量，比较反应前后的质量反应的文字表达式碳酸钠+氯化氢→氯化钠+二氧化碳+水Na2CO3HClNaClCO2H2O镁+氧气氧化镁MgO2MgO实验分析反应产生的二氧化碳中，导致反应后天平左右两边物质的质量不相等参加反应的质量没有计算在内，导致反应前后物质的质量不相等归纳总结所有的化学反应都质量守恒定律。设计实验验证质量守恒定律时，对于有气体参加或生成的反应，应在中进行实验。天平不平衡不等于不遵守质量守恒定律天平是否平衡与反应是否遵守质量守恒定律没有必然联系。守恒的是反应物和生成物的质量总和，因此不管天平是否平衡，一切化学反应都质量守恒定律。【典例2】某课外兴趣小组的同学设计了如图实验来验证质量守恒定律。（1）上图A实验过程中观察到气球的变化是。若红磷的量不足，对实验的结果(填“有”或“没有”)影响。（2）实验结束后，天平不平衡的是(填“A”、“B”、“C”字母序号)，原因是。（3）上述3个实验能用来验证质量守恒定律的是(填“A”、“B”、“C”字母序号)。（4）反思：验证质量守恒定律时，若要用到有气体参加或有气体生成的反应，反应必须在的容器中进行。（5）应用：20gA与足量的5gB充分反应，生成16gC和8gD，则参加反应的A与B的质量比是(填最简比)。【变式2-1】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(填字母)。（2）用图A所示实验来验证质量守恒定律时，此实验中气球的主要作用是。若取用红磷的量不足，对实验结果(填“有”或“没有”)影响。下列图像中，能体现该实验过程中锥形瓶内物质(或元素)质量与时间关系的是。(填字母)A．

B．

C．

D．（3）某同学用图B装置来验证质量守恒定律，反应前天平平衡，反应后观察到天平不平衡，天平指针向偏转(填“左”或“右”)。反应后天平不平衡的原因是。（4）用图D所示实验来验证化学反应前后物质的质量关系时，小林发现反应后质量增大，请分析其原因。（5）通过对几个实验的分析，你认为对于有气体参加或有气体生成的化学反应，必须在装置中进行实验，才能验证质量守恒定律。（6）请你从微观角度阐释质量守恒定律的本质原因：。【变式2-2】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。（一）从定性的角度研究：用如图1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浑浊，由以上现象可推测出汽油中（填“一定”、“可能”或“一定不”）含有氧元素。（二）从定量的角度研究：设计如图2实验装置验证质量守恒定律。【实验活动】（3）实验1，点燃蜡烛后，电子天平示数减小。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”）。（4）实验2的实验现象：，电子天平示数不变。用具体反应物和生成物解释该实验反应前后电子天平示数不变的原因是。（5）分析实验3中，电子天平示数变化的趋势及原因：。（6）实验4，在一根用细铜丝吊着的长玻璃棒两端分别绕上长的粗铜线，并使玻璃棒保持水平。然后，用酒精灯给左边一端铜丝加热1-2分钟。冷却后，观察到的现象是：①；②。【解释应用】（7）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：在化学反应前后，原子的不变，所以质量守恒。（8）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元素组成（填具体元素种类名称）。【变式2-3】学完质量守恒定律后，小虹和小桥同学想用实验验证“参加化学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”，进行了如下科学探究活动，请回答下列问题及填写相关空白。【验证结论】参加化学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【制订计划】小虹同学设计的实验装置和所用的药品如图A所示，小桥同学设计的实验装置和药品如图B所示。【实验方案A】（1）小虹同学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触。将带有玻璃管的橡胶塞安装在锥形瓶上并放在托盘天平上用砝码平衡。然后取下锥形瓶，将橡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，并引燃红磷，随后观察到锥形瓶内红磷燃烧了，瓶上气球的变化是：；冷却后再重新放到天平上，天平指针指向分度盘中央，此反应中小气球在调节装置内气压，防止胶塞弹开的同时，还有一个目的是使装置。【实验结论一】小虹同学通过上述实验得出和质量守恒定律一样的结论。【实验方案B】（2）小桥同学取下小烧杯并将其倾斜使小试管中的过氧化氢溶液进入小烧杯中，实验过程中发生反应的文字表达式是。反应进行一段时间后，再把小烧杯放回托盘天平上，天平指针（填“偏左”“偏右”“指向分度盘中央”）。【实验结论二】（3）小桥认为该反应不遵守质量守恒定律故不能验证质量守恒定律，请判断他的结论是否正确：（填“是”或“否”）。【交流评价】小虹认为小桥在验证质量守恒定律时，实验装置应密闭，这样就能验证质量守恒定律了。【拓展延伸】（4）将化学实验图像化也是帮助我们深入理解原理的好方法。若用本图像来记录小虹同学的实验，则纵坐标不可以表示_____。（填字母）A．装置内氧元素的质量 B．装置内物质总质量C．装置内的氧分子总数 D．装置内的原子总数题型03质量守恒定律的微观与宏观解释1.质量守恒定律的微观解释（1）化学反应的实质化学反应的过程，就是参加反应的各物质(反应物)的原子重新组合而生成其他物质(生成物)的过程。由分子构成的物质在化学反应中的变化过程可表示为（2）质量守恒的原因微观上化学反应前后原子的和不变，原子的也不变宏观上化学反应前后的种类、没有改变化学反应前后的变和不变【典例3】杭州第19届亚洲运动会，主火炬采用零碳甲醇作为燃料，下图为制备甲醇的微观过程。下列说法正确的是A．该反应涉及三种氧化物B．催化剂在化学反应前后质量和性质保持不变C．反应前后原子的种类不变D．参加反应的“”和“”分子个数比为4：1【变式3-1】（多选）在一定条件下，水分子分解的示意图如下，下列关于该反应说法正确的是A．水是由2个氢原子和1个氧原子构成的B．两种生成物中氢分子和氧分子的个数比为2：1C．化学反应的微观本质是分子的重新组合D．化学反应前后，分子的种类改变，原子的种类不变【变式3-2】用“”和“”表示两种不同物质的分子，它们在一定条件下会发生化学反应，反应前后的微观示意图如图所示，下列说法正确的是A．反应前后分子种类、原子种类不变 B．反应后生成了两种新的分子C．催化剂在反应前后质量和性质都不变 D．该反应属于化合反应【变式3-3】如下图所示是某化学反应的微观示意图，下列说法错误的是A．该反应是化合反应 B．是保持氧气化学性质的最小粒子C．该反应前后原子种类和数目均不变 D．化学反应前后催化剂的质量与性质不变题型04利用质量守恒定律确定物质成分和元素组成【典例4】偏二甲肼是长征二号F运载火箭发动机推进剂之一，会与四氧化二氮反应生成氮气、二氧化碳和水。推测偏二甲肼中一定含有的元素是A．O、H B．N、O C．C、O D．C、H【变式4-1】将一定质量的a、b、c、d四种物质放入一密闭容器中，在一定条件下反应一段时间，测得反应前后各物质的质量如下表所示。下列说法中错误的是物质abcd反应前质量/g6.403.204.000.50反应后质量/g待测2.567.200.50A．反应后a物质的质量为3.84gB．a和b是反应物，c是生成物C．c物质中一定含有a、b两种物质所含所有元素的种类D．若物质a与物质b的相对分子质量之比为，则反应中a与b的化学计量数之比为【变式4-2】取某物质2.16g，使其充分燃烧，生成2.16g水和5.28g二氧化碳。则该物质中A．一定含有碳元素和氢元素B．一定含有碳元素、氢元素、氧元素C．一定含有碳元素和氢元素，可能含有氧元素D．无法确定【变式4-3】碳酸氢铵（NH4HCO3）是一种常见的氮肥，极不稳定，常温下就会分解生成水、二氧化碳和一种有刺激性气味的气体，该气体可能是A．SO2 B．NH3 C．O2 D．N2题型05确定化学反应中有关物质的质量关系【典例5】在一个密闭容器中放入甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下发生化学反应，一段时间后，测得有关数据如表，下列说法中，不正确的是物质甲乙丙丁反应前质量/g181232反应后质量/gX(未知)26212A．反应后物质甲的质量为13g B．反应中乙、丁的质量比为5∶4C．物质丙可能是该反应的催化剂 D．丁一定是化合物【变式5-1】某密闭容器中有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下发生化学反应，测得反应前及反应一段时间后各物质的质量变化如图所示，下列说法正确的是A．B．该反应的基本反应类型为分解反应C．甲、丁的相对分子质量之比为D．反应继续tmin后，丙的质量为55g，体系中甲、丁的质量比为【变式5-2】在一密闭容器中，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如图所示，下列说法错误的是A．x＝8 B．丁可能是该反应的催化剂C．甲、乙是反应物，丙、戊是生成物 D．反应前后甲、戊变化的质量比为1：3【变式5-3】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．该反应基本反应类型为化合反应 B．该化学反应中乙和丙的质量比为C．物质丙一定为单质 D．物质丁可能是该反应的催化剂题型06相对分子质量与实际质量的关系【典例6】化学方程式中，A和B的相对分子质量之比为9:11，已知2.7克A与