5.1 质量守恒定律 分层综合练
知识点1 质量守恒定律的验证
1.用如图玻璃管所示装置测定红磷燃烧前后的红磷质量关系，下列有关说法错误的是 （ ）
A.加热锥形瓶引燃红磷
B.红磷下方细沙的作用是隔热
C.系有气球的玻璃管可缓冲气压，保证安全
D.实验后天平指针右偏可能是橡胶塞未塞紧
【答案】A
【解析】不能加热锥形瓶引燃红磷，应用红热的玻璃管引燃红磷，A说法错误；红磷下方细沙的作用是隔热，防止锥形瓶炸裂，B说法正确；系有气球的玻璃管可缓冲气压，防止瓶塞迸出，保证安全，C说法正确；实验后天平指针右偏，可能是橡胶塞未塞紧，红磷燃烧产生的白烟部分逸散出去了，D说法正确。
2.如图是探究质量守恒定律的实稀盐酸验装置，回答下列问题：
（1）该实验________（填“能”或“不能”）探究质量守恒定律，原因是________________。
（2）要继续探究质量守恒定律，若药品不变，改变装置的方法是________________________。若装置不变，改变药品，可选用的一组药品是________________________（举一例）。
【答案】（1）不能生成的二氧化碳气体逸散到空气中（2）反应在密闭容器中进行铁与硫酸铜溶液（或其他合理答案）
【解析】（1）碳酸钠与稀盐酸反应生成的二氧化碳气体会逸散到空气中，因此该实验不能用于探究质量守恒定律。
（2）若要继续探究质量守恒定律，药品不变时，应使反应在密闭容器中进行；对于既没有气体参与，也没有气体生成的反应，可用题给实验装置验证质量守恒定律，如铁与硫酸铜溶液的反应等。
知识点2 质量守恒定律的理解与应用
3.下列现象不能用质量守恒定律解释的是（ ）
A.蜡烛燃烧时慢慢变短
B.镁条燃烧时，固体物质的质量会增加
C.澄清石灰水露置在空气中变重
D.打开盛装酒精的试剂瓶瓶盖，酒精的质量会变小
【答案】D
【解析】质量守恒定律只能用于解释化学变化，打开盛装酒精的试剂瓶瓶盖，由于酒精具有挥发性，因此酒精的质量会变小，发生的是物理变化，不能用质量守恒定律解释。易错总结：误认为化学反应前后物质质量发生改变的反应不能用质量守恒定律来解释；误认为一些物理变化也能用质量守恒定律解释。“质量总和”是指把各种状态的反应物和生成物都计算在内，如沉淀、气体等；质量守恒定律适用于所有的化学反应，对于物理变化，不能用质量守恒定律来解释。
4.在一定条件下，5 g A物质和7 g B物质恰好完全反应，只生成C、D两种物质。若生成6 g C，则生成D的质量是（ ）
A.5 g B. 6 g
C.7 g D.4 g
【答案】B
【解析】根据质量守恒定律可知，参加反应的A和B的质量和等于生成的C和D的质量和，5 gA和7 gB恰好完全反应生成6 gC，则同时得到D的质量是5 g+7 g-6 g=6 g。
5.镁带在耐高温的密闭容器（内含空气）中燃烧，如图所示，能正确表示容器里所盛物质总质量变化的是（ ）
【答案】C
【解析】根据质量守恒定律，参加反应的物质的质量总和与反应生成的各物质的质量总和相等，可判断反应前后密闭容器内的质量不变。
6.在一定条件下，下列物质在密闭容器内充分反应，测得反应前后各物质的质量如下表：
则反应后A的质量为________；该反应所属的基本反应类型是________________；该反应中B和D两种物质变化的质量比为________。
【答案】3.4 g分解反应22：9
【解析】根据质量守恒定律，反应后A的质量=（1.7+2.2+7.9+0.9）g-（6.6+2.7）g=3.4 g。反应后A、B、D的质量增加，是生成物；反应后C的质量减小，是反应物。反应物有一种，生成物有三种，所以该反应是分解反应，其中B和D两种物质变化的质量比为4.4 g：1.8 g= 22：9。
知识点3 质量守恒定律的微观实质
7.化学反应前后，下列各项一定会发生变化的是（ ）
①原子种类 ②元素种类
③分子种类 ④物质种类
A.①② B.①③
C.②④ D.③④
【答案】D
【解析】化学反应前后，一定会发生变化的是分子种类、物质种类，一定不变的是原子种类、原子数目及元素种类等。归纳总结：化学反应中的“六个不变、两个改变、两个可能改变”。
8.某有机物在氧气中完全燃烧只生成二氧化碳和水。据此判断该有机物组成的说法正确的是（ ）
A.只含有碳、氢元素 B.含有碳、氢、氧三种元素
C.含有碳、氢元素，可能含有氧元素 D.无法确定
【答案】C
【解析】由生成物为二氧化碳和水，可知生成物中的元素有碳、氢、氧，因此反应物中也含有这三种元素。由于反应物氧气中含有氧元素，故该有机物中一定有碳、氢两种元素，不能确定其中是否含有氧元素。
9.某反应的微观示意图（不同的球代表不同的原子）如图所示。下列说法不正确的是（ ）
A.该反应属于化合反应
B.反应前后原子数目没有变化
C.反应前后各元素化合价均不变
D.反应前后元素种类不变
【答案】C
【解析】该反应中两种物质反应生成一种物质，属于化合反应；观察微观示意图可知，化学反应前后原子的种类数目都不变；由反应的微观示意图可知，组成单质的元素在反应后与其他元素组成了化合物，故元素的化合价一定发生了变化；由微粒的变化可知，化学反应前后原子的种类不变，故元素的种类也不变。
10.走进化学变化的微观世界，有利于进一步认识化学变化。下图是某化学变化的微观示意图，X、Y、Z分别表示不同类别的原子，据图回答问题：
（1）该化学反应中生成物的分子个数比为________。
（2）从微观角度分析，化学反应前后各物质的质量总和相等的原因是________________________________。
（3）由X原子构成的物质在该反应中________（填“是”或“不是”）催化剂。
【答案】（1）1：1 （2）化学反应前后原子的种类、数目和质量都没有发生改变 （3）不是
【解析】（1）结合微观示意图可知该化学反应中生成物的分子个数比为1：1。
（2）化学反应前后原子的种类、数目和质量都没有发生改变，因此化学反应前后各物质的质量总和相等。
（3）X是反应物，只是没有全部参加反应，因此X不是催化剂。
知识点4 化学方程式
11.根据化学方程式不能获得的信息是（ ）
A.化学反应发生的条件
B.化学反应的反应物和生成物
C.反应物和生成物的质量关系
D.化学反应的快慢
【答案】D
【解析】通过化学方程式可以看出反应发生所需要的条件；化学方程式中“＝”左边的物质是反应物，右边的物质是生成物；根据化学方程式可以计算出各反应物和生成物的质量比；通过化学方程式无法确定化学反应的快慢。
12.下列关于2H2+O22H2O的读法不正确的是（ ）
A.点燃条件下，每2个氢分子和1个氧分子反应生成2个水分子
B.氢气加氧气等于水
C.氢气和氧气在点燃条件下反应生成水
D.每4份质量的氢气和32份质量的氧气在点燃条件下反应生成36份质量的水
【答案】B
【解析】由化学方程式可知，点燃条件下，每2个氢分子和1个氧分子发生反应生成2个水分子；“+”读作“和”，不能读作“加”，“＝”不能读作“等于”；由化学方程式可知，氢气和氧气在点燃的条件下反应生成水；由化学方程式可以计算出各物质的质量比为4：32：36，表示每4份质量的氢气和32份质量的氧气在点燃条件下反应生成36份质量的水。
【易错总结】误认为化学方程式中各物质的粒子个数比即为质量比。在化学方程式中，化学式前的数字可表示物质之间的微粒个数比，物质的质量比为相对分子质量与粒子个数的乘积之比。在化学方程式中，“+”不能读作“加”，应读作“和”或“与”；“=”不能读作“等于”，应读作“生成”。
13.科学家正在研究如何在太空建一座把太阳光变成激光的装置，然后用激光照射水，并添加催化剂二氧化钛（TiO2），水就能有效地分解成氢气和氧气，即2H2O2H2↑+O2↑。根据该反应的化学方程式，写出所提供的任意3条信息：
（1）________________________________________；
（2）________________________________________；
（3）________________________________________。
【答案】（1）水在激光和催化剂的作用下，能分解生成氢气和氧气（2）在激光和催化剂的作用下，每36份质量的水可以分解生成4份质量的氢气和32份质量的氧气（3）在激光和催化剂的作用下，每2个水分子分解生成2个氢分子和1个氧分子（或其他合理答案）
【解析】结合化学方程式可以确定反应物和生成物的种类、反应的条件、反应物和生成物的微观粒子个数比反应物和生成物的质量比等。
14.写出下列化学方程式中各物质的质量比。
（1）4P+5O22P2O5 m（P）：m（O2）：m（P2O5）=________
（2）2KClO32KCl+3O2↑ m（KClO3）：m（KCl）：m（O2）=________
（3）2H2O2H2↑+O2↑ m（H2O）：m（H2）：m（O2）=________
（4）Fe+CuSO4＝Cu+FeSO4
m（Fe）： m（CuSO4）： m（FeSO4）： m（Cu）=________。
【答案】（1）31：40：71（2）245：149：96（3）9：1：8（4）7：20：19：8
【解析】（1）m（p）：m（O2）：m（P2O5）=（4×31）：（5×16×2）：[2×（31×2+16×5）]=31：40：71
（2）m（KClO3）：m（KCl）：m（O2）=[2×（39+35.5+16×3）]：[2×（39+35.5）]：（3×16×2）=245：149：96。
（3）m（H2O）：m（H2）：m（O2）=[2×（1×2+16）]：（2×1×2）：（16×2）=9：1：8。
（4）m（fe）：m（CuSO4）m（FeSO4）：m（Cu）=56：（64+32+16×4）：（56+32+16×4）：64=7：20：19：8
1.用如图所示装置及其药品验证质量守恒定律的实验能达到目的的是 （ ）
A.①②③ B.①③④
C.①③ D.②④
【答案】C
【解析】铁与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜，能直接用于验证质量守恒定律；碳酸钠与稀盐酸反应生成的二氧化碳气体逸出，不能直接用于验证质量守恒定律；白磷与氧气反应生成五氧化二磷固体，反应在密闭容器中进行，能直接用于验证质量守恒定律；食盐与水混合，属于物理变化，不能用于验证质量守恒定律。
2.图中四位同学正在讨论某一化学方程式表示的意义，他们所描述的化学方程式是（ ）
A.C+O2CO2 B.2CO+O22CO2
C.2H2+O22H2O D.CH4+2O2CO2+2H2O
【答案】B
【解析】A项反应各物质的分子个数比为1∶1∶1；B项反应的条件是点燃，各物质的分子个数比为2∶1∶2，该反应是化合反应，各物质的质量比为（28×2）：32：（44×2）=7:4:11；C项反应中各物质的质量比为（2×2）:32:（18×2）=1:8:9；D项反应的生成物是两种，不属于化合反应。
3.甲醛是室内装修材料释放出来的污染空气的有毒物质，利用催化剂可消除，如图为该反应前后的微观示意图。下列说法不正确的是 （ ）
A.甲醛的化学式为CH2O
B.原子是化学变化中的最小粒子
C.反应后催化剂质量减少了
D.生成物丙和丁中氧元素的化合价相同
【答案】C
【解析】由微观示意图可知，甲醛的化学式为CH2O；反应前后原子的种类与数目不变，原子是化学变化中的最小粒子；反应前后催化剂的质量不变；生成物丙和丁中氧元素的化合价都是－2价。
4.在一密闭容器中，有甲、乙、丙、丁四种物质，反应前各物质的质量关系如图刻度纸所示（例如：丙的质量为5 g，丁的质量为3 g），充分反应后，在同一张刻度纸上再次记录各物质的质量变化：刻度线I向左移动16格；刻度线Ⅱ向左移动8格；刻度线Ⅲ向左移动8格。下列说法正确的是 （ ）
A.该反应是化合反应
B.丙一定是催化剂
C.反应后丁的质量为8 g
D.反应生成的乙和丁的质量比为1∶1
【答案】D
【解析】反应中甲物质的质量减少16 g，乙物质的质量增加8 g，丙物质的质量没有发生变化，丁物质的质量增加8 g。该反应的反应物是甲，生成物是乙和丁，符合“一变多”的特点，属于分解反应，A不正确；该反应中丙物质的质量没有发生变化，可能是催化剂，也可能是不参加反应的杂质，B不正确；反应中生成丁的质量为8 g，反应前丁的质量为3 g，反应后丁的质量为11 g，C不正确；该反应中生成的乙和丁质量都是8 g，质量比为1∶1，D正确。
5.质量守恒定律的发现经历了漫长、曲折的过程。
【实验回顾】1663年，英国化学家波义耳将汞放在密闭容器里煅烧，打开容器盖冷却后称量，得出的结论是物质的总质量增加了，导致波义耳与质量守恒定律失之交臂。
（1）你认为质量增大的原因是____________________。
1756年，俄国化学家罗蒙诺索夫将锡放在密闭容器里煅烧，冷却后在密闭容器里称量，发现总质量和煅烧前没有变化。
1774年，拉瓦锡将45.0份质量的氧化汞加热分解，恰好得到了41.5份质量的汞和3.5份质量的氧气，得到了与罗蒙诺索夫相同的结论。
【实验重现】九年级课外活动小组的同学们，来到化学实验室，对“质量守恒定律”进行了再次探究，如图是他们设计的实验，请你一起参与他们的探究活动，并回答相关问题：
实验1：称量镁条，点燃，待反应结束后，再称量。
实验2：将盛有稀盐酸的小试管放入盛有锌粒的烧杯中称量，然后使稀盐酸与锌粒接触，充分反应后再称量。（反应的符号表达式为Zn+HCl→ZnCl2+H2）
实验3：将盛有氢氧化钠溶液的小试管放入盛有硫酸铜溶液的锥形瓶中称量，然后使氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液混合，充分反应后再称量。[反应的符号表达式为NaOH+CuSO4→Cu（OH）2+Na2SO.]
编号 实验1 实验2 实验3
反应前称重质量 9.6 g 212.6 g 118.4 g
反应后称重质量 16.0 g 212.4 g 118.4 g
（2）实验1和实验2________（填“符合”或“不符合”）质量守恒定律，实验________正确反映了反应物与生成物的质量关系。
（3）通过上述实验，可得到的启示：有气体参加或生成的反应，在验证质量守恒定律时应该注意的事项是________________________________________.
（4）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物质种类 ②元素的化合价
③原子种类 ④分子种类
⑤分子数目 ⑥原子数目
【答案】
（1）氧气参加了反应
（2）符合3
（3）在密封装置中进行
（4）③⑥
【解析】
（2）任何化学反应都遵循质量守恒定律，实验1和实验2中由于有气体参加反应或生成的气体逸散到空气中，所以质量发生了改变，但都符合质量守恒定律。
（4）化学反应前后，原子种类、数目一定不变，物质的种类、分子的种类一定改变，元 素的化合价、分子数目可能改变。O2、Al2O3前面的化学计量数分别为3、2，最后调整Al前面的化学计量数为4。
1.材料一：1673年，波义耳曾经做过一个实验：在密闭的曲颈瓶中加热金属时，得到了金属灰，冷却后打开容器，称量金属灰的质量，发现与原来金属相比质量增加了。
材料二：1703年，施塔尔提出“燃素学说”，其主要观点有：①燃素是组成物体的一种成分，一般条件下被禁锢在可燃物中；②燃素在可燃物燃烧时会分离出来，且燃素可穿透一切物质。
材料三 ：1756年，罗蒙诺索夫重做了波义耳的实验。他将金属铅装入容器后密封、称量。然后把容器放到火上加热，银白色的金属变成了灰黄色，待容器冷却后再次称量，发现容器的总质量没有发生变化。罗蒙诺索夫对此的解释是：“容器里原来有一定量的空气，且容器中的空气质量减少多少，金属灰的质量就比金属增加多少，在化学变化中物质的质量是守恒的。”后来，拉瓦锡等科学家经过大量的定量实验，推翻了“燃素学说”，质量守恒定律得到公认。
（1）由“燃素学说”可知，物质燃烧后质量应该减少。请根据所学知识写出一个可以推翻“燃素学说”的事实：________________________。
（2）罗蒙诺索夫重做了波义耳的实验是基于金属加热后，增加的质量并非来自燃素而是来自________的假设。
（3）对比材料一和材料三，波义耳错过了发现质量守恒定律的一个重要原因是________________。
（4）质量守恒定律的发现过程，给我们的启示是________。
A.分析问题应该全面、严谨
B.实验的成功与否，取决于药品的选择
C.定量方法是科学研究的重要方法
D.科学研究既要尊重事实，也要勇于创新
【答案】（1）铁丝在氧气中燃烧后质量增大（答案合理即可） （2）空气 （3）打开容器前没有称量容器的总质量 （4）ACD
【解析】（1）铁丝等可燃物燃烧后固体质量增大，可以推翻“燃素学说”。
（2）罗蒙诺索夫重做了波义耳的实验是基于金属加热后，增加的质量并非来自燃素而是来自空气的假设。
（3）对比材料一和材料三，波义耳错过了发现质量守恒定律的一个重要原因是打开容器前没有称量容器的总质量。
（4）质量守恒定律的发现过程给我们的启示是：分析问题应该全面、严谨，定量方法是科学研究的重要方法，科学研究既要尊重事实，也要勇于创新。
【核心素养解读】本题借助对质量守恒定律探究过程的认识，培养学生严谨求实的科学态度，具有探索未知、崇尚真理的意识；赞赏化学对社会发展的重大贡献，体现了“科学态度与社会责任”的学科素养。质量守恒定律对化学科学的发展具有重大意义，是化学由定性科学走向定量的第一步，是化学研究乃至自然科学领域的基础。
1.（2022·广西广西）下列关于化学反应的说法，错误的是（ ）
A.化学反应前后，分子种类发生改变，原子种类不变
B.化学反应前后，分子数目发生改变，原子数目不变
C.化学反应前后，物质种类发生改变，元素种类不变
D.化学反应的过程就是参加反应的各物质的原子重新组合生成其他物质的过程
【答案】B
【解析】A.化学反应前后由于有新物质生成，故构成物质的分子种类一定改变，在化学变化中原子是最小微粒，故原子的种类、质量、数目均保持不变，说法正确，不符合题意；
B.化学反应前后，分子数目不一定改变，例如，反应前后都是2个分子，数目不变，说法错误，符合题意；
C.化学反应前后由于有新物质生成，故物质种类一定发生改变，但新物质还是由原物质的元素构成，故元素种类不变，说法正确，不符合题意；
D.化学反应前后，是分子裂变成原子，原子重新聚合形成新分子的过程，故化学反应的过程就是参加反应的各物质的原子重新组合生成其他物质的过程，说法正确，不符合题意。
故选B。
2.（2022·四川眉山）科学家研制出一种新型的催化剂，可以去除装修残留的甲醛（CH2O），反应过程的微观示意图如下、下列说法错误的是（ ）
A.分子在化学变化中可再分
B.反应前后分子数目和原子数目均发生改变
C.反应物和生成物共有3种化合物
D.反应的化学方程式为
【答案】B
【解析】A.分子在化学变化中可再分，原子不能再分，正确；
B.反应前后分子数目（均为2）和原子数目均未发生改变，选项错误；
C.反应物和生成物共有3种化合物（由多种元素组成的纯净物）：甲醛、二氧化碳、水，正确；
D.反应的化学方程式为，正确。
故选：B。
3.（2022·河南）天然气的主要成分是甲烷（CH4）。当氧气不足时，甲烷燃烧会生成CO2、CO和H2O，若16 g甲烷燃烧生成CO2和CO的质量比为11：7，则参加反应的O2的质量为（ ）
A.48 g B.56 g C.64 g D.72 g
【答案】B
【解析】根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类和质量不变，生成水的质量为：，设生成二氧化碳的质量为11a，生成一氧化碳的质量为7a，则，a=2，则生成二氧化碳的质量为 22 g，生成一氧化碳的质量为14 g，根据质量守恒定律，化学反应前后，物质的总质量不变，故参加反应的氧气的质量为：36 g+22 g+14 g- 16 g=56 g。
故选B。
4.（2022·湖南常德）一定条件下，密闭容器中发生了某一化学反应，涉及的物质为甲、乙、丙、丁，如图为各物质在反应前和反应后某时刻的质量关系。下列说法不正确的是（ ）
A.x的值是31
B.甲、丁的相对分子质量之比可能为7：11
C.丁可能为单质
D.反应中消耗甲和乙的质量比为7：4
【答案】C
【解析】A.由分析可知，x的值是31，不符合题意；
B.参加反应的甲和生成丁的质量比为：（20-13）：（31-20）=7:11，如果甲、丁的化学计量数之比为1:1，则甲、丁的相对分子质量之比为7：11，不符合题意；
C.甲、乙是反应物，丁是生成物，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，丁一定由两种或两种以上元素组成，丁一定是化合物，符合题意；
D.反应中消耗甲和乙的质量比为：（20-13）：（20-16）=7:4，不符合题意。
故选C。
5.（2022·浙江金华）“宏观—微观—符号—量”是科学特有的表征物质及其变化的方法。2022年4月16日，神舟十三号载人飞船圆满完成飞行任务。火箭助推器使用偏二甲肼和四氧化二氮作为推进剂，燃烧时发生反应的微观示意图如下，下列说法不正确的是（ ）
A.从量的角度看：反应前后原子总数减少
B.从微观构成看：氮气是由氮分子构成的
C.从符号表征看：四氧化二氮的化学式是N2O4
D.从宏观物质看：燃烧产物中含有单质与化合物两类物质
【答案】A
【解析】A.根据质量守恒定律，反应前后原子质量、种类、数目不变，从量的角度看：反应前后原子总数不变，故A不正确；
B.从微观构成看：氮气是由氮分子构成的，故B正确；
C.从符号表征看：1个四氧化二氮分子由2个氮原子和4个氧原子构成，故化学式是N2O4，故C正确；
D.从宏观物质看：燃烧产物为二氧化碳、水和氮气，二氧化碳、水都是由不同种元素组成的纯净物，属于化合物，氮气是由一种元素组成的纯净物，属于单质，故D正确。
故选：A。
6.（多选）（2022·湖南长沙）氧化汞分子分解示意图如图所示。下列说法正确的是
A.在化学变化中，分子可以分成原子
B.原子是化学变化中的最小粒子
C.在这个变化中，原子的种类发生改变
D.物质只能由分子构成，不能由原子构成
【答案】AB
【解析】A.由图可知，在化学变化中，分子可分为原子，原子可重新组合为新的分子，符合题意；
B.在化学变化中，原子不能再分，原子是化学变化中的最小粒子，符合题意；
C.根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和数目不变，不符合题意；
D.分子、原子、离子都是构成物质的微粒，如水由水分子构成，铁由铁原子构成，不符合题意。
故选AB。
7.（2022·浙江舟山）小舟选用白磷、锥形瓶、气球、天平等药品和器材，探究化学反应中物质质量的变化规律，装置如图。
【实验思路】先确认化学反应已经发生，再比较反应物的质量总和和生成物的质量总和是否相等。
（1）【实验步骤】
Ⅰ.锥形瓶内装入白磷，塞紧瓶塞放在天平托盘上，调节平衡；
Ⅱ.取下锥形瓶，将瓶塞上的铁丝在酒精灯上烧红后，接触引燃白磷，并立即塞紧瓶塞；
Ⅲ.待反应结束冷却后，将锥形瓶放回天平托盘上，观察______。
【实验结论】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。
（2）【交流反思】
①要确认化学反应已经发生，本实验中观察到的现象是______。
②反应结束后，若白磷有剩余，你认为是否仍能得出述结论，并请说明理由。______。
【答案】天平是否平衡 白磷燃烧，产生大量的白烟 能，剩余白磷未参加反应，反应前后质量不变
【解析】
根据质量守恒定律可知，化学反应前后物质的质量总和是相等的，对于在一般的实验装置（即开放体系装置）中进行实验探究时，如果是没有气体的参与（或者生成），那么化学反应前后托盘天平的指针必然没有偏转（即物质的质量总和相等）。如果是有气体的参与（或者生成），那么化学反应前后托盘天平的指针就有可能发生偏转了；但是，化学反应前后物质的质量总和仍然是相等的。这时，只要设法把该开放体系装置转变为密闭装置，那么化学反应前后托盘天平的指针也就必然没有偏转。
（1）验证质量守恒定律，要比较反应物的质量总和和生成物的质量总和是否相等，故待反应结束冷却后，将锥形瓶放回天平托盘上，观察天平是否平衡；
（2）①本实验中观察到白磷燃烧，产生大量白烟；
②质量守恒定律是参加反应的物质的总质量与生成物的质量相等，剩余白磷未参加反应，反应前后质量不变，故能得出上述结论。5.1 质量守恒定律 分层综合练
知识点1 质量守恒定律的验证
1.用如图玻璃管所示装置测定红磷燃烧前后的红磷质量关系，下列有关说法错误的是 （ ）
A.加热锥形瓶引燃红磷
B.红磷下方细沙的作用是隔热
C.系有气球的玻璃管可缓冲气压，保证安全
D.实验后天平指针右偏可能是橡胶塞未塞紧
2.如图是探究质量守恒定律的实稀盐酸验装置，回答下列问题：
（1）该实验________（填“能”或“不能”）探究质量守恒定律，原因是________________。
（2）要继续探究质量守恒定律，若药品不变，改变装置的方法是________________________。若装置不变，改变药品，可选用的一组药品是________________________（举一例）。
知识点2 质量守恒定律的理解与应用
3.下列现象不能用质量守恒定律解释的是（ ）
A.蜡烛燃烧时慢慢变短
B.镁条燃烧时，固体物质的质量会增加
C.澄清石灰水露置在空气中变重
D.打开盛装酒精的试剂瓶瓶盖，酒精的质量会变小
4.在一定条件下，5 g A物质和7 g B物质恰好完全反应，只生成C、D两种物质。若生成6 g C，则生成D的质量是（ ）
A.5 g B. 6 g
C.7 g D.4 g
5.镁带在耐高温的密闭容器（内含空气）中燃烧，如图所示，能正确表示容器里所盛物质总质量变化的是（ ）
6.在一定条件下，下列物质在密闭容器内充分反应，测得反应前后各物质的质量如下表：
则反应后A的质量为________；该反应所属的基本反应类型是________________；该反应中B和D两种物质变化的质量比为________。
知识点3 质量守恒定律的微观实质
7.化学反应前后，下列各项一定会发生变化的是（ ）
①原子种类 ②元素种类
③分子种类 ④物质种类
A.①② B.①③
C.②④ D.③④
8.某有机物在氧气中完全燃烧只生成二氧化碳和水。据此判断该有机物组成的说法正确的是（ ）
A.只含有碳、氢元素 B.含有碳、氢、氧三种元素
C.含有碳、氢元素，可能含有氧元素 D.无法确定
9.某反应的微观示意图（不同的球代表不同的原子）如图所示。下列说法不正确的是（ ）
A.该反应属于化合反应
B.反应前后原子数目没有变化
C.反应前后各元素化合价均不变
D.反应前后元素种类不变
10.走进化学变化的微观世界，有利于进一步认识化学变化。下图是某化学变化的微观示意图，X、Y、Z分别表示不同类别的原子，据图回答问题：
（1）该化学反应中生成物的分子个数比为________。
（2）从微观角度分析，化学反应前后各物质的质量总和相等的原因是________________________________。
（3）由X原子构成的物质在该反应中________（填“是”或“不是”）催化剂。
知识点4 化学方程式
11.根据化学方程式不能获得的信息是（ ）
A.化学反应发生的条件
B.化学反应的反应物和生成物
C.反应物和生成物的质量关系
D.化学反应的快慢
12.下列关于2H2+O22H2O的读法不正确的是（ ）
A.点燃条件下，每2个氢分子和1个氧分子反应生成2个水分子
B.氢气加氧气等于水
C.氢气和氧气在点燃条件下反应生成水
D.每4份质量的氢气和32份质量的氧气在点燃条件下反应生成36份质量的水
13.科学家正在研究如何在太空建一座把太阳光变成激光的装置，然后用激光照射水，并添加催化剂二氧化钛（TiO2），水就能有效地分解成氢气和氧气，即2H2O2H2↑+O2↑。根据该反应的化学方程式，写出所提供的任意3条信息：
（1）________________________________________；
（2）________________________________________；
（3）________________________________________。
14.写出下列化学方程式中各物质的质量比。
（1）4P+5O22P2O5 m（P）：m（O2）：m（P2O5）=________
（2）2KClO32KCl+3O2↑ m（KClO3）：m（KCl）：m（O2）=________
（3）2H2O2H2↑+O2↑ m（H2O）：m（H2）：m（O2）=________
（4）Fe+CuSO4＝Cu+FeSO4
m（Fe）： m（CuSO4）： m（FeSO4）： m（Cu）=________。
1.用如图所示装置及其药品验证质量守恒定律的实验能达到目的的是 （ ）
A.①②③ B.①③④
C.①③ D.②④
2.图中四位同学正在讨论某一化学方程式表示的意义，他们所描述的化学方程式是（ ）
A.C+O2CO2 B.2CO+O22CO2
C.2H2+O22H2O D.CH4+2O2CO2+2H2O
3.甲醛是室内装修材料释放出来的污染空气的有毒物质，利用催化剂可消除，如图为该反应前后的微观示意图。下列说法不正确的是 （ ）
A.甲醛的化学式为CH2O
B.原子是化学变化中的最小粒子
C.反应后催化剂质量减少了
D.生成物丙和丁中氧元素的化合价相同
4.在一密闭容器中，有甲、乙、丙、丁四种物质，反应前各物质的质量关系如图刻度纸所示（例如：丙的质量为5 g，丁的质量为3 g），充分反应后，在同一张刻度纸上再次记录各物质的质量变化：刻度线I向左移动16格；刻度线Ⅱ向左移动8格；刻度线Ⅲ向左移动8格。下列说法正确的是 （ ）
A.该反应是化合反应
B.丙一定是催化剂
C.反应后丁的质量为8 g
D.反应生成的乙和丁的质量比为1∶1
5.质量守恒定律的发现经历了漫长、曲折的过程。
【实验回顾】1663年，英国化学家波义耳将汞放在密闭容器里煅烧，打开容器盖冷却后称量，得出的结论是物质的总质量增加了，导致波义耳与质量守恒定律失之交臂。
（1）你认为质量增大的原因是____________________。
1756年，俄国化学家罗蒙诺索夫将锡放在密闭容器里煅烧，冷却后在密闭容器里称量，发现总质量和煅烧前没有变化。
1774年，拉瓦锡将45.0份质量的氧化汞加热分解，恰好得到了41.5份质量的汞和3.5份质量的氧气，得到了与罗蒙诺索夫相同的结论。
【实验重现】九年级课外活动小组的同学们，来到化学实验室，对“质量守恒定律”进行了再次探究，如图是他们设计的实验，请你一起参与他们的探究活动，并回答相关问题：
实验1：称量镁条，点燃，待反应结束后，再称量。
实验2：将盛有稀盐酸的小试管放入盛有锌粒的烧杯中称量，然后使稀盐酸与锌粒接触，充分反应后再称量。（反应的符号表达式为Zn+HCl→ZnCl2+H2）
实验3：将盛有氢氧化钠溶液的小试管放入盛有硫酸铜溶液的锥形瓶中称量，然后使氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液混合，充分反应后再称量。[反应的符号表达式为NaOH+CuSO4→Cu（OH）2+Na2SO.]
编号 实验1 实验2 实验3
反应前称重质量 9.6 g 212.6 g 118.4 g
反应后称重质量 16.0 g 212.4 g 118.4 g
（2）实验1和实验2________（填“符合”或“不符合”）质量守恒定律，实验________正确反映了反应物与生成物的质量关系。
（3）通过上述实验，可得到的启示：有气体参加或生成的反应，在验证质量守恒定律时应该注意的事项是________________________________________.
（4）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物质种类 ②元素的化合价
③原子种类 ④分子种类
⑤分子数目 ⑥原子数目
1.材料一：1673年，波义耳曾经做过一个实验：在密闭的曲颈瓶中加热金属时，得到了金属灰，冷却后打开容器，称量金属灰的质量，发现与原来金属相比质量增加了。
材料二：1703年，施塔尔提出“燃素学说”，其主要观点有：①燃素是组成物体的一种成分，一般条件下被禁锢在可燃物中；②燃素在可燃物燃烧时会分离出来，且燃素可穿透一切物质。
材料三 ：1756年，罗蒙诺索夫重做了波义耳的实验。他将金属铅装入容器后密封、称量。然后把容器放到火上加热，银白色的金属变成了灰黄色，待容器冷却后再次称量，发现容器的总质量没有发生变化。罗蒙诺索夫对此的解释是：“容器里原来有一定量的空气，且容器中的空气质量减少多少，金属灰的质量就比金属增加多少，在化学变化中物质的质量是守恒的。”后来，拉瓦锡等科学家经过大量的定量实验，推翻了“燃素学说”，质量守恒定律得到公认。
（1）由“燃素学说”可知，物质燃烧后质量应该减少。请根据所学知识写出一个可以推翻“燃素学说”的事实：________________________。
（2）罗蒙诺索夫重做了波义耳的实验是基于金属加热后，增加的质量并非来自燃素而是来自________的假设。
（3）对比材料一和材料三，波义耳错过了发现质量守恒定律的一个重要原因是________________。
（4）质量守恒定律的发现过程，给我们的启示是________。
A.分析问题应该全面、严谨
B.实验的成功与否，取决于药品的选择
C.定量方法是科学研究的重要方法
D.科学研究既要尊重事实，也要勇于创新
1.（2022·广西广西）下列关于化学反应的说法，错误的是（ ）
A.化学反应前后，分子种类发生改变，原子种类不变
B.化学反应前后，分子数目发生改变，原子数目不变
C.化学反应前后，物质种类发生改变，元素种类不变
D.化学反应的过程就是参加反应的各物质的原子重新组合生成其他物质的过程
2.（2022·四川眉山）科学家研制出一种新型的催化剂，可以去除装修残留的甲醛（CH2O），反应过程的微观示意图如下、下列说法错误的是（ ）
A.分子在化学变化中可再分
B.反应前后分子数目和原子数目均发生改变
C.反应物和生成物共有3种化合物
D.反应的化学方程式为
3.（2022·河南）天然气的主要成分是甲烷（CH4）。当氧气不足时，甲烷燃烧会生成CO2、CO和H2O，若16 g甲烷燃烧生成CO2和CO的质量比为11：7，则参加反应的O2的质量为（ ）
A.48 g B.56 g C.64 g D.72 g
4.（2022·湖南常德）一定条件下，密闭容器中发生了某一化学反应，涉及的物质为甲、乙、丙、丁，如图为各物质在反应前和反应后某时刻的质量关系。下列说法不正确的是（ ）
A.x的值是31
B.甲、丁的相对分子质量之比可能为7：11
C.丁可能为单质
D.反应中消耗甲和乙的质量比为7：4
5.（2022·浙江金华）“宏观—微观—符号—量”是科学特有的表征物质及其变化的方法。2022年4月16日，神舟十三号载人飞船圆满完成飞行任务。火箭助推器使用偏二甲肼和四氧化二氮作为推进剂，燃烧时发生反应的微观示意图如下，下列说法不正确的是（ ）
A.从量的角度看：反应前后原子总数减少
B.从微观构成看：氮气是由氮分子构成的
C.从符号表征看：四氧化二氮的化学式是N2O4
D.从宏观物质看：燃烧产物中含有单质与化合物两类物质
6.（多选）（2022·湖南长沙）氧化汞分子分解示意图如图所示。下列说法正确的是
A.在化学变化中，分子可以分成原子
B.原子是化学变化中的最小粒子
C.在这个变化中，原子的种类发生改变
D.物质只能由分子构成，不能由原子构成
7.（2022·浙江舟山）小舟选用白磷、锥形瓶、气球、天平等药品和器材，探究化学反应中物质质量的变化规律，装置如图。
【实验思路】先确认化学反应已经发生，再比较反应物的质量总和和生成物的质量总和是否相等。
（1）【实验步骤】
Ⅰ.锥形瓶内装入白磷，塞紧瓶塞放在天平托盘上，调节平衡；
Ⅱ.取下锥形瓶，将瓶塞上的铁丝在酒精灯上烧红后，接触引燃白磷，并立即塞紧瓶塞；
Ⅲ.待反应结束冷却后，将锥形瓶放回天平托盘上，观察______。
【实验结论】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。
（2）【交流反思】
①要确认化学反应已经发生，本实验中观察到的现象是______。
②反应结束后，若白磷有剩余，你认为是否仍能得出述结论，并请说明理由。______。
