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第十三讲：质量守恒定律（原卷版+解析版）-【暑假弯道超车】2024-2025学年九年级化学上册暑假讲义+习题（人教版2024）
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这是一份第十三讲：质量守恒定律（原卷版+解析版）-【暑假弯道超车】2024-2025学年九年级化学上册暑假讲义+习题（人教版2024），文件包含第十三讲质量守恒定律原卷版docx、第十三讲质量守恒定律解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共26页， 欢迎下载使用。
知识点 质量守恒定律
1. 质量守恒定律的定义: 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. 质量守恒定律的理解
（1）质量守恒定律适用于化学变化，不适用于物理变化；
（2）“参加化学反应”是指反应掉的那一部分物质的质量，不是各反应物质量的简单相加，即所给的反应物不一定都参加了化学反应，可能存在过量的情况；
（3）质量守恒定律揭示“质量”守恒，而不是其他物理量（如体积）守恒；
（4）记住“质量总和”。应用质量守恒定律解释现象时，不能丢掉任何一种反应物或生成物的质量，尤其是有气体参加或生成的反应，否则，就会出现“表面不守恒”的现象。
3. 验证质量守恒定律的前提：
①必须发生化学反应；
②当反应中有气体的参与和生成时，必须把反应置于封闭体系内。
4. 化学反应中前后质量守恒的原因：
化学反应的实质，就是反应物的分子分裂，原子重组为生成物的分子的过程。在化学反应前后，原子的种类没有改变，数目没有曾减、原子的质量没有变化，因此物质的质量守恒。
5. 化学反应前后的“变”与“不变”：
①6个“不变”：
宏观：反应物和生成物的总质量不变；元素的种类不变；元素的质量不变；
微观：原子的种类、数目、质量不变；
②2个“一定改变”：
宏观：物质的种类一定改变；
微观：分子的种类一定改变；
③2个可能“改变”：
宏观:元素的化合价可能改变；
微观：分子的总数可能改变。
二、典例解析
知识点1 质量守恒定律
例1 （2024春•山东东营区期中）下列有关质量守恒定律说法正确的是（ ）
A．点燃蜡烛时，蜡烛的质量越来越少，所以这个化学反应不遵守质量守恒定律
B．100g水完全蒸发可以得到100g水蒸气，这个规律符合质量守恒定律
C．4g木炭在16g氧气中充分燃烧必然生成20g二氧化碳
D．24g镁在空气中完全燃烧生成40g氧化镁，实际消耗氧气的质量为16g
【答案】D
【解析】A、蜡烛燃烧的产物水与二氧化碳逸散到空气中，最终总质量越来越小，但该反应仍遵守质量守恒定律，故选项说法错误；
B、100g水完全蒸发可以得到100g水蒸气，没有新物质生成，属于物理变化，不能用质量守恒定律解释，故选项说法错误；
C、碳和氧气反应的化学方程式为C+O2CO2，参加反应的碳、氧气和生成的二氧化碳的质量比为12：32：44＝3：8：11，4g木炭在16g氧气中充分燃烧，氧气有剩余，生成二氧化碳的质量小于20g，故选项说法错误；
D、根据质量守恒定律，24g镁在空气中完全燃烧生成40g氧化镁，实际消耗氧气的质量为40g﹣24g＝16g，故选项说法正确。
故选：D。
例2 （2024春•山东泰安岱岳区期中）某化学学习小组用如图所示实验验证质量守恒定律。下列说法错误的是（ ）
A．做甲实验时，若取用红磷的量不足，对实验结果没有影响
B．乙实验中最后天平不平衡，此现象能用质量守恒定律解释
C．丙实验反应在敞口容器中进行仍成功验证了质量守恒定律，原因是该反应不消耗气体也不产生气体
D．进行丁实验时，如果在燃着的镁条上方罩上玻璃罩，使生成物全部收集起来称量，理论上生成物的质量等于参加反应的镁条的质量
【答案】D
【解析】A、做甲实验时，若取用红磷的量不足，对实验的结果没有影响，因为无论红磷是否完全反应，天平都保持平衡，故A正确；
B、乙实验中，石灰石和稀盐酸反应生成二氧化碳气体，产生的气体逸散到空气中，反应后剩余物质的质量减小，所以最后天平不平衡，能用质量守恒定律解释，故B正确；
C、硫酸铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，此反应不消耗气体也不生成气体，所以能验证质量守恒定律，故C正确；
D、如果在燃着的镁条上方罩上罩，使生成物全部收集起来称量，由于镁条与氧气结合产生氧化镁质量增加，故生成物质量大于参加反应的镁条的质量，故D错误。
故选：D。
【变式题】
1．（2024春•山东淄博张店区期中）下列现象中，能用质量守恒定律解释的是（ ）
A．蔗糖溶于水，总质量不变 B．蜡烛燃烧后质量减小
C．10mL水与10mL酒精混合后体积小于20mLD．打开盛酒精的试剂瓶瓶盖，酒精质量逐渐变小
【答案】B
【解析】A、蔗糖溶于水，没有新物质生成，属于物理变化，不能用质量守恒定律解释，故选项错误；
B、蜡烛燃烧后质量减小，是因为燃烧生成二氧化碳，生成的二氧化碳逸散到空气中，有新物质生成，属于化学变化，能用质量守恒定律解释，故选项正确；
C、10mL水与10mL酒精混合后，总体积小于20mL，是因为分子之间有间隔，没有新物质生成，属于物理变化，不能用质量守恒定律解释，故选项错误；
D、打开盛酒精的试剂瓶瓶盖，酒精质量逐渐变小，是因为分子在不断地运动，没有新物质生成，属于物理变化，不能用质量守恒定律解释，故选项错误。
故选：B。
2．（2024春•山东济南莱芜区期中）下列对质量守恒定律的理解中正确的是（ ）
A．反应物的质量等于生成物的质量
B．纸在空气中燃烧后化为灰烬，灰烬的质量比纸的小
C．镁条燃烧时，燃烧的镁条和生成的白色粉末的质量相等
D．氢气燃烧时，参加反应的氢气和氧气的体积一定等于生成水的体积
【答案】B
【解析】A、参加反应的反应物的质量总和等于生成物的质量总和，不参与反应的不算在内，选项错误；
B、纸燃烧生成二氧化碳和水，水蒸气和二氧化碳逸散到空气中，故纸在空气中燃烧后化为灰烬，灰烬质量比纸的质量小，故选项正确；
C、镁条燃烧生成氧化镁，氧气参加了反应，燃烧的镁条质量小于生成的氧化镁质量，现在镁条质量等于生成的白色粉末的质量，是因为有部分生成物逸散到空气中，故选项错误；
D、质量守恒定律指的是质量守恒，不包括体积守恒，故选项错误。
故选：B。
3．（2024春•黑龙江绥化明水县期中）关于质量守恒定律，下列叙述正确的是（ ）
A．煤燃烧化为灰烬，该反应不符合质量守恒定律
B．24g镁在空气中完全燃烧生成40g氧化镁，实际消耗空气的质量为16g
C．无数实验证明化学反应都遵循质量守恒定律
D．质量守恒定律只适合于有气体或固体生成的化学反应
【答案】C
【解析】A、煤燃烧化为灰烬，该反应不符合质量守恒定律，说法错误，应为生成二氧化碳逸入空气，而所有的化学反应都遵守质量守恒定律，故A错误；
B、24克镁在空气中完全燃烧生成40克氧化镁，实际消耗空气质量为16克，说法错误，应为“氧气的质量为16克”，故B错误；
C、一切化学反应都遵从质量守恒定律，说法正确，故C正确；
D、质量守恒定律只适用于有气体或固体生成的化学反应，说法错误，因为质量守恒定律适用于一切化学反应，故D错误。
故选：C。
4．（2024春•山东东营期中）用如图装置验证质量守恒定律。反应前称得装置及其中物质的总质量为m1，引燃白磷，冷却后称得装置及其中物质的总质量为m2。下列说法正确的是（ ）
A．该实验中白磷必须要过量
B．实验过程中气球会一直膨胀变大
C．若该装置气密性良好，则m1＝m2
D．反应生成P2O5的质量等于该装置中白磷和氧气的质量之和
【答案】C
【解析】A、该实验是验证质量守恒定律，实验中白磷不一定要过量，只要反应前后质量不变即可，故选项说法错误，不符合题意；
B、实验过程中气球先膨胀（白磷燃烧放热是压强增大）后变小（温度恢复后气压减小），故选项说法错误，不符合题意；
C、若装置气密性良好，反应前后物质的总质量相等，则m1＝m2，故选项说法正确，符合题意；
D、由磷和氧气反应的化学方程式2P+5O22P2O5可知，62份质量的磷和160份质量的氧气恰好完全反应，如果不是这一质量比，则不能完全反应，所以反应生成P2O5的质量不一定等于装置中白磷和氧气的质量和，故选项说法错误，不符合题意。
故选：C。
5．（2024•安徽中考）某实验小组按图a装置验证质量守恒定律，一段时间后，发现锥形瓶内部分固体变为红棕色。实验过程中瓶内物质或元素质量变化与图b相符的是（ ）
A．铁粉的质量B．氮气的质量
C．氧元素的质量D．固态物质的质量
【答案】A
【解析】A、铁粉与氧气、水反应生成铁锈，随着反应的进行，铁粉的质量逐渐减少，最终反应停止，质量不再发生改变，与图b相符，故选项正确；
B、铁粉与氧气、水反应生成铁锈，氮气的质量不变，与图b不相符，故选项错误；
C、根据质量守恒定律，实验过程中瓶内氧元素的质量不变，与图b不相符，故选项错误；
D、铁粉与氧气、水反应生成铁锈，实验过程中瓶内固态物质的质量逐渐增加，与图b不相符，故选项错误。
故选：A。
知识点2 质量守恒定律的应用
例3 （2024春•山东泰安岱岳区期中）碳酸氢钠（NaHCO3）是焙制糕点所用发酵粉的主要成分之一。碳酸氢钠受热易分解2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+X，则X的化学式是（ ）
A．SO2B．H2C．H2OD．O2
【答案】C
【解析】由化学方程式可知，反应前有：2个钠原子、2个氢原子、2个碳原子和6个氧原子；反应后有：2个钠原子、2个碳原子、6个氢原子，由质量守恒定律：反应前后，原子种类、数目均不变，所以X中含有2个氢原子和1个氧原子，即化学式为H2O。
故选：C。
例4 （2024春•黑龙江哈尔滨双城区期中）在一密闭容器中，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质量如下表：
下列有关说法正确的是（ ）
A．该反应中甲物质和乙物质的质量比是4：3 B．丙物质一定是催化剂
C．甲一定是化合物 D．反应中乙物质和丁物质的质量比为1：1
【答案】C
【解析】A、由题干数据可知，该反应中甲物质和乙物质的质量比是（40﹣20）：（35﹣30）＝4：1，故说法错误；
B、物质丙在反应前后质量不变，根据催化剂在反应前后质量和化学性质不变的特点，可推测该物质可能为反应的催化剂；但不能说一定是催化剂，也可能是不参与反应的杂质，故说法错误；
C、由物质质量的变化情况可知，甲是反应物，乙、丁是生成物，该反应属于分解反应，所以甲一定是化合物，故说法正确；
D、由题干数据可知，反应中乙物质和丁物质的质量比为（35﹣30）：（35﹣20）＝1：3，故说法错误。
故选：C。
例5 （2024•滨州中考）密闭容器内有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下发生某一化学反应，反应前后各物质质量如图所示。下列说法不正确的是（ ）
A．该反应遵循质量守恒定律 B．丙可能为该反应的催化剂
C．反应前后乙和丁的质量变化之比为3：2 D．甲和丁的相对分子质量之比为1：2
【答案】D
【解析】由表中数据分析可知，反应前后甲的质量增加了12g﹣8g＝4g，故是生成物，生成的质量为4g；同理可以确定乙是反应物，参加反应的质量为20g﹣8g＝12g；丁是生成物，生成的质量为16g﹣8g＝8g；由质量守恒定律，丙的质量应不变，故X的数值为6。
A、任何化学反应均遵守质量守恒定律，该反应遵循质量守恒定律，故选项说法正确。
B、丙的质量不变，可能为该反应的催化剂，也可能是没有参加反应的杂质，故选项说法正确。
C、反应前后乙和丁的质量变化之比为12g：8g＝3：2，故选项说法正确。
D、由于不知反应中甲和丁的化学计量数之比，无法确定甲和丁的相对分子质量之比是否为1：2，故选项说法错误。
故选：D。
【变式题】
1．（2024•北京东城区期中）神舟十七号载人飞船使用的火箭推进剂是N2H4（肼）和H2O2反应的化学方程式为N2H4+2H2O24H2O+X，则X的化学式是（ ）
A．NOB．NO2C．N2D．HNO3
【答案】C
【解析】根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变，由反应的化学方程式N2H4+2H2O24H2O+X可知，反应前氮、氢、氧原子个数分别为2、8、4，反应后的生成物中氮、氢、氧原子个数分别为0、8、4，则X中含有2个氮原子，所以X的化学式是N2。
故选：C。
2．（2024春•山东东营广饶县期中）已知一定质量的纯净物A跟32g氧气恰好完全反应，生成22g二氧化碳和18g水，下列说法错误的是（ ）
A．参加反应的A的质量是8g B．物质A中只含有碳、氢两种元素
C．该物质中不含氧元素 D．物质A中碳、氢原子个数比是1：3
【答案】D
【解析】A、参加反应的A的质量是22g+18g﹣32g＝8g，该选项正确；
B、22g二氧化碳中碳元素的质量为，18g水中氢元素的质量为，物质A中含有6g碳元素和2g氢元素，而6g+2g＝8g，则物质A中只含碳、氢元素，不含氧元素，该选项正确；
C、结合前面分析可知，该物质中不含氧元素，该选项正确；
D、结合前面分析可知，物质A中碳、氢元素的质量比为6g、2g，则其中碳、氢原子个数比是，该选项不正确。
故选：D。
3．（2024春•湖南长沙期中）在一定条件下，某密闭容器中有甲、乙、丙、丁四种物质，其反应前后的质量如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．图中的待测值为27 B．乙一定是该反应的催化剂
C．甲、丙的相对分子质量之比为17：9 D．丙和丁是该反应的生成物
【答案】D
【解析】A、根据质量守恒定律，化学反应前后物质的总质量不变，则在密闭容器内，四种物质的总质量不变。100+2+50+5＝32+2+86+待测值，待测值为37，故说法错误；
B、乙在反应前后质量不变，可能为催化剂，也可能没有参加反应，故说法错误；
C、参加反应的甲和生成的丙的质量比为（100g﹣32g）：（86g﹣50g）＝17：9，由于题中无法知道甲和丙的分子的个数比，则无法求得相对分子质量之比，故说法错误；
D、丙的质量增加了86g﹣50g＝36g，丁的质量增加了37g﹣5g＝32g，均为生成物，故说法正确。
故选：D。
4．（2024春•黑龙江大庆肇源县期中）在一个密闭的容器中放入甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下发生化学反应，一段时间后，测得有关数据如下，下列说法正确的是（ ）
A．乙一定是催化剂 B．X的值为12
C．丙可能是单质 D．反应中丙和丁的质量比为9：8
【答案】D
【解析】根据质量守恒定律，化学反应前后，物质的总质量不变，则9g+3g+22g+1g＝Xg+3g+4g+17g，X＝11，反应后，甲的质量增加，甲是生成物，乙的质量不变，乙可能是催化剂，也可能是不参与反应的杂质，丙的质量减小，丙是反应物，丁的质量增加，丁是生成物；A、化学反应前后，乙的质量不变，乙可能是催化剂，也可能是不参与反应的杂质，故A错误；B、由分析可知，X＝11，故B错误；
C、由分析可知，丙是反应物，甲、丁是生成物，该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应，故丙一定是化合物，故C错误；
D、反应中丙和丁的质量比为：（22g﹣4g）：（17g﹣1g）＝9：8，故D正确。故选：D。
基础轻松练
1．（2024春•山东淄博张店区期中）在2Na+Cl2＝2NaCl的反应中，反应前后一定发生变化的是（ ）
A．元素的种类B．各元素的化合价
C．物质的质量总和D．各种原子的数目
【答案】B
【解析】A、由质量守恒定律可知，在化学反应中，反应前后元素的种类没有发生变化，故选项不符合题意；
B、反应前钠元素和氯元素均存在于单质中，元素的化合价均为零，生成物氯化钠中，钠元素为+1价，氯元素为﹣1价，则该反应前后各元素的化合价均发生改变，故选项符合题意；
C、由质量守恒定律可知，参加反应的物质的质量总和等于生成物的质量总和，故选项不符合题意；
D、由质量守恒定律可知，反应前后原子的种类和数目均不变，故选项不符合题意。
故选：B。
2．（2024春•山东泰安岱岳区期中）下列能用质量守恒定律解释的是（ ）
A．水加热变成水蒸气质量不变
B．蜡烛受热熔化，冷却后质量不变
C．纸燃烧后化为灰烬，灰烬的质量比纸的质量小
D．50mL酒精与50mL水混合后体积小于100mL
【答案】C
【解析】A、水加热变成水蒸气质量不变，发生的是物理变化，不能用质量守恒定律解释，故A错误；
B、蜡烛受热熔化，冷却后质量不变，发生的是物理变化，不能用质量守恒定律解释，故B错误；
C、纸在空气中燃烧后化为灰烬，灰烬的质量比纸的质量小，是因为反应生成的水蒸气和二氧化碳扩散到空气中，遵循质量守恒定律，故C正确；
D、50mL酒精与50mL水混合后体积小于100mL，是因为分子之间有间隔，没有新物质生成，属于物理变化，不能用质量守恒定律解释，故D错误。
故选：C。
3．（2024春•黑龙江哈尔滨香坊区期中）关于质量守恒定律的相关说法不正确的是（ ）
A．铁丝燃烧后，生成物的质量比铁丝质量大，符合质量守恒定律
B．蜡烛完全燃烧后不见了，符合质量守恒定律
C．打开酒精的瓶盖酒精逐渐变少，符合质量守恒定律
D．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
【答案】C
【解析】质量守恒定律是指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，质量守恒定律只适用于化学变化；
A、铁丝燃烧后，生成物的质量比铁丝质量大，是因为有氧气参加了反应，符合质量守恒定律，故选项说法正确；
B、蜡烛完全燃烧后，不见了，是因为生成了二氧化碳和水，符合质量守恒定律，故选项说法正确。
C、打开酒精的瓶盖酒精逐渐变少，是因为酒精挥发了，发生的是物理变化，不能用质量守恒定律定律解释，故选项说法不正确；
D、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，符合质量守恒定律，故选项说法正确。
故选：C。
4．（2024春•河南信阳息县期中）3克红磷在空气中完全燃烧，生成物的质量（ ）
A．等于3克B．小于3克C．大于3克D．无法判断
【答案】C
【解析】3克红磷在空气中完全燃烧，与氧气反应生成五氧化二磷，由质量守恒定律，生成物的质量一定大于3克。
故选：C。
5．（2024春•湖北黄冈期中）过碳酸钠（Na2CO4）是一种消毒剂，常用于公共场所、餐具及水果等的消毒，其反应原理为Na2CO4+H2O═X+H2O2，其中X的化学式为（ ）
A．Na2CO3B．NaHCO3C．Na2OD．NaOH
【答案】A
【解析】由质量守恒定律，反应前后，原子的种类和数量均不变，由反应的化学方程式，反应前含有2个钠原子、5个氧原子、1个碳原子和2个氢原子，反应后含有2个氢原子、2个氧原子，所以X中应含有2个钠原子、1个碳原子和3个氧原子，即X的化学式为Na2CO3。
故选：A。
6．（2024春•河南驻马店期中）河南博物院镇馆之空（连鹤方壶）表面有一层铜锈，铜锈的主要成分是碱式碳酸铜[化学求为Cu2（OH）2CO3]，碱式碳酸铜加热分解不可能生成的物质是（ ）
A．SO2B．CuOC．H2OD．CO2
【答案】A
【解析】碱式碳酸铜中含有铜、碳、氢、氧四种元素，根据质量守恒定律，反应前后，元素种类不变，碱式碳酸铜加热分解，可能生成CuO、H2O、CO2，碱式碳酸铜中不含硫元素，不可能生成SO2。
故选：A。
7．（2024春•山东烟台期中）化学变化前后，一定不变的是（ ）
①原子的种类不变；②原子数目不变；③分子种类不变；④分子数目不变；
⑤分子质量不变；⑥元素种类不变；⑦反应前后总质量不变；⑧物质种类不变。
A．①②⑥⑦B．①②⑤⑥⑦C．③④⑤⑥⑦D．①②③⑥⑧
【答案】A
【解析】化学变化的实质是分子分成原子，原子再重新组合成新分子，原子的种类、数目、质量均不变，元素的种类不变，分子种类一定会发生改变，分子的数目可能或发生改变，也可能不变；
化学变化有新物质生成，物质种类一定会发生改变；由质量守恒定律，反应前后总质量不变；
故①②⑥⑦一定不变。故选：A。
8．（2024春•江苏南京期中）现将一定量A和足量B混合加热，A与B发生化学反应，40gA完全反应后生成28gC和33gD，则参加反应的B与C的质量比是（ ）
A．1：1B．4：5C．3：4D．4：3
【答案】C
【解析】由质量守恒定律可知，反应前后物质总质量不变，故参加反应的B的质量为28g+33g﹣40g＝21g，故参加反应的B与C的质量比是21：28＝3：4。故选：C。
9．（2023秋•河南郑州金水区期中）在某过氧化氢溶液中，氢元素和氧元素的质量比为2：17，现向38g该溶液中加入1g二氧化锰，充分反应后生成氧气的质量（ ）
A．2gB．3.2gC．8.4gD．17g
【答案】A
【解析】某H2O2溶液中H、O的质量比为2：17，则38g过氧化氢的水溶液中氢元素质量为：38g×＝4g，根据过氧化氢分解的化学方程式可以知道，过氧化氢完全反应后生成水和氧气，该过程中氢元素的质量没有改变；所以反应后水的质量为：4g÷＝36g，所以根据质量守恒定律可以知道生成氧气的质量为38g﹣36g＝2g。故选：A。
10．（2024春•湖北黄石期中）将4.6g某化合物在空气中完全燃烧产生8.8g二氧化碳和5.4g水，则该化合物是由 元素组成的。
【答案】C、H、O
【解析】根据质量守恒定律可知，化学反应前后，元素的种类不变，该化合物中一定含有碳、氢两种元素，且其质量等于生成物中碳氢元素的质量；据8.8g二氧化碳中所含碳元素质量＝，5.4g水中所含氢元素的质量＝可知：该化合物中碳、氢元素的质量和＝2.4g+0.6g＝3.0g，小于有机物的质量4.6g，因此有机物中含氧元素，所以该化合物是由C、H、O元素组成的。
11．（2023春•黑龙江绥化北林区期中）质量守恒定律是自然科学的基本定律之一，化学反应遵循质量守恒定律。
（1）化学反应前后，肯定不会变化的是 （填序号）。
①元素的种类②原子的数目③分子的数目④物质的种类⑤原子的种类⑥物质的体积总和⑦反应前后物质的质量总和
（2）在化学反应A+B＝C+D中，已知7gA与20gB恰好完全反应，生成8gC和 gD，要制得3.8gD，则参加反应的A的质量为 g。
【答案】（1）①②⑤⑦；（2）19；1.4
【解析】（1）化学反应前后，物质的总质量不变，原子的种类、质量、个数都不变，元素的种类、质量也不变，物质的种类、分子的种类肯定改变，分子的数目可能改变，物质的体积总和可能改变，故选①②⑤⑦；
（2）由质量守恒定律可知，生成D的质量为7g+20g﹣8g＝19g；由于生成的A和D的质量比为7g：19g＝7：19，则要制得3.8gD，则参加反应的A的质量为3.8g×＝1.4g。
12．（2023秋•吉林长春绿园区期中）质量守恒定律的发现是化学发展卖上的一个重要里程碑，请用相关知识回答问题。
（1）纸在空气中燃烧后化为灰烬，灰烬的质量比纸的质量 （填“大”或“小”）；
（2）为了保护环境，国家明令禁止燃放烟花爆竹（主要成分有黑火药、特效药剂等），火药爆炸时发生的主要反应是S+2KNO3+3CK2S+X↑+3CO2↑，则X的化学式为 ，依据是化学反应前后 不变；
（3）15.8g高锰酸钾中含有氧元素的质量为6.4g，则加热15.8g高锰酸钾至完全分解，理论上可以得到氧气的质量 （选填“大于”、“等于”或“小于”）6.4g。
【答案】（1）小；（2）N2；原子的种类和数目；（3）小于
【解析】（1）纸在空气中燃烧后化为灰烬同时生成二氧化碳气体和水蒸气，导致灰烬的质量比纸质量小；
（2）根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类、原子的种类、个数不发生改变，由化学方程式知，反应物中有1个硫原子，3个碳原子，2个钾原子，2个氮原子，6个氧原子；生成物中有有1个硫原子，3个碳原子，2个钾原子，6个氧原子；则X中含有2个氮原子，X的化学式为N2；
（3）15.8 g高锰酸钾中含有氧元素的质量为 6.4g，则加热 15.8g 高锰酸钾至完全分解，理论上可以得到氧气的质量小于 6.4g，是因为高锰酸钾中的氧元素转化到锰酸钾、二氧化锰和氧气中。
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13．（2024春•广西南宁期中）下列情况不能用质量守恒定律解释的是（ ）
A．铁在氧气中燃烧后质量增加
B．向100g水中加入20g蔗糖，得到的糖水的质量仍是120g
C．1.2g碳与3.2g氧气恰好完全反应生成4.4g二氧化碳
D．蜡烛燃烧后固体质量减少了
【答案】B
【解析】A、铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，四氧化三铁的质量等于参加反应的铁和氧气的质量之和，所以得到的固体产物质量增加了，该反应能用质量守恒定律解释，故选项不符合题意。
B、向100g水中加入20g蔗糖，得到的糖水的质量仍是120g，该过程没有新物质生成，属于物理变化，不能用质量守恒定律解释，故选项符合题意。
C、碳在氧气中燃烧生成二氧化碳，由化学方程式C+O2CO2可知，1.2g碳完全燃烧消耗3.2g氧气，生成4.4g二氧化碳，该反应能用质量守恒定律解释，故选项不符合题意。
D、蜡烛燃烧生成二氧化碳和水，二者都扩散到空气中，所以蜡烛燃烧后固体质量减少了，该反应能用质量守恒定律解释，故选项不符合题意。
故选：B。
14．（2024春•河南新乡辉县市期中）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32g甲烷燃烧生成二氧化碳和一氧化碳的质量比为11：7，则参加反应的氧气的质量为（ ）
A．96gB．112gC．128gD．144g
【答案】B
【解析】32g甲烷中碳元素的质量为32g××100%＝24g。
设生成二氧化碳的质量为11x，则一氧化碳的质量为7x，11x××100%+7x××100%＝24g，
x＝4g，则二氧化碳的质量为44g，一氧化碳的质量为28g。
32g甲烷中氢元素的质量为32g﹣24g＝8g，
则生成水的质量为8g÷（×100%）＝72g。
参加反应的O2的质量为44g+28g+72g﹣32g＝112g。
故选：B。
15．（2023秋•山东青岛城阳区期末）已知白醋能与鸡蛋壳反应生成二氧化碳气体，同学们利用内有过滤网的带盖塑料杯，设计如图实验验证质量守恒定律。实验前药品和装置的总质量为m1，倒立杯子充分反应后称量总质量为m2，打开杯盖后称量总质量为m3，三者的关系为m1＝m2＞m3，下列说法不正确的是（ ）
A．m1＝m2，说明该反应遵循质量守恒定律
B．m1＞m3，是因为打开杯盖后气体逸出
C．白醋是否过量，不影响对质量守恒定律的验证结果
D．通过该实验可知，验证质量守恒定律必须使用密封容器
【答案】D
【解析】白醋和鸡蛋壳中的碳酸钙反应生成醋酸钙、水和二氧化碳；
A、m1＝m2，说明该反应遵循质量守恒定律，故选项正确；
B、m1＞m3，是因为打开杯盖后生成的二氧化碳气体逸出，故选项正确
C、白醋是否过量，不影响对质量守恒定律的验证结果，故选项正确；
D、通过该实验可知，有气体参加或生成的反应验证质量守恒定律必须使用密封容器，故选项错误。
故选：D。
16．（2024春•山东东营广饶县期中）在一定条件下，有四种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表所示：
下列判断错误的是（ ）
A．甲一定是化合物 B．反应后甲的质量是3.4g
C．丁可能与该反应无关 D．反应中乙、丙的质量比是9：8
【答案】B
【解析】A、甲是反应物，乙、丙是生成物，故甲一定是化合物，不符合题意；
B、由分析可知，反应后甲的质量为1.6g，符合题意；
C、化学反应前后，丁的质量不变，丁可能是不参与反应的杂质，不符合题意；
D、反应中乙、丙的质量比是：（3.0g﹣1.2g）：（3.6g﹣2.0g）＝9：8，不符合题意。
故选：B。
17．（2024•河北中考）当前，氨气（NH3）的能源化应用逐渐成为研究热点。工业上常用氮气和氢气合成氨气，一定条件下，在密闭容器中加入反应物和催化剂进行该反应，反应前后各物质的质量如图所示，图中有两处被墨迹遮盖。下列说法正确的是（ ）
A．反应后催化剂的质量为8g
B．参加反应的氢气质量为6g
C．氨气分子的微观示意图为
D．参加反应的氮气和生成的氨气分子个数比为4：1
【答案】B
【解析】A、由分析可知，反应后催化剂的质量为5g，故选项说法不正确。
B、反应前氢气的质量为15g，反应后剩余9g，则参加反应的氢气质量为15g﹣9g＝6g，故选项说法正确。
C、由氨气的化学式NH3可知，一个氨气分子由一个氮原子和3个氢原子构成，故选项说法不正确。
D、参加反应的氮气和生成的氨气分子个数比为：＝1：2，故选项说法不正确。
故选：B。
18．（2024春•山东淄博周村区期中）某化合物受热分解只生成NH3、CO2和H2O，对该物质的描述正确的是（ ）
A．一定含有碳、氢、氮元素，可能含有氧元素
B．一定含有碳、氢元素，可能含有氧、氮元素
C．一定含有碳、氢、氧元素，可能含有氮元素
D．一定含有碳、氢、氮、氧四种元素
【答案】D
【解析】根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，某化合物受热分解只生成NH3、CO2和H2O，则该化合物中一定含有氮、氢、碳、氧四种元素。
故选：D。
19．（2024春•湖北武汉青山区期中）已知物质R由一种或多种物质组成。取一定质量的R在足量的氧气中完全燃烧，生成4.4g二氧化碳和3.6g水，下列分析不正确的是（ ）
A．反应物的质量总和一定等于8.0g B．所取R质量的最小值为1.6g
C．R可能是甲醇（化学式为CH3OH） D．R可能是由甲烷和H2组成的混合物
【答案】D
【解析】A、根据质量守恒定律，反应前反应物的总质量等于反应后生成物的总质量，反应后的二氧化碳和水一共为4.4g+3.6g＝8g，故反应物的质量总和也为8g，故该分析正确；
B、反应后的二氧化碳中碳元素的质量为4.4g×＝1.2g，水中氢元素的质量为3.6g×＝0.4g，根据反应前后元素的种类和质量保持不变，故反应前R中的碳元素和氢元素分别为1.2g和0.4g，由于反应前后必须满足元素守恒，故R至少由C、H两种元素组成，因此R质量的最小值为1.2g+0.4g＝1.6g，故该分析正确；
C、由B可知R中C、H元素质量比为1.2g：0.4g＝3：1，甲醇（CH3OH）中C、H元素质量比为（1×12）：（4×1）＝3：1，R可能是甲醇（CH3OH），故该分析正确；
D、由B可知R中C、H原子个数比为1.2g÷12：0.4g÷1＝1：4，若R为CH4和H2组成的混合物，则R中C、H原子个数比一定小于1：4，故R不可能是由甲烷和H2组成的混合物，故该分析不正确。
故选：D。
20．（2024春•山东烟台期中）在一密闭容器内有四种物质，在一定条件下充分反应，测得反应前后各物质的质量如表，下列说法不正确的是（ ）
A．物质乙中所含元素种类与甲、丁中元素种类之和相同
B．X＝5
C．丙一定是反应的催化剂
D．化学反应中参加反应的甲、丁两种物质的质量比为1：4
【答案】C
【解析】A、由分析可知，该反应的表示为：乙→甲+丁，该反应属于分解反应，则物质乙中所含元素种类与甲、丁中元素种类之和相同，故选项说法正确；
B、由分析可知，X＝5，故选项说法正确；
C、由分析可知，丙反应前的质量为2g，反应后仍为2g，质量不变，可能没有参与反应，也可能是反应的催化剂，故选项说法错误；
D、化学反应中参加反应的甲、丁两种物质的质量比为 （6g﹣4g）：（16g﹣8g）＝1：4，故选项说法正确。
故选：C。
21．（2024•河北石家庄裕华区期末）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和图2所示。下列说法不正确的是（ ）
A．Z是该反应的生成物 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
【答案】C
【解析】由图1可知，X和Y是反应物，Z是生成物，由分子个数的变化情况可知，该反应可表示为：3X+Y＝2Z。由图2可知，参加反应的Y的质量为72g﹣44g＝28g，生成Z的质量为34g，由质量守恒定律可知：参加反应的X的质量为34g﹣28g＝6g。
A、由以上分析可知：Z是该反应的生成物，故A正确；
B、由以上分析可知：参加反应的X与Y的质量比为6g：28g＝3：14，故B正确；
C、由以上分析可知：参加反应的分子总数为4n，生成分子总数为2n，分子总数发生了改变，故C错误；
D、设Y、Z的相对分子质量分别为m、n，由化学方程式可知，＝，则，故D正确。
故选：C。
22．（2024•河南三门峡灵宝市月考）4.8g甲烷与一定量氧气反应生成CO、CO2和H2O，测得生成的CO和CO2混合气体中碳元素质量分数为36%。则该反应中生成H2O的质量为 g，参加反应的甲烷和氧气的化学计量数之比为 。
【答案】10.8；3：5。
【解析】将4.8gCH4中碳元素的质量为4.8g××100%＝3.6g，，氢元素的质量为4.8g﹣3.6g＝1.2g，故生成水的质量为：1.2g÷×100%＝10.8g，水中氧元素的质量为10.8g﹣1.2g＝9.6g；测得生成的CO和CO2混合气体中碳元素质量分数为36%，故混合气体的质量为3.6g÷36%＝10g，混合气体中氧元素的质量为：10g﹣3.6g＝6.4g，根据质量守恒定律，参加反应的氧气的质量等于生成物中氧元素的质量，即9.6g+6.4g＝16g；参加反应的甲烷和氧气的化学计量数之比为：：＝3：5。
23．（2023秋•管城区校级月考）现有23g某可燃物完全燃烧后生成44g二氧化碳和27g水，参加反应氧气的质量为 ；已知可燃物的相对分子质量是46，可燃物的化学式为 。
【答案】48g C2H6O
【解析】反应的氧气质量是44g+27g﹣23g＝48g。
可燃物中碳元素质量是44g×＝12g，氢元素质量是27g×＝3g，氧元素质量是23g﹣12g﹣3g＝8g，碳原子、氢原子、氧原子个数比是：：＝2：6：1，可燃物的相对分子质量是46，则可燃物分子中碳原子、氢原子、氧原子个数分别是2、6、1，化学式是C2H6O。物质
甲
乙
丙
丁
反应前质量
40
30
8
20
反应后质量
20
35
M
35
物质
甲
乙
丙
丁
反应前质量（g）
9
3
22
1
反应后质量（g）
X
3
4
17
物质
甲
乙
丙
丁
反应前质量/g
5.0
1.2
2.0
0.5
反应后质量/g
待测
3.0
3.6
0.5
物质
甲
乙
丙
丁
反应前物质质量/g
4
15
2
8
反应后物质质量/g
6
X
2
16
知识点 质量守恒定律
1. 质量守恒定律的定义: 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. 质量守恒定律的理解
（1）质量守恒定律适用于化学变化，不适用于物理变化；
（2）“参加化学反应”是指反应掉的那一部分物质的质量，不是各反应物质量的简单相加，即所给的反应物不一定都参加了化学反应，可能存在过量的情况；
（3）质量守恒定律揭示“质量”守恒，而不是其他物理量（如体积）守恒；
（4）记住“质量总和”。应用质量守恒定律解释现象时，不能丢掉任何一种反应物或生成物的质量，尤其是有气体参加或生成的反应，否则，就会出现“表面不守恒”的现象。
3. 验证质量守恒定律的前提：
①必须发生化学反应；
②当反应中有气体的参与和生成时，必须把反应置于封闭体系内。
4. 化学反应中前后质量守恒的原因：
化学反应的实质，就是反应物的分子分裂，原子重组为生成物的分子的过程。在化学反应前后，原子的种类没有改变，数目没有曾减、原子的质量没有变化，因此物质的质量守恒。
5. 化学反应前后的“变”与“不变”：
①6个“不变”：
宏观：反应物和生成物的总质量不变；元素的种类不变；元素的质量不变；
微观：原子的种类、数目、质量不变；
②2个“一定改变”：
宏观：物质的种类一定改变；
微观：分子的种类一定改变；
③2个可能“改变”：
宏观:元素的化合价可能改变；
微观：分子的总数可能改变。
二、典例解析
知识点1 质量守恒定律
例1 （2024春•山东东营区期中）下列有关质量守恒定律说法正确的是（ ）
A．点燃蜡烛时，蜡烛的质量越来越少，所以这个化学反应不遵守质量守恒定律
B．100g水完全蒸发可以得到100g水蒸气，这个规律符合质量守恒定律
C．4g木炭在16g氧气中充分燃烧必然生成20g二氧化碳
D．24g镁在空气中完全燃烧生成40g氧化镁，实际消耗氧气的质量为16g
【答案】D
【解析】A、蜡烛燃烧的产物水与二氧化碳逸散到空气中，最终总质量越来越小，但该反应仍遵守质量守恒定律，故选项说法错误；
B、100g水完全蒸发可以得到100g水蒸气，没有新物质生成，属于物理变化，不能用质量守恒定律解释，故选项说法错误；
C、碳和氧气反应的化学方程式为C+O2CO2，参加反应的碳、氧气和生成的二氧化碳的质量比为12：32：44＝3：8：11，4g木炭在16g氧气中充分燃烧，氧气有剩余，生成二氧化碳的质量小于20g，故选项说法错误；
D、根据质量守恒定律，24g镁在空气中完全燃烧生成40g氧化镁，实际消耗氧气的质量为40g﹣24g＝16g，故选项说法正确。
故选：D。
例2 （2024春•山东泰安岱岳区期中）某化学学习小组用如图所示实验验证质量守恒定律。下列说法错误的是（ ）
A．做甲实验时，若取用红磷的量不足，对实验结果没有影响
B．乙实验中最后天平不平衡，此现象能用质量守恒定律解释
C．丙实验反应在敞口容器中进行仍成功验证了质量守恒定律，原因是该反应不消耗气体也不产生气体
D．进行丁实验时，如果在燃着的镁条上方罩上玻璃罩，使生成物全部收集起来称量，理论上生成物的质量等于参加反应的镁条的质量
【答案】D
【解析】A、做甲实验时，若取用红磷的量不足，对实验的结果没有影响，因为无论红磷是否完全反应，天平都保持平衡，故A正确；
B、乙实验中，石灰石和稀盐酸反应生成二氧化碳气体，产生的气体逸散到空气中，反应后剩余物质的质量减小，所以最后天平不平衡，能用质量守恒定律解释，故B正确；
C、硫酸铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，此反应不消耗气体也不生成气体，所以能验证质量守恒定律，故C正确；
D、如果在燃着的镁条上方罩上罩，使生成物全部收集起来称量，由于镁条与氧气结合产生氧化镁质量增加，故生成物质量大于参加反应的镁条的质量，故D错误。
故选：D。
【变式题】
1．（2024春•山东淄博张店区期中）下列现象中，能用质量守恒定律解释的是（ ）
A．蔗糖溶于水，总质量不变 B．蜡烛燃烧后质量减小
C．10mL水与10mL酒精混合后体积小于20mLD．打开盛酒精的试剂瓶瓶盖，酒精质量逐渐变小
【答案】B
【解析】A、蔗糖溶于水，没有新物质生成，属于物理变化，不能用质量守恒定律解释，故选项错误；
B、蜡烛燃烧后质量减小，是因为燃烧生成二氧化碳，生成的二氧化碳逸散到空气中，有新物质生成，属于化学变化，能用质量守恒定律解释，故选项正确；
C、10mL水与10mL酒精混合后，总体积小于20mL，是因为分子之间有间隔，没有新物质生成，属于物理变化，不能用质量守恒定律解释，故选项错误；
D、打开盛酒精的试剂瓶瓶盖，酒精质量逐渐变小，是因为分子在不断地运动，没有新物质生成，属于物理变化，不能用质量守恒定律解释，故选项错误。
故选：B。
2．（2024春•山东济南莱芜区期中）下列对质量守恒定律的理解中正确的是（ ）
A．反应物的质量等于生成物的质量
B．纸在空气中燃烧后化为灰烬，灰烬的质量比纸的小
C．镁条燃烧时，燃烧的镁条和生成的白色粉末的质量相等
D．氢气燃烧时，参加反应的氢气和氧气的体积一定等于生成水的体积
【答案】B
【解析】A、参加反应的反应物的质量总和等于生成物的质量总和，不参与反应的不算在内，选项错误；
B、纸燃烧生成二氧化碳和水，水蒸气和二氧化碳逸散到空气中，故纸在空气中燃烧后化为灰烬，灰烬质量比纸的质量小，故选项正确；
C、镁条燃烧生成氧化镁，氧气参加了反应，燃烧的镁条质量小于生成的氧化镁质量，现在镁条质量等于生成的白色粉末的质量，是因为有部分生成物逸散到空气中，故选项错误；
D、质量守恒定律指的是质量守恒，不包括体积守恒，故选项错误。
故选：B。
3．（2024春•黑龙江绥化明水县期中）关于质量守恒定律，下列叙述正确的是（ ）
A．煤燃烧化为灰烬，该反应不符合质量守恒定律
B．24g镁在空气中完全燃烧生成40g氧化镁，实际消耗空气的质量为16g
C．无数实验证明化学反应都遵循质量守恒定律
D．质量守恒定律只适合于有气体或固体生成的化学反应
【答案】C
【解析】A、煤燃烧化为灰烬，该反应不符合质量守恒定律，说法错误，应为生成二氧化碳逸入空气，而所有的化学反应都遵守质量守恒定律，故A错误；
B、24克镁在空气中完全燃烧生成40克氧化镁，实际消耗空气质量为16克，说法错误，应为“氧气的质量为16克”，故B错误；
C、一切化学反应都遵从质量守恒定律，说法正确，故C正确；
D、质量守恒定律只适用于有气体或固体生成的化学反应，说法错误，因为质量守恒定律适用于一切化学反应，故D错误。
故选：C。
4．（2024春•山东东营期中）用如图装置验证质量守恒定律。反应前称得装置及其中物质的总质量为m1，引燃白磷，冷却后称得装置及其中物质的总质量为m2。下列说法正确的是（ ）
A．该实验中白磷必须要过量
B．实验过程中气球会一直膨胀变大
C．若该装置气密性良好，则m1＝m2
D．反应生成P2O5的质量等于该装置中白磷和氧气的质量之和
【答案】C
【解析】A、该实验是验证质量守恒定律，实验中白磷不一定要过量，只要反应前后质量不变即可，故选项说法错误，不符合题意；
B、实验过程中气球先膨胀（白磷燃烧放热是压强增大）后变小（温度恢复后气压减小），故选项说法错误，不符合题意；
C、若装置气密性良好，反应前后物质的总质量相等，则m1＝m2，故选项说法正确，符合题意；
D、由磷和氧气反应的化学方程式2P+5O22P2O5可知，62份质量的磷和160份质量的氧气恰好完全反应，如果不是这一质量比，则不能完全反应，所以反应生成P2O5的质量不一定等于装置中白磷和氧气的质量和，故选项说法错误，不符合题意。
故选：C。
5．（2024•安徽中考）某实验小组按图a装置验证质量守恒定律，一段时间后，发现锥形瓶内部分固体变为红棕色。实验过程中瓶内物质或元素质量变化与图b相符的是（ ）
A．铁粉的质量B．氮气的质量
C．氧元素的质量D．固态物质的质量
【答案】A
【解析】A、铁粉与氧气、水反应生成铁锈，随着反应的进行，铁粉的质量逐渐减少，最终反应停止，质量不再发生改变，与图b相符，故选项正确；
B、铁粉与氧气、水反应生成铁锈，氮气的质量不变，与图b不相符，故选项错误；
C、根据质量守恒定律，实验过程中瓶内氧元素的质量不变，与图b不相符，故选项错误；
D、铁粉与氧气、水反应生成铁锈，实验过程中瓶内固态物质的质量逐渐增加，与图b不相符，故选项错误。
故选：A。
知识点2 质量守恒定律的应用
例3 （2024春•山东泰安岱岳区期中）碳酸氢钠（NaHCO3）是焙制糕点所用发酵粉的主要成分之一。碳酸氢钠受热易分解2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+X，则X的化学式是（ ）
A．SO2B．H2C．H2OD．O2
【答案】C
【解析】由化学方程式可知，反应前有：2个钠原子、2个氢原子、2个碳原子和6个氧原子；反应后有：2个钠原子、2个碳原子、6个氢原子，由质量守恒定律：反应前后，原子种类、数目均不变，所以X中含有2个氢原子和1个氧原子，即化学式为H2O。
故选：C。
例4 （2024春•黑龙江哈尔滨双城区期中）在一密闭容器中，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质量如下表：
下列有关说法正确的是（ ）
A．该反应中甲物质和乙物质的质量比是4：3 B．丙物质一定是催化剂
C．甲一定是化合物 D．反应中乙物质和丁物质的质量比为1：1
【答案】C
【解析】A、由题干数据可知，该反应中甲物质和乙物质的质量比是（40﹣20）：（35﹣30）＝4：1，故说法错误；
B、物质丙在反应前后质量不变，根据催化剂在反应前后质量和化学性质不变的特点，可推测该物质可能为反应的催化剂；但不能说一定是催化剂，也可能是不参与反应的杂质，故说法错误；
C、由物质质量的变化情况可知，甲是反应物，乙、丁是生成物，该反应属于分解反应，所以甲一定是化合物，故说法正确；
D、由题干数据可知，反应中乙物质和丁物质的质量比为（35﹣30）：（35﹣20）＝1：3，故说法错误。
故选：C。
例5 （2024•滨州中考）密闭容器内有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下发生某一化学反应，反应前后各物质质量如图所示。下列说法不正确的是（ ）
A．该反应遵循质量守恒定律 B．丙可能为该反应的催化剂
C．反应前后乙和丁的质量变化之比为3：2 D．甲和丁的相对分子质量之比为1：2
【答案】D
【解析】由表中数据分析可知，反应前后甲的质量增加了12g﹣8g＝4g，故是生成物，生成的质量为4g；同理可以确定乙是反应物，参加反应的质量为20g﹣8g＝12g；丁是生成物，生成的质量为16g﹣8g＝8g；由质量守恒定律，丙的质量应不变，故X的数值为6。
A、任何化学反应均遵守质量守恒定律，该反应遵循质量守恒定律，故选项说法正确。
B、丙的质量不变，可能为该反应的催化剂，也可能是没有参加反应的杂质，故选项说法正确。
C、反应前后乙和丁的质量变化之比为12g：8g＝3：2，故选项说法正确。
D、由于不知反应中甲和丁的化学计量数之比，无法确定甲和丁的相对分子质量之比是否为1：2，故选项说法错误。
故选：D。
【变式题】
1．（2024•北京东城区期中）神舟十七号载人飞船使用的火箭推进剂是N2H4（肼）和H2O2反应的化学方程式为N2H4+2H2O24H2O+X，则X的化学式是（ ）
A．NOB．NO2C．N2D．HNO3
【答案】C
【解析】根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变，由反应的化学方程式N2H4+2H2O24H2O+X可知，反应前氮、氢、氧原子个数分别为2、8、4，反应后的生成物中氮、氢、氧原子个数分别为0、8、4，则X中含有2个氮原子，所以X的化学式是N2。
故选：C。
2．（2024春•山东东营广饶县期中）已知一定质量的纯净物A跟32g氧气恰好完全反应，生成22g二氧化碳和18g水，下列说法错误的是（ ）
A．参加反应的A的质量是8g B．物质A中只含有碳、氢两种元素
C．该物质中不含氧元素 D．物质A中碳、氢原子个数比是1：3
【答案】D
【解析】A、参加反应的A的质量是22g+18g﹣32g＝8g，该选项正确；
B、22g二氧化碳中碳元素的质量为，18g水中氢元素的质量为，物质A中含有6g碳元素和2g氢元素，而6g+2g＝8g，则物质A中只含碳、氢元素，不含氧元素，该选项正确；
C、结合前面分析可知，该物质中不含氧元素，该选项正确；
D、结合前面分析可知，物质A中碳、氢元素的质量比为6g、2g，则其中碳、氢原子个数比是，该选项不正确。
故选：D。
3．（2024春•湖南长沙期中）在一定条件下，某密闭容器中有甲、乙、丙、丁四种物质，其反应前后的质量如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．图中的待测值为27 B．乙一定是该反应的催化剂
C．甲、丙的相对分子质量之比为17：9 D．丙和丁是该反应的生成物
【答案】D
【解析】A、根据质量守恒定律，化学反应前后物质的总质量不变，则在密闭容器内，四种物质的总质量不变。100+2+50+5＝32+2+86+待测值，待测值为37，故说法错误；
B、乙在反应前后质量不变，可能为催化剂，也可能没有参加反应，故说法错误；
C、参加反应的甲和生成的丙的质量比为（100g﹣32g）：（86g﹣50g）＝17：9，由于题中无法知道甲和丙的分子的个数比，则无法求得相对分子质量之比，故说法错误；
D、丙的质量增加了86g﹣50g＝36g，丁的质量增加了37g﹣5g＝32g，均为生成物，故说法正确。
故选：D。
4．（2024春•黑龙江大庆肇源县期中）在一个密闭的容器中放入甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下发生化学反应，一段时间后，测得有关数据如下，下列说法正确的是（ ）
A．乙一定是催化剂 B．X的值为12
C．丙可能是单质 D．反应中丙和丁的质量比为9：8
【答案】D
【解析】根据质量守恒定律，化学反应前后，物质的总质量不变，则9g+3g+22g+1g＝Xg+3g+4g+17g，X＝11，反应后，甲的质量增加，甲是生成物，乙的质量不变，乙可能是催化剂，也可能是不参与反应的杂质，丙的质量减小，丙是反应物，丁的质量增加，丁是生成物；A、化学反应前后，乙的质量不变，乙可能是催化剂，也可能是不参与反应的杂质，故A错误；B、由分析可知，X＝11，故B错误；
C、由分析可知，丙是反应物，甲、丁是生成物，该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应，故丙一定是化合物，故C错误；
D、反应中丙和丁的质量比为：（22g﹣4g）：（17g﹣1g）＝9：8，故D正确。故选：D。
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1．（2024春•山东淄博张店区期中）在2Na+Cl2＝2NaCl的反应中，反应前后一定发生变化的是（ ）
A．元素的种类B．各元素的化合价
C．物质的质量总和D．各种原子的数目
【答案】B
【解析】A、由质量守恒定律可知，在化学反应中，反应前后元素的种类没有发生变化，故选项不符合题意；
B、反应前钠元素和氯元素均存在于单质中，元素的化合价均为零，生成物氯化钠中，钠元素为+1价，氯元素为﹣1价，则该反应前后各元素的化合价均发生改变，故选项符合题意；
C、由质量守恒定律可知，参加反应的物质的质量总和等于生成物的质量总和，故选项不符合题意；
D、由质量守恒定律可知，反应前后原子的种类和数目均不变，故选项不符合题意。
故选：B。
2．（2024春•山东泰安岱岳区期中）下列能用质量守恒定律解释的是（ ）
A．水加热变成水蒸气质量不变
B．蜡烛受热熔化，冷却后质量不变
C．纸燃烧后化为灰烬，灰烬的质量比纸的质量小
D．50mL酒精与50mL水混合后体积小于100mL
【答案】C
【解析】A、水加热变成水蒸气质量不变，发生的是物理变化，不能用质量守恒定律解释，故A错误；
B、蜡烛受热熔化，冷却后质量不变，发生的是物理变化，不能用质量守恒定律解释，故B错误；
C、纸在空气中燃烧后化为灰烬，灰烬的质量比纸的质量小，是因为反应生成的水蒸气和二氧化碳扩散到空气中，遵循质量守恒定律，故C正确；
D、50mL酒精与50mL水混合后体积小于100mL，是因为分子之间有间隔，没有新物质生成，属于物理变化，不能用质量守恒定律解释，故D错误。
故选：C。
3．（2024春•黑龙江哈尔滨香坊区期中）关于质量守恒定律的相关说法不正确的是（ ）
A．铁丝燃烧后，生成物的质量比铁丝质量大，符合质量守恒定律
B．蜡烛完全燃烧后不见了，符合质量守恒定律
C．打开酒精的瓶盖酒精逐渐变少，符合质量守恒定律
D．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
【答案】C
【解析】质量守恒定律是指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，质量守恒定律只适用于化学变化；
A、铁丝燃烧后，生成物的质量比铁丝质量大，是因为有氧气参加了反应，符合质量守恒定律，故选项说法正确；
B、蜡烛完全燃烧后，不见了，是因为生成了二氧化碳和水，符合质量守恒定律，故选项说法正确。
C、打开酒精的瓶盖酒精逐渐变少，是因为酒精挥发了，发生的是物理变化，不能用质量守恒定律定律解释，故选项说法不正确；
D、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，符合质量守恒定律，故选项说法正确。
故选：C。
4．（2024春•河南信阳息县期中）3克红磷在空气中完全燃烧，生成物的质量（ ）
A．等于3克B．小于3克C．大于3克D．无法判断
【答案】C
【解析】3克红磷在空气中完全燃烧，与氧气反应生成五氧化二磷，由质量守恒定律，生成物的质量一定大于3克。
故选：C。
5．（2024春•湖北黄冈期中）过碳酸钠（Na2CO4）是一种消毒剂，常用于公共场所、餐具及水果等的消毒，其反应原理为Na2CO4+H2O═X+H2O2，其中X的化学式为（ ）
A．Na2CO3B．NaHCO3C．Na2OD．NaOH
【答案】A
【解析】由质量守恒定律，反应前后，原子的种类和数量均不变，由反应的化学方程式，反应前含有2个钠原子、5个氧原子、1个碳原子和2个氢原子，反应后含有2个氢原子、2个氧原子，所以X中应含有2个钠原子、1个碳原子和3个氧原子，即X的化学式为Na2CO3。
故选：A。
6．（2024春•河南驻马店期中）河南博物院镇馆之空（连鹤方壶）表面有一层铜锈，铜锈的主要成分是碱式碳酸铜[化学求为Cu2（OH）2CO3]，碱式碳酸铜加热分解不可能生成的物质是（ ）
A．SO2B．CuOC．H2OD．CO2
【答案】A
【解析】碱式碳酸铜中含有铜、碳、氢、氧四种元素，根据质量守恒定律，反应前后，元素种类不变，碱式碳酸铜加热分解，可能生成CuO、H2O、CO2，碱式碳酸铜中不含硫元素，不可能生成SO2。
故选：A。
7．（2024春•山东烟台期中）化学变化前后，一定不变的是（ ）
①原子的种类不变；②原子数目不变；③分子种类不变；④分子数目不变；
⑤分子质量不变；⑥元素种类不变；⑦反应前后总质量不变；⑧物质种类不变。
A．①②⑥⑦B．①②⑤⑥⑦C．③④⑤⑥⑦D．①②③⑥⑧
【答案】A
【解析】化学变化的实质是分子分成原子，原子再重新组合成新分子，原子的种类、数目、质量均不变，元素的种类不变，分子种类一定会发生改变，分子的数目可能或发生改变，也可能不变；
化学变化有新物质生成，物质种类一定会发生改变；由质量守恒定律，反应前后总质量不变；
故①②⑥⑦一定不变。故选：A。
8．（2024春•江苏南京期中）现将一定量A和足量B混合加热，A与B发生化学反应，40gA完全反应后生成28gC和33gD，则参加反应的B与C的质量比是（ ）
A．1：1B．4：5C．3：4D．4：3
【答案】C
【解析】由质量守恒定律可知，反应前后物质总质量不变，故参加反应的B的质量为28g+33g﹣40g＝21g，故参加反应的B与C的质量比是21：28＝3：4。故选：C。
9．（2023秋•河南郑州金水区期中）在某过氧化氢溶液中，氢元素和氧元素的质量比为2：17，现向38g该溶液中加入1g二氧化锰，充分反应后生成氧气的质量（ ）
A．2gB．3.2gC．8.4gD．17g
【答案】A
【解析】某H2O2溶液中H、O的质量比为2：17，则38g过氧化氢的水溶液中氢元素质量为：38g×＝4g，根据过氧化氢分解的化学方程式可以知道，过氧化氢完全反应后生成水和氧气，该过程中氢元素的质量没有改变；所以反应后水的质量为：4g÷＝36g，所以根据质量守恒定律可以知道生成氧气的质量为38g﹣36g＝2g。故选：A。
10．（2024春•湖北黄石期中）将4.6g某化合物在空气中完全燃烧产生8.8g二氧化碳和5.4g水，则该化合物是由 元素组成的。
【答案】C、H、O
【解析】根据质量守恒定律可知，化学反应前后，元素的种类不变，该化合物中一定含有碳、氢两种元素，且其质量等于生成物中碳氢元素的质量；据8.8g二氧化碳中所含碳元素质量＝，5.4g水中所含氢元素的质量＝可知：该化合物中碳、氢元素的质量和＝2.4g+0.6g＝3.0g，小于有机物的质量4.6g，因此有机物中含氧元素，所以该化合物是由C、H、O元素组成的。
11．（2023春•黑龙江绥化北林区期中）质量守恒定律是自然科学的基本定律之一，化学反应遵循质量守恒定律。
（1）化学反应前后，肯定不会变化的是 （填序号）。
①元素的种类②原子的数目③分子的数目④物质的种类⑤原子的种类⑥物质的体积总和⑦反应前后物质的质量总和
（2）在化学反应A+B＝C+D中，已知7gA与20gB恰好完全反应，生成8gC和 gD，要制得3.8gD，则参加反应的A的质量为 g。
【答案】（1）①②⑤⑦；（2）19；1.4
【解析】（1）化学反应前后，物质的总质量不变，原子的种类、质量、个数都不变，元素的种类、质量也不变，物质的种类、分子的种类肯定改变，分子的数目可能改变，物质的体积总和可能改变，故选①②⑤⑦；
（2）由质量守恒定律可知，生成D的质量为7g+20g﹣8g＝19g；由于生成的A和D的质量比为7g：19g＝7：19，则要制得3.8gD，则参加反应的A的质量为3.8g×＝1.4g。
12．（2023秋•吉林长春绿园区期中）质量守恒定律的发现是化学发展卖上的一个重要里程碑，请用相关知识回答问题。
（1）纸在空气中燃烧后化为灰烬，灰烬的质量比纸的质量 （填“大”或“小”）；
（2）为了保护环境，国家明令禁止燃放烟花爆竹（主要成分有黑火药、特效药剂等），火药爆炸时发生的主要反应是S+2KNO3+3CK2S+X↑+3CO2↑，则X的化学式为 ，依据是化学反应前后 不变；
（3）15.8g高锰酸钾中含有氧元素的质量为6.4g，则加热15.8g高锰酸钾至完全分解，理论上可以得到氧气的质量 （选填“大于”、“等于”或“小于”）6.4g。
【答案】（1）小；（2）N2；原子的种类和数目；（3）小于
【解析】（1）纸在空气中燃烧后化为灰烬同时生成二氧化碳气体和水蒸气，导致灰烬的质量比纸质量小；
（2）根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类、原子的种类、个数不发生改变，由化学方程式知，反应物中有1个硫原子，3个碳原子，2个钾原子，2个氮原子，6个氧原子；生成物中有有1个硫原子，3个碳原子，2个钾原子，6个氧原子；则X中含有2个氮原子，X的化学式为N2；
（3）15.8 g高锰酸钾中含有氧元素的质量为 6.4g，则加热 15.8g 高锰酸钾至完全分解，理论上可以得到氧气的质量小于 6.4g，是因为高锰酸钾中的氧元素转化到锰酸钾、二氧化锰和氧气中。
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13．（2024春•广西南宁期中）下列情况不能用质量守恒定律解释的是（ ）
A．铁在氧气中燃烧后质量增加
B．向100g水中加入20g蔗糖，得到的糖水的质量仍是120g
C．1.2g碳与3.2g氧气恰好完全反应生成4.4g二氧化碳
D．蜡烛燃烧后固体质量减少了
【答案】B
【解析】A、铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，四氧化三铁的质量等于参加反应的铁和氧气的质量之和，所以得到的固体产物质量增加了，该反应能用质量守恒定律解释，故选项不符合题意。
B、向100g水中加入20g蔗糖，得到的糖水的质量仍是120g，该过程没有新物质生成，属于物理变化，不能用质量守恒定律解释，故选项符合题意。
C、碳在氧气中燃烧生成二氧化碳，由化学方程式C+O2CO2可知，1.2g碳完全燃烧消耗3.2g氧气，生成4.4g二氧化碳，该反应能用质量守恒定律解释，故选项不符合题意。
D、蜡烛燃烧生成二氧化碳和水，二者都扩散到空气中，所以蜡烛燃烧后固体质量减少了，该反应能用质量守恒定律解释，故选项不符合题意。
故选：B。
14．（2024春•河南新乡辉县市期中）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32g甲烷燃烧生成二氧化碳和一氧化碳的质量比为11：7，则参加反应的氧气的质量为（ ）
A．96gB．112gC．128gD．144g
【答案】B
【解析】32g甲烷中碳元素的质量为32g××100%＝24g。
设生成二氧化碳的质量为11x，则一氧化碳的质量为7x，11x××100%+7x××100%＝24g，
x＝4g，则二氧化碳的质量为44g，一氧化碳的质量为28g。
32g甲烷中氢元素的质量为32g﹣24g＝8g，
则生成水的质量为8g÷（×100%）＝72g。
参加反应的O2的质量为44g+28g+72g﹣32g＝112g。
故选：B。
15．（2023秋•山东青岛城阳区期末）已知白醋能与鸡蛋壳反应生成二氧化碳气体，同学们利用内有过滤网的带盖塑料杯，设计如图实验验证质量守恒定律。实验前药品和装置的总质量为m1，倒立杯子充分反应后称量总质量为m2，打开杯盖后称量总质量为m3，三者的关系为m1＝m2＞m3，下列说法不正确的是（ ）
A．m1＝m2，说明该反应遵循质量守恒定律
B．m1＞m3，是因为打开杯盖后气体逸出
C．白醋是否过量，不影响对质量守恒定律的验证结果
D．通过该实验可知，验证质量守恒定律必须使用密封容器
【答案】D
【解析】白醋和鸡蛋壳中的碳酸钙反应生成醋酸钙、水和二氧化碳；
A、m1＝m2，说明该反应遵循质量守恒定律，故选项正确；
B、m1＞m3，是因为打开杯盖后生成的二氧化碳气体逸出，故选项正确
C、白醋是否过量，不影响对质量守恒定律的验证结果，故选项正确；
D、通过该实验可知，有气体参加或生成的反应验证质量守恒定律必须使用密封容器，故选项错误。
故选：D。
16．（2024春•山东东营广饶县期中）在一定条件下，有四种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表所示：
下列判断错误的是（ ）
A．甲一定是化合物 B．反应后甲的质量是3.4g
C．丁可能与该反应无关 D．反应中乙、丙的质量比是9：8
【答案】B
【解析】A、甲是反应物，乙、丙是生成物，故甲一定是化合物，不符合题意；
B、由分析可知，反应后甲的质量为1.6g，符合题意；
C、化学反应前后，丁的质量不变，丁可能是不参与反应的杂质，不符合题意；
D、反应中乙、丙的质量比是：（3.0g﹣1.2g）：（3.6g﹣2.0g）＝9：8，不符合题意。
故选：B。
17．（2024•河北中考）当前，氨气（NH3）的能源化应用逐渐成为研究热点。工业上常用氮气和氢气合成氨气，一定条件下，在密闭容器中加入反应物和催化剂进行该反应，反应前后各物质的质量如图所示，图中有两处被墨迹遮盖。下列说法正确的是（ ）
A．反应后催化剂的质量为8g
B．参加反应的氢气质量为6g
C．氨气分子的微观示意图为
D．参加反应的氮气和生成的氨气分子个数比为4：1
【答案】B
【解析】A、由分析可知，反应后催化剂的质量为5g，故选项说法不正确。
B、反应前氢气的质量为15g，反应后剩余9g，则参加反应的氢气质量为15g﹣9g＝6g，故选项说法正确。
C、由氨气的化学式NH3可知，一个氨气分子由一个氮原子和3个氢原子构成，故选项说法不正确。
D、参加反应的氮气和生成的氨气分子个数比为：＝1：2，故选项说法不正确。
故选：B。
18．（2024春•山东淄博周村区期中）某化合物受热分解只生成NH3、CO2和H2O，对该物质的描述正确的是（ ）
A．一定含有碳、氢、氮元素，可能含有氧元素
B．一定含有碳、氢元素，可能含有氧、氮元素
C．一定含有碳、氢、氧元素，可能含有氮元素
D．一定含有碳、氢、氮、氧四种元素
【答案】D
【解析】根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，某化合物受热分解只生成NH3、CO2和H2O，则该化合物中一定含有氮、氢、碳、氧四种元素。
故选：D。
19．（2024春•湖北武汉青山区期中）已知物质R由一种或多种物质组成。取一定质量的R在足量的氧气中完全燃烧，生成4.4g二氧化碳和3.6g水，下列分析不正确的是（ ）
A．反应物的质量总和一定等于8.0g B．所取R质量的最小值为1.6g
C．R可能是甲醇（化学式为CH3OH） D．R可能是由甲烷和H2组成的混合物
【答案】D
【解析】A、根据质量守恒定律，反应前反应物的总质量等于反应后生成物的总质量，反应后的二氧化碳和水一共为4.4g+3.6g＝8g，故反应物的质量总和也为8g，故该分析正确；
B、反应后的二氧化碳中碳元素的质量为4.4g×＝1.2g，水中氢元素的质量为3.6g×＝0.4g，根据反应前后元素的种类和质量保持不变，故反应前R中的碳元素和氢元素分别为1.2g和0.4g，由于反应前后必须满足元素守恒，故R至少由C、H两种元素组成，因此R质量的最小值为1.2g+0.4g＝1.6g，故该分析正确；
C、由B可知R中C、H元素质量比为1.2g：0.4g＝3：1，甲醇（CH3OH）中C、H元素质量比为（1×12）：（4×1）＝3：1，R可能是甲醇（CH3OH），故该分析正确；
D、由B可知R中C、H原子个数比为1.2g÷12：0.4g÷1＝1：4，若R为CH4和H2组成的混合物，则R中C、H原子个数比一定小于1：4，故R不可能是由甲烷和H2组成的混合物，故该分析不正确。
故选：D。
20．（2024春•山东烟台期中）在一密闭容器内有四种物质，在一定条件下充分反应，测得反应前后各物质的质量如表，下列说法不正确的是（ ）
A．物质乙中所含元素种类与甲、丁中元素种类之和相同
B．X＝5
C．丙一定是反应的催化剂
D．化学反应中参加反应的甲、丁两种物质的质量比为1：4
【答案】C
【解析】A、由分析可知，该反应的表示为：乙→甲+丁，该反应属于分解反应，则物质乙中所含元素种类与甲、丁中元素种类之和相同，故选项说法正确；
B、由分析可知，X＝5，故选项说法正确；
C、由分析可知，丙反应前的质量为2g，反应后仍为2g，质量不变，可能没有参与反应，也可能是反应的催化剂，故选项说法错误；
D、化学反应中参加反应的甲、丁两种物质的质量比为 （6g﹣4g）：（16g﹣8g）＝1：4，故选项说法正确。
故选：C。
21．（2024•河北石家庄裕华区期末）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和图2所示。下列说法不正确的是（ ）
A．Z是该反应的生成物 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
【答案】C
【解析】由图1可知，X和Y是反应物，Z是生成物，由分子个数的变化情况可知，该反应可表示为：3X+Y＝2Z。由图2可知，参加反应的Y的质量为72g﹣44g＝28g，生成Z的质量为34g，由质量守恒定律可知：参加反应的X的质量为34g﹣28g＝6g。
A、由以上分析可知：Z是该反应的生成物，故A正确；
B、由以上分析可知：参加反应的X与Y的质量比为6g：28g＝3：14，故B正确；
C、由以上分析可知：参加反应的分子总数为4n，生成分子总数为2n，分子总数发生了改变，故C错误；
D、设Y、Z的相对分子质量分别为m、n，由化学方程式可知，＝，则，故D正确。
故选：C。
22．（2024•河南三门峡灵宝市月考）4.8g甲烷与一定量氧气反应生成CO、CO2和H2O，测得生成的CO和CO2混合气体中碳元素质量分数为36%。则该反应中生成H2O的质量为 g，参加反应的甲烷和氧气的化学计量数之比为 。
【答案】10.8；3：5。
【解析】将4.8gCH4中碳元素的质量为4.8g××100%＝3.6g，，氢元素的质量为4.8g﹣3.6g＝1.2g，故生成水的质量为：1.2g÷×100%＝10.8g，水中氧元素的质量为10.8g﹣1.2g＝9.6g；测得生成的CO和CO2混合气体中碳元素质量分数为36%，故混合气体的质量为3.6g÷36%＝10g，混合气体中氧元素的质量为：10g﹣3.6g＝6.4g，根据质量守恒定律，参加反应的氧气的质量等于生成物中氧元素的质量，即9.6g+6.4g＝16g；参加反应的甲烷和氧气的化学计量数之比为：：＝3：5。
23．（2023秋•管城区校级月考）现有23g某可燃物完全燃烧后生成44g二氧化碳和27g水，参加反应氧气的质量为 ；已知可燃物的相对分子质量是46，可燃物的化学式为 。
【答案】48g C2H6O
【解析】反应的氧气质量是44g+27g﹣23g＝48g。
可燃物中碳元素质量是44g×＝12g，氢元素质量是27g×＝3g，氧元素质量是23g﹣12g﹣3g＝8g，碳原子、氢原子、氧原子个数比是：：＝2：6：1，可燃物的相对分子质量是46，则可燃物分子中碳原子、氢原子、氧原子个数分别是2、6、1，化学式是C2H6O。物质
甲
乙
丙
丁
反应前质量
40
30
8
20
反应后质量
20
35
M
35
物质
甲
乙
丙
丁
反应前质量（g）
9
3
22
1
反应后质量（g）
X
3
4
17
物质
甲
乙
丙
丁
反应前质量/g
5.0
1.2
2.0
0.5
反应后质量/g
待测
3.0
3.6
0.5
物质
甲
乙
丙
丁
反应前物质质量/g
4
15
2
8
反应后物质质量/g
6
X
2
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