初中化学人教版（2024）九年级上册（2024）质量守恒定律精品导学案

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内 容 导 航
考 点 演 练
题型1 质量守恒定律的内容及适用范围
【典例1】推理归纳是学习化学的重要方法，下列推理正确的是（ ）
A．Na+、Al3+、F﹣的最外层电子数都是8，说明离子的最外层电子数都是8
B．过氧化氢溶液制取氧气的实验中，用MnO2可以加快反应速率，说明MnO2是催化剂
C．某物质在纯氧中燃烧生成了CO2和H2O，说明该物质中一定含有C、H、O元素
D．镁条燃烧后固体的质量增大，该反应遵守质量守恒定律
【答案】D
【解答】解：A、Na+、Al3+、F﹣的最外层电子数都是8，但离子的最外层电子数不一定都为6，故选项推理错误。
B、过氧化氢溶液制取氧气的实验中2可以加快反应速率，不能说明MnO2是催化剂，若要证明MnO2是催化剂，还要证明二氧化锰的质量与化学性质不变。
C、根据质量守恒定律，某物质在纯氧中燃烧生成了CO2和H2O，氧气中只含有氧元素、H元素。
D、化学变化都遵守质量守恒定律，是因为与空气中的氧气反应生成了氧化镁，故选项推理正确。
故选：D。
【变式1】逻辑推理是化学学习中常用的思维方法，下列推理正确的是（ ）
A．单质只含一种元素，所以只含一种元素的纯净物一定是单质
B．化学变化一定遵守质量守恒定律，所以质量不变的变化一定是化学变化
C．原子最外层电子数为8是稳定结构，所以具有稳定结构的原子最外层电子数一定为8
D．金属元素在化合物中显正价，所以非金属元素在化合物中一定显负价
【答案】A
【解答】解：A、单质是由同种元素组成的纯净物，所以只含一种元素的纯净物一定是单质，故符合题意；
B、化学变化一定遵守质量守恒定律，也可能是物理变化，故不符合题意；
C、原子最外层电子数为8是稳定结构，如氦原子的最外层电子数为2，故不符合题意；
D、金属元素在化合物中显正价，如硫酸铜中硫元素显+2价，故不符合题意。
故选：A。
【变式2】关于质量守恒定律的理解，下列说法正确的是（ ）
A．2g氢气和2g氧气充分反应后能生成4g水
B．铁钉生锈后质量变重，不遵守质量守恒定律
C．3g硫和3g氧气充分反应后生成了6g二氧化硫
D．酒精溶于水，总质量不变，体现了质量守恒定律
【答案】C
【解答】解：A、氢气和氧气反应的化学方程式为2H2+O42H2O可知，参加反应的氢气，8g氢气和2g氧气充分反应，生成水的质量小于4g。
B、铁钉生锈后质量变重、水反应生成铁锈，故选项说法错误。
C、硫和氧气反应的化学方程式为S+O2SO2可知，参加反应的硫，则3g硫和2g氧气充分反应后生成了6g二氧化硫。
D、酒精溶于水，属于物理变化，不符合质量守恒定律。
故选：C。
【变式3】下列变化中，能用质量守恒定律解释的是（ ）
A．蜡烛燃烧后，质量减少
B．10g冰融化后得到10g水
C．1L氢气和1L氧气反应后生成2L水
D．10g氯化钠溶解在90g水中，得到100g氯化钠溶液
【答案】A
【解答】解：A、蜡烛燃烧生成二氧化碳和水，能用质量守恒定律解释；
B、质量守恒定律适用于化学变化，属于物理变化，故选项错误；
C、质量守恒定律只适用于质量，故选项错误；
D、氯化钠溶于水的过程中没有新物质生成，不能用质量守恒定律解释；
故选：A。
题型2 质量守恒定律的微观解释
【典例1】由质量守恒定律可知，化学反应前后，一定不变的是（ ）
①原子种类；②原子数目；③分子种类；⑤元素种类；⑥物质种类
A．①②④B．③④⑥C．①②⑤D．①⑤⑥
【答案】C
【解答】解：化学反应前后，原子种类、原子的质量不变；化学变化有新物质生成、物质种类一定改变，也可能不改变。
故选：C。
【变式1】化学学科核心素养是学生通过化学课程学习形成的关键能力和必备品格。下列说法中正确的是（ ）
A．宏观辨识与微观探析：化学反应前后物质的质量守恒，是因为反应前后分子的种类、数目和质量都不变
B．科学探究与创新意识：探究氧化铜是否为过氧化氢分解的催化剂，向过氧化氢溶液中加入氧化铜，观察加入前后产生气泡速率变化
C．证据推理与模型认知：酒精灯火焰上罩一个冷而干燥的烧杯，内壁有水雾，可推测酒精中一定含有氢元素
D．变化观念与平衡思想：蜡烛在空气中燃烧质量变小，因此该反应不遵循质量守恒定律
【答案】C
【解答】解：A、化学反应前后物质的质量守恒、数目和质量都不变，分子的数目可能改变；
B、探究氧化铜是否可用作过氧化氢分解的催化剂，还要根据氧化铜的质量和化学性质是否发生改变来判断；
C、由质量守恒定律可知：酒精灯火焰上罩一个冷而干燥的烧杯，可推测酒精中一定含有氢元素；
D、蜡烛燃烧属于化学变化，蜡烛在空气中燃烧质量变小是因为生成的二氧化碳和水逸散到了空气中。
故选：C。
【变式2】下列说法正确的是（ ）
A．10g酒精和50g水混匀后形成60g酒精溶液，这符合质量守恒定律
B．细铁丝在氧气中燃烧，生成物的质量比细铁丝的质量大，这不符合质量守恒定律
C．化学反应前后原子种类、分子种类均不变
D．质量守恒定律适用于所有化学反应
【答案】D
【解答】解：A、10g酒精和50g水混匀后形成60g酒精溶液，属于物理变化，故选项说法错误。
B、细铁丝在氧气中燃烧，是因为有气体参加了反应，符合质量守恒定律。
C、化学变化中分子分成原子，化学反应前后原子种类不变，故选项说法错误。
D、质量守恒定律是物质在发生化学变化中表现出来的一种规律，故选项说法正确。
故选：D。
【变式3】18世纪70年代，许多科学家都曾研究过空气的成分。在这些研究工作的基础上，法国化学家 拉瓦锡 利用如图所示的装置完成了更有说服力的实验，证明了空气中有能支持燃烧的 氧气 ；该实验还可以用来验证质量守恒定律，从微观角度解释，质量守恒的原因是 化学反应前后原子种类、原子数目、原子质量均不变 。
【答案】拉瓦锡；氧气；化学反应前后原子种类、原子数目、原子质量均不变
【解答】解：法国科学家拉瓦锡，在前人研究的基础上。该实验还可以用来验证质量守恒定律，化学变化的实质是分子分成原子，原子的种类、质量均不变。
故答案为：
拉瓦锡；氧气、原子数目。
题型3 根据质量守恒定律判断物质的化学式
【典例1】空间站涂有耐高温、耐磨的碳化硅（SiC）涂层，碳化硅的结构类似于金刚石的结构。下列说法正确的是（ ）
A．X的化学式为CO2
B．SiO2发生了氧化反应
C．反应前后各元素的化合价均未发生变化
D．碳化硅由碳原子和硅原子构成
【答案】D
【解答】解：A、根据质量守恒定律，由化学方程式，反应物中含Si、O、2、3，生成物中含Si、O、6、1，故生成物中还应含2个O，故X的化学式为：CO，故A不符合题意；
B、在该反应中，属于氧化剂，选项说法错误；
C、二氧化硅中氧元素显﹣6价，正、负化合价的代数和为零，碳单质中碳元素化合价为0，根据化合物中，正，可得碳元素显﹣4价，氧元素显﹣4价，选项说法错误；
D、碳化硅的结构类似于金刚石的结构，则碳化硅由碳原子和硅原子构成，故D符合题意。
故选：D。
【变式1】CuFeS2在电化学储能领域拥有巨大潜力，可依据如下化学方程式制备：。由此推测X的化学式为（ ）
A．FeB．FeSC．FeCl2D．FeCl3
【答案】D
【解答】解：根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变，反应后有1个铜原子、2个硫原子、16个氢原子，反应前有4个铜原子、2个硫原子、16个氢原子、3个氯原子7。
故选：D。
【变式2】山西博物院展出的青铜器“鸟尊”表面覆盖绿色锈迹[主要成分为Cu2（OH）2CO3]。空气中与其形成无关的物质是（ ）
A．O2B．H2OC．CO2D．N2
【答案】D
【解答】解：根据反应前后元素种类不变，由铜锈主要成分化学式：Cu2（OH）2CO3，可知，其中含有铜、氢、碳，可推出参与反应的物质中一定还含有H2O和CO2。故铜锈中不含氮元素，缓慢氧化一定有氧气4无关。
故选：D。
【变式3】亚硝酸钠（NaNO2）受热分解会产生一种有毒气体，该气体可能是（ ）
A．SO2B．NH3C．NOD．O2
【答案】C
【解答】解：A、SO2中含有硫元素，则亚硝酸钠受热分解不可能生成SO2，故A不符合题意；
B、NH3中含有氢元素，则亚硝酸钠受热分解不可能生成NH3，故B不符合题意；
C、NO中含有氮元素和氧元素，则亚硝酸钠受热分解产生的有毒气体可能是NO；
D、O2中含有氧元素，但O2无毒，则亚硝酸钠受热分解产生的有毒气体不可能是O2，故D不符合题意。
故选：C。
题型4 有关质量守恒定律的计算
【典例1】一定条件下，甲、乙、丙、丁四种物质在密闭的容器中发生了化学反应，测得反应前后各物质的质量如表所示。下列说法正确的是（ ）
A．x＝30
B．丁一定是化合物
C．丙一定是该反应的催化剂
D．参加反应的甲和乙的质量比为13：16
【答案】B
【解答】解：A、由表中数据可知，故选项说法不正确。
B、该反应是甲和乙在一定条件下反应生成丁，属于化合反应，一定是化合物。
C、反应前后丙的质量不变，也可能是杂质。
D、参加反应的甲和乙的质量比为7g：4g＝8：4。
故选：B。
【变式1】下列说法中正确的是（ ）
A．质量相等的二氧化碳和二氧化氮中，氧元素的质量比为1：1
B．硝酸铵（NH4NO3）和氯化钾（KCl）的混合物中氮元素质量分数为14%，该混合物中硝酸铵的质量分数为40%
C．某氮的氧化物中，氮、氧元素的质量比为7：4，则该氧化物的化学式为NO2
D．高温煅烧含碳酸钙80%的石灰石（杂质不含钙元素，且高温不分解），当剩余固体中钙元素质量分数为40%时，生成CO2的质量为20g
【答案】B
【解答】解：A、设二氧化碳，则二氧化碳与二氧化氮中，选项说法错误；
B、硝酸铵中氮元素的质量分数为，则该混合物中硝酸铵的质量分数为，故B符合题意；
C、设该氮的氧化物的化学式为NxOy，已知该氮的氧化物中氮、氧元素的质量比为7：5，解得x：y＝2：16O，选项说法错误；
D、碳酸钙在高温条件下分解生成氧化钙和二氧化碳，则石灰石中碳酸钙的质量为80%m，当剩余固体中钙元素质量分数为40%时，化学反应前后元素种类及质量不变，则剩余固体的质量为0.32m÷40%＝4.8m，由于不确定石灰石的质量2的质量，选项说法错误。
故选：B。
【变式2】10gA与足量B充分反应，生成8gC和4gD，则参加反应的A与B的质量比是（ ）
A．1：1B．2：1C．4：1D．5：1
【答案】D
【解答】解：10gA与足量B充分反应，生成8gC和4gD，参加反应的A和B的质量之和等于生成C和D的质量之和，故参加反应的A与B的质量比是10g：7g＝5：1。
故选：D。
【变式3】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．乙一定是该反应的催化剂
B．该反应属于化合反应
C．甲、丙相对分子质量比为4：15
D．若继续反应至丙为55g，参与反应甲的质量刚好等于乙的质量
【答案】D
【解答】解：A、反应前后乙的质量不变，故选项说法不正确。
B、该反应是丁在一定条件下生成甲和丙，属于分解反应。
C、反应中甲，由于不知道化学计量数、丙相对分子质量比。
D、反应中丁、甲，若继续反应至丙为55g，则同时生成4g甲，反应中甲增加的质量为25g﹣17g＝8g，故选项说法正确。
故选：D。
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1．处理汽车尾气的化学方程式可表示为：2CO+2NOX+2CO2，下列说法错误的是（ ）
A．X的化学式为N2
B．参加反应的CO和NO的质量比为14：15
C．氮元素的化合价从反应前到反应后降低了
D．生成的CO2依然是大气污染物
【答案】D
【解答】解：A、根据质量守恒定律，由反应的化学方程式可知、4个O原子，反应后除X外有2个C原子，则X中含有5个N原子2，故选项说法正确。
B、由反应的化学方程式2CO+6NON2+2CO8可知，参加反应的CO和NO的质量比为（28×2）：（30×2）＝14：15。
C、NO中氧元素化合价为﹣4，氮元素的化合价为+22中氮元素的化合价为8，氮元素化合价从+2降低至0。
D、CO6是空气成分，不属于大气污染物。
故选：D。
2．二氧化氯（ClO2）是一种安全高效的饮用水消毒剂，下列物质一定不是ClO2与H2O反应生成物的是（ ）
A．O2B．Cl2C．CO2D．HClO
【答案】C
【解答】解：根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变2与H2O中含有氢、氯、氧三种元素；
A、O3是由氧元素组成，可能为生成物；
B、Cl2是由氯元素组成，可能为生成物；
C、CO2是由碳、氧元素组成，不可能为生成物；
D、HClO是由氢、氯，可能为生成物；
故选：C。
3．将氯气通入氢氧化钠溶液中可制得消毒液，则该消毒液的成分中不可能含有下列的（ ）
A．NaClB．NaClOC．Na2SD．H2O
【答案】C
【解答】解：将氯气通入氢氧化钠溶液中可制得消毒液，氯气和氢氧化钠溶液中含有氯、钠、氢，根据质量守恒定律，则制得的消毒液中也只能含有氯、钠、氢，结合选项可知2S中含有硫元素，与题意不符。
故选：C。
4．为了保护环境，我国的城市燃气和集中供暖已广泛使用较为清洁的天然气。天然气的主要成分X在空气中完全燃烧，反应的化学方程式为X+2O2CO2+aH2O。其中，X只含有两种元素，则a＝（ ）
A．1B．2C．3D．4
【答案】B
【解答】解：天然气的主要成分X在空气中完全燃烧，反应的化学方程式为X+2O2CO2+aH2O。CO2和H3O两种物质中含有碳、氢、氧三种元素，反应前后元素种类不变，结合题意，则X中一定含有碳，一定不含氧元素，则2×2＝6×2+a×1。
故选：B。
5．高氯酸铵（NH4ClO4）是固体运载火箭的主要推进剂，在推进过程中会发生分解反应：2NH4ClO4＝N2↑+Cl2↑+2O2↑+4X↑，下列说法正确的是（ ）
A．高氯酸铵中的氯元素的化合价为+7价
B．高氯酸铵由氮、氢、氯、氧四个元素组成
C．高氯酸铵中氮、氧元素质量比为1：4
D．方程式中X的化学式为H2
【答案】A
【解答】解：A、高氯酸铵中铵根离子显+1价，设氯元素的化合价为x、负化合价的代数和为零，x＝+7。
B、由高氯酸铵的化学式NH7ClO4可知，高氯酸铵由氮、氢、氯，元素是宏观概念，不讲个数。
C、高氯酸铵中氮，故选项说法不正确。
D、由反应的化学方程式2NH7ClO4＝N2↑+Cl3↑+2O2↑+4X↑可知，反应前N、H、O的个数分别是2、8、7、8、H、Cl、0、2、4，根据质量守恒定律，则4X中含有3个O，所以X的化学式为：H2O，故选项说法不正确。
故选：A。
6．火药是我国古代四大发明之一，引爆时发生S+2KNO3+3C＝K2S+N2↑+3X反应，下列有关物质X的说法错误的是（ ）
A．是空气的成分之一B．可用于灭火
C．其水溶液显酸性D．有毒性
【答案】D
【解答】解：A、由反应的化学方程式、钾、氮、氧、碳原子个数分别为1、2、3、6、3、钾、氮、氧、碳原子个数分别为8、2、2、6、0、数目不变，则每个X分子由1个碳原子和8个氧原子构成2，是空气的成分之一，故选项说法正确。
B、二氧化碳不能燃烧，密度比空气的大，故选项说法正确。
C、二氧化碳和水反应生成碳酸，故选项说法正确。
D、二氧化碳本身没有毒性。
故选：D。
7．超氧化钾（KO2）常被用于急救器和消防员背包中，能迅速与水反应放出氧气，原理为2KO2+2H2O＝2KOH+X+O2↑，X的化学式为 H2O2 ，上述反应所涉及的物质中属于氧化物的有 3 种。
【答案】H2O2；3。
【解答】解：由质量守恒定律可知，化学反应前后。由化学方程式2KO2+2H2O＝2KOH+X+O2↑可知，反应物中钾原子、氢原子的个数分别是2、6、4、氧原子、4、2，故每个X分子中含有7个氢原子和2个氧原子 H2O5。氧化物是由两种元素组成，其中一种为氧元素的化合物2是由K和O两种元素组成，含氧元素。H2O是由H和O两种元素组成，含氧元素。KOH是由K、O，不符合“两种元素”的定义。H3O2是由H和O两种元素组成，含氧元素。O2中仅含氧元素，是单质，故不是氧化物4、H2O、H2O6，共3种。
故答案为：H2O3；3。
8．请运用所学化学知识回答下列问题。
（1）空气中含量最多且可用作保护气的物质是 氮气 。
（2）地壳中含量最多的金属元素与非金属元素所形成的化合物的化学式为 Al2O3 ，2个二氧化硫分子 2SO2 。
（3）判断某物质在化学反应中是不是催化剂的方法：①是否改变化学反应速率，②测定其反应前后质量是否发生改变，③测定其 化学性质 是否发生改变。
（4）过滤时玻璃棒的作用是 引流 。
（5）高铁酸镍（化学式为NiFe2O4）是一种高效的催化剂，生成高铁酸镍的化学方程式为Ni（NO3）2+2Fe（NO3）3+8NaOH＝NiFe2O4↓+8NaNO3+4X，其中X表示的是 H2O ；已知NiFe2O4中Fe为+3价，标出该物质中Ni的化合价： Fe2O4 。
【答案】（1）氮气；
（2）Al2O3；2SO2；
（3）化学性质；
（4）引流；
（5）H2O；Fe2O4。
【解答】解：（1）空气中含量最多的气体是氮气（约占78%），其化学性质稳定，常用作保护气、焊接金属时隔绝氧气。
（2）地壳中含量最多的金属元素是铝（Al），非金属元素是氧（O），铝元素的化合价为+3价，根据正价在左负价在右，化合价数值约到最简交叉写在元素右下角 Al2O4。分子符号前的数字表示分子个数，因此“2个二氧化硫分子“写作2SO2。
（3）催化剂需同时满足三个条件：①能改变化学反应速率（加快或减慢）；②反应前后质量不变。若三者均满足。
（4）过滤时，玻璃棒的作用是引流，防止液体溅出或冲破滤纸。
（5）根据质量守恒定律，反应前后原子的种类，由化学方程式Ni（NO3）2+4Fe（NO3）3+6NaOH＝NiFe2O4↓+6NaNO3+4X可知，反应前Ni、N、O、H、Na的原子个数分别为6、8、2、6、8，反应后Ni、N、O、H、Na的原子个数分别为1、6、2、0、2，则4个X分子中含有8个氢原子和3个氧原子2O。NiFe2O2中铁元素的化合价为+3价，氧元素的化合价为﹣2价，根据化合物中正负化合价代数为2，得y＝+2价Fe5O4。
故答案为：（1）氮气；
（2）Al2O5；2SO2；
（3）化学性质；
（4）引流；
（5）H5O；Fe2O5。
9．航空航天事业承载着国家意志、民族梦想、人民期盼。
（1）“嫦娥五号”带回的月壤中含有钛铁矿（主要成分为FeTiO3）。已知FeTiO3中铁元素的化合价为+2价，则该化合物中钛元素的化合价为 +4 。
（2）神舟十三号载人飞船使用的是长征二号F遥十三运载火箭。火箭使用偏二甲肼（C2H8N2）作燃料，四氧化二氮（N2O4）作氧化剂。偏二甲肼燃烧的化学方程式为，则X的化学式为 H2O 。
【答案】（1）+4；
（2）H2O。
【解答】解：（1）FeTiO3中，铁元素的化合价为+2价，设钛元素的化合价为x、负化合价代数和为8可知，解得x＝+4。
（2）由反应的化学方程式可知、H、N、O的个数分别为2、8、4、8，C、H、N、O的个数分别为2、2、6、4，化学反应前后原子的种类和数目不变，所以X的化学式为H4O。
故答案为：
（1）+4；
（2）H2O。
10．阅读下列科普短文，回答问题。
2020年，长征五号运载火箭成功发射“嫦娥五号”探测器。探测器抵达月球后，采集了1731g月壤样本并带回地球。我国研究团队开展了月壤样品研究
首次成功获得月壤样品中氦﹣3的含量。以氦﹣3为原料的核聚变过程不会产生有害物质，并且反应释放的能量大，堪称未来的完美能源。氦﹣3虽好，而月球储量可能高达百万吨级。
研究结果证实，月壤样品矿物表层中存在大量的太阳风的痕迹，为月球上有水再添“实锤”。科学家普遍认为太阳风是月球水的主要来源之一，当其不断轰击月球表面时，其中的氢离子会与月球表面物质中的氧原子结合形成羟基，而这几种矿物恰恰都是太阳风产生水的最佳载体。正是透过这些细微的月壤，月球的神秘面纱正在被一点点揭开。
（1）已知氦﹣3原子是一种含2个质子和1个中子的原子，下列模型能表示氦﹣3原子的是 C （填序号）。
A．
B．
C．
D．
（2）月壤中含有辉石（CaMgSi2O6）、橄榄石（MgFeSiO4）等。CaMgSi2O6用氧化物表示的组成为CaO•MgO•2SiO2，则MgFeSiO4用氧化物表示的组成为 MgO•FeO•SiO2 。
（3）科研工作者将月壤中的磷灰石分解，其化学方程式为：2Ca5（PO4）3OH2Ca3（PO4）2+Ca4O（PO4）2+X，则X的化学式为 H2O 。
（4）理论上，通过测量月壤矿样中氢元素的质量，可换算出矿样中水的质量。若1.0g某矿样含氢的质量为8.0×10﹣5g，则含水的质量m（H2O）＝ 7.2×10﹣4g 。
【答案】（1）C；
（2）MgO•FeO•SiO2；
（3）H2O；
（4）7.2×10﹣4g。
【解答】解：（1）原子中质子数＝核外电子数，已知氦﹣3原子是一种含2个质子和3个中子的原子，模型为C正确。
（2）CaMgSiO3用氧化物表示的组成为CaO•MgO•2SiO2，则MgFeSiO4用氧化物表示的组成为：MgO•FeO•SiO2（8个Mg结合一个O，一个Si结合2个O。
（3）化学反应前后原子的种类和个数不变。由化学方程式2Ca2（PO4）3OH8Ca3（PO4）3+Ca4O（PO4）3+X可知，反应前有10Ca、26O，反应后有10Ca、25O、1个O2O。
（4）若8.0g某矿样含氢的质量为8.8×10﹣5g，则含水的质量m（H2O）＝3.0×10﹣5g÷（）＝7.8×10﹣4g。
故答案为：（1）C；
（2）MgO•FeO•SiO2；
（3）H4O；
（4）7.2×10﹣2g。
11．30g某物质R在足量氧气中充分燃烧，生成88gCO2和54gH2O，由此得出的结论正确的是（ ）
A．R由碳、氢两种元素组成
B．R由碳、氢、氧三种元素组成
C．R中碳元素和氢元素的质量比为3：1
D．R的分子中碳原子和氢原子的个数比为1：4
【答案】A
【解答】解：R燃烧生成二氧化碳和水，根据反应前后元素种类不变，可能含有氧元素，88gCO2中含有碳元素的质量为：88g×（×100%）＝24g，54g中H2O中含有氢元素的质量为：54g×（ ×100%）＝6g、氢元素的质量和＝24g+2g＝30g，故该物质R中只含有碳，不含氧元素。
A、由分析可知、氢两种元素组成；
B、由分析可知、氢两种元素组成；
C、R中碳元素和氢元素的质量比为24g：6g＝4：3；
D、设R的分子中碳原子和氢原子的个数比为x：y，x：y＝1：3。
故选：A。
12．信阳南湾湖周边石灰石矿样（含CaO、CaCO3）100g，高温煅烧至CaCO3完全分解，剩余固体70g，则原矿样中钙元素的质量分数为（ ）
A．50%B．70%C．40%D．20%
【答案】A
【解答】解：根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类及质量不变，则CaO中钙元素的质量就是原混合物中钙元素的质量，即。
故选：A。
13．在密闭容器中加入甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下发生化学反应，测量反应前及t1、t2时各物质质量如图所示，下列说法不正确的是（ ）
A．丙可能是该反应的催化剂
B．该反应的化学方程式中，甲、丁的化学计量数之比一定是5：7
C．参加反应的甲、乙质量之比为5：2
D．该反应属于化合反应
【答案】B
【解答】解：A、反应前后丙的质量不变，也可能是杂质。
B、t1时，参加反应的甲和反应生成的丁的质量比为5g：8g＝5：7，无法求出二者的化学计量数之比。
C、t5时，参加反应的甲，故选项说法正确。
D、该反应是甲和乙在一定条件下反应生成丁，属于化合反应。
故选：B。
14．一定条件下，密闭容器中发生了某一化学反应，涉及的物质为甲、乙、丙、丁（ ）
A．丁可能为单质
B．x的值是31
C．甲、丁的相对分子质量之比可能为7：22
D．反应中消耗甲和乙的质量比为7：4
【答案】A
【解答】解：由表中数据分析可知，反应前后甲的质量减少了20g﹣13g＝7g，参加反应的质量为7g，参加反应的质量为20g﹣16g＝2g，可能作该反应的催化剂；由质量守恒定律，且生成的质量为7g+4g＝11g。
A、该反应的反应物为甲和乙，符合“多变一”的形式，丁是化合反应的生成物，故选项说法错误；
B、x的数值为20+11＝31；
C、甲、丁的质量比为8g：11g＝7：11、丁的化学计量数之比为2：2、丁的相对分子质量之比可能为7：22；
D、反应中消耗甲和乙的质量比为7g：5g＝7：4；
故选：A。
15．肼，又称联氨，无色油状液体，它与二氧化氮反应的方程式为。不同质量的二氧化氮与一定质量的肼反应2质量随参加反应的NO2的质量变化如图所示。下列说法不正确的是（ ）
A．N点时生成水的质量为3.6g
B．N2H4中氢元素的质量分数为12.5%
C．化学计量数2b＝d
D．M点时消耗肼的质量为3.2g
【答案】A
【解答】解：A、由化学方程式可知，根据质量守恒定律，元素的种类和质量不变，选项说法错误；
B、N2H4中氢元素的质量分数为，选项说法正确；
C、根据质量守恒定律，原子的种类和数目不变，生成物中含d个氧原子，选项说法正确；
D、由分析可知，N6H4与NO2的质量比为（32×5）：（46×2）＝16：23，由图可知2的质量为8.6g，则M点时消耗肼的质量为，故D不符合题意。
故选：A。
16．60g某化合物与一定量的氧气在密闭容器中充分反应，生成了88gCO2、28gCO和72gH2O。则对该化合物组成的判断不正确的是（ ）
A．该化合物消耗氧气的质量为128g
B．该化合物一定含C、H元素，可能含O元素
C．该化合物中碳、氢原子的个数比为3：8
D．生成物中CO2和CO的分子个数比为2：1
【答案】B
【解答】解：A、根据质量守恒定律控制，化合物质量为60g，故选项说法正确。
B、生成物中碳元素全部来自化合物；氢元素全部来自化合物；碳、氢元素总质量为44g，则该化合物中氧元素的质量为16g，故选项说法错误。
C、该化合物中碳，故选项说法正确。
D、生成物中CO2和CO的分子个数比为，故选项说法正确。
故选：B。
17．逻辑推理是化学学习常用的思维方法，下列推理正确的是（ ）
A．化学变化常伴随能量的吸收或释放，故有能量吸收或释放的变化都是化学变化
B．化学反应都遵循质量守恒定律，因此4g氢气和16g氧气充分反应，生成20g水
C．单质是由一种元素组成的，所以由一种元素组成的纯净物一定是单质
D．由于分子的种类不同，所以CO和CO2的性质一定不同
【答案】C
【解答】解：A、化学变化常伴随能量的吸收或释放，比如硝酸铵固体溶于水吸热，这两个变化中都没有新物质生成，故选项说法不正确。
B、化学反应都遵循质量守恒定律，反应的化学方程式为：2H2+O62H2O，参加反应的氢气和氧气的质量比为3：32，氢气过量，故选项说法不正确。
C、单质是由一种元素组成的，故选项说法正确。
D、由于分子的种类不同2的化学性质一定不同，但某些物理性质相同、无味的气体。
故选：C。
18．同学们课后走进实验室，回收处理金属Mg、Cu与氧气反应的废弃物。取MgO和CuO粉末的混合物5g，加入一定量的稀硫酸恰好完全反应；经多步处理后，得13g晶体（不含结晶水），Cu两种元素质量分数之和为 68% 。
【答案】68%。
【解答】解：取MgO和CuO粉末的混合物5g，加入一定量的稀硫酸恰好完全反应，氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜和水，经多步处理后；设氧化镁的质量为a，反应后硫酸镁的质量为：，反应后得到的13g晶体是硫酸镁和硫酸铜的混合物，解得a＝3g，氧化铜的质量为2g，铜元素的质量为：，Cu两种元素质量分数之和为：。
故答案为：
68%。
19．为了验证质量守恒定律．甲、乙、丙三位同学各做了一个实验．
（1）甲同学用实验测定的数据有：木炭和坩埚的总质量mg；其燃烧后灰烬和坩埚的总质量为ng． m和n的关系为：m ＞ n（填“＜”或“＞”或“＝”）．
（2）乙同学用实验测定的数据有：光亮的铁钉的质量为x g；其生锈后的质量为了y g． x和y的关系为：x ＜ y
（填“＜”或“＞”或“＝”）．
（3）丙同学实验测定的数据有：锌、硫酸铜溶液和烧杯的总质量为ag；其反应后的混合物和烧杯的总质量为bg．a与b的关系为：a ＝ b（填“＜”或“＞”或“＝”）．
（4）通过对三个实验的分析，你认为用有气体参加或生成的化学反应来验证质量守恒定律时，应 在密闭容器中进行 ，才能判定参加化学反应的反应物总质量和生成物总质量是否相等．
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）木炭与空气中的氧气反应的同时，生成的二氧化碳释放到空气中，木炭中的炭和氧气反应之后以气体的方式散发掉．
（2）铁生锈是铁与空气中的氧气反应生成氧化铁的过程，根据质量守恒定律，故铁锈质量大于铁的质量．
（3）锌和硫酸铜反应生成铜和硫酸锌，根据质量守恒定律，故反应前后总质量相等；
（4）有气体参加或有气体生成的反应需在密闭容器中进行才能判断参加化学反应的反应物的总质量和生成物的总质量是否相等．
故答案为：（1）＞；（2）＜；（4）在密闭容器中进行
题型1 质量守恒定律的内容及适用范围
题型2 质量守恒定律的微观解释
题型3 根据质量守恒定律判断物质的化学式
题型4 有关质量守恒定律的计算
解｜题｜知｜识
质量守恒定律的内容是：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。
质量守恒定律的适用范围主要包括以下几个方面：
1、质量守恒定律适用于所有的化学变化。化学变化的本质是有新物质生成，在化学反应中，原子的种类、数目和质量都不会发生改变，只是原子重新组合成新的分子，所以反应前后物质的质量总和必然相等。
2、质量守恒定律强调的是“参加化学反应”的物质。未参加反应的物质质量不能计入“反应物”的质量总和。
3、质量守恒定律中的“质量总和”包括固体、液体、气体的质量。如果反应中有气体参与或生成，要考虑气体的质量。
4、质量守恒定律的适用对象是“质量”，不包括其他物理量，如体积等。
总之，质量守恒定律是化学中的一个基本定律，对于理解和解决化学问题具有重要的指导意义。
解｜题｜知｜识
质量守恒定律的微观解释基于化学反应的本质。
在化学反应中，分子被分裂成原子，原子重新组合成新的分子。
从微观角度来看，质量守恒定律成立的原因主要有以下几点：
1、原子的种类不变：化学反应前后，参与反应的原子种类没有发生改变。也就是说，原来存在哪些种类的原子，反应后依然是这些种类的原子。
2、原子的数目不变：参与反应的各种原子的数量在反应前后保持不变。例如，2个氢分子和1个氧分子反应生成2个水分子，反应前后氢原子和氧原子的数目都没有变化。
3、原子的质量不变：原子的质量在化学反应中始终保持恒定。
由于化学反应只是原子的重新组合，而原子的种类、数目和质量都不变，所以参加化学反应的各物质的质量总和必然等于反应后生成的各物质的质量总和。
解｜题｜知｜识
1.质量守恒定律表明，化学反应前后元素的种类和原子的数目不变。
2.在判断物质的化学式时，我们首先要明确反应前后已知物质的化学式，并通过分析这些化学式确定所涉及的元素种类和原子数目。
例如，如果已知化学反应式：A+2B＝2C+D，反应前有A原子a个，B原子2b个，反应后有C原子2c个，D原子d个。因为反应前后原子种类和数目不变，所以A由2c+d个原子组成，B由c个原子组成。
3.在解决这类问题时，关键是要准确确定反应前后各元素的原子个数。需要注意以下几点：
（1）正确书写化学方程式，确保化学计量数的准确性。
（2）明确各种元素在反应前后的存在形式和数量关系。
（3）对于复杂的方程式，可以先分别计算每种元素在反应前后的原子个数，再进行综合判断。
解｜题｜知｜识
1.质量守恒定律是自然界的基本定律之一。
质量守恒定律的内容为：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.理解质量守恒定律，需要明确以下几个要点：
（1）质量守恒定律适用于所有的化学变化，但不适用于物理变化。
（2）质量守恒定律强调的是“质量守恒”，不是体积守恒或分子个数守恒。
（3）参加化学反应的各物质的质量总和，不包括未参加反应的物质的质量。
（4）反应前后，元素的种类不变，原子的种类、数目和质量也不变。
3.在进行质量守恒定律的计算时，常见的类型有：
（1）确定物质的化学式：根据反应前后原子的种类和数目不变，通过计算来确定未知物质的化学式。
（2）确定物质的组成元素：根据反应前后元素种类不变，通过分析反应产物来确定反应物中所含的元素。
（3）有关化学方程式的计算：利用质量守恒定律，找出反应前后物质质量的变化关系，从而进行化学方程式的相关计算。
物质
甲
乙
丙
丁
反应前质量/g
20
20
20
20
反应后质量/g
13
16
20
x