人教版化学九年级上册同步提优训练：第5单元 化学方程式 课题1 第1课时 反应前后物质的质量关系（word版有答案）

第1课时　反应前后物质的质量关系
核心·易错　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
判断下列说法的正误(在括号内打“√”或“×”):
(1)100 g冰熔化成100 g水符合质量守恒定律 (　　)
(2)铁燃烧后生成的四氧化三铁的质量大于铁的质量,所以该反应不符合质量守恒定律
(　　)
(3)碳酸钠溶液与盐酸混合,反应后溶液总质量减少,该反应符合质量守恒定律 (　　)
(4)a g红磷与b g氧气反应,生成五氧化二磷的质量一定等于(a+b) g (　　)
(5)化学变化中原子的种类与数目不发生改变 (　　)
(6)化学变化中分子的种类与数目一定发生改变 (　　)
[核心知识] 化学反应前后质量守恒的原因:化学反应前后原子的种类没有改变,原子的数目没有增减,原子的质量也没有变化。
[易错点拨] 1.质量守恒定律只适用于化学变化;强调的是质量守恒,不是体积守恒。
2.“参加化学反应的各物质的质量”指的是“实际参加化学反应”的反应物的质量。
应考能力·提升练
　　　　　　　　
1.氢气燃烧生成水的反应中,发生变化的是(　　)
A.分子种类 B.原子种类
C.元素种类 D.物质总质量
2.下列叙述正确的是 (　　)
A.因为质量守恒,所以煤燃烧后产生煤渣的质量一定与所用煤的质量相等
B.铁丝在氧气中燃烧后,生成物的质量比铁丝的质量大
C.100 g酒精和100 g水混合在一起,质量等于200 g,符合质量守恒定律
D.氢气和氧气形成的混合物的质量等于其反应后生成的水的质量
3.某化学反应可表示为:二氧化碳+水M+氧气。根据所给信息,下列关于M的组成的说法中正确的是 (　　)
A.一定含有碳、氢元素,可能含有氧元素
B.只含有碳、氢元素
C.含有碳、氢、氧三种元素
D.无法确定
4.是通过白磷燃烧来验证质量守恒定律的实验,下列说法错误的是 (　　)
　
A.反应前锥形瓶内白磷和氧气的总质量一定等于反应后生成五氧化二磷的质量
B.白磷燃烧结束,锥形瓶应冷却至室温后再放在天平上称量
C.实验过程中气球先变大后变瘪
D.瓶底的细沙起隔热作用
5.质量守恒定律是自然界的基本规律之一。下列装置及实验(天平未画出)能用来准确验证质量守恒定律的是 (　　)
6.(2020自贡)甲、乙、丙、丁四种物质在反应前后的质量关系如图所示,下列说法错误的是 (　　)
A.该反应是化合反应
B.甲可能是化合物
C.丙一定是该反应的催化剂
D.反应前后乙和丁的质量变化之比为8∶15
7.下面是老师引导学生探究“质量守恒定律”的教学片段,请你参与探究并填写空格。(提示:氢氧化钠溶液能与二氧化碳反应生成碳酸钠和水)
[提出问题] 化学反应前后各物质的质量总和是否相等
[猜想与假设] 猜想1:不相等;猜想2:相等。
[实验探究] 甲、乙两组同学用托盘天平分别称量反应前后物质的质量。
甲组 乙组
实验方案 (反应后略)
实验 现象 有气泡产生,天平指针向右偏转 铁钉表面有红色物质析出,溶液颜色发生改变,天平指针没有偏转
结论 猜想1正确 猜想2正确
[反思评价] 通过讨论,同学们发现甲组中有气体逸出,导致指针向右偏转。由此得到启示:在探究化学反应前后各物质的质量总和是否相等时,凡是有气体生成或参加的反应一定要在　　　　　中进行。
[优化装置] 同学们对甲组左盘中的反应装置进行了如图所示的三种改进,你认为最佳装置是　　　　(填字母),从另外两种装置中任选一种指出其不足:　
　 。
[得出结论] 同学们利用改进后的最佳装置再次进行探究,得出猜想2正确。进一步分析发现,反应体系中仪器和未参加反应的物质的质量在反应前后保持不变,最终得出结论:
　　　　　　　　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。
[解释与应用] 解释:化学反应前后,原子的种类、数目、质量均不变,所以质量守恒。
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　　　　种元素组成。
初高衔接·拓展练
8.(2020贵阳改编)近年来,我国科研人员在“甲烷—二氧化碳重整和Ni基催化剂”的研究方面取得突破。如图是甲烷与二氧化碳反应的微观示意图。
(1)在框内补充C的微观模型图。
(2)该反应利用的是两种温室气体,兼具环保和经济价值,反应难点之一是破坏甲烷分子、二氧化碳分子的稳定结构,令其分为　　　　　　　　　(填微粒名称)并重新组合。
(3)写出该反应的符号表达式:
　　　　　　　　　　。
答案
第1课时　反应前后物质的质量关系
[核心·易错]
(1)×　100 g冰熔化成100 g水,这一变化前后物质质量虽然相等,但发生的是物理变化,不能用质量守恒定律来解释。
(2)×　任何化学反应都遵循质量守恒定律,因为铁燃烧过程中有氧气参加反应,所以生成四氧化三铁的质量大于铁的质量。
(3)√　碳酸钠溶液与盐酸混合,反应后溶液总质量减少,是因为反应后没有称量生成的二氧化碳气体的质量,该反应符合质量守恒定律。
(4)×　a g红磷与b g氧气反应时,其中一种物质可能有剩余,故生成五氧化二磷的质量小于或等于(a+b) g。
(5)√　化学反应是原子重新组合的过程,化学反应前后原子的种类与数目不变。
(6)×　化学反应前后分子的种类一定改变,分子的数目可能改变,也可能不变。
[应考能力提升练]
1.A　氢气和氧气反应生成水,实质是氢分子分解成氢原子,氧分子分解成氧原子,氢原子和氧原子结合成水分子,所以发生变化的是分子种类,而原子种类、元素种类及物质总质量不变。
2.B　煤中的碳燃烧生成二氧化碳气体,二氧化碳进入空气中,因此煤燃烧后产生煤渣的质量与所用煤的质量不相等;铁在氧气中燃烧的产物是四氧化三铁,即参加反应的氧气和铁的质量之和等于生成的四氧化三铁的质量;质量守恒定律的适用对象是化学反应,100 g酒精和100 g水混合在一起不发生化学变化;氢气和氧气反应生成水,但是没说明氢气和氧气的比例关系,可能有反应物剩余,故氢气和氧气形成的混合物的质量不一定等于其反应后生成的水的质量。
3.A　水由氢、氧元素组成,二氧化碳由碳、氧元素组成,反应物中有碳、氢、氧三种元素;生成物中的氧气由氧元素组成,根据反应前后元素种类不变,推断M中一定含有碳、氢两种元素,可能含有氧元素。
化学反应前后“六不变,两改变,两可能变”。
4.A　锥形瓶内的白磷和氧气不一定恰好完全反应,如图果恰好完全反应,则反应前锥形瓶内白磷和氧气的总质量一定等于反应后生成五氧化二磷的质量;如图果不是恰好完全反应,则反应前锥形瓶内白磷和氧气的总质量一定大于反应后生成五氧化二磷的质量。
5.A　氢氧化钠溶液能与硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜蓝色沉淀和硫酸钠,能够用来验证质量守恒定律;水中加入红墨水没有生成新物质,没有发生化学变化,不能用来验证质量守恒定律;镁条在空气中燃烧,因为有氧气参加反应且生成白烟,故不能用来直接验证质量守恒定律;过氧化氢溶液在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气,反应在敞口容器中进行,生成的氧气会扩散到空气中,不能用来验证质量守恒定律。
6.C　该反应的反应物是两种,生成物是一种,符合化合反应“多变一”的特点,属于化合反应;甲是化合反应的反应物,可能是化合物,也可能是单质;丙在反应前后质量不变,可能是该反应的催化剂,也可能是不参与反应的杂质;反应前后乙和丁的质量变化之比为(30 g-14 g)∶(50 g-20 g)=8∶15。
7.[反思评价] 密闭容器(或封闭体系等,合理即可)
[优化装置] B　A装置中反应产生气体,气球膨胀,受到的空气浮力增大,会导致称量结果不准(或C装置中反应产生气体,瓶内气压增大,可能导致橡胶塞被冲开)
[得出结论] 参加化学反应
[解释与应用] 四(或C、H、O、Cu四)
质量守恒定律的实验探究方法:
1.药品的选择:若实验在敞口容器中进行,需要选择化学反应现象明显且反应中没有气体参加或生成的药品,通过对比实验得出结论。
2.实验装置要求:如图果所选的化学反应中有气体参加或生成,则实验应该在密闭容器中进行,且需要注意装置的体积不能有明显改变。
[初高衔接拓展练]
8.(1)　(2)氢原子、碳原子、氧原子 (3)CH4+CO2H2+CO
(1)由反应的微观示意图及化学反应前后,原子的种类和个数不变可知,C处应有4个氢原子,每2个氢原子构成1个氢分子,即C处应补充2个氢分子;在框内补充C的微观模型图为。(2)在化学反应中甲烷分子分成碳原子和氢原子、二氧化碳分子分成碳原子和氧原子,碳原子、氢原子和氧原子再重新组合。(3)由微观示意图可知,该反应是由甲烷和二氧化碳在催化剂的作用下生成氢气和一氧化碳。