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3.3 化学方程式（第1课时） 分层练习
科学观念：认识质量守恒定律，学会从微观角度解释质童守恒定律；能用质量守恒定律解决一些相关问题。
科学思维：通过对质量守恒定律的实质的讨论，培养学生分析及推理能力。
探究实践：通过探究化学反应中的质量关系，体会科学探究的方法。
态度责任：通过实验探究，培养学生严谨求实的科学态度。
01 质量守恒定律
1．下列实验装置不能用来证明质量守恒定律的是
A． B． C． D．
【答案】D
【详解】试题分析：根据具体反应分析。
A、由于氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液反应时，生成的氢氧化铜沉淀仍在烧杯中，所以反应前后，烧杯中的质量不变，故能用于证明质量守恒定律；
B、由于是在密闭容器中完成白磷的燃烧，所以，反应前后，密闭容器中的质量不变，故能用于证明质量守恒定律；
C、由于整个装置为密闭容器，生成的气体没有逸出，所以，反应前后，密闭容器中的质量不变，故能用于证明质量守恒定律；
D、由于滴加氢氧化钠溶液后，容器通过长颈漏斗与外界相通，则未反应的氢氧化钠溶液会和外界的二氧化碳反应，故不能用于证明质量守恒定律。故选D
考点：质量守恒定律的实验探究
点评：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，所以解答本题就要记住，验证质量守恒定律有气体参加或生成的反应需在密闭容器中进行。
2．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．打开盛酒精的瓶盖，酒精质量变小
C．镁条燃烧后，固体质量增加
D．澄清的石灰水露置在空气中变重
【答案】B
【详解】A、蜡烛燃烧时慢慢变短，发生化学变化生成气体，逸入空气，所以质量减少，可以用质量守恒定律解释。
B、酒精敞口存放一段时间质量减少，此变化不属于化学变化，不属于质量守恒定律解释的范围，不能用质量守恒定律解释。
C、镁条燃烧后，由于生成的氧化镁的质量等于参加反应的镁条和氧气的质量之和，所以所得白烟与白色固体质量总和增大，能用质量守恒定律解释。
D、澄清石灰水存放在空气中一段时间，由于吸收空气中的二氧化碳，所以质量增加，能用质量守恒定律解释。
故选B。
3．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生成物的质量总和是否相等。
【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。
【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上述结论，并请说明理由。 。
【答案】 天平是否平衡 白磷燃烧，产生大量白烟 能，剩余白磷未参加反应，反应前后质量不变
【分析】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。
【详解】实验步骤：
Ⅲ、验证质量守恒定律，要比较反应物的质量总和与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；
交流反思：
（1）要确认化学反应已经发生，说明有新物质生成。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。
4．质量守恒定律的发现经历了漫长、曲折的过程。
材料一、1663年，英国化学家波义耳将金属汞放在密闭容器里煅烧，冷却后称量时打开了盖子，得出的结论是物质的总质量增加了。
材料二、1756年，俄国化学家罗蒙诺索夫将金属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。
材料三、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，从而总结出了质量守恒定律。
根据以上材料回答以下问题：
（1）波义耳称量时打开了盖子，发现物质的总质量增加，你认为实验 质量守恒定律吗。（选填“符合”或“不符合”）
（2）如图甲装置模拟拉瓦锡实验来验证质量守恒定律。记录了以下几组数据：（已知：氧气的密度为p克/毫升，氧化汞分解的化学方程式：）
①反应前称取的氧化汞质量a克 ②反应前装有氧化汞试管的总质量b克
③反应结束冷却后试管的总质量c克 ④反应后量筒内增加的水体积d毫升
实验操作均正确，在误差范围内，如果出现等量关系 （用上述字母表示），可用来验证质量守恒定律。
（3）如图乙是氧化汞受热分解的微观模型图，从图中你能得出质量守恒定律的微观实质是 。
（4）质量守恒定律的发现过程，给我们的启示是 （填字母序号）。
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】 符合 b-c=pd 化学反应前后原子的种类、数目和质量都不变 ACD
【详解】（1）波义耳称量时打开了盖子，发现物质的总质量增加，是因为空气中的氧气参加了反应，该实验符合质量守恒定律；
（2）反应前试管的总质量-反应后试管的总质量=反应生成的氧气质量，而量筒内增加的水的体积就是生成氧气的体积，氧气的密度×氧气的体积=反应生成的氧气质量，则如果出现等量关系：b-c=pd，可用来验证质量守恒定律；
（3）如图乙是氧化汞受热分解的微观模型图，从图中你能得出质量守恒定律的微观实质是：化学反应前后原子的种类、数目和质量都不变；
（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，而实验的成功与否，不完全取决于药品的选择。
故选ACD。
02 质量守恒的微观解释
1．化学反应前后，肯定没有变化的是（ ）
①原子的种类、②原子的数目、③分子的种类、④分子的数目、⑤元素的种类、⑥物质的种类、⑦物质的总质量
A．①②⑤⑦ B．①②⑥⑦
C．①②③④⑤⑦ D．①②③④⑤⑥⑦
【答案】A
【详解】根据质量守恒定律的概念和化学反应的微观实质可知，化学反应前后原子的种类、原子的数目、元素的种类、物质的总质量一定不变，而分子的种类、物质的种类一定改变，分子的数目可能改变，即没有变化的是①②⑤⑦，故选A。
2．下图是某个化学反应的微观模拟图，甲表示反应前的状态，乙表示反应后的状态。下列关于该反应的说法正确的是( )
A．甲的质量大于乙的质量 B．该反应是化合反应
C．乙比甲原子总数减少 D．甲、乙分子总数不变
【答案】B
【分析】由化学反应的微观模拟图可知，各物质反应的微粒个数关系是：
【详解】A、因为反应前后原子的种类、质量、总数都不变，甲的质量等于乙的质量，故A错误。
B、该反应由两种物质生成了一种物质，属于化合反应，故B正确；
C、观察微观示意图可知，反应前后原子的总数没有发生变化，故C错误；
D、观察微观示意图可知，反应前甲中有6个分子，反应后乙中有5个分子，因此分子数减少，故D错误。
故选：B。
3．华为公司研发了一种以甲醇为原料的新型手机电池，其容量为锂电池的l0倍，可连续使用1个月才充一次电，其电池反应原理为：2CH3OH+3X+4NaOH═2Na2CO3+6H2O。其中X的化学式为（ ）
A．CO B．H2 C．O2 D．CO2
【答案】C
【详解】据质量守恒定律可知，化学反应前后原子的种类、个数不变，反应前有6个氧原子、2个碳原子、 12个氢原子、4个钠原子，反应后有2个碳原子、 12个氢原子、12个氧原子、4个钠原子，所以一个X的分子中有2个氧原子；X的化学式为O2 ，选C
1．下列装置及实验（天平未画出）能用来验证质量守恒定律的是（ ）
A．镁条燃烧 B．红磷燃烧
C．制取氧气 D．蒸馏水食盐水混合
【答案】B
【详解】A. 验证质量守恒定律，有气体参加或生成的反应要在密闭容器中进行，镁条燃烧时，有氧气参加，此实验不能验证质量守恒定律，此选项不符合题意；
B. 红磷燃烧发生的是化学变化，该实验在密闭容器中进行，能验证质量守恒定律，此选项符合题意；
C. 制取氧气有气体生成，该反应未在密闭容器在进行，不能验证质量守恒定律，此选项不符合题意；
D. 蒸馏水与食盐水混合发生的是物理变化，不能验证质量守恒定律，此选项不符合题意。
故选B。
2．如图所示是磷与氧气反应前后的微观示意图（“”表示磷原子，“”表示氧原子），根据质量守恒定律，虚线框中应该是（ ）
A． B． C． D．
【答案】D
【详解】由微观反应示意图可知，反应后有4个磷原子和10个氧原子，反应前有10个氧原子，由质量守恒定律可知，虚线框内应有4个磷原子。故选D。
3．抗击新冠病毒期间使用84消毒液进行环境消毒。84消毒液的主要成分是次氯酸钠（NaClO），洁厕灵的主要成分是浓度较高的盐酸（HCl），二者混合使用会发生危险。化学反应方程式为：，请推测X的化学式（ ）
A．HClO B． C．ClO D．
【答案】D
【详解】由质量守恒定律：反应前后，原子种类、数目均不变，由反应的化学方程式，反应前氢、氯、钠、氧原子个数分别为2、3、1、1，反应后的生成物中氢、氯、钠、氧原子个数分别为2、1、1、1，根据反应前后原子种类、数目不变，则每个X分子由2个氯原子构成，则物质X的化学式为Cl2。故选：D。
3．据报道，美国宇航局的专家发明了“月球制氧机”，这种“月球制氧机”利用聚焦太阳能产生的高温使月球土壤发生化学反应制取氧气，据此可推测月球土壤中一定含有
A．氧元素 B．氧气 C．水 D．氧分子
【答案】A
【详解】根据质量守恒定律反应前后原子的种类和数量不变，月球制氧机”利用聚焦太阳能产生的高温使月球土壤发生化学反应制取氧气，据此可推测月球土壤中一定含有氧元素，故选A。
4．关于质量守恒定律的理解，错误的是（ ）
A．实际参加反应的反应物总质量等于生成物总质量
B．反应前后原子种类和个数不变
C．1g氢气和1g氧气反应能生成2g水
D．煤燃烧后灰渣质量小于煤，也能用质量守恒定律解释
【答案】C
【详解】A、质量守恒定律的内容为参加化学反应的反应物的质量总和等于生成物的质量总和，故说法正确；
B、根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类、数目、质量都不改变，故说法正确；
C、1克氢气在1克氧气中点燃后不能生成2克的水，根据反应关系可知，在此反应中，氧气有剩余，而参与反应的氧气的质量+氢气的质量=生成水的质量，故说法错误；
D、煤燃烧生成了二氧化碳，有新的物质生成，属于化学变化，因为生成的二氧化碳跑到空气中去了，所以质量变轻，遵循质量守恒定律，故说法正确。
故选C。
5．下列叙述完全符合质量守恒定律的是（ ）
A．100g水结成100g冰，质量保持不变
B．50mL水和50 mL乙醇混合后总体积小于100mL
C．在100g过氧化氢溶液中，含有5g过氧化氢和95g水
D．1.2g碳与3.2g氧气恰好完全反应可生成4.4g二氧化碳
【答案】D
【分析】根据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，所以我们可用其来解释一些化学变化，物质发生物理变化，不适用于质量守恒定律来解释进行分析。
【详解】A、100g水结成100g冰，质量保持不变，质量保持不变，为水的三态变化，为物理变化，不能用质量守恒定律解释，故A错误。
B、50mL水和50mL乙醇混合后总体积小于100mL，无新物质生成，为物理变化，不能用质量守恒定律解释，故B错误。
C、在100g过氧化氢溶液中，含有5g过氧化氢和95g水，无新物质生成，为物理变化，不能用质量守恒定律解释，故C错误。
D、1.2g碳与3.2g氧气恰好完全反应可生成4.4g二氧化碳，生成物质量=反应物质量之和，符合质量守恒定律，故D正确。
故选D。
6．已知氯酸钾在二氧化锰做催化剂的条件下，生成氯化钾和氧气。下图表示一定质量的氯酸钾和二氧化锰固体混合物受热分解过程中，某变量y随时间的变化趋势，纵坐标表示的是
A．固体中氧元素的质量 B．生成氧气的质量
C．固体中二氧化锰的质量 D．固体中钾元素的质量
【答案】A
【详解】A、氯酸钾在二氧化锰的催化下受热分解生成氯化钾和氧气，氯酸钾加热到一定温度才开始分解，故一开始氧元素的质量不变，后由于生成了氧气，固体中氧元素的质量逐渐减小，待完全反应后，不再变化，符合题意；
B、氯酸钾在二氧化锰的催化下受热分解生成氯化钾和氧气，氯酸钾加热到一定温度才开始分解，故一开始氧气的质量是零，后生成氧气的质量逐渐增大，待完全反应后，不再变化，不符合题意；
C、在该反应中，二氧化锰是催化剂，化学反应前后，催化剂的质量不变，不符合题意；
D、氯酸钾在二氧化锰的催化下受热分解生成氯化钾和氧气，化学反应前后，元素的种类和质量不变，故固体中钾元素的质量不变，不符合题意。
故选A。
7．充分加热a克氯酸钾与b克二氧化锰的混合物，留下残余固体c克，则生成氧气的质量为
A．（a－b）克
B．（a－b－c）克
C．（a＋b－c）克
D．（a－b＋c）克
【答案】C
【分析】氯酸钾和二氧化锰加热生成氯化钾和氧气，根据质量守恒定律，参加反应的反应物的总质量等于生成的生成物的总质量。
【详解】根据质量守恒定律，参加反应的氯酸钾的质量等于反应后生成的氯化钾和氧气的质量和，由于氧气逸散，所以反应后质量的减少量就是生成的氧气的质量；由于残余固体的质量为c g中包含着二氧化锰，所以在计算质量的减少量时，必须是氯酸钾的质量加上二氧化锰的质量再减去残余固体质量，所以生成氧气的质量为（a+b-c）克，故选C。
8．图是某化学反应的微观模拟图，以下对该反应前、反应后的说法错误的是（ ）
A．反应前、后的物质均为混合物
B．反应前、后的分子种类发生变化
C．反应前、后的原子数目不变
D．参加反应的“”分子与“”分子的个数比为4：3
【答案】D
【分析】
由化学反应的微观模拟图可知，各物质反应的微粒个数关系是：。
【详解】A、由微颗粒的构成可知，反应前、后的物质都是由不同种的分子构成的，均为混合物，故说法正确；
B、由微粒的变化可知，反应前、后的分子种类发生变化，故说法正确；
C、由微粒的变化可知，反应前后原子的种类、数目不变，故说法正确；
D、由上图可知，参加反应的“”分子与“”分子的个数比为2：1，故说法错误。
故选D。
9．下列有关质量守恒定律的认识，不正确的是
A．质量守恒定律为定量揭示化学变化的规律，提供了理论依据
B．通过化学变化，只能改变世界上物质的种类，不能改变物质的总质量
C．随着科技的发展，精密仪器为我们定量研究化学变化创造了条件
D．质量守恒定律揭示了化学变化中宏观物质之间的质量关系，与微观过程无关
【答案】D
【详解】A、质量守恒定律反映了反应中物质的质量关系，为定量揭示化学变化的规律，提供了理论依据，故选项正确；
B、化学变化是生成新物质的变化，改变世界上物质的种类,在改变过程中物质的总质量不变，不改变物质的总质量，故选项正确；
C、定量研究化学变化所需要的仪器精密度越高，结果越精确，所以精密仪器为我们定量研究化学变化创造了条件，故选项正确；
D、质量守恒定律揭示了化学变化中宏观物质之间的质量关系，正是微观过程中原子的种类和个数不变才使得物质的前后总质量不变，所以与微观过程有关，故选项错误；
故选D。
10．一定条件下，在一密闭容器内发生某化学反应，并测得反应前后各物质的质量如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．x的值为9
B．该反应中氧气与水的质量变化之比为6：5
C．W由碳、氢两种元素组成
D．W中碳、氢元素质量比为3：1
【答案】D
【分析】根据质量守恒定律，1g+8g+20g=8g+11g+x，x=10g。反应后质量增多的物质是生成物，质量减少的物质是反应物，差量是生成的质量或参加反应的质量。反应后水的质量增多，水是生成物，生成的质量为：10g-1g=9g，反应后氧气的质量减少，氧气是反应物，参加反应的质量为：20g-8g=12g，W反应后质量减少为零，是反应物，参加反应的质量为8g，反应前无二氧化碳，反应后有二氧化碳，所以二氧化碳是生成物，该反应为：W+O2→CO2+H2O。
【详解】A. x的值为10，此选项错误；
B. 该反应中氧气与水的质量变化之比为（20g-8g）:(10g-1g)=22：9，此选项错误；
C. 生成的水中氢元素的质量为：9g×=1g，二氧化碳中碳元素的质量为：11g×=3g，根据化学反应前后各种元素的质量相等，W中碳、氢元素的质量之和为：1g+3g=4g<8g，所以W由碳、氢、氧三种元素组成，此选项错误；
D. W中碳、氢元素质量比为3g ：1g =3：1，此选项正确。
故选D。
11．某学习小组用实验验证质量守恒定律，下列说法正确的是（ ）
A．甲、乙、丙、丁实验，都符合质量守恒定律
B．若乙实验中装置漏气，天平最后不平衡
C．丙实验容器敞口，不能验证质量守恒定律
D．丁实验生成物的质量等于参加反应的镁条质量
【答案】B
【详解】A、甲是酒精和水混合没有生成新物质，属于物理变化，不符合质量守恒定律；乙是铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，装置是密闭容器，反应后质量不变，所以最后天平平衡，能用质量守恒定律解释；丙是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，所以能用质量守恒定律解释；丁是镁条在空气中燃烧生成氧化镁，反应后剩余物质的质量增加，所以最后天平不平衡，能用质量守恒定律解释，故说法错误；
B、乙是铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，装置漏气，产生的氢气逸散到空气中，反应后剩余物质的质量减小，所以最后天平不平衡，故说法正确；
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，所以敞口也能验证质量守恒定律，故说法错误；
D、丁是镁条在空气中燃烧生成氧化镁，根据质量守恒定律可知，生成物的质量等于参加反应的镁条和氧气的质量总和，故说法错误。
故选B。
12．小乐为了检验气体X（纯净物），进行了如图所示实验。观察到实验①中干冷烧杯内壁有水珠，实验②中澄清石灰水变浑浊。则对气体X分析正确的是（ ）
A．根据实验①的现象，说明气体X含氢、氧元素
B．根据实验①②的现象，说明气体X具有助燃性
C．根据实验①②的现象，说明气体X为甲烷气体
D．根据实验①②的现象，说明气体X一定含碳、氢元素
【答案】D
【详解】A、实验①中干冷烧杯内壁有水珠，水是由氢元素和氧元素组成的，反应物氧气装置只含有氧元素，则气体X中一定含有氢元素，可能含有氧元素，故选项说法错误；
B、根据实验①②的现象，说明气体X具有可燃性，故选项说法错误；
C、燃烧生成二氧化碳和水的气体不一定是甲烷，还有可能是乙炔等其他气体，故选项说法错误；
D、实验①中干冷烧杯内壁有水珠，说明生成了水，实验②中澄清石灰水变浑浊，说明生成了二氧化碳，CO2和H2O两种物质中含有碳、氢、氧三种元素，根据质量守恒定律，反应前后，元素种类不变，反应物氧气中只含有氧元素，则X中一定含有碳、氢两种元素，可能含有氧元素，故选项说法正确。
故选D。
13．一定条件下，甲、乙、丙、丁四种物质在密闭容器中反应，测得反应前后各物质的质量分数如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．丁是该反应的催化剂
B．该反应的基本类型是分解反应
C．该反应中乙、丙的质量比为3：17
D．该反应巾甲、丙的相对分子质量比为14：17
【答案】C
【分析】四种物质反应前后各物质的质量分数可知，反应前后甲的质量分数减少了70%-42%=28%，故甲是反应物；乙的质量分数减少了14%-8%=6%，故乙是反应物；丙的质量分数增加了40%-6%=34%，丙是生成物；丁的质量分数不变，可能作该反应的催化剂，也可能没有参加反应。
【详解】A、丁的质量分数不变，可能没有参加反应，也可能作该反应的催化剂，故说法错误；
B、由分析可知，该反应的反应物为甲和乙，生成物是丙，符合“多变一”的特征，属于化合反应，不属于分解反应，故说法错误；
C、根据图像中的数据，该反应中乙、丙的质量比为（14%-8%）：（40%-6%）=3：17，故说法正确；
D、该反应中甲、丙的质量变化比为（70%-42%）：（40%-6%）=14：17，但不等于该反应中甲、丙的相对分子质量比，相对分子质量之比无法确定，故说法错误。
故选C。
14．某物质W在氧气中充分燃烧后，生成了4.4克CO2和3.6克的H2O，消耗的O2为6.4克，则W中所含有的元素判断正确的是
A．一定含有C、H元素，不含O元素
B．一定含有C、H元素，可能有O元素
C．一定含有C、H、O三种元素
D．条件不足，不能判断
【答案】A
【详解】根据质量守恒定律可知，W的质量=4．4g+3．6g-6．4g=1．6g，二氧化碳中碳元素质量为4．4g× =1．2g，水中氢元素质量为3．6g× =0．4g，0．4g+1．2g=1．6g，所以W中只含有C、H元素，故选A。
15．在一个密闭容器中放入甲、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如下表所示。下列说法正确的是（ ）
物质 甲 乙 丙 丁
反应前质量/g 10 0.3 4.8 2.8
反应后质量/g 3.2 待测 8 6.4
A．待测值为0.6
B．此反应可表示为：丙+丁→甲
C．反应中甲和丁变化的质量比为1：2
D．甲一定是化合物
【答案】D
【分析】由表中数据分析可知，反应前后甲的质量减少了10g-3.2g=6.8g，故是反应物，参加反应的甲的质量为6.8g；同理可以确定丙是生成物，生成的丙的质量为8g-4.8g=3.2g；丁是生成物，生成的丁的质量为6.4g-2.8g=3.6g；由质量守恒定律，乙的质量不变，可能作该反应的催化剂，也可能没有参加反应，故待测的数值为0.3g。
【详解】A、待测值为0.3，故选项说法错误。
B、该反应的反应物为甲，生成物是丙和丁，故选项说法错误。
C、反应中甲和丁变化的质量比为6.8g：3.6g≠1：2，故选项说法错误。
D、该反应的反应物为甲，生成物是丙和丁，属于分解反应，甲是分解反应的反应物，一定是化合物，故选项说法正确。
故选：D。
【点睛】解题的关键是分析表中数据（反应后质量增加的属于生成物、质量减少的属于反应物），灵活运用质量守恒定律。
16．在一个密闭容器中放入M、N、Q、P四种物质，在一定条件下发生化学反应，一段时间后，测得有关数据如下表所示，则关于此反应认识不正确的是
物质 M N Q P
反应前质量（克） 18 1 2 32
反应后质量（克） x 26 2 12
A．该变化的基本反应类型是分解反应
B．反应后物质x的值为13
C．参加反应的M、P的质量比为1∶4
D．物质Q可能是该反应的催化剂
【答案】A
【详解】由表中数据分析可知，反应前后，N的质量增加了26g-1g=25g，故N是生成物，生成的N的质量为25g；同理Q的质量反应前后不变，可能作该反应的催化剂，也可能没有参加反应；可以确定P是反应物，参加反应的P的质量为32g-12g=20g；由质量守恒定律，M应为反应物，参加反应的M的质量为25g-20g=5g；
A、该反应的生成物是M和P，反应物是M，该反应符合“多变一”的特征，属于化合反应，故选项说法错误。
B、生成的M的质量为5g，则X的值为18g-5g=13g，故选项说法正确。
C、反应中M、P的质量比为5g：20g=1：4，故选项说法正确。
D、Q的质量反应前后不变，可能作该反应的催化剂，也可能没有参加反应，故选项说法正确。
故选A。
17．在一个密闭容器中放入X、Y、Z、Q四种物质，在一定条件下发生化学反应，一段时间后，测得有关数据如下表，则下列关于反应的认识，正确的是（ ）
物质 X Y Z Q
反应前质量/g 20 2 1 37
反应后质量/g 待测a 32 待测b 12
A．a的取值范围：0≤a≤16
B．该反应类型一定属于化合反应
C．当a=15时，物质Z在反应中起催化作用
D．当b=l时，反应中X、Q的相对分子质量比为1：5
【答案】A
【详解】A、根据质量守恒，反应前后总质量不变，20+2+1+37=a+32+b+12，a+b=16，又a、b都是物质的质量，0≤a，0≤b，所以0≤a≤16，选项正确。
B、当b=2，a=14时，X、Q两种物质的质量在反应后减少，属于反应物， Y、Z两种物质的质量在反应后增加，属于生成物，不符合化合反应的特点，不属于化合反应，选项错误。
C、当a=15时，b=1，z质量不变，物质Z在反应中不一定起催化作用，可能是杂质，选项错误。
D、反应中各物质化学计量数不明确，无法比较两种物质的相对分子质量，选项错误，故选A。
18．化学反应的过程就是组成反应物分子的原子重新组合成生成物分子的过程。如图是处理汽车排放的某种有毒气体的微观模型。请回答：
（1）用模型表示方框中的微粒 ；
（2）该反应属于基本化学反应类型中的 。
【答案】 化合反应
【详解】（1）化学反应中，分子先被破坏为原子，原子再重新组合构成新分子，所以图中的三个分子被破坏成为原子，可用以下模型表示，故填。
（2）由模型图可以判断，反应前由两种分子参加反应，反应后生成一种新分子，一种分子代表一种分子，即该反应是两种物质反应生成一种新物质的反应，属于化合反应，故填化合反应。
19．A物质常用于焊接或切割金属。一定质量的纯净物A和40克的纯净物B在一定条件下按如图所示过程进行反应，当B物质反应完时，可生成44克C物质和9克D物质。
（1）参加反应的A物质的质量是 。
（2）A物质中各元素的质量比为 。
【答案】 13g 12：1
【详解】（1）由题意可知，一定质量的纯净物A和40g的纯净物B在一定条件下充分反应，当B物质反应完时，可生成44g C物质和9gD物质，根据质量守恒定律，则参加反应A物质的质量=44g+9g-40g=13g；
（2）据反应的微观示意图可知，
该反应为物质A与B物质氧气反应生成C物质二氧化碳和D物质水；
生成物二氧化碳中的碳元素、水中氢元素全部来自于物质A；
则物质A中碳元素的质量=44g××100%=12g；
氢元素质量=9g××100%=1g，
其中碳、氢元素质量和=12g+1g=13g，正好等于参加反应的A物质的质量，说明物质A中只含碳、氢两种元素．则A中碳、氢两种元素的质量比是：12g：1g=12：1．
答为：（1）13g；（2）12：1．
20．质量守恒定律是化学中一条重要规律，请利用该规律的相关知识回答下列问题。
(1)镁条在空气中完全燃烧后生成氧化镁（只考虑氧气参加反应），若固体质量变化用图1表示，则与之差表示 的质量。
(2)实验过程中，镁条点燃后实验现象如图2所示，镁条完全燃烧后，称量得知石棉网上留下固体质量反而比反应前镁条质量还轻，其原因可能是 。
【答案】(1)参加反应的氧气
(2)部分生成物逸散到空气中
【详解】（1）镁燃烧生成氧化镁，反应的化学方程式为2Mg+O22MgO，若固体质量变化用图1表示，则m2与m1之差表示参加反应的氧气的质量。
（2）通过观察可知，镁燃烧时，一部分生成的氧化镁散逸到空气中，会导致石棉网上留下固体质量反而比反应前镁条还轻。
21．以下是俄国化学家罗蒙诺索夫曾开展的实验：
①先用天平称取质量为m1的金属锡粉。
②将这些锡粉放在密闭容器里进行完全燃烧，生成了白色固体物质，称量容器的总质量为m2。
③打开容器，听到了空气进入容器发出的“丝丝的声响”，称量所得白色物质的质量为m3。
④把白色物质放回原容器里（容器中空气的组成恢复到初始状态），重新称量容器的总质量为m4。
（1）根据所学知识判断，锡的燃烧是 变化。
（2）罗蒙诺索夫分析数据后发现，生成白色物质的质量m3= ，于是提出了“参加反应的物质的总质量，等于反应后产物的总质量”的观点。
（3）后经多位科学家的共同努力，最终确立了质量守恒定律，请从微观角度解释该定律： 。
【答案】 化学 m4﹣m2+m1 因为化学反应的过程是原子的重新组合过程，反应前后原子的种类不变，总个数不变，原子质量不变，所以化学反应前后物质的总质量相等
【详解】试题分析：
（1）锡粉放在密闭容器里进行完全燃烧，生成了白色固体物质，有新物质生成，锡的燃烧是化学变化；
（2）将这些锡粉放在密闭容器里进行完全燃烧，生成了白色固体物质，称量容器的总质量为m2．把白色物质放回原容器里（容器中空气的组成恢复到初始状态），重新称量容器的总质量为m4，则参加反应的气体的质量为m4﹣m2，生成白色物质的质量m3=m4﹣m2+m1；
（3）因为化学反应的过程是原子的重新组合过程，反应前后原子的种类不变，总个数不变，原子质量不变，所以化学反应前后物质的总质量相等。
考点：质量守恒定律、化学反应的实质
22．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生成物的质量总和是否相等。
【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。
【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上述结论，并请说明理由。 。
【答案】 天平是否平衡 白磷燃烧，产生大量白烟 能，剩余白磷未参加反应，反应前后质量不变
【分析】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。
【详解】实验步骤：
Ⅲ、验证质量守恒定律，要比较反应物的质量总和与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；
交流反思：
（1）要确认化学反应已经发生，说明有新物质生成。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。
23．在学习“质量守恒定律”时，某同学查阅到以下材料：
（1）波义耳实验中金属灰比原金属质量增加了，从现在的视角分析这是因为 。
（2）质量守恒定律的发现过程，带给我们的启示有 （填序号）。
A．要善于总结前人的成果和经验
B．定量方法是科学研究的重要方法
C．实验的成功与否，只取决于药品的选择气球
（3）受科学家研究的启发，某同学参照教材中的实验继续深入探究。在白磷燃烧前后质量测定实验中（如图），气球的作用有 （写一点即可）。
（4）该同学认为，蜡烛燃烧后剩下的固体质量比燃烧前少了，因此该现象不符合质量守恒定律。你认为该同学得出该错误结论的原因是 。
【答案】 参加反应的氧气质量或氧化汞中氧元素的质量 AB/BA 形成密闭空间，使瓶内气压保持在一定范围内，防止瓶塞因压强过大而冲出（合理即可） 没有在密闭装置中完成蜡烛燃烧，并测量蜡烛燃烧前后整个装置的质量，比较两者的质量大小
【详解】（1）玻义耳实验中，金属汞与装置中的氧气在加热的条件下反应生成氧化汞，由质量守恒定律可知，生成的氧化汞的质量等于参加反应的金属汞与氧气的质量和，即金属灰增加的质量是参加反应的氧气质量或氧化汞中氧元素的质量；
（2）A、拉瓦锡是在总结前人的成果和经验的基础上，通过定量实验研究，发现了质量守恒定律，所以要善于总结前人的成果和经验，正确；
B、拉瓦锡通过定量实验研究，发现了质量守恒定律，说明定量方法是科学研究的重要方法，正确；
C. 实验的成功与否，取决于多个因素，包括药品的选择、实验装置的设计、实验操作的准确性等， 错误。
故填AB。
（3）在白磷燃烧前后质量测定实验中，白磷燃烧放出热量，瓶内的气压增大，气球的作用是形成密闭空间，使瓶内气压保持在一定范围内，防止瓶塞因气压过大被弹出；
（4）该同学认为，蜡烛燃烧后剩下的固体质量比燃烧前少了，因此该现象不符合质量守恒定律。该同学得出该错误结论的原因是没有在密闭装置中完成蜡烛燃烧，并测量蜡烛燃烧前后整个装置的质量，比较两者的质量大小。
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3.3 化学方程式（第1课时） 分层练习
科学观念：认识质量守恒定律，学会从微观角度解释质童守恒定律；能用质量守恒定律解决一些相关问题。
科学思维：通过对质量守恒定律的实质的讨论，培养学生分析及推理能力。
探究实践：通过探究化学反应中的质量关系，体会科学探究的方法。
态度责任：通过实验探究，培养学生严谨求实的科学态度。
01 质量守恒定律
1．下列实验装置不能用来证明质量守恒定律的是（ ）
A． B． C． D．
2．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．打开盛酒精的瓶盖，酒精质量变小
C．镁条燃烧后，固体质量增加 D．澄清的石灰水露置在空气中变重
3．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生成物的质量总和是否相等。
【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。
【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上述结论，并请说明理由。 。
4．质量守恒定律的发现经历了漫长、曲折的过程。
材料一、1663年，英国化学家波义耳将金属汞放在密闭容器里煅烧，冷却后称量时打开了盖子，得出的结论是物质的总质量增加了。
材料二、1756年，俄国化学家罗蒙诺索夫将金属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。
材料三、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，从而总结出了质量守恒定律。
根据以上材料回答以下问题：
（1）波义耳称量时打开了盖子，发现物质的总质量增加，你认为实验 质量守恒定律吗。（选填“符合”或“不符合”）
（2）如图甲装置模拟拉瓦锡实验来验证质量守恒定律。记录了以下几组数据：（已知：氧气的密度为p克/毫升，氧化汞分解的化学方程式：）
①反应前称取的氧化汞质量a克 ②反应前装有氧化汞试管的总质量b克
③反应结束冷却后试管的总质量c克 ④反应后量筒内增加的水体积d毫升
实验操作均正确，在误差范围内，如果出现等量关系 （用上述字母表示），可用来验证质量守恒定律。
（3）如图乙是氧化汞受热分解的微观模型图，从图中你能得出质量守恒定律的微观实质是 。
（4）质量守恒定律的发现过程，给我们的启示是 （填字母序号）。
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
02 质量守恒的微观解释
1．化学反应前后，肯定没有变化的是（ ）
①原子的种类、②原子的数目、③分子的种类、④分子的数目、⑤元素的种类、⑥物质的种类、⑦物质的总质量
A．①②⑤⑦ B．①②⑥⑦
C．①②③④⑤⑦ D．①②③④⑤⑥⑦
2．下图是某个化学反应的微观模拟图，甲表示反应前的状态，乙表示反应后的状态。下列关于该反应的说法正确的是（ ）
A．甲的质量大于乙的质量 B．该反应是化合反应
C．乙比甲原子总数减少 D．甲、乙分子总数不变
3．华为公司研发了一种以甲醇为原料的新型手机电池，其容量为锂电池的l0倍，可连续使用1个月才充一次电，其电池反应原理为：2CH3OH+3X+4NaOH═2Na2CO3+6H2O。其中X的化学式为（ ）
A．CO B．H2 C．O2 D．CO2
1．下列装置及实验（天平未画出）能用来验证质量守恒定律的是（ ）
A．镁条燃烧 B．红磷燃烧
C．制取氧气 D．蒸馏水食盐水混合
2．如图所示是磷与氧气反应前后的微观示意图（“”表示磷原子，“”表示氧原子），根据质量守恒定律，虚线框中应该是（ ）
A． B． C． D．
3．抗击新冠病毒期间使用84消毒液进行环境消毒。84消毒液的主要成分是次氯酸钠（NaClO），洁厕灵的主要成分是浓度较高的盐酸（HCl），二者混合使用会发生危险。化学反应方程式为：2HCl+NaClO═NaCl+X↑+H2O，请推测X的化学式（ ）
A．HClO B．O2 C．ClO D．Cl2
3．据报道，美国宇航局的专家发明了“月球制氧机”，这种“月球制氧机”利用聚焦太阳能产生的高温使月球土壤发生化学反应制取氧气，据此可推测月球土壤中一定含有
A．氧元素 B．氧气 C．水 D．氧分子
4．关于质量守恒定律的理解，错误的是（ ）
A．实际参加反应的反应物总质量等于生成物总质量
B．反应前后原子种类和个数不变
C．1g氢气和1g氧气反应能生成2g水
D．煤燃烧后灰渣质量小于煤，也能用质量守恒定律解释
5．下列叙述完全符合质量守恒定律的是（ ）
A．100g水结成100g冰，质量保持不变
B．50mL水和50 mL乙醇混合后总体积小于100mL
C．在100g过氧化氢溶液中，含有5g过氧化氢和95g水
D．1.2g碳与3.2g氧气恰好完全反应可生成4.4g二氧化碳
6．已知氯酸钾在二氧化锰做催化剂的条件下，生成氯化钾和氧气。下图表示一定质量的氯酸钾和二氧化锰固体混合物受热分解过程中，某变量y随时间的变化趋势，纵坐标表示的是（ ）
A．固体中氧元素的质量 B．生成氧气的质量
C．固体中二氧化锰的质量 D．固体中钾元素的质量
7．充分加热a克氯酸钾与b克二氧化锰的混合物，留下残余固体c克，则生成氧气的质量为（ ）
A．（a－b）克 B．（a－b－c）克 C．（a＋b－c）克 D．（a－b＋c）克
8．图是某化学反应的微观模拟图，以下对该反应前、反应后的说法错误的是（ ）
A．反应前、后的物质均为混合物
B．反应前、后的分子种类发生变化
C．反应前、后的原子数目不变
D．参加反应的“”分子与“”分子的个数比为4：3
9．下列有关质量守恒定律的认识，不正确的是（ ）
A．质量守恒定律为定量揭示化学变化的规律，提供了理论依据
B．通过化学变化，只能改变世界上物质的种类，不能改变物质的总质量
C．随着科技的发展，精密仪器为我们定量研究化学变化创造了条件
D．质量守恒定律揭示了化学变化中宏观物质之间的质量关系，与微观过程无关
10．一定条件下，在一密闭容器内发生某化学反应，并测得反应前后各物质的质量如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．x的值为9
B．该反应中氧气与水的质量变化之比为6：5
C．W由碳、氢两种元素组成
D．W中碳、氢元素质量比为3：1
11．某学习小组用实验验证质量守恒定律，下列说法正确的是（ ）
A．甲、乙、丙、丁实验，都符合质量守恒定律
B．若乙实验中装置漏气，天平最后不平衡
C．丙实验容器敞口，不能验证质量守恒定律
D．丁实验生成物的质量等于参加反应的镁条质量
12．小乐为了检验气体X（纯净物），进行了如图所示实验。观察到实验①中干冷烧杯内壁有水珠，实验②中澄清石灰水变浑浊。则对气体X分析正确的是（ ）
A．根据实验①的现象，说明气体X含氢、氧元素
B．根据实验①②的现象，说明气体X具有助燃性
C．根据实验①②的现象，说明气体X为甲烷气体
D．根据实验①②的现象，说明气体X一定含碳、氢元素
13．一定条件下，甲、乙、丙、丁四种物质在密闭容器中反应，测得反应前后各物质的质量分数如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．丁是该反应的催化剂
B．该反应的基本类型是分解反应
C．该反应中乙、丙的质量比为3：17
D．该反应巾甲、丙的相对分子质量比为14：17
14．某物质W在氧气中充分燃烧后，生成了4.4克CO2和3.6克的H2O，消耗的O2为6.4克，则W中所含有的元素判断正确的是（ ）
A．一定含有C、H元素，不含O元素
B．一定含有C、H元素，可能有O元素
C．一定含有C、H、O三种元素
D．条件不足，不能判断
15．在一个密闭容器中放入甲、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如下表所示。下列说法正确的是（ ）
物质 甲 乙 丙 丁
反应前质量/g 10 0.3 4.8 2.8
反应后质量/g 3.2 待测 8 6.4
A．待测值为0.6
B．此反应可表示为：丙+丁→甲
C．反应中甲和丁变化的质量比为1：2
D．甲一定是化合物
16．在一个密闭容器中放入M、N、Q、P四种物质，在一定条件下发生化学反应，一段时间后，测得有关数据如下表所示，则关于此反应认识不正确的是（ ）
物质 M N Q P
反应前质量（克） 18 1 2 32
反应后质量（克） x 26 2 12
A．该变化的基本反应类型是分解反应 B．反应后物质x的值为13
C．参加反应的M、P的质量比为1∶4 D．物质Q可能是该反应的催化剂
17．在一个密闭容器中放入X、Y、Z、Q四种物质，在一定条件下发生化学反应，一段时间后，测得有关数据如下表，则下列关于反应的认识，正确的是（ ）
物质 X Y Z Q
反应前质量/g 20 2 1 37
反应后质量/g 待测a 32 待测b 12
A．a的取值范围：0≤a≤16
B．该反应类型一定属于化合反应
C．当a=15时，物质Z在反应中起催化作用
D．当b=l时，反应中X、Q的相对分子质量比为1：5
18．化学反应的过程就是组成反应物分子的原子重新组合成生成物分子的过程。如图是处理汽车排放的某种有毒气体的微观模型。请回答：
（1）用模型表示方框中的微粒 ；
（2）该反应属于基本化学反应类型中的 。
19．A物质常用于焊接或切割金属。一定质量的纯净物A和40克的纯净物B在一定条件下按如图所示过程进行反应，当B物质反应完时，可生成44克C物质和9克D物质。
（1）参加反应的A物质的质量是 。
（2）A物质中各元素的质量比为 。
20．质量守恒定律是化学中一条重要规律，请利用该规律的相关知识回答下列问题。
（1）镁条在空气中完全燃烧后生成氧化镁（只考虑氧气参加反应），若固体质量变化用图1表示，则m2与m1之差表示 的质量。
（2）实验过程中，镁条点燃后实验现象如图2所示，镁条完全燃烧后，称量得知石棉网上留下固体质量反而比反应前镁条质量还轻，其原因可能是 。
21．以下是俄国化学家罗蒙诺索夫曾开展的实验：
①先用天平称取质量为m1的金属锡粉。
②将这些锡粉放在密闭容器里进行完全燃烧，生成了白色固体物质，称量容器的总质量为m2。
③打开容器，听到了空气进入容器发出的“丝丝的声响”，称量所得白色物质的质量为m3。
④把白色物质放回原容器里（容器中空气的组成恢复到初始状态），重新称量容器的总质量为m4。
（1）根据所学知识判断，锡的燃烧是 变化。
（2）罗蒙诺索夫分析数据后发现，生成白色物质的质量m3= ，于是提出了“参加反应的物质的总质量，等于反应后产物的总质量”的观点。
（3）后经多位科学家的共同努力，最终确立了质量守恒定律，请从微观角度解释该定律： 。
22．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生成物的质量总和是否相等。
【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。
【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上述结论，并请说明理由 。
23．在学习“质量守恒定律”时，某同学查阅到以下材料：
（1）波义耳实验中金属灰比原金属质量增加了，从现在的视角分析这是因为 。
（2）质量守恒定律的发现过程，带给我们的启示有 （填序号）。
A．要善于总结前人的成果和经验
B．定量方法是科学研究的重要方法
C．实验的成功与否，只取决于药品的选择气球
（3）受科学家研究的启发，某同学参照教材中的实验继续深入探究。在白磷燃烧前后质量测定实验中（如图），气球的作用有 （写一点即可）。
（4）该同学认为，蜡烛燃烧后剩下的固体质量比燃烧前少了，因此该现象不符合质量守恒定律。你认为该同学得出该错误结论的原因是 。
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