5.1质量守恒定律随堂练习（含解析） 人教版化学九年级上册

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5.1质量守恒定律
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、选择题
1．2021年9月，我国科学家首次在实验室实现用二氧化碳合成淀粉，其能量转化率是植物光合作用的5倍，植物的光合作用可表示为：二氧化碳+水→淀粉+氧气。据此判断，下列关于淀粉组成的说法正确的是
A．只含碳、氢元素
B．含有碳、氢、氧三种元素
C．含有碳、氢元素，可能含氧元素
D．无法确定
2．为了防止燃气泄漏，常在燃气中加入少量有特殊气味的乙硫醇（C2H5SH），一旦燃气泄漏即可闻到气味。乙硫醇在充足的氧气中燃烧时会生成一种空气污染物，该气体可能为
A．C B．CO C．SO2 D．NO
3．下列实验（天平未画出）能够直接用于验证质量守恒定律的是
A． B． C． D．
4．如下图所示，兴趣小组设计镁条在空气中燃烧的实验来验证质量守恒定律，下列有关分析不正确的是
A．实验中可观察到镁条燃烧发出耀眼的白光
B．该兴趣小组设计的实验不符合质量守恒定律
C．理论上生成的氧化镁的质量大于参加反应的镁的质量
D．实验时产生大量白烟，推测陶土网上氧化镁的质量可能小于参加反应的镁的质量
5．下列说法能用质量守恒定律解释的是
A．a克水受热形成a克水蒸气 B．铁生锈后的总质量比原来铁的质量大
C．湿衣服晾干后，质量变小 D．10克食盐溶于70克水中得到80克食盐水
6．如图的实验装置是通过红热的玻璃导管引燃红磷来验证质量守恒定律，下列说法正确的是
A．实验时红磷必须过量
B．可用玻璃棒代替玻璃导管
C．细沙的作用是防止燃烧产物污染环境
D．若实验后天平不再平衡，可能是因为反应时橡胶塞没有塞紧锥形瓶
7．多种元素组成的可燃物在空气中燃烧，有CO2和H2O生成，则关于该物质组成说法正确的是
A．一定含有C、H、O三种元素 B．一定含有C、H，可能含有O元素
C．一定含有氧元素 D．不含有C、H元素，也可能含有O元素
8．“三效催化转换器”可将汽车尾气中的有毒气体处理为无污染的气体，如图为该反应的微观示意图（未配平），其中不同符号的球代表不同种原子。下列说法不正确的是
A．乙和丙中所含元素种类相同
B．甲和丁中同种元素化合价不相等
C．该反应中共有三种元素
D．参加反应的乙、丁分子个数比为1：1
9．用下图所示实验装置，通过红热玻璃导管引燃红磷来验证质量守恒定律。下面四个图像中能够体现实验过程中锥形瓶内物质质量与时间关系的是
实验装置 A B C D
A．A B．B C．C D．D
10．下图表示气体变化前后的微观示意图。下列说法不正确的是
A．构成甲、乙分子的原子种类相同
B．变化Ⅰ中参加反应的甲、丙分子个数比为4:3
C．变化I前后原子总数不变
D．变化Ⅱ、Ⅲ可以通过改变压强实现
11．某同学使用如图所示实验装置，通过红热的玻璃导管引燃红磷来验证质量守恒定律。实验过程中，锥形瓶内物质质量与时间关系正确的是
A． B． C． D．
12．在一定条件下，一密闭容器中发生某反应，反应过程中涉及到的各物质的微观示意图及反应前后的质量如下表。下列说法正确的是
物质 甲 乙 丙 丁
微观示意图
反应前的质量/g 10.0 10.0 10.0 10.0
反应后的质量/g 6.6 11.8 x y
A．x+y=18.4 B．丁可能是反应物
C．反应前后，分子、原子的数目均不变 D．若有a个甲分子参与反应，则一个丙分子的质量为
二、课内填空
13．大量实验证明：参加化学反应的各物质的 ， 反应后生成的各物质的 ，这个规律叫作质量守恒定律。
14．用微粒观点解释质量守恒定律
结论：化学反应前后，原子 不变。故化学反应前后各物质的质量总和必然 。
15．读图回答问题：
(1)如图，A、B、C三个实验用于验证质量守恒定律，其中不能达到目的的实验是 ；
(2)图A中白磷燃烧的现象是 、放出热量。燃烧后恢复至室温时测量，若发现天平指针偏右，则造成的原因可能是 ；
(3)图C中反应的文字表达式为 ；
(4)由上述实验可知，在化学反应前后，一定不变的是 （填数字序号）。
①原子种类②原子数目③分子种类④分子数目⑤物质总质量
16．质量守恒定律
内容： 的各物质的 等于反应后生成的各物质的 。 变化都遵循质量守恒定律。质量守恒定律不适用解释 变化。定律只适用于 守恒，不包括体积守恒、分子数守恒等。
17．科学探究与实践化学兴趣小组用气密性良好的不同装置进行下列实验，验证质量守恒定律。
(1)实验一：将气球中的碳酸钠粉末倒入锥形瓶中，观察到 ，电子天平示数减小。示数减小的原因是 。
(2)实验二：利用硬塑料瓶改进实验装置，用电子天平称量装置和试剂的总质量，接下来的实验操作是 ，待反应结束后，再次称量装置和试剂的总质量，电子天平示数不变。
(3)化学反应遵守质量守恒定律，其微观原因是 。
18．探索物质的组成与结构
I.构建原子模型，认识物质组成规律
为了揭示原子结构的奥秘，人类经历了漫长的探索。
材料一：1803年，道尔顿在原子论中提出：物质由微小的不可再分的原子构成。
材料二：1897年，汤姆生发现原子内有带负电的微粒，否定了“原子不可再分”。
材料三：1911年，卢瑟福进行了著名的α粒子(α粒子由2个质子和2个中子构成)轰击金箔实验。结果发现：绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原方向前进，但是有少数α粒子却发生了较大角度的偏转，并且有极少数α粒子被金箔弹了回来。
材料四：1919年，卢瑟福用加速了的高能α粒子轰击氮原子，发现一个α粒子留在了一个氮原子中，使氮原子变成了氧原子，同时有微粒从氮原子中被打出。
(1)汤姆生实验中，带负电的微粒是 。
(2)卢瑟福实验中使用的金箔是由 (填微观粒子的名称)构成的；通过卢瑟福实验，可推出的原子结构模型为 (填图1中字母)。
(3)当α粒子轰击金箔时，图2所示的运动轨迹不可能是 (填图2中字母)。
(4)请你分析材料四，推测被打出的微粒是 。该过程是否属于化学变化？请结合化学变化的微观本质进行回答： 。
(5)万物皆原子，原子是构成一切化学物质的基本单元。
图中是氢、氖、钠和氯的原子结构示意图。请以氖气、氯化氢和氯化钠三种物质为例，从原子直接或间接构成物质的角度，简要谈谈你对“原子是构成一切化学物质的基本单元”的理解： 。
Ⅱ.探索分子构成的奥秘
十九世纪初，科学家们提出早期的分子学说，部分观点如下：
观点1：分子不能用物理方法分割，化学方法可使它解离。
观点2：单质分子由同种原子构成，化合物分子由质子数不同的不同种原子构成。
观点3：分子质量大，原子质量小。
观点4：分子质量等于组成它的原子质量总和。
(6)根据以上材料回答问题：
①举例说明观点1是正确的 。
②从元素角度谈谈你对观点2的认识 。
③举例说明观点3的局限性 。
④原子、分子质量很小，为计算和使用方便引入相对原子质量，结合观点4判断下列说法正确的是(填字母序号) 。
A．相对原子质量是采用以小比小使数值变大的计量原理
B．相对原子质量是一个原子质量与一个碳-12原子质量的比值
C．两种原子的相对原子质量之比与相对质量比没有必然联系。
(7)图中A、B是汽油中所含物质的分子结构模型。
观察A和B两种物质的分子结构模型，A分子和B分子的 构成相同(填“元素”、“原子”或“离子”)。你认为A和B的化学性质 (填“是”或“否”)相同。
Ⅲ.探究元素与物质组成的奥秘
1783年，拉瓦锡研究水的组成，装置示意图如图，将水加热成蒸气通过灼热的铁管，一段时间后，在出口处收集到一种可燃性气体。实验后称量发现水的质量减少，铁管质量增加。
(8)下列说法正确的是______。
A．实验中收集到的可燃性气体是氢气
B．铁在该实验中起催化作用
C．实验中水蒸气减少的质量等于铁管增加的质量
D．由该实验可得出“水不是一种元素”
《5.1质量守恒定律》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C C C B B D B D C B
题号 11 12
答案 D D
1．C
【详解】二氧化碳和水中含有碳、氢、氧元素，生成的氧气中含有氧元素，根据化学反应前后元素种类不变，可得淀粉中一定含有碳元素和氢元素，可能含有氧元素，故选：C。
2．C
【详解】A、碳是固体，故选项错误；
B、乙硫醇在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体，不会生成一氧化碳，故选项错误；
C、乙硫醇（C2H5SH）在充足的氧气中燃烧时会生成一种空气污染物，乙硫醇、氧气中两种物质中含有碳、氢、硫、氧四种元素，根据质量守恒定律，反应前后，元素种类不变，则该气体可能为SO2，故选项正确；
D、反应物中不含氮元素，不可能生成一氧化氮，故选项错误。
故选C。
3．C
【详解】A、蜡烛燃烧生成的二氧化碳和水蒸气逸散到空气中，因此不能直接用于验证质量守恒定律，故A选项不符合题意；
B、食盐和水不能发生化学反应，因此不能用来验证质量守恒定律，故B选项不符合题意；
C、氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀和硫酸钠，因此能够直接用于验证质量守恒定律，故C选项符合题意；
D、稀硫酸和碳酸钠反应生成的二氧化碳气体逸散到空气中，因此不能直接用于验证质量守恒定律，故D选项不符合题意。
故选C。
4．B
【详解】A、镁条在空气中燃烧，发出耀眼白光，放出大量的热，生成白色固体。A正确；
B、镁条在空气中燃烧，空气中的氧气参与反应，无法知道参与反应的氧气质量，生成的氧化镁小颗粒(白烟)扩散到空气中去了，使得生成物收集不全。任何化学反应都符合质量守恒定律。B不正确；
C、由于空气中的氧气参与反应，所以参加反应的镁的质量与氧气的质量之和等于生成的氧化镁的质量，所以理论上生成的氧化镁的质量大于参加反应的镁的质量。C正确；
D、在实验过程中有一部分氧化镁以白烟的形式跑到空气中去了，还有一部分附着在陶土网上，所以推测氧化镁的质量小于参加反应的镁条的质量。D正确；
故选B。
5．B
【详解】A、a克水受热变为a克的水蒸气，该变化是物理变化，不能用质量守恒定律解释，故选项错误。
B、铁生锈是铁与氧气和水共同作用，所以生锈后的总质量比原来铁的质量大，故选项正确。
C、湿衣服晾干后，质量变小，是由于分子不断运动，不是化学变化，不能用质量守恒定律解释，故选项错误。
D、10克食盐溶于70克水中得到80克食盐水，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。
【点睛】化学变化都可以用质量守恒定律解释，物理变化不能用质量守恒解释。
6．D
【详解】A、质量守恒定律适用于所有的化学反应，实验时红磷的量无需过量，只要发生了化学反应就能验证质量守恒定律，错误；
B、玻璃导管与气球相连，防止瓶内气压过大，将瓶塞冲开，而玻璃棒不能，因此不可用玻璃棒代替玻璃导管，错误；
C、细沙的作用是防止红磷燃烧时产生的高温直接接触锥形瓶底部，导致锥形瓶破裂，而不是防止燃烧产物污染环境，错误；
D、若实验后天平不再平衡，可能是因为反应时橡胶塞没有塞紧锥形瓶，导致空气进入锥形瓶等，正确；
故选D。
7．B
【详解】化学反应前后元素的种类不变。可燃物在空气中燃烧，生成二氧化碳和水，二氧化碳中的碳元素和水中的氢元素来自可燃物，由于氧气参加反应，无法确定可燃物中是否含有氧元素，所以可燃物中一定含有碳元素、氢元素，可能含有氧元素。
故选B。
8．D
【详解】A、乙分子和丙分子中都有两种原子且种类相同，因此乙和丙中都由两种元素组成，故说法正确；
B、甲分子由两种原子构成，是一种化合物，化合物中元素的化合价要么为正，要么为负，丁分子由同种原子构成，是一种单质，单质中元素化合价为0，故甲和丁中同种元素化合价不相等，故说法正确；
C、观察反应物的两种分子共由三种原子构成，即反应物中共有三种元素，而化学反应前后元素的种类不变，因此该反应中共有三种元素，故说法正确；
D、要求出化学方程式中乙、丁的化学计量数，可设反应中的原子为：A（黄色）、B（蓝色）、C（黑色）；便于比较，从而确定出甲、乙、丙、丁的化学式，并推测出此反应的化学方程式为“2AB2+4CB=4CB2+A2”，从方程式不难看出乙、丁的分子个数比为4：1，故说法错误。
故选：D。
9．C
【详解】A、红磷燃烧消耗氧气，生成五氧化二磷，随着反应的进行，气体总质量减小，但是空气中氮气不参与反应，最终气体总质量不为0，故选项图像与实验对应不正确，
B、固体红磷燃烧消耗氧气，生成五氧化二磷固体，质量增加，完全反应后，固体质量不再发生变化，故选项图像与实验对应不正确；
C、红磷燃烧消耗氧气，生成五氧化二磷，随着反应的进行，氧气的质量减小，最后保持不变，故选项图像与实验对应正确，
D、红磷燃烧消耗氧气，生成五氧化二磷，随着反应的进行，氧气的体积分数减小，最后保持不变，故选项图像与实验对应不正确。
故选C。
10．B
【详解】A、甲、乙分子都是由、两种原子构成的，所以构成甲、乙分子的原子种类相同。不符合题意；
B、根据微观示意图，变化Ⅰ中参加反应的甲、丙分子数目为4：（3-1）=2:1。符合题意；
C、化学反应前后原子的种类、数目不变，所以变化I前后原子总数不变。不符合题意；
D、变化Ⅱ、Ⅲ只是分子间间隔的改变，所以可以通过改变压强实现。不符合题意；
故选B。
11．D
【详解】A、红磷燃烧消耗氧气，故随着反应的进行，气体的总质量减小，但是氮气等不参与反应，故气体的总质量不会减少至零，不符合题意；
B、该实验中，氮气不参与反应，故氮气的质量不变，不符合题意；
C、红磷和氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷，根据质量守恒定律，化学反应前后，物质的总质量不变，故固体的质量增加，待完全反应后，不再变化，不符合题意；
D、根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类和质量不变，故氧元素的质量不变，符合题意。
故选D。
12．D
【分析】由分子结构模型可知，甲是硫化氢、乙是水、丙是氧气、丁是二氧化硫。由数据可知，反应后，硫化氢的质量减少，所以硫化氢是一种反应物；水的质量增加，所以水是一种生成物，由化学反应前后元素的质量不变可知，氧气是一种反应物，二氧化硫是一种生成物。即该反应的化学方程式为。
【详解】A.由质量守恒定律可知，化学反应前后物质的总质量不变，所以10.0g×4=6.6g+11.8g+xg+yg，则x+y=21.6，选项说法错误；
B.根据分析，丁是二氧化硫是生成物，选项说法错误；
C.由质量守恒定律可知，反应前后原子数目不变；由化学方程式可知，参加反应的两种物质的分子个数：2+3=5，不等于反应后物质的分子数2+2=4，选项说法错误；
D.根据方程式及表中数据可知，每68份质量的甲与96份质量的丙恰好完全反应，参加反应甲的质量为10.0g-6.6g=3.4g，则参加反应的丙的质量是，根据方程式知道甲和丙的分子数目之比是2：3，则产生丙的分子数目是，则一个丙分子的质量为，选项说法正确。
故选：D。
13． 质量总和 等于 质量总和
【解析】略
14． 种类、数目、质量 相等
【详解】化学反应前后，原子的种类、数目、质量不变，所以化学反应前后各物质的质量总和必然相等，故①填：种类、数目、质量，②填：相等。
15．(1)B
(2) 产生大量白烟 装置漏气（合理即可）
(3)
(4)① ② ⑤
【解析】略
16． 参加反应 质量总和 质量总和 任何化学 物理 质量
【详解】质量守恒定律是指参加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；任何化学变化都遵循质量守恒定律；质量守恒定律不适用解释物理变化；定律只适用于质量守恒，不包括体积守恒、分子数守恒等；故①填：参加反应，②填：质量总和，③填：质量总和，④填：任何化学，⑤填：物理，⑥填：质量。
17．(1) 锥形瓶中产生大量气泡，气球膨胀 气球膨胀后装置受到的浮力增大
(2)取下硬塑料瓶并将其倾斜，使稀盐酸和碳酸钠混合
(3)化学反应前后原子种类、数目和质量都不变
【详解】（1）将气球中的碳酸钠粉末倒入锥形瓶中，碳酸钠和稀盐酸反应会产生二氧化碳气体，观察到的现象是锥形瓶中产生大量气泡，气球膨胀，装置受到的浮力增大，电子天平示数减小；
故答案为：锥形瓶中产生大量气泡，气球膨胀；气球膨胀后装置受到的浮力增大。
（2）为克服实验一中气球受浮力的影响。在实验二中利用硬塑料瓶改进实验装置，用电子天平称量装置和药品的总质量，若想使碳酸钠和稀盐酸混合，接下来的实验操作是取下硬塑料瓶并将其倾斜，使稀盐酸和碳酸钠混合，待反应结束后，再次称量装置和试剂的总质量，电子天平示数不变；
故答案为：取下硬塑料瓶并将其倾斜，使稀盐酸和碳酸钠混合。
（3）化学反应遵守质量守恒定律，其微观原因是化学反应前后原子种类、数目和质量都不变。
故答案为：化学反应前后原子种类、数目和质量都不变。
18．(1)电子
(2) 原子/金原子 C
(3)BC
(4) 质子 不属于化学变化，化学变化中原子种类不变
(5)氖原子可以直接构成氖气；氢原子和氯原子先构成氯化氢分子，再间接构成氯化氢这种物质；氯原子和钠原子先变成氯离子和钠离子，再间接构成氯化钠这种物质
(6) 氢气和氧气在点燃的条件下反应生成水，在该反应中，氢分子分为氢原子，氧分子分为氧原子，氢原子和氧原子结合为水分子 单质由同种元素组成，化合物由不同种元素组成 氢分子比铁原子质量小 A
(7) 原子 否
(8)AD
【详解】（1）汤姆生发现原子内有带负电的微粒，原子内部带负电的微粒是电子。
（2）金箔属于金属单质，是由原子构成的；
卢瑟福实验中，绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原方向前进，说明原子内部有很大的空间，有少数α粒子发生了较大角度的偏转，说明原子内部有带正电荷的微粒，有极少数α粒子被金箔弹了回来，说明原子内部存在质量较大的部分，故通过卢瑟福实验，可推出的原子结构模型为C。
（3）α粒子由2个质子和2个中子构成，则α粒子带正电，原子核也带正电，故当α粒子轰击金箔时，不可能出现被原子核吸引和靠近原子核的轨迹，故图2所示的运动轨迹不可能是BC。
（4）用加速了的高能α粒子轰击氮原子，发现一个α粒子留在了一个氮原子中，使氮原子变成了氧原子，一个α粒子由2个质子和2个中子构成，每个氮原子中含7个质子，每个氧原子中含8个质子，则被打出的微粒是质子；
原子是化学变化中的最小粒子，在化学变化中，原子种类不变，该过程中，原子种类发生了改变，故不属于化学变化。
（5）氖原子可以直接构成氖气；氢原子和氯原子先构成氯化氢分子，再间接构成氯化氢这种物质；氯原子和钠原子先变成氯离子和钠离子，再间接构成氯化钠这种物质，故原子是构成一切化学物质的基本单元。
（6）①在氢气和氧气在点燃的条件下反应生成水的反应中，氢分子分为氢原子，氧分子分为氧原子，氢原子和氧原子结合为水分子，说明化学方法可使分子解离。
②元素是质子数相同的一类原子的总称，单质分子由同种原子构成，说明单质由同种元素组成，化合物分子由质子数不同的不同种原子构成，则化合物由不同种元素组成。
③分子比组成它的原子质量大，但是不是所有分子都比原子大，如氢分子比铁原子质量小。
④A、原子的质量很小，书写和使用都不方便，故国际上一致同意采用相对原子质量，即以一种碳原子质量的为标准，其它原子的质量与它相比较所得到的比，作为这种原子的相对原子质量，故相对原子质量是采用以小比小使数值变大的计量原理，符合题意；
B、相对原子质量是以一种碳原子质量的为标准，其它原子的质量与它相比较所得到的比，不符合题意；
C、两种原子的相对质量比与两种原子的相对原子质量之比相等，不符合题意。
故选A。
（7）由图可知，A分子和B分子的原子构成相同，均是由碳原子和氢原子构成；
A和B的分子结构不同，故化学性质不相同，故填：否；
（8）A、将水加热成蒸气通过灼热的铁管，一段时间后，在出口处收集到一种可燃性气体，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，反应物中含Fe、H、O，生成物中也应含Fe、H、O，故生成的可燃性气体是氢气，符合题意；
B、反应后，铁管质量增加，而催化剂化学反应前后，质量不变，故铁不是催化剂，不符合题意；
C、该反应应是铁和水蒸气在高温下反应生成铁的氧化物和氢气，故实验中水蒸气减少的质量等于铁管增加的质量与生成氢气的质量和，不符合题意；
D、该反应应是铁和水蒸气在高温下反应生成铁的氧化物和氢气，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，生成物中含Fe、H、O，铁由铁元素组成，故水中一定含H、O元素，可得出“水不是一种元素”，符合题意。
故选AD。
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