第五单元 第一节 化学反应中的质量守恒（同步提优学案）

第一节 化学反应中的质量守恒
学习目标
中考考点关注
1．认识质量守恒定律。
2．理解质量守恒定律的含义。
3．会用质量守恒定律解释化学反应。
1、质量守恒定律的验证（常考点）
2、质量守恒的原因（常考点）
3、质量守恒定律的应用（高频考点）
教材知识精析
知识点1、化学反应的实质（重点）
1、宏观：物质发生化学变化生成新的物质，如：水通电条件下生成氢气和氧气；磷燃烧生成五氧化二磷等；
2、微观：化学反应是参加反应的各物质（反应物）的原子重新组合而生成新的物质（生成物）的过程，由分子构成的物质反应时的微观过程是：
☆尖子生笔记☆
【拓展延伸】
由离子或原子构成的物质，反应前后离子间或原子间的组合形式（排列方式，个数比等）不同。
知识点2、质量守恒定律（重点）
1、质量守恒定律的实验探究
【实验目的】探究化学反应前后物质的总质量关系
实验一：氢氧化钠溶液跟硫酸铜溶液反应前后质量的变化
装置：
操作步骤：
（1）将装有蓝色硫酸铜溶液的小试管放入装有氢氧化钠溶液的烧杯中
（2）称量烧杯及烧杯内物质的总质量
（3）将试管内的溶液倒入烧杯(试管仍留在烧杯中),使二者反应,观察实验现象
（4）称量反应后烧杯及烧杯内物质的总质量
实验现象：
⑴生成蓝色沉淀
⑵反应前后物质的总质量相等
实验二：大理石与稀盐酸反应前后质量的变化
装置：
操作步骤：
（1）将稀盐酸倒入锥形瓶中，将大理石放入气球中，然后将气球套在锥形瓶上
（2）称量锥形瓶及锥形瓶内物质的总质量
（3）将气球内的大理石倒入锥形瓶（气球仍套在锥形瓶上),使二者反应,观察实验现象
（4）称量反应后烧杯及烧杯内物质的总质量
实验现象：
⑴有气泡产生、气球胀大
⑵反应前后物质的总质量相等
实验三：
装置：
操作步骤：
（1）（1）在备好的锥形瓶中放一些红磷
（2）称量锥形瓶及锥形瓶内物质的总质量
（3）点燃红磷，观察实验现象
（4）称量反应后烧杯及烧杯内物质的总质量
实验现象：
⑴剧烈燃烧，放热，产生大量白烟（气球先膨胀后缩小）
⑵反应前后物质的总质量相等
【实验结论】：反应前物质的总质量=反应后物质的总质量
2、概念：
参加化学反应的各物质的质量总和，
等于生成物的各物质质量的总和。
☆尖子生笔记☆
【化学小常识】
质量守恒定律的发现21教育网
早在300多年前，化学家们就对化学反应进行定量研究。1673年，英国化学家波义耳(Ronert Boyle，1627—1961)在一只敞口的容器中加热金属，结果发现反应后质量增加了。
1777年，法国化学家拉瓦锡用较精确的定量实验法，在密封容器中研究氧化汞的分解与合成中各物质质量之间的关系，得到的结论为：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。21·cn·jy·com
后来，人们用先进的测量仪器做了大量精度极高的实验，确认拉瓦锡的结论是正确的。因此，科学家一致承认了质量守恒定律。21教育名师原创作品
【拓展延伸】
1、早在1774年，拉瓦锡通过精确的定量实验，发现：氧化汞受热分解生成汞和氧气，反应前后各物质的质量总和没有改变。
2、有关实验三
⑴白磷燃烧时放出大量的热，应预先在锥形瓶底部装一些沙子（防止锥形瓶底部受热不均导致炸裂）
⑵气球的作用：气球起缓冲作用。避免瓶内压强增大，瓶塞被冲出。
3、关于质量守恒定律
注意：
①“参加化学反应的各物质的质量总和”，没有参加反应的物质不包括在内；
②“生成的各物质的质量总和”，应当包括生成的各种物质，如沉淀、气体等。
③定律研究的仅是指“质量”，不能任意扩展到其它物理量；
④一切化学反应都遵守质量守恒定律；
⑤质量守恒定律只研究化学变化的质量问题。
⑥验证质量守恒定律时，如实验涉及到气体，应在密闭容器内进行。
知识点3、利用分子、原子的观点解释质量守恒定律（重点）
1、质量守恒的原因
反应前后原子种类没有改变，原子数目 没有增减，原子质量也没有变化，所以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。
如：电解水
2、化学反应的守恒的归纳：
☆尖子生笔记☆
【化学小常识】
质量守恒定律的发展
自从爱因斯坦提出狭义相对论和质能关系公式(E＝mc2)以后，说明物质可以转变为辐射能，辐射能可能转变为物质。这个结论对质量守恒定律在化学中应用有何影响呢？实验结果证明1 000 g硝化甘油爆炸之后，放出的能量为8.0×106 J。根据质能关系公式计算，产生这些能量的质量是8.9×10－7 g，与原来1 000 g相比，差别小到不能用现在实验技术所能测定。从实用观点来看，可以说在化学反应中，质量守恒定律是完全正确的。
20世纪以来，人们发现原子核裂变所产生的能量远远超过最剧烈的化学反应。1 000 g 235U裂变放出的能量为8.23×1016 J，产生这些辐射能相等的质量为0.914 g，和原来1 000 g相比，质量变化已达到千分之一的程度。于是人们对质量守恒定律就有了新的认识。在本世纪以前，科学家承认两个独立的基本定律，质量守恒定律和能量守恒定律。现在科学家则将这两个定律合而为一，称它为质能守恒定律。
解题能力突破
题型1、利用化学反应的微观过程图解决问题
【例1】（2017·葫芦岛）如图是某化学反应的微观示意图，下列说法错误的是（　　）
A．反应前和反应后的物质均为混合物
B．参加反应的分子个数比为3：2
C．反应前后原子的种类、数目不变
D．生成物中含有碳元素、氢元素和氧元素
【答案】D
【解析】：A、由微粒的构成可知，反应前和反应后的物质都是由不同种分子构成的，均为混合物，故A正确； B、由微粒的变化可知，有一个水分子没有参加反应，则参加反应的分子个数比为2：2=1：1．故B错误；
C、由微粒的变化可知，反应前后原子的种类、数目不变，故C正确；
D、由微粒的构成可知，生成中含有碳、氢、氧三种原子，则生成物中含有碳元素、氢元素和氧元素，故D正确．
【解法归纳】1、反应前后都有的分子既没有参与反应，也不是新生成的，即与反应无关，要在反应前后删掉相同数目的同种分子；
2、检查反应前后原子的种类、个数是否一样多，一样多的时候才是守恒的，才能进一步去判断相关反应类型或者分子个数比等。
【题组训练1】（2017?四川省达州市）2017年5月，中国科学家取得了将二氧化碳在一定条件下转化为化工原料的重大突破。二氧化碳和氢气反应制取乙烯，其反应的微观过程如下图所示。下列说法正确的是
A．生成物分子数之比是1：2：4
B．乙烯的化学式为C2H4
C．反应前后分子种类、数目均不变
D．无机物不能转化为有机物
【题组训练2】（2017?金华）将宏观、微观及化学符号联系在一起是化学学科的特点。在一定条件下，A和B能发生化学反应生成C和D。其微观示意图如图所示，下列相关叙述正确的是（ ）
A．从宏观角度看，物质C由两种元素组成，属于混合物
B．从微观角度看，该化学变化中发生根本改变和微粒是原子
C．若D为空气中体积分数最大的气体，则D的微观符号可表示为N2
D．该反应属于基本反应类型中的转换反应，反应前后各元素化合价不变
【题组训练3】（2017?丽水）人员成功研制出一种新型催化剂，可将二氧化碳转化成液体燃料，反应的微观示意图如下。有关该反应的说法正确的是（ ）
A．该反应属于化合反应
B．反应前碳元素的化合价为+2价
C．生成物的化学式可用C2H2O表示
D．参加反应的两物质的质量比为1：1
题型2 、数据分析题
【例2】（2017·枣庄）在一定条件下，一密闭容器内发生某反应，测得反应前后各物质的质量如表所示，下列说法错误的是（　　）
物质
a
b
c
d
反应前的质量/g
30
5
10
15
反应后的质量/g
x
y
20
20
A．a一定是反应物 B．x+y=20 C．x的取值范围一定是0≤x≤30 D．反应生成c与d的质量比为2：1
【答案】C
【解析】：A．c的质量增加了10g，d的质量增加了5g，都是生成物，共增加了15g．若b质量也增加，则a一定是反应物，若b质量减少，则最多减少5g，因此a也一定是反应物，总之a一定是反应物，故说法正确．B．根据质量守恒定律可知，x+y=（30+5+10+15）﹣20﹣20=20；故说法正确；C．根据质量守恒定律，只能确定x+y=20，无法具体确定x，y的取值范围；故错误；D．参加反应的c与d的质量比为（20﹣10）g：（20﹣15）g=15：10=2：1；故说法正确．故选：C．
【解法归纳】将反应前后物质的质量进行比较，1、反应后质量减少的物质是反应物，质量增加的是生成物，质量不变的可能是催化剂，也可能是杂质或溶剂一类的物质，根据反应物生成物种类的多少变化判断反应类型；2、反应前后改变的质量之比，才是反应物或生成物的质量比
【题组训练4】（2017·泰安）四种物质在一定的条件下充分混合反应，测得反应前后各物质的质量分数如图所示．则有关说法中不正确的是（　　）
A．丁一定是化合物 B．乙可能是这个反应的催化剂
C．生成的甲、丙两物质的质量比为8：1 D．参加反应的丁的质量一定等于生成甲和丙的质量之和
　
【题组训练5】（2017·滨州）在密闭容器中加入甲、乙、丙、丁四种物质，使之充分反应，反应前后测得有关数据如表：
物质
甲
乙
丙
丁
反应前质量/g
18
1
2
32
反应后质量/g
X
26
2
12
下列说法中，不正确的是（　　）
A．反应后物质甲的质量为13g B．乙是反应物
C．反应中乙、丁的质量比为5：4 D．物质丙可能是该反应的催化剂
【题组训练6】(2016，湘潭)在一密闭容器中加入甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下发生化学反应，测得反应前及t1、t2时各物质质量变化情况如图所示，下列说法错误的是( )
A．该物质为化合反应
B．丙可能是该反应的催化剂
C．该化学反应中甲、丁的质量变化之比为5∶7
D．该化学反应中乙、丁的质量变化之比为1∶4
题型3、质量守恒定律的实验探究题
【例3】（2016?成都改编）用右图所示装置验证质量守恒定律，能达到实验目的的物质组合是（ ）
（提示：锌和稀硫酸反应得硫酸锌溶液和氢气）
A．锌和稀硫酸 B．碳酸钙和稀盐酸
C．铁和硫酸铜溶液 D．氯化钠和稀盐酸
【答案】C
【解析】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。所以必须要称量到反应前后所有物质的质量。AB中分别产生气体氢气、二氧化碳逸散到空气而无法称量，故错误；C、铁和硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜，反应前后的质量都可以称量到，故正确；D氯化钠和稀盐酸不反应，故错误。选C
【解法归纳】由于质量守恒定律是化学变化的质量问题，所以所涉及实验必须有化学变化发生；实验中要保证测量到反应前后所有物质的质量实验才可能成功，所以当涉及到气体时，应该在密闭容器内进行。
【题组训练7】（2017·随州）小李用盐酸与碳酸钙粉末反应验证质量守恒定律，实验装置如图
（1）根据实验目的，小李必须测量的数据是______。
A．锥形瓶质量B．气球质量
C．反应前整个反应装置（包括里边的物质）质量
D．反应后整个反应装置（包括里边的物质）质量
（2）将反应装置放在天平左盘，使天平平衡后，再将碳酸钙粉末倒入锥形瓶中。反应结束后，气球鼓起，天平向右倾斜。小李按规范操作重新实验，得到相同结果。请你帮他分析原因＿。21·cn·jy·com
【题组训练8】下列实验能验证质量守恒定律的是（　　）（氯化钡和硫酸铜反应生成硫酸钡沉淀和氯化铜溶液）
A．镁条在空气中燃烧前后质量的测定
B．氯化钡溶液与稀硫酸溶液反应前后质量的测定
C．锌粒和稀盐酸反应前后质量的测定
D．蜡烛燃烧前后质量的测定
【题组训练9】如图是甲、乙两组同学分别设计的质量守恒定律的两个验证实验．请根据图示进行思考回答（假设甲、乙两组药品混合前质量均为m前、混合后质量均为m后）：①组药品混合前、后质量关系为：m前＞m后，请解释原因______，该实验若试剂不变，应如何改进此装置______；②乙组药品混合前、后质量关系为：m前=m后，乙组同学认为实验成功，甲组同学认为该实验不能验证质量守恒定律，原因是（提示：氯化钡不与硝酸钠反应）______．
题型4、利用质量守恒定律确定物质的组成
【例3】（2017·中考）1.6g 某物质在氧气中完全燃烧，生成4.4g二氧化碳和3.6g水，关于该物质的组成有下列论断：
①一定含有C、H元素； ②一定不含O元素③可能O元素； ④一定含O元素；
⑤分子中C、H原子的个数比为1：2；
⑥分子中C、H原子的个数比为1：4，
其中正确的是（ ）
A．①②⑥ B．①②⑤ C．①③⑥ D．①④⑥
【答案】A
【解析】1.6g某物质在氧气中完全燃烧生成4.4g二氧化碳和3.6g水，根据质量守恒定律可知，参加反应的氧气的质量为：4.4g+3.6g-1.6g=6.4g；4.4g二氧化碳中碳元素的质量为：4.4g×100%=1.2g，氧元素的质量为：4.4g-1.2g=3.2g；3.6g水氢元素的质量为：3.6g×100%=0.4g，氧元素的质量为：3.6g-0.4g=3.2g；分子中C、H的原子个数比为：：=1：4．由以上计算可知，该物质中含有碳元素和氢元素，不含有氧元素，分子中C、H的原子个数比为1：4．故选A．
【解法归纳】1、反应前后元素的种类、质量不变，根据反应前、后的元素种类比较，可判断相关物质的组成元素；2、反应前后原子的种类、个数不变不变，可判断相关物质中原子的个数比。或一个分子中原子的个数。
【题组训练10】根据蜡烛燃烧后生成水蒸气和二氧化碳的实验事实，可以推断石蜡(蜡烛的主要成分)的组成里一定含有（? ）
A．碳一种元素??????B．氢一种元素?
C．碳和氢两种元素?? D．碳、氢、氧三种元素
【题组训练11】某纯净物3g在氧气中完全燃烧，生成8.8g二氧化碳和5.4g水。下列说法不正确的是
A该纯净物中含有C、H元素，不含O元素
B该反应中O2和CO2的质量比为14：11
C该反应中O2和H2O的分子数之比为7：6
D．该纯净物中C、H原子的个数比为1：4
【题组训练12】(2016，襄阳)AgNO3固体见光或受热易分解，故保存在棕色瓶中。AgNO3见光分解时会产生一种有刺激性气味的气体，该气体可能是( )
A．SO2　B．NH3 C．N2 D．NO2
题型5、利用质量守恒定律解释事实
【例3】（2017·四川省广安市）下列变化，遵循质量守恒定律的是
A．石墨制成金刚石
B．2gH2完全燃烧生成36gH2O
C．水变成汽油
D．冰转化成干冰
【答案】A
【解析】质量守恒定律是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，即质量守恒定律研究化学变化的质量问题。由质量守恒定律可知反应前后元素种类不变。A石墨和金刚石都是碳元素组成的单质，由石墨制成金刚石符合质量守恒定律；B、18g水中含有2g氢元素，所以2gH2完全燃烧生成18gH2O；C．水的组成元素是氢元素和氧元素，不能变成含碳元素的汽油； D．冰转化成干冰，冰为固态的水，是由氢元素和氧元素组成，而干冰是固体二氧化碳，由碳元素和氧元素组成。二者组成元素不同，所以冰不能转化成干冰。
【解法归纳】解决此类问题需要把握如下几点：1、质量守恒定律只能解释化学变化的质量问题；2、反应前后元素的种类、质量不变；3、反应前后原子的种类、个数不变不变
【题组训练13】（2017?威海市）在化学变化中，下列说法正确的是
①原子不能被创造也不能被消灭 ②原予核不能被创造但能被消灭③分子既可以被创造也可以被消灭 ④电子不能被创造但能被消灭
A．②④ B．①④ C．①③ D．②③

【题组训练14】下列现象不能用质量守恒定律解释的是（ ）
A．煤燃烧后留下的灰烬质量比煤的质量减少了
B．白磷在密闭的锥形瓶中燃烧，反应前后质量相等
C．100g 糖溶于300g 水中，制得400g 溶液
D、镁条在空气中燃烧后，生成物的质量比原来镁条的质量大
【题组训练15】小金进行如图所示实验来验证质量守恒定律。在实验中用电子天平和最简准确测量出表中m1、m2、m3、m4和V。 （实验中操作正确，O2的密度为ρg/cm3)
实验序号
1
2
…
m1(MnO2)/g
m2(KClO3)/g
m3(试管)/g
m4(试管+加热后剩余固体)/g
量筒内收集气体的体积V/cm3
（1）装置中试管口略向下倾斜的原因是______________。
( 2）根据质量守恒定律，m1、m2、m3、m4和V和ρ之间应存在的等量关系为_______。
（3）每次实验结束后，小金在拆卸装置时总能闻到刺激性气味。他将加热后剩余固体中的MnO2分离并测量其质量，发现总小于加热前MnO2的质量。查阅资料后发现，一般认为加热KC103和MnO2混合物的反应过程如下：
第1步：2MnO2+2KClO32KMnO4+Cl2↑+O2↑；（其中Cl2有刺激性气味）
第2步：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；
第3步：K2MnO4+Cl22KCl+MnO2+O2↑
写出加热后剩余固体中MnO2质量小于加热前MnO2质量的原因_________。
得分高手体验（可或缺）
【例题】（实验探究题）（2016?孝感）以下是老师引导学生探究“质量守恒定律”的教学片段，请你参与探究并帮忙填写空格（包括表中的空格）．
【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
反应的化学方程式：　　　　　　
猜想2正确
【反思评价】究竟哪种猜想正确？通过讨论，同学们发现甲组中有气体溢出，导致指针向右偏转．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下三种改进，你认为最佳装置是　　　　　　（填序号），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进行再次探究，均得出猜想2正确．进一步分析发现，反应体系中器材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．
综合培优训练
能力通关
1、(2017·徐州）甲、乙、丙、丁4种物质在密闭容器中充分反应．测得反应前后各物质的质量如表．下列说法正确的是（　　）
物质
甲
乙
丙
丁
反应前的质量/g
4
31
21
10
反应后的质量/g
m
40
6
16
A．甲一定是该反应的催化剂
B．该反应一定是化合反应
C．丙物质一定属于化合物
D．乙、丁在反应中的质量比为5：2
2、在密闭容器中有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下反应，测得反应前后各物质的质量分数如右图所示。下列说法正确的是（ ）www-2-1-cnjy-com
A．丙可能是单质
B．若消耗3 g的乙，则生成17 g的丙
C．丁一定是该反应的催化剂
D．甲、乙的质量之和一定等于生成丙的质量
3、（2016?湘潭）某气体由CH4、C2H4、C2H2中的一种或几种组成，取气体样品在氧气中完全燃烧，测得生成的二氧化碳和水的质量比为22：9，下列对该气体组成的判断正确的是（　　）
A．该气体可能是由C2H4和C2H2组成 B．该气体一定含有C2H4
C．该气体中可能含有CH4 D．该气体不可能同时含有CH4、C2H4、C2H2
4、（2017?营口）一定条件下，甲、乙、丙、丁四种物质在密闭容器中充分反应，测得反应前后各物质的质量如表所示，下列说法正确的是（　　）
物质
甲
乙
丙
丁
反应前质量/g
120
90
6
5
反应后质量/g
86
108
22
a
A．表中“a”值为10
B．丁可能是该反应的催化剂
C．该反应为化合反应
D．反应中乙、丙变化的质量比为15：1
5、(2017?来宾）下列实验能够用于直接验证质量守恒定律的是（　　）
A． B．C、D．
6、 (2017?六盘水）在“宏观一微观”之间建立联系，是学习化学学科必备的思维方式。下图是某反应的微观示意图，下列说法正确的是21·cn·jy·com
A．该反应中甲、乙、丙、丁都属于化合物 B．反应生成丙、丁分子个数比为1：1
C．参加反应的甲、乙的质量比为6O: 224 D．该反应不遵守质量守恒定律
7、（2017·德州）对下面四个常见的化学反应进行对比分析：
分解反应：2KMnO4K2MrO4+MnO2+ O2↑ 置换反应：2CuO+C2Cu+CO2↑
复分解反应：Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH 化合反应：2H2+O22H2O
请从以下各项中选择恰当的内容，用对应的序号填空：
①元素的种类；②原子的种类；③原子的个数；④分子的种类； ⑤物质的组成（或结构）；
⑥物质的总质量；⑦元素的化合价
在化学反应过程中，一定发生变化的是______；可能发生变化的是______。
8、（2017·青岛）为了探究化学反应前后物质的总质量是否发生改变， 甲同学和乙同学分别设计了下面两个实验， 请根据图示回答问题：
（1）甲同学设计的实验如图 A 所示，反应前，托盘天平的指针指向刻度盘的中间；两种物质反应后， 托盘天平的指针______（选填“向左”、 “向右”或“不”）偏转， 原因是______。
（2）乙同学设计的实验如图B所示，通过实验得出结论：化学反应前后物质的总质量______。
（3）两位同学通过交流反思得到启示： 在探究化学反应前后物质的总质量是否发生改变时， 对于有气体参加或有气体生成的反应一定要在______装置中进行。
（4）从微观角度分析， 在化学反应前后一定不变的是______（选填序号）。
①原子种类 ②分子种类 ③原子数目 ④分子质量 ⑤分子数目 ⑥原子质量
2、巅峰训练
(2017·德州）化学兴趣小组为验证质量守恒定律，做了镁条在空气中燃烧的实验（如右图）。同学们观察到镁条在空气中剧烈燃烧，发出耀眼的强光，产生的大量白烟弥漫到空气中，最后在石棉网上得到一些白色固体。
(1)请写出镁条燃烧的化学方程式____________。
(2)同学们通过称量发现：在石棉网上收集到产物的质量小于镁条的质量。有人认为这个反应不遵循质量守恒定律。你认为出现这样实验结果的原因可能是：_______________。
(3)小红按右下图装置改进实验，验证了质量守恒定律，还发现产物中有少量黄色固体。
【提出问题】黄色固体是什么？
【查阅资料】①氧化镁为白色固体；②镁能与氮气剧烈反应生成黄色的氮化镁(Mg3N2)固体；③氮化镁可与水剧烈反应产生氨气，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
【做出猜想】黄色固体是Mg3N2
【实验探究】请设计实验，验证猜想
实验操作
实验现象及结论
_______________________
_______________________
【反思与交流】①氮化镁中氮元素的化合价是_______________________；
②空气中N2的含量远大于O2的含量，可是镁条在空气中燃烧产物MgO却远多于Mg3N2，合理的解释是：_______________________ ；
③同学们又联想到氢气在氯气中能够燃烧，于是对燃烧条件又有了新的认识：_________________。
参考答案
【题组训练】
1、【答案】B
【解析】根据微观示意图可知氢气过量，参加反应的氢气分子为6个，二氧化碳分子为2个，生成1个乙烯分子和4个水分子；故A选项生成物分子数之比是1：2：4是错误的叙述；B选项根据质量守恒定律知道生成乙烯的化学式为C2H4是正确的叙述；C选项根据质量守恒定律知道，反应前后分子的种类、数目不变是错误的叙述；D选项根据题中叙述知道，无机物能转化为有机物，故是错误的叙述；答案选择B
2、
【答案】C
【解析】A．物质C由两种元素组成，属于化合物，故错误；B．从微观角度看，该化学变化中发生根本改变和微粒是分子，故错误；C．若D为空气中体积分数最大的气体，空气中体积分数最大的气体是氮气。则D的微观符号可表示为N2，正确；D．该反应属于基本反应类型中的转换反应，反应前后氧元素元素化合价改变，故错误。故本题选C。
3、【答案】A
【解析】A．由图可知，该反应是多变一的反应，故该反应属于化合反应，正确；B．反应前碳元素的化合价为+4价，故错误；C．生成物的化学式可用CH2O2表示，故错误；D．参加反应的两物质的质量比为44:2=22:1，故错误。本题选A。
4、【答案】C
【解析】：由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增加了19%﹣17%=2%，故甲是生成物；乙的质量分数不变，可能作该反应的催化剂，也可能没有参加反应；丁的质量分数减少了48%﹣30%=18%，故丁是反应物；丙的质量分数增加了41%﹣25%）=16%，丙是生成物．A．该反应的反应物为丁，生成物是甲和丙，符合“一分多”的特征，属于分解反应，所以丁一定是化合物，故正确；B．乙的质量分数不变，可能作该反应的催化剂，也可能没有参加反应，故正确；
C．生成的甲、丙两物质的质量比为（19%﹣17%）：（41%﹣25%）=1：8，故错误；
D．该反应的反应物为丁，生成物是甲和丙，根据质量守恒定律，参加反应的丁的质量一定等于生成甲、丙的质量之和，故正确．故选：C．　
5、【答案】B
【解析】：A、根据反应前后质量不变可得：18+1+2+32=X+26+2+12，解得X=13，所以反应后物质甲的质量为13g，故说法正确；
B、反应后乙质量增加了25克，是生成物，故说法错误；
C、反应中乙、丁的质量比（26﹣1）g：（32﹣12）g=5：4，故说法正确．
D、丙质量不变，可能做催化剂，也有可能是杂质，故说法正确．故选：B．
6、【答案】D
【解析】：根据质量守恒定律，在化学反应中，参加反应前各物质的质量总和等于反应后生成各物质的质量总和．
反应后质量增加的是生成物，减少的是反应物，由图中信息可知：反应后丁质量增加了8g﹣1g=7克，是生成物；乙质量减少了4g﹣2g=2克，是反应物；丙质量不变，可能做催化剂；甲质量减少了6g﹣1g=5g，所以甲是反应物，故反应物是甲和乙，生成物是丁，是化合反应．反应中甲、丁的质量比5g：7g=5：7；乙、丁的质量变化之比为2：7．
故选D
7、【答案】（1）CD（2）反应生成气体，使装置在空气中受到的浮力增大
【解析】（1）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。所以必须要称量到反应前后所有物质的质量。选CD（2）天平称量的原理是杠杆原理，力臂相等时，两边的力相等。稀盐酸和碳酸钙反应生成二氧化碳气体，使气球增大，依据浮力的求算公式可知，由于装置体积增大，排开空气的体积也增大，所以装置在空气中受到的浮力增大，因此，反应结束后，气球鼓起，天平向右倾斜。
8、
【答案】B
【解答】解：A、镁条和氧气反应生成氧化镁，该用密闭的容器，故选项错误；
B、氯化钡和硫酸反应生成硫酸钡沉淀和氯化氢，可以用烧杯等敞口容器，正确；
C、锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气，应该用密闭的容器，故选项错误；
D、蜡烛和氧气反应生成二氧化碳和水，二氧化碳和水都跑到空气中去了，因此不可以，故选项错误．
故选B．
9、【答案】①反应生成的二氧化碳气体从烧杯中逸出，总质量减少；将烧杯改成密闭容器．②因为两种药品未参加化学反应，所以不能验证质量守恒定律．
【解析】①由于甲装置是敞口的装置，产生的二氧化碳从烧杯中逸出，总质量减少；改进此装置的方法是：将烧杯改成密闭容器；②质量守恒定适用于化学反应，因为乙组的两种药品未参加化学反应，所以不能验证质量守恒定律；
10、【答案】C
【解析】由质量守恒定律可知反应前后元素种类不变。蜡烛燃烧即石蜡和氧气反应生成二氧化碳和水。水由氢元素和氧元素组成，二氧化碳由碳元素和氧元素组成，因此反应后有碳、氢、氧三种元素，所以反应前也一定有此三种元素。而氧气中有氧元素，所以碳、氢一定来自于石蜡，即石蜡中一定有碳氢两种元素。故选C
11、
【答案】D
【解析】某纯净物3g在氧气中完全燃烧，生成8.8g二氧化碳和5.4g水，根据质量守恒定律可知二氧化碳中的碳元素，水中氢元素一定来源于有机物，碳元素的质量为2.4g，氢元素的质量为0.6g，所以该纯净物中只含有碳氢元素不含有氧元素，是正确的叙述；该反应参见反应的氧气的质量为：8.8g+5.4g-3g=11.2g；该反应中O2和CO2的质量比为14：11是正确的叙述；有参加反应的氧气的质量和生成的水的质量可知反应中O2和H2O的分子数之比11.2g/32:5.4g/18=7：6，是正确的叙述；该纯净物中C、H原子的个数比为2.4g/12:0.6g/1=1:3，故是错误的叙述，答案选择D
12、
【答案】C
【解析】由质量守恒定律可知反应前后元素种类不变。 AgNO3固体中无氢、硫元素，所以分解不可能生成二氧化硫和氨气；而氮气是无色无味的气体，不符合题意，所以应为二氧化氮。 故选C
13、【答案】C
【解析】①原子不能被创造也不能被消灭 ②原予核不能被创造但能被消灭③分子既可以被创造也可以被消灭 ④电子不能被创造但能被消灭
14、
【答案】C
【解析】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，适用于化学变化；物质发生物理变化，则不适用于质量守恒定律来解释；是化学变化时也要对反应前后物质的质量关系进行计算判断，即反应时是否符合固定的质量比. A、煤燃烧后变成煤灰属于化学变化，能用质量守恒定律来解释，故选项错误．B、白磷燃烧属于化学变化，能用质量守恒定律解释，故选项错误．C、100g糖溶于300g水中，制得400g溶液，是物理变化，不是化学变化，不能用质量守恒定律来解释，故选项正确．D、镁条在空气中燃烧后，生成物的氧化镁的质量=参加反应的镁的质量+参加反应的氧气的质量，生成物的质量故比原来镁条的质量大。
15、【答案】
（1）防止冷凝水倒流引起试管炸裂（2）m1+m2+m3-m4=（3）部分Cl2散失，未参加后续费用，导致部分锰元素以K2MnO4或KMnO4形式存在，故剩余固体中MnO2质量小于加热前MnO2质量（合理即可）
【解析】
（1）装置中试管口略向下倾斜的原因是防止冷凝水倒流引起试管炸裂；( 2）根据质量守恒定律，m1、m2、m3、m4和V和ρ之间应存在的等量关系为m1+m2+m3-m4=ρV；（3）加热后剩余固体中MnO2质量小于加热前MnO2质量的原因部分Cl2散失，未参加后续费用，导致部分锰元素以K2MnO4或KMnO4形式存在，故剩余固体中MnO2质量小于加热前MnO2质量等。
得分高手体验（可或缺）
【答案】：
【实验探究】Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑；
【反思评价】密闭；
【优化装置】B；A同学实验中碳酸钠与盐酸反应生成二氧化碳，二氧化碳充满气球，使整个装置所受空气浮力增大．因此反应后天平不能平衡．
【得出结论】参加化学反应；
【解释应用】铜、碳、氧、氢四
【解析】：
【实验探究】碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，根据质量守恒定律，参加反应的碳酸钠与氯化氢的质量和等于生成的氯化钠、水和二氧化碳的质量和，因有二氧化碳气体溢出，故反应后总质量比反应前总质量减少，观察到天平不平衡；反应的方程式为：Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑；
【反思评价】通过讨论，同学们发现甲组中有气体溢出，导致指针向右偏转．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，凡有气体生成或参加的反应一定要在密闭中进行．
【优化装置】最佳装置是B，A同学实验中碳酸钠与盐酸反应生成二氧化碳，二氧化碳充满气球，使整个装置所受空气浮力增大．因此反应后天平不能平衡．C中碳酸钠粉末与盐酸反应太快，橡皮塞易弹出；
【得出结论】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；
【解释应用】因为化学反应前后元素的种类不变，氧化铜、二氧化碳和水含有铜、碳、氧、氢四种元素，所以该化合物中也会含有这四种元素．
【解法归纳】熟记并理解质量守恒定律的内容，知道探究质量守恒定律时，如果涉及到气体应在密闭容器内进行，并利用质量守恒定律解释相关现象；探究过程中要遵循控制变量的原则。
综合培优训练
能力通关
1、【答案】C
【解答】解：根据质量守恒定律，4+31+21+10=m+40+6+16，m=4，丙的质量减少，为反应物，乙、丁质量增加，为生成物，甲质量不变，可能为催化剂．
A、甲质量不变，可能为催化剂，错误；
B、由以上知，丙→乙+丁，为分解反应，错误；
C、由以上知，丙→乙+丁，丙一定是化合物，正确；
D、乙、丁在反应中的质量比为：（40﹣31）：（16﹣10）=3：2，错误；
故选C．
2、【答案】B
【解析】：反应前丙的质量分数为：100%-14%-10%-70%=6%；反应后乙的质量分数为：100%-42%-40%-10%=8%。由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；同理可以确定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，也可能是杂质没有参加反应．该反应中丙是生成物，甲、乙质量减少，为反应物，符合“多变一”的特点，为化合反应．故：
A、由分析可知：丙是化合反应的生成物，一定是化合物，故选项说法错误．B、乙和丙的质量比为6%:34%=3:17，若消耗3 g的乙，则生成17 g的丙故选项说法正确．C、丁可能是该反应的催化剂．故选项说法错误．D、参加反应的甲、乙的质量之和一定等于生成丙的质量，故选项说法错误．故选：B．
3、
【答案】AC
【解答】解：生成的二氧化碳和水的质量比为22：9，则碳元素和氢元素的质量比为：（22×）：（9×）=6：1，故碳氢原子的个数比为：： =1：2，　　21*cnjy*com
A．C2H4中碳氢原子的个数比为1：2，气体可能是由C2H4和C2H2组成；正确；
B．若是含一个CH4和一个C2H2，则能达到碳氢原子个数比是1：2，该气体中不一定含有C2H4，错误；
C．若是含一个CH4和一个C2H2，则能达到碳氢原子个数比是1：2，正确；
D．该气体可能同时含有CH4、C2H2、C2H4，错误；
故选：AC．
4、
【答案】B
【解答】解：A、由分析可知，a的值是5，该选项认识不正确；
B、由分析可知，丁不一定是该反应的催化剂，也可能既不是反应物，也不是生成物，该选项认识正确；
C、该反应是分解反应不是化合反应，该选项认识不正确；
D、反应中乙、丙变化的质量比为18：16=9：8；该选项认识不正确．
故选：B．
5、
【答案】C
【解答】解：A、蜡烛和氧气反应生成二氧化碳和水，二氧化碳和水都跑到空气中去了，反应前后天平不平衡，因此不可以，故选项错误；
B、玻璃管与外界相通，红磷燃烧消耗氧气，外界中的氧气会进入锥形瓶，反应前后天平不平衡，因此不可以，故选项错误；
C、此装置生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，没有物质跑出来，反应前后容器中物质的总质量也不变，故能直接验证质量守恒定律；
D、稀盐酸和碳酸钠反应生成二氧化碳气体逸出，反应后烧杯中的物质质量减少，故不能直接验证．
故选C．
6、 【答案】C
【解析】A选项中乙物质为氧气，属于单质；B选项根据质量守恒定律可知丙丁物质的分子个数比为3:2；C选项参加反应的甲、乙的质量比为6O: 224 ，是正确的叙述；D选项该反应遵守质量守恒定律；故答案选择C
7、【答案】④⑤ ⑦
【解析】分析四种化学反应可以得出，在化学变化过程中，一定不变的是①元素的种类，②原子的种类，③原子的个数，⑥物质的总质量；一定发生变化的是④分子的种类， ⑤物质的组成（或结构）；可能发生变化的是⑦元素的化合价。
8、
【答案】（1）向右，生成气体逸散到空气中，反应后左侧质量减少（2）不变。（3密闭（4）①③⑥
【解析】（1）反应前，托盘天平的指针指向刻度盘的中间；两种物质反应后，生成氢气逸散到空气中，不能称量到反应后物质的总质量，使反应后的质量比反应前少， 托盘天平的指针向右偏转。（2）乙同学设计的实验中没有涉及到气体，能够称量到反应前后所有物质的质量总和，通过实验得出结论：化学反应前后物质的总质量不变。（3 在探究化学反应前后物质的总质量是否发生改变时， 对于有气体参加或有气体生成的反应，为了能称量到气体物质的质量，一定要在密闭装置中进行（4）化学反应过程是旧的分子分成原子，然后原子再以新的方式重新组合成新的分子，所以原子是化学变化中最小的微粒。所以从微观角度分析， 在化学反应前后一定不变的是。①原子种类 ③原子数目⑥原子质量
2、巅峰训练
【答案】(1)2Mg+O22MgO (2)大量的白烟弥漫到窒气中，使得生成物收集不全
(3)【实验探究】收集产物中的黄色固体放人试管中，加入适量的水，在试管口放置湿润的红色石蕊试纸；有刺激性气味的气体生成，试纸由红色变蓝色；得到结论：黄色固体是Mg3N2
【反思与交流】①-3 ②氮气化学性质不如氧气活泼 ③燃烧不一定需要有氧气参加
【解析】镁条燃烧的化学方程式为2Mg+O22MgO；同学们通过称量发现：在石棉网上收集到产物的质量小于镁条的质量。有人认为这个反应不遵循质量守恒定律。你认为出现这样实验结果的原因可能是：大量的白烟弥漫到窒气中，使得生成物收集不全；根据查阅资料中的氮化镁可与水剧烈反应产生氨气，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。可设计实验为收集产物中的黄色固体放人试管中，加入适量的水，在试管口放置湿润的红色石蕊试纸；有刺激性气味的气体生成，试纸由红色变蓝色；得到结论：黄色固体是Mg3N2；根据化合物中各元素正负化合价的代数和为零，得氮化镁中氮元素的化合价是-3；空气中N2的含量远大于O2的含量，可是镁条在空气中燃烧产物MgO却远多于Mg3N2，合理的解释是：氮气化学性质不如氧气活泼；同学们又联想到氢气在氯气中能够燃烧，于是对燃烧条件又有了新的认识：燃烧不一定需要有氧气参加。
备用题
（2017·龙东）在一密闭容器里放入四种物质，使其在一定条件下充分反应，测得数据如下：
四种物质
甲
乙
丙
丁
反应前的质量(g)
2
8
30
50
反应后的质量(g)
20
待测
39
23
（已知甲、丙两种物质的相对分子质量之比1:1）则下列说法正确的是
A．该反应为化合反应 B． 待测值为18
C．反应中丁和丙的质量比为3: 1 D．甲、丙两种物质化学计量数之比为1 : 2
(2017?河北）一定条件下，密闭容器内发生的某化学反应，测得t1和t2时各物质的质量见表，下列说法正确的是（　　）
物质
M
N
P
Q
t1时的质量/g
51
9
3
17
t2时的质量/g
23
3
x
51
A．x的值小于3 B．Q可能是单质
C．该反应一定是分解反应 D．M与N的质量变化比为14：3