九年级化学上册同步解析与测评下质量守恒定律（附答案新人教版）

九年级化学上册同步解析与测评下质量守恒定律（附答案新人教版）

2020-2021学年初三化学上册同步解析与测评：质量守恒定律 一、质量守恒定律 1．定义 参加化学反应的______________________________________________________________，等于反应后 _______________________________________________。这个规律叫做质量守恒定律。 2．质量守恒定律的两个实验 （1）红磷燃烧实验 结论：红磷燃烧前后，物质的总质量不变。 实验小结： ①实验成功的关键：装置的____________要良好。 ②玻璃管下端与红磷接触的目的：点燃红磷。 ③气球的作用：如不安装气球，则橡皮塞会被膨胀的气体冲起或导致锥形瓶炸裂。 ④锥形瓶底部不铺上细沙的后果：锥形瓶__________。 （2）铁钉跟硫酸铜溶液反应 ①实验现象：铁钉表面附着一层__________物质，溶液由蓝色逐渐变成浅绿色。将烧杯放回托盘后，天平 保持平衡。 ②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。 3．质量守恒定律微观分析 （1）水分解成氢气和氧气的示意图 m（参加反应的水）= m（氢气）+ m（氧气） 反应前后 没有改变， 没有 增减， 也没有变化。 （2）从原子、分子观点分析质量守恒定律 从原子、分子观点来看，化学反应的过程，就是反应物的分子分解成__________，____________重新 组合转变成_________________的过程。在一切化学反应中，反应前后原子的__________、_________和 __________没有改变，所以化学反应前后各物质的质量总和必然相等。 （3）化学反应的五个不变 ①反应物和生成物的_________不变。 ②元素的________不变。 ③原子的种类不变。 ④原子的数目不变。 ⑤原子的质量不变。 （4）化学反应的两个一定改变 ①宏观：物质的_______一定改变。 ②微观：________的种类一定改变。 （5）化学反应中可能的改变 分子总数可能改变。 二、化学方程式 1．定义 用____________来表示化学反应的式子，叫做化学方程式。 2．表示的意义 （1）质的意义：表示了化学反应中的反应物和生成物。 （2）量的意义：表示了参加反应的物质种类以及各物质之间的质量关系，即各物质之间的 。 （3）粒子的意义：表示了反应物和生成物的粒子数的关系，即粒子的 。 （4）反应条件：表明了该化学反应进行的__________。 以 4P +5O2 2P2O5 为例： ①表示反应物是磷和氧气； ②表示生成物是五氧化二磷； ③表示反应条件是点燃； ④表示物质的微粒个数关系。 即 4 个磷原子和 5 个氧分子发生反应生成 2 个五氧化二磷分子。 ⑤表示各物质间的质量关系。 即 124 份质量的磷和 160 份质量的氧气恰好完全反应生成 284 份质量的五氧化二磷 4P + 5O2 2P2O5 4×31 5×32 2×142 注意：（1）描述各物质间的质量关系时，注意要用化学式前的系数（也叫化学计量数）×该化学式的相对分 子质量（如果该物质是由原子直接构成的，比如上述反应中的磷 P，那该化学式的相对分子质量就等于该原 子的相对原子质量）。 （2）“份质量”包括所有的质量单位，化学中常用的质量单位是“克”。 3．化学方程式的读法 以木炭和氧气的反应为例： （1）按质的方面读： 。 （2）按量的方面读： 。 （3）按粒子的方面： 。 【答案】一、1．各物质质量的总和 生成的各物质质量的总和 2．（ 1）①气密性 ④炸裂 （2）①红色 3．（ 1）原子种类 氢、氧原子数目 氢、氧原子质量 （2）原子 原子 分子 种类 数目 质量 （3）①总质量 ②种类 （4）①种类 ②分子 二、1．化学式 2．（ 2）质量比 （3）个数比 （4）条件 3．（ 1）碳和氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳 （2）每 12 份质量的碳和 32 份质量的氧气在点燃条件下反应生成 44 份质量的二氧化碳 （3）每 1 个碳原子和 1 个氧分子发生反应生成 1 个二氧化碳分子 一、质量守恒定律 1．概念 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．应该注意的四个问题 （1）质量守恒定律应用于化学变化，不能应用于物理变化。 （2）质量守恒定律说的是“质量守恒”而不是其他方面的守恒。 （3）化学反应中，各反应物之间要按一定的质量比相互作用，因此参加反应的各物质的质量总和不是任意 比例的反应物质量的简单加和。 （4）不参加反应的物质质量及不是生成物的物质质量不能计入“总和”中。 下列不能用质量守恒定律解释的是 A．铁在氧气中燃烧后固体质量增大 B．高锰酸钾加热后固体质量减轻 C．蒸发食盐水得到的食盐固体与水蒸气的质量和等于原食盐水的质量 D．铁生锈后质量会增加 【解析】A、铁丝燃烧，其固体质量增加是因为铁丝的质量和参加反应的氧气的质量之和等于生成的四氧化 三铁的质量，能用质量守恒定律解释，故不符合题意； B、加热高锰酸钾时，固体质量减小是因为生成了氧气逸出，能用质量守恒定律解释，故不符合题意； C、蒸发食盐水是物理变化，而质量守恒定律的适用范围是化学变化，故符合题意； D、铁生锈是铁与氧气、水分共同作用的结果，因此固体质量增加，能用质量守恒定律解释，故不符合题意。 【答案】C 3．应用 （1）求某个反应物或生成物的质量；计算时要考虑是否有气体参加反应，或者生成物中是否有气体，气体 的质量不能遗漏。 （2）根据反应前后原子的种类和数目不变，推断反应物或生成物的组成（化学式）。 （3）判断反应物是否全部参加了反应。 （2020·河南）氯碱工业是以电解食盐水为基础的基本化学工业，电解食盐水不可能生成的是（ ） A．H2 B．Cl2 C．NaOH D．NaNO3 【解析】根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类、个数及质量不变，反应物中含Na、Cl、H、O， 没有N元素，无法生成NaNO3。 【答案】D 4．实验探究 探究质量守恒定律时，若有气体参与或生成应在密闭容器中，比较变化前后的质量。若无气态物质参与， 可在敞口容器中进行。 使用下图装置进行验证质量守恒定律的实验。则反应中应选择的药品是 A．硫酸铜溶液和氢氧化钠溶液 B．石灰石和稀盐酸 C．磷和氧气 D．木炭和氧气 【解析】A、硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，没有气体排放到空气中，反应前 后质量相等，可以用于验证质量守恒定律，符合题意；B、石灰石与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳， 二氧化碳排放到空气中，反应后质量减小，不能用于验证质量守恒定律，不符合题意；C、白磷燃烧生成五 氧化二磷固体，会逸散到空气中，反应前后质量不相等，不可以用于验证质量守恒定律，不符合题意；D、 木炭和氧气反应生成二氧化碳，在反应前后质量不相等，不可以用于验证质量守恒定律，不符合题意。故 选A。 【答案】A 二、托盘天平的使用 1．步骤：调零、放纸片、左物右码、读数、复位。 2．使用托盘天平时，要做到： （1）左物右码：添加砝码要用镊子不能用手直接拿砝码，并先大后小；称量完毕，砝码要放回砝码盒，游 码要回零。 左盘质量=右盘质量+游码质量，即：药品的质量=砝码读数+游码读数。 若左右放颠倒了，药品的质量=砝码读数－游码读数，测得数据偏高。 （2）任何药品都不能直接放在盘中称量，干燥固体可放在纸上称量，易潮解药品要放在（烧杯或表面皿等） 玻璃器皿中称量。 注意： ①天平不能称量热的物体。 ②称量一定质量的药品应先放砝码，再移动游码，最后放药品。 ③称量未知质量的药品则应先放药品，再放砝码，最后移动游码。 ④托盘天平只能用于粗略的称量，能称准到 0.1 克。 托盘天平是科学实验中常用的仪器。下列关于其使用的说法中不正确的是 A．称量物体前首先应估计被测物体的质量，以免超过量程 B．不管桌面是否水平，只要调平横梁就可以称量 C．称量时，向右移动游码，相当于向右盘加砝码 D．不能把化学药品直接放在托盘称量 【解析】A、称量物品时，首先要估计被测物体的质量，以免超过量程，若在量程内，添加砝码应从估计称 量物的最大值加起，逐步减小，通过加减砝码并移动标尺上的游码，直至指针再次对准中央刻度线，正确； B、使用托盘天平时，必须放在水平桌面上，否则有误差，错误；C、称量时，左托盘放称量物，右托盘放 砝码，使用游码时，游码从零刻度向右移动，相当于向杠杆的右端加东西，即相当于向右盘加砝码，正确； D、称量干燥的固体药品时，应在两个托盘上各放一张相同质量的纸，然后把药品放在纸上称量；称量腐蚀 性强或易潮解的物质时，应将药品放在玻璃器皿，如烧杯中。故选B。 【答案】B 1．（ 2020·河南）氯碱工业是以电解食盐水为基础的基本化学工业，电解食盐水不可能生成的是 ( ) A.H2 B. Cl2 C. NaOH D. NaNO3 2．（ 2020·安顺）2020 年 5 月 5 日，配置有氢氧发动机的长征五号 B 火箭，搭载我国新一代载人试验飞船顺 利升空，飞船成功返回。从变化观念和平衡思想认识反应: 2 2 22H +O 2H O 点燃 。下列说法正确的是 A. 氢气和氧气混合生成水 B. 反应前后元素种类不变、化合价改变 C. 2g 氢气和 1g 氧气反应生成 3g 水 D. 氢气和氧气反应吸收热量 3．从化学方程式 C+O2 CO2 中获取的信息错误的是 A．从此化学方程式中可知反应物是碳和氧气，生成物是二氧化碳 B．在反应前后，元素的种类没有变化 C．在常温下，碳与氧气混合就可以发生反应 D．在反应前后，碳原子和氧原子的数目都没有增减 4．a 克木炭在 b 克氧气中燃烧，生成二氧化碳的质量( ) A．大于(a＋b)克 B．小于(a＋b)克 C．等于(a＋b)克 D．小于或等于(a＋b)克 5．（2020·辽阳）如图表示两种气体发生的化学反应，其中相同的球代表同种原子。下列说法正确的是（ ） A．生成物一定是混合物 B．分子在化学变化中不可分 C．化学反应前后原子的种类不变 D．该反应既不是化合反应也不是分解反应 6．下列不能用质量守恒定律解释的是 A．湿衣服晒干质量减轻 B．蜡烛燃烧越烧越短 C．铁丝燃烧后质量增加 D．高锰酸钾受热后质量减小 7．（ 2019·淄博）兴趣小组的同学利用如图装置，探究化学反应前后物质的质量是否守恒。应选用的药品是 （ ） A．铁粉和稀盐酸 B．硝酸钾晶体和水 C．碳酸钡粉末和稀硫酸 D．铜粉和硝酸银溶液 8．（2020·德州）化学是在分子、原子层次上研究物质性质、组成、结构与变化规律的科学。下面是某反应 的微观示意图，根据图示得到的信息正确的是（ ） A．氧化汞由汞原子和氧分子构成 B．反应前后原子的数目没有增减 C．反应前后分子的种类没有改变 D．生成汞和氧气的质量比是 2:1 9．在密闭容器内，有甲、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分数 如图所示，下列说法错误的是 A．该反应符合质量守恒定律 B．生成的甲、丙两物质的质量比为 8∶1 C．乙可能是该反应的催化剂 D．参加反应的丁的质量等于生成的甲和丙的质量之和 10．（2020·天津）现将 20gA 和足量 B 在一定条件下充分反应，生成 16gC 和 11gD，则参加反应的 A 和 B 的质量比是（ ） A．20:11 B．20:7 C．5:4 D．16:11 11．质量守恒定律是自然界基本的规律之一。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． B． C． D． 12．（2020·海南）一定条件下，甲、乙混合后发生化学反应，测得反应前后各物质的质量变化如下表所示。 下列说法中，不正确的是（ ） 物质 甲 乙 丙 丁 反应前的质量/g 50 0．5 0 0 反应后的质量/g 23 X 24 3 A．X 的值等于 0 B．甲一定是化合物 C．丙和丁的质量变化比为 8：1 D．该反应是分解反应 13．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？ 【查阅资料】氢氧化钠溶液可以吸收二氧化碳气体 【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 ___________________________________， 天平指针没有偏转 结论 猜想 1 正确，反应的化学方程式为 ________________________________ 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。 14．（2019•绍兴）材料一：1673 年，玻义耳曾经做过一个实验：在密闭的曲颈瓶中加热金属时，得到了金 属灰，冷却后打开容器，称量金属灰的质量，发现与原来金属相比质量增加了。 材料二：1703 年，施塔尔提出“燃素学说”，其主要观点有：①燃素是组成物体的一种成分，一般条件下 被禁锢在可燃物中；②燃素在可燃物燃烧时会分离出来，且燃素可穿透一切物质。 材料三：1756 年，罗蒙诺索夫重做了玻义耳的实验。他将金属铅装入容器后密封、称量。然后把容器放 到大火上加热，银白色的金属变成了灰黄色，待容器冷却后再次称量，发现容器的总质量没有发生变化。 罗蒙诺索夫对此的解释是：“容器里原来有一定量的空气，且容器中的空气质量减少多少，金属灰的质量 就比金属增加多少，在化学变化中物质的质量是守恒的。”后来，拉瓦锡等科学家经过大量的定量实验， 推翻了”燃素学说”，质量守恒定律得到公认。 （1）由“燃素学说”可知，物质燃烧后质量应该减少。请根据所学知识写出一个可以推翻“燃素学说”的事 实： 。 （2）罗蒙诺索夫重做了玻义耳的实验是基于金属加热后，增加的质量并非来自燃素而是来自 的假 设。 （3）对比材料一和材料三，玻义耳错过了发现质量守恒定律的一个重要原因是 。 （4）质量守恒定律的发现过程，给我们的启示是 。 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 1．【答案】D 【解析】根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类、个数及质量不变，反应物中含 Na、Cl、H、O， 没有 N 元素，无法生成 NaNO3。 2．【答案】B 【解析】A、氢气和氧气在点燃的条件下才能生成水，不符合题意； B、根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，氢、氧元素由游离态变为化合态，化合价一定发 生了改变，符合题意； C、设 2g 氢气消耗氧气的质量为 x，参加反应的氢气与氧气的质量比为：4:32=2g：x，x=16g，故氢气剩余， 不可能生成 3g 水，不符合题意； D、氢气燃烧，放出大量的热，不符合题意。 3．【答案】C 【解析】A、从化学方程式 C+O2 CO2 中可知，反应物是碳和氧气，生成物是二氧化碳，故 A 正确； B、由化学方程式和质量守恒定律可知，在反应前后，元素的种类没有变化，故 B 正确；C、从化学方程式 C+O2 CO2 中可知，反应条件是点燃，常温无法反应，故 C 错误；D、由化学方程式和质量守恒定律 可知，在反应前后，碳原子和氧原子的数目都没有增减，故 D 正确。故选 C。 4．【答案】D 【解析】a 克木炭在 b 克氧气中燃烧，有两种可能，一是两者恰好完全反应，则生成二氧化碳的质量等于(a ＋b)克，还有一种可能是反应物中的一种有剩余，则生成二氧化碳的质量小于(a＋b)克 5．【答案】C 【解析】A、由生成物的微观构成可知，生成物是由同种分子构成，属于纯净物,选项 A 不正确；B、由微粒 的变化可知，分子在化学变化中发生了变化，分子可再分，选项 B 不正确；C、由微粒的变化可知，化学反 应前后原子的种类不变，选项 C 正确；D、由反应的图示可知，该反应的反应物是两种，生成物是一种，该 反应是化合反应，选项 D 不正确。故选 C。 6．【答案】A 【解析】A、湿衣服晒干质量减轻是由于水分的蒸发所致，该过程是物理变化，不能用质量守恒定律解释； B、蜡烛燃烧时变短属于化学变化，能用质量守恒定律来解释；C、铁丝燃烧时生成四氧化三铁，固体物质 的质量会增加，属于化学变化，能用质量守恒定律解释；D、加热高锰酸钾制氧气属于化学变化，被分解的 高锰酸钾的质量等于剩余固体和生成的氧气的质量之和，能用质量守恒定律解释。故选 A。 7．【答案】D 【解析】用敞口容器探究质量守恒，应选择反应物和生成物均无气体的化学反应； A、铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，氢气逸出装置，不能探究质量守恒定律； B、硝酸钾和水不能发生化学反应，不能探究质量守恒定律； C、碳酸钡和稀硫酸反应生成硫酸钡、水和二氧化碳，二氧化碳逸出装置，不能探究质量守恒定律； D、铜和硝酸银反应生成硝酸铜和银，可以探究质量守恒定律。故选：D。 8．【答案】B 【解析】A、氧化汞由氧化汞分子构成，错误，不符合题意；B、原子是化学变化中的最小微粒，在化学反应 过程中原子不发生变化，因此反应前后原子的数目没有增减，正确，符合题意；C、由图片可知反应前是由 氧化汞分子变成了氧分子和汞原子，分子的种类发生了变化，错误，不符合题意；D、生成汞和氧气的质量 比是（4×201）：（4×16）=201：16，错误，不符合题意。 9．【答案】B 【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；反应后丙的质量分数增加 了 41%－25%=16%，故丙是生成物；丁的质量分数减少了 48%－30%=18%，故丁是反应物。A、该反应属 于化学变化，符合质量守恒定律，A 选项说法正确；B、生成的甲、丙两物质的质量比例为 2%∶16%=1∶8， B 选项说法错误；C、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，C 选项说法正确； D、由质量守恒定律，参加反应的丁的质量一定等于生成甲和丙的质量，D 选项说法正确。故选 B。 10．【答案】B 【解析】由质量守恒定律可知，反应物的质量总和等于生成物的质量总和，参加反应的 B 物质的质量为 16g+11g-20g=7g，则参加反应的 A 和 B 的质量比是 20g:7g=20:7，故选 B。 11．【答案】A 【解析】A、盐酸能与硝酸银溶液反应生成氯化银白色沉淀和硝酸，能够用来验证质量守恒定律，正确；B、 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，错误；C、镁带在空气 中燃烧，反应后固体质量会明显增大，因为有氧气参加，故不能直接验证质量守恒定律，错误；D、过氧化 氢溶液在二氧化锰的催化作用下分解为水和氧气，反应物处在一个敞口容器中，生成的氧气会扩散到空气 中，不能用来验证质量守恒定律，错误。故选 A。 12．【答案】A 【解析】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。根据质量守恒定律，50g+0．5g+0g+0g=23g+X+24g+3g，X=0.5。甲是反应物，参加反应的质量为： 50g-23g=27g，乙的质量不变，既不是反应物，也不是生成物。丙是生成物，生成丙的质量为 24g，丁是生 成物，生成丁的质量为 3g。该反应是：甲→丙+丁。 根据以上分析可知：A、X 的值等于 0．5，故 A 错 误；B、甲发生分解反应，故甲一定是化合物，故 B 正确；C、丙和丁的质量变化比为 24:3= 8：1，故 C 正 确；D、该反应是：甲→丙+丁，是由一种物质生成两种物质的反应，属于分解反应，故 D 正确。 13．【答案】 【实验探究】Na2CO3+2HCl 2NaCl+H2O+CO2↑ 铁钉表面有红色物质析出，溶液颜色发生改变 【反思评价】密闭容器 【优化装置】B A 装置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或 C 装置是个密闭体系，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 【解释应用】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↑。 铁与 硫酸铜反应，生成硫酸亚铁和铜，故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。 【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，该装置中生成的二氧化碳气体又被氢氧化钠溶液吸收，反应装置既保持了密闭， 又没有改变容器的体积，即空气的浮力前后保持一致。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，气体逸出，无法验证质量守恒定律。 【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。 14．【答案】（1）铁丝燃烧后固体质量增大（2）空气（3）打开容器前没有称量容器的总质量。（4）ACD 【解答】（1）可以推翻“燃素学说”的事实：铁丝燃烧后固体质量增大。 （2）罗蒙诺索夫重做了玻义耳的实验是基于金属加热后，增加的质量并非来自燃素而是来自空气的假设。 （3）对比材料一和材料三，玻义耳错过了发现质量守恒定律的一个重要原因是打开容器前没有称量容器的 总质量。 （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。