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第14讲 质量守恒定律
知识点1 探究化学反应前后物质的质量关系
实验记录
实验方案 方案一 铜与氧气反应前后质量的测定 方案二 铁与硫酸铜溶液反应前后质量的测定
反应的表达式 铜 + 氧气 氧化铜Cu O2 CuO 铁 + 硫酸铜 → 铜 + 硫酸亚铁Fe CuSO4 Cu FeSO4
实验现象 红色粉末逐渐变成黑色，天平平衡 铁丝表面有红色固体析出，溶液由蓝色变为浅绿色，天平平衡
反应前、后各物质总质量关系 相等 相等
【分析和讨论】
（1）方案一的实验装置中，橡胶塞和小气球的作用是 密封装置，缓冲压强 。
（2）结论：反应前各物质的质量总和 等于 反应后各物质的质量总和。
知识点2 质量守恒定律
1.内容：大量实验证明，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。这个规律叫做质量守恒定律。
2.注意点：
①质量守恒定律只适用于化学反应，一切化学反应都遵守质量守恒定律。
②没有参加化学反应的物质（即过量的反应物）的质量不算入参加反应的物质的质量总和当中。
③质量守恒定律是质量的守恒，不是体积的守恒。
知识点3 质量“不守恒”的实验情况分析
实验方案 实验5-1 盐酸与碳酸钠反应及质量测定 实验5-2 镁条燃烧及质量测定
反应的表达式 碳酸钠+ 盐酸→氯化钠+二氧化碳+水Na2CO3 HCl NaCl CO2 H2O 镁 + 氧气 氧化镁Cu O2 CuO
实验现象 白色固体溶解，产生气泡，天平指针右偏 剧烈反应，发出耀眼白光，放出热量，生成白色固体；反应前后物质质量不相等
结果分析 生成的二氧化碳气体逸散到空气中，导致天平指针右偏 ①镁条燃烧后，产物中增加了 氧 元素的质量，会导致固体质量增加；②镁条燃烧过程中，一部分氧化镁以 白烟 的形式扩散到空气中，且坩埚钳上可能也粘有一部分氧化镁，均会造成氧化镁损失，导致固体质量减少。
【实验反思】
（1）研究化学反应前后物质的质量关系时，有气体参加或有气体生成的反应，应该在　密闭　体系中进行。
（2）质量守恒定律中参加反应或生成的各物质的质量总和指参加反应或生成的所有物质的质量总和（包括固、液、气三种状态的物质），参加反应或生成的气体和水不能遗漏。
知识点4 从微观角度解释质量守恒定律成立的本质原因
观察氢气和氧气反应生成水的微观示意图，回答下列问题：
反应前后改变的粒子是 氢分子、氧分子　；反应前后不变的粒子是 氢原子、氧原子 。
1．化学变化的本质
化学反应的过程，就是参加反应的各物质（反应物）的原子重新组合而生成新物质（生成物）的过程。
2．质量守恒的原因（微观解释）
微观上，化学反应前后，原子的种类、数目和质量均不变，因此化学反应前后各物质的质量总和必然相等。
3．化学反应前后变化情况总结
（1）化学反应前后“六个一定不变”： ②③④⑤⑥⑦ （填序号，下同）；
（2）“两个一定变”： ①⑧ ；
（3）“两个可能变”： ⑨⑩ 。
①物质的种类　 ②元素的种类　 ③物质的总质量　 ④元素的质量　 ⑤原子的种类
⑥原子的数目　 ⑦原子的质量　 ⑧分子的种类　 ⑨分子的数目　 ⑩元素的化合价
教材习题P115-1化学反应前后一定不变的是（ ）。①原子数目　 ②分子数目　 ③元素种类④物质种类　 ⑤原子种类 ⑥物质的总质量A．①②⑥ B．①④⑥ C．②③⑤ D．①③⑤⑥ 解题方法化学反应前后“六个一定不变”：原子种类、原子数目、原子质量、元素种类、元素质量、物质的总质量
教材习题P116-5根据质量守恒定律解释下列现象。（1）铜粉在空气中加热后，生成物的质量比铜粉的质量大。（2）高锰酸钾受热分解后，剩余固体的质量比高锰酸钾的质量小。（3）纸在空气中燃烧后化为灰烬，灰烬的质量比纸的质量小。 解题方法（1）铜和氧气在加热条件下反应生成氧化铜，有氧气参加反应，因此铜粉在空气中加热后，生成物的质量比原来铜粉的质量增大。（2）高锰酸钾受热分解产生锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应有氧气生成，氧气是气体，因此剩余固体的质量比原反应物°的质量减小。（3）纸在空气中燃烧后生成二氧化碳和水，二氧化碳和水逸散在空气中，因此灰烬的质量比纸的质量减小。
教材习题P125-8某实验小组使用下图所示实验装置，通过红热的玻璃导管引燃红磷来验证质量守恒定律。请回答下列问题。(1)锥形瓶内发生反应的文字表达式为 。(2)该实验装置中，小气球的作用是 ；______（填“能”“不能”）用玻璃棒来代替玻璃导管，原因是 。(3)不选用敞口容器进行该实验的原因是 。(4)下列图像中，能够体现该实验过程中锥形瓶内物质质量与时间关系的是___________(填字母)。A． B．C． D． 解题方法（1）红磷在空气中燃烧，与氧气反应生成五氧化二磷，反应的文字表达式为磷+氧气五氧化二磷；（2）红磷燃烧放出大量的热，该实验装置中，小气球的作用是隔绝空气，形成密闭体系，防止红磷燃烧时产生的白烟及瓶中气体逸散到空气中；容纳反应中受热膨胀的气体，防止瓶塞被冲开或装置炸裂，即密封和缓冲气压；玻璃导管能将受热膨胀的气体导入气球中，而玻璃棒不能，不能用玻璃棒来代替玻璃导管。（3）不选用敞口容器进行该实验的原因是选用敞口容器，反应前称量的结果不包含氧气的质量，且生成的五氧化二磷白烟会散逸到空气中而影响生成物质量的称量；（4）A、根据质量守恒定律可知，反应前后氧元素的质量不变，正确；B、红磷在空气中燃烧，与氧气反应生成五氧化二磷，随着反应的进行，气体的质量逐渐减少，至完全反应不再发生改变，氮气等其它气体不参加反应，最终剩余气体质量不可能减少至0，错误；C、红磷和氮气不反应，氮气的质量不变，错误；D、红磷在空气中燃烧，与氧气反应生成五氧化二磷，随着反应的进行，固体的质量逐渐增加，至完全反应不再发生改变，错误。故选A。
考点一 实验探究质量守恒定律
1．用下列实验装置来验证质量守恒定律（托盘天平未画出），能达到目的的是
A．干冰升华 B．
C． D．
2．兴趣小组利用如图所示装置验证质量守恒定律（已知：红磷的着火点为260℃），下列有关说法正确的是
A．红磷燃烧产生大量白色烟雾
B．气球先膨胀后变瘪，说明装置内压强先增大后减小
C．加入试剂前不需要检查装置气密性
D．实验过程中装置内氧元素的质量减少
3．实验课上，同学们用下图所示的装置进行质量守恒定律的验证。以下说法正确的是
A．反应过程中没有出现明显现象 B．称量反应前的质量比反应后的质量小
C．应在密闭容器中进行该反应 D．该反应不遵守质量守恒定律
4．兴趣小组利用铁与硫酸铜溶液反应验证质量守恒定律，下列操作正确的是
A．加入铁钉 B．倒入硫酸铜溶液
C．称量反应前物质总质量
D．实验结束后，放置托盘天平
5．某化学探究小组按图1、图2装置验证质量守恒定律，实验过程中瓶内物质质量变化用图3表示。下列有关说法错误的是
A．实验过程中锥形瓶内固体由红色变为黑色 B．实验过程中固体物质的质量变化与图3相符
C．气球的作用是平衡气压，形成密闭体系 D．反应结束后，锥形瓶内物质的总质量不变
考点二 质量守恒定律的内容及适用范围
1．质量守恒定律揭示了化学反应中
A．反应条件
B．反应物和生成物的质量关系
C．哪些物质是生成物
D．哪些物质是反应物
2．化学反应前后可能发生变化的是
①原子数目 ②分子数目 ③原子种类 ④物质种类 ⑤元素种类 ⑥物质总质量 ⑦元素的化合价
A．②④⑦ B．①②⑦ C．②⑦ D．①③⑤⑥
3．在密闭容器内点燃足量红磷测定空气中氧气含量，反应过程中相关量Y与反应时间的关系如图，则Y可以表示
A．容器中的温度 B．容器中的压强
C．容器中的氧气质量 D．容器中的固体质量
4．如图是电解水过程中水分子分解的微观示意图，从中获得的信息正确的是
A．水由两个氢原子和一个氧原子构成
B．水分解后生成氢气和氧气的分子个数比为2：1
C．水分解过程中，分子的种类不变
D．水分解过程中，原子的种类改变
5．在“宏观—微观—符号”之间建立联系并进行合理的分析、总结是学习化学特有的思维方式。请回答下列问题：
(1)根据质量守恒定律，应在乙图中补充_______(填字母)。
A． B．
(2)图1中的反应属于基本反应类型的 。
(3)微观角度解释图1变化符合质量守恒定律的原因：在化学变化中，反应前后， 的种类、数目、质量均不发生改变。
(4)图2中从丙到丁的过程，可采取_______(填字母)的方法实现此变化。
A．升温 B．降温 C．增大压强
考点三 质量守恒定律的应用
1．不能用质量守恒定律解释的现象是
A．铜丝加热后质量增加 B．铁丝燃烧，其固体质量增加
C．水受热蒸发 D．蜡烛燃烧后质量减少了
2．现有化学反应，下列说法正确的是
A．A和B的质量比一定等于C和D的质量比
B．若A和C为单质，B和D为化合物，该反应是分解反应
C．若A和B各取2g使其反应，则C和D的质量总和一定等于4g
D．若A和B各取2g恰好完全反应，则C和D的质量总和一定等于4g
3．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如下表所示。下列说法错误的是
物质 甲 乙 丙 丁
反应前的质量/g 18 5 2 5
反应后的质量/g 0 2 15
A．
B．乙和丁为生成物
C．甲、乙发生改变的质量比为
D．该反应是分解反应
4．密闭容器内有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下发生某一化学反应，反应前后各物质质量如图所示。下列说法正确的是
A．甲和丁的相对分子质量之比为1:2 B．反应前后乙和丁的质量变化之比为3:2
C．丙一定为该反应的催化剂 D．反应生成了16g丁
5．将3.2g某物质在O2中充分燃烧，生成了4.4gCO2和3.6gH2O(无其他产物)。下列对于该物质的组成判断正确的是
A．只含有C、H两种元素
B．一定含有C、H元素，可能含有O元素
C．一定含有C、H、O三种元素
D．该物质中碳、氢两种元素的质量比为4：1
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【学习目标】
1．认识化学反应中的各物质间存在定量关系，化学反应遵守质量守恒定律。
2．理解质量守恒定律的微观本质。
3．能选取实验证据说明质量守恒定律，并阐释其微观本质。
【学习重难点】
1．理解质量守恒定律的微观本质。
3．运用质量守恒定律解释现象。
一、选择题
1．物质发生化学变化时，反应前后一定发生变化的是
A．原子种类和数目 B．分子种类
C．物质的质量总和 D．元素的质量
2．在实验课上，同学们用如图所示装置完成了铁与硫酸铜溶液反应前后质量的测定。以下说法正确的是
A．锥形瓶倾斜才能使反应发生 B．可观察到溶液由蓝色变为无色
C．反应前后天平示数发生改变 D．该实验必须将橡胶塞换成气球
3．下列有关内容用质量守恒定律解释正确的是
A．10mL水和10mL酒精混合后，总体积一定是20mL
B．某化合物在氧气中燃烧只生成二氧化碳，则该化合物一定含碳元素和氧元素
C．煤燃烧后产生的煤渣的质量一定等于所用煤的质量
D．将5gA和5gB混合后发生化合反应，一定能生成10gC
4．某兴趣小组设计如图所示实验装置验证质量守恒定律，实验过程中用电热棒引燃镁条。下列有关说法不正确的是
A．实验前应检查装置气密性 B．实验过程中气球先膨大后变瘪
C．实验前后均需要称量整个装置的质量 D．反应前瓶内镁条和氧气的总质量一定等于反应后生氧化镁的质量
5．如图为HgO 受热变化的微观模拟图，下列说法不正确的是
A．反应前后原子数目不变 B．该反应为分解反应
C．反应前后元素化合价不变 D．该反应遵循质量守恒定律
6．下列实验现象或事实不能用质量守恒解释的是
A．水结成冰，质量不变
B．煤燃烧后，灰烬质量比煤的质量小
C．镁在空气中燃烧后，生成物的质量比镁的质量大
D．高锰酸钾加热分解，剩余固体的质量比原来高锰酸钾的质量小
7．下列关于质量守恒定律的说法错误的是
A．木炭在空气中燃烧成灰，质量减少，符合质量守恒定律
B．化学反应前后不存在原子的得失，因此化学反应的前后质量守恒
C．根据质量守恒定律，镁条在空气中燃烧生成氧化镁的质量一定大于镁条的质量
D．一定体积的酒精跟水混合，总体积虽然减小了，但该过程符合质量守恒定律
8．小组同学利用电子天平完成质量守恒定律的验证实验(如图)。下列说法正确的是
A．实验中观察到气球持续变小 B．取下气球也可完成实验验证
C．反应后所称质量为CuO的质量 D．反应前后固体质量发生改变
9．在一个密闭容器中，有甲、乙、丙、丁四种物质，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。下列说法正确的是

A．参加反应的甲、乙质量比为14∶3
B．该反应为分解反应
C．物质丁一定是该反应的催化剂
D．物质丙可能为单质
10．兴趣小组用图1所示的密闭装置探究铜在空气中加热的反应，一段时间后停止加热。装置内体积分数随时间变化的曲线如图2所示，下列说法不正确的是
A．加热时，铜发生化合反应
B．停止加热后，气球会逐渐变瘪
C．该实验还可以用来验证质量守恒定律
D．装置内体积分数始终保持在左右
11．将3.2g某物质在O2中充分燃烧，生成了4.4gCO2和3.6gH2O(无其他产物)。下列对于该物质的组成判断正确的是
A．只含有C、H两种元素
B．一定含有C、H元素，可能含有O元素
C．一定含有C、H、O三种元素
D．该物质中碳、氢两种元素的质量比为4：1
二、填空与简答
12．质量守恒定律是一条重要定律，请利用该定律的相关知识回答下列问题。
(1)化学反应前后肯定没有变化的是______（填字母序号）。
①原子数目 ②分子数目 ③元素种类
④物质种类 ⑤原子种类 ⑥物质的总质量
A．①④⑥ B．①③⑤⑥ C．①②⑥ D．②③⑤
(2)要使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），若固体质量变化用如图表示，则与之差表示 的质量。
13．下图是在高温高压、催化剂条件下氮气和氢气发生反应生成氨气的微观模拟图，其中、分别表示氮原子和氢原子。请回答：
(1)根据质量守恒定律，应该在B图中补充_______(填“A”或“B”)。
A． B．
(2)此反应的微观实质是：在高温高压、催化剂条件下，氢分子分成氢原子，氮分子分成氮原子 。
(3)写出与一个生成物分子具有相同电子数但少一个质子的离子符号是 。
(4)如图是该反应中粒子个数随反应时间的变化关系，其中表示的氢分子随时间变化的图像是 (填字母)。
14．化学反应都遵守质量守恒定律，请根据质量守恒定律的相关知识完成下列问题：
(1)下列各项中，在化学反应前后一定不变的是 (填数字序号)。
①元素的种类 ②物质的种类 ③原子的种类 ④分子的种类 ⑤原子的数目 ⑥分子的数目
(2)实验室常用如图所示实验验证质量守恒定律。四位同学设计了如图A、B、C、D四个实验，并按如图实验操作来验证质量守恒定律，实验中观察到B、C实验前后天平依然保持平衡，某同学认为B、C实验都能验证质量守恒定律，你认为他的说法 (填“是”或“否”)正确；而A、D实验天平不平衡，其中D实验天平不平衡的原因是 。
15．某化学课外小组同学，用如图所示实验验证质量守恒定律。
(1)甲同学用 A 装置实验，此实验中气球的作用是 。
(2)乙同学用 B 装置实验，发现天平的指针 （填“偏左”、“偏右”或“不偏转”）
(3)丙同学用 C 装置实验，观察到的现象是 。
(4)丁同学完成如图 D 实验时，发现一定质量的镁完全燃烧后留下的固体质量比反应前镁的质量轻，联系实验现象，可能的原因是 。
(5)综上所述， A、B、C、D 所示四个实验中能用质量守恒定律解释的是 （填字母）。
16．质量守恒定律对科学发展具有重大意义。为验证质量守恒定律，某化学小组同学用下图所示实验装置进行了系列实验。
(1)甲同学用图1装置实验，此实验中气球的作用是 。
(2)乙同学用图2装置实验，发现天平的指针 （填“偏左”、“偏右”或“不偏转”）。
(3)丙同学对乙同学的装置进行了改进（如图3），可能存在的隐患是 。
(4)丁同学对乙同学的装置进行了改进（如图4），同组同学认为会产生误差，他的理由是 。
(5)戊同学对乙同学的装置进行了改进（如图5），发现反应前后总质量不变。请根据本小组的系列实验，从药品的选择、装置的设计等方面分析验证质量守恒定律时需要注意的相关事项 （至少写出3条）。
答案和解析
知识点1 探究化学反应前后物质的质量关系
实验记录
实验方案 方案一 铜与氧气反应前后质量的测定 方案二 铁与硫酸铜溶液反应前后质量的测定
反应的表达式 铜 + 氧气 氧化铜Cu O2 CuO 铁 + 硫酸铜 → 铜 + 硫酸亚铁Fe CuSO4 Cu FeSO4
实验现象 红色粉末逐渐变成黑色，天平平衡 铁丝表面有红色固体析出，溶液由蓝色变为浅绿色，天平平衡
反应前、后各物质总质量关系 相等 相等
【分析和讨论】
（1）方案一的实验装置中，橡胶塞和小气球的作用是 密封装置，缓冲压强 。
（2）结论：反应前各物质的质量总和 等于 反应后各物质的质量总和。
知识点2 质量守恒定律
1.内容：大量实验证明，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。这个规律叫做质量守恒定律。
2.注意点：
①质量守恒定律只适用于化学反应，一切化学反应都遵守质量守恒定律。
②没有参加化学反应的物质（即过量的反应物）的质量不算入参加反应的物质的质量总和当中。
③质量守恒定律是质量的守恒，不是体积的守恒。
知识点3 质量“不守恒”的实验情况分析
实验方案 实验5-1 盐酸与碳酸钠反应及质量测定 实验5-2 镁条燃烧及质量测定
反应的表达式 碳酸钠+ 盐酸→氯化钠+二氧化碳+水Na2CO3 HCl NaCl CO2 H2O 镁 + 氧气 氧化镁Cu O2 CuO
实验现象 白色固体溶解，产生气泡，天平指针右偏 剧烈反应，发出耀眼白光，放出热量，生成白色固体；反应前后物质质量不相等
结果分析 生成的二氧化碳气体逸散到空气中，导致天平指针右偏 ①镁条燃烧后，产物中增加了 氧 元素的质量，会导致固体质量增加；②镁条燃烧过程中，一部分氧化镁以 白烟 的形式扩散到空气中，且坩埚钳上可能也粘有一部分氧化镁，均会造成氧化镁损失，导致固体质量减少。
【实验反思】
（1）研究化学反应前后物质的质量关系时，有气体参加或有气体生成的反应，应该在　密闭　体系中进行。
（2）质量守恒定律中参加反应或生成的各物质的质量总和指参加反应或生成的所有物质的质量总和（包括固、液、气三种状态的物质），参加反应或生成的气体和水不能遗漏。
知识点4 从微观角度解释质量守恒定律成立的本质原因
观察氢气和氧气反应生成水的微观示意图，回答下列问题：
反应前后改变的粒子是 氢分子、氧分子　；反应前后不变的粒子是 氢原子、氧原子 。
1．化学变化的本质
化学反应的过程，就是参加反应的各物质（反应物）的原子重新组合而生成新物质（生成物）的过程。
2．质量守恒的原因（微观解释）
微观上，化学反应前后，原子的种类、数目和质量均不变，因此化学反应前后各物质的质量总和必然相等。
3．化学反应前后变化情况总结
（1）化学反应前后“六个一定不变”： ②③④⑤⑥⑦ （填序号，下同）；
（2）“两个一定变”： ①⑧ ；
（3）“两个可能变”： ⑨⑩ 。
①物质的种类　 ②元素的种类　 ③物质的总质量　 ④元素的质量　 ⑤原子的种类
⑥原子的数目　 ⑦原子的质量　 ⑧分子的种类　 ⑨分子的数目　 ⑩元素的化合价
教材习题P115-1化学反应前后一定不变的是（ ）。①原子数目　 ②分子数目　 ③元素种类④物质种类　 ⑤原子种类 ⑥物质的总质量A．①②⑥ B．①④⑥ C．②③⑤ D．①③⑤⑥ 解题方法化学反应前后“六个一定不变”：原子种类、原子数目、原子质量、元素种类、元素质量、物质的总质量
【答案】D
教材习题P116-5根据质量守恒定律解释下列现象。（1）铜粉在空气中加热后，生成物的质量比铜粉的质量大。（2）高锰酸钾受热分解后，剩余固体的质量比高锰酸钾的质量小。（3）纸在空气中燃烧后化为灰烬，灰烬的质量比纸的质量小。 解题方法（1）铜和氧气在加热条件下反应生成氧化铜，有氧气参加反应，因此铜粉在空气中加热后，生成物的质量比原来铜粉的质量增大。（2）高锰酸钾受热分解产生锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应有氧气生成，氧气是气体，因此剩余固体的质量比原反应物°的质量减小。（3）纸在空气中燃烧后生成二氧化碳和水，二氧化碳和水逸散在空气中，因此灰烬的质量比纸的质量减小。
【答案】（1）有氧气参加反应，使生成物的质量比原来铜粉的质量增大。（2）反应有氧气生成，剩余固体的质量比原反应物的质量减小。（3）生成物二氧化碳和水逸散在空气中，灰烬的质量比纸的质量减小。
教材习题P125-8某实验小组使用下图所示实验装置，通过红热的玻璃导管引燃红磷来验证质量守恒定律。请回答下列问题。(1)锥形瓶内发生反应的文字表达式为 。(2)该实验装置中，小气球的作用是 ；______（填“能”“不能”）用玻璃棒来代替玻璃导管，原因是 。(3)不选用敞口容器进行该实验的原因是 。(4)下列图像中，能够体现该实验过程中锥形瓶内物质质量与时间关系的是___________(填字母)。A． B．C． D． 解题方法（1）红磷在空气中燃烧，与氧气反应生成五氧化二磷，反应的文字表达式为磷+氧气五氧化二磷；（2）红磷燃烧放出大量的热，该实验装置中，小气球的作用是隔绝空气，形成密闭体系，防止红磷燃烧时产生的白烟及瓶中气体逸散到空气中；容纳反应中受热膨胀的气体，防止瓶塞被冲开或装置炸裂，即密封和缓冲气压；玻璃导管能将受热膨胀的气体导入气球中，而玻璃棒不能，不能用玻璃棒来代替玻璃导管。（3）不选用敞口容器进行该实验的原因是选用敞口容器，反应前称量的结果不包含氧气的质量，且生成的五氧化二磷白烟会散逸到空气中而影响生成物质量的称量；（4）A、根据质量守恒定律可知，反应前后氧元素的质量不变，正确；B、红磷在空气中燃烧，与氧气反应生成五氧化二磷，随着反应的进行，气体的质量逐渐减少，至完全反应不再发生改变，氮气等其它气体不参加反应，最终剩余气体质量不可能减少至0，错误；C、红磷和氮气不反应，氮气的质量不变，错误；D、红磷在空气中燃烧，与氧气反应生成五氧化二磷，随着反应的进行，固体的质量逐渐增加，至完全反应不再发生改变，错误。故选A。
【答案】(1)磷+氧气 五氧化二磷(2)密封和缓冲气压 玻璃导管能将受热膨胀的气体导入气球中，玻璃棒不能(3)选用敞口容器，反应前称量的结果不包含氧气的质量，且生成的五氧化二磷白烟会散逸到空气中而影响生成物质量的称量(4)A
考点一 实验探究质量守恒定律
1．用下列实验装置来验证质量守恒定律（托盘天平未画出），能达到目的的是
A．干冰升华 B．
C． D．
【答案】D
【详解】A、干冰升华只是状态的改变，没有新物质生成，发生的是物理变化，不能验证质量守恒定律，故错误；
B、稀盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、二氧化碳和水，生成物中有气体生成，装置不是密闭容器，生成的二氧化碳气体逸出装置，导致天平失衡，不能验证质量守恒定律，故错误；
C、镁带在空气中燃烧生成氧化镁，因为有氧气参加，该装置不是在密闭容器中进行，不能验证质量守恒定律，故错误；
D、铁与硫酸铜反应生成铜与硫酸亚铁，反应物中没有气体参加生成物中也没有气体生成，装置可不密闭，可以验证质量守恒定律，故正确；
故选D。
2．兴趣小组利用如图所示装置验证质量守恒定律（已知：红磷的着火点为260℃），下列有关说法正确的是
A．红磷燃烧产生大量白色烟雾
B．气球先膨胀后变瘪，说明装置内压强先增大后减小
C．加入试剂前不需要检查装置气密性
D．实验过程中装置内氧元素的质量减少
【答案】B
【详解】A、白磷燃烧产生大量白烟，而不是白色烟雾，该选项说法不正确；
B、红磷燃烧，放出大量的热，装置内气体受热膨胀，压强增大，气球膨胀，待完全反应后，逐渐冷却至室温，由于消耗了氧气，装置内压强减小，气球变瘪，故气球先膨胀后变瘪，说明装置内压强先增大后减小，该选项说法正确；
C、该反应过程中消耗氧气，装置内最终压强小于外界大气压，故加入药品前需要检查装置气密性，防止装置漏气，影响实验，该选项说法不正确；
D、反应前后元素质量不变，该选项说法不正确。
故选B。
3．实验课上，同学们用下图所示的装置进行质量守恒定律的验证。以下说法正确的是
A．反应过程中没有出现明显现象 B．称量反应前的质量比反应后的质量小
C．应在密闭容器中进行该反应 D．该反应不遵守质量守恒定律
【答案】C
【详解】A、碳酸钠（Na2 CO3 ）与稀盐酸反应会生成氯化钠、水和二氧化碳气体，能观察到有气泡产生，并非没有明显现象，该选项错误；
B、由于反应生成的二氧化碳气体逸散到空气中，会使反应后剩余物质质量减小，所以称量反应前的质量比反应后的质量大，该选项错误；
C、因为有气体生成，为防止气体逸散影响实验结果，应在密闭容器中进行该反应，这样才能准确验证质量守恒定律，该选项正确；
D、一切化学反应都遵守质量守恒定律，该反应中只是因为气体逸出导致天平不平衡，但实际上反应前后物质的总质量是相等的，遵守质量守恒定律，该选项错误。
故选C。
4．兴趣小组利用铁与硫酸铜溶液反应验证质量守恒定律，下列操作正确的是
A．加入铁钉 B．倒入硫酸铜溶液
C．称量反应前物质总质量
D．实验结束后，放置托盘天平
【答案】C
【详解】A、加入固体时应“一横、二放、三慢竖”，图示操作会导致锥形瓶底破裂，该选项操作不正确；
B、倾倒液体时，标签要朝向手心，试剂瓶口紧挨着锥形瓶口，瓶塞要倒放，该选项操作不正确；
C、用托盘天平称量药品时，应左物右码，该选项操作正确；
D、托盘天平使用后，应将砝码放回砝码盒内，游码归零，该选项操作不正确。
故选C。
5．某化学探究小组按图1、图2装置验证质量守恒定律，实验过程中瓶内物质质量变化用图3表示。下列有关说法错误的是
A．实验过程中锥形瓶内固体由红色变为黑色 B．实验过程中固体物质的质量变化与图3相符
C．气球的作用是平衡气压，形成密闭体系 D．反应结束后，锥形瓶内物质的总质量不变
【答案】B
【详解】A、实验过程中铜和氧气在加热条件下反应生成氧化铜，红色固体逐渐变为黑色，说法正确，不符合题意；
B、实验过程中铜和氧气在加热条件下反应生成氧化铜，根据质量守恒定律，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，则生成氧化铜的质量等于参加反应的铜与氧气的质量之和，故实验过程中固体物质的质量逐渐增大，待完全反应后不再变化，与图3不符，说法错误，符合题意；
C、加热过程中温度升高，装置内气体受热膨胀，压强增大，故气球的作用是平衡气压，形成密闭体系，说法正确，不符合题意；
D、根据质量守恒定律， 化学反应前后物质的总质量不变，所以反应结束后，锥形瓶内物质的总质量不变，说法正确，不符合题意。
故选：B。
考点二 质量守恒定律的内容及适用范围
1．质量守恒定律揭示了化学反应中
A．反应条件
B．反应物和生成物的质量关系
C．哪些物质是生成物
D．哪些物质是反应物
【答案】B
【详解】质量守恒定律是参加反应的物质的总质量与生成物的总质量相等，则质量守恒定律揭示了化学反应中反应物和生成物的质量关系，不能揭示化学反应中的反应条件、哪些物质是反应物和生成物。
故选B。
2．化学反应前后可能发生变化的是
①原子数目 ②分子数目 ③原子种类 ④物质种类 ⑤元素种类 ⑥物质总质量 ⑦元素的化合价
A．②④⑦ B．①②⑦ C．②⑦ D．①③⑤⑥
【答案】C
【详解】化学变化前后，原子的数目、元素的种类、物质的总质量、原子的种类一定不变；
化学变化前后，物质的种类和分子的种类一定改变；
化学变化前后，分子的数目可能改变，也可能不变。
故选C。
3．在密闭容器内点燃足量红磷测定空气中氧气含量，反应过程中相关量Y与反应时间的关系如图，则Y可以表示
A．容器中的温度 B．容器中的压强
C．容器中的氧气质量 D．容器中的固体质量
【答案】A
【详解】A、在密闭容器内点燃足量红磷测定空气中氧气含量，红磷燃烧放出热量，温度升高，待完全反应后，逐渐恢复至室温，温度降低至原来的温度，故Y可以表示容器中的温度，符合题意；
B、在密闭容器内点燃足量红磷测定空气中氧气含量，红磷燃烧放出热量，装置内气体受热膨胀，压强增大，待完全反应后，逐渐恢复至室温，由于消耗了氧气，装置内压强减小，且最后压强低于原来的压强，不符合题意；
C、在密闭容器内点燃足量红磷测定空气中氧气含量，红磷燃烧消耗氧气，故容器中的氧气质量逐渐减少，不符合题意；
D、在密闭容器内点燃足量红磷测定空气中氧气含量，红磷燃烧生成五氧化二磷，根据质量守恒定律，参加反应的红磷的质量与参加反应的氧气的质量之和等于生成五氧化二磷的质量，故容器中的固体质量逐渐增大，待完全反应后，不再变化，不符合题意。
故选A。
4．如图是电解水过程中水分子分解的微观示意图，从中获得的信息正确的是
A．水由两个氢原子和一个氧原子构成
B．水分解后生成氢气和氧气的分子个数比为2：1
C．水分解过程中，分子的种类不变
D．水分解过程中，原子的种类改变
【答案】B
【详解】A、水由水分子构成的，A错误；
B、电解水的化学方程式为，水分解后生成氢气和氧气的分子个数比为2：1，B正确；
C、水分解过程中，分子的种类发生改变，C错误；
D、化学反应前后原子种类不变，水分解过程中，原子的种类不变，D错误。
故选B。
5．在“宏观—微观—符号”之间建立联系并进行合理的分析、总结是学习化学特有的思维方式。请回答下列问题：
(1)根据质量守恒定律，应在乙图中补充_______(填字母)。
A． B．
(2)图1中的反应属于基本反应类型的 。
(3)微观角度解释图1变化符合质量守恒定律的原因：在化学变化中，反应前后， 的种类、数目、质量均不发生改变。
(4)图2中从丙到丁的过程，可采取_______(填字母)的方法实现此变化。
A．升温 B．降温 C．增大压强
【答案】(1)A
(2)分解反应
(3)原子
(4)BC
【详解】（1）根据反应前后原子的数目和种类不变，水分解生成氢气和氧气，A为氢气分子，B为氢原子，故选A；
（2）图1中是水分解生成氢气和氧气，该反应属于基本反应类型的分解反应；
（3）在化学变化中，反应前后，原子的种类、数目、质量均不发生改变；
（4）丙到丁的过程中分子之间的间距变小，可通过降温和增大压强的方法实现，故选BC。
考点三 质量守恒定律的应用
1．不能用质量守恒定律解释的现象是
A．铜丝加热后质量增加 B．铁丝燃烧，其固体质量增加
C．水受热蒸发 D．蜡烛燃烧后质量减少了
【答案】C
【详解】A、铜丝加热时，铜与空气中的氧气发生反应，生成氧化铜，根据质量守恒定律，参加反应的铜和氧气的质量总和等于反应后生成的氧化铜的质量，所以铜丝加热后质量增加能用质量守恒定律解释，不符合题意；
B、铁丝燃烧是铁与氧气反应生成四氧化三铁。根据质量守恒定律，参加反应的铁和氧气的质量总和等于生成的四氧化三铁的质量，因此铁丝燃烧后固体质量增加能用质量守恒定律解释，不符合题意；
C、水受热蒸发是物理变化，只是水由液态变为气态，没有新物质生成。质量守恒定律只适用于化学变化，不适用于物理变化，所以水受热蒸发不能用质量守恒定律解释，符合题意；
D、蜡烛燃烧生成二氧化碳和水，这些产物以气体形式逸散到空气中。根据质量守恒定律，参加反应的蜡烛和氧气的质量总和等于生成的二氧化碳、水等物质的质量总和，由于部分产物逸散，所以蜡烛燃烧后质量减少能用质量守恒定律解释，不符合题意。
故选C。
2．现有化学反应，下列说法正确的是
A．A和B的质量比一定等于C和D的质量比
B．若A和C为单质，B和D为化合物，该反应是分解反应
C．若A和B各取2g使其反应，则C和D的质量总和一定等于4g
D．若A和B各取2g恰好完全反应，则C和D的质量总和一定等于4g
【答案】D
【详解】A、A和B的质量比与C和D的质量比没有必然的联系，不符合题意；
B、分解反应的特征是“一变多”，该反应的反应物有两种，不属于分解反应，不符合题意；
C、质量守恒定律是参加反应的物质的总质量与生成物的总质量相等，若A和B各取2g使其反应，但是A和B是否完全反应未知，故C和D的质量和不一定等于4g，不符合题意；
D、质量守恒定律是参加反应的物质的总质量与生成物的总质量相等，若A和B各取2g恰好完全反应，则C和D的质量总和一定等于4g，符合题意。
故选D。
3．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如下表所示。下列说法错误的是
物质 甲 乙 丙 丁
反应前的质量/g 18 5 2 5
反应后的质量/g 0 2 15
A．
B．乙和丁为生成物
C．甲、乙发生改变的质量比为
D．该反应是分解反应
【答案】C
【详解】A、根据质量守恒定律可知18+5+2+5=x+2+15，解得x=13，故选项说法正确；
B、反应后乙和丁的质量增加，为生成物，故选项说法正确；
C、甲、乙发生改变的质量比为，故选项说法错误；
D、由表中数据可知，反应后甲物质减少，为反应物，乙、丁质量增加，为生成物，该反应为一种物质生成多种物质的反应，属于分解反应，故选项说法正确；
故选：C。
4．密闭容器内有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下发生某一化学反应，反应前后各物质质量如图所示。下列说法正确的是
A．甲和丁的相对分子质量之比为1:2 B．反应前后乙和丁的质量变化之比为3:2
C．丙一定为该反应的催化剂 D．反应生成了16g丁
【答案】B
【详解】A.由图可知，生成甲、丁的质量比为：(10g-4g):(8g-4g)=1:2，由于未知反应的化学方程式中的化学计量系数，因此，无法确定甲和丁的相对分子质量之比，故说法错误，不符合题意；
B.由图可知，反应前后乙和丁的质量变化之比为：(20g-8g):(16g-8g)=3:2，故说法正确，符合题意；
C.先依据质量守恒求丙的反应后质量：反应前总质量为8g(甲)+20g(乙)+6g(丙)+8g(丁)=42g；反应后甲、乙、丁总质量为12g+8g+16g=36g，则丙的质量应为42g 36g=6g，说明丙的质量没有变化，但不会因此就断定“一定是催化剂”，丙也可能没参加反应，故说法错误，不符合题意；
D.由图可知，反应生成了的丁质量为：16g-8g=8g，故说法错误，不符合题意，故选B。
5．将3.2g某物质在O2中充分燃烧，生成了4.4gCO2和3.6gH2O(无其他产物)。下列对于该物质的组成判断正确的是
A．只含有C、H两种元素
B．一定含有C、H元素，可能含有O元素
C．一定含有C、H、O三种元素
D．该物质中碳、氢两种元素的质量比为4：1
【答案】C
【详解】将3.2g某物质在O2中充分燃烧，生成了3.6gH2O和4.4gCO2（无其他产物），根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类和质量不变，二氧化碳和水中含有碳、氢、氧元素，氧气中只含有氧元素，则该物质中一定含有碳、氢元素，3.6gH2O中氢元素的质量=，4.4gCO2中碳元素的质量为：，0.4g+1.2g=1.6g＜3.2g，则该物质中还含有氧元素。
故选C。
知识导图记忆
知识目标复核
【学习目标】
1．认识化学反应中的各物质间存在定量关系，化学反应遵守质量守恒定律。
2．理解质量守恒定律的微观本质。
3．能选取实验证据说明质量守恒定律，并阐释其微观本质。
【学习重难点】
1．理解质量守恒定律的微观本质。
3．运用质量守恒定律解释现象。
一、选择题
1．物质发生化学变化时，反应前后一定发生变化的是
A．原子种类和数目 B．分子种类
C．物质的质量总和 D．元素的质量
【答案】B
【详解】A、根据质量守恒定律， 化学反应前后，原子的种类和数目不变，不符合题意；
B、化学变化一定有新物质生成，分子的种类一定发生了改变，符合题意；
C、根据质量守恒定律，参加反应的物质的总质量与生成物的总质量相等，则化学反应前后，物质的质量总和不变，不符合题意；
D、根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和质量不变，从宏观上看，元素的种类和质量不变，不符合题意；
故选B。
2．在实验课上，同学们用如图所示装置完成了铁与硫酸铜溶液反应前后质量的测定。以下说法正确的是
A．锥形瓶倾斜才能使反应发生 B．可观察到溶液由蓝色变为无色
C．反应前后天平示数发生改变 D．该实验必须将橡胶塞换成气球
【答案】A
【详解】A、将锥形瓶倾斜，使试管中的硫酸铜溶液流出，与铁反应，选项正确；
B、铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，溶液由蓝色变为浅绿，选项错误；
C、反应前后物质的总质量不变，所以天平示数不变，选项错误；
D、该反应没有气体生成或剧烈放热，所以不需要将橡胶塞换成气球，选项错误；
故选A。
3．下列有关内容用质量守恒定律解释正确的是
A．10mL水和10mL酒精混合后，总体积一定是20mL
B．某化合物在氧气中燃烧只生成二氧化碳，则该化合物一定含碳元素和氧元素
C．煤燃烧后产生的煤渣的质量一定等于所用煤的质量
D．将5gA和5gB混合后发生化合反应，一定能生成10gC
【答案】B
【详解】A、10mL水和10mL酒精混合，由于分子之间有间隔，一部分水分子和酒精分子会互相占据分子之间的间隔，总体积小于20mL，该变化属于物理变化，不能用质量守定律解释，故选项解释错误；
B、根据质量守恒定律可知，反应前后元素的种类不变，某化合物在氧气中燃烧只生成二氧化碳，则该化合物中一定含有碳元素和氧元素，故选项解释正确；
C、煤燃烧后产生的煤渣的质量应小于所用煤的质量，因为煤中主要含碳元素，燃烧后要产生大量CO2等气体逸散到空气中，导致质量减少，故选项解释错误；
D、5gA和5gB混合后发生化合反应，若A、B好完全反应，则生成C的质量等于10g；若反应后A或B有剩余，则生成C的质量小于10g，故选项解释错误。
故选B。
4．某兴趣小组设计如图所示实验装置验证质量守恒定律，实验过程中用电热棒引燃镁条。下列有关说法不正确的是
A．实验前应检查装置气密性 B．实验过程中气球先膨大后变瘪
C．实验前后均需要称量整个装置的质量 D．反应前瓶内镁条和氧气的总质量一定等于反应后生氧化镁的质量
【答案】D
【详解】A、实验前应检查装置气密性，以防止装置漏气，造成天平不平衡，故选项说法正确。
B、镁条燃烧放出大量的热，随着反应的进行，瓶中压强逐渐减小，则实验过程中气球先膨大后变瘪，故选项说法正确。
C、实验前后均需要称量整个装置的质量，比较反应前后总质量的变化情况，故选项说法正确。
D、瓶内的镁条和氧气不一定完全参加反应，生成物氧化镁的质量等于参加反应的镁和氧气的质量之和，故，故选项说法不正确。
故选D。
5．如图为HgO 受热变化的微观模拟图，下列说法不正确的是
A．反应前后原子数目不变 B．该反应为分解反应
C．反应前后元素化合价不变 D．该反应遵循质量守恒定律
【答案】C
【详解】A、根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变，不符合题意；
B、该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应，不符合题意；
C、氧化汞中汞元素显+2价，氧元素显-2价，汞单质中汞元素化合价为0，氧气中氧元素化合价为0，故反应前后汞元素和氧元素的化合价均发生了改变，符合题意；
D、该反应有新物质生成，属于化学变化，遵循质量守恒定律，不符合题意。
故选C。
6．下列实验现象或事实不能用质量守恒解释的是
A．水结成冰，质量不变
B．煤燃烧后，灰烬质量比煤的质量小
C．镁在空气中燃烧后，生成物的质量比镁的质量大
D．高锰酸钾加热分解，剩余固体的质量比原来高锰酸钾的质量小
【答案】A
【详解】A、水结成冰属于物理变化，质量守恒定律解释化学变化，A符合题意；
B、煤燃烧后，灰烬质量比煤的质量小，由于生成二氧化碳逸散到空气中，B不符合题意；
C、镁在空气中燃烧后，有氧气参加，生成氧化镁，生成物的质量比镁的质量大，C不符合题意；
D、高锰酸钾加热分解生成氧气逸散到空气中，剩余固体的质量比原来高锰酸钾的质量小，D不符合题意。
故选A。
7．下列关于质量守恒定律的说法错误的是
A．木炭在空气中燃烧成灰，质量减少，符合质量守恒定律
B．化学反应前后不存在原子的得失，因此化学反应的前后质量守恒
C．根据质量守恒定律，镁条在空气中燃烧生成氧化镁的质量一定大于镁条的质量
D．一定体积的酒精跟水混合，总体积虽然减小了，但该过程符合质量守恒定律
【答案】D
【详解】A、木炭在空气中燃烧成灰，质量减少，是因为生成了二氧化碳，气体逸出后致质量减小，符合质量守恒定律故，故选项说法正确；
B、根据质量守恒定律，化学反应实质是原子的重新组合，不存在原子的得失，因此化学反应的前后质量守恒，故选项说法正确；
C、根据质量守恒定律，镁条在空气中燃烧生成的氧化镁的质量应等于参加反应的镁和氧气的质量和，所以镁条在空气中燃烧生成的氧化镁的质量一定大于镁条的质量，故选项说法正确；
D、一定体积的酒精跟水混合，该过程没有发生化学反应，不能使用质量守恒定律解释，故选项说法错误。
故选：D。
8．小组同学利用电子天平完成质量守恒定律的验证实验(如图)。下列说法正确的是
A．实验中观察到气球持续变小 B．取下气球也可完成实验验证
C．反应后所称质量为CuO的质量 D．反应前后固体质量发生改变
【答案】D
【详解】A、铜与氧气在加热条件下反应，开始加热时，装置内空气受热膨胀，气球变大；随着反应进行，氧气被消耗，装置内气体减少，压强减小，气球变小，所以气球在实验过程中变化是先变大后变小，选项说法错误；
B、铜与氧气在加热条件下反应生成氧化铜，参加反应的铜和氧气的质量和等于生成氧化铜的质量，该反应有氧气参与，因此装置需要密闭，取下气球导管与外界连通，反应过程中气体进出，无法保证反应前后质量相等，不能完成质量守恒定律的验证，选项说法错误；
C、反应后所称质量为整个装置的总质量，并非只有氧化铜的质量，选项说法错误；
D、铜与氧气在加热条件下反应生成氧化铜，参加反应的铜和氧气的质量和等于生成氧化铜的质量，固体质量增加，即反应前后固体质量发生改变，选项说法正确；
故选D。
9．在一个密闭容器中，有甲、乙、丙、丁四种物质，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。下列说法正确的是

A．参加反应的甲、乙质量比为14∶3
B．该反应为分解反应
C．物质丁一定是该反应的催化剂
D．物质丙可能为单质
【答案】A
【分析】由图中数据可知，反应后乙的质量分数为：1 42% 10% 40%=8%；反应后甲的质量分数减小了70%-42%=28%，则甲是反应物；反应后乙的质量分数减小了14%-8%=6%，则乙也是反应物；反应后丙质量分数增大了40%-6%=34%，则丙是生成物；反应前后丁的质量分数不变，则丁可能是该反应的催化剂，也可能是没有参与反应的杂质；该反应是甲和乙在一定条件下反应生成丙，符合“多变一”的特点，属于化合反应。
【详解】A、参加反应的甲、乙质量比为28%：6%=14：3，故选项说法正确；
B、该反应是甲和乙在一定条件下反应生成丙，符合“多变一”的特点，属于化合反应，故选项说法错误；
C、反应前后丁的质量分数不变，则丁可能是该反应的催化剂，也可能是没有参与反应的杂质，故选项说法错误；
D、该反应是甲和乙在一定条件下反应生成丙，符合“多变一”的特点，属于化合反应，丙是化合反应的生成物，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，则丙一定是化合物，故选项说法错误；
故选：A。
10．兴趣小组用图1所示的密闭装置探究铜在空气中加热的反应，一段时间后停止加热。装置内体积分数随时间变化的曲线如图2所示，下列说法不正确的是
A．加热时，铜发生化合反应
B．停止加热后，气球会逐渐变瘪
C．该实验还可以用来验证质量守恒定律
D．装置内体积分数始终保持在左右
【答案】D
【详解】A、加热时，铜与氧气反应生成氧化铜，化学方程式为，该反应符合 “多变一” 的特征，属于化合反应，该选项正确；
B、停止加热后，装置内温度降低，且铜与氧气反应消耗了氧气，装置内压强减小，在外界大气压作用下，气球会逐渐变瘪，该选项正确；
C、该反应在密闭装置中进行，反应前后物质的总质量不变，可以用来验证质量守恒定律，该选项正确；
D、铜与氧气反应消耗了氧气，装置内气体总体积减小，虽然氮气不参与反应，但氮气的体积分数会增大，不是始终保持在 78% 左右，该选项错误。
故选D。
11．将3.2g某物质在O2中充分燃烧，生成了4.4gCO2和3.6gH2O(无其他产物)。下列对于该物质的组成判断正确的是
A．只含有C、H两种元素
B．一定含有C、H元素，可能含有O元素
C．一定含有C、H、O三种元素
D．该物质中碳、氢两种元素的质量比为4：1
【答案】C
【详解】将3.2g某物质在O2中充分燃烧，生成了3.6gH2O和4.4gCO2（无其他产物），根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类和质量不变，二氧化碳和水中含有碳、氢、氧元素，氧气中只含有氧元素，则该物质中一定含有碳、氢元素，3.6gH2O中氢元素的质量=，4.4gCO2中碳元素的质量为：，0.4g+1.2g=1.6g＜3.2g，则该物质中还含有氧元素。
故选C。
二、填空与简答
12．质量守恒定律是一条重要定律，请利用该定律的相关知识回答下列问题。
(1)化学反应前后肯定没有变化的是______（填字母序号）。
①原子数目 ②分子数目 ③元素种类
④物质种类 ⑤原子种类 ⑥物质的总质量
A．①④⑥ B．①③⑤⑥ C．①②⑥ D．②③⑤
(2)要使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），若固体质量变化用如图表示，则与之差表示 的质量。
【答案】(1)B
(2)参加反应的氧气
【详解】（1）质量守恒定律，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； 根据化学反应前后，元素的种类不变，原子的种类、个数、质量不变，则物质总质量不变；化学反应一定有新物质生成，物质的种类一定改变，分子的数目可能改变；
故选B；
（2）镁条和氧气在点燃的条件下反应生成氧化镁 ，根据质量守恒定律，参加反应的镁和氧气的质量之和等于生成氧化镁的质量，则与之差表示参加反应的氧气的质量。
13．下图是在高温高压、催化剂条件下氮气和氢气发生反应生成氨气的微观模拟图，其中、分别表示氮原子和氢原子。请回答：
(1)根据质量守恒定律，应该在B图中补充_______(填“A”或“B”)。
A． B．
(2)此反应的微观实质是：在高温高压、催化剂条件下，氢分子分成氢原子，氮分子分成氮原子 。
(3)写出与一个生成物分子具有相同电子数但少一个质子的离子符号是 。
(4)如图是该反应中粒子个数随反应时间的变化关系，其中表示的氢分子随时间变化的图像是 (填字母)。
【答案】(1)A
(2)每一个氮原子和三个氢原子结合成一个氨分子
(3)/
(4)b
【详解】（1）根据质量守恒定律，化学反应前后原子种类及数目不变，A中有2个氮原子和6个氢原子，B中有2个氮原子和4个氢原子，缺少2个氢原子，则B图中应补充，故选：A；
（2）化学反应的实质是分子分解为原子，原子重新结合为新的分子，故此反应的微观实质是：在高温高压、催化剂条件下，氢分子分成氢原子，氮分子分成氮原子，每一个氮原子和三个氢原子结合成一个氨分子；
（3）由图可知，生成物分子为氨分子，一个氨分子含有10个质子、10个电子，氟离子含有9个质子、10个电子，氢氧根离子含有9个质子、10个电子，所以与一个氨分子具有相同电子数但少一个质子的离子可以是氟离子或氢氧根离子，其离子符号为或；
（4）由图可知，反应前有3个氢分子和1个氮分子，反应后有2个氨分子、0个氢分子和0个氮分子，则表示的氢分子随时间变化的图像是b。
14．化学反应都遵守质量守恒定律，请根据质量守恒定律的相关知识完成下列问题：
(1)下列各项中，在化学反应前后一定不变的是 (填数字序号)。
①元素的种类 ②物质的种类 ③原子的种类 ④分子的种类 ⑤原子的数目 ⑥分子的数目
(2)实验室常用如图所示实验验证质量守恒定律。四位同学设计了如图A、B、C、D四个实验，并按如图实验操作来验证质量守恒定律，实验中观察到B、C实验前后天平依然保持平衡，某同学认为B、C实验都能验证质量守恒定律，你认为他的说法 (填“是”或“否”)正确；而A、D实验天平不平衡，其中D实验天平不平衡的原因是 。
【答案】(1)①③⑤
(2) 否 产生的二氧化碳逸散到空气
【详解】（1）化学反应都遵守质量守恒定律，根据质量守恒定律可知，在化学反应前后一定不变的是：元素的种类，原子的种类，原子的数目；物质的种类、分子的种类一定发生改变，分子的数目可能发生改变，故选①③⑤；
（2）质量守恒定律只适用于化学变化，因为B没有发生化学变化，不能用于验证质量守恒定律，固某同学认为B、C实验都能验证质量守恒定律，你认为他的说法不（否）正确。
A、D实验天平不平衡，A有氧气参加反应且生成白烟会逸入空气，会导致天平不平衡；D实验中碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，导致D天平不平衡的原因是：产生的二氯化碳逸散到空气中。
15．某化学课外小组同学，用如图所示实验验证质量守恒定律。
(1)甲同学用 A 装置实验，此实验中气球的作用是 。
(2)乙同学用 B 装置实验，发现天平的指针 （填“偏左”、“偏右”或“不偏转”）
(3)丙同学用 C 装置实验，观察到的现象是 。
(4)丁同学完成如图 D 实验时，发现一定质量的镁完全燃烧后留下的固体质量比反应前镁的质量轻，联系实验现象，可能的原因是 。
(5)综上所述， A、B、C、D 所示四个实验中能用质量守恒定律解释的是 （填字母）。
【答案】(1)缓冲气压，形成密闭
(2)偏右
(3)铁钉表面有红色固体析出，溶液由蓝色变浅绿色，天平平衡
(4)部分氧化镁以白烟形式逸散到空气中（或坩埚钳上残留部分氧化镁）
(5)ABCD
【详解】（1）红磷燃烧放出大量的热，瓶内气压增大，故此实验中气球的作用是：缓冲气压，形成密闭；
（2）碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，反应产生的气体逸散到空气中，烧杯中物质变轻，故向右偏转；
（3）铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，无气体生成，故现象：铁钉表面有红色固体析出，溶液由蓝色变浅绿色，天平平衡；
（4）部分氧化镁以白烟形式逸散到空气中（或坩埚钳上残留部分氧化镁），故一定质量的镁完全燃烧后留下的固体质量比反应前镁的质量轻；
（5）四个变化都有新物质生成，都属于化学变化，故都遵循质量守恒定律，能用质量守恒解释，故选：ABCD。
16．质量守恒定律对科学发展具有重大意义。为验证质量守恒定律，某化学小组同学用下图所示实验装置进行了系列实验。
(1)甲同学用图1装置实验，此实验中气球的作用是 。
(2)乙同学用图2装置实验，发现天平的指针 （填“偏左”、“偏右”或“不偏转”）。
(3)丙同学对乙同学的装置进行了改进（如图3），可能存在的隐患是 。
(4)丁同学对乙同学的装置进行了改进（如图4），同组同学认为会产生误差，他的理由是 。
(5)戊同学对乙同学的装置进行了改进（如图5），发现反应前后总质量不变。请根据本小组的系列实验，从药品的选择、装置的设计等方面分析验证质量守恒定律时需要注意的相关事项 （至少写出3条）。
【答案】(1)平衡气压
(2)偏右
(3)锥形瓶内气压过大，使瓶塞被冲出
(4)反应产生气体，气球膨胀受到向上的浮力
(5)选择没有气体参与的化学反应；反应装置密闭；防止气球变大带来的空气浮力对实验的影响（合理即可）
【详解】（1）图1装置中气球的作用是平衡气压，可以防止瓶塞被冲出。
（2）乙同学用图2装置实验，该装置中碳酸钠粉末会与稀盐酸反应生成二氧化碳，二氧化碳逸散到空气中，导致左盘上物质质量变小，会发现天平的指针偏右。
（3）丙同学对乙同学的装置进行了改进（如图3），图丙装置完全密封，Na2CO3与稀盐酸反应生成二氧化碳，会导致装置内气压增大，可能存在的隐患是锥形瓶内气压过大，使瓶塞被冲出。
（4）丁同学对乙同学的装置进行了改进（如图4），则Na2CO3与稀盐酸反应生成二氧化碳，会导致装置内气压增大，气球膨胀，从而产生浮力，导致实验误差，故填：反应产生气体，气球膨胀受到向上的浮力。
（5）根据本小组的系列实验，从药品的选择、装置的设计等方面分析验证质量守恒定律时需要注意的相关事项有：选择没有气体参与的化学反应；反应装置密闭；防止气球变大，空气浮力对实验的影响；反应装置产生的气体可以被吸收；防止装置内压强太大导致装置爆炸（合理即可）。
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