【高效提升】5.1 質量守恒定律（原卷版）

第五單元化學反應的定量關系課題1質量守恒定律板塊導航01/學習目標明確內(nèi)容要求，落實學習任務02/思維導圖構建知識體系，加強學習記憶03/知識導學梳理教材內(nèi)容，掌握基礎知識04/效果檢測課堂自我檢測，發(fā)現(xiàn)知識盲點05/問題探究探究重點難點，突破學習任務06/分層訓練課后訓練鞏固，提升能力素養(yǎng)1．認識化學反應中的各物質間存在定量關系，化學反應遵守質量守恒定律。2．理解質量守恒定律的微觀本質。3．能選取實驗證據(jù)說明質量守恒定律，并闡釋其微觀本質。重點：質量守恒定律的實驗驗證和微觀解釋。難點：質量守恒定律的微觀解釋。一、實驗探究反應前后物質的質量關系實驗1．探究銅粉加熱前后質量的變化實驗步驟（1）銅粉鋪在錐形瓶底部，系有氣球的玻璃導管插入橡膠塞，橡膠塞塞進瓶口，稱量質量為m1。（2）加熱錐形瓶，觀察現(xiàn)象，一段時間后停止加熱，冷卻后稱量質量為m2。實驗現(xiàn)象。天平兩次顯示示數(shù)。表達式文字表達式：；符號表達式：實驗分析（1）氣球的作用是；（2）氣球變癟是因為。實驗結論反應后各物質質量總和m2反應前各物質質量總和m1；化學反應前后物質總質量。實驗2：探究鐵和硫酸銅反應前后質量的變化實驗步驟（1）錐形瓶中加入潔凈的鐵絲和裝有硫酸銅溶液的小試管，塞上橡膠塞，稱量質量為m1。（2）取下錐形瓶，傾斜，讓試管內(nèi)的溶液進入錐形瓶，觀察現(xiàn)象，一段時間后再稱量質量為m2。實驗現(xiàn)象；天平兩次顯示示數(shù)。表達式文字表達式：；符號表達式：實驗結論反應后各物質質量總和m2反應前各物質質量總和m1；化學反應前后物質總質量。二、質量守恒定律1．內(nèi)容：參加化學反應的，等于。2．解讀：（1）質量守恒定律只適用于化學變化，不適用于物理變化；一切都遵守質量守恒定律。（2）“參加”：的物質和的物質質量不能計入“總和”中；（3）“各物質”：參加反應或反應生成所有物質，特別注意、不能遺漏。（4）“質量總和”指的是守恒，不是體積或分子個數(shù)守恒。三、質量“不守恒”的實驗情況分析1．鹽酸與碳酸鈉反應前后質量變化的分析實驗步驟（1）小燒杯放碳酸鈉粉末，小試管盛稀鹽酸放入燒杯稱量質量m1。（2）傾斜試管，倒入稀鹽酸，發(fā)生反應。（3）反應完成，稱量m2。實驗現(xiàn)象白色粉末溶解，有。天平示數(shù)，m2m1。表達式文字表達式：；符號表達式：分析“不守恒”的原因。2．鎂條燃燒反應前后質量變化的分析實驗步驟（1）砂紙打磨過的長鎂條和陶土網(wǎng)一起稱量，質量為m1。（2）在陶土網(wǎng)上方點燃鎂條，觀察現(xiàn)象。（3）將鎂條燃燒后的產(chǎn)物與陶土網(wǎng)一起稱量，質量為m2。實驗現(xiàn)象發(fā)出，放出，產(chǎn)生白煙。天平示數(shù)（或沒有變化），m2m1（或m2=m1）。表達式文字表達式：；符號表達式：實驗分析（1）鎂條燃燒后，生成物氧化鎂的質量應等于和質量總和。固體質量應該，m2m1。（2）鎂條燃燒過程中，一部分氧化鎂以的形式擴散到空氣中，且坩堝鉗上可能也粘有一部分氧化鎂，均會造成氧化鎂損失，導致固體質量。（3）如果逸散的白煙質量小于增加的氣體質量，m1m2，若相等，m1m2，若逸散質量大于增加的氣體質量，m1>m2。3．歸納總結：由上述實驗可知，有或（或者有煙、霧狀物質生成）的反應，要驗證質量守恒定律，必須在容器（不易變形的密閉容器）里進行。四、質量守恒的原因（微觀解釋）以電解水反應的微觀過程為例分析：反應前后，改變的粒子是；反應前后，不變的粒子是。1．化學反應的本質參加反應的各物質（反應物）的分子破裂成原子，原子而生成新物質（生成物）的過程。2．從微觀角度解釋質量守恒的原因微觀上，化學反應前后，原子的均不變，因此化學反應前后各物質的質量總和必然相等。3．化學反應前后的“變”與“不變”微觀宏觀一定不變一定改變可能改變1．判斷題（1）所有化學反應不一定都遵循質量守恒定律。()（2）質量守恒定律適用于一切化學變化，活性炭吸附水中雜質也遵循質量守恒定律()（3）2L氫氣與18L氧氣反應生成20L的水()（4）500g涼水煮沸變成500g沸水及水蒸氣，能用質量守恒定律解釋()（5）9g水電解后生成lg氫氣和8g氧氣，可用質量守恒定律解釋()（6）在物質發(fā)生化學變化時，原子的種類不變，元素的種類也不會改變。(_______)（7）煤完全燃燒后生成的所有物質的質量之和大于煤的原質量，這一現(xiàn)象可用質量守恒定律解釋()（8）要考慮空氣中的物質是否參加反應或生成的物質(如氣體)有無遺漏，利用有氣體參加或有氣體生成的反應來驗證質量守恒定律時，要在密閉容器中進行。(_______)（9）向68g過氧化氫溶液中加入2gMnO2，充分反應后將混合物過濾，剩余液體的質量為42g，則產(chǎn)生氧氣的質量為26g。()（10）ag白磷在bg氧氣中燃燒，生成五氧化二磷的質量不大于（a＋b）g。()（11）化學反應前后，分子的種類一定改變，分子的數(shù)目可能改變。()（12）我們?nèi)庋劭吹靡姷暮暧^變化，實際是因肉眼看不到的微觀變化引起的，在化學反應前后，原子的種類、數(shù)目、質量均保持不變，因此質量守恒。()（13）細鐵絲在氧氣中燃燒后，生成物的質量比細鐵絲的質量大，因此這個反應不遵守質量守恒定律。()（14）對于有氣體參加或有氣體生成的反應來驗證質量守恒定律時，要在密閉容器中進行。()（15）在一定條件下，可用氮氣和氫氣作原料制得水。（16）某化合物在氧氣中完全燃燒生成二氧化碳和水，則該化合物中一定含有碳、氫、氧三種元素()（17）化學反應后，分子的數(shù)目和原子的數(shù)目都一定不變()（18）鎂在空氣中燃燒，生成的氧化鎂的質量等于參加反應的鎂的質量和氧氣的質量之和()（19）12g碳完全反應時只能消耗32g氧氣，則12g碳在64g氧氣中充分反應生成76g二氧化碳()（20）高錳酸鉀加熱分解后固體質量變小，能用質量守恒定律解釋()（21）銅片受熱變黑后，銅片的質量增大了，這一變化符合質量守恒定律()（22）化學反應前后物質的種類、分子的種類一定變，分子的數(shù)目不一定變()（23）化學反應前后同種元素的化合價一定相等()（24）用含有氧元素的物質反應才有可能產(chǎn)生氧氣()2．比較下列物質的質量大小，用“＞”“＝”或“＜”填空。(1)木材燃燒，余下灰燼的質量原木材的質量。(2)硫粉在氧氣中燃燒，生成物的質量原硫粉的質量。(3)加熱高錳酸鉀，剩余固體的質量原反應物的質量。3．請根據(jù)質量守恒定律解釋下列現(xiàn)象：(1)蠟燭燃燒后質量減小。(2)鐵絲在氧氣中燃燒后，生成物的質量比細鐵絲的質量大。4．小紅同學用鎂條在空氣中燃燒的實驗來驗證質量守恒定律，實驗現(xiàn)象如圖所示。

(1)鎂條完全燃燒后，稱量石棉網(wǎng)上留下固體的質量比反應前鎂條質量大（只考慮與氧氣反應），請分析其原因是什么？(2)根據(jù)以上實驗可知，要驗證質量守恒定律，實驗的注意事項是什么？5．如圖所示裝置，某化學興趣小組對質量守恒定律進行實驗探究，觀察到反應后天平不平衡。

（1）同學們通過討論認為，雖然天平不平衡，但是該反應仍然符合質量守恒定律，他們的理由是什么？（2）同學們通過對質量守恒定律的研究，得出結論：化學反應前后，一定不變的是（填序號）。①原子種類②原子數(shù)目③分子種類④分子數(shù)目⑤元素種類⑥物質種類?問題一質量守恒定律的內(nèi)容及適用范圍【典例1】下列對質量守恒定律的理解錯誤的是A．質量守恒定律適合于所有的化學變化B．鐵絲在氧氣中燃燒后，固體質量增加，不符合質量守恒定律C．質量守恒定律揭示了化學變化中宏觀物質之間的質量關系，與微觀過程無關D．有氣體參與或生成的化學反應，必須在密閉容器中進行才能驗證質量守恒定律【解題必備】質量守恒定律內(nèi)容：參加化學反應的各物質的質量總和，等于反應后生成的各物質的質量總和。適用范圍：一切化學反應。【變式1-1】下列說法中正確的是A．蠟燭燃燒后生成物的質量之和等于蠟燭減少的質量與消耗氧氣的質量之和B．煤燃燒后剩余的煤渣比較輕，因此不符合質量守恒定律C．10g水全部蒸發(fā)變成10g水蒸氣，因此符合質量守恒定律D．只要做一個“白磷燃燒前后質量測定”的實驗就能得出質量守恒定律【變式1-2】質量守恒定律是人類探索世界的偉大發(fā)現(xiàn)之一、下列認識不正確的是A．質量守恒定律只適用于化學變化，不能用來解釋物理變化B．化學反應前后分子的種類、數(shù)目一定都發(fā)生改變C．通過化學變化，只能改變世界上物質的種類，不能改變物質的總質量D．化學反應前后原子的種類、數(shù)目一定不發(fā)生改變?問題二實驗探究質量守恒定律【典例2】建立基本的化學觀念可以讓我們更好的理解化學知識。如形成守恒的觀念，可以讓我們更好的理解質量守恒。(1)銅粉在空氣中加熱后，生成物質量比原來銅粉質量增加的原因是什么？(2)如圖，為什么不能用A實驗驗證質量守恒定律？(3)若用B裝置圖驗證質量守恒定律，要達到實驗目的，該如何改進？【解題必備】驗證質量守恒定律時，有氣體參加或有氣體生成的反應，應該在密閉體系中進行?！咀兪?-1】同學們用如圖所示實驗裝置驗證質量守恒定律。(1)在以上三個實驗當中，能直接用來驗證質量守恒定律的是實驗(2)實驗二中，反應前后天平不平衡，用解釋其原因：?！咀兪?-2】某興趣小組的同學設計了如下三個實驗裝置(天平略)來驗證質量守恒定律。A．紅磷燃燒

B．酒精與水混合

C．過氧化氫與二氧化錳混合

(1)實驗B不能驗證質量守恒定律的原因是什么？(2)若要使實驗C能驗證質量守恒定律應如何改進？(3)從微觀角度解釋化學變化遵守質量守恒定律的原因。?問題三用質量守恒定律解釋現(xiàn)象【典例3】根據(jù)質量守恒定律解釋下列現(xiàn)象：（1）銅粉在空氣中加熱后，生成物的質量比原來銅粉的質量增大；（2）紙在空氣中燃燒后化為灰燼，灰燼的質量比紙的質量減??；（3）高錳酸鉀受熱分解后，剩余固體的質量比原反應物的質量減小?！窘忸}必備】1．一切化學反應都能用質量守恒定律解釋，但物理變化不能。2．有氣體參加或生成的一定要記得加上氣體的質量。【變式3-1】下列事實能用質量守恒定律解釋的是A．水結冰體積變大，質量不變B．50mL水中加入50mL酒精，總體積小于100mLC．5g蔗糖溶于95g水中，總質量為100gD．木材在空氣中燃燒后化為灰燼，灰燼質量比木材的質量小【變式3-2】下列現(xiàn)象不能用質量守恒定律解釋的是A．溫度升高冰融化成水，變化前后的物質質量不變B．木炭燃燒成為灰燼，灰燼的質量比木炭的質量小C．過氧化氫分解生成水和氧氣，反應前后各物質的質量總和相等D．鎂條在氧氣中燃燒生成固體氧化鎂，反應后固體的質量增加?問題四用質量守恒定律確定物質組成【典例4】可燃物X完全燃燒的化學反應表達式為，則X不可能是A． B． C． D．【解題必備】抓住化學反應前后元素的種類守恒、元素的質量守恒進行解題。【變式4-1】將16g純凈物R在足量氧氣中完全燃燒生成44g二氧化碳和36g水。下列判斷不正確的是A．R中碳、氫原子的個數(shù)比為1：4 B．消耗氧氣64gC．R中只含碳、氫元素 D．R中碳元素的質量分數(shù)為70%【變式4-2】實驗小組同學將3.2g某純凈物在足量氧氣中點燃，待其充分燃燒后，測得生成8.8g二氧化碳和7.2g水，下列關于該純凈物的說法正確的是①該物質中一定含有碳元素和氫元素，且這兩種元素的原子個數(shù)比為②該物質中一定不含有氧元素③該物質燃燒過程中參加反應的氧氣的質量與生成二氧化碳的質量比為A．①③ B．①② C．①②③ D．②③?問題四有關質量守恒定律的計算【典例4】現(xiàn)將40gA和足量的B混合加熱。A與B發(fā)生化學反應，40gA完全反應后生成32gC和22gD，則參加反應的B與生成的D的質量比是A．20：7 B．7：11 C．5：4 D．16：11【解題必備】發(fā)生在密閉容器中的反應，反應前后物質的總質量相等。反應后質量與反應前相比質量增加的是反應物，質量減小的是生成物?！咀兪?-1】在一密閉容器中，有X、Y、Z、W四種物質，充分反應后，測得反應前后各物質的質量如下表。下列說法不正確的是物質XYZW反應前的質量/g22654反應后的質量/g9619xA．x=3 B．參加反應的X的質量為13gC．該反應為化合反應 D．Y一定是這個反應的催化劑【變式4-2】密閉容器內(nèi)有甲、乙、丙、丁四種物質，在一定條件下發(fā)生化學反應，反應前后各物質質量如圖所示。下列說法錯誤的是A．甲和丁一定是化合物 B．丙可能為該反應的催化劑C．乙和丁的質量變化之比為3：2 D．該反應遵循質量守恒定律1．下列敘述符合質量守恒定律的是A．某物質燃燒生成二氧化碳和水，則該物質一定含有碳、氫元素B．木炭燃燒后灰燼的質量比原來木炭的質量小C．10g水加熱可以變成10g水蒸氣D．酒精燈長時間不蓋燈帽后，酒精質量變小2．現(xiàn)將和足量混合加熱，與發(fā)生化學反應，完全反應后生成和10gD，則反應中的B與的質量比A．1：4 B．1：2 C．1：1 D．5：13．燒堿是一種重要的化工原料，工業(yè)上用電解飽和食鹽水的方法制取燒堿，下列物質不可能是電解飽和食鹽水產(chǎn)品的是A．H2 B．Cl2 C．NaOH D．Na2CO34．如圖所示實驗，能夠直接用于驗證質量守恒定律的是A．酒精與水混合 B．加熱銅絲C．紅磷燃燒 D．稀硫酸與鋅粒反應5．6.3g某有機物在空氣中完全燃燒，共得到17.6g二氧化碳和10.8g水，則該化合物的組成元素是A．一定只含有碳元素B．一定只含有碳、氫兩種元素C．一定含有碳、氫、氧三種元素D．一定含有碳、氫元素，可能含有氧元素6．鎂帶在耐高溫的容器中密封(內(nèi)含空氣)加熱，下圖中能正確表示容器里所盛物質總質量變化的是A． B．C． D．7．在一密閉容器中有甲、乙、丙、丁四種物質，一定條件下充分反應，測得反應前后各物質的質量如下表所示：物質甲乙丙丁反應前的質量/g364264反應后的質量/gX45224下列說法中不正確的是A．反應后物質甲的質量是26g B．丁是生成物C．參加反應的甲和丁的質量比是1：4 D．物質乙可能是反應的催化劑8.密閉容器內(nèi)有甲、乙、丙、丁四種物質，在一定條件下充分反應，測得反應前后各物質的質量分數(shù)如圖所示。下列說法錯誤的是A．該反應基本反應類型為化合反應B．該化學反應中乙、丙質量比為3∶17C．物質丙可能為單質D．物質丁可能是該反應的催化劑9．在密閉容器中放入甲、乙、丙、丁四種純凈物，在一定條件下發(fā)生化學反應，一段時間后測得相關數(shù)據(jù)如圖所示。則下列說法正確的是A．X=2.9 B．丁一定是單質 C．該反應屬于分解反應 D．乙一定是該反應的催化劑10．某密閉容器中有甲、乙、丙、丁四種物質，在一定條件下發(fā)生化學反應，容器中乙、丙、丁的質量隨甲的質量變化情況如圖所示。下列說法錯誤的是A．a(chǎn)的值為12 B．丙一定是催化劑C．丁屬于化合物 D．當丁為5g時，容器中乙的質量為11g11．質量守恒定律的發(fā)現(xiàn)是化學發(fā)展史上的一個重要里程碑，請用相關知識回答問題。（1）紙在空氣中燃燒后化為灰燼，灰燼的質量比紙的質量。（2）植物的光合作用可表示為：二氧化碳+水淀粉+氧氣。根據(jù)以上信息可確定淀粉中一定含有的元素是（填寫元素符號），依據(jù)是在化學反應前后不變；（3）15.8g高錳酸鉀中含有氧元素的質量為6.4g，則加熱15.8g高錳酸鉀至完全分解，理論上可以得到氧氣的質量（選填“大于”、“等于”或“小于”）6.4g。12．化學興趣小組的同學用右圖所示反應驗證質量守恒定律。(1)小明點燃5g鎂條使其燃燒完全后，稱量石棉網(wǎng)上剩余的固體物質時發(fā)現(xiàn)質量減少了，有同學認為該反應不遵循質量守恒定律。你認為這種說法正確嗎？(填“正確”或“不正確”)。(2)小明重新稱得5g鎂條，放在密閉容器中點燃，待反應完全后稱得全部剩余固體質量為a，則a5g。(填“>”“<”或“＝”)(3)要使該反應能用于驗證質量守恒定律，最合理的實驗裝置是(填字母序號)。A． B． C． D．13．某化學興趣小組同學對質量守恒定律進行實驗探究，甲組同學用在空氣中燃燒鎂帶的實驗來探究，如圖1所示，乙組同學用圖2所示裝置進行探究。請回答下列問題。(1)鎂帶燃燒的符號表達式為。(2)甲組同學待鎂帶燃燒后，稱量留在石棉網(wǎng)上固體的質量，發(fā)現(xiàn)與反應前鎂帶的質量相比（選填“變大“變小”或“相等”），原因是。(3)已知碳酸鈉與稀鹽酸（化學式為HCl）反應生成氯化鈉、水和二氧化碳，乙組同學實驗現(xiàn)象是：天平（選填“保持平衡”“向左偏轉”或“向右偏轉”）。(4)由質量守恒定律可知，化學反應前后，一定不變的是（填序號）。①原子種類；②原子數(shù)目；③分子種類；④分子數(shù)目；⑤元素種類；⑥物質種類。1．下列有關內(nèi)容能用質量守恒定律解釋且正確的是A．10g水和10g酒精混合后，總質量是20gB．將10g高錳酸鉀加熱反應一段時間后，所得固體質量一定小于10gC．紙張燃燒后產(chǎn)生的灰燼的質量一定等于燃燒了的紙張的質量D．將10gA和6gB混合后發(fā)生化合反應，一定能生成16gC2．現(xiàn)將40gA和足量的B混合加熱。A與B發(fā)生化學反應，40gA完全反應后生成32gC和22gD，則參加反應的B與生成的D的質量比是A．20：7 B．7：11 C．5：4 D．16：113．下列驗證質量守恒定律的實驗中，能得出正確結論的是A．白磷燃燒前后質量的測定（不考慮外力影響）B．蠟燭燃燒前后質量的測定C．鎂條燃燒前后質量的測定D．碳酸鈣與稀鹽酸反應前后質量的測定4．18世紀末，為探究水的組成，法國科學家拉瓦錫將水蒸氣通過一根燒紅的鐵管，實驗裝置如圖所示，一段時間后，在出口處收集到一種可燃性氣體。實驗后稱量發(fā)現(xiàn)水的質量減少，鐵管質量增加。下列說法不正確的是A．實驗中水減少的質量等于鐵管增加的質量B．該實驗推翻了水是一種“元素”的錯誤觀點C．出口處收集到的可燃性氣體不可能是一氧化碳D．鐵管質量增加是因為鐵與水蒸氣反應生成了新物質5．某物質完全燃燒生成氧化碳和水。則對該物質判斷正確的是A．該物質只含碳、氫元素B．該反應中和的分子數(shù)之比為1：2C．該反應中和的質量比為12：11D．該物質分子中碳原子和氫原子的個數(shù)比為1：26．在養(yǎng)魚塘的水中加入增氧劑過氧化鈣（化學式為）可以增加水中氧含量，它與水反應后的生成物可能是A．MgO和 B．和C．和 D．和7．將16g純凈物R在足量氧氣中完全燃燒生成44g二氧化碳和36g水。下列判斷不正確的是A．R中碳、氫原子的個數(shù)比為1：4 B．消耗氧氣64gC．R中只含碳、氫元素 D．R中碳元素的質量分數(shù)為70%8．在一密閉容器中加入甲、乙、丙、丁四種物質，在一定條件下發(fā)生化學反應，測得反應前后及、時刻各物質質量如圖所示。下列說法中正確的是A．該反應屬于分解反應B．丙在該反應中一定作催化劑C．反應后容器內(nèi)甲和丁的質量之比為1∶8D．該反應中，乙和丁的質量變化之比為1∶49．密閉容器內(nèi)，有甲、乙、丙、丁四種物質，在一定條件下充分反應，測得反應前后各物質的質量分數(shù)如圖所示。下列說法不正確的是A．丁是化合物B．該反應屬于分解反應C．乙可能是該反應的催化劑D．該化學反應中甲、丙的質量變化之比為19：4110．一定量的乙醇在氧氣不足的情況下燃燒，生成一氧化碳、二氧化碳和水，水的質量是10.8g，則生成一氧化碳、二氧化碳總質量可能為A．11.2g B．16.8g C．17.6g D．26.4g11．質量守恒定律是是自然界存在的基本定律之一。請你根據(jù)質量守恒定律解釋回答下列問題：(1)小銘同學將10gA和足量B混合加熱，A與B發(fā)生化學反應，10gA完全反