文档文本内容
第12 讲 化学反应中的质量关系
内容导航
01 预习航标 → 析目标·明方向：预习导航精准定向
02 教材全解 → 析教材·学新知：情境概念深度构
情境启思：从生活或问题出发，激发兴趣
深研精炼：聚焦常考要点，学会解题思路
即练固基：趁热打铁练一练，巩固刚学内容
03 过关检测 → 练考点·强落实：过关检测分层提
预习目标
1.能认识质量守恒定律的含义；
2.能用实验证据证明质量守恒，并从微观角度进行解释；
3.能运用质量守恒定律解释或解决一些简单的化学问题。
预习重点
1.通过实验探究建立质量守恒定律；
2.理解质量守恒定律的内涵。
预习难点
1.从微观角度理解质量守恒定律的本质原因；
2.运用质量守恒定律解释化学现象。
问题1：“同学们请看这两个实验。左边是铁钉生锈前后的对比——铁锈比铁钉本身要重；右边是蜡烛在燃
烧，最终几乎消失，质量变轻了。这两个都是化学变化，为什么一个‘变重’，一个‘变轻’？化学反应前后，
物质的总质量到底有没有确定的关系？
情｜境｜启｜思
问题2：“先不着急做实验，我们从微观本质来推一推。这是水电解的微观过程，化学变化的实质是原子重
新组合。请大家思考：反应前后，原子的种类变了吗？数目变了吗？原子的质量变了吗？如果这些都‘不
变’，那我们是不是可以大胆推测——反应前后各物质的总质量……应该相等？”
问题3：“理论推测需要实验来检验。请看这两组实验装置，它们分别要研究氢氧化钠与硫酸铜、碳酸钙与
盐酸反应前后的质量关系。请同学们注意，右边的装置为什么用气球封住瓶口？因为反应会产生气体——
如果敞口进行，气体会跑掉，质量就无法‘守恒’了。接下来，各组开始实验，用数据验证我们的推测。”
问题4：“其实，我们今天的探究，历史上科学家也走过弯路。波义耳在敞口容器中加热金属，发现质量增
加，认为反应中质量不守恒。直到一百多年后，拉瓦锡在密闭容器中重复了类似的实验，才得出我们今天
验证的规律。为什么波义耳错了？拉瓦锡胜在哪里？”
知识点01
从定量角度认识化学变化
从定量角度认识化学变化
1. 化学家对化学反应进行定量研究
(1)17 世纪 70 年代，英国化学家
在一个敞口的容器中加热金属，结果发现反应后容器中物质的质
量增加了。
(2)18 世纪 70 年代，法国化学家
用较精确的定量实验法，在密封容器中研究氧化汞的生成与分解
的反应中各物质质量之间的关系，得到的结论是：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.用实验验证质量守恒定律
深｜研｜精｜炼
提出问题
参加化学反应的各物质都发生了变化，并有新物质生成。那么，参加反应的各物质质量总和与
反应生成的各物质质量总和相比较，是否发生了变化
猜想与假
设
根据平时的观察和已有的知识与经验，可以提出三种猜想：
1. 发生了变化，反应生成的各物质的质量总和
参加反应的各物质的质量总和；
2. 发生了变化，反应生成的各物质的质量总和
参加反应的各物质的质量总和；
3. 没有变化，反应生成的各物质的质量总和
参加反应的各物质的质量总和。
我的猜想：没有变化，反应生成的各物质的质量总和等于参加反应的各物质的质量总和
查阅资料
波义耳的实验在敞口容器中进行，他没有发现质量守恒定律；拉瓦锡的实验在密封容器中进行，
他发现了质量守恒定律；进行实验探究时应设计严密，考虑到各种影响因素
实验装置
及现象
___
__
（1）锥形瓶中出现
；
（2）天平
。
结论
（1）二者反应的文字表达式为:
（2）反应前后质量总和
实验装置
及现象
（1）石灰石
，表面有
产生；
（2）天平
。
结论
（1）二者反应的文字表达式为:
（2）反应前后质量总和
3.实验反思
（1）实验中应注意：有气体参加或生成的反应必须在
中进行；
（2）从化学变化的本质解释得到的结论：化学反应就是参加反应的各物质的
重新组合成
的过
程。在此过程中原子的
没有改变，原子的
没有增减，原子的
也没有改
变，因此化学反应前后各物质的质量总和必定
。
【特别提醒】
本知识点主要考察如何利用实验验证质量守恒定律，解答此类型题应注意：
1、观察装置是否密封，避免外界空气的影响。
2、如果有气体生成，除了装置应该封闭外，还要注意封闭的方式，尽量不要用橡胶塞（弹性
差），改用气球。同时要控制反应物的量（避免气球过度膨胀产生较大的浮力）。
【例1】（25-26 八年级下·山东东营·阶段检测）某同学使用如图所示实验装置，通过红磷燃烧验证质量守恒
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．
【即练1】（2026·江苏苏州·中考真题）用如图所示装置进行验证质量守恒定律的实验。实验前后托盘天平
示数均为73.0g。选项中涉及到的符号含义如表。
符号
m(HCl)、m(CaCO3)
m(CaCl2)、m(H2O)、m(CO2)
含义
参加反应的HCl、CaCO3 质量
反应生成的CaCl2、H2O、CO2 质量
下列说法正确的是
A．m(HCl)+m(CaCO3)=73.0g
B．反应前后固体质量不变
C．若在敞口体系中进行，反应后天平平衡时示数仍为73.0g
D．m(HCl)+m(CaCO3)=m(CaCl2)+m(H2O)+m(CO2)
【即练2】（25-26 八年级下·黑龙江哈尔滨·阶段检测）某化学课外小组同学用如图所示实验探究质量守恒
定律：
(1)实验A 中气球的变化为________，实验A 和D 中的气球除使装置密闭以外还可以起到______的作用。
(2)用B 实验研究质量守恒定律时，一段时间后发现天平的指针向______偏转，同学们经讨论发现，验证质
量守恒定律时，对于有气体参加的反应，实验必须在_____装置中进行。
(3)用图C 中的镁条在空气中燃烧的实验来探究质量守恒定律时，发现一定质量的镁完全燃烧后留下的固体
质量比反应前镁条的质量轻，联系实验现象，可能的原因是：_____。(答一点即可)
(4)理解、掌握质量守恒定律是学好化学的基础。由质量守恒定律可知，在化学反应前后，一定不变的是
______(填序号)。
①原子种类 ②原子数目 ③物质总质量 ④物质种类 ⑤元素种类 ⑥分子数目
(5)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_____
元素组成(填元素符号)。
知识点02 质量守恒定律
质量守恒定律
1．内容：参加
反应的各物质的
总和
反应后生成的各物质的
总和，这个规
律叫做质量守恒定律。
（1）适用范围：所有
变化（物理变化不讨论质量守不守恒的关系）。
（2）守恒概念：
守恒，不是体积、密度、分子个数等守恒。
（3）质量范围：所有
反应的反应物质量（不包括没有反应完的部分和催化剂的质量）。
2.质量守恒定律的微观解释
例:氢气在氧气中燃烧生成水的过程中，每两个氢分子和一个氧分子发生反应，生成了两个水分子，其微观
过程如下图所示：
（1）化学反应前后物质的质量总和相等的本质原因是：化学反应是
，
成新的分子。
（2）化学反应前后，原子的
、
、
都不变。
【特别提醒】
注意事项：
1.质量守恒定律中的各物质：指所有参与反应的反应物和生成物，包括固态、液态、气态的所
有物质；
2.质量守恒定律中的总物质：指物质的总质量守恒，而非某一种或几种物质的质量守恒。
【例2】（2026·河南郑州·模拟预测）河南省博物院铜制文物表面常有绿色的铜锈
2
2
3
[Cu
OH) CO
，是铜与
空气中的某些物质发生化合反应的生成物，下列物质中不可能参与该反应的是（
）
A．
2
N
B．
2
O
C．CO2
D．
2
H O
【即练3】（25-26 八年级下·山东东营·阶段检测）在化学反应前后，肯定不会变化的是（
）
①原子的数目
②分子的数目
③元素的种类
④物质的质量总和
⑤物质的种类
⑥物质的体积
A．②④⑤
B．①③④
C．①③④⑥
D．①③
【即练4】（2026·江苏苏州·中考真题）模拟火星制氧主要反应的微观示意图如图。下列说法正确的是
A．甲分子中碳原子与氧分子个数比为1：1
B．乙中碳元素与氧元素的质量比为3：4
C．生成乙和丙的分子个数比为1：1
D．反应后氧原子个数增多
知识点03
质量守恒定律的应用
质量守恒定律的应用
1.求某种反应物或生成物的质量：依据化学反应前后参与反应的物质质量与生成物质量相等。
例：在反应 A＋B → C＋D 中，若 8 g A 与 32 g B 恰好完全反应，生成 C 和 D 的质量比为 9∶11，则生
成D 的质量为
g。
2．推断反应物或生成物的组成（化学式）：利用化学反应前后原子的种类和数目不变，推测反应物或生成
物的组成。
例：钠是一种化学性质非常活泼的金属，其与水反应生成一种气体和一种化合物。下列物质可能是该反应
的生成物的是
3．密闭容器中的反应问题：
（1）密闭容器中，反应前后物质的总质量不变；
（2）反应后质量减小的是反应物，质量增大的是生成物，质量不变的可能是催化剂或杂质；
（3）参加反应的某物质的质量为其反应前后的质量差。
4.利用原子、分子知识解释质量守恒原因：利用化学反应前后原子的种类和数目、元素种类不变，判断微观
反应示意图表示的反应中各分子原子的关系。
例：下列图示化学反应中，参加反应的
与反应后生成
各微粒的个数比为
。
【特别提醒】
本知识点主要考察对质量守恒定律的理解，解题时应特别注意：物理变化不讨论质量守不守恒
的关系；只能是质量守恒，不是体积、密度、分子个数等守恒；所有参加反应的反应物质量（不包
括没有反应完的部分和催化剂的质量）和所有生成物的质量。尤其注意参加反应的气体或反应生成
的气体、沉淀等不要忽略。
【例3】（25-26 八年级下·上海·期中）下列现象能用质量守恒定律解释的是（
）
A．冰熔化成水质量不变
B．湿衣服晾干质量减轻
C．镁条燃烧后固体质量增加
D．酒精挥发质量减少
【即练5】（2026·天津东丽·一模）某密闭容器中有X 、氧气、二氧化碳三种物质，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。根据表中信息判断，下列说法错误
．．的是 （
）
物质
X
氧气
二氧化碳
水
反应前的质量/g
32
70
2
0
反应后的质量/g
0
待测
46
36
A．该反应中包含两种反应物和两种生成物
B．“待测”值为22
C．参加反应的X 和氧气的质量比为2:3
D．X 中一定不含有氧元素
【即练6】（25-26 八年级下·山东淄博·期中）4.6 克某化合物在氧气中充分燃烧生成8.8 克二氧化碳和5.4
克水，下列判断正确的是（
）
A．该化合物中只含C、H 两种元素
B．该化合物中含C、H、O 三种元素
C．该化合物中C、H 元素质量比为1:4
D．该化合物中C、H 元素原子个数比为4:1
1．（25-26 八年级下·山东青岛·期中）下列关于质量守恒定律的认识正确的是（
）
A．一定质量的氢气和氧气混合后质量不变
B．10g 冰受热融化成10g 水，质量不变，符合质量守恒定律
C．铁丝在氧气中燃烧，生成的Fe3O4的质量大于铁丝的质量，符合质量守恒定律
D．31g 红磷在空气中完全燃烧生成71g 五氧化二磷，则实际消耗空气的质量为40g
2．（2026·山西忻州·一模）利用铜和氧气的反应探究化学反应前后的质量关系（如图所示），下列有关该
实验的操作及分析正确的是（
）
A．用镊子将铜粉小心送入锥形瓶
B．实验过程中瓶内气压始终不变
C．实验结束后瓶内固体质量变大
D．小气球可避免物质逸散更环保
3．（2026·重庆·中考真题）多角度认识化学反应有助于形成系统思维。对红磷在空气中燃烧的认识不正确
的是（
）
A．微观角度：分子发生变化
B．质量角度：遵循质量守恒定律
C．现象角度：无颜色变化
D．能量角度：反应放热
4．（2026·山西大同·二模）乙烯是石油化工最基本的原料之一，工业生产乙烯的微观示意图如下，下列说
法错误的是（
）
A．该反应中的分子可分
B．该反应前后分子数目不变
C．该反应中最小的微粒是原子
D．该反应遵守质量守恒定律
5．（2026·河南周口·三模）下列有关铁丝在氧气中燃烧的描述中，不正确的是（
）
A．剧烈燃烧，火星四射
B．生成黑色固体
C．反应前后固体质量相等
D．参加反应的铁与生成物中的铁元素质量相等
6．（2026·海南海口·二模）北京大学科研团队以炼钢废气为原料，实现了制备油品(仅含C、H 的有机物)的
新催化过程，反应过程如图所示。相关说法不正确
．．．的是（
）
A．过程Ⅰ中气体的总质量不变
B．过程Ⅱ的产物中可能有水
C．理论上催化剂可循环使用
D．制备的油品属于纯净物
7．（25-26 八年级下·黑龙江哈尔滨·阶段检测）下列图像表示对应关系不正确的是（
）
A．
镁在空气中燃烧
B．
电解一定质量的水
C．
加热高锰酸钾制取氧气
D．
红磷燃烧测空气中氧气含量实验
8．（2026·山东青岛·一模）下列关于铁丝在氧气中燃烧反应的叙述不正确
．．．的是（
）
A．反应后固体质量较反应前有所增加
B．用火柴引燃铁丝，说明该反应属于吸热反应
C．参加反应的氧气与生成物中氧元素质量相等
D．将铁丝绕成螺旋状是为了聚集热量而提高温度
9．（2026·山西朔州·二模）某实验小组利用如图所示装置，通过红热的玻璃导管引燃红磷，待冷却至室温
再次称量来验证质量守恒定律。下列说法正确的是（
）
A．红磷燃烧冒白雾
B．玻璃导管可用玻璃棒代替
C．细沙用于吸收生成的有害物质
D．小气球可防止瓶内气体受热膨胀时冲开橡胶塞
10．（2026·重庆北碚·三模）实验室利用红磷燃烧（如甲图所示）来验证质量守恒定律。在同一实验中，相
同时间内，容器内各种物理量随时间变化的关系如乙图至丁图所示。下列说法正确的是（
）
A．a 点的气体分子总数比d 点少
B．b 点的N2 的体积分数比c 点小
C．c 点与丁图中的t1 对应
D．t0 时天平指针可能向右偏转
11．（2026·山西长治·二模）某化学实验小组使用下图实验装置，通过红热的玻璃导管引燃红磷来验证质量
守恒定律。下列有关分析正确的一项是（
）
A．锥形瓶中可看到产生大量白雾
B．反应前后，锥形瓶中各物质的质量总和不变
C．实验装置中，可用玻璃棒代替玻璃导管
D．实验装置中，小气球的作用是防止空气污染
12．（2026·江苏盐城·二模）利用铜粉与氧气反应验证质量守恒定律，部分操作如下，其中不正确的是（
）
A．
检查装置气密性
B．
点燃酒精灯
C．
加热铜粉
D．
称量反应前后装置质量
13．（2026·河北唐山·二模）如图甲所示，某小组同学用天平称量铜粉在密闭容器中加热前后的质量来验证
质量守恒定律。在同一实验中，相同时间内，容器内各种物理量随时间变化的关系如图乙所示。下列说法
正确的是（
）
A．该实验中铜粉必须过量
B．a 点和c 点消耗氧气的质量一定不相等
C．b 点和d 点容器内气体质量相等
D．a 点和d 点的固体中铜元素的质量不相等
14．（2026·广东广州·二模）化学从多角度培养学生学科核心素养，以下有关化学核心观点正确的是（
）
A．分类观：干冰属于纯净物；冰水混合物属于混合物
B．守恒观：2 g 氢气与2 g 氧气充分反应会生成4 g 水
C．元素观：碘是人体必需的微量元素，摄入不足会引起甲状腺肿大
D．微粒观：氢原子和氧原子是保持水的化学性质的最小粒子
15．（25-26 九年级下·黑龙江绥化·期末）在一定条件下，甲、乙、丙、丁四种纯净物在密闭容器中充分反
应，反应前后各物质的质量如图。下列说法不正确的是（
）
A．甲和乙是反应物
B．丙一定是氧化物
C．
0 4
x
g
= ．
D．反应前后乙、丁改变的质量比是4：1
16．（25-26 八年级下·山东日照·期中）某化学兴趣小组为了测定蜡烛中元素组成而设计了如图实验。实验
步骤如下：先分别称量装置I 中蜡烛、装置Ⅱ、装置Ⅲ的质量，连接好仪器装置，点燃蜡烛，同时从a 导管
抽气，一段时间后熄灭蜡烛，再分别称量装置I 中蜡烛、装置II、装置III 的质量，实验数据如表。若不考
虑空气中的水蒸气和二氧化碳，下列说法错误的是
查阅资料：浓硫酸只吸收水，氢氧化钠和氯化钙固体既可以吸收水分也可以吸收二氧化碳，
蜡烛
装置Ⅱ
装置Ⅲ
反应前的质
量/g
15.8
182.3
212.2
反应后的质
量/g
14.4
184.1
216.6
A．蜡烛中碳元素和氢元素的质量比为6:1
B．理论上，装置Ⅱ和Ⅲ增加的总质量大于蜡烛失去的质量
C．蜡烛中可能含有氧元素
D．蜡烛燃烧前后元素的种类和质量均不变
17．（2026·重庆·中考真题）已知反应
2
3
2
2KClO
2KCl
MnO
+3O
D
，测得反应中相关物质(
3
KClO 、KCl 均为
固体)质量与时间的关系如下图所示。有关说法不正确的是（
）
A．X 为
3
KClO ，Y 为
2
MnO
B．a 点固体中含有3 种物质
C．b、e 两点固体质量相等
D．固体中
2
MnO 的质量分数：c 点不大于d 点
18．（2023·河南洛阳·模拟预测）现有3.6 g 甲烷和甲醇(CH3OH)组成的混合物，与一定质量的氧气在密闭
容器内燃烧，生成5.4g 水，同时得到2.8 g 一氧化碳和一定质量的二氧化碳。下列说法正确的是（
）
A．参加反应的氧气质量为4.8 g
B．生成二氧化碳的质量为4.4g
C．混合物中甲烷的质量为1.6 g
D．若增加1.6 g 氧气，则不会产生一氧化碳
19．（2026·河南平顶山·二模）如图测定铜粉受热前后质量的实验来验证质量守恒定律，能够体现达到实验
目的的现象是_____；实验后气球比反应前变得更瘪的原因是_____。
20．（2026·河南开封·模拟预测）现将9.2g 某纯净有机物（仅含C、H、O 三种元素）置于密闭容器中，在
16g 氧气中不完全燃烧，有机物和氧气恰好完全反应。反应后测得生成8.8g 二氧化碳、10.8g 水，同时生成
一种只含两种元素的有毒气体X。生成气体X 的质量为_______g；写出该反应的化学方程式：_______。
21．（2026·河北唐山·三模）中国科学家在国际上首次实现了二氧化碳到淀粉的人工合成，其中二氧化碳制
取甲醇(CH3OH)环节的微观示意图如图所示(图中的微观粒子恰好完全反应)
(1)该反应前后一定不变的是___________种类。(填“分子”或“原子”)
(2)物质丁的化学式为___________。
(3)反应物质量一定的情况下，加入催化剂对最终生成甲醇的质量___________ 影响(填“有”或“没有”)。
(4)若反应消耗3g 甲和22g 乙，则生成16g 丙和___________g 丁。
(5)甲物质的一种用途是___________。
22．（2026·河南周口·模拟预测）质量守恒定律是物质科学中的一条重要规律，化学兴趣小组同学进行了如
下实验探究。
(1)实验A 中，铜粉量不足，对结果是否有影响?
(2)若最终A 和C 的天平示数不相等，则能否说明该反应不遵守质量守恒定律，并解释原因。
23．（25-26 八年级下·山东德州·期中）同学们学习了质量守恒定律后进行了如下实验活动。
活动一：验证质量守恒定律
(1)实验A 中，同学们用铜粉在空气中受热的反应来验证质量守恒定律，气球可以起到的作用是________。
(2)实验B 中，一段时间后发现天平的指针________（填“偏左”或“偏右”）。同学们经讨论发现，验证质量
守恒定律时，对于有气体参加的反应，实验必须在________装置中进行。
【反思交流】
(3)小明认为酒精和水混合前后质量没有变化，因此可以用这个实验验证质量守恒定律。他的想法是错误的，
理由是________。
活动二：应用质量守恒定律探究物质组成
木糖醇是一种白色粉末状物质，易溶于水，且是一种新型甜味剂。
【提出问题】木糖醇是由什么元素组成的？
【提供资料】酒精燃烧的产物是水和二氧化碳。
【实验探究】
(4)
实验步骤
实验现象
实验结论
1.取适量的木糖醇放在酒精灯火焰上灼烧，
同时将一只干燥的烧杯罩在火焰上方
烧杯内壁出现水雾
证明木糖醇的组成中一定含有
________
2.将烧杯倒转，并注入澄清的石灰水，振荡
________
证明木糖醇的组成中一定含有碳元素
【交流讨论】
(5)大家认为上面的实验设计不严谨，原因是________。
24．（25-26 八年级下·山东烟台·期中）从定性到定量的角度研究化学及其变化。
I．从定性的角度研究。
用如图所示装置探究汽油的元素组成(夹持仪器已略)。
(1)实验中，要使汽油在空气中燃烧生成的气体能通过漏斗被吸入试管中，需要进行的操作是___________。
(2)观察到漏斗内壁出现水滴，试管中澄清石灰水变浑浊，可推测出汽油中___________(填“一定”“可能”或“一
定不”)含有碳元素。
Ⅱ．从定量的角度研究。
初三某化学兴趣小组同学对化学反应前后物质质量是否发生变化进行了探究。
【查阅资料】碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳气体。
【实验装置】甲、乙、丙、丁同学分别设计下图装置：
【讨论与探究】
(3)甲用图1 装置实验，此实验中气球的作用是___________。
(4)乙用图2 装置实验，乙实验结束后可观察到天平___________(填“是”或“否”)平衡，原因是___________。
(5)丙对乙的装置进行了改进(如图3)，同组同学认为会产生误差，他的理由是___________。
(6)丁对乙同学的装置进行了改进(如图4)，发现反应前后总质量不变。稀盐酸是否过量，___________(填“会”
或“不会”)影响对质量守恒定律的验证结果。
【实验分析】
(7)化学变化的本质是分子的破裂和___________重新组合的过程，即在一切化学变化中，反应前后
___________ (填字母代号)没有发生改变，所以化学反应遵循质量守恒定律。
A．原子种类 B．分子种类 C．原子质量 D．分子数目 E．原子数目
【反思与交流】
(8)通过以上实验探究，可以得到的启示是：有气体参加或生成的反应，在验证质量守恒定律时必须在
___________中进行实验。
【实验改进】
该兴趣小组对甲组实验进行了改进，通电后铜丝会发热，热量传递到燃烧匙，引燃红磷。在实验过程中测
量的固体的质量如图所示。
(9)写出1
2
t
t
-
时间内发生反应的化学方程式___________。
(10)参加反应的红磷与氧气的质量比为___________(填最简整数比)；实验中参加反应的红磷的质量是
___________。
