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质量守恒定律（提高）
责编：熊亚军
【学习目标】
1.熟练掌握质量守恒定律的内容；记住化学反应前后“六不变、两变、两可能变”。
2.学会运用质量守恒定律解释和解决一些化学现象和问题。
3.通过具体化学反应分析，理解化学方程式的含义。
【要点梳理】
要点一、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。这个规律就叫做质量守恒
定律。
【要点诠释】
1.质量守恒定律适用于一切化学反应。运用这一定律时，特别要注意“参加化学反应”、“反应后生成”、
“质量总和”等关键字词，不能遗漏任一反应物或生成物，尤其是气体。
2.在验证质量守恒定律时，对于有气体参加或有气体生成的反应，都必须在密闭容器中进行。
要点二、质量守恒定律的微观解释及运用（高清课堂《质量守恒定律》）
1.质量守恒定律的微观解释：化学反应的实质就是参加反应的各物质中的原子重新组合生成新物质分子
的过程，在化学反应前后，原子的种类没有改变、原子的数目没有增减、原子的质量也没有改变。因此参加
化学反应的各物质的质量总和与反应后生成的各物质的质量总和必然相等。
如下图所示：通电后水分子分解生成氢气分子和氧气分子，但是氢原子和氧原子的种类没变、数目没
变、每个原子的质量也没变，因此物质的总质量也不变。
2.质量守恒定律的运用：
（1）解释常见化学现象中的质量关系，如：铁生锈质量增加，木炭燃烧成灰质量减少等。
（2）利用质量守恒定律，根据化学方程式确定物质的化学式。
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（3）利用质量守恒定律，根据化学方程式确定物质的相对分子质量。
（4）利用质量守恒定律，根据化学方程式求反应中某元素的质量。
（5）利用质量守恒定律，根据化学方程式求反应中某物质的质量。
【要点诠释】
化学反应前后“六不变、两变、两可能变”：
1.六个不变：宏观上①元素的种类不变，②元素的质量不变，③物质的总质量不变；
微观上①原子的种类不变，②原子的数目不变，③原子的质量不变。
2.两个改变：宏观上物质的种类改变；微观上分子的种类改变。
3.两个可能变：宏观上元素的化合价可能改变；微观上分子的总数可能改变。
要点三、化学方程式
1.定义：用化学式来表示化学反应的式子，叫做化学方程式。
2.化学方程式的含义：
含 义
实例（S+O2
SO2）
①表示反应物、生成物以及反应条件
反应物是硫、氧气，生成物是二氧化硫，反应条件是
点燃
②表示反应物、生成物之间的质量关系
（即质量比）
S + O2
SO2
32 ：16×2 ：（32+16×2）
32 ： 32 ： 64
③表示反应物、生成物之间的粒子数关系
（粒子个数比）
S + O2
SO2
1 ： 1 ： 1
3.化学方程式的读法（以S+O2
SO2为例）：
（1）质的方面：硫和氧气在点燃条件下反应生成二氧化硫。
（2）量的方面：每32 份质量的硫和32 份质量的氧气完全反应生成64 份质量的二氧化硫。
（3）粒子方面：每1 个硫原子和1 个氧分子反应生成1 个二氧化硫分子。
【要点诠释】
1.在化学反应中，反应物、生成物之间的质量比就是化学计量数与相对分子质量之积的比；
2.化学式前面的数字之比是反应物与生成物之间的粒子数之比，而不是质量比。
【典型例题】
类型一、利用质量守恒定律推求化学式
1. 发射“嫦蛾一号”的火箭用偏二甲肼(C2H8N2)和四氧化二氮(N2O4)作常规推进剂，其完全反应的
化学方程式为：C2H8N2+2N2O4=3X+2CO2+4H2O，则X 的化学式是（ ）
A．N2 B．H2 C．O2 D．C
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【思路点拨】本题考查的是质量守恒定律的应用。从微观上看，质量守恒定律在一切化学反应中都成立是
因为在反应前后原子的种类和数目都不变，所以我们可以根据它来解此题。
【答案】A
【解析】依据质量守恒定律，1 个C2H8N2分子和2 个N2O4分子中的原子种类和数目一定与3 个X 分子与2 个
CO2分子和4 个H2O 分子中的相同。在反应物中共有2 个碳原子、8 个氢原子、6 个氮原子和8 个氧原子，生
成物中有2 个碳原子、8 个氢原子、8 个氧原子；比较反应前后各元素的原子个数，生成物中少6 个氮原子，
所以在1 个X 分子中有2 个氮原子，X 的化学式为N2。
【总结升华】在化学反应中，反应前后原子的种类和数目都不变。元素符号右下角数字表示原子的个数，化
学式前的数字表示微粒的个数，在解题时要注意对这两类数字的处理。
2.（2015•通辽中考）在一定条件下，在一个密闭容器内发生某反应，测得反应过程中各物质的质量
如下表所示，下列说法不正确的是（ ）
物质
X
Y
Z
W
反应前质量/g
10
3
90
0
反应后质量/g
3.2
3
待测
3.2
A．W 可能是单质B．Y 可能是催化剂
C．该反应是分解反应D．反应后Z 物质的质量为86.4g
【思路点拨】根据质量守恒定律，参加反应前各物质的质量总和=反应后生成各物质的质量总和，结合表格
中的数值，则待测值；从而判断反应物，生成物；再判定反应类型；掌握催化剂的“一变二不变”的特点。
【答案】D
【解析】设待测值为X，根据质量守恒定律，参加反应前各物质的质量总和=反应后生成各物质的质量总和，
结合表格中的数值，则10+3+90+0=3.2+3+X+3.2，解得X=93.6 克．分析质量的变化：X 质量减少，Y 质量
不变，Z 质量增加，W 质量增加．质量增加的为生成物，质量减少的为反应物。
A、W 可能是单质，说法正确，故A 正确；
B、Y 质量不变，符合催化剂的“一变二不变”的特点，所以可能是催化剂，说法正确，故B 正确；
C、X 反应生成Z 和W，反应符合“一变多”，所以该反应是分解反应，说法正确，故C 正确；
D、根据质量守恒定律，解得反应后Z 物质的质量为93.6 克，所以说法不正确，故D 错误。
故选D。
【总结升华】本题是运用化学中的基本思想质量守恒思想，通过归纳不同物质或不同变化过程中相同点和
不同点有效地寻找出它们之间的内在联系以及融合点和嫁接点，从而培养了学生的创新思维能力。
举一反三：
【变式1】
（2014·上海中考）已知：“O”、“●”和“ ”表示不同元素的原子。某反应的微观示意图如下，
关于乙的构成说法合理的是（ ）
A．只含○和 B．含有●和 C．只含● D．只含○
【答案】B
【变式2】（高清课堂《质量守恒定律》例2）农业生产中我们常用到一种氮肥硝酸铵。已知高温或猛烈撞击
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均会使硝酸铵产生大量气体，放出大量的热因而发生爆炸。已知硝酸铵发生爆炸反应化学方程式为：
2NH4NO3 = 2N2↑+O2↑+4X，则X 的化学式为 。
【答案】H2O
类型二、利用质量守恒定律求物质间的质量关系
3.在密闭容器内有四种物质，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：
物质
X
Y
Z
Q
反应前质量/g
8
2
20
5
反应后质量/g
待测
10
8
13
下列说法正确的是（ ）
A.反应后X 的质量为6g B.该反应的反应物是X、Y
C.参加反应的X、Z 的质量比是1：3 D.该反应可能是化合反应
【思路点拨】本题考查的是质量守恒定律的应用。首先根据表中信息判断出反应物和生成物，然后根据质
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，从而计算出反应
物和生成物之间的质量关系。
【答案】C
【解析】在化学反应中，反应后质量减少的是反应物，质量增加的是生成物，Z 的质量减小是反应物，Y、Q 的
质量增加是生成物。Z 的质量减少（反应了）20g-8g=12g，Y 的质量增加（生成了）8g，Q 的质量增加（生成
了）8g；根据质量守恒定律，化学反应前后物质的总质量不变，推断X 是反应物，X 质量减少（反应了）
8g+8g-12g=4g，所以X 反应后的质量为8g-4g=4g。A、B、D 都不正确。参加反应的X、Z 的质量比为
4g:12g=1:3,故C 正确。
【总结升华】解该类题时，首先要根据反应前后物质质量的改变判断出反应物和生成物。反应后质量减少
的是反应物，质量增加的是生成物。
举一反三：
【变式1】在化学反应A+B=C+D 中，若12 g A 与一定量的B 恰好完全反应，生成28 g C 和2 g D，则参加反
应的B 的质量为（ ）
A．8 g B．18 g C．28 g D．30 g
【答案】B
【变式2】在一密闭容器中，有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定的条件下充分反应，测得反应前后各物质质
量如下表：
物质
甲
乙
丙
丁
反应前质量(g)
8
1
36
10
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反应后质量(g)
待测
20
0
31
反应后，甲的“待测”值应为 ( )
A．10 B．8 C．4 D．0
【答案】C
类型三、质量守恒定律的实验探究
4.物质发生化学变化的前后，总质量是否发生改变？是增加、减小还是不变？小刘、小李按下面的
步骤进行探究：
(1)提出假设：物质发生化学变化前后总质量不变。
(2)设计并进行实验：小刘设计的实验装置和选用药品如下图A 所示，小李设计的实验装置和选用药品如
下图B 所示，他们在反应前后都进行了规范的操作、准确的称量和细致的观察。
①查资料得到这两个实验所发生的化学反应方程式为：
小刘的实验：CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+ Na2SO4
小李的实验：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
②实验完毕后，使用A 装置进行实验得到的结果是：反应前后反应物的总质量与生成物的总质量相等；
而使用B 装置进行实验得到的结果是：反应前后反应物的总质量与生成物的总质量不相等。
（3）实验讨论：
①小刘认为：在化学反应前后，生成物的总质量与反应物的总质量相等。
②小李认为：在化学反应前后，生成物的总质量与反应物的总质量不相等。
③你认为 的结论正确，导致另一个实验结论错误的原因是 。
④请从原子的角度分析你认为正确的结论的原因 。
【思路点拨】本题考查的是质量守恒定律的实验验证，不同同学运用不同的化学反应验证质量守恒定律的
实验探究。研究质量守恒定律时一定要注意反应中生成的气体不能散逸到空气中。
【答案】③ 小刘 反应后生成的二氧化碳气体逸散到空气中去了
④ 在化学反应中，反应前后原子的种类没有改变，原子的数目没有增减，原子的质量也没有改变
【解析】所有化学反应都要遵循质量守恒定律。小李同学在进行实验时是在敞口的容器中进行的，生成的
二氧化碳气体扩散到了空气中，使锥形瓶里的物质质量减小。
【总结升华】进行质量守恒定律验证实验，如果是在敞口装置中进行反应，选择的反应不能生成气体且反
应所用药品不与空气中任何物质反应；如果有气体参与反应或者生成物中有气体，则一定要设计反应在
密闭装置中进行。
举一反三：
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【变式】在右图的装置中，当两种溶液发生反应后（反应的化学方程式为Na2CO3＋H2SO4=Na2SO4＋CO2↑＋
H2O），天平不再保持平衡，指针向右偏转。天平不平衡的原因是 ，
要使天平在反应后仍然保持平衡，一定要设计反应在 装置中进行。
【答案】反应生成的二氧化碳气体逸散到空气中，使剩余物质的质量比原物质质量减小 密闭
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