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1 某同学用如图所示的3个实验验证质量守恒定律。
(1) 其中不能达到实验目的的是
(2) 实验A中观察到的实验现象是
(3) 实验B锥形瓶中观察到的实验现象是
(4) 由质量守恒定律可知，化学反应前后，一定不变的是
① 原子种类 ② 原子数目 ③ 物质种类 ④ 原子质量 ⑤ 分子数目
(5) 反思：探究或验证反应物与生成物的质量关系时，若用到有气体参加或有气体生成的反应，则反应必须在
(1) 其中不能达到实验目的的是
C
(填字母)，理由是反应生成的二氧化碳气体会逸散到空气中，使天平不平衡
。(2) 实验A中观察到的实验现象是
铁钉表面有红色固体析出，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色
，反应的化学方程式为Fe+CuSO₄=Cu+FeSO₄
。(3) 实验B锥形瓶中观察到的实验现象是
白磷燃烧，产生大量白烟
，该反应的化学方程式是4P+5O₂$\stackrel{点燃}{=\!=\!=}$2P₂O₅
。锥形瓶中细沙的作用是防止瓶底因受热不均匀而炸裂
，实验过程中气球的变化情况是先膨胀后变瘪
，如果去掉气球并将玻璃管换成玻璃棒，可能造成的不良后果是橡胶塞被冲开
。(4) 由质量守恒定律可知，化学反应前后，一定不变的是
①②④
(填序号)。① 原子种类 ② 原子数目 ③ 物质种类 ④ 原子质量 ⑤ 分子数目
(5) 反思：探究或验证反应物与生成物的质量关系时，若用到有气体参加或有气体生成的反应，则反应必须在
密闭
的容器中进行。答案
1. (1) C 反应生成的二氧化碳气体会逸散到空气中，使天平不平衡 (2) 铁钉表面有红色固体析出，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色 Fe+CuSO₄=Cu+FeSO₄ (3) 白磷燃烧，产生大量白烟 4P+5O₂$\stackrel{点燃}{=\!=\!=}$2P₂O₅ 防止瓶底因受热不均匀而炸裂 先膨胀后变瘪 橡胶塞被冲开 (4) ①②④ (5) 密闭
解析
【分析】
要验证质量守恒定律，需保证反应前后所有物质的总质量不变，对于有气体参与或生成的反应，需考虑气体是否逸出或参与反应。逐一分析三个实验：实验A中铁与硫酸铜反应无气体变化，总质量不变；实验B中白磷燃烧有氧气参与，装置密闭总质量不变；实验C中碳酸钠与稀盐酸反应生成二氧化碳，装置不密闭导致气体逸出，天平不平衡，无法验证。再结合各小问的反应原理、实验现象、质量守恒的本质等逐一解答。
【解析】
(1) 实验C中，碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，二氧化碳气体会逸散到空气中，使反应后左盘总质量减小，天平不平衡，无法验证质量守恒定律，因此不能达到实验目的的是C，理由是反应生成的二氧化碳气体会逸散到空气中，使天平不平衡。
(2) 实验A中，铁与硫酸铜发生置换反应，生成铜和硫酸亚铁，观察到铁钉表面有红色固体析出，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色，反应的化学方程式为$\ce{Fe + CuSO_{4} = Cu + FeSO_{4}}$。
(3) 实验B中，白磷燃烧产生大量白烟，反应的化学方程式为$\ce{4P + 5O_{2}\xlongequal{点燃} 2P_{2}O_{5}}$；锥形瓶中细沙的作用是防止白磷燃烧放热使瓶底受热不均匀而炸裂；白磷燃烧放热使瓶内气体膨胀，气球先膨胀，反应结束后温度降低、氧气被消耗，瓶内压强减小，气球后变瘪；若去掉气球，瓶内压强会急剧增大，可能导致橡胶塞被冲开。
(4) 根据质量守恒定律，化学反应前后原子种类、数目、质量均不变，物质种类一定改变，分子数目可能改变，因此一定不变的是①②④。
(5) 探究或验证有气体参加或生成的反应的质量关系时，为防止气体逸出或外界气体进入，反应必须在密闭容器中进行。
【答案】
(1) C；反应生成的二氧化碳气体会逸散到空气中，使天平不平衡
(2) 铁钉表面有红色固体析出，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色；$\ce{Fe + CuSO_{4} = Cu + FeSO_{4}}$
(3) 白磷燃烧，产生大量白烟；$\ce{4P + 5O_{2}\xlongequal{点燃} 2P_{2}O_{5}}$；防止瓶底因受热不均匀而炸裂；先膨胀后变瘪；橡胶塞被冲开
(4) ①②④
(5) 密闭
【知识点】
质量守恒定律；化学方程式书写；实验装置设计
【点评】
本题围绕质量守恒定律的验证展开，考查了不同反应的验证方法、实验现象、注意事项及质量守恒的微观本质，是初中化学核心基础知识点，需掌握有气体参与或生成的反应的验证关键。
【难度系数】
0.6
要验证质量守恒定律，需保证反应前后所有物质的总质量不变，对于有气体参与或生成的反应，需考虑气体是否逸出或参与反应。逐一分析三个实验：实验A中铁与硫酸铜反应无气体变化，总质量不变；实验B中白磷燃烧有氧气参与，装置密闭总质量不变；实验C中碳酸钠与稀盐酸反应生成二氧化碳，装置不密闭导致气体逸出，天平不平衡，无法验证。再结合各小问的反应原理、实验现象、质量守恒的本质等逐一解答。
【解析】
(1) 实验C中，碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，二氧化碳气体会逸散到空气中，使反应后左盘总质量减小，天平不平衡，无法验证质量守恒定律，因此不能达到实验目的的是C，理由是反应生成的二氧化碳气体会逸散到空气中，使天平不平衡。
(2) 实验A中，铁与硫酸铜发生置换反应，生成铜和硫酸亚铁，观察到铁钉表面有红色固体析出，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色，反应的化学方程式为$\ce{Fe + CuSO_{4} = Cu + FeSO_{4}}$。
(3) 实验B中，白磷燃烧产生大量白烟，反应的化学方程式为$\ce{4P + 5O_{2}\xlongequal{点燃} 2P_{2}O_{5}}$；锥形瓶中细沙的作用是防止白磷燃烧放热使瓶底受热不均匀而炸裂；白磷燃烧放热使瓶内气体膨胀，气球先膨胀，反应结束后温度降低、氧气被消耗，瓶内压强减小，气球后变瘪；若去掉气球，瓶内压强会急剧增大，可能导致橡胶塞被冲开。
(4) 根据质量守恒定律，化学反应前后原子种类、数目、质量均不变，物质种类一定改变，分子数目可能改变，因此一定不变的是①②④。
(5) 探究或验证有气体参加或生成的反应的质量关系时，为防止气体逸出或外界气体进入，反应必须在密闭容器中进行。
【答案】
(1) C；反应生成的二氧化碳气体会逸散到空气中，使天平不平衡
(2) 铁钉表面有红色固体析出，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色；$\ce{Fe + CuSO_{4} = Cu + FeSO_{4}}$
(3) 白磷燃烧，产生大量白烟；$\ce{4P + 5O_{2}\xlongequal{点燃} 2P_{2}O_{5}}$；防止瓶底因受热不均匀而炸裂；先膨胀后变瘪；橡胶塞被冲开
(4) ①②④
(5) 密闭
【知识点】
质量守恒定律；化学方程式书写；实验装置设计
【点评】
本题围绕质量守恒定律的验证展开，考查了不同反应的验证方法、实验现象、注意事项及质量守恒的微观本质，是初中化学核心基础知识点，需掌握有气体参与或生成的反应的验证关键。
【难度系数】
0.6
2 下列对质量守恒定律的理解正确的是（
A.100 g 高锰酸钾完全分解所得固体的质量为 100 g
B.铁丝在氧气中燃烧后增大的质量等于参加反应的氧气的质量
C.敞口放置的酒精因挥发而越来越少
D.在反应 $\ce{A + B\xlongequal{}C + D}$ 中,参加反应的 A 和 B 的质量分别等于反应生成的 C 和 D 的质量
B
）A.100 g 高锰酸钾完全分解所得固体的质量为 100 g
B.铁丝在氧气中燃烧后增大的质量等于参加反应的氧气的质量
C.敞口放置的酒精因挥发而越来越少
D.在反应 $\ce{A + B\xlongequal{}C + D}$ 中,参加反应的 A 和 B 的质量分别等于反应生成的 C 和 D 的质量
答案
2. B
解析
【分析】首先明确质量守恒定律的核心：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，该定律仅适用于化学变化，不适用于物理变化；且需注意有气体参与或生成的反应，不能忽略气体的质量。接下来逐一分析选项：A选项高锰酸钾分解生成氧气，氧气逸出导致固体质量减少；B选项铁丝燃烧是铁与氧气反应，固体增大的质量等于参加反应的氧气质量；C选项酒精挥发是物理变化，不能用质量守恒定律解释；D选项反应中是参加反应的A、B质量总和等于生成的C、D质量总和，而非各自质量相等。
【解析】根据质量守恒定律的定义，其仅适用于化学变化，核心是“质量总和相等”，对各选项分析如下：
A选项：高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，氧气为气体逸出，因此反应后固体质量小于100g，A错误；
B选项：铁丝在氧气中燃烧是铁与氧气反应生成四氧化三铁，根据质量守恒，反应后固体（四氧化三铁）的质量=参加反应的铁的质量+参加反应的氧气的质量，因此固体增大的质量等于参加反应的氧气的质量，B正确；
C选项：酒精挥发是酒精由液态变为气态，属于物理变化，质量守恒定律只适用于化学变化，因此不能用该定律解释，C错误；
D选项：反应A+B=C+D中，是参加反应的A和B的质量总和等于反应生成的C和D的质量总和，并非参加反应的A的质量等于生成的C的质量、参加反应的B的质量等于生成的D的质量，D错误。
【答案】B
【知识点】质量守恒定律的理解、化学变化与物理变化的判断
【点评】本题考查对质量守恒定律的准确理解，需牢记定律的适用范围及“质量总和相等”的核心，避免混淆物理变化与化学变化、反应前后各物质的质量关系，属于基础易错题，需仔细辨析。
【难度系数】0.6
【解析】根据质量守恒定律的定义，其仅适用于化学变化，核心是“质量总和相等”，对各选项分析如下：
A选项：高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，氧气为气体逸出，因此反应后固体质量小于100g，A错误；
B选项：铁丝在氧气中燃烧是铁与氧气反应生成四氧化三铁，根据质量守恒，反应后固体（四氧化三铁）的质量=参加反应的铁的质量+参加反应的氧气的质量，因此固体增大的质量等于参加反应的氧气的质量，B正确；
C选项：酒精挥发是酒精由液态变为气态，属于物理变化，质量守恒定律只适用于化学变化，因此不能用该定律解释，C错误；
D选项：反应A+B=C+D中，是参加反应的A和B的质量总和等于反应生成的C和D的质量总和，并非参加反应的A的质量等于生成的C的质量、参加反应的B的质量等于生成的D的质量，D错误。
【答案】B
【知识点】质量守恒定律的理解、化学变化与物理变化的判断
【点评】本题考查对质量守恒定律的准确理解，需牢记定律的适用范围及“质量总和相等”的核心，避免混淆物理变化与化学变化、反应前后各物质的质量关系，属于基础易错题，需仔细辨析。
【难度系数】0.6
3 [2024 海南模拟]将一小粒金属钾放入盛有水的烧杯中,生成一种可燃气体和一种碱性物质,则该碱性物质可能是（
A.碳酸钾
B.硫酸钾
C.氢氧化钾
D.氢氧化钠
C
）A.碳酸钾
B.硫酸钾
C.氢氧化钾
D.氢氧化钠
答案
3. C
解析
【分析】
这道题需结合质量守恒定律和金属钾的化学性质判断产物。首先，反应物为金属钾（K）和水（H₂O），根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，生成物的元素只能来自反应物；其次，钾是活泼金属，与水反应生成的碱性物质应含钾元素，据此排除含其他反应物中不存在元素的选项。
【解析】
金属钾与水反应时，反应物仅含K、H、O三种元素，根据质量守恒定律，生成物的元素只能是这三种：
1. 选项A碳酸钾含碳元素，反应物中无碳元素，不可能生成，排除；
2. 选项B硫酸钾含硫元素，反应物中无硫元素，排除；
3. 选项D氢氧化钠含钠元素，反应物中无钠元素，排除；
4. 选项C氢氧化钾（KOH）含K、O、H三种元素，符合质量守恒，且是钾对应的碱，属于碱性物质，正确。
【答案】
C
【知识点】
金属与水的反应；质量守恒定律
【点评】
本题考查活泼金属与水的反应及质量守恒定律的应用，属于基础题型，侧重对核心知识点的掌握，难度较低。
【难度系数】
0.8
这道题需结合质量守恒定律和金属钾的化学性质判断产物。首先，反应物为金属钾（K）和水（H₂O），根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，生成物的元素只能来自反应物；其次，钾是活泼金属，与水反应生成的碱性物质应含钾元素，据此排除含其他反应物中不存在元素的选项。
【解析】
金属钾与水反应时，反应物仅含K、H、O三种元素，根据质量守恒定律，生成物的元素只能是这三种：
1. 选项A碳酸钾含碳元素，反应物中无碳元素，不可能生成，排除；
2. 选项B硫酸钾含硫元素，反应物中无硫元素，排除；
3. 选项D氢氧化钠含钠元素，反应物中无钠元素，排除；
4. 选项C氢氧化钾（KOH）含K、O、H三种元素，符合质量守恒，且是钾对应的碱，属于碱性物质，正确。
【答案】
C
【知识点】
金属与水的反应；质量守恒定律
【点评】
本题考查活泼金属与水的反应及质量守恒定律的应用，属于基础题型，侧重对核心知识点的掌握，难度较低。
【难度系数】
0.8
4 [2025 绥化]二氧化氯$(\ce{ClO_{2}})$是目前采用的一种新型、高效饮用水消毒剂，制备$\ce{ClO_{2}}$的原理是$\ce{Cl_{2} + 2NaClO_{2}\xlongequal{\;\;}2ClO_{2} + 2X}$。下列说法不正确的是（
A.X 的化学式为$\ce{NaClO}$
B.化学反应前后元素的质量和种类均不变
C.$\ce{ClO_{2}}$是一种氧化物
D.$\ce{ClO_{2}}$中氯元素和氧元素的质量比为$71:64$
A
）A.X 的化学式为$\ce{NaClO}$
B.化学反应前后元素的质量和种类均不变
C.$\ce{ClO_{2}}$是一种氧化物
D.$\ce{ClO_{2}}$中氯元素和氧元素的质量比为$71:64$
答案
4. A
解析
【分析】本题为化学选择题，需逐一分析各选项：首先利用质量守恒定律（反应前后原子种类、数目不变）推断X的化学式，判断选项A；再结合质量守恒定律的内容分析选项B；根据氧化物的定义判断选项C；最后通过元素质量比的计算判断选项D，找出不正确的选项。
【解析】1. 推断X的化学式：根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类、数目不变。反应前原子总数：Cl为1+2=3，Na为2，O为4；反应后2ClO₂中含Cl2个、O4个，因此2X中含Cl1个、Na2个，即X的化学式为NaCl，故选项A错误。2. 选项B：根据质量守恒定律，化学反应前后元素的质量和种类均不变，该说法正确。3. 选项C：氧化物是由两种元素组成且其中一种为氧元素的化合物，ClO₂由Cl、O两种元素组成，属于氧化物，该说法正确。4. 选项D：ClO₂中氯元素与氧元素的质量比为(35.5×1):(16×2)=71:64，该说法正确。综上，不正确的是A选项。
【答案】A
【知识点】质量守恒定律、氧化物、元素质量比计算
【点评】本题考查初中化学核心基础知识点，涵盖质量守恒定律的应用、氧化物的判断、元素质量比计算，属于常考基础题，需学生熟练掌握相关概念与定律。
【难度系数】0.6
【解析】1. 推断X的化学式：根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类、数目不变。反应前原子总数：Cl为1+2=3，Na为2，O为4；反应后2ClO₂中含Cl2个、O4个，因此2X中含Cl1个、Na2个，即X的化学式为NaCl，故选项A错误。2. 选项B：根据质量守恒定律，化学反应前后元素的质量和种类均不变，该说法正确。3. 选项C：氧化物是由两种元素组成且其中一种为氧元素的化合物，ClO₂由Cl、O两种元素组成，属于氧化物，该说法正确。4. 选项D：ClO₂中氯元素与氧元素的质量比为(35.5×1):(16×2)=71:64，该说法正确。综上，不正确的是A选项。
【答案】A
【知识点】质量守恒定律、氧化物、元素质量比计算
【点评】本题考查初中化学核心基础知识点，涵盖质量守恒定律的应用、氧化物的判断、元素质量比计算，属于常考基础题，需学生熟练掌握相关概念与定律。
【难度系数】0.6
5 [2025 南京浦口二模]4.6 g某物质在空气中完全燃烧生成8.8 g二氧化碳和5.4 g水,下列关于该物质的组成描述正确的是（
A.该物质一定含碳元素和氢元素,可能含氧元素
B.该物质中碳元素与氢元素的质量比为 $4:1$
C.该物质只含碳元素和氢元素
D.该物质的分子中碳原子与氢原子的个数比为 $1:2$
B
）A.该物质一定含碳元素和氢元素,可能含氧元素
B.该物质中碳元素与氢元素的质量比为 $4:1$
C.该物质只含碳元素和氢元素
D.该物质的分子中碳原子与氢原子的个数比为 $1:2$
答案
5. B 【解析】由化合物中某元素的质量=化合物的质量×化合物中该元素的质量分数可以计算出:8.8 g二氧化碳中碳元素的质量为8.8 g×$(\frac{12}{44}×100\%)=2.4\ \mathrm{g}$,5.4 g水中氢元素的质量为5.4 g×$(\frac{2}{18}×100\%)=0.6\ \mathrm{g}$。根据质量守恒定律可知:生成物中的碳、氢两元素均来自该物质,又由于2.4 g+0.6 g=3 g＜4.6 g,说明该物质中一定含有碳、氢元素,且还一定含有氧元素,A、C错误。该物质中碳元素和氢元素的质量比为2.4 g:0.6 g=4:1,B正确。该物质的分子中碳、氢原子的个数比为$\frac{2.4\ \mathrm{g}}{12}:\frac{0.6\ \mathrm{g}}{1}=1:3$,D错误。
解析
【分析】
要判断该物质的组成，需利用质量守恒定律：化学反应前后元素的种类、质量不变。首先计算生成物二氧化碳中碳元素的质量、水中氢元素的质量，将两者之和与该物质的质量对比，确定是否含氧元素；再计算碳、氢元素的质量比和原子个数比，逐一分析各选项。
【解析】
1. 计算二氧化碳中碳元素的质量：
8.8 g CO₂中碳元素质量 = $8.8\ \mathrm{g} × \frac{12}{44} = 2.4\ \mathrm{g}$；
2. 计算水中氢元素的质量：
5.4 g H₂O中氢元素质量 = $5.4\ \mathrm{g} × \frac{2}{18} = 0.6\ \mathrm{g}$；
3. 判断是否含氧元素：
碳、氢元素总质量 = $2.4\ \mathrm{g} + 0.6\ \mathrm{g} = 3\ \mathrm{g}$，小于该物质质量4.6 g，说明该物质一定含有氧元素，故A、C错误；
4. 计算碳、氢元素的质量比：
碳、氢元素质量比 = $2.4\ \mathrm{g}:0.6\ \mathrm{g} = 4:1$，故B正确；
5. 计算碳、氢原子的个数比：
碳原子个数 = $\frac{2.4\ \mathrm{g}}{12\ \mathrm{g/mol}} = 0.2\ \mathrm{mol}$，氢原子个数 = $\frac{0.6\ \mathrm{g}}{1\ \mathrm{g/mol}} = 0.6\ \mathrm{mol}$，个数比 = $0.2:0.6 = 1:3$，故D错误。
【答案】
B
【知识点】
质量守恒定律、元素质量计算、原子个数比计算
【点评】
本题是质量守恒定律的典型应用题型，需掌握根据生成物计算反应物中元素质量的方法，通过对比元素总质量与原物质质量判断是否含氧，再计算质量比和原子个数比，是化学基础题型，需细心计算避免失误。
【难度系数】
0.6
要判断该物质的组成，需利用质量守恒定律：化学反应前后元素的种类、质量不变。首先计算生成物二氧化碳中碳元素的质量、水中氢元素的质量，将两者之和与该物质的质量对比，确定是否含氧元素；再计算碳、氢元素的质量比和原子个数比，逐一分析各选项。
【解析】
1. 计算二氧化碳中碳元素的质量：
8.8 g CO₂中碳元素质量 = $8.8\ \mathrm{g} × \frac{12}{44} = 2.4\ \mathrm{g}$；
2. 计算水中氢元素的质量：
5.4 g H₂O中氢元素质量 = $5.4\ \mathrm{g} × \frac{2}{18} = 0.6\ \mathrm{g}$；
3. 判断是否含氧元素：
碳、氢元素总质量 = $2.4\ \mathrm{g} + 0.6\ \mathrm{g} = 3\ \mathrm{g}$，小于该物质质量4.6 g，说明该物质一定含有氧元素，故A、C错误；
4. 计算碳、氢元素的质量比：
碳、氢元素质量比 = $2.4\ \mathrm{g}:0.6\ \mathrm{g} = 4:1$，故B正确；
5. 计算碳、氢原子的个数比：
碳原子个数 = $\frac{2.4\ \mathrm{g}}{12\ \mathrm{g/mol}} = 0.2\ \mathrm{mol}$，氢原子个数 = $\frac{0.6\ \mathrm{g}}{1\ \mathrm{g/mol}} = 0.6\ \mathrm{mol}$，个数比 = $0.2:0.6 = 1:3$，故D错误。
【答案】
B
【知识点】
质量守恒定律、元素质量计算、原子个数比计算
【点评】
本题是质量守恒定律的典型应用题型，需掌握根据生成物计算反应物中元素质量的方法，通过对比元素总质量与原物质质量判断是否含氧，再计算质量比和原子个数比，是化学基础题型，需细心计算避免失误。
【难度系数】
0.6
