本资料来自专辑：
2025-2026学年九年级化学上册同步知识解读与专题训练
4.2 化学反应中的质量关系（知识解读）
实验1 红磷燃烧P + O2 → P2O5
（1）实验装置
（2）实验现象
红磷燃烧，产生大量白烟，放出大量的热，气球膨胀，待装置冷却后，气球变瘪。
反应后的物质总质量m2与反应前的物质总质量m1相等，天平保持平衡。
（3）实验分析
①气球变化的原因？
结论：气球先胀大是因为红磷燃烧放热，后缩小是因为消耗了锥形瓶内氧气，使瓶内气体压强小于外界大气压；
②气球的作用是什么？
红磷燃烧的实验中要用橡皮塞塞紧锥形瓶。因为红磷燃烧后产生的五氧化二磷是微小的固体颗粒，能扩散到空气中，从而损失五氧化二磷；另外瓶外的空气也会补充消耗的氧气的体积，从而使实验测定的结果不准。所以气球的作用是形成密闭体系并缓冲气压。
实验2:铁和硫酸铜反应 Fe+CuSO4→FeSO4+Cu
（1）实验装置
步骤1：铁钉放在锥形瓶外称量纸上称量
步骤2:将铁钉小心放入硫酸铜溶液中，观察天平的平衡情况
（2）实验现象：铁钉表面覆盖一层红色的物质，溶液由蓝色变为浅绿色，反应前后，物质的总质量不变，天平保持平衡。
实验3:化学实验验证质量守恒定律的注意事项
| 实验方案 | 实验步骤：
1、小烧杯放碳酸钠粉末，小试管盛稀盐酸放入烧杯称量总质量m1。 2、倾斜试管，倒入稀盐酸，发生反应。 3、实验完成，称量m2。 |
实验步骤：
1、称量砂纸打磨镁条和石棉网质量m1。 2、在石棉网上方点燃镁条。 3、实验完成，称量m2。 |
| 实验现象 | 白色粉末溶解，有大量气泡迅速产生。
天平向右偏转。 |
产生白色固体(还有少量白烟产生)，
天平不平衡，发出耀眼的白光，放出 热量。 |
| 反应原理 | Na2CO3+HCl→ NaCl+H2O+CO2 | |
| 实验分析 | 由于镁条燃烧，消耗了空气中的氧气，生成氧化镁，根据质量守恒定律，应该是生成物氧化镁的质量等于反应的镁条和参加反应的氧气质量总和，所以实验理论结果应该是m2﹥m1。但是在实际反应时，镁条不仅和空气中的氧气反应，还和空气中的氮气发生反应生成氮化镁（Mg3N2），和二氧化碳反应生成氧化镁和碳，所以反应后固体的质量可能增大。但伴随着白烟现象，如果逸散的白烟质量小于增加的气体质量，m1<m2，若相等，m1=m2，若逸散质量大于增加的气体质量，m1>m2。 | |
| 实验结论 | 所有的化学反应均遵守质量守恒定律；有气体参加或气体生成（或者有烟、雾状物质生成的反应），要验证质量守恒定律，必须在密闭容器里进行。 | |
【典例1-1】下列验证质量守恒定律的实验中，能得出正确结论的是
A．白磷燃烧前后质量的测定（不考虑外力影响）
B．蜡烛燃烧前后质量的测定
C．镁条燃烧前后质量的测定
D．碳酸钙与稀盐酸反应前后质量的测定
【典例1-2】如图是A、B两组同学分别设计的质量守恒定律的两个验证实验。请根据图示进行思考回答（假设A、B两组药品混合前质量均为m前、混合后质量均为m后）。
(1)A组药品混合前、后质量关系为：m前______m后（填“＞”或“=”或“＜”）。
(2)B组药品混合前、后质量关系为：m前＞m后，请解释原因____________。
(3)有同学认为白糖和水混合前后的质量也相等，说明该实验也能验证质量守恒定律，这种说法对吗？ 为什么？____________。
【典例1-3】为探究化学反应前后物质的总质量是否发生改变，在老师的指导下，同学们设计如下实验：
(1)以上三个实验能用于验证质量守恒定律的是______（填字母）。
(2)甲组同学按图A装置进行实验，反应前，托盘天平的指针指向分度盘的中间：两种物质反应后，托盘天平的指针______（选填“向左”、“向右”或“不”）偏转，原因是____________。
(3)同学们通过交流反思得到启示：用实验来探究化学反应前后物质的总质量是否发生改变时，当有气体参加或生成的化学反应时，必须在______装置中进行。
(4)交流完，乙组同学又补做实验C，其中气球所起的作用为______；实验过程中可观察到白磷燃烧、发出黄光，放出热量、______，气球______，反应后天平仍然平衡。该实验验证了大家的共识。
(5)请从微观的角度分析，在化学反应前后一定不变的是______（选填序号）。
①分子种类 ②原子种类 ③原子数目 ④分子数目 ⑤分子质量 ⑥原子质量
【变式1-1】某兴趣小组同学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。下列图像是组内同学绘制的实验过程中锥形瓶内物质质量与时间关系，其中正确的是
【变式1-2】化学是一门以实验为基础的学科。下列是初中化学课堂演示实验或学生分组实验的部分实验图示，请根据实验图示，按要求填空。
(1)实验①中，将溶液进行过滤的操作时，玻璃棒所起的作用是______。
(2)实验②中，用于测定空气中氧气的含量，实验所用的物质是______ (填木炭、磷、铁粉)。
(3)实验③中，向装有硬水和软水的烧杯中滴入肥皂水搅拌，属于软水是______ (填A或B)杯。
(4)实验④中，观察到烧杯中溶液逐渐变成红色，从微观分子角度分析，此现象可说明的结论是______。
(5)实验⑤验证了质量守恒定律，该实验能在敞口容器中进行的原因____。
【变式1-3】红磷在初中化学实验中常被使用，请回答下列问题：
(1)请写出红磷燃烧的化学方程式是______，该反应的基本类型是______反应。
(2)实验①中，冷却后打开弹簧夹后，烧杯中的水进入集气瓶，瓶中液面最终达到刻度线1，说明空气中氧气约占空气总体积的______。
(3)实验②中红磷是否需要足量？______ (填“是”或“否”)。
(4)实验③中观察到烧杯I的热水中白磷不燃烧，烧杯II的热水中白磷燃烧，由此得出的结论是_____。
1、质量守恒定律：参加化学反应的各物质质量总和，等于反应后生成的各物质的质量总和。
（1）适用范围：所有化学变化（物理变化不讨论质量守不守恒的关系）。
（2）守恒概念：质量守恒，不是体积、密度、分子个数等守恒。
（3）质量范围：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。
2、微观解释质量守恒定律的原因：电解水反应微观过程
（1）化学反应前后物质的质量总和相等的本质原因是：化学反应是分子破裂成原子，原子
重新组合成新的分子。
（2）化学反应前后，原子的种类、数目、质量都不变。
（3）归纳化学变化前后变与不变：
3、质量守恒定律的应用
（1）求某种反应物或生成物的质量。
（2）推断反应物或生成物的组成（化学式）。
（3）推断反应物是否全部参加了反应。
（4）利用原子、分子知识解释质量守恒原因。
【典例2-1】中国科学院首创室温制氢方案，其反应原理如图所示。下列说法错误的是
A．该反应的化学方程式是
B．反应前后原子数目、分子数目都不变
C．该反应前后氧元素的化合价不变
D．该反应过程中催化剂的质量和性质不变
【典例2-2】1783年，拉瓦锡研究水的组成，装置示意图如图，将水加热成水蒸气通过灼热的铁管，一段时间后，在出口处收集到一种可燃性气体。实验后称量发现水的质量减少，铁管质量增加，拉瓦锡研究并判断铁转化为氧化物。
…………
参考答案
【典例1-1】A
【详解】A、该反应在密闭环境中进行，能够验证质量守恒定律，故选项正确；
B、蜡烛燃烧生成水蒸气和二氧化碳，没有在密闭环境中进行实验，不能用于验证质量守恒定律，故选项错误；
C、镁条燃烧生成白烟（MgO固体小颗粒），没有在密闭环境中进行试验，不能用于验证质量守恒定律，故选项错误；
D、碳酸钙与稀盐酸反应生成二氧化碳，也没有在密闭环境中进行实验，不能用于验证质量守恒定律，故选项错误；
故选：A。
…………
不错
很有用
怎么下载