专题 2.3 化学变化中的质量守恒
【题型 1 元素的化合价】
【题型 2 化学式的书写】
【题型 3 物质的量】
【题型 4 摩尔质量】
【题型 5 质量守恒定律及应用】
【题型 6 实验验证质量守恒定律】
【题型 7 化学方程式的书写】
【题型 8 化学方程式的计算】
【题型 9 化学式的有关计算】
【题型 1 元素的化合价】
化合价有正价和负价之分；在化合物中，各元素正负化合价的代数和为零；单质中元素化合价为 0；
标在元素符号或原子团的正上方，先写正负号，再写数值，数值是 1 时，不省略。
【例 1】（2023 秋·上海·九年级随堂练习）《本草纲目》中的四种药物，Hg 元素化合价最低的是
A．水银 Hg B．轻粉 Hg2Cl2 C．朱砂 HgS D．升丹 HgO
【答案】A
【分析】水银是金属单质汞的俗称，其中汞元素的化合价为零；在 Hg2Cl2中，氯元素显-1 价，根据化合物
中，正负化合价代数和为零原则，所以汞元素显+1 价；在 HgS 中，硫元素显-2 价，根据化合物中，正负
化合价为零原则，所以汞元素显+2 价；在 HgO 中，氧元素显-2 价，根据化合物中，正负化合价代数和为
零原则，所以汞元素显+2 价；将每个选项中汞元素进行排序，选出化合价最低。
【详解】由分析可知，选项 A 中汞元素的化合价为零，轻粉中汞元素的化合价为+1 价，朱砂中汞元素的
化合价为+2 价，升丹中汞元素的化合价为+2 价，故选 A。
【变式 1-1】（2022 秋·上海徐汇·八年级校联考期末）某化合物的化学式是 KXMO3则 M 元素的化合价为
A．3-X B．+（3-X） C．+（6-X） D．6-X
【答案】C
【详解】化合物中元素化合价代数总和等于 0。KXMO3中钾为+1 价，氧为-2 价，设 M 化合价为 y，则
有：1 x +y +( - 2) 3=0，y=+（6-x）。C 正确。
故选 C。
【变式 1-2】下列各组物质中，氯元素化合价相等的一组是
A．CaCl2和 HClO B．HClO 和 Ca（ClO）2
C．Cl2和 MgCl2 D．KClO2和 Mg（ClO） 2
【答案】B
【详解】A、氯化钙中氯元素显-1 价，HClO 中氢元素显+1 价，氧元素显-2 价，根据化合物中，正、负化
合价的代数和为零，可得氯元素显+1 价，不符合题意；
B、Ca（ClO）2中钙元素显+2 价，氧元素显-2 价，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得氯元
素显+1 价，HClO 中氯元素显+1 价，符合题意；
C、Cl2中氯元素化合价为 0，氯化镁中氯元素显-1 价，不符合题意；
D、KClO2中钾元素显+1 价，氧元素显-2 价，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得氯元素显
+3 价，Mg（ClO）2中镁元素显+2 价，氧元素显-2 价，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得
氯元素显+1 价，不符合题意。
故选 B。
【变式 1-3】元素 R 的氧化物的化学式为 R2O3，若 R 的化合价不变，则下列化学式错误的是
A．R2（SO4）3 B．R2S3 C．RCl2 D．R（OH）3
【答案】C
【分析】R2O3中氧元素的化合价为-2 价，则 R 的化合价为+3 价；
【详解】A、R 的化合价为+3 价，硫酸根的化合价为-2 价，则其化学式为 R2（SO4）3，故选项化学式书写
正确；
B、R 的化合价为+3 价，硫元素的化合价为-2 价，则其化学式为 R2S3，故选项化学式书写正确；
C、R 的化合价为+3 价，氯元素的化合价为-1 价，则其化学式为 RCl3，故选项化学式书写不正确；
D、R 的化合价为+3 价，氢氧根的化合价为-1 价，则其化学式为 R（OH）3，故选项化学式书写正确。
故选 C。
【变式 1-4】写出下列划线元素的化合价
（1）MnCl2 ；（2）N2O3 ；（3）N2 ；（4）H3PO4 。
【答案】（1）+2 （2）+3 （3）0 （4）+5
【详解】（1）氯元素显-1 价，设锰元素的化合价是 x，根据在化合物中正负化合价代数和为零，可得：x+
（-1）×2=0，解得 x=+2；
（2）氧元素显-2 价，设氮元素的化合价是 m，由化合物中正负化合价代数和为零，可得：m×2+（-2）
×3=0，则 m=+3；
（3）根据单质中元素的化合价为零，N2属于单质，故氮元素的化合价为 0；
（4）H 显+1 价，氧元素显-2 价，设 P 的化合价是 y，由化合物中正负化合价代数和为零，可得：（+1）
×3+y+（-2）×4=0，则 y=+5。
【题型 2 化学式的书写】
化学式的意义
宏观：表示一种物质；表示该物质由什么元素组成。
微观：表示一个分子；表示一个分子由什么原子构成。
化学式的书写：正价在前，负价在后，代数和为 0。
【例 2】（2023·上海·模拟预测）下列物质的化学式与名称一致且正确的是
A．氧化铁 Fe2O3 B．氧化镁 MgO2
C．碳酸钠 NaCO3 D．水银 Ag
【答案】A
【详解】A 、氧化铁由显＋3 价的铁元素和显﹣2 价的氧元素组成，根据化合价原则，其化学式为 Fe2O3，
故 A 正确；
B 、氧化镁由显＋2 价的镁元素和显﹣2 价的氧元素组成，根据化合价原则其化学式为：MgO ，故 B 错
误；
C 、碳酸钠由显＋1 价的钠元素和显﹣2 价的碳酸根组成，根据化合价原则，其化学式为：Na2CO3，故 C
错误；
D 、水银是金属汞的俗称，其化学式是：Hg，故 D 错误。
故选：A。
【变式 2-1】（2023·上海宝山·一模）物质的名称和化学式均正确的是
A．NaCO3——碳酸钠 B．MgSO3——硫酸镁
C．NH4Cl——氯化氨 D．Ba（NO3）2——硝酸钡
【答案】D
【分析】化合物的化学式书写规则：将正价元素或原子团写在左边，负价元素或原子团写在右边，然后将
正负化合价的最简比值交叉写在另一个元素或原子团的右下方，使化合物中正负化合价代数和为零。
【详解】A、一个碳酸根离子带两个单位的负电荷，显-2 价；钠元素易失去 1 个电子，显+1 价；碳酸钠的
化学式书写为 Na2CO3；物质的名称正确，化学式书写错误，不符合题意；
B、一个硫酸根离子带两个单位的负电荷，显-2 价，硫酸根离子书写为SO2-4 ；镁元素易失去 2 个电子，显
+2 价；硫酸镁的化学式书写为 MgSO4，物质的名称正确，化学式书写错误，不符合题意；
C +、 NH 4 读作铵根离子，一个铵根离子带一个单位的正电荷，显+1 价；氯元素易得到一个电子，显-1 价；
NH4Cl 的书写正确，读作氯化铵，物质的名称错误，不符合题意；
D、一个硝酸根离子带一个单位的负电荷，显-1 价；钡元素易失去 2 个电子，显+2 价，硝酸钡的化学式书
写为 Ba（NO3）2；物质的名称及化学式书均正确，符合题意；
故选 D。
【变式 2-2】（2023 秋·上海·九年级随堂练习）下列物质的名称正确的是
A．Fe3O4—氧化铁 B．P2O5—五氧化二磷
C．Hg—银 D．NH4Cl—氯化氨
【答案】B
【详解】A、由金属元素和氧元素组成的物质，有时读为“几氧化几某”，若金属原子为一个，数字“1”不
读。Fe3O4读成四氧化三铁，错误；
B、由非金属元素和氧元素组成的物质,读为“几氧化几某”，若非金属原子为一个，数字“1”不读。P2O5读成
五氧化二磷，正确；
C、Hg 是汞的化学式，不是银化学式，银的化学式为 Ag，错误；
D NH +、 4 命名时可以看成一种金属元素，读成为“铵”，NH4Cl 读成氯化铵，而不是氯化氨，错误。
故选 B。
【变式 2-3】写出下列物质的化学式
（1）水 ； （2）四氧化三铁 ； （3）氧气 ；
（4）碳酸钙 ； （5）氢氧化钠 。
【答案】（1）H2O （2）Fe3O4 （3）O2 （4）CaCO3 （5）NaOH
【详解】（1）每个水分子由 2 个氢原子和 1 个氧原子构成，化学式为：H2O
（2）根据“先读后写”，四氧化三铁的化学式为：Fe3O4；
（3）每个氧分子由 2 个氧原子构成，化学式为：O2；
（4）碳酸钙由钙离子和碳酸根离子构成，钙离子显+2 价，碳酸根离子显-2 价，化学式为：CaCO3；
（5）氢氧化钠由钠离子和氢氧根离子构成，钠离子显+1 价，氢氧根离子显-1 价，化学式为：NaOH。
【题型 3 物质的量】
物质的量——表示微粒集合体的物理量。符号：n；单位：摩尔（mol）。1mol 任何物质约含有 6.02 × 1023
个微粒。
【例 3】（2023·上海·模拟预测）下列叙述错误的是
A．1mol 任何物质都含有约 6.02×1023个原子
B．0.012kg 12C 含有约 6.02×1023个碳原子
C．在使用摩尔表示物质的量的单位时，应用化学式指明粒子的种类
D．物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一
【答案】A
【详解】A、物质结构组成未知，无法计算含有原子个数，如 1mol 氢气含有 2NA 个原子，故选项 A 说法
错误；
B、0.012kg 12C 正好是 1 摩尔碳原子，因此约有 6.02×1023个碳原子，故选项 B 说法正确；
C、在使用摩尔表示物质的量的单位时，应用化学式指明粒子的种类，故选项 C 说法正确；
D、物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一，故选项 D 说法正确；
故选：A。
【变式 3-1】下列有关物质的量描述错误的是
A．国际单位制基本物理量之一 B．单位符号是 mol
C．用来表示微观粒子的集合体 D．6.02×1023是精确值
【答案】D
【详解】A、物质的量是国际单位制 7 个基本物理量之一，故选项说法正确；
B、物质的量单位是摩尔，用符号“mol”表示，故选项说法正确；
C、物质的量是表示一定数目微粒的集合体的物理量，故选项说法正确；
D、6.02×1023是大约值，不是精确值，故选项说法错误；
故选 D。
【变式 3-2】比较 1g 氢气和 1g 氧气，说法正确的是
A．分子数相同 B．物质的量相同
C．氢原子数＞氧原子数 D．氧元素质量＞氢元素质量
【答案】C
1g 1g 1
【详解】A、1g 氢气和 1g 氧气的物质的量分别为： = 0.5mol = mol2g / mol ， 32g / mol 32 ；根据 N=nNA
可知，两种气体的分子数不相同，故错误；
B、由 A 可知，1g 氢气和 1g 氧气的物质的量不相同，故错误；
1g
C、1g 氢气的物质的量为 2g / mol =0.5mol，含有氢原子个数为 N=0.5NA；1g 氧气的物质的量为
1g 1
= mol N，含有氧原子个数为 A32g / mol 32 ；因此氢原子数＞氧原子数，故正确；32
1g
D、1g 氢气的物质的量为 = 0.5mol2g / mol ，含有氢元素的质量 m=0.5mol×2g/mol=1g；1g 氧气的物质的量
1g 1
为 = mol
1 mol 32g / mol =1g
32g / mol 32 ，含有氧元素质量 m= ；所以氧元素质量=氢元素质量，故错32
误；
故选：C。
【变式 3-3】下列说法正确的是
A．等质量的 N2和 CO 的原子个数比为 1：1
B．1mol 氧气的质量为 32g/mol
C．物质的量表示约 6.02×1023个微粒的集合体
D．1mol CO2中含有 2mol 氧
【答案】A
【详解】A、氮气和一氧化碳的相对分子质量相等、1 个分子中均含有 2 个原子，等质量的 N2和 CO 的原
子个数比为 1∶1，故选项说法正确。
B、1mol 氧气的质量为1mol 32g/mol=32g，故选项说法错误。
C、物质的量表示物质所含微粒数（如:分子，原子等）与阿伏加德罗常数（数值约为6.02 1023 ）之比，故
选项说法错误。
D、1 个二氧化碳分子中含有 2 个氧原子，正确的说法是 1molCO2中含有 2mol 氧原子，故选项说法错误。
故选 A。
【题型 4 摩尔质量】
1mol 物质（即单位物质的量的物质）的质量叫做摩尔质量。符号：M；单位：克/摩；符号 g/mol。摩尔质
量在数值上=物质的式量。
【例 4】摩尔质量说法正确的是
A．氢气的摩尔质量是 2g
B．2mol 氢气的摩尔质量是 1mol 氢气的摩尔质量的 2 倍
C．任何物质的摩尔质量都等于它的相对原子质量或相对分子质量
D．H2的相对分子质量、1molH2的质量、H2的摩尔质量在数值上是相等的
【答案】D
【详解】A、氢气的摩尔质量是 2g/mol，选项错误；
B、2mol 氢气的质量是 1mol 氢气的质量的 2 倍，选项错误；
C、任何物质的摩尔质量的数值都等于它的相对原子质量或相对分子质量，选项错误；
D、H2的相对分子质量、1molH2的质量、H2的摩尔质量在数值上是相等的，选项正确，故选 D。
【变式 4-1】有关说法正确的是
A．44gCO2含有 1mol 氧分子 B．1mol O3比 1mol O2多 1 个氧原子
C．氧气的摩尔质量是 32g/mol D．1 个氧分子的质量是 32g
【答案】C
【详解】A、二氧化碳中不含氧气分子，故 A 错误；
B、1 个臭氧分子比 1 个氧分子多一个氧原子，1mol O3比 1mol O2多 1mol 氧原子，即多 6.02×1023个分
子，故 B 错误；
C、摩尔质量在数值上和相对分子质量相等，氧气的相对分子质量为 32，则氧气的摩尔质量为 32g/mol，
故 C 正确；
32g
D、根据摩尔质量的定义，1 个氧气分子的质量为 ，故 D 错误；
6.02 1023
故选 C。
【变式 4-2】关于摩尔质量说法正确的是
A．水的摩尔质量是 18g
B．任何物质的摩尔质量都等于它的式量
C．一个氢原子的质量是 ag，则该氢原子的摩尔质量是 a×6.02×1023g/mol
D．氧气的式量、1mol 氧气的质量、氧气的摩尔质量在数值上都是不相等的
【答案】C
【详解】A、1mol 水的质量是 18g，因此水的摩尔质量是 18g/mol，故选项 A 说法错误；
B、摩尔质量以 g/mol 为单位，数值上等于它的相对分子质量或相对原子质量，但它们单位不同，故选项
B 说法错误；
C、一个氢原子的质量是 ag，则该氢原子的摩尔质量是 a×6.02×1023g/mol，故选项 C 说法正确；
D、氧气的式量、1mol 氧气的质量、氧气的摩尔质量在数值上都是相等的，都是 18，故选项 D 说法错
误；
故选：C。
【题型 5 质量守恒定律及应用】
质量守恒定律概念：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。
从微观角度分析：化学反应的实质就是反应物的分子分解成原子，原子又重新组合成新的分子，在反应前
后原子的种类没变，原子的数目没有增减，原子的质量没有变化，所以化学反应前后各物质的质量总和必
然相等。
（1）六不变：
宏观：物质总质量不变；元素种类不变；元素质量不变；
微观：原子种类不变；原子数量不变；原子质量不变；
（2）两个一定变：物质的种类；分子种类；
（3）两个可能变：分子数目；元素化合价；
【例 5】下列说法能用质量守恒定律解释的是
A．mg 水受热变为 mg 的水蒸气
B．62g 磷和 80g 的氧反应生成 142g 五氧化二磷
C．拧开盛酒精的瓶盖一段时间后质量变小
D．20g 食盐溶于 80g 水得到 100g 的食盐水
【答案】B
【分析】根据质量守恒定律，在化学反应中，参加反应前各物质的质量总和等于反应后生成各物质的质量
总和；质量守恒定律应用于化学变化，没有发生化学反应，不能用质量守恒定律解释。
【详解】A、mg 水受热变为 mg 的水蒸气，为物理变化，不能用质量守恒定律解释，故错误；
点燃
4P +5O2 2P2OB 5、根据反应方程式及各物质的质量比124 160 284 ，62g 磷和 80g 的氧反应生成 142g 五氧化二
磷，能用质量守恒定律解释，故正确；
C、拧开盛酒精的瓶盖一段时间后质量变小，酒精挥发，为物理变化，不能用质量守恒定律解释，故错
误；
D、20g 食盐溶于 80g 水得到 100g 的食盐水，为物理变化，不能用质量守恒定律解释，故错误；
故选：B。
【变式 5-1】（2023·上海黄浦·统考一模）酒精（C2H6O）在空气燃烧，不可能生成的是
A．SO2 B．CO2 C．CO D．H2O
【答案】A
【详解】A、根据质量守恒定律可知，酒精（C2H6O）在空气充分燃烧生成二氧化碳和水。酒精中不含硫
元素，不能生成二氧化硫。A 符合题意；
B、根据质量守恒定律可知，酒精（C2H6O）在空气充分燃烧生成二氧化碳和水。B 不符合题意；
C、根据质量守恒定律可知，酒精（C2H6O）在空气不充分燃烧生成二氧化碳、一氧化碳和水。C 不符合题
意；
D、根据质量守恒定律可知，酒精（C2H6O）在空气充分燃烧生成二氧化碳和水。D 不符合题意。
综上所述：选择 A。
【变式 5-2】（2022 秋·上海青浦·九年级校考期末）一定量甲烷与氧气置于某密闭容器中，燃烧至停止
时，生成 2.7g 水，同时得到一氧化碳和二氧化碳的混合物，测得一氧化碳和二氧化碳的混合物中碳元素的
质量分数为 36%，则一氧化碳和二氧化碳质量之和为
A．3.6g B．2.5g C．5.0g D．4.4g
【答案】B
【详解】甲烷中氢元素的质量与生成的水中氢元素的质量相同，碳元素的质量与一氧化碳和二氧化碳中碳
元素的质量相同。所以一氧化碳和二氧化碳中碳元素的质量为
2.7g 2 100%
4
÷
100%
12
÷ 100%
÷ = 0.9g。
è18 è16 è16
所以一氧化碳和二氧化碳质量之和为0.9g 36% = 2.5g
故选 B。
【变式 5-3】在光照条件下，AgNO3可分解为 Ag、O2和某种氮的氧化物 X。取一定质量的 AgNO3固体充
分光照，测得生成 Ag、O2、X 的质量分别为 21.6g、mg、9.2g。说法正确的是
A．m=1.6
B．X 中含氧元素 6.4g
C．AgNO3固体应密封保存在无色细口瓶中
D．生成物中 Ag 与 O2的物质的量之比为 3∶2
【答案】B
【详解】A、根据质量守恒定律可知，反应前后元素的种类和质量不会发生改变，硝酸银分解之后银元素
21.6g
= 34g
全部转移到单质银中，根据单质银的质量可求出反应的硝酸银的质量 108 100% ，生成氧气的质量
170
为34g - 21.6g - 9.2g = 3.2g，所以 m=3.2，故 A 选项错误；
B、根据质量守恒定律，化学反应前后元素质量不变，硝酸银中含有的氧元素质量等于氧气中氧元素与氮
48
氧化物中氧元素质量之和，所以氮氧化物中所含氧元素质量为：34g 100% - 3.2g = 6.4g ，故 B 选项
170
正确；
C、硝酸银固体在光照条件下易分解，应存放于棕色广口瓶中，故 C 选项错误；
光
D、根据反应的化学方程式 2AgNO3 2Ag+O2 +2NO2 可知，生成物中 Ag 与 O2的物质的量之比等
于其化学计量数之比，为 2：1，故 D 选项错误。
故选 B。
【变式 5-4】将 CO 和铁的氧化物 FexOy置于密闭容器中，一定条件下充分反应至完全，反应过程中容器内
部分物质的质量变化如图所示。下列说法正确的是
A．m 的值为 12.6
B．铁的氧化物中 x：y=3：4
C．参加反应的铁的氧化物的质量为 16g
D．当 CO2质量为 4.4g 时，容器内 CO 质量为 14g
【答案】D
【详解】CO 和铁的氧化物 FexOy置于密闭容器中，一定条件下充分反应至完全，生成铁和二氧化碳；
A、由图知生成二氧化碳的质量为 13.2g，根据碳元素守恒，参加反应的一氧化碳的质量为
13.2g 12 100% (12 100%) = 8.4g，m 的值为 8.4+8.4=16.8，说法错误；
44 28
B、由于 m=16.8，即生成铁的质量为 16.8g，根据质量守恒定律，FexOy的质量为 13.2g+16.8g-8.4g=21.6g，
高温
根据FexOy +yCO xFe+yCO2 ，生成的二氧化碳中的氧元素，一半来自 FexOy，FexOy中氧元素的质量为
13.2g 1 32
56x 21.6g - 4.8g
100%=4.8g，Fe O 中铁元素、氧元素质量比为 =
2 44 x y 16y 4.8g
，铁的氧化物中 x：
y=1:1，说法错误；
C、参加反应的铁的氧化物的质量为 13.2g+16.8g-8.4g=21.6g，说法错误；
D、由以上分析知，该铁的氧化物为 FeO，设当二氧化碳质量为 4.4g 时，消耗一氧化碳的质量为 z，则
高温
FeO + CO Fe + CO2
28 44
z 4.4g
28 = z
44 4.4g
解得 z=2.8g；
此时容器内 CO 质量为 16.8g-2.8g=14g，说法正确。
故选：D。
【题型 6 实验验证质量守恒定律】
实验验证：最好选择没有气体参加反应或有气体生成的反应，在有气体参加或生成的化学变化中，验证质
量守恒定律时候，必须在密闭容器中进行。
【例 6】质量守恒定律是自然界最基本的规律之一。下列装置及实验（天平未画出）能用来验证质量守恒定
律的是
A． B． C． D．
【答案】A
【详解】A、二氧化碳与石灰水反应生成碳酸钙沉淀和水，反应在密闭装置中进行，没有物质逸出，反应
前后容器中物质的总质量不变，能直接用于验证质量守恒定律，符合题意；
B、红墨水不能与水反应，发生的是物理变化，不能用来验证质量守恒定律，不符合题意；
C、镁条在空气中燃烧生成氧化镁，由于有空气中的气体参加反应，不能直接用于验证质量守恒定律，不
符合题意；
D、过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，生成的氧气逸出，不能直接用于验证质量守恒定
律，不符合题意；
故选 A。
【变式 6-1】用如图装置验证质量守恒定律。反应前称得质量为 m1，引燃白磷，冷却后称得质量为 m2。下
列说法正确的是
A．实验中白磷一定要过量
B．实验过程中气球膨胀会影响实验结果
C．若装置气密性良好，则 m1=m2
D．反应生成 P2O5的质量一定等于装置中白磷和氧气的质量和
【答案】C
【详解】A.该实验只要发生化学反应即可，实验中白磷不一定要过量，错误；
B.气球作用是调节气压，所以实验过程中气球膨胀不会影响实验结果，错误；
C.质量守恒定律：化学反应前后参加反应的各物质的质量总和相等，所以若装置气密性良好，则 m1=m2，
正确；
D.反应生成 P2O5的质量一定等于装置中参加反应的白磷和氧气的质量和，错误。
故选：C。
【变式 6-2】（2022 秋·上海奉贤·九年级校联考期中）为验证质量守恒定律，某小组设计了如下图甲乙两
个实验。
【实验步骤】①称量反应前锥形瓶的总质量，记录天平示数。
②倾斜使小试管液体与锥形瓶内药品充分混合。
③待反应结束，再次称量装置和剩余物质的总质量，记录天平示数。
【实验现象】甲中产生蓝色沉淀，乙种产生气泡。
【实验记录与分析】
（1）反应结束后再次称量，天平示数与反应前相比，甲中天平示数 （填“变大”、“变小”或“不
变”，下同），乙中天平示数 。
（2）从微观角度分析，化学反应中 不变，是质量守恒定律的理论依据。
（3）甲乙实验能否验证质量守恒定律，若能，请跳过此问；若不能，请简述原因
【实验结论】化学反应都应符合质量守恒定律。
【实验反思】
（4）交流得到启示：在探究“化学变化中反应物与生成物之间的质量关系时”，若涉及气体反应物或生成
物，必须在 容器中进行。
【答案】（1） 不变 变小 （2）原子种类、数目、质量 （3）乙不能，锥形瓶敞口，反应产生的
气体会逸出，反应后质量减小 （4）密闭
【详解】（1）甲中硫酸铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜和硫酸钠，无气体生成，故甲中天平示数不变；
乙中大理石的主要成分碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，二氧化碳是气体，散逸到了空气
中，天平示数变小；
（2）从微观角度分析，化学反应中，原子的种类、数目、质量不变，是质量守恒定律的理论依据；
（3）乙实验不能验证质量守恒定律， 因为碳酸钙和稀盐酸反应生成了二氧化碳，二氧化碳是气体，散逸
到了空气中，反应后质量减小；
（4）由以上实验可知，在探究“化学变化中反应物与生成物之间的质量关系时”，若涉及气体反应物或生成
物，必须在密闭容器中进行。
【题型 7 化学方程式的书写】
步骤
（1）写：根据事实写出反应物和生成物的化学式，中间用短横线相连；
（2）配：配平化学方程式，使左右两边各原子的种类和数目必须相等。
（3）标：标明反应条件以及生成物的状态“↑”或“↓”；将短横线改为等号；
（4）查：检查化学式是否写错、是否配平、条件和生成物状态是否标了、标了是否恰当。
化学方程式意义
（1）表明反应物、生成物和反应条件；
（2）表示各物质之间物质的量之比，即化学式前面的系数比（计量数）；
（3）表明各个反应物、生成物的质量比（相对质量=相对分子质量乘以系数）；
【例 7】氯酸钾与二氧化锰混合制取氧气，化学方程式书写正确的是
MnO2 MnO2
A．2KClO3 3KCl+2O2↑ B．2KClO3 KCl+3O2
Δ Δ
MnO2 MnO2
C．KClO3 KClO+O2 D．2KClO3 2KCl+3O2↑
Δ Δ
【答案】D
【分析】化学方程式要注意反应前后原子的种类数目均不变，当反应物中没有气体生成物中有气体时，需
要加气体符号，且反应要符合客观事实。
【详解】氯酸钾在二氧化锰及加热条件下分解生成氯化钾和氧气，化学方程式为
MnO2
2KClO3 2KCl+3O2 。故选 D。
Δ
【变式 7-1】下列化学方程式书写正确的是
点燃
A．H2CO3=H2O + CO2 B．S+O2 SO2↑
D
C．3Fe+2O2= Fe3O4 D．H2+CuO H2O+Cu
【答案】D
【详解】A. CO2是气体，反应物中无气体， CO2化学式后需标气体符号，正确的化学方程式为：
H2CO3＝H2O+CO2 ，故 A 错误；
点燃
B.该反应的反应物中有气体，SO2化学式后不标气体符号，正确的化学方程式为：S＋O2 SO2 ，故 B
错误；
点燃
C.该方程式缺条件，正确的化学方程式为：3Fe+2O2 Fe3O4 ，故 C 错误；
D.氢气和氧化铜在加热的条件下生成水和铜，该方程式正确，故 D 正确。
故选：D。
【变式 7-2】甲烷在高温和催化剂条件下可以与水蒸气反应产生一氧化碳和氢气，微观示意图如下、回答
下列问题：
（1）甲、乙、丙、丁中属于氧化物的是 。
（2）该化学反应前后没有发生改变的是______。
A．元素的质量 B．物质的种类 C．原子的个数 D．原子的种类
（3）写出该反应的化学方程式： 。
催化剂
【答案】（1）乙、丙 （2）ACD （3） CH4 + H2O CO + H2
高温
【详解】（1）由图示可知，该反应的反应物是甲烷和水，生成物是一氧化碳和氢气，氧化物是两种元素
组成含氧元素的化合物，则水和 CO 是氧化物，故填：乙、丙；
（2）化学变化的实质是分子分成原子，原子再重新组合成新分子的过程，所以在化学反应前后，原子的
种类、数目和质量都不变，元素的种类和质量也不变，物质的总质量不变，物质的种类改变，故选 ACD；
（3）根据反应的微观示意图分析，该反应的反应物是甲烷和水，生成物是一氧化碳和氢气，反应的化学
催化剂
方程式为CH4 + H2O CO + H2。
高温
【变式 7-3】（2022 秋·上海浦东新·九年级校考期中）对比归纳是学习化学的重要方法。
（1）实验一：探究影响硫燃烧剧烈程度的因素。如图，分别将硫在空气和氧气中燃烧。硫在氧气里燃烧
的现象是 ，化学方程式为 。硫在氧气里燃烧比在空气里燃烧更剧烈。
（2）实验二：铁丝在氧气中反应。做铁丝在氧气里燃烧的实验时：集气瓶里，放入少量水的作用
是 ；可以观察到的现象是 ，化学方程式为 。
点燃
【答案】（1） 发出明亮的蓝紫色火焰，放热，产生刺激性气味的气体 S+O2 SO2
（2） 防止高温熔化物溅落炸裂瓶底 剧烈燃烧，火星四射，放出大量热，生成黑色固体
点燃
3Fe+2O2 Fe3O4
【详解】（1）硫在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰，放热，产生刺激性气味的气体，反应的化学方程
点燃 点燃
式为 S+O2 SO2，故填：发出明亮的蓝紫色火焰，放热，产生刺激性气味的气体；S+O2 SO2；
（2）玻璃是热的不良导体，受热不均会发生炸裂，做铁丝在氧气中燃烧实验时，集气瓶里，放入少量水
的作用是防止高温熔化物溅落炸裂瓶底；观察到的现象是剧烈燃烧，火星四射，放出大量热，生成黑色固
点燃
体，反应的化学方程式为 3Fe+2O2 Fe3O4，故填：防止高温熔化物溅落炸裂瓶底；剧烈燃烧，火星四
点燃
射，放出大量热，生成黑色固体；3Fe+2O2 Fe3O4。
【题型 8 化学方程式的计算】
【例 8】实验室常用大理石和稀盐酸制取二氧化碳，现取含大理石 12.5g 和稀盐酸恰好完全反应（大理石中
的杂质不溶于水，也不与稀盐酸反应），生成 0.1 mol 二氧化碳。（根据化学方程式列式计算）
求：
（1）大理石中碳酸钙的物质的量为_____mol。
（2）大理石中碳酸钙的质量分数为_____。
【答案】0.1；80%
【详解】（1）设碳酸钙的物质的量为 n，
CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2
1 1
n 0.1mol
1 1
=
n 0.1mol
解之得：n=0.1mol；
（2）碳酸钙的质量为 m=n×M=0.1mol×100g/mol=10g，
10g
大理石中碳酸钙的质量分数：CaCO3%=12.5g ×100%=80%。
【变式 8-1】为测定某一批次盐酸的溶质质量分数，取其中一瓶和一定量的锌粒进行了如下实验（不计每
步损耗）。
步骤 I：称取一定质量锌粒。
步骤 II：将 I 称量所得锌粒转移至烧杯中，加入该盐酸充分反应。
步骤Ⅲ：将 II 中反应后的混合物过滤，对剩余锌粒烘干、冷却再称量。
（1）参加反应的锌粒的物质的量为 mol。
（2）该盐酸溶质质量分数（根据化学方程式列式计算）
【答案】 0.1 14.6%
【详解】（1）参与反应的锌粒的质量=32.6g-26.1g=6.5g，n（Zn）=6.5g／（65g/mol）=0.1mol；
（2）设该盐酸溶质质量分数为 x。
Zn + 2HCl = ZnCl2+ H2↑
65 73
6.5g 50g×x
65 = 6.5g
73 50g x 解得 x=14.6%
答：该盐酸溶质质量分数为 14.6%。
【题型 9 化学式的有关计算】
式量（相对分子质量）是化学式中各原子的相对原子质量的总和。
计算物质组成元素的质量比的方法：元素质量比=（相对原子质量×原子个数）之比。
【例 9】（2022 秋·上海奉贤·九年级校联考期中）2020 年 6 月 23 日，我国用长征三号乙运载火箭，成功发
射北斗系统第 55 颗导航卫星，北斗三号全球卫星导航系统星座部署全面完成。
（1）铝合金和钛合金被广泛用于航天工业。
Δ
工业制钛的一个反应为：TiF4+2H2SO4 4HF+2X+TiO2，X 的化学式为 ，TiO2中 Ti 的化合价
为 。
（2）火箭使用的一种燃料是偏二甲肼（C2H8N2），C2H8N2 有 种元素 组成，C2H8N2 的摩尔质量
是 ，在 C2H8N2中，碳、氢元素的原子个数比为 ，1 mol C2H8N2中约含有 个碳原子（用
科学计数法）。
【答案】（1） SO +4 （2） 三 60g/mol 1：4 1.204×10243
【详解】（1）根据质量守恒定律， 化学反应前后，原子的种类和数目不变，反应物中含 Ti、F、H、S、
O 的个数分别是 1、4、4、2、8，生成物中含 Ti、F、H、S、O 的个数分别是 1、4、4、0、2，故生成物中
还应含 2 个 S、6 个 O，故 X 的化学式为：SO3；
TiO2中氧元素显-2 价，设钛元素的化合价为 x，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得：x+（-
2）×2=0，x=+4；
（2）由化学式可知，偏二甲肼由 C、H、N 三种元素组成；
C2H8N2的相对分子质量为：12×2+8+14×2=60，摩尔质量为：60g/mol；
由化学式可知，在 C2H8N2中，碳、氢元素的原子个数比为：2:8=1:4；
1 mol C2H8N2中约含有碳原子的个数为：1mol×2×6.02×1023=1.204×1024。
【变式 9-1】果糖（C6H12O6）大量存在于水果中。每个 C6H12O6 是由 个原子构成。它在体内代
酶
谢的化学方程式为：C6H12O6+6O2 6X+6H2O，该反应生成物 X 表示的物质是 。1mol 果糖分子
中碳原子的质量与 g 蔗糖（C12H22O11）中碳原子质量相同。
【答案】 24 二氧化碳（CO2） 171
【详解】每个 C6H12O6 是由 6+12+6=24 个原子构成的；
酶
果糖在体内代谢的化学方程式为：C6H12O6+6O2 6X+6H2O，根据质量守恒定律，反应前有 6 个 C 原
子，12 个 H 原子和 18 个 O 原子，反应后有 12 个 H 原子和 6 个 O 原子和 6X，故 6X 中含有 6 个 C 原子
和 12 个 O 原子，故一个 X 中含有 1 个 C 原子和 2 个 O 原子，故 X 表示 CO2；
1mol 果糖分子中含有 6molC 原子，1mol 蔗糖（C12H22O11）分子中含有 12molC 原子，故 1mol 中 C 原子
的质量与 0.5mol 蔗糖中 C 原子质量相同，故蔗糖的质量为 0.5mol×（12×12g/mol+22×1 g/mol +11×16
g/mol）=171g。专题 2.3 化学变化中的质量守恒
【题型 1 元素的化合价】
【题型 2 化学式的书写】
【题型 3 物质的量】
【题型 4 摩尔质量】
【题型 5 质量守恒定律及应用】
【题型 6 实验验证质量守恒定律】
【题型 7 化学方程式的书写】
【题型 8 化学方程式的计算】
【题型 9 化学式的有关计算】
【题型 1 元素的化合价】
化合价有正价和负价之分；在化合物中，各元素正负化合价的代数和为零；单质中元素化合价为 0；
标在元素符号或原子团的正上方，先写正负号，再写数值，数值是 1 时，不省略。
【例 1】（2023 秋·上海·九年级随堂练习）《本草纲目》中的四种药物，Hg 元素化合价最低的是
A．水银 Hg B．轻粉 Hg2Cl2 C．朱砂 HgS D．升丹 HgO
【变式 1-1】（2022 秋·上海徐汇·八年级校联考期末）某化合物的化学式是 KXMO3则 M 元素的化合价为
A．3-X B．+（3-X） C．+（6-X） D．6-X
【变式 1-2】下列各组物质中，氯元素化合价相等的一组是
A．CaCl2和 HClO B．HClO 和 Ca（ClO）2
C．Cl2和 MgCl2 D．KClO2和 Mg（ClO） 2
【变式 1-3】元素 R 的氧化物的化学式为 R2O3，若 R 的化合价不变，则下列化学式错误的是
A．R2（SO4）3 B．R2S3 C．RCl2 D．R（OH）3
【变式 1-4】写出下列划线元素的化合价
（1）MnCl2 ；（2）N2O3 ；（3）N2 ；（4）H3PO4 。
【题型 2 化学式的书写】
化学式的意义
宏观：表示一种物质；表示该物质由什么元素组成。
微观：表示一个分子；表示一个分子由什么原子构成。
化学式的书写：正价在前，负价在后，代数和为 0。
【例 2】（2023·上海·模拟预测）下列物质的化学式与名称一致且正确的是
A．氧化铁 Fe2O3 B．氧化镁 MgO2
C．碳酸钠 NaCO3 D．水银 Ag
【变式 2-1】（2023·上海宝山·一模）物质的名称和化学式均正确的是
A．NaCO3——碳酸钠 B．MgSO3——硫酸镁
C．NH4Cl——氯化氨 D．Ba（NO3）2——硝酸钡
【变式 2-2】（2023 秋·上海·九年级随堂练习）下列物质的名称正确的是
A．Fe3O4—氧化铁 B．P2O5—五氧化二磷
C．Hg—银 D．NH4Cl—氯化氨
【变式 2-3】写出下列物质的化学式
（1）水 ； （2）四氧化三铁 ； （3）氧气 ；
（4）碳酸钙 ； （5）氢氧化钠 。
【题型 3 物质的量】
物质的量——表示微粒集合体的物理量。符号：n；单位：摩尔（mol）。1mol 任何物质约含有 6.02 × 1023
个微粒。
【例 3】（2023·上海·模拟预测）下列叙述错误的是
A．1mol 任何物质都含有约 6.02×1023个原子
B．0.012kg 12C 含有约 6.02×1023个碳原子
C．在使用摩尔表示物质的量的单位时，应用化学式指明粒子的种类
D．物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一
【变式 3-1】下列有关物质的量描述错误的是
A．国际单位制基本物理量之一 B．单位符号是 mol
C．用来表示微观粒子的集合体 D．6.02×1023是精确值
【变式 3-2】比较 1g 氢气和 1g 氧气，说法正确的是
A．分子数相同 B．物质的量相同
C．氢原子数＞氧原子数 D．氧元素质量＞氢元素质量
【变式 3-3】下列说法正确的是
A．等质量的 N2和 CO 的原子个数比为 1：1
B．1mol 氧气的质量为 32g/mol
C．物质的量表示约 6.02×1023个微粒的集合体
D．1mol CO2中含有 2mol 氧
【题型 4 摩尔质量】
1mol 物质（即单位物质的量的物质）的质量叫做摩尔质量。符号：M；单位：克/摩；符号 g/mol。摩尔质
量在数值上=物质的式量。
【例 4】摩尔质量说法正确的是
A．氢气的摩尔质量是 2g
B．2mol 氢气的摩尔质量是 1mol 氢气的摩尔质量的 2 倍
C．任何物质的摩尔质量都等于它的相对原子质量或相对分子质量
D．H2的相对分子质量、1molH2的质量、H2的摩尔质量在数值上是相等的
【变式 4-1】有关说法正确的是
A．44gCO2含有 1mol 氧分子 B．1mol O3比 1mol O2多 1 个氧原子
C．氧气的摩尔质量是 32g/mol D．1 个氧分子的质量是 32g
【变式 4-2】关于摩尔质量说法正确的是
A．水的摩尔质量是 18g
B．任何物质的摩尔质量都等于它的式量
C．一个氢原子的质量是 ag，则该氢原子的摩尔质量是 a×6.02×1023g/mol
D．氧气的式量、1mol 氧气的质量、氧气的摩尔质量在数值上都是不相等的
【题型 5 质量守恒定律及应用】
质量守恒定律概念：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。
从微观角度分析：化学反应的实质就是反应物的分子分解成原子，原子又重新组合成新的分子，在反应前
后原子的种类没变，原子的数目没有增减，原子的质量没有变化，所以化学反应前后各物质的质量总和必
然相等。
（1）六不变：
宏观：物质总质量不变；元素种类不变；元素质量不变；
微观：原子种类不变；原子数量不变；原子质量不变；
（2）两个一定变：物质的种类；分子种类；
（3）两个可能变：分子数目；元素化合价；
【例 5】下列说法能用质量守恒定律解释的是
A．mg 水受热变为 mg 的水蒸气
B．62g 磷和 80g 的氧反应生成 142g 五氧化二磷
C．拧开盛酒精的瓶盖一段时间后质量变小
D．20g 食盐溶于 80g 水得到 100g 的食盐水
【变式 5-1】（2023·上海黄浦·统考一模）酒精（C2H6O）在空气燃烧，不可能生成的是
A．SO2 B．CO2 C．CO D．H2O
【变式 5-2】（2022 秋·上海青浦·九年级校考期末）一定量甲烷与氧气置于某密闭容器中，燃烧至停止
时，生成 2.7g 水，同时得到一氧化碳和二氧化碳的混合物，测得一氧化碳和二氧化碳的混合物中碳元素的
质量分数为 36%，则一氧化碳和二氧化碳质量之和为
A．3.6g B．2.5g C．5.0g D．4.4g
【变式 5-3】在光照条件下，AgNO3可分解为 Ag、O2和某种氮的氧化物 X。取一定质量的 AgNO3固体充
分光照，测得生成 Ag、O2、X 的质量分别为 21.6g、mg、9.2g。说法正确的是
A．m=1.6
B．X 中含氧元素 6.4g
C．AgNO3固体应密封保存在无色细口瓶中
D．生成物中 Ag 与 O2的物质的量之比为 3∶2
【变式 5-4】将 CO 和铁的氧化物 FexOy置于密闭容器中，一定条件下充分反应至完全，反应过程中容器内
部分物质的质量变化如图所示。下列说法正确的是
A．m 的值为 12.6
B．铁的氧化物中 x：y=3：4
C．参加反应的铁的氧化物的质量为 16g
D．当 CO2质量为 4.4g 时，容器内 CO 质量为 14g
【题型 6 实验验证质量守恒定律】
实验验证：最好选择没有气体参加反应或有气体生成的反应，在有气体参加或生成的化学变化中，验证质
量守恒定律时候，必须在密闭容器中进行。
【例 6】质量守恒定律是自然界最基本的规律之一。下列装置及实验（天平未画出）能用来验证质量守恒定
律的是
A． B． C． D．
【变式 6-1】用如图装置验证质量守恒定律。反应前称得质量为 m1，引燃白磷，冷却后称得质量为 m2。下
列说法正确的是
A．实验中白磷一定要过量
B．实验过程中气球膨胀会影响实验结果
C．若装置气密性良好，则 m1=m2
D．反应生成 P2O5的质量一定等于装置中白磷和氧气的质量和
【变式 6-2】（2022 秋·上海奉贤·九年级校联考期中）为验证质量守恒定律，某小组设计了如下图甲乙两
个实验。
【实验步骤】①称量反应前锥形瓶的总质量，记录天平示数。
②倾斜使小试管液体与锥形瓶内药品充分混合。
③待反应结束，再次称量装置和剩余物质的总质量，记录天平示数。
【实验现象】甲中产生蓝色沉淀，乙种产生气泡。
【实验记录与分析】
（1）反应结束后再次称量，天平示数与反应前相比，甲中天平示数 （填“变大”、“变小”或“不
变”，下同），乙中天平示数 。
（2）从微观角度分析，化学反应中 不变，是质量守恒定律的理论依据。
（3）甲乙实验能否验证质量守恒定律，若能，请跳过此问；若不能，请简述原因
【实验结论】化学反应都应符合质量守恒定律。
【实验反思】
（4）交流得到启示：在探究“化学变化中反应物与生成物之间的质量关系时”，若涉及气体反应物或生成
物，必须在 容器中进行。
【题型 7 化学方程式的书写】
步骤
（1）写：根据事实写出反应物和生成物的化学式，中间用短横线相连；
（2）配：配平化学方程式，使左右两边各原子的种类和数目必须相等。
（3）标：标明反应条件以及生成物的状态“↑”或“↓”；将短横线改为等号；
（4）查：检查化学式是否写错、是否配平、条件和生成物状态是否标了、标了是否恰当。
化学方程式意义
（1）表明反应物、生成物和反应条件；
（2）表示各物质之间物质的量之比，即化学式前面的系数比（计量数）；
（3）表明各个反应物、生成物的质量比（相对质量=相对分子质量乘以系数）；
【例 7】氯酸钾与二氧化锰混合制取氧气，化学方程式书写正确的是
MnO2 MnO2
A．2KClO3 3KCl+2O2↑ B．2KClO3 KCl+3O2
Δ Δ
MnO2 MnO2
C．KClO3 KClO+O2 D．2KClO3 2KCl+3O2↑
Δ Δ
【变式 7-1】下列化学方程式书写正确的是
点燃
A．H2CO3=H2O + CO2 B．S+O2 SO2↑
D
C．3Fe+2O2= Fe3O4 D．H2+CuO H2O+Cu
【变式 7-2】甲烷在高温和催化剂条件下可以与水蒸气反应产生一氧化碳和氢气，微观示意图如下、回答
下列问题：
（1）甲、乙、丙、丁中属于氧化物的是 。
（2）该化学反应前后没有发生改变的是______。
A．元素的质量 B．物质的种类 C．原子的个数 D．原子的种类
（3）写出该反应的化学方程式： 。
【变式 7-3】（2022 秋·上海浦东新·九年级校考期中）对比归纳是学习化学的重要方法。
（1）实验一：探究影响硫燃烧剧烈程度的因素。如图，分别将硫在空气和氧气中燃烧。硫在氧气里燃烧
的现象是 ，化学方程式为 。硫在氧气里燃烧比在空气里燃烧更剧烈。
（2）实验二：铁丝在氧气中反应。做铁丝在氧气里燃烧的实验时：集气瓶里，放入少量水的作用
是 ；可以观察到的现象是 ，化学方程式为 。
【题型 8 化学方程式的计算】
【例 8】实验室常用大理石和稀盐酸制取二氧化碳，现取含大理石 12.5g 和稀盐酸恰好完全反应（大理石中
的杂质不溶于水，也不与稀盐酸反应），生成 0.1 mol 二氧化碳。（根据化学方程式列式计算）
求：
（1）大理石中碳酸钙的物质的量为_____mol。
（2）大理石中碳酸钙的质量分数为_____。
【变式 8-1】为测定某一批次盐酸的溶质质量分数，取其中一瓶和一定量的锌粒进行了如下实验（不计每
步损耗）。
步骤 I：称取一定质量锌粒。
步骤 II：将 I 称量所得锌粒转移至烧杯中，加入该盐酸充分反应。
步骤Ⅲ：将 II 中反应后的混合物过滤，对剩余锌粒烘干、冷却再称量。
（1）参加反应的锌粒的物质的量为 mol。
（2）该盐酸溶质质量分数（根据化学方程式列式计算）
【题型 9 化学式的有关计算】
式量（相对分子质量）是化学式中各原子的相对原子质量的总和。
计算物质组成元素的质量比的方法：元素质量比=（相对原子质量×原子个数）之比。
【例 9】（2022 秋·上海奉贤·九年级校联考期中）2020 年 6 月 23 日，我国用长征三号乙运载火箭，成功发
射北斗系统第 55 颗导航卫星，北斗三号全球卫星导航系统星座部署全面完成。
（1）铝合金和钛合金被广泛用于航天工业。
Δ
工业制钛的一个反应为：TiF4+2H2SO4 4HF+2X+TiO2，X 的化学式为 ，TiO2中 Ti 的化合价
为 。
（2）火箭使用的一种燃料是偏二甲肼（C2H8N2），C2H8N2 有 种元素 组成，C2H8N2 的摩尔质量
是 ，在 C2H8N2中，碳、氢元素的原子个数比为 ，1 mol C2H8N2中约含有 个碳原子（用
科学计数法）。
【变式 9-1】果糖（C6H12O6）大量存在于水果中。每个 C6H12O6 是由 个原子构成。它在体内代
酶
谢的化学方程式为：C6H12O6+6O2 6X+6H2O，该反应生成物 X 表示的物质是 。1mol 果糖分子
中碳原子的质量与 g 蔗糖（C12H22O11）中碳原子质量相同。
