題型一:質(zhì)量守恒定律的定義
質(zhì)量守恒定律的定義是在化學(xué)反應(yīng)中,參加反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和等于反應(yīng)之后生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和。
例1 下列現(xiàn)象能用質(zhì)量守恒定律解釋的是( )。
A. 蔗糖溶于水后總質(zhì)量不變
B. 濃鹽酸敞口放置質(zhì)量減小
C. 飽和硝酸鉀溶液升溫,溶液質(zhì)量不變
D. 硫酸銅溶液和氫氧化鈉溶液混合,溶液質(zhì)量減小
解析:蔗糖溶于水,沒有新物質(zhì)產(chǎn)生,屬于物理變化,不能用質(zhì)量守恒定律來解釋,A錯(cuò)誤;濃鹽酸具有揮發(fā)性,揮發(fā)后質(zhì)量減小,但沒有新物質(zhì)產(chǎn)生,屬于物理變化,B錯(cuò)誤;飽和硝酸鉀溶液升高溫度后,溶液質(zhì)量不變,沒有新物質(zhì)生成,屬于物理變化,C錯(cuò)誤;硫酸銅溶液和氫氧化鈉溶液混合會(huì)發(fā)生化學(xué)變化,生成新物質(zhì)氫氧化銅沉淀和硫酸鈉溶液,雖然溶液質(zhì)量減小,但反應(yīng)前后物質(zhì)的總質(zhì)量不變,可以用質(zhì)量守恒定律解釋,D 正確。答案:D。
例2 下列說法中,符合質(zhì)量守恒定律的是( )。
A. 蠟燭完全燃燒后,生成水和二氧化碳質(zhì)量之和等于蠟燭的質(zhì)量
B. 鎂帶在空氣中燃燒后,生成物的質(zhì)量比鎂帶的質(zhì)量增加了
C. 高錳酸鉀受熱分解后,剩余固體的質(zhì)量與反應(yīng)物的質(zhì)量相等
D. 粗鹽提純實(shí)驗(yàn)得到精鹽的質(zhì)量和濾紙上砂子的質(zhì)量之和等于溶解的粗鹽質(zhì)量
答案:B
題型二:質(zhì)量守恒定律的微觀理解
宏觀上存在質(zhì)量守恒定律是因?yàn)椋涸诨瘜W(xué)反應(yīng)中,反應(yīng)前后原子的種類、個(gè)數(shù)、質(zhì)量不發(fā)生改變。
例3 在汽油中加入適量乙醇作為汽車燃料,可節(jié)省石油資源,并在一定程度上減少汽車尾氣污染。乙醇在空氣中充分燃燒的化學(xué)方程式為:C2H5OH + 3O2 [ 點(diǎn)燃 ] 2CO2 + 3[x],試推測(cè)[x]的化學(xué)式是( )。
A. H2 B. H2O C. CO D. H2O2
解析:由化學(xué)方程式可看出,反應(yīng)前有2個(gè)碳原子、6個(gè)氫原子、7個(gè)氧原子;反應(yīng)后有2個(gè)碳原子、4個(gè)氧原子。根據(jù)質(zhì)量守恒定律,3個(gè)[x]分子中含有6個(gè)氫原子和3個(gè)氧原子,故 1個(gè)[x]分子中含有2個(gè)氫原子和1個(gè)氧原子,[x]的化學(xué)式為H2O。答案:B 。
例4 我國(guó)科學(xué)家已實(shí)現(xiàn)二氧化碳到葡萄糖和油脂的人工合成,合成過程中的一個(gè)反應(yīng)微觀示意圖如圖1所示,有關(guān)說法正確的是( )。
A. 反應(yīng)前后分子的種類不變 B. 反應(yīng)前后共有3種氧化物
C. 丙物質(zhì)由8個(gè)原子構(gòu)成 C. 反應(yīng)中甲和丁的分子個(gè)數(shù)比是2∶1
解析:化學(xué)反應(yīng)前后原子的種類沒有改變,數(shù)目沒有增減,原子質(zhì)量也沒有改變。據(jù)此可判斷,該反應(yīng)是每2個(gè)甲分子和2個(gè)乙分子在一定條件下反應(yīng),生成1個(gè)丙分子和1個(gè)丁分子。即反應(yīng)中甲和丁的分子個(gè)數(shù)比是2∶1,故D正確。答案:D。
例5 載人航天器中處理二氧化碳的一種方法是將二氧化碳與氫氣反應(yīng),反應(yīng)前后分子種類變化的微觀示意圖如圖2所示。下列說法正確的是( )。
A. 乙和丙的元素組成相同
B. 丙的相對(duì)分子質(zhì)量為16
C. 反應(yīng)前后氧原子個(gè)數(shù)不相等
D. 參加反應(yīng)的甲和乙的分子個(gè)數(shù)比為4∶1
答案:D
例6 火箭推進(jìn)器中盛有液態(tài)物質(zhì)[x]和雙氧水,當(dāng)它們混合反應(yīng)時(shí),能放出大量熱,產(chǎn)生推力,有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為:x + 2H2O2 [ ] N2 + 4H2O,則x的化學(xué)式為( )。
A. N2H4 B. NH3 C. N2O4 D. NO2
答案:A
題型三:質(zhì)量守恒定律的定量計(jì)算
例7 乙醇常用作燃料,乙炔( 化學(xué)式為C2H2 ) 也可用作燃料。當(dāng)氧氣不足時(shí),乙炔燃燒會(huì)生成二氧化碳、一氧化碳和水。若一定質(zhì)量的乙炔燃燒生成了3.3 g 二氧化碳、0.9 g 水和m g一氧化碳,則m的數(shù)值為 。
解析:由質(zhì)量守恒定律可知,化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類和質(zhì)量均不變,0.9 g 水中的氫元素質(zhì)量為0.9 g × [218] = 0.1 g,乙炔的質(zhì)量為 0.1 g ÷ [226] = 1.3 g,乙炔中碳元素的質(zhì)量為 1.3 g × [2426] = 1.2 g,3.3 g 二氧化碳中碳元素的質(zhì)量為 3.3 g × [1244] = 0.9 g,一氧化碳中碳元素的質(zhì)量為 m g × [1228] = 1.2 g - 0.9 g = 0.3 g,m = 0.7。答案:0.7。
例8 一定條件下,下列物質(zhì)在密閉容器內(nèi)反應(yīng)一段時(shí)間,測(cè)得反應(yīng)前后各物質(zhì)的質(zhì)量關(guān)系如下表。下列說法中不正確的是( )。
[物質(zhì) X Y Z W 反應(yīng)前質(zhì)量/g 5 2.2 16.2 0.9 反應(yīng)后質(zhì)量/g a 4.4 8.1 1.8 ]
A. a = 10
B. 該反應(yīng)屬于置換反應(yīng)
C. Z 為化合物
D. 反應(yīng)中 Y、W 兩種物質(zhì)發(fā)生改變的質(zhì)量比為 22∶9
解析:根據(jù)質(zhì)量守恒定律,反應(yīng)前后物質(zhì)的總質(zhì)量不變,5 g + 2.2 g + 16.2 g + 0.9 g = a g + 4.4 g + 8.1 g + 1.8 g,a = 10,A正確。反應(yīng)前后對(duì)比,質(zhì)量增加的為生成物,減少的為反應(yīng)物。 X、Y、W 的質(zhì)量增加,均為生成物;Z的質(zhì)量減少,為反應(yīng)物。該反應(yīng)符合“一變多”的特點(diǎn),屬于分解反應(yīng),不屬于置換反應(yīng),B不正確。該反應(yīng)中,Z 是反應(yīng)物,X、Y、W 是生成物,故 Z 是化合物,C正確。Y、W 兩種物質(zhì)發(fā)生改變的質(zhì)量比 = (4.4 g - 2.2 g) ∶ (1.8 g - 0.9 g) = 22∶9,D正確。答案:B 。
題型四:融合化學(xué)方程式的計(jì)算考查
例9 銅鋅合金外觀形似黃金,某化學(xué)興趣小組為檢測(cè)合金的成分進(jìn)行了如圖3所示的實(shí)驗(yàn)。(銅與稀硫酸不反應(yīng),鋅與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為:Zn + H2SO4 [ ] ZnSO4 + H2↑)。根據(jù)圖3數(shù)據(jù)進(jìn)行如下計(jì)算。
(1)生成氫氣的質(zhì)量為 。
(2)稀硫酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為多少?(寫出計(jì)算過程)
解析:(1)根據(jù)質(zhì)量守恒定律,氫氣的質(zhì)量為20 g + 50 g - 69.8 g = 0.2 g。(2)根據(jù)化學(xué)方程式可求出參加反應(yīng)的硫酸質(zhì)量為9.8 g,其溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9.8 g ÷ 50 g × 100% = 19.6%。
(作者單位:沈陽市第七中學(xué))
初中生學(xué)習(xí)指導(dǎo)·中考版2024年11期