第4章第2节质量守恒定律及化学方程式（考点真题解析沪教版）

第2节质量守恒定律及化学方程式

质量守恒定律1.内容_____________的各物质的_________等于反应后生成的各物质的_________。2.微观解释化学反应的过程是参加反应的各物质(反应物)的原子重新组合生成其他物质(生成物)的过程。在化学反应中，反应前后原子的_____没有改变，_____没有增减，_____也没有变化。参加化学反应质量总和质量总和种类数目质量【思考感悟】有气体参加或生成的反应，在探究质量守恒定律时，应注意什么问题？提示：有气体参加或生成的反应在探究质量守恒定律时，需在密闭装置中进行。

化学方程式1.定义：用_______来表示_________的式子。2.意义(1)质的方面：表示_______、_______和_________。宏观：反应物、生成物各物质的_______；微观：反应物、生成物各物质的微粒_______。化学式化学反应反应物生成物反应条件(2)量的方面质量比个数比如反应2H2O22H2O+O2↑表示的意义为：①宏观。a.质的方面：过氧化氢在_____________反应生成_________。b.量的方面：每68份质量的过氧化氢在催化剂作用下反应生成_____质量的水和_____质量的氧气。②微观。每________________在催化剂作用下反应生成__________和__________。MnO2====催化剂作用下水和氧气36份32份2个过氧化氢分子2个水分子1个氧分子3.书写步骤写配标写出反应物、生成物的化学式标明化学反应的条件，标出生成物的状态，把短线改为“====”配平化学方程式4.利用化学方程式的简单计算(1)计算依据：化学方程式中各物质间的质量关系。(2)计算步骤：简记为六步骤。即：

【思考感悟】配平化学方程式时，为使左右两边同一元素的原子个数相等，能否改变化学式中元素符号右下角的数字？提示：不能。一种物质只有一种化学式，改变了化学式中元素符号右下角数字就改变了物质的微观结构，不符合客观事实，因此只能在化学式前配上适当的化学计量数，使之平衡。

【甄别·判断】1.10克水加热时，可生成10g水蒸气，这一过程遵循了质量守恒定律。()提示：质量守恒定律揭示的是化学反应前后反应物和生成物的质量关系，而水变成水蒸气属于物理变化。2.蜡烛燃烧时生成了水和二氧化碳，说明石蜡由碳、氢、氧三种元素组成。()提示：由于蜡烛燃烧时氧气参与了此反应，故生成物中的氧元素可能来自氧气。××3.已知反应A+B====C，现有agA和bgB使其发生反应，则生成C的质量等于(a+b)g。()提示：根据质量守恒定律可知，参加反应的A与B的质量总和等于生成C的质量，但是其中A和B两物质不一定完全反应。×一、对质量守恒定律的解读1.宏观、微观方面的理解可总结为“五个不变”，“两个肯定变”，“两个可能变”。2.应用(1)解释反应前后物质的质量变化及用质量差确定某一物质的质量。(2)推断反应物或生成物的化学式。(3)确定物质的组成元素。(4)进行各物质量的计算。【特别提醒】(1)质量守恒定律只适合于化学变化不适合于物理变化。(2)质量守恒是指物质的“质量”守恒，而非“体积”守恒、“分子个数”守恒。(3)质量守恒是指参加化学反应的各物质的质量总和与生成的各物质的质量总和相等，不包括未反应的质量，也不包括杂质。【典例1】(2011·苏州中考)下列观点符合质量守恒定律的是

()A.煤燃烧后剩余残渣的质量减轻了B.一定条件下，SO2和O2生成SO3反应前后分子总数不变C.8gCH4完全燃烧生成8gCO2D.某有机物在空气中燃烧只生成CO2和H2O，则该有机物一定含有碳、氢、氧元素【易错提醒】1.只有化学反应才适用质量守恒定律；2.化学反应前后的“变”与“不变”：原子的总数、元素的种类、元素的质量等不变，分子的总数可能变。【我的答案】选A。任何化学反应都符合质量守恒定律，煤燃烧属于化学变化，因此一定符合质量守恒定律，故A正确；化学反应前后，原子的数目不变，分子的数目可能改变；CH4燃烧是与氧气发生的反应，故8gCH4燃烧后生成CO2的质量大于8g；有机物在氧气中燃烧，生成CO2和H2O，由于反应物氧气中含氧元素，所以无法判断有机物是否含氧元素。二、对化学反应类型的正确解读1.根据反应物、生成物的种类分为四种基本反应类型2.根据在化学反应中得、失氧分类【特别提醒】(1)化合反应与氧化反应化合反应是从反应物与生成物种类的多少进行判断，而氧化反应是物质与氧发生的反应，所以两种反应是从不同的角度对反应进行分类，因而化合反应不一定是氧化反应，同样，氧化反应也不一定属于化合反应。(2)复分解反应与中和反应中和反应是指酸与碱作用生成盐和水的反应，因而中和反应一定属于复分解反应，但复分解反应不一定是中和反应，即中和反应是复分解反应的一种特例。【典例2】在化学反应前后，物质所含元素化合价发生变化的反应是氧化还原反应。它与化学反应基本类型间的关系如图所示，下列示例中错误的是()A.区域1：C+O2CO2B.区域2：2H2O2H2↑+O2↑C.区域3：Mg(OH)2+2HCl====MgCl2+2H2OD.区域4：Fe+CuSO4====FeSO4+Cu点燃====

电解====【易错提醒】1.A、B、D反应前后都有元素化合价的变化，都是氧化还原反应；2.复分解反应和氧化还原反应之间无交叉关系。【我的答案】选C。本题以图示的形式展现了四种基本反应与氧化还原反应的关系。由图知，区域1是化合反应与氧化还原反应的交叉部分，区域2是分解反应和氧化还原反应的交叉部分，区域4是置换反应与氧化还原反应的交叉部分，因A、B、D反应中，都有元素化合价的变化，故都是氧化还原反应，所以A、B、D均是正确的，而区域3是氧化还原反应，C表示的是复分解反应，复分解反应没有元素化合价的改变，因此和氧化还原反应间无交叉关系，故C是不正确的。【变式备选】(2012·苏州中考)下列说法错误的是()A．在复分解反应中，没有单质参与B．化合反应一定要加热C．置换反应一定有新的单质生成D．中和反应一定有水生成【解析】选B。复分解反应是两种化合物交换成分，没有单质参与；反应CO2+H2O====H2CO3是化合反应，但条件不是加热；置换反应是一种单质和一种化合物反应生成另外一种单质和另一种化合物；中和反应是酸和碱生成盐和水的反应。故选B。三、根据化学方程式进行计算1.纯净物的化学方程式的计算。2.含杂质物质(杂质不参加反应)的化学方程式的计算。3.溶液中的有关物质化学方程式的计算。4.利用图像或表格中的数据分析而进行的化学方程式的计算。5.无数据或缺数据的化学方程式的计算。【拓展延伸】有关化学方程式计算的两点提醒(1)化学方程式的计算依据是质量守恒定律，若题中给出的量或要求的量是体积，一定要换算成质量计算。(2)代入化学方程式中进行计算的相关量必须是纯净物之间的量的关系，若给出的量含有杂质，需换算成纯量再代入方程式计算，若需要求解的量是不纯量，一般先求出纯量，再换算成不纯量。【典例3】(2012·福州中考)根据如图所示信息计算：(1)加入的稀硫酸质量为___________g。(2)所用稀硫酸溶质的质量分数(化学方程式2KOH+H2SO4====K2SO4+2H2O)。【易错提醒】1.根据反应前后溶液质量的变化，求出稀硫酸的质量；2.根据KOH的质量，利用化学方程式可以求出稀硫酸中溶质的质量；3.利用溶质质量分数的计算公式，求出硫酸溶液中溶质质量分数。【我的收获】本题主要考查有关化学方程式的计算。(1)根据反应前后溶液质量的变化可以求出稀硫酸的质量：80.5g-56g=24.5g。(2)根据氢氧化钾的质量代入化学方程式可以求出硫酸的质量，进一步求出稀硫酸的溶质质量分数。设所用稀硫酸中溶质的质量为x。2KOH+H2SO4====K2SO4+2H2O1129856g×10%x112/98=5.6g/xx=4.9g所以稀硫酸溶质的质量分数：4.9g/24.5g×100%=20%。答案：(1)24.5(2)20%

质量守恒定律【高频考点】判断物质的元素种类；推导化学式；计算元素质量；解释现象或变化中的质量关系；实验探究等1.(2012·黄石中考)在化学反应前后，一定发生了变化的是

()A．物质状态B．物质的总质量C．原子数目D．分子种类【解析】选D。本题考查对质量守恒定律的理解能力，解答本题需明确质量守恒定律的微观解释。在化学反应前后物质的总质量，原子的数目、种类、质量均不变；物质的状态，分子的个数可能发生变化；物质的种类、分子的种类一定发生变化。故选D。2.(2012·泰州中考)软玉也称中国玉，以新疆“和田玉”为代表。生成“和田玉”矿床的反应方程式为5CaMg(CO3)2+8SiO2+XCa2Mg5(Si4O11)2(OH)2+7CO2↑+3CaCO3,则X的化学式为()A.CaOB.Ca(OH)2C.H2OD.O2【解析】选C。本题考查学生对化学反应实质的掌握能力。解答本题的关键应明确两点：(1)化学反应前后原子的种类与数目不变；(2)任何化学反应都遵循质量守恒定律。根据化学反应前后原子的种类及数目不变，可确定X的化学式为H2O。一定条件=========3.(2012·南昌中考)“催化转换器”能将汽车尾气中的有害气体转化为无害气体，其反应微观示意图如下。下列叙述不正确的是()A.反应前后原子个数不变B.反应前后分子种类不变C.反应前后原子种类不变D.参加反应的两种分子个数比为1∶1【解析】选B。本题结合图表信息来考查学生对质量守恒定律及其应用的理解和掌握情况。解题时要根据化学变化的微观实质得出结论。通过对微观过程的分析可知，反应前后有一个CO未参与反应，参与反应的原子在反应前后个数和种类不变，A、C正确；参与反应的CO和NO的个数比为2∶2=1∶1，D正确；化学反应前后分子的种类一定发生变化，B错误。4.(2012·日照中考)甲烷在一定量的氧气中燃烧，测得反应前后各物质的质量如下表所示：下列表述正确的是()A．表中a的值为2.6B．X一定是该反应的催化剂C．X可能含有氢元素D．X一定含有氧元素【解析】选D。参加反应的甲烷和氧气的质量为3.2g+11.2g=14.4g，生成物的质量为7.2g+4.4g+ag=14.4g，故a=2.8；X的质量在反应后增加，故X为生成物；3.2g甲烷中氢元素的质量为：则碳元素的质量为：3.2g-0.8g=2.4g，7.2g水中氢元素的质量为：故X中不含有氢元素；由碳元素质量的计算可知，3.2g甲烷中碳元素的质量为2.4g，4.4g二氧化碳中碳元素的质量为：故X中应含有碳元素2.4g-1.2g=1.2g，又因为X的质量为2.8g，故X中应含有氧元素2.8g-1.2g=1.6g。5.(2012·贵阳中考)对比分析是化学研究和学习的基本方法。甲、乙、丙三位同学利用图中的装置，围绕“用称量的方法验证化学反应是否遵守质量守恒定律并分析实验条件”这一探究目的开展活动。【实验步骤】①如图所示，甲将白磷和反应装置、乙将装有稀盐酸的小试管和碳酸钠粉末的烧杯，分别放在两个托盘天平上，并用砝码使天平平衡。丙对石棉网和打磨干净的镁条进行称量。②三位同学分别利用装置进行化学反应。③甲、乙同学在反应结束且甲的装置冷却后，将反应装置及装置内的物质放在反应前使用的托盘天平上，观察天平是否平衡。丙同学实验结束后称量石棉网和石棉网上氧化镁的质量，比较反应前后质量。【实验分析】(1)请你仿照示例，完成实验现象的记录和分析。(2)比较甲、丙同学的实验有许多相似之处，如生成物都属于下列选项中的___________。A.酸B.氧化物C.碱D.盐(3)通过对上述实验的对比分析，甲、乙两位同学发现丙同学的实验现象是正确的，但结论却是错误的。在实验操作完全正确的情况下，请分析导致丙同学实验前后称量质量不相等的原因有________________________________________________。【实验结论】化学反应都遵守质量守恒定律。【实验反思】(4)请从微观角度分析化学反应遵守质量守恒定律的原因是_______________________________________________________________________________________________。【解析】本题是一道有关质量守恒定律的实验探究题，解题的关键是明确利用不同物质反应来验证质量守恒定律的注意事项。(1)白磷在空气中燃烧，发出黄光，放出热量，冒出白烟，由于反应在密封的容器中进行，反应前后称量质量相等；碳酸钠和盐酸反应有二氧化碳气体生成，由于气体逸出，反应前后称量质量不相等。(2)氧化镁和五氧化二磷都由两种元素组成，其中一种是氧元素，属于氧化物。(3)有气体参与和生成的反应，在验证质量守恒定律时应在密闭容器中进行，镁条燃烧有氧气参与，会导致反应前后固体的质量不相等。(4)反应前后原子的种类和数目保持不变是质量守恒定律的本质。答案：(1)白磷燃烧，发出黄光，放热，冒出白烟，反应前后称量质量相等有气泡冒出，反应前后称量质量不相等

Na2CO3+2HCl====2NaCl+H2O+CO2↑2Mg+O22MgO(2)B(3)镁与空气中的氧气反应生成氧化镁，质量增大(4)反应前后原子的种类、数目和质量不变点燃====

化学方程式的书写与意义【高频考点】化学方程式的书写；表示的意义；书写正误判断等6.(2012·南充中考)小明同学从S+O2SO2中获得以下信息：①该反应中反应物是硫和氧气；②该反应发生的条件是点燃；③反应前后元素种类和原子个数保持不变；④反应前后分子总数保持不变；⑤参加反应的硫和氧气的质量比为2∶1。其中正确的信息是()A.①②④⑤B.①②③C.④⑤D.①②③⑤点燃====【解析】选B。由反应S+O2SO2知：一个硫分子和一个氧分子反应生成一个二氧化硫分子，反应前后分子总数之比为2∶1；硫和氧气的质量比为32∶32=1∶1，④⑤错误，选B。点燃====7.(2012·桂林中考)下列关于化学反应xA+yB====mC+nD(x、y、m、n为化学计量数)的说法中，一定正确的是()A.x+y=m+nB.若生成物中有水，该反应是中和反应C.参加反应的A和B的质量比等于生成物C和D的质量比D.若A和B的质量都为ag，充分反应后生成物的总质量小于或等于2ag【解析】选D。本题考查质量守恒定律及其应用。化学反应的前后分子的总个数可能发生变化，故x+y不一定等于m+n；中和反应的反应物是酸与碱，生成物是盐和水，所以生成水的反应不一定是中和反应；参加反应的A和B的质量比与生成物C和D的质量比无直接关系，是否相等应依据具体的化学方程式的相关数值进行计算；由质量守恒定律可知参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后各物质的质量总和，所以当A和B的质量均为ag时，且恰好反应时C和D的质量和也等于2ag，不恰好反应时C和D的质量和应小于2ag。故选D。8.(2012·德阳中考)氨气(NH3)是一种无色有刺激性气味的气体,极易溶于水，它的水溶液称为氨水，显碱性。它在化学工业中有着广泛的用途，如制化肥、制纯碱等。近年来，人们还利用氨来治理环境污染。(1)氨分子中，氮原子和氢原子的个数之比为___________。(2)在细菌的作用下，用氨处理含甲醇(CH3OH)的工业废水，使其变为CO2和N2等物质，从而清除它对环境的污染。有关的化学反应方程式为：6NH3+5CH3OH+12O2====3N2+5CO2+19X。其中X物质的化学式是_______________。(3)化学肥料是农作物生长的一种营养元素，工业上常用氨气和酸等物质生产铵态氮肥。请写出氨气与硫酸反应生成硫酸铵的化学方程式__________________________。【解析】本题以生产生活中的常见物质为依托，考查化学式的意义及化学方程式的书写。(1)分子中原子的个数比即为化学式中各原子右下角的数字之比。(2)由质量守恒定律可知，反应前后原子的种类和个数保持不变，即可得出X的化学式。(3)由题意可知，反应物为氨气和硫酸，生成物为硫酸铵，因此，可直接写出化学方程式。答案：(1)1∶3(2)H2O(3)2NH3+H2SO4====(NH4)2SO49.(2012·青岛中考)某同学在敞口容器中做了两个实验：一是氧化汞(HgO)受热分解生成汞和氧气；二是铝粉在氧气中燃烧生成固体氧化铝。他准确称量了反应前后容器及所盛物质的质量，发现反应前后质量都发生了变化。请填空：(1)铝粉燃烧生成氧化铝的质量比参加反应铝粉的质量_______(选填“大”“小”或“不变”)。(2)你认为这两个反应是否遵循质量守恒定律？______(选填“是”或“否”)。(3)请写出氧化汞受热分解的化学方程式：_______________。【解析】铝粉燃烧实际上是铝粉与氧气反应生成氧化铝，反应的铝粉与氧气的质量总和等于生成的氧化铝的质量，即生成氧化铝的质量比参加反应铝粉的质量大；分解的氧化汞(HgO)的质量等于生成的汞和氧气的质量总和，即生成的汞的质量小于分解的氧化汞(HgO)的质量；质量守恒定律是任何化学变化都遵循的规律。答案：(1)大(2)是(3)2HgO2Hg+O2↑△====

化学反应类型【高频考点】反应基本类型判断，根据信息判断氧化还原反应，各反应类型之间的关系等10.(2012·肇庆中考)下列反应中属于置换反应的是()A.CO+CuO

Cu+CO2B.CaO+H2O====Ca(OH)2C.Zn+CuSO4====ZnSO4+CuD.SO2+2NaOH====Na2SO3+H2O△====【解析】选C。本题考查对置换反应类型的判断。解答本题的关键应明确置换反应的定义：置换反应指的是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的化学反应，由此分析各化学反应中物质的种类和类别可知选项C正确。11.(2012·绍兴中考)下列模型能表示化合反应的是()【解析】选B。本题考查化合反应的判断。解题关键是明确化合反应的特点：反应物为两种或多种，生成物为一种。A项中反应物是一种化合物分子，生成物是两种单质分子，属于分解反应；B项中反应物是两种单质分子，生成物是一种化合物分子，所以是化合反应；C项中反应物分别是一种单质分子与一种化合物分子，生成物是另一种单质分子与另一种化合物分子，属于置换反应；D项中反应物是一种分子，生成物也是一种新分子，故该反应不属于四种基本反应类型。12.(2012·哈尔滨中考)下列应用和相应的原理(用化学方程式表示)及基本反应类型均正确的是()A．用过氧化氢溶液制氧气2H2O22H2O+O2↑分解反应B．用含氢氧化铝的药物中和胃酸2Al(OH)3+3H2SO4====Al2(SO4)3+6H2O复分解反应C．检验18K黄金Cu+AgNO3====Ag+Cu(NO3)2置换反应D．高炉炼铁Fe2O3+3CO====2Fe+3CO2氧化反应MnO2====【解析】选A。本题主要考查化学方程式的有关知识。A项中，用过氧化氢溶液制氧气，为分解反应，故正确。B项中，用含氢氧化铝的药物中和胃酸，胃酸主要成分是盐酸，故错。C项中，化学方程式没有配平，故错。D项中，化学方程式缺少反应条件“高温”，基本反应类型中不包括氧化反应，故错。13.(2011·无锡中考改编)写出下列反应的化学方程式，并在括号内注明基本反应类型：(1)铁丝在氧气里燃烧：____________________________，()反应。(2)过氧化氢溶液中加入二氧化锰：____________________，()反应。(3)氢氧化钠溶液中加入稀盐酸：_______________________，()反应。(4)澄清石灰水和碳酸钠溶液混合：__________________