质量守恒定律应用题型解读

质量守恒定律是中学化学的重要内容,是中考、竞赛试题中的热点,本文就近年来中考、竞赛试题中考查质量守恒定律应用题型予以解读。

一、运用质量守恒定律,解释化学现象

例1.成语“点石成金”,本意为古代方士的一种法术,即能使石头变成黄金;现比喻能化腐朽为神奇。有人说他能把石灰石变成黄金,请你用化学知识说明石灰石不能变成黄金的道理。

解读:石灰石的主要成分是CaCO,它是由钙元素、碳元素、氧元素组成的,不含金元素,黄金是由金元素组成的,根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,无论石灰石怎样变化,也是不可能变成黄金的。

二、运用质量守恒定律,分析解答图象题

例2.“三效催化转换器”可将汽车尾气中的有毒气体处理为无污染的气体,下图为该反应的微观示意图(未配平),其中不同符号的球代表不同种原子。下列说法不正确的是()。

A.乙和丙中所含元素种类相同

B.甲和丁中同种元素化合价不相等

C.该反应中共有三种元素

D.化学方程式中乙、丁的化学计量数均为1

解读:该题构思新颖,用不同符号的球来形象地表示化学反应,增强了试题的趣味性。从图像中可获取如下信息:(1)反应物是甲和乙,生成物是丙和丁,反应条件是催化剂,该反应经配平后可表示为:2甲+4乙=4丙+丁。(2)物质甲由两种元素组成,物质乙和丙都含两种元素且组成元素的种类相同,物质丁由一种元素组成。甲、乙、丙属于化合物,丁属于单质,因此,甲和丁中所含同种元素化合价不相等。(3)根据质量守恒定律:化学反应前后元素的种类、原子的种类和数目不变。该反应前后共有三种元素。

综合以上信息,选项A、B、C说法正确,D说法错误,故选答案D。

三、运用质量守恒定律,推断化学反应类型

例3.在一个密闭容器内有X、Y、Z、Q四种物质,在一定条件下充分反应,测得反应前后各物质的质量如下表:

试判断该密闭容器中发生的反应属于()。

A.化合反应 B.置换反应 C.分解反应 D.复分解反应

解读:通过分析,比较表中物质反应前后质量变化得出:(1)Z物质质量减少,是反应物且全部参加反应,Y和Q质量增加,是生成物,反应生成Y的质量24g-2g=22g,生成Q的质量14g-5g=9g。

(2)反应生成Y和Q的质量之和:22g+9g=31g

四、运用质量守恒定律,推断物质的化学式

例4.为了防止煤气逸散使人中毒,常在煤气中加入少量的有特殊气味的乙硫醇(CHSH)。乙硫醇在煤气燃烧过程中也可以充分燃烧,其化学方程式为:2CHSH+9O=4CO+2X+6HO,则X的化学式为()。

A.HSO B.SO C.SO D.CO

解读:在化学反应前后,原子的种类和个数守恒。已知反应物中C、S、H、O的原子个数分别为4、2、12、18,已知生成物中含有4个C、12个H,故X中含1个S、2个O、不含C、H元素,则X的化学式为SO,故选C。

五、运用质量守恒定律,确定化学计量数

例5.化学反应aZn+bHNO(稀)=cZn(NO)+dNO+eHO,若e的值为4,则d的值为()。

A.1 B.2 C.3 D.4

解读:将化学计量数e=4代入化学方程式中,生成物4HO中含有8个H原子,则反应物HNO前化学计量数应为8,其他物质化学计量数存在如下关系:

a=c2c+d=86c+d+4=24

a=c=3,d=2。

将以上化学计量数代入化学方程式中,就满足反应前后各元素的原子个数相等。故选答案B。

六、运用质量守恒定律,书写化学方程式

例6.铜器在潮湿的空气中,表面会缓慢地生成一层铜锈[Cu(OH)CO],该反应的化学方程式为解读:题中提供信息:铜在潮湿的空气中会生成铜锈。从铜锈的化学式Cu(OH)CO可得出:生成物由Cu、O、H、C四种元素组成,根据质量守恒定律推断,铜锈是铜与空气中的氧气、水、二氧化碳等物质相互作用而生成的。该反应的化学方程式为:2Cu+O+HO+CO=Cu(OH)CO。

七、运用质量守恒定律,确定物质的相对分子质量

例7.在反应A+3B=2C+3D中,已知2.3gA跟4.8gB恰好完全反应,生成4.4gC,又知D的相对分子质量为18,则A的相对分子质量为多少?

解读:参加反应的各物质质量之和等于生成物质量之和,反应生成D的质量为:(2.3g+4.8g)-4.4g=2.7g。设A的相对分子质量为x,

A+3B=2C+3D

X 3×18

2.3g 2.7g

=,x=46g。

八、运用质量守恒定律,解无数据计算题

例8.将一严重锈蚀而部分变成铜绿的铜块研磨成粉末,在空气中充分灼烧成CuO,发现固体质量在灼烧前后保持不变,灼烧前粉末中铜的质量分数是()。

A.52.8% B.50% C.70.0% D.48.3%

解读:在空气中充分灼烧此铜粉末发生如下反应:2Cu+O =2CuO,Cu(OH)CO=2CuO+CO+HO,

设混合物中含Cu的质量为x、Cu(OH)CO的质量为y。

灼烧前混合物中含铜元素质量:x+,灼烧后生成的CuO中含铜元素质量:(x+y)×,

运用元素质量守恒原理:反应前、后物质中所含铜元素的质量相等,则有:

x+=(x+y)×,=。

混合物中含Cu的质量分数:×100%≈52.8%,故选A。

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