第5考點(diǎn) 質(zhì)量守恒定律
1．(2017·廣東)現(xiàn)有反應(yīng)：2Cu(NO3)2 =2CuO＋O2↑＋4X↑，則X 的化學(xué)式為(　　)A．NO B．NO2 C．NH3 D．N2O32．(2014·廣東節(jié)選)以柴油為燃料的汽車加裝尿素箱可使尾氣排放達(dá)“國四”標(biāo)準(zhǔn)。其工作原理是：將尿素溶液均勻噴入熱的尾氣中，并釋放出氨氣，其反應(yīng)方程式為：CO(NH2)2＋X＝CO2＋2NH3則X的化學(xué)式為_____________。
一、質(zhì)量守恒定律內(nèi)容1．(1)概念：__________化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)的__________，等于反應(yīng)后__________的各物質(zhì)的質(zhì)量總和。(2)實(shí)驗(yàn)探究：在進(jìn)行質(zhì)量守恒探究實(shí)驗(yàn)時(shí)，有物質(zhì)進(jìn)入反應(yīng)體系(如空氣)或反應(yīng)體系有物質(zhì)損失(如氣體逸出到空氣中)，實(shí)驗(yàn)要在__________容器中進(jìn)行。(3)適用范圍：通常用來解釋__________變化而不能解釋__________變化。(4)一切化學(xué)反應(yīng)都__________(選填“遵守”或“不遵守”)質(zhì)量守恒定律。
2．微觀解釋化學(xué)反應(yīng)(即化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì))：若反應(yīng)物由分子構(gòu)成，則在化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)物的分子分裂成__________，__________重新組合成新__________，__________構(gòu)成__________。3．微觀解釋質(zhì)量守恒定律：在一切化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)前后__________沒有改變，__________也沒有增減，__________也沒有變化。所以化學(xué)反應(yīng)前后各物質(zhì)的質(zhì)量總和必然相等。
4．質(zhì)量守恒定律的解讀(小結(jié)為“六個(gè)不變、兩個(gè)一定變、兩個(gè)可能變”)
5.質(zhì)量守恒定律的應(yīng)用(1)解釋化學(xué)現(xiàn)象(化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量增加或質(zhì)量減少的原因)①高錳酸鉀受熱分解后，剩余固體的質(zhì)量比原反應(yīng)物的質(zhì)量小。_______________________。②細(xì)鐵絲在氧氣中燃燒后，生成物的質(zhì)量比細(xì)鐵絲的質(zhì)量大，因此這個(gè)反應(yīng)不遵守質(zhì)量守恒定律，這種說法正確嗎？為什么？________________________________________。
(2)計(jì)算化學(xué)反應(yīng)中某些物質(zhì)的質(zhì)量①氯酸鉀與二氧化錳的混合物28.5 g，充分加熱，使之完全反應(yīng)，反應(yīng)后冷卻，稱得剩余固體的質(zhì)量為18.9 g，則生成氧氣__________g；原混合物中含氯酸鉀__________g。②反應(yīng)A＋B＝C＋D，20 g A和16 g B恰好完全反應(yīng)生成14 g C，則同時(shí)生成D__________g；若5 g A和足量B反應(yīng)時(shí)，生成D__________g。
(3)確定未知物質(zhì)的元素種類、化學(xué)式或化學(xué)計(jì)量數(shù)其依據(jù)是：在化學(xué)方程式“=”兩邊各種原子的__________和__________必須相同。①某化合物在空氣中燃燒生成CO2和H2O，該化合物中一定含有________元素，可能含________元素。②已知濃硝酸是一種易揮發(fā)的強(qiáng)酸，見光易分解，其分解的反應(yīng)方程式為：4HNO3 =2H2O＋4NO2↑＋X↑，判斷X的化學(xué)式：____________________。
溫馨提示1．質(zhì)量守恒定律適用的范圍是化學(xué)變化而不是物理變化。2．質(zhì)量守恒定律揭示的是質(zhì)量守恒而不是其他方面的守恒，如物體體積不一定守恒。3．質(zhì)量守恒定律中“參加反應(yīng)的”不是各物質(zhì)質(zhì)量的簡(jiǎn)單相加，而是指真正參與了反應(yīng)的那一部分質(zhì)量，反應(yīng)物中可能有一部分沒有參與反應(yīng)。4．質(zhì)量守恒定律的推論：化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)前各物質(zhì)的總質(zhì)量等于反應(yīng)后各物質(zhì)的總質(zhì)量。
一、質(zhì)量守恒中化學(xué)式的確定
(2017·臨沂)通常情祝下，銅不和稀硫酸反應(yīng)。但是把一小塊銅片放入適量稀硫酸中，同時(shí)加入X再加熱，可以發(fā)生如下反應(yīng)：2Cu＋2H2SO4(稀)＋X 2CuSO4＋2H2O，下列說法正確的是(　　)A．反應(yīng)前后各元素的化合價(jià)沒有變化 B．反應(yīng)物X 的化學(xué)式是O2C．反應(yīng)后溶液的質(zhì)量減少 D．反應(yīng)后溶液會(huì)由藍(lán)色變?yōu)闊o色
【思路點(diǎn)拔】A選項(xiàng)是錯(cuò)誤的敘述，金屬銅的化合價(jià)變化了；B選項(xiàng)根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，反應(yīng)物X 的化學(xué)式是O2，為正確的敘述；C選項(xiàng)反應(yīng)后溶液的質(zhì)量增加，因?yàn)榉磻?yīng)后的銅和氧氣進(jìn)入溶液；D選項(xiàng)反應(yīng)后的溶液由無色變?yōu)樗{(lán)色；故答案選擇B。
1．(2016·河北) “氣體烙鐵”是一種以氣體X為燃料的加熱儀器，加熱溫度可達(dá)1300 ℃，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2X＋13O2 8CO2＋10H2O。燃料X的化學(xué)式為(　　) A．C3H8 B．C4H10 C．CH3OH D．C2H5OH
二、質(zhì)量守恒中圖表數(shù)據(jù)處理
(2017·泰安)四種物質(zhì)在一定的條件下充分混合反應(yīng)，測(cè)得反應(yīng)前后各物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)如圖所示。則有關(guān)說法中不正確的(　　)
A．丁一定是化合物B．乙可能是這個(gè)反應(yīng)的催化劑C．生成的甲、丙兩物質(zhì)的質(zhì)量比為8∶1D．參加反應(yīng)的丁的質(zhì)量一定等于生成甲和丙的質(zhì)量之和
【思路點(diǎn)拔】化學(xué)反應(yīng)遵守質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)后質(zhì)量增多的物質(zhì)是生成物，減少的物質(zhì)是反應(yīng)物。據(jù)圖可知，甲是生成物，丁是反應(yīng)物，丙是生成物，乙質(zhì)量不變，可能作催化劑。即該反應(yīng)是?。奖住.丁發(fā)生分解反應(yīng)，故丁一定是化合物，正確；B.乙可能是這個(gè)反應(yīng)的催化劑，正確；C.生成的甲、丙兩物質(zhì)的質(zhì)量比為(19%～17%)；(41%－25%)＝2∶16＝1∶8，錯(cuò)誤；D.根據(jù)質(zhì)量守恒定律，參加反應(yīng)的丁的質(zhì)量一定等于生成甲和丙的質(zhì)量之和，正確。故選C。
2．在一密閉容器中加入甲、乙、丙、丁四種物質(zhì)，在運(yùn)動(dòng)條件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，測(cè)得反應(yīng)前及t1、t2時(shí)各物質(zhì)質(zhì)量如圖所示，下列說法中不正確的是(　　)A．該反應(yīng)為化合反應(yīng)B．丙可能為該反應(yīng)的催化劑C．該反應(yīng)中，乙、丁的質(zhì)量變化之比為7∶5D．該反應(yīng)中，甲、乙的質(zhì)量變化之比為1∶4
三、質(zhì)量守恒中反應(yīng)微觀分析
(2017·達(dá)州)2017年5月，中國科學(xué)家取得了將二氧化碳在一定條件下轉(zhuǎn)化為化工原料的重大突破。二氧化碳和氫氣反應(yīng)制取乙烯，其反應(yīng)的微觀過程如下圖所示。下列說法正確的是(　　)
A．生成物分子數(shù)之比是1∶2∶4 B．乙烯的化學(xué)式為C2H4C．反應(yīng)前后分子種類、數(shù)目均不變 D．無機(jī)物不能轉(zhuǎn)化為有機(jī)物
【思路點(diǎn)拔】根據(jù)微觀示意圖可知?dú)錃膺^量，參加反應(yīng)的氫氣分子為6個(gè)，二氧化碳分子為2個(gè)，生成1個(gè)乙烯分子和4個(gè)水分子；故A選項(xiàng)生成物分子數(shù)之比是1∶2∶4是錯(cuò)誤的敘述；B選項(xiàng)根據(jù)質(zhì)量守恒定律知道生成乙烯的化學(xué)式為C2H4是正確的敘述；C選項(xiàng)根據(jù)質(zhì)量守恒定律知道，反應(yīng)前后分子的種類、數(shù)目不變是錯(cuò)誤的敘述；D選項(xiàng)根據(jù)題中敘述知道，無機(jī)物能轉(zhuǎn)化為有機(jī)物，故是錯(cuò)誤的敘述；答案選擇B。
3．(2016·江西) 下圖是四種物質(zhì)a、b、c、d在化學(xué)反應(yīng)過程中的微觀示意圖，下列說法中正確的是(　　)
A．生成物中c與d的分子個(gè)數(shù)比為1∶2 B．反應(yīng)不符合質(zhì)量守恒定律C．反應(yīng)前后原子的種類改變 D．物質(zhì)c可能是一氧化碳
【解題小技巧】如何根據(jù)質(zhì)量守恒定律定量計(jì)算，確定有機(jī)物的元素組成。（1）先分析該有機(jī)物中必然含有的元素。在生成物中找出另一種反應(yīng)物中不具有的元素，那么肯定是來自該有機(jī)物。（2）根據(jù)生成的質(zhì)量和化學(xué)式，由質(zhì)量百分?jǐn)?shù)關(guān)系，算出該有機(jī)物必然含有元素的質(zhì)量總和。（3）和有機(jī)物總質(zhì)量比較，若相等則不含其它元素，若小于，必然含其他元素。
例如：將4.6g某物質(zhì)在足量的氧氣中燃燒，生成8.8g二氧化碳和5.4g水，則下列說法中正確的是（ ）（雙選）A..該物質(zhì)中只含碳、氫兩種元素 B.該物質(zhì)中含有碳、氫、氧三種元素C.該物質(zhì)的化學(xué)式為C2H6O D.該物質(zhì)的化學(xué)式為CH4
根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類保持不變；說明該物質(zhì)一定含有氫元素和碳元素，可能含有氧元素；又因?yàn)椋憾趸贾刑荚氐馁|(zhì)量等于8.8g×12/44=2.4g，水中氫元素的質(zhì)量等于5.4g×2/18=0.6 g，因此氫元素和碳元素的質(zhì)量之和是2.4 g+0.6 g=3.0 g﹤4.6 g，則氧元素的質(zhì)量為4.6 g-2.4 g-0.6 g=1.6 g。說明該物質(zhì)不僅含有碳元素和氫元素，而且含有氧元素。設(shè)該化合物的化學(xué)式為CxHyOz然后代入。根據(jù)元素質(zhì)量比可求原子個(gè)數(shù)比為x：y：z=2.4/12：0.6/1：1.6/16=2：6：1。所以C2H6O符合題干。答案為B、C。
一、考點(diǎn)過關(guān)★質(zhì)量守恒定律的應(yīng)用1．(2017·成都)用右圖所示裝置驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律，能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡奈镔|(zhì)組合是(　　)A．鋅和稀硫酸 B．碳酸鈉和稀鹽酸C．鐵和硫酸銅溶液 D．氯化鈉和鹽酸2．質(zhì)量守恒定律是自然科學(xué)的基本定律之一，它的發(fā)現(xiàn)使得化學(xué)科學(xué)由定性研究走向 定量研究，促進(jìn)了化學(xué)科學(xué)的發(fā)展?；瘜W(xué)反應(yīng)前后可能發(fā)生改變的是(　　)A．原子的種類 B．分子的數(shù)目 C．原子的數(shù)目 D．元素的質(zhì)量
3．(2017·威海)在化學(xué)變化中，下列說法正確的是(　　)①原子不能被創(chuàng)造也不能被消滅 ②原子核不能被創(chuàng)造但能被消滅③分子既可以被創(chuàng)造也可以被消滅 ④電子不能被創(chuàng)造但能被消滅A．②④ B．①④ C．①③ D．②③4．(2016·廈門) 三種物質(zhì)在密閉容器中發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)前后質(zhì)量比例的變化關(guān)系如圖所示，下列說法正確的是(　　)A．反應(yīng)中CaO為催化劑 B．該反應(yīng)是復(fù)分解反應(yīng)C．反應(yīng)后容器中固體質(zhì)量減少 D．反應(yīng)后容器中氧元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大
5．(2017·德州)用白色瓷片接近酒精燈外焰時(shí)，瓷片沒有明顯變化；接近焰心時(shí)，在瓷片上出現(xiàn)黑色粉末狀固體，這是酒精沒有完全燃燒時(shí)生成的炭黑。用水壺?zé)?，開始時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)：與火焰接觸的壺底出現(xiàn)水珠和黑色的炭黑，下列說法不正確的是(　　)A．燃料中一定含有碳、氫、氧三種元素 B．燃料本身也可能含有水分子C．加大空氣的流量可以減少炭黑的生成 D．提高水壺的高度可以減少炭黑的生成
6．(2016·蘭州) 把一定質(zhì)量的甲、乙、丙、丁四種物質(zhì)放入一密閉容器中，在一定條件下反應(yīng)一段時(shí)間，測(cè)得反應(yīng)后各物質(zhì)的質(zhì)量如下，則下列說法中錯(cuò)誤的是(　　)
A . X＝0.4 B．丁一定是單質(zhì)C．甲和乙是反應(yīng)物 D．反應(yīng)中的甲、丙發(fā)生改變的質(zhì)量比是11∶14
A . a一定是反應(yīng)物 B．x＋y＝20C．x的取值范圍一定是0≤x≤30 D．反應(yīng)生成c與d的質(zhì)量比為2∶1
7．(2017·棗莊)在一定條件下，一密閉容器內(nèi)發(fā)生某反應(yīng)，測(cè)得反應(yīng)前后各物質(zhì)的質(zhì)量如下表所示。下列說法錯(cuò)誤的是(　　)
8．(2017·金華)將宏觀、微觀及化學(xué)符號(hào)聯(lián)系在一起是化學(xué)學(xué)科的特點(diǎn)。在一定條件下，A和B能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成C和D.其微觀示意圖如圖所示，下列相關(guān)敘述正確的是(　　)
A．從宏觀角度看，物質(zhì)C由兩種元素組成，屬于混合物B．從微觀角度看，該化學(xué)變化中發(fā)生根本改變和微粒是原子C．若D為空氣中體積分?jǐn)?shù)最大的氣體，則D的微觀符號(hào)可表示為N2D．該反應(yīng)屬于基本反應(yīng)類型中的置換反應(yīng)，反應(yīng)前后各元素化合價(jià)不變
9．(2017·德州)對(duì)下面四個(gè)常見的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行對(duì)比分析：分解反應(yīng)： 2KMnO4K 2MnO4＋MnO2＋ O2↑置換反應(yīng)：2CuO＋C 2Cu＋CO2↑復(fù)分解反應(yīng)：Ca(OH)2＋Na2CO3 CaCO3↓＋2NaOH化合反應(yīng)：2H2＋O2 2H2O請(qǐng)從以下各項(xiàng)中選擇恰當(dāng)?shù)膬?nèi)容，用對(duì)應(yīng)的序號(hào)填空：①元素的種類；②原子的種類；③原子的個(gè)數(shù)；④分子的種類； ⑤物質(zhì)的組成(或結(jié)構(gòu))；⑥物質(zhì)的總質(zhì)量；⑦元素的化合價(jià)在化學(xué)反應(yīng)過程中，一定發(fā)生變化的是______________；可能發(fā)生變化的是______________。
10．(2016·邵陽) 在2A＋B 2C反應(yīng)中，已知A的相對(duì)分子質(zhì)量是28，C的相對(duì)分子質(zhì)量是44，則B的相對(duì)分子質(zhì)量是(　　)A．16 g B．16 C．32 g D．3211．(2017·杭州)小金進(jìn)行如圖所示實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律。在實(shí)驗(yàn)中用電子天平和量筒準(zhǔn)確測(cè)量出表中m1、m2、m3、m4和V。 (實(shí)驗(yàn)中操作正確，O2的密度為ρ g/cm3)
(1)裝置中試管口略向下傾斜的原因是________________________________。 (2)根據(jù)質(zhì)量守恒定律，m1、m2、m3、m4和V和ρ之間應(yīng)存在的等量關(guān)系為_____________________。(3)每次實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小金在拆卸裝置時(shí)總能聞到刺激性氣味。他將加熱后剩余固體中的MnO2分離并測(cè)量其質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)總小于加熱前MnO2的質(zhì)量。查閱資料后發(fā)現(xiàn)，一般認(rèn)為加熱KClO3和MnO2混合物的反應(yīng)過程如下：
防止冷凝水倒流引起試管炸裂
m1＋m2＋m3－m4＝ρV　
第1步：2MnO2＋2KClO3 2KMnO4＋Cl2↑＋O2↑；(其中Cl2有刺激性氣味)第2步：2KMnO4 K2MnO4＋MnO2＋O2↑；第3步：K2MnO4＋Cl2 2KCl＋MnO2＋O2↑寫出加熱后剩余固體中MnO2質(zhì)量小于加熱前MnO2質(zhì)量的原因_________________________________________________________________________________________________________________________ ________________ 。
部分Cl2散失，未參加后續(xù)反應(yīng)，導(dǎo)致部分錳元素以K2MnO4或KMnO4形式存在，故剩余固體中MnO2質(zhì)量小于加熱前MnO2質(zhì)量(合理即可)

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