揭秘质量守恒定律的考查类型与解题方略

孟令卓

质量守恒定律是初中化学中十分重要的内容，也是中考命题的重点内容之一。笔者通过研究近几年的中考试题，发现此知识点的考查以质量守恒定律的理解和应用为主，现结合中考命题特点对质量守恒定律的考查类型进行全面归纳与梳理。

一、对质量守恒定律的理解

1.宏观解释

命题特点：这类试题一般是给出不同的变化，并对变化前后物质的质量关系进行判断，质量增加、减少或不变等，有时也会对一些违反质量守恒定律的伪科学现象进行说明，然后让学生判断其正误。

例1.下列对化学反应前后质量变化的解释，不符合质量守恒定律的是（ ）

A.高锰酸钾受热分解后剩余固体的质量减小，是因为放出了氧气

B.硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液混合后，溶液总质量不变

C.细铁丝在氧气中燃烧后质量增大，是因为生成物中含有氧的质量

D.白磷在密闭容器中燃烧，反应前后总质量不变，是因为生成物都没有逸散

解析：硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液混合后，生成蓝色沉淀氢氧化铜，所得溶液与生成氢氧化铜的质量之和等于原硫酸铜溶液和氢氧化钠溶液的质量之和，所以，所得溶液的总质量是减少的。

答案：B

解题方略：在应用质量守恒定律解释现象时，首先要看此现象是否发生了化学变化，定律不适用于物理变化；其次要看是否有气体参与反应，实验是否在封闭条件下进行；最后结合具体的反应特点判断现象发生前后的质量变化。

2.微观认识

命题特点：这类试题是给出化学反应的微观示意图，学生根据微观图示获取一系列有用的信息，并对获得的有关信息进行综合分析，如物质的类别、反应的类型、物质的组成、化学方程式及其计量数之比、分子的种类、物质的质量比等，然后回答所给问题，在中考化学中属常见题型。

例2.（1）A、B、C、D表示四种物质，其微观示意图如下所示：

①从微观角度看，B图表示：3

（填化学符号）。

②从宏观角度看，图中表示混合物的是

（填字母）。

（2）在一定的条件下，A和B能发生化学反应生成E和F，其微观示意图如下所示：

①若F为空气中体积分数最大的气体，则该反应中生成的E和F的质量比为

②若F为氧化物，且A和B的分子个数比为5∶4，则该反应的化学方程式为

解析：（1）①B图中的每个分子由1个氮原子和3个氢原子构成，B图表示的是3个氨气分子。②C、D都是由不同的分子构成，属于混合物。（2）①A和B能发生化学反应生成E和F，F为空气中体积分数最大的气体，可知F为氮气，该反应是氨气与氧气反应生成氮气和水的反应，反应的化学方程式为4NH3+3O2一定条件2N2+6H2O，则E和F的质量比为27∶14。②若F为氧化物，且A和B的分子个数比为5∶4，则F只能是氮的氧化物。根据质量守恒定律，可推出该氧化物为一氧化氮。

答案：（1）①NH3 ②C、D （2）①27∶14②4NH3+5O2一定条件4NO+6H2O

解题方略：在解这类试题时，学生要先看清图例给定的符号与微粒的对应关系，再写出具体物质的化学式，最后根据质量守恒定律书写化学方程式并完成相关计算。

3.实验验证

命题特点：这类试题常用天平作为称量工具，通过天平两端发生的不同反应，进行定量计算与判断。一般是根据反应情况判断天平指针的偏向，或使天平平衡时两端加入的物质或物质的质量需要满足的条件等。

例3.将盛有等质量、等质量分数且足量的稀盐酸的两只烧杯，放在托盘天平的左、右两盘，天平平衡。在左盘烧杯中加入10克碳酸钙，若要使天平重新平衡，则右盘烧杯中应加入的物质可能是（ ）

A.10克碳酸钾和碳酸钠

B.10克碳酸镁和碳酸钠

C.5.6克氧化铜

D.10克镁粉和铜粉

解析：左盘烧杯中加入10克碳酸钙，根据化学方程式可计算出产生二氧化碳的质量为4.4g，左边烧杯实际增重5.6g，若要使天平重新平衡，则右盘烧杯中加入物质后也要增重5.6g。A选项，若10g物质全是碳酸钾，根据化学方程式可计算出产生二氧化碳的质量为3.2g，增重10g-3.2g=6.8g；若10g物质全是碳酸钠，根据化学方程式可计算出产生二氧化碳的质量为4.2g，增重10g-4.2g=5.8g，因此，无论碳酸钠与碳酸钾的比例如何，天平增重都大于5.8g，不符合题意。B选项，若10g物质全是碳酸镁，根据化学方程式可计算出产生二氧化碳的质量为5.2g，增重10g-5.2g=4.8g；若10g物质全是碳酸钠，根据化学方程式可计算出产生二氧化碳的质量为4.2g，增重10g-4.2g=5.8g，5.6g在4.8g与5.8g之间，符合题意。C选项，5.6g氧化铜与稀盐酸反应，没有产生气体，增重5.6g，符合题意。D选项，铜不与稀盐酸反应，而镁的质量必小于10g，根据化学方程式可计算出产生氢气的质量必小于0.83g，增重必大于10g-0.83g=9.17g，不符合题意。

答案：B、C

解题方略：天平重新平衡的条件是两边质量变化相等，无论是否发生反应，若没有气体产生，加入的质量就是增加的质量；若有气体产生，可根据加入的质量与产生气体的质量之差判断增加的质量。

二、对质量守恒定律的应用

1.判断化学方程式中的质量关系

命题特点：试题常结合具体的反应，给出好像符合质量守恒定律的一种假象，让学生逐项判断哪一种质量关系成立，其实质是考查化学方程式中各物质的质量比。

例4.下列有关“2CO+O2点燃2CO2”的质量关系，不正确的是（ ）

A.56gCO与32gO2反应，生成CO2的质量一定是88g

B.16gO2参加反应，则生成CO2的质量一定是44g

C.若消耗CO和O2的质量总和是10g，则生成CO2的质量一定是10g

D.若5gCO和2gO2混合点燃，则生成CO2的质量一定是7g

解析：由化学方程式可知，CO、O2、CO2三种物质的质量比是（2×28）∶32∶（2×44）=56∶32∶88，A、B、C三项的描述均正确。D选项中2gO2只能与3.5gCO恰好反应，生成5.5g二氧化碳。

答案：D

解题方略：解答这类题要先根据化学方程式计算出各物质间的质量比，然后分析给出的各选项是否符合上述质量比；若没有给出方程式，则要先写出正确的化学方程式，然后再进行计算，最后作出判断。

2.推导物质的化学式

命题特点：命题时给出已配平的化学方程式，但有一种物质的化学式待定，根据反应前后元素的原子个数守恒，要求学生推导待定物质的化学式，属于高频考点。

例5.工业上利用下列反应制取金属Hg：4HgS+4CaO=4Hg+3X+CaSO4。该反应中X的化学式为（ ）

A.CaS B.SO2

C.SO3D.CaSO3

解析：根据所给化学方程式，可知反应前有4个Hg、1个S、4个Ca和4个O，反应后有4个Hg、1个Ca、1个S和4个O，故3X中含有3个S、3个Ca，故X的化学式为CaS。

答案：A

解题方略：利用化学反应前后元素的种类、原子的个数守恒进行快速求解。

3.分析化学反应

命题特点：这种题型一般以表格的形式给出某反应的反应物和生成物的质量，学生需结合表格提供的数据，根据质量守恒定律对获取的数据信息进行综合判断。

例6.在一密闭容器内有A、B、C、D四种物质，在一定条件下发生化学反应，一段时间后，测得反应前后各物质的质量如下表。则下列说法中，正确的是（ ）

A.根据质量守恒定律，x的值为0

B.该反应是分解反应

C.该反应是复分解反应

D.在这个反应中，A、B、C之间的质量比为38∶56∶14

解析：根据质量守恒定律，反应前物质的总质量等于反应后物质的总质量，可得：10g+90g+8g+2g=38g+56g+14g+xg，解得x=2，A项不正确。在该反应中，B物质的质量减少，一定是反应物，A、C物质的质量增加，一定是生成物，D的质量没有变化，可能是催化剂，该反应一定是分解反应，B项正确，C项不正确。反应中A、B、C三种物质之间的质量比是反应前后的质量差之比，不是反应后剩余的质量之比，D项不正确。

答案：B

解题方略：在解题时，学生要先求出待测物质的质量，再根据质量的变化情况确定反应物和生成物，并具体求出各物质的质量变化，然后根据要求作出判断。

4.无数据的计算

命题特点：这种题型反应前后没有数据出现，给出的一般是混合物，题干中包含有明确的等量关系，学生可根据等量关系计算混合物中各成分的质量分数或质量比。

例7.将一定量CO和CO2的混合气体，通入足量澄清石灰水中，充分反应后，生成沉淀的质量恰好等于原混合气体的质量，求混合气体中CO和CO2的质量比。

解析：由题意可知，生成CaCO3的质量等于CO和CO2的质量之和，即CaCO3的质量=CO的质量+CO2的质量，将该式变形：（CaO+CO2）的质量=CO的质量+CO2的质量，得CO的质量=CaO的质量。所以，混合气体中CO和CO2的质量比相当于化学式CaCO3中CaO与CO2的质量比。

答案：m（CO）∶m（CO2）=M（CaO）∶M（CO2）=56∶44=14∶11。

解题方略：解题关键是抓住等量关系，知道CO2气体能与澄清的石灰水反应生成CaCO3，而CO不与石灰水反应，利用已知生成CaCO3的质量等于CO和CO2的质量之和，列出等式，巧妙变换，即可求解。