“质量守恒定律的应用与验证”考点归类

吴甫红

质量守恒定律表示为：参与反应的反应物的总质量和生成物总质量是相等的。尤其需要注意的一点是：物质为参与反应的物质及新生成的物质。从宏观层面看，化学反应前后，参与反应物质种类未发生变化。从微观层面看，反应前后原子种类及数目未发生变化。

翻阅近些年的中考题目可见，一些主要考题类型涉及了质量守恒定律，下面对质量守恒定律的应用及验证做如下论述。

一、解释实验现象

例1 锌在空气中燃烧，生成的氧化锌大于锌本身质量，试对这一现象做出解释。

分析 锌之所以在空气中燃烧是因为参与了化学反应：

2Zn+O2加热2ZnO

按照质量守恒定律，生成物氧化锌的质量和参与化学反应物锌、氧总质量是相等的，所以，生成物氧化锌的质量必然大于锌的质量。

例2 铁丝在空气中燃烧，生成物四氧化三铁的质量为什么大于参与反应物铁丝的质量？

分析 按照质量守恒定律，铁丝于空气中燃烧，生成物四氧化三铁的质量包含了氧气的质量，为此，生成物的质量大于铁丝的质量。

例3 紙在空气中燃烧后变为灰烬，为什么质量减少了？

分析 按照质量守恒定律，纸在空气中燃烧后生成了两种物质，灰烬和二氧化碳，所以，灰烬小于纸的质量。

二、确定物质化学式

例4 为了更好地发现煤气泄漏，往往在煤气中添加一种特殊气味的气体乙硫醇（C2H5SH），乙硫醇燃烧化学方程式如下：

2C2H5SH+9O2点燃4CO2+2X+6H2O

则X的化学式为（ ）。A.CO B.SO3 C.SO2 D.S

分析 结合化学方程式，推断化学物化学方程式，目的是为了考察学生对质量守恒定律的理解及掌握，化学反应前后原子数量及种类不会发生变化，反应前后原子总数守恒，最终得出化学物质X为SO2。

三、推断物质

例5 一包白色粉末可能含有如下物质中的一种或者几种，如CuSO4、MgCl2、NaNO3、NaCI，小张为了推断其中的化学物质，设计并做了以下化学实验：固体粉末加水/溶解无色溶液加入一定量的NaOH溶液，①生成白色沉淀A（无色溶液加入AgNO3溶液白色沉淀B），结合上述实验，回答如下问题：

（1）①执行的操作为（ ）；

（2）白色粉末中一定不含有的物质是（ ）；

（3）生成白色沉淀物A的化学方程式为（ ）；

（4）上述实验（能抑或不能）说明白色粉末物中含有NaNO3、NaCl。

分析 （1）过滤将不溶于液体的固体和液体分离出来。（2）加水于固体粉末中，获得无色溶液，因为硫酸铜遇水变蓝色，表明固体物质中一定不含有物质CuSO4 。（3）无论是无色溶液，还是NaOH溶液反应后，均生成白色沉淀，表明固体物质中含有MgCl2，因为MgCl2和NaOH反应后生成白色沉淀Mg（OH）2。（4）NaNO3、NaCl溶于水后均是无色溶液，两者都不和NaOH发生化学反应，所以，无法确定发白粉末中是否含有NaNO3、NaCl。

答案：（1）过滤；（2）CuSO4；（3）MgCl2+2NaOH

Mg（OH）2↓+2NaCl；（4）不能

四、判断反应物或者生成物的质量

例6 生铁是一种合金，含有铁和碳。为了测定某炼铁厂生铁中铁的质量分数，小李称取生铁6.0 g，放置烧杯中，往其中加入 65.0 g 稀硫酸，物质完全反应（假如杂质不参与其中反应）。实验结束后测得实验数据如下：反应前烧杯的质量为98.0 g，反应后烧杯及生成物总质量为97.9 g，根据上述数据，完成相关实验（计算结果保留小数点一位）。

（1）生成气体氢气质量？

（2）样品中铁的质量分数？

（3）反应结束后，溶液的质量分数？

分析 该题目是一道有关数据表格的综合类题目，主要考查学生对表格的处理能力，问题的切入点是运用质量守恒定律，（1）氢气质量=98 g-97.9 g=0.1 g。（2）假设生成物中铁的质量为a，则生成物硫酸亚铁质量为b，则根据：

Fe+H2SO4FeSO4+H2↑

得 a=0.1 g×56/2=2.8 g；

b=0.1 g×152/2=7.6 g；

w（Fe）=2.8 g/6 g×100%=46.7%。

（3）所以，w（FeSO4）=7.6 g/（2.8+65-0.1）g×100%=11.4%

五、探究相关实验

例7 小王和小亮学习了质量守恒定律后，他们想亲自探究化学反应是否符合质量守恒定律。小王和小亮采取了如下化学方法。小王做的实验为在天平一端烧杯内放入BaCl2溶液和Na2SO4溶液；小亮的实验为在天平的一端烧杯中放入稀盐酸和Na2CO3溶液。

（1）小王在实验中可观察的实验现象为；；小亮在实验中可观察到的实验现象为；；

（2）上述两个实验参与反应的化学方程式为；；

（3）小王和小亮结合各自的实验，做出了不同的结论，他们的实验具有一定的相似之处，然而结论却不同，原因在于。

（4）在满足上述实验装置的前提下，要求帮助小亮选择一组药品做实验，以验证质量守恒定律，选择的药品可以为（注：上述用到的药品不可再使用）。

分析 该题通过探究化学实验的方式考察学生运用质量守恒定律解决问题的能力及知识分析迁移能力。小王在实验中用到了BaCl2溶液和Na2SO4溶液，小亮在实验中用到了稀盐酸和Na2CO3溶液，二者实验均产生了不同的现象，小王的实验生成了白色沉淀，同时质量分数未发生改变，小亮的实验因为生成了气体，使得质量分数减少。质量守恒定律问题的研究需要考虑两方面的问题，问题（1），反应中是否有气体跑出；问题（2），外界气体是否参与进来。小王实验中的质量分数之所以发生改变，主要因为生成了气体。为此，在验证质量守恒定律中，实验药品的选择要充分考虑以上因素，将实验放置在密闭的容器内进行。