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质量守恒定律的应用

2021-11-27沙林祥

初中生学习指导·中考版 2021年11期
关键词:反应物产物原子

沙林祥

质量守恒定律是初中化学非常重要的基本规律,是每年中考必考的内容,中考关于质量守恒定律的应用的考查主要体现在以下五个方面。

一、确定物质的化学式

例1(2021·江苏·扬州)FeCl3溶液用于制作印刷电路板,反应为2FeCl3 + Cu [                ] CuCl2 + 2X。X的化学式是( )。

A. Fe B. FeCl2 C. Fe(OH)2 D. Fe(OH)3

解析:由反應的化学方程式可知,反应物中的铁、氯、铜原子个数分别为2、6、1,生成物中的铁、氯、铜原子个数分别为0、2、1,由于反应前后原子的种类、数目不变,则2个X分子中含有2个铁原子和4个氯原子,即每个X分子由1个铁原子和2个氯原子构成,物质X的化学式为FeCl2。答案:B。

小结:由质量守恒定律可知,化学反应前后原子的种类、数目均不变。

二、确定反应的可能产物

例2(2020·河南)氯碱工业是以电解食盐水为基础的基本化学工业,电解食盐水不可能生成的是( )。

A. H2 B. Cl2 C. NaOH D. NaNO3

解析:根据题意,反应物可能为食盐和水,含有钠、氯、氢、氧四种元素,反应后不会出现除这四种元素以外的其他元素。反应物中含有氢元素,此反应的产物中可能存在氢气;反应物中含有氯元素,此反应的产物中可能存在氯气;反应物中含有钠、氢、氧元素,此反应的产物中可能存在氢氧化钠;反应物中不含氮元素,此反应的产物中不可能存在硝酸钠。答案:D。

小结:根据质量守恒定律可知,化学反应前后元素的种类不变,结合题意进行分析即可。

三、计算物质的质量或质量比

例3(2020·天津)现将20 gA和足量B在一定条件下充分反应,生成16 gC和11 gD,则参加反应的A和B的质量比是( )。

A. 20∶11 B. 20∶7 C. 5∶4 D. 16∶11

解析:将20 gA和足量B在一定条件下充分反应,生成16 gC和11 gD,由质量守恒定律可知,参加反应的A和B的质量之和等于生成的C和D的质量之和,则参加反应的B的质量 = 16 g + 11 g - 20 g=7 g,则参加反应的A和B的质量比 = 20 g∶7 g=20∶7。答案:B。

小结:解此类试题时,应先根据质量守恒定律求出未知物质的质量,再求出两种物质的质量比。

四、确定物质的组成元素

例4(2021·天津)将16 g纯净物R在足量氧气中完全燃烧,生成44 g二氧化碳和36 g水。下列判断正确的是( )。

A. R只含碳、氢元素 B. 消耗氧气32 g

C. R含碳、氢、氧三种元素 D. R中碳元素的质量分数为70%

解析:44 gCO2中含有的碳元素的质量 = 44 g × [1244] × 100%=12 g,36 g水中含有的氢元素的质量 =36 g × [1×218] × 100%=4 g,生成物中所含碳、氢元素的质量和=12 g + 4g =16 g,恰好等于纯净物R的质量,则该物质中一定含有碳、氢两种元素,一定不含氧元素,故A正确、C错误;由质量守恒定律可得,消耗氧气的质量 = 44 g + 36 g - 16 g=64 g,故B错误;R中碳元素的质量分数 = [12 g16 g] × 100%=75%,故D错误。答案:A。

小结:解题时要抓住化学反应前后元素质量守恒进行分析。根据提供的数据,先求出碳、氢元素的质量,再将碳、氢元素的质量总和与该纯净物的质量进行比较,若相等,则该纯净物中不含氧元素;若不等,则该纯净物中含氧元素。

五、处理、计算表格数据

例5(2020·湖南·怀化)将甲、乙、丙、丁四种物质置于一个完全密闭的容器中,在一定条件下反应,已知反应前后各物质的质量如下表,下列有关说法正确的是( )。

[物质 甲 乙 丙 丁 反应前的质量/g 30 10 5 5 反应后的质量/g 2 4 m 39 ]

A. m=0                         B. 发生反应的甲、乙质量比为3∶1

C. 该反应是化合反应             D. 丙一定作催化剂

解析:根据反应前后密闭容器中物质的质量总和不变,有30 + 10 + 5 + 5 = 2 + 4 + m + 39,m = 5,故A错误。发生反应的甲、乙质量比 = (30 - 2)∶(10 - 4) = 14∶3,故B错误。该反应中甲、乙的质量都减小,都是反应物;丙的质量不变,不是反应物也不是生成物;丁的质量增大,是生成物,所以该反应符合“多变一”的特点,属于化合反应,故C正确。丙的质量不变,可能是该反应的催化剂,也可能是没有参加反应的杂质,故D错误。答案:C。

小结:解答时先通过质量守恒定律求出未知量,再通过各物质反应前后质量的变化情况,确定各物质是反应物还是生成物。在化学反应前后,质量增大的是生成物,质量减小的是反应物,质量不变的物质可能是催化剂,也可能是杂质。化学反应中物质之间的质量比就是物质反应前后质量变化量的比。

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