质量守恒定律的应用
2021-11-27沙林祥
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。
