1、第11講質(zhì)量守恒定律及化學(xué)方程式考點一 質(zhì)量守恒定律考點二 化學(xué)方程式基礎(chǔ)知識梳理題型一 根據(jù)質(zhì)量守恒定律推斷物質(zhì)的元素組成或化學(xué)式題型二 根據(jù)質(zhì)量守恒定律進行化學(xué)反應(yīng)數(shù)據(jù)分析題型三 正確書寫化學(xué)方程式題型四 根據(jù)化學(xué)方程式進行計算中考題型突破河北考情探究基礎(chǔ)知識梳理考點一質(zhì)量守恒定律1.質(zhì)量守恒定律的含義及微觀解釋(1)內(nèi)容參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和,等于反應(yīng)后生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和。這個規(guī)律就叫做質(zhì)量守恒定律。注:質(zhì)量守恒定律只適用于化學(xué)變化(或化學(xué)反應(yīng));質(zhì)量守恒定律是指“質(zhì)量”守恒,不包括其他方面的守恒,如體積等;沒有參加反應(yīng)的物質(zhì)的質(zhì)量和非反應(yīng)生成的物質(zhì)的質(zhì)量不能計入“總和”中。

2、(2)微觀解釋化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)是原子的重新組合,所以在化學(xué)反應(yīng)前后原子的種類、數(shù)目和質(zhì)量均保持不變(原子的“三不變”)。(3)對質(zhì)量守恒定律的理解(反應(yīng)前后的變與不變)一定不變宏觀:反應(yīng)物和生成物的總質(zhì)量、元素種類一定不變;微觀:原子的種類、原子的數(shù)目、原子的質(zhì)量一定不變。一定改變宏觀:物質(zhì)種類一定改變;微觀:分子種類一定改變?？赡芨淖兎肿訑?shù)目可能改變。(4)探究質(zhì)量守恒定律的實驗裝置無氣態(tài)物質(zhì)參加或生成的反應(yīng),可在敞口容器中進行。有氣態(tài)物質(zhì)參加或生成的反應(yīng),要在密閉容器中進行。2.質(zhì)量守恒定律的應(yīng)用(1)應(yīng)用質(zhì)量守恒定律解釋一些常見化學(xué)變化中的現(xiàn)象或問題。(2)判斷化學(xué)反應(yīng)中某物質(zhì)的元素組成。

3、(3)判斷化學(xué)反應(yīng)中某物質(zhì)的化學(xué)式。(4)根據(jù)質(zhì)量守恒定律進行有關(guān)化學(xué)方程式的簡單計算?？键c二化學(xué)方程式1.化學(xué)方程式的意義及書寫(1)定義用化學(xué)式來表示化學(xué)反應(yīng)的式子,叫做化學(xué)方程式。(2)化學(xué)方程式提供的信息及讀法意義讀法(以S+O2 SO2為例)表示反應(yīng)物、生成物以及反應(yīng)條件硫和氧氣在點燃條件下反應(yīng)生成二氧化硫表示反應(yīng)物、生成物之間的質(zhì)量關(guān)系(即質(zhì)量比)每32份質(zhì)量的硫和32份質(zhì)量的氧氣完全反應(yīng)生成64份質(zhì)量的二氧化硫表示反應(yīng)物、生成物之間的粒子數(shù)關(guān)系(粒子個數(shù)比)每1個硫原子和1個氧分子反應(yīng)生成1個二氧化硫分子(3)書寫原則a.必須以客觀事實為基礎(chǔ)。即不能憑空臆造事實上不存在的化學(xué)式和

4、化學(xué)反應(yīng)。b.必須遵守質(zhì)量守恒定律。即等號兩邊原子的種類和各種原子的數(shù)目必須相等。(4)書寫步驟寫:根據(jù)事實寫出反應(yīng)物和生成物的化學(xué)式;配:在化學(xué)式前面配上適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)計量數(shù),使反應(yīng)前后各原子的種類、數(shù)目相等;注:注明化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)條件;標:如果只有生成物中有氣體,在氣體物質(zhì)的化學(xué)式右邊要注“”號;溶液中的反應(yīng)如果生成物中有固體,在固體物質(zhì)的化學(xué)式右邊要注“”號;如果反應(yīng)物中也有氣體或不溶性固體,則不用注明。2.根據(jù)化學(xué)方程式進行計算(1)步驟設(shè):設(shè)未知量(未知量不用標注單位);寫:正確寫出化學(xué)方程式;找:找出相關(guān)物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)與相對分子質(zhì)量的乘積以及已知量和未知量;列:列出比例式;算:計算未

5、知量的值;答:簡明地寫出答案。(2)三種題型a.已知某一反應(yīng)物(或生成物)的質(zhì)量求生成物(或反應(yīng)物)的質(zhì)量。b.含雜質(zhì)的反應(yīng)物的計算。雜質(zhì)不參加反應(yīng),代入化學(xué)方程式計算的數(shù)值必須是純凈物的量。c.與溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)相結(jié)合的計算。中考題型突破題型一根據(jù)質(zhì)量守恒定律推斷物質(zhì)的元素組成或化學(xué)式該題型主要以選擇題、填空題的形式考查質(zhì)量守恒定律的應(yīng)用。典例1(2016河北中考)“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1 300 ,反應(yīng)的化學(xué)方程式為2X+13O2 8CO2+10H2O。燃料X的化學(xué)式為( B )A.C3H8 B.C4H10C.CH3OHD.C2H5OH解析根據(jù)質(zhì)量守恒定律,化

6、學(xué)反應(yīng)前后原子的種類和數(shù)目不變,可以推出X的化學(xué)式為C4H10,故選B。方法指導(dǎo)本題考查質(zhì)量守恒定律的應(yīng)用。能夠從微觀上理解質(zhì)量守恒定律,即化學(xué)反應(yīng)前后原子的種類和數(shù)目均保持不變是解題的關(guān)鍵。變式訓(xùn)練1(2018河北石家莊一模)一種礦石的主要成分X能在氧氣中發(fā)生反應(yīng)4X+11O22Fe2O3+8SO2,其中X的化學(xué)式為( C )A.FeSB.FeOC.FeS2D.FeSO4 解析根據(jù)化學(xué)反應(yīng)前后元素種類、原子種類、原子數(shù)目均不變。反應(yīng)前O的個數(shù)為22,反應(yīng)后Fe、O、S的個數(shù)分別為4、22、8,因此X的化學(xué)式為FeS2,故選C。題型二根據(jù)質(zhì)量守恒定律進行化學(xué)反應(yīng)數(shù)據(jù)分析該題型主要以選擇題的形式

7、考查根據(jù)質(zhì)量守恒定律進行化學(xué)反應(yīng)數(shù)據(jù)分析。典例2(2017河北中考)一定條件下,密閉容器內(nèi)發(fā)生的某化學(xué)反應(yīng),測得t1和t2時各物質(zhì)的質(zhì)量見下表。下列說法正確的是( D )物質(zhì)MNPQt1時的質(zhì)量/g519317t2時的質(zhì)量/g233x51A.x的值小于3 B.Q可能是單質(zhì)C.該反應(yīng)一定是分解反應(yīng) D.M與N的質(zhì)量變化比為143解析根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知,x=51+9+3+17-23-3-51=3,A錯誤。由t1、t2時的數(shù)據(jù)分析可知:M、N為反應(yīng)物,參加反應(yīng)的質(zhì)量分別為28 g、6 g;Q為生成物,生成的質(zhì)量為34 g;P可能是該反應(yīng)的催化劑,也可能與該反應(yīng)無關(guān),故該反應(yīng)為化合反應(yīng),生成物Q一定

8、是化合物,B、C錯誤。M與N的質(zhì)量變化比為28 g6 g=143,D正確。方法指導(dǎo)1.根據(jù)表中數(shù)據(jù)變化,即物質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量的增大、減小或不變可以推測出產(chǎn)物、反應(yīng)物或催化劑(質(zhì)量不變的不一定都是催化劑),從而可推斷出反應(yīng)類型。2.根據(jù)質(zhì)量守恒定律:反應(yīng)前各物質(zhì)的質(zhì)量總和=反應(yīng)后各物質(zhì)的質(zhì)量總和,可直接計算出表中的未知數(shù)據(jù)。變式訓(xùn)練2(2018河北滄州8中二模)在密閉容器里放入甲、乙、丙、丁四種物質(zhì),在一定條件下發(fā)生反應(yīng),反應(yīng)后數(shù)據(jù)如下表,下列表述正確的是( D )物質(zhì)甲乙丙丁反應(yīng)前質(zhì)量/g251515反應(yīng)后質(zhì)量/g11待測122A.待測值為3B.丙一定是催化劑C.乙全部發(fā)生了反應(yīng)D.甲與乙

9、發(fā)生反應(yīng)的質(zhì)量比為143解析丙在化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量沒有改變,可能是催化劑,也可能是雜質(zhì),B錯誤;根據(jù)化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)總質(zhì)量不變,設(shè)待測為x,25 g+15 g+5 g=11 g+x+22 g,x=12 g,A錯誤;參加反應(yīng)的乙的質(zhì)量為15 g-12 g=3 g,乙并沒有全部參加反應(yīng),C錯誤;參加反應(yīng)的甲的質(zhì)量為25 g-11 g=14 g,參加反應(yīng)的乙的質(zhì)量為15 g-12 g=3 g,甲與乙發(fā)生反應(yīng)的質(zhì)量比為143,D正確。A.乙一定是催化劑B.甲中不可能只含一種元素C.丙和丁的質(zhì)量變化之比為21變式訓(xùn)練3(2018河北石家莊橋西一模)在一密閉容器中加入甲、乙、丙、丁四種物質(zhì),在一定條件下發(fā)生

10、化學(xué)反應(yīng),測得反應(yīng)前及t1、t2時刻各物質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)如圖所示。下列有關(guān)說法中正確的是( B )D.反應(yīng)前后各物質(zhì)的相對分子質(zhì)量總和一定不變解析化學(xué)反應(yīng)前后乙的質(zhì)量分數(shù)沒有改變,乙可能是催化劑,也可能是雜質(zhì),A錯誤;由化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)變化可以看出,甲的質(zhì)量分數(shù)增大,丙、丁的質(zhì)量分數(shù)減小,丙、丁為反應(yīng)物,甲為生成物,甲不可能只含一種元素,B正確;丙和丁的質(zhì)量變化之比為(16%-8%)(24%-4%)=25,C錯誤;化學(xué)反應(yīng)中,不能確定甲、丙、丁的分子個數(shù)比,反應(yīng)前后各物質(zhì)的相對分子質(zhì)量總和不一定不變,D錯誤。故選B。題型三正確書寫化學(xué)方程式該題型主要以選擇題、填空題的形式考查化學(xué)方程式的

11、書寫。典例3(2017河北滄州二模)下列化學(xué)方程式書寫正確的是( D )A.鹽酸除鐵銹:Fe2O3+6HCl 2FeCl2+3H2OB.熟石灰改良酸性土壤:Ca(OH)2+H2SO4 CaSO4+H2OC.高爐煉鐵:3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2D.氫氧化鈉溶液吸收二氧化硫:2NaOH+SO2 Na2SO3+H2O解析鹽酸與氧化鐵反應(yīng)生成氯化鐵和水,化學(xué)方程式為:Fe2O3+6HCl 2FeCl3+3H2O,A錯誤;熟石灰與硫酸反應(yīng)生成硫酸鈣和水,化學(xué)方程式為:Ca(OH)2+H2SO4 CaSO4+2H2O,B錯誤;一氧化碳與氧化鐵在高溫下反應(yīng)生成鐵和二氧化碳,化學(xué)方程式為:3CO+F

12、e2O3 2Fe+3CO2,C錯誤;氫氧化鈉與二氧化硫反應(yīng)生成亞硫酸鈉和水,化學(xué)方程式為:2NaOH+SO2 Na2SO3+H2O,D正確。方法指導(dǎo)正確書寫化學(xué)方程式要注意以下兩點:1.以客觀事實為依據(jù),正確書寫反應(yīng)物、生成物的化學(xué)式和反應(yīng)條件。2.配平化學(xué)方程式。上述兩點缺一不可,否則易失分。另外,關(guān)于化學(xué)方程式的書寫也常常出現(xiàn)在微觀模擬化學(xué)反應(yīng)過程的試題中,通過化學(xué)方程式的書寫來考查學(xué)生對微觀模型的辨認能力和對反應(yīng)過程中“量”的認識程度。變式訓(xùn)練4(2018河北石家莊裕華一模)下列化學(xué)方程式符合客觀事實且書寫正確的是( C )A.氯化鈉溶液中加入硝酸鉀NaCl+KNO3KCl+NaNO3B

13、.醫(yī)療上用氫氧化鋁中和過多胃酸2Al(OH)3+3H2SO4Al2(SO4)3+3H2OC.正常雨水也顯弱酸性的主要原因H2O+CO2H2CO3D.證明鐵的活動性比銅強2Fe+3CuCl22FeCl3+3Cu解析氯化鈉溶液中加入硝酸鉀,氯化鈉不與硝酸鉀發(fā)生反應(yīng),A錯誤;胃酸是指鹽酸,醫(yī)療上用氫氧化鋁中和過多胃酸的化學(xué)方程式為Al(OH)3+3HClAlCl3+3H2O,B錯誤;正常雨水也顯弱酸性的主要原因是二氧化碳與水反應(yīng)生成碳酸,化學(xué)方程式為H2O+CO2H2CO3,C正確;將鐵放入氯化銅溶液中,能證明鐵的活動性比銅強,化學(xué)方程式為Fe+CuCl2FeCl2+Cu,D錯誤。故選C。變式訓(xùn)練5

14、(2017浙江嘉興中考)二氧化硫是大氣的主要污染物,嚴禁直接排放,工業(yè)上常用NaOH溶液來吸收。(1)寫出NaOH溶液吸收SO2的化學(xué)方程式2NaOH+SO2 Na2SO3+H2O。(2)圖中小球分別表示NaOH溶液及吸收SO2后所得溶液中溶質(zhì)的微粒,其中“”表示的微粒是Na+。解析(1)NaOH溶液吸收SO2的化學(xué)方程式為2NaOH+SO2 Na2SO3+H2O。(2)由題圖可看出微?！啊痹诜磻?yīng)前后的溶液中均存在,反應(yīng)前溶液中的溶質(zhì)是NaOH,反應(yīng)后溶液中的溶質(zhì)是Na2SO3,故“”表示Na+。題型四根據(jù)化學(xué)方程式進行計算該題型主要以計算應(yīng)用題的形式考查根據(jù)化學(xué)方程式的計算。典例4(2018

15、安徽中考)尿素CO(NH2)2是一種常見的氮肥,工業(yè)上制備反應(yīng)如下:CO2+2NH3CO(NH2)2+H2O,請計算:(1)尿素中氮元素的質(zhì)量分數(shù)。答案尿素中氮元素的質(zhì)量分數(shù)為100%46.7%。(2)生產(chǎn)6 t尿素,理論上需要氨氣的質(zhì)量是多少?答案解:設(shè)理論上需要氨氣的質(zhì)量為x。CO2+2NH3CO(NH2)2+H2O 34 60 x 6 t=x=3.4 t答:生產(chǎn)6 t尿素,理論上需要氨氣的質(zhì)量為3.4 t。解析(1)根據(jù)尿素的化學(xué)式CO(NH2)2計算出氮元素的質(zhì)量分數(shù)。(2)根據(jù)制備尿素的化學(xué)方程式,計算出生產(chǎn)6 t尿素理論上需要氨氣的質(zhì)量。方法指導(dǎo)解此類題的關(guān)鍵有三點:(1)正確書寫

16、反應(yīng)的化學(xué)方程式,尤其是反應(yīng)物和產(chǎn)物的化學(xué)式,配平化學(xué)方程式。(2)仔細計算相關(guān)物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)與相對分子質(zhì)量的乘積,找出相關(guān)物質(zhì)的已知量(已知量一定要使用純物質(zhì)的質(zhì)量,遇到溶液和含雜質(zhì)固體時一定要注意)。(3)細心計算,確保最后一步不失分。變式訓(xùn)練6(2017湖北鄂州中考)某同學(xué)要用含CaCO3 80%的大理石與足量的稀鹽酸反應(yīng)制備1 000 mL標準狀況下的二氧化碳氣體。已知標準狀況下的二氧化碳氣體的密度為1.98 g/L。假設(shè)大理石中的雜質(zhì)不與稀鹽酸反應(yīng),計算該同學(xué)最少需要準備多少克大理石?答案解:1 000 mL標準狀況下的二氧化碳氣體的質(zhì)量為1 000 mL10-3 L/mL1.98

17、 g/L=1.98 g。設(shè)制取1.98 g 二氧化碳需要CaCO3的質(zhì)量為x。CaCO3+2HCl CaCl2+CO2+H2O100 44x 1.98 g= x=4.5 g最少需要準備的大理石的質(zhì)量為4.5 g 80%=5.625 g答:最少需要準備大理石的質(zhì)量為5.625 g。解析由標準狀況下的二氧化碳氣體的密度1.98 g/L,求出1 000 mL二氧化碳氣體的質(zhì)量,然后再把CO2氣體的質(zhì)量代入化學(xué)方程式中,求出參加反應(yīng)的CaCO3的質(zhì)量,最后換算成含CaCO3 80%的大理石的質(zhì)量即可。課堂即時訓(xùn)練1.下列說法符合質(zhì)量守恒定律的是( A )A.加熱50 g高錳酸鉀固體,充分反應(yīng)后,剩余固

18、體的質(zhì)量小于高錳酸鉀的質(zhì)量B.100 g冰融化后得到相同質(zhì)量的水C.10 g食鹽完全溶解在50 g水中,得到60 g食鹽溶液D.一杯水露置在空氣中一段時間后水分蒸發(fā)了,杯中水的質(zhì)量減小解析質(zhì)量守恒定律是用來解釋化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)間的質(zhì)量關(guān)系的,不能用來解釋物理變化。2.某物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的微觀示意圖為:,“”表示碳原子,“”表示氧原子,“”表示氫原子。生成物甲的化學(xué)式為( D )A.H2B.H2OC.COD.CO2 解析題中圖示是甲烷燃燒生成二氧化碳和水的反應(yīng)的微觀示意圖,根據(jù)質(zhì)量守恒定律可以推出甲的化學(xué)式為CO2,D正確。3.用下列裝置進行證明質(zhì)量守恒定律的實驗,反應(yīng)前后容器中物質(zhì)的總質(zhì)量不相

19、等的是( C ) 解析鎂和稀鹽酸反應(yīng)會生成氫氣,在題圖的裝置中氫氣會逸散到空氣中,導(dǎo)致反應(yīng)后容器中物質(zhì)的總質(zhì)量比反應(yīng)前的小。4.(2018湖南邵陽中考)某純凈物X在氧氣中燃燒的化學(xué)方程式為:2X+5O2 4CO2+2H2O,則X的化學(xué)式為( C )A.C2H4B.C2H5OHC.C2H2D.CH4 解析根據(jù)化學(xué)反應(yīng)前后原子種類、個數(shù)均不變可知,X為C2H2,故選C。5.(2018河北中考)如圖所示是某化學(xué)反應(yīng)的微觀示意圖。下列說法正確的是( D )A.該反應(yīng)屬于置換反應(yīng)B.生成物丙由2個氫原子和1個氧原子構(gòu)成C.生成物丁中碳和氧元素的質(zhì)量比為12D.參加反應(yīng)的甲和乙的分子個數(shù)比為27解析生成物

20、中沒有單質(zhì),題述反應(yīng)不是置換反應(yīng),A錯誤;生成物丙是水,是由水分子構(gòu)成的,一個水分子由2個氫原子和1個氧原子構(gòu)成,B錯誤;生成物丁為CO2,碳和氧元素的質(zhì)量比為12(162)=38,C錯誤;根據(jù)反應(yīng)的微觀示意圖,可寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式為2C2H6+7O2 6H2O+4CO2,由化學(xué)方程式可知,參加反應(yīng)的甲和乙的分子個數(shù)比為27,D正確。6.下列關(guān)于S+O2 SO2的說法不正確的是( B )A.表示硫與氧氣在點燃條件下反應(yīng)生成二氧化硫B.參加反應(yīng)的硫與氧氣的質(zhì)量比為21C.反應(yīng)前后硫原子、氧原子的個數(shù)均不變D.參加反應(yīng)的氧氣與生成的二氧化硫的分子個數(shù)比為11解析參加反應(yīng)的硫與氧氣的質(zhì)量比是11,故B錯誤。7.下列化學(xué)方程式的書寫一定不正確的是( A )A.2Fe+6HCl 2FeCl3+3H2B.BaCl2+CuSO4 BaSO4+CuCl2C.SO3+2Na