質量守恒定律命題熱點透視

文章編號：1005－6629(2007)12－0057－04中圖分類號：G424.74 文獻標識碼：B

質量守恒定律是一切化學反應都必須遵守的一條客觀規律，在歷年的中考中都以不同形式表現出來。近年來，試題在內容、形式、立意等方面呈現出了密切聯系日常生活、關注社會熱點、連接現代科技、突出思維遷移等新的命題視角。本文就質量守恒定律中考命題熱點試題作一探析。

1 信息給予型試題

例1．（泰州市中考題）“綠色化學”是當今社會提出的一個新的概念。在“綠色化學工藝”中，理想狀態是反應中原子全部轉化為欲制得的產物，即原子的利用率為100%。在用C3H4（丙炔）合成C5H8O2（2-甲基丙烯酸甲酯）的過程中，欲使原子的利用率達到100%，在催化劑作用下，還需要的其他反應物是（ ）

解析；這是一道信息給予題，也是新情境試題，旨在考查學生的自學能力、信息轉化能力以及對知識的遷移能力。由題給“綠色化學”的涵義，即反應物中的原子全部轉化為欲制得的產物，所以要求反應類型必須是化合反應，即C3H4+X= C5H8O2，X可以是純凈物，也可以是混合物，但一定要滿足有2個C、4個H、2個O。

答案：A、C。

2圖像型試題

例2．（河北省中考題）一定質量的木炭與過量的氧氣在密閉的容器內加熱使其充分反應。圖1中能正確反映容器內有關的量隨時間變化的關系圖像是（）

解析：本題利用反應中有關反應物、產物等物質的質量隨反應時間變化的動態圖像考查了質量守恒定律。審題要注意關鍵詞“過量氧氣”即木炭完全反應，所以選項A、B均不正確；反應前容器中沒有CO2，故選項C也錯誤；因為是密閉容器，所以物質的總質量保持不變，故答案D正確。

3字母表格型試題

例3．（南通市中考題）把A、B、C、D四種物質放在密閉容器中，在一定條件下充分反應，并測得反應物和產物在反應前后各物質的質量如下表所示。

下列說法正確的是()

A．物質C一定是化合物，物質D可能是單質

B．反應后密閉容器中A的質量為19.7 g

C．反應過程中，物質B和物質D變化的質量比為87:36

D．若物質A與物質C的相對分子質量之比為197:158，則反應中A和C的化學計量數之比為1:2

解析:本題利用字母表格數據對質量守恒定律和化學方程式進行了考查，比較抽象，有一定難度。很明顯，B、D反應后質量增加，應為生成物，C反應后質量減少，則C為反應物。又因為C減少的質量（31.6-0）g 大于B和D增加的質量(3.6g-0.4g)+(17.4g-8.7g)， 故可推知A也為生成物，且生成A的質量為:31.6g-[(3.6g-0.4g)+(17.4g-8.7g)]=19.7g， 即反應后密閉容器中A的質量為39.4g.因此該反應為分解反應，所以C一定是化合物，而D可能是單質，即A選項正確，B選項錯誤。

4 簡答型試題

例4．（齊齊哈爾市）為探索物質在化學變化前后的質量關系，科學家做了大量的實驗。1673年英國物理學家波義耳做了一個實驗，他將金屬放在密閉容器里燃燒后，立即打開容器蓋進行稱量，結果發現反應后的質量增加了。之后，俄國化學家羅蒙諾索夫在密閉的玻璃瓶內燃燒金屬，發現反應前后質量不變，由此得出反應前后質量守恒。

(1)該實驗導致波義耳未能發現質量守恒定律，請你簡要分析一下原因是什么？

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

(2)由于波義耳稱量方法上的原因，他錯過了發現質量守恒定律的機會。請你改進他的稱量方法，以驗證質量守恒定律。＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

(3) 質量守恒定律的發現過程給你有什么啟示? （答一條即可）＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

解析: 本題以兩位科學家曾經做過的一個實驗立意命題，著重考查學生對質量守恒定律的理解以及分析、設計實驗解決問題的能力。質量守恒定律的探究性實驗是在反應前后質量沒有損失的情況下得出的，因此，應分別稱量反應前后密閉容器的質量，才能保證實驗的嚴謹性。

答案: (1) 由于金屬燃燒時會消耗空氣中的氧氣，波義耳在燃燒后打開容器蓋進行稱量，就使外界的空氣進入容器，所以反應后的固體質量增加了，因此導致波義耳未能發現質量守恒定律。(2)分別稱量反應前后密閉容器的質量。 (3) ①科學研究要有科學系統的研究方法；② 理論的發展都要經過實踐的檢驗；③ 科學研究要有嚴謹細致的態度（任答一條即可）。

5微觀圖示型試題

例5．（沈陽市中考題）圖2形象地表示某反應前后，反應物與生成物分子及其數目的變化。其中“”、“”、“”分別表示A、B、C三種不同的分子。該反應的化學方程式中，A、B、C前的化學計量數之比為（ ）

A．3:2:4 B．3:2:2C．1:2:3 D．1:2:2

解析: 本題利用分子模型圖示化學反應前后各物質分子及其數目的變化情況，形象直觀，重點考查對質量守恒定律的理解能力。從圖示信息可以看出：反應前有3個A分子和2個B分子，反應后有2個A分子和2個C分子，即由1個A分子和2個B分子反應生成了2C分子，所以該反應的化學方程式中，A、B、C前的化學計量數之比為1:2:2。

答案: D。

6學科滲透型試題

例6． （廣東課改區）某同學在科技活動課上用圖3所示的實驗裝置論證質量守恒定律。瓶內放了足量的鹽酸，未充氣的氣球緊緊套在瓶口上，里邊放有6.5g鋅粉(如圖3中①)，將圖3中①的裝置放在托盤天平上稱量，質量為w1g；然后將氣球內的鋅粉全部倒入瓶內，立即產生氣體，氣球逐漸膨脹變大，鋅粉全部反應(如圖3中②)，反應結束后再次稱量，質量為w2g；結果w2＜w1。試分析：

(1)此反應是否符合質量守恒定律？＿＿＿＿＿（填“符合”或“不符合”）。

(2)天平顯示w2＜w1的原因是(裝置不漏氣)＿＿＿＿。

(3)在＿＿＿＿＿＿＿的條件下稱量， w2＝w1。

解析: 本題是一道物理、化學綜合題，要把物理學中的浮力和真空條件等知識應用到解決化學問題中來。試題充分體現了探究的實踐性、生成性（即在探究過程中會出現我們意想不到的問題）和綜合性。本題旨在考查影響質量守恒定律探究實驗的因素，即要驗證質量守恒定律，必須一無物質從體系中擴散出去，二無物質從外界進入體系，三無外界浮力的作用等。

答案: (1) 符合 (2)氫氣球有浮力 (3) 真空

7科學探究型試題

例7．（青島市中考題）小剛和小潔以“化學反應中，反應物與生成物的質量關系”為課題進行科學探究。請填寫以下探究中的空格：

［提出假設］：化學反應中，反應物與生成物的質量(1) 。

［確定研究方法］：分析推理、查閱資料、實驗探究。

［設計并進行實驗］：小剛設計的實驗裝置和選用藥品如圖4-A所示，小潔設計的實驗裝置和選用藥品如圖4-B所示，他們在反應前后都進行了規范的操作、準確的稱量和細致的觀察。實驗結論：小剛認為：在化學反應中，反應物的總質量與生成物的總質量不相等。小潔認為：在化學反應中，反應物的總質量與生成物的總質量相等。你認為(2)的結論是正確的，請說出導致另一結論錯誤的原因(3)。

［結論分析］：請從原子的角度，簡要分析你認為正確的結論（4）。

［查閱資料］:小剛和小潔通過查閱材料了解到，法國偉大的科學家拉瓦錫，早在18世紀就圍繞這個問題進行了研究，并做出了科學的結論。

［交流表達］：請簡要談一下，你認為這條科學結論有什么重大意義？（不超過30字）（5）。

［結論應用］： 環保部門常用I2O5測定空氣受CO污染的程度，發生反應的化學方程式為：I2O5+5CO I2+5X，根據X的多少，可以判斷CO的含量。X的化學式是(6)。

解析：本題以“化學反應中，反應物與生成物的質量關系”為課題，引導學生實踐了一個較為完整的研究性學習過程。得出結論之后，查閱有關科學家關于該研究的史料，有利于鼓勵學生進行化學知識研究的信心，激發學生熱愛科學的情感。題中實驗及對不同實驗結論的分析是探究的關鍵，最后一問的解答，則有助于加深對探究結論意義的了解。題目還特別注意了結論意義的分析評價，考查運用結論解決實際問題的能力。

答案：(1)相等；(2)小潔；(3)小剛在操作過程中讓反應生成的CO2氣體逸出錐形瓶，所以剩余的生成物的質量比反應物的總質量減少了；(4)在化學反應中，反應前后原子種類不變，原子的數目沒有增減，原子質量沒有變化，所以，反應物的質量總和與生成物的質量總和必然相等；(5)該科學結論對于定量認識化學反應，合理進行化工生產具有重要的作用；(6)CO2。

8巧算型試題

例8．（眉山市中考題）鋅、鋁、鐵、鎂四種金屬共3.8g與一定質量、溶質質量分數為0.25的稀硫酸恰好完全反應，將反應后的混合物蒸發水分得固體（不含結晶水）11g，則反應中生成的H2的質量為（）

A．0.15g B．0.20gC．0.30g D．0.45g

9綜合計算型試題

例9．（重慶市中考題）測定因存放不當而部分變成碳酸鈉的燒堿中氫氧化鈉的質量分數。所取試樣質量8.00g放入質量140.00g錐形瓶，加入足量稀硫酸（質量50.00g）。每隔相同時間在電子天平上稱量一次，數據如下表：

(1) 不必進行第7次讀數的原因是____。

（2）計算氫氧化鈉的質量分數。

（3）所用稀硫酸中H2SO4的質量分數不低于多少？

解析：本題考查學生對實驗數據的處理能力和化學方程式及溶質質量分數的綜合計算能力。本題涉及的化學反應有兩個 ：2NaOH+H2SO4= Na2SO4 +2H2O， Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑，其中Na2CO3和H2SO4反應時，產生CO2氣體并逸出，促使錐形瓶內剩余物質質量減少，當完全反應后，不再產生CO2氣體，剩余物質質量不再減少。（1）比較后發現第5次、第6次剩余物質質量相等，說明第5次讀數時足量的稀硫酸已使Na2CO3完全反應。（2）根據質量守恒定律先求出Na2CO3充分反應后生成的CO2質量，然后利用化學方程式：Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑計算出試樣中Na2CO3和與之反應的H2SO4的質量，進而利用Na2CO3的質量求出樣品中氫氧化鈉的質量及質量分數。（3）加入足量的稀硫酸部分與NaOH反應， 利用（2）的結果再計算出與NaOH反應的H2SO4的質量，并由此計算出參加反應的H2SO4的總質量，依題意50.00g稀硫酸中H2SO4的質量不應低于參加反應的H2SO4的質量，從而可求出該硫酸溶液中溶質質量分數的最小值。

答案：（1）第5次和第6次讀數相同，說明已充分反應。

注：“本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內容請以PDF格式閱讀原文?！?/p>