質量守恒定律考點例談

陳繼清

考點一考查對質量守恒定律的理解

例1以下應用守恒思想解決相關問題，推論正確的是（）。

A.14 g碳與32 g氧氣反應，根據質量守恒推出生成的二氧化碳的質量為46 g

B.聚乙烯燃燒生成二氧化碳和水，根據元素守恒推出聚乙烯由碳、氫、氧元素組成

C.細鐵絲在氧氣中燃燒后，生成物質量比細鐵絲的質量大，因此這個反應不遵守質量守恒定律。

D.水電解生成H2和O2的分子數比為2∶1，根據原子守恒推出水分子中H、O原子數比為2∶1

解析A中14 g碳與32 g氧氣反應，需先判斷14 g碳與32 g氧氣是否全部反應，根據化學方程式算出碳與氧氣恰好完全反應的質量比為12∶32，對比質量比發現14 g碳只反應了12 g，剩余2 g沒有參加反應，所以生成的二氧化碳的質量為44 g，不是46 g，A錯誤；B中聚乙烯燃燒，是聚乙烯與氧氣反應，氧氣由氧元素組成，生成二氧化碳和水，生成物含碳、氫、氧三種元素，消去氧元素，根據元素守恒推出聚乙烯一定含有碳、氫元素，不能推出聚乙烯由碳、氫、氧元素組成，B錯誤；C中根據質量守恒定律，生成物質量等于參加反應的細鐵絲和氧氣質量總和，所以生成物質量比細鐵絲的質量大，遵守質量守恒定律，C錯誤；D中水電解生成H2和O2的分子數比為2∶1，而每個氫分子和氧分子分別由兩個氫原子和兩個氧原子構成，根據反應前后原子種類和數目不變，推出水分子中H、O原子數比為2∶1，D正確。

答案：D

點評該例題考查了對質量守恒定律的如下理解：“參加反應”是指真正參與反應的那一部分質量，如果反應物沒有全部參加反應，則剩余部分不能計算在內；反應前后元素守恒，是指所有反應物所含元素與所有生成物所含元素種類相同，不是其中一種反應物所含元素與所有生成物所含元素相同；根據質量守恒定律計算時，不能漏掉任何一種反應物或生成物的質量，否則，就會出現“表面不守恒”現象；化學反應前后原子的種類、數目、質量均不變。

考點二質量總和守恒結合化學方程式計算

例2在一個密閉容器內有四種物質，在一定條件下充分反應后，測得反應前后各物質的質

可轉化為碳酸氫鈉：

Na2CO3+CO2+H2O2NaHCO3

2.NaHCO3轉化為Na2CO3

（1）在碳酸氫鈉溶液中加入適量的NaOH溶液，碳酸氫鈉可轉化為碳酸鈉：

NaHCO3+NaOHNa2CO3+H2O

（2）將碳酸氫鈉固體加熱至恒重，碳酸氫鈉可轉化為碳酸鈉：

量見表1：

表1

物質XYZQ

反應前質量/g410121

反應后質量/g01215待測

已知X的相對分子質量為n，Q的相對分子質量為2n，下列推理正確的是（ ）。

A. 反應后Q的質量為9 g

B. 反應后生成15 g Z

C. 反應中Y與Q發生改變的質量比為1∶1

D. 該反應方程式X與Q的化學計量數之比為2∶3

解析先根據質量總和守恒，立式，4+10+1+21=0+12+15+Q（待測），算出Q（待測）=9；然后根據反應后與反應前的質量變化，判斷反應物和生成物，

X、Q質量減少是反應物，Y、Z質量增加是生成物；同時求出變化量，從而知道X、Y、Z、Q四物質間質量比為4∶2∶14∶12，Y與Q的質量比為2∶12=1∶6，C錯誤；利用化學方程式計算質量比的方法，可以求出X與Q的化學計量數之比為：4/n∶12/2n=2∶3，D正確。

答案：D

點評該題把根據質量守恒定律計算物質質量和利用化學方程式計算各物質間質量比結合起來考查。

考點三、質量守恒結合化學方程式、化學式計算

例3物質R在0.96 g氧氣中恰好完全燃燒：

R+3O2點燃XO2+2SO2

測得XO2和SO2的質量分別為0.44 g和1.28 g。下列判斷正確的是（）。

A.參加反應的R的質量為0.86 g

B.R的相對分子質量為76

C.R中含有X元素、硫元素和氧元素

D.XO2和SO2都是形成酸雨的主要物質

解析根據質量守恒定律，R的質量=

0.44 g+1.28 g-0.96 g=0.76 g，A錯誤；同時可知R、O2、XO2、SO2四種物質間質量比為0.76 g∶0.96 g∶0.44 g∶1.28 g=76∶96∶44∶128，利用化學方程式根據質量比，R的相對分子質量：3×16×2=76∶96可以算出R的相對分子質量=76，B正確；同理，算出XO2的相對分子質量為44，并且用化學式XO2算出X的相對原子質量為12，推知X為碳元素，XO2為CO2，D錯誤；再利用化學式計算m（X）=0.44 g×12/44=0.12 g，m（S）= 1.28 g×32/128=0.64 g，m（X）+m（S）=0.12 g+0.64 g=0.76 g，等于R的質量，根據元素質量守恒，可以推知R中只含有X元素、硫元素不含氧元素，C錯誤。

答案：B

點評本題先根據質量守恒定律計算出R的質量，然后利用化學方程式和化學式計算，綜合程度較高。

考點四、質量守恒結合微觀模式圖計算

例4地球大氣的演化經歷了原始大氣、次生大氣和現代大氣三個階段，次生大氣中部分成分的微觀示意圖如圖1所示：

圖1

一定條件下，3.4 g甲物質和4.8 g氧氣恰好完全反應，生成5.4 g乙物質和另一種物質X，下列判斷不正確的是（）。

A.物質甲的化學式是NH3

B.物質X的質量為2.8 g

C.物質X中含兩種元素

D.該反應化學方程式中物質X與O2的化學計量數之比為2∶3

解析由微觀示意圖推知，甲物質的化學式是NH3，乙物質化學式為H2O，A正確；根據質量守恒定律，物質X的質量=3.4 g+4.8 g-5.4 g=2.8 g，B正確；通過化學式計算，甲物質中含m（H）=3.4 g×3/17=0.6 g，乙物質中含m（H）=5.4g×2/18=0.6g，含m（O）=5.4 g×16/18=4.8 g，根據元素種類和質量守恒，推知物質X中只含有氮元素，化學式為N2，C錯誤；利用化學方程式求各物質間質量比的方法，已知物質X與O2的質量比為2.8 g∶4.8 g=28∶48，物質X與O2的化學計量數之比=28/28∶48/32=2∶3，D正確。

答案：C

點評本題利用微觀示意圖提供信息，應用質量守恒定律結合化學式和化學方程式計算，復雜性明顯提高。另外，用大氣演化反應出題，增加了題目趣味性。

（收稿日期：2016-11-15）