質(zhì)量守恒定律考點(diǎn)例談

陳繼清

考點(diǎn)一考查對質(zhì)量守恒定律的理解

例1以下應(yīng)用守恒思想解決相關(guān)問題，推論正確的是（）。

A.14 g碳與32 g氧氣反應(yīng)，根據(jù)質(zhì)量守恒推出生成的二氧化碳的質(zhì)量為46 g

B.聚乙烯燃燒生成二氧化碳和水，根據(jù)元素守恒推出聚乙烯由碳、氫、氧元素組成

C.細(xì)鐵絲在氧氣中燃燒后，生成物質(zhì)量比細(xì)鐵絲的質(zhì)量大，因此這個(gè)反應(yīng)不遵守質(zhì)量守恒定律。

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

解析A中14 g碳與32 g氧氣反應(yīng)，需先判斷14 g碳與32 g氧氣是否全部反應(yīng)，根據(jù)化學(xué)方程式算出碳與氧氣恰好完全反應(yīng)的質(zhì)量比為12∶32，對比質(zhì)量比發(fā)現(xiàn)14 g碳只反應(yīng)了12 g，剩余2 g沒有參加反應(yīng)，所以生成的二氧化碳的質(zhì)量為44 g，不是46 g，A錯(cuò)誤；B中聚乙烯燃燒，是聚乙烯與氧氣反應(yīng)，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(jù)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(cuò)誤；C中根據(jù)質(zhì)量守恒定律，生成物質(zhì)量等于參加反應(yīng)的細(xì)鐵絲和氧氣質(zhì)量總和，所以生成物質(zhì)量比細(xì)鐵絲的質(zhì)量大，遵守質(zhì)量守恒定律，C錯(cuò)誤；D中水電解生成H2和O2的分子數(shù)比為2∶1，而每個(gè)氫分子和氧分子分別由兩個(gè)氫原子和兩個(gè)氧原子構(gòu)成，根據(jù)反應(yīng)前后原子種類和數(shù)目不變，推出水分子中H、O原子數(shù)比為2∶1，D正確。

答案：D

點(diǎn)評該例題考查了對質(zhì)量守恒定律的如下理解：“參加反應(yīng)”是指真正參與反應(yīng)的那一部分質(zhì)量，如果反應(yīng)物沒有全部參加反應(yīng)，則剩余部分不能計(jì)算在內(nèi)；反應(yīng)前后元素守恒，是指所有反應(yīng)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(yīng)物所含元素與所有生成物所含元素相同；根據(jù)質(zhì)量守恒定律計(jì)算時(shí)，不能漏掉任何一種反應(yīng)物或生成物的質(zhì)量，否則，就會出現(xiàn)“表面不守恒”現(xiàn)象；化學(xué)反應(yīng)前后原子的種類、數(shù)目、質(zhì)量均不變。

考點(diǎn)二質(zhì)量總和守恒結(jié)合化學(xué)方程式計(jì)算

例2在一個(gè)密閉容器內(nèi)有四種物質(zhì)，在一定條件下充分反應(yīng)后，測得反應(yīng)前后各物質(zhì)的質(zhì)

可轉(zhuǎn)化為碳酸氫鈉：

Na2CO3+CO2+H2O2NaHCO3

2.NaHCO3轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)化為碳酸鈉：

量見表1：

表1

物質(zhì)XYZQ

反應(yīng)前質(zhì)量/g410121

反應(yīng)后質(zhì)量/g01215待測

已知X的相對分子質(zhì)量為n，Q的相對分子質(zhì)量為2n，下列推理正確的是（ ）。

A. 反應(yīng)后Q的質(zhì)量為9 g

B. 反應(yīng)后生成15 g Z

C. 反應(yīng)中Y與Q發(fā)生改變的質(zhì)量比為1∶1

D. 該反應(yīng)方程式X與Q的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為2∶3

解析先根據(jù)質(zhì)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(jù)反應(yīng)后與反應(yīng)前的質(zhì)量變化，判斷反應(yīng)物和生成物，

X、Q質(zhì)量減少是反應(yīng)物，Y、Z質(zhì)量增加是生成物；同時(shí)求出變化量，從而知道X、Y、Z、Q四物質(zhì)間質(zhì)量比為4∶2∶14∶12，Y與Q的質(zhì)量比為2∶12=1∶6，C錯(cuò)誤；利用化學(xué)方程式計(jì)算質(zhì)量比的方法，可以求出X與Q的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為：4/n∶12/2n=2∶3，D正確。

答案：D

點(diǎn)評該題把根據(jù)質(zhì)量守恒定律計(jì)算物質(zhì)質(zhì)量和利用化學(xué)方程式計(jì)算各物質(zhì)間質(zhì)量比結(jié)合起來考查。

考點(diǎn)三、質(zhì)量守恒結(jié)合化學(xué)方程式、化學(xué)式計(jì)算

例3物質(zhì)R在0.96 g氧氣中恰好完全燃燒：

R+3O2點(diǎn)燃XO2+2SO2

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

A.參加反應(yīng)的R的質(zhì)量為0.86 g

B.R的相對分子質(zhì)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(zhì)

解析根據(jù)質(zhì)量守恒定律，R的質(zhì)量=

0.44 g+1.28 g-0.96 g=0.76 g，A錯(cuò)誤；同時(shí)可知R、O2、XO2、SO2四種物質(zhì)間質(zhì)量比為0.76 g∶0.96 g∶0.44 g∶1.28 g=76∶96∶44∶128，利用化學(xué)方程式根據(jù)質(zhì)量比，R的相對分子質(zhì)量：3×16×2=76∶96可以算出R的相對分子質(zhì)量=76，B正確；同理，算出XO2的相對分子質(zhì)量為44，并且用化學(xué)式XO2算出X的相對原子質(zhì)量為12，推知X為碳元素，XO2為CO2，D錯(cuò)誤；再利用化學(xué)式計(jì)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(zhì)量，根據(jù)元素質(zhì)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(cuò)誤。

答案：B

點(diǎn)評本題先根據(jù)質(zhì)量守恒定律計(jì)算出R的質(zhì)量，然后利用化學(xué)方程式和化學(xué)式計(jì)算，綜合程度較高。

考點(diǎn)四、質(zhì)量守恒結(jié)合微觀模式圖計(jì)算

例4地球大氣的演化經(jīng)歷了原始大氣、次生大氣和現(xiàn)代大氣三個(gè)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(zhì)和4.8 g氧氣恰好完全反應(yīng)，生成5.4 g乙物質(zhì)和另一種物質(zhì)X，下列判斷不正確的是（）。

A.物質(zhì)甲的化學(xué)式是NH3

B.物質(zhì)X的質(zhì)量為2.8 g

C.物質(zhì)X中含兩種元素

D.該反應(yīng)化學(xué)方程式中物質(zhì)X與O2的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為2∶3

解析由微觀示意圖推知，甲物質(zhì)的化學(xué)式是NH3，乙物質(zhì)化學(xué)式為H2O，A正確；根據(jù)質(zhì)量守恒定律，物質(zhì)X的質(zhì)量=3.4 g+4.8 g-5.4 g=2.8 g，B正確；通過化學(xué)式計(jì)算，甲物質(zhì)中含m（H）=3.4 g×3/17=0.6 g，乙物質(zhì)中含m（H）=5.4g×2/18=0.6g，含m（O）=5.4 g×16/18=4.8 g，根據(jù)元素種類和質(zhì)量守恒，推知物質(zhì)X中只含有氮元素，化學(xué)式為N2，C錯(cuò)誤；利用化學(xué)方程式求各物質(zhì)間質(zhì)量比的方法，已知物質(zhì)X與O2的質(zhì)量比為2.8 g∶4.8 g=28∶48，物質(zhì)X與O2的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比=28/28∶48/32=2∶3，D正確。

答案：C

點(diǎn)評本題利用微觀示意圖提供信息，應(yīng)用質(zhì)量守恒定律結(jié)合化學(xué)式和化學(xué)方程式計(jì)算，復(fù)雜性明顯提高。另外，用大氣演化反應(yīng)出題，增加了題目趣味性。

（收稿日期：2016-11-15）