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第7讲 质量守恒定律及其应用
主题二 物质的化学变化
第7讲 质量守恒定律及其应用
考试要求 1.质量守恒定律的定义(认识)
2.化学反应的本质是原子的重新组合;化学反应前后,原子的种类和数量不变(应用、初高中衔接)
3.说明化学反应的质量关系(理解)
4.认识化学反应中的各物质间存在定量关系;能根据化学反应方程式进行简单计算(掌握)
近年考情 年份 广东高频考点 分值 广州高频考点 分值 题型
2021 质量守恒定律的应用 14 质量守恒定律的应用 6 选择题、填空题
2022 质量守恒定律的应用 4 质量守恒定律的应用 7 选择题、填空题
2023 质量守恒定律的应用 6 质量守恒定律的应用 6 选择题、填空题
1.质量守恒定律:
参加 反应的各物质的 ,等于反应后生成的各物质的 。
化学
质量总和
质量总和
2.从宏观角度和微观角度理解质量守恒定律
质量守恒定律 宏观角度 微观角度
(1)六个“一定不变” 、 、 ___________________ 、
、 _______________________
(2)两个“一定改变”
(3)两个“可能改变”
物质的总质量
元素的种类
元素的质量
原子的种类
原子的质量
原子的数目
物质的种类
分子的种类
元素的化合价
分子的数目
3.质量守恒定律的应用
(1)根据反应物(或生成物)推断生成物(或反应物)中所含有的元素。
如已知某固体物质受热分解后的生成物是 CuO、CO2和H2O,则该固体物质中所含有的元素是 。又如已知酒精燃烧的生成物是 CO2和 H2O,根据质量守恒定律,可推断酒精中一定含有的元素是 。
Cu、C、H、O
C、H
(2)根据反应物(或生成物)推断生成物(或反应物)的化学式。
如反应4NH3+5O2 4X+6H2O,其中X的化学式是 。
(3)根据质量守恒定律,正确书写化学方程式。
(4)根据化学方程式进行计算。
NO
【例题】(2022年中考题)2021年12月19日,天宫课堂第一课上,太空教师王亚平做了一个有趣的实验:把泡腾片放进水球中,产生了许多欢乐的小气泡。如图所示为某“泡腾片”的标签,该气体不可能是
( )
A.N2 B.CO2 C.O2 D.CH4
点拨:化学反应遵循质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变(元素守恒)。
. . .
A
【变式训练】(2022年中考题)3.2 g某有机物在氧气中完全燃烧,生成4.4 g二氧化碳和3.6 g水。关于该有机物的组成有下列判断:①一定含有碳、氢元素;②一定不含氧元素;③一定含有氧元素;④可能含有氧元素;⑤分子中碳、氢原子个数比为1∶2;⑥分子中碳、氢原子个数比为1∶4。其中正确的是( )
A.①②③ B.①②⑥ C.①④⑤ D.①③⑥
D
下列有关质量守恒定律的说法正确的是( )
A.5 g硫和20 g氧气发生反应,生成25 g二氧化硫
B.蜡烛在空气中燃烧后变短,说明蜡烛燃烧不符合质量守恒定律
C.反应aA+bB cC+dD中,(a+b)不一定等于(c+d)
D.3.0 g的某化合物在空气中完全燃烧,生成8.8 g二氧化碳和5.4 g水,则该化合物中一定含有碳、氢、氧三种元素
C
点拨:A.没有参加反应的物质的质量和反应物剩余的质量不能计入“质量总和”的计算中。B.质量守恒定律只能解释化学变化,不能解释物理变化。“质量”包含所有参加反应的物质、生成的物质的质量(特别注意:气体、沉淀的质量不能忽略)。C.“守恒”的是“质量”,体积、分子数目等不一定守恒。D.根据化学反应前后元素守恒,推理“某化合物”一定含有碳、氢元素;用守恒法计算可知,生成物中的碳、氢元素质量总和为3.0 g,化合物质量为3.0 g,故一定不含氧元素。
1.(2022年中考题)下列有关质量守恒定律的说法正确的是( )
A.根据质量守恒定律,1 L氢气和1 L氧气反应生成2 L水
B.10 g食盐溶解在40 g水中,形成50 g食盐水,遵守质量守恒定律
C.铁丝在氧气中燃烧,生成四氧化三铁的质量等于参加反应的铁丝与氧气的质量总和
D.蜡烛燃烧后质量减少了,这不符合质量守恒定律
C
2.(2020年天河区模拟题)向饱和食盐水中通入足量的NH3和CO2,生成小苏打和一种氮肥,这种氮肥是( )
A.NH4HCO3 B.NH4NO3
C.NaNO3 D.NH4Cl
D
3.(2021年从化区模拟题)燃气公司在燃气中加入少量有特殊气味的乙硫醇(C2H5SH)可及时发现燃气泄漏。乙硫醇在空气中燃烧的化学方程式为2C2H5SH + 9O2 4CO2+6H2O+2X,则X的化学式为( )
A.S B.SO2 C.SO3 D. H2S
B
4.(2022年中考题)氮化硼(BN)是一种耐高温晶体,在工业上可利用反应B2O3+2NH3 2BN+3X进行制备。下列分析正确的是( )
A.X的化学式是H2O2 B.该反应属于置换反应
C.氮化硼可用作耐火材料 D.氮化硼中硼元素的质量分数最大
C
5.(2022年越秀区模拟题)SCR催化技术利用NH3与NO2反应,能有效降低柴油发动机工作时的氮氧化物排放量,其结构示意图如图所示。下列有关上述反应的说法正确的是( )
A.反应生成了氧气和水
B.反应前后分子总数不变
C.两种生成物的质量比为12∶7
D.NH3与NO2按分子个数比4∶3进行反应
D
6.(2023年越秀区模拟题改编)我国科学家成功研制出天然气(主要成分为甲烷)在液态锡催化作用下的高效制氢设备,该设备发生反应的微观原理如图所示。下列说法错误的是( )
A. 反应过程中,CH4与H2分子个数比为1∶2
B.反应前后液态锡的质量和化学性质不变
C.反应后可能产生炭黑
D. 该反应不遵守质量守恒定律
. .
D
7.(经典中考题)用白色瓷片接近酒精灯外焰时,瓷片没有明显变化;接近焰心时,在瓷片上出现黑色粉末状固体,这是酒精没有完全燃烧时生成的炭黑。用水壶烧水时,会发现与火焰接触的壶底出现水珠和黑色的炭黑。下列说法不正确的是( )
A.燃料中一定含有碳、氢、氧三种元素
B.燃料本身也可能含有水分子
C.加大空气的流量可以减少炭黑的生成
D.提高水壶的高度可以减少炭黑的生成
. . .
A
8.(2023年中考题)密闭容器内有甲、乙、丙、丁四种物质,在一定条件下充分反应,测得反应前后各物质的质量分数如图所示。下列说法正确的是( )
A.物质甲是生成物
B.反应后物质乙的质量分数是18%
C.该反应中甲、乙两种物质的质量比是14∶3
D.物质丁一定是该反应的催化剂
C
9.(2023年白云区模拟题节选)我国科学家实现二氧化碳到葡萄糖和油脂的人工合成,合成过程中的一个反应的微观示意图如图所示。回答下列问题
(1)该反应中存在 种氧化物。
(2)写出该反应的化学方程式: 。
(3)参加反应的甲和生成的丙的质量比为 (填最简比)。
28 g甲参加反应,生成 g丁。
两
14∶15
16
10.(经典中考题) 在一个密闭容器中有X、Y、M和N四种物质,在一定条件下反应一段时间后,测得反应前后各物质的质量如表所示。
物质 X Y M N
反应前的质量/g 10 10 10 10
反应后的质量/g 10 15 8 7
(1)试推断该密闭容器中发生化学反应的基本反应类型是 。
(2)X可能是 (选填“反应物”“生成物”或“催化剂”)。
(3)参加反应的物质M与生成的物质Y的质量比为 。
化合反应
催化剂
2∶5
11.(2023年海珠区模拟题) 钼(Mo)及其化合物在电子、制药等方面有广泛应用。工业上冶炼钼的步骤有:
①将钼精矿(MoS2)在高温下焙烧,使MoS2转化为MoO3;
②用氨水浸取,将MoO3转化为钼酸铵[(NH4)2MoO4];
③钼酸铵溶液与盐酸发生复分解反应,生成钼酸(H2MoO4);
④把钼酸加热得到MoO3;
⑤在高温条件下,用碳将MoO3还原得到Mo。
回答下列问题。
(1)步骤①的化学方程式为2MoS2+7O2 2MoO3+4SO2,反应前后氧元素的化合价 (选填“升高”“不变”或“降低”)。
(2)钼的氧化物有MoO3、Mo2O3等,Mo2O3读作 。
(3)步骤③的化学方程式为 。
降低
三氧化二钼
(4)步骤⑤的化学方程式为 。
(5)将16 t MoS2全部转化成Mo,理论上需要碳的质量是 。
1.8 t
1.(2023年白云区模拟题)1783年,拉瓦锡研究水的组成,装置示意图如图所示,将水加热成水蒸气通过灼热的铁管,一段时间后,在出口处收集到一种可燃性气体。实验后称量发现水的质量减少,铁管质量增加,拉瓦锡研究并判断铁转化为氧化物。下列说法错误的是( )
A.实验中收集到的可燃性气体可能是氢气
B.文中提到的科学家用定量的方法研究了空气的成分
C.实验中水蒸气减少的质量等于铁管增加的质量
D.该实验推翻了“水是单一元素的物质”的观点
. .
C
2.(2022年中考题)生产VR(虚拟现实)设备的材料之一是硅,工业制取高纯硅其中一个反应的微观示意图如图所示。下列结论正确的是( )
A.该反应为复分解反应
B.反应前后分子数目没有增减
C.反应生成丙和丁的质量比为28∶36.5
D.丙单质在生活中可用作半导体材料和计算机芯片,由此可推测丙单质具有导电性
D
3.(2022年中考题)一定条件下,在密闭容器中发生某反应,测得反应过程中各物质的质量如表所示。
物质各时刻的质量 甲 乙 丙 丁
反应前的质量/g 5 x 40 2
反应第2分钟时的质量/g 15 y 21 7
反应后的质量/g 25 8 2 z
下列说法错误的是( )
A.x的值一定等于0
B.乙一定不是该反应的催化剂
C.反应物一定只有一种
D.反应后甲与丁的质量比为2∶1
. .
D
4.(2021年白云区模拟题)溴酸镉[Cd(BrO3)2] 常用于生产颜料和荧光粉。以镉铁矿(主要成分为CdO2、Fe2O3 、FeO及少量的Al2O3和SiO2)为原料制备Cd(BrO3)2的流程如图所示。已知Cd(SO4)2溶于水。回答下列问题。
(1)还原镉时发生反应的化学方程式如下,在横线上补上化学式。
3Cd(SO4)2 +CH3OH+H2O 3CdSO4+CO2↑+3 ,Cd(SO4)2 中 Cd 的化合价是 。
(2)写出CdCO3转化为Cd(BrO3)2的化学方程式:_________________
。
(3)已知镉铁矿中CdO2(相对分子质量为144)的含量为80%,整个流程中镉元素的损耗率为10%,则144 t镉铁矿可制得Cd(BrO3)2 (相对分子质量为368) t。
H2SO4
+4
CdCO3+2HBrO3
Cd(BrO3)2+H2O+CO2↑
264.96