第1课时 质量守恒定律
知识点 1 质量守恒定律的探究
1．按要求完成下列两个实验探究方案(表中实验结论分析处填“＝”“>”或“<”)。
图5－1－1
实验方案
方案一
方案二
反应现象
铁钉表面覆盖一层红色物质，溶液由蓝色变成浅绿色
______________________________________________________________
反应前总质量
M1
N1
反应后总质量
M2
N2
实验结论分析
M1________M2
N1________N2
将两个实验结果进行讨论对比时，有同学分析：有一个方案观察不到天平平衡是因为____________________________________________，因此不能说质量不守恒。对于有气体参加或生成的反应，探究质量守恒定律时，实验装置要__________________________________。
知识点 2 质量守恒定律的理解
2．下列现象不能用质量守恒定律解释的是( )
A．蜡烛燃烧逐渐变短
B．水结成冰后质量不变
C．红磷燃烧生成五氧化二磷的质量比红磷的大
D．纸燃烧变为灰烬，灰烬的质量比纸的质量小
3．下列说法正确的是( )
A．5 g酒精溶解在55 g水中形成60 g溶液，这符合质量守恒定律
B．细铁丝在氧气中燃烧，生成物的质量比细铁丝的大，这个反应不遵循质量守恒定律
C．根据质量守恒定律，2 L氢气和1 L氧气充分反应后可生成3 L水
D．完全电解10 g水得到的氢气和氧气的质量之和是10 g
4．根据质量守恒定律，写出下列反应的质量守恒关系。
(1)铁和硫酸铜溶液反应：参加反应的铁的质量＋参加反应的硫酸铜的质量＝反应生成的________的质量＋反应生成的____________的质量。
(2)蜡烛在空气中燃烧：__________________________________________________。
(3)镁条在空气中燃烧：_______________________________________________________。
知识点 3 用化学反应的实质解释质量守恒定律
5．据图5－1－2分析质量守恒定律的原因，说法错误的是( )
图5－1－2
A．化学反应的过程，就是反应物的原子重新组合的过程
B．反应前后原子的种类没变
C．反应前后原子的数目发生了改变
D．反应前后原子的质量没变
6．2016?邵阳改编用下列装置来验证质量守恒定律(托盘天平未画出)，能达到目的的是( )
图5－1－3
7．镁带在耐高温的密闭容器(内含空气)中燃烧，如图5－1－4所示，能正确表示容器里所盛物质总质量变化的是( )
图5－1－4
8．图5－1－5是某个化学反应的微观示意图，下列关于该反应的说法正确的是( )
图5－1－5
A．反应前后均为混合物
B．反应后质量减少
C．该反应产物是两种物质
D．反应后分子总数不变
9．化学反应前后，下列各项中，肯定不变的是( )
①原子的数目 ②原子的种类 ③分子的数目
④分子的种类 ⑤元素的种类 ⑥物质的总质量
⑦物质的种类
A．①②⑤⑥ B．①②③⑤
C．①②⑤⑦ D．③④⑥⑦
10．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，开始时会发现，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
C．酒精中一定含有碳元素
D．不能确定燃料中是否含有氧元素
11．亮亮同学做镁条在空气中燃烧的实验时，发现镁条燃烧除生成白色固体(MgO)外，还有少量的淡黄色固体生成。这种淡黄色固体是什么呢？亮亮在老师的指导下进行有关实验探究。
[实验探究] 将该淡黄色固体投入盛有水的烧杯中。
[实验现象] 烧杯中产生白色沉淀，并有刺激性气味的气体产生。
[教师指导] 上述反应产生的白色沉淀为Mg(OH)2，生成的气体为NH3 ；反应过程中没有任何元素的化合价发生改变。
[问题解决] 此淡黄色固体中肯定含有镁元素和________元素，判断的依据是________________________________________________________________________；
若该物质仅由两种元素组成，其化学式为________。
[相关结论] 空气中氮气(N2)和氧气(O2)的体积比约为__________，但镁条在空气中燃烧只生成少量的淡黄色固体，由此得出的一个结论是______________________________________________________________________。
12．2017·昆明某反应的微观示意图如图5－1－6所示，其中“”和“”表示不同元素的原子。下列说法不正确的是( )
图5－1－6
A．反应物有4种分子
B．反应前后原子个数不变
C．反应前后元素种类不变
D．化学变化中的最小粒子是原子
13．2017·扬州某实验过程如下：取a g锡粉置于密闭容器中，称得容器和固体的总质量为b g，煅烧使锡粉与O2充分反应；冷却后打开容器时发现有空气冲入，待容器内气体组成恢复到反应前，称得容器和固体的总质量为c g；取出所有固体，称得固体为d g，则c等于( )
A．d＋b＋a B．d－b－a C．d－b＋a D．d＋b－a
14．2017·眉山10 g A和足量B混合加热，充分反应后生成8 g C和4 g D，则参加反应的A和B的质量比为( )
A．1∶1 B．2∶1
C．4∶1 D．5∶1
详解详析
1．白色粉末溶解，产生大量气泡 ＝ ＞
反应生成的气体逸散到空气中，未被称量 密闭
2．B [解析] 质量守恒定律适用于化学变化。B中发生的是物理变化，所以不能用质量守恒定律来解释。
3．D [解析] 质量守恒定律适用于化学变化而不适用于物理变化；一切化学变化都遵循质量守恒定律；“守恒”指的是质量守恒，而不是体积守恒。
4．(1)铜 硫酸亚铁
(2)参加反应的蜡烛的质量＋参加反应的氧气的质量＝反应生成的水的质量＋反应生成的二氧化碳的质量
(3)参加反应的镁的质量＋参加反应的氧气的质量＝反应生成的氧化镁的质量
5．C
6．D [解析] A、B、C项的反应中因有气体参加或生成，均应在密闭装置中进行。
7．B [解析] 根据质量守恒定律，化学反应前后物质的总质量不变。
8．A [解析] 化学反应前后总质量不变；该反应产物是一种物质；图片中反应后分子总数减少了。
9．A [解析] 化学反应前后元素的种类、原子的种类和数目、物质的总质量均不会发生变化，物质的种类、分子的种类肯定发生变化，分子的数目可能发生变化，也可能不变。
10．A [解析] 依据反应前后元素种类不变，可知燃料中一定含有碳、氢元素，但不能确定是否含有氧元素。
11．[问题解决] 氮 质量守恒定律 Mg3N2
[相关结论] 4∶1 氮气含量多但是很稳定，难以发生反应
12．A
13．D [解析] 由题意知：锡粉为a g，容器和固体的总质量为b g，所以，容器的质量为(b－a) g。反应后固体为d g，所以反应后容器和固体的总质量为d g＋(b－a) g。
14．D [解析] 根据题意，参加反应的B的质量为8 g＋4 g－10 g＝2 g，所以A和B的质量比为10 g∶2 g＝5∶1。
第2课时 化学方程式
知识点 1 化学方程式及其意义和读法
1．化学方程式：S＋O2SO2所表示的意义是( )
①硫黄和氧气在点燃的条件下反应，生成二氧化硫
②1个硫原子和1个氧分子反应生成1个二氧化硫分子
③每32份质量的硫和32份质量的氧气完全反应生成64份质量的二氧化硫
A．①③ B．①②③
C．②③ D．①②
2．下列关于CuO＋H2Cu＋H2O的说法不正确的是( )
A．氧化铜与氢气在加热条件下反应生成铜和水
B．参加反应的氧化铜与氢气的质量比为1∶2
C．反应前后铜原子、氢原子的个数均不变
D．参加反应的氢气与生成的水的分子个数比为1∶1
3．图5－1－7中四名同学正在讨论某一化学方程式表示的意义，他们所描述的化学方程式是( )
图5－1－7
A．C＋O2CO2
B．2CO＋O22CO2
C．2H2＋O22H2O
D．CH4＋2O2CO2＋2H2O
4．按照要求用文字写出下列化学方程式提供的信息。
(1)Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4 各物质的质量比：________________________________。
(2)2CO＋O22CO2 参加反应的各粒子的数量比：____________________________。
(3)2KClO32KCl＋3O2↑ 反应物、条件、产物：__________________________。
知识点 2 质量守恒定律的应用
5．先将8 g A和10 g B混合加热，恰好完全反应后生成6 g C和一定质量的D，则下列说法错误的是( )
A．A和D的质量比是8∶6
B．D的质量是12 g
C．4 g A完全反应后生成3 g C
D．每8份质量的A和10份质量的B完全反应后生成6份质量的C
6．地质人员考察时发现一种带螺纹的矿石。研究发现该矿石能在氧气中燃烧，主要反应是4X＋11O22Fe2O3＋8SO2，下列说法正确的是( )
A．该物质的化学式是FeS2
B．该物质由铁、硫、氧三种元素组成
C．氧气由两个氧原子构成
D．SO2中硫、氧元素的质量比为1∶2
7．如图5－1－8是某化学反应的微观示意图，“”“”分别表示不同元素的原子，下列各项中对图示模型理解正确的是( )
图5－1－8
A．反应后分子的个数、种类均不改变
B．反应物和生成物中只有一种单质
C．反应中共有两种元素参与
D．参加反应的两种物质分子个数之比为2∶3
8．硝酸铜[Cu(NO3)2]受热分解会产生一种污染空气的有毒气体，该气体可能是( )
A．N2 B．NO2 C．NH3 D．SO2
9．2016·南宁下列关于化学方程式4P＋5O22P2O5的读法，错误的是( )
A．磷和氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷
B．每4体积的磷和5体积的氧气完全反应，生成五氧化二磷
C．每4个磷原子和5个氧分子结合生成2个五氧化二磷分子
D．每124份质量的磷和160份质量的氧气恰好完全反应，生成284份质量的五氧化二磷
10．2017·怀化如图5－1－9中“”和“”分别表示两种元素的原子，能用该图表示的化学反应是( )
图5－1－9
A．2H2＋O22H2O B．C＋CO22CO
C．H2＋Cl22HCl D．2CO＋O22CO2
11．2016·怀化将一定质量的a、b、c、d四种物质放入一密闭容器中，在一定条件下反应一段时间后，测得各物质的质量如下表：
物质
a
b
c
d
反应前的质量/ g
6.4
14.0
3.2
1.0
反应一段时间后
的质量/ g
10.0
7.2
x
1.0
下列有关说法正确的是( )
A．a和b是反应物
B．x＝3.2
C．该反应属于分解反应
D．d一定是催化剂
12．在一密闭容器中加入甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下发生化学反应，测得反应前及t1、t2时各物质质量如图5－1－10所示。下列说法中不正确的是( )
图5－1－10
A．该反应为化合反应
B．丙可能为该反应的催化剂
C．该反应中，乙、丁的质量变化之比为7∶5
D．该反应中，甲、乙的质量变化之比为1∶4
13．2017·泰安四种物质在一定条件下充分混合反应，测得反应前后各物质的质量分数如图5－1－11所示。则有关说法中不正确的是( )
图5－1－11
A．丁一定是化合物
B．乙可能是这个反应的催化剂
C．生成的甲、丙两物质的质量比为8∶1
D．参加反应的丁的质量一定等于生成甲和丙的质量之和
14．如图5－1－12是汽车尾气催化转换器中发生化学反应的微观示意图，据此回答：
图5－1－12
(1)反应前后图中涉及的化合物共有_________________________________________种。
(2)参加反应的物质分子个数比为________。
(3)由图中你还可以获得的信息是________________________________________(答一条即可)。
15．2017·上海根据化学方程式：2H2O2H2↑＋O2↑，无法获取的信息是( )
A．反应所需条件
B．生成物的状态
C．生成物的质量比
D．氧气可助燃
16．2017·昆明在密闭容器中放入甲、乙、丙、丁四种物质，一定条件下发生化学反应，一段时间后，测得相关数据如图5－1－13所示，下列说法正确的是( )
图5－1－13
A．x＝3.1
B．该反应中甲、丁的质量变化比为14∶85
C．该反应属于置换反应
D．乙一定是该反应的催化剂
详解详析
1．B [解析] ①从质的方面描述了该化学方程式的意义；②从微观方面描述了该化学方程式的意义；③从量的方面描述了该化学方程式的意义。
2．B [解析] 参加反应的氧化铜与氢气的质量比是80∶(1×2)＝40∶1。
3．B
4．(1)m(Fe)∶m(CuSO4)∶m(Cu)∶m(FeSO4) ＝56∶160∶64∶152
(2)n(CO)∶n(O2)∶n(CO2)＝2∶1∶2
(3)氯酸钾在二氧化锰作催化剂并加热的条件下生成氯化钾和氧气
5．A
6．A [解析] 化学反应前后原子的种类和个数不变，根据提供的化学方程式可以看出，反应前还少4个Fe、8个S，而X前的化学计量数是4，故X的化学式是FeS2；根据X的化学式可以看出，该物质由铁、硫两种元素组成；氧气由氧分子构成，不能用原子直接描述由分子构成的物质； SO2中硫、氧元素的质量比＝32∶(16×2)＝1∶1。
7．C [解析] 反应后分子的种类、个数都改变了；反应物是两种单质；参加反应的两种物质分子个数比是1∶3。
8．B [解析] 硝酸铜中含有铜、氧、氮三种元素，依据化学反应前后元素种类不变可知，硝酸铜可能会分解生成氮气和二氧化氮，氮气是空气的主要成分，不属于污染物，NO2 是空气污染物。
9．B [解析] 化学方程式中的化学计量数不代表物质的体积。
10．D 11.C
12．D [解析] 由反应前后的质量关系可知，该反应可表示为：甲＋丁→乙，属于化合反应；丙可能是该反应的催化剂，也可能是未参加反应的杂质；该反应中，乙和丁的质量变化之比为28 g∶20 g＝7∶5；甲和乙的质量变化之比为8 g∶28 g＝2∶7。
13．C [解析] 针对图片逐一判断各物质是反应物还是产物，并分析其参加反应的具体质量比。甲反应后质量增加2%，是生成物；乙反应前后质量不变，可能是催化剂；丙反应后质量增加16%，是生成物；丁反应后质量减少18%，是反应物。生成的甲和丙的质量比为1∶8。
14．(1)3 (2)1∶1
(3)化学反应前后，原子的种类、个数不变(或化学变化中分子可以再分，原子不可以再分或化学反应前后元素的种类不变等，合理即可)
15．D
16．B [解析] 根据质量守恒定律，x＝10＋3.5＋10＋6－(8.6＋3.5＋14.5)＝2.9；分析图可知，甲、丙为反应物，丁为生成物，乙可能为催化剂，该反应为化合反应；反应中甲、丁的质量变化比为：(10 g－8.6 g)∶(14.5 g－6 g)＝14∶85；乙反应前后质量不变，可能是反应的催化剂，也可能不参加反应。
知识聚焦
化学方程式的意义和读法
化学方程式表示质、量和微观三个方面的意义。
(1)质的意义：表示反应物、生成物和反应条件；
(2)量的意义：表示参加反应的各物质之间的质量比；
(3)微观意义：表示参加反应的各物质之间的粒子个数比。
根据化学方程式表示的意义，化学方程式有三种读法。以2H2＋O22H2O为例说明：
(1)质的读法：氢气和氧气在点燃的条件下生成水；
(2)量的读法：每4份质量的氢气与32份质量的氧气完全反应，生成36份质量的水；
(3)微观读法：每2个氢分子与1个氧分子反应生成2个水分子。
