第十二讲 质量守恒定律相关习题分析学案.docx
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第十二讲质量守恒定律相关习题分析学案
第十二讲质量守恒定律相关习题分析
适用学科
化学
适用年级
初三
适用区域
通用
本讲时长
120分钟
知识点
质量守恒定律及其应用
学习目标
理解和运用质量守恒定律
学习重难点
理解和运用质量守恒定律
学习过程
一、复习预习
1.质量守恒定律概念，关键词的理解，微观理解
2.化学方程式的书写，配平
3.有关化学方程式的计算
二、知识讲解
考点1：
质量守恒定律的理解
⒈质量守恒定律：
参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。
⒉质量守恒定律的分析归纳：
原子的不变
原子的不变
五个不变原子的不变
元素的不变
元素的不变反应物和生成物总质量不变
一定改变
两个一定改变
一定改变
一个可能改变——可能改变
⒊关键词的理解
⑴，所给予物质不一定都参加反应，若反应物有剩余，剩余的物质没有参加反应。
所以必须强调“参加化学反应”，而且质量守恒定律只能用于解释化学变化。
⑵“是参加化学反应的物质的质量总和和反应后生成的物质的质量总和”。
如：
镁在氧气中燃烧生成氧化镁，参加反应的镁的质量和参加反应的氧气的质量的和等于反应后生成的氧化镁的质量。
考点2：
化学方程式的意义
⒈化学方程式的定义：
用化学式来表示化学反应的式子。
⒉化学方程式提供的信息（意义）
⑴（是什么）
⑵（是什么）
⑶
⑷
⑸
⒊化学方程式的读法（以C+O2点燃CO2为例）
⑴质：
碳和氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳；
⑵量：
每12份质量的碳和32份质量的氧气完全反应，生成44份质量的二氧化碳；
⑶粒子：
每1个碳原子和一个氧分子反应，生成一个二氧化碳分子。
考点3：
化学方程式的书写
⒈书写原则：
⑴；⑵。
⒉书写步骤
⑴写：
根据事实写出反应物和生成物的化学式，中间用短横线相连；
⑵配：
配平化学方程式；
⑶改；将短横线改为等号；
⑷注：
注明反应条件以及生成物的状态“↑”或“↓”。
⑸查：
检查化学式是否写错、是否配平、条件和生成物状态是否标了、标了是否恰当。
考点4：
化学方程式的计算
⒈解题步骤及格式（步骤：
解设写找列算答）
一般分为以下七步：
⑴解设未知量，一般情况下，求什么设什么；⑵写出相应的正确的化学方程式；⑶根据化学方程式找出相关物质的相对分子质量，列在相应的化学式下面；⑷标出已知量和未知量；⑸列比例式；⑹求解；⑺答题。
⒉计算中常用的关系式
⑴m=ρv
⑵单位换算：
1L=1000mL，1mL=1cm3
⑶物质的纯度=纯物质的质量/不纯物质的质量×100%
变形：
纯物质的质量=不纯物质的质量×物质的纯度
不纯物质的质量=纯物质的质量÷物质的纯度
4物质的纯度（纯物质的质量分数）=1-杂质的质量分数
3.常见的计算类型
（1）利用化学方程式简单求解某物质的质量；
（2）利用化学方程式简单求解某物质的相对分子质量
（3）有关含杂质物质的化学方程式的计算；
（4）过量计算简单介绍
三、例题精析
【例题1】
【题干】在化学反应2A+B=2C中，现12gA和B完全反应生成28gC，若B得相对分子质量为32，则C的相对分子质量为（）
A．7B．14C．28D．56
【答案】C
【解析】根据质量守恒定律可知12gA和B完全反应生成28gC时B的质量应为：
28g-12g=16g；
设C的相对分子质量是x
2A+B=2C
322x
16g28g
32/2x＝16g/28g
x=28
【例题2】
【题干】在化学反应A+B=C+2D中7gA和10gB恰好完全反应生成8gC，若已知B的相对分子质量为40，则D的相对分子质量为（ ）
A．36B．9C．18D．16
【答案】C
【解析】依据质量守恒定律可知7gA和10gB恰好完全反应生成8gC时D的质量是：
7g+10g-8g=9g；
设D的相对分子质量为x
A+B=C+2D
402x
10g9g
40/2x=10g/9g
x=18
【例题3】
【题干】密闭容器内有A、B、C、D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如下：
下列说法错误的是（ ）
物 质
A
B
C
D
反应前质量（g）
19.7
8.7
31.6
0.4
反应后质量（g）
待测
17.4
0
3.6
A．C一定是化合物，D可能是单质
B．C物质中元素的种类，一定等于A、B、D三种物质中元素的种类
C．反应过程中，物质B与物质D变化的质量比为87：
36
D．若物质A与物质C的相对分子质量之比为197：
158，则反应中A与C的化学计量数之比为1：
2
【答案】C
【解析】A、C的质量减小了31.6g，BC的质量都增加增加量比31.6g小所以A的质量也必须增加，因此该反应的表达式是C→B+D+A，分解反应C一定是化合物，D可能是单质，故说法正确．
B、依据化学反应前后元素的种类不变可知C的元素的种类一定等于ABD的元素种类，故说法正确．
C、反应过程中，物质B与物质D变化的质量比为（17.4-8.7）：
（3.6-0.4）=8.7：
3.2=87：
32，不是87：
36，故说法错误．
D、由于反应时A的质量等于31.6g-（17.4-8.7）g-（3.6-0.4）g=19.7g，所以A与C的质量比是19.7：
31.6，设两者的化学计量数分别是a与c，由于质量比等于相对分子质量和的比，所以有197a：
158b=19.7：
31.6，a：
b=1：
2，故说法正确．
【例题4】
【题干】一定条件下，下列物质在密闭容器内充分反应，测得反应前后各物质的质量如下：
物质
A
B
C
D
反应前质量/g
3.4g
6.6
0
2.7
反应后质量/g
1.7
待测
7.9
0.9
则反应后B的质量为_______；该反应中B和D两种物质变化的质量比
为________．
【答案】2.2g，22：
9
【解析】由表中的数据可知：
A的质量减少，是反应物，参加了：
3.4g-1.7g=1.7g；C的质量增加，是生成物，生成了7.9g，D的质量减少，是反应物，参加了：
2.7g-0.9g=1.8g；由质量守恒定律可知：
参加反应的各物质的质量总和等于生成的各物质的质量总和，已知参加的质量总和是：
1.7g+1.8g=3.5g，生成的总和是7.9g，所以，B为反应物，参加的质量为：
7.9g-3.5g=4.4g．则反应后B的质量为6.6g-4.4g=2.2g，该反应中B和D两种物质变化的质量比为4.4g：
1.8g=22：
9．
【例题5】
【题干】实验室常用燃烧的方法测定有机物的组成．现取3.2g某有机物在足量氧气中充分燃烧，生成4.4g二氧化碳和3.6g水，则该有机物中（）
A．一定含有C、H两种元素，可能含有O元素
B．一定含有C、H、O三种元素
C．只含有C、H两种元素，不含有O元素
D．C、H两种元素质量比为11：
9
【答案】B
【解析】根据质量守恒定律，反应后生成的二氧化碳中碳元素的质量就是有机物中碳元素的质量，生成的水中氢元素的质量就是有机物中氢元素的质量．故该有机物中含有C的质量为4.4g×1244=1.2g；该有机物中含有H的质量为3.6g×218=0.4g；该有机物中含有O的质量为3.2g-1.2g-0.4g=1.6g．因此可判断该有机物中含有C、H、O三种元素．
【例题6】
【题干】某有机物4.6g在氧气中完全燃烧后，只生成了8.8g二氧化碳和5.4g水，由此推测此有机物由__________元素组成，此有机物的化学式是__________．
【答案】碳氢氧；C2H5OH
【解析】8.8g二氧化碳中：
碳元素的质量为：
8.8g×12/44=2.4g；
5.4g水中氢元素的质量为：
5.4g×2/18=0.6g；
有机物中碳氢元素的质量为2.4g+0.6g=3g＜4.6g
根据质量守恒定律可知有机物中一定含有氧元素，质量为4.6g-3g=1.6g
该有机物中碳氢氧元素的质量比为2.4：
0.6：
1.6=12：
3：
8，设该有机物的化学式为CxHyOz，所以12x：
y：
16z=12：
3：
8，故x/y=1/3，y/z=6/1，所以x=2，y=6，z=1
故该有机物的化学式是：
C2H5OH．
【例题7】
【题干】硝酸铵是农用化肥中的一类__________肥．它受热到300℃以上时，在有限的空间内能引起爆炸，发生的反应之一为2NH4NO3△O2↑+2X↑+4H2O，则X的化学式为__________，推断X的化学式的依据是____________.
【答案】氮；N2；质量守恒定律
【解析】硝酸铵的化学式是NH4NO3，只含有氮、磷、钾中的氮元素，属于氮肥；
根据质量守恒定律和化学方程式可知，X的化学式中含有氮元素的原子个数为4÷2=2，含有氢元素的原子个数为（8-8）=0，含有氧元素的原子个数为6-2-4=0．故X的化学式为N2。
【例题8】
【题干】饲养观赏鱼，可以陶冶人的情操，增进人们对生活的热爱．空运观赏鱼，必须密封．为了解决鱼的吸氧问题，可在水中加入过氧化钙（化学式CaO2），过氧化钙与水反应生成的是氢氧化钙和氧气．写出过氧化钙与水反应的化学方程式_____________________．
【答案】2CaO2+2H2O═2Ca（OH）2+O2↑
【解析】过氧化钙与水反应生成的是氢氧化钙和氧气，反应的化学方程式为：
2CaO2+2H2O═2Ca（OH）2+O2↑．
【例题9】
【题干】如图形象的表示某化学反应前后反应物与生成物分子及其数目的变化．则下列叙述正确的是（）
A．该反应的基本类型为置换反应
B．该反应的生成物都属于氧化物
C．参加反应的A、B、C各原子的个数比为1：
2：
2
D．该反应前后分子的种类和数目一定改变
【答案】A
【解析】A、根据反应前后分子种类，可知该反应为B2单质的分子与AC化合物的分子反应生成C2单质的分子和AB化合物的分子，符合置换反应特点；故A正确；
B、反应中生成了2个C原子构成的C2单质的分子，该物质不属于氧化物；故B不正确；
C、根据参加反应的分子的构成及个数，一个B2分子中含有2个B原子、二个AC分子中含有2个A原子、2个C原子，参加反应的A、B、C各原子的个数比为2：
2：
2，而不是1：
2：
2；故C不正确；
D、由于有二个B2分子未参加反应，因此该反应的反应前为一个B2分子和二个AC分子，在反应后变成为一个C2分子和二个AB分子，反应前后分子种类改变，但分子数目却前后是相等的；故D不正确；
【例题10】
【题干】如图形象地表示某反应前后反应物与生成物分子及其数目的变化，其中“
”、
“
”、“”分别表示X、Y、Z三种不同的分子，试推测该反应的化学方程
式表示正确的是（）
A．4X+Y=3Z
B．3X=Y+2Z
C．3X+Y=2Z
D．4X+Y=2Z
【答案】C
【解析】由图示可知，该反应为两种单质化合反应，生成了一种化合物，反应的微粒个数关系是：
3：
1：
2．由以上分析可知：
A、该反应的化学方程式不能表示为4X+Y=3Z，故A错误；
B、该反应的化学方程式不能表示为3X=Y+2Z，故B错误；
C、该反应的化学方程式能表示为3X+Y=2Z，故C正确；
D、该反应的化学方程式不能表示为4X+Y=2Z，故D错误．
四、课堂运用
【基础】
1.在2A+B=2C的反应中，1.2gA完全反应生成2gC，B的相对分子质量是32，则C的相对分子质量是（ ）
A．24B．44C．40D．80
2.在反应4A+3B=2C中，若2.7gA完全反应生成5.1g的C，已知B的相对分子质量是32，则C的相对分子质量为（）
A．34B．68C．102D．204
3.在一个密闭容器内有A、B、C、D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如下：
物质
A
B
C
D
反应前质量/g
0
80
10
25
反应后质量/g
111
0
1
3
则该密闭容器中发生的化学反应为（）
A．A+B→C+D
B．B+C+D→A
C．A→B+C+D
D．B+D→A+C
4.在一密闭容器中，盛放A，B，C三种物质各30g，经电火花引燃，充分反应后，各物质质量变化如下：
物 质
A
B
C
新物质D
反应前物质质量/g
30
30
30
0
反应后物质质量/g
待测
33
0
22
关于此反应，下列认识不正确的是（）
A．C物质中所含有的元素种类是A，B，D三种物质中所有元素种类之和
B．变化后待测的A质量为5g
C．该变化的基本反应类型是分解反应
D．A物质有可能是单质
5.火箭所用的燃料为偏二甲肼[（CH3）2N2H2]，其主要反应为
（CH3）2N2H2+N2O4→X+CO2+H2O，由此可知X中一定含有的元素是（）
A．碳B．氢C．氧D．氮
6.常用燃烧法测定有机物的组成．现取3.2g某有机物在足量的氧气中充分燃烧，生成8.8gCO2和5.4gH2O，则该有机物中（）
A．一定含有C、H两种元素，可能含有O元素
B．一定含有C、H、O三种元素
C．一定含有C、O两种元素，可能含有H元素
D．只有C、H两种元素，不含有O元素
7.一氧化氮是大气污染的主要污染物之一，近几年来，又发现生物体内存在少量一氧化氮，它有扩张血管，增强记忆的功能．所以NO成为当今生物科学研究的热点．工业上在一定条件下制取一氧化氮的化学方程式为：
4X+5O2═4NO+6H2O，则X的化学式是（）
A．N2B．HNO3C．NH3D．N2O5
【巩固】
1.在化学反应：
3A+B=2C+D中，6.9克A和一定量B恰好完全反应，生成C的质量是6.3克，D是1.5克，若B的相对分子质量是18，则D的相对分子质量为（）
A．20B．25C．30D．3
2.在反应3A2+4B=2C中，
（1）若B在化合物中呈+3价，则C化学式为_______，A的化合价为_______；
（2）若A2的相对分子质量为32，C的相对分子质量为102，则B的相对原子质量为________；
（3）若有5.4gB与A2恰好完全反应，需A2________g，生成C_________g．
3.在一密闭容器中，盛放有甲、乙、丙、丁四种物质，加热发生化学反应前后物质质量关系如下表所示，下列认识正确的是（）
物质
甲
乙
丙
丁
反应前物质质量/g
4
16
111
4
反应前物质质量/g
x
20
0
89
A．物质丙是生成物
B．表格中x的值是26
C．该反应属于化合反应
D．该反应中乙与丁的质量比是4：
1
4.密闭容器内有A、B、C、D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如下表所示．
物质
A
B
C
D
反应前质量/g
19.7
8.7
31.6
0.4
反应后质量/g
待测
17.4
0
3.6
分析实验记录，回答问题：
（1）反应后密闭容器内A的质量为________g．
（2）该反应属于__________反应，物质C一定属于____________（填“单质”或“化合物”）．
5.化学上常用燃烧法测定有机物的组成．现取4.6g某有机物在足量氧气中充分燃烧，生成8.8gCO2和5.4gH2O，则该有机物中（）
A．只含有碳、氢两种元素
B．一定含有碳、氢、氧三种元素
C．碳、氢元素的原子个数比为1：
2
D．碳、氢、氧元素的原子个数比为2：
6：
1
6.完全燃烧3.2克某有机物，生成8.8克CO2，和7.2克水，关于有机物的组成的判断正确的是（）
A．只含碳．氢两种元素，不含氧元素
B．肯定含碳．氢两种元素，可能含氧
C．含碳．氢两种元素，其质量比是11：
9
D．含碳．氢．氧三种元素，其质量比为8：
1：
16
7.我国计划发射“嫦娥I号”卫星，卫星运载火箭的动力由高氯酸铵（NH4ClO4）分解提供．高氯酸铵分解有可能排入大气的物质是（）
A．SO2B．H2OC．CO2D．CO
8.用纳米级的某种氧化物作催化剂，使汽车尾气中的CO跟NO反应转化为对大气无污染的两种气体，其中一种可参于植物的光合作用，另一种是空气中含量最多的气体．这两种气体是_________________，写出CO与NO反应的化学方程___________________________.
9.如图形象地表示某反应前后反应物与生成物分子及其数目的变化，其中
分别表示A． B． C三种不同的分子．该反应的化学方程
式中A． B． C前的化学计量数之比（）
A．4：
1：
2
B．3：
1：
3
C．3：
1：
2
D．4：
1：
3
【拔高】
1.有化学反应A+B=C+2D．已知49gA恰好与29gB完全反应，生成了60gC，则同时生成D______g．现已知物质的相对分子质量：
A为98，B为58，C为120，则D的相对分子质量为_________．
2.已知化学反应2A+B=C+D，7克的A与20克B恰好完全反应生成16克C，已知D的相对分子质量为44，则下列说法正确的是（）
A．B的相对分子质量是60
B．A的相对分子质量是28
C．14克A参加反应可生成D22g
D．C的相对分子质量最大
3.把A、B、C、D四种物质放在密闭容器中，在一定条件下充分反应，并测得反应物和产物在反应前后各物质的质量如下表所示，下列说法正确是（）
物质
A
B
C
D
反应前的质量/g
13
2
20
5
反应后的质量/g
待测
10
8
13
A．反应后A的质量为4g
B．该反应得反应物是A、B
C．参加反应的A、C的质量比是1：
3
D．B、D的相对分子质量比一定为1：
1
4.常用燃烧法测定有机物的组成．现取1.6g某有机物在足量的O2中完全燃烧，生成2.2gCO2和1.8gH2O．对该有机物组成有下列推断：
①一定含C、H元素；②一定含有O元素；③一定不含O元素；④可能含有O元素；⑤分子中C、H原子个数比为1：
3；⑥分子中C、H、O三元素的质量比为3：
1：
4．其中正确的推断是（）
A．①③⑤B．①②⑥C．①④⑤D．①④⑥
5.某有机物在氧气中充分燃烧后，产物只有二氧化碳和水．甲、乙两组同学分别用A、两种方法（为如图所示）测定它的组成，得到两组数据（见下表）．请你分析：
浓H2SO4具有___________性．通过测定产物中水的质量，可测定该有机物中___________元素的含量．测定该有机物的组成选用正确的方法是__________（填A或B）．推测该有机物是由__________元素组成．
燃烧有机物的质量
实验方法
（4）装置的质量
实验后
甲组
3.2g
A
（1）150g
（1）154.6g
（2）150ge
（2）153.4g
乙组
3.2g
B
（3）150g
（3）153.6g
（4）150g
（4）154.4g
6.黑火药是我国四大发明之一，黑火药的爆炸可用以下式子表示其反应物和生成物：
2KNO3+3C+S点燃K2S+N2+3X，则X的化学式为____________，如果你配制火药，那么KNO3、C、S这三种原料的质量比是________________时，才能使火药燃烧最充分．
五、课程小结
本次课主要讲解了有关质量守恒定律相关习题的解题思路和解法，总结如下：
例题1和例题2：
注意相对分子质量和系数相乘后和质量相对应，列比例式进行求解。
例题3和例题4：
例题5和例题6：
根据质量守恒定律中反应前后元素种类不变，可判断出反应的有机物中含有碳和氢；是否含氧要通过计算得出。
若m（H元素）+m（C元素）=m（有机物）则该物质中不含氧元素；若m（H元素）+m（C元素）＜m（有机物）则含有氧元素。
例题7和例题8：
根据质量守恒定律，反应前后原子种类和个数不变来推导化学方程式中缺少的某物质的化学式；根据题中所给的条件找出反应物生成物反应条件，将化学方程式书写出来。
例题9和例题10：
按照图中所给粒子模型找出反应前后没变化的将其划掉，再按剩余的粒子模型找出反应物生成物，写出相应的反应式，再将其配平。
一般所求化学计量数比即为配平的系数比；反应中某两种物质的质量比为其相对分子质量和系数的乘积比。
六、课后作业
【基础】
1.在反应2X+Y═2Z中，已知1.2gx完全反应生成2gZ，若已知Y的相对分子质量为32，则Z的相对分子质量为（）
A．2B．34C．40D．80
2.一定条件下，下列物质在密闭容器内充分反应，测得反应前后各物质的质量如下：
物质
A
B
C
D
反应前质量/g
1.7
2.2
7.9
0.9
反应后质量/g
待测
6.6
0
2.7
则反应后A的质量为_______；该反应所属的基本反应类型是__________________．
3.燃烧法是测定有机物组成的常用方法．一定质量的某有机物在足量氧气中充分燃烧只得到二氧化碳和水．根据质量守恒定律判断该有机物的组成正确的是（）
A．只含有C、H两种元素
B．一定含有C、H两种元素，可能含有O元素
C．含有C、H、O三种元素
D．一定含有C、0两种元素，可能含有H元素
4.据报道，某研究小组将二氧化碳与氢气按1：
4比例在一定温度、压强下混合并以铑-镁为催化剂可生成X，其反应为：
CO2+4H2═X+2H2O，则X为（）
A．COB．CH4C．H2D．C2H4
5.我国自行设计和制造的长征3号火箭用液氧和液氢作推进剂，点火时发生反应的化学方程式___________________________．
【巩固】
1.在化学反应A+B═C+2D中，已知26.5gA跟18.5gB恰好完全反应生成C和D的质量比为5：
4，又知B的相对分子质量为74．
（1）生成15gC时需要A的质量为___________克；
（2）D的相对分子质量为_________.
2.在一个密闭容器内有A，B，C，D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如下：
下列说法正确的是（）
物质
A
B
C
D
反应前质量/g
4
6
111
4
反应后质量/g
待测
15
0
84
3.常用燃烧法测定有机物的组成，现取10.8g某有机物，在足量氧气中充分燃烧，生成30.8gCO2和7.2gH2O，则该有机物中（ ）
A．一定含有C、H两种元素，不含O元素
B．一定含C、H两种元素，可能含有O元素
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