专题1 质量守恒定律的应用-【学会解题】备战2024年中考化学必备解题模板系列(含解析)

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专题1 质量守恒定律的应用-【学会解题】备战2024年中考化学必备解题模板系列(含解析)

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质量守恒定律的应用
一、关于密闭容器中化学反应的数据分析
步骤 具体方法
① 确定待测质量“x”的值:根据反应前物质的质量总和=反应后物质的质量总和(或反应前各种物质的质量减少=反应后各种物质的质量增加)
② 判断反应物和生成物:计算表格中反应前后各物质质量变化(反应后-反应前),(结果负值为反应物;结果正值为生成物;结果为0可能是催化剂,也可能是与反应无关的物质或杂质)
③ 写出反应的符号表达式,确定反应类型
④ 标注反应前后各物质的质量变化关系
⑤ 根据质量守恒定律及化学方程式的计算原理,结合所学知识,逐项进行分析判断正误
例1.“胜哥”在一个密封容器内装入甲、乙、丙、丁四种物质,在—定条件下反应一段时间后,测得反应前后各物质的质量如下:
物质 甲 乙 丙 丁
反应前质量(g) 10 10 10 10
反应后质量(g) 10 15 X 7
试推断该密闭容器中发生化学反应的基本类型是(  )
A.分解反应 B.化合反应 C.复分解反应 D.置换反应
例1的模板应用
步骤 具体方法 实例
① 确定待测质量“x”的值:根据反应前物质的质量总和=反应后物质的质量总和(或反应前各种物质的质量减少=反应后各种物质的质量增加) 10+10+10+10=10+15+x+7,x =8
② 判断反应物和生成物:计算表格中反应前后各物质质量变化(反应后-反应前),(结果负值为反应物;结果正值为生成物;结果为0可能是催化剂,也可能是与反应无关的物质或杂质) 甲:10-10=0,催化剂或与反应无关 乙:15-10=5>0 为生成物 丙:8-10=-2<0,为反应物 丁:7-10=-3<0,为反应物
③ 写出反应的符号表达式,确定反应类型 丙+丁→乙 化合反应 选B
④ 标注反应前后各物质的质量变化关系 丙+丁→乙 2 3 5 此题上此步可省
⑤ 根据质量守恒定律及化学方程式的计算原理,结合所学知识,逐项进行分析判断正误
变式一 柱状图
1.(2024九上·茂名期末)甲、乙、丙、丁四种物质在反应前后的质量关系如图表示,下列说法错误的是(  )
A.该反应是化合反应
B.甲可能是化合物
C.丙一定是该反应的催化剂
D.反应前后乙和丁变化的质量比为8:15
2.(2024九上·文山期末)在一定条件下,A、B、C、D四种纯净物在密闭容器中充分反应,反应前后各物质的质量如下图。
下列说法不正确的是(  )
A.x=0.4g
B.丙一定是单质
C.甲和乙是反应物
D.反应前后的乙、丁改变的质量比是4:1
变式二 饼状图
3.(2024九上·青县期末)一定条件下,甲、乙、丙、丁四种物质在密闭容器中进行反应,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.乙一定是该反应的催化剂
B.丙可能是单质
C.甲、丙的相对分子质量之比为1:4
D.该反应是分解反应
4.(2024九上·郑州期末)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.反应后乙物质的质量分数是17%
C.该化学反应中乙、丙两物质的质量比是17:5
D.物质丁一定是该反应的催化剂
变式三 坐标曲线型
5.(2024九上·杭锦后旗期末)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时各物质质量如图所示,下列说法中正确的是
A.该反应中,乙、丁的质量变化之比为5∶7
B.该反应中,甲和乙是反应物
C.丙为该反应的催化剂
D.该反应为化合反应
6.小华同学通过微信公号“胜哥课程”学习了《质量守恒定律》,对化学反应的本质有了质与量的深刻理解。如图表示一定质量的氯酸钾和二氧化锰固体混合物在受热过程中,各物质质量随时间变化的趋势。下列说法错误的是( )
A.a是氯酸钾
B.c是氯化钾
C.t2时,反应进行完全
D.t1~t2时段,固体中钾元素质量保持不变
 
二、有关质量守恒定律的微观反应示意图
步骤 具体方法
① 观察反应前后是否有相同的分子,若有则消除相同数目的同种分子;若无则省去此步
② 根据图注分别写出反应前后各物质的化学式,并配平方程式 (如图注没给出原子的图示符号,可直接用物质的图示符号配平)
③ 根据书写的化学方程式进行逐项判断正误
例2.(2024九上·合川期末)工业上使用一种国产低温催化剂生产氢气的反应过程如图所示,下列说法正确的是
A.反应结束后尾气不需处理可直接排放
B.该反应属于基本反应类型中的氧化反应
C.参加反应物质的质量比为9:14
D.该化学反应前后不发生变化的有碳原子、氢原子、氧原子和水分子
例2的模板应用
步骤 具体方法 实例
① 观察反应前后是否有相同的分子,若有则消除相同个数的同种分子,若无则省去此步 例 上图左右两边应各消除一个
② 根据图注分别写出反应前后各物质的化学式,并配平方程式;(如图注没给出原子的图示符号,可直接用物质的图示符号配平) CO+H2O催化剂CO2+H2↑;根据图注分别写出反应前后各物质的化学式,并配平方程式
③ 根据书写的化学方程式进行逐项判断正误 A. 反应结束后,有二氧化碳、氢气生成,无法确定一氧化碳是否完全反应,尾气需处理再直接排放,故错误;
B. 该反应中没有氧气参加反应,不属于氧化反应,故错误;
C. 参加反应物质的质量比=18:28=9:14,故正确;
D. 该化学反应前后不发生变化的有碳原子、氢原子、氧原子,水分子发生改变,故错误;
变式一 反应物有剩余
1.(2023九上·娄底期末)科学家发现海底埋藏着大量可燃烧的“冰”——可燃冰,其中主要含有甲烷水合物。甲烷燃烧的微观示意图如下,下列说法正确的是(  )
A.该反应属于置换反应
B.反应前后原子种类和数目都不变
C.丙物质常温下为气体
D.反应中甲和乙的分子个数比为1∶3
变式二 反应需配平
2.(2024九上·成都期末)N2是重要的化工原料,N2和H2反应的微观示意图如下,下列说法不正确的是(  )
A.反应前后催化剂的质量和化学性质都不变
B.反应物与生成物都是由分子构成的
C.和按个数比1:1进行该反应
D.反应前后原子种类和数目都不变
3.(2024九下·深圳开学考)近几年,深圳实行“一芯两核多支点”发展战略,通过科技创新打造“湾东智芯”。三氟化氮(NF3) 是一种优良的等离子蚀刻气体,用NF3蚀刻硅芯片时的产物均为气体,在芯片表面没有任何残留物。该反应的微观示意图如下,下列有关说法正确的是(  )
A.该反应四种物质中只有一种单质
B.该反应前后原子数目发生了改变
C.反应物甲与乙粒子个数比为4:3
D.物质丙与丁质量比为26:7
三、运用质量守恒定律推断化学式或元素组成
根据质量守恒定律,反应前后元素的种类、原子的数目均不改变,由此确定出未知物质的组成(或化学式)。
例3.(2024九下·惠城开学考)潜艇供氧的一种反应原理为 ,其中X的化学式是(   )
A.Na B.Na2O C.Na2O2 D.NaOH
例3的模板应用
步骤 具体方法 实例
① 观察反应前后元素(或原子)种类,计算出反应前、后各原子总数 反应前:C-2 ;O-4 反应后:C-2 ; O-8 ; Na -4 从以上比较可知,反应前缺少4O、4Na,故C正确
变式一 定量推断物质的元素组成
1.(2024九上·清远期末) 2023年6月7日,力箭一号遥二运载火箭成功发射升空。发射火箭所用的燃料液态偏二肼(C2H8N2)与N2O4发射的反应为,则x为(  )
A.C B.CO C.CO2 D.H2CO3
2.现有Fe2O3,ZnO,CuO的固体混合粉末a g.在加热条件下用足量CO还原,得到金属混合物4.82g,将生成的CO2气体用足量的澄清石灰水吸收后,产生10.00g白色沉淀,则a的数值为(  )
A.7.41 B.7.18 C.6.42 D.4.92
3.“胜哥”将138g酒精(C2H5OH)点燃,酒精燃烧全部变为CO、CO2和H2O,恢复到室温,测得所得气体中氧元素质量分数为64%,则燃烧所耗氧气的质量为( )
A. 96g B. 128g C. 136g D. 224g
4.(2024九上·渠县期末)在反应A+3B=2C+3D中,A、B的相对分子质量之比为5:6,若2.5gA与一定量的B恰好完全反应后,生成3.8gD。则生成C的质量为(  )
A.9.6g B.7.7g C.6.8g D.8.8g
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质量守恒定律的应用
一、关于密闭容器中化学反应的数据分析
步骤 具体方法
① 确定待测质量“x”的值:根据反应前物质的质量总和=反应后物质的质量总和(或反应前各种物质的质量减少=反应后各种物质的质量增加)
② 判断反应物和生成物:计算表格中反应前后各物质质量变化(反应后-反应前),(结果负值为反应物;结果正值为生成物;结果为0可能是催化剂,也可能是与反应无关的物质或杂质)
③ 写出反应的符号表达式,确定反应类型
④ 标注反应前后各物质的质量变化关系
⑤ 根据质量守恒定律及化学方程式的计算原理,结合所学知识,逐项进行分析判断正误
例1.“胜哥”在一个密封容器内装入甲、乙、丙、丁四种物质,在—定条件下反应一段时间后,测得反应前后各物质的质量如下:
物质 甲 乙 丙 丁
反应前质量(g) 10 10 10 10
反应后质量(g) 10 15 X 7
试推断该密闭容器中发生化学反应的基本类型是(  )
A.分解反应 B.化合反应 C.复分解反应 D.置换反应
【答案】B
【知识点】反应类型的判定;质量守恒定律及其应用
【解析】【解答】由质量守恒定律可知,化学反应前后物质质量总和不变,则x=10+10+10-15-7-8,反应后质量增加的生成物,质量减少的为反应物,质量不变的可能是催化剂可能是杂质未参与反应,则该反应为M+NY,属于化合反应。
故选B。
【分析】先由质量守恒定律计算出X值,再由反应后质量增加的生成物,质量减少的为反应物,确定反应物和生成物,结合“多变一”的反应为化合反应解答。
例1的模板应用
步骤 具体方法 实例
① 确定待测质量“x”的值:根据反应前物质的质量总和=反应后物质的质量总和(或反应前各种物质的质量减少=反应后各种物质的质量增加) 10+10+10+10=10+15+x+7,x =8
② 判断反应物和生成物:计算表格中反应前后各物质质量变化(反应后-反应前),(结果负值为反应物;结果正值为生成物;结果为0可能是催化剂,也可能是与反应无关的物质或杂质) 甲:10-10=0,催化剂或与反应无关 乙:15-10=5>0 为生成物 丙:8-10=-2<0,为反应物 丁:7-10=-3<0,为反应物
③ 写出反应的符号表达式,确定反应类型 丙+丁→乙 化合反应 选B
④ 标注反应前后各物质的质量变化关系 丙+丁→乙 2 3 5 此题上此步可省
⑤ 根据质量守恒定律及化学方程式的计算原理,结合所学知识,逐项进行分析判断正误
变式一 柱状图
1.(2024九上·茂名期末)甲、乙、丙、丁四种物质在反应前后的质量关系如图表示,下列说法错误的是(  )
A.该反应是化合反应
B.甲可能是化合物
C.丙一定是该反应的催化剂
D.反应前后乙和丁变化的质量比为8:15
【答案】C
【知识点】质量守恒定律及其应用
【解析】【解答】A.该反应的反应物是两种,生成物是一种,符合化合反应“多变一”的特点,属于化合反应,说法不符合题意;
B.甲是化合反应的反应物,可能是化合物,也可能是单质,说法不符合题意;
C.丙反应前后质量不变,可能是该反应的催化剂或不参与反应的杂质,选项说法符合题意;
D.反应前后乙和丁变化的质量比为(30g-14g):(50g-20g)=8:15,说法不符合题意;
故答案为:C。
【分析】在化学反应中,质量增加的是生成物,质量减少的是反应物,质量不变的是催化剂或不参加反应,据此分析
2.(2024九上·文山期末)在一定条件下,A、B、C、D四种纯净物在密闭容器中充分反应,反应前后各物质的质量如下图。
下列说法不正确的是(  )
A.x=0.4g
B.丙一定是单质
C.甲和乙是反应物
D.反应前后的乙、丁改变的质量比是4:1
【答案】B
【知识点】质量守恒定律及其应用
【解析】【解答】A、由反应前后物质质量总和不变可知,x=7.6+2.0+0.2-3.2-5.8-0.4=0.4g,不符合题意;
B、反应后质量增加的为生成物,质量减少的为反应物,该反应为甲+乙丙+丁,丙可能是单质,可能是化合物,符合题意;
C、 甲和乙是反应物 ,不符合题意;
D、 反应前后的乙、丁改变的质量比是(2.0-0.4):0.4=4:1 ,不符合题意;
故选B
【分析】A、根据化学反应前后物质质量总和不变分收入
B、根据两种物质反应生成两种物质,反应物和生成物都可能是单质,都可能是化合物分析;
C、根据反应后质量减少的物质为反应物分析;
D、根据所给物质反应前后质量分析。
变式二 饼状图
3.(2024九上·青县期末)一定条件下,甲、乙、丙、丁四种物质在密闭容器中进行反应,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.乙一定是该反应的催化剂
B.丙可能是单质
C.甲、丙的相对分子质量之比为1:4
D.该反应是分解反应
【答案】D
【知识点】催化剂的特点与催化作用;分解反应及其应用;质量守恒定律及其应用
【解析】【解答】A、乙反应后质量分数未变,质量不变,可能是催化剂,也可能是杂质未参与反应,不符合题意;
B、丁反应前质量分数为1-18%-9%-47%=26%,由反应前后质量增加的物质为生成物,质量减小的物质为反应物可知,该反应为丙甲+丁,丙一定是化合物,不符合题意;
C、因不能确定分子个数关系,所以利用物质质量比不能确定相对分子质量比,不符合题意;
D、该反应符合“一变多”属于分解反应,符合题意;
故选D。
【分析】先由化学反应前后物质质量总和不变,则物质质量分数变多,则物质质量变多,质量分数减小,则物质质量减小,由反应前后质量增加的物质为生成物,质量减小的物质为反应物确定出反应物和生成物,结合反应前后质量不变的物质可能是催化剂及“一变多”的反应为分解反应分析。
4.(2024九上·郑州期末)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.反应后乙物质的质量分数是17%
C.该化学反应中乙、丙两物质的质量比是17:5
D.物质丁一定是该反应的催化剂
【答案】C
【知识点】催化剂的特点与催化作用;质量守恒定律及其应用
【解析】【解答】A、由反应前后物质质量总和相等,反应后物质含量增加,则物质质量增加,为生成物,反应后物质含量减少,则物质质量减少,为反应物,物质甲反应后含量减少,为反应物,不符合题意;
B、 反应后乙物质的质量分数是37% ,不符合题意;
C、 反应前后物质的含量差之比即为物质质量比,该化学反应中乙、丙两物质的质量比是(37%-20%):(21%-16%)=17:5 ,符合题意;
D、 物质丁反应前后质量未变,可能是该反应的催化剂,也可能是杂质未参与反应 ,不符合题意;
故选C。
【分析】A、根据反应后质量减少的为反应物,反应后质量增加的为生成物分析;
B、根据图示中所给数据分析;
C、根据反应前后质量分数差值即为反应的物质质量差分析;
D、根据反应后质量未变的可能是催化剂可能是杂质分析。
变式三 坐标曲线型
5.(2024九上·杭锦后旗期末)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时各物质质量如图所示,下列说法中正确的是
A.该反应中,乙、丁的质量变化之比为5∶7
B.该反应中,甲和乙是反应物
C.丙为该反应的催化剂
D.该反应为化合反应
【答案】D
【知识点】质量守恒定律及其应用
【解析】【解答】A.该反应中,乙、丁的质量变化之比为(32-4):(24-4)=7:5,错误;
B.根据图示可知,甲反应后质量减少为反应物,乙反应后质量增加为生成物,错误;
C.丙在反应前后的质量、化学性质不变,为催化剂或杂质,错误;
D.根据图示可知,甲、丁反应后质量减少为反应物,乙反应后质量增加为生成物,反应物为两种、生成物为一种,为化合反应,正确;
故答案为D。
【分析】根据反应图示判断反应物、生成物。反应后物质质量有所减少的,属于反应物;反应后质量有所增加,属于生成物;反应前后质量不变的物质,可能是杂质或催化剂,据此分析解答。
6.小华同学通过微信公号“胜哥课程”学习了《质量守恒定律》,对化学反应的本质有了质与量的深刻理解。如图表示一定质量的氯酸钾和二氧化锰固体混合物在受热过程中,各物质质量随时间变化的趋势。下列说法错误的是( )
A.a是氯酸钾
B.c是氯化钾
C.t2时,反应进行完全
D.t1~t2时段,固体中钾元素质量保持不变
【答案】B
【知识点】氧气的实验室制法;常见化学反应中的质量关系;质量守恒定律及其应用
【解析】【解答】解:实验室加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气时,在加热过程中氯酸钾的质量不断减少,氯化钾和氧气的质量不断增加,二氧化锰的质量不变。故a曲线表示氯酸钾,b曲线表示氯化钾, c曲线表示氧气, d曲线表示二氧化锰。
A、a是氯酸钾正确,不符合题意;
B、c是氧气,该说法错误,符合题意;
C、t2时表示反应进行完全,不再发生反应,该说法正确,不符合题意;
D、 加热到t1时间时,氯酸钾开始发生分解反应生成氯化钾和氧气,在化学变化过程中元素的总质量不变,同种元素的质量不变,故 t1~t2时段,固体中钾元素质量保持不变的说法正确,不符合题意。
故答案为:B.
【分析】根据在化学变化中,原子是化学变化中的最小微粒;氯酸钾和二氧化锰的混合物加热制取氧气的过程中,氯酸钾的质量减少,氯化钾和氧气的质量增加,二氧化锰的质量不变来解答。
 
二、有关质量守恒定律的微观反应示意图
步骤 具体方法
① 观察反应前后是否有相同的分子,若有则消除相同数目的同种分子;若无则省去此步
② 根据图注分别写出反应前后各物质的化学式,并配平方程式 (如图注没给出原子的图示符号,可直接用物质的图示符号配平)
③ 根据书写的化学方程式进行逐项判断正误
例2.(2024九上·合川期末)工业上使用一种国产低温催化剂生产氢气的反应过程如图所示,下列说法正确的是
A.反应结束后尾气不需处理可直接排放
B.该反应属于基本反应类型中的氧化反应
C.参加反应物质的质量比为9:14
D.该化学反应前后不发生变化的有碳原子、氢原子、氧原子和水分子
【答案】C
【知识点】反应类型的判定;微粒观点及模型图的应用;质量守恒定律及其应用
【解析】【解答】根据微观示意图,反应为水与一氧化碳在催化剂作用下反应生成二氧化碳和氢气,化学方程式为。
A. 反应结束后,有二氧化碳、氢气生成,无法确定一氧化碳是否完全反应,尾气需处理再直接排放,故错误;
B. 该反应中没有氧气参加反应,不属于氧化反应,故错误;
C. 参加反应物质的质量比=18:28=9:14,故正确;
D. 该化学反应前后不发生变化的有碳原子、氢原子、氧原子,水分子发生改变,故错误;
故答案为:C。
【分析】首先要对模型图进行观察,分析物质的微观构成、物质的类别,再找出物质之间的微粒数目关系,写出反应的方程式,然后再对题中各问加以分析。
例2的模板应用
步骤 具体方法 实例
① 观察反应前后是否有相同的分子,若有则消除相同个数的同种分子,若无则省去此步 例 上图左右两边应各消除一个
② 根据图注分别写出反应前后各物质的化学式,并配平方程式;(如图注没给出原子的图示符号,可直接用物质的图示符号配平) CO+H2O催化剂CO2+H2↑;根据图注分别写出反应前后各物质的化学式,并配平方程式
③ 根据书写的化学方程式进行逐项判断正误 A. 反应结束后,有二氧化碳、氢气生成,无法确定一氧化碳是否完全反应,尾气需处理再直接排放,故错误;
B. 该反应中没有氧气参加反应,不属于氧化反应,故错误;
C. 参加反应物质的质量比=18:28=9:14,故正确;
D. 该化学反应前后不发生变化的有碳原子、氢原子、氧原子,水分子发生改变,故错误;
变式一 反应物有剩余
1.(2023九上·娄底期末)科学家发现海底埋藏着大量可燃烧的“冰”——可燃冰,其中主要含有甲烷水合物。甲烷燃烧的微观示意图如下,下列说法正确的是(  )
A.该反应属于置换反应
B.反应前后原子种类和数目都不变
C.丙物质常温下为气体
D.反应中甲和乙的分子个数比为1∶3
【答案】B
【知识点】化学式的相关计算;微粒观点及模型图的应用;质量守恒定律及其应用;置换反应及其应用
【解析】【解答】A、由甲烷燃烧的微观示意图,图中反应是1个甲烷分子和2个氧分子反应生成1个二氧化碳分子和2个水分子,宏观上甲烷与氧气反应生成二氧化碳和水,生成物均为化合物,不属于置换反应,A选项说法错误;
B、化学反应遵守质量守恒定律,反应前后原子的种类和数目都不变,B选项说法正确;
C、由甲烷燃烧的微观示意图,图中反应是1个甲烷分子和2个氧分子反应生成1个二氧化碳分子和2个水分子,丙是水,常温下是液态,C选项说法错误;
D、由甲烷燃烧的微观示意图,图中反应是1个甲烷分子和2个氧分子反应生成1个二氧化碳分子和2个水分子,参加反应的甲和乙的分子个数比为1:2,D选项说法错误;
故选:B。
【分析】根据甲烷燃烧的微观示意图,图中反应是1个甲烷分子和2个氧分子反应生成1个二氧化碳分子和2个水分子,反应的化学方程式为:,据此进行分析判断。
变式二 反应需配平
2.(2024九上·成都期末)N2是重要的化工原料,N2和H2反应的微观示意图如下,下列说法不正确的是(  )
A.反应前后催化剂的质量和化学性质都不变
B.反应物与生成物都是由分子构成的
C.和按个数比1:1进行该反应
D.反应前后原子种类和数目都不变
【答案】C
【知识点】催化剂的特点与催化作用;微粒观点及模型图的应用;质量守恒定律及其应用
【解析】【解答】A、反应前后催化剂的质量和化学性质都不变。A答案正确;
B、反应物与生成物都是由分子构成的。B答案正确;
C、该反应的化学方程式为,和个数比1:3进行该反应。C答案错误;
D、化学反应前后原子种类不变,原子数目不变。D答案正确;
故答案为:C。
【分析】A、根据催化剂的质量和化学性质在反应前后都不变分析;
B、根据氢气,氮气,氨气都是由分子构成的分析;
C、根据化学方程式分析;
D、根据化学反应前后原子种类不变,原子数目不变分析。
3.(2024九下·深圳开学考)近几年,深圳实行“一芯两核多支点”发展战略,通过科技创新打造“湾东智芯”。三氟化氮(NF3) 是一种优良的等离子蚀刻气体,用NF3蚀刻硅芯片时的产物均为气体,在芯片表面没有任何残留物。该反应的微观示意图如下,下列有关说法正确的是(  )
A.该反应四种物质中只有一种单质
B.该反应前后原子数目发生了改变
C.反应物甲与乙粒子个数比为4:3
D.物质丙与丁质量比为26:7
【答案】C
【知识点】微粒观点及模型图的应用;质量守恒定律及其应用
【解析】【解答】由反应的示意图可知,反应物甲为NF3、乙为Si,生成物丙为SiF4、丁为N2,该反应为NF3和Si在一定条件下反应生成SiF4和N2,该反应方程式为:。
A. 该反应的四种物质中,硅和氮气均属于单质,故错误;
B. 由质量守恒定律可知,化学反应前后原子的种类与数目不变,故错误;
C. 由化学方程式可知,反应物甲与乙粒子个数比=4:3,故正确;
D. 由化学方程式可知,物质丙与丁质量比=(3×104):(2×28)=39:7,故错误;
故答案为:C。
【分析】首先要对模型图进行观察,分析物质的微观构成、物质的类别,写出物质的化学式,再找出物质之间的微粒数目关系,写出反应的方程式,然后再对题中各问加以分析。
三、运用质量守恒定律推断化学式或元素组成
根据质量守恒定律,反应前后元素的种类、原子的数目均不改变,由此确定出未知物质的组成(或化学式)。
例3.(2024九下·惠城开学考)潜艇供氧的一种反应原理为 ,其中X的化学式是(   )
A.Na B.Na2O C.Na2O2 D.NaOH
【答案】C
【知识点】质量守恒定律及其应用
【解析】【解答】根据反应前后原子的种类、数目均不变,反应前碳原子个数为2,氧原子个数为4;反应后钠原子个数为4,碳原子个数为2,氧原子个数为8,由于X前的化学计量数是2,则X的化学式是Na2O2,
故答案为:C
【分析】根据反应前后原子的种类、数目均不变分析。
例3的模板应用
步骤 具体方法 实例
① 观察反应前后元素(或原子)种类,计算出反应前、后各原子总数 反应前:C-2 ;O-4 反应后:C-2 ; O-8 ; Na -4 从以上比较可知,反应前缺少4O、4Na,故C正确
变式一 定量推断物质的元素组成
1.(2024九上·清远期末) 2023年6月7日,力箭一号遥二运载火箭成功发射升空。发射火箭所用的燃料液态偏二肼(C2H8N2)与N2O4发射的反应为,则x为(  )
A.C B.CO C.CO2 D.H2CO3
【答案】C
【知识点】质量守恒定律及其应用
【解析】【解答】解:根据原子是化学变化中的最小微粒,原子的种类、数目、质量不变来数同类原子前后个数相等来解。反应物中碳原子2个,8个氢原子、6个氮原子、8个氧原子;已知生产物中没有碳原子,有6个氮原子,8个氢原子,4个氧原子,那么X中有2个碳原子,4个氧原子,则X的化学式为CO2。
故答案为:C.
【分析】根据质量守恒定律,原子是化学变化中的最小微粒来解答。
2.现有Fe2O3,ZnO,CuO的固体混合粉末a g.在加热条件下用足量CO还原,得到金属混合物4.82g,将生成的CO2气体用足量的澄清石灰水吸收后,产生10.00g白色沉淀,则a的数值为(  )
A.7.41 B.7.18 C.6.42 D.4.92
【答案】C
【知识点】质量守恒定律及其应用;根据化学反应方程式的计算
【解析】【解答】Fe2O3、ZnO、CuO和一氧化碳反应生成金属单质和二氧化碳,二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,所以产生的10.00g白色沉淀为碳酸钙;
由方程式体现的质量关系可知,生成二氧化碳质量为4.4g;固体混合物中氧元素的质量就是反应中失去的氧,也是一氧化碳得到的氧,1个一氧化碳分子得到1个氧原子生成1个二氧化碳分子,故固体混合物中氧元素的质量,所以的数值为1.6g+4.82g=6.42g;
故答案为:C。
【分析】根据反应方程式判断CO2中的O原子来源于CO和金属氧化物,计算出氧化物中氧元素的质量,金属氧化物的质量等于金属的质量加氧化物中氧元素的质量。
3.“胜哥”将138g酒精(C2H5OH)点燃,酒精燃烧全部变为CO、CO2和H2O,恢复到室温,测得所得气体中氧元素质量分数为64%,则燃烧所耗氧气的质量为( )
A. 96g B. 128g C. 136g D. 224g
【答案】D
【知识点】质量守恒定律及其应用;元素的质量分数
【解析】138g酒精中碳元素质量为:,氢元素的质量为:,则氧元素质量为:138g-72g-18g=48g。室温下CO、CO2呈气态,水呈液态。根据燃烧后恢复到室温所得气体(即CO、CO2的混合气体)中氧元素质量分数为64%,则该气体中碳元素质量分数为36%,由于酒精中碳元素质量为72g,气体CO、CO2中氧元素质量为:,根据氢元素质量,水中氧元素质量为:。设参加反应的氧气质量为x,根据反应前后氧元素质量不变可得:48g+x=128g+144g,x=224g。故选D。
4.(2024九上·渠县期末)在反应A+3B=2C+3D中,A、B的相对分子质量之比为5:6,若2.5gA与一定量的B恰好完全反应后,生成3.8gD。则生成C的质量为(  )
A.9.6g B.7.7g C.6.8g D.8.8g
【答案】B
【知识点】质量守恒定律及其应用
【解析】【解答】在反应A+3B=2C+3D中,A、B的相对分子质量之比为5:6,A、B的质量比为5:18,若2.5gA与一定量的B恰好完全反应后,参加反应的B的质量为,x=9g,生成3.8gD,则生成的C的质量为2.5g+9g-3.8g=7.7g。
故答案为:B。
【分析】根据A、B的相对分子质量之比,A的质量,可计算B的质量,根据质量守恒定律,参加反应的A、B的质量总和等于生成的C、D的质量总和,可计算生成的C的质量分析。
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