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综合复习三 质量守恒定律及其应用
一、综合概述
质量守恒定律是定量研究物质化学变化的理论依据，有关实验也是初中化学中为数不多的定量实验之一，更是学习根据化学方程式计算的重要基础。根据化学方程式的计算是初中阶段最重要的一类计算内容，也是全国各地中考化学命题的必考点。常见题型有选择题、填空题、计算题、实验探究题，难度中等偏上，占总分值的8％～l2％。
二、典题剖析
【例1】下列各项：①原子种类；②原子数目；③元素种类；④物质种类；⑤分子的种类；⑥反应物和生成物的总质量；⑦元素质量，在化学反应前后必定改变的是( )
A．①②③⑥⑦ B．④⑤
C．①③⑨⑦ D．④⑤⑦
思路点拔：从微观角度看，质量守恒的原因是化学变化前后原子的种类、原子的数目和原子的质量不变；从宏观角度看，化学反应前后元素的种类、反应物和生成物的总质量不变。化学变化是产生新物质的过程，所以化学变化前后物质的种类一定变化，由分子构成的物质，当然化学变化前后分子的种类也一定改变。21世纪教育网
解：B
规律总结：为了便于理解和记忆，可以将质量守恒定律归纳为“六个一定不变”、“两个一定改变”和“两个可能改变。”(1)“六个一定不变”：①元素种类；②元素质量；③参加化学反应的各物质与反应后生成的各物质的质量总和；④原子种类；⑤原子数目；⑥原子质量。(2)“两个一定改变”：①物质种类；②分子种类(由分子构成的物质)。(3)“两个可能改变”：①分子总数(由分子构成的物质)；②元素化合价。21世纪教育网
【例2】下列变化中，能用质量守恒定律解释的是( )
A．5g水受热变成5g水蒸气
B．5g蔗糖溶解在95g水中，成为100g蔗糖溶液
C．木炭燃烧后质量减少21世纪教育网
D．100mL水中加入l00mL酒精，成为体积小于200mL的溶液
思路点拔：质量守恒定律是物质发生化学反应时遵循的普遍规律，对物理变化并不适用。A、B、D都是物理变化，所以只有C符合题意。
解：C
规律总结：应用质量守恒定律时要注意以下几点：(1)质量守恒定律对化学反应有意义，对物理变化无意义。(2)质量守恒定律适合于质量守恒，而不是体积守恒，也不是反应前后分子个数守恒。(3)不能把“参加反应的各物质”简单地理解为“反应物”，因为化学反应中往往存在“某些物质的过量”问题。(4)很多化学反应中有气体或沉淀生成，因此“生成的各
物质质量”总和包括固、液、气三种状态的物质，不能因为生成了气体而误认为质量减少不符合质量守恒定律。21世纪教育网
【例3】小意和小思同学对化学计算很有心得。以下是他们解答一道计算题的实录。请你一起参与研究并完成相关问题。(计算结果精确到0.01) 21世纪教育网
题目：已知：2KclO32KCl+3O2↑，将10g氯酸钾和2g二氧化锰混合后放人试管中加热，收集了所需的氧气后，停止加热让试管冷却，称得试管内剩余固体的质量为7.2g。求生成氯化钾的质量。21世纪教育网
(1)小意很快得到(10g+2g-7.2g)是 (填化学式)的质量，进而求出KCl的质量是 g。21世纪教育网
(2)小思依据上述计算结果发现题目数据有问题。请你通过简单的计算，论证他的发现 。
(3)如何才能纠正该题呢 小意和小思有许多方法，例如将
题目中“10g氯酸钾”改为“ag氯酸钾”，其他物质的质量不变，则a的取值范围是 。
思路点拔：本题通过对根据化学方程式计算过程的探究，考查学生的基本计算能力和思维能力。(1)根据质量守恒定律，不难知道(10g+2g-7.2g)是O2的质量，即4.8g。根据此数据，利用化学方程式即可计算出KCl的质量为7．45g。(2)可通过计算剩余固体的质量或KClO3的质量来论证题目数据存在的问题。(3)要求出a的取值范围，应明确两点：一是保证生成的O2的质量大于零，O2的质量为a+2-7.2>0，即a>5.2。二是要明确KClO3完全分解时的质量即为a的最大值，这时，KCl的质量为7.2g一2g=5.2g，利用这个数据可计算出KClO3质量为8.55g，即a的取值应不超过8.55g。综合两个数据，即可得出a的取值范围。
解：(1)O2；7.45 (2)所剩余固体的质量为：7.45g+2g=9.45g>7.2g，所以题目有错误(或氯酸钾质量为：7.45g+4.8g=12.25g>l0g，所以题目有错误)(3)5.2规律总结：根据化学方程式进行计算时，应注意以下几点：(1)一定要先审清题意，切忌题意不清而盲目解答。(2)设未知量时一般是求什么设什么，但有时要考虑少设和巧设。
(3)化学方程式书写一定要正确无误，否则计算结果就是错误的。(4)计算过程中所用的质量必须是参加反应的反应物的质量或生成的生成物的质量。(5)计算过程中单位必须对应统一
(必须是质量，如果是体积需根据密度换算)，解题过程中要带单位进行计算。(6)解题格式要规范、完整，切忌条理不清，步骤不明。 21世纪教育网
【例4】小明家购买了一瓶白醋，标签上注明醋酸的质量分数≥5％。小明想知道，这瓶白醋中醋酸的含量是否与标签的标注相符，请你与小明一起，用有关酸碱的知识，定量测定白醋中醋酸的含量。
[实验原理]
(1)用已知浓度的氢氧化钠溶液和醋酸反应，反应的化学方程式为：CH3COOH+NaOH—CH3COONa+H2O
(2)在混合溶液中，当醋酸和氢氧化钠完全中和时，再滴加l滴氢氧化钠溶液，溶液就呈碱性，1滴氢氧化钠约为0.05mL，对测定结果的影响很小，可忽略不计。21世纪教育网
[实验步骤]
(1)用 取l2.0mL白醋(密度近似为1.0g／mL)，倒入烧杯中，再加入20mL蒸馏水稀释。
(2)量取45.0mL溶质质量分数为1.0％的氢氧化钠溶液(密度近似为1.0g／mL)，用胶头滴管取该氢氧化钠溶液，逐滴地加到稀释后的白醋中，同时不断地搅拌烧杯中的溶液。滴至恰好完全反应，剩余氢氧化钠溶液5.0mL。
[交流反思] 21世纪教育网
(1)在实验步骤①中，加适量水稀释白醋，对实验结果有无影响 为什么
(2)在实验步骤②中，小明如何确定醋酸和氢氧化钠已完全中和 21世纪教育网
[数据处理]根据实验数据，通过计算判断白醋中醋酸的含量是否与标签的标注相符。
思路点拔：本题融信息、实验探究、计算为一体，对学生进行综合能力的考查。利用所给信息，考查学生的自学能力和对新知识的应用能力。当溶液加水稀释时溶质质量不变。醋酸与氢氧化钠是否完全中和，可根据指示剂颜色的变化进行判断。自醋中醋酸的含量是否与标签注明醋酸的质量分数≥5％相符，关键要根据化学方程式由氢氧化钠的质量求得醋酸的质量。计算NaOH质量时要注意反应消耗NaOH溶液的体积为45.0mL-5.0mL=40.0mL。
解：[实验步骤](1)量筒21世纪教育网
[交流反思](1)无影响，溶液稀释过程中溶质的质量不变。(2)在白醋中先滴入几滴无色酚酞试液；当滴加最后一滴氢氧化钠溶液，溶液颜色由无色变为红色时，说明完全中和。(或在白醋中滴入紫色石蕊试液，当滴加最后一滴氢氧化钠溶液，溶液颜色由红色变为蓝色时，说明完全中和)。21世纪教育网
[数据处理]
参加反应的氢氧化钠的质量m=(45.0mL一5.0mL)×1.0g／mL×1.0％=0.4g。
设12g白醋中含醋酸的质量为x，
CH3COOH+NaOH===CH3 COONa+H2O
60 40
x 0.4g
=，x==0.6g
则白醋中醋酸的质量分数为：×l00％=5.0％。
答：该白醋中醋酸的含量与标签的标注相符。
规律总结：本题是融实验探究、信息、生活实际、计算于一体的综合性题目。正确分析实验数据，挖掘、吃透题目中信息，是解决此类题的关键。21世纪教育网
三、综合提升训练
（一）经典题训练
1．下列做法和对应的化学方程式均正确的是( )
A．用稀盐酸除去铁制品表面的锈：FeO+2HCl===FeCl2+H2O
B．医疗上用氢氧化镁治疗胃酸过多：Mg(OH)2+2HC1===MgCl2+H2O
C．铝溶于稀硫酸：4A1+6H2SO4===2A12(SO4)3+6H2↑
D．工业上炼铁：Fe2O3+3CO ( http: / / www.21cnjy.com )2Fe+3CO2
2．A、B、C三种物质各15g，当它们相互反应完成时，生成30g新物质D。若再增加10g C，它们又继续反应到完成时，A与C恰好消耗完毕。则参加反应的A与B的质量比是( )
A．2：3 B．2：1
C．3：2 D．1：1
3．加热高锰酸钾制氧气，生成的氧气质量占高锰酸钾中氧元素质量的21世纪教育网( )
A．100％ B．50％
C．25％ D．20％
4．中国科学家以二氧化碳和金属钠为原料，在一定条件下制得了金刚石，化学方程式为：3CO2+4Na ( http: / / www.21cnjy.com )xR+C(金刚石)，则xR为( )
A．1Na2CO3 B．2Na2CO3
C．4Na2CO3 D．2Na2O2
5．化学上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4.4gCO2和3.6gH2O，则该有机物中21世纪教育网( )
A．一定含有C、H、O三种元素
B．一定含有C、H元素，可能含有O元素
C．一定含有C、O元素，可能含有H元素
D．只含有C、H两种元素，不含O元素21世纪教育网
6．镁在空气中燃烧，其固体质量变化可用图2-3-1表示，则
(20-12)g表示的质量是( )
( http: / / www.21cnjy.com )
图2-3-1
A．生成物MgO的质量
B．参加反应的氧气的质量
C．参加反应的Mg的质量
D．生成物MgO与参加反应的O2的质量和
7．一些观赏鱼是从其他地方空运来的，而且必须密封，为了解决鱼的吸氧问题，可在水中加入一种叫做过氧化钙(化学式CaO2)的制氧剂，它与水反应后的生成物可能是( )
A．CaO和O2 B．CaCO3和O2
C．Ca(OH)2和O2 D．CaCl2和O221世纪教育网
8．2006年发生在齐齐哈尔市的假药案已使多人死亡。经查实，该假药中含有损害人体肾脏的成分“二甘醇”(化学式为C4H10O3)，“二甘醇”在人体内可发生如下反应：
C4H10O3+4O2===2x+3H2O，而导致人中毒。请填空：
(1)一个“二甘醇”分子中共有 个原子。21世纪教育网
(2)z的化学式为 。
(3)“二甘醇”中C、H、O各元素的质量比为 。
9．化学反应A+B===C+2D，已知49g A恰好与29gB完全反应，生成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 。21世纪教育网
10．某同学在做实验时，不小心把氯化钠和氢氧化钠固体混到了一起，他想测定其中氢氧化钠固体的质量。他称量此固体混合物的质量为32.6g，加水溶解配成119.6g溶液，向其中加入100g溶质质量分数为27％的氯化铜溶液，恰好完全反应后，过滤得到蓝色沉淀和无色滤液。请根据实验进行计算：21世纪教育网
(1)固体混合物中氢氧化钠的质量是多少克
(2)最后得到的滤液中溶质的质量分数是多少
11．请你利用图2-3-2提供的信息，自拟一道有关化学方程式的计算题，并写出解答过程。(提示：CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑) 21世纪教育网
( http: / / www.21cnjy.com )
图2-3-2
12．海洋约占地球表面积的71％，具有十分巨大的开发潜力。苦卤是海水提取食盐后的残液，利用苦卤可以制得金属镁等化工原料。图2-3-3是某市某盐场苦卤中部分成分含量柱
形图。试计算：21世纪教育网
( http: / / www.21cnjy.com )
图2-3-3
(1)若使l00g该苦卤中的MgCl2和MgSO4完全转化为Mg(OH)2沉淀，需要20％NaOH溶液多少克
(2)将上述沉淀完全转化为无水MgCl2，并在熔融状态下进行电解，可得金属镁多少克 氯气多少升(该条件下氯气密度为3.0g／L) 21世纪教育网
（二）08～09年中考真题精选
1· （2009，黔东南州，2分）下列叙述完全符合质量守恒定律的是( )
A．水结成冰前后，质量保持不变
B．50mL水和50mL乙醇混合后总体积小于l00mL
C．在100g过氧化氢溶液中，含有30g过氧化氢和70g水
D．1.2g碳与3.2g氧气恰好完全反应可生成4.4g二氧化碳
2· （2009，泰安，4分） 甲醇(CH3OH)有毒，误饮可使眼睛失明，甚至死亡。最新研究证明用氨气(NH3)处理含有甲醇的工业废水，能使其转化成无毒的物质。
有关反应的化学方程式为：5CH3OH+12O2+6NH3 ( http: / / www.21cnjy.com )3B +5CO2+19H2O
(1)上述反应中B物质的化学式为 ，甲醇中氧元素的质量分数为 ；
(2)若处理含有0.32％甲醇的工业废水500t，理论上需要氨气多少吨 (计算结果精确到0.01)
3· （2008，沈阳，3分）今年5·12汶川地震发生后，全国上下众志成城，抗震救灾。在灾后的防疫工作中，常用二氧化氯(C1O2)作消毒剂。ClO2是一种橙绿色、有刺激性气味的气体，11℃以下为红色液体，易溶于水，见光易分解。可用氯酸钠(NaClO3)与浓盐酸反应制取ClO2，反应的化学方程式如下：2NaClO3+4HCl===2C1O2↑+C12十+2X+2NaCl21世纪教育网
(1)根据以上信息，请你总结出ClO2的化学性质 。
(2)推断上述反应中X的化学式 ，你推断的依据是 。
答 案
综合复习三：质量守恒定律及其应用
三、(一)1．D点拨：铁锈的主要成分是Fe2O3，正确的除锈方程式为：Fe2O3+6HCl===2FeCl3+3H2O，A不正确；B未配平，不正确；C化学式前面的化学计量数不是最简整数比，故C不正确；D化学方程式表示工业炼铁的原理。21世纪教育网
2．C点拨：再增加l0g C时，反应又继续，说明原来l5g A与15g B均有剩余，当C为25g时，l5g A刚好完全反应，则A与C反应的质量比为：A：C=15g：25g=3：5，
A+B+C → D
3 5
9g 15g 30g
反应的B的质量为30g一9g一15g=6g，即A与B反应的质量比为9g：6g=3：2。
3．C点拨：由2KmnO4 ( http: / / www.21cnjy.com )K2MnO4+MnO2+O2↑可知反应物的分子中每有八个氧原子参加反应，转化成氧分子的只有两个氧原子，即生成氧气质量占高锰酸钾中氧元素质量的1／4，即25％，故选C。
4．B点拨：根据反应前后原子的种类、数El不变可知，反应前碳原子的个数是3个，氧原子数是6个，钠原子数为4个，则xR中必含有4个钠原子，2个碳原子，6个氧原子，故B正确
5．A点拨：生成物CO2和H2O中C、H两元素的质量分别为：4.4g××100％=l.2g，3.6g××100％=0.4g，由此可推知有机物中含C、H两种元素的质量之和是：1.2g+0.4g=1.6g<3.2g，所以该有机物中一定含有氧元素，且氧元素的质量是3.2g-1.6g=1.6g，故选项A正确。
6．B点拨：由图可知：镁的质量是12g，生成氧化镁的质量是20g，参加反应的氧气的质量是20g-12g=8g，故(20-12)g表示的质量是参加反应的氧气的质量，B正确。
7．C点拨：根据化学反应前后元素的种类不变。A错，水中不可能生成CaO；B错，反应物中无碳元素，不可能生成含碳元素的物质；C正确；D错，生成物中多了氯元素。
8．(1)17 (2)C2H2O4 (3)24：5：24
9．18；18 点拨：根据质量守恒定律，生成D的质量为49g+29g-60g=18g。
设D的相对分子质量为x，
则由题意得A+B===C+2D
98 58 120 2x
49g 29g 60g 18g
=，x=l8。
10．解：设参加反应的氢氧化钠的质量为x，生成氢氧化铜的质量为y，生成氯化钠的质量为z，
2NaOH+ CuCl2 ===Cu(OH)2↓+2NaCl
80 135 98 117
x 100g×27％ y z
=，x==16g；
= ，y==19.6g；
= ，z==23.4g；
所得滤液中溶质的质量分数为：×100％=20％。
答：(1)固体混合物中氢氧化钠的质量是l6g。
(2)所得滤液中溶质的质量分数是20％。
11．题目：取石灰石样品2.5g，加入足量的稀盐酸，共放出二氧化碳气体0.88g。求石灰石样品中CaCO3的质量分数。
解：设石灰石中含碳酸钙的质量为x，21世纪教育网
CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2↑+H2O
100 44
X 0.88g
=，x==2g；
则CaCO3的质量分数为：×100％=80％。
答：石灰石中碳酸钙的质量分数为80％。
点拨：从图可知，本题的意图是：让我们用一定纯度的石灰石2.5g与足量的盐酸反应生成的CO2的质量来计算石灰石的纯度。明确了题目意图后，依题意编入合适的数据，然后解答此题即可。自编计算题具有开放性和自主性。
12．解：(1)设l00g苦卤中MgCl2、MgSO4完全转化为
Mg(OH)2所需NaOH的质量分别为x、y，
MgCl2+2NaOH===Mg(OH)2↓+2NaCl
95 80
14.25g x
=，x==12g；
MgSO4+2NaOH===Mg(OH)2+Na2SO4
120 80
6g y
=，y==4g；
NaoH溶液的质量为：=80g
(2)可得Mg的质量为：14.25g×+6g×=4.8g
生成氯气的质量为：4.8g÷一4.8g=14．29，
体积为=4.7L。
答：(1)需要NaOH溶液的质量为80g。
(2)可得金属镁4.8g，氯气4.7L。
(二)1．D点拨：质量守恒定律只适用于化学变化，A、B、C均不适用。
2．(1)N2；50％
(2)解：设需NH3的质量为x，
细菌
5CH3OH+12O2+6NH3======3N2+5CO2+19H2O
160 102
500t×0.32％ x
=，x=1.02t。
答：理论上需要NH3 l.02t。
3．(1)见光易分解
(2)H2O；质量守恒定律(或化学反应前后原子的种类、数目不变)
点拨：(1)C1O2见光易分解是化学性质。(2)根据质量守恒定律，各元素的原子在化学反应前后的数目、种类均不变，故可推知X为H2O。21世纪教育网
△
MnO2
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品资料·第 8 页 （共 9 页） 版权所有@21世纪教育网

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