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第五单元化学方程式第7讲质量守恒定律及化学方程式考点一质量守恒定律1．质量守恒定律的理解内容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质量守恒定律实质分子――→分裂原子――→重新组合新分子――→聚集新物质温馨提示：1.质量守恒定律对化学变化有意义，对物理变化无意义。2.质量守恒定律只适用于质量守恒，而不是体积守恒，也不是反应前后分子数守恒。3.不能把“参加反应的各物质”简单地理解为“各种反应物”，因为化学反应中往往存在“某些物质的过量”问题。2．化学反应前后各种量的关系元素的种类不变元素的质量不变宏观物质的质量总和不变原子的种类不变原子的数目不变六个不变微观原子的质量不变宏观物质的种类一定改变两个改变微观分子的种类一定改变分子的数目可能改变两个可能变元素的化合价可能改变3.质量守恒定律的验证常利用天平探究化学反应前后质量的变化。当反应中无气态物质参加或生成时，可以在敞口装置进行；当反应中有气体参加或有气体生成时，该反应必须在密闭容器内进行。4．质量守恒定律的应用(1)解释反应前后物质的质量变化及用质量差确定某一物质的质量。(2)推断反应物或生成物的化学式。(3)确定物质的组成元素。(4)判断化学方程式书写是否正确。考点二化学方程式1．化学方程式的定义用化学式来表示化学反应的式子。2．化学方程式表示的意义和读法意义读法(以S＋O2=====点燃SO2为例)质式子表示反应物、生成物和反应条件硫和氧气在点燃的条件下生成二氧化硫量表示反应前后各物质之间的质量关系每32份质量的硫和32份质量的氧气完全反应，生成64份质量的二氧化硫微观表示各物质之间的粒子个数比1个硫原子和1个氧分子反应生成1个二氧化硫分子3.书写原则(1)要以客观事实为基础。(2)要遵守质量守恒定律。4．化学方程式的书写(1)“写”出化学式：将反应物的化学式写在左边，将生成物的化学式写在右边，中间用短线连接。(2)“配”平：在化学式前配上适当的化学计量数，使短线两边各原子的种类和数目都相等，然后将短线改为等号。(3)“标”明反应条件，生成气体或沉淀时，要用规定的箭头符号注明。(4)检查化学方程式的书写是否正确。温馨提示：1.“↑”和“↓”是生成物的状态符号，在反应物中都不能标明。若反应物中有气体，生成物中即使有气体也无需用“↑”标明。在溶液中进行的反应，如果有不溶性固体生成，则用“↓”符号标明；但如果反应物中有不溶性固体，则生成物中的不溶性固体无需用“↓”符号标明。记忆技巧：书写化学方程式韵语左写反应物，右写生成物；写对化学式，系数来配平；中间连等号，条件要标清；生成气沉淀，箭头来标明。例1(2015·河南)为验证质量守恒定律，某同学设计了下图实验。该实验能否达到实验目的？请说明理由。解析：本题考查质量守恒定律的验证。稀盐酸和硫酸钠溶液交换成分后既不生成沉淀，也不生成气体，故不能发生反应。因此不能进行验证质量守恒定律的实验。答案：用稀盐酸和硫酸钠溶液进行验证质量守恒定律，不能得到正确的实验结论；因为稀盐酸和硫酸钠溶液不反应。方法总结：质量守恒定律只适用于化学变化，必须发生化学反应的才能用于验证质量守恒定律。例2(2015·聊城)下图所示是两种气体发生化学反应的微观示意图，其中相同的球代表同种原子，下列说法正确的是()A．化学反应前后原子的种类不变B．生成物一定是氧化物C．化学反应前后分子的种类不变D．该反应属于置换反应解析：本题考查质量守恒定律的微观应用。由图示可知，化学反应前后原子的种类和个数没有变化。生成物的分子中含有两种原子，则该物质含有两种元素，但没有指明其中的一种是氧元素，则不能确定该物质是氧化物；反应前是两种单质的分子，反应后是一种化合物的分子，反应前后分子的种类发生了改变；通过示意图可以看出，反应物是两种物质，生成物是一种物质，属于化合反应。答案：A例3(2015·绥化)一密闭容器内有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下发生化学反应，一段时间后，测得反应前后各物质的质量如下表。下列对该反应的认识正确的是()物质甲乙丙丁反应前物质的质量/g41662反应后物质的质量/g82x12A.该反应为化合反应B．丙一定是该反应的催化剂C．x的值是4D．该反应中甲和丁的质量变化之比为2∶5解析：本题考查质量守恒定律的宏观应用。由图表可知，甲物质反应后质量增加了4g，是生成物；乙物质反应后质量减少了14g，是反应物；丁物质反应后质量增加了10g，是生成物；乙物质减少的质量等于甲、丁物质增加的质量和，说明乙物质分解生成了甲、丁两种物质，即该反应为分解反应。丙物质反应前后质量不变，可能是催化剂，x的值仍为6。该反应中甲和丁的质量变化之比为(8－4)∶(12－2)＝2∶5。答案：D方法总结：解题时分析表格中的数据，反应后质量减小的物质为反应物，质量增加的物质为生成物，质量不变的物质可能是催化剂。例4(2015·东营)对于化学反应：4P＋5O2=====点燃2P2O5下列说法正确的是()①参加反应的物质是磷和氧气②反应前后分子总数不变③反应前后元素的种类不变④反应前后原子的种类和数目不变⑤反应前后物质的总质量不变⑥反应前后元素的化合价不变A．①②⑥B．②③④⑤C．①②③④⑤D．①③④⑤解析：本题考查化学方程式表示的信息及意义。化学方程式4P＋5O2=====点燃2P2O5提供的信息有：参加反应的物质是磷和氧气，在点燃的条件下反应，反应后生成了五氧化二磷，反应前后都含磷和氧两种元素，参加反应的磷原子、氧分子和生成的五氧化二磷的粒子个数比为4∶5∶2，反应前后磷原子和氧原子的数目不变，参加反应的磷和氧气的质量之和等于生成的五氧化二磷的质量等。结合本题，说法正确的有①③④⑤。答案：D方法总结：化学方程式提供的信息包括：1哪些物质参加了反应反应物；2通过什么条件反应；3反应生成了哪些物质生成物；4参加反应的各粒子的相对数量；5反应前后质量守恒等。1．氧化汞受热分解生成汞和氧气的反应前后，发生改变的是()A．元素种类B．原子种类C．分子种类D．原子数目答案：C2．在一定条件下，一个密闭容器内发生某反应，测得反应前后各物质的质量如下表所示。下列有关说法不正确的是()物质abcd反应前的质量/g30201015反应后的质量/gxy010A.参加反应的c与d的质量比为2∶1B．x的取值范围：0≤x≤30C．当y≤20时，该反应一定是化合反应D．x＋y＝65答案：B3．根据化学方程式不能获得的信息是()A．该反应中的反应物和生成物B．化学反应的快慢C．反应发生所需要的条件D．参加反应的各粒子的相对数量答案：B4．建立基本的化学观念可以让我们更好的理解化学，如形成守恒观念可以更好的理解质量守恒定律。下列表述正确的是()A．每1个C原子和1个O2分子反应，生成2个CO2分子B．32gS与32gO2完全反应，生成64gSO2C．镁条燃烧后固体质量增加，故质量守恒定律不是普遍规律D．根据：蜡烛＋氧气――→点燃二氧化碳＋水，则蜡烛中一定含有C、H、O三种元素答案：B5．下图是某个化学反应的微观示意图。下列从图中获得的有关信息正确的是()A．反应物含3种元素B．生成了2种物质C．反应前后元素种类不变D．反应前后分子个数不变答案：C6．一定条件下，4.8gCH4与16.0gO2恰好完全反应，生成10.8gH2O、4.4gCO2和物质X。则X的质量为5.6g；该反应方程式中O2与X化学计量数之比为5∶2。7．化学是以实验为基础的科学，根据如图所示实验回答下列问题。实验的目的是验证质量守恒定律(探究酸和碱发生的反应、验证盐酸和氢氧化钠能否反应)，当恰好完全反应时锥形瓶中的现象是溶液由红色变成无色，图中所示称量的质量是73.2g。考点训练一、选择题(每小题4分，共40分)1．(2015·莱芜)纯净物M在密闭容器中微热就分解为NH3、H2O和CO2，根据这一实验事实能得出的结论是()A．M由四种元素组成B．M的化学性质很稳定C．M中有氨气D．M可能是碳酸氢钠答案：A2．(2015·黄石)下列物质在空气中强热(或点燃)不能生成CO2的是()A．石墨B．石灰石C．CuOD．CO答案：C3．(2015·怀化)铜与稀硝酸反应可产生一种气体X，方程式为3Cu＋8HNO3===3Cu(NO3)2＋2X↑＋4H2O，则X的化学式是()A.H2OB．NOC．CuD．N2答案：B4．一氧化碳与氢气在一定条件下发生反应的化学方程式2CO＋4H2===X＋H2O。下列分析正确的是()A．X与CO的相对分子质量之差为16B．X中只含C、H元素C．该反应的基本类型是置换反应D．X中C、H元素质量比为4∶1【解析】反应物中含有2个碳原子、2个氧原子、8个氢原子，生成物中含有2个氢原子、1个氧原子，所以X的化学式中需要含有2个碳原子、1个氧原子、6个氢原子，所以化学式是C2H6O。C2H6O的相对分子质量为12×2＋1×6＋16＝46，CO的相对分子质量为：12＋16＝28，二者之差为：46－28＝18，故A错误；根据求出的X可知，X中含有碳、氢、氧三种元素，故B错误；置换反应是指一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，故C错误；X中碳、氢元素质量比为：(12×2)∶(1×6)＝4∶1，故D正确。答案：D5．(2015·衡阳)“三效催化转换器”可将汽车尾气中的有害气体转化为无毒气体，其中某个反应的微观示意图如下。从图示获得的下列信息错误的是()A．该图示能反映质量守恒定律B．反应前后共有四种分子C．甲和丁中同种元素的化合价不同D．乙和丙中所含原子种类相同【解析】由图示可知，该图示中反应前后原子的数目不同，不能反映质量守恒定律；由微粒的构成可知，反应前后共有四种分子；由微粒的构成可知，甲为二氧化氮，丁为氮气，同种元素为氮元素，化合价分别＋4、0，同种元素的化合价不同；由微粒的构成可知，乙和丙中都含有碳原子和氧原子，原子种类相同。答案：A6．某物质W在空气中完全燃烧后的产物只有二氧化碳和水。根据以上信息，下列关于物质W组成的说法中正确的是()A．含有C、H、O三种元素B．只含C、H元素C．含有C、H元素，可能含有O元素D．含有C元素，可能含有H、O元素【解析】物质在空气中燃烧是物质和氧气发生的发光、放热的剧烈的氧化反应。在化学反应前后，元素的种类不变，由题意可知，该反应产物为CO2和H2O，含有C、H、O三种元素，所以反应前的元素也应含有C、H、O三种元素，反应物O2中含有O元素，所以物质W中一定含有C、H两种元素，可能含有O元素。答案：C7．(2015·揭阳)丙烷(分子式为C3H8)燃烧的化学方程式为：C3H8＋5O2=====点燃xCO2＋yH2O，其中x、y分别为()A．34B．38C．13D．15答案：A8．为了测定液化气中丙烷(C3H8)在氧气不足时的燃烧产物，将一定量的丙烷和氧气置于一个封闭的容器中引燃，测得反应前后各物质的质量如下表：物质丙烷氧气水二氧化碳X反应前质量/g4.412.8000反应后质量/g007.24.4a下列判断正确的是()A．表中a的值为5.6B．X可能是该反应的催化剂C．X可能含有氢元素D．X只含碳元素【解析】反应前密闭容器内物质的总质量为4.4g＋12.8g＝17.2g，反应后生成的水和二氧化碳的质量和为7.2g＋4.4g＝11.6g，根据质量守恒定律，X的质量为17.2g－11.6g＝5.6g；由于反应前没有X，所以X不可能是催化剂；4.4g丙烷中C元素的质量为4.4g×3644×100%＝3.6g，丙烷中H元素的质量为4.4g－3.6g＝0.8g。生成的4.4g二氧化碳中C元素的质量为4.4g×1244×100%＝1.2g，小于丙烷中C元素的质量，所以X中一定含有C元素，生成的7.2g水中H元素的质量为7.2g×218×100%＝0.8g，等于丙烷中所含H元素的质量，所以X中一定不含H元素，生成的二氧化碳和水中的O元素的质量之和为(4.4g－1.2g)＋(7.2g－0.8g)＝9.6g＜12.8g，所以X中一定含有O元素。答