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专题11质量守恒定律与化学方程式1．内容：参加化学反应的各物质的质量总和等于反应生成的各物质的质量总和。2．使用范围(1)质量守恒定律只适用于化学变化，不适用于物理变化。(2)质量守恒定律指“质量”守恒，不包括其他方面的守恒，如体积等。(3)没有参加反应的物质的质量和非反应生成的物质的质量不能(“能”或“不能”)计入“总和”中。3．微观解释：在化学反应前后，原子的种类、数目、质量均保持不变。4．验证实验：当有气体参加反应或反应有气体生成时，该反应必须在密闭容器内进行才能验证质量守恒定律。考点一质量守恒定律(2010·聊城)如下图所示：2个甲分子反应生成1个丙分子和3个乙分子，下列判断不正确的是()A．反应生成的丙物质属于单质B．参加反应的甲物质属于化合物C．该反应中原子的种类发生了改变D．根据质量守恒定律可推知，1个乙分子中含有2个A原子【解析】本题考查质量守恒定律的理解和应用。从本题图中可以看出，丙物质的分子是由同种元素的原子构成的，甲物质的分子是由不同种元素的原子构成的，因而丙物质属于单质、甲物质属于化合物；由质量守恒定律可知，化学反应前后各种原子的种类和数目不变，由此可确定3个乙分子中共含有6个A原子，进一步可推知1个乙分子中含有2个A原子。【答案】C“尾气催化转换器”将汽车尾气中的有毒气体转变为无毒气体。其微观过程如下图所示，其中不同的圆球代表不同的原子。下列说法中正确的是(C)A．生成物全部是化合物B．参加反应的两种分子个数比为3∶2C．反应后分子个数变少了D．反应后原子个数变少了(2010·福州)当空气受SO2严重污染时，可通过飞机喷撒X粉末，使空气中的SO2含量明显降低，该过程发生的反应是2X＋2SO2＋O2===2CaSO4＋2CO2。X的化学式是()A．CaOB．CaCO3C．Ca(OH)2D．Na2CO3【解析】此题要求根据化学方程式确定物质的化学式，实质是考查质量守恒定律的应用。根据所给化学方程式可知，生成物中共有2个Ca原子、2个S原子、2个C原子和12个O原子，反应物中已有2个S原子和6个O原子，根据化学反应前后原子的种类和数目不变可知，，2X中共有2个Ca原子、2个C原子和6个O原子，则1个X分子中共有1个Ca原子、1个C原子和3个O原子，故X的化学式为CaCO3。【答案】B某发电厂烟气处理的新工艺：CH4＋2NO2===N2＋X＋2H2O，则X的化学式为(B)A．COB．CO2C．O2D．C(2010·自贡)在一个密闭容器中放入M、N、Q、P四种物质，在一定条件下发生化学反应，一段时间后，测得有关数据如下表，则关于此反应认识不正确．．．的是()物质MNQP反应前质量(g)181232反应后质量(g)x26212A.反应后物质M的质量应为13gB．反应中N、P的质量比为5∶4C．物质Q可能是该反应的催化剂D．该反应属于复分解反应【解析】此题以表格形式考查对质量守恒定律的理解。根据表中数据可知，反应后N的质量增加了25g，P的质量减少了20g，Q的质量没变化，根据质量守恒定律可知，M的质量减少了5g，反应后M的质量为13g。反应的N、P的质量比为25g∶20g＝5∶4。显然，该反应是化合反应，Q可能是该反应的催化剂。【答案】D一定条件下，在一个密闭容器内发生某反应，测得反应过程中各物质的质量如下表所示，下列说法错误的是(D)物质abcd反应前质量(g)1010102反应后质量(g)待测2212A.该反应是化合反应，d可能是催化剂B．a、b两种物质中元素种类一定与c物质中元素种类相同C．b物质可能是单质D．反应后a物质的质量为3g(2010·自贡)下列化学方程式中符合题意，且书写正确的是()A．氧化铁被一氧化碳还原成铁：Fe2O3＋CO=====加热2Fe＋2CO2B．甲烷的完全燃烧：CH4＋2O2=====点燃CO2＋2H2OC．实验室制备二氧化碳：CaCO3＋H2SO4===CaSO4＋H2O＋CO2↑D．碳酸氢钠与稀硫酸反应：NaCO3＋H2SO4===NaSO4＋H2O＋CO2↑【解析】此题考查化学方程式的书写。A项中化学方程式没配平且条件应为高温；C项中产物CaSO4微溶于水，附着于反应物表面，会阻止反应的进行，所以实验室制备二氧化碳使用稀盐酸；D项中碳酸氢钠的化学式为NaHCO3。【答案】B车城十堰的空气污染源主要来自汽车尾气，汽车尾气的主要成分为NO2、NO、CO等。为了减少汽车尾气对环境的危害，汽车排气系统中往往加装一套“三元催化装置”，请回答下列问题：(1)CO使人中毒的原因是CO极易与血液中的血红蛋白结合，从而使血红蛋白不能很好地与氧气结合，造成人体内缺氧，严重时会危及生命。(2)尾气中的NO、CO在“三元催化装置”中发生反应，两种生成物均是空气中的气体成分，请写出相应的化学方程式2NO＋2CO=====催化剂N2＋2CO2。2．(2010·兰州)摩托罗拉公司研发了一种以甲醇为原料的新型手机电池，其容量为锂电池的10倍，可连续使用一个月才充一次电，其电池反应原理为：2CH3OH＋3X＋4NaOH===2Na2CO3＋6H2O，其中X的化学式为()A．O2B．COC．CO2D．H2【解析】根据质量守恒定律可知，化学反应前后原子的种类和个数不变，生成物中共有12个O原子，而反应物中仅出现了6个O原子，然后结合方程式及X前的化学计量数，推知X的化学式为O2。【答案】A5．(2010·济宁)下列实验方案可行且相应化学反应方程式正确的是()A．用铝和稀盐酸反应制氢气Al＋2HCl===AlCl2＋H2↑B．用锌片和氯化铜溶液验证金属锌比铜活泼CuCl2＋Zn===ZnCl2＋CuC．用稀硫酸除去氯化钠溶液中的少量碳酸钠Na2CO3＋H2SO4===Na2SO4＋CO2↑＋H2OD．用滴加氯化钡试剂产生白色沉淀的方法证明溶液一定是硫酸H2SO4＋BaCl2===BaSO4↓＋2HCl【解析】Al与稀盐酸反应生成的是氯化铝(AlCl3)，其化学方程式是2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，故A错误；锌能与氯化铜溶液反应而获得单质铜，说明锌的金属活动性比铜强，故B正确；氯化钠含有碳酸钠，碳酸钠能与稀硫酸反应得到硫酸钠，虽除去了碳酸钠，但引入了新的杂质硫酸钠，故C错误；若原溶液含有硫酸根离子或是硝酸银溶液，与氯化钡溶液反应都会产生白色沉淀。故D错误。【答案】B6．(2010·十堰)“”和“”分别表示两种元素的原子，一定条件下发生的下列反应，能用下图表示的是()＋―→A．2H2＋O2===2H2OB．2CO＋O2===2CO2C．N2＋3H2===2NH3D．H2＋Cl2===2HCl【解析】观察题中化学反应的微观模型图可知：两个分别由同种元素的2个原子构成的单质分子化合生成两个化合物的分子(每个化合物的分子由2个不同种元素的原子构成)。本题只有D项中的化学反应符合题意。【答案】D7．(2010·陕西)下列实验能够直接用于验证质量守恒定律的是()【解析】此题考查质量守恒定律的验证。A中镁条燃烧消耗空气中的氧气，参加反应的氧气的质量无法称量；C中KCl和NaNO3溶液不能发生反应，不符合质量守恒定律；D中在非密封系统中，稀盐酸和Na2CO3反应生成的CO2无法测定。答案为B。【答案】B8．(2010·潍坊)甲分子与乙分子反应生成丙分子的示意图如下：甲＋3乙―→丙＋丙表示A原子表示B原子下列说法中，不正确的是()A．物质甲是单质B．丙分子中A、B原子个数比为3∶1C．反应前后原子的个数没有改变，分子的个数也没有改变D．根据质量守恒定律可推知，乙的化学式为A2【解析】从图中能直观看出，物质甲的分子由同种元素的原子构成，说明物质甲属于单质；一个丙分子是由3个A原子与1个B原子构成的，丙分子中A、B原子个数比为3∶1；根据质量守恒定律，反应前后各种原子的种类和数目不变可推知一个乙分子是由2个A原子构成的，则乙的化学式为A2；反应前后，分子的个数由4个变为2个，C项中的说法错误。【答案】C9．(2010·泰州)在密闭容器中有以下四种物质，它们在一定条件下充分反应，测得有关数据如下表所示，下列说法正确的是()物质甲乙丙丁反应前质量/g14362011反应后质量/g252016待测A.该反应一定是置换反应B．乙一定是氧化物C．待测值是20D．反应生成的甲、丁质量之比是1∶1【解析】此题以表格形式考查对质量守恒定律的理解。由表中数据可知，反应后甲物质的质量增加了11g，乙、丙物质的质量分别减少了16g和4g。即有16g乙和4g丙参加反应，生成了11g甲，根据质量守恒定律，生成丁物质的质量为9g，则待测值为20，反应生成甲和丁的质量比为11∶9。由于该反应的反应物和生成物都是两种，通过表中数据无法确定各物质的类别，因此该反应不一定是置换反应，乙物质不一定是氧化物。【答案】C10．(2010·苏州)甲烷在空气中完全燃烧，则化学计量数之比：v(CH4)∶v(O2)等于()A．1∶1B．1∶2C．16∶32D．16∶64【解析】甲烷燃烧的化学方程式是：CH4＋2O2=====点燃CO2＋2H2O。【答案】B11．(2010·兰州)质量守恒定律是帮助我们认识化学反应实质的重要理论。在化学反应aA＋bB===cC＋dD中，下列说法正确的是()A．化学计量数a与b之和一定等于c与d之和B．若取xgA和xgB反应，生成C和D的质量总和不一定是2xgC．反应物A和B的质量比一定等于生成物C和D的质量比D．若A和C都是盐，则该反应一定是复分解反应【解析】若A与B不是恰好反应，则生成物质量总和小于2xg；选项D中，如CuSO4＋Fe===FeSO4＋Cu属于置换反应，而不是复分解反应。【答案】B12．(2009·黔东南)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100mLC．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【解析】质量守恒定律只能解释化学变化，而A、B、C三项中都没有发生化学变化。【答案】D13．(2009·成都)使用下图装置进行验证质量守恒定律的实验。下列反应中应选择()A．6HCl＋2Al(OH)3===2AlCl3＋6H2OB．CO2＋H2O===H2CO3C．NH4Cl＋NaOH===NaCl＋NH3↑＋H2OD．4P＋5O2=====点燃2P2O5【解析】题中所给装置不密封，故用该装置验证质量守恒定律不能选择有气体参加或生成的反应，否则无法验证。B、D中有气体参加反应，C中有气体生成，故选A。【答案】A14．(2009·重庆)根据化学方程式A＋NaOH＝B＋H2O推断，B、A的相对分子质量相差()A．12B．18C．22D．40【解析】设A、B的相对分子质量分别为a、b，根据质量守恒定律，a＋40＝b＋18，故b－a＝40－18＝22。【答案】C15．(2011中考预测题)某学生将燃着的镁条迅速伸入盛满CO2的集气瓶中，发现镁条在集气瓶中继续燃烧，反应结束后发现瓶内壁附着黑色颗粒，瓶底有白色物质。对此现象有如下解释，其中不正确的是()A．CO2能支持某些可燃物燃烧B．黑色颗粒可能是碳C．白色物质可能是氧化镁D．白色物质可能是氢氧化镁【解析】根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变。反应物Mg和CO2都不含氢元素，故不可能生成Mg(OH)2。【答案】D16．(2011中考预测题)一定条件下，在一个密闭容器内发生某反应，测得反应过程中各物质的质量如下表所示，下列叙述正确的是()物质ABCD第一次测得的质量/g5044.61第二次测得的质量/g待测20234.2A.上述反应属于化合反应B．该反应C与D的质量变化之比为23∶4C．第二次测得A的质量为12gD．该反应中共生成D的质量为4.2g【解析】结合质量守恒定律和表中数据可知第二次测得A为12.4g。故反应为A―→B＋C＋D，属于分解反应。该反应C与D质量变化之比为(23g－4.6g)∶(4.2g－1g)＝2