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第十二讲质量守恒定律和化学方程式考点一质量守恒定律及其应用[重难点]命题角度1质量守恒定律的验证例1(2018·滨州)下列实验能够直接用于验证质量守恒定律的是()【答案】C进行质量守恒定律的验证实验时，一定要注意所选物质要能发生化学变化，无论发生什么现象，质量数据如何变化，都遵循质量守恒定律；二要注意是否有空气中的物质参加反应或是否有产物逸散到空气中，如果有此情况，必须使反应在密闭容器内进行，如果没有此情况，反应可以在敞口容器内进行。命题角度2质量守恒定律应用之化学式与物质组成推断例2(2016·河北)“气体烙铁”是一种以气体X为燃料的加热仪器，加热温度可达1300℃，反应的化学方程式为2X＋13O28CO2＋10H2O。燃料X的化学式为()A．C3H8B．C4H10C．CH3OHD．C2H5OH【解析】根据质量守恒定律，反应前后元素的种类和原子数目不变进行解题。根据题意，生成物中含有8个碳原子、20个氢原子、26个氧原子，其中已知反应物中含有26个氧原子，则2X中含有8个碳原子和20个氢原子，则X中含有4个碳原子、10个氢原子，则X为C4H10。【答案】B1．(2014·河北节选)如图是小明眼镜的照片。眼镜戴久了，镜架上会产生铜锈，其主要成分是碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]。铜生锈除与空气中氧气和水有关外，还与空气中的_____________有关。氧化碳(或CO2)命题角度3微观反应示意图分析百变例题3(2018·黔南州)汽车尾气排放的有毒气体可在“催化转化器”中转化为无污染的气体。如图为微观反应示意图，请回答：(1)该微观反应过程中出现了种氧化物。(2)该反应的化学方程式为。(3)该反应前后原子的种类和个数均(选填“减少”“不变”或“增加”)。百变解读：在微观示意图的分析中，需要根据反应前后原子种类、原子个数守恒写出反应的化学方程式，根据化学方程式进行物质种类、反应类型的判断以及参加反应的物质的质量比、分子个数比的计算。【思路分析】首先判断反应前后有没有未参与反应的物质，根据微观示意图写出反应的化学方程式，根据化学方程式完成其他问题。质量守恒定律中反应前后的原子种类和个数不变。【答案】(1)3(或三)(2)2NO＋2CO2CO2＋N2(3)不变=====催化剂变式一：反应未配平2．(2018·河北)如图所示是某化学反应的微观示意图，下列说法正确的是()DA．该反应属于置换反应B．生成物丙由2个氢原子和1个氧原子构成C．生成物丁中碳和氧元素的质量比为1∶2D．参加反应的甲和乙的分子个数比为2∶73．(2018·滨州节选)走进化学变化的微观世界，在“宏观——微观——符号”之间建立联系，有利于我们进一步认识化学变化，如图是某化学变化的微观示意图，请根据图示回答下列问题。(1)甲物质中碳、氢元素的质量比为______。(2)关于该反应的下列说法中不正确的是___。A．反应前后元素的种类不变B．反应前后原子个数不变，分子个数也没有变化C．反应前后各元素的质量都没有发生变化D．反应前后物质的种类没有改变12∶1BD(3)请写出该反应的化学方程式________________________。2C2H2＋5O24CO2＋2H2O====点燃变式二：反应中有未知物质4．(2018·连云港)物质a和b在一定条件下反应生成c和d的微观示意图如下：下列说法正确的是()A．物质c是一氧化碳B．该反应不符合质量守恒定律C．该反应前后，原子的种类发生改变D．该反应前后，分子的个数保持不变D变式三：反应前后有未反应完的物质5．(2018·聊城)将宏观、微观及化学符号联系在一起是化学学科的特点。某化学反应微观示意图如图所示，下列叙述正确的是()DA．反应前后各元素化合价不变B．该化学变化中发生改变的微粒是原子C．该反应不符合质量守恒定律D．参加反应的CO2和H2分子个数比为1∶3命题角度4运用质量守恒定律推算反应中某物质的质量或物质之间的质量比百变例题4(2017·河北)一定条件下，密闭容器内发生的某化学反应，测得t1和t2时各物质的质量见下表。下列说法正确的是()物质MNPQt1时的质量/g519317t2时的质量/g233x51A.x的值小于3B．Q可能是单质C．该反应一定是分解反应D．M与N的质量变化比为14∶3百变解读：根据密闭容器中，反应前后物质的总质量不变进行物质种类、反应类型、是否为催化剂的判断以及待测物质的质量，参加反应的物质质量比的计算。【思路分析】首先根据质量守恒定律算出待测物质的质量，对于反应前后质量不变的物质，可能是催化剂也可能是杂质；再根据各物质反应前后质量变化确定出反应物与生成物，以及每种物质参与反应的质量，列出反应式，判断物质的种类、反应类型等。【答案】D变式一：坐标图像型6．如图反映了某个化学反应各物质质量与时间的关系。下列描述正确的是()A．该反应是化合反应B．甲的相对分子质量大于乙C．丙是反应物，甲和乙是生成物D.t1时，丙的质量一定等于甲、乙的质量之和C变式二：柱状图型7．(2018·石家庄十八县模拟)在密闭容器中放入甲、乙、丙、丁四种物质，一定条件下发生化学反应，一段时间后，测得相关数据如图所示，下列说法正确的是()A．x＝3.1B．该反应中甲、丁的质量变化比为14∶85C．该反应属于置换反应D．乙一定是该反应的催化剂变式三：饼状图型8．(2018·梧州)一定条件下，在密闭容器中发生某反应，反应前后各物质的质量如图所示。下列说法正确的是()A．x的值为22B．该反应为置换反应C．W由碳、氢两种元素组成D．W中碳元素的质量分数为85%C考点二化学方程式[重点]命题角度1化学方程式书写正误判断例3(2018·巴中)下列化学方程式书写正确的是()A．C＋2CuO===2Cu＋CO2↑B．2Fe＋3H2SO4===Fe2(SO4)3＋3H2↑C．NaOH＋HCl===NaCl＋H2OD．Ca(OH)2＋Na2CO3===CaCO3＋2NaOH【解析】判断化学方程式的书写是否正确时要看：化学式书写是否正确，是否配平，反应条件是否正确，气体或沉淀符号标注是否正确。碳和氧化铜反应需要高温条件，化学方程式表示中缺少高温的条件；铁和硫酸发生置换反应，产物应为正二价的亚铁盐，硫酸铁中铁元素为正三价；氢氧化钙和碳酸钠反应，生成了碳酸钙沉淀，缺少沉淀符号。【答案】C9．(2018·保定竞秀区一模)下列化学方程式符合要求且书写正确的是()A．稀盐酸除铁锈Fe2O3＋6HCl===2FeCl2＋3H2OB．铝表面形成致密氧化膜4Al＋3O2===2Al2O3C．木炭在氧气中充分燃烧2C＋O22COD．加热高锰酸钾制氧气KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑B命题角度2化学方程式的书写例4(2018·天津)写出下列反应的化学方程式。(l)碳在氧气中充分燃烧生成二氧化碳。(2)氢氧化钠溶液与稀盐酸混合。(3)镁与稀硫酸反应。【答案】(1)C＋O2CO2(2)NaOH＋HCl===NaCl＋H2O(3)Mg＋H2SO4===MgSO4＋H2↑考点三化学方程式的计算[重难点]命题角度化学方程式的计算例5(2018·石家庄桥西区一模)实验小组同学用如图所示装置测定某品牌食用纯碱的纯度(所含杂质不与盐酸反应)，取该食用纯碱样品12.5g进行实验。实验数据记录如下：(1)反应共生成CO2的质量为g。(2)计算该品牌食用纯碱中Na2CO3的质量分数。(写出计算过程)【答案】(1)4.4(2)解：设12.5g该品牌食用纯碱中Na2CO3的质量为x。2HCl＋Na2CO3===2NaCl＋H2O＋CO2↑10644x4.4gx＝10.6g该品牌食用纯碱中Na2CO3的质量分数为×100%＝84.8%。答：该品牌食用纯碱中Na2CO3的质量分数为84.8%。实验质量守恒定律的验证2HCl＋CaCO3===CaCl2＋CO2↑＋H2O2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO44P＋5O22P2O5====点燃0有蓝色沉淀生成白烟鼓起变得更瘪左右不能等于化学变化物理变化密闭容器例为了研究质量守恒定律，设计了如图“白磷燃烧前后质量测定”的实验，请分析有关问题：(1)根据实验目的，小李必须测量的数据是___。A．锥形瓶质量B．气球质量C．反应前整个反应装置(包括里边的物质)质量D．反应后整个反应装置(包括里边的物质)质量CD(2)白磷燃烧的化学方程式为________________，气球的变化情况是_______________________。(3)白磷燃烧_____(填“遵守”或“不遵守”)质量守恒定律，请从微观角度分析其原因__________________________________________。4P＋5O22P2O5先膨胀变大，后变得更瘪遵守化学反应前后原子的种类、数目和质量不变化====点燃【拓展设问】(4)用图1所示装置研究质量守恒定律。将烧杯放在天平上用砝码平衡，然后倾斜烧杯使盐酸与碳酸钠粉末接触，一段时间后再把烧杯放在天平上，发现天平的指针__(a.向左偏转；b.向右偏转；c.不偏转；d.无法预测)。b(5)若将本实验中的烧杯替换成带有气球的锥形瓶，如图2所示，其他操作不变，装置气密性良好，最后天平仍不平衡，其原因是__________________________________________________________________________。反应产生的二氧化碳使气球膨胀，装置会受到浮力影响，使反应后称量的质量偏小(6)可见，在验证质量守恒定律时，若利用有气体参加或有气体生成的化学反应来设计实验，在装置设计方面应做到____________________。(7)图3实验_____(填“能”或“不能”)达到实验目的，理由是：______________________________________________________________________。装置密闭，体积不变不能硝酸钾溶液和氯化钠溶液混合后不符合复分解反应的条件，不能发生化学反应