第8講 質量守恒定律
提分導練
提分點一 根據質量守恒定律推斷物質的組成
【例1】（中考·婁底）某有機物在9.6g氧氣中恰好完全燃燒，生成8.8gCO2和5.4gH2O，下列說法正確的是（?。?。
A.該有機物只含有碳、氫兩種元素
B.該有機物中一定含有碳、氫元素，可能含有氧元素
C.該有機物中一定含有碳、氫、氧三種元素
D.無法確定
提示：該有機物燃燒生成CO2和H2O，根據質量守恒定律可知，該有機物中一定含有碳元素和氫元素；8.8gCO2中氧元素的質量為：
=6.4g；5.4gH2O中氧元素的質量為：5.4g×
×100%=4.8g，則6.4g+4.8g=11.2g＞9.6g，由此可知該有機物中一定含有氧元素，即該有機物是由碳、氫、氧三種元素組成的。
答案：C
【總結】解答有關物質元素組成的推斷題目時應把握以下幾點：（1）首先根據化學反應前后元素的種類不變，大體確定某物質的可能元素組成；（2）若化學反應中給定了各物質的質量，則可根據化學反應前后元素的質量不變，結合化學式進行計算，確定某物質的準確元素組成。
【類題訓練】
1．（中考·涼山）化學是以實驗為基礎的學科，當您走進化學實驗室時，會發現有些藥品裝在棕色瓶中這是因為這些藥品若見光，在紫外線作用下容易分解，請預測硝酸銀見光分解不可能得到的產物是（ ）。
A.N2
B.NO
C.NO2
D.NH3
2．（中考·蘭州）工業上使用黃鐵礦（主要成分為FeS2）經多步反應制取硫酸，其中第一步反應為：4FeS2+
+8SO2，則X的化學式為（ ）。
A.Fe
B.FeO
C.Fe2O3
D.Fe3O4
3．（中考·達州）某純凈物3g在氧氣中完全燃燒，生成8.8g二氧化碳和5.4g水。下列說法不正確的是（?。?/p>
A.該純凈物中含有C、H元素，不含O元素
B.該反應中O2和CO2的質量比為14：11
C.該反應中O2和H2O的分子數之比為7：6
D.該純凈物中C、H原子的個數比為1：4
提分點二 有關質量守恒定律的微觀圖示題的解法
【例2】（中考·衡陽）圖8-1是某化學反應前后的微觀示意圖，下列說法不正確的是（?。?/p>
圖8-1
A.該反應屬于分解反應
B.生成的甲、乙分子個數比是1：4
C.該反應前后原子個數不變
D.該反應的生成物都是單質
提示：由化學反應前后的微觀示意圖8-2可知，各物質反應的微粒數目關系是：
圖8-2
該反應由一種物質生成了兩種物質，屬于分解反應，故A正確；由圖8-2可知，生成的甲、乙分子個數比是1：3，故B錯誤；由微粒的變化可知，該反應前后原子個數不變，故C正確；由微粒的構成可知，該反應的生成物的分子都是由同種原子構成的，都是單質，故D正確。
答案：B
【總結】微觀示意圖題的解法
微觀圖示題大多以球形或其他符號（每種代表不同原子）構成模型，根據反應前后模型的變化回答相關問題，解答此類題目應明確以下幾點：
（1）會判斷物質的類別：純凈物（一種模型）、混合物（不同模型混合）；單質（同種球構成的模型），化合物（不同球相連構成的模型）。
（2）會判斷物質的構成（分子、原子、離子）。
（3）根據模型寫出化學式或反應表達式，并判斷反應類型。
（4）根據模型圖得出相關信息（如反應前后元素種類不變，原子種類、個數、質量不變，在化學變化中，分子可以再分，原子不可再分等）。
【類題訓練】
4．（中考·衡陽）圖8-3是某化學反應的微觀模型，“○”“●”分別表示不同元素的原子，下列各項中對圖示模型理解正確的是（?。?/p>
圖8-3
A.該反應屬于分解反應
B.反應中共有兩種元素參加
C.反應物和生成物中只有一種單質
D.參加反應的兩種物質分子個數之比為2：3
5．（中考·深圳）最近，我國科學家成功合成新型催化劑，將CO2高效轉化為甲醇（CH3OH）。這不僅可以緩解碳排放引起的溫室效應，還將成為理想的能源補充形式。該化學反應的微觀過程如圖8-4所示。下列說法正確的是（?。?。
圖8-4
A.該反應中四種物質均為化合物
B.反應前后H元素的化合價不變
C.參加反應的甲、乙分子個數比為1：3
D.反應前后原子數目發生改變
6．（中考·宜昌）走進化學變化的微觀世界，有利于進一步認識化學變化。圖8-5是某化學變化的微觀示意圖，X、Y、Z分別表示不同類別的原子，據圖回答問題：
圖8-5
（1）該化學反應中生成物的分子個數比為__________；
（2）從微觀角度分析，化學反應前后各物質的質量總和相等的原因是____________________；
（3）由X原子構成的物質在該反應中__________（填“是”或“不是”）催化劑。
提分點三 有關質量守恒定律的表格數據分析題的解法
【例3】 （中考·河北）一定條件下，密閉容器內發生的某化學反應，測得t1和t2時各物質的質量如下表所示，下列說法正確的是（?。?/p>
A.x的值小于3
B.Q可能是單質
C.該反應一定是分解反應
D.M與N的質量變化比為14：3
提示：根據質量守恒定律，x=（51+9+3+17）-（23+3+51）=3，A錯誤；反應后M、N的質量減小，是反應物，Q的質量增加，是生成物，該反應屬于化合反應，Q不可能是單質，B、C錯誤；反應中，M、N兩種物質變化的質量比為（51-23）g：（9-3）g=14：3，D正確。
答案：D
【總結】質量守恒定律的表格數據分析題的解法
【類題訓練】
7．（中考·黃岡）一定條件下，甲、乙混合后發生化學反應，測得反應前后各物質的質量變化如下表所示。下列說法中，不正確的是（?。?/p>
A.x的值等于0.5
B.甲一定是化合物
C.丙和丁的質量變化比為8：1
D.該反應是化合反應
8．（中考·隨州）在一個密閉容器中放入X、Y、Z、W在一定條件下發生化學反應，一段時間后，測得有關數據如下表所示。則關于此反應的認識錯誤的是（ ）。
A.物質Z可能是該反應的催化劑
B.待測物質的值為15
C.物質Y一定是單質
D.反應中Y、W的質量比為6：5
9．（中考·西寧）在一個密閉容器中有A、B、C、D四種物質，在一定條件下充分反應，測得數據如下：
反應后待測的B的質量是__________g，該反應所屬的基本反應類型是__________。
提分點四 有關質量守恒定律的坐標圖題的解法
【例4】 （中考·湘潭）在一密閉容器中加入甲、乙、丙、丁四種物質，在一定條件下發生化學反應，測得反應前及t1、t2時各物質質量變化情況如圖8-6所示，下列說法錯誤的是（ ）。
圖8-6
A.該物質為化合反應
B.丙可能是該反應的催化劑
C.該化學反應中甲、丁的質量變化之比為5：7
D.該化學反應中乙、丁的質量變化之比為1：4
提示：反應過程中，甲和乙的質量減小，是反應物，丁的質量增加，是生成物，該反應屬于化合反應，A正確；丙質量不變，可能做催化劑，B正確；反應中甲、丁的質量變化之比為5g：7g=5：7，C正確；乙、丁的質量變化之比為2：7，D錯誤。
答案：D
【總結】質量守恒定律的坐標圖題的解法
（1）若坐標圖示中給出了反應前后各物質的質量變化情況，根據質量的變化曲線來判斷反應物、生成物及催化劑。反應過程中曲線上升的為生成物，曲線下降的為反應物，無變化的為催化劑，或不參加反應。根據反應物與生成物類別進一步確定反應類型。
（2）若坐標圖中給出了反應中某些物質的質量關系，由于一反應中各物質之間的質量比是定值，推斷反應中其他物質的質量。
（3）結合圖像考查反應前后分子與原子的個數變化及物質的質量變化等信息時，明確化學反應前后，元素種類不變，原子個數不變，分子個數可能變，反應物的總質量等于生成物的總質量。
【類題訓練】
10．（中考·宜昌）在一密閉的容器中，一定質量的碳粉與過量的氧氣在點燃的條件下充分反應。如圖8-7所示，容器內各相關量與時間（從反應開始計時）的對應關系正確的是（ ）。
圖8-7
11．（中考·婁底）甲、乙、丙、丁四種物質在反應前后的質量關系如圖8-8所示，下列有關說法錯誤的是（ ）。
圖8-8
A.x的值是15
B.丙可能是該反應的催化劑
C.該反應是分解反應
D.反應中甲和乙的質量比為4：1
提分點五 質量守恒定律的實驗驗證
【例5】（中考·遵義）如圖8-9是探究質量守恒定律的實驗裝置圖，回答下列問題：
圖8-9
（提示：碳酸鈣與稀鹽酸反應的文字表達式為：碳酸鈣+鹽酸-→氯化鈣+水+二氧化碳）
（1）該實驗__________（填“能”或“不能”）探究質量守恒定律，原因是____________________。
（2）要用圖8-9繼續探究質量守恒定律，若藥品不變，改變裝置的方法是____________________，若裝置不變，改變藥品，可選用的一組藥品是__________（舉一例）。
提示：（1）在驗證質量守恒定律時，有氣體生成的反應若在敞口容器中進行，生成的氣體逸散于空氣中，導致天平不平衡，不能用來探究質量守恒定律。（2）在反應物不變的前提下，要保持天平平衡，應將反應放在密閉容器中進行，若改變反應物，應選擇沒有氣體參與的反應。
答案：（1）不能二氧化碳氣體逸散于空氣中（2）反應在密閉容器中進行鐵釘與硫酸銅溶液
【總結】解答此類題目應了解驗證質量守恒定律的常見實驗的實驗現象、實驗裝置、文字表達式以及注意事項；對碳酸鈉（或碳酸鈣）與鹽酸反應等要明確化學反應前后天平不平衡的原因，知道用有氣體參加或生成的化學反應驗證質量守恒定律時，應在密閉容器中進行。
【易錯警示】質量守恒定律實驗驗證中的誤差分析
任何化學反應都遵守質量守恒定律。造成反應前后天平不平衡的原因：
（1）有的反應物或生成物呈現不同狀態，其質量沒有計算在內（如：參加反應的或反應生成的氣體的質量）。
（2）反應裝置氣密性不好，使部分物質進入或逸散，造成質量發生變化。
（3）用氣球收集反應生成的氣體時浮力的影響。
【類題訓練】
12．（質檢·北京）如圖8-10所示實驗，能夠直接用于驗證質量守恒定律的是（?。?。
圖8-10
A.紅磷燃燒
B.酒精與水混合
C.過氧化氫溶液與MnO2混合
D.鎂帶燃燒
13．（期末·青島）請根據題目要求回答下列問題。
圖8-11
（1）在圖8-11甲小燒杯中加入硫酸銅溶液后，加入鐵釘，稱量總質量為m1，發生反應的實驗現象為____________________，反應發生了一段時間后，再稱量小燒杯及燒杯內物質的總質量為m2，則m1__________（填“=”“＞”或“＜”）m2。
（2）圖8-11乙裝置中，稱量小燒杯中所有物質的質量m1，然后將小燒杯中的碳酸鈉與鹽酸完全混合，反應發生了一段時間后，再稱量小燒杯及燒瓶內物質的總質量為m2，則m1__________（填“=”“＞”或“＜”）m2，其原因為____________________。