常考常新的中考热点──质量守恒定律及其应用

湖北省洪湖市实验中学　陈　新

近年来，中考化学试题打破知识板块壁垒，加大了学科内知识整合力度，通过改造、扩充、延伸传统试题，在看似简单的背景知识下，通过创新设问方式和答题指向，考查考生思维的灵活性、广阔性和全面性。纵观2011年全国中考化学试题，对“质量守恒定律及其应用”的考查重点体现在以下几个方面。 

 

一、考查理解质量守恒

 

例1．(2011·泸州)在右图的装置中，当两种溶液发生反应后，天平不再保持平衡，指针向右偏转。天平不平衡的原因是____________________________，反应的化学方程式为______________________。若反应物不变，要使天平在反应后仍然保持平衡，你认为对装置的改进措施是_____________________________________。

 

【解析】碳酸钠与稀硫酸反应后产生的二氧化碳气体逸出，故天平不平衡。要让天平平衡，只要让生成的气体不逸出即可，因此可将把烧杯换成锥形瓶，并在锥形瓶瓶口系一个气球

 

【答案】反应生成的二氧化碳气体逸出，    Na₂CO₃＋H₂SO₄＝Na₂SO₄＋CO₂↑＋H₂O。

 

把烧杯换成锥形瓶，并在锥形瓶瓶口系一个气球。

 

【点评】质量守恒定律强调的是参加反应的所有物质的质量之和等于生成物的质量之和，对于生成的气体也应该计算在内。 

 

二、考查原子数目守恒

 

例2．（ 2011·眉山）2011年5月初，我市某县一副长酒后驾车将受到法律追究。交警常用一种“酒精检测仪”检查司机是否酒后驾车。其反应原理为C₂H₅OH + 4CrO₃ + 6H₂SO₄ = 2X + 2CO₂↑+9H₂O,反应中红色的CrO₃转化为绿色的化合物X，则X的化学式为    （    ）

 

A、Cr₂O₃          B、CrSO₃            C、Cr₂(SO₄)₃        D、Cr₂S₃

 

【解析】根据质量守恒定律，化学反应前后各原子的种类和数目是不变的。由此分别计算出反应前后各原子的个数，通过观察发现反应前共有4个Cr，反应后也应该有4个，又

 

因为在X

前而有化学计量数2，所以一个X分子中含有2个Cr；反应前有6个S，则一个X分子中应含有3个S；反应前有37个O，而反应后的2个CO₂分子和9个H₂O分子中共含有的13个O，一个X分子中还应该含有12个O，则X的化学式为Cr₂(SO₄)₃ ，故选C。

 

【答案】C

 

【点评】本题以发生在学生身边的科技成果为载体，考查了质量守恒定律。解此题的关键是根据化学反应前后原子的种类和原子的数目不变，确定物质的化学式。 

 

三、考查质量总和守恒

 

例3． （2011·广安）在一密闭容器中，有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下存在某个反应，测得反应前后各物质的质量如下表：

 

物质	甲	乙	丙	丁
反应前质量/g	20	m	20	20
反应后质量/g	2	待测	32	26

 

对该反应，下列描述正确的是

 

A、该反应中甲、丙、丁的质量比为1：16:13  

 

B、乙在该反应中一定是催化剂 

 

C、待测质量一定为4 g   

 

D、该反应是分解反应

 

【解析】根据质量守恒定律，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。可知：20+m+20+20=2+待测+32+26，推出：m=待测，待测物质量不一定是4g，故C错误；由变化前后各物质质量的变化情况，推知甲参加反应质量为：20g-2g=18g，生成丙的质量为：32g-20g=12g，生成丁的质量为：26g-20g=6g，该反应中甲、丙、丁的质量比为3：2:  1 ，A错误；乙在反应前后质量不变，说明乙可以是催化剂也可以是不参加反应的杂质，B错误；选项D正确，甲为反应物，丙和丁是生成物，“一变多”为分解反应。

 

【答案】  D

 

【点评】本题考查了质量守恒定律及其应用，特别要关注的是化学反应前后质量不发生变化的物质是催化剂或者是不参加反应的杂质，质量增加的是反应中的生成物，质量减小的是反应中的反应物。 

 

四、考查元素质量守恒

 

例4． （2011·大连）高温加热10g碳酸钙，一段时间后停止加热，测得剩余固体中钙元素的质量分数为50%。

 

（1）若10g碳酸钙全部分解可产生多少克氧化钙？

 

（2）实际反应生成的二氧化碳是多少克？

 

【解析】该题属于化学方程式和化学式的综合计算题。加热一段时间后停止加热，碳酸钙不一定全部分解，但化学反应前后钙元素的质量是守恒的。

 

【答案】(1) 解：设10g碳酸钙全部分解可产生氧化钙的质量为x

 

CaCO₃

CaO+CO₂↑ 

 100       56 

10g        x 

 

 

x=5．6 g 

（2）10g碳酸钙钙元素质量：10 g×

由于化学反应前后钙元素的质量守恒，因此反应后的剩余固体质量为： 4g÷50%=8g

 

根据质量守恒定律可知，实际反应生成的二氧化碳的质量为：10g-8g=2g

 

答：10g碳酸钙全部分解可产生5．6克氧化钙；实际反应生成的二氧化碳是2克．

 

【点评】第一问直接利用化学方程式计算；第二问关键是抓住化学反应前后钙元素质量不变，先求出反应后的剩余固体质量，再根据化学反应前后物质的质量总和相等，计算实际反应生成的二氧化碳的质量。 

 

五、考查元素种类守恒

 

例5．（2011·桂林）一定条件下，一定量的化合物A和O₂恰好完全反应，生成44gCO₂和9gH₂O，则A物质的相对分子质量不可能是（     ）

 

A．26                B．40              C．58              D．90

 

【解析】一定条件下，一定量的化合物A和O₂恰好完全反应，生成CO₂和H₂O ，由于化学反应前后元素种类不变，因此化合物A中一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素，而44gCO₂中m(C)=12g ，9gH₂O中m(H)=1g，根据质
量恒定律，化合物A中m(C):m(H)=12：1，则化合物A分子中碳原子与氢原子的个数

比=1:1。（1）如果化合物A不含氧元素，则化合物A的化学式可表示为CxHx，其相对分子质量为13的倍数，而26=13×2，故A可能；（2）如果化合物A含氧元素，则化合物A的化学式可表示为CxHxOy，其相对分子质量为13的倍数与16的倍数的和，而58=13×2+16×2；90=13×2+16×4，故C、D可能。显然化合物A的相对分子质量不可能是40。  

 

【答案】B

 

【点评】本题考查运用质量守恒定律，确定反应物的化学式，进而求出其相对分子质量的能力。由于要考虑化合物是否含有氧元素，因此其相对分子质量不唯一。 

 

六、考查微观认识守恒

 

例6．（2011·广州）某化学反应的微观示意图如下，图中“

”和“

”分别表示不同的原子。

 

 

下列说法不正确的是 （       ）

 

A．每3g物质Ⅰ与1g物质Ⅱ恰好完全反应生成2g物质Ⅲ

 

B．每3个物质Ⅰ分子与1个物质Il分子恰好完全反应生成2个物质Ⅲ分子

 

C．每3万个物质Ⅰ分子与1万个物质Ⅱ分子恰好完全反应生成2万个物质Ⅲ分子

 

D．每3n个物质Ⅰ分子与n个物质Ⅱ分子恰好完全反应生成2n个物质Ⅲ分子

 

【解析】从分子、原子观点来看，化学变化的过程，就是参加反应的各物质的分子分成原子，

 

原子重新组合成新分子的过程。通过题意和所给图示可知：物质Ⅰ、物质Ⅱ、物质Ⅲ的分子个数比为3：1：2，则选项B、C、D正确。但通过图示无法确定三种物质之间的质量关系，故选项A不正确。

 

【答案】A

 

【点评】本题以微观图示的形式考查了质量守恒定律，通过题意和所给图示可以确定化学反应前后各物质之间的分子个数比，但不能确定各物质之间的质量比。