第8讲 质量守恒定律
提分导练
提分点一 根据质量守恒定律推断物质的组成
【例1】（中考·娄底）某有机物在9.6g氧气中恰好完全燃烧，生成8.8gCO2和5.4gH2O，下列说法正确的是（ ）。
A.该有机物只含有碳、氢两种元素
B.该有机物中一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素
C.该有机物中一定含有碳、氢、氧三种元素
D.无法确定
提示：该有机物燃烧生成CO2和H2O，根据质量守恒定律可知，该有机物中一定含有碳元素和氢元素；8.8gCO2中氧元素的质量为：
=6.4g；5.4gH2O中氧元素的质量为：5.4g×
×100%=4.8g，则6.4g+4.8g=11.2g＞9.6g，由此可知该有机物中一定含有氧元素，即该有机物是由碳、氢、氧三种元素组成的。
答案：C
【总结】解答有关物质元素组成的推断题目时应把握以下几点：（1）首先根据化学反应前后元素的种类不变，大体确定某物质的可能元素组成；（2）若化学反应中给定了各物质的质量，则可根据化学反应前后元素的质量不变，结合化学式进行计算，确定某物质的准确元素组成。
【类题训练】
1．（中考·凉山）化学是以实验为基础的学科，当您走进化学实验室时，会发现有些药品装在棕色瓶中这是因为这些药品若见光，在紫外线作用下容易分解，请预测硝酸银见光分解不可能得到的产物是（ ）。
A.N2
B.NO
C.NO2
D.NH3
2．（中考·兰州）工业上使用黄铁矿（主要成分为FeS2）经多步反应制取硫酸，其中第一步反应为：4FeS2+
+8SO2，则X的化学式为（ ）。
A.Fe
B.FeO
C.Fe2O3
D.Fe3O4
3．（中考·达州）某纯净物3g在氧气中完全燃烧，生成8.8g二氧化碳和5.4g水。下列说法不正确的是（ ）。
A.该纯净物中含有C、H元素，不含O元素
B.该反应中O2和CO2的质量比为14：11
C.该反应中O2和H2O的分子数之比为7：6
D.该纯净物中C、H原子的个数比为1：4
提分点二 有关质量守恒定律的微观图示题的解法
【例2】（中考·衡阳）图8-1是某化学反应前后的微观示意图，下列说法不正确的是（ ）。
图8-1
A.该反应属于分解反应
B.生成的甲、乙分子个数比是1：4
C.该反应前后原子个数不变
D.该反应的生成物都是单质
提示：由化学反应前后的微观示意图8-2可知，各物质反应的微粒数目关系是：
图8-2
该反应由一种物质生成了两种物质，属于分解反应，故A正确；由图8-2可知，生成的甲、乙分子个数比是1：3，故B错误；由微粒的变化可知，该反应前后原子个数不变，故C正确；由微粒的构成可知，该反应的生成物的分子都是由同种原子构成的，都是单质，故D正确。
答案：B
【总结】微观示意图题的解法
微观图示题大多以球形或其他符号（每种代表不同原子）构成模型，根据反应前后模型的变化回答相关问题，解答此类题目应明确以下几点：
（1）会判断物质的类别：纯净物（一种模型）、混合物（不同模型混合）；单质（同种球构成的模型），化合物（不同球相连构成的模型）。
（2）会判断物质的构成（分子、原子、离子）。
（3）根据模型写出化学式或反应表达式，并判断反应类型。
（4）根据模型图得出相关信息（如反应前后元素种类不变，原子种类、个数、质量不变，在化学变化中，分子可以再分，原子不可再分等）。
【类题训练】
4．（中考·衡阳）图8-3是某化学反应的微观模型，“○”“●”分别表示不同元素的原子，下列各项中对图示模型理解正确的是（ ）。
图8-3
A.该反应属于分解反应
B.反应中共有两种元素参加
C.反应物和生成物中只有一种单质
D.参加反应的两种物质分子个数之比为2：3
5．（中考·深圳）最近，我国科学家成功合成新型催化剂，将CO2高效转化为甲醇（CH3OH）。这不仅可以缓解碳排放引起的温室效应，还将成为理想的能源补充形式。该化学反应的微观过程如图8-4所示。下列说法正确的是（ ）。
图8-4
A.该反应中四种物质均为化合物
B.反应前后H元素的化合价不变
C.参加反应的甲、乙分子个数比为1：3
D.反应前后原子数目发生改变
6．（中考·宜昌）走进化学变化的微观世界，有利于进一步认识化学变化。图8-5是某化学变化的微观示意图，X、Y、Z分别表示不同类别的原子，据图回答问题：
图8-5
（1）该化学反应中生成物的分子个数比为__________；
（2）从微观角度分析，化学反应前后各物质的质量总和相等的原因是____________________；
（3）由X原子构成的物质在该反应中__________（填“是”或“不是”）催化剂。
提分点三 有关质量守恒定律的表格数据分析题的解法
【例3】 （中考·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时各物质的质量如下表所示，下列说法正确的是（ ）。
A.x的值小于3
B.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
提示：根据质量守恒定律，x=（51+9+3+17）-（23+3+51）=3，A错误；反应后M、N的质量减小，是反应物，Q的质量增加，是生成物，该反应属于化合反应，Q不可能是单质，B、C错误；反应中，M、N两种物质变化的质量比为（51-23）g：（9-3）g=14：3，D正确。
答案：D
【总结】质量守恒定律的表格数据分析题的解法
【类题训练】
7．（中考·黄冈）一定条件下，甲、乙混合后发生化学反应，测得反应前后各物质的质量变化如下表所示。下列说法中，不正确的是（ ）。
A.x的值等于0.5
B.甲一定是化合物
C.丙和丁的质量变化比为8：1
D.该反应是化合反应
8．（中考·随州）在一个密闭容器中放入X、Y、Z、W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所示。则关于此反应的认识错误的是（ ）。
A.物质Z可能是该反应的催化剂
B.待测物质的值为15
C.物质Y一定是单质
D.反应中Y、W的质量比为6：5
9．（中考·西宁）在一个密闭容器中有A、B、C、D四种物质，在一定条件下充分反应，测得数据如下：
反应后待测的B的质量是__________g，该反应所属的基本反应类型是__________。
提分点四 有关质量守恒定律的坐标图题的解法
【例4】 （中考·湘潭）在一密闭容器中加入甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下发生化学反应，测得反应前及t1、t2时各物质质量变化情况如图8-6所示，下列说法错误的是（ ）。
图8-6
A.该物质为化合反应
B.丙可能是该反应的催化剂
C.该化学反应中甲、丁的质量变化之比为5：7
D.该化学反应中乙、丁的质量变化之比为1：4
提示：反应过程中，甲和乙的质量减小，是反应物，丁的质量增加，是生成物，该反应属于化合反应，A正确；丙质量不变，可能做催化剂，B正确；反应中甲、丁的质量变化之比为5g：7g=5：7，C正确；乙、丁的质量变化之比为2：7，D错误。
答案：D
【总结】质量守恒定律的坐标图题的解法
（1）若坐标图示中给出了反应前后各物质的质量变化情况，根据质量的变化曲线来判断反应物、生成物及催化剂。反应过程中曲线上升的为生成物，曲线下降的为反应物，无变化的为催化剂，或不参加反应。根据反应物与生成物类别进一步确定反应类型。
（2）若坐标图中给出了反应中某些物质的质量关系，由于一反应中各物质之间的质量比是定值，推断反应中其他物质的质量。
（3）结合图像考查反应前后分子与原子的个数变化及物质的质量变化等信息时，明确化学反应前后，元素种类不变，原子个数不变，分子个数可能变，反应物的总质量等于生成物的总质量。
【类题训练】
10．（中考·宜昌）在一密闭的容器中，一定质量的碳粉与过量的氧气在点燃的条件下充分反应。如图8-7所示，容器内各相关量与时间（从反应开始计时）的对应关系正确的是（ ）。
图8-7
11．（中考·娄底）甲、乙、丙、丁四种物质在反应前后的质量关系如图8-8所示，下列有关说法错误的是（ ）。
图8-8
A.x的值是15
B.丙可能是该反应的催化剂
C.该反应是分解反应
D.反应中甲和乙的质量比为4：1
提分点五 质量守恒定律的实验验证
【例5】（中考·遵义）如图8-9是探究质量守恒定律的实验装置图，回答下列问题：
图8-9
（提示：碳酸钙与稀盐酸反应的文字表达式为：碳酸钙+盐酸-→氯化钙+水+二氧化碳）
（1）该实验__________（填“能”或“不能”）探究质量守恒定律，原因是____________________。
（2）要用图8-9继续探究质量守恒定律，若药品不变，改变装置的方法是____________________，若装置不变，改变药品，可选用的一组药品是__________（举一例）。
提示：（1）在验证质量守恒定律时，有气体生成的反应若在敞口容器中进行，生成的气体逸散于空气中，导致天平不平衡，不能用来探究质量守恒定律。（2）在反应物不变的前提下，要保持天平平衡，应将反应放在密闭容器中进行，若改变反应物，应选择没有气体参与的反应。
答案：（1）不能二氧化碳气体逸散于空气中（2）反应在密闭容器中进行铁钉与硫酸铜溶液
【总结】解答此类题目应了解验证质量守恒定律的常见实验的实验现象、实验装置、文字表达式以及注意事项；对碳酸钠（或碳酸钙）与盐酸反应等要明确化学反应前后天平不平衡的原因，知道用有气体参加或生成的化学反应验证质量守恒定律时，应在密闭容器中进行。
【易错警示】质量守恒定律实验验证中的误差分析
任何化学反应都遵守质量守恒定律。造成反应前后天平不平衡的原因：
（1）有的反应物或生成物呈现不同状态，其质量没有计算在内（如：参加反应的或反应生成的气体的质量）。
（2）反应装置气密性不好，使部分物质进入或逸散，造成质量发生变化。
（3）用气球收集反应生成的气体时浮力的影响。
【类题训练】
12．（质检·北京）如图8-10所示实验，能够直接用于验证质量守恒定律的是（ ）。
图8-10
A.红磷燃烧
B.酒精与水混合
C.过氧化氢溶液与MnO2混合
D.镁带燃烧
13．（期末·青岛）请根据题目要求回答下列问题。
图8-11
（1）在图8-11甲小烧杯中加入硫酸铜溶液后，加入铁钉，称量总质量为m1，发生反应的实验现象为____________________，反应发生了一段时间后，再称量小烧杯及烧杯内物质的总质量为m2，则m1__________（填“=”“＞”或“＜”）m2。
（2）图8-11乙装置中，称量小烧杯中所有物质的质量m1，然后将小烧杯中的碳酸钠与盐酸完全混合，反应发生了一段时间后，再称量小烧杯及烧瓶内物质的总质量为m2，则m1__________（填“=”“＞”或“＜”）m2，其原因为____________________。