陳繼清
考點一考查對質(zhì)量守恒定律的理解
例1以下應(yīng)用守恒思想解決相關(guān)問題,推論正確的是()。
A.14 g碳與32 g氧氣反應(yīng),根據(jù)質(zhì)量守恒推出生成的二氧化碳的質(zhì)量為46 g
B.聚乙烯燃燒生成二氧化碳和水,根據(jù)元素守恒推出聚乙烯由碳、氫、氧元素組成
C.細(xì)鐵絲在氧氣中燃燒后,生成物質(zhì)量比細(xì)鐵絲的質(zhì)量大,因此這個反應(yīng)不遵守質(zhì)量守恒定律。
D.水電解生成H2和O2的分子數(shù)比為2∶1,根據(jù)原子守恒推出水分子中H、O原子數(shù)比為2∶1
解析A中14 g碳與32 g氧氣反應(yīng),需先判斷14 g碳與32 g氧氣是否全部反應(yīng),根據(jù)化學(xué)方程式算出碳與氧氣恰好完全反應(yīng)的質(zhì)量比為12∶32,對比質(zhì)量比發(fā)現(xiàn)14 g碳只反應(yīng)了12 g,剩余2 g沒有參加反應(yīng),所以生成的二氧化碳的質(zhì)量為44 g,不是46 g,A錯誤;B中聚乙烯燃燒,是聚乙烯與氧氣反應(yīng),氧氣由氧元素組成,生成二氧化碳和水,生成物含碳、氫、氧三種元素,消去氧元素,根據(jù)元素守恒推出聚乙烯一定含有碳、氫元素,不能推出聚乙烯由碳、氫、氧元素組成,B錯誤;C中根據(jù)質(zhì)量守恒定律,生成物質(zhì)量等于參加反應(yīng)的細(xì)鐵絲和氧氣質(zhì)量總和,所以生成物質(zhì)量比細(xì)鐵絲的質(zhì)量大,遵守質(zhì)量守恒定律,C錯誤;D中水電解生成H2和O2的分子數(shù)比為2∶1,而每個氫分子和氧分子分別由兩個氫原子和兩個氧原子構(gòu)成,根據(jù)反應(yīng)前后原子種類和數(shù)目不變,推出水分子中H、O原子數(shù)比為2∶1,D正確。
答案:D
點評該例題考查了對質(zhì)量守恒定律的如下理解:“參加反應(yīng)”是指真正參與反應(yīng)的那一部分質(zhì)量,如果反應(yīng)物沒有全部參加反應(yīng),則剩余部分不能計算在內(nèi);反應(yīng)前后元素守恒,是指所有反應(yīng)物所含元素與所有生成物所含元素種類相同,不是其中一種反應(yīng)物所含元素與所有生成物所含元素相同;根據(jù)質(zhì)量守恒定律計算時,不能漏掉任何一種反應(yīng)物或生成物的質(zhì)量,否則,就會出現(xiàn)“表面不守恒”現(xiàn)象;化學(xué)反應(yīng)前后原子的種類、數(shù)目、質(zhì)量均不變。
考點二質(zhì)量總和守恒結(jié)合化學(xué)方程式計算
例2在一個密閉容器內(nèi)有四種物質(zhì),在一定條件下充分反應(yīng)后,測得反應(yīng)前后各物質(zhì)的質(zhì)
可轉(zhuǎn)化為碳酸氫鈉:
Na2CO3+CO2+H2O2NaHCO3
2.NaHCO3轉(zhuǎn)化為Na2CO3
(1)在碳酸氫鈉溶液中加入適量的NaOH溶液,碳酸氫鈉可轉(zhuǎn)化為碳酸鈉:
NaHCO3+NaOHNa2CO3+H2O
(2)將碳酸氫鈉固體加熱至恒重,碳酸氫鈉可轉(zhuǎn)化為碳酸鈉:
量見表1:
表1
物質(zhì)XYZQ
反應(yīng)前質(zhì)量/g410121
反應(yīng)后質(zhì)量/g01215待測
已知X的相對分子質(zhì)量為n,Q的相對分子質(zhì)量為2n,下列推理正確的是( )。
A. 反應(yīng)后Q的質(zhì)量為9 g
B. 反應(yīng)后生成15 g Z
C. 反應(yīng)中Y與Q發(fā)生改變的質(zhì)量比為1∶1
D. 該反應(yīng)方程式X與Q的化學(xué)計量數(shù)之比為2∶3
解析先根據(jù)質(zhì)量總和守恒,立式,4+10+1+21=0+12+15+Q(待測),算出Q(待測)=9;然后根據(jù)反應(yīng)后與反應(yīng)前的質(zhì)量變化,判斷反應(yīng)物和生成物,
X、Q質(zhì)量減少是反應(yīng)物,Y、Z質(zhì)量增加是生成物;同時求出變化量,從而知道X、Y、Z、Q四物質(zhì)間質(zhì)量比為4∶2∶14∶12,Y與Q的質(zhì)量比為2∶12=1∶6,C錯誤;利用化學(xué)方程式計算質(zhì)量比的方法,可以求出X與Q的化學(xué)計量數(shù)之比為:4/n∶12/2n=2∶3,D正確。
答案:D
點評該題把根據(jù)質(zhì)量守恒定律計算物質(zhì)質(zhì)量和利用化學(xué)方程式計算各物質(zhì)間質(zhì)量比結(jié)合起來考查。
考點三、質(zhì)量守恒結(jié)合化學(xué)方程式、化學(xué)式計算
例3物質(zhì)R在0.96 g氧氣中恰好完全燃燒:
R+3O2點燃XO2+2SO2
測得XO2和SO2的質(zhì)量分別為0.44 g和1.28 g。下列判斷正確的是()。
A.參加反應(yīng)的R的質(zhì)量為0.86 g
B.R的相對分子質(zhì)量為76
C.R中含有X元素、硫元素和氧元素
D.XO2和SO2都是形成酸雨的主要物質(zhì)
解析根據(jù)質(zhì)量守恒定律,R的質(zhì)量=
0.44 g+1.28 g-0.96 g=0.76 g,A錯誤;同時可知R、O2、XO2、SO2四種物質(zhì)間質(zhì)量比為0.76 g∶0.96 g∶0.44 g∶1.28 g=76∶96∶44∶128,利用化學(xué)方程式根據(jù)質(zhì)量比,R的相對分子質(zhì)量:3×16×2=76∶96可以算出R的相對分子質(zhì)量=76,B正確;同理,算出XO2的相對分子質(zhì)量為44,并且用化學(xué)式XO2算出X的相對原子質(zhì)量為12,推知X為碳元素,XO2為CO2,D錯誤;再利用化學(xué)式計算m(X)=0.44 g×12/44=0.12 g,m(S)= 1.28 g×32/128=0.64 g,m(X)+m(S)=0.12 g+0.64 g=0.76 g,等于R的質(zhì)量,根據(jù)元素質(zhì)量守恒,可以推知R中只含有X元素、硫元素不含氧元素,C錯誤。
答案:B
點評本題先根據(jù)質(zhì)量守恒定律計算出R的質(zhì)量,然后利用化學(xué)方程式和化學(xué)式計算,綜合程度較高。
考點四、質(zhì)量守恒結(jié)合微觀模式圖計算
例4地球大氣的演化經(jīng)歷了原始大氣、次生大氣和現(xiàn)代大氣三個階段,次生大氣中部分成分的微觀示意圖如圖1所示:
圖1
一定條件下,3.4 g甲物質(zhì)和4.8 g氧氣恰好完全反應(yīng),生成5.4 g乙物質(zhì)和另一種物質(zhì)X,下列判斷不正確的是()。
A.物質(zhì)甲的化學(xué)式是NH3
B.物質(zhì)X的質(zhì)量為2.8 g
C.物質(zhì)X中含兩種元素
D.該反應(yīng)化學(xué)方程式中物質(zhì)X與O2的化學(xué)計量數(shù)之比為2∶3
解析由微觀示意圖推知,甲物質(zhì)的化學(xué)式是NH3,乙物質(zhì)化學(xué)式為H2O,A正確;根據(jù)質(zhì)量守恒定律,物質(zhì)X的質(zhì)量=3.4 g+4.8 g-5.4 g=2.8 g,B正確;通過化學(xué)式計算,甲物質(zhì)中含m(H)=3.4 g×3/17=0.6 g,乙物質(zhì)中含m(H)=5.4g×2/18=0.6g,含m(O)=5.4 g×16/18=4.8 g,根據(jù)元素種類和質(zhì)量守恒,推知物質(zhì)X中只含有氮元素,化學(xué)式為N2,C錯誤;利用化學(xué)方程式求各物質(zhì)間質(zhì)量比的方法,已知物質(zhì)X與O2的質(zhì)量比為2.8 g∶4.8 g=28∶48,物質(zhì)X與O2的化學(xué)計量數(shù)之比=28/28∶48/32=2∶3,D正確。
答案:C
點評本題利用微觀示意圖提供信息,應(yīng)用質(zhì)量守恒定律結(jié)合化學(xué)式和化學(xué)方程式計算,復(fù)雜性明顯提高。另外,用大氣演化反應(yīng)出題,增加了題目趣味性。
(收稿日期:2016-11-15)