中考化学二轮复习热点难点专题精品课件第1讲 质量守恒定律（含解析）

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考点1 对定律的理解
考点2 推断物质的组成或可能的生成物
考点3 确定物质的化学式
考点4 推算反应中物质的质量、质量比或相对分子 质量(化学式量)之比
考点5 质量守恒定律的探究
考点6 运用定律综合考查化学反应中的有关问题
考点7 运用定律进行化学反应的计算
考点8 运用定律推算反应中涉及的溶液的质量
化学变化的实质是反应物的分子分解成原子, 原子重新结合成生成物的分子, 变化过程中原子的种类、 个数不变。 根据质量守恒定律不但能由生成物推断反应物的化学式, 同样可以由反应物推断生成物的化学式。
如2019年广东广州市中考题: 超氧化钾(KO2 ) 常备于急救器和消防队员背包中, 能迅速与水反应放出氧气:2KO2 +2H2 O =2KOH +X+ O2 ↑ , 关于此反应的说法不正确的是( ) 。 A.X 的化学式为 H2O2 B.反应前后元素种类发生了变化 C.反应前后氧元素的化合价发生了变化 D.反应前后物质状态发生了变化
运用质量守恒定律不但能推算反应中物质的相对分子质量或相对分子质量比, 而且也可推算出反应中所涉及的物质的质量或质量比。 例如,2018 年湖北恩施土家族苗族自治州中考题: 现将10 g X 和足量的 Y 混合加热,X和 Y 发生化学反应,10 g X 完全反应后生成8 g Z 和4 g R, 则参加反应的 X 和 Y 的质量比是( ) 。 A.1∶1 B.2∶1 C.5∶1 D.4∶1 由质量守恒定律可知, 参加反应的 Y 的质量为8 g+4 g-10 g=2 g, 则参加反应的 X 与Y 的质量比为10 g∶2 g=5∶1 。 答案为 C。
材料二 1703年,施塔尔提出“燃素学说”,其主要观点有:①燃素是组成物质的一种成分,一般条件下被禁锢在可燃物中;②燃素在可燃物燃烧时会分离出来,且燃素可穿透一切物质。材料三 1756年,罗蒙诺索夫重做了波义耳的实验。他将金属锡装入容器后密封、称量。然后把容器放到大火上加热,银白色的金属变成了灰黄色,待容器冷却后再次称量,发现容器的总质量没有发生变化。罗蒙诺索夫对此的解释是:“容器里原来有一定量的空气,且容器中的空气质量减少多少,金属灰的质量就比金属增加多少,在化学变化中物质的质量是守恒的。”后来,拉瓦锡等科学家经过大量的定量实验,推翻了“燃素学说”,质量守恒定律得到公认。
(1)由“燃素学说”可知,物质燃烧后质量应该减少。请根据所学知识写出一个可以推翻“燃素学说”的事实:_______________________________。 (2)罗蒙诺索夫重做了波义耳的实验是基于金属加热后,增加的质量并非来自燃素而是来自___________的假设。 (3)对比材料一和材料三,波义耳错过了发现质量守恒定律的一个重要原因是______________________________________。 (4)质量守恒定律的发现过程给我们的启示是__________(填序号)。 A.分析问题应该全面、严谨 B.实验的成功与否取决于药品的选择 C.定量方法是科学研究的重要方法 D.科学研究既要尊重事实,也要勇于创新
铁丝燃烧后固体的质量增大等
前没有称量容器的总质量
在化学反应中,反应物、生成物中气体的质量常因其不易察觉而被忽略,形成反应前后质量不相等的错觉。可以推翻“燃素学说”的事实很多,如铁丝燃烧后固体质量增大等。罗蒙诺索夫重做波义耳的实验是基于金属加热后,增加的质量并非来自燃素而是来自空气的假设。对比材料一和材料三,波义耳错过了发现质量守恒定律的一个重要原因是打开容器前没有称量容器的总质量。质量守恒定律的发现过程给我们的启示是:分析问题应该全面、严谨,定量方法是科学研究的重要方法,科学研究既要尊重事实也要勇于创新等。
本题以表格形式呈现物质在化学反应前后的质量,通过物质在反应前后的质量变化可以判断出哪些物质是反应物(质量减少),哪些物质是生成物(质量增加),质量不增不减的物质可能是反应的催化剂或没有参与反应的物质。分析表中数据可知,反应后a的质量减少10g,b的质量减少5g,可见a、b为反应物,参加反应的a与b的质量比为10g∶5g=2∶1;假设d是该反应的催化剂,则反应前后d的质量不变,即y=1,根据质量守恒定律可得,c反应后的质量x为20g+10g+5g=35g,反应后c的质量范围是20g≤x≤35g。假设c是反应物,且完全参加反应,a、b、c发生化合反应,反应后d的质量y为20g+10g+5g+1g=36g;假设c是该反应的催化剂或不参加反应的物质,a、b发生化合反应,反应后d的质量y为10g+5g+1g=16g;综合上述可知,当16≤y≤36时,该反应一定是化合反应。
这个考点题型呈现的方式很多,除了表格型,还有比例图型等。如2019年湖南娄底市中考题:甲、乙、丙、丁四种物质在一定条件下反应,通过实验测得反应前后各物质的质量分数如图2-1-2所示。下列有关说法正确的是( )。 A.该反应为分解反应 B.甲可能是单质 C.丙、丁两物质变化的质量比为9∶10 D.乙一定是这个反应的催化剂 由反应前后各物质的质量分数可知,反应后甲的质量分数减少17%-14%=3%,甲是反应物;乙的质量分数不变,可能是该反应的催化剂,也可能是没有参加反应的物质;丁的质量分数减少了48%-40%=8%,丁是反应物;丙的质量分数增加了36%-25%=11%,丙是生成物。可见该反应为甲和丁反应生成丙,符合“多变一”的特征,属于化合反应;甲是反应物,可能为单质;丙、丁的质量比为(36%-25%)∶(48%-40%)=11∶8。答案为B。本类题还可能以条形图等形式呈现有关数据。如中考题汇14、15题。
(2019年山东临沂市中考题)某纯碱样品含有少量杂质氯化钠。称取该样品22.8g,加入盛有一定质量稀盐酸的烧杯中,碳酸钠与稀盐酸恰好完全反应,气体完全逸出,得到不饱和NaCl溶液。反应过程中测得烧杯内混合物的质量(m)与反应时间(t)的关系如图2-1-3所示。试计算: (1)生成CO2的质量。 (2)22.8g样品中含氯化钠的质量为______g。 (3)所得溶液的溶质质量分数。(写出解题过程,计算结果精确到0.1%)
此类题都是由于反应中有气体生成或有气体参加反应而使反应体系的质量发生变化, 质量可能增大也可能减小。 质量减小的情况有两种: 一是减小的质量为反应放出气体的质量, 如往碳酸盐中加酸、 加热氯酸钾与二氧化锰的混合物等, 反应后剩余物的质量都减小, 由质量守恒定律可知, 减小的质量即为反应放出二氧化碳或氧气的质量。 二是减小的质量为反应物中某元素的质量, 如一氧化碳与氧化铜、 氧化铁等金属氧化物反应时, 固体减小的质量就是参加反应的金属氧化物中氧元素的质量。
(1)由图2-1-5可知,完全反应时产生气体的质量是2.2g。
(2)根据质量守恒定律可得,反应后溶液的质量=反应前物质的总质量-反应后生成气体和沉淀的质量,即188.1g=15.3g+稀硫酸的质量-2.2g,则稀硫酸的质量=188.1g-15.3g+2.2g=175g,可见图2-1-5中b的数值是175。
(3)由化学方程式Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑和二氧化碳的质量可求得碳酸钠的质量为5.3g,再根据化学方程式2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O和碳酸钠的质量可求得变质的氢氧化钠的质量为4g,变质前氢氧化钠的总质量为(15.3g-5.3g)+4g=14g。
考点4 推算反应中物质的质量、质量比或相对分子质量(化学式量)之比
(1)实验Ⅰ中发生反应的化学方程式为___________________,该反应属于基本反应类型中的________反应。 (2)实验Ⅱ中,反应后烧杯内物质的质量比反应前明显减小了,其原因是_____________________________________________________。 (3)这三个实验中,实验Ⅲ正确反映了反应物与生成物之间的质量关系。请从分子、原子的角度解释该实验中反应前后物质的质量相等的原因:________________________________________________。 (4)实验Ⅰ、Ⅱ不能正确反映反应物和生成物之间的质量关系,选一例说明实验设计中的不当之处并提出改进思路:_______________________________________________________________________________________________________________。
锌粒与盐酸反应时产生的氢气从烧杯中逸散到空气里
化学反应前后原子的种类、 数目和质量都不变
14.(2019年昆明,能力提升)在一个密闭容器中有甲、乙、丙、丁、戊五种物质,在一定条件下发生反应,测得反应前后各物质的质量变化量如图2-1-8所示(图中正数表示物质质量的增加量,负数表示物质质量的减少量,0表示物质质量不变)。下列说法正确的是( )。
A.该反应一定属于置换反应 B.戊一定是该反应的催化剂 C.参加反应的乙、丙的质量比一定为48∶23 D.该反应中甲、丁的相对分子质量之比一定为44∶27
15.(2019年潍坊,能力提升)在密闭容器中有甲、乙、丙、丁四种物质,在一定条件下反应,测得反应前和反应过程中两个时刻各物质的质量如图2-1-9所示(图中a、b、c、d分别表示相应物质的质量)。下列说法正确的是( )。
A . b的数值为14 B .该反应为复分解反应 C .反应过程中乙与丁发生变化的质量比为5∶6 D .充分反应后生成丙的质量为37.5g
17.(2018年河池,能力提升)食用小苏打除含有NaHCO3外还含有少量NaCl。为了测定某食用小苏打中NaHCO3的质量分数,某同学做了如下实验:称取一定质量该样品置于烧杯中,加水使其完全溶解,得到104.4g溶液;再向其中滴加100g稀盐酸,恰好完全反应,得到200g溶质质量分数为3.1%的不饱和溶液。请计算: (1)NaHCO3中碳、氧元素的质量比为________。 (2)生成CO2的质量为________g。 (3)该食用小苏打中NaHCO3的质量分数(写出计算过程)。
18.(2019乐山,中考冲刺)生铁和钢都是由铁和碳组成的合金,生铁中碳的含量为2%~4.3%,钢中碳的含量为0.03%~2%。为测定某种铁合金中碳的含量,小豪取一定质量的合金样品盛放在烧杯中,并向其中逐滴加入稀盐酸至恰好完全反应(碳既不溶于水,也不与稀盐酸发生反应),实验数据如下表。
请根据相关信息完成下列计算: (1)恰好完全反应时,生成氢气的质量为________g。 (2)样品中碳的质量分数(计算结果精确到0.1%)。 (3)反应后所得溶液的溶质质量分数(计算结果精确到0.1%)。