質量守恒定律的應用

沙林祥

質量守恒定律是初中化學非常重要的基本規(guī)律，是每年中考必考的內容，中考關于質量守恒定律的應用的考查主要體現(xiàn)在以下五個方面。

一、確定物質的化學式

例1（2021·江蘇·揚州）FeCl3溶液用于制作印刷電路板，反應為2FeCl3 + Cu [? ? ? ? ? ? ? ? ] CuCl2 + 2X。X的化學式是（ ）。

A. Fe B. FeCl2 C. Fe（OH）2 D. Fe（OH）3

解析：由反應的化學方程式可知，反應物中的鐵、氯、銅原子個數(shù)分別為2、6、1，生成物中的鐵、氯、銅原子個數(shù)分別為0、2、1，由于反應前后原子的種類、數(shù)目不變，則2個X分子中含有2個鐵原子和4個氯原子，即每個X分子由1個鐵原子和2個氯原子構成，物質X的化學式為FeCl2。答案：B。

小結：由質量守恒定律可知，化學反應前后原子的種類、數(shù)目均不變。

二、確定反應的可能產(chǎn)物

例2（2020·河南）氯堿工業(yè)是以電解食鹽水為基礎的基本化學工業(yè)，電解食鹽水不可能生成的是（ ）。

A. H2 B. Cl2 C. NaOH D. NaNO3

解析：根據(jù)題意，反應物可能為食鹽和水，含有鈉、氯、氫、氧四種元素，反應后不會出現(xiàn)除這四種元素以外的其他元素。反應物中含有氫元素，此反應的產(chǎn)物中可能存在氫氣;反應物中含有氯元素，此反應的產(chǎn)物中可能存在氯氣;反應物中含有鈉、氫、氧元素，此反應的產(chǎn)物中可能存在氫氧化鈉;反應物中不含氮元素，此反應的產(chǎn)物中不可能存在硝酸鈉。答案：D。

小結：根據(jù)質量守恒定律可知，化學反應前后元素的種類不變，結合題意進行分析即可。

三、計算物質的質量或質量比

例3（2020·天津）現(xiàn)將20 gA和足量B在一定條件下充分反應，生成16 gC和11 gD，則參加反應的A和B的質量比是（ ）。

A. 20∶11 B. 20∶7 C. 5∶4 D. 16∶11

解析：將20 gA和足量B在一定條件下充分反應，生成16 gC和11 gD，由質量守恒定律可知，參加反應的A和B的質量之和等于生成的C和D的質量之和，則參加反應的B的質量 = 16 g + 11 g - 20 g=7 g，則參加反應的A和B的質量比 = 20 g∶7 g=20∶7。答案：B。

小結：解此類試題時，應先根據(jù)質量守恒定律求出未知物質的質量，再求出兩種物質的質量比。

四、確定物質的組成元素

例4（2021·天津）將16 g純凈物R在足量氧氣中完全燃燒，生成44 g二氧化碳和36 g水。下列判斷正確的是（ ）。

A. R只含碳、氫元素 B. 消耗氧氣32 g

C. R含碳、氫、氧三種元素 D. R中碳元素的質量分數(shù)為70%

解析：44 gCO2中含有的碳元素的質量 = 44 g × [1244] × 100%=12 g，36 g水中含有的氫元素的質量 =36 g × [1×218] × 100%=4 g，生成物中所含碳、氫元素的質量和=12 g + 4g =16 g，恰好等于純凈物R的質量，則該物質中一定含有碳、氫兩種元素，一定不含氧元素，故A正確、C錯誤;由質量守恒定律可得，消耗氧氣的質量 = 44 g + 36 g - 16 g=64 g，故B錯誤;R中碳元素的質量分數(shù) = [12 g16 g] × 100%=75%，故D錯誤。答案：A。

小結：解題時要抓住化學反應前后元素質量守恒進行分析。根據(jù)提供的數(shù)據(jù)，先求出碳、氫元素的質量，再將碳、氫元素的質量總和與該純凈物的質量進行比較，若相等，則該純凈物中不含氧元素;若不等，則該純凈物中含氧元素。

五、處理、計算表格數(shù)據(jù)

例5（2020·湖南·懷化）將甲、乙、丙、丁四種物質置于一個完全密閉的容器中，在一定條件下反應，已知反應前后各物質的質量如下表，下列有關說法正確的是（ ）。

[物質 甲 乙 丙 丁 反應前的質量/g 30 10 5 5 反應后的質量/g 2 4 m 39 ]

A. m=0 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? B. 發(fā)生反應的甲、乙質量比為3∶1

C. 該反應是化合反應 ? ? ? ? ? ? D. 丙一定作催化劑

解析：根據(jù)反應前后密閉容器中物質的質量總和不變，有30 + 10 + 5 + 5 = 2 + 4 + m + 39，m = 5，故A錯誤。發(fā)生反應的甲、乙質量比 = （30 - 2）∶（10 - 4） = 14∶3，故B錯誤。該反應中甲、乙的質量都減小，都是反應物;丙的質量不變，不是反應物也不是生成物;丁的質量增大，是生成物，所以該反應符合“多變一”的特點，屬于化合反應，故C正確。丙的質量不變，可能是該反應的催化劑，也可能是沒有參加反應的雜質，故D錯誤。答案：C。

小結：解答時先通過質量守恒定律求出未知量，再通過各物質反應前后質量的變化情況，確定各物質是反應物還是生成物。在化學反應前后，質量增大的是生成物，質量減小的是反應物，質量不變的物質可能是催化劑，也可能是雜質?；瘜W反應中物質之間的質量比就是物質反應前后質量變化量的比。