专题四物质组成与变化的质量关系

专题一化学基本概念与理论第5单元物质组成与变化的质量关系一、根据化学式进行有关计算P19-4.吸毒严重危害身心健康，人一旦吸毒就很难戒除．有一种被称为“摇头丸”的毒品已从外国流入我国某些省市，已知它的化学式为C9H13N，则下列说法正确的是（

）A．C9H13N是由23个原子构成的物质

B．C9H13N中碳、氢、氮三种元素的质量比为9：13：1C．C9H13N的相对分子质量是135gD．C9H13N中碳元素的质量分数为80%1．下列氮肥中，氮元素的质量分数最大的是()。A．CO(NH2)2C．NH4NO3

B．(NH4)2SO4D．KNO3A回顾知识习题A

3．据报道，国家有关部门对家庭装饰材料进行抽查，发现具有毒气污染的材料占68%，它们会释放出300多种能引发30多种疾病的有害物质，甲醛就是其中的一种，它的化学式为CH2O。下面关于甲醛的叙述正确的是()。A．甲醛由碳、氮、氧三种元素构成B．甲醛由三种原子构成C．甲醛中碳、氢、氧三种元素的质量比为1∶2∶1D．甲醛中氧元素的质量分数约为53.3%D相对原子质量[注意]

①电子质量很小，因此原子质量主要集中在原子核上。②相对原子质量≈质子数＋中子数。复习要点一、根据化学式进行有关计算（一）、相对原子质量和相对分子质量相对分子质量

化合物中各原子的相对原子质量的总和(符号为Mr)。例如：SO2的相对分子质量＝________。64（二）、根据化学式的计算

各元素相对原子质量相对分子质量1．(2011·哈尔滨)蛋白质是人类重要的营养物质，它是由多种氨基酸构成的化合物，丙氨酸是其中的一种。下列有关丙氨酸的叙述正确的是(

)A．丙氨酸是由四种原子构成的B．一个丙氨酸分子中质子数是89C．丙氨酸中氮元素与氢元素的质量比为2∶1D．丙氨酸的化学式为C3H6O2NC习题巩固

P19-1.已知R2O3的相对原子质量为160，则R的相对原子质量为（）A．32B．56C．27D．120BP19-3.在M、N两种元素可组成的多种化合物，已知M2N的化合物中，M、N质量比是7：4，则符合M、N质量之比是7：12的化合物的化学式是（）A．MN3B．M2N3C．MND．M2N5BP19-7.（2002•济南）天旱时，可用单级小火箭发射碘化银进行人工降雨．小火箭使用的主要燃料名叫“偏二甲肼”．现取3.0g偏二甲肼在O2中充分燃烧后生成4.4gCO2、3.6gH2O和1.4gN2三种物质，由此可知偏二甲肼由

种元素组成，其中碳元素的质量分数为

．偏二甲肼的相对分子质量为60，则其化学式为

．答案：偏二甲肼中C、H、N元素的质量比为；1.2g:0.4g:1.4g=12:4:14，则C、H、N元素的原子个数比为1:4:1；又因为偏二甲肼的相对分子质量为60，则偏二甲肼中C的个数为2，H的个数为8，N的个数为2，那么，其化学式为：C2H8N2．

5.(2012年广东)下图是诺氟沙星胶囊的说明书。某患者遵医嘱，每次服用诺氟沙星胶囊400mg，一段时间后病情有了好转。请回答以下问题：

诺氟沙星胶囊主要成分：诺氟沙星

(化学式为C16H18FN3O3)相对分子质量：319规格：每粒0.1g用量：一日2次，10日一个疗程贮存：避光，密封保存

(1)诺氟沙星分子中碳、氢的原子个数比为________；(2)诺氟沙星中氮元素的质量分数是________(精确到0.1%)；(3)从组成上可知诺氟沙星属于________________(填“有机化合物”或“无机化合物”)；患者一个疗程共服用了_____粒诺氟沙星胶囊。

13.2%有机化合物8∶9

80

6．(2012年广东佛山)钙是人体必需的常量元素，人们每日必须摄入足量的钙。目前市场上的补钙药剂很多，下图是某种品牌补钙药品的部分说明书。××钙片[药品规格]每片含CaCO3

0.625g[用法用量]每次一片，每天2次请回答下列问题：(1)CaCO3

中钙元素的质量分数为________；(2)若每片钙片的质量为1g，则钙片中钙元素的质量分数为________；(3)如果按用量服用，每天摄入钙元素的质量为______g。40%25%0.5

7．(2010年广东肇庆)碘元素对青少年智力发育影响很大，加碘盐通常在食盐中加碘酸钾(KIO3)。下图是超市销售的一种加入碘盐标签上的部分文字说明。

食盐成分：NaClKIO3含碘：20mg/kg重量：500g食用注意：勿长时间加热保存：防潮、放阴凉处请回答下列问题：(1)碘酸钾中钾、碘、氧三种元素的质量比为

；(2)每袋该食盐中碘元素的质量________mg；

(3)中国营养学会推荐：一个18岁的青年每天摄入碘元素的质量为0.15mg。假设碘的来源仅靠这种加碘食盐，该青年每天应摄入这种食盐______g。

39∶127∶48107.5二、质量守恒定律它发生分解反应时，不能生成的物质是(1．(2012年重庆)NH4ClO4(高氯酸铵)可用做火箭推进剂，当)。A．CO2C．O2

B．Cl2D．N2

2．将20g甲、5g乙、8g丙三种纯净物混合，在密闭容器中加热发生化学反应，经分析可知反应后混合物中含有5g甲、16g丙，还含有一种新物质丁，则丁物质的质量是()。A．12gB．9gC.4gD．17gAA回顾知识习题NH4NO3=====N2O↑＋2X3.(2010年广东)硝铵是一种常用的化肥，受热易分解。在一定条件下发生如下反应：一定条件(1)上述化学方程式中X的化学式为________。(2)N2O中氮元素的化合价为________。(3)硝铵应________保存。H2O＋1低温

一、质量守恒定律

1．定义

参加______________的各物质的______________等于反应后生成的各物质的____________。化学反应质量总和质量总和复习要点2．理解质量守恒定律需要注意的问题。(2)质量守恒定律只强调质量守恒，不能推广到其他物理量，如分子数、体积等。(2)反应物的总质量是指参加化学反应的物质的质量和，不包括过量的未反应的物质和杂质的质量。(3)如果化学反应需要催化剂，那么催化剂不能算作反应物。(1)物质间发生化学反应是物质遵循质量守恒定律的前提。3．质量守恒的原因数目原子的质量

一切化学变化遵循质量守恒定律的原因：在化学反应中，反应前后原子的________没有改变，________没有增减，________________也没有改变。种类复习要点拓展：(1)原子(三不变)——原子的种类、数目、质量不变。(2)元素(两不变)——元素的种类、质量不变。(3)物质种类、分子种类(一定变)。(4)化合价、分子数目(可能变)。质量守恒定律的理解2．对质量守恒定律的理解。(1)原子(三不变)——原子的种类、数目、质量不变。(2)元素(两不变)——元素的种类、质量不变。(3)物质种类、分子种类(一定变)。(4)化合价、分子数目(可能变)。

二、质量守恒定律的应用

1．求化学式、原子个数或元素符号

根据化学方程式中某些物质化学式来确定反应物或生成物的化学式、化学计量数或相对原子质量。依据是化学方程式“===”号两边____________必须相同，____________必须相等。 例如：已知反应3NO2＋X===2HNO3＋NO，则X的化学式为__________。原子数目H2O原子种类2．求质量根据化学反应中某些物质的质量求未知反应物或生成物的质量。

例如：已知反应：2A＋B===3C＋D，且A和B参加反应的质量比为5∶2，如果反应后生成C和D的质量共21g，则消耗反应物B的质量为________g。63．解释化学反应前后质量增加或质量减少的现象

例如：碳酸钠与稀盐酸反应，反应后溶液质量减轻，因此这个反应是不遵循质量守恒定律的。这种说法正确吗？______，说明理由：_______________________________________________________________________________________________________。不正确碳酸钠与稀盐酸反应时，生成的二氧化碳逸出体系，使得反应后溶液质量减轻，但是这个反应仍然要遵循质量守恒定律定没有变化的是（）1.2012年山东东营)化学反应前后，下列各项中，肯

①原子的数目；②原子的种类；③分子的数目；④分子的种类；⑤元素的种类；⑥物质的总质量；⑦物质的种类。A．①②⑤⑥C．①②⑤⑦B．①②③⑤ D．③④⑥⑦A习题巩固

2．(2012年广东揭阳)84

消毒液是一种以次氯酸钠为主的消毒剂，主要成分为次氯酸钠(NaClO)。它的消毒原理为：2NaClO＋CO2＋H2O===X＋2HClO，则X的化学式为()。A．NaClC．NaOH

B．NaHCO3D．Na2CO3D

P19-例3.（2007•石景山区二模）在一密闭容器内有氧气、二氧化碳、水蒸气及一种未知物质M，在一定条件下充分反应．测得反应前后各物质的质量如下：物质氧气二氧化碳水蒸气M反应前质量/g1001146反应后质量/g48955x（1）根据质量守恒定律，你认为x值为

；（2）未知物质M一定含有的元素为

；（3）已知未知物质M的相对分子质量为46，其化学式为

；（4）该反应的化学方程式为

。OC、H、OC2H6OC2H6O+3O2==2CO2+3H2O已知x的相对分子质量为n，Q的相对分子质量为2n，则下列推断正确的是（）

A．反应后Q的质量为10gB．反应中Y与Q发生改变的质量比为1：1C．反应后生成15gZD．该反应方程式中X与Q的化学计量数之比为2：3P20-5.在一个密闭容器中有四种物质，在一定条件下充分反应后，测得反应前后各物质的质量如下：D物

质XYZQ反应前质量/g410121反应后质量/g01215待测（1）这一反应类型是

反应：x=

g．（2）由表中数据分析可知，B可能没有参加该化学反应，也可能作该反应的

剂．（3）按上述反应类型，任意举出一例具体化学反应的化学方程式：

。

P20-6.（2006•宜昌）在一个密闭容器中放入A、B、C、D四种物质，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：物质ABCD反应前质量（g）92221反应后质量（g）x2621化合5催化剂三、化学方程式计算。P19-2。取两份等质量的铝粉，分别与足量的盐酸、浓氢氧化

钠溶液反应（2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑），在相同情况下产生的氢气的体积之比是（）A．1：1B．2：3C．3：2D．3：4A回顾知识习题

2．在反应2A＋5B===2C＋4D中，C、D的相对分子质量之比为9∶22。若2.6gA与B完全反应后，生成8.8gD。则在此反应中，B与D的质量比为( A．4∶9 C．10∶11

)。

B．8∶11D．31∶44C1．根据化学方程式计算的步骤(1)设：设未知量。(2)写：正确写出反应化学方程式。(3)写：写出相关物质的相对分子质量和已知量、未知量。(4)列：列出比例式。(5)解：求解。(6)答：作答。化学方程式计算复习要点·广东专用答：生成氧化镁的质量为5g。(6)简明地写出答案解题格式及解题步骤(详见例题)

[例题]

3g镁在氧气中充分燃烧，求生成的氧化镁的质量？

解：设可生成氧化镁的质量为x

(1)设未知量

2Mg＋O2=====点燃2MgO

(2)写出反应的化学方程式

48

80

(3)写出相关物质的相对分子质量

3g

x

(4)对应列出相关物质的已知量、未知量

4880＝3gx

x＝5g(5)列出比例式，求解

2．根据化学方程式计算的注意事项(1)正确书写化学方程式(一定要配平，否则会违背质量守恒定律，导致结果错误)。(2)各有关物质的相对分子质量必须计算准确。(3)解题格式的书写要规范化。(4)注意单位的书写要求，设未知数时不要带单位，计算过程带单位，在同一计算中注意单位的统一。

(5)代入化学方程式计算的量必须是纯净物的质量，若是不纯物，则需换算。如果已知量为气体体积，则将其换算成气体质量。常见题型·广东专用

1．(2011年广东清远)“节能减排”是保护环境的有效措施。已知二氧化碳和氢气在催化剂及加热条件下可转化为水和甲 催化剂烷：CO2＋4H2=====CH4＋2H2O。计算若66g二氧化碳发生转化，得到甲烷的质量是多少。►

类型一直接利用反应物(生成物)的质量求生成物(反应物)的质量例题解：设生成CH4

的质量为x。 催化剂CO2＋4H2====CH4＋2H2O △446616

x446616x解得：x＝24g答：生成

CH4

的质量为

24g。＝

变式题[2012·黄冈]

用不纯的锌与稀硫酸反应能加快产生氢气的速率，实验室用13g锌粉和2g铜粉的混合物与足量的稀硫酸反应，可生成多少克氢气？·广东专用将所含杂质的质量也作为氧化钙的质量进行计算变式题

某化学兴趣小组的同学为测定某地石灰石的质量分数(杂质不参与反应)，设计如下方案并进行实验。

(1)实验：取石灰石样品10.00g，高温煅烧至质量不再改变后，把剩余固体放在密闭、干燥的容器中冷却至室温，称量所得固体的质量为6.04g。

(2)计算：设石灰石中碳酸钙的质量为x。

CaCO3=====高温CaO＋CO2↑

100

56

x

6.04g

以上解法得出碳酸钙的质量分数超过100%，造成计算结果错误的原因是

________________________________________________。

请你写出正确的计算过程。

·广东专用设该石灰石中碳酸钙的质量为x。CaCO3=====高温CaO＋CO2↑

100

44

x

10.00

g－6.04

g

10044＝x10.00

g－6.04

g

x＝9.00

g

该石灰石中碳酸钙的质量分数为9.00

g10.00

g×100%＝90%

►类型二利用含杂质的反应物(生成物)的质量求生成物(反应物)的质量命题角度：化学方程式的计算过程中，混合物转化为纯净物的计算方法。

例2

[2012·徐州]

我国铁矿石资源比较丰富，某钢铁厂用1000t含氧化铁80%的赤铁矿石炼铁，理论上可以炼出含杂质4%的生铁多少吨？1．代入方程式计算的必须是纯净物质量，纯净物质量＝混合物质量×__________________。2．代入方程式计算的必须是真正参加反应或反应后生成的物质质量。该物质的纯度·广东专用变式题

我国是世界钢铁产量最大的国家，炼铁的主要原料是铁矿石。用赤铁矿石(主要成分为Fe2O3)炼铁的反应原理为：3CO＋Fe2O3=====高温2Fe＋3CO2。根据化学方程式计算：用含Fe2O3

60%的赤铁矿石800t，理论上可炼出纯铁多少吨？

[方法点拨]

代入化学方程式计算的必须是纯净物的质量，因此在计算之前应该先利用纯净物质量＝混合物质量×该物质的纯度求出纯净物质量。9变式题

2012·揭阳工业上用煅烧石灰石(主要成分为CaCO3)制取生石灰，其生产流程图如图15－1所示。

石灰石――→破碎石灰竖炉――→高温半成品――→除杂尾气处理成品

图15－1

(1)某工厂用12

t含碳酸钙为75%的石灰石，其中所含碳酸钙的质量是________t。

(2)上述石灰石理论上可以制得生石灰多少吨？(写出计算过程)

设生成氧化钙的质量为x。则

CaCO3=====高温CaO＋CO2↑

100

56

9t

x

10056＝9tx，

解得x＝5.04t

因为生成的生石灰中含有未参与反应的杂质，杂质的质量＝12t×(1－75%)＝3t

所以最终可以制得生石灰的质量＝5.04t＋3t＝8.04t

答：可生产生石灰8.04t。

►类型三利用质量守恒定律的运算命题角度：考查学生运用质量守恒定律解决有关化学反应中的计算。注意：代入方程式计算的必须是真正参加反应或反应后生成的物质质量。若题中给出数据都是混合物的质量，常常可以利用质量守恒定律找出某种纯净物的质量。[解]

(1)生成氧气的质量为10g＋5g－7g－5.12g＝2.88g。

(2)设10g混合物中氯酸钾的质量为x。

2KClO3=====MnO2△2KCl＋3O2↑

245

96

x

2.88g

24596＝x2.88g

x＝7.35g

原混合物中氯酸钾的质量分数为7.35g10g×100%＝73.5%

答：原混合物中氯酸钾的质量分数为73.5%。

3.3g1.

[2011·湛江]湛江市某校初三(1)班学生去湖光岩春游，带回了几小块石灰石样品。为了检测样品中碳酸钙的含量，甲、乙、丙、丁四位同学用质量分数相同的盐酸与样品充分反应来讲行实验测定(样品中的杂质不溶于水，且不与盐酸反应)，测得数据如下表：甲同学乙同学丙同学丁同学所取石灰石样品质量/g10.010.010.010.0加入盐酸的质量/g20.030.045.050.0剩余固体的质量/g6.04.01.01.0试问答：(1)10.0g样品与45g盐酸充分反应后，盐酸是否还剩余______(填“是”或“否”)，样品中碳酸钙的质量分数是______。(2)10.0g样品与足量稀盐酸反应后可产生二氧化碳多少克？(写出计算过程，计算结果精确到小数点后两位)否90%习题巩固

·广东专用[解析]解：(1)①由表中信息可知，丙同学加入45g盐酸与10.0g样品反应后剩余固体质量与丁同学加入50g盐酸反应后剩余固体的质量相等，故可判断，丙同学的实验完全反应。且盐酸没有剩余。②样品中碳酸钙的质量分数为：2.（2011·湖州）

2010年全国两会期间，与会人员领到的会议通知、日程表、便签纸等都是外观与普通纸相似的“石头纸”。“石头纸”的主要原料为碳酸钙，加上少量聚乙烯和胶合剂制成(聚乙烯和胶合剂不溶于水且不与盐酸反应)。(1)“石头纸”中的碳酸钙属于________(选填“单质”、“氧化物”、“酸”、“碱”或“盐”)。(2)为测定某种“石头纸”中碳酸钙的质量分数，某同学取该种“石头纸”样品10克，加入100克7.3%的盐酸溶液充分反应。反应后烧杯内剩余物质的总质量为106.48克；经过滤干燥后称得固体残渣质量为2克。该同学想出甲、乙、丙三种计算方案：甲：根据“反应后烧杯内剩余物质的总质量106.48克，可知二氧化碳的质量，……”求解；乙：根据“反应后经过了干燥后得固体残渣的质量2克，可知样品中碳酸钙的质量，……”求解；丙：根据“100克7.3%的盐酸溶液，可知参加反应的氯化氢质量，……”求解。以上方案中，不正确的是________。(3)根据上述的某个正确方案计算该“石头纸”中碳酸钙的质量分数。【解析】本题主要考查化学方程式的简单计算，也考查了学生正确分析、使用实验数据的能力。本题中测定的是CaCO3质量，故加入的盐酸必须过量以使CaCO3完全反应，另外HCl气体挥发性强，不易准确掌握其参加反应的质量。【答案】(1)盐(2)丙(3)方法一：CO2的质量为：10g＋100g－106.48g＝3.52g设样品中纯净CaCO3的质量为x，则CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑

100

44

x

3.52g答：该“石头纸”中碳酸钙的质量分数为80%。方法二：样品中纯净CaCO3的质量为：10g－2g＝8g，答：该“石头纸”中碳酸钙的质量分数为80%。3.称取铜、锌混合物粉末10.0克置于烧杯中，慢慢加入稀硫酸使其充分反应，直到固体质量不再减少为止，此时用去49.0克稀硫酸，剩余固体3.5克。(1)该混合物粉末中铜的质量分数是多少？(2)所用的稀硫酸溶质的质量分数是多少？答案：(1)35%

(2)20%4．(2010中考变式题)在一个密闭容器中放入M、N、Q、P四种物质，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，则关于此反应认识错误的是(

)A.该变化的基本反应类型是分解反应B．反应后物质M的质量为13gC．反应中M、P均为反应物D．物质Q可能是该反应的催化剂解析：由表格信息可知反应后N质量增加了25g，是生成物；P质量减少了