专题七 质量守恒定律

专题七质量守恒定律【考卷示范】1.[14孝感，32]（6分）向20g锌样品（杂质不溶于水，也不溶于酸）中加入100g质量分数为19.6%的稀硫酸，恰好完全反应。试计算该锌样品中锌的质量分数（写出计算过程）。1.解：设20g锌样品中含有锌的质量为x 1分Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑ 1分6598x100g×19.6%= 2分x=13g 1分锌样品中锌的质量分数=×100%=65% 1分答:锌样品中锌的质量分数为65%。2.[15孝感，7]向一定量黄铜（铜锌合金）粉末中逐滴加入稀硫酸，下列图像能正确表示对应变化关系的是答案：A3.[15孝感，10]将40g碳酸钙高温煅烧一段时间后，冷却测得剩余固体质量为35.6g，再向剩余固体中加入足量稀盐酸，充分反应后，蒸发结晶，理论上可得到固体氯化钙的质量为 A．无法确定 B．44.4g C．33.3g D．35.6g5.[15孝感，16]小理是2CaO2+2H2O2Ca(OH)2+O2↑请回答：（1）氧气在水中的溶解度随温度的升高而。（2）小明将2.88g过氧化钙放入盛有200L水的鱼缸中，请你通过计算分析，当氧气完全释放后，鱼缸中水的溶氧量是否符合最低要求？(假设产生的氧气完全溶入水，其他因素忽略不计)（1）减小 1分（2）解：设2.88gCaO2完全反应生成O2的质量为x.2CaO2+2H2O=Ca(OH)2+O2↑144322.88gx= 1分x=0.64g 1分则鱼缸中水的溶氧量为0.64g÷200L=0.0032g/L 1分因为0.0032g/L>0.003g/L所以鱼缸中水的溶氧量符合最低要求 1分6.[16孝感，9]向一定质量FeCl2和CuCl2的混和溶液中逐渐加入足量的锌粒，下列图像不能正确反映对应关系的是 ABCD7.[16孝感，16]向盛有一定质量稀硫酸的烧杯中逐渐加入10g锌粒，产生气体质量与锌粒质量的关系如图所示；充分反应后，称得烧杯中剩余物质总质量为109.8g。请根据关系图分析并计算：（1）稀硫酸反应完时，产生氢气的质量为g，消耗锌粒质量为g。（2）该稀硫酸中溶质的质量分数（写出计算过程）。7.（1）0.2(1分)6.5(1分)（2）解：设参加反应的硫酸的质量为xZn+H2SO4=ZnSO4+H2↑982x0.2gx=9.8g 1分根据质量守恒定律得稀硫酸的质量：109.8g+0.2g－10g=100g 1分∴稀硫酸中溶质的质量分数=QUOTE×100%=9.8% 1分答：该稀硫酸中溶质的质量分数为9.8%。（其它合理解法均可）。8.[17孝感，9]下列图像不能正确反映对应变化关系的是A.向等质量的氧化钙、氢氧化钙中分别加入等质量分数的稀盐酸至过量B.向一定质量氯化亚铁和氯化铝的混合溶液中加入镁粉至过量C.向盐酸和氯化钙的混合溶液中逐滴加入纯碱溶液至过量D.向等质量的镁、铝中分别加入等质量分数的稀硫酸至过童9.[17孝感，10]碳酸锌与碳酸钙其有相似的化学性质。现将12.5g碳酸锌固体高温锻烧一段时间，冷却后，向剩余固体中加入足量稀硫酸。下列结论正确的个数是①共生成16.1g硫酸锌②煅烧越充分则消耗的硫酸越少③煅烧后固体中氧元素的质量分数减小④最终生成二氧化碳的总质量与煅烧时间的长短有关A．1个B.2个C.3个D.4个10.[17孝感，16].某工厂排放的废水中含有亚硫酸钠（Na2SO3）未经处理，会造成污染。化学兴趣小组的同学对废水处理设计了如图所示的实验方案：试计算：（l）反应完后生成亚硫酸钙沉淀的质量为_______g。（2）废水中亚硫酸钠的质量分数（请写出计算过程）。（温馨提示：Na2SO3＋CaC12=CaSO3↓+2NaCl；氯化钙不与废水中的其它杂质反应）10.（1）6g；（2）12.6%。11.[18孝感，9]下列图像能正确反映对应变化关系的是A.在一定量的硝酸银和硝酸铜的混合溶液中加入铁粉至过量B.用胃舒平[主要成分Al

(OH)3

]治疗胃酸过多时胃液pH的情况C.向盛有一定量氧化铜粉末的烧杯中不断加入稀硫酸至过量D.加热一定量氯酸钾和二氧化锰固体混合物12.[18孝感，10]某固体混合物由硫化钠(Na2S)和亚硫酸钠(Na2SO3)

两种物质组成。已知该固体混合物中氧元素的质量分数为22%。则该固体混合物中钠元素的质量分数为A.23%

B.

46%C.50%D.78%13.[18孝感，16]某化学兴趣小组同学们与老师一起探究铝的化学性质时发现，

铝还能与氢氧化钠溶液反应，其反应的化学方程式为：2A1+

2NaOH+

2H2O=2NaAlO2

+3H2↑。现取某氢氧化钠溶液样品50g例入烧杯中，再向其中放入足量打磨好的铝片，生成气体质量与加入铝片质量的变化关系如图所示。

试回答下列问题:(1)反应完成后生成氢气的质量为__________g。(2)求原氢氧化钠溶液中氢氧化纳的质量分数。(请写出计算过程)13.(1)

0.6(写成0.6g也给分)1分(2)解：设50g氢氧化钠溶液中氢氧化钠的的质量为x0.5

分2A1+

2NOH+2H2O==2NaAlO3+3H2↑.1分

806x0.6g80:6=x:0.6gx=8g1分氢氧化钠溶液中溶质质量分数为：(8g/50g)×100%=16%1分答：原氢氧化钠溶液中氢氧化钠的质最分数为16%0.5分【考点梳理】一、质量守恒定律1．内容：参加化学反应的各物质的质量总和，等于反应后生成的各物质的质量总和。2．解释：由于化学反应的过程，实际上就是参加反应的各物质的原子重新组合生成其他物质的过程，因此在反应的前后，原子的种类没有改变，原子的个数没有增减，原子的质量也没有改变，所以物质的总质量、元素的种类和质量在反应前后均保持不变。[拓展]化学反应前后各元素的种类、质量均不变。3、适用范围（1）质量守恒定律适用于所有的化学变化，但不适用于物理变化（2）质量守恒定律指“质量”守恒，不包括其他方面的守恒，如体积等（3）没有参加反应的物质的质量和非反应生成的物质的质量不能计入“总和”中4、验证实验：对于有气体参加或有气体生成的反应，都必须在密闭容器中进行才能验证质量守恒定律。5、化学反应前后各种量的关系：（1）一定不变宏观：反应物、生成物的总质量不变；元素的种类、质量不变微观：原子的种类、数目、质量不变（2）一定改变宏观：物质的种类一定改变微观：分子的种类一定改变（3）可能改变：分子总数可能改变，也可能不改变二、质量守恒定律的应用1．解释有关化学反应中物质的质量变化现象。2．确定化学反应中某物质的组成或化学式。3．求算化学反应中某种物质或元素的质量。4．已知某反应物或生成物的质量，根据化学方程式中各物质的质量比，求出生成物或反应物的质量。[注意]①在化学反应前后，物质的总体积不一定不变；②在化学反应前后，分子的种类会发生改变，分子的个数不一定相等；③质量守恒定律的应用对象是化学变化，对于物理变化，不能用质量守恒定律解释。三、有关化学方程式的计算（一）根据化学方程式简单计算的步骤1、利用化学方程式的简单计算依据：利用化学方程式能反映物质间的质量比，且质量比呈正比例关系。2、利用化学方程式的简单计算步骤：①设未知数；②根据题意写出方程式；③根据化学方程式找出已知量与未知量的质量比；④列出比例式，并求出未知数；⑤答注意：①由于方程式只能反映物质间的质量比，因此代入方程式中的各个量必须是质量。②由于方程式中各物质是纯净物，因此代入方程式中的量必须是纯净物的质量。③单位必须统一。（二）根据化学方程式简单计算的常见类型1．纯净的反应物(或生成物)质量的计算。2．含杂质的反应物(或生成物)质量的计算。3．气体参加反应或求气体体积的计算。【考题突破】一、质量守恒定律1．关于化学方程式4P+5O22P2O5的理解，正确的是（）A．反应前后分子总数保持不变B．该反应的反应物是五氧化二磷C．每四份质量的磷和五份质量的氧气完全反应D．在点燃的条件下，磷和氧气反应生成五氧化二磷2．在一密闭容器中放入X、Y、Z、Q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，则关于此反应的认识正确的是（）物质XYZQ反应前质量/g202137反应后质量/g15321未知A．物质Y一定是单质B．反应后物质Q的质量为12gC．反应过程中X、Q的质量比为9：4D．物质Z一定的该反应的催化剂3.铜能与硝酸反应，但不产生H2．根据反应方程式：3Cu+8HNO3（稀）═3Cu（NO3）2+2X↑+4H2O，推测X的化学式是（）A．N2O3 B．NO2 C．NO D．N2O4.现将10gA和足量的B混合加热，A和B发生化学反应，10gA完全反应后生成8gC和4gD，则参加反应的A与B的质量比是（）A．1：1 B．2：1 C．5：1 D．4：15.在密闭容器中有甲、乙、丙、丁四种物质、在一定条件下反应，测得反应前及反应过程中的两个时刻各物质的质量分数如图所示。图中a、b、c、d分别表示相应物质的质量分数。下列数据正确的是（）A．a=56% B．b=6% C．c=17% D．d=8%7.一定质量的甲烷在不充足的氧气中燃烧，甲烷完全反应，生成物只有CO、CO2和H2O，且总质量为20.8g，其中H2O的质量为10.8g，则CO2的质量为（）A．5.6g B．8.8g C．4.4g D．4.8g8.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9.甲、乙、丙、丁种种物质在反应前后的质量关系如图所示，下列有关说法错误的是（）A．参加反应的甲和乙质量比为2：7B．丙可能是该反应的催化剂C．丁一定是化合物D．x的值是710.在密闭容器内，有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下充分混合反应，测得反应前后各物质的质量分数如图所示，下列说法错误的是（）A．丁一定是化合物B．生成的甲，丙两物质的质量比为8：1C．乙可能是该反应的催化剂D．参加反应的丁的质量一定是生成甲和丙的质量之和二、图像类试题1.下列图像正确反映对应变化关系的是()A.常温下，相同质量的锌和铁分别与足量的溶质质量分数相同的稀硫酸反应B.向一定量的氢氧化钠溶液中滴加pH＝3的稀盐酸C.加热一定质量的高锰酸钾D.氢气还原一定质量的氧化铜2.下列图像能够正确反映其对应变化关系的是A.将浓硫酸露置在空气中一段时间B.向等质量等质量分数的稀硫酸中，分别加入足量的铁粉和锌粉C.向等质量的氧化镁、氢氧化镁中，分别加入质量分数相同的稀盐酸至过量D.向一定质量的饱和石灰水中，加入足量的生石灰3.常温下向一定质量的稀盐酸中逐渐加入镁条，充分反应（忽略挥发）。下列图象正确的是（）A．①② B．②③ C．①④ D．②④4.下列图象能正确反映其对应关系的是()A.电解水B.常温下向H2SO4C.两份完全相同的双氧水在有无MnO2的情况下产生D.在一定温度下向接近饱和的KNO3溶液中加入KN三、计算应用题1．尿素[CO（NH2）2]是一种常见的氮肥，工业上制备反应如下：CO2+2NH3CO（NH2）2+H2O，请计算：（1）尿素中氮元素的质量分数。（2）生产6t尿素，理论上需要氨气的质量是多少？【解答】解：（1）尿素中氮元素的质量分数为：≈14.6%；（2）设理论上需要氨气的质量是xCO2+2NH3CO（NH2）2+H2O3460x6t解得：x=3.4t答：（1）尿素中氮元素的质量分数为46.7%；（2）理论上需要氨气的质量是2.4t。2.现有一定质量的硝酸钠和氯化钠的混合物，其中含钠元素9.2g。将此混合物加足量水配成溶液，再加入一定量硝酸银溶液，恰好完全反应，生成氯化银白色沉淀28.7g。计算：（1）原混合物中氯化钠的质量；（2）原混合物中硝酸钠的质量分数（结果保留至0.1%）。【解答】解：设氯化钠的质量为x，对应的钠元素的质量为y。Na﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣NaCl+AgNO3=NaNO3+AgCl↓2358.5143.5yx28.7g==x=11.7gy=4.6g则硝酸钠中的钠元素的质量为9.2g﹣4.6g=4.6g则对应的硝酸钠的质量设为zNa﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣NaNO323854.6gz=z=17g原混合物中硝酸钠的质量分数为×100%≈59.2%。答：（1）原混合物中氯化钠的质量为11.7g；（2）原混合物中硝酸钠的质量分数为59.2%。3.某学习小组测定某工业废水(含有H2SO4、HNO3，不含固体杂质)中H2SO4的含量。取100g废水于烧杯中，加入100gBaCl2溶液，恰好完全反应，经过滤得到176.7g溶液。(可溶性杂质不参加反应，过滤后滤液的损失忽略不计)(1)充分反应后生成沉淀的质量为_______g；(2)该工业废水中硫酸的质量分数为__________？(写出计算过程，计算结果精确到0.1%)【答案】(1).23.3g(2).9.8%【解析】(1)根据质量守恒定律知，充分反应后生成沉淀的质量为100g＋100g－176.7g＝23.3g。(2)解∶设该工业废水中硫酸的质量分数为xH2SO4＋BaCl2＝BaSO4↓＋2HCl98233100g×x23.3g98100g脳x答∶(1)充分反应后生成沉淀的质量为23.3g。(2)该工业废水中硫酸的质量分数为9.8%。4．将20.0g稀盐酸逐滴加入到10.0g溶质质量分数为40%的氢氧化钠溶液中，边滴加边搅拌，随着稀盐酸的滴加，溶液的pH变化情况如图所示，溶液的温度变化如表所示（不考虑反应过程中热量散失）反应时间（s）0102030405060溶液温度（℃）20.520.620.720.820.920.820.7（1）当稀盐酸与氢氧化钠溶液恰好完全反应时，溶液的温度是20.9℃（2）计算稀盐酸中溶质的质量分数（精确到0.1%）【解答】解：（1）由表格可看出，刚开始随着反应的进行溶液的温度逐渐升高，这说明酸碱中和是放热反应，故酸碱恰好完全反应时放出的热量最多，此时溶液的温度最高。（2）酸碱恰好完全反应时，溶液的pH等于7，此时盐酸溶液的质量为10g。氢氧化钠的质量=10.0g×4.0%=0.4g则设盐酸溶液的溶质的质量分数为xNaOHHCl=NaCl+H2O4036.50.4g20.0gx=x=3.7%答：（1）20.9（2）稀盐酸中溶质的质量分数为3.7%5．将锌粉加入到一定质量Cu（NO3）2和AgNO3的混合溶液中，充分反应后过滤，可以得到溶液和固体。（1）写出会导致溶液质量变小的有关反应的化学方程式。（2）若所得溶液中只含有一种溶质，请分析所得固体的成分。【解答】解：由题意可知金属活动性顺序可知，锌＞铜＞银。向含有一定质量AgNO3、Cu（NO3）2的混合液中加入锌粉，锌粉会首先置换硝酸银中的银，待硝酸银完全反应后继续与硝酸铜发生反应。（1）由方程式：Zn+2AgNO3═Zn（NO3）2+2Ag65216Zn+Cu（NO3）2═Zn（NO3）2+Cu6564可知，会导致溶液质量变小的有关反应的化学方程式是：Zn+2AgNO3═Zn（NO3）2+2Ag。（2）若滤液中只含有一种溶质，说明溶液中只含有硝酸锌，滤渣中一定含有铜和银，可能含有锌。故答案为：（1）Zn+2AgNO3═Zn（N