中考化学复习-质量守恒定律及相关计算.docx

化学学科精讲精练——质量守恒定律及相关计算专题

知识点

一、质量守恒定律

1.概念：参加反应的反应物质量总和等于反应生成的生成物质量总和

2.适用范围：

（1）只适用于化学变化

（2）只适用于质量

（3）只适用于参与反应的物质

3.规律 “五”不变：①反应物和生成物的总质量不变；②元素的种类不变；③元素的质量不变；④原子的种类不变；
⑤原子的个数不变 “二”一定变：①物质的种类一定变；②构成物质的粒子一定变 “一”可能变：物质的状态和分子数可能变

二、化学方程式

1.书写步骤

（1）写：正确写出反应物、生成物、反应条件，并用横线连接

（2）配：在反应物和生成物前配正确的序数

（3）改：改横线为等号

（4）标：正确标出“↑”“↓”

（5）查：检查所写方程式是否符合质量守恒定律

2. “↑”“↓”的适用条件

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（1）“↑”：反应物中无气体参与，生成物中有气体

（2）“↓”：在溶液中的反应，生成难溶于水的沉淀

3.化学方程式的含义

（1）宏观：反应物在反应条件下生成生成物

（2）数量：几个反应物分子在反应条件下生成生成物分子

（3）质量：几份反应物在反应条件下生成几份生成物

三、化学方程式的计算——书写步骤

1.设：设所求量为 x

注：①通常求什么设什么；②x 后不带单位

2.写：写出正确的化学方程式

3.列：上：系数×相对分子质量 中：实际质量 下：列比例式
4.解：解出 x 的值

5.答：写出答案

例题

（2017•鼓楼二模）在高温下，铁与水蒸气能发生反应生成一种常见的铁的氧化物和一种气体。某兴趣小组 进行如下实验探究 B 装置中剩余固体成分。

【查阅资料】①四氧化三铁能与盐酸反应生成氯化亚铁、氯化铁和水。

②氯化铁能与铁反应生成氯化亚铁。

③氧化亚铁和氧化铁不能被磁铁吸引，铁和四氧化三铁能被磁铁吸引。

【初步探究】装置中剩余固体全部是黑色的，并且都能被磁铁吸引。

【猜想与假设】猜想 1：固体成分是四氧化三铁； 猜想 2： 。

【探究与结论】小华取少量黑色固体于试管中，加入足量的稀盐酸，她认为若固体全部溶解，
没有气泡冒出，则猜想 1 正确；若固体全部溶解，有气泡冒出，则猜想 2 正确。铁与水蒸气反应的化学方程 式为 。

【反思与拓展】
①小张根据查阅资料所得的信息分析得出：“小华取少量黑色固体于试管中，加入足量的稀 盐酸，若固体全 部溶解，没有气泡冒出，就认为剩余固体是四氧化三铁”的结论是错误的。他的理由是 。

②若将 B 装置中剩余的黑色固体 20.3g，经过一系列转化，全部变为氧化铁（设转化过程中铁元素无损耗），

增加的质量为 x，则 x 的取值范围为 。

【分析】加热条件下氢气和氧化铜反应生成铜和水；

白色固体无水硫酸铜和水反应生成蓝色固体五水硫酸铜； 铁能和氯化铁反应生成氯化亚铁。
【解答】解：【猜想与假设】猜想 1：固体成分是四氧化三铁； 猜想 2：固体成分是四氧化三铁和铁。

故填：固体成分是四氧化三铁和铁。

【探究与结论】铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，反应的化学方程式为：3Fe+4H2O Fe3O4+4H2。 故填：3Fe+4H2O Fe3O4+4H2。
【反思与拓展】

①小张根据查阅资料所得的信息分析得出：“小华取少量黑色固体于试管中，加入足量的稀盐酸，若固体全 部溶解，没有气泡冒出，就认为剩余固体是四氧化三铁”的结论是错误的，理由是四氧化三铁和稀盐酸反应 生成的氯化铁能和铁反应生成氯化亚铁，如果铁全部和氯化铁反应，则不产生气泡。 故填：四氧化三铁和稀盐酸反应生成的氯化铁能和铁反应生成氯化亚铁，如果铁全部和氯化铁反应，则不产 生气泡。
②若黑色固体全部是四氧化三铁，则变为氧化铁时的质量为：20.3g× ÷ =21g， 若黑色固体全部是铁，则变为氧化铁时的质量为：20.3g÷ =29g，
则 x 的取值范围为：21g﹣20.3g=0.7g≤x＜29g﹣20.3g=8.7g， 故填：0.7g≤x＜8.7g。
【点评】本题主要考查物质的性质，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而 得出正确的结论。

练习

1．（节选）（2017•秦淮区二模）在工业上，碳酸钠广泛用于玻璃、造纸、纺织和洗涤剂的生产等．

【资料卡片】

（1）碳酸钠俗称纯碱、 ．以纯碱和熟石灰为原料可以制烧碱，化学方程式为 ．

（2）1921 年， （填字母）发明了将制碱与制氨结合起来的联合制碱法，大大提高了原料的利用率．

A．拉瓦锡 B．道尔顿 C．侯德榜 D．张青莲

【定性实验】

食盐是联合制碱法的主要原料之一，因此制得的纯碱中含有少量氯化钠．为了检验纯碱样品中存在氯离子，

需要用到的药品是 （填字母）．

A．氯化钡溶液 B．硝酸银溶液 C．稀硝酸 D．稀盐酸

【定量实验】

将 12.0g 纯碱样品溶于水，加入足量氯化钡溶液，充分反应后，过滤、洗涤、低温干燥，得到 19.7g 沉淀．计 算纯碱样品中碳酸钠的质量分数．（写出计算过程，结果保留一位小数）

2．（节选）（2017•建邺区一模）工业上可用煅烧石灰石制得二氧化碳，若要制取 7.7t 二氧化碳，需要含碳酸 钙 87.5%的石灰石质量是多少？（假设杂质不反应）（在答题纸写出计算过程）

3．（节选）（2017•建邺区一模）小亮同学对甲烷在氧气中燃烧后的气体产物的成分进行了相关探究（假定燃 烧后产物均为氧化物）。
【知识回顾】

写出甲烷在足量的氧气中充分燃烧的化学方程式 。

【实验探究】

小亮设计了如图装置进行实验探究（假定每步均完全反应）。

（1）完成实验报告：

实验操作
实验现象
实验结论
将燃烧后的气体 产物进行验证
甲中的白色固体变蓝
燃烧产物中有
乙装置质量增加
燃烧产物中有 CO2
丁中玻璃管内 ；

戊中
燃烧产物中有 CO

（2）写出丁中玻璃管内发生反应的化学方程式 。

【拓展延伸】

实验结束，对相关装置进行称量（忽略空气成分对实验的干扰）：甲装置增重 5.4g，乙装置增重 4.4g。

（1）根据以上数据，写出该实验中甲烷燃烧的化学方程式 。

（2）若使上述实验中的甲烷充分燃烧，则理论上至少还需要氧气的质量为 。

4．（节选）（2017•建邺区二模）实验室可用 CO 气体还原 Fe3O4 模拟工业炼铁．若冶炼 100g 含杂质 4%的生

铁，需要含 Fe3O492.8%的磁铁矿石的质量是多少？（根据化学方程式进行计算，结果精确到小数点后一位； 在答题纸写出计算过程）

5．（2017•建邺区二模）某兴趣小组的同学对糖衣片中硫酸亚铁晶体（FeSO4•xH2O）的组成进行了探究。

【查阅资料】

（1）硫酸亚铁晶体加热先失去结晶水，高温继续分解产生一种金属氧化物和两种非金属氧化物。

（2）能使高锰酸钾溶液褪色的气体有二氧化硫、乙烯（C2H4）等。

【进行实验】

该兴趣小组同学称取 ag 硫酸亚铁晶体（FeSO4•xH2O）样品按图 1 装置高温加热，使其完全分解，并对所得 产物进行分析，利用 SDTQ600 热分析仪对硫酸亚铁晶体热分解获得相关数据，绘制成图 2 所示关系图。

【数据分析】（假设反应均完全）

（1）图 1 装置 B 中无水硫酸铜粉末变蓝，质量增加 12.6g，说明产物中有（填化学式，下同） ；装

置 C 中高锰酸钾溶液褪色，说明产物中还有 。

（2）T4℃时，硫酸亚铁晶体完全分解后装置 A 中固体呈红色，加入足量稀盐酸，固体全部溶解，得到黄色

溶液，写出发生反应的化学方程式 。

（ 3）兴趣小组的同学从理论上分析硫酸亚铁分解还生成另一物质 SO3，写 出 FeSO4 分解的化学方程

式 。

（4）请根据上述实验及图 2 中有关数据，计算出 FeSO4•xH2O 中的 x 为 ，绿矾样品的质量 a 为 。

【交流讨论】

（1）实验中选择通入氮气是利用氮气的化学性质 （填“活泼”或“不活泼”）。

（2）反应完全后仍要持续通入氮气，否则测出的 x 值会 （填“偏大”、“偏小”或“不变”）。

答案

1．【分析】【资料卡片】

（1）碳酸钠俗称纯碱、苏打，能和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠；

（2）1921 年，侯德榜发明了将制碱与制氨结合起来的联合制碱法，大大提高了原料的利用率；

【定性实验】 氯离子能和银离子结合成白色沉淀氯化银，氯化银不溶于稀硝酸；
【定量实验】 碳酸钠和氯化钡反应生成白色沉淀碳酸钡和氯化钠，根据反应的化学方程式及其提供的数据可以进行相关 方面的计算和判断；
【实验设计与评价】

（1）凡是有气体参加或产生的实验，实验前一定要检查装置的气密性，以防装置漏气影响实验结果；

（2）二氧化碳能够溶于水，并且能和水反应生成碳酸；

（3）丙同学认为该装置测得的二氧化碳的体积会偏大，这是因为测得的二氧化碳的体积中包含了所加稀硫 酸的体积．
【解答】解：【资料卡片】

（1）碳酸钠俗称纯碱、苏打；

碳酸钠 能和 氢氧 化钙反 应生 成碳 酸钙 沉淀和 氢氧 化钠， 反应 的化 学方程 式为 ： Na2CO3+Ca （ OH ）

2=2NaOH+CaCO3↓．

故填：苏打； Na2CO3+Ca（OH）2=2NaOH+CaCO3↓．

（2）1921 年，侯德榜发明了将制碱与制氨结合起来的联合制碱法，大大提高了原料的利用率． 故选：C．
【定性实验】

为了检验纯碱样品中存在氯离子，需要用到的药品是硝酸银溶液、稀硝酸，这是因为氯离子能和银离子结合

成白色沉淀氯化银，氯化银不溶于稀硝酸，先加入硝酸银溶液，产生白色沉淀，再加入稀硝酸，白色沉淀不 溶解，说明溶液中含有氯离子．
故选：BC．

【定量实验】 设碳酸钠质量为 x， BaCl2+Na2CO3═BaCO3↓+2NaCl，

106 197 x 19.7g
= ，

x=10.6g，

纯碱样品中碳酸钠的质量分数为： ×100%=88.3%， 答：纯碱样品中碳酸钠的质量分数为 88.3%．

【点评】合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、 进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．

2．【解答】解：设需要含碳酸钙 87.5%的石灰石质量为 x，

CaCO3 CaO+CO2↑

100 44 x•87.5% 7.7t
x=20t；

答：需要含碳酸钙 87.5%的石灰石质量是 20t； 故答案为：20t；

【点评】本考点主要考查了化学方程式的书写、注意事项和有关的计算等. 本考点是中考的重要考点之一，

主要出现在实验题中．

3．【分析】甲烷充分燃烧生成水和二氧化碳； 无水硫酸铜和水反应生成蓝色固体五水硫酸铜； 高温条件下，氧化铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳；
根据提供的数据，通过计算可以书写反应的化学方程式，根据反应的化学方程式可以进行相关方面的计算。
【解答】解：【知识回顾】 甲烷在足量的氧气中充分燃烧生成水和二氧化碳，反应的化学方程式为：CH4+2O2 CO2+2H2O。

故填：CH4+2O2 CO2+2H2O。
【实验探究】
（1）甲中的白色固体变蓝，说明反应生成了水，乙装置质量增加，燃烧产物中有二氧化碳，丁中玻璃管内 红棕色固体变成黑色固体，戊中澄清石灰水变浑浊，反应生成了铁和二氧化碳，进一步说明燃烧产物中有一 氧化碳，实验过程如下所示：

实验操作
实验现象
实验结论
将燃烧后的气体 产物进行验证
甲中的白色固体变蓝
燃烧产物中有水
乙装置质量增加
燃烧产物中有 CO2
丁中玻璃管内红棕色固体变成黑色固体；

戊中澄清石灰水变浑浊
燃烧产物中有 CO

（2）丁中玻璃管内氧化铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳，发生反应的化学方程式为：Fe2O3+3CO

2Fe+3CO2。

故填：Fe2O3+3CO 2Fe+3CO2。

【拓展延伸】

（1）5.4g 水中氢元素质量为：5.4g× =0.6g，甲烷质量为：0.6g÷ =2.4g，甲烷中碳元素质量为：2.4g
﹣0.6g=1.8g，二氧化碳中碳元素质量为：4.4g×=1.2g，一氧化碳中碳元素质量为：1.8g﹣1.2g=0.6g，一 氧化碳质量为：0.6g÷ =1.4g，参加反应的氧气质量为：4.4g+5.4g+1.4g﹣2.4g=8.8g， 甲烷、氧气、二氧化碳、一氧化碳、水的化学计量数之比为： ： ： ： ： =6：
11：4：2：12，

因此甲烷燃烧的化学方程式为：6CH4+11O2 4CO2+2CO+12H2O。 故填：6CH4+11O2 4CO2+2CO+12H2O。
（2）设 2.4g 甲烷充分燃烧需要氧气质量为 x，

CH4+2O2 CO2+2H2O，

16 64

2.4g x

= ，

x=9.6g， 若使上述实验中的甲烷充分燃烧，则理论上至少还需要氧气的质量为：9.6g﹣8.8g=0.8g， 故填：0.8g。
【点评】本题主要考查物质的性质，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而 得出正确的结论。

4．【解答】解：设需要含 Fe3O492.8%的磁铁矿石的质量为 x

Fe3O4+4CO 3Fe+4CO2

232 168

92.8%x 100g×（1﹣4%）

=

x≈142.9g

答：需要含 Fe3O492.8%的磁铁矿石的质量是 142.9g．

【点评】根据化学方程式计算时，第一要正确书写化学方程式，第二要使用正确的数据，第三计算过程要完 整．

5．【分析】白色固体五水硫酸铜能和水反应生成蓝色固体五水硫酸铜； 氧化铁和稀盐酸反应生成氯化铁和水；
FeSO4 分解生成水、二氧化硫和三氧化硫。

【解答】解：【数据分析】

（1）图 1 装置 B 中无水硫酸铜粉末变蓝，质量增加 12.6g，说明产物中有水，这是因为白色固体无水硫酸 铜能和水反应生成蓝色固体五水硫酸铜；
装置 C 中高锰酸钾溶液褪色，说明产物中还有二氧化硫。 故填：H2O；SO2。
（2）T4℃时，硫酸亚铁晶体完全分解后装置 A 中固体呈红色，加入足量稀盐酸，固体全部溶解，得到黄色 溶液 ， 说 明红 色 固体 是 氧化 铁 ， 氧化 铁 和稀 盐 酸 反应 生 成 氯化 铁 和水 ， 发生 反 应 的化 学 方程 式 为 ： Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O。
故填：Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O。
（3）兴趣小组的同学从理论上分析硫酸亚铁分解还生成另一物质 SO3，则 FeSO4 分解生成水、二氧化硫和 三氧化硫，反应的化学方程式为：2FeSO4 Fe2O3+SO2↑+SO3↑。

故填：2FeSO4 Fe2O3+SO2↑+SO3↑。
（4）设硫酸亚铁质量为 x，

由图中数据可知，反应生成氧化铁质量是 8g，

2FeSO4 Fe2O3+SO2↑+SO3↑，

304 160 x 8g
= ，

x=15.2g，

图 1 装置 B 中无水硫酸铜粉末变蓝，质量增加 12.6g，说明结晶水的质量是 12.6g， 根据题意有：152：18x=15.2g：12.6g，
x=7，

绿矾样品的质量 a 为：15.2+12.6=27.8。 故填：7；27.8。
【交流讨论】

（1）实验中选择通入氮气是利用氮气的化学性质不活泼，通常情况下不能和其它物质发生反应。 故填：不活泼。
（2）反应完全后仍要持续通入氮气，否则反应生成的水不能被硫酸铜完全吸收，测定的水的质量偏小，从 而导致测出的 x 值会偏小。
故填：偏小。

【点评】本题主要考查物质的性质，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而 得出正确的结论。