专题06 质量守恒定律 化学方程式【考点精讲】—【中考高分导航】备战2023年中考化学考点总复习（全国通用）

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      质量守恒定律和化学方程式是中考的必考内容，化学方程式在中考试卷中的占比很大，几乎涉及所有题型。所占分值也比较大，主要以下面2方面进行考查。（1）有关质量守恒的题目，命题形式一般有两种：①利用反应前后原子种类和数目判断反应物或生成物的化学式；②利用反应前后元素种类不变来确定物质的组成元素。（2）化学方程式的考查主要涉及化学方程式的书写与计算两方面，有关化学方程式书写的命题形式主要有：①考查对教材中涉及的化学方程式的熟练程度，此类题目一般是先根据题目推断出反应物，然后根据反应物写出化学方程式；②考查学生信息处理和配平化学方程式的能力，此类题目一般是在题目信息中给出反应物、生成物和反应条件，让学生写出化学方程式  考点1： 质量守恒定律1.定义：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.用质量守恒定律解释化学反应过程中的“变”与“不变”:（1）六个“不变”：①原子——原子的个数、种类、质量不变; ②元素——元素的种类、质量不变; ③物质的总质量不变。（2）两个“一定改变”:物质的种类一定改变,物质的粒子构成一定改变。（3）两个“可能改变”:元素的化合价可能改变,分子的数目可能改变。【例1】（2021·海南）火药是我国古代四大发明之一，《天工开物》记载：“凡硫黄配硝而后，火药成声”。其反应的化学方程式为：。则X的化学式为（）A．O2 B．SO2 C．NO2 D．N2【答案】D【解析】由质量守恒定律：反应前后，原子种类、数目均不变，则每个X分子由2个氮原子构成，则物质X的化学式为N2。故选：D。【例2】下列化学反应微观示意图中，和表示两种不同元素的原子，则X处的粒子示意图正确的是（）A． B． C． D．【答案】A【详解】由质量守恒定律可知，反应前后原子的种类和数目不变，反应前小白球表示的原子个数一共为4，反应后小白球表示的原子的个数一共有8个，黑球代表的原子个数为2，则X处的粒子中一共有两个黑球代表的原子，4个小白球代表的原子，即一个黑球与两个白球结合，故A正确；故选A。【例3】（2021·黑龙江）密闭容器中有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下发生化学反应，测得反应前后有关数据如下：物质甲乙丙丁反应前质量/g621435反应后质量/g待测22213关于此反应说法正确的是（）A．该反应是分解反应 B．物质乙一定是该反应的催化剂C．待测数值是14 D．反应中甲与丙变化的质量比4∶7【答案】A【分析】化学反应过程中，质量减少的物质是反应物，质量增加的物质是生成物，质量不变的物质可能是催化剂。根据表格提供的数据可知，乙的质量不变，可能是催化剂；丙的质量增加了22g-14g=8g，是生成物；丁的质量减少了35g-13g=22g，是反应物。根据质量守恒定律，甲必然是生成物，且增加的质量为22g-8g=14g。【解析】A、根据分析，该反应中丁是反应物，甲和丙是生成物，符合分解反应的特征，选项A正确；B、物质乙在反应过程中质量没有发生变化，可能是催化剂，也可能是其他没有参加反应的物质，选项B不正确；C、根据分析，反应中甲增加了14g，因此待测数值是14g+6g=20g，选项C不正确；D、该反应中甲的质量增加了14g，丙的质量增加了8g，反应中甲与丙变化的质量比为：14∶8=7:4，选项D不正确。故选A。  本考点需要注意以下几个细节：（1）质量守恒定律只能解释化学变化，不能解释物理变化。（2）过量的反应物(不参与反应)不能计入总质量中。（3）要熟记在反应前后，元素种类、物质总质量以及原子的种类、数目、质量都不会改变，分子数目和元素化合价可能发生改变，物质种类和分子种类一定改变。  1．（2021·河南中考真题）黑火药爆炸事件的反应为：，则X是（）A．K2S B．K2SO3 C．K2SO4 D．K2S2O3【答案】A【解析】根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和数目不变，反应物中含S、C、K、N、O的个数分别是1、3、2、2、6，生成物中含S、C、K、N、O的个数分别是0、3、0、2、6，故生成物中还应含1个S、2个K，故X的化学式为：K2S。故选A。2．工业法生产硝酸的一个中间反应可用微观模型表示如下，下列说法正确的是A．该反应前后分子的数目无变化 B．该反应前后元素种类没有变化C．该反应过程中氧气分子全部参与了反应 D．该反应的化学方程式可表示为：【答案】B【分析】由图示可知，一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮，反应为；【详解】由分析得：A. 该反应前后分子的数目发生改变，错误；B. 该反应前后元素种类没有变化，正确；C. 该反应过程中氧气分子没有全部参与反应，错误D. 该反应的化学方程式可表示为：，错误。故选B。3．“宏微结合”是化学学科核心素养之一。某物质在点燃的条件下发生反应，生成物和反应物共四种，它们的微观示意图和反应前后的质量如下表所示。物质序号微观示意图反应前质量/g反应后质量/g甲160乙100x丙145丁0y（1）由构成的物质中，所代表的元素的化合价为______。（2）表中的四种物质，属于有机物的是______（填化学式）。（3）上述反应的化学方程式为______。（4）某同学在计算反应物和生成物之间的质量关系时，可得出x+y=______。【答案】0价    CH4CH4+2O2CO2+2H2O72【详解】（1）构成的物质属于单质，单质中元素化合价为0价，故填：0价。（2）含碳元素的化合物，属于有机物，CH4、CO2含碳元素，但是CO2化学性质和无机物非常接近，我们称之为无机物，故填：CH4。（3）甲质量减少是反应物，丙质量增加是生成物，根据质量守恒反应前后元素种类不变，为了维持反应前后都有氧元素，反应物中一定有氧气，为了维持反应前后都有氢元素，生成物中一定有水，甲烷和氧气生成二氧化碳和水，化学方程式CH4+2O2CO2+2H2O，故填：CH4+2O2CO2+2H2O。（4）根据质量守恒，反应前后物质总质量不变，故16+100+1=x+45+y，x+y=72，故填：72。考点2：化学方程式的意义和书写定义：用化学式表示化学反应的式子。 书写原则:以客观事实为依据，遵守质量守恒定律。 化学方程式的书写（1）写:写出反应物和生成物的化学式; （2）配:配平化学方程式;（3）标:标明化学反应的条件，标出生成物的状态，把短线改为等号；（4）查:检查化学式,配平是否正确,生成物状态(上下标)是否标注,反应条件是否标明。【例4】下列化学方程式书写完全正确的是（）A． B．C． D．【答案】C【详解】A、铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，该反应的化学方程式为：，不符合题意；B、铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，该反应的化学方程式为：，不符合题意；C、氧化铁和稀盐酸反应生成氯化铁和水，该反应的化学方程式为：，符合题意；D、铝和硫酸铜反应生成硫酸铝和铜，该反应的化学方程式为：，不符合题意。故选C。 【例5】（2021·内蒙古包头市·中考真题）手机使用的锂（Li）电池是新型的高能电池，以质量轻、电容量大而受到重视。某种锂电池的总反应可表示为，下列说法正确的是（）A．该反应属于化合反应B．反应前后锂元素的化合价不变C．MnO2中含有氧分子D．LiMnO2属于氧化物【答案】A【解析】A、该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，符合题意；B、化学反应前后，锂元素由游离态转化为化合态，化合价一定发生了改变，不符合题意；C、二氧化锰由二氧化锰分子构成，不含氧分子，不符合题意；D、LiMnO2由Li、Mn、O三种元素组成，不属于氧化物，不符合题意。故选A。【例6】（2021·广东深圳市·中考真题）如图所示，下列说法错误的（）A．反应Ⅰ前后原子数目不变 B．反应中甲与乙的分子个数比为1：1C．反应Ⅱ丙中N的化合价-3价 D．想要得到更多H2，应减少反应Ⅱ的发生【答案】B【解析】由反应微观示意图可知：反应Ⅰ化学方程式：；反应Ⅱ化学方程式：；A、依据质量守恒定律：化学反应前后原子的个数不变，反应Ⅰ前后原子数目不变，说法正确；B、由反应微观示意图可知：反应Ⅰ化学方程式：，甲与乙的分子个数比2:1，说法错误；C、反应Ⅱ丙是指氨气NH3，氢元素的化合价为+1价，依据化合物中各元素正负化合价代数为0可知：氨气中N的化合价-3价，说法正确；D、由反应Ⅰ化学方程式：；反应Ⅱ化学方程式：可知：想要得到更多H2，应减少反应Ⅱ的发生，说法正确；答案：B。  化学方程式的书写必须以客观事实为依据，必须遵守质量守恒定律，同时还应抓住四查：一查化学式是否正确、二查是否配平、三查条件是否注明、四查符号是否正确使用。  1．（2021·山东临沂市·九年级其他模拟）下列化学方程式书写正确的是A．B．C．D．【答案】D【解析】A、，A错误。B、，B错误。C、，C错误。D、，D正确。故选：D。2．（2021·北京九年级二模）镁硬度小，化学性质活泼，加热时可以与水发生反应生成氢气。由菱镁矿（主要成分为MgCO3）冶炼镁的原理如下：① MgCO3MgO + CO2↑   ② MgO+C +Cl2MgCl2 + CO   ③ MgCl2Mg + Cl2↑下列说法不正确的是A．反应①和③均属于分解反应 B．反应②中，共涉及2种氧化物C．反应③中，Mg与Cl2的质量比为1：1 D．镁燃烧不能用水来灭火【答案】C【解析】A、反应①和③都是由一种物质生成两种新物质，均属于分解反应，选项说法正确；B、反应②中，氧化镁和一氧化碳属于氧化物，选项说法正确；C、反应③中，Mg与Cl2的质量比为24：71，选项说法错误；D、镁的化学性质活泼，加热时可以与水发生反应生成氢气，所以镁燃烧不能用水来灭火，以防发生爆炸，选项说法正确。故选：C。3．（2021·江苏淮安市·九年级二模）化学中常常出现“1+1=2”或“1+1≠2”的有趣现象，下列符合“1+1=2”的事实是A．常温下，1L水与1L酒精混合后的体积等于2LB．常温下，1g硫粉在1g氧气中完全燃烧后生成2g二氧化硫C．常温下，1g铁钉与1g硫酸铜溶液完全反应得到的溶液质量为2gD．常温下，1%的稀硫酸和1%的稀硫酸等质量的混合，得到2%的稀硫酸【答案】B【解析】A、 常温下，1L水与1L酒精混合后的体积小于2L，因为分子之间有间隔，错误；B、 由化学方程式体现的质量关系可知，常温下，1g硫粉在1g氧气中完全燃烧恰好反应，生成2g二氧化硫，正确；C、 由化学方程式，体现的质量关系可知，铁和硫酸铜生成铜和硫酸亚铁，溶解铁的质量小于生成固体铜的质量，故铁钉与硫酸铜溶液完全后，溶液质量减小，不会是2g，错误；D、溶液是均一、稳定的；常温下，1%的稀硫酸和1%的稀硫酸等质量的混合，还是得到1%的稀硫酸，错误。故选B。考点3：结合化学方程式进行计算有关化学方程式的计算步骤（1）设:根据题意设未知量。（2）写:正确书写有关反应的化学方程式。（3）找:写出相关物质的化学计量数与相对分子质量的乘积以及已知量,未知量。（4）列:列比例式,求解。（5）答:简明地写出答案。【例7】（2021·贵州铜仁市）根据下列原子结构示意图及原子在周期表中的相关信息，回答下列问题：（1）请你画出氮原子结构示意图______；（2）过氧化氢（H2O2）能杀菌消毒，H2O2中氧元素的化合价是______；（3）铝的应用很广泛，在高温下，铝与三氧化二铬反应可置换出金属铬（Cr），写出该反应的化学方程式______；（4）氨气是一种重要的化工原料，如下图是氮气和氢气反应生成氨气的微观示意图：①请写出此反应的化学方程式______；②氨气分子中氮原子与氢原子的质量比为______。【答案】（1）（2）-1价（3）2Al+Cr2O32Cr+Al2O3（4）①N2+3H22 NH3     ②14：3【解析】（1）N原子的质子数是7，核外电子也是7，第一层2，第二层是5，故原子结构图如上所示；（2）过氧化氢（H2O2）中H元素化合价是+1价，2个H原子，所以一共+2价，根据化合物中所有元素的化合价为0，负价也有2个，故氧元素的化合价为-1价；（3）根据题意，在高温下，铝与三氧化二铬反应可置换出金属铬（Cr），则另一种生成物是氧化铝，故化学方程式2Al+Cr2O32Cr+Al2O3;（4）①根据图示可知，化学方程式为如上所示，②氨气分子中氮原子的质量是14，H原子的相对原子质量是1，3个H，总质量是3，故质量比是14:3。【例8】（2021·海南）乙醇俗称酒精，常用作燃料、溶剂和消毒剂。（1）乙醇属于_______(填“有机物”或“无机物”)（2）将138g酒精(C2H5OH)点燃，酒精燃烧全部转化为CO、CO2和H2O，恢复到室温，测得所得气体中碳元素质量分数为36%，则燃烧所消耗氧气的质量为_______g。【答案】（1）有机物    （2）224    【解析】（1）乙醇含碳元素，属于有机物；（2）138g酒精中含碳元素的质量为：，138g酒精中含氢元素的质量为： ，反应恢复至室温后，测得所得气体中碳元素质量分数为36%，故所得二氧化碳和一氧化碳的总质量为： ，反应生成水的质量为： ，根据质量守恒定律，化学反应前后，物质的总质量不变，故燃烧所消耗氧气的质量为：200g+162g-138g=224g。     质量守恒定律的实验探究1. 实验装置（如图）2. 探究质量守恒定律的条件及现象分析   条件反应物和生成物的状态实验要求没有气体参与且没有气体生成的反应发生化学反应且现象明显有气体参与或有气体生成的反应反应现象明显且在密闭容器中进行  现象分析（1）有明显现象说明有化学反应发生。（2）反应前后质量相等，说明遵守质量守恒定律。（3）若反应前后质量不相等，可能的原因是有气体进入体系或体系中有气体逸出或浮力的影响等【例9】大量实验证明，化学反应符合质量守恒定律。（1）如图是铁钉与硫酸铜溶液反应的实验。①反应一段时间，观察到的现象是______。②该反应的化学方程式是______。③溶液中减少的铜元素质量等于反应生成的______的质量。（2）取足量的铁、锌，各加入相同质量相同溶质质量分数的稀盐酸，完全反应后，铁、锌均有剩余，下列说法正确的是______。A生成氢气的质量相等B生成的氯化亚铁和氯化锌的质量相等C参加反应的铁和锌的质量相等D参加反应的稀盐酸中HCl的质量相等（3）经计算3g镁和100g质量分数7.3%的盐酸充分反应可生成氢气0.2g，但经实验测生成氢气的质量大于0.2g，则可能的原因是过量的镁与______发生反应。【答案】天平平衡、有红色固体析出，溶液由蓝色变为浅绿色        铜    AD    水    【详解】（1）①铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，反应一段时间，观察到的现象是：天平平衡、有红色固体析出，溶液由蓝色变为浅绿色；②铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，故该反应的化学方程式是：；③根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类和质量不变，故溶液中减少的铜元素质量等于反应生成的铜的质量；（2）A、金属过量，酸不足，加入酸的质量和溶质质量分数相同，反应生成氢气的质量与酸中氢元素的质量相同，故最后生成氢气的质量相等，符合题意； B、铁与稀盐酸反应：，锌与稀盐酸反应： ，氯化亚铁的相对分子质量小于氯化锌，故生成的氯化亚铁的质量小于氯化锌，不符合题意；C、根据化学方程式可知，金属过量，酸不足，消耗相同质量的酸，由于铁的相对原子质量小，参加反应的铁质量小，不符合题意； D、酸不足，金属过量，稀盐酸完全反应，稀盐酸的质量和溶质质量分数相同，故参加反应的稀盐酸中HCl的质量相等，符合题意。故选AC；（3）镁和稀盐酸反应：，参加反应的镁与HCl的质量比为：24:73，故100g质量分数7.3%的盐酸消耗2.4g镁，生成0.2g氢气，实际结果，生成氢气的质量大于0.2g，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，盐酸中除了氯化氢，还有水中含有氢元素，故可能是过量的镁与水发生反应。