质量守恒定律及其应用

沙林祥

质量守恒定律是初中化学最重要的基础理论，学习中，同学们往往对质量守恒定律缺乏深刻的理解，对典型错题缺少应对方法。现列举三例常见错题，与同学们一起探讨解题方法。

壮壮的错题1

壮壮：沙老师，下面这道题答案是D，可我选了C，哪里错了呢？这道题判断的依据是什么呢？

【题1】（2020·河南·郑州）氯碱工业是以电解食盐水为基础的基本化学工业，电解食盐水不可能生成的是（ ）。

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

沙老师：根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，这是解题的依据。本题中反应物可能为食盐（主要成分为氯化钠）和水，所以反应前有四种元素，即钠、氯、氢、氧元素，反应后不会出现除这四种元素以外的其他元素。H2中含有氢元素，反应物中也含有氢元素，所以此反应的产物中可能存在H2;Cl2中含有氯元素，反应物中也含有氯元素，所以此反应的产物中可能存在Cl2;NaOH中含有钠、氧、氢元素，反应物中也含有钠、氧、氢元素，所以此反应的产物中可能存在NaOH;NaNO3中含有钠、氮、氧元素，反应物中没有氮元素，所以此反应的产物中不可能含有NaNO3。所以本题应选择D。

【检测1】（2020·四川·南充模拟）碳酸氢铵（NH4HCO3）是一种常见氮肥，极不稳定，常温下就会分解生成水、二氧化碳和一种有刺激性气味的气体，该气体可能是（ ）。

A. N2 B. SO2 C. CO D. NH3

答案：D

壮壮的错题2

壮壮：沙老师，下面这道题答案是D，可我选了B，哪里错了呢？请老师给我点拨一下。

【题2】（2020·湖南·澧县模拟）取相对分子质量为46的某有机物4.6 g，在足量的氧气中充分燃烧，生成8.8 g二氧化碳和5.4 g水，据此判断该有机物（ ）。

A. 其分子中C、H、O原子个数比为2∶5∶1 B. 其化学式为CH2O

C. 只由碳、氢两种元素组成 D. 一定含有碳、氢、氧三种元素

沙老师：本题应该先确定该有机物的元素种类，再确定该有机物的分子中各原子的个数比，再结合相对分子质量确定该有机物的化学式。某物质在氧气中充分燃烧生成二氧化碳和水，根据化学反应前后元素种类不变可知，该物质中一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素，可根据计算确定是否含有氧元素。

根据质量守恒定律可知，该物质中碳元素质量就是生成的二氧化碳中碳元素的质量，即8.8 g × [1244]=2.4 g，该物质中氢元素质量就是生成的水中氢元素的质量，即5.4 g × [218] = 0.6 g，碳、氢元素的质量和为：2.4 g + 0.6 g = 3 g，小于该有机物的质量，所以该有机物中还含氧元素，故C错误、D正确。该有机物中氧元素质量为：4.6 g - 3 g=1.6 g，所以该有机物分子中碳、氢、氧原子個数比 = [2.4 g12]∶[0.6 g1]∶[1.6 g16]=2∶6∶1，又因为该分子的相对分子质量为46，则其化学式为C2H6O，故A、B都错误。所以本题应选择D。

【检测2】（2020·江苏·昆山模拟）为判断某化合物是否含碳、氢、氧三种元素，取4.4 g该化合物在氧气中充分燃烧，生成13.2 g CO2和7.2 g H2O，则下列判断正确的是（ ）。

①一定含有C、H元素 ②一定含有O元素 ③一定不含O元素 ④分子中C、H的原子个数比为3∶8

A. ①②③ B. ①②④

C. ①③④ D. ①②③④

答案：C

壮壮的错题3

壮壮：沙老师，下面这道题答案是B，可我选了D，希望老师帮我分析一下。

【题3】（2020·福建模拟）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，测得有关数据如表1，则关于此反应的认识正确的是（ ）。

表1

[物质

X Y Z Q 反应前质量/g 20 2 1 37 反应后质量/g 15 32 1 a ]

A. 物质Y一定是单质 B. 反应后物质Q的质量为12 g

C. 反应过程中X、Q的质量比为9∶4 D. 物质Z一定是该反应的催化剂

沙老师：由表中数据分析可知，反应前后X的质量减少5 g，Y的质量增加30 g，Q的质量减少25 g，所以X、Q是反应物，Y是生成物，该反应符合“多变一”的形式，属于化合反应。Y是化合反应的生成物，一定是化合物，故A错误;根据质量守恒定律可知，化学反应前后各物质的总质量不变，由于该反应是在密闭容器中进行，所以反应前的总质量等于反应后的总质量，即20 + 2 + 1 + 37 = 15 + 32 + 1 + a，a = 12，故B正确;反应过程中X、Q的质量比=（20 -15）∶（37 - 12）=1∶5，故C错误;Z的质量不变，可能是该反应的催化剂，也可能是没有参加反应的杂质，故D错误。所以本题应选择B。

【检测3】（2020·河北·邢台模拟）在一密闭容器中加入下列四种物质充分反应，测得反应前后各物质的质量如表2。下列说法正确的是（ ）。

表2

[物质 A B C D 反应前质量/g 20 12 2 6 反应后质量/g 0 2 2 待测 ]

A. 该反应是分解反应 B. 物质C一定是催化剂

C. 物质D的待测值是36 g D. 反应中B、D的质量比是3∶1

答案：C