专题03 定量认识物质的组成与变化(期中知识清单)九年级化学上学期新教材人教版
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内容正文:
专题03 定量认识物质的组成与变化
一、质量守恒定律
1.质量守恒定律的内容
(1)内容:参加_____的各物质的质量_____,等于反应后生成的各物质的质量_____。
(2)概念解读:
①质量守恒定律指“_____”守恒,不包括其他方面的守恒,如体积等;
②“参加”:没有参加反应的物质的质量和非反应生成的物质的质量_____(填“能”或“不能”)计入“总和”中。
(3)适用范围:质量守恒定律适用于所有的_____变化,但不适用于_____变化[来。
关键牢记
所有生成物质量之和等于所有反应物质量之和,包括气体和沉淀。
“剩余的”和“不是反应生成的”不能计算在内。
2.质量守恒定律的微观解释
(1)微观本质:在化学反应前后,原子的_____、_____、_____均保持不变。
(2)化学反应前后的几个“变”与 “不变”
宏观
微观
一定不变
__________、__________、__________
原子的_____、_____、_____
一定改变
__________
__________
可能改变
__________
__________
关键牢记
宏观上三个不变:物质质量、元素质量和种类;微观上三个不变:原子种类、质量、数目。
3.质量守恒定律的探究实验
(1)验证质量守恒定律的实验
实验方案
铜粉加热
铁与硫酸铜反应
实验装置
实验现象
____________________________;
天平两次显示示数_____。
_____________________________________;天平两次显示示数_____。
化学方程式
____________________
____________________
实验结论
反应后各物质质量总和m2_____反应前各物质质量总和m1;
反应前后物质的_______________。
(3)质量“不守恒”的实验分析
碳酸钠与稀盐酸的反应
镁条的燃烧
反应原理
_________________________
_________________________
实验现象
白色粉末溶解,有_____________。天平指针__________。
镁条燃烧,发出耀眼的_____光,生成_____色固体,天平指针__________。
“不守恒”
的原因
反应生成的_____是气体,逸散到空气中去,所以质量变小
氧化镁的质量等于反应的镁条和参加反应的氧气质量总和, 质量_____。但生成的氧化镁白烟逸散到空气中,使质量_____。
实验结论
所有的化学反应_____质量守恒定律。
__________或__________(或者有烟、雾状物质生成)的反应,验证质量守恒定律时,必须在_____容器里进行。
4.质量守恒定律的应用
(1)求某种反应物或生成物的质量。
(2)推断反应物或生成物的组成(化学式)。
(3)推断反应物是否全部参加了反应。
(4)利用原子、分子知识解释质量守恒原因。
二、根据化学式计算
1.计算相对分子质量
(1)相对分子质量=(相对原子质量×原子个数)之和
(2)示例:Mg(OH)2的相对分子质量:Mr[Mg(OH)2]=__________
Na2CO3的相对分子质量:Mr[Na2CO3]=__________
2.计算元素的质量比
(1)元素的质量比=(__________×__________)之比
(2)示例:CO2中各元素的质量比为m (H) : m (O) =_______________Ca(OH)2中各元素的质量比为m (Ca) : m (O) : m (H) =_______________
关键牢记
对号入座,结果要化为最简整数比。
原子数目不能弄错,不能漏掉化学式中括号外面右下角的数字。
不能把原子个数比当成元素质量比。
3.计算物质中某元素的质量分数
(1)化合物中某元素的质量分数=
(2)示例:H2O中氢元素的质量分数=_______________。
(NH4)2SO4中氮元素的质量分数=_______________。
关键牢记
元素的质量分数是以百分数的形式呈现的,一定要记得写“×100%”。
4.物质质量与元素质量换算
(1)元素的质量=化合物的质量______元素质量分数
示例:10 g CaCO3中钙元素的质量:m(Ca)=_______________。
(2)物质的质量=元素的质量______元素的质量分数
示例:含有5kg氮元素的尿素【CO(NH2)2】质量为:
M[CO(NH2)2]=_______________。
三、根据化学方程式计算
1.计算依据:
(1)理论依据:____________
(2)基本依据:反应中的各物质的质量比成______关系,等于各物质____________(或相对原子质量)与其____________的乘积之比
2.计算步骤:
设、写、找、列、答,即:
(1)设未知数;
(2)根据题意写出化学方程式,写出相关物质的____________与____________的乘积;
(3)根据化学方程式找出____________;
(4)列出______,并求出______;
(5)简明地写出答案。
3.书写格式:
例1.实验室使用高锰酸钾制取氧气时,如果加热分解7.9克高锰酸钾,可得到氧气质量是多少?
步骤
格式示例
注意点
设
设:加热分解7.9克高锰酸钾可以得到氧气的______
x后面______
写
化学方程式要______正确
标
相对分子质量计算要______,切记乘以________;已知量后面要有______;上下两行顺序不能反。
列
比例式中已知量后面有______,x后面______;计算结果后面______。
答
简洁明了即可。
4.注意点:
(1)代入化学方程式中的各个量必须是______的质量。混合物或含杂质的物质质量不能直接代入化学方程式计算。
(2)化学方程式体现的是______关系,如有体积需要换算成质量代入化学方程式计算。
(3)关系式和比例式中的已知量要______。
(4)单位要______,未知数不带单位。
(5)关系式中的数据与物质的化学式要______。
关键牢记
化学式要正确;化学方程式要配平;要准确计算相对分子质量;
解题格式要规范,步骤要完整,不是相关的量不要标出。
单位要统一。
5.常见计算:
(1)纯物质计算;
(2)含杂质的计算;
(3)有气体体积的计算
一、质量守恒定律
易错1:混淆 “参加反应” 与 “加入” 的质量:只有实际参与化学反应的物质质量计入总和,过量剩余物、未反应的杂质不算在内。
易错2:扩大守恒适用范围:质量守恒定律仅适用于化学变化,溶解、挥发、三态变化等物理变化不适用。
易错3:误认为分子数目也守恒:反应前后守恒的是原子种类、数目、质量,分子种类一定改变,分子数目不一定守恒。
易错4:敞口反应误判 “质量不守恒”:有气体生成或参与的反应,敞口装置中质量差值就是逸出 / 吸收气体的质量,并非不遵守质量守恒。
易错5:表格题用剩余质量算质量比:计算反应物、生成物的质量比,要用质量的变化量,不能用反应后剩余质量直接相比。
二、根据化学式计算
易错 1:原子团原子个数漏乘括号外系数:计算含原子团的化学式时,括号内的原子总数要乘以括号右下角的系数。
易错 2:将原子个数比等同于元素质量比:元素质量比 = 相对原子质量 × 原子个数之比,绝非原子个数直接相比。
易错 3:质量分数漏乘 100% 或错带单位:元素质量分数结果必须为百分数形式,勿忘 ×100%,且不能带质量单位。
易错 4:结晶水合物把 “・” 当乘号计算:结晶水合物中 “・” 表示相加,相对分子质量 = 无水部分相对质量 + 结晶水部分相对质量。
易错 5:混合物直接套用纯净物质量分数:混合物需先算出纯净物纯度,元素总质量分数 = 纯度 × 纯净物中该元素质量分数。
三、根据化学方程式计算
易错 1:方程式未配平就代入计算:配平是计算的前提,配平错误会导致所有相对质量比例完全失效。
易错 2:相对总质量漏乘化学计量数:化学式对应的相对总质量 = 化学计量数 × 单个物质的相对分子质量。
易错 3:不纯物质量直接代入比例式:只有纯净物的质量可代入化学方程式计算,不纯物需先乘纯度换算。
易错 4:设未知数带单位、比例式单位不统一:设未知数时不带单位;已知量带单位,比例式上下单位必须一致。
易错 5:气体体积直接代入比例式计算:气体需通过 “质量 = 密度 × 体积” 换算成质量后,才能代入比例式计算。
易错 6:表格图像题选错数据组:要选取反应恰好完全的拐点数据,反应物有剩余的组别不能用于计算。
一、质量守恒定律
题型1:概念辨析
【典型例题】(25-26八年级下·黑龙江哈尔滨·期中)下列关于质量守恒定律的说法正确的是
A.参加反应的氧气和氢气的体积之和,一定等于生成水的体积
B.3 g白糖放入10 g水中完全溶解后得到13 g糖水,符合质量守恒定律
C.31 g红磷在空气中完全燃烧生成71 g五氧化二磷,则消耗40 g空气
D.铁丝燃烧后,生成物质量比铁丝的质量大,该反应符合质量守恒定律
题型2:守恒验证实验分析
【典型例题】(25-26九年级下·辽宁沈阳·期中)某化学探究小组利用下图所示方案来验证质量守恒定律。下列有关说法错误的是
A.气球的作用是平衡气压,形成密闭体系 B.加热后锥形瓶内固体由红色变为黑色
C.反应前后锥形瓶内各物质的总质量不变 D.实验过程中固体物质的质量不会改变
题型3:反应前后“量”的变化辨析
【典型例题】(25-26九年级下·山东淄博·期中)化学反应前后一定发生改变的是:①原子数目 ②分子数目 ③原子种类 ④物质种类 ⑤元素种类 ⑥物质总质量 ⑦元素的化合价
A.②④⑦ B.④ C.②⑦ D.①③⑤⑥
题型4:物质元素组成推断
【典型例题】(25-26八年级下·山东德州·期中)用31 g石蜡在氧气中完全燃烧,测得生成96.8 g二氧化碳和41.4 g水。由此推知石蜡
A.一定含碳、氢、氧元素 B.一定含碳、氢元素
C.一定含碳、氧元素 D.一定含氢、氧元素
题型5:密闭容器数据分析题
【典型例题】(25-26九年级下·山东淄博·期中)密闭容器中含有甲、乙、丙、丁四种物质,在一定条件下充分反应,测得反应前后各物质的质量如图所示。下列判断正确的是
A.甲是反应物
B.X的值是0
C.丙可能是反应的催化剂
D.反应中甲和丁的相对分子质量之比一定是1∶2
题型6:微观粒子示意图题
【典型例题】(25-26八年级下·黑龙江哈尔滨·期中)乙醇燃烧的微观示意图如图,请据图回答以下问题:
(1)参与反应的乙醇分子和氧分子个数比为______。
(2)根据质量守恒定律可以推知在此过程中,下列不会发生变化的是_____(填序号)。
A.分子数目 B.分子种类 C.原子质量 D.原子种类
(3)已知有一种物质A,它能与水发生反应生成氢氧化钙和氧气,根据我们所掌握的规律,可以推测A物质中一定含有_______元素。
题型7:质量守恒结合化学方程式计算
【典型例题】(24-25九年级上·广东·期中)现将过氧化氢溶液和二氧化锰共100g混合,待反应至不再有气体产生后,冷却、称量,得到剩余物质质量为93.6g。求:
(1)共制取氧气的质量为______克。
(2)原过氧化氢溶液中含有过氧化氢多少克?
二、 根据化学式计算
题型1:计算相对原子质量和元素质量比
【典型例题】(25-26九年级下·广东惠州·期中)为使机车排放更环保使用乙醇汽油,关于乙醇(C2H5OH)说法正确的是
A.由四种元素组成
B.由2个碳原子、6个氢原子、1个氧原子构成
C.碳、氢元素质量比为1:3
D.相对分子质量为46
题型2:计算元素质量分数
【典型例题】(25-26八年级下·山东泰安·期中)宇航员在太空中钙质流失严重,需要补钙,下图是某钙片标签的部分信息。
碳酸钙D3片
【成分】碳酸钙(CaCO3)、维生素D3等。
【规格】每片含碳酸钙0.75 g。
【用法用量】口服,咀嚼后咽下。
成人:一次2片,一日1次,儿童酌量。
请完成下列计算:
(1)碳酸钙的化学式量是________;
(2)碳酸钙中氧元素的质量分数为________(精确到1%)。
题型3:物质质量与元素质量换算
【典型例题】(25-26九年级上·福建漳州·期中)香叶醛(化学式为)存在于柠檬油中,具有柠檬、柑橘果香,广泛应用于肥皂、花露水的加香剂中。请计算:
(1)香叶醛中C、H、O元素的质量比为___________。
(2)香叶醛中氧元素的质量分数为多少?
(3)15.2 g香叶醛中含有氧元素的质量为___________。
题型4:标签或生活情境类计算
【典型例题】(25-26八年级下·黑龙江哈尔滨·期中)钙是维持人体正常功能所必需的元素。某补钙剂说明书的部分内容如图所示。请根据图示中的信息回答下列问题:
(1)碳酸钙的相对分子质量为__________;
(2)碳酸钙中碳元素与氧元素的质量比为__________;
(3)若一个青少年正常情况下每天需要摄入0.9 g钙元素,假设这些钙元素全部来自于这种钙片,则每天需服用这种钙片__________片。
题型5:不同物质元素质量相等计算
【典型例题】(25-26九年级上·湖北随州·期中)如图是某硝酸铵化肥的部分说明书,回答下列问题。
(1)硝酸铵的相对分子质量为___________。
(2)氮元素是植物生长的必需元素,尿素中含有氮元素,若某块地需施用18kg尿素[CO(NH2)2],为达到相同肥效,求需施用该硝酸铵化肥的质量。(写出计算过程)
题型6:混合物纯度与元素质量分数互算
【典型例题】(25-26九年级上·江苏连云港·期中)阅读标签并回答下列问题(商品的标签常常用质量分数来表示某物质的成分或纯度)。
(1)硝酸铵中氮元素和氢元素的质量比为_________。(填最简整数比)
(2)硝酸铵中氮元素的质量分数为_________,因此证明这包氮肥包装标签的说明_________(填“有”或“没有”)虚假之处。
(3)经化验证明这包化肥的纯度为 96%,则这包化肥中共含有多少kg 的氮元素。
三、 根据化学方程式计算
题型1:纯物质的计算
【典型例题】(26-27九年级上·上海·期中)实验室用双氧水与二氧化锰混合制取,现用含有34g的双氧水溶液,完全反应后能得到多少克氧气?(根据方程式计算)
题型2:不纯物质的计算
【典型例题】(24-25八年级下·湖北·期中)工业上以辉铜矿(主要成分为Cu2S)为原料,采用火法熔炼工艺生产铜。火法炼铜的反应原理可以简单表示为:,请回答:
(1)Cu2S中铜和硫元素的质量比为______________。
(2)取20吨含Cu2S 80%的辉铜矿,理论上可最多生产出多少吨铜?(写出计算过程)。
题型3:气体体积换算类计算
【典型例题】(25-26九年级上·天津和平·期中)小化同学在老师的指导下进行“氧气的实验室制取与性质”的实验活动。请根据化学方程式计算:
(1)小化同学取8 g高锰酸钾制取氧气,加热一段时间后,剩余固体质量为7.36 g,求反应的高锰酸钾的质量?
(2)剩余固体中有何物质,各多少克?
(3)已知氧气的密度为1.43 g/L,上述实验中产生氧气的体积是多少升?(保留2位小数)
题型4:质量差法计算
【典型例题】(25-26八年级下·山东日照·期中)现有一瓶过氧化氢溶液,实验兴趣小组的同学们取部分溶液进行了如下实验:
请结合实验回答下列问题:
(1)生成氧气的质量为_____g。
(2)最后270.6 g固液混合物中固体的质量为_____g。
(3)计算有多少过氧化氢被分解?(写出计算过程)
题型5:表格数据分析型计算
【典型例题】(24-25九年级上·湖北武汉·期中)实验室有一瓶含杂质的高锰酸钾,某兴趣小组同学用该药品制取氧气。取5g该药品放入试管中加热(杂质不参加反应),并在不同时刻测定试管内剩余固体物质的质量,实验数据记录如下,请回答:
加热时间/min
剩余固体质量/g
5
5
4.62
4.58
4.52
4.52
(1)完全反应后生成氧气的质量为___________g。
(2)计算5g药品中高锰酸钾的质量,写出具体计算过程。(结果精确到0.01g)
题型6:坐标图像型计算
【典型例题】(24-25九年级上·吉林长春·期中)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气。反应前,将68g过氧化氢溶液放入烧杯中,再向其中加入2g二氧化锰,烧杯中物质的总质量随时间的变化如下图。
请回答:
(1)反应后二氧化锰的质量是_______g;
(2)反应生成氧气的质量是_______g;
(3)参加反应的过氧化氢的质量是_______g。
题型7:实验图示型计算
【典型例题】(25-26九年级下·湖南长沙·期中)为测定某种含氯化钠的小苏打样品中碳酸氢钠的质量分数,化学兴趣小组用小苏打样品进行下图所示实验:
已知发生反应的化学方程式为:
请计算:
(1)恰好完全反应时,生成气体的质量是____g。
(2)上述小苏打样品中碳酸氢钠的质量分数(写出计算过程)。
一、质量守恒定律
技巧
一句话要点
表格数据分析 ——"守恒定角色法"
总质量守恒算待测值;增为生成物、减为反应物,不变为催化剂或杂质。
微观示意图解题 ——"去重配平法"
先删反应前后相同分子,写化学式配平,验证原子种类数目均不变。
推断元素组成 ——"定性定量两步法"
燃烧生成 CO₂和 H₂O 必含碳氢;碳氢总质量小于反应物质量则一定含氧。
求气体 / 沉淀质量 ——"质量差法"
反应前后总质量的差值,等于生成气体或沉淀的质量。
二、 根据化学式计算
技巧
一句话要点
相对分子质量计算
相对原子质量乘原子个数再相加,含原子团先算括号内再乘外层系数。
元素质量比计算 ——"个数乘量相比法"
相对原子质量乘原子个数相比,结果约成最简整数比。
元素质量分数计算
(相对原子质量 × 原子个数)÷ 相对分子质量 ×100%,先约分再算更简便。
物质与元素质量互算
元素质量 = 物质总质量 × 元素质量分数;求总质量则用元素质量除以质量分数。
混合物纯度计算 ——"纯度关联法"
纯净物质量 = 混合物质量 × 纯度;元素总质量分数 = 纯度 × 纯净物中元素质量分数。
三、 根据化学方程式计算
技巧
一句话要点
标准解题流程 ——"六步规范法"
按设、写、找、列、求、答六步书写;方程式必配平,相对质量乘计量数。
含杂质计算 ——"纯量代入法"
只有纯净物可代入方程式;不纯物乘纯度换算为纯净物质量再计算。
差量法计算 ——"差量代换法"
反应前后质量差为气体 / 沉淀质量,将差量直接代入比例式计算。
表格图像计算 ——"拐点定数据法"
找质量不变的拐点为反应终点,选恰好完全反应的数据代入计算。
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专题03 定量认识物质的组成与变化
一、质量守恒定律
1.质量守恒定律的内容
(1)内容:参加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)概念解读:
①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;
②“参加”: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(填“能”或“不能”)计入“总和”中。
(3)适用范围: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[来。
关键牢记
所有生成物质量之和等于所有反应物质量之和,包括气体和沉淀。
“剩余的”和“不是反应生成的”不能计算在内。
2.质量守恒定律的微观解释
(1)微观本质:在化学反应前后,原子的种类、数目、质量均保持不变。
(2)化学反应前后的几个“变”与 “不变”
宏观
微观
一定不变
物质的总质量、元素的种类、元素的质量
原子的种类、数目、质量
一定改变
物质的种类
分子的种类
可能改变
化合价
分子总数
关键牢记
宏观上三个不变:物质质量、元素质量和种类;微观上三个不变:原子种类、质量、数目。
3.质量守恒定律的探究实验
(1)验证质量守恒定律的实验
实验方案
铜粉加热
铁与硫酸铜反应
实验装置
实验现象
红色粉末逐渐变黑,气球变瘪。天平两次显示示数相等。
铁丝表面覆盖一层红色的物质,溶液由蓝色逐渐变为浅绿色;天平两次显示示数相等。
化学方程式
2Cu + O22CuO
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
实验结论
反应后各物质质量总和m2 = 反应前各物质质量总和m1;
反应前后物质的总质量相等。
(3)质量“不守恒”的实验分析
碳酸钠与稀盐酸的反应
镁条的燃烧
反应原理
Na2CO3+2HCl== 2NaCl+H2O+CO2↑
2Mg + O2 2MgO
实验现象
白色粉末溶解,有大量气泡迅速产生。天平指针向右偏转。
镁条燃烧,发出耀眼的白光,生成白色固体,天平指针向左偏转。
“不守恒”
的原因
反应生成的二氧化碳是气体,逸散到空气中去,所以质量变小
氧化镁的质量等于反应的镁条和参加反应的氧气质量总和, 质量变大。但生成的氧化镁白烟逸散到空气中,使质量变小。
实验结论
所有的化学反应均遵守质量守恒定律。
有气体参加或气体生成(或者有烟、雾状物质生成)的反应,验证质量守恒定律时,必须在密闭容器里进行。
4.质量守恒定律的应用
(1)求某种反应物或生成物的质量。
(2)推断反应物或生成物的组成(化学式)。
(3)推断反应物是否全部参加了反应。
(4)利用原子、分子知识解释质量守恒原因。
二、根据化学式计算
1.计算相对分子质量
(1)相对分子质量=(相对原子质量×原子个数)之和
(2)示例:Mg(OH)2的相对分子质量:Mr[Mg(OH)2]=24+(16+1)× 2 = 58
Na2CO3的相对分子质量:Mr[Na2CO3]=23×2 +12 +16×3=106
2.计算元素的质量比
(1)元素的质量比=(相对原子质量×原子个数)之比
(2)示例:CO2中各元素的质量比为m (H) : m (O) = 12:16×2 =3:8
Ca(OH)2中各元素的质量比为m (Ca) : m (O) : m (H) = 40:16×2:1×2 =20:16:1
关键牢记
对号入座,结果要化为最简整数比。
原子数目不能弄错,不能漏掉化学式中括号外面右下角的数字。
不能把原子个数比当成元素质量比。
3.计算物质中某元素的质量分数
(1)化合物中某元素的质量分数=
(2)示例:H2O中氢元素的质量分数=×100%=11.1%。
(NH4)2SO4中氮元素的质量分数=×100%=21.2%。
关键牢记
元素的质量分数是以百分数的形式呈现的,一定要记得写“×100%”。
4.物质质量与元素质量换算
(1)元素的质量=化合物的质量×元素质量分数
示例:10 g CaCO3中钙元素的质量:m(Ca)=10 g ×( ×100%)= 4 g 。
(2)物质的质量=元素的质量 ÷ 元素的质量分数
示例:含有5kg氮元素的尿素【CO(NH2)2】质量为:
M[CO(NH2)2]=5k g ÷(×100%)= 10.7kg 。
三、根据化学方程式计算
1.计算依据:
(1)理论依据:质量守恒定律
(2)基本依据:反应中的各物质的质量比成正比例关系,等于各物质相对分子质量(或相对原子质量)与其化学计量数的乘积之比
2.计算步骤:
设、写、找、列、答,即:
(1)设未知数;
(2)根据题意写出化学方程式,写出相关物质的化学计量数与相对分子质量的乘积;
(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)简明地写出答案。
3.书写格式:
例1.实验室使用高锰酸钾制取氧气时,如果加热分解7.9克高锰酸钾,可得到氧气质量是多少?
步骤
格式示例
注意点
设
设:加热分解7.9克高锰酸钾可以得到氧气的质量为x
x后面不写单位
写
2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑
化学方程式要配平正确
标
316 32
7.9g x
相对分子质量计算要准确,切记乘以化学计量数;已知量后面要有单位;上下两行顺序不能反。
列
=
x=0.8g
比例式中已知量后面有单位,x后面没有单位;计算结果后面有单位。
答
答:加热分解7.9克高锰酸钾可以得到0.8克氧气。
简洁明了即可。
4.注意点:
(1)代入化学方程式中的各个量必须是纯净物的质量。混合物或含杂质的物质质量不能直接代入化学方程式计算。
(2)化学方程式体现的是质量关系,如有体积需要换算成质量代入化学方程式计算。
(3)关系式和比例式中的已知量要带单位。
(4)单位要统一,未知数不带单位。
(5)关系式中的数据与物质的化学式要对齐。
关键牢记
化学式要正确;化学方程式要配平;要准确计算相对分子质量;
解题格式要规范,步骤要完整,不是相关的量不要标出。
单位要统一。
5.常见计算:
(1)纯物质计算;
(2)含杂质的计算;
(3)有气体体积的计算
一、质量守恒定律
易错1:混淆 “参加反应” 与 “加入” 的质量:只有实际参与化学反应的物质质量计入总和,过量剩余物、未反应的杂质不算在内。
易错2:扩大守恒适用范围:质量守恒定律仅适用于化学变化,溶解、挥发、三态变化等物理变化不适用。
易错3:误认为分子数目也守恒:反应前后守恒的是原子种类、数目、质量,分子种类一定改变,分子数目不一定守恒。
易错4:敞口反应误判 “质量不守恒”:有气体生成或参与的反应,敞口装置中质量差值就是逸出 / 吸收气体的质量,并非不遵守质量守恒。
易错5:表格题用剩余质量算质量比:计算反应物、生成物的质量比,要用质量的变化量,不能用反应后剩余质量直接相比。
二、根据化学式计算
易错 1:原子团原子个数漏乘括号外系数:计算含原子团的化学式时,括号内的原子总数要乘以括号右下角的系数。
易错 2:将原子个数比等同于元素质量比:元素质量比 = 相对原子质量 × 原子个数之比,绝非原子个数直接相比。
易错 3:质量分数漏乘 100% 或错带单位:元素质量分数结果必须为百分数形式,勿忘 ×100%,且不能带质量单位。
易错 4:结晶水合物把 “・” 当乘号计算:结晶水合物中 “・” 表示相加,相对分子质量 = 无水部分相对质量 + 结晶水部分相对质量。
易错 5:混合物直接套用纯净物质量分数:混合物需先算出纯净物纯度,元素总质量分数 = 纯度 × 纯净物中该元素质量分数。
三、根据化学方程式计算
易错 1:方程式未配平就代入计算:配平是计算的前提,配平错误会导致所有相对质量比例完全失效。
易错 2:相对总质量漏乘化学计量数:化学式对应的相对总质量 = 化学计量数 × 单个物质的相对分子质量。
易错 3:不纯物质量直接代入比例式:只有纯净物的质量可代入化学方程式计算,不纯物需先乘纯度换算。
易错 4:设未知数带单位、比例式单位不统一:设未知数时不带单位;已知量带单位,比例式上下单位必须一致。
易错 5:气体体积直接代入比例式计算:气体需通过 “质量 = 密度 × 体积” 换算成质量后,才能代入比例式计算。
易错 6:表格图像题选错数据组:要选取反应恰好完全的拐点数据,反应物有剩余的组别不能用于计算。
一、质量守恒定律
题型1:概念辨析
【典型例题】(25-26八年级下·黑龙江哈尔滨·期中)下列关于质量守恒定律的说法正确的是
A.参加反应的氧气和氢气的体积之和,一定等于生成水的体积
B.3 g白糖放入10 g水中完全溶解后得到13 g糖水,符合质量守恒定律
C.31 g红磷在空气中完全燃烧生成71 g五氧化二磷,则消耗40 g空气
D.铁丝燃烧后,生成物质量比铁丝的质量大,该反应符合质量守恒定律
【答案】D
【详解】质量守恒定律核心规则:①仅适用于化学变化,不适用于物理变化;②守恒的是质量,不涉及体积;③是实际参与化学反应的纯净反应物总质量,等于生成物总质量。
A.质量守恒定律不涉及体积守恒,氢气、氧气反应生成液态水,体积远小于反应物气体体积,错误。
B.白糖溶解属于物理变化,不适用质量守恒定律,错误。
C.红磷燃烧反应为,经计算31g红磷反应消耗的是40g氧气,不是空气(空气是混合物,含大量不参与反应的其他气体),错误。
D.铁丝燃烧是铁与氧气反应生成四氧化三铁,生成物质量等于参加反应的铁和氧气的质量总和,因此比铁丝质量大,符合质量守恒定律,正确。
题型2:守恒验证实验分析
【典型例题】(25-26九年级下·辽宁沈阳·期中)某化学探究小组利用下图所示方案来验证质量守恒定律。下列有关说法错误的是
A.气球的作用是平衡气压,形成密闭体系 B.加热后锥形瓶内固体由红色变为黑色
C.反应前后锥形瓶内各物质的总质量不变 D.实验过程中固体物质的质量不会改变
【答案】D
【分析】该实验为密闭体系中铜粉加热与氧气的反应,反应原理为
【详解】A.加热时瓶内气体受热膨胀,气球既可平衡气压防止橡胶塞弹出,又可形成密闭体系避免瓶内物质逸出,说法正确。
B.红色的铜单质反应后生成黑色的氧化铜,固体由红色变为黑色,说法正确。
C.装置为密闭体系,根据质量守恒定律,反应前后锥形瓶内所有物质的总质量不变,说法正确。
D.反应后固体中增加了参与反应的氧气里的氧元素质量,固体物质质量会增大,说法错误。
题型3:反应前后“量”的变化辨析
【典型例题】(25-26九年级下·山东淄博·期中)化学反应前后一定发生改变的是:①原子数目 ②分子数目 ③原子种类 ④物质种类 ⑤元素种类 ⑥物质总质量 ⑦元素的化合价
A.②④⑦ B.④ C.②⑦ D.①③⑤⑥
【答案】B
【详解】化学反应的过程就是反应物的原子的重新组合的过程,所以,化学反应前后:原子的种类、原子的数目、元素的种类、物质的总质量没有发生变化;物质种类一定改变,分子数目、元素的化合价不一定改变。故选B。
题型4:物质元素组成推断
【典型例题】(25-26八年级下·山东德州·期中)用31 g石蜡在氧气中完全燃烧,测得生成96.8 g二氧化碳和41.4 g水。由此推知石蜡
A.一定含碳、氢、氧元素 B.一定含碳、氢元素
C.一定含碳、氧元素 D.一定含氢、氧元素
【答案】B
【详解】根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类、质量均不变。96.8g CO2中碳元素质量:,41.4g H2O中氢元素质量:,碳、氢元素总质量为,与参加反应的石蜡质量相等,说明石蜡不含氧元素,故选B。
题型5:密闭容器数据分析题
【典型例题】(25-26九年级下·山东淄博·期中)密闭容器中含有甲、乙、丙、丁四种物质,在一定条件下充分反应,测得反应前后各物质的质量如图所示。下列判断正确的是
A.甲是反应物
B.X的值是0
C.丙可能是反应的催化剂
D.反应中甲和丁的相对分子质量之比一定是1∶2
【答案】C
【详解】A. 由图可知,反应后甲的质量增加,甲是生成物,错误;
B. 根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变,则,X=3,错误;
C. 化学反应前后丙的质量不变,丙可能是催化剂,也可能是不参与反应的杂质,正确;
D. 该反应中甲和丁的质量比为:(6g-4g):(8g-4g)=1:2,但是化学计量数未知,反应中甲和丁的相对分子质量之比不一定是1:2,错误。
题型6:微观粒子示意图题
【典型例题】(25-26八年级下·黑龙江哈尔滨·期中)乙醇燃烧的微观示意图如图,请据图回答以下问题:
(1)参与反应的乙醇分子和氧分子个数比为______。
(2)根据质量守恒定律可以推知在此过程中,下列不会发生变化的是_____(填序号)。
A.分子数目 B.分子种类 C.原子质量 D.原子种类
(3)已知有一种物质A,它能与水发生反应生成氢氧化钙和氧气,根据我们所掌握的规律,可以推测A物质中一定含有_______元素。
【答案】(1)1:3
(2)CD
(3)钙/Ca
【详解】(1)根据微观示意图,该反应的化学方程式为:,参与反应的乙醇分子和氧分子个数比为1:3。
(2)根据质量守恒定律的微观本质,化学反应前后原子的种类、质量、数目均不变;分子种类一定改变,分子数目可能改变(该反应前后分子数从4变为5,发生了改变),因此选CD。
(3)根据化学反应前后元素种类不变,生成物氢氧化钙和氧气含Ca、H、O三种元素,反应物水只能提供H、O元素,因此A中一定含有Ca元素。
题型7:质量守恒结合化学方程式计算
【典型例题】(24-25九年级上·广东·期中)现将过氧化氢溶液和二氧化锰共100g混合,待反应至不再有气体产生后,冷却、称量,得到剩余物质质量为93.6g。求:
(1)共制取氧气的质量为______克。
(2)原过氧化氢溶液中含有过氧化氢多少克?
【答案】(1)6.4
(2)设质量为x
答:原过氧化氢溶液中含有过氧化氢13.6g。
【详解】(1)共制取氧气的质量为100g-93.6g=6.4g;
(2)见答案。
二、 根据化学式计算
题型1:计算相对原子质量和元素质量比
【典型例题】(25-26九年级下·广东惠州·期中)为使机车排放更环保使用乙醇汽油,关于乙醇(C2H5OH)说法正确的是
A.由四种元素组成
B.由2个碳原子、6个氢原子、1个氧原子构成
C.碳、氢元素质量比为1:3
D.相对分子质量为46
【答案】D
【详解】A.根据化学式可知,乙醇只由碳、氢、氧三种元素组成,错误。
B.宏观上乙醇是由无数个乙醇分子构成,并非直接由原子构成,错误。
C.碳、氢元素质量比=4:1,错误
D.相对分子质量为各原子相对原子质量之和,(12×2)+(1×6)+(16×1)=46,正确。
题型2:计算元素质量分数
【典型例题】(25-26八年级下·山东泰安·期中)宇航员在太空中钙质流失严重,需要补钙,下图是某钙片标签的部分信息。
碳酸钙D3片
【成分】碳酸钙(CaCO3)、维生素D3等。
【规格】每片含碳酸钙0.75 g。
【用法用量】口服,咀嚼后咽下。
成人:一次2片,一日1次,儿童酌量。
请完成下列计算:
(1)碳酸钙的化学式量是________;
(2)碳酸钙中氧元素的质量分数为________(精确到1%)。
【答案】(1)100
(2)48%
【详解】(1)碳酸钙的化学式量(相对分子质量)为:40+12+(16×3)=100。
(2)碳酸钙中氧元素的质量分数为:。
题型3:物质质量与元素质量换算
【典型例题】(25-26九年级上·福建漳州·期中)香叶醛(化学式为)存在于柠檬油中,具有柠檬、柑橘果香,广泛应用于肥皂、花露水的加香剂中。请计算:
(1)香叶醛中C、H、O元素的质量比为___________。
(2)香叶醛中氧元素的质量分数为多少?
(3)15.2 g香叶醛中含有氧元素的质量为___________。
【答案】(1)
(2)
解:香叶醛中氧元素的质量分数:
答:香叶醛中氧元素的质量分数。
(3)1.6g
【详解】(1)化合物中元素质量比 = (原子个数×对应相对原子质量)之比:。
(2)详见答案。
(3)元素质量=化合物总质量×该元素质量分数,氧元素质量为:。
题型4:标签或生活情境类计算
【典型例题】(25-26八年级下·黑龙江哈尔滨·期中)钙是维持人体正常功能所必需的元素。某补钙剂说明书的部分内容如图所示。请根据图示中的信息回答下列问题:
(1)碳酸钙的相对分子质量为__________;
(2)碳酸钙中碳元素与氧元素的质量比为__________;
(3)若一个青少年正常情况下每天需要摄入0.9 g钙元素,假设这些钙元素全部来自于这种钙片,则每天需服用这种钙片__________片。
【答案】(1)100
(2)1:4
(3)3
【详解】(1)相对分子质量=各元素的相对原子质量×原子个数之和,则碳酸钙的相对分子质量为40+12+16×3=100。
(2)元素的质量比=元素的相对原子质量×原子个数之比,则碳酸钙中碳元素与氧元素的质量比为12:(16×3)=1:4。
(3)1片钙片中钙元素的质量为,则每天需服用0.9g÷0.3g/片=3片。
题型5:不同物质元素质量相等计算
【典型例题】(25-26九年级上·湖北随州·期中)如图是某硝酸铵化肥的部分说明书,回答下列问题。
(1)硝酸铵的相对分子质量为___________。
(2)氮元素是植物生长的必需元素,尿素中含有氮元素,若某块地需施用18kg尿素[CO(NH2)2],为达到相同肥效,求需施用该硝酸铵化肥的质量。(写出计算过程)
【答案】(1)80
(2)解:设需施用该硝酸铵化肥的质量为x;
解得x=30kg
答:需要施用该硝酸铵化肥的质量为30kg。
【详解】(1) 硝酸铵的相对分子质量为:;
(2)见答案。
题型6:混合物纯度与元素质量分数互算
【典型例题】(25-26九年级上·江苏连云港·期中)阅读标签并回答下列问题(商品的标签常常用质量分数来表示某物质的成分或纯度)。
(1)硝酸铵中氮元素和氢元素的质量比为_________。(填最简整数比)
(2)硝酸铵中氮元素的质量分数为_________,因此证明这包氮肥包装标签的说明_________(填“有”或“没有”)虚假之处。
(3)经化验证明这包化肥的纯度为 96%,则这包化肥中共含有多少kg 的氮元素。
【答案】(1)7:1
(2) 35% 有
(3)这包化肥中氮元素的质量为:
【详解】(1)硝酸铵中氮元素和氢元素的质量比为:;
(2)硝酸铵中氮元素的质量分数为:;
35%小于40%,证明这包氮肥包装标签的说明有虚假之处;
(3)见答案。
三、 根据化学方程式计算
题型1:纯物质的计算
【典型例题】(26-27九年级上·上海·期中)实验室用双氧水与二氧化锰混合制取,现用含有34g的双氧水溶液,完全反应后能得到多少克氧气?(根据方程式计算)
【答案】解:设含有34g的双氧水溶液,完全反应后能得到氧气的质量为x。
x = 16 g
答:含有34g的双氧水溶液,完全反应后能得到氧气的质量为16g。
【详解】详见答案。
题型2:不纯物质的计算
【典型例题】(24-25八年级下·湖北·期中)工业上以辉铜矿(主要成分为Cu2S)为原料,采用火法熔炼工艺生产铜。火法炼铜的反应原理可以简单表示为:,请回答:
(1)Cu2S中铜和硫元素的质量比为______________。
(2)取20吨含Cu2S 80%的辉铜矿,理论上可最多生产出多少吨铜?(写出计算过程)。
【答案】(1)4∶1
(2)解:设理论上可最多生产出铜的质量为x
x=12.8t
答:理论上可最多生产出12.8吨铜。
【详解】(1)在Cu2S中,铜(Cu)的相对原子质量为64,硫(S)的相对原子质量为32,则铜和硫元素的质量比为。
(2)根据Cu2S的质量计算,见答案。
题型3:气体体积换算类计算
【典型例题】(25-26九年级上·天津和平·期中)小化同学在老师的指导下进行“氧气的实验室制取与性质”的实验活动。请根据化学方程式计算:
(1)小化同学取8 g高锰酸钾制取氧气,加热一段时间后,剩余固体质量为7.36 g,求反应的高锰酸钾的质量?
(2)剩余固体中有何物质,各多少克?
(3)已知氧气的密度为1.43 g/L,上述实验中产生氧气的体积是多少升?(保留2位小数)
【答案】(1)已知氧气的质量=8g-7.36g=0.64g,设参加反应的高锰酸钾的质量为x,生成二氧化锰的质量为y,
, x=6.32g,
, y=1.74g,
答:参加反应的高锰酸钾的质量为6.32g
(2)剩余固体中含有高锰酸钾为8g-6.32g=1.68g;二氧化锰为1.74g;锰酸钾为7.36g-1.68g-1.74g=3.94g;
答:剩余固体中含有高锰酸钾为1.68g;二氧化锰为1.74g;锰酸钾为3.94g;
(3)产生氧气的体积是:;
答:产生氧气的体积是0.45L。
【详解】(1)见答案;
(2)见答案;
(3)见答案。
题型4:质量差法计算
【典型例题】(25-26八年级下·山东日照·期中)现有一瓶过氧化氢溶液,实验兴趣小组的同学们取部分溶液进行了如下实验:
请结合实验回答下列问题:
(1)生成氧气的质量为_____g。
(2)最后270.6 g固液混合物中固体的质量为_____g。
(3)计算有多少过氧化氢被分解?(写出计算过程)
【答案】(1)6.4
(2)5
(3)设被分解的过氧化氢质量为
,
答:有过氧化氢被分解。
【详解】(1)据质量守恒定律,反应前总质量为过氧化氢溶液质量与二氧化锰质量之和,生成的氧气逸出体系,因此氧气质量 = 反应前总质量 - 反应后固液混合物总质量: 。
(2)二氧化锰是过氧化氢分解反应的催化剂,催化剂在反应前后质量不变,因此剩余固液混合物中固体二氧化锰的质量还是加入的5g。
(3)见答案。
题型5:表格数据分析型计算
【典型例题】(24-25九年级上·湖北武汉·期中)实验室有一瓶含杂质的高锰酸钾,某兴趣小组同学用该药品制取氧气。取5g该药品放入试管中加热(杂质不参加反应),并在不同时刻测定试管内剩余固体物质的质量,实验数据记录如下,请回答:
加热时间/min
剩余固体质量/g
5
5
4.62
4.58
4.52
4.52
(1)完全反应后生成氧气的质量为___________g。
(2)计算5g药品中高锰酸钾的质量,写出具体计算过程。(结果精确到0.01g)
【答案】(1)0.48
(2)设:5g药品中高锰酸钾的质量为x。
x=4.74g
答:5g药品中高锰酸钾的质量为4.74g。
【详解】(1)高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,氧气逸出,根据质量守恒定律可知,化学反应前后物质的总质量不变,则反应前后减少的质量为生成氧气的质量,氧气质量=5g-4.52g=0.48g;
(2)见答案。
题型6:坐标图像型计算
【典型例题】(24-25九年级上·吉林长春·期中)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气。反应前,将68g过氧化氢溶液放入烧杯中,再向其中加入2g二氧化锰,烧杯中物质的总质量随时间的变化如下图。
请回答:
(1)反应后二氧化锰的质量是_______g;
(2)反应生成氧气的质量是_______g;
(3)参加反应的过氧化氢的质量是_______g。
【答案】(1)2
(2)1.6
(3)3.4
【详解】(1)过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气,二氧化锰是催化剂,反应前后质量不变,该反应完成后,二氧化锰的质量为2g。
(2)过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气,氧气逸出,根据质量守恒定律,反应生成氧气的质量=70g-68.4g=1.6g。
(3)设参加反应的过氧化氢的质量为x。
x=3.4g。
题型7:实验图示型计算
【典型例题】(25-26九年级下·湖南长沙·期中)为测定某种含氯化钠的小苏打样品中碳酸氢钠的质量分数,化学兴趣小组用小苏打样品进行下图所示实验:
已知发生反应的化学方程式为:
请计算:
(1)恰好完全反应时,生成气体的质量是____g。
(2)上述小苏打样品中碳酸氢钠的质量分数(写出计算过程)。
【答案】(1)8.8
(2)解:设样品中碳酸氢钠的质量为x 。
,
碳酸氢钠质量分数
答:样品中碳酸氢钠的质量分数为 96%。
【详解】(1)根据质量守恒定律,反应前后总质量的差值就是生成二氧化碳气体的质量。
反应前总质量 = 样品质量 + 稀盐酸质量 = 17.5 g+100 g=117.5 g
反应后溶液质量 = 108.7 g
则生成二氧化碳质量 = 117.5 g−108.7 g=8.8 g。
(2)见答案。
一、质量守恒定律
技巧
一句话要点
表格数据分析 ——"守恒定角色法"
总质量守恒算待测值;增为生成物、减为反应物,不变为催化剂或杂质。
微观示意图解题 ——"去重配平法"
先删反应前后相同分子,写化学式配平,验证原子种类数目均不变。
推断元素组成 ——"定性定量两步法"
燃烧生成 CO₂和 H₂O 必含碳氢;碳氢总质量小于反应物质量则一定含氧。
求气体 / 沉淀质量 ——"质量差法"
反应前后总质量的差值,等于生成气体或沉淀的质量。
二、 根据化学式计算
技巧
一句话要点
相对分子质量计算
相对原子质量乘原子个数再相加,含原子团先算括号内再乘外层系数。
元素质量比计算 ——"个数乘量相比法"
相对原子质量乘原子个数相比,结果约成最简整数比。
元素质量分数计算
(相对原子质量 × 原子个数)÷ 相对分子质量 ×100%,先约分再算更简便。
物质与元素质量互算
元素质量 = 物质总质量 × 元素质量分数;求总质量则用元素质量除以质量分数。
混合物纯度计算 ——"纯度关联法"
纯净物质量 = 混合物质量 × 纯度;元素总质量分数 = 纯度 × 纯净物中元素质量分数。
三、 根据化学方程式计算
技巧
一句话要点
标准解题流程 ——"六步规范法"
按设、写、找、列、求、答六步书写;方程式必配平,相对质量乘计量数。
含杂质计算 ——"纯量代入法"
只有纯净物可代入方程式;不纯物乘纯度换算为纯净物质量再计算。
差量法计算 ——"差量代换法"
反应前后质量差为气体 / 沉淀质量,将差量直接代入比例式计算。
表格图像计算 ——"拐点定数据法"
找质量不变的拐点为反应终点,选恰好完全反应的数据代入计算。
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