化学小专题：运用元素质量守恒解决化学计算题

的质量为0.9g，丁的质量为2.2g；反应前后，甲的质量减少了10g－1.6g=8.4g，故甲是反应物，参加反应的甲的质量为8.4g；同理可以确定丙是生成物，生成的丙的质量为0.9g；丁是生成物，生成的丁的质量为2.2g；由质量守恒定律，乙是生成物，生成的乙的质量为8.4g－0.9g－2.2g=5.3g．A、该反应的反应物是甲，生成物是乙、丙、丁，该反应符合“一变多”的特征，属于分解反应，故选项说法错误．B、生成的乙的质量为5.3g，则X=10g+5.3g=15.3g，故选项说法错误．C、该反应中甲和乙的质量比为8.4g:5.3g=84:53，故选项说法正确．D、丙、丁是生成物，可能是单质，也可能是化合物，故选项说法错误．故选：C．例8：A、B、C三种物质各15g，在一定的条件下充分反应只生成30gD；若再增加10gC，A与C恰好完全反应．则参加反应的A与B的质量比为（）A．3：2 B．2：3 C．5：2 D．5：3【解答】解：由题目中的描述容易看出，A、B、C为反应物，D为生成物．由“若再增加10gC，A与C恰好消耗完毕”可得，A、C的反应质量比为：15g：(15g+10g)=3：5，即在第一次反应时C全部反应，设A反应的质量为X，则可得X：15=3：5，解得X=9g，设参加反应的B的质量为Y，由质量守恒定律可得，15g+9g+Y=30g，解得Y=6g，可得参加反应的A与B的质量比为9g：6g=3：2．故选：A．例9：一定量的乙醇在氧气不足的条件下燃烧，得到CO、CO2和水的总质量为27．6 g，其中水的质量为10．8 g，则参加反应的乙醇的质量是多少？生成一氧化碳的质量是多少？解析：由于乙醇燃烧生成CO、CO2和水，根据元素质量守恒可知：乙醇中碳元素的质量应等于产物一氧化碳与二氧化碳中碳元素的总质量，而乙醇中氢元素的质量应等于产物水中氢元素的质量，据此可算出参加反应的乙醇的质量。

解：10．8 g水中氢元素的质量为：则参加反应的乙醇的质量为：乙醇中碳元素质量为：根据题意得生成的CO、CO2总质量为：27．6 g-10．8 g=16．8 g设生成CO的质量为X,则生成CO2的质量为16．8 g-X，由题意列式为：解之得：X=1．4 g答：参加反应的乙醇的质量是9．2 g，生成一氧化碳的质量是1．4 g。

例10：有一种含CaCO3与CaO的混合物，测得其中钙元素的质量分数为50％,取该混合物16 g，经高温煅烧后，将剩余固体投入足量的水中，固体全部溶解生成Ca(OH)2，则生成Ca (OH)2的质量为( )A、3．7 gB、7．4 gC、14．8 gD、22．2 g解析：由于CaCO3高温分解会生成CaO，CaO与水反应又生成Ca (OH)2 ，在这里涉及多个反应，而解决此题的关键在于物质在转化的过程中，钙元素的质量是保持不变的，因此，在混合物中钙元素的质量为：16 g×50％=8 g，固体全部溶解生成Ca (OH)2 的质量为：钙元素的质量÷Ca (OH)2 中钙元素的质量分数，即：。

故答案C正确。

例11：锌粉、铝粉、铁粉、镁粉的混合物3．5 g与一定质量的溶质质量分数为25％的稀硫酸(H2SO4)恰好完全反应，将反应后的混合物蒸发水分得固体(不含结晶水)11 g，则反应中生成氢气的质量为( )A、0．15 gB、0．20 gC、0．30 gD、0．45 g解析：此题若根据化学方程式计算，就非常复杂，如果运用元素质量守恒的观点，可使此题解法简单。

根据化学反应前后金属元素的质量守恒可知：锌粉、铝粉、铁粉、镁粉的混合物在反应前后总质量是不变的，反应后的混合物蒸发水分得到的固体11 g是锌粉、铝粉、铁粉、镁粉的混合物和硫酸根的质量总和，因此，硫酸根的质量为11 g-3．8 g=7．2 g。

而硫酸(H2SO4)中氢元素与硫酸根的质量比为1︰48，所以，硫酸中氢元素(即反应后生成氢气)的质量为：。

则答案A正确。

以上事例说明，元素质量守恒是质量守恒定律中的一个核心内容，将元素质量守恒的观点运用到化学计算中可以化繁为简，提高解题速度和正确率。

例12：某二价金属M的氧化物10 g与90 g稀硫酸恰好完全反应后，形成无色透明溶液，测得反应后溶液中溶质的质量分数为30% 。

请计算（保留一位小数）：（1）该金属M的相对原子质量和上述稀硫酸中溶质的质量分数。

（2）反应后的溶液中，氢元素与氧元素的质量比。

考点：：质量守恒定律及其应用．溶质的质量分数专题：元素质量守恒在计算题中的运用分析：在反应过程中没有生成气体、沉淀，所以反应后溶液的质量等于各反应物质量之和，即反应后溶液的质量等于金属M的氧化物10g加上90g稀硫酸的质量，为100g。

这是考察的质量守恒定律的直接运用，在三个数量中就确定出反应后生成溶质的质量为已知量，根据溶质MSO4,其实题目在这里也设置了一个隐形的难点，也就是要利用元素的守恒来确定化学方程式（金属氧化物与稀酸反应生成盐和水，考查了化学反应的实质，原子的重新结合，也是质量守恒定律的运用）解答：反应后的溶液中溶质质量为：（10g+90g）×30% == 30g设金属M的相对原子质量为m，稀硫酸中H2SO4的质量为xMO + H2SO4 == MSO4+ H2Om+16 98 m+9610g x 30g（m+16）：（m+96）== 10g ：30g设NaOH溶液与盐酸反应生成NaCl 的质量为zHCl + NaOH = NaCl +H2O40 58.5（60 g－40 g）×20% z40∶(20 g×20%)= 58.5∶z z= 5.85 gw（NaCl）=（11.7g+5.85g）/（62.8g +60g - 5.8g）×100 %=15 %质量守恒计算精练习1.在一个密闭容器内有M、N、X、Y四种物质，在一定条件下反应一段时间后，测得反应前后各物质的质量如下：物质下列能正确表示密闭容器中化学变化说法正确的是（）A．该反应为分解反应B．该反应为化合反应C．参加反应的N质量为22 D．M可能为该反应的催化剂【解答】解：分析图表可以发现：M的质量反应前后不变，说明M可能是催化剂，也可能不参加反应；N的质量增大，说明N是生成物，不是反应物；X的质量减小，说明X是反应物；Y的质量减小，说明Y是反应物．总上分析，N是生成物；X和Y生成N，该反应属于化合反应；M在反应中可能是催化剂．故选BD．2. 将一定量的丙醇（C3H8O）和氧气置于一个封闭的容器中引燃，测得反应前后各物质的质量如下表：下列判断正确的是（）A．表中a的值为2.8 B．X一定是该反应的催化剂C．X可能含有氢元素D．若起始时氧气的质量是14.4g，则无X生成【解答】解：A、根据质量守恒定律，反应前后质量相等，故6.0+12.8=7.2+8.8+a，则a=2.8，故A正确；B、X在反应前质量为0，而反应后质量为2.8克，则不符合催化剂的特点“一变二不变”，故X一定不是该反应的催化剂，故B错误；C、根据质量守恒定律，化学反应前后各元素的质量不变：可求6.0克丙醇（C3H8O）中氢元素的质量为：6.0×1×860×100%=0.8克，水中氢元素的质量为：7.2×1×218×100%=0.8克，显然二者比较相等，则说明X中一定不含有氢元素了；故C错误；D、根据化学方程式2C3H8O+9O2 点燃 .6CO2+8H2O计算，设6.0克丙醇（C3H8O）完全燃烧需要氧气的质量为x，则可列式为2×606.0＝9×32x，解得x=14.4克，故D正确．故选A、D．3. 用X表示某化合物的化学式，X燃烧时发生如下反应：X+3O2→3CO2+3H2O．由此，下列说法正确的是（）A．X由碳、氢、氧三种元素组成B．X的相对分子质量为56C．X中碳的质量分数为75% D．反应中，X与O2的质量比为30：32【解答】解：由X+3O2 点燃 . 3CO2+3H2O可知，X是C3H6O3．A、X由碳、氢、氧三种元素组成．正确；B、X的相对分子质量为：12×3+1×6+16×3=90．错误；C、X中碳的质量分数为：3690×100%=40%．错误；D、反应中，X与O2的质量比为：90：96=30：32．正确．故选AD．5. 将8.1g含杂质的铁粉（杂质不与酸反应，不溶于水）加入50g稀硫酸中，恰好完全反应，过滤后，所得滤液质量为55.4g．则样品中铁的质量是（）g．A．2.8 ．5.4 C．5.6 D．缺少数据，无法确定【解答】解：设参加反应铁的质量为xFe+H2SO4═FeSO4+H2↑溶液质量增加56 2 56-2=54x 55.4g-50g=5.4g5654＝x5.4g解得：x=5.6g由以上计算可知，C正确，A、B、D错误．故选C．6. 将一定量xFeSO4•y（NH4）2SO4•6H2O晶体加入到过量NaOH溶液中，加热生成NH30.85g（假如生成NH3的全部逸出），过滤、洗涤、灼烧，得Fe2O3固体2.0g．则x，y的关系正确的是（）A．x：y=1：1 B．x：y=1：2 C．x：y=1：4 D．x：y=2：1【解答】解：据质量守恒定律可以知道，晶体中的氮元素和氨气中的氮元素的质量相等，而晶体中的铁元素的质量和生成的氧化铁中的铁元素的质量相等，即：56x：（14×2）y=（2.0g×56×256×2+16×3 ×100%）：（0.85g×1414+1×3 ×100%）解得：x：y=1：1故选A．7. 乙醇发生不完全燃烧可表示为2C2H5OH+5O2→ 2CO+2CO2+6H2O假设得到燃烧的产物CO、CO2、H2O的总质量为27.6克，此中H2O的质量为10.8克，则产物中CO的质量为（）A．1.40克B．6.53克C．16.8克D．不确定【解答】解：A、反应的化学方程式为2CO+O2 点燃 .2CO2，参加反应的CO和O2的分子个数比为2：1，则参加反应的CO和O2的体积比为2：1；故A正确；B、反应的化学方程式为2CO+O2 点燃 .2CO2，每2个CO分子与1个O2分子反应生成2个CO2分子，而原混合气体中CO和O2分子个数相等，则生成的CO2分子个数为原来气体分子数的二分之一；故B不正确；C、反应的化学方程式为2CO+O2 点燃 .2CO2，每2个CO分子与1个O2分子反应生成2个CO2分子，即三体积混合气体反应后变为二体积，而原气体为相同体积的CO和O2混合，即四体积的混合气体反应后还有一体积氧气剩余；因此，反应后气体的体积为原来的四分之三，故C正确；D、原气体为相同体积的CO和O2混合，混合气体中CO和O2分子个数为1：1，其中C、O原子个数比为1：3；根据化学变化前后原子的种类、个数不变，反应后的气体中C、O原子的个数比仍为1：3；故D不正确；故选AC．13.已知：2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2．在密闭容器中，将6.6gCO2与一定量的Na2O2固体充分反应后，气体变为3.8g．下列说法正确的是（）A．3.8g气体全部是O2B．3.8g气体通过足量NaOH溶液后，气体减少2.2gC．反应后的固体是混合物D．生成Na2CO3的质量为15.9g14.工业上以CaO和HNO3为原料制备Ca（NO3）2•6H2O晶体．为确保制备过程中既不补充水，也无多余的水，所用硝酸的溶质质量分数约为（）A．41.2% B．53.8% C．58.3% D．70.0%15.取一定质量的CaCO3高温加热一段时间后，冷却，测得剩余固体的质量为8.0g，剩余固体中钙元素质量分数为50.0%．下列判断正确的是（）A．生成2.0gCO2气体B．原来CaCO3的质量为14.3gC．生成了5.6gCaOD．剩余CaCO3的质量为3.0g课堂练习课后作业作业完成情况学生课堂表现学生主要问题。