「中考錦囊」質量守恆定律的理解和應用

2020-03-01     勁草雲


質量守恆定律是初中化學學習中非常重要的基本規律,是中考必考的重點和熱點,因此,對質量守恆定律的完整理解和靈活應用是十分必要的。

質量守恆定律的定義是:參加化學反應的各物質的質量總和,等於反應後生成的各物質的質量總和。

一、質量守恆定律的理解

1、質量守恆的原因:化學變化的過程其實就是分子破裂成為原子,原子重新排列和組合構成新分子的過程。由於原子是化學變化中的最小粒子,在化學反應前後原子的種類沒有改變,原子的數目沒有增減,原子的質量也沒有發生變化,所以反應前後各物質的質量總和必然相等。

2、質量守恆定律是物質發生化學變化時必須遵守的規律,它適用的範圍是化學變化,不包括物理變化,若物質發生物理變化,無論質量變化如何均與質量守恆定律無關;其次,該定律是指「質量守恆」,不包括其它方面(如體積、分子個數)的守恆。

3、質量守恆定律的前提是「參加化學反應」,如果反應物沒有全部參加化學反應,則未參加化學反應的那部分質量不能計入質量總和;同時,在計算「各物質質量總和」時,不能遺漏任何一種反應物或生成物,特別不能忽視氣體的質量。

4、從宏觀和微觀兩個方面來理解質量守恆定律,理解化學變化過程中的「變」與「不變」。

二、質量守恆定律的應用

1、解釋化學變化的現象

例如:用質量守恆定律解釋下列問題。

(1)鎂在氧氣中燃燒後質量增加。

(2)鹼式碳酸銅受熱分解後,剩餘固體質量比原來固體質量少。

解釋:(1)根據質量守恆定律,鎂燃燒後生成的氧化鎂的質量,等於參加反應的鎂的質量與氧氣的質量總和,因此,氧化鎂的質量大於鎂的質量。(2)參加反應的鹼式碳酸銅的質量應等於生成物氧化銅、水和二氧化碳的質量總和,但反應後剩餘固體為氧化銅,故質量小於鹼式碳酸銅的質量。


2、推斷某反應物或生成物的化學式

例如:在反應Y2+2_______=4XY中,______里應填寫的化學式為( )

A.X2Y2

B.X2Y

C.X3Y4

D.XY2

請先思考,再看解析和答案


解析:根據反應前後原子種類不變,方框中肯定有X,根據原子數目不變,反應前X原子的總個數為4,根據反應前Y原子數為2,而反應後Y為4,因此方框內肯定有Y原子,且個數為2,再綜合方框係數「2」分析,應選B項。


3、確定某反應物或生成物的質量

例如:加熱氯酸鉀與二氧化錳的混合物15.5g,反應完成後,得到固體的質量為10.7g,求反應後生成氧氣的質量。

解析:氯酸鉀受熱分解後生成了氯化鉀和氧氣,MnO2是該反應的催化劑,反應前後本身的質量和化學性質沒有改變。根據質量守恆定律可知:MnO2與參加反應的KClO3的質量總和15.5g應該等於MnO2與反應後生成的KCl和O2質量總和,由於生成的O2是氣體,剩下的10.7g固體是KCl和MnO2。故氧氣的質量為:15.5g-10.7g=4.8g。答案為4.8g。


4、判斷化合物的元素組成

例如:有一種有機物23 g,在空氣中完全燃燒後,生成44 g二氧化碳和27 g水,該有機物含碳元素的質量是______g,含氫元素的質量是______g,它是由_______元素組成的。

請先思考,再看解析和答案


解析:化合物在空氣中燃燒,是與空氣中的氧氣反應。根據質量守恆定律,化學反應前後各元素原子的種類、數目、質量均不改變,所以反應生成的二氧化碳中所含碳元素,水中所含氫元素一定來自於有機物。可根據生成的二氧化碳求出碳元素的質量,根據水的質量求出氫元素的質量,如果碳、氫兩種元素的質量之和等於原化合物的質量時,則原化合物只由碳、氫兩種元素組成;如果碳、氫兩種元素的質量之和小於原化合物的質量時,因為生成物二氧化碳和水中只含碳、氫、氧三種元素,所以原化合物中還含有氧元素,所含氧元素的質量等於原化合物的質量減去碳、氫兩種元素的質量和。

因為12 g+3 g<23 g,所以該有機物還含有氧元素.

因此該有機物由碳、氫、氧三種元素組成.

答案:12  3  碳、氫、氧


5、確定化學方程式中的化學計量數

例如:將25 g甲物質跟5 g乙物質發生反應,所得混合物中含有10 g甲物質,11 g丙物質,還有另一種物質丁。若甲、乙、丙、丁的相對分子質量分別為30、20、44、18,化學式分別為A、B、C、D,則表示它們之間發生反應的化學方程式正確的是( )

A+B = C+D

B.2A+B = C+2D

C.2A+B = 2C+D

D.A+2B = 2C+D

請先思考,再看解析和答案


分析:根據題目所給條件,反應中A過量,參加反應的A的質量為:25 g-10 g=15 g,5 g B完全反應,生成11 g C,由質量守恆定律可知生成D的質量為15 g+5 g-11 g=9 g。

設該反應的化學方程式為:aA+bB = cC+dD

則有: 30 a∶20 b∶44 c∶18 d = 15 g∶5 g∶11 g∶9 g

解得:a∶b∶c∶d===2∶1∶1∶2

答案:B。

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