質量守恒定律的理解及其運用

質量守恒定律的理解及其運用質量守恒定律是化學反應的基本規(guī)律，是中學化學重要的基本知識之一，也是各地中考必考的重點和熱點問題之一，因此，必須正確理解、牢固掌握和靈活運用質量守恒定律。一、正確理解質量守恒定律是從量的方面研究化學反應的客觀規(guī)律，應從如下六個方面去理解。1.明確適用范圍質量守恒定律是指參加化學反應的各物質的質量總和等于反應后生成的各物質的質量總和。這說明質量守恒只適用于化學變化，而不包括物理變化。2.強調質量守恒質量守恒定律強調的是質量守恒，而不是其它物理量（如體積）。實際上對于反應物和生成物均為氣體的化學反應來說，反應前后氣體的質量總和相等，但體積總和不一定相等。3.理解“參加反應”定律中的“參加反應”是指真正參與反應的那一部分質量，如果反應物沒有全部參加反應，則剩余部分不能計算在內(nèi)。4.記住“質量總和”根據(jù)質量守恒定律計算時，不能漏掉任何一種反應物或生成物的質量，否則，就會出現(xiàn)“表面不守恒”現(xiàn)象。5.抓住守恒實質化學反應的實質是反應物的分子破裂成原子，原子又重新組合的過程。在此過程中原子的種類、數(shù)目、質量均不變，所以反應前后各物質的質量總和必然相等。6.建立知識網(wǎng)絡從宏觀和微觀的角度來理解質量守恒定律，可將化學反應歸納為五個不變，兩個一定改變，一個可能改變，并形成如下知識網(wǎng)絡：二、具體運用1.判斷某些說法是否正確例1.（2022年湖北省荊門市中考題）對化學反應，下列說法正確的是（）A.計量數(shù)x與y的和一定等于m和n的和B.若反應物A、B各為a克，生成C和D的總質量不一定是2a克C.反應物A與B的質量比一定等于生成物C與D的質量比D.若生成物C是單質，D是化合物，則該反應一定是置換反應解析：在化學變化過程中元素的種類和原子的數(shù)目不會發(fā)生改變，但由于反應前后不同分子中原子數(shù)目不一定相等，所以由原子構成分子的數(shù)目則不一定相等，所以表示分子數(shù)目的系數(shù)不一定等于；質量守恒定律明確指出：參加化學反應的各物質質量總和與生成的各物質質量總和相等，而不是給定的反應物質量和與生成物質量總和相等；化學變化過程中反應物與生成物有固定的質量比，不可理解為反應物的質量比一定等于生成物的質量比；置換反應的生成物中一定有單質和化合物生成，但有單質和化合物生成的反應不一定是置換反應，如一氧化碳還原氧化銅就不是置換反應。故正確選項為B。2.推斷物質的化學式例2.（2022年四川省內(nèi)江市中考題）下列幾種物質在空氣中完全燃燒生成二氧化碳和水，其中生成二氧化碳和水的質量比為11：9，則這種物質是（）A.B.C.D.解析：由于生成和，生成物中碳元素和氫元素全部來自反應燃燒的有機物，故根據(jù)碳元素和氫元素反應前后質量守恒可計算出C、H兩元素的質量比：即為3：1，而C、H兩者的相對原子質量之比為12：1，可知C、H原子個數(shù)比。故正確選項為B。3.推斷化學方程式中的計量數(shù)例3.（2022年山東省淄博市中考題）在化學方程式中，各化學計量數(shù)間的關系正確的是（）A.B.C.D.解析：根據(jù)質量守恒定律，反應前后C、H、O三種元素的原子個數(shù)必然相等，反應前C、H、O的原子個數(shù)分別為2a、6a、，反應后C、H、O的原子個數(shù)分別為m、2n、，根據(jù)反應前后某種元素原子個數(shù)相等建立等式關系，則有①；②；③，不難看出只有③符合C選項。故正確選項為C。4.推斷某一物質的相對分子質量例4.（2022年寧夏回族自治區(qū)中考題）在化學反應中，已知X和Z的相對分子質量分別是32和102，則Y的相對分子質量為__________。解析：根據(jù)化學方程式表示的意義有反應物與生成物質量比：X的相對分子質量×3：Y的相對分子質量×4：Z的相對分子質量×2，即32×3：Y的相對分子質量×4：102×2。根據(jù)質量守恒定律則有的相對分子質量×4＝102×2，故Y的相對分子質量為27。5.確定反應物、生成物的質量或質量比例5.（2022年安徽省中考題）已知A、B兩種物質反應生成C：。用7gA和2gB或4gA和5gB充分反應都可得6gC，現(xiàn)取A、B固體混合物共9g，充分反應后得到gC。此混合物中A和B的質量分別是___________。解析：比較7gA和2gB與4gA和5gB充分反應都可得到6gC，可知前者A物質過量，后者B物質過量。根據(jù)質量守恒定律4gA完全反應生成6gC，則B物質參加反應的質量應為。故反應物、生成物中A與B與C的質量比為4：2：6；又由A、B的混合物9g充分反應后，生成gC，則有物質沒有參與反應，若g剩余物全部為A，則參加反應的A的質量，參加反應B的質量；原混合物中A的質量為，B的質量為；若剩余物為B，則原混合物中A的質量為5g，B的質量為。故該題答案為A為g、B為或A為5g、B為4g。6.確定某反應的化學方程式例6.（2000年內(nèi)蒙古自治區(qū)中考題）將25g甲物質、5g乙物質、10g丙物質混合加熱發(fā)生化學反應，經(jīng)分析反應后混合物中含10g甲、21g丙，還有一種新物質丁，若甲、乙、丙、丁的相對分子質量分別為30、20、44、18，并用a、b、c、d分別表示它們的化學式，則它們之間發(fā)生化學反應的方程式是（）A.B.C.D.解析：25g甲、5g乙、10g丙，混合加熱后，混合加熱后，混合物中含甲10g，丙21g和另一種物質丁，說明反應物中甲（消耗15g）和乙（消耗5g）生成丙11g和?。海缘梅磻屑?、乙、丙、丁的質量比＝14：5：11：9，題中已知甲、乙、丙、丁的相對分子質量比＝30：20：44：18，而根據(jù)化學方程式量的方面的意義可知，反應物與生成物的質量比等于相對分子質量×化學計量數(shù)之比，因而四種物質化學式前的計量數(shù)之比。故選項為D。規(guī)律小結根據(jù)質量守恒定律解題歸納起來是三條思路：一是利用反應前后元素種類和原子個數(shù)守恒解題，如例3；二是利用反應前后某元素的質量守恒尋找突破口，如例2；三是利用反應前后物質質量守恒來解題，如例1、例4、例5、例6。具體運用哪條思路解題，則要根據(jù)題目所給條件，具體問題具體分析。跟蹤訓練1.（2022年四川省內(nèi)江市）已知反應，且物質A與B參加反應的質量比為5：2，若反應后生成物C和D的質量比共，則反應物A為________g，B為________g。2.（2022年江蘇省連云港市）在化學反應，已知14ga和4gb剛好完全反應，生成22gd，并且C的相對分子質量為64，則a的相對分子質量為（）A.14B.28C.34D.443.（2000年全國復賽）在化學反應中，若e的值為4，則d的值為（）A.1B.2C.3D.44.（2022年江蘇省南京市）常用燃燒法測定有機物的組成，現(xiàn)取某有機物在足量氧氣中充分燃燒，生成g和g，則該有機物中（）A.一定含有C、H兩種元素，可能含有O元素B.一定含有C、H、O三種元素C.一定含有C、O兩種元素，可能含有H元素D.只含有C、H兩種元素，不含O元素5.（2022年貴州省黔東南）酸與醇反應生成酯和水，這樣的反應叫酯化反應，在以下酯化反應中：酯＋，生成酯的化學式為（）A.B.C.D.6.（2022年湖北省黃岡市）在反應中，當與Y完全反應，生成gR，且反應生成的R和M的質量之比是（）A.23：91B.16：9C.32：9D.46：97.（2022年湖南省邵陽市）將ag直接通入足量石灰水中生成沉淀bg，若將同量的經(jīng)轉變后，再通入足量石灰水中生成沉淀cg，則b與c的關系是（）A.B.C.D.無法確定8.（2022年江蘇省南通市）在一個密閉容器內(nèi)有四種物質，在一定條件下充分反應后，測得反應前后各物質的質量如下：物質XYZQ反應前質量/g410