学好用好质量守恒定律

1、学好用好质量守恒定律山东平邑教研室（273300） 吴歧廷 李西凡质量守恒定律是化学反应普遍遵循的规律。正确理解质量守恒定律，对于解释一些化学变化过程中的质量改变、分析推断物质的组成与构成、配平化学反应方程式等都具有非常重要的指导作用。一、怎样正确理解质量守恒定律？ 首先要明确，任何一个化学反应都是遵循质量守恒定律的，无一例外。一些表面看似违背质量守恒定律的现象（如镁带燃烧后质量增加了、煤燃烧后质量减少了），恰恰需要运用质量守恒定律才能作出科学、合理的解释，它们都是由于少计算了部分反应物或生成物的质量所造成的。化学反应之所以遵循质量守恒定律，从宏观角度看，在于化学反应前后组成反应物、生成物的元

2、素种类没有改变，各种元素既没有“消亡”，也没有“突现”，因此，反应前后各物质的质量总和是不变的；从微观角度分析，化学反应的过程是原子重新组合的过程，在这个过程中，原子的种类没有改变，原子的数目没有增减，原子的质量没有变化，所以，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。即“三个不变决定了一个相等”。二、质量守恒定律有哪些应用？1、解释某些变化前后物质质量发生改变的原因运用质量守恒定律来定量解释某些现象时，关键要弄清楚反应前后各物质的质量“总和”是由哪些物质决定的，反应前的物质必须是“参加化学反应”的所有物质，反应后的物质必须是“反应后生成”的所有物质。对于有气体参加或生成的反

3、应，必须要把气体的质量计入反应前后的总质量中，不能遗漏。如铁丝在氧气中燃烧，生成物的质量比铁丝的质量大，木炭燃烧后，灰烬的质量小于木炭的质量，我们不能仅凭这些表面现象，就认为它们不符合质量守恒定律。只有全面、整体地认识物质的变化，才能正确运用质量守恒定律。需要说明，质量守恒定律的应用范围是一切化学变化，并不包括物理变化。例如，将9g水加热变成9g水蒸气，这一变化前后质量虽然相等，但却是物理变化，因此决不能说这一变化符合质量守恒定律。质量守恒定律指的是“质量”守恒，并不包括其他方面的守恒。例如，对于反应物和生成物均是气体的反应，反应前后气体的质量是遵循质量守恒定律的，但其体积却不一定相等。点燃例

4、如，2CO+O2 = 2CO2，2体积的CO与1体积的O2在点然条件下反应只能生成2体积的CO2，其体积在反应前后并不相等。2、推断物质的组成或推求物质的化学式a、根据质量守恒定律的本质反应前后原子的种类、数目、质量不变，通过计算等号两边各原子的数目, 使各原子的数目相等，即可求出某一物质的化学式。例如，对于化学反应点燃X+2O2 = 2CO2+2H2O，通过计算可得到X的化学式是CH4。b、根据质量守恒定律的本质反应前后元素的种类不变，可以推理某一物质中所含的元素。点燃例如，对于反应： 有机物+O2 = 2CO2+2H2O，通过分析可得出有机物中一定含有碳元素与氢元素，可能含有氧元素。三、典

5、型例题分析 例1 将ag氯酸钾和bg二氧化锰的混合物置于大试管中，若：（1）充分加热，直到不再产生气体为止，得到cg氯化钾，则生成氧气_g。（2）充分加热，直到不再产生气体为止，得到cg克残余物，则生成氧气_g。（3）加热一会儿后，得到cg残余物，则生成氧气_g。（4）在右图中，加热时间与所生成的氧气的质量之间的关系最恰当的是（ ）解析这是一道考查物质性质、催化剂概念及质量守恒定律的综合题。给试管内的氯酸钾和二氧化锰的混合物加热时，发生如下的反应：2KClO3 2KCl+3O2 二氧化锰是这个反应中的催化剂。（1）充分加热时，氯酸钾全部分解为氯化钾和氧气。由质量守恒定律可知，生成氧气的质量为(

6、a-c)g。（2）根据催化剂的性质特点可知，混合物中氯化钾的质量为(c-b)g。因此，所生成的氧气的质量为a-(c-b)g，即(a+b-c)g。（3）混合物的质量之所以变为cg，就在于生成了氧气，因此，氧气的质量是(a+b-c)g。（4）由实验事实及氯酸钾的性质可知，刚开始加热时氯酸钾尚未分解，并不产生氧气；反应开始后，随着加热时间的延长，生成的氧气质量会不断增加；一旦氯酸钾全部分解，则继续加热也不会再产生氧气。因此最能反映加热时间与生成氧气多少的图像应选（A）例22003年10月16日，“神舟五号”安全返航，标志着我国载人航天技术取得历史性突破。火箭所用的燃料为偏二甲肼（CH3）2N2H2，

7、其主要反应为（CH3）2N2H2+N2O4X+CO2+H2O，由此可知X中一定含有的元素是（ ）A、碳 B、氢 C、氧 D、氮（2004年江西中考题）解析本题属信息给予题。尽管大家对发射“神舟五号”的火箭所用的燃料偏二甲肼非常陌生，对火箭内发生的主要反应也未曾见到过，但只要运用“质量守恒定律”，依据反应前后元素种类不变的观点，就能对反应产物X中一定含有的元素作出准确的判断。由于两种反应物中共有碳、氢、氧、氮四种元素，而产物CO2和H2O中只有碳、氧、氢三种。因此，产物X中一定含有氮元素。答案应选（D）。 例3 葡萄糖在人体组织中缓慢氧化放出热量，供给人体所需能量，这是人类生命活动所需能量的重要

8、来源之一。若R代表葡萄糖，所发生的氧化反应为：R+6O2=CO2+6H2O，则葡萄糖的化学式为（ ）A、C6H12 B、C6H12O6 C、C6H10O5 D、C5H6O2（2003年济南市中考题）解析解答本题只需正确运用质量守恒定律即可。质量守恒定律告诉我们：在一切化学反应里，各元素的种类及其原子的数目在反应前后都没有改变。因此，在葡萄糖发生的氧化反应里，其产物CO2、H2O中的碳和氢必定来自于葡萄糖。显然，每个葡萄糖分子中必定含有6个碳原子、12个氢原子。由于6个CO2分子和6个H2O分子中共含有18个氧原子，而6个氧分子仅提供了12个氧原子，所以另外的6个氧原子也是由一个葡萄糖分子提供的

9、。因此，葡萄糖的化学式为C6H12O6。四、跟踪训练1、下列各项：原子的数目 原子的种类 元素的种类 物质的种类原子的质量 分子的数目，其中在化学反应前后肯定没有发生变化的是（ ）A. B. C. D. 2、环氧乙烷是美英联军对伊拉克的军事打击中使用的一种炸弹的成分之一。环氧乙烷（用表示）充分燃烧的化学方程式为：2X+5O2点燃4CO2+4H2O，那么，环氧乙烷的化学式为。3、动物脂肪通过呼吸作用生成二氧化碳和水，反应产生的热量是维持生命活动的能量。则动物脂肪中（ ）A、一定含有碳、氢、氧元素 B、一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素C、一定含有二氧化碳和水 C.、一定含有碳、氢元素，一定不含氧

10、元素4、（2004年湖南永州）某化合物在氧气中燃烧生成了二氧化碳和水，则该物质（ ）A、只含碳元素和氢元素 B、一定含有碳、氢、氧三种元素C、一定含有碳元素和氢元素，可能含有氧元素 D、一定是H2和CO5、（2004年黑龙江）甲醛是室内装修时产生的主要污染物质。用下面化学反应可检测室内甲醛含量是否超标：4KMnO4+5R+6H2SO4=2K2SO4+MnSO4+5CO2+11H2O。其中R代表甲醛的化学式，试确定R的化学式为（ ）A、CH2O B、C2H4O2 C、C2H4 D、CHO26、（2004年山西）2003年10月16日，我国载人航天飞船“神舟五号“在指定区域成功着陆。在飞船的火箭推进器中常装有液态肼（A）和过氧化氢（H2O2），它们混合时的化学方程式为：2 H2O2+A=N2+ 4H2O，则肼的化学式为 ，肼中氮元素的化合价为 。7、（2004年南通）早在1673年，英国化学家波义耳在一个敞口的容器中加热一种金属，结果发现反应后的质量增加了。（1）波义耳的实验结果是否违反质量守恒定律？简析原因。（2）试从原子的角度解释质量守恒定律。（3）碘的某种氧化物可以用来测定空气中CO的污染程度。已知该氧化物的1个分子可将5个CO分子氧化为5个CO2分子，同时生成1个I2分子