质量守恒定律讲义

质量守恒定律【知识梳理】考点一质量守恒定律内容.质量守恒定律(1)内容:在反应中，参加化学反应的总和等于反应后总和，这个规律叫做质量守恒定律。(2)适用范围：适用于化学变化而不适用于物理变化。如1克水加热后变成了1克水蒸气，这一变化前后虽然质量相等，但不能说这一变化符合质量守恒定律。(3)注意事项①强调的是“质量守恒”，对反应物和生成物均是气体的反应来说，反应前后气体质量总和保持不变，但其体积—相等。11■hhuhiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiii②强调“参加化学反应的”各物质的质量总和，这里不是各物质质量的简单相加，而是指已参与反应的 质量，不包括没有参与反应的(反应剩余的)那部分质量。考点二质量守恒的原因.质量守恒定律的实质从原子、分子角度来看，化学反应的过程就是反应物分子里的原子 生成物分子的过程。化学反应前后原子的并没有改变，所以，化学反应前后物质的质量总和必然相等。理解质量守恒定律抓住“五个不变”“两个一定改变”及“一个可能改变”，即“521”：化学反应前后(1)一定不变‘宏观：、...微观：、、(2)一定改变\宏观：-微观： (3)可能改变： 考点三质量守恒的验证实验例1：如图所示，将锥形瓶置于天平托盘上，用祛码平衡，然后把滴管内的溶液滴入瓶内，使两种溶液混合，观察现象。问：1、再将锥形瓶放回天平托盘上，观察是否平衡?2、实验现象： 例2：如图所示，将锥形瓶置于天平托盘上，用祛码平衡，然后将红磷引燃，观察现象。1、锥形瓶底部为何要铺细砂？2、气球有何现象？为何有此现象？3、与过氧化氢制取氧气的实验相比，本活动中的两个实验装置有什么特点？这样做有什么好处?【精选例析】【例1】以下是俄国化学家罗蒙诺索夫曾开展的实验：①用天平称取质量为m1的金属锡粉。②将锡粉放在密闭容器里进行完全燃烧，生成了白色固体物质。称量容器的总质量为m2。③打开容器，听到了空气进入容器发出的“丝丝的声响”，称量所得白色物质的质量为m3。④把白色物质放回原容器里(容器中空气的组成恢复到初始状态)，重新称量容器的总质量为m4。(1)根据所学知识判断：锡的燃烧是 变化。(2)罗蒙诺索夫分析数据后发现，生成白色物质的质量m3= ，于是提出了“参加反应的物质的总质量，等于反应后产物的总质量”的观点。■(3)后经多位科学家的共同努力，最终确立了质量守恒定律。请从微观角度解释该定律：【解析】(1)锡粉燃烧有新物质生成，是化学变化。(2)白色物质的质量等于参加反应的气体质量加上金属锡粉的质量，即m3=m4-m2+m1。(3)因为化学反应的过程是原子重新组合的过程，反应前后原子的种类和数目不变，所以化学反应前后物质的总质量相等。【例2】在一密闭容器中，有X、O2、CO2、H2O四种物质，在一定条件下发生某种反应，反应一段时间后，测得反应前后各物质的质量如下表。下列说法正确的是 ()物质XO2CO2H2O反应前的质量/克193462反应后的质量/克11待侧2820A.表中的待测值为32B.X中一定含有C、H、O元素C.该反应是分解反应D.反应中CO2和H2O的质量比为11：9【解析】由表可知，CO2质量增加22克，H2O的质量增加18克，X的质量减少8克，可得O2的质量减少22克十18克-8克=32克，故待测值为2；生成物中O元素质量的增加量=22克X32+18克x*=32克，与参加反应的44 18O2质量相等，故X中不含O元素；该反应的反应物有两种，不属于分解反应；反应中CO2和H2O的质量比为22克：18克=11：9。【例3】在一个密闭容器中放入M、N、Q、P四种物质，在一定条件下发生化学反应，一段时间后，测得有关数据如表所示，则下列认识不正确的是(A)・・・物质MNQP反应前质量/克181232反应后质量/克%26212A.该变化是分解反应B.%的值为13C.参加反应的M、P的质量比为1：4D.物质Q可能是该反应的催化剂【解析】根据质量守恒定律，由表格信息可知反应后N增加了25克，是生成物；Q不变，可能是该反应的催化剂小P质量减少了20克，是反应物；参加反应的P的质量小于生成物N,所以M为反应物，且反应了5克，反应后M的质量％为13克，该反应由两种物质生成一种物质，为化合反应，参加反应的M、P的质量比为5克：20克=1：4。课后习题一.选择题（共20小题，每题2分，共40分）占燃1.物质X在4.8g氧气中恰好完全燃烧，反应方程式为X+3O2a^RO2+2SO2，测得RO2和SO2的质量分别为TOC\o"1-5"\h\z2.2g和6.4g，下列判断中正确的是（ ）A.X的相对分子质量为76 B.参加反应的X的质量为3.9gC.X中含有R元素、S元素和O元素D.产物为气态时都是空气污染物.学校的元旦联欢会上，晶晶同学表演了“水能生火”的魔术。该反应原理为：2H2O+2X-4NaOH+O2T，贝UX的化学式为（ ）A.Na2O B.Na2O2 C.Na D.Na4O4.有一已部分氧化的镁带12克（假设不含其他杂质），其中氧元素的质量分数为20%,加入到足量的稀硫酸中充分反应，得到的硫酸镁的质量为（ ）A.24克 B.23.2克 C.32.2克 D.48克.在化学反应前后不发生改变的是（）①反应前后物质的总质量；②反应前后构成物质的微粒个数；③反应前后各物质中的原子个数；④元素的种类；⑤各物质的质量；⑥各原子的质量。A.①③④⑤ B.①③④⑥ C.①②④⑤ D.①②③⑥.在不同时刻，某反应中的甲、乙、丙、丁四种物质的质量如下表。已知甲的相对分子质量为丁的2倍。则下列说法不正确的是（ ）甲的质量/g乙的质量/g丙的质量/g丁的质量/g反应前6410116t时刻3226bc反应后16a1dA.a等于34,c等于32B.甲是反应物，乙和丁是生成物，此反应的基本类型是分解反应C.丙可能是催化剂D.该反应方程式中甲与丁的化学计量数之比为2：1.在一定条件下，在一个密闭容器内发生某反应，测得反应过程中各物质的质量如表所示，下列说法错误的是（ ）物质甲乙丙丁反应前质量/g2020203反应后质量/g待测12313A.该反应是化合反应，丁可能是催化剂B.甲、乙两种物质中元素种类一定与丙物质中元素种类相同C.乙物质可能是单质 D.反应后甲物质的质量为3g.在密闭容器内，有甲、乙、丙、丁四种物质，加热一段时间后停止反应，测得反应前后各物质的质量如图所示，下列说法错误的是（ ）60g60g反应目」庾量g 反应后质量gA.x等于20g B.反应生成的丙和丁的质量比为16：9C.乙可能是该反应的催化剂 D.继续加热至完全反应，还会有11g丙物质生成.A、B、C三种物质各l5g,它们化合时只生成30g新物质D,若再增加10gB,则反应停止后，原反应物中只剩余A.根据上述条件推断下列说法中正确的是（ ）A.第一次反应停止后，A剩余6g B.第二次反应后，D的质量为50gC.反应中A和B的质量比是3：2 D.反应中A和C的质量比是5：2.把A、B、C、D四种物质放在密闭容器中，在一定条件下充分反应，并测得反应物和生成物在反应前后各物质的质量如下表所示：物质ABCD反应前质量/g19.78.721.60.4反应后质量g待测17.403.6下列说法不正确的是（ ）A.物质C一定是化合物，物质D可能是单质B.反应后密闭容器中A的质量为10gC该化学反应的反应物有一种D.若物质A与物质C的相对分子质量之比为194：216,则反应中A和C的化学计量数之比为1：2.三种物质在密闭容器中发生反应，反应前后质量比例的变化关系如图所示，下列说法错误的是（）反应前 反应后 j二…一―A.CaO为生成物 B.该反应是分解反应C.反应后容器中固体质量减少D.反应后容器中氧元素质量分数增大.质量守恒定律的探究实验-红磷燃烧实验如图所示，下列说法正确的是（）A.玻璃管只具有导气作用 B.红磷燃烧时产生大量白色烟雾C.所称量药品可以直接放在天平的托盘上D.在锥形瓶底部铺有一层细沙，其作用是防止锥形瓶底部局部受热炸裂.下列说法中符合“1+1=2”的事实的是（ ）A.常温下，1L水和1L酒精混合后液体的总体积为2LB.点燃时，1体积氢气和1体积氧气完全反应生成2体积水C.点燃时，lg硫粉和lg氧气完全反应后生成二氧化硫的质量为2gD.常温下，lg氢氧化钠稀溶液和lg硫酸铜稀溶液混合后所得溶液的质量为2g.下列叙述不符合质量守恒定律的是（）A.在空气中加热6.4g铜，生成氧化铜的质量为8gB.取20克石灰石于烧杯中再向其中加入50克稀盐酸恰好完全反应，反应后烧杯中物质总质量为66.7克1g氢气与1g氧气恰好反应可生成2g水32g硫与32g氧气恰好反应可生成64g二氧化硫TOC\o"1-5"\h\z.在化学反应2X+Y=2W+Z中，12gX与18gY恰好完全反应生成2gW,则生成Z的质量为（ ）A.1g B.6g C.18g D.28g.3.0g某物质完全燃烧后生成4.4gCO2和1.8g水，则对该物质相关判断正确的是（ ）A.该物质只含碳、氢元素 B.该物质由碳、氢、氧元素组成C.该物质一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素 D.该物质分子中碳原子和氢原子的个数比为1：1.在氧气中充分燃烧3g某化合物，生成了8.8g二氧化碳和5.4g水，则该化合物的组成元素是（ ）A.只含有碳、氢元素 B.一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素C.一定含有碳、氢、氧三种元素 D.无法确定.甲醚是一种无色气体，具有轻微的醚香味，它与液化石油气的物理性质很相似。可做清洁燃料，能替代柴油作占燃车用能源，具有广阔的市场前景。甲醚完全燃烧的反应可表示为：C2HxO+yO2 2CO2+3H2O,其中x,y的数值分别是（ ）A.6、3 B.6、6 C.5、7 D.3、3TOC\o"1-5"\h\z.CO和CO2的混合气体共36g,通过足量的灼热氧化铜，充分反应后，得到气体的总质量是44g,则原混合气体中碳元素和氧元素的质量比是（ ）A. 1： 2 B. 1： 1 C. 2：1 D. 3： 5.现有含氧化钙的碳酸钙样品120g,经过高温煅烧直到不再产生气体为止，得到84g的固体，则原样品中含钙元素的质量分数为（ ）A.40% B.70% C.50% D.66.7%.在空气中放置较长时间的锌片，表面会形成一层薄膜，其中含有Zn2（OH）2CO3.若该物质通过化合反应生成。反应物除了Zn外，还有N2、O2、CO2、H2O中的（ ）A.一种 B.两种 。三种 D.四种二.填空题（共7小题，满分27分）（4分）相信有一天我们可以把CO2中的C,H2O中H,O2中的O直接用来合成葡萄糖（化学式为C6H1206b或者可以将H2O中H变为H2，这样，困扰当今世界的粮食、能源危机等许多问题将迎刃而解。这样的假设，是根据化学变化中的基本观念思考的。就H2O中H变为H2，你的设想是 。（4分）碳酸氢钠受热易分解，充分加热24.8g含碳酸钠的碳酸氢钠固体，完全反应后剩余固体的质量为18.6g,则生成二氧化碳的质量为g;将50g镁、锌的混合物与足量的稀硫酸反应得到混合溶液，蒸发后得到218g固体（已换算成无水硫酸盐）。则反应产生氢气的质量是 。（3分）一定条件下，4.6g某有机物与XgO2恰好完全反应，生成5.4gH2O和8.8gCO2，则X=；该有机物中一定含 元素；该反应中氧气与二氧化碳的分子个数比为 。（4分）请运用“守恒”的思想回答下列问题.（1）将24.5g氯酸钾跟6g二氧化镒混合后充分加热，冷却后称得剩余固体质量为20.9g,则生成氧气的质量为 g；（2）飞船常利用反应2Na2O2+2CO2=2X+O2来提供氧气，根据推出X的化学式为Na2cO3.（2分）某实验过程如下：取ag锡粉置于密闭容器中，称得容器和固体的总质量为bg,煅烧使锡粉与O2充分反应；冷却后打开容器时发现有空气冲入，待容器内气体组成恢复到反应前，称得容器和固体的总质量为cg；取出所有固体，称得固体为dg,则c等于。（3分）请运用“守恒”的思想回答下列问题。（1）若某物质受热分解生成CO2和H2O,则组成该物质的元素是 ；（2）将30g氯酸钾跟6g二氧化镒混合后充分加热，冷却后称得剩余固体的质量为26.4g,则生成氧气的质量为 g。（3）古代“银针验毒”的原理是：4Ag+2H2s+O2-2X+2H2O,根据推出X的化学式为Ag2S。（7分）在“质量守恒定律”的课堂教学中，老师引导同学们进行“化学反应中，反应物与生成物的质量关系”的实验探究。同学们按如图所示的实验装置和选用药品进行了规范的操作、准确的称量和细致的观察。A实验：白磷刚引燃，立即将锥形瓶放到天平上称量，天平不平衡。结论一：质量不守恒；待锥形瓶冷却后，重新放到托盘天平上称量，天平平衡。结论二：质量守恒。你认为哪个结论是正确的 。而导致另一TOC\o"1-5"\h\z种结论错误的原因是 。B、C实验中发生了相同的化学反应（2HCl+Na2cO3=2NaCl+H2O+CO2T）,但化学反应结束后称量，发现B实验中天平指针指向（填“偏左”或“偏右”）。而C实验中天平仍然平衡，分析其原因是 。D组同学完成镁带燃烧实验后发现镁带质量增加了，你认为镁带燃烧符合“质量守恒定律”吗？一 —三.实验探究题（共4小题，满分33分）（10分）在学习质量守恒定律的内容时，我们曾经做了如图所示的实验，回答下列问题：（1）图甲中反应后天平的指针 （"偏左”偏右”“不变”），原因是 ，图甲发生

的化学反应方程是 。（2）图乙中在实验设计时，锥形瓶底放层细沙的原因是；玻璃管上方系一瘪气球的目的是 。（3）由质量守恒定律可知，化学反应前后，一定不变的是 （填序号）。①原子种类②原子数目③分子种类④分子数目⑤元素种类⑥物质总质量用 乙（6分）甲乙两位同学为了验证质量守恒定律，分别设计了如图1、图2的实验装置，进行实验。六石灰石粉末稀盐酸I牛g”已六石灰石粉末稀盐酸I牛g”已一T£适量的稀盐酸飞/ 00mL锥形瓶—足量的石灰石图1 图2（1）甲同学：①按图1连接好装置，检查装置气密性的方法是 ；②向锥形瓶中加入石灰石粉末，注射器吸入少量稀盐酸；③将装置放在天平左盘，通过加减祛码和移动游码使天平平衡；④快速下推注射器活塞，使反应发生，此时观察到的现象为；⑤反应结束后，再进行第2次称量，发现质量没有发生变化，于是证明质量是守恒。（2）乙同学：按图2装置进行实验，称量反应物至天平平衡，然后将气球中的粉末倒入锥形瓶中充分反应，再次称量发现天平的指针向右倾斜，得出质量并不守恒。反应后天平不平衡的原因是 。（7分）如图所示：（1）实验A：调节杠杆平衡，通入CO2一段时间后活性炭包下沉原因是 。（2）实验B：加热细铜丝团，段时间后移走酒精灯，观察到铜丝表面变为黑色（CuO）,细铜丝团 （填“上升”或“下沉”）。C、D、E三组实验分别将实验进行充分反应并冷却后最终天平不能平衡的是 （填序号）。

硫酸溶涛铁就E硫酸溶涛铁就E(4)经过分析，在C组实验的整个过程中，小气球的变化情况是 。(5)A、B、C、D、E五个实验中，能用质量守恒定律来解释的是 ，请你从原子的角度说明理由 。31.(10分)如图是教材中常见的实验装置图，请回容下列问题：31硬质玻璃管A B C 硬质玻璃管A B C D(1)A装置是过滤装置，请指出图中一处错误：TOC\o"1-5"\h\zB装置是铁丝在氧气中燃烧的实验。要想成功的观察到铁丝剧烈燃烧的现象，应注意的操作是 (写一条即可)；C装置是测定空气中氧气含量的实验，实验过程中要不断推拉注射器活塞的目的是 ；D装置是某同学设计的验证质量守恒定律的实验，该实验不能成功验证质量守恒定律，原因是 。通过实验改进可以完成该定律的验证，以下合理的做法是 。(填字母序号)A.装置不变仅将碳酸钠换成金属锌B.装置不变仅将碳酸钠换成硝酸钡溶波C.药品不变，将烧杯换成锥形瓶，并在瓶口套上一只气球D.以上均不合理

参考答案【知识梳理】考点一质量守恒定律内容.（1）化学，各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和（3）①不一定相等。②那一部分质量，不包括没有参与反应的（反应剩余的）那部分质量。考点二质量守恒的原因.反应物分子里的原子重新组合原子的种类和数目并没有改变理解质量守恒定律抓住“五个不变”“两个一定改变”及“一个可能改变”，即“521”：<五个“<五个“不变”反应物、生成物的总质量不变元素种类不变「原子种类不变微观I原子数目不变、原子质量不变两个“一（宏观：物质种类一定改变I定改变”［微观：构成物质的粒子一定改变一个“可能改变”：分子总数可能改变考点三质量守恒的验证实验1：1、天平仍然保持平衡2、生成蓝色絮状沉淀例2