1、探索质量守恒定律一、质量守恒定律1. 定义：参加化学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。2. 化学反应前后的六个“不变”：原子种类不变、原子数目不变、原子质量不变、元素种类不变、元素质量不变、物质总质量不变。3. 化学反应前后的两个“一定变”：物质种类一定变、分子种类一定变。4. 化学反应前后的两个“可能变”：元素化合价可能变、分子数目可能变。注意：质量守恒定律只适用于一切化学变化，不适用于物理变化。只有参加反应的物质的质量才能计入质量守恒的计算等式中，没有参加反应的剩余物质的质量不能计入。质量守恒的等式两边都是质量总和，所以参加反应的各物质质量和生成的各物质的质量要算齐
2、全。质量守恒定律只适用于质量的计算，不适用于体积的计算。二、质量守恒定律的应用1. 解释反应前后物质的质量变化2. 推断反应物或生成物的组成元素如，已知酒精在空气中燃烧生成二氧化碳和水，根据这一事实，推断出酒精中肯定含有什么元素？可能含有什么元素?则可根据质量守恒定律化学反应前后元素种类不变，得到如下推断： 酒精+O2CO2+H2O，由生成物中的元素种类可知： 酒精中一定含有的元素：C、H；可能含有的元素：O。说明：若要确定是否含有氧元素，则需要定量才可计算。3. 求反应物或生成物的质量如，在A+2BC+D的反应中，5克A跟一定量的B恰好完全反应，生成3克C和10克D，则B的质量可直接根据质量
3、守恒定律的定义参加反应物质质量总和反应生成物质质量总和，求得m（B）3g+10g5g8g。4. 确定某物化学式如，要求某反应2X +5O24CO2 + 2H2O中X的化学式，则可根据质量守恒定律化学反应前后原子个数不变，列出反应前后原子的种类和数目。原子反应前个数反应后个数差值C044H044来源:学#科#网Z#X#X#KO10100 表格中所差的C、H原子即在X中，由于X前面化学计量数为2，所以每个X中有2个碳原子和2个氢原子，即X化学式为C2H2。5. 根据质量守恒，作简单计算如，加热a克氯酸钾和b克二氧化锰的混合物，完全反应后得剩余固体c克，要求生成的氧气的质量，可根据质量守恒定律化学反
4、应前后，物质总质量不变，即可求出：反应前物质总质量(a+b)克反应后物质总质量c克+氧气质量故，氧气质量(a+b-c)克注意：尽管二氧化锰是本反应的催化剂，反应前后质量不变，不算参加反应的物质质量，但二氧化锰反应后仍存在于剩余固体中，所以c克中已包含了b克的二氧化锰质量。本题按化学反应前后物质总质量不变计算较为简单。例题 在一个密闭容器中加入四种物质，在一定条件下充分反应，测得反应前后各物质的质量如下表：物质甲乙丙丁反应前质量/g35207反应后质量/g1058待测通过分析、判断，下列说法不正确的是（ ）A. 测得反应后丁物质的质量为12g B. 乙物质一定是催化剂C. 反应 中甲、丙、丁的质
5、量比为7125 D. 该反应是分解反应解析：根据反应前后质量的变化判断是反应物还是生成物，甲反应前是3g，反应后为10g，质量增加了7g，是生成物，丙反应前是20g，反应后为8g，质量减少了12g，是反应物，而乙的质量在反应前后不变，根据质量守恒定律，可判断丁为生成物，且生成的质量为12g-7g5g，故丁的待测值为7g+5g12g，故反应可表示为：丙甲+丁；A. 测得反应后丁物质的质量为12g，正确；B. 乙的质量在反应前后不变，而是否能改变化学反应速率并不知道，故只能说乙物质可能是催化剂，不是一定，乙还可能是不参加反应的杂质，错误；C. 反应中甲、丙、丁的质量比为7125，正确；D. 该反应
6、由一种物质生成两种物质，是分解反应，正确，故选B。答案：B点拨：质量守恒的表格题中一般给出的数据是反应前质量和反应后质量。但能代入质量守恒定律等式计算的是参加反应的质量，所以所给数据均不能代入质量守恒等式计算，应先计算反应前后质量差m，才是参加反应的质量。因此为了解题准确快速，可做如下图的笔记，反应后质量增加的记为正值，为生成物，反应后质量减少的记为负值，为反应物，反应前后质量不变的记为0，可能为催化剂，也可能为不参加反应的杂质。各物质的m之和为0。遇到这类题目首先要想到“见表格求差值”。【易错警示】易错点：微观示意图相关的化学反应计算失分点：根据化学反应微观示意图，计算反应物和生成物的质量比
7、或分子个数比。错因：不配平化学反应方程式直接计算。夺分法：先根据微观示意图写出正确的化学反应方程式，再进行反应相关的计算。例题 下图表示治理汽车尾气所涉及反应的微观过程。下列说法正确的是（ ） A. 图中涉及的物质均为氧化物 B. 反应物和生成物均含有毒气体C. 生成单质与化合物的质量比为722 D. 生成物的分子个数比为11解析：根据题中的图示及微观结构示意图可知A图中涉及的物质均为氧化物是错误的叙述，因为反应后产生的氮气属于单质；B. 反应物和生成物均含有毒气体是错误的叙述，生成物中并没有有毒气体；C. 根据原子种类和数目守恒，写出方程式：2CO+2NON2+2CO2，可知生成物为单质N2
8、和化合物CO2，其质量比为：（142）（12+160）22888722是正确的叙述；D. 生成物的分子个数比为11，是错误的叙述，生成物的分子个数比为12，故选C。答案：C点拨：口诀：见小球写化学式，见反应配平方程式（根据原子种类和数目不变），然后再计算。来源:学+科+网（答题时间：30分钟）1. m g红磷在含n g氧气的空气中燃烧，生成p g五氧化二磷，则（ ）A. pm+n B. pm+n C. Pm+n D. Pm+n2. 下列说法错误的是（ ）A. 一切化学反应都是遵循质量守恒定律的B. 镁在空气中燃烧，虽然生成氧化镁的质量比镁大，但该反应也遵循质量守恒定律C. 高锰酸钾加热后，试管
9、中残留物比反应物质量小，但该反应也是遵循质量守恒定律的D. 水蒸发为水蒸气，质量没有改变，由此可说明化学变化是符合质量守恒定律的3. 某物质和二氧化碳反应后只生成碳酸钠和氧气，则该物质中（ ）A. 只含氧元素B. 一定含钠元素和氧元素 C. 只含钠元素D. 一定含钠元素，可能含有氧元素4. 已知反应3A2B2CD，A、B两物质完全反应时的质量比为34，若生成C和D共140g，则反应消耗B的质量是（ ）A. 60g B. 80g C. 90g D. 120g5. 硫酸氢钠是一种化合物。它的固体与过氧化钠粉末加热时发生如下反应：2Na2O2+2NaHSO42Na2SO4+2X+O2，则X的化学式为
10、（ ）A. Na2S B. Na2SO4 C. Na D. NaOH6. 汽车尾气中的CO在四氧化三钴（Co3O4）纳米棒的催化作用下，低温即与氧气反应生成物质X，反应化学方程式是2CO+O22X。下列关于该反应的说法，正确的是（ ）A. 基本反应类型是氧化反应 B. 物质X的化学式是CO2C. 反应后四氧化三钴的质量减少了 D. 无法降低汽车尾气对大气的污染*7. 如下图所示：3个甲分子与1个乙分子反应生成两个丙分子。根据图示，所得信息正确的是（ ）A. 物质甲的化学式为H6 B. 该图示不符合质量守恒定律C. 化学反应中，分子是最小的微粒 D. 该反应为化合反应8. 在一个密闭容器中放入X
11、、Y、Z、W四种物质，在一定条件下发生化学反应，一段时间后，测得有关数据如下表。则下列说法正确的是（ ）物质XYZW来源:学_科_网Z_X_X_K反应前的质量（g）211616反应后的质量（g）17m611A. 该反应用化学方程式表示为：3X+Y2Z+WB. Y为反应的催化剂 C. m1D. 反应后容器中Z与Y的质量比为169. 发射神舟六号飞船的火箭，使用的是一种固体燃料，它燃烧的化学方程式为3Al+3NH4ClO4 Al2O3+AlCl3+3NO+6X，则X的化学式为（ ）A. H2O B. NH3 C. NO2 D. NO10. 在一密闭容器中，盛放A、B、C三种物质各30g，经电火花引
12、燃，充分反应后，各物质质量变化如下：物质ABC新物D反应前物质的质量(g)3030300反应后物质的质量(g)待测33022关于此反应，下列认识不正确的是（ ）A. C物质中所含有的元素种类是A、B、D三种物质中所有元素种类之和来源:Z。xx。k.ComB. 变化后待测的A质量为5gC. 该变化的基本反应类型是分解反应D. A物质有可能是单质*11. 某化学反应的微观过程如图，则下列说法中，不合理的是（ ）A. 该反应属于氧化反应B. 甲、乙两物质参加反应的质量比为13:16C. 物质丁的化学式是H2OD. 反应前后氧元素的化合价发生了改变12. 下图是通过白磷燃烧来验证质量守恒定律的实验，下
13、列说法错误的是（ ）A. 反应前锥形瓶内白磷和氧气的总质量一定等于反应后生成五氧化二磷的质量 B. 白磷燃烧结束，锥形瓶应冷却后再放在天平上称量C. 实验过程中气球先变大后变瘪D. 瓶底的细砂起隔热作用来源:Z,xx,k.Com1. D 解析：若恰好完全反应，那么它们的质量关系是：pm+n；若红磷过量或氧气过量，那么pm+n。故选D。2. D 解析：质量守恒定律的适用范围是化学变化，A正确；镁在空气中燃烧，由于反应前没有称量到参加反应的氧气的质量，故生成氧化镁的质量比镁大，B正确；高锰酸钾加热后生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，氧气会逸散到空气中，故残留物比反应物质量小，C正确；水蒸发为水蒸气属物理
14、变化，不能用质量守恒定律来解释，D错误。故选D。3. D 解析：依据质量守恒定律化学反应前后原子的种类不变，可知生成物中含有钠元素、碳元素和氧元素，故该物质中一定含有钠元素，由于反应物CO2中也有氧元素，故不确定该物质中是否含氧，描述为可能含有氧元素。故选D。4. B 解析：依据质量守恒定律化学反应前后物质的总质量不变，生成物的质量140g，那么反应物的质量也为140g，现A、B两物质完全反应时的质量比为34，即A的质量为60g，B的质量为80g。故选B。5. D 解析：从反应的化学方程式2Na2O2+2NaHSO42Na2SO4+2X+O2可以知道反应后除2X外有4个钠原子、2个硫原子、10
15、个氧原子，而反应前有6个钠原子、2个硫原子、12个氧原子和2个氢原子，根据反应前后原子的种类和数目都不变可知，2X中含有2个钠原子、2个氧原子和2个氢原子，又因X的计量系数为2，因此X化学式为NaOH。故选D。6. B 解析：因为该反应的生成物是一种，故属于化合反应，虽然也是氧化反应，但氧化反应并不属于基本反应类型；由质量守恒定律：变化前后元素种类和原子个数都不变，可得X的化学式是CO2；四氧化三钴是催化剂，不是反应物，故质量不变；反应得有毒的一氧化碳转化为无毒的二氧化碳，降低了对大气的污染。7. D 解析：根据质量守恒定律反应前后原子的种类和数量不变可知，A选项，物质甲的化学式为H2，因为3
16、个甲分子参加反应，故每个分子含2个原子；B选项，该图示符合质量守恒定律，因为质量守恒定律是用于一切化学变化；C选项，化学反应中，原子是最小的微粒；D选项，该反应的生成物只有一种，故为化合反应，是正确的叙述，故答案选择D。8. C 解析：A. 没有相对原子质量，不能确定系数比，选项错误；B. 根据质量守恒定律可知Y不参与反应，但并不一定是催化剂，还有可能是杂质，故选项错误；C. 依据质量守恒定律可得2+1+16+16-17-6-111，故选项正确；D. 反应后容器中Z与Y的质量比为61，选项错误。9. A 解析：根据质量守恒定律的微观解释：化学反应前后，原子的种类、个数都不变，可知6X含有的原子
17、数目分别是12个H和6个O，故可推出X的化学式为H2O，故选A。10. B 解析：根据前后质量的变化，判断是反应物还是生成物，B反应前是30g，反应后为33g，质量增加了3g，是生成物，C反应前是30g，反应后为0g，质量减少了30g，是反应物，D反应前是0g，反应后为22g，质量增加了22g，是生成物，根据质量守恒定律，可判断A为生成物，且生成的质量为30g-3g-22g5g，故A的待测值为30g+5g35g，故反应可表示为：CA+B+D；A. 反应物C物质中所含有的元素种类是生成物A、B、D三种物质中所有元素种类之和，正确；B. 变化后待测的A质量为35g，错误；C. 该变化由一种物质生成
18、三种物质，基本反应类型是分解反应，正确；D. 生成物A物质有可能是单质，正确，故选B。11. B 解析：根据微观模型图可知，该反应的化学方程式为：2C2H2+5O24CO2+2H2O，有氧参与，所以该反应为氧化反应，A正确；在反应中各物质质量成比例，所以甲、乙两物质参加反应的质量比为：(226) : (532)52:16013:40，B错误；根据在变化前后原子的种类和个数不变，可以确定物质丁的化学式为H2O，C正确；反应前后氧元素的化合价从0价变为-2价，化合价发生了改变，D正确。故选B。12. A 解析：A. 反应前锥形瓶内白磷和氧气的总质量一定等于反应后生成五氧化二磷的质量是错误的叙述，应该为参加反应的白磷和氧气的质量一定等于反应后生成的五氧化二磷的质量；B. 白磷燃烧结束，锥形瓶应冷却后再放在天平上称量，是正确的叙述，以保证整体的体积大小不影响质量的称量；C. 实验过程中气球先变大后变瘪是正确的叙述，气体先受热膨胀，冷却后由于氧气被消耗气体的体积减小；D. 瓶底的细砂起隔热作用是正确的叙述，以防锥形瓶炸裂，故选A。
