质量守恒定律理解与试题解析

质量守恒定律理解与试题解析

湖北省南漳县高级中学宋丽

质量守恒定律是初中化学中一个非常重要的定理，也是中考中的热点问题，所以深刻理解质量守恒定律，并能够应用质量守恒定律解决问题对同学来说是非常重要的。

质量守恒定律的表述为：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。虽然只有31个字，内涵却十分丰富。要学好质量守恒定律，理解是关键，切不可浮于表面。

1．理解“参加”。在计算反应物的质量时，只能计算参加反应的那部分的质量，未参加反应的部分不应计入其中。

例如，我们不能说 3 g镁和 3 g氧气充分反应一定生成 6 g氧化镁。因为从化学方程式可知，48 g镁和32 g氧气完全反应，则3 g镁正好和2 g氧气完全反应，也就是说，3 g氧气中只有2 g参加了反应，所以生成氧化镁的质量应为5 g。

另外，如果反应中使用了催化剂，由于催化剂在化学反应前后其化学性质和质量均没有改变，即相当于没有参加反应，因此，不可以将催化剂算作反应物或生成物。

2．理解“化学反应”。即化学变化，它表明质量守恒定律的运用范围是化学变化，不包括物理变化。

例如，将2 g固体碘加热升华可得到2 g碘蒸气，虽然这一变化前后质量相等，但这个变化不是质量守恒定律解释的范围，因为碘升华是物理变化。

3．理解“各物质”（两次使用）。在计算质量总和时，也应将不易观察到的气体反应物或生成物计入其中。不能因为四氧化三铁的质量大于铁丝的质量，就认为铁丝在氧气中燃烧的实验不遵守质量守恒定律，因为我们忽视了氧气的质量。

4．理解“质量守恒”。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，有的同学认为在化学反应中，由于2≠2＋1，所以此反应不遵守质量守恒定律。该同学的错误就在于将“质量守恒”等同于“分子数守恒”。

5．理解守恒原因。化学反应的实质是反应物的分子裂解成原子，原子又重新组合的过程。在此过程中，反应前后原子的种类、数目和质量均没有变化，所以质量守恒。

6．理解变与不变。化学反应前后，有些量发生了变化，有些量则不变，而有的量则可能变也可能不变。根据前面分析可知：（1）不变的量有原子的种类、数目、质量，元素的种类和各物质的总质量；（2）发生变化的量有物质的种类和分子的种类；（3）可能发生变化的量是元素的化合价和分子

的数目。如反应中各元素的化合价不变，而反应中各元素的化合

价都发生了改变；反应中构成物质的分子数目不变，而在中构成物质的分子数目发生了改变。

下面通过对全国中考部分知识考题的分析，把质量守恒定律在中考中的考查方法分为如下几个类型：

类型一、解释问题：

此类型题目是考查同学们对质量守恒定律意义的理解，要求大家把握住反应物和生成物的总质量相等，并且各物质之间有一定的质量比，不是任意质量都可以参加反应的，并用来解决问题。

[例]有人说：“6 g硫与10 g氧气化合可生成16 g二氧化硫”。这种说法对吗？为什么？

解析：这种说法不对。因为根据质量守恒定律知，每32份质量的硫可

跟32份质量的氧气完全反应时生成64份质量的二氧化硫，所以6 g硫只能

与6 g氧气完全反应，生成12 g二氧化硫。

练习1：（2009河南19）．某同学按右图装置对质量守恒定律进行实验

探究，结果观察到反应后天平不平衡，由此得出这个化学反应不遵守质量守恒定律的结论。这个结论是否正确?为什么?

类型二：对质量守恒定律中关键词“参加”和“生成”的考查

此类型题目是考查同学们对质量守恒定律含义的理解，要求大家把握住什么是真正“参加”化学反应的物质，哪些又真正是反应“生成”的物质，并解决问题。

例：（2008海南35）1 g镁条在空气中完全燃烧，生成物的质量[ ]

A．等于1 g B．小于1 g C．大于1 g D．无法确定

解析：金属镁和空气中的氧气在点燃的条件下生成白色粉末氧化镁。根据质量守恒定律，生成的氧化镁的质量应该等于参加反应的镁和消耗的空气中氧气的质量。因此如果参加反应的镁条质量是1 g，那么生成物的质量应该大于1 g，故选C，同学们往往会忽视氧气这一看不到的反应物的存在，误选错误答案A。

练习2：（2009宿迁14）下列关于化学反应2X+Y==2Z的叙述，错误的是

A．Z一定是化合物 B．在反应中X、Y、Z三种物质的粒子数目比为2：1：2

C．若X和Y的质量分别为M g和N g，则Z的质量为（M+N） g

D．若a g X完全反应生成b gZ，则同时消耗（b—a） gY

A、化合反应的产物一定是化合物．

B、在化学反应中反应的粒子个数比是化学计量数之比．

C、由质量守恒定律可知反应前后物质的质量不会改变．

D、依据质量守恒定律的知识对物质的质量关系探讨判断即可．

解答：解：A、化合反应的产物一定是化合物，Z中一定含有X与Y 中的多种元素，故此选项说法正确．B、在化学反应中反应的粒子个数比是化学计量数之比，在这一化学反应中化学计量数之比是2：1：2，故此选项说法正确．

C、由质量守恒定律可知反应前后物质的质量不会改变，若X和Y的相对，分子质量分别为M和N则Z 的相对分子质量应为

2M+N

2

，故此选项说法错误．

D、依据质量守恒定律的知识对物质的质量关系可知：X与y的质量应该等于Z的质量，可表明此质量关系正确，故此选项说法正确．

故选C

类型三：应用质量守恒定律判断反应物或生成物的元素组成和化学式

此类型题目要求同学们将质量守恒定律和化学变化的微观实质相结合，通过“原子是化学变化中的最小粒子，在化学变化中原子种类没有改变，数目没有增减”这一重要知识，来解决问题。

例1：（2009宜宾10）、“祥云”火炬所用的燃料为丙烷（C x H8），它燃烧后不会对环境造成污染。它燃烧的化学方程式为C x H8+5O23CO2+4H2O,则x的数值是（）

A．1 B．2 C．3 D．4

解析：该反应生成物一共有3个碳原子、8个氢原子和10个氧原子，根据质量守恒定律得知，在参加此反应的物质中也应该有相同种类、同样数目的原子。通过简单的计算得出答案：C。

例2：4．6 g某有机物完全燃烧后生成了8．8 gCO2和5．4 gH2O，该有机物中( )

A、一定含C、H、O元素

B、一定含

C、H元素，可能含O元素

C、只含C、H元素

D、无法确定