淺議質(zhì)量守恒定律專(zhuān)題

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中化學(xué) 來(lái)源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)
質(zhì)量守恒定律是自然界中的一個(gè)基本規(guī)律,也是九年級(jí)化學(xué)中的一條重要定律和重點(diǎn)內(nèi)容,其具體應(yīng)用相當(dāng)廣泛,幾乎是每年中考必考的知識(shí)點(diǎn)。因此,對(duì)它的正確理解和靈活運(yùn)用十分重要。      質(zhì)量守恒定律主要共有四種理解形式,即:      一、參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和,等于反應(yīng)后生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和      1、注意是“化學(xué)變化”      注意:質(zhì)量守恒定律的應(yīng)用范圍是化學(xué)變化(或化學(xué)反應(yīng)),不包括物理變化。      例1:將100 g酒精和50 g水混后后得到150 g酒精溶液,由此說(shuō)明化學(xué)變化是符合質(zhì)量守恒定律的。      解析:酒精和水混合,這一變化雖然前后質(zhì)量不變,但它在初中范圍內(nèi)認(rèn)為是物理變化,不能說(shuō)明化學(xué)變化是符合質(zhì)量守恒定律的。      2、注意是“質(zhì)量定恒”      質(zhì)量守恒定律強(qiáng)調(diào)的是“質(zhì)量”守恒,不包括其它方面的守恒,如:“體積”、“重量”等方面不一定守恒。      如:一氧化碳和氧氣在點(diǎn)燃條件下恰好完全反應(yīng):2CO + O2  2CO2,這個(gè)反應(yīng)前后都是氣體,參加反應(yīng)的一氧化碳質(zhì)量和氧氣質(zhì)量總和等于反應(yīng)后生成的二氧化碳質(zhì)量,質(zhì)量是守恒的,從體積方面來(lái)看,在相同條件下是2體積的一氧化碳和1體積的氧氣發(fā)生反應(yīng),只能生成2體積的二氧化碳,其體積在反應(yīng)前后并不相等。有的反應(yīng)體積可能守恒。      例2:用A、B、C、D四個(gè)相同的封閉裝置進(jìn)行某物質(zhì)在氧氣中緩慢氧化實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)前用彈簧秤稱(chēng)重,四個(gè)裝置的重量均恰好等于10牛。A裝置留于本地觀察,假設(shè)B裝置運(yùn)到月球稱(chēng)重,C裝置運(yùn)至南極稱(chēng)量,D裝置在太空軌道上的神舟七號(hào)飛船上稱(chēng)重。結(jié)果A裝置仍為10牛,B裝置重量小于10牛,C裝置重量大于10牛,D裝置重量為0牛。由此說(shuō)明化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量不一定守恒,你認(rèn)為正確嗎?      解析:質(zhì)量守恒定律中強(qiáng)調(diào)的質(zhì)量守恒,而題中四個(gè)裝置在實(shí)驗(yàn)前后稱(chēng)量的是卻是重量。由于地球上不同的位置物質(zhì)所受重力不等,月球重力約為地球重力的六分之一,太空為失重狀態(tài),所以重量當(dāng)然不一定守恒,但是其質(zhì)量是永遠(yuǎn)守恒的。      3、注意“參加反應(yīng)”和“反應(yīng)后生成”      這是理解質(zhì)量守恒定律的關(guān)鍵,反應(yīng)物的質(zhì)量總和不包括反應(yīng)物過(guò)量的部分。生成物的質(zhì)量總和是指反應(yīng)后新生成的,不包括原先就存在的。      例3:11 g碳和33 g氧氣充分反應(yīng),可以生成44 g二氧化碳,對(duì)嗎?      解析:判斷是否正確的關(guān)鍵,就是要看11 g和33 g氧氣是否都參加了反應(yīng)。由化學(xué)方程式:      C + O2CO2可知,每12份質(zhì)量的碳和32份質(zhì)量的氧氣在點(diǎn)燃條件下完全反應(yīng)可生成44份質(zhì)量的二氧化碳。很顯然,33 g氧氣并沒(méi)有全部參加反應(yīng),所以生成二氧化碳的質(zhì)量要小于(11+33) g,即小于44 g。此題的說(shuō)法是不對(duì)的。      例4:現(xiàn)有A、B、C三種物質(zhì)的混合物,A為25 g,B為10 g,C為5 g,將混合物置于密閉容器中共熱至反應(yīng)停止后,發(fā)現(xiàn)容器內(nèi)含有A為10 g,B為21 g,并有新物質(zhì)D生成,求該反應(yīng)中反應(yīng)物與生成物之間的質(zhì)量比。      解析:本題的解題突破口是由題目條件確定利用第一種理解形式,關(guān)鍵是弄清反應(yīng)物有哪些,生成物有哪些,以及參加反應(yīng)的各物質(zhì)質(zhì)量與生成的各物質(zhì)質(zhì)量分別是多少,很明顯,A和C質(zhì)量減少,為反應(yīng)物。      A、C參加反應(yīng)的質(zhì)量分別是:      A:25 g-10 g=15 g      C:5 g      B、D質(zhì)量增加,為生成物。      B生成的質(zhì)量為:21 g-10 g=11 g      由質(zhì)量守恒定律,設(shè)生成D的質(zhì)量為x。      則:15 g+5 g=11 g+x      ∴x = 9 g      故反應(yīng)中A、B、C、D之間的質(zhì)量比為15:11:5:9      二、如果在封閉容器中進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),不管反應(yīng)進(jìn)行如何,反應(yīng)前后質(zhì)量始終保持不變      這個(gè)可以看作是質(zhì)量守恒定律的一個(gè)擴(kuò)展,由質(zhì)量定恒定律發(fā)展而來(lái),也不難理解。這種理解可以快速有效地解決一些實(shí)際問(wèn)題。      例5:純凈的鋅片6.5 g恰好和93.7 g稀鹽酸完全反應(yīng),求反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)。      解析:根據(jù)化學(xué)方程式:Zn + 2HCl === ZnCl2 + H2↑可知,6.5 g鋅可生成0.2 g氫氣和13.6 g氯化鋅,反應(yīng)后所得溶液為氯化鋅溶液,如果反應(yīng)在封閉容器中完成,反應(yīng)前后質(zhì)量始終為(6.5+93.7) g,反應(yīng)后物質(zhì)為氯化鋅溶液和氫氣,所以氯化鋅溶液質(zhì)量=(6.5+93.7) g-0.2 g=100 g,所以溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)=13.6 g/100 g×100%=13.6%。      例6:現(xiàn)有100 g澄清石灰水和20 g碳酸鈉溶液恰好完全反應(yīng),生成沉淀質(zhì)量為2 g,求過(guò)濾后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。      解析:根據(jù)反應(yīng)前后質(zhì)量總和不變,反應(yīng)后所有物質(zhì)總質(zhì)量等于反應(yīng)前各物質(zhì)質(zhì)量總和。      所以反應(yīng)后所得溶液質(zhì)量與沉淀質(zhì)量總和等于(100+20) g即120 g。所以過(guò)濾后所得溶液質(zhì)量為(120-2) g即118 g。根據(jù)化學(xué)方程式:Ca(OH)2 + Na2CO3 === CaCO3↓+ 2NaOH可知,過(guò)濾所得溶液為氫氧化鈉溶液,根據(jù)沉淀質(zhì)量2 g不難求出生成碳酸鈉質(zhì)量為2.12 g,所以過(guò)濾所得溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)=2.12 g/118 g×100%=1.80%。      三、反應(yīng)前后,元素種類(lèi)不變,同種元素質(zhì)量相等      這實(shí)際上是質(zhì)量定恒定律的基礎(chǔ),即化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量為什么守恒的原因。      例7:某物質(zhì)在氧氣中燃燒后只生成水和二氧化碳,關(guān)于該物質(zhì)的組成,下列說(shuō)法中正確的是(    )     。粒欢ê校、H、O三種元素     。.一定含有C、H元素,不含O元素     。茫欢ê校、H元素,可能含有O元素     。模赡芎校谩ⅲ、O元素      解析:從燃燒產(chǎn)物水和CO2的組成來(lái)看,共含有三種元素,即碳、氫、氧元素.根據(jù)質(zhì)量守恒定律,化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類(lèi)不會(huì)改變,可知反應(yīng)物中必定也含有碳、氫、氧三種元素.由于可燃物是在氧氣中燃燒的,即氧氣中肯定含有氧元素,而且也只含氧元素,所以可燃物中就一定含有碳、氫元素,而是否含氧元素就不能確定了。      解答:選C      例8:某有機(jī)物4.6 g完全燃燒,需耗氧9.6 g,生成CO28.8 g,水5.4 g,試判斷該有機(jī)物中(    )     。.只含C、H元素             B.只含C、H、O元素.      C.不只含C、H、O元素     D.不含氧元素      解析: 本題初看與例7差不多,學(xué)生很容易做錯(cuò),實(shí)際上須通過(guò)計(jì)算來(lái)判斷該有機(jī)物中所含元素.根據(jù)質(zhì)量守恒定律,可知該有機(jī)物中含有C、H兩種元素,關(guān)鍵是判斷該有機(jī)物中有無(wú)氧元素和其它元素.計(jì)算可知:      8.8 gCO2中含C質(zhì)量 8.8 g×=2.4 g      O質(zhì)量 8.8 g-2.4 g = 6.4 g      5.4 gH2O中含H質(zhì)量 5.4 g×= 0.6 g      O質(zhì)量 5.4 g-0.6 g = 4.8 g      ∵產(chǎn)物中C、H兩種元素的質(zhì)量總和為:24g + 0.6g=3.0g<4.6g      ∴該有機(jī)物中不只含有C、H兩種元素.      四、反應(yīng)前后,各原子種類(lèi)不變,各類(lèi)原子個(gè)數(shù)也不變      既然反應(yīng)前后元素種類(lèi)不變,元素是同一類(lèi)原子的總稱(chēng),當(dāng)然原子種類(lèi)也就不變了。各類(lèi)原子個(gè)數(shù)不變,這實(shí)際上是質(zhì)量守恒定律的微觀含義,也是配平化學(xué)方程式的依據(jù)。      例9:黑火藥是我國(guó)石代四大發(fā)明之一,黑火藥爆炸的原理可以用化學(xué)反應(yīng)方程式表示:      S + 2KNO3 +3C ==== K2S + N2 + 3X↑,則X的化學(xué)式是(   )      A、CO          B、SO2        C、NO         D、CO2      解析:由題給的化學(xué)方程式可知:反應(yīng)前后硫元素、鉀元素、氮元素的原子數(shù)目均已守恒,反應(yīng)物中還有3個(gè)碳原子、6個(gè)氧原子,生成物X顯然是由碳元素和氧元素組成。又X前有系數(shù)3,所以每個(gè)X分子中有一個(gè)碳原子和2個(gè)氧原子。故正確答案為D。      總之,質(zhì)量守恒定律有著廣泛的應(yīng)用,以上只是初中化學(xué)中的一些基本應(yīng)用,以期起到拋磚引玉的作用。
本文來(lái)自:逍遙右腦記憶 http://www.yy-art.cn/gaozhong/843886.html

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