质量守恒定律在解题中的应用

吉彦军

质量守恒定律是初中化学的一个重要化学规律，是分析物质在化学反应中的质量关系的理论依据，它的应用贯穿整个中学化学。在化学学习过程中，我们接触到很多根据质量守恒定律来计算的小型计算题，要想正确利用质量守恒定律解题，需要我们正确理解质量守恒定律的内涵。

质量守恒定律可表示为：各反应物的质量总和等于各生成物的质量总和。这里要注意的是：物质必须是参加反应的和反应后新生成的。

从宏观角度理解，在化学反应前后，组成物质的元素种类不变。

从微观角度理解，在化学反应前后，各原子的种类和数目不变。

质量守恒定律在根据化学方程式的计算中应用较广，结合近几年的中考题，常见的题型主要有以下几种。

一、根据质量守恒定律推断化学反应中相关物质的组成元素

【例1】某物质在氧气中燃烧后，生成二氧化碳和水，试推断该物质中一定含有元素，可能含有元素。

解析：根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，生成物中共有碳、氢、氧三种元素，而反应物氧气中只有氧元素，因此推知碳、氢两种元素来自于该物质，而可燃物中是否含有氧元素，这不能确定。答案：碳、氢；氧。

二、根据质量守恒定律推断化学反应中相关物质的化学式

【例2】环保部门常用I2O5测定空气受CO污染的程度，发生反应的化学方程式为：I2O5+5CO=I2+5X，根据生成X的多少，可以判断CO的含量，则X的化学式为。

解析：根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类和各元素的原子总数均不变，因此生成物中必定存在碘、碳、氧三种元素，在反应物中共有2个碘原子、10个氧原子、5个碳原子，在生成物中各元素的原子个数也应如此，故X的化学式为CO2。答案：CO2。

三、根据质量守恒定律求反应物或生成物的质量

【例3】现有一反应A+B→C+D，有10gA和5gB反应，反应结束后还剩余3gA，B无剩余，生成4g的C，则生成D的质量为。

解析：根据质量守恒定律，化学反应前后反应物和生成物的质量总和相等，即参加反应的A与B的质量总和等于生成的C与D的质量总和，故生成的C质量=7g+5g-4g=8g。答案：8g。

【例4】在一密闭容器中，有甲、乙、丙、丁四种物质，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1甲1乙1丙1丁反应前的质量（g）120150180130反应后的质量（g）1011001101x请根据质量守恒定律判断x的值（）。

A.50B.40C.10D.70

解析：从表中数据可以看出，乙质量增加50g是生成物，甲、丙各减少20g和70g均是反应物，甲、丙共减少90g，根据质量守恒定律，反应前后各物质质量总和相等，则丁是生成物，生成丁的质量为40g，故x的值为70g。

【例5】生铁是铁和碳的合金。为测定某炼铁厂生产的生铁样品中铁的质量分数，化学兴趣小组的同学称得该生铁样品6.0g，放入烧杯中，向其中加入65.0g稀硫酸，恰好完全反应（假设杂质不参与反应）。测得的实验数据如下：

1反应前1反应后烧杯及其中物质的质量197.0g196.8g请你完成有关计算（结果保留一位小数）：（1）反应放出的氢气是多少？（2）生铁样品的质量分数是多少？（3）反应后所得溶液中溶质的质量分数是多少？

解析：根据质量守恒定律，反应生成的氢气质量为：97g-96.8g=0.2g，进而依据化学方程式求出生铁中铁的质量为5.6g，杂质质量为：6.0g-5.6g=0.4g，则生铁中铁的质量分数为5.6g/6.0g=93.3%，同时求出生成硫酸亚铁的质量为15.2g，根据质量守恒定律求出反应后所得溶液的质量为：6.0g+65g-0.4g-0.2g=70.4g，则反应后所得溶液中FeSO4的质量分数为15.2g/70.4g=21.6%。

四、根据质量守恒定律解释有关的化学反应现象

【例6】（1）解释细铁丝在氧气中燃烧，为什么生成的四氧化三铁的质量比细铁丝的质量大？

解析：根据质量守恒定律，细铁丝在氧气中燃烧，生成物四氧化三铁的质量是细铁丝结合了氧气的质量，所以生成物的质量比细铁丝的质量大。

（2）纸在空气中燃烧后化为灰烬，为什么灰烬的质量比纸的质量小？

解析：根据质量守恒定律，纸在空气中燃烧时，纸的质量与参加反应的氧气的质量的和等于生成二氧化碳与少量未完全燃烧的灰烬质量的和，因此灰烬质量比纸的质量小。

（责任编辑罗艳）endprint