质量守恒定律的理解及其在解题中的应用
2019-09-10韩冬梅
韩冬梅
摘要：质量守恒定律是初中化学中的一条重要定律，是中考必考的重点和热点问题之一。常用于确定物质的化学式、确定物质的相对分子质量、求反应物和生成物中某物质的质量、确定物质的组成、确定化学计量数及表格数据题和坐标图形题等。
关键词：质量守恒定律;理解;解题;应用
质量守恒定律（以下简称定律）是基本的化学规律，是初中化学重要的基本知识之一，也是中考必考的重点和热点问题之一，因此必须正确理解和灵活运用。
一、正确理解
要正确理解定律应该从以下几个方面：
（一）明确适用范围
定律是指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。这说明质量守恒只适用于化学变化，而不包括物理变化。
（二）强调质量守恒
定律强调的是质量守恒，而不是其它物理量（如体积）。实际上对于反应物和生成物均为气体的化学反应来说，反应前后气体的质量总和相等，但体积总和不一定相等。
（三）理解“参加反应”
定律中的“参加反应”是指真正参与反应的那一部分质量，如果反应物没有全部參加反应，则剩余部分不能计算在内。
（四）记住“质量总和”
根据定律计算时，不能漏掉任何一种反应物或生成物的质量，否则，就会出现“表面不守恒”现象。
（五）抓住守恒实质
化学反应的实质是反应物的分子破裂成原子，原子又重新组合的过程。在此过程中原子的种类、数目、质量均不变，所以反应前后各物质的质量总和必然相等。
（六）建立知识网络
从宏观和微观的角度来理解定律，可将化学反应归纳为六个一定不变，三个一定改变，两个可能改变，并形成如下知识网络：
1、六个一定不变
①反应物和生成物的总质量不变
（1）宏观 ②元素的种类不变
③元素的质量不变
①原子的种类不变
（2）微观 ②原子的数目不变
③原子的质量不变
2、三个一定改变
（1）宏观：物质的种类一定改变
①原子组合一定改变
（2）微观
②构成原物质的粒子一定改变（变为构成生成物的粒子）
3、两个可能改变
（1）宏观：元素的化合价可能改变
（2）微观：粒子的总数可能改变
二、定律在解题中的应用
1、确定物质的化学式
例1、已知化学反应A2+3B2 2C，则C的化学式为 （用A、B表示）。
解析：根据定律，在化学反应前后，A、B原子的种类和数目不变，反应前有2A个原子，6个B原子，所以在2C中含有2个A原子，6个B原子，故C的化学式为AB3.
例2、根据化学方程式X+3O2点燃3H2O+2CO2，则X的化学式为什么？
碳原子个数 氢原子个数 氧原子个数
反应前 0 0 6
反应后 2 6 7
解析：解决此类问题，根据定律，在化学反应前后，元素的种类不变，因此X中一定含有碳元素和氢元素，再根据反应前后原子的种类和数目不变，利用下面的表格应该最简单。
因此每个X分子中一定含有2个碳原子，6个氢原子，1个氧原子，所以X的化学式为C2H6O.
解题关键：化学反应中“原子三不变”;注意化学式前的化学计量数。
2、确定物质的相对分子质量
例3、在2A+3B C+4D反应中，已知34gA与20gB恰好完全反应，生成12gC。若A的相对分子质量为136，则D的相对分子质量为多少？
解析：根据定律，可求出D的质量，再通过化学方程式中A与D的质量比与相对分子质量的关系即可求出D的相对分子质量.
所以D的相对分子质量为84.
3、求反应物或生成物中某物质的质量
例4、已知反应3A+2B 2C+D，若A、B两物质完全反应时质量比为3∶4，生成C和D的质量之和为140g，则该反应消耗B的质量为 。
解析：根据定律，反应前后物质的总质量保持不变，有m（A）+m（B）=m（C）+m（D），则参加反应的A和B的质量之和为140g，所以消耗B的质量为.
解题关键：注意方程式中各物质的质量关系是相对分子质量与化学计量数的乘积之比。
4、确定物质的组成
例5、将1.8g某可燃物在O2中充分燃烧，生成4.4g CO2和3.6g H2O，据此推断该可燃物一定是由哪些元素组成？
解析：根据定律，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，且化学反应前后，元素的种类不变，所以生成物CO2中的碳元素、H2O中的氢元素一定是来自该可燃物。通过4.4gCO2和3.6gH2O可算出碳元素和氢元素的质量总和，若质量总和等于1.8g，则原可燃物是由碳、氢两种元素组成;若质量总和小于1.8g，二者相差的质量一定是原可燃物中的氧元素的质量，则原可燃物一定是由碳、氢、氧三种元素组成.
解：4.4gCO2中含碳元素的质量为：
3.6gH2O中含氢元素的质量为：
所以碳、氢两种元素的质量总和为1.2g+0.4g=1.6g<1.8g，
所以原可燃物中一定含有氧元素，所以该可燃物一定是由碳、氢、氧三种元素组成.
解题关键：化学反应前后元素种类守恒。将文字叙述改成化学方程式或其他类型的表达式。
