质量守恒定律及应用

【学习目标】

 1.熟练掌握质量守恒定律的内容；记住化学反应前后“六不变、两变、两可能变”。

 2.学会运用质量守恒定律解释和解决一些化学现象和问题。

 3.通过具体化学反应分析，理解化学方程式的含义。

【要点梳理】

 要点一、质量守恒定律

 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。这个规律就叫做质量守恒定律。

【要点诠释】

 1.质量守恒定律适用于一切化学反应。运用这一定律时，特别要注意“参加化学反应”、“反应后生成”、“质量  总和”等关键字词，不能遗漏任一反应物或生成物，尤其是气体。
 2.在验证质量守恒定律时，对于有气体参加或有气体生成的反应，都必须在密闭容器中进行。

 要点二、质量守恒定律的微观解释及运用

 1.质量守恒定律的微观解释：化学反应的实质就是参加反应的各物质中的原子重新组合生成新物质分子的过程， 在化学反应前后，原子的种类没有改变、原子的数目没有  增减、原子的质量也没有改变。因此参加化学反应的各物  质的质量总和与反应后生成的各物质的质量总和必然相等。

 如下图所示：通电后水分子分解生成氢气分子和氧气分子，但是氢原子和氧原子的种类没变、数目没变、每个原子的质量也没变，因此物质的总质量也不变。

2.质量守恒定律的运用：

（1）解释常见化学现象中的质量关系，如：铁生锈质量增 加，木炭燃烧成灰质量减少等。
（2）利用质量守恒定律，根据化学方程式确定物质的化学式。
（3）利用质量守恒定律，根据化学方程式确定物质的相对分子质量。
（4）利用质量守恒定律，根据化学方程式求反应中某元素的质量。
（5）利用质量守恒定律，根据化学方程式求反应中某物质的质量。
【要点诠释】

 化学反应前后“六不变、两变、两可能变”：

 1.六个不变：

 宏观上①元素的种类不变，②元素的质量不 变，③物质的总质量不变；

 微观上①原子的种类不变，②原子的数目不变，③原子的质量不变。

 2.两个改变：宏观上物质的种类改变；微观上分子的种类改变。

 3.两个可能变：宏观上元素的化合价可能改变；微观上分子的总数可能改变。

 要点三、化学方程式
 1.定义：用化学式来表示化学反应的式子，叫做化学方程式。

 2.化学方程式的含义：

含　 义	实例（S+O2  SO2）
①表示反应物、生成物以及反应条件	反应物是硫、氧气，生成物是二氧化硫，反应条件是点燃
②表示反应物、生成物之间的质量关系 （即质量比）	S　 +　O2 SO2  32 ：16×2 ：（32+16×2）　　　   32 ： 32　 　：　 64
③表示反应物、生成物之间的粒子数关系 （粒子个数比）	S　 +　 O2  SO2 1　 ：  1　　：　1

 3.化学方程式的读法（以S+O2 SO2为例）：

（1）质的方面：硫和氧气在点燃条件下反应生成二氧化硫。
（2）量的方面：每32份质量的硫和32份质量的氧气完全反应生成64份质量的二氧化硫。
（3）粒子方面：每1个硫原子和1个氧分子反应生成1个二氧化硫分子。
【要点诠释】
1.在化学反应中，反应物、生成物之间的质量比就是化学计量数与相对分子质量之积的比；
2.化学式前面的数字之比是反应物与生成物之间的粒子数之比，而不是质量比。

【典型例题】

 类型一、利用质量守恒定律推求化学式

 例1. 在金属铂作催化剂和加热的条件下，氨气和氧气可发生如下反应：4NH3＋5O2＝4X＋6H2O，其中X的化学    式为(　  )

 A.  N2          B.  NO2         C.  NO        D.  O₂

【思路点拨】本题考查的是质量守恒定律的应用。从微观上看，质量守恒定律在一切化学反应中都成立是因为在反 应前后原子的种类和数目都不变，所以我们可以根据它来解此题。
【答案】C

【解析】根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和原子的个数不变。反应前有4个N、12个H和10个O，反应后有12个H和6个O，尚缺4个N和4个O，因X前已有化学计量数4，故X的化学式为NO。

类型二、利用质量守恒定律求物质间的质量关系

3.在密闭容器内有四种物质，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	X	Y	Z	Q
反应前质量/g	8	2	20	5
反应后质量/g	待测	10	8	13

下列说法正确的是（　 ）

A.反应后X的质量为6g　　　　　　

B.该反应的反应物是X、Y

C.参加反应的X、Z的质量比是1:3 　

D.该反应可能是化合反应

【思路点拨】本题考查的是质量守恒定律的应用。首先根据表中信息判断出反应物和生成物，然后根据质量守恒定律：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，从而计算出反应物和生成物之间的质量关系。

【答案】C

【解析】在化学反应中，反应后质量减少的是反应物，质量增加的是生成物，Z的质量减小是反应物，Y、Q的质量增加是生成物。Z的质量减少（反应了）20g-8g=12g，Y的质量增加（生成了）8g，Q的质量增加（生成了）8g； 根据质量守恒定律，化学反应前后物质的总质量不变，推断X是反应物，X质量减少（反应了）8g+8g-12g=4g， 所以X反应后的质量为8g-4g=4g。A、B、D都不正确。参加反应的X、Z的质量比为4g:12g=1:3,故C正确。