質(zhì)量守恒定律在解題中的應(yīng)用

吉彥軍

質(zhì)量守恒定律是初中化學(xué)的一個(gè)重要化學(xué)規(guī)律，是分析物質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中的質(zhì)量關(guān)系的理論依據(jù)，它的應(yīng)用貫穿整個(gè)中學(xué)化學(xué)。在化學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中，我們接觸到很多根據(jù)質(zhì)量守恒定律來(lái)計(jì)算的小型計(jì)算題，要想正確利用質(zhì)量守恒定律解題，需要我們正確理解質(zhì)量守恒定律的內(nèi)涵。

質(zhì)量守恒定律可表示為：各反應(yīng)物的質(zhì)量總和等于各生成物的質(zhì)量總和。這里要注意的是：物質(zhì)必須是參加反應(yīng)的和反應(yīng)后新生成的。

從宏觀角度理解，在化學(xué)反應(yīng)前后，組成物質(zhì)的元素種類不變。

從微觀角度理解，在化學(xué)反應(yīng)前后，各原子的種類和數(shù)目不變。

質(zhì)量守恒定律在根據(jù)化學(xué)方程式的計(jì)算中應(yīng)用較廣，結(jié)合近幾年的中考題，常見(jiàn)的題型主要有以下幾種。

一、根據(jù)質(zhì)量守恒定律推斷化學(xué)反應(yīng)中相關(guān)物質(zhì)的組成元素

【例1】某物質(zhì)在氧氣中燃燒后，生成二氧化碳和水，試推斷該物質(zhì)中一定含有元素，可能含有元素。

解析：根據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變，生成物中共有碳、氫、氧三種元素，而反應(yīng)物氧氣中只有氧元素，因此推知碳、氫兩種元素來(lái)自于該物質(zhì)，而可燃物中是否含有氧元素，這不能確定。答案：碳、氫；氧。

二、根據(jù)質(zhì)量守恒定律推斷化學(xué)反應(yīng)中相關(guān)物質(zhì)的化學(xué)式

【例2】環(huán)保部門(mén)常用I2O5測(cè)定空氣受CO污染的程度，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：I2O5+5CO=I2+5X，根據(jù)生成X的多少，可以判斷CO的含量，則X的化學(xué)式為。

解析：根據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類和各元素的原子總數(shù)均不變，因此生成物中必定存在碘、碳、氧三種元素，在反應(yīng)物中共有2個(gè)碘原子、10個(gè)氧原子、5個(gè)碳原子，在生成物中各元素的原子個(gè)數(shù)也應(yīng)如此，故X的化學(xué)式為CO2。答案：CO2。

三、根據(jù)質(zhì)量守恒定律求反應(yīng)物或生成物的質(zhì)量

【例3】現(xiàn)有一反應(yīng)A+B→C+D，有10gA和5gB反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后還剩余3gA，B無(wú)剩余，生成4g的C，則生成D的質(zhì)量為。

解析：根據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學(xué)反應(yīng)前后反應(yīng)物和生成物的質(zhì)量總和相等，即參加反應(yīng)的A與B的質(zhì)量總和等于生成的C與D的質(zhì)量總和，故生成的C質(zhì)量=7g+5g-4g=8g。答案：8g。

【例4】在一密閉容器中，有甲、乙、丙、丁四種物質(zhì)，一定條件下充分反應(yīng)，測(cè)得反應(yīng)前后各物質(zhì)的質(zhì)量如下表：

物質(zhì)1甲1乙1丙1丁反應(yīng)前的質(zhì)量（g）120150180130反應(yīng)后的質(zhì)量（g）1011001101x請(qǐng)根據(jù)質(zhì)量守恒定律判斷x的值（）。

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

解析：從表中數(shù)據(jù)可以看出，乙質(zhì)量增加50g是生成物，甲、丙各減少20g和70g均是反應(yīng)物，甲、丙共減少90g，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后各物質(zhì)質(zhì)量總和相等，則丁是生成物，生成丁的質(zhì)量為40g，故x的值為70g。

【例5】生鐵是鐵和碳的合金。為測(cè)定某煉鐵廠生產(chǎn)的生鐵樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，化學(xué)興趣小組的同學(xué)稱得該生鐵樣品6.0g，放入燒杯中，向其中加入65.0g稀硫酸，恰好完全反應(yīng)（假設(shè)雜質(zhì)不參與反應(yīng)）。測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：

1反應(yīng)前1反應(yīng)后燒杯及其中物質(zhì)的質(zhì)量197.0g196.8g請(qǐng)你完成有關(guān)計(jì)算（結(jié)果保留一位小數(shù)）：（1）反應(yīng)放出的氫氣是多少？（2）生鐵樣品的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？（3）反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？

解析：根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)生成的氫氣質(zhì)量為：97g-96.8g=0.2g，進(jìn)而依據(jù)化學(xué)方程式求出生鐵中鐵的質(zhì)量為5.6g，雜質(zhì)質(zhì)量為：6.0g-5.6g=0.4g，則生鐵中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5.6g/6.0g=93.3%，同時(shí)求出生成硫酸亞鐵的質(zhì)量為15.2g，根據(jù)質(zhì)量守恒定律求出反應(yīng)后所得溶液的質(zhì)量為：6.0g+65g-0.4g-0.2g=70.4g，則反應(yīng)后所得溶液中FeSO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15.2g/70.4g=21.6%。

四、根據(jù)質(zhì)量守恒定律解釋有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)現(xiàn)象

【例6】（1）解釋細(xì)鐵絲在氧氣中燃燒，為什么生成的四氧化三鐵的質(zhì)量比細(xì)鐵絲的質(zhì)量大？

解析：根據(jù)質(zhì)量守恒定律，細(xì)鐵絲在氧氣中燃燒，生成物四氧化三鐵的質(zhì)量是細(xì)鐵絲結(jié)合了氧氣的質(zhì)量，所以生成物的質(zhì)量比細(xì)鐵絲的質(zhì)量大。

（2）紙?jiān)诳諝庵腥紵蠡癁榛覡a，為什么灰燼的質(zhì)量比紙的質(zhì)量??？

解析：根據(jù)質(zhì)量守恒定律，紙?jiān)诳諝庵腥紵龝r(shí)，紙的質(zhì)量與參加反應(yīng)的氧氣的質(zhì)量的和等于生成二氧化碳與少量未完全燃燒的灰燼質(zhì)量的和，因此灰燼質(zhì)量比紙的質(zhì)量小。

（責(zé)任編輯羅艷）endprint