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        質(zhì)量守恒定律在解題中的應用

        2014-04-10 15:55:05吉彥軍
        中學教學參考·理科版 2014年3期
        關鍵詞:細鐵絲生鐵總和

        吉彥軍

        質(zhì)量守恒定律是初中化學的一個重要化學規(guī)律,是分析物質(zhì)在化學反應中的質(zhì)量關系的理論依據(jù),它的應用貫穿整個中學化學。在化學學習過程中,我們接觸到很多根據(jù)質(zhì)量守恒定律來計算的小型計算題,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)必須是參加反應的和反應后新生成的。

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

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

        質(zhì)量守恒定律在根據(jù)化學方程式的計算中應用較廣,結合近幾年的中考題,常見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反應中相關物質(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,化學反應前后元素的種類不變,生成物中共有碳、氫、氧三種元素,而反應物氧氣中只有氧元素,因此推知碳、氫兩種元素來自于該物質(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反應中相關物質(zhì)的化學式

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

        解析:根據(jù)質(zhì)量守恒定律,化學反應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,在反應物中共有2個碘原子、10個氧原子、5個碳原子,在生成物中各元素的原子個數(shù)也應如此,故X的化學式為CO2。答案:CO2。

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

        【例3】現(xiàn)有一反應A+B→C+D,有10gA和5gB反應,反應結束后還剩余3gA,B無剩余,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,化學反應前后反應物和生成物的質(zhì)量總和相等,即參加反應的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,測得反應前后各物質(zhì)的質(zhì)量如下表:

        物質(zhì)1甲1乙1丙1丁反應前的質(zhì)量(g)120150180130反應后的質(zhì)量(g)1011001101x請根據(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均是反應物,甲、丙共減少90g,根據(jù)質(zhì)量守恒定律,反應前后各物質(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。為測定某煉鐵廠生產(chǎn)的生鐵樣品中鐵的質(zhì)量分數(shù),化學興趣小組的同學稱得該生鐵樣品6.0g,放入燒杯中,向其中加入65.0g稀硫酸,恰好完全反應(假設雜質(zhì)不參與反應)。測得的實驗數(shù)據(jù)如下:

        1反應前1反應后燒杯及其中物質(zhì)的質(zhì)量197.0g196.8g請你完成有關計算(結果保留一位小數(shù)):(1)反應放出的氫氣是多少?(2)生鐵樣品的質(zhì)量分數(shù)是多少?(3)反應后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)是多少?

        解析:根據(jù)質(zhì)量守恒定律,反應生成的氫氣質(zhì)量為:97g-96.8g=0.2g,進而依據(jù)化學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)量分數(shù)為5.6g/6.0g=93.3%,同時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后所得溶液的質(zhì)量為:6.0g+65g-0.4g-0.2g=70.4g,則反應后所得溶液中FeSO4的質(zhì)量分數(shù)為15.2g/70.4g=21.6%。

        四、根據(jù)質(zhì)量守恒定律解釋有關的化學反應現(xiàn)象

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

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

        (2)紙在空氣中燃燒后化為灰燼,為什么灰燼的質(zhì)量比紙的質(zhì)量小?

        解析:根據(jù)質(zhì)量守恒定律,紙在空氣中燃燒時,紙的質(zhì)量與參加反應的氧氣的質(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。

        (責任編輯羅艷)endprint

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