專題培優(yōu)講解《質(zhì)量守恒定律化學(xué)方程式》剖析

1、 專題培優(yōu)講解質(zhì)量守恒定律化學(xué)方程式考點(diǎn)圖解】【學(xué)法透析】1質(zhì)量守恒定律的應(yīng)用歸類(1)解釋現(xiàn)象例如：某同學(xué)在探究鎂條在空氣中燃燒前后質(zhì)量變化的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，稱得生成的白色氧化鎂的質(zhì)量與參加反應(yīng)的鎂條質(zhì)量之間存在時(shí)大、時(shí)小、偶爾相等的現(xiàn)象，于是認(rèn)為化學(xué)反應(yīng)不一定遵循質(zhì)量守恒定律，你認(rèn)為對(duì)嗎？請(qǐng)說(shuō)明理由。分析這種看法是錯(cuò)誤的，出現(xiàn)的三種情況都遵守質(zhì)量守恒定律。根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知：m(MgO)=m(Mg)+m(O2),由于鎂條在空氣中燃燒時(shí)要產(chǎn)生白煙，所以，當(dāng)白色氧化鎂被全部收集時(shí)，MgO的質(zhì)量大于參加反應(yīng)的鎂條質(zhì)量；而當(dāng)MgO有損失時(shí)，收集的MgO的質(zhì)量會(huì)等于或小于參加反應(yīng)的鎂條質(zhì)量。求反應(yīng)物或

2、生成物的質(zhì)量例如：若有A克KC1O3與b克MnO2的混合物，加熱到質(zhì)量不再減少為止，得到剩余固體c克，則反應(yīng)生成02的質(zhì)量是克，同時(shí)會(huì)生成氯化鉀克。分析：KC1O3在加熱和MnO2催化的條件下分解成生成KC1和02，而MnO2在化學(xué)反應(yīng)前后的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)都不改變，故完全反應(yīng)后，剩余固體是KC1和MnO2的混合物，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，m(O2)=m(KC103)-m(KCl)，故答案分別為(a+bc)、(cb)。再如：已知反應(yīng)3A+2B=2C+D，A、B兩物質(zhì)完全反應(yīng)時(shí)質(zhì)量比為3：4,若生成C和D共140克，則該反應(yīng)中消耗B的質(zhì)量為。分析：根據(jù)質(zhì)量守恒定律，生成物C和D的質(zhì)量總和一反應(yīng)物A和B的

3、質(zhì)量總和=4140g，所以m(B)=140克X-=80克，故答案為80克。確定物質(zhì)的化學(xué)式例如：在化學(xué)反應(yīng)2X2+3Y3=2R中，若用X、Y表示R,則R的化學(xué)式為。分析：解決這類問(wèn)題，最重要的是要抓住反應(yīng)前后原子的種類和數(shù)目都不變這個(gè)關(guān)鍵進(jìn)行分析。觀察該反應(yīng)可知：反應(yīng)前，每2個(gè)X2分子含4個(gè)X原子，3個(gè)Y2分子含6個(gè)Y原子，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，則反應(yīng)后生成的2個(gè)R分子中也應(yīng)含4個(gè)X原子和6個(gè)Y原子，因此R的化學(xué)式X2Y3，故本例答案為X2Y3o推斷物質(zhì)的組成元素例如：化學(xué)上常用燃燒法測(cè)定可燃性有機(jī)物的組成?，F(xiàn)取3.2g某有機(jī)物在足量氧氣中充分燃燒，生成4.4gCO2和3.6gH2O，則該有機(jī)物中

4、()定含有C、H元素，可能含有O元素定含有C、H、O三種元素一定含有C、O兩種元素，可能含H元素只含C、H兩種元素，不含O元素分析：化學(xué)反應(yīng)前后，原子的種類、數(shù)目和質(zhì)量不變，則元素的種類和元素的質(zhì)量也不變。從燃燒產(chǎn)物h2o和CO2的組成來(lái)看，共含有碳、氫、氧三種元素，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，則反應(yīng)物中必定也含有碳、氫、氧三種元素。由于有機(jī)物是在氧氣中燃燒的，即氧氣中肯定含有氧元素，而且也只含氧元素，所以可燃物中就一定含有碳、氫元素，而是否含氧元素就要通過(guò)計(jì)算來(lái)確定了。根據(jù)質(zhì)量守恒定律：二氧化碳所含碳元素的質(zhì)量與有機(jī)物中所含碳元素的質(zhì)量相等，水中所含氫元素的質(zhì)量與有機(jī)物中所含氫元素質(zhì)量相等。碳122元

5、素質(zhì)量為4.4gX44=1.2g，氫元素質(zhì)量是3.6gX茂=0.4g，噸+盹十曲恐，故該有機(jī)物中還含氧元素，且氧元素的質(zhì)量為3.2g-1.2g-0.4g=1.6g，故本例答案為Bo質(zhì)量守恒定律的探究與分析例如：為研究化學(xué)反應(yīng)前后反應(yīng)物與生成物之間的質(zhì)量關(guān)系，三位同學(xué)分別做了如下三個(gè)實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)I：稱量鎂條，點(diǎn)燃并在上方罩上罩子，待反應(yīng)結(jié)束后，再稱量。實(shí)驗(yàn)II：將盛有二氧化錳的小試管放入裝有過(guò)氧化氫的燒杯中，稱量，然后使二氧化錳與過(guò)氧化氫接觸，充分反應(yīng)后再稱量。實(shí)驗(yàn)III：將盛有鐵釘?shù)脑嚬芊湃胧⒂辛蛩徙~溶液的燒杯中，稱量，然后使鐵釘和硫酸銅溶液接觸，充分反應(yīng)后再稱量。三位同學(xué)得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：

6、如二1反宦斤112-4K!lfir4g從上表看，這三個(gè)實(shí)驗(yàn)中，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)的質(zhì)量變化情況分別是：實(shí)驗(yàn)I(填“增大”“減小”或“不變”，實(shí)驗(yàn)II，實(shí)驗(yàn)III。造成上述結(jié)果的原因可能是。在三個(gè)實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)正確地反映了反應(yīng)物與生成物之間的質(zhì)量關(guān)系。由此可得出結(jié)論：用實(shí)驗(yàn)探究化學(xué)反應(yīng)前后反應(yīng)物與生成物之間的質(zhì)量關(guān)系時(shí)，必須在體系中進(jìn)行。分析：在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究質(zhì)量守恒定律時(shí)，要全面考慮，系統(tǒng)分析，既不能漏掉生成物，也不能漏掉反應(yīng)物，既要能認(rèn)清反應(yīng)的過(guò)程，又要從整體上把握。答案：(1)增大減小不變(2)實(shí)驗(yàn)I反應(yīng)前物質(zhì)的質(zhì)量總和還應(yīng)包括參加反應(yīng)的氧氣的質(zhì)量；實(shí)驗(yàn)II中生成物的質(zhì)量應(yīng)包括散逸掉的氧氣的

7、質(zhì)量(3)111(4)密閉(或封閉)2化學(xué)方程式的書寫方法書寫原則：以客觀事實(shí)為依據(jù)，不能憑空編造(如編造客觀上不存在的化學(xué)式或化學(xué)反應(yīng))。遵守質(zhì)量守恒定律(實(shí)際上就是要配平化學(xué)方程式)。書寫步驟(以實(shí)驗(yàn)室加熱高錳酸鉀制氧氣為例說(shuō)明)：“寫”左邊寫反應(yīng)物化學(xué)式，右邊寫生成物的化學(xué)式，中間連“一”KMnO4K2MnO4MnO2O2“配”在化學(xué)式前添適當(dāng)?shù)臄?shù)字，使兩邊的各原子的數(shù)目相等。2KMnO4K2MnO4MnO2O2“改”把“一”改為“=”2KMnO4=K2MnO4+MnO2+O2“注”注明反應(yīng)發(fā)生的條件。2如0占Mnq+MnQ+q“標(biāo)”反無(wú)生有標(biāo)“f”和“(”(反應(yīng)物沒(méi)有氣體，生成物有氣體

8、，就在氣體化學(xué)式后標(biāo)“f”在溶液中的反應(yīng)，反應(yīng)物沒(méi)有固體，生成物有固體，就在固體化學(xué)式后標(biāo)“廠)。ZanqAMnq+MnQ+qf3化學(xué)方程式的配平技巧一般比較簡(jiǎn)單的化學(xué)方程式用觀察法即可配平，而略為復(fù)雜的化學(xué)方程式則可用奇數(shù)變偶數(shù)法或定“1”順配法配乎?，F(xiàn)以配平FeS2+O2高溫Fe2O3+SO2為例說(shuō)明如下。奇數(shù)變偶數(shù)法第一步，找出在反應(yīng)式中出現(xiàn)次數(shù)最多且原子總數(shù)在反應(yīng)式兩邊奇偶不等的元素本例應(yīng)為O；第二步，在原子個(gè)數(shù)為奇數(shù)的化學(xué)式前添計(jì)量數(shù)“2”或“4”等，把奇數(shù)變成偶數(shù)；FeS2+O2溫T2Fe2O3+SO2第三步，用觀察法配平其它系數(shù)在FeS2前添4,在SO2前添8,在02前添11，最

9、后把“”改成“=”4FeS2+11O2注+(2)定“1”順配法第一步：找出反應(yīng)式中比較復(fù)雜的化學(xué)式本例可定為Fe2O3或FeS2；第二步：把復(fù)雜的化學(xué)式前的計(jì)量數(shù)定為“1”一一本例可把Fe2O3或FeS2前的計(jì)量數(shù)定為“1”；第三步：用觀察法配平其它系數(shù)，出現(xiàn)分?jǐn)?shù)添分?jǐn)?shù)一一若把Fe2O3前的計(jì)量數(shù)定為1,1111則FeS2前添2，SO2前添4,02前添一：2FeS2+O2高溫Fe2O3+4SO2；2222222232第四步：在反應(yīng)式兩邊同時(shí)乘以2,并把“一”改為“=”4FeS2+11O2_高溫2Fe2O38SO2。提醒：配平復(fù)雜化學(xué)方程式時(shí)往往需要幾種方法同時(shí)運(yùn)用?！久}精講】考點(diǎn)1質(zhì)量守恒的

10、綜合運(yùn)用例1下列四組以任意比組成的混合物，分別在空氣中充分燃燒，都生成二氧化碳和水，其中生成物中水分子數(shù)目一定比二氧化碳數(shù)目多的是（）A.C2H4和C3H6bC2H2和C3H8CC2H6和C2H5OHDC2H4和C2H6【切題技巧】從表面上看，本題要寫出每種物質(zhì)燃燒的化學(xué)方程式，再通過(guò)比較生成物中水分子數(shù)目和二氧化碳分子數(shù)目得出結(jié)論，若這樣解題就比較復(fù)雜了。其實(shí)，本題應(yīng)利用質(zhì)量守恒定律，抓住反應(yīng)物中的C、H原子數(shù)與生成物中C、H原子數(shù)相等就可以了，具體分析如下：A中C2H4-2H2O+2CO2、C3H6-3H2O+3CO2；B中C2H2-H2O+24226222222CO2、C3H8-4H2O

11、+3CO2；C中C2H6-3H2O+2CO2C2H5OH-3H2O+2CO2；D中C2H4-2H2O+2CO2、C2H6-3H2O+2CO2；很顯然，A中兩種物質(zhì)無(wú)論以怎樣的比混合，充分222622燃燒后，生成物中水分子數(shù)目與二氧化碳數(shù)目相等；B中C2H2生成的水分子數(shù)目一定比二氧化碳數(shù)目少而C3H8生成的水分子數(shù)目一定比二氧化碳數(shù)目多，則其混合物燃燒后生38成的水分子數(shù)目與二氧化碳數(shù)目可能多、可能少、也可能相等;用同樣的方法分析C和D.即可得出正確的答案?！疽?guī)范解答】C、D【借題發(fā)揮】化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是參加反應(yīng)的物質(zhì)的分子被分裂成原子，原子重新組合成新分子的過(guò)程，這個(gè)過(guò)程中，原子的種類沒(méi)有改變

12、，原子的數(shù)目沒(méi)有增減，原子質(zhì)量也沒(méi)有改變，這是化學(xué)反應(yīng)遵循質(zhì)量守恒的根本原因。由此可知：在化學(xué)反應(yīng)中.一定.不變.的是：反應(yīng)物和生成物的總質(zhì)量原子的種類原子的數(shù)目原子的質(zhì)量元素的種類元素的質(zhì)量；一定改變的是：物質(zhì)的種類分子的種類；可能改變的是分子的數(shù)目?！就愅卣埂?.在一個(gè)密閉容器中，充入a個(gè)CO分子和b個(gè)02分子，在一定條件下充分反應(yīng)后，容器內(nèi)碳原子個(gè)數(shù)和氧原子個(gè)數(shù)之比是（）A.a/（a2b）B.a/2（ab）C.a/bD.a/2b2.12C和14C是碳元素的兩種不同存在形式：質(zhì)子相同，中子數(shù)不同，已知14CO2與碳在高溫條件下發(fā)生反應(yīng)：14CO2+C2C0,“0”表示14CO2和C反應(yīng)既

13、可生成CO,同時(shí)CO又可分解得到CO2和C,現(xiàn)將14CO2與碳放在密閉容器中加熱，最后得到的混合物含14C的微粒有()A14COB14CO，14COC14CO，14CO，14CD14CO222例2一定條件下，在一個(gè)密閉容器內(nèi)發(fā)生某反應(yīng)，測(cè)得反應(yīng)過(guò)程中各物質(zhì)的質(zhì)量如下表所示，下列敘述正確的是()AB2D晴二歡圍甜的頃BO4.5I1第二氏期得的質(zhì)Btfg21虬2上述反應(yīng)屬于化合反應(yīng)該反應(yīng)中C與D的質(zhì)量變化之比為23：4第二次測(cè)得A的質(zhì)量為12.4g該反應(yīng)中共生成D的質(zhì)量為4.2g【切題技巧】解答本題的關(guān)鍵是分析表中的數(shù)據(jù)，得出反應(yīng)物和生成物以及參加反應(yīng)和反應(yīng)生成物質(zhì)的質(zhì)量。B由4g-20g，說(shuō)明B

14、是生成物，且生成B的質(zhì)量為16g；C由4.6g-23g，說(shuō)明C是生成物，且生成C的質(zhì)量為18.4g；D由lg-4.2g，說(shuō)明D是生成物，且生成D的質(zhì)量為3.2g(D錯(cuò))，由此可見(jiàn)，生成物的總質(zhì)量為16g+18.4g+3.2g=37.6gv50g，故該反應(yīng)是分解反應(yīng)，待測(cè)處的質(zhì)量為50g-37.6g=12.4g；該反應(yīng)中C與D的質(zhì)量變化之比應(yīng)為18.4：3.2=23：4?！疽?guī)范解答】B、C【借題發(fā)揮】在“技法透析”中，我們把質(zhì)量守恒定律的應(yīng)用作了歸類整合，一些難度較大的質(zhì)量守恒定律的綜合應(yīng)用題常常是這些題型的變化、加深或組合，解答時(shí)，一般要把復(fù)雜的問(wèn)題分割成一個(gè)個(gè)簡(jiǎn)單的問(wèn)題，各個(gè)擊破。【同類拓展

15、】3.將一定質(zhì)量的a、b、c、d四種物質(zhì)放入一密閉容器中，在一定條件下反應(yīng)一段時(shí)間后，測(cè)得反應(yīng)后各物質(zhì)的質(zhì)量如下。下列說(shuō)法正確的是()fl*st反尼舸質(zhì)吊g3.264.000.SD反尺肩匪k5,W7.20a和b是反應(yīng)物，d一定是催化劑反應(yīng)后a物質(zhì)的質(zhì)量為4.64gc物質(zhì)中元素的種類，一定和a，b二種物質(zhì)中元素的種類相同若物質(zhì)a與物質(zhì)b的相對(duì)分子質(zhì)量之比為2：1，則反應(yīng)中a與b的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為2：1考點(diǎn)2化學(xué)方程式的書寫例3按要求書寫下列化學(xué)方程式：有刺激性氣味氣體生成的化合反應(yīng)；有兩種氣體生成的分解反應(yīng)；(3)氫氣的驗(yàn)純； (4)實(shí)驗(yàn)室用純凈物制氧氣?！厩蓄}技巧】(1)要先定物質(zhì)，再定反應(yīng)。

16、有刺激性氣味的氣體是二氧化硫，則該反應(yīng)是硫在空氣中燃燒；(2)要先定反應(yīng)，再定物質(zhì)。聯(lián)想我們所學(xué)的分解反應(yīng)，有生成兩種氣體反應(yīng)是水電解；(3)要看清實(shí)質(zhì)。氫氣的驗(yàn)純實(shí)質(zhì)是收集少量的氫氣燃燒；(4)要簡(jiǎn)單分析。實(shí)驗(yàn)室可用三種物質(zhì)制取氧氣，若用雙氧水或氯酸鉀，則均要加適量的二氧化錳作催化劑，故該反應(yīng)是高錳酸鉀受熱分解?！疽?guī)范解答】(1)S+O2點(diǎn)燃SO2(2)2H2O通電H2T+O2.(3)2H2+O2點(diǎn)燃2電0(4)2KMnO4=K2MnO4+MnO2+02f【借題發(fā)揮】書寫化學(xué)方程式常犯的錯(cuò)誤：(1)寫錯(cuò)物質(zhì)的化學(xué)式；(2)隨意臆造生成物或事實(shí)上不存在的化學(xué)反應(yīng)；(3)化學(xué)方程式?jīng)]有配平；(4

17、)寫錯(cuò)或漏寫反應(yīng)必需的條件，如C+O2燃燒C02、2KC1O3jnO22KC1+3O2f；(5)漏標(biāo)了氣體符號(hào)(f)或沉淀符號(hào)(；)?！就愅卣埂?按要求完成下列化學(xué)方程式：TOC o 1-5 h z有黑色固體生成的化合反應(yīng)；有黑色固體生成的分解反應(yīng)；有單質(zhì)和氧化物生成的分解反應(yīng)；種固體混合物的分解反應(yīng)。例4依照下列化學(xué)方程式：2H2S+SO2=3S；+2H2ONaH+H2O=NaOH+HJ完成下列化學(xué)方程式：nh3和no2反應(yīng)；CaH2和H2O反應(yīng)。【切題技巧】根據(jù)題給化學(xué)方程式，尋找解題規(guī)律。第一個(gè)反應(yīng)的規(guī)律是：，第二個(gè)反應(yīng)的規(guī)律是：氫化物與水反應(yīng)生成氫氧化物(堿)和氫氣；【規(guī)范解答】8NH3+6NO2=7N2+12H2O；CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2鈦f【借題發(fā)揮】書寫化學(xué)方程式的題型一般分兩類：一類是基本型，取材于教材，如例3。解決這類題的關(guān)鍵是要整合和熟記教材上的反應(yīng)；第二類是信息給予型，根據(jù)信息給予的形式，此類又分為直接提供信息、提供范例型(如例4)、和模型展示型等。不管那種形式，解決這類題的關(guān)鍵是要認(rèn)真閱讀、收集、處理信息，找出反應(yīng)物、生成物和反應(yīng)條件，再結(jié)合化學(xué)方程式的書寫方法進(jìn)行答題?！就愅卣埂?/p>