论文部分内容阅读
质量守恒定律是化学中最重要的基本定律之一，是所有化学反应必须遵循的规律，是初中化学的重点和难点内容之一，更是中考化学必考的知识点。为帮助同学们掌握该定律，走出该定律的应用误区，在中考中从容应对，现将该定律的相关信息归纳如下：
质量守恒定律的定义：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，这个规律叫做质量守恒定律。
准确理解质量守恒定律应从以下几个方面入手：
1．该定律的适用范围：只适用于化学变化，不包括物理变化。
2．理解“参加反应”的含义：对于反应物来说，一定要强调是指“参加反应”的物质，而不是各物质质量简单的相加，一定不要把没有参加反应的反应物的质量计算在反应前的物质质量总和中。
3．理解“反应后生成”的含义：一定要强调是指“反应后生成”的物质，原来就有的物质的质量不能计算在生成物的质量总和中。
4．理解“质量总和”的含义：各物质的质量总和，包括气态、液态和固态的物质，不能漏掉任何一种反应物或生成物的质量，否则就会出现“不守恒”的现象。
5．理解“质量守恒”的含义：质量守恒定律强调的是质量守恒而不包括其他方面（如：体积或其他物理量）的守恒。
6．化学反应遵循质量守恒定律的原因：化学反应的过程，就是参加反应的各物质（反应物）的原子重新组合成其他物质（生成物）的过程，也就是说，在一切化学反应中，反应前后原子的种类、原子的数目、原子的质量都没有变化，所以参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后的各物质的质量总和——即质量守恒定律。
7．小结与归纳：从宏观角度和微观角度来理解质量守恒定律，可将化学反应的过程归纳为五个不变，两个一定改变和一个可能改变。
化学反应过程五个不变宏观反应物和生成物总质量不变元素种类不变微观原子种类不变原子数目不变原子质量不变两个一定改变宏观：物质的种类一定改变微观：分子的种类一定改变一个可能改变——分子总数可能改变
2006年典型中考题例析
1.判断物质的组成
（1）根据元素种类不变进行推断
【例1】（2006北京考题） 某物质由碳、氢、氧3种元素中的一种或几种组成，将该物质燃烧后的产物依次通过澄清石灰水和无水硫酸铜，观察到石灰水变浑浊，无水硫酸铜变成蓝色。有关该物质的组成，推断正确的是（ ）
A．一定有碳、氢、氧元素
B．一定有碳、氢元素，可能有氧元素
C．一定有碳元素，可能有氢、氧元素
D．一定有碳、氧元素，可能有氢元素
★解析：根据题中所述的现象可知，该物质燃烧的产物中有二氧化碳和水生成。由于化学反应前后元素的种类不变，因此该物质中一定含有碳、氢元素，可能有氧元素。
◎答案：B。
（2）根据元素质量不变进行推断
【例2】（2006江阴考题） 一定质量的某化合物完全燃烧，消耗9.6克氧气，生成8.8克二氧化碳和5.4克水。对该化合物的组成判断正确的是（ ）
A.含有C、H、O三种元素
B.只含有C、H两种元素
C.分子中C、H原子个数比为1∶3
D.以上答案都不正确
★解析：该化合物完全燃烧生成二氧化碳和水，可判断该化合物中一定含有C、H两种元素；由质量守恒定律可知，该化合物的质量为：8.8g+5.4g－9.6g=4.6g；该化合物中所含C元素的质量为：8.8g×12/12+16×2×100%=2.4g；该化合物中所含H元素的质量为：5.4g×2/2/+16×100%=0.6g；该化合物中所含O元素的质量为：4.6g－2.4g－0.6g=1.6g；该分子中C、H原子个数比为：0.6g/12=1∶3 。
◎答案：A、C。
2．求解物质的化学式
【例3】（2006河南考题） “齐二药”假药事件是将“二甘醇”用于药品生产造成的。“二甘醇”在人体内可发生如下反应：C4H10O3+4O2=2X+3H2O，而导致人中毒。X的化学式为（ ）
A. C4H4O8B. 2H4O4
C. C2H2O2D. C2H2O4
★解析：根据化学反应前后原子的种类不变、数目不变，很容易求知X的化学式为C2H2O4。
◎答案：D。
3．求化学反应中物质的质量比
【例4】（2006盐城考题）A、B、C三种物质各15g，当它们相互反应完成时，生成30g新物质D。若再增加10gC，它们又继续反应到完成时，A与C恰好消耗完毕。则参加反应的A与B的质量比是( )
A．2∶3 B．2∶1C．3∶2D．1∶1
★解析：再增加10gC，反应又继续进行，说明原来的15gA和B均有剩余，15gC完全参加反应可生成30gD，则25gC完全参加反应可生成50gD，此时参加反应的B的质量为：50g－15g－25g=10g，因此参加反应的A与B的质量比是：15g：10g=3：2 。
◎答案：C。
4．求化学反应中物质的相对分子质量之比
【例5】（2006黑龙江考题） 已知化学反应：2A + B2 =2AB 。某同学取7gA和2gB2混合，经充分反应后，测得生成AB的质量为5g，B2无剩余。则反应物A与B2的相对分子质量之比为。
★解析：由题意可知：生成5gAB时，消耗A的质量为：5g－2g=3g，根据物质的质量比等于相对分子质量与其化学计量数的积之比可知：反应物A与B2的相对分子质量之比为：（3g×1/2）:2g=3∶4。
◎答案：3∶4。
5.求化学反应的计量数之比
【例6】（2006沈阳考题）
分别表示 A、B、C三种物质的分子，下图形象地表示了某化学反应前后反应物与生成物分子及其数目的变化。则该反应的化学方程式中A、B、C的化学计量数之比为（）
A．3：2：4B．3：2：2 C．1：2：3 D．1：2：2
★解析：参加反应的A的分子数为1个，参加反应的B的分子数为2个，生成的C的分子数为2个，因此该反应的化学方程式中A、B、C的化学计量数之比为：1：2：2。
◎答案：D。
6.判断反应类型
【例7】（2006山西考题） 在一个密闭的容器内有A、B、C、D 四种物质，在同一条件下充分反应，测得反应前后各物质的质量如下：
试推断该密闭容器中发生的化学反应的基本类型( )
A．化合反应 B．分解反应
C．置换反应 D．复分解反应
★解析：反应后各物质的质量变化情况为：A物质增加的质量为：10.6g－1g=9.6g，B物质减少的质量为：27g－2.5g=24.5g,D物质的质量没有发生变化，因此C物质的质量应为增加。即B物质为反应物，A物质和C物质为生成物，D物质可能为催化剂，该反应为分解反应。
◎答案：B。
7.质量守恒定律的微观解释
【例8】(2006黑龙江考题)某化学反应可用以下漫画表示，请根据图示回答：
（1）该反应的基本反应类型属于_____________反应。
（2）该反应生成的物质属于_______________。（填物质分类）
（3）分析以上漫画图示你还能总结出的一条结论是_______________。
★解析：本题展现了一种独具匠心的命题形式，化抽象为直观、具体，巧妙地考查质量守恒定律，体现了命题的灵活性，增强了试题的趣味性。
◎答案：（1）反应物有两种物质，生成物有一种物质（同种分子构成即该分子由1个氧原子和2个氢原子构成）；该反应的基本反应类型属于化合反应。
（2）该反应生成的物质是两种元素组成的纯净物，且其中一种是氧元素，因此也属于氧化物（或化合物、纯净物）。
（3）化学反应前后元素的种类不变（或化学反应前后原子的种类不变；化学反应前后原子的数目不变；化学反应前后分子的种类改变；化学反应前后物质的总质量不变；原子是化学变化中的最小粒子等）。
8.综合计算
【例9】（2006襄樊考题） 现有NaNO3和Na2CO3的混合物20克，为了除掉其中的Na2CO3，配制NaNO3溶液，李华同学将该混合物放入一定量的水中配制成60克溶液，再向其中加入50克Ca(NO3)2溶液，恰好完全反应，生成了CaCO3沉淀，过滤后得到100克溶液，求所得溶液中溶质的质量分数。
★解析：根据质量守恒定律，可求出沉淀的质量，根据化学方程式求出Na2CO3的质量，进而求出溶液中NaNO3的质量，从而求出溶液中溶质的质量分数。
反应中生成了CaCO3沉淀的质量为：60g+50g－100g=10g。
设混合物中Na2CO3的质量为x，反应中生NaNO3的质量为y，
9.探究质量守恒定律
【例10】（2006辽宁考题）在学习了质量守恒定律后，小明和小华来到实验室，他们用下图所示的实验装置，验证了氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液的反应符合质量守恒定律。
（1）请写出该反应的化学方程式_______________________________；
（2）实验结束后，在整理仪器时小明发现，原来氢氧化钠溶液是放在敞口容器中的，于是他们对刚刚完成的实验产生了疑问：
[提出问题]：
①氢氧化钠是否变质；
②如果氢氧化钠溶液已经变质，“变质”的氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液反应为什么仍然符合质量守恒定律。
[查找资料]
部分铜盐的溶解性表(20℃)
（3）请你帮助他们完成下面的探究：
[设计实验]
怎样确定氢氧化钠是否变质？
[解释与分析]
①假如氢氧化钠已变质，请写出实验过程中发生的其他反应的化学方程式。
②“变质”的氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液反应，为什么仍然符合质量守恒定律：_____________。
★解析：验证质量守恒定律的前提条件是体系内的气体不能逸出体系外，氢氧化钠与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水，碳酸钠和硫酸铜反应生成碳酸铜沉淀，整个反应过程中没有气体逸出体系，因此符合质量守恒定律。
◎答案：
②“变质”的氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液反应。反应前后元素的种类、质量均不变；碳酸钠溶液与硫酸铜溶液反应，反应过程中没有气体逸出；碳酸钠溶液与硫酸铜溶液反应，反应物均存在于烧杯中。
综观2006年中考化学试题，对质量守恒定律的考查不外乎上述各类题型，只要同学们能够理解质量守恒定律的内涵，掌握其适用条件，相信大家在中考中一定会顺利解答。
★编辑/王一鸣
注:本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文
质量守恒定律的定义：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，这个规律叫做质量守恒定律。
准确理解质量守恒定律应从以下几个方面入手：
1．该定律的适用范围：只适用于化学变化，不包括物理变化。
2．理解“参加反应”的含义：对于反应物来说，一定要强调是指“参加反应”的物质，而不是各物质质量简单的相加，一定不要把没有参加反应的反应物的质量计算在反应前的物质质量总和中。
3．理解“反应后生成”的含义：一定要强调是指“反应后生成”的物质，原来就有的物质的质量不能计算在生成物的质量总和中。
4．理解“质量总和”的含义：各物质的质量总和，包括气态、液态和固态的物质，不能漏掉任何一种反应物或生成物的质量，否则就会出现“不守恒”的现象。
5．理解“质量守恒”的含义：质量守恒定律强调的是质量守恒而不包括其他方面（如：体积或其他物理量）的守恒。
6．化学反应遵循质量守恒定律的原因：化学反应的过程，就是参加反应的各物质（反应物）的原子重新组合成其他物质（生成物）的过程，也就是说，在一切化学反应中，反应前后原子的种类、原子的数目、原子的质量都没有变化，所以参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后的各物质的质量总和——即质量守恒定律。
7．小结与归纳：从宏观角度和微观角度来理解质量守恒定律，可将化学反应的过程归纳为五个不变，两个一定改变和一个可能改变。
化学反应过程五个不变宏观反应物和生成物总质量不变元素种类不变微观原子种类不变原子数目不变原子质量不变两个一定改变宏观：物质的种类一定改变微观：分子的种类一定改变一个可能改变——分子总数可能改变
2006年典型中考题例析
1.判断物质的组成
（1）根据元素种类不变进行推断
【例1】（2006北京考题） 某物质由碳、氢、氧3种元素中的一种或几种组成，将该物质燃烧后的产物依次通过澄清石灰水和无水硫酸铜，观察到石灰水变浑浊，无水硫酸铜变成蓝色。有关该物质的组成，推断正确的是（ ）
A．一定有碳、氢、氧元素
B．一定有碳、氢元素，可能有氧元素
C．一定有碳元素，可能有氢、氧元素
D．一定有碳、氧元素，可能有氢元素
★解析：根据题中所述的现象可知，该物质燃烧的产物中有二氧化碳和水生成。由于化学反应前后元素的种类不变，因此该物质中一定含有碳、氢元素，可能有氧元素。
◎答案：B。
（2）根据元素质量不变进行推断
【例2】（2006江阴考题） 一定质量的某化合物完全燃烧，消耗9.6克氧气，生成8.8克二氧化碳和5.4克水。对该化合物的组成判断正确的是（ ）
A.含有C、H、O三种元素
B.只含有C、H两种元素
C.分子中C、H原子个数比为1∶3
D.以上答案都不正确
★解析：该化合物完全燃烧生成二氧化碳和水，可判断该化合物中一定含有C、H两种元素；由质量守恒定律可知，该化合物的质量为：8.8g+5.4g－9.6g=4.6g；该化合物中所含C元素的质量为：8.8g×12/12+16×2×100%=2.4g；该化合物中所含H元素的质量为：5.4g×2/2/+16×100%=0.6g；该化合物中所含O元素的质量为：4.6g－2.4g－0.6g=1.6g；该分子中C、H原子个数比为：0.6g/12=1∶3 。
◎答案：A、C。
2．求解物质的化学式
【例3】（2006河南考题） “齐二药”假药事件是将“二甘醇”用于药品生产造成的。“二甘醇”在人体内可发生如下反应：C4H10O3+4O2=2X+3H2O，而导致人中毒。X的化学式为（ ）
A. C4H4O8B. 2H4O4
C. C2H2O2D. C2H2O4
★解析：根据化学反应前后原子的种类不变、数目不变，很容易求知X的化学式为C2H2O4。
◎答案：D。
3．求化学反应中物质的质量比
【例4】（2006盐城考题）A、B、C三种物质各15g，当它们相互反应完成时，生成30g新物质D。若再增加10gC，它们又继续反应到完成时，A与C恰好消耗完毕。则参加反应的A与B的质量比是( )
A．2∶3 B．2∶1C．3∶2D．1∶1
★解析：再增加10gC，反应又继续进行，说明原来的15gA和B均有剩余，15gC完全参加反应可生成30gD，则25gC完全参加反应可生成50gD，此时参加反应的B的质量为：50g－15g－25g=10g，因此参加反应的A与B的质量比是：15g：10g=3：2 。
◎答案：C。
4．求化学反应中物质的相对分子质量之比
【例5】（2006黑龙江考题） 已知化学反应：2A + B2 =2AB 。某同学取7gA和2gB2混合，经充分反应后，测得生成AB的质量为5g，B2无剩余。则反应物A与B2的相对分子质量之比为。
★解析：由题意可知：生成5gAB时，消耗A的质量为：5g－2g=3g，根据物质的质量比等于相对分子质量与其化学计量数的积之比可知：反应物A与B2的相对分子质量之比为：（3g×1/2）:2g=3∶4。
◎答案：3∶4。
5.求化学反应的计量数之比
【例6】（2006沈阳考题）
分别表示 A、B、C三种物质的分子，下图形象地表示了某化学反应前后反应物与生成物分子及其数目的变化。则该反应的化学方程式中A、B、C的化学计量数之比为（）
A．3：2：4B．3：2：2 C．1：2：3 D．1：2：2
★解析：参加反应的A的分子数为1个，参加反应的B的分子数为2个，生成的C的分子数为2个，因此该反应的化学方程式中A、B、C的化学计量数之比为：1：2：2。
◎答案：D。
6.判断反应类型
【例7】（2006山西考题） 在一个密闭的容器内有A、B、C、D 四种物质，在同一条件下充分反应，测得反应前后各物质的质量如下：
试推断该密闭容器中发生的化学反应的基本类型( )
A．化合反应 B．分解反应
C．置换反应 D．复分解反应
★解析：反应后各物质的质量变化情况为：A物质增加的质量为：10.6g－1g=9.6g，B物质减少的质量为：27g－2.5g=24.5g,D物质的质量没有发生变化，因此C物质的质量应为增加。即B物质为反应物，A物质和C物质为生成物，D物质可能为催化剂，该反应为分解反应。
◎答案：B。
7.质量守恒定律的微观解释
【例8】(2006黑龙江考题)某化学反应可用以下漫画表示，请根据图示回答：
（1）该反应的基本反应类型属于_____________反应。
（2）该反应生成的物质属于_______________。（填物质分类）
（3）分析以上漫画图示你还能总结出的一条结论是_______________。
★解析：本题展现了一种独具匠心的命题形式，化抽象为直观、具体，巧妙地考查质量守恒定律，体现了命题的灵活性，增强了试题的趣味性。
◎答案：（1）反应物有两种物质，生成物有一种物质（同种分子构成即该分子由1个氧原子和2个氢原子构成）；该反应的基本反应类型属于化合反应。
（2）该反应生成的物质是两种元素组成的纯净物，且其中一种是氧元素，因此也属于氧化物（或化合物、纯净物）。
（3）化学反应前后元素的种类不变（或化学反应前后原子的种类不变；化学反应前后原子的数目不变；化学反应前后分子的种类改变；化学反应前后物质的总质量不变；原子是化学变化中的最小粒子等）。
8.综合计算
【例9】（2006襄樊考题） 现有NaNO3和Na2CO3的混合物20克，为了除掉其中的Na2CO3，配制NaNO3溶液，李华同学将该混合物放入一定量的水中配制成60克溶液，再向其中加入50克Ca(NO3)2溶液，恰好完全反应，生成了CaCO3沉淀，过滤后得到100克溶液，求所得溶液中溶质的质量分数。
★解析：根据质量守恒定律，可求出沉淀的质量，根据化学方程式求出Na2CO3的质量，进而求出溶液中NaNO3的质量，从而求出溶液中溶质的质量分数。
反应中生成了CaCO3沉淀的质量为：60g+50g－100g=10g。
设混合物中Na2CO3的质量为x，反应中生NaNO3的质量为y，
9.探究质量守恒定律
【例10】（2006辽宁考题）在学习了质量守恒定律后，小明和小华来到实验室，他们用下图所示的实验装置，验证了氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液的反应符合质量守恒定律。
（1）请写出该反应的化学方程式_______________________________；
（2）实验结束后，在整理仪器时小明发现，原来氢氧化钠溶液是放在敞口容器中的，于是他们对刚刚完成的实验产生了疑问：
[提出问题]：
①氢氧化钠是否变质；
②如果氢氧化钠溶液已经变质，“变质”的氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液反应为什么仍然符合质量守恒定律。
[查找资料]
部分铜盐的溶解性表(20℃)
（3）请你帮助他们完成下面的探究：
[设计实验]
怎样确定氢氧化钠是否变质？
[解释与分析]
①假如氢氧化钠已变质，请写出实验过程中发生的其他反应的化学方程式。
②“变质”的氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液反应，为什么仍然符合质量守恒定律：_____________。
★解析：验证质量守恒定律的前提条件是体系内的气体不能逸出体系外，氢氧化钠与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水，碳酸钠和硫酸铜反应生成碳酸铜沉淀，整个反应过程中没有气体逸出体系，因此符合质量守恒定律。
◎答案：
②“变质”的氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液反应。反应前后元素的种类、质量均不变；碳酸钠溶液与硫酸铜溶液反应，反应过程中没有气体逸出；碳酸钠溶液与硫酸铜溶液反应，反应物均存在于烧杯中。
综观2006年中考化学试题，对质量守恒定律的考查不外乎上述各类题型，只要同学们能够理解质量守恒定律的内涵，掌握其适用条件，相信大家在中考中一定会顺利解答。
★编辑/王一鸣
注:本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文