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質(zhì)量守恒定律和化學(xué)方程式
復(fù)習(xí)指南
本課時(shí)復(fù)習(xí)重點(diǎn)解決以下問題：
1.理解并運(yùn)用質(zhì)量守恒定律。
2.能正確書寫化學(xué)方程式。
考點(diǎn)管理
1 質(zhì)量守恒定律
內(nèi) 容：質(zhì)量守恒定律是指 的各物質(zhì)的質(zhì)量總和等于 的各物質(zhì)的質(zhì)量總和。
微觀解釋：從微觀角度分析，化學(xué)反應(yīng)的過程是參加反應(yīng)的各物質(zhì)的原子 生成其他物質(zhì)的分子的過程。在化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)前后原子的 沒有改變，原子的 沒有增減，原子的 沒有變化，所以化學(xué)反應(yīng)前后，各物質(zhì)的質(zhì)量總和相等。
注 意：(1)質(zhì)量守恒定律只適合于 守恒，不是體積守恒，也不是分子數(shù)守恒。
(2)質(zhì)量守恒定律的應(yīng)用對(duì)象是化學(xué)變化，物理變化不能用質(zhì)量守恒定律解釋。
(3)“生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和”應(yīng)包括各種狀態(tài)的物質(zhì)質(zhì)量。
概括起來是“六不變，兩改變，一可變”。“六不變”：宏觀方面是指物質(zhì)的質(zhì)量不變，元素的 不變，元素的 不變；微觀方面是指原子的 不變，原子的 不變，原子的 不變。“兩改變”：宏觀方面是指物質(zhì)種類發(fā)生改變；微觀方面是指分子種類發(fā)生改變。 “一可變”：分子數(shù)目(微觀)。
應(yīng) 用：(1)解釋有關(guān)化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)的質(zhì)量變化現(xiàn)象。
(2)確定某物質(zhì)的組成或化學(xué)式。
(3)計(jì)算化學(xué)反應(yīng)中某種物質(zhì)或元素的質(zhì)量。
(4)判斷化學(xué)反應(yīng)的類型。
2 化學(xué)方程式
內(nèi) 容：用 來表示化學(xué)反應(yīng)的式子。
書寫原則:(1)以 。
(2)遵守 。
書寫步驟：“寫、配、注、標(biāo)”。
(1)寫：寫出反應(yīng)物、生成物的化學(xué)式，該步要求做到以 為依據(jù)，不能捏造實(shí)際上并不存在的化學(xué)式，更不可隨意編造實(shí)際不能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)。
(2)配：即配平化學(xué)方程式。由“質(zhì)量守恒定律”，使等號(hào)兩邊同種原子的 相等。配平化學(xué)方程式的常用方法主要是觀察法、最小公倍數(shù)法和奇偶配平法。
(3)注：即注明反應(yīng)的條件。如“通電”“催化劑”“點(diǎn)燃”“加熱”“高溫”等。
(4)標(biāo)：即標(biāo)出某些生成物的狀態(tài)。標(biāo)的基本原則：如果反應(yīng)物中有氣體(或固體)，生成物中的氣體(或固體)就不必標(biāo)相應(yīng)符號(hào)；反之，則需要標(biāo)相應(yīng)符號(hào)。
讀 法：化學(xué)方程式有“質(zhì)的讀法”“量的讀法”和“微觀讀法”三種。 以 4P+ 為例：
(1)質(zhì)的讀法：磷與氧氣在點(diǎn)燃條件下生成 。
(2)量的讀法：每 份質(zhì)量的磷和 份質(zhì)量的氧氣在點(diǎn)燃的條件下反應(yīng)生成 份質(zhì)量的五氧化二磷。
(3)微觀讀法：每4個(gè)磷原子和5個(gè)氧氣分子在點(diǎn)燃的條件下生成2個(gè)五氧化二磷分子。
歸類探究
類型之一 質(zhì)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)研究
例1 (1)如圖,A、B、C三個(gè)實(shí)驗(yàn)用于驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律，其中不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖? (填字母序號(hào))。
(2)A中的現(xiàn)象是 ,放出熱量。燃燒后恢復(fù)至室溫后測(cè)量，若發(fā)現(xiàn)天平指針偏右，則造成的原因可能是 。
(3)C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
(4)由上述實(shí)驗(yàn)可知，在化學(xué)反應(yīng)前后，一定不變的是 (填序號(hào))。
①原子種類
②原子數(shù)目
③分子種類
④分子數(shù)目
⑤物質(zhì)的總質(zhì)量
【點(diǎn)悟】探究質(zhì)量守恒定律時(shí)所用物質(zhì)的質(zhì)量包括氣體、固體和液體的質(zhì)量，而氣體的質(zhì)量容易被忽略，所以在設(shè)計(jì)驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)時(shí)，要考慮實(shí)驗(yàn)是否需要在密閉容器中進(jìn)行。
類型之二 用質(zhì)量守恒定律確定物質(zhì)的化學(xué)式
例2 “蛟龍?zhí)枴笔俏覈?guó)研制出的大深度載人潛水器。為保證載人潛水器長(zhǎng)時(shí)間潛水，需要在潛水器里配備供氧裝置，利用過氧化物供氧是一種常見的供氧技術(shù)。
(1)過氧化鈉(Na O )作供氧劑的化學(xué)方程式為 則反應(yīng)物X的化學(xué)式為 。
(2)若用上述方法制取16g氧氣，至少需要 Na O 的質(zhì)量為多少 (寫出計(jì)算過程)
例3 某組同學(xué)研究了物質(zhì) W 的組成。一定條件下，W在密閉容器內(nèi)發(fā)生反應(yīng)前后各物質(zhì)的質(zhì)量如圖所示。其中，x= ，W的化學(xué)式是 (按C、H、O元素的順序書寫)。
【點(diǎn)悟】確定物質(zhì)的化學(xué)式，一般都要用到質(zhì)量守恒定律。解題關(guān)鍵是各種原子的個(gè)數(shù)反應(yīng)前后守恒，反應(yīng)前后總質(zhì)量不變。
類型之三 化學(xué)方程式的書寫
例4 現(xiàn)有 P、CaO、O 、H O、CO 、CaCl 溶液、Na CO 溶液、Ca(OH) 溶液八種物質(zhì)，請(qǐng)選擇適當(dāng)?shù)奈镔|(zhì)按要求書寫化學(xué)方程式(每種物質(zhì)只能選用一次)：
(1)能產(chǎn)生白煙的化合反應(yīng)： 。
(2)具有明顯放熱現(xiàn)象的化合反應(yīng)： 。
(3)實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)CO 的化學(xué)反應(yīng)： 。
(4)兩種鹽溶液發(fā)生的復(fù)分解反應(yīng)： 。
【點(diǎn)悟】書寫化學(xué)方程式要注意四步：一是反應(yīng)物和生成物的化學(xué)式要正確；二是要遵守質(zhì)量守恒定律，即配平；三是要有必要的條件；四是看是否需要標(biāo)注“↑”或“↓”。
類型之四 質(zhì)量守恒定律的應(yīng)用
例5 甲、乙、丙、丁四種物質(zhì)在一密閉的容器內(nèi)充分反應(yīng)，測(cè)得反應(yīng)前后各物質(zhì)質(zhì)量的數(shù)據(jù)如下表所示。下列說法正確的是
( )
物質(zhì) 甲 乙 丙 丁
反應(yīng)前的質(zhì)量/g 12 27 5 56
反應(yīng)后的質(zhì)量/g 26 37 x 30
A. x=5
B.該反應(yīng)可能是化合反應(yīng)
C.丁一定是化合物
D.丙可能是催化劑
【點(diǎn)悟】反應(yīng)前后密閉容器中物質(zhì)的總質(zhì)量不變。則反應(yīng)后質(zhì)量減小的物質(zhì)是反應(yīng)物；質(zhì)量增大的物質(zhì)是生成物；質(zhì)量不變的物質(zhì)，可能作催化劑，也可能是雜質(zhì)。
例6 天然氣 的主 要 成分是 甲 烷(CH )。當(dāng)氧氣不足時(shí)，甲烷燃燒會(huì)生成CO 、CO和 H O,若16g甲烷燃燒生成CO 和CO 的質(zhì)量比為11：7，則參加反應(yīng)的O 的質(zhì)量為 ( )
A.48g B.56g
C.64g D.72g
【點(diǎn)悟】明確反應(yīng)前后碳元素和氫元素的質(zhì)量不變是解答本題的關(guān)鍵。
限時(shí)集訓(xùn)
A組
1.[2023·北京]下列物質(zhì)均可用作燃料，在O 中充分燃燒時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生CO 的是( )
A. CH B. NH
C.木炭 D. CO
2.[2023·營(yíng)口]古人用硫黃涂在松木片頂端制得“發(fā)燭”。“發(fā)燭”燃燒時(shí)產(chǎn)生一種有刺激性氣味的氣體，該氣體是 ( )
A. CO B. H O
C. SO D. N
3.[2023·懷化]下列變化的化學(xué)方程式書寫不正確的是 ( )
A.紅磷在空氣中燃燒：
B.碳酸分解：
C.鐵和稀硫酸反應(yīng)： H ↑
D.硫酸鈉溶液與氯化鋇溶液混合：l
4.[2023·宜昌]下列現(xiàn)象能用質(zhì)量守恒定律解釋的是 ( )
A.蔗糖溶于水后總質(zhì)量不變
B.濃硫酸敞口放置質(zhì)量增加
C.飽和硝酸鉀溶液升溫，溶液質(zhì)量不變
D.硫酸銅溶液和氫氧化鈉溶液混合，溶液質(zhì)量減小
5.[2023·鄂州]密閉容器里有甲、乙、丙、丁四種物質(zhì)在一定條件下反應(yīng)，測(cè)得反應(yīng)前及反應(yīng)過程中的某個(gè)時(shí)刻各物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)如圖所示。下列說法不正確的是( )
A. b=8%
B.丁可能是該反應(yīng)的催化劑
C.參加反應(yīng)的甲和乙的質(zhì)量比為 5 ：1
D.該反應(yīng)可以表示工業(yè)合成氨：3H +
6.[2023·濟(jì)寧]下列反應(yīng)的化學(xué)方程式書寫正確的是 ( )
A.銅與硝酸銀溶液的反應(yīng)：(Cu+2AgNO
B.高錳酸鉀分解制取氧氣：
C.鐵粉與稀硫酸的反應(yīng)：
D.制取氨氣的反應(yīng)：
7.[2023·濱州改編]密閉容器內(nèi)有甲、乙、丙、丁四種物質(zhì)，在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)量分?jǐn)?shù)如圖所示。下列說法正確的是 ( )
A.物質(zhì)甲是生成物
B.反應(yīng)后乙物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是 18%
C.該化學(xué)反應(yīng)中甲、乙兩物質(zhì)的質(zhì)量比是15: 2
D.物質(zhì)丁一定是該反應(yīng)的催化劑
8.[2023·綏化]在化學(xué)反應(yīng)A+2B═C+2D中，已知C 和D的相對(duì)分子質(zhì)量之比是22:9,當(dāng)6.4gB與足量 A完全反應(yīng)后,生成3.6g D。則在此反應(yīng)中，B和C的質(zhì)量比是 ( )
A.8:11 B.2:11
C.16:11 D.16:9
9.[2023·濰坊]某化學(xué)反應(yīng)在密閉容器中進(jìn)行，各物質(zhì)的分子數(shù)目、質(zhì)量隨時(shí)間變化情況如圖1、圖2所示。下列說法錯(cuò)誤的是
( )
A.Z一定屬于化合物
B.參加反應(yīng)的 X 與 Y 的質(zhì)量比為3: 14
C.反應(yīng)前后分子總數(shù)不變
D. Y與Z的相對(duì)分子質(zhì)量之比為28: 17
10.[2023·伊春]碳酸鎂和氫氧化鎂的混合物10g，經(jīng)測(cè)定混合物中鎂元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為36%，向其中加入 100g溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為14.7%的稀硫酸，恰好完全反應(yīng)得到不飽和溶液，將溶液蒸干后得到的固體質(zhì)量為 ( )
A.12g B.18g C.24g D.36g
11.[2023·吉林]化學(xué)興趣小組用氣密性良好的不同裝置進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律。
(1)實(shí)驗(yàn)一：稱量裝置和藥品的總質(zhì)量為m ，保持裝置密閉，使紅磷燃燒。待裝置冷卻后，再次稱量裝置和藥品的總質(zhì)量為m ，m 與m 的大小關(guān)系是 。
(2)實(shí)驗(yàn)二：將氣球中的碳酸鈉粉末倒入錐形瓶中，觀察到的現(xiàn)象是 。
(3)為克服實(shí)驗(yàn)二中氣球受浮力的影響，在實(shí)驗(yàn)三中利用硬塑料瓶改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置，用電子天平稱量裝置和藥品的總質(zhì)量，接下來的實(shí)驗(yàn)操作為 。待反應(yīng)結(jié)束后，再次稱量裝置和藥品的總質(zhì)量，電子天平示數(shù)不變。
(4)化學(xué)反應(yīng)遵守質(zhì)量守恒定律，其微觀原因是 。
12.[2022·湖北]現(xiàn)有 C、Fe、CO 、稀鹽酸、NaOH 溶液、CuSO 溶液、AgNO 溶液、KCl溶液八種物質(zhì)，請(qǐng)選擇適當(dāng)?shù)奈镔|(zhì)按要求書寫化學(xué)方程式(每種物質(zhì)只能選用一次):
(1)中和反應(yīng): 。
(2)化合反應(yīng): 。
(3)有紅色固體生成的置換反應(yīng)： 。
(4)有白色沉淀生成的復(fù)分解反應(yīng)： 。
B組
13.[2022·株洲]化學(xué)與人類的生活以及社會(huì)的發(fā)展有著密切的聯(lián)系。請(qǐng)回答下列問題：
(1)葛洪是我國(guó)晉代著名煉丹家，葛洪的煉丹過程中常用到密陀僧。若密陀僧與硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為密陀僧+ (已配平)，則密陀僧的化學(xué)式為 。
(2)古時(shí)候，人類在翠綠色的孔雀石[主要成分為 上面燃燒炭火，會(huì)有紅色的銅生成。此過程可用化學(xué)方程式表示為：
CO ↑。
② (提示:寫CuO與C反應(yīng)的化學(xué)方程式)。
(3)在CuO 中銅元素的化合價(jià)為 。
14.化學(xué)中質(zhì)量守恒定律是一個(gè)非常重要的定律。
【實(shí)驗(yàn)一】如圖1，在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，天平指針向右偏，該實(shí)驗(yàn) (填“遵守”或“不遵守”)質(zhì)量守恒定律，天平不平衡的原因是 。
【實(shí)驗(yàn)二】如圖 2 所示，將長(zhǎng)玻璃棒兩端分別繞上10 cm長(zhǎng)的銅絲，并使玻璃棒保持平衡，然后用酒精燈給左邊一端加熱銅絲1~2分鐘。
(1)已知：銅絲在空氣中加熱生成黑色的氧化銅固體。寫出加熱銅絲的化學(xué)方程式: 。
(2)符合圖2中③方框內(nèi)的示意圖是 (填“a”“b”或“c”),產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因是 。

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