内容正文:
专题11 质量守恒定律及其应用问题
专题概述
质量守恒定律的理解及其应用常结合微观示意图形式考查。常会以科技信息为背景命题。主要涉及的考查点有:反应类型的判断、质量守恒定律的应用、催化剂的概念、反应物与生成物的物质类别、分子和原子在化学反应中是否可分等。
1.质量守恒定律: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。
(1)质量守恒定律应用于化学变化,不能应用于物理变化。
(2)质量守恒定律说的是“质量守恒”而不是其他方面的守恒。
(3)化学反应中,各反应物之间要按一定的质量比相互作用,因此参加反应的各物质的质量总和不是任意比例的反应物质量的简单加和。
(4)不参加反应的物质质量及不是生成物的物质质量不能计入“总和”中。
2.质量守恒的原因:从微观上看,在化学反应前后,原子的种类、数目、质量不变。
3.质量守恒定律的应用:
(1)求某个反应物或生成物的质量;
(2)计算时要考虑是否有气体参加反应,或者生成物中是否有气体,气体的质量不能遗漏。
(3)推断反应物或生成物的组成(化学式);
(4)判断反应物是否全部参加了反应。
4.化学反应前后:
一定不变——(宏观)反应物和生成物的总质量、元素的种类和质量。
一定不变——(微观)原子的种类、数目、质量。
一定改变——(宏观)物质的种类。
一定改变——(微观)分子的种类。
可能改变——分子总数。
5.化学反应类型
四种基本反应类型:
① 化合反应——由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应。
② 分解反应——由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应。
③ 置换反应——一种单质和一种化合物反应,生成另一种单质和另一种化合物的反应。
④ 复分解反应——两种化合物相互交换成分,生成另外两种化合物的反应。
氧化还原反应:有元素化合价改变的反应
氧化反应:元素化合价升高的反应属于氧化反应。
还原反应:元素化合价降低的反应属于还原反应。
氧化剂:化合价降低的物质
还原剂:化合价升高的物质(常见还原剂:H2、C、CO)
置换反应都属于氧化还原反应
复分解反应都不属于氧化还原反应
中和反应:酸与碱作用生成盐和水的反应。
6.根据微观示意图书写化学方程式的方法
①分析微观示意图,弄清每种图形代表什么原子,每种微粒代表什么分子或物质;②划去不参加反应的微粒(即反应前后相同的微粒);③写出反应物和生成物的化学式;④配平,标注反应条件及物质状态。
特色典例
一、推断物质的组成元素
【答题依据】:在化学反应前后,元素种类不变。
【答题思路】分别数反应物或生成物的元素种类,依据反应前后,元素种类不变,写出表达式,推断其它物质的组成元素。
例1.固体见光或受热易分解,故用棕色试剂瓶保存。AgN03受热分解,放出的有刺激性气味的气体可能是( )
A.S02 B.N02
C.NH3 D.N2
二、推断某物质的化学式
【答题依据】在化学反应前后,元素种类、原子个数不变。
【答题思路】
1.分别数反应物和生成物的元素种类;
2.数对应元素的原子个数,依据反应前后,原子个数不变,补充足够的对应原子个数。
3.组成化学式。化学式中表示原子个数写在元素符号的右下角,碳氢化合物一般碳元素写在前面,接着到氢元素,氧元素写在最后面,其它化合物元素化合价显正价写在前面,显负价写在后面。
例2. 工业上利用下列反应制取金属Hg:4HgS+4CaO=4Hg+3X+CaSO4。该反应中X的化学式为_____。
例3.化学反应6CO2+6H2O = (光照) X+6O2,根据质量守恒定律确定X的化学式( )
A.C6H12
B.C6H12O
C.C6H12O6
D.C3H6O3
三、表格型题
【答题依据】质量守恒定律的五个不变(原子种类、个数、质量,元素种类,物质质量总和)。
【答题思路】
1.根据表格数据,计算各物质变化的质量;
2.根据变化的质量确定反应物、生成物(质量减少为反应物,质量增加为生成物),写出表达式;
3.根据质量守恒定律,确定未知物质是反应物或生成物或可能是催化剂;
4.补全表达式,回答相关问题。
例4.在一密闭容器中,有甲、乙、丙丁四种物质,在一定条件下存在某个反应,测得反应前后各物质的质量如下表:
物质
甲
乙
丙
丁
反应前质量/g
20
m
8
6
反应后质量/g
4
待测
28
2
对该反应,下列描述中正确的是
A“待测数值一定为2g
B 乙一定是该反应的催化剂
C反应中甲和丙的质量比为1:7
D 该反应可能是铜与氧气的反应
四、微观模型题
这一类题目大多以球形或其它符号(每种代表不同原子)构成模型,根据反应前后模型的变化回答相关问题。