内容正文:
专题16 质量守恒定律、化学方程式
命题点1 质量守恒定律
命题点2 化学方程式
质量守恒定律
本考点主要考查的知识点是:①质量守恒定律的内容、实质、解释和验证,以及应用(微观示意图);②化学方程式的定义、书写原则、步骤和有关计算,一般在选择题或计算题中出现。
一、质量守恒定律的理解
1. 内容:参加化学反应的各物质的质量质量总和,等于反应后生成的各物质的质量总和。
2. 实质:
化学反应前后各种量的变化
“六个不变”宏观:(1)反应物和生成物的总质量不变;(2)元素的种类不变(3)元素的质量不变
微观:(1)原子的种类不变(2)原子的数目不变(3)原子的质量不变
“两个一定变”:物质的种类一定改变(宏观);分子的种类一定改变(微观)
“两个可能变”:元素的化合价可能变(宏观);分子的数目可能变(微观)
二、质量守恒定律的验证
1. 药品选择
质量守恒定律只应用于化学变化,不能应用于物理变化。所以选择的药品需要能发生化学反应。
2. 实验方案及装置
3. 实验原理及现象
实验A:原理是;实验现象是白磷燃烧,产生大量白烟,小气球鼓起,冷却后小气球变得更瘪。
实验B:原理是Fe+CuSO4=FeSO4+Cu;实验现象是溶液由蓝色变为浅绿色,铁钉表面有红色固体析出。
实验C:原理是Na2CO3+2HCl= 2NaCl+H2O+CO2↑;实验现象是产生大量气泡,天平不平衡,指针右偏。
4.实验结论及分析(反应前质量记为m1,反应后质量记为m2)
实验A:m1=m2,参加反应的物质质量之和等于生成物的质量之和。
实验B:m1=m2,参加反应的物质质量之和等于生成物的质量之和。
实验C:m1>m2,由于反应生成的二氧化碳气体逸散到空气中,造成天平左盘质量减少,天平指针右偏。
5. 实验改进
实验C:使反应在密闭容器中进行,如图所示。
5.实验分析:
(1)质量守恒定律适用于化学变化,不能应用于物理变化。
(2)所选的化学反应,反应现象要明显(说明肯定发生了化学反应)。
(3)若利用有气体参加或生成的反应来进行实验,则反应必须在密闭容器中进行。
(4)任何化学反应都遵守质量守恒定律。造成反应前后天平不平衡的原因:有的反应物或生成物呈现不同状态,其质量没有计算在内(如:参加反应的或反应生成的气体的质量);反应装置气密性不好,使得部分物质进入或逸散,造成质量发生变化。
三、质量守恒定律的应用
应用 1 推断某反应物,生成物的元素组成(依据化学反应前后元素种类不变)。
应用 2 推断未知物的化学式(依据化学反应前后元素种类、原子数目均不变)。
应用 3 推断物质的化学计量数或其之比(依据化学反应前后元素种类、物质总质量、原子数目均不变)。
应用 4 解释化学反应前后物质的质量变化及质量差,确定某一物质的质量(参加反应的各物质的质量总和等于反应生成的各物质的质量总和)。
应用5 微观反应示意图
(1)抵消化学反应前后相同的物质(即由相同小球组成,且结构也相同的物质)。
(2)若小球代表的原子已知,则可以根据反应示意图写出反应的化学方程式;若小球代表的原子未知,则根据原子的种类和数目不变进行配平,然后根据反应特征判断基本反应类型。
(3)根据化学方程式或质量守恒定律判断元素的种类、原子种类和个数、分子种类和个数是否发生变化。
(4)利用化学反应中小球的移动判断化学反应的实质。
易错点:
(1)“化学反应”是前提。质量守恒定律的适用范围是化学变化,不适用于物理变化。
(2)“参加反应”是基础。概念中明确指出是“参加反应”的。
各物质的质量总和,不参加反应的物质质量不能计算在内。如蜡烛燃烧剩余的石蜡不算在内。
(3)“质量总和”是核心。无论是参加反应的物质,还是反应后生成的物质,计算时不能漏掉任何一项,气体也应考虑在内。
(4)“质量守恒”是目的。此定律只适用于质量守恒,不包括体积守恒、分子数守恒等。
【典例精讲】
2022•湖南株洲
1. 除了元素种类、原子种类不变外,化学反应前后肯定没有变化的还有( )
A. 原子数目 B. 分子数目
C. 物质种类 D. 物质的总质量
2022•四川资阳
2. 2022年4月2日,资阳燃气电站新建工程开始建设,项目建成后年发电量可达35亿度。燃气发电过程中涉及到的主要化学反应为甲烷的燃烧,其微观示意图如图所示。下列有关说法不正确的是
A. 为使甲烷完全燃烧应提供适当过量的空气
B. 甲烷燃烧需要点燃,说明甲烷燃烧是吸收热量的反应
C. 图示可知该反应前后分子个数没有变化
D. 图示可知化学反应中原子的种类没有发生变化
2022•江苏常州
3. 在催化剂作用下,N2和H2比反应生成NH3的微观过程示意如下:
下列说法正确的是
A. 过程中原子种类不