质量为什么会守恒
重庆市九龙坡区陶家中学 杨 军
人教版《义务教育教科书 化学 九年级上册》(2012版)第95页:在化学变化中,反应前后原子的种类没有改变,数目没有增减,原子的质量也没有改变。
解析:原子是化学变化中的最小粒子,换句话说,原子在化学变化中是不能再分,也就是“不变”。在化学反应前后一定不变的量:从宏观上讲是物质的总质量和元素的种类,从微观上讲是原子的种类、数目和质量(这就是化学反应的实质)。一定要改变的量:物质的种类和分子的种类。可能要变的是分子的个数。
原创习题举例:根据质量守恒定律,求出下列各反应中的物质X的化学式。
(1)载人飞船用铝粉与作固体燃料,点燃时铝粉氧化放热引发反应:2NH4ClO4N2↑ + 4H2O + X + 2O2↑
(2)工业上用三氧化二锑[Sb2O3]生产阻燃剂X: Sb2O3 + 2H2O2 X + 2H2O
(3)我国科学家以二氧化碳和钠在一定条件下制金刚石:3CO2+4Na==2X+C(金刚石)
(4)物质X在空气中燃烧:X+3O2 2CO2+3H2O
(5)具有氧化、吸附、凝聚、杀菌等功能的新型、高效水处理剂高铁酸钾(K2FeO4)与水反应:
4K2FeO4 + 10H2O = 4Fe(OH)3↓ +8X+ 3O2↑
(6)(C3H5N3O9)在人体内被缓慢氧化生成X气体,可用于心绞痛:
4C3H5N3O9+5O2=12X+ 12CO2+ 10H2O
(7)常在水煤气中加入少量有特殊刺激性气味的乙硫醇(C2H5SH)防止水煤气逸散使人中毒。乙硫醇充分燃烧:2C2H5SH + 9O2 4 CO2+2Ⅹ + 6H2O
解析:化学反应的实质是,分子分成原子,原子重新组合成新的分子。在这个过程中,原子的种类和数目都没有改变。根据这一点,我们可以顺利求出这七个X。
随堂练一练:
1.我国的长征三号甲运载火箭的运载能力为2.65t,全箭起飞质量241t,全长52.5m,它的一、二子级使用偏二甲肼和四氧化二氮(N2O4)作为推进剂,三子级则使用效能更高的液氢和液氧。“嫦蛾一号”以及我国新一代气象卫星“风云三号”都是由它送上天的。发射时一、二子级燃料反应的化学方程式为:X+2N2O4=3N2+2CO2+4H2O,X的化学式为( )
A.N2H4 B.CH4 C.C2H8N D.C2H8N2
2.(2012年广东佛山)3月23至25日,佛山展开了“功勋航天员走进校园”活动,学生知道了很多飞船的知识。飞船常利用反应2Na2O2+2CO2=2 □ +O2来提供氧气,“ □”中物质的化学式是( )
A.CO B.Na2O C.NaOH D.Na2CO3
3.(2012年湖北鄂州)对反应:M + H2SO4 = BaSO4↓ + 2N的认识,错误的是( )
A.N中一定含有氢元素 B.N的相对分子质量一定小于M的相对分子质量
C.M可能是氧化物 D.N可能是酸
4.(2012年齐齐哈尔)是一种有毒的气体,实验室制取时,可以用氢氧化钠溶液来吸收尾气,其反应原理为:Cl2+2NaOH=X+NaClO+H2O,则X的化学式为( )
A.NaCl B.H2 C.HCl D.HClO
5.(2012年广西玉林)一氧化碳和氢气在一定条件下发生反应的化学方程式为2CO+4H2 CH3OCH3+X。则X的化学式为( )
A. CH4 B. CH3OH C. C2H6 D. H2O
6.(2012年日照)甲烷在一定量的氧气中燃烧,测得反应前后各物质的质量如下表所示:
物质 | 甲烷 | 氧气 | 水 | 二氧化碳 | X |
反应前质量/g | 3.2 | 11.2 | 0 | 0 | 0 |
反应后质量/g | 0 | 0 | 7.2 | 4.4 | a |
下列判断正确的是( )
A.表中a的值为2.6 B.X一定是该反应的催化剂
C.X可能含有氢元素 D.X一定含有氧元素
7.有机物X在足量的氧气中燃烧,生成二氧化碳和水的质量比为44︰27,则X的化学式可能为 。如果生成二氧化碳和水的质量比为44︰36,则X的化学式可能为 。
A.CH4 B.CH3OH C.C2H4 D.C2H6O
8.地震发生后,救灾需要大量的消毒剂──我国研制出的比漂白粉更高效的饮用水消毒剂“ClO2”,制取ClO2反应为:X+2NaClO2==2ClO2+2NaCl为什么会地震,则X的化学式为 。
总结
有关质量守恒定律的计算,一般是比较简单的题,只要同学们细心一点,把反应前后的原子的种类和个数都计算清楚,明确化学反应前后物质的总质量不变,各原子的数目一定不变,肯定能很快的到正确的答案的。另外,根据根据质量守恒定律,只含碳、氢元素的物质和只含碳、氢、氧元素的物质,在空气中完全燃烧,都只生成二氧化碳和水。
原创习题答案:(1)Cl2;(2)Sb2O5;(3) Na2CO3;(4)C2H6O;(5)KOH;(6)NO;(7)SO2 。
随堂练一练参考答案:1.D;2.D; 3.B; 4.A; 5.D;6.D;7.D,AB;8.Cl2 。
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