人教版九年级化学上册 5.1质量守恒定律知识点解读

质量守恒定律知识点解读
质量守恒定律的概念及对概念的理解:
(1)概念：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。这个规律就叫做质量守恒定律。
(2)对概念的理解:
①质量守恒定律只适用于化学反应，不能用于物理变化例如，将2g水加热变成2g水蒸气，这一变化前后质量虽然相等，但这是物理变化，不能说它遵守质量守恒定律。
②质量守恒定律指的是“质量守恒”，不包括其他方面的守恒，如对反应物和生成物均是气体的反应来说，反应前后的总质量守恒，但是其体积却不一定守恒。
③质量守恒定律中的第一个“质量”二字，是指“参加”化学反应的反应物的质量，不是所有反应物质量的任意简单相加。
例如，2g氢气与8g氧气在点燃的条件下，并非生成10g水，而是1g氢气与8g氧气参加反应，生成9g水
④很多化学反应中有气体或沉淀生成，因此“生成的各物质质量总和”包括了固态、液态和气态三种状态的物质，不能把生成的特别是逸散到空气中的气态物质计算在“总质量”之外而误认为化学反应不遵循质量守恒定律
质量守恒定律的微观实质:
(1)化学反应的实质在化学反应过程中，参加反应的各物质(反应物)
的原子，重新组合而生成其他物质(生成物)的过程。由分子构成的物质在化学反应中的变化过程可表示为：
(2)质量守恒的原因在化学反应中，反应前后原子的种类没有改变，数目没有增减，原子本身的质量也没有改变，所以，反应前后的质量总和必然相等。例如，水通电分解生成氢气和氧气，从微观角度看：当水分子分解时，生成氢原子和氧原子，每两个氢原子结合成一个氢分子，每两个氧原子结合成一个氧分子。
质量守恒定律的延伸和拓展理解:
质量守恒定律要抓住“六个不变”，“两个一定变”“两个可能变”。
六个不变
宏观
反应前后的总质量不变
元素的种类不变
元素的质量不变
微观
原子的种类不变
原子的数目不变
原子的质量不变
两个一定变
物质的种类一定变
构成物质的分子种类一定变
两个可能变
分子的总数可能变
元素的化合价可能变
如从水电解的微观示意图能得出的信息：
①在化学反应中，分子可以分成原子，原子又重新组合成新的分子；
②一个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的，或一个氧分子由两个氧原子构成、一个氧分子由两个氢原子构成。或氢气、氧气是单质，水是化合物
③原子是化学变化中的最小粒子。
④水是由氢、氧两种元素组成的。
⑤在化学反应，氧元素的种类不变。
⑥在化学反应中，原子的种类、数目不变。
⑦参加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。
质量守恒定律的发现:
1.
早在300多年前，化学家们就对化学反应进行定量研究。1673年，英国化学家波义耳(RobertBoyle,
1627-1691)在一个敞口的容器中加热金属，结果发现反应后容器中物质的质量增加了。
2.
1756年，俄国化学家罗蒙诺索夫把锡放在密闭的容器里锻烧，锡发生变化，生成白色的氧化锡，但容器和容器里物质的总质量，在锻烧前后并没有发生变化。经过反复实验，都得到同样的结果，于是他认为在化学变化中物质的质量是守恒的。
3.
1774年，法国化学家拉瓦锡用精确的定量实验法，在密封容器中研究氧化汞的分解与合成中各物质质量之间的关系，得到的结论是: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。
4.
后来.人们用先进的测址仪器做了大量精度极高的实验，确认拉瓦易的结论是正确的。从此，质量守恒定律被人们所认识。
质量守恒定律的应用:
(1)解释问题
①解释化学反应的本质—生成新物质，不能产生新元素(揭示伪科学的谎言问题)。
②解释化学反应前后物质的质量变化及用质量差确定某反应物或生成物。
(2)确定反应物或生成物的质量
确定反应物或生成物的质量时首先要遵循参加反应的各种物质的质量总量等于生成的各种物质的质量总和；其次各种物质的质量比等于相对分子质量与化学计量数的乘积之比。
(3)确定物质的元素组成
理解在化学反应前后，元素的种类不发生改变。可通过计算确定具体的元素质量。
(4)确定反应物或生成物的化学式
比较反应前后各种原子个数的多少，找出原子个数的差异。但不能忘记化学式前的化学计量数。
(5)确定某物质的相对分子质量(或相对原子质量)
运用质量守恒定律确定某物质的相对分子质量
(或相对原子质量)时，首先寻找两种已知质量的物质，再根据化学方程式中各物质间的质量成正比即可计算得出。注意观察物质化学式前面的化学计量数。
(6)确定化学反应的类型
判定反应的类型，首先根据质量守恒定律判断反应物、生成物的种类和质量(从数值上看，反应物质量减少，生成物质最增加)。如果是微观示意图，要对比观察减少的粒子和增加的粒子的种类和数目再进行判断。
(7)判断化学方程式是否正确
根据质量守恒定律判断化学方程式的对与否关键是看等号两边的原子总数是否相等，同时注意化学式书写是否有误。
热点题型解读：
例1
已知M、N在一定条件下，能发生反应：M+2N=P+2Q，则下列说法中不正确的是(
)
A.若M、N、P、Q都是由分子构成的物质，则该反应前后分子的数目一定不变
B.M、N、P、Q可能含有同一种元素
C.若P、Q都是化合物，则该反应一定是复分解反应
D.若16gM和64gN能恰好完全反应，则M、N的相对分子质量之比为1﹕2
解析
若M、N、P、Q都是由分子构成的物质，则该反应前分子的数目为1+2=3，反应后分子的数目为1+2=3，A正确；M、N、P、Q有可能含有同一种元素，如在反应H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O中，反应物和生成物中均含有氧元素，B正确；复分解反应的反应物和生成物虽然都是化合物，但生成物都是化合物的反应不一定是复分解反应，如CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O，生成物都是化合物，但该反应不是复分解反应，C错误；设M、N的相对分子质量分别为x、y，则
M+2N=P+2Q
x
2y
16g
64g
x﹕2y
＝16g﹕64g
解得x﹕y=1﹕2，D正确。
答案
C
例2
某市空气受到SO2的严重污染，环保部门立即派出飞机喷洒X粉末，快速降低空气中的SO2含量，该过程发生的化学反应是2X+2SO2+O2=2CaSO4+2CO2，X的化学式是(
)
A.H2O
B.Na2CO3
C.CaO
D.CaCO3
解析
观察题中所给出的化学方程式可知，反应前已知物质分子中共含有6个O原子、2个S原子；反应后各物质分子中共含有2个Ca原子、2个S原子、12个O原子、2个C原子。根据质量守恒定律，化学反应前后各元素的原子种类和个数都不变，故2个X分子中应含有2个Ca原子、2个C原子、6个O原子，每个X分子中应含有1个Ca原子、1个C原子、3个O原子，因此X的化学式为CaCO3。
答案
D
例3
AgNO3固体见光或受热易分解，故保存在棕色瓶中，AgNO3见光分解时产生一种有刺激性气味的气体，该气体可能是(
)
A.SO2
B.NH3
C.N2
D.NO2
解析
根据质量守恒定律，在化学反应中，反应前后元素的种类不变，AgNO3中不含有S和H元素，故分解时产生的气体不可能是SO2和NH3，A、B错误；N2是一种无色无味的气体，C错误；AgNO3中含有N、O元素，NO2又有刺激性气味，因此该气体可能是NO2，D正确。
答案
D
例4如图表示两种气体发生化学反应，其中相同的球代表同种原子，根据图示信息，下列说法正确的是(
)
A.该反应是置换反应
B.该反应生成两种物质
C.在化学反应前后分子个数一定不变
D.化学反应前后原子种类不变
解析
本题从微观角度考查化学反应的实质。该反应由两种物质生成了一种物质，属于化合反应，A错误；由生成物的微观构成可知，生成物是由同种的分子构成，是一种物质，B错误；由反应前后微粒的变化可知，在该反应中反应前后分子的个数没有发生变化，但有些化学反应中分子的个数可能发生变化，C错误；任何化学反应都遵守质量守恒定律，化学反应前后原子种数不变。
答案
D
例5
将16gA和足量B混合加热，A与B发生化学反应，16gA完全反应后生成12gC和8gD，则参加反应的A与B的质量比是(
)
A.1﹕1
B.2﹕1
C.3﹕1
D.4﹕1
解析
16gA完全反应后生成12gC和8gD，由质量守恒定律可知，参加反应的B的质量为12g+8g－16g=4g，故参加反应的A和B的质量比是16g﹕4g=4﹕1。
答案
D
例6
在“2A+3B=2C+4D”的反应中，已知8g物质A完全反应生成11g物质C和9g物质D。若A的相对分子质量为32，则物质B的相对分子质量(
)
A.16
B.32
C.48
D.64
解析
依据质量守恒定律可知，参加反应的B的质量=11g+9g－8g=12g，设B的相对分子质量是x。
2A+3B=2C+4D
64
3x
8g
12g
=
解得，x=32
答案
B
例7
现有6.4g未知物和氧气充分反应，经测定生成4.4g二氧化碳、2.8g一氧化碳和7.2g水，求出该未知分子中所含原子的最简个数比____________。
解析
由化合物中某元素的质量=化合物的质量×化合物中该元素的质量分数，可以计算出4.4g二氧化碳中碳元素质量=4.4g××100%=1.2g，2.8g一氧化碳中碳元素质量=2.8g××100%=1.2g，7.2g水中氢元素质量=7.2g××100%=0.8g；根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类和质量保持不变，假设6.4g某未知物中只含有碳、氢元素，则碳、氢元素的质量之和等于该未知物的质量，但是1.2g+1.2g+0.8g=3.2g＜6.4g，因此，假设不成立，故该未知物中还含有氧元素，且氧元素的质量=6.4g﹣3.2g=3.2g；设该化合物的化学式为CxHyOz，则12x﹕y﹕16z=2.4g﹕0.8g﹕3.2g，即x﹕y﹕z=1﹕4﹕1，故该未知物分子中所含原子的最简个数是C﹕H﹕O=1﹕4﹕1。
答案
1﹕4﹕1
例8
把一定质量的甲、乙、丙、丁四种物质放入一密闭容器中，在一定条件下反应一段时间，测得反应后各物质的质量如下，则下列说法中错误的是(
)
物质
甲
乙
丙
丁
反应前的质量(g)
7.6
2.0
0.2
0
反应后的质量(g)
3.2
X
5.8
0.4
A.X=0.4
B.丁一定是单质
C.甲和乙是反应物
D.反应中的甲、丙发生改变的质量比是11﹕14
解析
根据质量守恒定律，反应后X的质量=(7.6g+2g+0.2g)－(3.2g+5.8g+0.4g)=0.4g，A正确；反应后甲、乙的质量都减少，是反应物，丙、丁的质量都增加，是生成物，但丁不一定为单质，B错误、C正确；反应中的甲、丙发生改变的质量比=(7.6g－3.2g)﹕(5.8g－0.2g)=11﹕14，D正确。
答案
B
例9植物光合作用可表示为CO2+H2O
淀粉+O2，下列关于说法中正确的是(
)
A.淀粉中一定含C、H两种元素
B.淀粉中一定只含C、H两种元素
C.淀粉中可能含有三种以上的元素
D.淀粉可能是一种单质或一种化合物
解析
反应物CO2和H2O两种物质中含有碳、氢、氧三种元素，根据质量守恒定律，反应前后，元素种类不变，生成物氧气中只含有氧元素，则淀粉中一定含有碳、氢两种元素，可能含有氧元素。
答案
A
例10如图为某化学反应的微观示意图，其中相同的球代表同种原子。下列说法正确的是（　　）
A.反应前后原子种类改变
B.反应前后分子个数不变
C.反应前后元素种类不变
D.分子在化学变化中不可分
解析
由反应前后微粒的变化可知，化学反应前后原子的种类和数量不变，元素种类也不变，A错误、C正确；分子在化学变化中发生了变化，说明了分子在化学变化中可以再分，B、D错误。
答案
C