質量守恒定律在解題中的應用

吉彥軍

質量守恒定律是初中化學的一個重要化學規律，是分析物質在化學反應中的質量關系的理論依據，它的應用貫穿整個中學化學。在化學學習過程中，我們接觸到很多根據質量守恒定律來計算的小型計算題，要想正確利用質量守恒定律解題，需要我們正確理解質量守恒定律的內涵。

質量守恒定律可表示為：各反應物的質量總和等于各生成物的質量總和。這里要注意的是：物質必須是參加反應的和反應后新生成的。

從宏觀角度理解，在化學反應前后，組成物質的元素種類不變。

從微觀角度理解，在化學反應前后，各原子的種類和數目不變。

質量守恒定律在根據化學方程式的計算中應用較廣，結合近幾年的中考題，常見的題型主要有以下幾種。

一、根據質量守恒定律推斷化學反應中相關物質的組成元素

【例1】某物質在氧氣中燃燒后，生成二氧化碳和水，試推斷該物質中一定含有元素，可能含有元素。

解析：根據質量守恒定律，化學反應前后元素的種類不變，生成物中共有碳、氫、氧三種元素，而反應物氧氣中只有氧元素，因此推知碳、氫兩種元素來自于該物質，而可燃物中是否含有氧元素，這不能確定。答案：碳、氫；氧。

二、根據質量守恒定律推斷化學反應中相關物質的化學式

【例2】環保部門常用I2O5測定空氣受CO污染的程度，發生反應的化學方程式為：I2O5+5CO=I2+5X，根據生成X的多少，可以判斷CO的含量，則X的化學式為。

解析：根據質量守恒定律，化學反應前后元素的種類和各元素的原子總數均不變，因此生成物中必定存在碘、碳、氧三種元素，在反應物中共有2個碘原子、10個氧原子、5個碳原子，在生成物中各元素的原子個數也應如此，故X的化學式為CO2。答案：CO2。

三、根據質量守恒定律求反應物或生成物的質量

【例3】現有一反應A+B→C+D，有10gA和5gB反應，反應結束后還剩余3gA，B無剩余，生成4g的C，則生成D的質量為。

解析：根據質量守恒定律，化學反應前后反應物和生成物的質量總和相等，即參加反應的A與B的質量總和等于生成的C與D的質量總和，故生成的C質量=7g+5g-4g=8g。答案：8g。

【例4】在一密閉容器中，有甲、乙、丙、丁四種物質，一定條件下充分反應，測得反應前后各物質的質量如下表：

物質1甲1乙1丙1丁反應前的質量（g）120150180130反應后的質量（g）1011001101x請根據質量守恒定律判斷x的值（）。

A.50B.40C.10D.70

解析：從表中數據可以看出，乙質量增加50g是生成物，甲、丙各減少20g和70g均是反應物，甲、丙共減少90g，根據質量守恒定律，反應前后各物質質量總和相等，則丁是生成物，生成丁的質量為40g，故x的值為70g。

【例5】生鐵是鐵和碳的合金。為測定某煉鐵廠生產的生鐵樣品中鐵的質量分數，化學興趣小組的同學稱得該生鐵樣品6.0g，放入燒杯中，向其中加入65.0g稀硫酸，恰好完全反應（假設雜質不參與反應）。測得的實驗數據如下：

1反應前1反應后燒杯及其中物質的質量197.0g196.8g請你完成有關計算（結果保留一位小數）：（1）反應放出的氫氣是多少？（2）生鐵樣品的質量分數是多少？（3）反應后所得溶液中溶質的質量分數是多少？

解析：根據質量守恒定律，反應生成的氫氣質量為：97g-96.8g=0.2g，進而依據化學方程式求出生鐵中鐵的質量為5.6g，雜質質量為：6.0g-5.6g=0.4g，則生鐵中鐵的質量分數為5.6g/6.0g=93.3%，同時求出生成硫酸亞鐵的質量為15.2g，根據質量守恒定律求出反應后所得溶液的質量為：6.0g+65g-0.4g-0.2g=70.4g，則反應后所得溶液中FeSO4的質量分數為15.2g/70.4g=21.6%。

四、根據質量守恒定律解釋有關的化學反應現象

【例6】（1）解釋細鐵絲在氧氣中燃燒，為什么生成的四氧化三鐵的質量比細鐵絲的質量大？

解析：根據質量守恒定律，細鐵絲在氧氣中燃燒，生成物四氧化三鐵的質量是細鐵絲結合了氧氣的質量，所以生成物的質量比細鐵絲的質量大。

（2）紙在空氣中燃燒后化為灰燼，為什么灰燼的質量比紙的質量小？

解析：根據質量守恒定律，紙在空氣中燃燒時，紙的質量與參加反應的氧氣的質量的和等于生成二氧化碳與少量未完全燃燒的灰燼質量的和，因此灰燼質量比紙的質量小。

（責任編輯羅艷）endprint