新人教版九年级化学上册例题精讲：第5单元课题1质量守恒定律

新人教版九年级化学上册例题精讲：第5单元课题1质量守恒定律

1 课题 1 质量守恒定律 答案： (1)参加化学反应的各物质的质量总和 (2)反应后生成的各物质的质量总和 (3)原子 的种类、数目、质量 (4)原子种类 (5)原子个数 (6)原子质量 (7)元素种类 (8)元素 质量 (9)总质量 (10)化学式 (11)质量比 (12)个数比 1．质量守恒定律 (1)实验探究化学反应前后物质的质量关系 ①红磷 燃烧前后质量的测定 实验与问题 探究与讨论解答 红磷燃烧时，锥形瓶底部铺一层细沙 的目的是什么 为了吸收红磷燃烧时放出的热量，防 止锥形瓶炸裂 待锥形瓶冷却后，重新放到托盘天平 上，天平是否平衡 平衡 实验中不用气球，直接用瓶塞塞紧锥 形瓶可以吗？为什么 不可以，红磷燃烧放出大量热量，使 瓶中气体膨胀，容易将瓶塞冲开 红磷燃烧实验表达式是什么 磷＋氧气――→点燃 五氧化二磷 ②铁钉 与硫酸铜溶液反应前后质量的测定 实验与问题 探究与讨论 实验现象是什么 铁钉表面覆盖一层红色物质，蓝色液体变为浅绿 色 反应前后，天平是 否平衡？说明了什 么问题 平衡，说明参加化学反应的反应物的质量总和， 等于生成的各物 质的质量总和 实验如何表达 铁＋硫酸铜―→铜＋硫酸亚铁 (2)质量守恒定律 ①内容 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，这个规律叫 做质量守恒定律。 ②探究反应前后质量是否守恒应注意的问题 实验 问题 结论与解释 碳酸 钠与 盐酸 反应 实验现象是什么？反应完成后 天平是否平衡？如何解释上述 现象 有气泡产生，白色粉末逐渐消 失；不平衡；反应产生的 CO2 逸出，导致反应后总质量变小 镁条 燃烧 实验现象是什么？反应后所得 固体和石棉网的质量之和与原 来镁条和石棉网的质量总和是 发出耀眼的白光，生成白色固 体，放出热量；不相等；镁条 燃烧时，空气中的氧气参加反 2 否相等？如何解释上述现象 应，生成的氧化镁中包含了氧 气的质量，导致反应后的总质 量变大 以上实验说明，探究反应前后质量是否守恒应注意：反应中是否有气体生成；反应中是 否有外界物质进入。 辨误区 验证质量守恒定律应注意什么 凡有气体参加或生成的反应，在设计实验验证 反应前后遵循质量守恒时，应该在密闭容器中进行。 【例 1—1】下列叙述正确的是( ) A．因为质量守恒，所以煤燃烧后产生煤渣的质量一定与所用煤的质量相等 B．镁带在空气中燃烧后，生成物的质量比镁带的质量增加了 C．100 g 酒精和 100 g 水混合在一起，质量等于 200 g，符合质量守恒定律 D．氢气和氧气形成的混合 物的质量等于其反应后生成水的质量 解析： A × 煤燃烧生成 CO2 气体逸出，致使煤渣质量小于煤的质量 B √ 镁带燃烧是镁与氧气反应，生成物的质量为镁带质量与氧气质量总和 C × 酒精和水混合是物理变化，不能用质量守恒定律解释 D × 氢气和氧气混合，不一定恰好完全反应 答案：B (3)质量守恒的微观解释 ①化学反应的实质 化学反应过程是参加反应的各物质(反应物)的原子，重新组合成其他物质(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： 分子――→分裂 原子――→重新组合分子――→聚集成 新物质 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，原子的数目没有增减，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 1—2】化学反应前后可能发生变化的是( ) A．物质的总质量 B．元素种类 C．原子数目 D．分子数目 解析：化学反应实质是原子的重新组合，反应前后原子数目不变，元素种类不变，物质 的总质量不变；反应后分子种类一定改变，分子数目可能改变，也可能不变。 答案：D 2．化学方程式 (1)概念 用化学式表示化学反应的式子，叫化学方程式。 (2)化学方程式表示的意义 ①宏观角度：表示反应物、生成物和反应条件。 ②微观角度：表示反应物和生成物 之间的粒子个数比。 ③质量角度：表示各物质之间的质量关系，即质量比。 例如： 2H2 ＋ O2 =====点燃 2H2O 微粒个数比：2 ∶ 1 ∶ 2 质量 比：2×1×2 ∶16×2∶2×(1×2＋16) 即 4 ∶ 32 ∶ 36 点技巧 计算方程式中各物质的质量比的方法 计算各物质质量比时，应先将相对分子 质量(或相对原子质量)乘以化学式前的化学计量数，再将乘积相比，一定不要漏乘化学计量 数。各物质的质量比一般不用约成最简比。 【例 2—1】下列关于 2H2O=====通电 2H2↑＋O2↑的说法 不正确的是( ) A．水在通电的条件下生成氢气和氧气 B．分解的水的质量等于生成氢气和氧气的质量 C．每 2 个水分子分解生成 2 个氢分子和 1 个氧分子 3 D．每 2 g 水分解生成 2 g 氢气和 1 g 氧气 解析：A、B、C 分别从宏观和微观两个方面解释了化学方程式表示的意义，都是正确的。 答案：D (3)化学方程式的读法 以碳在空气中燃烧为例：C＋O2=====点燃 CO2 ①宏观角度读作：碳与氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳。 ②微观角度读作：每 1 个碳原子与 1 个氧分子反应生成 1 个二氧化碳分子。 ③从质量的角度读作：每 12 份质量的碳与 32 份质量的氧气反应生成 44 份质量的二氧 化碳。 【例 2—2】下列关于化学方程 式 4P＋5O2=====点燃 2P2O5 读法正确的是( ) A．4 个磷加上 2 个氧等于 2 个五氧化二磷 B．每 4 个磷原子和 2 个氧分子在点燃条件下生成 2 个五氧化二磷分子 C．磷和氧气在点燃条件下反应，生成五氧化二磷 D．磷和氧气在点燃条件下等于五氧化二磷 解析：A 项加号表示“和”，等号表示“生成”，同时没指明条件，故 A 项错误；B 项 从粒子角度：可读为每 4 个磷原子与 5 个氧分子在点燃的条件下可生成 2 个五氧化二磷分子， 要注意“每”字，B 项错误；D 项从物质角度：可读为在点燃的条件下，磷和氧气反应生成 五氧化二磷，故 D 项错误。 答案：C 3．理解质量守恒定律应注意什么 (1)正确理解“参加反应”的含义 不能把“参加反应的物质”理解成“反应物”。化学反应中往往存在“反应物过量”问 题。 (2)不要漏掉气体或沉淀 很多化学反应有气体或沉淀生成，因此“生成的各物质质量”总和包括“固、液、气” 三种状态的物质。讨论质量守恒定律时，各状态均要一起讨论，不能遗漏。也不能因为生成 了气体，而误认为质量减少，不符合质量守恒定律。 (3)明确普遍性 质量守恒定律是化学变化中的普遍规律，没有一个化学反应例外。 (4)明确适用范围 质量守恒定律解释的是化学变化而不是物理变化。如 1 g 水加热后变成了 1 g 水蒸气， 这一变化虽然前后质量相等，但不能说这一变化符合质量守恒定律。 【例 3—1】(综合应用题)下列现象能用质量守恒定律解释的是( ) A．水结冰前后质量不变 B．1 L 芝麻和 1 L 大米混合，总体积小于 2 L C．在加压降温的条件下，氧气变为淡蓝色液体 D．氧化钙与水反应生成氢氧化钙，反应前后物质的总质量不变 解析：质量守恒定律描述的对象是化学变化，而上述四个选项中只有 D 是化学变化，能 用质量守恒定律来描述变化前后的质量关系，其余均是物理变化，不能用质量守恒定律来描 述。 答案：D 【例 3—2】下列叙述中，正确的是( ) A．参加化学反应的分子个数等于反应生成的分子个数 B．化学方程式不仅表明了反应物、生成物和反应条件，同时还可表示各物质之间的质 量关系 C．两种物质相互反应时，它们的质量一定相等 D．在化学反应中，参加反应的固体的质量跟反应生成的固体的质量相等 解析：A 中参加反应的分子个数不一定等于生成物的分子个数，例如 2H2＋O2===2H2O；C 4 中物质之间的反应是按一定的质量比来进行的，并不是按等质量来进行反应的，D 中反应前 后固体质量不一定相等，如镁与氧气在点燃条件下反应生成氧化镁；B 中表明了化学方程式 的意义，是正确的。 答案：B 4．化学反应前后有六个“不变”，两个“改变”，一个“可能变” 1 六个 不变 宏 观 反应物和生成物 的总质量不变 元素种类不变 元素质量不变 微 观 原子种类不变 原子数目不变 原子质量不变 2 两个 改变 宏观——物质种类 改变 微观——构成物质 的粒子一定改变 变为构成生成物 的微粒 (3)一个可能改变——分子总数可能改变 【例 4—1】(创新应用题)摩托罗拉公司研发了一种以甲醇为原料的新型手机电池，其 容量为锂电池的 10 倍，可连续使用一个月才充一次电，其电池反应原理为：2CH3OH＋3X＋ 4NaOH===2Na2CO3＋6H2O。其中 X 的化学式为( ) A．O2 B．CO C．CO2 D． H2 解析：根据质量守恒定 律，化学反应前后原子的种类、数目不变，比较反应前后原子 的个数，即可确定 X 的化学式。 经比较，3X 中共含有 6 个 O 原子，则 X 的化学式为 O2。 答案：A 【例 4—2】成语“点石成金”，本意为 古代的一种法术，即能把石头变成黄金；现比 喻化腐朽为神奇。有人说他能把石灰石(主要成分为 CaCO3)变成黄金(即单质 Au)，你认为他 的说法科学吗？______ __，理由是____________________。 解析：化学反应前后元素种类不会改变。石灰石的主要成分为 CaCO3，含有钙、碳、氧 三种元素，无金元素，显然“把石头变成黄金”的说法是伪科学的。 答案：不科学 石灰石的主要成分为 CaCO3，含有钙、碳、氧三种元素，无金元素。根 据化 学反应前后元素的种类不会改变，推测出反应后不会有金元素