質量守恆定律在初中化學解題中的應用分析

2021-01-17 初中化學大師

質量守恆定律是初中化學的重要組成部分,只有真正理解了質量守恆定律理論知識, 才能在解題的過程中做到定性和定量分析的統一, 這樣就能快速地解決相關的化學習題, 提高解題正確性, 進而促進自身化學綜合能力的提升。

質量守恆定律在初中化學解題中的應用分析

(一) 化學式

質量守恆定律在化學解題中的應用比較廣泛, 有很多的選擇題需要利用質量守恆定律來確定物質的化學方程式。因此,必須要通過化學習題訓練, 掌握利用質量守恆定律確定化學方程式的方法, 這樣才能提高解題能力。

例題:現在已經知道的化學反應方程式是A2+3B2=2C, 那麼推算C的化學式是什麼?這裡要求用A和B來表示C的化學式。

解題思路:在解題的過程中需要運用到質量守恆定律, 從化學反應的方程式可以看出, 在反應的過程中, 不管是A原子還是B原子, 種類都不曾變化, 而且原子的數量沒有任何變化, 在化學反應之前原子A的種類為2, 原子B的種類為6, 根據質量守恆定律可以推算出C的化學式是AB3。

例題:給出的化學反應方程式是3NO2+H2O=2HNO3+X, 現在想要確定的是X的化學式。

解題思路:在對質量守恆定律的含義有了深刻的理解後就會知道, 化學反應前後元素的種類是不會發生變化的。由此可以推斷出, 化學反應生成新的物質中一定會有三種元素, 它們分別是H、N、O。觀察已經給出的化學反應方程式就可以知道, 參與反應的反應物中H為2, N為3, O為7, 根據質量守恆定律就可以知道, 生成物中每種元素的原子總數應該保持不變, 進而可以得出X的化學式是NO。

(二) 求某種物質的質量

在初中化學中, 應用質量守恆定律的習題經常會根據已經給出的化學反應方程式去計算某種事物的質量。

例題:題目給出的化學反應方程式是3A+2B=2C+D, 在這個過程中, 假設A、B這兩種物質完全反應, 兩者的質量比是3∶4, 化學反應後生成新的物質是C與D, 這兩種物質的質量總和是140g。現在想要知道的是, 在這個化學反應過程中, 物質B總共消耗了多少質量?

解題思路:質量守恆定律中明確指出了在化學反應前後, 各種物質的總質量不會有任何變化, 應用到這道題目中去就可以得出, A質量加上B質量總和等於C質量加上D質量總和。題目已經給出了參加反應的C質量加上D質量總和是140g, 那也就意味著A質量加上B質量總和也是140g, 由此就可以推斷出B物質消耗的質量是140g×4/7, 最後計算結果是80克。

(三) 組成元素

例題:把某種物質放在氧氣中燃燒, 已經知道這種物質的質量是1.8克, 而且確定得到了充分燃燒, 這時生成了新的物質:二氧化碳和水, 兩種物質的質量分別是4.4克和3.6克, 現在需要推斷這種可燃物中必然會有什么元素。

解題思路:從已經給出的條件中可以知道, 生成的新物質是二氧化碳和水, 根據質量守恆定律定義可知:化學反應前後各種物質的質量總和是不變的, 元素種類也是不會發生變化的, 所以該可燃物中一定包含C、H這兩種元素。

然後根據條件中給出的二氧化碳的質量是4.4克, 水的質量是3.6克, 這樣就能推斷出C和H元素的質量總和。在計算出了質量總和以後, 就可以知道可燃物中必定包含著哪些元素。

假設兩種元素的質量等於1.8克, 那就說明可燃物中包含C、H這兩種元素。

假設質量總和在1.8克以下, 那麼就說明還有其他的元素存在, 兩者相差的質量就是O元素的質量, 由此就可以知道可燃物中所含的元素有C、H、O三種元素。

根據相關的方程式計算出, 4.4克二氧化碳中含有的碳元素的質量是1.2克, 3.6克水中含有氫元素的質量是0.4克, 兩者質量總和是1.6克, 這兩種元素的質量總和低於可燃物的1.8克, 這也就說明可燃物中也含有氧元素。

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