质量守恒定律是初中化学的重要组成部分,只有真正理解了质量守恒定律理论知识, 才能在解题的过程中做到定性和定量分析的统一, 这样就能快速地解决相关的化学习题, 提高解题正确性, 进而促进自身化学综合能力的提升。
质量守恒定律在初中化学解题中的应用分析
(一) 化学式
质量守恒定律在化学解题中的应用比较广泛, 有很多的选择题需要利用质量守恒定律来确定物质的化学方程式。因此,必须要通过化学习题训练, 掌握利用质量守恒定律确定化学方程式的方法, 这样才能提高解题能力。
例题:现在已经知道的化学反应方程式是A2+3B2=2C, 那么推算C的化学式是什么?这里要求用A和B来表示C的化学式。
解题思路:在解题的过程中需要运用到质量守恒定律, 从化学反应的方程式可以看出, 在反应的过程中, 不管是A原子还是B原子, 种类都不曾变化, 而且原子的数量没有任何变化, 在化学反应之前原子A的种类为2, 原子B的种类为6, 根据质量守恒定律可以推算出C的化学式是AB3。
例题:给出的化学反应方程式是3NO2+H2O=2HNO3+X, 现在想要确定的是X的化学式。
解题思路:在对质量守恒定律的含义有了深刻的理解后就会知道, 化学反应前后元素的种类是不会发生变化的。由此可以推断出, 化学反应生成新的物质中一定会有三种元素, 它们分别是H、N、O。观察已经给出的化学反应方程式就可以知道, 参与反应的反应物中H为2, N为3, O为7, 根据质量守恒定律就可以知道, 生成物中每种元素的原子总数应该保持不变, 进而可以得出X的化学式是NO。
(二) 求某种物质的质量
在初中化学中, 应用质量守恒定律的习题经常会根据已经给出的化学反应方程式去计算某种事物的质量。
例题:题目给出的化学反应方程式是3A+2B=2C+D, 在这个过程中, 假设A、B这两种物质完全反应, 两者的质量比是3∶4, 化学反应后生成新的物质是C与D, 这两种物质的质量总和是140g。现在想要知道的是, 在这个化学反应过程中, 物质B总共消耗了多少质量?
解题思路:质量守恒定律中明确指出了在化学反应前后, 各种物质的总质量不会有任何变化, 应用到这道题目中去就可以得出, A质量加上B质量总和等于C质量加上D质量总和。题目已经给出了参加反应的C质量加上D质量总和是140g, 那也就意味着A质量加上B质量总和也是140g, 由此就可以推断出B物质消耗的质量是140g×4/7, 最后计算结果是80克。
(三) 组成元素
例题:把某种物质放在氧气中燃烧, 已经知道这种物质的质量是1.8克, 而且确定得到了充分燃烧, 这时生成了新的物质:二氧化碳和水, 两种物质的质量分别是4.4克和3.6克, 现在需要推断这种可燃物中必然会有什么元素。
解题思路:从已经给出的条件中可以知道, 生成的新物质是二氧化碳和水, 根据质量守恒定律定义可知:化学反应前后各种物质的质量总和是不变的, 元素种类也是不会发生变化的, 所以该可燃物中一定包含C、H这两种元素。
然后根据条件中给出的二氧化碳的质量是4.4克, 水的质量是3.6克, 这样就能推断出C和H元素的质量总和。在计算出了质量总和以后, 就可以知道可燃物中必定包含着哪些元素。
假设两种元素的质量等于1.8克, 那就说明可燃物中包含C、H这两种元素。
假设质量总和在1.8克以下, 那么就说明还有其他的元素存在, 两者相差的质量就是O元素的质量, 由此就可以知道可燃物中所含的元素有C、H、O三种元素。
根据相关的方程式计算出, 4.4克二氧化碳中含有的碳元素的质量是1.2克, 3.6克水中含有氢元素的质量是0.4克, 两者质量总和是1.6克, 这两种元素的质量总和低于可燃物的1.8克, 这也就说明可燃物中也含有氧元素。
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