質量守恆定律

在化學反應裡,參加反應的各物質的質量總和,等於反應後生成的各物質的質量總和,這就是質量守恆定律。

接下來我們看幾個實驗：

實驗1：白磷燃燒前後質量的測定。

步驟：①在備好的錐形瓶中放一小塊白磷②稱量錐形瓶及瓶內物質的總質量③點燃白磷，迅速塞好瓶塞④稱量錐形瓶及瓶內物質的總質量⑤比較反應前後物質總質量的變化。

實驗現象：1、白磷燃燒產生白煙；2、天平保持平衡。

實驗結論：反應物各物質的質量總和等於反應後各物質的質量總和。

實驗2：鐵釘與硫酸銅溶液反應前後質量的測定。

步驟：①在100ml燒杯中加入30ml稀硫酸溶液②將鐵釘和盛有硫酸銅溶液的燒杯一起放在天平上稱量③將鐵釘浸到硫酸銅溶液中④稱量燒杯及燒杯內物質的總質量⑤比較反應前後物質總質量的變化 。

實驗現象：1、鐵釘表面覆蓋了一層紅色物質，溶液由藍色變為淺綠色；2、天平保持平衡 結論：反應物各物質的質量總和等於反應後各物質的質量總和。

實驗3：硫酸銅溶液與氫氧化鈉反應前後質量的測定。

步驟：①稱量氫氧化鈉溶液與硫酸銅溶液反應前後質量②混合後溶液中有藍色沉澱生成，反應前後稱量質量不變。

實驗4：銅絲燃燒前後質量的測定。

步驟：①稱量銅絲燃燒前的質量②稱量銅絲燃燒後的質量；實驗現象：銅絲變黑，質量增加。

實驗5：鹽酸跟碳酸鈉粉末反應前後質量的測定。

步驟：①分別稱量鹽酸跟碳酸鈉粉末反應前後的質量，然後進行對比，發現反應後質量減少，但是給反應裝置罩上罩，前後質量也是不變。

實驗現象：有氣泡產生。

通過實驗1、2、3可以總結出來反應前後質量不變，那麼實驗4、5又說明什麼呢？其實能夠明確它們都發生了化學反應，而且實驗4中銅絲結合了空氣中的氧氣，而實驗5中反應放出了二氧化碳。經過計算也是符合質量守恆定律的，即：在化學反應裡,參加反應的各物質的質量總和,等於反應後生成的各物質的質量總和。

從微觀過程以及我們所學的分子、原子知識可知，化學反應的過程，事實上是舊的分子破裂成原子和原子重新組合成新分子的過程。在這個過程中，原子的種類沒有變化，原子的數目沒有增減，原子的質量也沒有變化，所以參加反應的各反應物的質量總和會等於反應後生成的各生成物的質量總和。

質量守恆定律應用

(一)質量守恆定律內容和實質的考查

1、在反應A＋B→C＋D中，A與B參加反應的質量比為4∶3，生成的C和D的質量和為2.8g，則參加反應的B的質量為（ C ）。

A．0.3 g B．0.9g C．1.2g D 1.6g

2、在一密閉容器中,有甲、乙、丙、丁四種物質,在一定的條件下,充分反應,測得反應前後各物質質量如下表,關於此反應,下列認識正確的是( B )

A. 該變化的基本反應類型是化合反應

B. 參加反應的甲、丙的質量比為1:9

C. 乙、丁的相對分子質量比一定為10:9

D. 甲反應後的質量為8g

解答：A. 根據質量守恆定律可知：反應前各物質的質量總和=反應後生成各物質的質量總和，所以待測值=4+1+42+10-20-6-31=0；根據反應中反應物質量會減少，生成物質量會增加，可以判斷反應物為：甲和丙，而生成物為乙和丁，所以可以判斷該反應不符合化合反應的特點，故A錯誤；

B. 參加反應的甲、丙的質量比為：(4g-0g):(42-6g)=4:36g=1:9，故B正確；

C. 根據化學方程式的意義可以知道，參加反應中各物質的質量總和等於跟物質的相對分子質量與其化學計量數的積的比值，由於不知道反應中乙和丁的化學計量數，所以無從判斷反應中乙和丁的相對分子質量的比，故C錯誤；

D. 根據A的解答可以知道，反應後甲的質量為0，故D錯誤。

(二）、根據質量守恆定律判斷物質的化學式或元素組成或原子個數

3、2003年10月16日，"神舟五號"安全返航，標誌著我國載人航天技術取得歷史性突破。火箭所用的燃燒為偏二甲肼［(CH3)2N2H2］，其主要反應為(CH3)2N2H2+N2O4→X+CO2 +H2O，由此可知X中一定含有的元素是（ D ）

A、碳 B、氫 C、氧 D、氮

解答：由（CH3）2N2H2+N2O4→X+CO2+H2O，在根據質量守恆定律可知：反應前後，元素種類不變，原子的個數不變．已知：二氧化碳和水已有碳元素、氫元素、氧元素，無氮元素，則可知X中一定含有的元素種類為氮元素．故選D．

4、已知某兩種物質在光照條件下能發生化學反應，其微觀示意圖如圖：

(說明：一種小球代表一種不同元素的原子)

則有關說法正確的是( C )

A. 圖示中的生成物中有單質B. 該反應屬於化合反應C. 該圖示符合質量守恆定律D. 圖示中共有3種分子

解答：A. 生成物中物質的分子由兩個不相同的原子所構成，該生成物沒有單質，故選項說法錯誤。

B. 圖示中反應物有兩種，生成物有兩種，但生成物是兩種化合物，不符合化合反應的特徵，故選項說法錯誤。

C. 任何化學反應都符合質量守恆定律，在該反應中反應前後原子的數目不變，符合質量守恆定律，故選項說法正確。

D. 圖示中反應物有兩種，生成物有兩種，可知共有四種分子，故選項說法錯誤。

（三）根據質量守恆定律判斷化學反應或反應類型

5、在一個密閉容器內有A、B、C、D四種物質，在一定條件下充分反應，測得反應前後各物質的質量如下：

①該反應中B物質可能是________________(A氧化劑 B還原劑 C 催化劑)；

②反應後密閉容器中A的質量為_____________g；

③該容器中發生的化學變化屬於______________反應.

解答：①該反應中B物質的質量沒發生變化，可能是催化劑；

②根據質量守恆定律，反應前後各物質的質量總和不變.故A的質量為： 4+68+4-40=32g；③C的質量減少為反應物，A、D的質量增加為生成物.一種物質變成多種物質，屬於分解反應.

（四）求某物質的相對分子質量

6、化學方程式 2A+B═C+2D中，A、B、C的相對分子質量依次分別為103、71、160，則D相對分子質量為（　　）

A. 58.5 B. 117 C. 114 D. 142．

解答：依據質量守恆定律可知，反應前後各物質的相對分子量之和相等，固有103×2+71=160+2D，很顯然，D相對分子量為58.5．

最後希望大家踴躍回答：你認為下列說法對嗎？為什麼？

1、紙燃燒後，剩下的灰比原來的紙輕， 此反應不符合質量守恆定律。

2、10克水加熱後沸騰，變成10克水蒸氣， 此變化符合質量守恆定律。