质量守恒定律是「为什么方程式必须配平」的根。考试考三种题:解释实验现象、推未知物化学式、判断质量变化。微观解释「原子三不变」说不到位,一分没有。
质量守恒定律的核心内容
- 参加化学反应的各物质质量总和,等于反应后生成的各物质质量总和
- 微观解释:反应前后原子的种类不变、数目不变、质量不变
- 注意前提:只适用于化学变化;没有参加反应的物质质量不能计入
- 有气体参加或生成的反应,必须在密闭容器中验证质量守恒;镁条在空气中燃烧后固体质量增大,就是因为有氧气参加了反应
化学方程式的书写与配平
| 要点 | 规范 | 示例 |
|---|---|---|
| 以客观事实为依据 | 不能臆造事实上不存在的反应 | — |
| 遵守质量守恒定律 | 等号两边各原子数目必须相等 | 3Fe + 2O₂ →(点燃) Fe₃O₄ |
| 标明反应条件 | 点燃、加热、高温、催化剂写在箭头上方,常温可不标 | C + O₂ →(点燃) CO₂ |
| 标注生成物状态 | 气体标 ↑、沉淀标 ↓;反应物中已有的气体不标 ↑ | CaCO₃↓、CO₂↑ |
配平首选最小公倍数法:找左右两边某原子个数的最小公倍数,分别配系数。例如 P + O₂ → P₂O₅,氧原子最小公倍数是 10,O₂ 前配 5、P₂O₅ 前配 2,再把 P 配成 4:4P + 5O₂ →(点燃) 2P₂O₅。
反应前后的变与不变
- 六不变:原子种类、原子数目、原子质量、元素种类、元素质量、物质总质量
- 两一定变:物质种类一定变、分子种类一定变
- 两可能变:分子总数可能变、元素化合价可能变
辨析:质量守恒不等于体积守恒
守恒的是「质量」,不是体积也不是分子数目。例如 2H₂ + O₂ →(点燃) 2H₂O,2 体积氢气与 1 体积氧气恰好反应,生成的水蒸气在同温同压下只有 2 体积——体积不守恒。推断题里用「体积不变」做题眼就直接掉坑,正确的钥匙是元素守恒加原子数目守恒。