“质量守恒定律”是一个客观规律，从质量的角度研究了化学反应，是化学方程式的理论基础。“化学方程式”重点在于掌握书写化学方程式的原则、方法和步骤，明确化学方程式表示的意义。
一、质量守恒定律
1．质量守恒定律的内容
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．质量守恒定律的微观解释
化学反应的实质是分子的破裂和原子的重新组合。在化学反应中，由于只是发生了原子间的重新组合，才使反应物变成生成物，而且在这一变化中，原子的种类和数目并没有发生变化，原子的质量也没有发生变化，所以，反应前和反应后各物质的质量总和必然相等。
应该注意，对质量守恒定律的本质分析，要明确落到化学反应前后原子的种类和个数保持不变这一关键点上，这不仅有利于理解质量守恒定律的本质，而且为学习化学方程式奠定了基础知识。
3．对质量守恒定律的理解
（1）“化学反应”是前提。质量守恒定律的适用范围是化学变化，不适用于物理变化。
（2）“参加反应”是基础。不参加化学反应的物质质量不能计算在内。
（3）“质量总和”是关键。计算时不能漏掉任何一个反应物或生成物的质量。
（4）“质量守恒”是核心。定律只适用于“质量”守恒，不包括体积守恒、分子数守恒或分子种类守恒等。
二、化学方程式
1．化学方程式的概念
用物质的化学式表示化学反应的式子叫化学方程式。
化学方程式能客观地反映出化学反应中“质”和“量”的变化及关系。
例如：木炭在氧气中充分燃烧的化学方程式为：
C + O2
CO22．化学方程式的意义：
C + O2
CO21 ∶ 1 ∶ 1
12 ∶ 16×2 ∶ 12+16×2
12 ∶ 32 ∶ 44
（1）哪些物质参加了反应（反应物是什么）
（2）生成了哪些物质（生成物是什么）
（3）反应条件
（4）反应物与生成物之间的质量比
（5）反应物与生成物之间的粒子数量比
化学方程式可表示出物质的变化，也可表示出量的变化。每个方程式都有三种读法。
现以C + O2
CO2为例说明。物质读法：“在点燃的条件下，碳和氧气反应生成二氧化碳”，这种读法说明了化学反应中物质的变化。
粒子读法：“在点燃的条件下，一个碳原子和一个氧分子反应生成一个二氧化碳分子”。这种读法揭示了化学反应中结构微粒的变化，并反映出微粒个数的比例关系。
质量读法：“在点燃的条件下，每12份质量的碳和32份质量的氧气反应生成36份质量的二氧化碳”，这种读法表明了化学反应中物质的质量关系。
3、化学方程式跟数学方程的异同：
数学上的方程式，仅是表示等号两边的数目相等。等号两边各项可以移项或倒写。而化学方程式可以：
（1）表示反应物是什么、生成物是什么。
（2）表示各种参加反应的反应物总质量等于各种生成物的总质量（质量守恒）。
（3）表示反应物与生成物的原子、分子个数比。
（4）表示反应物和生成物的质量比。
化学方程式是不能倒写和移项的，
如：不能将3Fe+2O2
Fe3O4写成Fe3O43Fe+2O2，也不能写成3FeFe3O4－2O2。至于化学方程式中的“+”和“=”号虽与数学中的“+”和“=”号在形式上一样，但其意义却不相同。化学方程式中的“+”，在读时不读“加”而是读“和”。化学方程式中的“等号”表示“生成”的意思，同时在化学反应前后有两个不变：原子种类不变；每种原子的总个数也不变。“=”读作“反应生成”而不能读“等于”。
三、化学方程式的正确书写
化学方程式反映化学反应的客观事实。化学方程式可以按照一定的步骤和规律来书写。
1、书写化学方程式的三个步骤：
（1）依据实验事实，把反应物的化学式写在左边，生成物的化学式写在右边，反应物与生成物之间用一条短线相连；
（2）根据质量守恒定律，在反应物、生成物的化学式前配上适当的系数，使式子左、右两边的每一种元素的原子总数相等，这个过程叫化学方程式的配平；
（3）要在化学方程式中注明反应发生的条件，用“↓”表示生成物中的沉淀，用“↑”表示生成物中的气体，把短线改成等号。
在上述三个步骤中，以化学方程式的配平最为关键。
2、最小公倍数法配平化学方程式：
通常配平化学方程式时，采用观察法进行配平，关键是观察反应前后原子个数变化，使反应前后原子个数相等。较为复杂的化学方程式可以采用最小公倍数法来配平。最小公倍数法是一种比较简单和常用的配平方法，应当学会这种配平方法，配平的关键是找出反应前后出现“个数”最多的原子，并求出它们的最小公倍数。
以磷在空气中燃烧生成五氧化二磷的反应为例，说明书写化学方程式的具体步骤。
（1）根据实验事实写出反应物及生成物的化学式： P+O2——P2O5
（2）配平化学方程式，用最小公倍数法确定系数。（根据是质量守恒定律）。把短线改为等号。
分析：出现个数最多的原子是氧。它们反应前后最小公倍数为“2×5”，由此把O2系数乘以5，P2O5系数乘以2，最后配平其它原子个数。
4P+5O2＝2P2O5
（3）注明反应发生的条件：4P+5O2
2P2O53、化学方程式的条件和气体符号、沉淀符号的使用
常见的反应条件有：点燃、加热（△）、高温、催化剂等。
“↑”“↓”号的使用范围：
在反应物中无气态物质参加反应，如果生成物中有气体，则在气体物质的化学式右边要注“↑”号；在溶液中进行的化学反应，反应物无难溶性物质参加反应，如果生成物中有固体难溶性物质生成，在固体物质的化学式右边要注“↓”号。（要防止随意乱标）
某些情况下，化学反应的生成物中有沉淀或者气体产生，书写化学方程式时，也不用“↓”号和“↑”号表示：
（1）书写一般的化学方程式，如果反应物和生成物均为气态物质，可不用“↑”号表示生成物。
例如：H2+Cl2>
2HCl 2SO2+O2
2SO3其中氯化氢和三氧化硫气体不用“↑”表示。
（2）非水体系不用“↓”例：
H2S
H2+S 2Cu(NO3)22CuO+4NO2↑+O2↑其中S和CuO不用“↓”号表示。
总之，符号的用法要根据反应事实。写一个化学方程式，既要写出正确的化学式，又要配平，还要注明反应条件及生成物的状态，不能顾此失彼。
书写化学方程式具体步骤（韵语）：
左边反应物，右边生成物，写好化学式，方程要配平。短线改等号，条件要注明，生成气体或沉淀，上下箭头来分清。
四、书写化学方程式的“四要四不能”
1、要以事实为依据，不能臆造。例如有学生将铁丝在氧气里燃烧的化学方程式写为：
4Fe+3O2
2Fe2O3是错误的，因为违背了铁丝在氧气里燃烧生成的是四氧化三铁这一事实。2、要分清反应物和生成物，不能将反应物和生成物“调位”。例如有学生将2H2+O2
H2O，写成2H2O＝2H2+O2是错误的，前者反应物是氢气和氧气，表示氢气在氧气里燃烧生成的一个化合反应；后者反应物则是水，表示水在一定条件下反应生成氢气和氧气的分解反应，两式所表示的意义是不同的。3、要遵循质量守恒定律，不能忘记配平。初学化学的同学常易忘记配平，没有配平就不能反映化学反应中“质量守恒”这一事实，不能称为化学方程式。配平时，只能调整式子左右两边化学式前的系数，而不能改动化学式中元素符号右下角的小数字。如P2+5O＝P2O5、2P+O2＝P2O5等等都是错误的。
4、要正确使用“↑”“↓”“△”等符号，不能忽视反应条件。许多化学反应在特定条件下才能进行，书写化学方程式时，要在等号上标明反应条件，未标明反应条件的化学方程式是一个不完整的化学方程式。有的还应用“↑”“↓”来标明生成物的状态，指明生成了气体、沉淀。如用氯酸钾制取氧气的化学方程式应写成：2KClO3
2KCl+3O2↑值得注意的是，只有当反应物为固态或液态物质、生成物中有气态物质时，一般才可用“↑”标明。“△”符号表示加热而不是点燃。【例题解析】
1．下列叙述中正确的是（ ）A．根据质量守恒定律，纸在空气中燃烧后产生的灰烬质量一定和所用纸的质量相等
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水结冰后，质量仍等于100 g，因此符合质量守恒定律
D．H2和O2形成的混合物的质量等于它们反应后生成的水的质量
【分析】本题考查对质量守恒定律的理解。应注意：纸燃烧生成的物质在空气中逸散，剩下的只是部分生成物的质量，所以灰烬的质量与逸散出的物质的质量总和等于所用纸的质量与消耗的氧气的质量总和，所以A不对；镁带燃烧时有氧气参与，生成物的质量增大，所以B是正确的；质量守恒定律只适用于化学变化，不适用于物理变化，所以C不对；H2和O2形成的混合物不一定能完全反应，可能H2有剩余或者O2有剩余，故混合物的质量不一定等于反应后生成的水的质量，所以D不对。
本题答案：B
2． 根据质量守恒定律，下列说法属于伪科学的是（ ）A 6g硫燃烧，生成二氧化硫的质量不一定为12g；
B 用催化剂将水变为燃油（由碳、氢元素组成）；
C 铁在氧气中燃烧后，所得固体的质量变大；
D 蜡烛燃烧生成二氧化碳和水，说明蜡烛中一定含有碳、氢元素。
【分析】答案A中 6g硫如果没有完全燃烧，生成二氧化硫的质量就没有12g；水中没有碳元素，答案B违背质量守恒定律，属于伪科学；铁在氧气中燃烧，生成四氧化三铁的质量应等于反应的铁和氧气的质量和，因而固体质量增大，答案D由质量守恒定律可知反应前后元素种类不变，结论正确。
本题答案：B
3．某物质在纯氧中完全燃烧后，生成了二氧化碳和水，则关于该物质的组成说法正确的是（ ）A 一定含碳、氢、氧三种元素； B 由碳和氧气组成；
C 一定含碳、氢元素，可能含氧元素； D 一定有碳、氢元素，一定无氧元素。
【分析】化学反应前后元素的种类不变。可从该物质燃烧后的产物为水（H2O）、二氧化碳（CO2）的实验事实，根据质量守恒定律，产物中有碳、氢、氧三种元素，说明反应物中也应含有这三种元素。反应物是该物质和氧气，氧气由氧元素组成，那么该物质中肯定含有碳和氢两种元素，而无法判断该物质中是否有氧元素。
本题答案：该物质中肯定含有碳和氢两种元素，而不一定含有氧元素。
4．“祥云”火炬燃烧时的主要反应为：5O2+X 3CO2+4H2O。由此可知，“祥云”火炬燃料X的化学式为（ ）
A．C3H7OH B．CH4 C．C2H6 D．C3H8
【分析】根据质量守恒定律的本质——反应前后原子的种类和数目不变，通过计算等号两边各原子的数目, 使各原子的数目相等，即可求出某一物质的化学式。依据质量守恒定律，X分子与O2分子中的原子种类和数目一定与CO2和H2O中的相同。在生成物中共有3个碳原子、8个氢原子和10个氧原子，反应物中10个氧原子，所以推断出：在1个X分子中有3个碳原子、8个氢原子，没有氧原子，故X的化学式为C3H8
本题答案：D
5．小明用镁带在空气中燃烧的实验来探究质量守恒定律：
（1）镁带燃烧的化学方程式为______________________。
（2）完全燃烧后，称量留下的固体的质量比反应前镁带的质量还轻，联系实验过程分析其原因可能有：_______________，________________……。
【分析】试题以实验设计入手，要求从实验结果去分析、得出问题的答案。镁和氧气在点燃的条件下反应生成氧化镁。所以镁带燃烧的化学方程式为2Mg+O22MgO，根据质量守恒定律，镁带燃烧生成氧化镁的质量要大于镁带的质量。题中留下固体（氧化镁）的质量比反应前镁带的质量还轻，可考虑氧化镁是否损失。如，镁带燃烧时有一缕白烟（为生成的氧化镁）向空气中扩散，造成氧化镁的损失；镁带燃烧时夹镁带的坩埚钳上有一层白色粉末，此粉末为氧化镁，也造成氧化镁的损失……。
本题答案：
（1）2Mg+O22MgO
（2）氧化镁在空气中扩散造成质量损失，坩埚钳上有氧化镁粉末。
6．一个密闭容器中加入甲、
| 物质质量 | 甲 | 乙 | 丙 | 丁 |
| 反应前 | 25 g | x | 5 g | 5 g |
| 反应后 | 8 g | 23 g | 5 g | 8 g |
A．x=9 g
B．该反应是化合反应
C．在该反应中，丙物质一定做催化剂
D．在该反应的化学方程式中，丙、丁的化学计量数比为1∶1
【分析】根据质量守恒定律，密闭容器中反应前后四种物质的质量总和相等。所以可以求出X=9g，即答案A正确。甲质量减少17克为反应物，丁质量增加3克为生成物，丙质量不变，因此乙必定增加14克，即为生成物。可写出文字表达式：甲→乙＋丁，反应为分解反应，答案B不正确。丙虽然质量没有改变，但没有足够信息判断丙改变了反应的速率，因此C答案不正确。D答案没有足够的信息予以支持。
本题答案：A
7．下列化学方程式书写错误的是（ ）A．红磷在氧气中燃烧：
B．氧化汞加热分解： HgO
Hg+O2↑C．加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气：2KClO3
2KCl+3O2↑ D．铁丝在氧气中燃烧：3Fe+2O2
Fe3O4【分析】判断化学方程式的正误可以从几个方面来考查，如反应物或生成物的化学式、反应条件、配平、气体沉淀符号等。本题中B是错误的，该反应没有配平，氧原子的个数在反应前后不相同。
应改为：2HgO
2Hg+O2↑本题答案：B
