4.3 化学方程式的书写与应用【八大题型】-2024-2025学年九年级化学上册举一反三系列（沪教版·全国2024）

第4章第3节 化学方程式的书写及应用 【题型1 化学方程式的含义】 【题型2 化学方程式的书写】 【题型3 陌生化学方程式的配平】 【题型4 陌生化学方程式中未知化学式的确定】 【题型5 微观示意图变式的化学方程式】 【题型6 不含杂质的化学方程式的简单计算】 【题型7 含杂质的化学方程式的简单计算】 【题型8 图像在化学方程式计算中的应用】 【知识梳理1 化学方程式的含义】 一、化学方程式的概念、意义与读法 1．化学方程式的概念 ，叫做化学方程式。（化学计量数是指化学方程式中每种物质化学式前面的数字，如上述反应中S前面的1，O2前面的1等） 2．化学方程式的意义 （1）表示反应物、生成物和反应条件。 示例：2H2 + O22H2O 即：反应物是 和 ，生成物是 ，反应条件是 。 （2）表示反应物、生成物之间的质量比，各物质间的质量比 = 相对分子质量（或相对原子质量）与化学计量数的乘积之比。示例中各物质之间的质量比为4：32：36。 （3）表示反应物、生成物之间的粒子个数比（即化学式前面的化学计量数之比）。示例中各分子之间的个数比为2：1：2。 3．化学方程式的读法（以2H2 + O22H2O为例） 质的方面：硫与氧气在点燃的条件下反应生成二氧化硫。 量的方面：在点燃的条件下，每32份质量的硫与32份质量的氧气恰好完全反应，生成64份质量的二氧化硫。 【题型1 化学方程式的含义】 【例1】关于化学方程式的意义的叙述正确的是        ①氢气加氧气等于水    ②每2个氢分子和1个氧分子反应生成2个水分子③氢气、氧气、水的质量比为4:32:36  ④氢气和氧气在点燃的条件下生成水 A．①②③ B．①③④ C．②③④ D．①②③④ 【变式1-1】关于化学反应C+O2CO2的描述正确的是 A．碳加氧气等于二氧化碳 B．碳和氧气在点燃的条件下反应，生成二氧化碳 C．1个碳原子和2个氧原子反应生成1个二氧化碳分子 D．1份质量的碳和1份质量的氧气反应生成1份质量的二氧化碳 【变式1-2】下列对“C+O2CO2”这一反应的理解，不正确的是 A．反映碳能在点燃条件下与氧气反应生成二氧化碳这一事实 B．每1个碳原子和1个氧分子结合形成1个二氧化碳分子 C．每12份质量的碳与32份质量的氧气反应生成44份质量的二氧化碳 D．在该反应中，碳、氧气、二氧化碳的质量比是1: 1: 1 【变式1-3】关于化学方程式的描述中正确的是 A．乙烯加氧气在点燃的条件下等于二氧化碳和水 B．1个乙烯和3个氧气在点燃的条件下生成2个水和2个二氧化碳 C．1个乙烯分子和3个氧分子在点燃的条件下生成2个水分子和2个二氧化碳分子 D．乙烯和氧气在点燃的条件下生成水和二氧化碳 【知识梳理2 化学方程式的书写】 二、化学方程式的书写 1．化学方程式的书写原则 （1）要以 为基础，绝不能随意臆造事实上不存在的物质和化学反应，不能任意编造化学式。 （2）要遵守 ，等号两边各原子的 和 必须相等。 2．化学方程式的书写步骤 （1）书写步骤：一写、二配、三注、四查。 一写：根据实验事实，正确写出反应物和生成物的化学式（反应物在左边，生成物在右边），中间用“ ─ ”连接。 二配：配平化学方程式，使式子两边各元素原子的数目相等，使化学方程式遵守质量守恒定律。 三注：注明化学反应发生的条件，如点燃、加热（常用“ ”表示）、催化剂等，标出生成物状态，把“ ─ ”改成“ = ”。 四查：检查化学式书写是否正确，化学方程式是否配平，反应条件标注是否正确，生成物状态符号是否恰当。 （2）符号的使用： 生成物中的气体标“ ”（气体符号），溶液中的反应生成物中的沉淀标“ ”（沉淀符号）。若反应物和生成物中都有气体，气体生成物不标注“↑”，溶液中的反应，若反应物和生成物中都有不溶性固体，固体生成物不标注“↓”。 【题型2 化学方程式的书写】 【例2】下列化学方程式与基本反应类型完全正确的是 A．2Mg + O22MgO氧化反应 B．3Fe + 2O2Fe2O3 化合反应 C．2H2O2H2↑+ O2 ↑分解反应 D．2KClO32KCl+3O2分解反应 【变式2-1】关于氧气性质的实验，下列现象与化学方程式均正确的是 选项 实验 现象 化学方程式 A 木炭在氧气中燃烧 发出红光，生成黑色固体 B 铁丝在氧气中燃烧 火星四射，生成黑色固体 C 镁带在空气中燃烧 发出耀眼的白光，生成白色固体 D 红磷在空气中燃烧 产生黄色火焰，生成黄烟 A．A B．B C．C D．D 【变式2-2】近年来我国航天事业取得飞速发展，航天科技涉及很多气体制备的知识，这些知识也与实验室、工业制气体密切相关。 太空制取气体 （1）电解水更适合太空中制氧气的原因之一是水可以循环使用，写出电解水的化学方程式； 。 （2）如图，电解水过程中正极与负极产生的气体体积比约为 。 （3）氢燃料电池使用后又生成水，请写出氢气在氧气中燃烧的化学方程式： 。 【变式2-3】写出下列要求的化学方程式： （1）生成有刺激性气味气体的燃烧反应 。 （2）一种金属在氧气中燃烧生成一种黑色固体 。 （3）燃烧产生浓厚白烟的反应 。 （4）一种液体与一种黑色固体混合制氧气 。 【知识梳理3 陌生化学方程式的配平】 化学方程式配平的常用方法 （1）最小公倍数法（以磷在氧气中燃烧为例）： P+ O2 P2O5 MnO2 （2）奇数配偶法（以氯酸钾分解为例）： KClO3 KCl+ O2↑ （3）观察法（以碱式碳酸铜分解为例）： Cu2（OH）2CO3 CuO+ H2O+ CO2↑ （4）暂定分数分配法（以乙炔在氧气中燃烧为例）： C2H2+ O2 H2O+ CO2 【题型3 陌生化学方程式的配平】 【例3】配平下列反应的化学方程式（化学计量数为1也要填上）。 （1） Al+ O2 Al2O3 （2） C2H4+ O2 CO2+ H2O （3） Fe2O3+ CO Fe+ CO2 （4） Na2SO4+ BaCl2= NaCl + BaSO4↓ 【变式3-1】配平化学方程式： （1） = （2） 【变式3-2】配平下列化学方程式： （1） （2） （3） （4） 【变式3-3】福建学者揭示了硼基催化剂催化甲烷与氧气反应生成X、Y和Z等的过程，局部过程的微观示意图如下（“…”表示省略相关过乘）。 下列说法不正确的是 A．X可为CO B．反应中须不断添加硼基催化剂 C．虚线框内各微粒数均为1，则Y化学式为C2H6 D．甲烷生成Z和水的化学方程式为CH4+O2CH2O+H2O 【题型4 陌生化学方程式中未知化学式的确定】 【例4】在电化学储能领域拥有巨大潜力的可由以下化学反应制得：，则可推测X是 A． B． C． D． 【变式4-1】以空气、水为原料合成硝酸的过程中，一个反应的化学方程式为，其中X为 A．N2 B．O2 C．NO2 D．N2O 【变式4-2】制作氧自救呼吸器可用一种名为超氧化钾的黄色固体作生氧剂，其反应原理为：，该反应中的值是 A．4 B．3 C．2 D．1 【变式4-3】我国的四大发明之一黑火药是由硫黄、木炭粉和硝酸钾混合制作而成，其反应原理为S+2KNO3+3C=3CO2↑+K2S+X，下列说法合理的是 A．X的化学式为NO B．氮元素的化合价由+5降为+2 C．参加反应的三种物质的质量比为16：101：18 D．该反应涉及的元素种类有4种 【题型5 微观示意图变式的化学方程式】 【例5】（双选）模型认知是化学研究的重要科学方法。如图是工业制取硝酸第一步反应的微观模拟示意图（甲、乙、丙、丁分别代表图中对应的四种物质）。下列有关该反应的说法中，不正确的是 A．反应生成的丙和丁的分子个数比为2:3 B．参加反应的甲和乙的质量比为17:40 C．反应前后各元素的化合价均发生了改变 D．物质乙、丙、丁都属于氧化物 【变式5-1】乙烷和二氧化碳反应制乙烯（）有助于实现“碳中和”，其反应微观示意图如下（相同小球表示同种原子），下列说法不正确的是    A．甲的化学式为C2H6 B．参加反应的甲乙质量比为1∶1 C．分子的种类发生改变 D．丙与丁的分子个数之比为1∶1 【变式5-2】我国科学家实现了二氧化碳到葡萄糖和油脂的人工合成，其中一步关键反应的微观示意图如下，下列有关说法正确的是 A．反应中消耗的甲与生成的丙的质量比为14：15 B．丙中碳元素和氢元素的质量比是4：1 C．丙中碳元素的质量分数最小 D．反应前后有三种氧化物 【变式5-3】以“新”主导，以“质”取胜。我国在大力发展新质生产力。 （1）新能源：氢能源是一种清洁、高效的能源，如图为在阳光驱动下产生氢气的微观示意图： ①参加反应的反应物分子个数比为 。 ②的化学式是 。 （2）新材料：是最早发现的无机气敏材料之一，可用于检测特定气体的成分。中元素的化合价为 。 （3）新技术：我国科学家实现了二氧化碳到葡萄糖（）的人工合成，中 元素的质量分数最小。 【知识梳理6 不含杂质的化学方程式的简单计算】 1．理论依据 （1）以客观事实为基础，绝不能凭空臆想、臆造事实上不存在的化学反应。 （2）要遵守质量守恒定律，等号两边各原子的种类和数目必须相等。 2．基本依据 化学方程式中各反应物、生成物之间的质量比。 注意：在化学反应中，参加化学反应的各反应物及反应生成的各生成物之间的质量比始终是一个定值。各物质间的质量比实际上是各物质的相对分子质量（或相对原子质量）与其化学式前化学计量数的乘积之比，切勿漏乘化学计量数。 【题型6 不含杂质的化学方程式的简单计算】 【例6】天然气是一种重要的化工原料。甲烷和二氧化碳在高温、金属镍催化剂作用下，可以生成两种可燃性气体（都是无机物）。 （1）写出该反应的化学方程式    。 （2）若用1.6g甲烷参加反应，至少需要二氧化碳质量是多少？ 【变式6-1】氢化钛（）作为储氢材料备受关注。用钛粉（Ti）生产的反应为。若制得，计算参加反应的的质量（写出计算过程及结果）。 【变式6-2】生产乙醇（C2H6O）的两个反应如下： ①    ② （1）若用反应①制取23g乙醇，理论上至少需要乙烯（C2H4）的质量是多少? （2），它是绿色化学的重要指标。上述两个反应中，原子经济性更好的是反应 （填“①”或“②”）。 【变式6-3】我国古代的“湿法炼铜”原理是。请根据化学方程式计算，用含硫酸铜的溶液与足量的铁充分反应，理论上能得到铜的质量是多少？ 【题型7 含杂质的化学方程式的简单计算】 1.利用化学方程式的简单计算主要包括两种类型：用一定量的反应物最多可得到多少生成物；要制取一定量的生成物最少需要多少反应物。 注意： （1）格式要规范，步骤要完整，不是相关量不用标出； （2）正确书写化学方程式是关键，注意配平，注明反应条件，标“↑”“↓”； （3）设未知量x不需要写出单位； （4）计算过程中，各物理量单位要统一，列式每步骤都要带单位； （5）计算时若是气体体积，需换算成质量代入计算，气体的质量（g）=气体的体积（L）×气体的密度（g/L）； （6）计算时代入量必须是纯净物的质量，若物质不纯，必须先换算成纯净物的质量。 2.常见类型 （1）有关纯净物的化学方程式的计算。化学方程式所表示的反应物和生成物都是纯净物的质量关系，可直接将已知纯净物的质量代入计算。 （2）遇到含杂质的不纯物质时，需将不纯物质的质量换算成纯净物的质量，才能代入化学方程式按质量比进行计算。常用的计算公式如下： ①不纯物质的化学方程式的计算（杂质不参加反应） a．纯净物的质量=混合物的质量×纯度 【例7】超市卖的纯碱产品中，往往含有少量的。化学兴趣小组的同学要通过实验来测定某品牌纯碱样品中的质量分数。取12g纯碱样品放入烧杯中，加水完全溶解，逐滴加入一定溶质质量分数的溶液。产生沉淀的质量与加入溶液的质量关系如图所示。 （1）完全反应后，生成沉淀的质量为 g。 （2）计算纯碱样品中的质量分数。（精确到0.1%） 【变式7-1】饮用水的消毒常用高铁酸钠（）作消毒剂.可用电解法制取，反应的化学方程式为.现从实验室取一块6g含碳的生铁进行电解，最终还剩0.4g残渣. （1）计算生成的质量. （2）若实际生成的气体多于计算的量，可能的原因是 .。 【变式7-2】将MnO2和KClO3的固体混合物35.0g加热至质量不再变化为止，冷却后称得剩余固体的质量为25.4g。回答下列问题： （1）生成O2的质量为 。 （2）计算反应前固体混合物中MnO2的质量分数。（写出计算过程） 【变式7-3】某校实验室工作人员欲测定某氯酸钾样品中氯酸钾的质量分数，现取14g该样品与2g二氧化锰混合，放入试管中充分加热（杂质不发生反应），反应过程和数据如图所示。 请计算：    （1）生成氧气的质量为 g。 （2）该样品中氯酸钾的质量分数。（写出计算过程）（化学方程式： ） 【题型8 图像在化学方程式计算中的应用】 【例8】为了定量分析黄铜（铜锌合金）的组成，化学小组进行了如下实验：称取20g黄铜样品放入烧杯中，再缓慢加入适量的稀硫酸并不断搅拌，测得生成的氢气与所用稀硫酸的质量关系如图所示（反应的化学方程式为：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑）。求： （1）黄铜样品中锌的质量。 （2）求样品中铜的质量分数。 【变式8-1】砂子主要成分是二氧化硅（SiO2）。人们以砂子为原料，先制成粗硅，然后提纯制成高纯硅，再用高纯硅制造集成电路。生产粗硅的化学反应为：。化学兴趣小组的同学将5g砂子样品粉碎后与一定量的碳粉混合来制取粗硅，产生的一氧化碳与反应时间的关系如图所示。请回答下列问题： （1）完全反应后生成一氧化碳的质量为 g。 （2）砂子样品中二氧化硅的质量分数是多少？（写出计算过程） 【变式8-2】我国明代科技著作《天工开物》中有利用炉甘石（主要成分是ZnCO3）火法炼锌的工艺记载，主要反应原理为ZnCO3+2CZn+3CO↑，现用200 kg炉甘石与足量碳充分反应，反应中剩余固体质量与反应时间的关系如图所示： （1）炉甘石中各元素原子的个数比是 。 （2）此过程中产生CO的质量是 kg。 （3）计算此炉甘石中ZnCO3的质量分数（写出计算过程）。 【变式8-3】羰基铁粉在国防军工领域有重要应用，我国是少数几个掌握其生产技术的国家之一．羰基铁粉生产过程中发生反应的一个化学方程式为．取一定质量的分解生成羰基铁粉的质量随时间的变化如图所示． （1）在 时恰好完全分解． （2）计算参加反应的质量． 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第4章第3节 化学方程式的书写及应用 【题型1 化学方程式的含义】 【题型2 化学方程式的书写】 【题型3 陌生化学方程式的配平】 【题型4 陌生化学方程式中未知化学式的确定】 【题型5 微观示意图变式的化学方程式】 【题型6 不含杂质的化学方程式的简单计算】 【题型7 含杂质的化学方程式的简单计算】 【题型8 图像在化学方程式计算中的应用】 【知识梳理1 化学方程式的含义】 一、化学方程式的概念、意义与读法 1．化学方程式的概念 用化学式来表示化学反应的式子，叫做化学方程式。（化学计量数是指化学方程式中每种物质化学式前面的数字，如上述反应中S前面的1，O2前面的1等） 2．化学方程式的意义 （1）表示反应物、生成物和反应条件。 示例：2H2 + O22H2O 即：反应物是氢气和氧气，生成物是水，反应条件是点燃。 （2）表示反应物、生成物之间的质量比，各物质间的质量比 = 相对分子质量（或相对原子质量）与化学计量数的乘积之比。示例中各物质之间的质量比为4：32：36。 （3）表示反应物、生成物之间的粒子个数比（即化学式前面的化学计量数之比）。示例中各分子之间的个数比为2：1：2。 3．化学方程式的读法（以2H2 + O22H2O为例） 质的方面：硫与氧气在点燃的条件下反应生成二氧化硫。 量的方面：在点燃的条件下，每32份质量的硫与32份质量的氧气恰好完全反应，生成64份质量的二氧化硫。 【题型1 化学方程式的含义】 【例1】关于化学方程式的意义的叙述正确的是        ①氢气加氧气等于水    ②每2个氢分子和1个氧分子反应生成2个水分子③氢气、氧气、水的质量比为4:32:36  ④氢气和氧气在点燃的条件下生成水 A．①②③ B．①③④ C．②③④ D．①②③④ 【答案】C 【详解】①“氢气加氧气等于水”在化学中没有这样的意义，应是氢气和氧气在点燃的条件下生成水，意义不正确，不符合题意； ②“每2个氢分子和1个氧分子反应生成2个水分子”这是微观角度的意义，正确，符合题意； ③“氢气、氧气、水的质量比为4:32:36”此意义反映的是化学反应的定量关系，正确，符合题意； ④“氢气和氧气在点燃的条件下生成水”说明了化学方程式的反应物、生成物和反应条件，正确，符合题意；应选择②③④； 故选C。 【变式1-1】关于化学反应C+O2CO2的描述正确的是 A．碳加氧气等于二氧化碳 B．碳和氧气在点燃的条件下反应，生成二氧化碳 C．1个碳原子和2个氧原子反应生成1个二氧化碳分子 D．1份质量的碳和1份质量的氧气反应生成1份质量的二氧化碳 【答案】B 【详解】A、在化学方程式中“+”读作“和、跟、与”，“=”应读作“生成”，故选项说法不正确； B、由化学方程式可知，碳和氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳，故选项说法正确； C、微观上，该反应可读作1个碳原子与1个氧分子反应生成1个二氧化碳分子，故选项说法不正确； D、由化学方程式可知，每12份质量的碳与32份质量的氧气完全反应，生成44份质量的二氧化碳，故选项说法不正确。 故选B。 【变式1-2】下列对“C+O2CO2”这一反应的理解，不正确的是 A．反映碳能在点燃条件下与氧气反应生成二氧化碳这一事实 B．每1个碳原子和1个氧分子结合形成1个二氧化碳分子 C．每12份质量的碳与32份质量的氧气反应生成44份质量的二氧化碳 D．在该反应中，碳、氧气、二氧化碳的质量比是1: 1: 1 【答案】D 【详解】A、在点燃的条件下，碳与氧气反应生成二氧化碳，该选项正确； B、从微观上，在点燃条件下，每1个碳原子与1个氧分子反应生成1个二氧化碳分子，该选项正确； C、在点燃条件下，每12份质量的碳和32份质量的氧气反应生成44份质量的二氧化碳，该选项正确； D、该反应中碳、氧气、二氧化碳的质量比为12:32:44=3:8:11，该选项不正确。 故选D。 【变式1-3】关于化学方程式的描述中正确的是 A．乙烯加氧气在点燃的条件下等于二氧化碳和水 B．1个乙烯和3个氧气在点燃的条件下生成2个水和2个二氧化碳 C．1个乙烯分子和3个氧分子在点燃的条件下生成2个水分子和2个二氧化碳分子 D．乙烯和氧气在点燃的条件下生成水和二氧化碳 【答案】C 【详解】A、该反应可表示乙烯和氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳和水，在化学方程式中，“+”读作“和”，“=”读作生成，不符合题意； B、由化学方程式可知，该反应可表示1个乙烯分子和3个氧分子在点燃的条件下反应生成2个水分子和2个二氧化碳分子，不符合题意； C、由化学方程式可知，该反应可表示1个乙烯分子和3个氧分子在点燃的条件下反应生成2个水分子和2个二氧化碳分子，符合题意； D、该反应可表示，28份质量的乙烯和96份质量的氧气在点燃的条件下反应生成36份质量的水和88份质量的二氧化碳，不符合题意。 故选C。 【知识梳理2 化学方程式的书写】 二、化学方程式的书写 1．化学方程式的书写原则 （1）要以客观事实为基础，绝不能随意臆造事实上不存在的物质和化学反应，不能任意编造化学式。 （2）要遵守质量守恒定律，等号两边各原子的种类和数目必须相等。 2．化学方程式的书写步骤 （1）书写步骤：一写、二配、三注、四查。 一写：根据实验事实，正确写出反应物和生成物的化学式（反应物在左边，生成物在右边），中间用“ ─ ”连接。 二配：配平化学方程式，使式子两边各元素原子的数目相等，使化学方程式遵守质量守恒定律。 三注：注明化学反应发生的条件，如点燃、加热（常用“ ”表示）、催化剂等，标出生成物状态，把“ ─ ”改成“ = ”。 四查：检查化学式书写是否正确，化学方程式是否配平，反应条件标注是否正确，生成物状态符号是否恰当。 （2）符号的使用： 生成物中的气体标“↑”（气体符号），溶液中的反应生成物中的沉淀标“↓”（沉淀符号）。若反应物和生成物中都有气体，气体生成物不标注“↑”，溶液中的反应，若反应物和生成物中都有不溶性固体，固体生成物不标注“↓”。 【题型2 化学方程式的书写】 【例2】下列化学方程式与基本反应类型完全正确的是 A．2Mg + O22MgO氧化反应 B．3Fe + 2O2Fe2O3 化合反应 C．2H2O2H2↑+ O2 ↑分解反应 D．2KClO32KCl+3O2分解反应 【答案】C 【详解】A、镁在氧气中燃烧生成氧化镁，该反应是由两种物质生成一种物质的反应，属于化合反应，氧化反应不是基本反应类型，错误； B、铁在氧气中燃烧生成 四氧化三铁，不是氧化铁，正确的化学方程式为：，错误； C、水通电分解生成氢气和氧气，该反应是由一种物质生成两种物质的反应，属于分解反应，化学方程式为：，正确； D、氯酸钾在二氧化锰催化作用下受热分解生成氯化钾和氧气，反应的化学方程式为：该反应是由一种物质生成两种物质的反应，属于分解反应，氧气是反应生成的气体，在氧气化学式右边应标气体生成符号“↑”，正确的化学方程式为：，错误。 故选C。 【变式2-1】关于氧气性质的实验，下列现象与化学方程式均正确的是 选项 实验 现象 化学方程式 A 木炭在氧气中燃烧 发出红光，生成黑色固体 B 铁丝在氧气中燃烧 火星四射，生成黑色固体 C 镁带在空气中燃烧 发出耀眼的白光，生成白色固体 D 红磷在空气中燃烧 产生黄色火焰，生成黄烟 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A、木炭在氧气中燃烧，发出白光，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，现象不正确；碳燃烧生成二氧化碳，方程式正确，该选项不符合题意。 B、铁丝在氧气中，剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，现象正确；铁丝燃烧生成四氧化三铁，方程式正确，该选项符合题意。 C、镁燃烧时发出耀眼的白光，生成白色固体，现象正确；镁燃烧生成氧化镁，氧化镁的化学式为MgO，正确的方程式为，该选项不符合题意。 D、红磷燃烧，产生黄色火焰，产生大量白烟，现象不正确；红磷燃烧生成五氧化二磷，正确的方程式为，该选项不符合题意。 故选B。 【变式2-2】近年来我国航天事业取得飞速发展，航天科技涉及很多气体制备的知识，这些知识也与实验室、工业制气体密切相关。 太空制取气体 （1）电解水更适合太空中制氧气的原因之一是水可以循环使用，写出电解水的化学方程式； 。 （2）如图，电解水过程中正极与负极产生的气体体积比约为 。 （3）氢燃料电池使用后又生成水，请写出氢气在氧气中燃烧的化学方程式： 。 【答案】 （1） （2）1：2 （3） 【详解】（5）水通电分解生成氢气和氧气，化学方程式为：； （6）电解水中，根据“正氧负氢、氧一氢二”，即正极与负极产生的气体体积比约为1：2；　 （7）氢气和氧气点燃生成水，化学方程式为：。 【变式2-3】写出下列要求的化学方程式： （1）生成有刺激性气味气体的燃烧反应 。 （2）一种金属在氧气中燃烧生成一种黑色固体 。 （3）燃烧产生浓厚白烟的反应 。 （4）一种液体与一种黑色固体混合制氧气 。 【答案】 （1） （2） （3） （4） 【详解】 （1）硫在氧气中燃烧生成二氧化硫，二氧化硫是具有刺激性气味的气体，该反应的化学方程式为：； （2）铁是一种金属，铁在氧气中燃烧生成黑色固体四氧化三铁，该反应的化学方程式为：； （3）红磷燃烧生成五氧化二磷，现象是产生大量白烟，该反应的化学方程式为：； （4）过氧化氢溶液是液体，二氧化锰是黑色固体，过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气，该反应的化学方程式为：。 【知识梳理3 陌生化学方程式的配平】 化学方程式配平的常用方法 （1）最小公倍数法（以磷在氧气中燃烧为例）： P+ O2 P2O5 MnO2 （2）奇数配偶法（以氯酸钾分解为例）： KClO3 KCl+ O2↑ （3）观察法（以碱式碳酸铜分解为例）： Cu2（OH）2CO3 CuO+ H2O+ CO2↑ （4）暂定分数分配法（以乙炔在氧气中燃烧为例）： C2H2+ O2 H2O+ CO2 【题型3 陌生化学方程式的配平】 【例3】配平下列反应的化学方程式（化学计量数为1也要填上）。 （1） Al+ O2 Al2O3 （2） C2H4+ O2 CO2+ H2O （3） Fe2O3+ CO Fe+ CO2 （4） Na2SO4+ BaCl2= NaCl + BaSO4↓ 【答案】 （1） 4 3 2 （2） 1 3 2 2 （3） 1 3 2 3 （4） 1 1 2 1 【分析】根据质量守恒定律：反应前后各原子的种类和数目不变，选择相应的配平方法（最小公倍数法、定一法等）进行配平即可。 【详解】 （1）该方程式用最小公倍数配平，以氧原子为参照原子，把氧原子个数配成6个，则左侧O2的系数应为3，右侧Al2O3的系数应为2，左侧O2中不含Al原子，所以左侧Al的系数应为4，配平后该反应的化学方程式为：，故填：4；3；2。 （2）该方程式用定一法配平，把C2H4的化学计量数定位1，左侧O2不含C、H原子，而右侧CO2中不含H原子，H2O中不含C原子，则右侧H2O的系数应为2，CO2的系数应为2，反应后O原子的个数为，左侧C2H4不含O原子，所以左侧O2的系数应为3，配平后该反应的化学方程式为：，故填：1；3；2；2。 （3）该方程式用观察法配平，每一个CO分子变为一个CO2分子需要补充1个O原子，而1个Fe2O3分子中含有3个O原子，所以CO、CO2的系数都是3，而Fe2O3的系数为1，CO2、CO2中均不含Fe原子，因此右侧Fe的系数为2，配平后该反应的化学方程式为：，故填：1；3；2；3。 （4）该方程式用观察法配平，BaSO4中与的个数比为1∶1，所以Na2SO4、BaCl2、BaSO4的系数都是1，右侧BaSO4不含Na+，则NaCl的系数是2，配平后该反应的化学方程式为：，故填：1；1；2；1。 【变式3-1】配平化学方程式： （1） = （2） 【答案】 （1） 3 8 3 2 4 （2） 3 2 4 3 【详解】 （1）反应中铜元素化合价由0价升高至+2价，失去两个电子，硝酸根中的氮元素化合价由+5价降为+2价，得到三个电子，要使铜失去电子总数等于硝酸根中的氮得到电子总数，则Cu的化学计量数为3，NO的化学计量数为2，据铜原子守恒的化学计量数为3，据氮原子守恒知的化学计量数为8，据氢原子守恒知的化学计量数为4，则化学计量数为：3；8；3；2；4。 （2）利用最小公倍数法进行配平，以氧原子作为配平的起点，反应前氧原子的个数为3，反应后氧原子的个数为2，最下公倍数是6，故Fe2O3、CO2前面的化学计量数分别为：2、3，最后调整碳、铁前面的化学计量数为3、4，故填：3、2、4、3。 【变式3-2】配平下列化学方程式： （1） （2） （3） （4） 【答案】 （1） 2 2 3 （2） 1 2 1 2 （3） 1 3 2 3 （4） 4 11 2 8 【详解】 （1）利用最小公倍数法进行配平，以氧原子作为配平的起点，氯酸钾、氧气前面的化学计量数分别为：2、3，最后调整氯化钾前面的化学计量数为2，故化学计量数依次为：2、2、3； （2）本题可利用“定一法”进行配平，把CH4的化学计量数定为1，则氧气、二氧化碳、水前面的化学计量数分别为：2、1、2，故化学计量数依次为：1、2、1、2； （3）本题可从得失氧的角度配平，一个CO分子反应中获得一个氧原子变为二氧化碳分子，由于一个Fe2O3分子中氧原子的数目为3个，所以CO与CO2前面的化学计量数都为3，最后配平其它元素的原子，Fe2O3、Fe前面的化学计量数分别为1、2，故化学计量数依次为：1、3、2、3； （4）本题可利用“定一法”进行配平，把Fe2O3的计量数定为1，则FeS2、O2、SO2前面的化学计量数分别为：2、、4，再同时扩大2倍即可，故化学计量数依次为：4、11、2、8； 【变式3-3】福建学者揭示了硼基催化剂催化甲烷与氧气反应生成X、Y和Z等的过程，局部过程的微观示意图如下（“…”表示省略相关过乘）。 下列说法不正确的是 A．X可为CO B．反应中须不断添加硼基催化剂 C．虚线框内各微粒数均为1，则Y化学式为C2H6 D．甲烷生成Z和水的化学方程式为CH4+O2CH2O+H2O 【答案】B 【分析】根据微观示意图可知，一个Z分子中含有1个碳原子、2个氢原子和1个氧原子，化学式为CH2O，甲烷与氧气在催化剂作用下生成CH2O和水，反应的化学方程式为：CH4+O2CH2O+H2O。 【详解】A、甲烷在氧气中不完全燃烧生成一氧化碳，所以X可为CO，故A说法正确； B、由催化剂的定义可知，反应中催化剂的质量不变，在反应过程中不须添加硼基催化剂，故B说法不正确； C、由微观图示可知，虚线框中是-CH3和CH4生成Y和-H，各微粒数比为1：1：1：1，则反应物中有2个碳原子和6个氢原子，生成物中有6个氢原子，所以Y的化学式为C2H6，故C说法正确； D、由分析可知，反应的化学方程式为：CH4+O2CH2O+H2O，故D说法正确。 故选B。 【题型4 陌生化学方程式中未知化学式的确定】 【例4】在电化学储能领域拥有巨大潜力的可由以下化学反应制得：，则可推测X是 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】根据化学方程式可知，反应后有 1 个铜原子、1 个铁原子、2 个硫原子、4 个氮原子、16 个氢原子、4 个氯原子， 反应前有 1 个铜原子、1 个铁原子、4 个氯原子和2X，化学反应前后原子种类和数目不变。所以 2X 中含有 2 个硫原子、4 个氮原子、16 个氢原子，即 X 为（NH4）2S。 故选B。 【变式4-1】以空气、水为原料合成硝酸的过程中，一个反应的化学方程式为，其中X为 A．N2 B．O2 C．NO2 D．N2O 【答案】C 【详解】由质量守恒定律可知，化学反应前后原子种类及数目不变，根据，化学方程式左边有3个X分子、2个氢原子和1个氧原子，化学方程式右边有2个氢原子、3个氮原子和7个氧原子，则3个X分子中含有6个氧原子和3个氮原子，则1个X分子中含有2个氧原子和1个氮原子，故X的化学式为NO2，故选：C。 【变式4-2】制作氧自救呼吸器可用一种名为超氧化钾的黄色固体作生氧剂，其反应原理为：，该反应中的值是 A．4 B．3 C．2 D．1 【答案】B 【详解】根据质量守恒定律，化学反应前后，氧原子数目不变，则：4×2+2×2=2×3+α×2，得：α=3。 故选B。 【变式4-3】我国的四大发明之一黑火药是由硫黄、木炭粉和硝酸钾混合制作而成，其反应原理为S+2KNO3+3C=3CO2↑+K2S+X，下列说法合理的是 A．X的化学式为NO B．氮元素的化合价由+5降为+2 C．参加反应的三种物质的质量比为16：101：18 D．该反应涉及的元素种类有4种 【答案】C 【详解】A、由反应的化学方程式，反应前钾、氮、氧、碳、硫原子个数分别为2、2、6、3、1，反应后的生成物中钾、氮、氧、碳、硫原子个数分别为2、0、6、3、1，根据质量守恒定律，化学反应前后原子种类、数目不变，则X分子中含有2个氮原子，则物质X的化学式为N2，故选项说法错误； B、KNO3中钾元素显+1价，氧元素显-2价，设氮元素的化合价是x，根据在化合物中正负化合价代数和为零，可得：（+1）+x+（-2）×3=0，则x=+5价；N2中氮元素的化合价为0，氮元素的化合价由+5降为0，故选项说法错误； C、根据化学方程式，参加反应的S、KNO3、C之间的质量比为32：[2×（39+14+48）]：（3×12）=16：101：18，故选项说法正确； D、由质量守恒定律：反应前后，元素种类不变，由反应的化学方程式可知，反应物中一共含钾、氮、氧、碳、硫五种元素，所以该反应涉及的元素种类有5种，故选项说法错误； 故选：C。 【题型5 微观示意图变式的化学方程式】 【例5】（双选）模型认知是化学研究的重要科学方法。如图是工业制取硝酸第一步反应的微观模拟示意图（甲、乙、丙、丁分别代表图中对应的四种物质）。下列有关该反应的说法中，不正确的是 A．反应生成的丙和丁的分子个数比为2:3 B．参加反应的甲和乙的质量比为17:40 C．反应前后各元素的化合价均发生了改变 D．物质乙、丙、丁都属于氧化物 【答案】CD 【分析】由微观反应示意图和分子结构模型可知，反应物甲为NH3，乙为O2，生成物丙为NO，丁为H2O，根据质量守恒定律，化学反应前后原子种类和数目不变，反应前氮、氢、氧原子数目依次为4、12、2X，反应后氮、氢、氧原子数目依次为4、2Y、（4+Y），则有12=2Y，2X=4+Y，解得Y=6，X=5，故该反应方程式为：。 【详解】A、由方程式的意义可知，生成的丙、丁两物质的分子个数比为4：6=2：3，故A说法正确； B、由化学方程式的意义可知，参加反应的甲、乙两物质的质量比为（4×17）：（5×32）=17：40，故B说法正确； C、由物质的变化和化合价原则可知，氢元素的化合价在反应前后都是+1价，氢元素的化合价没有发生变化，故C说法不正确； D、氧化物是由两种元素组成，其中一种是氧元素的化合物，由物质的组成可知，乙是氧气，属于单质，不属于氧化物，丙为NO、丁为H2O，均属于氧化物，故D说法不正确； 故选：CD。 【变式5-1】乙烷和二氧化碳反应制乙烯（）有助于实现“碳中和”，其反应微观示意图如下（相同小球表示同种原子），下列说法不正确的是    A．甲的化学式为C2H6 B．参加反应的甲乙质量比为1∶1 C．分子的种类发生改变 D．丙与丁的分子个数之比为1∶1 【答案】B 【详解】A.由微观示意图可知，甲的化学式为C2H6，故A正确； B.由微观示意图可知，该反应是C2H6（甲）与CO2（乙）在一定条件下反应生成C2H4（丙）、CO（丁）和H2O（戊），该反应的化学方程式为：，参加反应的甲乙质量比为：30:44=15:22，故B错误； C.该反应有新物质生成，分子的种类发生改变，故C正确； D.由反应的方程式可知，丙与丁的分子个数之比为1∶1，故D正确。 故选：B。 【变式5-2】我国科学家实现了二氧化碳到葡萄糖和油脂的人工合成，其中一步关键反应的微观示意图如下，下列有关说法正确的是 A．反应中消耗的甲与生成的丙的质量比为14：15 B．丙中碳元素和氢元素的质量比是4：1 C．丙中碳元素的质量分数最小 D．反应前后有三种氧化物 【答案】A 【分析】由微观反应示意图可知，该反应是由一氧化碳和水在一定条件下反应生成C2H4O2和氧气，化学方程式为：。 【详解】A、反应中消耗的甲与生成的丙的质量比为56：60=14：15，故A正确； B、丙（C2H4O2）中碳元素和氢元素的质量比是24：4=6：1，故B错误； C、丙（C2H4O2）中碳、氢、氧元素的质量比=24：4：32=6：1：8，氢元素的质量分数最小，故C错误； D、氧化物是指由两种元素组成，其中一种是氧元素的化合物，反应前后有一氧化碳和水两种氧化物，故D错误； 故选：A。 【变式5-3】以“新”主导，以“质”取胜。我国在大力发展新质生产力。 （1）新能源：氢能源是一种清洁、高效的能源，如图为在阳光驱动下产生氢气的微观示意图： ①参加反应的反应物分子个数比为 。 ②的化学式是 。 （2）新材料：是最早发现的无机气敏材料之一，可用于检测特定气体的成分。中元素的化合价为 。 （3）新技术：我国科学家实现了二氧化碳到葡萄糖（）的人工合成，中 元素的质量分数最小。 【答案】 （1） / （2） （3）/氢 【详解】 （1）①由图可知，该反应为甲烷和水在催化剂和光的作用下反应生成二氧化碳和氢气，该反应的化学方程式为：CH4+2H2OCO2+4H2，则参加反应的甲烷和水的分子个数比为：1:2； ②由图可知，该物质的每个分子由1个碳原子、4个氢原子构成，故化学式为：CH4； （2）SnO2中氧元素显-2价，设Sn元素的化合价为x，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得：x+（-2）×2，x=+4； （3）葡萄糖中C、H、O元素的质量比为：（12×6）：（1×12）：（16×6）=6：1：8，故氢元素的质量分数最小。 【知识梳理6 不含杂质的化学方程式的简单计算】 1．理论依据 （1）以客观事实为基础，绝不能凭空臆想、臆造事实上不存在的化学反应。 （2）要遵守质量守恒定律，等号两边各原子的种类和数目必须相等。 2．基本依据 化学方程式中各反应物、生成物之间的质量比。 注意：在化学反应中，参加化学反应的各反应物及反应生成的各生成物之间的质量比始终是一个定值。各物质间的质量比实际上是各物质的相对分子质量（或相对原子质量）与其化学式前化学计量数的乘积之比，切勿漏乘化学计量数。 【题型6 不含杂质的化学方程式的简单计算】 【例6】天然气是一种重要的化工原料。甲烷和二氧化碳在高温、金属镍催化剂作用下，可以生成两种可燃性气体（都是无机物）。 （1）写出该反应的化学方程式    。 （2）若用1.6g甲烷参加反应，至少需要二氧化碳质量是多少？ 【答案】 （1） （2）解：设至少需要二氧化碳质量为x。 x = 4.4g 答：若用1.6g甲烷参加反应，至少需要二氧化碳质量是4.4g。 【详解】 （1）甲烷和二氧化碳在高温、金属镍催化剂作用下反应生成两种可燃性气体（都是无机物），根据质量守恒定律，化学变化前后元素的种类不变，则生成物为氢气和一氧化碳，化学方程式为：； （2）见答案。 【变式6-1】氢化钛（）作为储氢材料备受关注。用钛粉（Ti）生产的反应为。若制得，计算参加反应的的质量（写出计算过程及结果）。 【答案】设：参加反应的的质量为x。 x=4kg； 答：参加反应的的质量为4kg。 【变式6-2】生产乙醇（C2H6O）的两个反应如下： ①    ② （1）若用反应①制取23g乙醇，理论上至少需要乙烯（C2H4）的质量是多少? （2），它是绿色化学的重要指标。上述两个反应中，原子经济性更好的是反应 （填“①”或“②”）。 【答案】 （1）解：设制取23g乙醇，理论上至少需要乙烯的质量为x。 x=14g 答：制取23g乙醇，理论上至少需要乙烯的质量为14g。 （2）① 【详解】 （1）见答案。 （2）根据原子经济性公式，①中反应物完全转化为生成物，原子经济性百分之百，②中反应物未完全转化为生成物，原子经济性小于百分之百，故原子经济性更好的是反应①。 【变式6-3】我国古代的“湿法炼铜”原理是。请根据化学方程式计算，用含硫酸铜的溶液与足量的铁充分反应，理论上能得到铜的质量是多少？ 【答案】解：设理论上得到铜的质量为x。 答：理论上能得到铜的质量为16g。 【详解】铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，根据化学方程式计算，已知参加反应的硫酸铜的质量为40g，写出化学方程式：，硫酸铜和铜的质量比为160:64，将硫酸铜质量40g代入，求出生成铜的质量。 【题型7 含杂质的化学方程式的简单计算】 1.利用化学方程式的简单计算主要包括两种类型：用一定量的反应物最多可得到多少生成物；要制取一定量的生成物最少需要多少反应物。 注意： （1）格式要规范，步骤要完整，不是相关量不用标出； （2）正确书写化学方程式是关键，注意配平，注明反应条件，标“↑”“↓”； （3）设未知量x不需要写出单位； （4）计算过程中，各物理量单位要统一，列式每步骤都要带单位； （5）计算时若是气体体积，需换算成质量代入计算，气体的质量（g）=气体的体积（L）×气体的密度（g/L）； （6）计算时代入量必须是纯净物的质量，若物质不纯，必须先换算成纯净物的质量。 2.常见类型 （1）有关纯净物的化学方程式的计算。化学方程式所表示的反应物和生成物都是纯净物的质量关系，可直接将已知纯净物的质量代入计算。 （2）遇到含杂质的不纯物质时，需将不纯物质的质量换算成纯净物的质量，才能代入化学方程式按质量比进行计算。常用的计算公式如下： ①不纯物质的化学方程式的计算（杂质不参加反应） a．纯净物的质量=混合物的质量×纯度 【例7】超市卖的纯碱产品中，往往含有少量的。化学兴趣小组的同学要通过实验来测定某品牌纯碱样品中的质量分数。取12g纯碱样品放入烧杯中，加水完全溶解，逐滴加入一定溶质质量分数的溶液。产生沉淀的质量与加入溶液的质量关系如图所示。 （1）完全反应后，生成沉淀的质量为 g。 （2）计算纯碱样品中的质量分数。（精确到0.1%） 【答案】 （1）10 （2）解：设该纯碱样品中碳酸钠的质量为x x=10.6g 则纯碱样品中的质量分数为 答：纯碱样品中的质量分数为88.3%。 【变式7-1】饮用水的消毒常用高铁酸钠（）作消毒剂.可用电解法制取，反应的化学方程式为.现从实验室取一块6g含碳的生铁进行电解，最终还剩0.4g残渣. （1）计算生成的质量. （2）若实际生成的气体多于计算的量，可能的原因是 .。 【答案】 （1）解：参加反应的铁的质量=6g-0.4g=5.6g 设反应生成的氢气的质量为x。 x=0.6g 答：反应生成的氢气质量为0.6g。 （2）水也被电解了，产生氢气和氧气。 【变式7-2】将MnO2和KClO3的固体混合物35.0g加热至质量不再变化为止，冷却后称得剩余固体的质量为25.4g。回答下列问题： （1）生成O2的质量为 。 （2）计算反应前固体混合物中MnO2的质量分数。（写出计算过程） 【答案】 （1）9.6g/9.6克 （2）解：设参加反应的KClO3的质量为x 由题干可知，MnO2和KClO3的固体混合物35.0g，因此，反应前固体混合物中MnO2的质量为：35.0g-24.5g=10.5g， 根据质量分数公式可得，反应前固体混合物中MnO2的质量分数： 答：反应前固体混合物中MnO2的质量分数为30%。 【详解】 （1）根据质量守恒定律可知，反应前后固体混合物的质量之所以减少，是因为反应生成的氧气逃逸了，而氧气的质量就等于反应前后固体混合物的质量差，即35.0g-25.4g=9.6g，故填写：9.6g。 【变式7-3】某校实验室工作人员欲测定某氯酸钾样品中氯酸钾的质量分数，现取14g该样品与2g二氧化锰混合，放入试管中充分加热（杂质不发生反应），反应过程和数据如图所示。 请计算：    （1）生成氧气的质量为 g。 （2）该样品中氯酸钾的质量分数。（写出计算过程）（化学方程式： ） 【答案】 （1）4.8 （2）解：设该样品中氯酸钾的质量为x。 答：该样品中氯酸钾的质量分数为87.5%。 【题型8 图像在化学方程式计算中的应用】 【例8】为了定量分析黄铜（铜锌合金）的组成，化学小组进行了如下实验：称取20g黄铜样品放入烧杯中，再缓慢加入适量的稀硫酸并不断搅拌，测得生成的氢气与所用稀硫酸的质量关系如图所示（反应的化学方程式为：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑）。求： （1）黄铜样品中锌的质量。 （2）求样品中铜的质量分数。 【答案】 （1）设：黄铜样品中锌的质量为x。 x=6.5g 答：黄铜样品中锌的质量是6.5g。 （2）样品中铜的质量分数=。 答：样品中铜的质量分数67.5%。 【变式8-1】砂子主要成分是二氧化硅（SiO2）。人们以砂子为原料，先制成粗硅，然后提纯制成高纯硅，再用高纯硅制造集成电路。生产粗硅的化学反应为：。化学兴趣小组的同学将5g砂子样品粉碎后与一定量的碳粉混合来制取粗硅，产生的一氧化碳与反应时间的关系如图所示。请回答下列问题： （1）完全反应后生成一氧化碳的质量为 g。 （2）砂子样品中二氧化硅的质量分数是多少？（写出计算过程） 【答案】 （1）2.8 （2）解：设砂子样品中二氧化硅的质量分数是x x=60% 答：砂子样品中二氧化硅的质量分数是60%。 【详解】 （1）根据图象，完全反应后生成一氧化碳的质量为2.8g。 （2）完全反应后生成的一氧化碳的质量（2.8g）为已知量，据此可通过化学方程式计算出砂子样品中二氧化硅的质量分数，详见答案。 【变式8-2】我国明代科技著作《天工开物》中有利用炉甘石（主要成分是ZnCO3）火法炼锌的工艺记载，主要反应原理为ZnCO3+2CZn+3CO↑，现用200 kg炉甘石与足量碳充分反应，反应中剩余固体质量与反应时间的关系如图所示： （1）炉甘石中各元素原子的个数比是 。 （2）此过程中产生CO的质量是 kg。 （3）计算此炉甘石中ZnCO3的质量分数（写出计算过程）。 【答案】 （1）1 : 1 : 3 （2）84 （3）解：设炉甘石中ZnCO3的质量为x = x=125kg 炉甘石中ZnCO3的质量分数=×100%=62.5% 答：炉甘石中ZnCO3的质量分数62.5%。 【详解】 （1）炉甘石的主要成分是ZnCO3，则其中锌、碳、氧的质量比为1：1：3。 （2）根据“反应前后物质的总质量不变”，则生成二氧化碳的质量为200g-116g=84g。 【变式8-3】羰基铁粉在国防军工领域有重要应用，我国是少数几个掌握其生产技术的国家之一．羰基铁粉生产过程中发生反应的一个化学方程式为．取一定质量的分解生成羰基铁粉的质量随时间的变化如图所示． （1）在 时恰好完全分解． （2）计算参加反应的质量． 【答案】 （1）t3 h （2）解：设参加反应的Fe（CO）5质量为x x=196kg 答：参加反应的Fe（CO）5质量为196kg。 【详解】（1）根据图象，反应时间为t3 h时，羰基铁粉质量达到最大值，说明此时Fe（CO）5恰好完全分解。 （2）根据图象，Fe（CO）5完全分解时产生的羰基铁粉的质量为56kg，据此可通过化学方程式计算出参加反应的Fe（CO）5质量，详见答案。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$