第5单元 化学反应的定量关系(讲义)-2024-2025学年九年级化学上册阶段性复习讲解与训练(人教版2024)
2024-11-21
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2份
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 初中化学人教版九年级上册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 整理与提升 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.00 MB |
| 发布时间 | 2024-11-21 |
| 更新时间 | 2024-11-21 |
| 作者 | 理化课代表精品中心 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-11-21 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/48846892.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第五单元 《化学反应的定量关系》考点专项复习(原卷版)
•知识点1 质量守恒定律
•知识点2 化学方程式
知识点1:质量守恒定律
一、质量守恒定律
1、质量守恒定律: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的质量总和。
(1)适用范围:所有化学变化(物理变化不讨论质量守不守恒的关系)。
(2)守恒概念:质量守恒,不是体积、密度、分子个数等守恒。
(3)质量范围:所有参加反应的反应物质量(不包括没有反应完的部分和催化剂的质量)。
和所有生成物的质量。尤其注意参加反应的气体或反应生成的气体、沉淀等不要忽略。
2、微观解释质量守恒定律的原因
(1)化学反应前后物质的质量总和相等的本质原因是:化学反应是分子破裂成原子,原子
重新组合成新的分子。
(2)化学反应前后,原子的种类、数目、质量都不变。
(3)归纳化学变化前后变与不变
二、验证质量守恒定律实验
实验1 红磷燃烧P + O2 → P2O5
(1)实验装置
(2)实验现象
红磷燃烧,产生大量白烟,放出大量的热,气球膨胀,待装置冷却后,气球变瘪。
反应后的物质总质量m2与反应前的物质总质量m1相等,天平保持平衡。
实验2:铁和硫酸铜反应 Fe+CuSO4→FeSO4+Cu
(1)实验装置
步骤1:铁钉放在锥形瓶外称量纸上称量
步骤2:将铁钉小心放入硫酸铜溶液中,观察天平的平衡情况
(2)实验现象:铁钉表面覆盖一层红色的物质,溶液由蓝色变为浅绿色,反应前后,物质的总质量不变,天平保持平衡。
知识点2:化学方程式
一、化学方程式的概念
1、化学方程式的概念:用化学式来表示化学反应的式子。
2、化学方程式的读法有三种,具体以化学方程式:C+O2CO2为例
(1)碳与氧气在点燃的条件下生成二氧化碳。
(2)每12份质量的碳跟32份质量的氧气完全反应,生成44份质量的二氧化碳。
(3)每一个碳原子与一个氧分子在点燃的条件下反应生成一分子二氧化碳。
3、化学方程式的含义
(1)表示反应物、生成物和反应条件(可简记为“反、生、条”)。
(2)表示各物质之间的质量关系(即各物质之间的质量比)。
(3)表示各物质之间的粒子个数关系(即该物质之间的粒子个数比)。
二、书写化学方程式、文字表达式
1、书写学方程式步骤
写——左写反应物,右写生成物,中间连短线。
配——配平;使反应前后各原子总数相等。
等——短线改等号。
注——在等号的上方或下方注明反应条件(点燃、加热“△”、高温、通电、催化剂等)。
标——标出生成物中气体与沉淀(气体符号“↑”:反应物无气体,生成物中有气体,在气体的化学式右边标)。反应物和生成物中都有气体,气体生成物就不需注“↑”号;沉淀符号“↓”:溶液中反应如果生成物是固体,在固体生成物的化学式右边标,如果反应物和生成物中都有固体,固体生成物也不需注“↓”号)。
查——检查化学式是否写错、是否配平、条件和生成物状态是否标注准确。
2、书写文字表达式的步骤
(1)根据实验事实,将反应物和生成物的名称分别写在式子的左、右两边,并在式子的左、右两边之间标出一个指向生成物的箭头(即“→”);当反应物或生成物有多种时,中间用加号(即“+”)连接起来。
(2)标明化学反应发生的条件;如点燃、加热、催化剂、通电等,并且一般都写在箭头的上面,若有两个条件,箭头上面写一个下面写一个。
三、化学方程式的配平
1、最小公倍数法
(1)找出两边各出现一次的元素,选择同种原子的个数最多的原子 ,求最小公倍数 ,得分子个数。
(2)使该原子数目在反应前后都为所求出的最小公倍数。
(3)一般先从氧原子入手,再配平其他原子。
2、观察法
(1)从化学式较复杂的一种生成物(反应物)推求有关反应物(生成物)化学式的化学计量数和这一生成物的化学计量数。
(2)根据求得的化学式的化学计量数,再找出其它化学式的相应计量数,这样即可配平。
3、奇数配偶法这种方法适用于化学方程式两边某一元素多次出现,并且两边的该元素原子总数有一奇一偶
(1)找出在化学反应中出现次数最多的元素。
(2)从原子数为单数的元素入手(一般为氧元素),即乘2。
(3)由已推求出的化学计量数决定其它化学式的化学计量数。
4、分数配平法此方法能配平有单质参加反应或有单质生成的化学反应
(1)先配平化合物中各元素的原子。
(2)用分数配平单质元素的原子。
(3)去分母,使配平后的化学计量数为整数。
5、定一法找到化学方程式中关键的化学式,定其化学式前计量数为1,然后根据关键化学式去配平其他化学式前的化学计量数。若出现计量数为分数,再将各计量数同乘以同一整数,化分数为整数,这种先定关键化学式计量数为1的配平方法,称为归一法。
四、常见化学反应中的质量关系
1、常见化学反应中的质量关系
(1)通过相对分子质量来表示化学反应中各物质的实际质量关系(即质量比)。
(2)把相对分子质量(或相对原子质量)乘以碳-12原子质量的1/12后,得到了分子(或原子)的实际质量,在计算物质的质量比的时候,又被当成约数约分掉了,所以,可以用相对分子质量(或相对原子质量)来表示化学反应中各物质的实际质量比。
2、常见化学反应中的质量关系的具体计算方法是将化学方程式中的各物质的相对分子质量(或相对原子质量)乘以其化学式前面的化学计量数。
五、根据化学反应方程式的计算
1、计算依据:利用化学方程式能反映物质间的质量比,且质量比呈正比例关系。
2、计算步骤
(1)设未知数。
(2)根据题意写出方程式。
(3)根据化学方程式找出已知量与未知量的质量比。
(4)列出比例式,并求出未知数。
3、注意
(1)由于方程式只能反映物质间的质量比,因此代入方程式中的各个量必须是质量。
(2)由于方程式中各物质是纯净物,因此代入方程式中的量必须是纯净物的质量。
(3)单位必须统一。
4、计算中常用的关系式:m= ρv
5、单位换算:1L=1000mL,1mL=1cm3
6、物质的纯度=纯物质的质量/不纯物质的质量×100%
变形:纯物质的质量=不纯物质的质量×物质的纯度
不纯物质的质量=纯物质的质量÷物质的纯度
7、物质的纯度(纯物质的质量分数)=1-杂质的质量分数。
知识点1:质量守恒定律
【典例1】(24-25九年级上·山东日照·期中)实验设计要求规范、简便、科学。下列实验设计能达到实验目的的是
A.检查装置的气密性
B.测定空气中氧气含量
C.验证质量守恒定律
D.证明氨分子在不断运动
【典例2】(24-25九年级上·广西南宁·期中)如图是氧化汞分解反应的微观示意图,下列说法错误的是
A.方框内物质的化学符号为O2
B.氧化汞由汞元素和氧元素组成
C.反应前后原子的种类发生了变化
D.该反应说明构成物质的微粒有分子、原子
【典例3】(24-25九年级上·江苏无锡·期中)某工厂生产高锰酸钾的工业流程如下图所示。下列说法正确的是
A.步骤Ⅰ中发生了化学变化
B.步骤Ⅱ中氮气是生成物之一
C.步骤Ⅱ中参加反应的KOH的质量与步骤Ⅲ中生成KOH的质量相等
D.步骤Ⅲ中,反应前后元素化合价发生改变的有锰元素、氢元素
【典例4】(24-25九年级上·河南信阳·期中)一定条件下,密闭容器中发生了某一化学反应,涉及的物质为甲、乙、丙、丁,如图为各物质在反应前和反应后某时刻的质量关系。回答下列问题:
(1)x为 g。
(2)反应中甲、乙的质量比为 。
【典例5】(24-25九年级上·河南郑州·期中)用如图所示实验验证质量守恒定律。
(1)实验1中,最终天平指针 (填“向左偏转”、“向右偏转”或“不偏转”),从微观角度分析,化学反应中质量守恒的原因是: 。
(2)实验2中,将过氧化氢溶液倒入烧杯后,实验结果不能用于验证质量守恒定律的原因是 。
知识点2:化学方程式
【典例6】(24-25九年级上·辽宁沈阳·期中)中国空间站的梦天实验仓采用a作燃料成功实施在轨点火实验。a完全燃烧的反应微观示意图如图所示。下列说法错误的是
A.反应前后元亲种类不变 B.反应前后分子个数不变
C.a分子中C、H原子个数比为 D.反应生成c、d的质量比为
【典例7】(24-25九年级上·广西柳州·期中)在密闭的某反应中的甲、乙、丙、丁四种物质,在不同时刻的质量如下表。
甲的质量/g
乙的质量/g
丙的质量/g
丁的质量/g
反应前
28
0
2
144
t时刻
14
44
反应后
0
88
X
48
则下列说法正确的是
A.若需要将丁完全反应只需要再加14g甲 B.t时刻丙的质量为19克
C.该反应是化合反应 D.丙可能是催化剂
【典例8】(24-25九年级上·河北邢台·期中)下列图像中,能正确反映对应变化关系的是
A.①将水通电电解一段时间 B.②氢气和氧气在密闭容器中燃烧
C.③加热分解一定质量的高锰酸钾固体 D.④向一定量二氧化锰中加入过氧化氢溶液
【典例9】(24-25九年级上·山东青岛·期中)化学与生活息息相关。请填空:
(1)食品安全需要化学。食物在空气中会发生 (填“剧烈”或“缓慢”)氧化而变质腐烂。
(2)水的净化需要化学。常见净水方法有沉降、过滤、吸附、蒸馏等,其中单一操作净化程度最高的方法是 。
(3)医疗健康需要化学。用医用酒精消毒发生的是 。(选填“物理变化”或“化学变化”)
(4)航空国防需要化学。火箭发射使用液氢做燃料,发生反应的化学方程式为 。
【典例10】(24-25九年级上·福建泉州·期中)模型认知是建立宏观与微观联系的思维方法,看图回答下列问题。
(1)铝的原子序数为
(2)图中X的值为
(3)四种粒子中属于同种元素的粒子是 (填序号)
(4)A粒子的化学性质与 粒子(填序号)的化学性质相似,化学反应中易 (选填“得到”或“失去”)电子,形成稳定结构,形成的离子符号为 。
(5)地壳中含量最多的金属元素是 ,该元素与A元素形成的化合物的化学式 。
(6)下列是合成甲醇的微观示意图如下:
①处的微粒是 (画出微观示意图)。
②请根据微观示意图写出反应的化学方程式 。
【典例11】(24-25九年级上·广西南宁·期中)过氧化氢不稳定,受热或光照条件下易分解。小军从家中拿来一瓶久置的医用过氧化氢溶液,和同学们一起测定过氧化氢的质量。他们取出该溶液34g,加入适量二氧化锰,生成氧气的质量与反应时间的关系如图所示。
(1)生成氧气质量为 g。
(2)计算34g过氧化氢溶液中过氧化氢的质量(写出计算过程)。
一、选择题
1.(24-25九年级上·陕西西安·期中)将下列四种物质放入密闭容器中充分反应,测得反应前后各物质的质量如下表,下列说法错误的是
物质
甲
乙
丙
丁
反应前质量/g
30
20
5
0
反应后质量/g
14
16
a
20
A.甲、乙的相对分子质量之比为4:1 B.该反应属于化合反应
C.丙可能是催化剂 D.a=5
2.(24-25九年级上·山西·期中)地球上的水圈是一个永不停息的动态系统。下图为自然界水循环示意图(图1)和电解水的实验装置图(图2)。下列有关说法正确的是
A.图1中水的循环遵循质量守恒定律 B.图1中水循环通过蒸发过程释放能量
C.图2中a、b中气体的质量比为2:1 D.图1、图2中水发生变化的本质不同
3.(24-25九年级上·广东广州·期中)甲和乙在一定条件下反应生成丙和丁,下表是四种分子的微观示意图和部分物质的化学式。下列说法正确的是
物质
甲
乙
丙
丁
微观示意图
化学式
NO
CO
?
N2
A.物质丙的化学式为NO2
B.化学反应前后原子种类和个数发生改变
C.该反应类型为化合反应
D.甲、乙、丙三种物质均属于氧化物
4.(24-25九年级上·河南新乡·期中)化学反应前后元素种类不变。某物质和氧气反应生成H2O 和 CO2, 则该物质中
A.只有碳元素
B.只有氢元素
C.一定有碳元素和氢元素
D.一定含有碳元素、氢元素和氧元素
5.(24-25九年级上·湖北武汉·期中)目前,“零碳甲醇()”已广泛应用在船舶、汽车等领域。“零碳甲醇”是利用焦炉气中的副产品氢气和从工业尾气中捕捉的二氧化碳在一种纳米催化剂的作用下反应得到的,其微观示意图如图。有关该反应的说法,正确的是
A.反应物均为单质
B.丁的化学式为
C.参加反应的甲与乙的质量比为
D.反应前后“纳米催化剂”的性质不变
6.(24-25九年级上·陕西西安·期中)科学家开发出新型催化剂,光照下能将二氧化碳转化为甲烷,微观示意图如下。下列关于该反应的说法正确的是
A.参加反应的两种反应物分子个数比为1:1
B.反应前后共涉及三种氧化物
C.该反应前后催化剂的质量和性质不变
D.反应前后氧元素的化合价一定发生改变
7.(24-25九年级上·江苏无锡·期中)我国科学家利用光催化技术实现了绿色制取H2O2,反应的微观示意图如图所示。下列说法正确的是
A.反应后氧原子个数减少 B.反应后催化剂的质量增加
C.b的化学式为H2O D.反应前后各元素的化合价均未改变
8.(24-25九年级上·河南南阳·期中)将一定质最的a、b、c、d四种物质放入一密闭容器中,在一定条件下反应一段时间后,各物质的质量如下表,下列说法正确的是
物质
a
b
c
d
反应前的质量/g
6.4
4.0
3.2
2.8
反应后的质量g
5.2
7.2
x
2.8
A.x=2.0
B.d一定是该反应的催化剂
C.该反应是S+O2SO2
D.如果a和b化学计量数之比为1:2,则a和b的相对分子质量之比为3:4
9.(24-25九年级上·陕西西安·期中)下列图像能正确反映对应变化关系的是
A.①表示电解水时生成H2和O2的质量与时间的关系
B.②表示两份等质量等浓度的H2O2溶液在有无MnO2的条件下分解
C.③表示加热一定量的氯酸钾和二氧化锰的混合物
D.④表示足量红磷在密闭的集气瓶中燃烧
10.(24-25九年级上·湖北武汉·期中)从微观上看,化学反应是微观粒子按一定的数目关系进行的。某有机物(化学式为)在密闭容器内充分燃烧,生成二氧化碳和水。反应前后物质的种类和分子数目如下表所示。下列说法错误的是
物质
有机物
氧气
水
二氧化碳
反应前分子数目
a
0
0
反应后分子数目
0
a
待测
A.x=2,y=6
B.反应生成的二氧化碳和水的质量之比为
C.一个水分子的质量为是
D.实验中消耗氧气的质量为
二、填空题
11.(23-24八年级下·山东淄博·期中)下列化学方程式是否正确?请把不正确的加以改正。
(1) ﹔
(2) ﹔
(3) 。
12.(24-25九年级上·北京·期中)空气是一种宝贵的资源。
(1)空气属于 (填“混合物”或“纯净物”),请从微观角度说明理由: 。
(2)我国航天员长期驻扎中国空间站执行科研任务。下列空间站环境控制与生命保障系统涉及的物质中,不可能用于氧气再生的是______(将正确选项填涂在答题纸上)。
A.CO2 B.H2O C.CH4
13.(24-25九年级上·福建厦门·期中)水是生命之源。通常所说的水为H2O,而更广义的水还包括矿物中的氢氧基团(OH)、其他形式的氢(H),它们在高温下才以水分子的形式释放出来。是氢、氧原子及其构成微粒的示意图。
(1)保持水的化学性质的最小粒子是 (填名称)。
(2)一定条件下由A生成C的化学方程式为 。A→B→C的变化过程中,不变的是 (填化学符号)。
(3)参照如图微粒表示方法,画出“氢氧基团(OH)和氢(H)结合成水分子”的微观示意图: 。
(4)理论上,通过测量外星球矿样中氢元素的质量,可换算出矿样中水的质量。若1.0g某矿样含氢的质量为8.0×10-5g,则含水的质量m(H2O)= 。
14.(24-25九年级上·河南信阳·期中)如图是“光催化固氮合成氨”反应前后分子种类变化的微观示意图。
(1)此反应中化合价不变的元素是 。
(2)参加反应的甲、乙的质量比为 。
(3)此反应的化学方程式为 。
15.(24-25九年级上·河南郑州·期中)一定条件下,4.4克丙烷(C3H8)与12.8g氧气恰好完全反应,生成7.2g水、4.4g二氧化碳和物质X,则X的质量为 ,该反应的方程式中氧气与X的化学计量数之比为 。
三、实验题
16.(24-25九年级上·山东青岛·期中)化学兴趣小组的同学设计了如图实验装置(天平略)验证质量守恒定律。(友情提示:碳酸钠与稀盐酸反应生成二氧化碳气体)
(1)同学们经过讨论认为,上述四个实验装置中,只有A能验证质量守恒定律。
①B装置不能验证质量守恒定律的理由是 。
②C装置和D装置也不能验证质量守恒定律的理由是 。
(2)用图A装置进行实验:反应的化学方程式为 。
(3)从微观角度解释化学反应前后物质的总质量不变的原因是 。
(4)经过分析,同学们认为C、D装置改进后也能验证质量守恒定律,改进的措施是 。
(5)质量守恒定律的应用。
①硅(Si)是太阳能电池和电脑芯片中不可缺少的材料。硅生产过程中的一个重要化学反应为:SiO2+2CSi+2X↑,则X的化学式为 。
②下列现象能用质量守恒定律解释的是 (填字母)。
A.水结成冰前后,质量保持不变
B.湿衣服晒千后,质量变小
C.蜡烛燃烧后变短
四、计算题
17.(24-25九年级上·河北邢台·期中)小明用图示装置验证质量守恒定律。
请回答下列问题:
(1)实验时若取用红磷的量不足,对实验的结果 (选填“有”或“没有”)影响。
(2)计算参加反应的红磷的质量(结果精确到0.01g)。
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第五单元 《化学反应的定量关系》考点专项复习(解析版)
•知识点1 质量守恒定律
•知识点2 化学方程式
知识点1:质量守恒定律
一、质量守恒定律
1、质量守恒定律: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的质量总和。
(1)适用范围:所有化学变化(物理变化不讨论质量守不守恒的关系)。
(2)守恒概念:质量守恒,不是体积、密度、分子个数等守恒。
(3)质量范围:所有参加反应的反应物质量(不包括没有反应完的部分和催化剂的质量)。
和所有生成物的质量。尤其注意参加反应的气体或反应生成的气体、沉淀等不要忽略。
2、微观解释质量守恒定律的原因
(1)化学反应前后物质的质量总和相等的本质原因是:化学反应是分子破裂成原子,原子
重新组合成新的分子。
(2)化学反应前后,原子的种类、数目、质量都不变。
(3)归纳化学变化前后变与不变
二、验证质量守恒定律实验
实验1 红磷燃烧P + O2 → P2O5
(1)实验装置
(2)实验现象
红磷燃烧,产生大量白烟,放出大量的热,气球膨胀,待装置冷却后,气球变瘪。
反应后的物质总质量m2与反应前的物质总质量m1相等,天平保持平衡。
实验2:铁和硫酸铜反应 Fe+CuSO4→FeSO4+Cu
(1)实验装置
步骤1:铁钉放在锥形瓶外称量纸上称量
步骤2:将铁钉小心放入硫酸铜溶液中,观察天平的平衡情况
(2)实验现象:铁钉表面覆盖一层红色的物质,溶液由蓝色变为浅绿色,反应前后,物质的总质量不变,天平保持平衡。
知识点2:化学方程式
一、化学方程式的概念
1、化学方程式的概念:用化学式来表示化学反应的式子。
2、化学方程式的读法有三种,具体以化学方程式:C+O2CO2为例
(1)碳与氧气在点燃的条件下生成二氧化碳。
(2)每12份质量的碳跟32份质量的氧气完全反应,生成44份质量的二氧化碳。
(3)每一个碳原子与一个氧分子在点燃的条件下反应生成一分子二氧化碳。
3、化学方程式的含义
(1)表示反应物、生成物和反应条件(可简记为“反、生、条”)。
(2)表示各物质之间的质量关系(即各物质之间的质量比)。
(3)表示各物质之间的粒子个数关系(即该物质之间的粒子个数比)。
二、书写化学方程式、文字表达式
1、书写学方程式步骤
写——左写反应物,右写生成物,中间连短线。
配——配平;使反应前后各原子总数相等。
等——短线改等号。
注——在等号的上方或下方注明反应条件(点燃、加热“△”、高温、通电、催化剂等)。
标——标出生成物中气体与沉淀(气体符号“↑”:反应物无气体,生成物中有气体,在气体的化学式右边标)。反应物和生成物中都有气体,气体生成物就不需注“↑”号;沉淀符号“↓”:溶液中反应如果生成物是固体,在固体生成物的化学式右边标,如果反应物和生成物中都有固体,固体生成物也不需注“↓”号)。
查——检查化学式是否写错、是否配平、条件和生成物状态是否标注准确。
2、书写文字表达式的步骤
(1)根据实验事实,将反应物和生成物的名称分别写在式子的左、右两边,并在式子的左、右两边之间标出一个指向生成物的箭头(即“→”);当反应物或生成物有多种时,中间用加号(即“+”)连接起来。
(2)标明化学反应发生的条件;如点燃、加热、催化剂、通电等,并且一般都写在箭头的上面,若有两个条件,箭头上面写一个下面写一个。
三、化学方程式的配平
1、最小公倍数法
(1)找出两边各出现一次的元素,选择同种原子的个数最多的原子 ,求最小公倍数 ,得分子个数。
(2)使该原子数目在反应前后都为所求出的最小公倍数。
(3)一般先从氧原子入手,再配平其他原子。
2、观察法
(1)从化学式较复杂的一种生成物(反应物)推求有关反应物(生成物)化学式的化学计量数和这一生成物的化学计量数。
(2)根据求得的化学式的化学计量数,再找出其它化学式的相应计量数,这样即可配平。
3、奇数配偶法这种方法适用于化学方程式两边某一元素多次出现,并且两边的该元素原子总数有一奇一偶
(1)找出在化学反应中出现次数最多的元素。
(2)从原子数为单数的元素入手(一般为氧元素),即乘2。
(3)由已推求出的化学计量数决定其它化学式的化学计量数。
4、分数配平法此方法能配平有单质参加反应或有单质生成的化学反应
(1)先配平化合物中各元素的原子。
(2)用分数配平单质元素的原子。
(3)去分母,使配平后的化学计量数为整数。
5、定一法找到化学方程式中关键的化学式,定其化学式前计量数为1,然后根据关键化学式去配平其他化学式前的化学计量数。若出现计量数为分数,再将各计量数同乘以同一整数,化分数为整数,这种先定关键化学式计量数为1的配平方法,称为归一法。
四、常见化学反应中的质量关系
1、常见化学反应中的质量关系
(1)通过相对分子质量来表示化学反应中各物质的实际质量关系(即质量比)。
(2)把相对分子质量(或相对原子质量)乘以碳-12原子质量的1/12后,得到了分子(或原子)的实际质量,在计算物质的质量比的时候,又被当成约数约分掉了,所以,可以用相对分子质量(或相对原子质量)来表示化学反应中各物质的实际质量比。
2、常见化学反应中的质量关系的具体计算方法是将化学方程式中的各物质的相对分子质量(或相对原子质量)乘以其化学式前面的化学计量数。
五、根据化学反应方程式的计算
1、计算依据:利用化学方程式能反映物质间的质量比,且质量比呈正比例关系。
2、计算步骤
(1)设未知数。
(2)根据题意写出方程式。
(3)根据化学方程式找出已知量与未知量的质量比。
(4)列出比例式,并求出未知数。
3、注意
(1)由于方程式只能反映物质间的质量比,因此代入方程式中的各个量必须是质量。
(2)由于方程式中各物质是纯净物,因此代入方程式中的量必须是纯净物的质量。
(3)单位必须统一。
4、计算中常用的关系式:m= ρv
5、单位换算:1L=1000mL,1mL=1cm3
6、物质的纯度=纯物质的质量/不纯物质的质量×100%
变形:纯物质的质量=不纯物质的质量×物质的纯度
不纯物质的质量=纯物质的质量÷物质的纯度
7、物质的纯度(纯物质的质量分数)=1-杂质的质量分数。
知识点1:质量守恒定律
【典例1】(24-25九年级上·山东日照·期中)实验设计要求规范、简便、科学。下列实验设计能达到实验目的的是
A.检查装置的气密性
B.测定空气中氧气含量
C.验证质量守恒定律
D.证明氨分子在不断运动
【答案】D
【详解】A、装置中短导管联通空气,没有形成密闭环境,无法检查装置气密性,不符合题意;
B、木炭燃烧生成二氧化碳气体,无法形成压强差,水不进入集气瓶,不能测空气中氧气含量,不符合题意;
C、碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,反应有气体产生,反应后装置内剩余物质的总质量减小,不能用于验证质量守恒定律,不符合题意;
D、浓氨水具有挥发性,挥发出的氨分子运动到酚酞溶液中,酚酞溶液变红,说明分子在不断运动,符合题意;
故选D。
【典例2】(24-25九年级上·广西南宁·期中)如图是氧化汞分解反应的微观示意图,下列说法错误的是
A.方框内物质的化学符号为O2
B.氧化汞由汞元素和氧元素组成
C.反应前后原子的种类发生了变化
D.该反应说明构成物质的微粒有分子、原子
【答案】C
【详解】A、由质量守恒定律:化学反应前后原子种类及个数不变可知,反应前汞原子有2个,氧原子有2个,生成物分子中含有2个汞原子,所以说明方框内物质分子中含有2个氧原子,即为氧气,化学式为O2,说法正确,不符合题意;
B 、由微观示意图可知,氧化汞由汞元素和氧元素组成,说法正确,不符合题意;
C、由微观示意图可知,反应前后原子的种类没有发生变化,说法错误,符合题意;
D、该反应中氧化汞由氧化汞分子构成,汞由汞原子构成,氧气由氧分子构成,说明构成物质的微粒有分子、原子,说法正确,不符合题意。
故选C。
【典例3】(24-25九年级上·江苏无锡·期中)某工厂生产高锰酸钾的工业流程如下图所示。下列说法正确的是
A.步骤Ⅰ中发生了化学变化
B.步骤Ⅱ中氮气是生成物之一
C.步骤Ⅱ中参加反应的KOH的质量与步骤Ⅲ中生成KOH的质量相等
D.步骤Ⅲ中,反应前后元素化合价发生改变的有锰元素、氢元素
【答案】D
【详解】A、步骤Ⅰ中MnO2和KOH只是混合加热后形成了熔融物,只是状态的改变,无新物质生成,属于物理变化,不符合题意;
B、由图可知,步骤Ⅱ中箭头进入的物质是MnO2、KOH和空气(参加反应的是空气中的氧气),它们是反应物,箭头指出的物质是K2MnO4、H2O,是生成物,而氮气是空气中原有物质,且性质稳定,并未参加反应,而是作为杂质被分离除去,不是生成物,不符合题意;
C、步骤Ⅱ中MnO2、KOH和氧气反应生成K2MnO4、H2O,步骤Ⅲ中,锰酸钾和水反应生成氢气、氢氧化钾、高锰酸钾,根据质量守恒定律,反应前后元素种类和质量不变,步骤Ⅱ中KOH中的钾元素完全转化为锰酸钾中的钾元素,步骤Ⅲ中锰酸钾中的钾元素转化为高锰酸钾和氢氧化钾中的钾元素,故步骤Ⅱ中参加反应的KOH的质量与步骤Ⅲ中生成KOH的质量不相等,不符合题意;
D、步骤Ⅲ中,反应物是锰酸钾和水,生成物是氢气、氢氧化钾、高锰酸钾,锰酸钾中钾元素显+1价,氧元素显-2价,根据化合物中,正、负化合价的代数和为零,可得锰元素显+6价,水中氢元素显+1价,氧元素显-2价,氢气中氢元素化合价为0,氢氧化钾中钾元素显+1价,氢元素显+1价,氧元素显-2价,高锰酸钾中钾元素显+1价,氧元素显-2价,根据化合物中,正、负化合价的代数和为零,可得锰元素显+7价,故反应前后元素化合价发生改变的有锰元素、氢元素,符合题意;
故选D。
【典例4】(24-25九年级上·河南信阳·期中)一定条件下,密闭容器中发生了某一化学反应,涉及的物质为甲、乙、丙、丁,如图为各物质在反应前和反应后某时刻的质量关系。回答下列问题:
(1)x为 g。
(2)反应中甲、乙的质量比为 。
【答案】(1)31
(2)7:4
【详解】(1)由表中数据分析可知,甲反应前后的质量减少了20g-13g=7g,故是反应物,参加反应的质量为7g;同理可以确定乙是反应物,参加反应的质量为20g-16g=4g;丙的质量不变,可能作该反应的催化剂,也可能是没有参加反应的杂质;由质量守恒定律,丁应是生成物,且生成的质量为7g+4g=11g,故x的数值为20+11=31;
(2)反应中消耗甲和乙的质量比为7g:4g=7:4。
【典例5】(24-25九年级上·河南郑州·期中)用如图所示实验验证质量守恒定律。
(1)实验1中,最终天平指针 (填“向左偏转”、“向右偏转”或“不偏转”),从微观角度分析,化学反应中质量守恒的原因是: 。
(2)实验2中,将过氧化氢溶液倒入烧杯后,实验结果不能用于验证质量守恒定律的原因是 。
【答案】(1) 不偏转 化学反应前后,原子的种类、个数、质量都不变
(2)反应生成的氧气会逸散到空气中,反应后物质总质量减小,导致天平不平衡
【详解】(1)铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,反应前后物质的总质量不变,则天平指针不偏转;
化学反应前后,原子的种类、个数、质量都不变,则物质的总质量不变。
(2)过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气,生成的氧气会逸散到空气中,天平不平衡,则不能用于验证质量守恒定律。
知识点2:化学方程式
【典例6】(24-25九年级上·辽宁沈阳·期中)中国空间站的梦天实验仓采用a作燃料成功实施在轨点火实验。a完全燃烧的反应微观示意图如图所示。下列说法错误的是
A.反应前后元亲种类不变
B.反应前后分子个数不变
C.a分子中C、H原子个数比为
D.反应生成c、d的质量比为
【答案】D
【详解】A、化学反应前后元素种类不变,A正确;
B、甲烷燃烧的方程式为,反应前分子数为3,反应后分子数为3,B正确;
C、a分子为CH4,故a分子中C、H原子个数比为 1:4,C正确;
D、反应生成c、d的质量比为44:36=11:9,D错误。
故选D。
【典例7】(24-25九年级上·广西柳州·期中)在密闭的某反应中的甲、乙、丙、丁四种物质,在不同时刻的质量如下表。
甲的质量/g
乙的质量/g
丙的质量/g
丁的质量/g
反应前
28
0
2
144
t时刻
14
44
反应后
0
88
X
48
则下列说法正确的是
A.若需要将丁完全反应只需要再加14g甲 B.t时刻丙的质量为19克
C.该反应是化合反应 D.丙可能是催化剂
【答案】A
【分析】根据质量守恒定律可知:化学反应前后物质的总质量不变,由表中数据可知,28g+0g+2g+144g=0g+88g+Xg+48g,解得X=38;反应前后甲的质量减少了28g-0g=28g,则甲是反应物;反应前后乙的质量增加了88g-0g=88g,则乙是生成物;反应前后丙的质量增加了38g-2g=36g,则丙是生成物;反应前后丁的质量减少了144g-48g=96g,则丁是反应物;该反应是甲和丁反应生成乙和丙。
【详解】A、参加反应的甲和丁的质量比为(28g-0g):(144g-48g)=7:24,反应后剩余丁的质量为48g,故若需要将丁完全反应只需要再加14g甲,故说法正确;
B、参加反应的甲和生成丙的质量比为(28g-0g):(38g-2g)=7:9,t时刻,参加反应的甲的质量为28g-14g=14g,则生成丙的质量14g×=18g,故说法错误;
C、该反应是甲和丁反应生成乙和丙,不符合“多变一”的特点,则该反应不是化合反应,故说法错误;
D、反应后丙的质量增加了38g-2g=36g,则丙是生成物,不是催化剂,故说法错误;
故选:A。
【典例8】(24-25九年级上·河北邢台·期中)下列图像中,能正确反映对应变化关系的是
A.①将水通电电解一段时间 B.②氢气和氧气在密闭容器中燃烧
C.③加热分解一定质量的高锰酸钾固体 D.④向一定量二氧化锰中加入过氧化氢溶液
【答案】D
【详解】A、电解水时生成氢气和氧气的体积比是2:1,质量比是1:8,故A错误;
B、氢气与氧气在点燃的条件下生成水,反应的化学方程式为,根据方程式可知,反应前分子个数为3,反应后分子个数为2,故B错误;
C、根据质量守恒定律,化学反应前后元素的质量不变,则③加热分解一定质量的高锰酸钾固体,固体中锰元素的质量不变,故C错误;
D、在过氧化氢制氧气中,二氧化锰作为该反应的催化剂,催化剂在化学反应前后质量不变,故D正确。
故选D。
【典例9】(24-25九年级上·山东青岛·期中)化学与生活息息相关。请填空:
(1)食品安全需要化学。食物在空气中会发生 (填“剧烈”或“缓慢”)氧化而变质腐烂。
(2)水的净化需要化学。常见净水方法有沉降、过滤、吸附、蒸馏等,其中单一操作净化程度最高的方法是 。
(3)医疗健康需要化学。用医用酒精消毒发生的是 。(选填“物理变化”或“化学变化”)
(4)航空国防需要化学。火箭发射使用液氢做燃料,发生反应的化学方程式为 。
【答案】(1)缓慢
(2)蒸馏
(3)化学变化
(4)
【详解】(1)食物变质腐烂,是因为食物与空气中的氧气发生了反应,且进行的很慢,属于缓慢氧化;
(2)沉降只能使悬浮的杂质沉降;过滤只能除去难溶性杂质;吸附只能除去水中的色素和异味;蒸馏可除去所有杂质,故单一操作净化程度最高的方法是蒸馏;
(3)用医用酒精消毒,能使蛋白质变性,有新物质生成,属于化学变化;
(4)火箭发射使用液氢做燃料,发生反应为氢气燃烧生成水,该反应的化学方程式为:。
【典例10】(24-25九年级上·福建泉州·期中)模型认知是建立宏观与微观联系的思维方法,看图回答下列问题。
(1)铝的原子序数为
(2)图中X的值为
(3)四种粒子中属于同种元素的粒子是 (填序号)
(4)A粒子的化学性质与 粒子(填序号)的化学性质相似,化学反应中易 (选填“得到”或“失去”)电子,形成稳定结构,形成的离子符号为 。
(5)地壳中含量最多的金属元素是 ,该元素与A元素形成的化合物的化学式 。
(6)下列是合成甲醇的微观示意图如下:
①处的微粒是 (画出微观示意图)。
②请根据微观示意图写出反应的化学方程式 。
【答案】(1)13
(2)8
(3)BD
(4) D 得到
(5) /铝
(6)
【详解】(1)由元素周期表中的一格可知,左上角的数字表示原子序数,则铝的原子序数是13;
(2)C中核内质子数是10,是氖元素,氖元素的化学性质极不活泼,因此C表示的是氖原子,图中X的值为10-2=8;
(3)元素是具有相同质子数的一类原子的总称,四种粒子中属于同种元素的粒子是BD,这是因为BD中核内质子数相等;
(4)A粒子的化学性质与D粒子(填序号)化学性质相似,这是因为AD最外层电子数都是7,A粒子的质子数为17,最外层电子数为7>4,化学反应中易得到电子,形成带1个单位负电荷的氯离子,表示为Cl-;
(5)地壳中含量最多的金属元素是铝(Al),铝原子的质子数=核外电子数=13,核外电子排布为2、8、3,铝原子最外层电子数为3<4,在化学反应中容易失去3个电子,形成带3个单位正电荷的铝离子,A粒子的质子数为17,最外层电子数为7>4,化学反应中易得到电子,形成带1个单位负电荷的氯离子,则氯元素在化合物中显-1价,铝元素和氯元素形成的化合物的化学式是AlCl3;
(6)
①根据质量守恒定律,反应前后原子种类和数目不变,反应前有2个O、1个C、6个H,反应后有1个O、1个C、4个H,则处含有1个O、2个H,微粒的微观示意图为;②根据微观示意图,二氧化碳和氢气在催化剂作用下反应生成水和甲醇,化学方程式为:。
【典例11】(24-25九年级上·广西南宁·期中)过氧化氢不稳定,受热或光照条件下易分解。小军从家中拿来一瓶久置的医用过氧化氢溶液,和同学们一起测定过氧化氢的质量。他们取出该溶液34g,加入适量二氧化锰,生成氧气的质量与反应时间的关系如图所示。
(1)生成氧气质量为 g。
(2)计算34g过氧化氢溶液中过氧化氢的质量(写出计算过程)。
【答案】(1)1.6
(2)解:设过氧化氢的质量为x,
x =3.4g
答:过氧化氢的质量为3.4g。
【详解】(1)根据图示,产生氧气的质量为1.6g;
(2)见答案。
一、选择题
1.(24-25九年级上·陕西西安·期中)将下列四种物质放入密闭容器中充分反应,测得反应前后各物质的质量如下表,下列说法错误的是
物质
甲
乙
丙
丁
反应前质量/g
30
20
5
0
反应后质量/g
14
16
a
20
A.甲、乙的相对分子质量之比为4:1 B.该反应属于化合反应
C.丙可能是催化剂 D.a=5
【答案】A
【分析】由表格信息和质量守恒定律可知,30+20+5+0=14+16+a+20,a=5;甲质量减少了16克,是反应物;乙质量减少了4克,是反应物;丙质量不变,可能是做催化剂,丁物质增加了20g,是生成物。
【详解】A、参加反应的甲、乙质量比为16:4=4:1,由于不知道甲、乙、丁的化学计量数,无法确定相对分子质量之比,选项错误;
B、由分析可知,该反应符合多变一,属于化合反应,选项正确;
C、丙前后质量不变,可能是催化剂,也可能没有参与反应是杂质,选项正确;
D、a=5,选项正确;
故选A。
2.(24-25九年级上·山西·期中)地球上的水圈是一个永不停息的动态系统。下图为自然界水循环示意图(图1)和电解水的实验装置图(图2)。下列有关说法正确的是
A.图1中水的循环遵循质量守恒定律 B.图1中水循环通过蒸发过程释放能量
C.图2中a、b中气体的质量比为2:1 D.图1、图2中水发生变化的本质不同
【答案】D
【详解】A、图1中水的循环过程中,只发生状态的改变,无新物质生成,属于物理变化,不遵循质量守恒定律,故A错误;
B、蒸发是由液态变为气态,需要吸收能量,故B错误;
C、电解水,“正氧负氢,氧一氢二”,a管中产生的气体多,为氢气,氢气和氧气的体积比为2:1,不是质量比,故C错误;
D、图1中水的状态发生改变,发生物理变化;图2中水通电生成氢气和氧气,有新物质生成,发生化学变化,故D正确。
故选D。
3.(24-25九年级上·广东广州·期中)甲和乙在一定条件下反应生成丙和丁,下表是四种分子的微观示意图和部分物质的化学式。下列说法正确的是
物质
甲
乙
丙
丁
微观示意图
化学式
NO
CO
?
N2
A.物质丙的化学式为NO2
B.化学反应前后原子种类和个数发生改变
C.该反应类型为化合反应
D.甲、乙、丙三种物质均属于氧化物
【答案】D
【详解】A、由图可知,1个丙物质分子这含有1个碳原子和2个氧原子,物质是二氧化碳,化学式为:CO2,故错误;
B、化学变化前后原子的种类和个数不变,故错误;
C、该反应的反应物和生成物都是两种,不符合多变一,不是化合反应,故错误;
D、甲、乙、丙三种物质均是由两种元素组成,其中一种元素是氧元素的化合物,故属于氧化物,故正确。
故选D。
4.(24-25九年级上·河南新乡·期中)化学反应前后元素种类不变。某物质和氧气反应生成H2O 和 CO2, 则该物质中
A.只有碳元素
B.只有氢元素
C.一定有碳元素和氢元素
D.一定含有碳元素、氢元素和氧元素
【答案】C
【详解】根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,生成物中含C、H、O,反应物氧气由氧元素组成,故该物质中一定含有C、H元素,可能含有氧元素。
故选C。
5.(24-25九年级上·湖北武汉·期中)目前,“零碳甲醇()”已广泛应用在船舶、汽车等领域。“零碳甲醇”是利用焦炉气中的副产品氢气和从工业尾气中捕捉的二氧化碳在一种纳米催化剂的作用下反应得到的,其微观示意图如图。有关该反应的说法,正确的是
A.反应物均为单质
B.丁的化学式为
C.参加反应的甲与乙的质量比为
D.反应前后“纳米催化剂”的性质不变
【答案】B
【详解】A、反应物是氢气和二氧化碳,二氧化碳是由碳、氧元素组成的纯净物,是化合物,错误;
B、化学反应前后原子的种类和数目不变。反应前后C、H、O 原子的数目分别为1、6、2。反应后丙中C、H、O原子的个数为1、4、1,则丁中有2H、1O,所以丁的化学式为H2O,正确;
C、反应的化学方程式为,所以参加反应的甲与乙的质量比为(2×3):44≠3:1,错误;
D、“纳米催化剂”是该反应的催化剂,反应前后质量和化学性质不变,物理性质可能改变,错误;
故选B。
6.(24-25九年级上·陕西西安·期中)科学家开发出新型催化剂,光照下能将二氧化碳转化为甲烷,微观示意图如下。下列关于该反应的说法正确的是
A.参加反应的两种反应物分子个数比为1:1
B.反应前后共涉及三种氧化物
C.该反应前后催化剂的质量和性质不变
D.反应前后氧元素的化合价一定发生改变
【答案】D
【分析】由图可知,该反应为CO2和H2O在催化剂并光照条件下生成CH4和O2,反应的化学方程式为。
【详解】A、参加反应的两种反应物分子个数比为1:2,选项错误;
B、氧化物是指含有两种元素,且一种元素为氧元素的化合物,则图中CO2、H2O为氧化物,只有两种,选项错误;
C、化学反应前后,催化剂的质量和化学性质不变,但物理性质可能改变,选项错误;
D、反应前氧元素存在于化合物中显-2价,反应后氧元素出现在氧单质中,化合价为0,故反应前后氧元素的化合价一定发生改变,选项正确;
故选D。
7.(24-25九年级上·江苏无锡·期中)我国科学家利用光催化技术实现了绿色制取H2O2,反应的微观示意图如图所示。下列说法正确的是
A.反应后氧原子个数减少 B.反应后催化剂的质量增加
C.b的化学式为H2O D.反应前后各元素的化合价均未改变
【答案】C
【详解】A、在化学反应中原子的数目不变,因此反应后氧原子个数不会减少,故A错误;
B、根据催化剂的定义,催化剂在反应前后质量不变,故B错误;
C、由图可知,一个b分子由两个氢原子和一个氧原子构成,因此b的化学式为H2O,故C正确;
D、由图可知,a为氧气,反应前氧气中氧元素的化合价为0价,反应后过氧化氢中氧元素的化合价为-1价,即反应前后氧元素化合价发生改变,故D错误。
故选C。
8.(24-25九年级上·河南南阳·期中)将一定质最的a、b、c、d四种物质放入一密闭容器中,在一定条件下反应一段时间后,各物质的质量如下表,下列说法正确的是
物质
a
b
c
d
反应前的质量/g
6.4
4.0
3.2
2.8
反应后的质量g
5.2
7.2
x
2.8
A.x=2.0
B.d一定是该反应的催化剂
C.该反应是S+O2SO2
D.如果a和b化学计量数之比为1:2,则a和b的相对分子质量之比为3:4
【答案】D
【详解】A、根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变,则xg=6.4g+4.0g+3.2g+2.8g-5.2g-7.2g-2.8g,x=1.2,不符合题意;
B、化学反应前后,d的质量不变,d可能是催化剂,也可能是不参与反应的杂质,不符合题意;
C、反应后,a的质量减小,a是反应物,b的质量增加,b是生成物,c的质量减小,c是反应物,d的质量不变,d可能是催化剂,也可能是不参与反应的杂质,参加反应的a、c与生成b的质量比为:(6.4g-5.2g):(3.2g-1.2g):(7.2g-4.0g)=3:5:8,而中,硫和氧气、二氧化硫的质量比为:32:32:64=1:1:2,故该反应不可能是,不符合题意;
D、如果a和b化学计量数之比为1:2,a和b的质量比为:(6.4g-5.2g):(7.2g-4.0g)=3:8,则a和b的相对分子质量之比为:3:4,符合题意。
故选D。
9.(24-25九年级上·陕西西安·期中)下列图像能正确反映对应变化关系的是
A.①表示电解水时生成H2和O2的质量与时间的关系
B.②表示两份等质量等浓度的H2O2溶液在有无MnO2的条件下分解
C.③表示加热一定量的氯酸钾和二氧化锰的混合物
D.④表示足量红磷在密闭的集气瓶中燃烧
【答案】C
【详解】A、水通电分解生成氢气和氧气,即,生成氢气和氧气的质量比为:4:32=1:8,生成氢气和氧气的体积比约为2:1,故A错误;
B、二氧化锰只能加快过氧化氢的分解速率,则两份等质量等浓度的H2O2溶液在有无MnO2的条件下分解,最后生成氧气的质量相同,故B错误;
C、氯酸钾在二氧化锰的催化作用下加热生成氯化钾和氧气,固体混合物的质量不断变小,根据质量守恒定律,反应前后元素的质量不变,则反应前后钾元素的质量不变,则随着反应的进行,固体中钾元素的质量分数逐渐变大,完全反应后保持不变,故C正确;
D、足量红磷在密闭的集气瓶中燃烧,放出大量的热,装置内的压强逐渐增大,当红磷熄灭后,由于燃烧消耗氧气且温度冷却至室温,装置内的压强减小,小于初始压强,故D错误。
故选C。
10.(24-25九年级上·湖北武汉·期中)从微观上看,化学反应是微观粒子按一定的数目关系进行的。某有机物(化学式为)在密闭容器内充分燃烧,生成二氧化碳和水。反应前后物质的种类和分子数目如下表所示。下列说法错误的是
物质
有机物
氧气
水
二氧化碳
反应前分子数目
a
0
0
反应后分子数目
0
a
待测
A.x=2,y=6
B.反应生成的二氧化碳和水的质量之比为
C.一个水分子的质量为是
D.实验中消耗氧气的质量为
【答案】D
【详解】A、由于改变的分子个数比为化学计量数之比,则根据表中数据关系,可知反应的化学方程式为:,根据反应前后原子个数相同,则x=2,y=2×(1+2×3-2×2)=6,该选项说法正确;
B、结合前面分析可知,反应的化学方程式为:,则反应的二氧化碳和水的质量比为[2×(12+16×2)]:[3×(1×2+16)]=44:27,该选项说法正确;
C、设生成水的质量为z,则
解得z=5.4g
当反应a个有机物分子时,生成3a个水分子,则一个水分子的质量为是,该选项说法正确;
D、设消耗氧气的质量为b,则
解得b=9.6g,该选项说法不正确。
故选D。
二、填空题
11.(23-24八年级下·山东淄博·期中)下列化学方程式是否正确?请把不正确的加以改正。
(1) ﹔
(2) ﹔
(3) 。
【答案】(1)CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2+H2O
(2)2H2+O22H2O
(3)2Cu+O22CuO
【详解】(1)碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,所给反应方程式没有配平、二氧化碳后无气体符号,正确的反应方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2+H2O。
(2)氢气和氧气点燃生成水,化学方程式未配平,正确的反应方程式为2H2+O2 2H2O。
(3)铜和氧气加热生成氧化铜,化学方程式未配平,正确的反应方程式为2Cu+O2 2CuO。
12.(24-25九年级上·北京·期中)空气是一种宝贵的资源。
(1)空气属于 (填“混合物”或“纯净物”),请从微观角度说明理由: 。
(2)我国航天员长期驻扎中国空间站执行科研任务。下列空间站环境控制与生命保障系统涉及的物质中,不可能用于氧气再生的是______(将正确选项填涂在答题纸上)。
A.CO2 B.H2O C.CH4
【答案】(1) 混合物 空气中含有多种微粒
(2)C
【详解】(1)纯净物只含一种物质,混合物含有两种或两种以上物质。空气含有氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳等物质,属于混合物,从微观角度看,理由是空气中含有多种微粒。
(2)根据质量守恒定律,化学反应前后,元素种类不变。CO2、H2O都含有氧元素,在一定条件下能用于氧气再生,CH4不含氧元素,不可能用于氧气再生,故选:C。
13.(24-25九年级上·福建厦门·期中)水是生命之源。通常所说的水为H2O,而更广义的水还包括矿物中的氢氧基团(OH)、其他形式的氢(H),它们在高温下才以水分子的形式释放出来。是氢、氧原子及其构成微粒的示意图。
(1)保持水的化学性质的最小粒子是 (填名称)。
(2)一定条件下由A生成C的化学方程式为 。A→B→C的变化过程中,不变的是 (填化学符号)。
(3)参照如图微粒表示方法,画出“氢氧基团(OH)和氢(H)结合成水分子”的微观示意图: 。
(4)理论上,通过测量外星球矿样中氢元素的质量,可换算出矿样中水的质量。若1.0g某矿样含氢的质量为8.0×10-5g,则含水的质量m(H2O)= 。
【答案】(1)水分子
(2) 、
(3)
(4)7.2×10-4g
【详解】(1)水是由水分子构成的,由分子构成的物质,分子是保持其化学性质的最小粒子,故保持水的化学性质的最小粒子是水分子。
(2)由图可知,一定条件下由A生成C的反应为氢气和氧气在一定条件下生成水,该反应的化学方程式为。根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和数目不变可知,A→B→C的变化过程中,不变的是氢原子和氧原子,故填:H、O。
(3)每个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成,故表示氧原子,表示氢原子,氢氧基团表示为,故氢氧基团和氢结合成水分子表示为。
(4)含水的质量m(H2O)=8.0×10-5g×(×100%)=7.2×10-4g。
14.(24-25九年级上·河南信阳·期中)如图是“光催化固氮合成氨”反应前后分子种类变化的微观示意图。
(1)此反应中化合价不变的元素是 。
(2)参加反应的甲、乙的质量比为 。
(3)此反应的化学方程式为 。
【答案】(1)H/氢
(2)14:27
(3)
【分析】由反应前后分子种类变化的示意图可知,该反应是氮分子和水分子在光、催化剂作用下反应生成氧分子和氨分子,反应的化学方程式为。
【详解】(1)由分析可知,氢元素的化合价在反应前后都是+1价,在反应前后化合价不变,则在此反应中化合价不变的元素是H(或氢)。故填:H(或氢);
(2)由反应的化学方程式可知,参加反应的甲、乙的质量比为[2×(14×2)]:[6×(1×2+16)]=14:27。故填:14:27;
(3)由分析可知,反应的化学方程式为。故填:。
【点睛】本题考查了化学反应实质用微观模型示意图表示,完成此题,可以依据化学反应的微观示意图写出反应的方程式,再根据方程式进行分析回答即可。
15.(24-25九年级上·河南郑州·期中)一定条件下,4.4克丙烷(C3H8)与12.8g氧气恰好完全反应,生成7.2g水、4.4g二氧化碳和物质X,则X的质量为 ,该反应的方程式中氧气与X的化学计量数之比为 。
【答案】 5.6g 2:1
【详解】反应前后物质的总质量不变,则生成X的质量为4.4g+12.8g-7.2g=4.4g=5.6g;
设该反应的化学方程式为:,则:
则该反应中丙烷、氧气、水、二氧化碳的化学计量数之比为,方程式为:,反应前C、H、O的个数为3、8、8,反应后除eX外,C、H、O的个数为1、8、6,则eX中含有2个碳原子和2个氧原子,为2CO,则该反应的方程式中氧气与X的化学计量数之比为4:2=2:1。
三、实验题
16.(24-25九年级上·山东青岛·期中)化学兴趣小组的同学设计了如图实验装置(天平略)验证质量守恒定律。(友情提示:碳酸钠与稀盐酸反应生成二氧化碳气体)
(1)同学们经过讨论认为,上述四个实验装置中,只有A能验证质量守恒定律。
①B装置不能验证质量守恒定律的理由是 。
②C装置和D装置也不能验证质量守恒定律的理由是 。
(2)用图A装置进行实验:反应的化学方程式为 。
(3)从微观角度解释化学反应前后物质的总质量不变的原因是 。
(4)经过分析,同学们认为C、D装置改进后也能验证质量守恒定律,改进的措施是 。
(5)质量守恒定律的应用。
①硅(Si)是太阳能电池和电脑芯片中不可缺少的材料。硅生产过程中的一个重要化学反应为:SiO2+2CSi+2X↑,则X的化学式为 。
②下列现象能用质量守恒定律解释的是 (填字母)。
A.水结成冰前后,质量保持不变
B.湿衣服晒千后,质量变小
C.蜡烛燃烧后变短
【答案】(1) 酒精和水混合是物理变化,没有发生化学变化 反应均产生了气体,没有在密闭容器中进行,生成的气体逸出,导致天平失衡,不能验证质量守恒定律
(2)
(3)反应前后原子种类、个数和质量都不变
(4)在密闭容器中进行实验
(5) CO C
【详解】(1)①根据质量守恒定律只适用于化学变化,酒精与水互溶,属于物理变化,B装置不能验证质量守恒定律,理由是B装置中酒精和水混合是物理变化,没有发生化学变化;
②C装置中过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成氧气,D装置中稀盐酸和碳酸钠反应生成二氧化碳气体,C和D中反应均产生了气体,没有在密闭容器中进行,生成的气体逸出,导致天平失衡,不能验证质量守恒定律;
(2)A中白磷和氧气点燃生成五氧化二磷,化学方程式为;
(3)从微观角度解释化学反应前后物质的总质量不变的原因是:反应前后原子种类、个数和质量都不变;
(4)C装置中过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成氧气,D装置中稀盐酸和碳酸钠反应生成二氧化碳气体,C和D中反应均产生了气体,没有在密闭容器中进行,生成的气体逸出,导致天平失衡,不能验证质量守恒定律,所以改进的措施是在密闭容器中进行实验;
(5)①根据质量守恒定律,化学反应前后原子种类和数目不变,反应前有1个Si、2个O、2个C,反应后有1个Si,则2X的中含有2个O和2个C,X化学式为CO;
②A、水结冰是水的状态的改变,没有新物质生成,是物理变化,不能用质量守恒定律解释,故A错误;
B、湿衣服晒干后,质量变小,是状态的改变,没有新物质生成,是物理变化,不能用质量守恒定律解释,故B错误;
C、蜡烛燃烧后变短,过程中有新物质生成,属于化学变化,能够用质量守恒定律解释,故C正确;
故选C。
四、计算题
17.(24-25九年级上·河北邢台·期中)小明用图示装置验证质量守恒定律。
请回答下列问题:
(1)实验时若取用红磷的量不足,对实验的结果 (选填“有”或“没有”)影响。
(2)计算参加反应的红磷的质量(结果精确到0.01g)。
【答案】(1)没有
(2)解:设参加反应的红磷的质量为x。
参加反应的氧气的质量为:
解得
答:参加反应的红磷的质量为0.04g。
【详解】(1)红磷燃烧发生了化学变化,就能验证质量守恒定律,所以若取用的红磷的量不足,对实验结果没有影响,故填:没有;
(2)详见答案。
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