内容正文:
第五单元 定量研究化学反应
第二节 化学反应的表示
(2024鲁教版)九年级
学习目标
化学方程式及其意义
01
02
化学方程式的书写
03
综合提升
我们知道,通过化学反应可以将一种物质转化
为另一种物质,而且转化过程遵循质量守恒定律。那么,怎样用化学语言简明、科学地把这些化学反应表示出来呢?
一、化学方程式及其意义
推测过氧化氢分解过程中物质的质量关系
过氧化氢在催化剂作用下分解生成水和氧气。分解了的过氧化氢的质量与生成的水和氧气的质量具有什么关系呢?
1. 你同意下图两位同学中哪一位的观点?
化学反应中的表示方法
氢气在氧气中燃烧生成水的反应可以用以下3种方法表示:
思考:分析上述3种表示方法的优点和缺点,你认为哪种表示方法最好?
像③式这样用化学式表示化学反应的式子叫化学方程式。在化学方程式中,通常用“△”表示反应需要加热,用“↑”或“↓”注明生成物是气体或沉淀。例如,水通电生成氢气和氧气反应的化学方程式为:
如果反应物和生成物中都有气体,气体生成物就 不 需 要 标 注 “ ↑ ”。 同
样,对于溶液中的反应,如果反应物和生成物中都有固体,固体生成物也无
需标注“↓”。
化学方程式是国际通用的化学语言,它不仅简明地表达了反应物、生成物是什么,反应在什么条件下发生,还能反映出反应体系中微观粒子的数量关系和各物质的质量关系。例如:
二、化学方程式的书写
用化学方程式描述化学反应
1. 请你试着写出以下两个反应的化学方程式,归纳书写化学方程式的基本步骤:(1)氢气在氧气中燃烧;(2)二氧化碳与碳在高温下反应生成一氧化碳。
2. 小明同学根据过氧化氢分解生成水和氧气的反应事实,书写该反应的化学方程式。如图所示,其中黑色字迹是他在第一个步骤中写出的,红色字迹是他在第二个步骤中写出的。
小明同学把化学方程式的书写步骤归纳为下列两步,你赞同吗?
第一步:描述反应事实。首先在短线的左边写出参加反应的物质(反应物)
的化学式,然后在短线的上方注明反应条件,最后在短线的右边写出反应所生成
的物质(生成物)的化学式,同时注明生成物的状态。
第二步:配平。根据质量守恒定律,在相应的化学式前配上适当的数字(称
为化学计量数),使反应前后各种元素的原子个数相等。
思考:“配平”是书写化学方程式的关键步骤,下列问题你都明确了吗?
1. 为什么要配平化学方程式?
因为化学方程式必须反映客观事实,遵循质量守恒。
2. 配平时,为什么不能改动化学式中元素符号右下角的数字?
物质的组成固定,右下角的数字改动,物质就改变。
3. 怎样确定化学式前的化学计量数?
4. 怎样判断化学方程式是否配平?
看各元素的原子数目在反应前后是否相等,若相等,则已配平。
化学方程式描述的是物质发生化学反应的客观事实,因此,书写化学方程式时要遵守两条原则:一是
必须以客观事实为依据,不能凭空臆造事实上不存在的物质和化学反应;二是必须遵循质量守恒定律,要使反应前后各原子的种类与数目保持不变。
最小公倍数法配平化学方程式
配平化学方程式的方法很多,最小公倍数法是最常用的方法之一。下面以铝和氧气反应生成氧化铝(Al 2O 3)为例说明这种配平方法(反应条件略)。
Al + O2 —— Al2O3
式子左边(反应物)氧气的化学式中,氧原子数是 2;右边(生成物)氧化铝的化学式中,氧原子数是3。要使两边氧原子数相等,可先求两边氧原子数的最小公倍数(3×2=6),然后用最小公倍数分别除以化学式中氧原子的数目,所得的商即是该化学式的系数。用6除以左边O2中的氧原子数 2 得 3,因此在O 2 前配上系数3;用6除以右边Al 2 O 3中的氧原子数 3 得 2,则在Al 2 O 3前面配上系数2:Al + 3O2 —— 2Al2O3
两边的氧原子数相等了,再考虑铝原子的个数。右边的铝原子总数是4,因此,应在左边Al的前面配上系数4:
4Al + 3O2 —— 2Al2O 3
确认短线两边各元素的原子数相等后,将短线改成等号:
4Al + 3O2 =2Al2 O3
设一法:
它适用于配平较复杂的化学方程式,其配平步骤如下:
①将化学方程式中最复杂的化学式的化学计量数定为1,作为配平起点;
②根据原子数目守恒确定其他物质的化学计量数(可为分数);
③若配平后化学计量数出现分数,则在式子两边同时乘以其分母,使化学计量数之比变成最简整数比。
三、拓展提升
1
课堂导入
我们知道通过化学反应可以将一种物质转化为另一种物质,而且转化过程遵循质量守恒定律,那么,怎样用化学语言简明科学的把这些化学反应表示出来呢?
【温故知新】氢气在氧气中燃烧生成水的反应可以用哪些方法来表示呢?
水
通电
氢气
+
氧气
2
课堂活动
活动天地5-2 化学反应的表示方法
氢气在氧气中燃烧生成水的反应可以用以下3种方法表示:
思考:分析上述3种表示方法的优点和缺点,你认为哪种表示方法最好?
文字表达式:
氢气 + 氧气
点燃
水
图形表达式:
化学方程式:
2H2+O2
点燃
2H2O
书写麻烦,国际上不通用。
复杂难画
书写简单明了,国际通用,便于交流通用。
01
化学方程式
定义:用化学式来表示化学反应的式子,叫做化学方程式。
2H2+O2
点燃
2H2O
和
反应物
生成物
反应条件
生成了
等号左边为 物,等号右边为 物,等号上面为 ,加号读作 ,等号读作 ;
该化学方程式读法: 。
氢气和氧气在点燃的条件下生成了水
01
化学方程式
观察下面几个化学方程式,回答下列问题:
2Cu+O2
2CuO
1.
2H2O
通电
2H2↑+
O2 ↑
2.
CuSO4+2NaOH
Cu(OH)2↓+Na2SO4
3.
4.2Na2O2+2CO2 2Na2CO3+O2
5.3Fe+2O2 Fe3O4
点燃
在化学方程式中,通常用“△”表示反应需要_____,燃烧的条件用______用“↑”或“↓”注明生成物是______或是______。
加热
点燃
气体
沉淀
注意:
①如果反应物和生成物中都有气体,气体生成物就不需要标注“ ↑ ”。
②对于溶液中的反应,如果反应物和生成物中都有不溶性固体,不溶性固体生成物也不需标注“↓”。
02
化学方程式的意义
请观察下面化学方程式,你能获得哪些信息(即意义)?
2H2+O2
点燃
2H2O
反应物
生成物
反应条件
物质方面:氢气和氧气在点燃的条件下生成了水。
2H2+ O2
2H2O
点燃
请观察下面化学方程式,你能获得哪些信息(即意义)?
化学方程式的意义
02
原子种类
反应前(个)
反应后(个)
氢原子
氧原子
4
微粒方面:每2个氢分子和1个氧分子在点燃的条件下生成了2个水分子。
或:参加反应的氢分子、氧分子与水分子的个数比是2:1:2。
4
2
2
已知:原子的实际质量比=相对原子质量比
推理:分子的实际质量比=
若物质中都
只有1个分子
氢气 氧气 水
物质的
质量比
(1×2 ): (1×32 ): (1×18)
氢相对原子质量:1
氧相对原子质量:16
H2的相对分子质量:2 O2的相对分子质量:32 H2O的相对分子质量:18
=1 : 1 6 : 9
氢气 氧气 水
物质的
质量比
(2n×2 ): (2n×32 ): (2n×18 )
若物质中都
有2n个分子
=1 : 1 6 : 9
1个分子的
实际质量比
2n个分子
的实际质
量比
化学方程式的意义
02
相对分子质量比
物质的质量比=
所有分子
的质量比
=(分子个数×相对分子质量)之比
(1×2 ): (1×32 ): (1×18)
(2n×2 ): (2n×32 ): (2n×18 )
2H2 + O2 2H2O
点燃
= 4 : 32 : 36
粒子数目比 2 : 1 : 2
(2 ×2 ) : ( 1×32) : ( 2×18)
物质的质量比=所有分子的质量比=(分子个数×相对分子质量)之比
物质的质量比
= 1 : 8 : 9
化学方程式的意义
02
物质的质量比=(化学计量数 × 相对分子质量)之比
质量方面:表示每1份质量的氢气与8份质量的氧气反应生成9份质量的水。
或:表示参加反应的氢气、氧气和水的质量比是1:8:9。
02
化学方程式的意义
1.物质方面:表示反应物、生成物及反应条件;
2.质量方面:表示参与反应的各物质之间的质量比;
各物质之间的质量比=(化学计量数×化学式量)之比
3.微粒方面:表示各反应物、生成物之间的微观粒子个数之比。
各微粒之间的个数比=化学计量数之比
3
课堂小结
1.化学方程式是用化学式表示化学反应的式子。
2.化学方程式是国际通用的化学语言。
3.化学方程式不仅简明地表达了反应物、生成物是什么,反应在什么条件下发生,还能反映出反应体系中微观粒子的数量关系和各物质的质量关系。
4
典例分析
考点:化学方程式的意义
【典型例题】 C:12 O:16
说说看,你能从化学方程式:C+O2 CO2中获得那些信息(即意义)?
点燃
(1) 表示反应物,生成物和反应条件(宏观意义)
表示碳和氧气在点燃条件下反应,生成二氧化碳
(2)表示反应物和生成物之间各物质的质量比(宏观意义)
表示每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。
(3)表示反应物和生成物的各粒子个数比(微观意义)
(粒子个数比即化学式前面的化学计量数之比)
表示每1个碳原子与1个氧分子反应,生成1个二氧化碳分
H2+O2 H2O2
2
课堂活动
下面是两位同学所写的化学方程式,请判断正误并说出理由。
Fe+O2 Fe3O4
点燃
点燃
反应产物不符合客观事实
没有遵循质量守恒定律
01
书写原则
化学方程式描述的是物质发生化学反应的客观事实,因此书写化学方程式要遵守两条原则:
一是必须以客观事实为依据,不能凭空臆造事实上不存在的物质和化学反应;
二是必须遵循质量守恒定律,要使反应前后各原子的种类和数目保持不变。
02
书写步骤
思考:书写下面的化学方程式需要注意哪几个方面的内容?(以电解水为例)
2H2O 2H2 ↑ +O2 ↑
通电
1、化学式
2、反应条件
3、化学计量数
配平
4、“=”
遵循质量守恒定律
5、生成物的状态“↑”或“↓”
02
书写步骤
请你参考:电解水的化学方程式,试着写出下列反应的化学方程式,并体会书写过程。
2H2O 2H2 ↑ +O2 ↑
通电
(2)二氧化碳和碳在高温下反应生成一氧化碳
(1)过氧化氢溶液在二氧化锰作催化剂作用下分解生成了水和氧气。
2 2
H2O2 H2O + O2
MnO2
① “写” 出反应物和生成物的化学式,
用短线连接;
②“配” 平化学方程式:
在化学式前配上适当的系数(化学计量数),使式子两边每一种元素的原子数目相等;
③ “等”: 把短线(或箭头)改成等号;
④“注” 明反应条件和生成物状态;
⑤ “查”: 整体检查。
↑
化学式、配平是否正确;条件和生成物的状态是否错标或漏标
书写步骤
02
(1)过氧化氢溶液在二氧化锰作催化剂
作用下分解生成了水和氧气。
02
书写步骤
请你参考:电解水的化学方程式,试着写出下列反应的化学方程式,并体会书写过程。
2H2O 2H2 ↑ +O2 ↑
通电
(2)二氧化碳和碳在高温下反应生成一氧化碳
C O2 + C —— CO
2
——
高温
CO2 ﹢C 2CO
高温
×
03
配平
“配平”是书写化学方程式的关键步骤,下列问题你明确了吗?
1.为什么要配平化学方程式?
2.配平时,为什么不能改动化学式中元素符号右下角的数字?
3.怎样确定化学式前的化学计量数?
4.怎么判断化学方程式是否配平?
因为化学方程式必须反映客观事实,遵循质量守恒。
物质的组成固定,右下角的数字改动,物质就改变。
看各元素的原子数目在反应前后是否相等,若相等,则已配平。
03
配平
设一法:
它适用于配平较复杂的化学方程式,其配平步骤如下:
①将化学方程式中最复杂的化学式的化学计量数定为1,作为配平起点;
②根据原子数目守恒确定其他物质的化学计量数(可为分数);
③若配平后化学计量数出现分数,则在式子两边同时乘以其分母,使化学计量数之比变成最简整数比。
2 5 2 4
C2H2 + O2 H2O + CO2
点燃
宏观
微观
符号
建构“三重表征”
书写原则
配平方法
书写步骤
发展“
化学基本
观念”
培养“科学态度”
课堂小结
3
(1)未配平的是 _____
(2)反应条件写错的是 ____
(3)“↑”使用不当的是 ____
(4)化学式写错的是____
③S+O2 SO2 ④2Fe+3O2 2FeO3
①H2O H2↑+O2 ↑ ②C+O2 CO2↑
通电
点燃
燃烧
点燃
①
③
②
④
4
典例分析
考点:书写化学方程式
【典型例题】将下列错误化学方程式的序号填在相应的横线上。
【迁移训练】试着写以下化学反应的化学方程式(注意最后一定要检查)
1、水通电分解
2、实验室用过氧化氢和二氧化锰制取氧气3、测定空气中氧气含量(加热铜粉)
3、木炭燃烧
4、铁丝燃烧
5、镁条燃烧
2H2O
通电
2H2
+
O2
2H2O
MnO2
2H2O
+
O2
C +O2 = CO2
点燃
3Fe +2O2 = Fe3O4
点燃
2Mg +O2 = 2MgO
点燃
第五单元 定量研究化学反应
课标考点导航 题型 考查内容 命题趋势
微观反应示意图 选择题、填空题 注重考查化学方程式的书写、质量守恒定律的认知 中考题中关于微观反应示意图的考查是必考点,注重化学方程式的书写,一般以选择题和填空题的形式给出,分值在3~4分
质量守恒定律的验证与解释 实验探究题 探究质量守恒定律实验认知和误差分析
(1)质量守恒定律应用于化学变化,不能应用于物理变化。
(2)质量守恒定律说的是“质量守恒”而不是其他方面的守恒。
(3)化学反应中,各反应物之间要按一定的质量比相互作用,因此参加反应的各物质的质量总和不是任意比例的反应物质量的简单加和。
(4)不参加反应的物质质量及不是生成物的物质质量不能计入“总和”中。
(3)理解质量守恒定律要抓住“六个不变”“两个可能变”“两个一定变”。
种类
质量
数目
种类
质量
化合价
种类
种类
考点二 化学方程式的书写与意义
1.定义:用化学式来表示化学反应的式子,叫作化学方程式。
2.化学方程式表示的意义和读法
C和O2
CO2
点燃
12
32
44
1
1
1
⑤查:检查化学式是否正确,化学方程式是否配平,发生条件和生成物状态符号是否标注,标注是否恰当。
发生条件
生成物状态
判断化学方程式的正误的分析点
(1)是否符合客观事实
检查化学方程式是否符合客观事实,反应物和生成物的化学式是否正确。
(2)是否遵循质量守恒定律(即配平)
检查反应前后元素、原子的种类是否相同,原子的数目是否相等。
(5)是否滥用“↑”或“↓”符号
如果反应物中有气体参与,则生成物中有气体生成时,气体物质的化学式右边不用标注“↑”;如果反应物中有固体物质参与,则生成物中有不溶物生成时,不溶物的化学式右边不用标注“↓”。
(6)是否错写或漏写反应条件
检查反应条件是否写错、漏写或多写。
考点三 常见的化学反应类型及其判断
1.四大基本反应类型
两种或两种以上
另一种
一种
两种或两种以上其他
单质
单质
化合物
化合物
3.计算步骤
未知量
化学方程式
化学计量数
相
对分子质量
比例式
4.常见类型
(1)已知一种物质的质量,求另一种物质的质量
根据化学方程式计算,实际上是利用化学方程式中各物质的质量比来计算(这是隐含的已知条件),因此只要已知化学方程式中任一反应物或生成物质量,就可求出其他物质的质量。
(2)含字母的化学方程式的计算
利用含字母的化学方程式计算时,它的解题依据同样是利用相关物质的质量比列比例式计算,不过它的物质质量比是隐含的已知条件,它的计算方法一般有两种:
a.通过相对分子质量进行转换,即用相对分子质量与化学计量数乘积表示。
b.利用参加反应的反应物或生成物的质量来表示。
分析:已知C、D的相对分子质量比为22∶9,那么在该反应中C、D的质量比为(22×2)∶(3×9)= 44∶27,已知生成D的质量为2.7 g,列比例式可求出生成C的质量为4.4 g,再根据质量守恒定律可得出参加反应的B的质量为2.7 g+4.4 g-2.3 g=4.8 g,那么B、C质量比为4.8 g∶4.4 g=12∶11。
相对分子质量比并不一定等于物质的质量比,两者之间转换时,一定要结合化学方程式中的化学计量数。
实验5 质量守恒定律的实验探究
气泡
白烟
蓝色沉淀
参加反应
反应后生成
误差分析 天平不平衡的可能原因:
(1)有的反应物或生成物的状态不同,其质量没有计算在内,如参加反应的或反应生成的气体质量。
(2)反应装置气密性不好,使部分物质进入或逸散,造成质量发生变化。
(3)用气球收集反应生成的气体时若考虑浮力的影响,如方案一装置中产生大量气泡,用气球收集产生的气体,由于存在浮力,天平不平衡
装置中气球的作用:一是调节锥形瓶内的压强,起缓冲作用;二是起密封作用,防止实验时锥形瓶内外发生气体交换。
考向1 质量守恒定律的理解
[例1] (2021河池)下列现象不能用质量守恒定律解释的是( )
A.石蜡熔化前后,其质量不变
B.铁钉和硫酸铜溶液反应,反应前后物质的总质量不变
C.木材在空气中燃烧后化为灰烬,灰烬的质量比木材的质量减小
D.铜丝在空气中加热,生成物的质量比原来铜丝的质量增大
A
质量守恒定律中的“变与不变”
有关质量守恒定律的实验探究方法
(1)实验装置要求:如果所选的化学反应中有气体参加或生成,则应该在密闭容器中进行。
(2)误差分析:任何化学反应都遵循质量守恒定律。造成反应前后天平不平衡的原因:
①有的反应物或生成物呈现不同状态,其质量没有计算在内(如:参加反应的或反应生成的气体的质量)。
②反应装置气密性不好,使部分物质进入或逸散,造成质量发生变化。
③用气球收集反应生成的气体时浮力会有影响。
3.(2022滨州一模)甲、乙、丙三位同学用三个不同的实验来验证质量守恒定律如图。他们的方法是:先将下图装置分别放在天平上调节至平衡,然后分别取下,甲、乙将试管中的液体与锥形瓶中的物质混合,丙将气球中的镁粉全部倒入锥形瓶中充分反应后,再放入各自的天平上,下列结论你认为正确的是( )
A.甲、乙、丙三个都平衡
B.甲、乙、丙三个都不平衡
C.甲不平衡,乙、丙平衡
D.只有乙仍然平衡
甲 乙 丙
D
4.(2022东营利津县模拟)某探究小组分别设计了有关“质量守恒定律”的两个验证实验,两套实验装置如图。回答下列问题:
A B
(1)利用A装置进行验证实验:A装置中瓶底的细沙能隔热,加热玻璃管至红热,引燃白磷,锥形瓶中产生的现象为 ,该反应的化学方程式为 。待锥形瓶冷却后,将其放回原托盘上,天平保持平衡。
产生大量白烟
考向3 质量守恒定律的应用
C
依据化学反应前后原子的种类、数目不变,计算出化学方程式两边各原子的个数,即可计算出未知物质的化学式中的原子个数。
D
C
[例4] (2022新泰二模)化学学习常用化学思维去认识和理解世界,下列说法错误的是( )
C
物质 甲 乙 丙 丁
反应前质量/g 10 5 12 20
反应后质量/g 8 5 30 x
A.x=4
B.反应中甲和丙的质量比为1∶9
C.该反应中丙有可能是单质,丁一定是化合物
D.若甲与丁的化学计量数之比为2∶3;则其相对分子质量之比为3∶16
有关质量守恒定律图表题的解题方法(“三步走”):
中考常考的方式有柱状图、饼状图或表格图。虽然呈现形式不同,但解题方法相同。
解题流程 策略方法
步骤1:反应物、生成物、催化剂的判定 分析反应前后各物质的数据,反应后质量增加——生成物;反应后质量减少——反应物;质量不变——可能是催化剂或杂质
步骤2:质量比的确定 反应物减少的质量之比=反应物的质量比;生成物增加的质量之比=生成物的质量比
步骤3:反应类型的判断 根据反应物、生成物的种类特点确定反应类型
考向4 微观反应示意图
[例5] (2022东营一模)下图是某汽车尾气净化装置中发生反应的微观示意图。下列说法正确的是( )
A.参加反应的X与Y的粒子个数比为1∶1
B.该反应属于基本反应类型中的置换反应
C.参加反应的X与生成的Z的质量比为9∶7
D.化学反应前后,催化剂的质量和性质一定不变
C
(1)若化学反应前后都有相同小球组成且结构也相同的物质,应先抵消反应前后相同的物质。
(2)若小球代表的原子已知,则可以根据微观示意图写出该反应的化学方程式;若小球代表的原子未知,则根据反应前后各种小球所代表的原子的种类和数目不变进行配平。
(3)根据化学方程式或配平的式子分析相关问题。
D
D
考向5 化学方程式的书写及判断
D
化学方程式正误判断
(1)看化学方程式是否符合客观事实。
(2)看化学式是否正确,是否已配平。
(3)看生成物中“↑”或“↓”标注是否规范,反应条件是否标注正确。
B
A
考向6 根据化学方程式的计算
[例7] (2022泰安宁阳县模拟)工业纯碱中常含有少量的氯化钠。为测定某纯碱样品中氯化钠的质量分数,化学兴趣小组同学称取12.0 g纯碱样品,加水使其完全溶解,向所得溶液中加入氯化钙溶液,产生沉淀的质量与所加入氯化钙溶液的质量关系如图所示。该样品中氯化钠的质量分数是多少?(结果准确到0.1%)
化学方程式计算的三“要领”、三“关键”、三“注意”
(1)三个要领
①步骤要完整;②格式要规范;③得数要准确。
(2)三个关键
①准确书写化学式;②化学方程式要配平;③准确计算相对分子质量×化学计量数。
(3)三点注意
①计算中注意单位统一(必须是质量单位);②若给出体积需换算成质量,公式:气体质量=气体体积×密度;③含有杂质物质转化为纯净物的公式:纯净物的质量=不纯物的质量×物质的纯度。
13.(2022东营利津县期末)化学兴趣小组为了测定一批从樟树市阁皂山风景区采集的石灰石样品中碳酸钙的质量分数,取用12 g石灰石样品,把250 g稀盐酸分5次加入样品中(样品中除碳酸钙外,其余成分既不与盐酸反应,也不溶解于水),充分反应后经过滤、干燥等操作,最后称量,得实验数据如表:
次数 第1次 第2次 第3次 第4次 第5次
加入稀盐酸质量/g 50 50 50 50 50
剩余固体质量/g 9 6 3 m 2
(1)m的值应为 ,实验所用大理石样品中碳酸钙的质量分数为 (结果准确到0.1%)。
答案:(1)2 83.3%
(2)请计算石灰石样品完全反应后生成二氧化碳的质量(根据化学方程式写出计算步骤)。
(3)请结合上表数据分析第4次所加20 g稀盐酸参加反应情况 (填“未反应”“部分反应”或“全部反应”)。
(3)部分反应
A
C
BD
8.(2022丽水)定律是对自然现象或关系的描述,通常可用数学方式加以表达。在学习“质量守恒定律”时,小丽查阅到以下材料:
(1)波义耳实验中,金属灰增加的质量是 。
(2)质量守恒定律的发现过程,带给我们的启示有 (填字母)。
A.要善于总结前人的成果和经验
B.实验的成功与否,取决于药品的选择
C.定量方法是科学研究的重要方法
受上述研究启发,小丽对相关实验进行了深入探究。
参加反应的氧气质量(或氧化汞中氧元素的质量)
AC
(3)在白磷燃烧前后质量测定实验中(如图),气球的作用有 _
。
形成密闭空间,使瓶内气压保持在一定
范围内,防止瓶塞因压强过大而冲出(合理即可)
(4)小丽认为,蜡烛燃烧后剩下的固体质量比燃烧前少了,因此该现象不符合质量守恒定律。请你设计一个能说服小丽的简明实验思路 _
。
在密闭装置中完成蜡烛燃烧实验,并测量蜡烛燃烧前后整个装
置的质量,比较两者的质量大小
9.(2022枣庄)碳酸氢钠是发酵粉的主要成分,常用作糕点、馒头的发泡剂。为测定某碳酸氢钠样品中NaHCO3的质量分数,称取20.0 g样品,加热至恒重(质量不再变化),称得固体质量为13.8 g。(已 知:样品中杂质在加热过程中不发生变化)
(1)计算样品中NaHCO3的质量分数。(写出计算过程)
(2)若上述测定过程中未加热至恒重,则测得NaHCO3的质量分数将 。(填“偏小”“偏大”或“无影响”)。
答案:(2)偏小
意义
实例:C+O2CO2
读法
质的方面
表示反应物、生成物和反应条件
反应物是 ,生成物是 ,反应条件是
碳和氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳
量的方面
表示反应物、生成物之间的质量比
C+O2CO2
m(C)∶m(O2)∶m(CO2)= 12∶32∶44
每 份质量的碳和 份质量的氧气在点燃条件下反应生成 份质量的二氧化碳
表示反应物、生成物之间的粒子个数比
C+O2CO2
1∶ 1 ∶ 1
每 个碳原子和 个氧分子发生反应生成 个二氧化碳分子
④标:标明反应 以及 (用“↑”或“↓”注明是气体或沉淀)。如4P+5O22P2O5。
(3)反应物和生成物不能调位
化学方程式不能倒写和移项,但“”同一边的物质的化学式位置可以互换。
(4)化学方程式中化学式前面的化学计量数应是最简整数比
如不能把化学方程式CH4+2O2CO2+2H2O写成:2CH4+4O22CO2+4H2O,虽然化学方程式不违背质量守恒定律,但式中各物质化学式前的化学计量数不是最简整数比,这种写法是错误的。
反应类型
定义
表达式
特点
化合反应
由 物质生成 物质的化学反应
A+B+…M
多变一
分解反应
由 物质生成 物质的化学反应
MA+B+…
一变多
置换反应
一种 与一种化合物反应生成另一种 和另一种化合物的化学反应
A+BCB+AC
单换单(或取而
代之)
复分解
反应
两种 互相交换成分,生成另外两种 的化学反应
AB+CDAD+CB
头尾结合型
(双交换,价不变)
2.常见非基本反应类型
(1)氧化反应:物质与氧气发生的化学反应。
(2)还原反应:如一氧化碳还原金属氧化物:CO+CuOCu+CO2。
(3)中和反应(属于复分解反应):酸与碱之间的反应。
例如:在反应A+3B2C+3D中,C和D的相对分子质量比为22∶9,若2.3 g A与足量B充分反应,生成2.7 g D,则在此反应中,参加反应的B与生成的C之间的质量比为多少?
实验方案
方案一:稀盐酸和碳酸钙的反应(不考虑浮力影响)
方案二:在密闭容器中进行红磷燃烧实验
方案三:氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液的反应
实验装置
实验
原理
CaCO3+2HClCaCl2+ CO2↑+H2O
4P+5O22P2O5
2NaOH+CuSO4Cu(OH)2↓+Na2SO4
实验
现象
有 产生,天平平衡
红磷燃烧,产生大量 ,放出热量,天平平衡
有 生成,天平 平衡
实验
结论
的各物质的质量总和等于 的各物质的质量总和
实验
总结
(1)质量守恒定律只能应用于化学变化,不能应用于物理变化。
(2)质量守恒定律的实验探究必备的条件是选择反应现象明显且没有气体生成的化学反应。
(3)若利用有气体参加或有气体生成的反应进行实验,则反应必须在密闭容器中进行
4P+5O22P2O5
[例3] (2022北京)载人航天器中处理CO2的一种方法为2Li2O2+2CO22X+O2,X的化学式为( )
A.Li B.Li2O
C.Li2CO3 D.LiOH
5.(2022葫芦岛)我国发射卫星的火箭常用N2H4作燃料,点燃时与助燃剂X发生下列反应:2N2H4+X3N2+4H2O,则X的化学式是( )
A.NO B.N2O C.NO2 D.N2O4
6.(2022泰安模拟)我国古代典籍中有“银针验毒”的记载,其反应原理之一是4Ag+2H2S+O22X+2H2O。下列有关该反应的说法不正确的是( )
A.X的化学式是Ag2S
B.反应前后元素种类不变
C.反应前后银元素的化合价不变
D.H2S中硫元素为-2价
9.(2022招远模拟)科研人员制备了一种纳米催化剂,二氧化碳和水在其表面发生反应的微观反应示意图如图所示,下列说法正确的是( )
A.参加反应的分子个数比为1∶3
B.该反应属于置换反应
C.催化剂的化学性质在反应前后发生变化
D.反应的化学方程式:2CO2+4H2O2CH3OH+3O2
10.(2022新泰模拟)北京冬季奥运会实现场馆100%清洁能源供电,硅是太阳能电池的重要材料,如图是用改良西门子法制取高纯硅的微观反应示意图,下列说法正确的是( )
A.甲、乙、丙、丁四种物质均由分子构成
B.该反应中所有元素的化合价都发生了变化
C.该反应中乙、丁的质量比为4∶71
D.反应的化学方程式为SiCl4+2H2Si+4HCl
[例6] (2022广饶一模)下列有关反应的化学方程式完全正确的是( )
A.铁在氧气中燃烧:4Fe+3O22Fe2O3
B.银放入稀盐酸中:2Ag+2HCl2AgCl+H2↑
C.碳酸钠投入稀盐酸中:Na2CO3+HClNaCl+CO2↑+H2O
D.氯酸钾分解制氧气:2KClO32KCl+3O2↑
11.(2022淄博二模)以下化学方程式书写正确的是( )
A.2Al2O34Al+3O2
B.CaO+H2OCa(OH)2
C.NH4HCO3NH3+H2O+CO2
D.Cu+2HClCuCl2+H2↑
12.(2022聊城三模)下列反应的化学方程式书写正确的是( )
A.高炉炼铁:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
B.盐酸除铁锈:+3H2
C.小苏打治疗胃酸过多:Na2CO3O+CO2↑
D.铝制品耐腐蚀:2Al+3O2Al2O3
解:设纯碱样品中碳酸钠的质量为x。
Na2CO3+CaCl2CaCO3↓+2NaCl
106 100
x 10.0 g
=
x=10.6 g
样品中氯化钠的质量分数=×100%≈11.7%
答:样品中氯化钠的质量分数为11.7%。
答案:(2)解:设石灰石样品中碳酸钙完全反应共生成的CO2质量为x。
CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑
100 44
10 g x
=
x=4.4 g
答:石灰石样品完全反应后共生成二氧化碳的质量4.4 g。
1.(2022绥化)制备硝酸的过程中,会产生氮的氧化物等空气污染物。为减少环境污染,需要用氢氧化钠溶液吸收尾气,反应的化学方程式为NO+X+2NaOH2NaNO2+H2O,则X的化学式为( )
A.NO2 B.N2O
C.N2O5 D.N2O3
2.(2022宜昌)硅是重要的半导体材料,X+H23HCl+Si(高纯)是工业制硅流程中的化学反应之一。下列说法错误的是( )
A.反应中元素种类不变
B.反应中各原子数目不变
C.X的化学式是SiHCl2
D.副产品可用于生产盐酸
6.(双选)(2022潍坊)氢气和氧气在Pd基催化剂表面可反应生成过氧化氢,其微观示意图如图所示。下列说法正确的是( )
A.该过程不遵循质量守恒定律
B.生成过氧化氢的微观过程的顺序是④③①②
C.过程③中,结构被破坏的分子是氧分子
D.该反应的化学方程式为H2+O2H2O2
答案:(1)解:生成二氧化碳和水的质量之和为20 g-13.8 g=6.2 g。
设样品中NaHCO3的质量为x。
2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑ 减少的固体质量
168 18 44 18+44=62
x 6.2 g
= x=16.8 g
样品中NaHCO3的质量分数为×100%=84%
答:样品中NaHCO3的质量分数为84%。
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