内容正文:
表征化学反应
专题05
考点串讲
1
目
录
CONTENTS
01
02
03
04
化学条件对化学反应的影响
化学反应条件
反应条件调控的应用
质量守恒定律的微观体现
05
质量守恒定律及其应用
06
化学方程式
07
根据化学方程式进行计算
思 维 导 图
专题05
表征化学反应
化学反应条件
根据化学方程式进行计算
化学条件对化学反应的影响
化学反应需要条件
常见的反应条件
催化剂的定义
催化剂的作用
计算的依据
反应条件调控的应用
怎样调控反应条件
反应条件调控的意义
质量守恒定律及其应用
计算的步骤及注意事项
质量守恒定律的定义
质量守恒定律的应用
质量守恒定律的微观体现
质量守恒的原因
质量守恒微观体现
化学方程式
化学方程式含义
化学方程式的书写
化学反应条件
1
2.许多化学反应需要一定条件。如物质燃烧常常需要“______”;物质分解常常需要
“______”或提供“高温”;室温下分解水需要“______”;分解过氧化氢制取氧气需要
“________”;绿色植物发生光合作用需要“______”和“叶绿素”的共同作用等。
1. 生活的物质时刻发生着各种______变化,为了使______变化快速发生,往往需
要外界提供____________。
化学
化学
一定的条件
点燃
加热
通电
催化剂
光照
考 点 梳 理
考点01 化学反应条件
5
典 例 精 讲
考点01 化学反应条件
【典例01-1】【反应条件催化剂的理解和判断】 水有多种作用,例如:镁与碘的化合反应十分缓慢,若滴入少量水,则立即剧烈反应,此时水作为
A.反应物 B.生成物
C.催化剂 D.稀释作用
C
6
举 一 反 三
考点01 化学反应条件
【演练01-1】【化学反应条件的理解】科学探究是奇妙的过程.在一次实验中,小明不小心把硫酸铜溶液滴加到了盛有5%H2O2溶液的试管中,立即有大量的气泡产生.请你和小明一起填写空白.
(1)检验试管中产生的气体为氧气的方法是 ________________;
用带火星的木条
(2)小明根据实验现象推测硫酸铜溶液可能是此反应的 ________;
催化剂
(3)小明同学如果要进一步确定硫酸铜溶液是此反应的催化剂,还须通过实验确认
它在化学反应前后质量和 __________都没有发生变化.
化学性质
7
化学条件对
化学反应的影响
2
1. 化学反应发生是有条件的,可以通过化学实验来探究______________及反应条
件对__________的影响。
反应所需条件
化学反应
2. 催化剂:是一种物质,它在化学反应中能够改变__________,而本身的______
和__________在反应前后保持不变
反应速率
质量
化学性质
3. 在化工生产中,通常通过添加________的方法来改变__________,以满足实际
生产的需要,催化剂在化工生产中具有极其广泛的应用。
催化剂
反应速率
4. 化学反应条件不仅影响反应速率,还会影响反应产物和反应过程中_____________。
能量的变化
考 点 梳 理
考点02 化学条件对化学反应的影响
9
【名师点拨】
1.催化剂的定义和性质:
(1)催化剂是指在化学反应中能够改变反应速率(包括加快和减慢)的物质,而其
自身的质量和化学性质在反应前后不发生变化。这种性质被称为“一变二不变”,
即反应速率发生变化,而催化剂的质量和化学性质保持不变。
(2)催化剂的选择性意味着它通常只对某一类特定的化学反应起作用,而对其他
反应则可能没有明显影响或不起作用。
考 点 梳 理
考点02 化学条件对化学反应的影响
10
2. 催化剂的用途:
(1)催化剂在工业生产中扮演着重要角色,约有以上的工业过程中使用催化剂,
涉及化工、石化、生化、环保等多个领域。
(2)催化剂的引入可以使得一些原本难以进行的反应变得可行,或者使得反应在更
温和的条件下进行,从而提高生产效率和产品质量。
考 点 梳 理
考点02 化学条件对化学反应的影响
11
典 例 精 讲
考点02 化学条件对化学反应的影响
【典例02-1】【催化剂的作用和特征】 下列有关催化剂的理解错误的是
C
A.同一物质可做多个化学反应的催化剂
B.对于同一化学反应,可以有几种不同的催化剂
C.催化剂能改变化学反应速率,也能增加或减少生成物的质量
D.催化剂在化学反应前后质量和化学性质没有改变
12
举 一 反 三
考点02 化学条件对化学反应的影响
【演练02-1】【催化剂在化学反应中的作用】分解a、b两份过氧化氢溶液,并进行记录,得到如图。下列说法正确的是
C
A.中过氧化氢含量相同
B.时间为t时,a还没有结束反应
C.完全分解后,a产生的氧气比b的多
D.为了增加b中氧气的量,可以选择加入催化剂
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反应条件调控的应用
3
考 点 梳 理
考点03 反应条件调控的应用
1. 在生产、生活和科学研究中,总是严格控制____________,如调控反应温度、
反应物浓度、反应物之间的接触面积及加入________等,控制反应进行的速率、
反应生成物的____,使化学反应按人们期望的方向进行。
反应的条件
催化剂
量
2. 化学反应条件的调控在______和生活中具有重要应用,对有效利用______、
节能降耗、安全生产和提高人类生活质量等都具有重要意义。
生产
资源
典 例 精 讲
考点03 反应条件调控的应用
【典例03-1】【反应条件在化学反应中的影响】 根据反应事实可以推出影响化学反应的因素,下列推理中不合理的是
B
选项 化学反应事实 影响因素
A 硫在氧气中燃烧比在空气中燃烧的火焰更明亮 反应物浓度
B 相同质量的煤粉比煤块燃烧更剧烈 反应物种类
C 碳在常温下不与氧气反应,点燃时能与氧气反应 反应温度
D 过氧化氢在通常情况下难分解,加入二氧化锰后迅速分解 催化剂
16
举 一 反 三
考点03 反应条件调控的应用
【演练03-1】【反应条件在氧气制取中的作用】某兴趣小组用的过氧化氢溶液完成如图实验。下列说法不正确的是
A
A.甲木条不复燃,说明过氧化氢溶液常温下不分解
B.甲和丙对比可知,温度会影响化学反应速率
C.甲和丁对比可知,是否加入催化剂会影响化学反应速率
D.乙和丙对比可知,乙中未复燃是因为加热后产生大量的水蒸气,冲淡了氧气浓度
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质量守恒定律的微观体现
4
1. 化学反应过程中的反应物和生成物,都是由______组成、由______等微观粒
子构成的。
元素
原子
考 点 梳 理
考点04 质量守恒定律的微观体现
2. 酒精燃烧的探究
(1)酒精在点燃的条件下能与空气中的氧气发生反应,生成__________和____。
二氧化碳
水
(2)反应物酒精由____、____、氧三种元素组成,氧气由____元素组成,此反应物
包含三种元素。酒精燃烧的产物为二氧化碳和水,由____、____、氧三种元素组
成。反应物的两种分子中包含____、____、氧三种原子,产物中的两种分子也包
含这三种原子。
碳
氢
氧
碳
氢
碳
氢
3. 在化学变化前后,组成物质的______种类没有改变,构成物质的______种类也
没有发生改变。
______________________________
元素
原子
19
典 例 精 讲
考点04 质量守恒定律的微观体现
【典例04-1】【利用质量守恒微观解决问题】 乐山)乙二醇可用于生产汽车防冻
液,其分子的微观结构示意图如图所示,下列有关乙二醇的说法正确的是
B
A.化学式为
B.相对分子质量为62
C.分子中碳原子和氢原子的个数比为1:1
D.一个乙二醇分子由10个元素组成
20
举 一 反 三
考点04 质量守恒定律的微观体现
【演练04-1】【从微观角度考察化合和分解反应】(2024•湖南)航天员在太空生活需要氧气和水。氧气和水的相互转化,体现了“合”与“分”的思想。
(1)“合”的思想
液氢和液氧反应产生的能量可为返回舱返
回提供动力,该反应的微观示意图如图所示:
①该化学反应的基本类型是 ______反应。
化合
②返回舱返回的动力采用液氢作为能源的优点是_________________(写一条即可)
热值高(合理即可)
21
举 一 反 三
考点04 质量守恒定律的微观体现
(2)“分”的思想
航天员在空间站生活所需氧气主要通过电解水获得,该反应的化学方程式
是____________________________________。
2H2O = 2H2 ↑ + O2 ↑
通电
(3)“合”与“分”的思想
通过以上事实,证明了水是由 ________________组成。
氢元素与氧元素
22
质量守恒定律及其应用
5
1.化学变化前后物质质量关系的探索说明,实验是进行科学探究的重要途径,而精
确严谨的定量实验,能帮助人们更为准确地收集__________,更好地揭示客观世
界的规律。
实验数据
2.参加化学反应的各物质的质量总和______反应后生成的各物质质量总和,这个规
律叫做______________。
等于
质量守恒定律
3.质量守恒定律的意义:它是自然界__________的规律,它揭示了化学反应过程中
反应物和生成物之间的______关系。
客观存在
质量
考 点 梳 理
考点05 质量守恒定律及其应用
24
4.质量守恒定律的理解
(1)物质是由______、原子等微观粒子构成的,发生化学反应时,参加反应的各物
质中的______会重新组合形成新的物质。化学反应中原子核不会发生变化,因而
反应中______的种类及______的种类和数目不变。
分子
原子
元素
原子
(2)参加化学反应的各物质的质量总和______发生变化,即参加化学反应的各物质
的质量总和______反应后生成的各物质的质量总和。
不会
等于
考 点 梳 理
考点05 质量守恒定律及其应用
25
5.质量守恒定律的适用范围:
(1)质量守恒定律适用于所有的______变化。化学变化的本质是有____________,
在化学反应中,原子的种类、数目和______都不会发生改变,只是原子_________
_____的分子,所以反应前后物质的______总和必然相等。
化学
新物质生成
质量
重新组合成新
质量
(2)质量守恒定律强调的是“______________”的物质。未参加反应的物质质量不能
计入“________”的质量总和。
参加化学反应
反应物
(3)质量守恒定律中的“质量总和”包括固体、液体、气体的______。若反应中有气
体参与或生成,要考虑气体的质量。
质量
(4)质量守恒定律的适用对象是“______”,不包括其他物理量,如体积等。
质量
考 点 梳 理
考点05 质量守恒定律及其应用
26
典 例 精 讲
考点05 质量守恒定律及其应用
【典例05-1】【验证质量守恒定律实验装置的判断】 下列装置及实验(托盘天平未画出)能用来验证质量守恒定律的是
B
A.将红墨水注入水中
B.红磷燃烧
C.稀盐酸与碳酸钠反应
D.镁条燃烧
27
典 例 精 讲
考点05 质量守恒定律及其应用
【典例05-2】【质量守恒定律定义的理解】 下列对质量守恒定律的认识中正确的
是
B
A.蜡烛燃烧后质量减小,不符合质量守恒定律
B.冰受热熔化成水,符合质量守恒定律
C.红磷燃烧验证质量守恒定律时,反应前后质量不等,可能的原因是装置漏气
D.根据质量守恒定律,氢气在氧气中充分燃烧,生成水的质量应为
28
典 例 精 讲
考点05 质量守恒定律及其应用
【典例05-3】【质量守恒定律在化学反应中的具体应用】 将一定量的乙醇(C2H6O)和氧气置于一个封闭的容器中引燃,测得反应前后各物质的质量如下表.下列判断正确的是
B
A.X一定是该反应的催化剂 B.表中a的值为2.6
C.X可能含有氢元素 D.若起始时氧气的质量是9.6g,则无X生成
物质 乙醇 氧气 水 二氧化碳 X
反应前质量 4.6 8.0 0 0 0
反应后质量 0 0 5.4 4.4 a
29
举 一 反 三
考点05 质量守恒定律及其应用
【演练05-1】【质量守恒中的“六不变 两必变 两可能变”】物质发生化学反应前后,一定保持不变的是:①物质的种类②物质的总质量③分子种类④分子数目⑤原子种类⑥原子数目⑦原子质量⑧元素的种类
A.①②③④ B.②③④⑤ C.②⑤⑥⑦⑧ D.④⑤⑦⑧
B
【演练05-2】【利用质量守恒定律和化学式的计算判断物质的组成】某有机物6.2g在空气中完全燃烧,共得到17.6g二氧化碳和10.8g水,则该化合物的组成元素是
A.一定只含有碳元素 B.一定只含有碳、氢两种元素
C.一定含有碳、氢、氧三种元素 D.一定含有碳、氢元素,可能含有氧元素
C
30
举 一 反 三
考点05 质量守恒定律及其应用
【演练05-3】【验证质量守恒定律的实验探究】(2024•山西)在一次实验课上,同学们通过小组合作,完成了对密闭容器中少量小苏打与少量白醋反应的质量测定。以下分析正确的是
A.反应后小苏打的质量增加
B.反应过程中各物质的质量都不变
C.反应前后各物质的质量总和相等
D.反应前称量的是小苏打和白醋的总质量
C
31
举 一 反 三
考点05 质量守恒定律及其应用
【演练05-4】【验证质量守恒定律的实验探究】在学习质量守恒定律的内容时,我们曾经做了如图甲所示的实验,回答下列问题。
(1)图甲实验中,取下烧杯并将其倾斜,盐酸与碳酸钠粉末混合生成氯化钠、水、
二氧化碳,观察到的现象是 ______________________________,化学方程式是
_____________________________________,该实验 ______(填“能”或“不能”)用来
验证质量守恒定律。
白色粉末逐渐消失,有气泡产生
不能
32
举 一 反 三
考点05 质量守恒定律及其应用
(2)图乙中在设计实验时,锥形瓶底部放层细沙的目的是防止锥形瓶 ______,气球
的作用是 __________。白磷刚引燃,立即将锥形瓶放到天平上称量,天平不平衡。
结论是:质量不守恒。待锥形瓶冷却后,重新放到托盘天平上称量,天平平衡。
结论是:质量守恒。你认为结论正确的是 ________(填“前一种”或“后一种”)。
炸裂
缓冲气压
后一种
(3)由以上实验可知,用有气体参加或生成的反应来验证质量守恒定律时,反应必
须在 __________中进行。
密闭容器
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举 一 反 三
考点05 质量守恒定律及其应用
【演练05-5】【利用质量守恒定律判断反应中的化学式】(2024•常州)在电化学储能领域拥有巨大潜力的CuFeS2可由以下化学反应制得:CuCl+FeCl3+2X CuFeS2+4NH4Cl,则可推测X是
A. B. C. D.
B
【演练05-6】【质量守恒定律和坐标系相结合研究化学反应】在一密闭容器中加入甲、乙、丙、丁四种物质,在一定条件下发生化学反应,测得反应前及t1、t2时刻各物质的质量如图所示。下列说法正确的是
A
A.甲一定是化合物 B.乙为该反应的催化剂
C.时刻,丙、丁的质量比为6:15
D.反应中,乙、丁的质量变化比为1:2
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化学方程式
6
2. 写化学方程式时常出现的错误:
(1)不尊重科学实验,随意臆造化学式或事实上不存在的化学反应。
(2)不遵守质量守恒定律、没有配平或计量数不是________。
最简比
(3)化学式书写错误。
(4)写错或漏写反应条件。
(5)错标或漏标“”(气体生成符号)、___ (沉淀符号)。“”:如果在反应物中没有气
体,而生成物中有气体,那么应该在生成气体的化学式后面标“”。“”:在初中阶
段,只有在溶液中发生反应时生成沉淀,才在生成沉淀的化学式后标“”。
“” “
考 点 梳 理
考点06 化学方程式
1. 书写化学方程式要遵守的原则:
(1)必须以__________为基础; (2)必须遵守质量守恒定律。
客观事实
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3. 配平:在化学式前填上适当的化学计量数,使式子左、右两边的每一种元素的
______个数都相等。
原子
(1)一般情况下,可以用“最小公倍数”法配平。
(2)如果化学方程式中有单质,一般留到______配平。
最后
(3)配平时一般从最复杂的化学式入手。但配平一氧化碳还原金属氧化物反应的化
学方程式时,一般从一氧化碳入手。
(4)刚开始配平,可让化学计量数是分数。配平结束后“”两边化学计量数翻倍,全
部变为______即可。
整数
考 点 梳 理
考点06 化学方程式
37
典 例 精 讲
考点06 化学方程式
【典例06-1】【判断化学方程式书写是否正确】 下列设计方案可行,且化学方程式书写正确的是
D
A.实验室制取氧气:
B.测定空气中氧气的含量:
C.铁丝在氧气中燃烧:
D.检验二氧化碳气体:
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典 例 精 讲
考点06 化学方程式
【典例06-2】【化学方程式的书写和配平训练】 配平或书写下列化学方程式
(1)___ ______。
2
2
3
(2)______ ______。
1
3
2
3
(3)打火机的燃料丁烷在空气中燃烧生成水和二氧化碳的化学方程式
_______________________________________。
2C4H10 + 13O2 8CO2 +10H2O
(4)汽车尾气中的一氧化氮与一氧化碳在催化剂的作用下,反应生成二氧化碳
和一种无污染的单质气体。写出该反应的化学方程式 ____________________。
2NO +2O2 2CO2 +N2
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举 一 反 三
考点06 化学方程式
【演练06-1】【用化学方程式表达化学变化的实验探究】请运用已学知识完成酒精的燃烧的探究。
(1)点燃时:仔细观察发现火焰也分为外焰、内焰、焰心三层,拿住小木条一端迅
速平放入火焰中取出,可观察到小木条与外焰接触部分最先变黑,与焰心接
触部分无明显变化,说明酒精灯 ______温度高。
外焰
(2)对酒精点燃时产生的主要气体进行探究:
【提出问题】酒精完全燃烧后产生的气体主要含有什么?
【查阅资料】
②有机物(一般含有碳、氢元素)完全燃烧后,碳元素转化为二氧化碳,氢元素
转化为水。
①酒精的主要成分是乙醇,含有碳、氢、氧三种元素;
40
举 一 反 三
考点06 化学方程式
【猜想与假设】
猜想一:酒精完全燃烧后产生的气体可能只有二氧化碳
猜想二:酒精完全燃烧后产生的气体可能只有水蒸气
猜想三:酒精完全燃烧后产生的气体可能含有二氧化碳和水蒸气
【进行实验】
实验操作 实验现象 实验结论
用一个干冷的烧杯罩在火焰上方 ________________ 猜想一不正确
将用澄清石灰水润湿过的烧杯罩在火焰上方 澄清石灰水变浑浊 猜想 ____不正确
【实验结论】通过上述实验现象可知,猜想三正确。酒精完全燃烧后产生的气体主
要含有二氧化碳和水蒸气,其化学方程式为 ________________________________。
烧杯内壁有水雾
二
41
举 一 反 三
考点06 化学方程式
【演练06-2】【用化学方程式来表示化学变化】(2024•苏州)天然气的综合利用是重要的研究课题。
天然气是重要的化石燃料和能源,主要成分为
甲烷,还含有少量硫化氢等气体。硫化
氢可在催化剂作用下与甲烷反应而除去,其反应微
观示意图如图1所示。
利用甲烷催化制取氢气。一种甲烷水蒸气催化制氢的透氢膜反应器如图2所示,
通入的甲烷和水蒸气在高温和催化剂作用下反应生成一氧化碳和氢气(该反应是吸
热反应),一部分氢气通过透氢膜与膜外侧通入的氧气反应。
42
(1)甲烷完全燃烧生成和的化学方程式为 ____________________________。
举 一 反 三
考点06 化学方程式
(2)结合图1,分析甲烷与硫化氢的反应。
①产物“ ”中,碳元素和硫元素的质量比为 _______(填最简整数比)。
3:16
②该反应过程中变化的是 ___(填字母)。
A
A.分子的数目 B.原子的种类 C.物质的总质量
利用甲烷在高温、催化作用下分解可制取新型碳单质材料石墨烯,石墨烯具有很高的强度和优良的导电性能。
43
②在反应器的膜外侧通入氧气的主要目的是 _______________________________。
举 一 反 三
考点06 化学方程式
①甲烷水蒸气制氢反应的化学方程式为 ______________________________。
与反应放热,为制氢提供热量
(3)结合图2,分析甲烷水蒸气制氢反应。
(4)下列说法正确的是 ___(填字母)。
C
A.天然气属于纯净物
B.天然气和氢气均属于可再生能源
C.透氢膜反应器内生成的CO与未被完全分离
D.石墨烯具有优良的导电性能,是一种金属单质
根据化学方程式进行计算
7
1. 根据化学方程式所反映出的化学变化中各物质之间的______关系,可以确定一
定______的反应物能转化为多少______的生成物,或产生一定______的生成物需
要多少质量的反应物。
质量
质量
质量
质量
考 点 梳 理
考点07 根据化学方程式进行计算
2. 依据化学方程式进行计算,应遵守下列规则:
(1)依据______正确书写化学方程式。
事实
(2)根据______解决要求假设未知量。
问题
(3)根据____________或物质转化关系式,找出________与需要计算的________之
间的关系,列出关系式。
化学方程式
已知量
未知量
46
(4)根据________进行计算,计算中涉及的物质的______应是纯净物的______。
关系式
质量
质量
(5)完成计算后要进行______。检查____________是否正确,检查所列出的_______
和________之间的关系是否正确,检查已知量和未知量的______是否一致,检查
解题过程是否规范、正确等。
检查
化学方程式
已知量
未知量
单位
(6)给出问题解决要求的答案。
考 点 梳 理
考点07 根据化学方程式进行计算
3. 化学方程式的计算方法的应用
(1)确定反应的投料比确定反应的投料比。
(2)测定物质的含量测定物质的含量。
(3)确定反应放出的热量确定反应放出的热量。
47
典 例 精 讲
考点07 根据化学方程式进行计算
【典例07-1】【利用化学反应计算混合物中物质的质量】 将一定质量的碳酸钙和铜粉的混合物在空气中煅烧使其完全反应2Cu+O2 2CuO,CaCO3 CaO+CO2↑)若反应前后固体的质量保持不变,则原混合物中铜粉的质量分数为
D
【典例07-2】【利用方程式计算的原理进行计算】酒精是一种常用的燃料,当氧气充足时,燃烧的产物是二氧化碳和水,化学方程式为 ____________________________;现有27.6g酒精在一定的氧气中燃烧,产物为二氧化碳,一氧化碳和水,其中二氧化碳和水的质量比为44:81,则参加反应的氧气的质量为 _____g。
A. B. C. D.
44.8
48
举 一 反 三
考点07 根据化学方程式进行计算
【演练07-1】【根据化学方程式进行计算】(2024•武汉)化学项目小组用图1所示装置验证质量守恒定律。点燃红磷前电子天平示数为106.23g (见图1)。验证质量守恒定律后,待白烟完全沉降取下橡胶塞,片刻后再一起称量,电子天平示数稳定为106.28g (见图2)。
回答下列问题:
(1)仪器甲的名称为 ________(填“锥形瓶”或“烧杯”)。
锥形瓶
(2)计算参加反应红磷的质量(结果精确到 。
解:设参加反应的红磷的质量为x
4P+5O2 2P2O5
124 160
x 0.05g
x≈0.04g
即参加反应红磷的质量0.04g;
答:参加反应红磷的质量0.04g。
49
$$