内容正文:
学习主题二 物质的化学变化
第五讲 质量守恒定律及其应用 化学方程式
第一部分 教材梳理
·化学
01
中考命题分析
05
重难点解法
03
新教材素材特训
02
基础知识梳理
04
重点实验突破
06
考点分层训练
·化学
广东省近五年中考化学考情一览表
课标要求 年份/分值
2024 2023 2022 2021 2020
◎认识化学反应中的各物质间存在定量关系,化学反应遵守质量守恒定律;理解质量守恒定律的微观本质 3 3 2 3 2
◎能根据实验事实用文字和符号描述、表示化学变化,并正确书写常见的化学方程式 8 6 8 10 8
◎能根据化学方程式进行简单的计算,并解决生产、生活中的简单问题 7 8 8 8 6
教材导航:人教版:九上第五单元P109~126 粤教版:九上第四单元P126~140
·化学
1.定义: 的各物质的 ,等于反应后生成的各物质的 。
质量总和
质量总和
质量守恒定律(5年5考)
参加化学反应
考点
1
·化学
2.用质量守恒定律解释化学反应过程中的“变”与“不变”:
(1)六个“一定不变”:
①原子的 、 不变(推断化学方程式中的化学计量数、未知物质的化学式);
②原子的 不变;
③元素的 不变(推断反应物或生成物的元素组成);
④元素的 不变(推断反应前后某元素的质量);
⑤物质的总质量不变(解释反应前后物质的质量变化、用质量差确定某一物质的质量)。
质量
种类
质量
种类
个数
·化学
(2)两个“一定改变”:物质的种类一定改变(宏观),物质的粒子构成一定改变(微观)。
(3)两个“可能改变”:元素的化合价可能改变,分子的数目可能改变。
3.质量守恒定律的实验验证(详见P26“重点实验突破”)
·化学
质量守恒定律只适用于任何化学反应,不能应用于物理变化;质量守恒定律强调的是“质量守恒”,不包括体积等其他方面的守恒。
·化学
1.定义:用 来表示化学反应的式子。
2.意义
化学方程式的书写(5年5考)
化学式
考点
2
意义 举例(以C+O2CO2为例)
物质转化关系 表示反应物、生成物和 _ 碳和氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳
反应条件
·化学
(续表)
定量关系 质量
守恒 表示反应前后 守恒 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
比例
关系 宏观角度:表示各物质之间的 关系(即质量比) C、O2、CO2的质量比为12∶32∶44
微观角度:表示反应物、生成物及各种粒子的相对数量关系(即个数比) C、O2、CO2的个数比为1∶1∶1
质量
质量
·化学
3.书写原则:以客观事实为基础,遵守 定律。
4.化学方程式的书写
(1)描述反应事实:写出反应物和生成物的 (反应物或生成物不止一种,用加号连接),在反应物和生成物之间画一条短线,在短线上注明化学反应发生的 。
(2)配平化学方程式:选取合适的化学计量数(要化成最简整数比),使化学方程式遵守质量守恒定律,再将短线改为
。
等号
条件
化学式
质量守恒
·化学
(3)标注生成物状态的符号:根据反应事实,在需要标注物质状态的生成物化学式右边注“↑”“↓”号。
(4)检查:检查化学式,反应条件是否标明,配平是否正确,生成物状态(上下标)是否标注正确。
·化学
考点
3
根据化学方程式进行简单计算(5年5考)
根据化学方程式进行计算的步骤:
1.设:根据题意设未知量(设未知量为x,不带单位)。
2.写:正确书写有关反应的化学方程式。
3.找:找出比例关系,写出相关物质的化学计量数与相对分子质量的乘积以及已知量、未知量。
4.列:列出比例式(式中已知量要带单位),求解(结果带单位)。
5.答:简明地写出答案。
·化学
1.(RJ九上P115新增习题改编)化学反应前后一定不变的是
(填序号,下同),可能改变的是 。
①原子数目 ②分子数目 ③元素种类 ④物质种类 ⑤原子种类 ⑥物质的总质量
②
①③⑤⑥
·化学
2.(RJ九上P124新增习题改编)下列关于化学方程式4Al+ 3O22Al2O3的叙述中,正确的是( )[相对原子质量:O-16,Al-27]
A该反应属于基本反应类型中的氧化反应
B.表示氧化铝分解生成铝和氧气
C.表示4个铝和3个氧气在点燃的条件下生成2个氧化铝
D.表示每108份质量的铝恰好与96份质量的氧气完全反应,生成204份质量的氧化铝
D
·化学
3.(RJ九上P124新增素材改编)黑火药是我国古代的四大发明之一,它是由木炭、硝石粉(KNO3)、硫粉按一定质量比均匀混合而成。点燃黑火药反应的化学方程式是3C+S+2KNO3
A+N2↑+3CO2↑,物质A的化学式是 。
K2S
·化学
4.(KY九上P139新增习题改编)某有机物燃烧的化学方程式是CxH8+5O23CO2+yH2O,则x = ,y=
;44 g CxH8与足量的O2完全反应,生成132 g CO2和
72 g H2O,则参加反应的O2与CO2质量比是 。
40∶33
4
3
·化学
重点实验 探究“质量守恒定律”( )
序号 实验一 实验二 实验三 实验四
实验
装置 图1 图2 图3 图4
·化学
实验
现象 铜粉加热后,气球鼓起后又变瘪,红色粉末变为 色,反应前后总质量 (填“相等”或“不相等”,后同) 铁丝表面覆盖一层 色的物质,锥形瓶的溶液由蓝色变成
色,反应前后总质量
剧烈反应,有____________,
白色粉末逐渐渐少,反应前后总质量 剧烈燃烧,产生耀眼的白光,生成
色固体,反应前后总质量
不相等
白
不
相等
大量气泡生成
相等
浅绿
红
相等
黑
·化学
反应的化
学方程式
结论 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
2Cu+O2
2CuO
CuSO4+Fe===
Cu+FeSO4
Na2CO3+2HCl
===2NaCl+H2O+CO2↑
2Mg+O2
2MgO
·化学
分析与总结 (1)能直接验证质量守恒定律的是实验 ,其他方案不能直接验证的原因是___________________________________
_________________________________________________。
(2)验证质量守恒定律时试剂、装置的选择原则:①所选试剂必须能发生化学反应,且现象明显;②有气体参加或生成的反应必须在密闭容器中进行
有在密闭容器中进行,造成反应前后总质量不相等
实验三、四中有气体参与了反应,且没
一、二
·化学
1.(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
·化学
2.人教版新教材素材 某同学使用如图所示实验装置,通过红热的玻璃导管引燃红磷来验证质量守恒定律。请回答下列问题。
(1)锥形瓶内发生反应的化学方程式为
。
4P+5O2
2P2O5
·化学
(2)该实验装置中,小气球的作用是________________________
_________________________________________________
; (填“能”或“不能”)用玻璃棒来代替玻璃导管,原因是 。
(3)不选用敞口容器进行该实验的原因是____________________
_________________________________________________
。
称量
且生成的五氧化二磷白烟会散逸到空气中而影响生成物质量的
反应中有气体参与,
玻璃棒不能将受热膨胀的气体导到气球中
不能
爆炸
体系;容纳反应中受热膨胀的气体,防止瓶塞被冲开或装置
隔绝空气,形成密闭
·化学
(4)下列图像中,能够体现该实验过程中锥形瓶内物质质量与时间关系的是 (填字母)。
d
·化学
重难点❘信息型化学方程式的书写
【例】(1)(2022广东)孔雀石[主要成分为Cu2(OH)2CO3]受热分解,生成三种氧化物,其中一种为黑色固体,该反应的化学方程式为 。
Cu2(OH)2CO32CuO+H2O+CO2↑
(2)(2023广东)一定条件下,CO与H2发生化合反应生成甲醇(CH3OH),化学方程式为 。
CO+2H2CH3OH
·化学
【方法技巧】根据信息书写化学方程式可按“两步走”:第一步,充分挖掘题干信息,确定反应物、生成物和反应条件;第二步,根据质量守恒定律配平化学方程式。当化学方程式无法配平时,在空气中的反应需要考虑氧气是否参与,在溶液中的反应需要考虑水是否参与或生成。
·化学
【举一反三1】(2024内江改编)按绿色化学的原则,最理想的化工生产方式就是反应物的原子全部转化为期望产物。一定条件下,CO2和H2发生某个反应,按照1∶2比例反应只生成一种产物,该反应的化学方程式为____________________
__________,其基本反应类型是 _。
CH4O2
CO2+2H2
化合反应
·化学
【举一反三2】火箭燃料肼能与H2O2反应,反应图示如图(未配平)。该反应的化学方程式为__________________________
。(注意配平)
4H2O
N2H4+2H2O2===N2↑+
·化学
【举一反三3】(2024潍坊)古籍记载“凡煎炼亦用洪炉,入(锡)砂数百斤,丛架木炭亦数百斤,鼓鞲(指鼓入空气)熔化。火力已到,砂不即熔,用铅少许勾引,方始沛然流注”。高温下木炭还原锡砂(SnO2)的化学方程式为________________
___________。
C+SnO2
Sn+CO2↑
【举一反三4】(2024青岛)工业上常用电解熔融氯化锂(LiCl)的方法冶炼金属锂,同时产生氯气(Cl2),反应的化学方程式为 。
2LiCl2Li+Cl2↑
·化学
考向1 从定性或定量角度推断未知物质的化学式
1.(2024福建)载人航天器中处理CO2的一种方法为2Li2O2+2CO2===2X+O2,X的化学式为( )
A.Li B.Li2O
C.Li2CO3 D.LiOH
质量守恒定律
C
考点
1
·化学
2.(2023北京)下列物质均可用作燃料,在O2中充分燃烧时,不会产生CO2的是( )
A.CH4 B.NH3 C.木炭 D.CO
B
·化学
3.(广东真题汇编)完成下列问题。
(1)(2024)铜箔在新能源汽车电池制造等领域有重要应用。“制箔”中,发生反应的化学方程式:2CuSO4+2H2O
2Cu+O2↑+2X,X的化学式为 。
(2)(2023)超氧化钾(KO2)为黄色固体,可分别与CO2、H2O反应生成O2和白色固体,原理分析:4KO2+2CO2===2K2CO3+3O2,4KO2+2H2O===4X+3O2↑,则X的化学式为
。
KOH
H2SO4
·化学
考向2 微观反应示意图
4.(2023广东)梦天舱燃烧科学柜采用a作燃料成功实施首次在轨点火实验。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.反应前后元素种类不变
B.反应前后分子个数不变
C.a分子中C、H原子个数比为1∶4
D.反应生成c、d的质量比为 22∶9
D
·化学
5.(2024广东)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.参加反应的a、b分子个数比为1∶1
C
·化学
6.(2019广东H和H分别表示氢元素的三种原子,可简写成 1H、2H、3H,制造燃料电池常用 1H,制造氢弹要用 2H、3H。请据下图回答:
甲 乙
·化学
(1)1H、2H、3H三种原子中, (填“质子”“中子”或“电子”)数目不等。
(2)2H2与O2反应生成的重水可表示为2H2O。写出3H2在O2中燃烧的化学方程式: ,在图乙的小方框中,把 3H2与O2恰好完全反应的反应物微观粒子补画齐全。
答案图
中子
23H2+O223H2O
如图所示:
·化学
A.x=7
B.丙可能是该反应的催化剂
C.该反应属于化合反应
D.反应中甲和丁的质量比是9∶8
考向3 数据分析
7.(2024临沂)一定条件下,甲、乙、丙、丁四种物质反应前后的质量关系如表所示。下列说法中错误的是( )
C
物质 甲 乙 丙 丁
反应前的质量/g 40 3 5 2
反应后的质量/g 4 x 5 34
·化学
8.(2024山东)A+3B===C+2D反应中,8 g A和9 g B恰好完全反应生成 7 g C,同时生成 g D;若要得到 30 g D,则参加反应的B为 g。
27
10
·化学
9.(2024肇庆一模改编)下列化学方程式与事实相符且正确的是( )
A.治疗胃酸过多:Mg(OH)2+H2SO4===MgSO4+2H2O
B.氧化汞加热分解:2HgO2Hg+O2↑
C.用高锰酸钾制氧气:2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
D.硫在氧气中燃烧:S+O2SO2↑
化学方程式的书写
B
考点
2
·化学
10.根据信息书写化学方程式。
(1)(2024广东节选)《天工开物》蕴含丰富的化学知识和化学思想。书中记载了银朱的制备过程如图。“研磨”时,水银与石亭脂充分反应生成银朱,化学方程式为 , 有剩余的反应物是 。
石亭脂(或“S”)
Hg+S===HgS
·化学
(2)太阳能电池需要大量的单质硅,单质硅是由石英固体(SiO2)与碳在高温条件下反应制得的,同时生成一种可燃性气体,该反应的化学方程式为 。
(3)金属锂与水反应除了生成LiOH外,还生成一种具有可燃性的气体单质,写出锂与水反应的化学方程式:_____________
,该反应属于 (填基本反应类型)反应。
置换
2Li+2H2O
===2LiOH+H2↑
SiO2+2CSi+2CO↑
·化学
可能用到的相对原子质量:H-1,C-12,N-14,O-16,Mg-24,Fe-56,Zn-65
11.(RJ九上P122新增习题改编)镁在氧气中燃烧生成氧化镁。在这个反应中,镁、氧气、氧化镁的质量比是( )
A.27∶32∶102 B.3∶2∶5
C.4∶3∶2 D.27∶16∶43
根据化学方程式进行计算
B
考点
3
·化学
12.人教版新教材素材 我国古代将炉甘石(ZnCO3)、赤铜(Cu2O)和木炭粉混合加热到约800 ℃,得到黄铜(锌和铜的合金),现进行模拟,工艺流程如图1所示。已知:2ZnCO3+2Cu2O+2C2Zn+4Cu+4CO2↑。
图1
·化学
(1)流程中“磨细、混匀”的目的是_____________________
。
(2)气体A中一定含有CO2,可能含有 。
CO
触面积,加快反应速率,使反应更充分
增大反应物之间的接
图1
·化学
(3)若用该工艺制备了1 000 g黄铜产品,其中锌单质的质量分数为32.5%。求:产生这些锌单质所需碳酸锌的质量(写出计算过程)。
解:1000 g黄铜产品中锌单质的质量为1000 g×32.5%=325 g,设所需ZnCO3的质量为x。
2ZnCO3+2Cu2O+2C2Zn+4Cu+4CO2↑
250 130
x 325
x=625 g
答:需要碳酸锌的质量为625 g。
·化学
图2
(4)“高温还原冷却”过程,假设产品中氧元素的质量分数随时间的变化如图2所示。若(3)中产品是在t4后得到的,且产品中只含三种元素,则黄铜中至少含铜单质________g。
646.2
·化学
13.(2024安徽)某实验小组按图a装置验证质量守恒定律,一段时间后,发现锥形瓶内部分固体变为红棕色。实验过程中瓶内物质或元素质量变化与图b相符的是( )
A.铁粉的质量
B.氮气的质量
C.氧元素的质量
D.固态物质的质量
A
·化学
14.(2024阳江二模)我国科学家开发了在低温下具有高活性的SCR催化剂,可减少氮氧化物的排放,其中一个反应的微观示意图如图所示,下列说法正确的是( )
A.反应后氮元素的质量减小
B.30 g NO完全反应需要17 g NH3
C.生成的N2与H2O的分子个数比
为1∶1
D.使用该催化剂可以节约能源
D
·化学
(1)实验一:称量装置和试剂的总质量为m1,保持装置密闭。使红磷燃烧,待装置冷却后,再次称量装置和试剂的总质量为m2,m1与m2的大小关系是:m1 m2。
15.[跨学科试题](2023吉林)化学兴趣小组用气密性良好的不同装置进行下列实验,验证质量守恒定律。
=
·化学
(2)实验二:将气球中的碳酸钠粉末倒入锥形瓶中,观察到的现象是 ,电子天平示数_______
(填“增大”或“减小”)。
(3)为了克服实验二中气球受浮力的影响,在实验三中改进实验装置,用电子天平称量装置和试剂的总质量,接下来的实验操作为 ,待反应结束后,再次称量装置和试剂的总质量,电子天平示数不变。
倾斜瓶子,使稀盐酸和碳酸钠混合
减小
产生气泡,气球膨胀
(4)化学反应遵守质量守恒定律,其微观原因是___________
。
原子种类、个数和质量都不变
反应前后
·化学
16.[科普阅读与计算结合](2024深圳)【科普材料】中国天宫空间站三名航天员每日需要O22.4 kg,固体燃料氧气发生器制氧,是航天员安全可靠的供氧途径之一。向氧气发生器加入粉末状的铁粉和氯酸钠(NaClO3);点燃铁粉,铁粉剧烈燃烧,放出大量的热,NaClO3受热分解为NaCl和O2。[相对原子质量:O-16,Na-23,Cl-35.5,K-39]
(1)氯酸钠受热分解所需的能量来自于 。
铁粉剧烈燃烧
·化学
(2)三名航天员4天所需O2共9.6 kg,则理论上至少需要加热分解NaClO3的质量为多少?(NaClO3的相对分子质量为106.5,列出化学方程式,写出完整计算过程)
(2)解:设理论上至少需要加热分解NaClO3的质量为x。
2NaClO32NaCl+3O2↑
213 96
x 9.6 kg
x=21.3 kg
答:理论上至少需要加热分解NaClO3的质量为21.3 kg。
·化学
(3)在一定条件下,制取相同质量的O2,则加热分解
(填“KClO3”或“NaClO3”)所需质量更少。
NaClO3
·化学
$$