第三节 化学方程式(同步讲义)化学北京版2024九年级上册
2025-10-30
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 初中化学北京版九年级上册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 第三节 化学方程式 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 化学方程式 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 北京市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.68 MB |
| 发布时间 | 2025-10-30 |
| 更新时间 | 2025-09-16 |
| 作者 | xkw_064858781 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2024-12-25 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/49578303.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第五章 再识化学变化
第三节 化学方程式
板块导航
01/学习目标 明确内容要求,落实学习任务
02/思维导图 构建知识体系,加强学习记忆
03/知识导学 梳理教材内容,掌握基础知识
04/效果检测 课堂自我检测,发现知识盲点
05/问题探究 探究重点难点,突破学习任务
06/分层训练 课后训练巩固,提升能力素养
1.理解化学方程式的意义,学会配平化学方程式。
2.学会化学方程式的配平,并正确书写的化学方程式。
3.知道根据化学方程式计算的依据,掌握化学方程式中的比例关系。
4.掌握根据化学方程式计算的一般步骤和格式,能在正确书写化学方程式的基础上进行简单的计算。
一、化学方程式及意义
1.化学方程式:用 化学式 来表示化学反应的式子。
2.化学方程式的意义
化学方程式的意义
以C + O2 点燃 CO2为例
意义
读法
质的方面
表示反应物、生成物和反应条件
反应物:C和O2(或碳和氧气)
生成物:CO2(或二氧化碳)
反应条件:点燃
碳和氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳
量的方面
物质质量关系
表示反应物、生成物各物质的质量比
C + O2 点燃 CO2
相对质量: 12 32 44
碳、氧气、二氧化碳的质量比为12:32:44
在点燃的条件下,每 12 份质量的碳和 32 份质量的氧气恰好完全反应,生成44份质量的二氧化碳
粒子数目关系
表示反应物、生成物各物质的微观粒子个数比
参加反应的各微观粒子的个数比为 1:1:1
在点燃的条件下,每 1 个碳原子和 1 个氧分子恰好完全反应,生成 1 个二氧化碳分子
化学计量数
化学方程式中化学式前面的数字,表示发生反应时的微观粒子个数比
3.从化学方程式获得的信息
获得的信息
以2H2 + O2 点燃 2H2O为例
以Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu为例
定性角度
反应物
H2和O2(或氢气和氧气)
Fe和 CuSO4
生成物
H2O(或水)
FeSO4和Cu
反应条件
点燃
无
基本反应类型
化合反应
暂时未学
获得的信息
2H2 + O2 点燃 2 H2O
4 32 36
Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu
56 160 152 64
定量角度
各物质的质量比
氢气、氧气、水的质量比为4:32:36
铁、硫酸铜、硫酸亚铁和铜的质量比为56:160:152:64
各物质的微观粒子个数比
氢气、氧气、水的分子个数比为2:1:2
反应的铁、硫酸铜、硫酸亚铁和铜的“微观粒子个数比”为1:1:1:1
反应前后物质质量总和守恒
反应前:4+32=36
反应后:36
反应前:56+160=216
反应后:152+64=216
反应前后各原子数目守恒
氢原子数:反应前4,反应后4
氧原子数:反应前2,反应后2
铁、硫、铜原子数:反应前1,反应后1
氧原子数:反应前4,反应后4
二、化学方程式的书写
1.书写原则
(1)要以客观事实为基础,写出反应物、生成物和反应条件,体现化学反应中的物质转化关系。
(2)要遵守质量守恒定律,使等号两边各原子的种类与数目相等,体现化学反应中的定量关系。
2.书写化学方程式的步骤(以磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷的反应为例)
步骤
内容
举例
描述反应事实
在式子的左、右两边写出反应物和生成物的化学式,如果反应物或生成物不止一种,就分别用加号把它们连接起来;
P + O2 点燃 P2O5
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条件,如加热(常用“△”号表示)、点燃、催化剂等。
配平化学方程式
检查式子左、右两边各元素原子的种类和数目,通过选取合适的化学计量数,使化学方程式遵守质量守恒定律,将短线改为等号。
4P+5O2 点燃 2P2O5
如果生成物中有气体,在气体物质的化学式右边要注“↑”号;对于溶液中的反应,如果生成物中有固体,在固体物质的化学式右边要注“↓”号。
2KMnO4 ∆ K2MnO4+MnO2+O2↑
CuSO4+2NaOH==Cu(OH)2↓+Na2SO4
【易错提醒】
(1)如果反应物和生成物中都有气体,气体生成物就不注“↑”号,如C+O2 点燃 CO2;
(2)溶液中的反应,若反应物和生成物中都有固体,固体生成物也不注“↓”号,如Fe+CuSO4==FeSO4+Cu。
(3)“↑”和“↓”只能标注在生成物中,不能标注在反应物中。
(4)“点燃”不能与“加热”、“∆”混淆,也不能写成“燃烧”。
3.化学方程式的配平方法
配平方法
适用范围
步骤
最小公倍数法
适用于化学方程式两边某元素各出现一次的。
(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。
KClO3——KCl+ O2 ;Al + Fe3O4—— Fe + Al2O3
观察法
一般均可用
(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。
Fe2O3+ CO——Fe + CO2 ;H2 O + Fe —— Fe3 O4+ H2
奇数配偶法
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。
C2 H2 +O2 ——CO2 +H2 O ;O2 ——Fe2O3 + SO2
分数配平法
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。
C2H2 + O2—— CO2+ H2O ;
C2H5OH + O2 —— CO2 + H2O
定一法
有机物与氧气的反应
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。一般来说,观察和配平的顺序为:有氢看氢,无氢看氧,原子团优先配平,单质最后配平。
CH3OH+O2——H2O+CO2;C2H5OH+O2——H2O+CO2
三、根据信息书写化学方程式
1.根据文字信息书写化学方程式
从文字表述中找出反应物、生成物和反应条件,然后配平。
典例:写出下列与氢气有关的反应的化学方程式。
(1)在1200~1300 ℃时,三氯化硼(BCl3)蒸气与干燥、纯净的氢气反应可制得单质硼(B)和氯化氢:
2BCl3+3H2 1200~1300 ℃ 2B+6HCl。
(2)氢化钙(CaH2)固体是一种储氢材料,能与水反应生成氢氧化钙和氢气:
CaH2+2H2O=== Ca(OH)2+2H2↑ 。
【易错提醒】
(1)反应条件要严格按照题给信息书写,不能擅自改动。如“1200℃”不能写成“高温”;“一定条件”、“催化剂”、“高温高压”等都要原文照抄,不可改动。
(2)关注反应物和生成物的状态,考虑是否需要添加气体符号和沉淀符号。
2.根据微观反应示意图书写化学方程式
(1)恰好完全反应时
典例:二氧化碳转化为甲醇的微观示意图如图所示,请回答:
写出该反应的化学方程式:CO2+3H2 一定条件 CH4O+H2O。
【易错提醒】
不能根据图上数出来的分子或原子个数直接作为化学计量数(化学方程式中化学式前面的数字),化学计量数一定要化为最简整数比。
(2) 反应物有剩余时
反应剩余的分子,不能写入化学方程式。反应后的图示中有与反应前图示中相同的某分子(原子)模型,说明该物质有剩余,但在写化学方程式时,生成物中不能出现该物质的化学式。一般可在反应前后的示意图上,先将相同的分子(原子)模型一对一地划去,然后再写化学方程式。
典例:某反应的微观示意图如图所示,请回答:
写出该反应的化学方程式:2CO+O2 点燃 2CO2 。
【易错提醒】
在反应前后的示意图上,划去相同的分子(原子)模型时一定要一对一,也就是反应前后划去的分子(原子)模型要相等。
(3)只给出各物质的一个分子(原子)型
根据给出的模型,写出反应物和生成物及反应条件,然后自己配平。
典例:A和B在某种催化条件下反应生成C和D。反应的微观示意图如图所示,请回答:
写出该反应的化学方程式:2H2S+SO2 催化剂 3S+2H2O 。
四、根据化学方程式的简单计算
1.计算依据:
(1)理论依据:质量守恒定律
(2)基本依据:反应中的各物质的质量比成正比例关系,等于各物质相对分子质量(或相对原子质量)与其化学计量数的乘积之比
2.计算步骤:
(1)设未知数;
(2)根据题意写出化学方程式,写出相关物质的化学计量数与相对分子质量的乘积;
(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;
(5)简明地写出答案。
【易错提醒】
要领:步骤完整,格式规范,计算准确;
关键:化学式要正确;化学方程式要配平;准确计算相对分子质量;
3.解题格式
【易错提醒】
(1)由于方程式只能反映物质间的质量比,代入方程式中的各个量必须是质量,如果题给数据是体积,则需根据密度进行换算。
(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)设的未知数x是包含单位的,后面不能再加单位。
4.常见错误示例
【易错提醒】 计算时的常见错误:
(1)未知数带有单位。
(2)所设物质的质量包含杂质的质量,或者包含未参加反应的物质的质量。
(3)已知物质的质量没有单位。
(4)化学方程式书写错误或者没有配平。
(5)关系式中的数据没有与物质的化学式对齐。
(6)步骤不完整、数值计算错误、所答非所问等在其他学科也能犯的错误。
5.计算中常用的关系式:
(1)m= ρv
(2)单位换算:1L=1000mL,1mL=1cm3
(3)含杂质的计算:
①物质的纯度=×100%
②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
③物质的纯度(纯物质的质量分数)=1-杂质的质量分数
1.(23-24九年级上·上海金山·期中)化学方程式正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】A、硫与氧气在点燃的条件下生成二氧化硫,反应物中氧气是气体,二氧化硫的后面不需要标注↑,正确的化学方程式应为S+O2SO2,错误;
B、氢气在氧气中燃烧生成水,该化学方程式完全正确,正确;
C、化合物中镁元素的化合价为+2价,氧元素的化合价为-2价,根据化合物中各元素的化合价的代数和为零,则氧化镁的化学式为MgO,反应的化学方程式写为:,错误;
D、铁与氧气在点燃的条件下反应生成四氧化三铁,不是氧化铁,反应的化学方程式写为:,错误。
故选B。
2.(23-24九年级上·黑龙江绥化·期中)在化学反应2A+B=3C+D中,已知60克A和30克B恰好完全反应,生成15克D。若C的相对分子质量是50,则A的相对分子质量为( )
A.60 B.30
C.90 D.120
【答案】A
【解析】根据质量守恒定律可知,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,则生成C的质量为,设A的相对分子质量为x,
故A的相对分子质量为60,故选:A。
3.使含6克A、6克B、8克C的固体混合物充分反应后,得到的物质中,没有A、C;有15克B和若干克气体D,则参加反应的各物质的质量比为A:B:C:D= 。
【答案】6:9:8:5
【解析】根据质量守恒定律,在化学反应中,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。反应前物质的质量总和为6g+6g+8g=20g,则反应后生成D的质量为20g-15g=5g;生成B的质量为15g-6g=9g;剩余物中没有A、C,说明A、C完全反应了,参与反应的质量分别为6g、8g。据此得出参加反应的A:B:C:D的质量比为6:9:8:5。
4.“化学氧自救器”是一种在缺氧环境中通过化学制氧剂临时供氧的装置,制氧剂主要成分为超氧化钾(KO2),产生氧气的原理为:。
(1)X的化学式是 。
(2)要制得48g氧气,需要含KO280%的制氧剂的质量是多少?(写出计算过程)
【答案】(1)K2CO3
(2)解:设需要含KO280%的制氧剂的质量为x。
,x=177.5g
答:需要含KO280%的制氧剂的质量是177.5g。
【解析】(1)根据质量守恒定律,化学反应前后原子的个数、种类均不变,反应前含有4个K、12个O、2个C,反应后含有6个O,相差4个K、6个O、2个C,故X中含有2个K、3个O、1个C,则X的化学式为K2CO3,故填:K2CO3;
(2)详见答案。
►问题一 化学方程式的意义
【典例1】北京冬奥会火炬“飞扬”采用液氢作为燃料,真正做到了零排放、零污染。氢气燃烧的化学方程式为2H2+O22H2O,从中获得的信息错误的是
A.氢气和氧气在点燃的条件下生成水
B.在点燃条件下,2份质量的氢气和1份质量的氧气反应生成2份质量的水
C.反应前后原子的种类、数目均不变
D.在点燃条件下,每2个氢气分子和1个氧气分子反应生成2个水分子
【答案】B
【解析】A、等号左边为反应物,右边为生成物,等号上面为反应条件,则由方程式可知,氢气和氧气在点燃的条件下生成水,该选项正确;
B、根据化学方程式可知,,则每4份质量的氢气与32份质量的氧气反应生成36份质量的水,该选项不正确;
C、由方程式可知,反应前后原子的种类、数目均不变,该选项正确;
D、化学式前面的系数也可表示微粒个数关系,即在点燃条件下,每2个氢气分子和1个氧气分子反应生成2个水分子,该选项正确。
故选B。
【变式1-1】如图,四位同学正在讨论某一个化学方程式表示的意义。下列四个化学方程式中,同时符合这四位同学所描述的是( )。
A.S+O2 点燃 SO2 B.C+O2 点燃 CO2
C.2H2+O2 点燃 2H2O D.2C+O2 点燃 2CO
【答案】C
【解析】A、反应条件是点燃,微观粒子个数比是1:1:1.物质的质量比为:32:32:64=1:1:2,故A错误;
B、反应条件是点燃,微观粒子个数比是1:1:1.物质的质量比为:12:32:44=3:8:11,故B错误;
C、反应条件是点燃,微观粒子个数比是2:1:2.物质的质量比为:4:32:36=1:8:9,故C正确;
D、反应条件是点燃,分子个数比为:2:1:2,质量比为24:32:56=6:8:14,故D错误。
故选C。
【变式1-2】在一密闭的容器中。一定质量的硫粉与过量的氧气在点燃的条件下充分反应,容器内各相关量与时间(从反应开始计时)的对应关系正确的是
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】A、由于,反应前氧气为气体,反应后二氧化硫为分子,则气体分子个数反应前后不变,该选项正确;
B、根据质量守恒,生成的二氧化硫气体的质量等于硫和氧气的质量之和,则气体质量增大,该选项不正确;
C、反应过程中,硫质量不断减少直至减为零,该选项不正确;
D、反应前后,物质的总质量不变,该选项不正确。
故选A。
►问题二 常见化学方程式的书写
【典例2】下列化学方程式中,正确的是( )。
A.C+O2CO2 B.2HgOHg2+O2↑
C.4Fe+3O22Fe2O3 D.4P+5O22P2O5
【答案】D
【解析】A、碳和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳,反应的化学方程式为:,故选项错误;
B、氧化汞加热分解生成汞和氧气,反应的化学方程式为:,故选项错误;
C、铁和氧气在点燃的条件下生成四氧化三铁,反应的化学方程式为:,故选项错误;
D、磷和氧气在点燃的条件下生成五氧化二磷,反应的化学方程式为:,故选项正确;
故选D。
【解题必备】
书写化学方程式时,一定要检查:1、化学式的正误;2、是否配平;3、有没没加反应条件;4、有没有标注生成物的状态。
【变式2-1】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)
【解析】(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,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,过氧化氢溶液和二氧化锰混合,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:;
【变式2-2】写出下列反应的化学方程式,并在括号内注明基本反应类型。
(1)电解水: 。( )反应
(2)过氧化氢溶液中加入二氧化锰: 。( )反应
(3)高锰酸钾制取氧气: 。( )反应
(4)钠在氯气中燃烧: 。( )反应
【答案】 2H2O2H2↑+O2↑ 分解 2H2O22H2O+O2↑ 分解 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ 分解 2Na+Cl22NaCl 化合
【分析】(1)一个正确的化学方程式必须做到:化学式正确、已经配平、注明反应条件、气体符号等使用正确没有遗漏;
(2)由多种物质发生反应生成一种物质的化学变化是化合反应,由一种物质发生反应生成多种物质的化学变化是分解反应。
【解析】(1)电解水生成氢气和氧气,一种物质生成多种物质,是分解反应;2H2O2H2↑+O2↑。
(2)过氧化氢溶液中加入二氧化锰生成水和氧气,一种物质生成多种物质,是分解反应;2H2O22H2O+O2↑。
(3)高锰酸钾加热生成氧气、二氧化锰、锰酸钾,一种物质生成多种物质,是分解反应;2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑。
(4)钠在氯气中燃烧生成氯化钠,多种物质生成一种物质,化合反应; 2Na+Cl22NaCl。
►问题三 化学方程式的配平
【典例3】配平或写出下列化学方程式:
(1) 。
(2) 。
【答案】(1)3 2 4 3
(2)1 6 2 3
【解析】(1)利用最小公倍数法进行配平,以氧原子作为配平的起点,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;
(2)本题可利用“定一法”进行配平,把Al2O3的化学计量数定为1,则HCl、AlCl3、H2O前面的化学计量数分别为:6、2、3。
【解题技巧】
1.最常用的配平方法:观察法、最小公倍数法
2.化学方程式配平没有固定的方法,可以视情况将各种方法联合应用。如:对于含碳氢氧元素的有机物燃烧化学方程式的配平,可综合采用定一法和分数法。
【变式3-1】配平下列化学方程式
(1) Cu+ HNO3(浓)= Cu(NO3)2+ NO2↑+ H2O
(2) Cu+ HNO3(稀)= Cu(NO3)2+ NO↑+ H2O
【答案】(1)1 4 1 2 2
(2)3 8 3 2 4
【解析】(1)利用待定系数法配平,分别设铜的化学计量数为x、硝酸的化学计量数为2y,NO2前面系数为z,根据反应前后原子个数不变,首先使反应前后,铜原子、氢原子个数相等,则可得:,根据反应前后氮原子个数相等,列出方程:2y=2x+z,根据反应前后氧原子个数相等,列方程:6y=6x+2z+y,解此方程组,可得y=2x,z=2x,代入方程式,约去x,可得:;
(2)利用待定系数法配平,分别设铜的化学计量数为a、硝酸的化学计量数为2b,NO前面系数为c,根据反应前后原子个数不变,首先使反应前后,铜原子、氢原子个数相等,则可得:,根据反应前后氮原子个数相等,列出方程:2b=2a+c,根据反应前后氧原子个数相等,列方程:6b=6a+c+b,解此方程组,,,代入方程式,约去a,两边均乘以3,可得:。
【变式3-2】配平以下化学方程式(系数“1”要填写,配平完要划上等号):
(1) 。
(2) 。
(3) 。
(4) 。
【答案】(1)2 1 1 1
(2)2 9 6 6
(3)1 4 3 4
(4)2 1 3 4
【解析】(1)观察化学方程式可知,NaHCO3前的计量数为2,其余物质前的计量数为1,化学方程式即可配平,化学方程式为:2;
(2)设C3H6的计量数为1,根据碳原子守恒,则CO2的系数为3,再根据氢原子守恒,则H2O的系数为3,最后根据氧原子守恒,则O2前的系数为,扩大两倍将化学方程计量数化为整数,化学方程式为:2966;
(3)观察化学方程式可知,该反应的实质是一氧化碳夺取四氧化三铁中的氧元素,生成二氧化碳,四氧化三铁失去氧元素生成铁,每个四氧化三铁分子有4个氧原子需4个一氧化碳分子,形成4个二氧化碳分子,因此化学方程式为:434;
(4)设N2O4的计量数为1,根据氧原子守恒,则H2O的系数为4,再根据氢原子守恒,则N2H4的系数为2,最后根据氮原子守恒,则N2前的系数为3,因此化学方程式为:2N2H4+N2O4 3N2+4H2O。
►问题四 根据信息书写化学方程式
【典例4】第十九届亚运会秉持着“绿色、智能、节俭、文明”的办会理念。燃料创新使用“零碳甲醇燃料”,即通过二氧化碳和氢气在一定条件下生成甲醇(CH3OH)和一种常见的液体,该反应的化学方程式为 。
【答案】
【解析】(1)二氧化碳和氢气在一定条件下反应生成甲醇和一种常见的液体,根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类不变,反应物中含C、H、O,生成物中也应含C、H、O,故生成的常见液体是水,该反应的化学方程式为:。
【解题必备】
1.根据题目的文字表述,找准反应物、生成物和反应条件;
2.反应条件严格按照题目信息书写,不能擅自改动。若题目条件指向不明确,则根据题目表述书写,如出现“一定条件”、“一定温度和压强”“催化剂”等,则将这些条件直接写等号上方即可。
【变式4-1】按要求完成下列反应的化学方程式。
(1)氢化钠是一种白色固体,化学式是NaH,它与水反应生成氢氧化钠和氢气。该反应的化学方程式是
(2)高级汽车中常配置一种汽车安全气囊,内部贮存有硝酸铵。当汽车高速行驶中受到猛烈撞击时,硝酸铵迅速分解产生大量一氧化二氮气体和另一种氧化物充满气囊,隔在乘员和挡风玻璃、方向盘之间,防止乘员受伤。写出硝酸铵受撞击后发生分解的化学方程式
【答案】(1)NaH+H2O=NaOH+H2↑
(2)NH4NO3N2O↑+2H2O
【解析】(1)氢化钠和水反应生成氢氧化钠和氢气,反应的化学方程式:NaH+H2O=NaOH+H2↑;
(2)由题意,当汽车高速行驶中受到猛烈撞击时,硝酸铵迅速分解产生的大量一氧化二氮(N2O)气体和水蒸气,反应的化学方程式为:NH4NO3N2O↑+2H2O。
【变式4-2】哥伦比亚号航天飞机曾用金属铝粉和高氯酸铵(NH4ClO4)混合物做为固体燃料,加热铝粉使其被氧气氧化,放出大量的热,促使混合物中高氯酸铵受热分解。同时生成四种气体:一种气体是空气中的主要成分,一种气体是氯气(Cl2)还有一种气体是化合物(常温下是液态)因而产生巨大的推动力。试写出其中涉及反应的化学方程式:
(1)铝粉被氧气氧化成三氧化二铝: 。
(2)高氯酸铵受热分解: 。
【答案】 4Al+3O2 2Al2O3 2NH4ClO4N2↑+2O2↑+Cl2↑+4H2O↑
【解析】(1)铝粉被氧气氧化成三氧化二铝:4Al+3O2 2Al2O3;
(2)高氯酸铵受热分解:2NH4ClO4N2↑+2O2↑+Cl2↑+4H2O↑。
►问题五 根据微观示意图书写化学方程式
【典例5】硫化氢(H2S)是一种有毒气体。如图是硫化氢和氧气在点燃条件下反应的微观示意图,该反应的化学方程式 。
【答案】 2H2S+3O22SO2+2H2O
【解析】由反应的微观示意图可知,该反应是硫化氢和氧气在点燃条件下发生反应生成了二氧化硫和水,反应的化学方程式是:2H2S+3O22SO2+2H2O。
【解题必备】
1.微观示意图上若各种物质都有多个分子,则注意根据图示写出的化学方程式中化学计量数要约简。
2.反应前后若有相同的分子且分子数减少,表示该反应物有剩余,可以先划去相同数目的该分子;
3.反应前后各种物质的分子模型只出现一次,则根据模型写出反应物和生成物及反应条件后,还需要配平。
【变式5-1】质量守恒定律是化学由定性走向定量的第一步,请回答下列问题:
(1)电解食盐水可制烧碱:,则X的化学式为 。
(2)如图是某反应的微观示意图。
①写出该反应的化学方程式 。
②通过上述变化可得出,化学变化的实质是 。
【答案】(1)Cl2
(2)
在化学变化中,分子分解成原子,原子重新构成新的分子
【解析】(1)由质量守恒定律:反应前后,原子种类、数目均不变,反应前氯、钠、氧、氢原子个数分别为2、2、2、4,反应后的生成物中氯、钠、氧、氢原子个数分别为0、2、2、4,根据反应前后原子种类、数目不变,则每个X分子由2个氯原子构成,则物质X的化学式为Cl2;
(2)①由图可知,甲为NH3,乙为O2,丙为NO,丁为H2O,氨气和氧气在催化剂和加热的条件下反应生成一氧化氮和水,化学方程式为:;
②通过上述变化以及微粒的变化可得出,化学变化的实质是在化学变化中,分子分解成原子,原子重新构成新的分子。
【变式5-2】清华大学研究人员成功研制出一种纳米纤维催化剂,可将二氧化碳转化为液体燃料甲醇,其微观示意图如图所示。
(1)写出该反应的化学方程式: 。
(2)求两种生成物的质量比: 。
【答案】(1)
(2)16:9/9:16
【解析】(1)根据微观示意图可知,二氧化碳与氢气在催化剂作用下加热,反应生成甲醇和水,该反应的化学方程式为。
故填:。
(2),根据化学方程式可知,两种生成物的质量比=32:18=16:9或两种生成物的质量比=18:32=9:16。故填:16:9或9:16。
►问题六 依据化学方程式的简单计
【典例6】已知化学反应:3A+D═2B+C中,24g A与6g D恰好完全反应生成16g B和一定质量的C,则B和C的相对分子质量比是( )
A. 1:1 B. 4:7 C. 2:1 D. 8:7
【答案】 B
【解析】在3A+D═2B+C的反应中,24gA与6gD恰好完全反应生成16gB和一定质量的C,由质量守恒定律,则生成的C的质量为24g+6g﹣16g=14g。
设B和C的相对分子质量分别是x、y
x:y=4:7。
故选B。
【典例7】二氧化氯()常作为饮用水消毒剂。可用KI检测饮用水中二氧化氯的残留量,原理是。
(1)取100mL用二氧化氯消毒后的饮用水与足量KI反应生成的质量为0.0254mg,计算该饮用水中二氧化氯的质量。
(2)该消毒剂 (填“是”或“否”)符合饮用水消毒的二氧化氯残留量0.02mg/L-0.2mg/L的国家标准。
【答案】(1)解:设该饮用水中二氧化氯的质量为x
x=0.0135mg
答:产生二氧化氯的质量为0.0135mg
(2)是
【解析】(1)见答案;
(2)100mL=0.1L,0.0135mg÷0.1L=0.135mg/L,0.02mg/L<0.135mg/L<0.2mg/L,故符合饮用水消毒的二氧化氯残留量0.02mg/L-0.2mg/L的国家标准,故填:是。
【典例8】甲酸(HCOOH)具有清洁制氢的巨大潜力,其分解前后分子种类变化的微观示意图如下:
求:若要制得2g氢气,需要甲酸的质量为多少g?
【答案】 解:要甲酸的质量为x。
答:需要甲酸的质量为46g。
【变式6-1】在反应A+2B=C+2D中,已知D、C的相对分子质量之比为9:22,若16gA与B完全反应后,生成44gC,则在此反应中B和D的质量比是
A.16:9 B.23:9 C.32:9 D.46:9
【答案】A
【解析】设D、C的相对分子质量分别为9x、22x,生成D的质量为y,
根据质量守恒定律可知,化学反应前后物质的总质量不变,则反应物B的质量为,则在此反应中B和D的质量比是,故选:A。
【变式6-2】在实验室中做硫在氧气中燃烧的实验,0.5g硫粉在氧气中完全燃烧,理论上可生成SO2的质量是多少?(请利用化学方程式计算)
【答案】解:设0.5g硫粉在氧气中完全燃烧,理论上可生成SO2的质量是x;
S + O2 SO2
32 64
0.5g x
x=1g.
【变式6-3】国家对化肥的销售有明确的质量标准。为检测铵态氮肥质量的优劣,可采用铵盐与氢氧化钠反应的方法。某同学称取15g硫酸铵样品(杂质不含氮元素),与足量的NaOH混合后,放入试管中加热,发生如下反应:。充分反应后共收集到3.4gNH3。
(1)(NH4)2SO4中氮元素的质量分数 (精确到0.1%)。
(2)样品中硫酸铵的质量(写出计算过程)。
(3)合格硫酸铵化肥中硫酸铵的质量分数需达到94.3%~99%,通过计算判断上述样品是否合格?
【答案】(1)21.2%
(2)解:设样品中硫酸铵的质量为x
x=13.2g
答:样品中硫酸铵的质量为13.2g;
(3)硫酸铵的质量分数为:
因为88%<94.3%,所以该产品不合格。
答:上述该样品不合格。
【解析】(1)(NH4)2SO4中氮元素的质量分数为:;
(2)见答案;
(3)见答案。
1.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
【解析】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。
2.过氧化钠因能与二氧化碳反应生成氧气,故可作为呼吸面具中氧气的来源,从下列化学方程式:“”中获得的信息,不正确的是
A.过氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气
B.此反应中氧元素有两种化合价
C.这一原理不适宜在实验室制取纯净的氧气
D.参加反应的二氧化碳与反应生成的氧气分子个数比为
【答案】B
【解析】A、由化学方程式可知,该反应可表示为过氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,不符合题意;
B、过氧化钠中钠元素显+1价,根据化合物中,正、负化合价的代数和为零,可得氧元素显-1价,二氧化碳和碳酸钠中氧元素均显-2价,氧气中氧元素化合价为0,故此反应中氧元素有三种化合价,符合题意;
C、该反应中有气体参与反应,会导致收集的氧气不纯,这一原理不适宜在实验室制取纯净的氧气,不符合题意;
D、由化学方程式可知,参加反应的二氧化碳与反应生成氧气的分子个数比为:2:1,不符合题意。
故选B。
3.下列化学用语正确的是
A.汞元素hg B.五氧化二磷P5O2
C.钠离子Na- D.镁在氧气中燃烧的方程式
【答案】D
【解析】A.书写元素符号注意“一大二小”,汞的元素符号是Hg,故选项化学用语错误,不符合题意;
B.五氧化二磷的化学式为P2O5,故选项化学用语错误,不符合题意;
C.由离子的表示方法,在表示该离子的元素符号或原子团的右上角,标出该离子所带的正负电荷数,数字在前,正负符号在后,带1个单位电荷时,1要省略,钠离子可表示为Na+,故选项化学用语错误,不符合题意;
D.镁和氧气点燃生成氧化镁,该化学方程式书写完全正确,故选项化学用语正确,符合题意,故选:D。
4.下列有关“2CO+O22CO2”的说法,正确的是
A.若生成10gCO2,则消耗CO和O2的质量总和不一定是10g
B.若5gCO和2gO2混合点燃,则CO2生成的质量一定是7g
C.表示一氧化碳加氧气等于二氧化碳
D.参加反应的氧气与生成的二氧化碳的分子个数比为1:2
【答案】D
【解析】A、根据质量守恒定律可知,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,因此若生成10gCO2,则消耗CO和O2的质量总和一定是10g,说法错误,不符合题意;
B、根据,参加反应的一氧化碳、氧气的质量比为,若5gCO与2gO2混合点燃,则一氧化碳有剩余,消耗的一氧化碳的质量为3.5g,根据质量守恒定律可知,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,因此生成的CO2的质量小于7g,说法错误,不符合题意;
C、表示一氧化碳与氧气在点燃条件下反应生成二氧化碳,说法错误,不符合题意;
D、由化学方程式可知,参加反应的氧气与生成的二氧化碳的分子个数比为1:2,说法正确,符合题意。
故选:D。
5.下列化学方程式书写正确的是
A.木炭在氧气中燃烧:
B.乙炔在空气中充分燃烧:
C.铁丝在氧气中燃烧:
D.铝粉在空气中燃烧:
【答案】B
【解析】A、木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳,化学方程式为,书写错误,不符合题意;
B、乙炔在空气中充分燃烧生成二氧化碳和水,化学方程式为,书写正确,符合题意;
C、铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁,化学方程式为,书写错误,不符合题意;
D、铝在空气中燃烧生成氧化铝,化学方程式为,书写错误,不符合题意。
故选:B。
6.拉瓦锡在研究空气成分时,将氧化汞(HgO)收集后加强热,反应的微观示意图如图所示。下列说法错误的是
A.从反应类型看:该反应属于分解反应
B.从表示方法看:该反应的化学方程式为2HgOHg2+O2↑
C.从微观构成看:分子和原子均可直接构成物质
D.从守恒关系看:反应前后原子的种类、数目不变
【答案】B
【解析】A、该反应符合“一变多”,属于分解反应,故A正确;
B、根据微观示意图可知,氧化汞加热生成汞和氧气,方程式中汞的化学式错误,正确的化学方程式为,故B错误;
C、分子、原子都可以直接构成物质,如:汞由汞原子构成,氧气由氧分子构成,故C正确;
D、由质量守恒定律可知,化学反应前后,原子的种类、数目、质量均不发生变化,故D正确。
故选B。
7.下列反应的化学方程式,书写正确的是
A.磷在空气中燃烧:
B.氧化汞加热分解:
C.硫在氧气中燃烧:
D.细铁丝在氧气中燃烧:
【答案】D
【解析】A.该化学方程式五氧化二磷的化学式书写错误,且配平错误,正确的化学方程式应为:,故不符合题意;
B.该化学方程式没有配平,缺少反应条件,正确的化学方程式应为:,故不符合题意;
C.该化学方程式反应物后面不需要标注↑,氧气是气体,二氧化硫后面也不需要标注↑,正确的化学方程式应为:,故不符合题意;
D.铁和氧气点燃生成四氧化三铁,该化学方程式书写完全正确,故符合题意;
故选D。
8.“宏观一微观一符号”三重表征是化学独特的表示物质及其变化的方法。在一定条件下,甲酸(常温下为液体)可以发生反应,反应的微观示意图如下所示,该反应的化学方程式书写正确的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】根据题目叙述,甲酸(常温下为液体)在一定条件下发生反应,产生氢气和二氧化碳气体,则方程式是;
故选D。
9.在反应A+B=C+2D中,29gA可跟49gB完全反应,生成18gD,C的相对分子质量为120,则A的相对分子质量为
A.58 B.26 C.40 D.86
【答案】A
【解析】依据质量守恒定律可知29gA和49gB恰好完全反应生成18gD时C的质量是:29g+49g-18g=60g,设A的相对分子质量为x,
x=58。
故选A。
10.配平或写出下列化学方程式:
(1) 。
(2) 。
(3)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: 。
(4)氧化铁固体高温时会分解成四氧化三铁和一种气体,写出该反应的化学方程式: 。
【答案】(1)3 2 4 3
(2)1 6 2 3
(3)
(4)
【解析】(1)利用最小公倍数法进行配平,以氧原子作为配平的起点,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;
(2)本题可利用“定一法”进行配平,把Al2O3的化学计量数定为1,则HCl、AlCl3、H2O前面的化学计量数分别为:6、2、3;
(3)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,由质量守恒定律,反应前后元素种类不变,生成的单质气体是氮气,反应的化学方程式为;
(4)氧化铁固体高温时会分解成四氧化三铁和一种气体,由质量守恒定律,反应前后元素种类不变,生成的气体是氧气,反应的化学方程式为。
11.观察下列在一定条件下发生的化学反应的微观示意图:
(1)如图中,生成物的化学式是 。
(2)上述反应过程中,发生反应的物质与所生成物质的微粒个数之比为 。
【答案】(1)
(2)
【分析】根据图示可知,反应前的微观粒子有3个氧分子和3个二氧化硫分子,反应后还剩2个氧分子和1个二氧化硫分子,生成新分子是2个三氧化硫分子,因此该反应是二氧化硫和氧气在一定条件下反应生成三氧化硫,化学方程式为:,据此解题。
【解析】(1)根据分析可知,生成的物质是三氧化硫,化学式是:;
(2)根据分析可知,发生反应的物质与所生成物质的微粒个数之比即二氧化硫、氧气、三氧化硫三种分子的个数比是:。
12.请回答下列问题。
(1)在化学反应3X+4Y=2Z中,已知X和Z相对分子质量为32和102,则Y的相对分子质量为 。
(2)在反应2A+B2=2C中,21gA和足量B2在一定条件下充分反应生成33gC,已知B的相对原子质量为16,则A的相对分子质量是______。
A.26 B.28 C.30 D.32
【答案】(1)27
(2)B
【解析】(1)设Y的相对分子质量为m,根据质量守恒定律,参加反应的X的质量与参加反应的Y的质量和等于生成Z的质量,则3×32+4m=2×102,m=27;
(2)根据质量守恒定律,化学反应前后,物质的总质量不变,则参加反应的B2的质量为:33g-21g=12g,设A的相对分子质量是x,则2x:(16×2)=21g:12g,x=28。
故选B。
13.杭州亚运会开幕式上主火炬的燃料一甲醇()是通过绿色循环利用合成的,反应过程为。本次亚运会共使用320t零碳甲醇,理论上制取320t,零碳甲醇要消耗二氧化碳的质量为多少?
【答案】解:设要消耗二氧化碳的质量为x
答:要消耗二氧化碳的质量为440t。
【解析】见答案。
14.下列叙述、对应的化学方程式,所属基本反应类型都正确的是
A.测定水的组成:分解反应
B.镁在空气中燃烧:氧化反应
C.工业制氧气:分解反应
D.拉瓦锡研究空气的成分:化合反应
【答案】D
【解析】A、化学方程式未配平,正确的为:,故选项错误;
B、镁和氧气反应是氧化反应,但是氧化反应不是基本反应类型,应该是化合反应,故选项错误;
C、这是实验室制取氧气的方法,工业制取氧气是分离液态空气的方法,故选项错误;
D、拉瓦锡实验将汞和氧气一起加热,反应生成氧化汞,化学方程式正确,生成物只有1种,属于化合反应,化合反应是基本反应类型,故选项正确。
故选D。
15.下列化学方程式书写正确,且所含元素的化合价不发生变化的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】A、化学方程式书写错误,正确化学方程式:,镁、氧元素化合价发生改变,不符合题意;
B、化学方程式书写正确,锌由单质态变为化合态,化合价由零价变为+2,铜由化合态变为单质态,元素化合价由+2变为零价,化合价发生改变,不符合题意;
C、化学方程式书写正确,该反应属于复分解反应,符合“双交换价不变”的特点,元素化合价没有发生改变,符合题意;
D、化学方程式书写不正确,二氧化碳没标气体符号,反应物中钙元素为正二价,碳元素为正四价,氧元素为负二价,生成物中各元素化合价没有发生改变,不符合同意;
故选:C
16.我国天宫空间站常用水气整合系统消除空间的CO2,实现资源的循环利用。如图是CO2和H2在催化剂的作用下充分反应的微观示意图,下列说法正确的是
A.反应前后,原子的种类和数目都不变
B.参加反应的甲、乙分子个数比为1∶1
C.反应的化学方程式:CO2+H2=CH4+H2O
D.反应前后,催化剂的质量和性质不变
【答案】A
【分析】由反应的微观示意图可知,二氧化碳与氢气在催化剂作用下生成甲烷和水,反应的化学方程式为CO2+4H2CH4+2H2O。
【解析】A、该反应过程中有新物质生成,属于化学变化,根据质量守恒定律可知,反应前后,原子的种类和数目都不变,选项正确;
B、根据化学方程式可知,参加反应的甲、乙分子个数比为1∶4,选项错误;
C、反应的化学方程式:CO2+4H2CH4+2H2O,选项错误;
D、根据催化剂概念可知,反应前后,催化剂的质量和化学性质不变,物理性质可能改变,选项错误。
故选A。
17.氨气长期以来作为化肥工业的重要原料,实际上氨气还是一种较为理想的清洁能源。下列是氨气与氧气反应的微观示意图。
试根据上述微观示意图,写出该反应的化学方程式 ;该反应过程中生成物涉及到的单质的化学式为 。
【答案】 N2
【解析】该反应是氨气和氧气在点燃的条件下反应生成氮气和水,化学方程式为。
单质是由同种元素组成的纯净物,生成物中氮气是单质,化学式N2。
18.某兴趣小组为测定高锰酸钾样品的纯度,进行了实验探究,某次实验中固体的质量变化如图:
(1)反应结束后,剩余固体中一定含有 (填物质名称)。
(2)计算样品中参加反应的高锰酸钾的质量分数是多少?
【答案】(1)锰酸钾、二氧化锰
(2)【解】设:样品中参加反应的高锰酸钾的质量为。
答:样品中参加反应的高锰酸钾的质量分数是75.2%。
【解析】(1)由于高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,所以反应结束后,剩余固体中一定含有锰酸钾、二氧化锰。故填:锰酸钾、二氧化锰。
(2)详见答案。
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第五章 再识化学变化
第三节 化学方程式
板块导航
01/学习目标 明确内容要求,落实学习任务
02/思维导图 构建知识体系,加强学习记忆
03/知识导学 梳理教材内容,掌握基础知识
04/效果检测 课堂自我检测,发现知识盲点
05/问题探究 探究重点难点,突破学习任务
06/分层训练 课后训练巩固,提升能力素养
1.理解化学方程式的意义,学会配平化学方程式。
2.学会化学方程式的配平,并正确书写的化学方程式。
3.知道根据化学方程式计算的依据,掌握化学方程式中的比例关系。
4.掌握根据化学方程式计算的一般步骤和格式,能在正确书写化学方程式的基础上进行简单的计算。
一、化学方程式及意义
1.化学方程式:用 化学式 来表示化学反应的式子。
2.化学方程式的意义
化学方程式的意义
以C + O2 点燃 CO2为例
意义
读法
质的方面
表示反应物、生成物和反应条件
反应物:C和O2(或碳和氧气)生成物:CO2(或二氧化碳)反应条件:点燃
碳和氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳
量的方面
物质质量关系
表示反应物、生成物各物质的质量比
C + O2 点燃 CO2
相对质量: 12 32 44
碳、氧气、二氧化碳的质量比为12:32:44
在点燃的条件下,每 12 份质量的碳和 32 份质量的氧气恰好完全反应,生成44份质量的二氧化碳
粒子数目关系
表示反应物、生成物各物质的微观粒子个数比
参加反应的各微观粒子的个数比为 1:1:1
在点燃的条件下,每 1 个碳原子和 1 个氧分子恰好完全反应,生成 1 个二氧化碳分子
化学计量数
化学方程式中化学式前面的数字,表示发生反应时的微观粒子个数比
3.从化学方程式获得的信息
获得的信息
以2H2 + O2 点燃 2H2O为例
以Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu为例
定性角度
反应物
H2和O2(或氢气和氧气)
Fe和 CuSO4
生成物
H2O(或水)
FeSO4和Cu
反应条件
点燃
无
基本反应类型
化合反应
暂时未学
获得的信息
2H2 + O2 点燃 2 H2O
4 32 36
Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu
56 160 152 64
定量角度
各物质的质量比
氢气、氧气、水的质量比为4:32:36
铁、硫酸铜、硫酸亚铁和铜的质量比为56:160:152:64
各物质的微观粒子个数比
氢气、氧气、水的分子个数比为2:1:2
反应的铁、硫酸铜、硫酸亚铁和铜的“微观粒子个数比”为1:1:1:1
反应前后物质质量总和守恒
反应前:4+32=36
反应后:36
反应前:56+160=216
反应后:152+64=216
反应前后各原子数目守恒
氢原子数:反应前4,反应后4
氧原子数:反应前2,反应后2
铁、硫、铜原子数:反应前1,反应后1
氧原子数:反应前4,反应后4
二、化学方程式的书写
1.书写原则
(1)要以客观事实为基础,写出反应物、生成物和反应条件,体现化学反应中的物质转化关系。
(2)要遵守质量守恒定律,使等号两边各原子的种类与数目相等,体现化学反应中的定量关系。
2.书写化学方程式的步骤(以磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷的反应为例)
步骤
内容
举例
描述反应事实
在式子的左、右两边写出反应物和生成物的化学式,如果反应物或生成物不止一种,就分别用加号把它们连接起来;
P + O2 点燃 P2O5
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条件,如加热(常用“△”号表示)、点燃、催化剂等。
配平化学方程式
检查式子左、右两边各元素原子的种类和数目,通过选取合适的化学计量数,使化学方程式遵守质量守恒定律,将短线改为等号。
4P+5O2 点燃 2P2O5
如果生成物中有气体,在气体物质的化学式右边要注“↑”号;对于溶液中的反应,如果生成物中有固体,在固体物质的化学式右边要注“↓”号。
2KMnO4 ∆ K2MnO4+MnO2+O2↑
CuSO4+2NaOH==Cu(OH)2↓+Na2SO4
【易错提醒】
(1)如果反应物和生成物中都有气体,气体生成物就不注“↑”号,如C+O2 点燃 CO2;
(2)溶液中的反应,若反应物和生成物中都有固体,固体生成物也不注“↓”号,如Fe+CuSO4==FeSO4+Cu。
(3)“↑”和“↓”只能标注在生成物中,不能标注在反应物中。
(4)“点燃”不能与“加热”、“∆”混淆,也不能写成“燃烧”。
3.化学方程式的配平方法
配平方法
适用范围
步骤
最小公倍数法
适用于化学方程式两边某元素各出现一次的。
(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。
KClO3——KCl+ O2 ;Al + Fe3O4—— Fe + Al2O3
观察法
一般均可用
(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。
Fe2O3+ CO——Fe + CO2 ;H2 O + Fe —— Fe3 O4+ H2
奇数配偶法
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。
C2 H2 +O2 ——CO2 +H2 O ;O2 ——Fe2O3 + SO2
分数配平法
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。
C2H2 + O2—— CO2+ H2O ;
C2H5OH + O2 —— CO2 + H2O
定一法
有机物与氧气的反应
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。一般来说,观察和配平的顺序为:有氢看氢,无氢看氧,原子团优先配平,单质最后配平。
CH3OH+O2——H2O+CO2;C2H5OH+O2——H2O+CO2
三、根据信息书写化学方程式
1.根据文字信息书写化学方程式
从文字表述中找出反应物、生成物和反应条件,然后配平。
典例:写出下列与氢气有关的反应的化学方程式。
(1)在1200~1300 ℃时,三氯化硼(BCl3)蒸气与干燥、纯净的氢气反应可制得单质硼(B)和氯化氢:
2BCl3+3H2 1200~1300 ℃ 2B+6HCl。
(2)氢化钙(CaH2)固体是一种储氢材料,能与水反应生成氢氧化钙和氢气:
CaH2+2H2O=== Ca(OH)2+2H2↑ 。
【易错提醒】
(1)反应条件要严格按照题给信息书写,不能擅自改动。如“1200℃”不能写成“高温”;“一定条件”、“催化剂”、“高温高压”等都要原文照抄,不可改动。
(2)关注反应物和生成物的状态,考虑是否需要添加气体符号和沉淀符号。
2.根据微观反应示意图书写化学方程式
(1)恰好完全反应时
典例:二氧化碳转化为甲醇的微观示意图如图所示,请回答:
写出该反应的化学方程式:CO2+3H2 一定条件 CH4O+H2O。
【易错提醒】
不能根据图上数出来的分子或原子个数直接作为化学计量数(化学方程式中化学式前面的数字),化学计量数一定要化为最简整数比。
(2) 反应物有剩余时
反应剩余的分子,不能写入化学方程式。反应后的图示中有与反应前图示中相同的某分子(原子)模型,说明该物质有剩余,但在写化学方程式时,生成物中不能出现该物质的化学式。一般可在反应前后的示意图上,先将相同的分子(原子)模型一对一地划去,然后再写化学方程式。
典例:某反应的微观示意图如图所示,请回答:
写出该反应的化学方程式:2CO+O2 点燃 2CO2 。
【易错提醒】
在反应前后的示意图上,划去相同的分子(原子)模型时一定要一对一,也就是反应前后划去的分子(原子)模型要相等。
(3)只给出各物质的一个分子(原子)型
根据给出的模型,写出反应物和生成物及反应条件,然后自己配平。
典例:A和B在某种催化条件下反应生成C和D。反应的微观示意图如图所示,请回答:
写出该反应的化学方程式:2H2S+SO2 催化剂 3S+2H2O 。
四、根据化学方程式的简单计算
1.计算依据:
(1)理论依据:质量守恒定律
(2)基本依据:反应中的各物质的质量比成正比例关系,等于各物质相对分子质量(或相对原子质量)与其化学计量数的乘积之比
2.计算步骤:
(1)设未知数;
(2)根据题意写出化学方程式,写出相关物质的化学计量数与相对分子质量的乘积;
(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;
(5)简明地写出答案。
【易错提醒】
要领:步骤完整,格式规范,计算准确;
关键:化学式要正确;化学方程式要配平;准确计算相对分子质量;
3.解题格式
【易错提醒】
(1)由于方程式只能反映物质间的质量比,代入方程式中的各个量必须是质量,如果题给数据是体积,则需根据密度进行换算。
(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)设的未知数x是包含单位的,后面不能再加单位。
4.常见错误示例
【易错提醒】 计算时的常见错误:
(1)未知数带有单位。
(2)所设物质的质量包含杂质的质量,或者包含未参加反应的物质的质量。
(3)已知物质的质量没有单位。
(4)化学方程式书写错误或者没有配平。
(5)关系式中的数据没有与物质的化学式对齐。
(6)步骤不完整、数值计算错误、所答非所问等在其他学科也能犯的错误。
5.计算中常用的关系式:
(1)m= ρv
(2)单位换算:1L=1000mL,1mL=1cm3
(3)含杂质的计算:
①物质的纯度=②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
③物质的纯度(纯物质的质量分数)=1-杂质的质量分数
1.(23-24九年级上·上海金山·期中)化学方程式正确的是( )
A. B.
C. D.
2.(23-24九年级上·黑龙江绥化·期中)在化学反应2A+B=3C+D中,已知60克A和30克B恰好完全反应,生成15克D。若C的相对分子质量是50,则A的相对分子质量为( )
A.60 B.30
C.90 D.120
3.使含6克A、6克B、8克C的固体混合物充分反应后,得到的物质中,没有A、C;有15克B和若干克气体D,则参加反应的各物质的质量比为A:B:C:D= 。
4.“化学氧自救器”是一种在缺氧环境中通过化学制氧剂临时供氧的装置,制氧剂主要成分为超氧化钾(KO2),产生氧气的原理为:。
(1)X的化学式是 。
(2)要制得48g氧气,需要含KO280%的制氧剂的质量是多少?(写出计算过程)
►问题一 化学方程式的意义
【典例1】北京冬奥会火炬“飞扬”采用液氢作为燃料,真正做到了零排放、零污染。氢气燃烧的化学方程式为2H2+O22H2O,从中获得的信息错误的是
A.氢气和氧气在点燃的条件下生成水
B.在点燃条件下,2份质量的氢气和1份质量的氧气反应生成2份质量的水
C.反应前后原子的种类、数目均不变
D.在点燃条件下,每2个氢气分子和1个氧气分子反应生成2个水分子
【变式1-1】如图,四位同学正在讨论某一个化学方程式表示的意义。下列四个化学方程式中,同时符合这四位同学所描述的是( )。
A.S+O2 点燃 SO2 B.C+O2 点燃 CO2
C.2H2+O2 点燃 2H2O D.2C+O2 点燃 2CO
【变式1-2】在一密闭的容器中。一定质量的硫粉与过量的氧气在点燃的条件下充分反应,容器内各相关量与时间(从反应开始计时)的对应关系正确的是
A. B. C. D.
►问题二 常见化学方程式的书写
【典例2】下列化学方程式中,正确的是( )。
A.C+O2CO2 B.2HgOHg2+O2↑
C.4Fe+3O22Fe2O3 D.4P+5O22P2O5
【解题必备】
书写化学方程式时,一定要检查:1、化学式的正误;2、是否配平;3、有没没加反应条件;4、有没有标注生成物的状态。
【变式2-1】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 。
【变式2-2】写出下列反应的化学方程式,并在括号内注明基本反应类型。
(1)电解水: 。( )反应
(2)过氧化氢溶液中加入二氧化锰: 。( )反应
(3)高锰酸钾制取氧气: 。( )反应
(4)钠在氯气中燃烧: 。( )反应
►问题三 化学方程式的配平
【典例3】配平或写出下列化学方程式:
(1) 。
(2) 。
【解题技巧】
1.最常用的配平方法:观察法、最小公倍数法
2.化学方程式配平没有固定的方法,可以视情况将各种方法联合应用。如:对于含碳氢氧元素的有机物燃烧化学方程式的配平,可综合采用定一法和分数法。
【变式3-1】配平下列化学方程式
(1) Cu+ HNO3(浓)= Cu(NO3)2+ NO2↑+ H2O
(2) Cu+ HNO3(稀)= Cu(NO3)2+ NO↑+ H2O
【变式3-2】配平以下化学方程式(系数“1”要填写,配平完要划上等号):
(1) 。
(2) 。
(3) 。
(4) 。
►问题四 根据信息书写化学方程式
【典例4】第十九届亚运会秉持着“绿色、智能、节俭、文明”的办会理念。燃料创新使用“零碳甲醇燃料”,即通过二氧化碳和氢气在一定条件下生成甲醇(CH3OH)和一种常见的液体,该反应的化学方程式为 。
【解题必备】
1.根据题目的文字表述,找准反应物、生成物和反应条件;
2.反应条件严格按照题目信息书写,不能擅自改动。若题目条件指向不明确,则根据题目表述书写,如出现“一定条件”、“一定温度和压强”“催化剂”等,则将这些条件直接写等号上方即可。
【变式4-1】按要求完成下列反应的化学方程式。
(1)氢化钠是一种白色固体,化学式是NaH,它与水反应生成氢氧化钠和氢气。该反应的化学方程式是
(2)高级汽车中常配置一种汽车安全气囊,内部贮存有硝酸铵。当汽车高速行驶中受到猛烈撞击时,硝酸铵迅速分解产生大量一氧化二氮气体和另一种氧化物充满气囊,隔在乘员和挡风玻璃、方向盘之间,防止乘员受伤。写出硝酸铵受撞击后发生分解的化学方程式
【变式4-2】哥伦比亚号航天飞机曾用金属铝粉和高氯酸铵(NH4ClO4)混合物做为固体燃料,加热铝粉使其被氧气氧化,放出大量的热,促使混合物中高氯酸铵受热分解。同时生成四种气体:一种气体是空气中的主要成分,一种气体是氯气(Cl2)还有一种气体是化合物(常温下是液态)因而产生巨大的推动力。试写出其中涉及反应的化学方程式:
(1)铝粉被氧气氧化成三氧化二铝: 。
(2)高氯酸铵受热分解: 。
►问题五 根据微观示意图书写化学方程式
【典例5】硫化氢(H2S)是一种有毒气体。如图是硫化氢和氧气在点燃条件下反应的微观示意图,该反应的化学方程式 。
【解题必备】
1.微观示意图上若各种物质都有多个分子,则注意根据图示写出的化学方程式中化学计量数要约简。
2.反应前后若有相同的分子且分子数减少,表示该反应物有剩余,可以先划去相同数目的该分子;
3.反应前后各种物质的分子模型只出现一次,则根据模型写出反应物和生成物及反应条件后,还需要配平。
【变式5-1】质量守恒定律是化学由定性走向定量的第一步,请回答下列问题:
(1)电解食盐水可制烧碱:,则X的化学式为 。
(2)如图是某反应的微观示意图。
①写出该反应的化学方程式 。
②通过上述变化可得出,化学变化的实质是 。
【变式5-2】清华大学研究人员成功研制出一种纳米纤维催化剂,可将二氧化碳转化为液体燃料甲醇,其微观示意图如图所示。
(1)写出该反应的化学方程式: 。
(2)求两种生成物的质量比: 。
►问题六 依据化学方程式的简单计
【典例6】已知化学反应:3A+D═2B+C中,24g A与6g D恰好完全反应生成16g B和一定质量的C,则B和C的相对分子质量比是( )
A. 1:1 B. 4:7 C. 2:1 D. 8:7
【典例7】二氧化氯()常作为饮用水消毒剂。可用KI检测饮用水中二氧化氯的残留量,原理是。
(1)取100mL用二氧化氯消毒后的饮用水与足量KI反应生成的质量为0.0254mg,计算该饮用水中二氧化氯的质量。
(2)该消毒剂 (填“是”或“否”)符合饮用水消毒的二氧化氯残留量0.02mg/L-0.2mg/L的国家标准。
【典例8】甲酸(HCOOH)具有清洁制氢的巨大潜力,其分解前后分子种类变化的微观示意图如下:
求:若要制得2g氢气,需要甲酸的质量为多少g?
【变式6-1】在反应A+2B=C+2D中,已知D、C的相对分子质量之比为9:22,若16gA与B完全反应后,生成44gC,则在此反应中B和D的质量比是
A.16:9 B.23:9 C.32:9 D.46:9
【变式6-2】在实验室中做硫在氧气中燃烧的实验,0.5g硫粉在氧气中完全燃烧,理论上可生成SO2的质量是多少?(请利用化学方程式计算)
【变式6-3】国家对化肥的销售有明确的质量标准。为检测铵态氮肥质量的优劣,可采用铵盐与氢氧化钠反应的方法。某同学称取15g硫酸铵样品(杂质不含氮元素),与足量的NaOH混合后,放入试管中加热,发生如下反应:。充分反应后共收集到3.4gNH3。
(1)(NH4)2SO4中氮元素的质量分数 (精确到0.1%)。
(2)样品中硫酸铵的质量(写出计算过程)。
(3)合格硫酸铵化肥中硫酸铵的质量分数需达到94.3%~99%,通过计算判断上述样品是否合格?
1.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
2.过氧化钠因能与二氧化碳反应生成氧气,故可作为呼吸面具中氧气的来源,从下列化学方程式:“”中获得的信息,不正确的是
A.过氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气
B.此反应中氧元素有两种化合价
C.这一原理不适宜在实验室制取纯净的氧气
D.参加反应的二氧化碳与反应生成的氧气分子个数比为
3.下列化学用语正确的是
A.汞元素hg B.五氧化二磷P5O2
C.钠离子Na- D.镁在氧气中燃烧的方程式
4.下列有关“2CO+O22CO2”的说法,正确的是
A.若生成10gCO2,则消耗CO和O2的质量总和不一定是10g
B.若5gCO和2gO2混合点燃,则CO2生成的质量一定是7g
C.表示一氧化碳加氧气等于二氧化碳
D.参加反应的氧气与生成的二氧化碳的分子个数比为1:2
5.下列化学方程式书写正确的是
A.木炭在氧气中燃烧:
B.乙炔在空气中充分燃烧:
C.铁丝在氧气中燃烧:
D.铝粉在空气中燃烧:
6.拉瓦锡在研究空气成分时,将氧化汞(HgO)收集后加强热,反应的微观示意图如图所示。下列说法错误的是
A.从反应类型看:该反应属于分解反应
B.从表示方法看:该反应的化学方程式为2HgOHg2+O2↑
C.从微观构成看:分子和原子均可直接构成物质
D.从守恒关系看:反应前后原子的种类、数目不变
7.下列反应的化学方程式,书写正确的是
A.磷在空气中燃烧:
B.氧化汞加热分解:
C.硫在氧气中燃烧:
D.细铁丝在氧气中燃烧:
8.“宏观一微观一符号”三重表征是化学独特的表示物质及其变化的方法。在一定条件下,甲酸(常温下为液体)可以发生反应,反应的微观示意图如下所示,该反应的化学方程式书写正确的是
A. B.
C. D.
9.在反应A+B=C+2D中,29gA可跟49gB完全反应,生成18gD,C的相对分子质量为120,则A的相对分子质量为
A.58 B.26 C.40 D.86
10.配平或写出下列化学方程式:
(1) 。
(2) 。
(3)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: 。
(4)氧化铁固体高温时会分解成四氧化三铁和一种气体,写出该反应的化学方程式: 。
11.观察下列在一定条件下发生的化学反应的微观示意图:
(1)如图中,生成物的化学式是 。
(2)上述反应过程中,发生反应的物质与所生成物质的微粒个数之比为 。
12.请回答下列问题。
(1)在化学反应3X+4Y=2Z中,已知X和Z相对分子质量为32和102,则Y的相对分子质量为 。
(2)在反应2A+B2=2C中,21gA和足量B2在一定条件下充分反应生成33gC,已知B的相对原子质量为16,则A的相对分子质量是______。
A.26 B.28 C.30 D.32
13.杭州亚运会开幕式上主火炬的燃料一甲醇()是通过绿色循环利用合成的,反应过程为。本次亚运会共使用320t零碳甲醇,理论上制取320t,零碳甲醇要消耗二氧化碳的质量为多少?
14.下列叙述、对应的化学方程式,所属基本反应类型都正确的是
A.测定水的组成:分解反应
B.镁在空气中燃烧:氧化反应
C.工业制氧气:分解反应
D.拉瓦锡研究空气的成分:化合反应
15.下列化学方程式书写正确,且所含元素的化合价不发生变化的是
A. B.
C. D.
16.我国天宫空间站常用水气整合系统消除空间的CO2,实现资源的循环利用。如图是CO2和H2在催化剂的作用下充分反应的微观示意图,下列说法正确的是
A.反应前后,原子的种类和数目都不变
B.参加反应的甲、乙分子个数比为1∶1
C.反应的化学方程式:CO2+H2=CH4+H2O
D.反应前后,催化剂的质量和性质不变
17.氨气长期以来作为化肥工业的重要原料,实际上氨气还是一种较为理想的清洁能源。下列是氨气与氧气反应的微观示意图。
试根据上述微观示意图,写出该反应的化学方程式 ;该反应过程中生成物涉及到的单质的化学式为 。
18.某兴趣小组为测定高锰酸钾样品的纯度,进行了实验探究,某次实验中固体的质量变化如图:
(1)反应结束后,剩余固体中一定含有 (填物质名称)。
(2)计算样品中参加反应的高锰酸钾的质量分数是多少?
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