第14讲 化学方程式的书写与应用-【暑假弯道超车】2025年新九年级化学暑假提升精品讲义（沪教版2024）

第14讲 化学方程式的书写与应用 学习目标 提前掌握本节核心知识，为开学学习打好基础。 思维导图 用图表整理章节逻辑，帮助建立系统化认知。 新知预习 通过预习内容初步理解新知识，培养独立思考能力。 考点精析 结合例题解析高频考点，掌握解题思路，减少开学后学习压力。 分层作业 基础达标：确保核心知识掌握，建立信心。 过关检测：提升应用能力，衔接开学后学习。 1.能正确书写常见反应的化学方程式，说出其意义; 2.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，认识定量研究对化学科学发展的重大作用。 一、化学方程式的概念、意义与读法 1．化学方程式的概念 用化学式来表示化学反应的式子，叫做化学方程式。（化学计量数是指化学方程式中每种物质化学式前面的数字，如上述反应中S前面的1，O2前面的1等） 2．化学方程式的意义 （1）表示反应物、生成物和反应条件。 示例：2H2 + O22H2O 即：反应物是氢气和氧气，生成物是水，反应条件是点燃。 （2）表示反应物、生成物之间的质量比，各物质间的质量比 = 相对分子质量（或相对原子质量）与化学计量数的乘积之比。 即示例中各物质之间的质量比为4：32：36。 （3）表示反应物、生成物之间的粒子个数比（即化学式前面的化学计量数之比）。 示例中各分子之间的个数比为2：1：2。 3．化学方程式的读法（以2H2 + O22H2O为例) 质的方面：硫与氧气在点燃的条件下反应生成二氧化硫。 量的方面：在点燃的条件下，每32份质量的硫与32份质量的氧气恰好完全反应，生成64份质量的二氧化硫。 二、化学方程式的书写 1．化学方程式的书写原则 （1）要以客观事实为基础，绝不能随意臆造事实上不存在的物质和化学反应，不能任意编造物质的化学式。 （2）要遵守质量守恒定律，等号两边各原子的种类和数目必须相等。 2．化学方程式的书写步骤 （1）书写步骤：一写、二配、三注、四查。 一写：根据实验事实，正确写出反应物和生成物的化学式（反应物在左边，生成物在右边），中间用“ ─ ”连接。 二配：配平化学方程式，使式子两边各元素原子的数目相等，使化学方程式遵守质量守恒定律。 三注：注明化学反应发生的条件，如点燃、加热（常用“ ”表示）、催化剂等，标出生成物状态，把“ ─ ”改成“ = ”。 四查：检查化学式书写是否正确，化学方程式是否配平，反应条件标注是否正确，生成物状态符号是否恰当。 （2）符号的使用： 生成物中的气体标“↑”（气体符号），溶液中的反应生成物中的沉淀标“↓”（沉淀符号）。若反应物和生成物中都有气体，气体生成物不标注“↑”，溶液中的反应，若反应物和生成物中都有不溶性固体，固体生成物不标注“↓”。 3．化学方程式配平的常用方法 （1）最小公倍数法（以磷在氧气中燃烧为例）： P+ O2 P2O5 （2）奇数配偶法（以氯酸钾分解为例）： KClO3 KCl+ O2↑ （3）观察法（以碱式碳酸铜分解为例）： Cu2(OH)2CO3 CuO+ H2O+ CO2↑ （4）暂定分数分配法（以乙炔在氧气中燃烧为例）： C2H2+ O2 H2O+ CO2 三、根据化学方程式计算的依据 1．理论依据 （1）以客观事实为基础，绝不能凭空臆想、臆造事实上不存在的化学反应。 （2）要遵守质量守恒定律，等号两边各原子的种类和数目必须相等。 2．基本依据 化学方程式中各反应物、生成物之间的质量比。 注意：在化学反应中，参加化学反应的各反应物及反应生成的各生成物之间的质量比始终是一个定值。各物质间的质量比实际上是各物质的相对分子质量（或相对原子质量）与其化学式前化学计量数的乘积之比，切勿漏乘化学计量数。 四、化学方程式计算的一般步骤 1．设：根据题意设未知量。 2．写：写出反应的化学方程式。 3．关：写出相关物质的化学计量数与相对分子质量（或相对原子质量）的乘积以及已知量、未知量。 4．列：列出比例式，求解。 5．答：简明地写出答案。 【注意事项】 （1）设未知数时不带单位； （2）化学方程式要配平； （3）相对分子质量单位为“1”，要与相应的化学计量数相乘； （4）代入计算的量应为纯净物的质量且应带单位； （5）计算结果要带单位； （6）不能漏写答案。 五、利用化学方程式的简单计算 1.利用化学方程式的简单计算主要包括两种类型：用一定量的反应物最多可得到多少生成物；要制取一定量的生成物最少需要多少反应物。 注意： （1）格式要规范，步骤要完整，不是相关量不用标出； （2）正确书写化学方程式是关键，注意配平，注明反应条件，标“↑”“↓”； （3）设未知量x不需要写出单位； （4）计算过程中，各物理量单位要统一，列式每步骤都要带单位； （5）计算时若是气体体积，需换算成质量代入计算，气体的质量（g）=气体的体积（L）×气体的密度（g/L）； （6）计算时代入量必须是纯净物的质量，若物质不纯，必须先换算成纯净物的质量。 2.常见类型 （1）有关纯净物的化学方程式的计算。化学方程式所表示的反应物和生成物都是纯净物的质量关系，可直接将已知纯净物的质量代入计算。 （2）遇到含杂质的不纯物质时，需将不纯物质的质量换算成纯净物的质量，才能代入化学方程式按质量比进行计算。常用的计算公式如下： ①不纯物质的化学方程式的计算（杂质不参加反应） a．纯净物的质量=混合物的质量×纯度 考点1 化学方程式的概念、意义与读法 【例1】关于化学方程式CH4+2O2CO2+2H2O的描述正确的是（ ） A．1个CH4分子和2个O2分子在点燃条件下，生成1个CO2分子和2个H2O分子 B．1个甲烷和2个氧气在点燃条件下，生成1个二氧化碳和2个水 C．甲烷加氧气在点燃条件下，反应生成二氧化碳和水 D．1gCH4和2gO2在点燃条件下，生成1gCO2和2gH2O 【答案】A 【解析】A、，该化学方程式表示1个分子和2个分子在点燃条件下，生成1个分子和2个分子，说法正确，符合题意； B、，该化学方程式表示甲烷和氧气在点燃条件下，生成二氧化碳和水，说法错误，不符合题意； C、反应物之间应读作“和”而非“加”，故该化学方程式表示甲烷和氧气在点燃条件下，生成二氧化碳和水，说法错误，不符合题意； D、，每16份质量的甲烷和64份质量的氧气在点燃条件下恰好反应生成44份质量的二氧化碳和36份质量的水，则1g和4g在点燃条件下能充分反应，说法错误，不符合题意。 故选：A。 【变式1-1】在《哪吒2·魔童闹海》里，无量仙翁使用天元鼎炼制仙丹，经古人记载炼丹时是将红色的氧化汞（HgO）粉末放入丹炉中加热，发生反应的化学方程式为：。由化学方程式可以获取的信息中，错误的是（ ） A．氧化汞在加热的条件下发生了分解反应 B．每2个氧化汞分子加热分解生成2个汞原子和1个氧分子 C．每217份质量的氧化汞完全反应生成201份质量的汞和32份质量的氧气 D．该反应前后原子的种类没有改变 【答案】C 【解析】A、由化学方程式可知，氧化汞在加热的条件下反应生成汞和氧气，该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应，不符合题意； B、由化学方程式可知，每2个氧化汞分子加热分解生成2个汞原子和1个氧分子，不符合题意； C、由化学方程式可知，每434份质量的氧化汞在加热的条件下反应生成402份质量的汞和32份质量的氧气，符合题意； D、根据质量守恒定律， 化学反应前后原子的种类和数目不变，不符合题意。 故选C。 【变式1-2】归纳、对比是化学学习的重要方法，分析下列三种物质在氧气中燃烧的化学方程式，所得结论正确的是（ ）      A．上述反应条件都是点燃，因此化学反应的条件都是点燃 B．P、S、Fe在氧气中可以燃烧，在空气中也可以燃烧 C．上述物质在集气瓶中燃烧时，集气瓶底部都放少量水，水的作用相同 D．上述反应都是氧化反应，且生成物都是氧化物 【答案】D 【解析】A、点燃不是化学反应发生的必要条件，加热、高温、常温、通电等均为化学反应条件，故选项说法不正确； B、铁丝在空气中不能燃烧，故选项说法不正确； C、磷燃烧时水的作用是吸收五氧化二磷，避免污染空气，硫燃烧时水的作用是吸收二氧化硫，避免污染空气，铁燃烧时水的作用是防止高温熔融物溅落炸裂集气瓶瓶底，故选项说法不正确； D、上述反应均是物质和氧气反应生成，属于氧化反应，且产物均为化合物，且含有两中元素其中一种元素为氧元素，属于氧化物，故选项说法正确。 故选：D。 考点2 化学方程式的书写 【例2】氯酸钾制氧气的化学方程式书写正确的是（ ） A．2KClO32KCl+3O2↑ B．2KClO32KCl+3O2↑ C．2KClO32KCl+3O2 D．KClO2KCl+O2 【答案】B 【解析】氯酸钾在二氧化锰催化作用、加热条件下分解生成氯化钾、氧气，化学方程式为。 故选B。 【变式2-1】下列化学方程式正确的是（ ） A．2H2O2H2+O2 B．P+O2P2O5 C．H2+O2=2H2O D．2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ 【答案】D 【解析】A、水通电分解生成氢气和氧气，化学方程式为，A错误； B、磷和氧气点燃生成五氧化二磷，化学方程式为，B错误； C、氢气和氧气点燃生成水，化学方程式为，C错误； D、高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，化学方程式为，D正确； 故选D。 【变式2-2】配平化学方程式时，所配化学计量数是否正确的依据是反应前后（ ） A．各元素的种类是否相同 B．各物质的状态是否相同 C．各化学式前化学计量数之和是否相等 D．各元素的原子总数是否相等 【答案】D 【解析】由质量守恒定律，反应前后，原子种类、数目均不变，配平的实质是化学方程式两边的化学式前配上适当的化学计量数，使化学方程式两边各元素的原子总数相等。故选D。 考点3 利用化学方程式的简单计算 【例3】NaHCO3，受热分解，其反应的化学方程式为。现有碳酸钠和碳酸氢钠混合物，其中钠元素的质量分数为23%。取100g该固体混合物，充分加热后得到碳酸钠固体，则原固体混合物减少的质量是（ ） A．18g B．44g C．47g D．50g 【答案】C 【解析】混合物中钠元素的质量为100g×23% =23g。碳酸钠受热不分解，碳酸氢钠受热分解为碳酸钠、水和二氧化碳，故充分加热后所得固体为碳酸钠。由质量守恒定律可知，化学反应前后元素种类和质量不变，故反应后固体中钠元素的质量为23g，固体的质量即 Na2CO3的质量为，则固体减少的质量为100g-53g=47g； 故选C。 【变式3-1】镁在空气中燃烧时，除生成氧化镁外，还会生成氮化镁（）。现有12g镁在空气中完全燃烧，则生成物总质量（ ） A．大于20g B．等于20g C．小于20g D．无法确定 【答案】C 【解析】设12g镁和氧气、氮气反应时，生成的氧化镁、氮化镁的质量分别为x、y，则 、 、 解得x=20g、y≈16.7g 镁在空气中燃烧时，生成物为氧化镁和氮化镁的混合物，则生成物的总质量范围为16.7g~20g，故选C。 【变式3-2】乙醇俗称酒精，若46g酒精与质量为m的氧气反应生成CO2、CO、和H2O，则下列有关m的判断正确的是（     ） A．64g>m>32g B．96g>m>64g C．128g>m>96g D．m=96g 【答案】B 【解析】甲烷与氧气反应生成二氧化碳和水时，消耗的氧气质量最大，有； 甲烷与氧气反应生成一氧化碳和水时，消耗的氧气质量最大，有； 综上所述，96g>m>64g，故选B。 基础达标 1．偏铝酸钠（）在石油化工、制药、橡胶、印染、纺织、催化剂生产中有较广泛的应用，可由铝与氢氧化钠溶液反应制得，反应的化学方程式为。下列有关说法正确的是（ ） A．X的化学式为 B．该反应中只有钠元素的化合价没有发生变化 C．该反应的基本反应类型为化合反应 D．该反应中生成物的化学计量数之比为2:3 【答案】D 【解析】A、反应后铝、钠、氧、氢原子的个数分别为：2、2、4、6，反应后除去2X，铝、钠、氧、氢原子的个数分别为：2、2、2、2，根据反应前后原子种类和个数不变，则2中含有4个H和2个O，则X为H2O，选项错误； B、反应前后钠元素化合价均为+1价，氧元素均为-2价，前后钠元素和氧元素化合价没有发生变化，选项错误； C、该反应不符合多变一的特点，不属于化合反应，选项错误； D、由方程式可知，该反应中生成物的化学计量数之比为2:3，选项正确； 故选D。 2．对于的反应，下列说法错误的是（ ） A．该反应属于分解反应 B．固体减少的质量等于生成的质量 C．加快了反应速率 D．反应前后氧元素的化合价有变化 【答案】C 【解析】A、该反应是一种物质生成多种物质的反应，是分解反应。不符合题意； B、根据质量守恒定律参加反应的反应物的总质量等于生成的生成物的总质量，生成物中除了氧气都是固体，所以固体减少的质量等于生成的质量。不符合题意； C、二氧化锰是生成物，不能确定是否能加快高锰酸钾分解的速率。符合题意； D、高锰酸钾中氧元素为-2价，氧气中氧元素为0价，化合价发生了改变。不符合题意； 故选C。 3．甲醇(CH3OH)可作为火炬燃料，其燃烧的化学方程式为，从中获得的信息不正确的是（ ） A．该反应体现了甲醇的可燃性 B．反应前后原子的种类和数目均不变 C．表示甲醇和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳和水 D．生成二氧化碳和水的质量比为 【答案】D 【解析】A、该反应体现了甲醇在点燃的条件下能与氧气发生化学反应，即甲醇具有可燃性，故A选项正确； B、由化学方程式可知，反应前后原子的种类、数目均不变，故B选项正确； C、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，甲醇和氧气在点燃的条件下生成水和二氧化碳，故C选项正确； D、根据化学方程式可知，则生成二氧化碳和水的质量比为11：9，故D选项不正确。 故选：D。 4．化学反应方程式蕴含着的信息不包括（ ） A．反应物和生成物及反应条件 B．微粒个数比 C．物质的质量比 D．反应的现象 【答案】D 【解析】化学方程式提供的信息一般有三个：反应物、生成物和反应的条件 ，反应物和生成物的微观粒子个数比 ，反应物和生成物的质量比，无法得出反应的现象。 故选D。 5．汽车尾气催化处理装置可将尾气中的有毒气体进行转化，其中发生的某化学反应的物质种类变化示意图如下图所示(未配平)。下列关于该反应的叙述中错误的是（ ） A．反应的产物均为无毒物质 B．反应前后，氮元素的化合价发生改变 C．反应涉及3种氧化物 D．反应前后，原子和分子的数目均保持不变 【答案】D 【分析】由微观示意图可知，该反应为一氧化碳与一氧化氮在催化剂作用下反应生成二氧化碳和氮气，化学方程式为。 【解析】A、由微观示意图可知，该反应的产物为二氧化碳和氮气，均为无毒物质，说法正确，不符合题意； B、由分析可知，该反应的化学方程式为，氮元素化合价由-2价变为0价，说法正确，不符合题意； C、氧化物是由两种元素组成且其中一种元素为氧元素的化合物，则该反应涉及一氧化碳、一氧化氮、二氧化碳三种氧化物，说法正确，不符合题意； D、根据质量守恒定律，化学反应前后原子数目不变；由分析可知，该反应的化学方程式为，则反应前后分子数目发生了变化，说法错误，符合题意。 故选：D。 6．打火机的主要结构如图所示。下列说法不正确的是（ ）    A．打火机内燃料稍减压时易汽化 B．电火花能使燃料的着火点上升 C．旋转调节阀可以控制火焰大小 D．丁烷（）完全燃烧的化学方程式为 【答案】B 【解析】A、打火机内燃料是液态，减压时其易汽化变为气态，不符合题意； B、电火花能使温度升高达到燃料的着火点，使其燃烧，着火点是一个定值，不能被升高，符合题意； C、旋转调节阀可以控制燃料流量，从而控制火焰大小，不符合题意； D、根据质量守恒定律， 化学反应前后元素的种类不变，丁烷由C、H元素组成，故丁烷完全燃烧生成二氧化碳和水，该反应的化学方程式为：，不符合题意。 故选B。 7．明代《天工开物》中记载了炼锌的工艺，炼锌主要发生反应的化学方程式为，其中X是（ ） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】根据质量守恒定律，反应前后原子的种类和数目不变，由反应的化学方程式可知：反应前有2个C，反应后有1个、3个C、3个O，则X中含有1个、1个C、3个O，X的化学式为，故选C。 8．交警常用“酒精检测仪”检查司机是否饮酒，其检测原理是让司机呼出气体中的酒精与检测仪中的物质发生反应，化学方程式为，其中的数值和硫酸铬中铬元素的化合价分别是（ ） A．价 B．4，+6价 C．价 D．价 【答案】C 【解析】根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和数目不变，生成物中含4个Cr，反应物中也应含4个Cr，故x=4； 硫酸铬中硫酸根离子显-2价，设铬元素的化合价为y，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得：，y=+3。 故选C。 9．下列化学方程式书写正确的是（ ） A． B． C． D． 【答案】D 【解析】A、碳酸钠和盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，化学方程式为：，故错误； B、水通电分解生成氢气和氧气，化学方程式为：，故错误； C、铁和氧气点燃生成四氧化三铁，化学方程式为，故错误； D、高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，化学方程式为：，故正确； 故选D。 10．已知化学反应：①；②。向14.4gCaO2固体中通入一定量的CO2，充分反应后，剩余固体为17.2g。把剩余固体加入200g稀盐酸刚好完全反应。下列说法不正确的是（ ） A．剩余固体为混合物 B．剩余固体中含8.0g钙元素 C．CaO2中O的化合价为-1价 D．反应中共产生氧气1.6g 【答案】D 【解析】A、根据化学方程式可知144份质量的CaO2固体与二氧化碳完全反应生成200份质量的碳酸钙，向14.4gCaO2固体中通入一定量的CO2，充分反应后，剩余固体为17.2g，小于20g，说明CaO2未完全反应，故剩余固体为混合物，A正确； B、化学反应前后元素的质量不变，剩余固体中钙元素质量与CaO2中钙元素质量相等，CaO2中钙元素质量为，B正确； C、CaO2中钙元素的化合价为+2，化合物中元素化合价代数和为0，设氧元素的化合价为b，则+2+2b=0，b=-1，故O的化合价为-1价，C正确； D、反应①和②中反应物CaO2和生成物氧气的质量比均为144:32，故14.4gCaO2发生反应参加反应①和②产生氧气，D错误。 故选D。 11．过氧化钠是一种淡黄色固体，它能与二氧化碳反应：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2，在宇宙飞船中可用做制氧剂，供人类呼吸作用。已知在密闭容器中，将3.3克二氧化碳与一定量过氧化钠固体充分反应后，气体变为1.9克，则生成氧气的质量是（ ） A．0.4克 B．0.6克 C．0.8克 D．1.2克 【答案】C 【解析】解：设生成氧气的质量为x   x=0.8g。 故选C。 12．实验室有一瓶含杂质的氯酸钾，实验小组欲利用该药品和二氧化锰制取氧气（杂质不参加反应），实验数据记录如下： 请分析并计算： （1）生成氧气的总质量为 g。 （2）计算样品中氯酸钾的质量分数 。 【答案】（1）4.8 （2）设样品中氯酸钾的质量分数为， 答：样品中氯酸钾的质量分数为98%。 【解析】（1）氯酸钾在二氧化锰的催化下分解生成氯化钾和氧气，根据图示可知，生成氧气的质量为，故填：4.8； （2）见答案。 13．某校兴趣小组查阅资料发现氯酸钾也能制取氧气，他们取氯酸钾和二氧化锰的混合物6.0g放入大试管中进行加热，并在不同时刻测定试管内剩余固体的质量，结果记录如下表。分析表中数据，完成下列问题：发生的化学方程式如下：。 反应时间/min 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 剩余固体质量。g 5.1 4.5 4.2 4.08 4.08 4.08 （1）氯酸钾中钾、氧两种种元素的质量比为 （最简整数比）； （2）生成氧气的质量为 ； （3）生成氯化钾的质量是多少？（本小题需写出完整的计算过程） 【答案】（1）13：16 （2）1.92g （3）2.98g 解：设生成氯化钾质量为x。 答：生成氯化钾质量2.98g。 【解析】（1）氯酸钾中钾、氧两种种元素的质量比：，故填：13：16。 （2）根据质量守恒，反应前后总质量不变，生成氧气质量：，故填：1.92g。 （3）见答案。 过关检测 1．下列化学方程式书写正确的是（ ） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】A、铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，正确的化学方程式为：，故选项错误。 B、该反应的反应物中氧气是气体，二氧化硫后面不需要标注气体符号，正确的化学方程式应为：，故选 项错误。 C、该化学方程式书写完全正确，故选项正确。 D、磷和氧气在点燃条件下反应生成五氧化二磷，正确的化学方程式应为：，故选项错误。 故选：C。 2．经过研发团队11年的不懈努力，全球首颗全系统集成的、支持高效片上学习的忆阻器存算一体芯片在清华诞生。硅是制取芯片的主要材料之一，其生产过程涉及的主要化学反应为2C+SiO2Si+nCO↑。则n等于（ ） A．1 B．2 C．3 D．4 【答案】B 【解析】反应前C、Si、O的原子个数分别为：2、1、2，反应后C、Si、O的原子个数分别为：n、1、n根据化学反应前后原子的种类、数目不变，可知n等于2。 故选B。 3．下列有关化学观念的说法正确的是（ ） A．微粒观：二氧化碳和一氧化碳的化学性质不同，是因为构成两种物质的分子不同 B．守恒观：1g木炭在1g氧气中充分燃烧生成的质量为2g C．转化观：不可以互相转化 D．元素观：某物质在纯氧中完全燃烧生成和，推知该物质一定由元素组成 【答案】A 【解析】A、二氧化碳是由二氧化碳分子构成的，一氧化碳是由一氧化碳分子构成的，二氧化碳和一氧化碳的化学性质不同，是因为构成两种物质的分子不同，不同种分子的化学性质不同，故选项说法正确； B、碳和氧气点燃生成二氧化碳和水，化学方程式为，参加反应的碳、氧气和生成的二氧化碳的质量比为12：32：44=3：8：11，故1g木炭在1g氧气中充分燃烧，木炭有剩余，生成二氧化碳的质量小于2g，故选项说法错误； C、二氧化碳、一氧化碳可以通过一步反应互相转化，一氧化碳燃烧生成二氧化碳，二氧化碳与碳在高温下反应生成一氧化碳，故选项说法错误； D、某物质在纯氧中完全燃烧生成二氧化碳和水，生成物中含有碳、氢、氧三种元素，根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，反应物氧气中只含有氧元素，则某物质中一定含有碳、氢两种元素，可能含有氧元素，故选项说法错误； 故选：A。 4．我国科研团队首次合成了单原子铂催化剂，可用于制造燃料甲醇。下列说法错误的是（ ） A．该反应属于化合反应 B．该反应中，参加反应的和的最简质量比 C．、、都具有可燃性 D．反应前后分子种类不发生改变 【答案】D 【分析】由反应微观示意图可知：一氧化碳与氢气在单原子铂催化下生成甲醇，该反应化学方程式：。 【解析】A、由可知，该反应符合多变一的特点，属于化合反应，故说法正确； B、由可知，该反应中，参加反应的和的最简质量比28：4=7:1，故说法正确； C、、、都具有可燃性，故说法正确； D、由可知，反应前后分子种类发生了改变，故说法错误。 故选D。 5．Fe3O4是合成氨催化剂的主要成分。合成氨催化过程中因部分Fe3O4与H2反应使催化剂“失效”，在一定温度下可用O2将其“再生”，原理如图1所示。一定质量的失效催化剂进行“再生”时固体中氧元素的质量随温度变化如图2所示。下列说法正确的是（ ） A．“失效”时固体中铁元素的质量分数减小 B．21.6gFeO“再生”，理论上需消耗3.2gO2 C．“再生”的最佳温度范围为t3～t4℃ D．a点对应的数值为7.2 【答案】D 【解析】A、根据图1，“失效”时四氧化三铁变成氧化亚铁，四氧化三铁含铁：，氧化亚铁含铁：，则固体中铁元素质量分数增大，错误； B、FeO“再生”变成四氧化三铁，过程中铁元素质量不变，则产生四氧化三铁的质量：=23.2g，理论上需消耗23.2g-21.6g=1.6gO2，错误； C、根据图2，“再生”的最佳温度范围为t2～t3℃，错误； D、根据图2，6.4g四氧化三铁变成三氧化二铁，过程中铁元素质量不变，则产生三氧化二铁的质量：=24g，三氧化二铁中氧的质量，正确； 故选D。 6．氯酸钾( KClO3)粉末在二氧化锰作催化剂并加热的条件下分解生成氯化钾和氧气。充分加热一定质量的氯酸钾和二氧化锰的混合物，若反应前后固体中二氧化锰的质量分数之比为77：125，则原混合物中氯酸钾的质量分数为（ ） A．52% B．68% C．86% D．98% 【答案】D 【解析】设原混合物中氯酸钾质量为x，二氧化锰质量为m。 ； 反应前二氧化锰质量分数为； 反应后固体质量为，反应后二氧化锰质量分数为； 已知反应前后固体中二氧化锰的质量分数之比为77：125，则=77：125，解得x=49m ，故原混合物中氯酸钾的质量分数为； 故选D。 7．某班同学进行氧气的实验室制取，请你写出实验报告单的部分内容。 （1）写出高锰酸钾制取氧气的化学方程式 。 （2）用含过氧化氢的溶液进行实验，最多可制得氧气的质量是多少？ (化学反应方程式：，写出计算过程) 【答案】（1） （2）解：设生成氧气质量为x。 答：生成氧气质量3.2g。 【解析】（1）高锰酸钾分解生成锰酸钾二氧化锰和氧气，故填：。 （2）见答案。 8．氢能作为一种清洁、高效且可再生的能源，正逐渐成为能源领域的研究热点。化石燃料制氢技术成熟，成本低，产量大，能够满足大规模氢气的需求。 （1）甲烷与水蒸气在催化剂作用下反应，生成氢气和一氧化碳，反应化学方程式是 。 （2）计算32t甲烷充分反应后，理论上可以得到氢气质量是 。(写出计算过程) 【答案】（1） （2）解：设理论上可以得到氢气的质量为x。 答：理论上可以得到氢气的质量为12t。 【解析】（1）甲烷与水蒸气在催化剂作用下反应生成氢气和一氧化碳，化学方程式为； （2）计算过程见答案。 9．化学兴趣小组的同学称取277g过氧化氢溶液和1.6g二氧化锰，进行了二氧化锰催化过氧化氢溶液的实验，电子秤显示的质量数据如下图所示（单位为g）。（忽略在水中的溶解，过氧化氢溶液由水和过氧化氢组成。）    请计算： （1）完全反应后，经过过滤烘干，得到固体的质量为 g；生成氧气的质量为 g. （2）该过氧化氢溶液中过氧化氢的质量。 【答案】（1）1.6 4.8 （2）解：设过氧化氢质量为x。 答：过氧化氢10.2g。 【解析】（1）固体是二氧化锰，反应中属于催化剂，化学反应前后催化剂质量不变，为1.6g，生成氧气的质量278.6g273.8g=4.8g，故填：1.6；4.8。 （2）见答案 10．某化学兴趣小组测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数(假定：石灰石样品中除碳酸钙外，其余物质不与稀盐酸反应也不溶于水；且为了反应充分，尽可能地将石灰石粉碎)。称取6g样品，把称取好的样品放入烧杯中(烧杯质量为10g)。将50g稀盐酸分5次加入，每次加入稀盐酸后，用玻璃棒不断搅拌，充分反应后对烧杯(包括溶液和残余固体)进行了称量，记录如表： 第1次 第2次 第3次 第4次 第5次 加入稀盐酸的总质量(g) 10 20 30 40 50 烧杯和药品总质量(g) 25.56 35.12 44.68 54.24 64.24 （1）求样品完全反应后生成二氧化碳的质量为 g。 （2）求石灰石样品中碳酸钙的质量分数。(请写出计算过程，计算结果精确到0.1%) 【答案】（1）1.76 （2）解：设石灰石样品中碳酸钙的质量x 石灰石样品中碳酸钙的质量分数 答：石灰石样品中碳酸钙的质量分数为66.7%。 【解析】（1）碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙和水和二氧化碳，依据质量守恒定律可知，反应中烧杯和药品总质量的减少就是生成的二氧化碳的质量；第1、2、3、4、5次生成二氧化碳质量总质量分别为10g+6g+10g-25.56g=0.44g、10g+6g+20g-35.12g=0.88g、10g+6g+30g-44.68g=1.32g、10g+6g+40g-54.24g=1.76g、6g+10g +50g-64.24g=1.76g；故样品完全反应后生成二氧化碳的质量1.76g。 （2）由上一步分析中第4次于第5次产生气体总质量相同，说明酸过量，样品中碳酸钙完全反应产生二氧化碳的质为1.76g。据此进行计算，具体过程见答案。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第14讲 化学方程式的书写与应用 学习目标 提前掌握本节核心知识，为开学学习打好基础。 思维导图 用图表整理章节逻辑，帮助建立系统化认知。 新知预习 通过预习内容初步理解新知识，培养独立思考能力。 考点精析 结合例题解析高频考点，掌握解题思路，减少开学后学习压力。 分层作业 基础达标：确保核心知识掌握，建立信心。 过关检测：提升应用能力，衔接开学后学习。 1.能正确书写常见反应的化学方程式，说出其意义; 2.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，认识定量研究对化学科学发展的重大作用。 一、化学方程式的概念、意义与读法 1．化学方程式的概念 ，叫做化学方程式。（化学计量数是指化学方程式中每种物质化学式前面的数字，如上述反应中S前面的1，O2前面的1等） 2．化学方程式的意义 （1）表示反应物、生成物和反应条件。 示例：2H2 + O22H2O 即：反应物是 和 ，生成物是 ，反应条件是 。 （2）表示反应物、生成物之间的质量比，各物质间的质量比 = 相对分子质量（或相对原子质量）与化学计量数的乘积之比。 即示例中各物质之间的质量比为4：32：36。 （3）表示反应物、生成物之间的粒子个数比（即化学式前面的化学计量数之比）。 示例中各分子之间的个数比为2：1：2。 3．化学方程式的读法（以2H2 + O22H2O为例) 质的方面：硫与氧气在点燃的条件下反应生成二氧化硫。 量的方面：在点燃的条件下，每32份质量的硫与32份质量的氧气恰好完全反应，生成64份质量的二氧化硫。 二、化学方程式的书写 1．化学方程式的书写原则 （1）要以 为基础，绝不能随意臆造事实上不存在的物质和化学反应，不能任意编造物质的化学式。 （2）要遵守 ，等号两边各原子的 和 必须相等。 2．化学方程式的书写步骤 （1）书写步骤：一写、二配、三注、四查。 一写：根据实验事实，正确写出反应物和生成物的化学式（反应物在左边，生成物在右边），中间用“ ─ ”连接。 二配：配平化学方程式，使式子两边各元素原子的数目相等，使化学方程式遵守质量守恒定律。 三注：注明化学反应发生的条件，如点燃、加热（常用“ ”表示）、催化剂等，标出生成物状态，把“ ─ ”改成“ = ”。 四查：检查化学式书写是否正确，化学方程式是否配平，反应条件标注是否正确，生成物状态符号是否恰当。 （2）符号的使用： 生成物中的气体标“ ”（气体符号），溶液中的反应生成物中的沉淀标“ ”（沉淀符号）。若反应物和生成物中都有气体，气体生成物不标注“↑”，溶液中的反应，若反应物和生成物中都有不溶性固体，固体生成物不标注“↓”。 3．化学方程式配平的常用方法 （1）最小公倍数法（以磷在氧气中燃烧为例）： P+ O2 P2O5 （2）奇数配偶法（以氯酸钾分解为例）： KClO3 KCl+ O2↑ （3）观察法（以碱式碳酸铜分解为例）： Cu2(OH)2CO3 CuO+ H2O+ CO2↑ （4）暂定分数分配法（以乙炔在氧气中燃烧为例）： C2H2+ O2 H2O+ CO2 三、根据化学方程式计算的依据 1．理论依据 （1）以客观事实为基础，绝不能凭空臆想、臆造事实上不存在的化学反应。 （2）要遵守质量守恒定律，等号两边各原子的种类和数目必须相等。 2．基本依据 化学方程式中各反应物、生成物之间的质量比。 注意：在化学反应中，参加化学反应的各反应物及反应生成的各生成物之间的质量比始终是一个定值。各物质间的质量比实际上是各物质的相对分子质量（或相对原子质量）与其化学式前化学计量数的乘积之比，切勿漏乘化学计量数。 四、化学方程式计算的一般步骤 1．设：根据题意设 。 2．写：写出反应的 。 3．关：写出相关物质的化学计量数与相对分子质量（或相对原子质量）的乘积以及已知量、未知量。 4．列：列出 ，求解。 5．答：简明地写出答案。 【注意事项】 （1）设未知数时不带单位； （2）化学方程式要配平； （3）相对分子质量单位为“1”，要与相应的化学计量数相乘； （4）代入计算的量应为纯净物的质量且应带单位； （5）计算结果要带单位； （6）不能漏写答案。 五、利用化学方程式的简单计算 1.利用化学方程式的简单计算主要包括两种类型：用一定量的反应物最多可得到多少生成物；要制取一定量的生成物最少需要多少反应物。 注意： （1）格式要规范，步骤要完整，不是相关量不用标出； （2）正确书写化学方程式是关键，注意配平，注明反应条件，标“↑”“↓”； （3）设未知量x不需要写出单位； （4）计算过程中，各物理量单位要统一，列式每步骤都要带单位； （5）计算时若是气体体积，需换算成质量代入计算，气体的质量（g）=气体的体积（L）×气体的密度（g/L）； （6）计算时代入量必须是纯净物的质量，若物质不纯，必须先换算成纯净物的质量。 2.常见类型 （1）有关纯净物的化学方程式的计算。化学方程式所表示的反应物和生成物都是纯净物的质量关系，可直接将已知纯净物的质量代入计算。 （2）遇到含杂质的不纯物质时，需将不纯物质的质量换算成纯净物的质量，才能代入化学方程式按质量比进行计算。常用的计算公式如下： ①不纯物质的化学方程式的计算（杂质不参加反应） a．纯净物的质量=混合物的质量×纯度 考点1 化学方程式的概念、意义与读法 【例1】关于化学方程式CH4+2O2CO2+2H2O的描述正确的是（ ） A．1个CH4分子和2个O2分子在点燃条件下，生成1个CO2分子和2个H2O分子 B．1个甲烷和2个氧气在点燃条件下，生成1个二氧化碳和2个水 C．甲烷加氧气在点燃条件下，反应生成二氧化碳和水 D．1gCH4和2gO2在点燃条件下，生成1gCO2和2gH2O 【变式1-1】在《哪吒2·魔童闹海》里，无量仙翁使用天元鼎炼制仙丹，经古人记载炼丹时是将红色的氧化汞（HgO）粉末放入丹炉中加热，发生反应的化学方程式为：。由化学方程式可以获取的信息中，错误的是（ ） A．氧化汞在加热的条件下发生了分解反应 B．每2个氧化汞分子加热分解生成2个汞原子和1个氧分子 C．每217份质量的氧化汞完全反应生成201份质量的汞和32份质量的氧气 D．该反应前后原子的种类没有改变 【变式1-2】归纳、对比是化学学习的重要方法，分析下列三种物质在氧气中燃烧的化学方程式，所得结论正确的是（ ）      A．上述反应条件都是点燃，因此化学反应的条件都是点燃 B．P、S、Fe在氧气中可以燃烧，在空气中也可以燃烧 C．上述物质在集气瓶中燃烧时，集气瓶底部都放少量水，水的作用相同 D．上述反应都是氧化反应，且生成物都是氧化物 考点2 化学方程式的书写 【例2】氯酸钾制氧气的化学方程式书写正确的是（ ） A．2KClO32KCl+3O2↑ B．2KClO32KCl+3O2↑ C．2KClO32KCl+3O2 D．KClO2KCl+O2 【变式2-1】下列化学方程式正确的是（ ） A．2H2O2H2+O2 B．P+O2P2O5 C．H2+O2=2H2O D．2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ 【变式2-2】配平化学方程式时，所配化学计量数是否正确的依据是反应前后（ ） A．各元素的种类是否相同 B．各物质的状态是否相同 C．各化学式前化学计量数之和是否相等 D．各元素的原子总数是否相等 考点3 利用化学方程式的简单计算 【例3】NaHCO3，受热分解，其反应的化学方程式为。现有碳酸钠和碳酸氢钠混合物，其中钠元素的质量分数为23%。取100g该固体混合物，充分加热后得到碳酸钠固体，则原固体混合物减少的质量是（ ） A．18g B．44g C．47g D．50g 【变式3-1】镁在空气中燃烧时，除生成氧化镁外，还会生成氮化镁（）。现有12g镁在空气中完全燃烧，则生成物总质量（ ） A．大于20g B．等于20g C．小于20g D．无法确定 【变式3-2】乙醇俗称酒精，若46g酒精与质量为m的氧气反应生成CO2、CO、和H2O，则下列有关m的判断正确的是（     ） A．64g>m>32g B．96g>m>64g C．128g>m>96g D．m=96g 基础达标 1．偏铝酸钠（）在石油化工、制药、橡胶、印染、纺织、催化剂生产中有较广泛的应用，可由铝与氢氧化钠溶液反应制得，反应的化学方程式为。下列有关说法正确的是（ ） A．X的化学式为 B．该反应中只有钠元素的化合价没有发生变化 C．该反应的基本反应类型为化合反应 D．该反应中生成物的化学计量数之比为2:3 2．对于的反应，下列说法错误的是（ ） A．该反应属于分解反应 B．固体减少的质量等于生成的质量 C．加快了反应速率 D．反应前后氧元素的化合价有变化 3．甲醇(CH3OH)可作为火炬燃料，其燃烧的化学方程式为，从中获得的信息不正确的是（ ） A．该反应体现了甲醇的可燃性 B．反应前后原子的种类和数目均不变 C．表示甲醇和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳和水 D．生成二氧化碳和水的质量比为 4．化学反应方程式蕴含着的信息不包括（ ） A．反应物和生成物及反应条件 B．微粒个数比 C．物质的质量比 D．反应的现象 5．汽车尾气催化处理装置可将尾气中的有毒气体进行转化，其中发生的某化学反应的物质种类变化示意图如下图所示(未配平)。下列关于该反应的叙述中错误的是（ ） A．反应的产物均为无毒物质 B．反应前后，氮元素的化合价发生改变 C．反应涉及3种氧化物 D．反应前后，原子和分子的数目均保持不变 6．打火机的主要结构如图所示。下列说法不正确的是（ ）    A．打火机内燃料稍减压时易汽化 B．电火花能使燃料的着火点上升 C．旋转调节阀可以控制火焰大小 D．丁烷（）完全燃烧的化学方程式为 7．明代《天工开物》中记载了炼锌的工艺，炼锌主要发生反应的化学方程式为，其中X是（ ） A． B． C． D． 8．交警常用“酒精检测仪”检查司机是否饮酒，其检测原理是让司机呼出气体中的酒精与检测仪中的物质发生反应，化学方程式为，其中的数值和硫酸铬中铬元素的化合价分别是（ ） A．价 B．4，+6价 C．价 D．价 9．下列化学方程式书写正确的是（ ） A． B． C． D． 10．已知化学反应：①；②。向14.4gCaO2固体中通入一定量的CO2，充分反应后，剩余固体为17.2g。把剩余固体加入200g稀盐酸刚好完全反应。下列说法不正确的是（ ） A．剩余固体为混合物 B．剩余固体中含8.0g钙元素 C．CaO2中O的化合价为-1价 D．反应中共产生氧气1.6g 11．过氧化钠是一种淡黄色固体，它能与二氧化碳反应：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2，在宇宙飞船中可用做制氧剂，供人类呼吸作用。已知在密闭容器中，将3.3克二氧化碳与一定量过氧化钠固体充分反应后，气体变为1.9克，则生成氧气的质量是（ ） A．0.4克 B．0.6克 C．0.8克 D．1.2克 12．实验室有一瓶含杂质的氯酸钾，实验小组欲利用该药品和二氧化锰制取氧气（杂质不参加反应），实验数据记录如下： 请分析并计算： （1）生成氧气的总质量为 g。 （2）计算样品中氯酸钾的质量分数 。 13．某校兴趣小组查阅资料发现氯酸钾也能制取氧气，他们取氯酸钾和二氧化锰的混合物6.0g放入大试管中进行加热，并在不同时刻测定试管内剩余固体的质量，结果记录如下表。分析表中数据，完成下列问题：发生的化学方程式如下：。 反应时间/min 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 剩余固体质量。g 5.1 4.5 4.2 4.08 4.08 4.08 （1）氯酸钾中钾、氧两种种元素的质量比为 （最简整数比）； （2）生成氧气的质量为 ； （3）生成氯化钾的质量是多少？（本小题需写出完整的计算过程） 过关检测 1．下列化学方程式书写正确的是（ ） A． B． C． D． 2．经过研发团队11年的不懈努力，全球首颗全系统集成的、支持高效片上学习的忆阻器存算一体芯片在清华诞生。硅是制取芯片的主要材料之一，其生产过程涉及的主要化学反应为2C+SiO2Si+nCO↑。则n等于（ ） A．1 B．2 C．3 D．4 3．下列有关化学观念的说法正确的是（ ） A．微粒观：二氧化碳和一氧化碳的化学性质不同，是因为构成两种物质的分子不同 B．守恒观：1g木炭在1g氧气中充分燃烧生成的质量为2g C．转化观：不可以互相转化 D．元素观：某物质在纯氧中完全燃烧生成和，推知该物质一定由元素组成 4．我国科研团队首次合成了单原子铂催化剂，可用于制造燃料甲醇。下列说法错误的是（ ） A．该反应属于化合反应 B．该反应中，参加反应的和的最简质量比 C．、、都具有可燃性 D．反应前后分子种类不发生改变 5．Fe3O4是合成氨催化剂的主要成分。合成氨催化过程中因部分Fe3O4与H2反应使催化剂“失效”，在一定温度下可用O2将其“再生”，原理如图1所示。一定质量的失效催化剂进行“再生”时固体中氧元素的质量随温度变化如图2所示。下列说法正确的是（ ） A．“失效”时固体中铁元素的质量分数减小 B．21.6gFeO“再生”，理论上需消耗3.2gO2 C．“再生”的最佳温度范围为t3～t4℃ D．a点对应的数值为7.2 6．氯酸钾( KClO3)粉末在二氧化锰作催化剂并加热的条件下分解生成氯化钾和氧气。充分加热一定质量的氯酸钾和二氧化锰的混合物，若反应前后固体中二氧化锰的质量分数之比为77：125，则原混合物中氯酸钾的质量分数为（ ） A．52% B．68% C．86% D．98% 7．某班同学进行氧气的实验室制取，请你写出实验报告单的部分内容。 （1）写出高锰酸钾制取氧气的化学方程式 。 （2）用含过氧化氢的溶液进行实验，最多可制得氧气的质量是多少？ (化学反应方程式：，写出计算过程) 8．氢能作为一种清洁、高效且可再生的能源，正逐渐成为能源领域的研究热点。化石燃料制氢技术成熟，成本低，产量大，能够满足大规模氢气的需求。 （1）甲烷与水蒸气在催化剂作用下反应，生成氢气和一氧化碳，反应化学方程式是 。 （2）计算32t甲烷充分反应后，理论上可以得到氢气质量是 。(写出计算过程) 9．化学兴趣小组的同学称取277g过氧化氢溶液和1.6g二氧化锰，进行了二氧化锰催化过氧化氢溶液的实验，电子秤显示的质量数据如下图所示（单位为g）。（忽略在水中的溶解，过氧化氢溶液由水和过氧化氢组成。）    请计算： （1）完全反应后，经过过滤烘干，得到固体的质量为 g；生成氧气的质量为 g. （2）该过氧化氢溶液中过氧化氢的质量。 10．某化学兴趣小组测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数(假定：石灰石样品中除碳酸钙外，其余物质不与稀盐酸反应也不溶于水；且为了反应充分，尽可能地将石灰石粉碎)。称取6g样品，把称取好的样品放入烧杯中(烧杯质量为10g)。将50g稀盐酸分5次加入，每次加入稀盐酸后，用玻璃棒不断搅拌，充分反应后对烧杯(包括溶液和残余固体)进行了称量，记录如表： 第1次 第2次 第3次 第4次 第5次 加入稀盐酸的总质量(g) 10 20 30 40 50 烧杯和药品总质量(g) 25.56 35.12 44.68 54.24 64.24 （1）求样品完全反应后生成二氧化碳的质量为 g。 （2）求石灰石样品中碳酸钙的质量分数。(请写出计算过程，计算结果精确到0.1%) / 学科网（北京）股份有限公司 $$