内容正文:
第 12 讲 化学方程式及其计算
板块一 化学方程式的书写
方法技巧<
判断化学方程式是否正确应从以下几个方面考虑:(1)反应能否发生,反应是否符合客观事实;(2)反应物、生成物的化学式是否正确;(3)化学方程式是否配平;(4)反应条件是否注明,符号“↓”或“↑”使用是否正确。
题型一 化学方程式的配平
【例1】某可燃物燃烧的化学方程式为 其中x,y分别为( )
A.1 3 B.1 5 C.3 8 D.3 4
题型二 化学方程式的书写
【例2】现以 Mg、C、P、O₂、CH₄、KMnO₄ 等物质为反应物,按下列要求写出相应的化学方程式。
(1)燃烧,只生成能使澄清石灰水变浑浊的气体 。
(2)两种非金属单质反应,生成固态物质 。
(3)分解反应,生成物中既有单质又有化合物 。
(4)剧烈燃烧,发出耀眼的白光,生成白色的固体 。
针对练习
1.小明同学从 中获得以下信息:①该反应物是硫和氧气;②反应发生条件是点燃;③反应前后元素种类和原子个数不变;④反应前后分子总数保持不变;⑤参加反应的硫和氧气的质量比为2:1。其中正确的信息是()
A.①②④⑤ B.①②③ C.④⑤ D.①②③⑤
2.根据化学方程式不能获得的信息是()
A.反应中的反应物和生成物 B.各反应物、生成物之间的质量比
C.化学反应速率的快慢程度 D.反应发生所需要的条件
3.(2024天津)在反应 中,下列有关说法正确的是()
A.反应前后各元素的化合价均无变化
B.反应前后锌元素的质量没有发生改变
C.参加反应的碳与氧化锌的质量比为4:27
D.反应后固体质量减轻,不遵循质量守恒定律
4.以 为例,在小组内交流讨论化学方程式的意义和读法:
(1)反应物是 ,生成物是 ,反应条件是 。(填写物质名称)
(2)该反应中各物质的粒子个数比为 。
(3)该反应中 H₂O、H₂和O₂的质量比为 。
读法:(4)“质”的读法:宏观: 在 条件下生成 。
微观:每 个 分子通电生成 个 分子和 个氧分子。
(5)“量”的读法:每 份质量的水在通电条件下生成4份质量的氢气和 份质量的氧气。
6.配平下列化学方程式,将答案写在横线上:
7.潜水艇里有以下几种制氧气的方法:①加热高锰酸钾;②电解水;③在常温下过氧化钠固体(化学式为 与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气。
(1)写出方法③的化学方程式: 。
(2)你认为最适合在潜水艇里制氧气的方法是 (填序号),与其他两种方法相比,这种方法的两条优点是 ;
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板块二 根据化学方程式进行简单计算
方法技巧
利用化学方程式进行计算时,所用的已知量和求出的未知量都是纯净物的质量。
题型一 质量守恒定律与方程式的综合计算
【例1】(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”)。
(2)计算参加反应红磷的质量(结果精确到0.01g)。
题型二 数据表格与化学方程式相结合的计算
【例2】(2024江夏模拟)兴趣小组在实验室加热高锰酸钾样品制取氧气(样品中的杂质不发生反应),试管中固体质量随时间变化的数据见下表。
加热时间/min
0
T₁
T₂
T₃
T₄
固体质量/g
35.0
33.7
32.6
31.8
31.8
请计算:
(1)共制得氧气 g。
(2)该样品中高锰酸钾的质量分数。(结果精确到0.1%)
题型三 坐标图像与化学方程式相结合的计算
【例3】实验室用68g过氧化氢溶液和2g二氧化锰制取氧气,实验的相关数据如图所示。请回答下列问题。
(1)二氧化锰作为催化剂在化学反应前后本身的 都没有发生变化。
(2)反应生成氧气的质量为 g。
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(3)求该过氧化氢溶液中过氧化氢的质量。
针对练习
1.(2024武汉适应性训练1)化学兴趣小组同学将一根质量为36.20g的洁净铜丝盘成螺旋状,放在酒精灯上加热一段时间后,称量其质量为36.52g。回答下列问题:
(1)铜丝盘成螺旋状的目的是 。
(2)计算生成的氧化铜的质量(结果精确到0.01g)。
2.(2024江岸模拟)氧化铁可以作氯酸钾分解制取氧气的催化剂,小华同学进行了如下验证实验:称取一定质量的氯酸钾,平均分成两等份,在相同温度下加热,并记录完全分解所需要的时间,实验发现 说明氧化铁可以加快氯酸钾的分解,部分数据如下表。(查阅资料:
实验编号
反应前氯酸钾的质量
加入氧化铁的质量
完全分解所用的时间
反应后剩余固体的质量
i
ag
0.0g
t₁
bg
ii
ag
0.2g
t₂
3.18g
(1)为了达到验证目的,还需要设计实验验证氧化铁在反应前后 不变。
(2)通过化学方程式计算实验前称取氯酸钾的总质量(结果保留到0.1g)。
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3.(2024汉南期中)铁与 溶液反应是验证质量守恒实验,现将一定质量铁粉放入足量的 溶液中,充分反应后称取固体质量,发现固体增重了4g。请根据要求进行相关计算。
(1)计算硫酸铜中铜的质量分数为 。
(2)根据质量守恒定律可知:固体增重的质量= 。
(3)求反应前加入铁粉的质量。
4.鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙。为测定鸡蛋壳中( 的含量,某化学社团分别进行了如图所示的实验。(假设鸡蛋壳中其他成分不溶于水,且不与稀盐酸反应)
(1)用托盘天平称取 10g鸡蛋壳,称量过程中发现指针向右偏转,这时要进行的操作是 。
(2)当观察到烧杯中 时,说明反应已经结束。
(3)依据图中数据分析,鸡蛋壳中( 的质量分数为 。
(4)计算反应过程中产生的二氧化碳的质量。(写出计算过程)
(5)若操作Ⅰ中发现滤液仍然浑浊,则会导致测定的鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
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板块三 质量守恒定律与方程式在探究推理题中的应用
方法技巧
根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,元素质量不变,来计算推理。(此类题难度较大,是化学的难点,建议此版块放在上册综合复习讲解,效果会更好)
题型 利用质量守恒定律推断物质组成
【例】(2024 武昌模拟)疏松多孔的 CaO 具有良好的( 捕捉性能。研究表明草酸钙 热分解最终可以制得疏松多孔的CaO。如图为草酸钙热分解的固体质量随温度的变化情况,其中反应Ⅰ中生成一种能燃烧且有毒的气体。
(1)加热至 ℃时,( 开始分解。
(2)图中x 的值是多少?(写出计算过程)
(3)反应Ⅱ过程中 A点的固体物质成分是 (填化学式),据图分析,CaO捕捉CO₂的反应温度应 (填“高于”或“低于”)800℃。
针对练习
1.在光照条件下,AgNO₃可分解为 Ag、O₂和某种氮的氧化物X,取一定质量的 AgNO₃固体充分光照,测得反应后生成 Ag、O₂、X 的质量分别为 21.6g、mg、9.2g。下列说法不正确的是( )
A. AgNO₃的质量为30.8g
B. m=3.2
C. X 的化学式为 NO₂
D.该反应方程式中 Ag与O₂ 的化学计量数之比为2:1
2.(2024江苏)三氧化铬(CrO₃)可用于检查酒驾。它的热稳定性较差,加热时会逐步分解。将一定质量的CrO₃固体在空气中焙烧至 700℃~800℃,一段时间后固体质量不变,此时固体质量约为起始质量的76%,剩余固体的化学式为()
A. Cr₂O₃ B. CrO C. Cr D. CrO₂
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3.取80g CuO在真空条件下加热分解,固体质量随温度的变化如图所示(图中a、b、c、d点对应固体为纯净物)。 后,固体质量不再改变时,下列说法不正确的是()
固体质量不变,是因为没有达到反应温度
B. b点的物质化学式为
C.a→b,c→d过程中,固体中铜元素的质量分数逐渐增大
D.c→d过程中发生的化学反应方程式为:
4.四氧化三钴( 可用于制造搪瓷颜料。某工艺品科研室利用加热分解 固体的方式制取 ,实验中固体样品剩余质量随温度的变化如图所示:
【提示】 及以上残留固体均为金属氧化物; 的相对分子质量为147,( 的相对分子质量为241。
中 a的值为 (结果精确到整数)。
在空气中加热生成 和一种能使澄清石灰水变浑浊的气体,该反应的化学方程式为 。
(3)该实验应该控制反应温度不高于( ,其原因是 。
(4)加热至 时, 分解的化学方程式为 M点 是否反应完全(写出计算过程)。
5.胆矾 相对分子质量为250)广泛应用于生产生活。
(1)胆矾中硫酸铜的质量分数是 。
(2)将25.0g胆矾放在坩埚内加热。固体质量与成分随温度变化的曲线如图。
①加热至 ℃时,( 开始分解。
②加热至 时,CuO开始分解,生成( 与一种能使带火星的木条复燃的气体,该气体为 ,CuO完全分解时产生该气体的质量为 g。
③根据胆矾分解的化学方程式: 计算“如图”中x的值。(写出计算过程)
④下列物质均可作为炼铜的原料。理论上,冶炼等质量的下列物质得到铜最多的是 (填字母序号)。
B. CuO
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