5.2 化学方程式-2025-2026学年九年级化学上册同步教学讲义（人教版2024）

5.2 化学方程式 01. 学习目标 1. 通过对具体化学反应的分析，理解化学方程式的含义； 2. 了解书写化学方程式应遵守的原则，能正确书写简单的化学方程式； 3. 能根据化学方程式进行简单的计算； 4. 学习利用质量守恒关系、比例关系定量认识化学反应，认识定量研究对化学科学发展的重大作用。 重点 化学方程式的书写； 各物质间的质量比； 书写格式的规范化； 难点 配平化学方程式； 书写格式的规范化； 02. 思维导图 03. 新知导学 1、 化学方程式 1. 化学方程式的定义 用化学式来表示化学反应的式子，叫作化学方程式。 2. 化学方程式的意义 化学方程式的意义 示例： 读法 定性 反应物、生成物、反应条件 反应物是碳、氧气 生成物是二氧化碳 反应条件是点燃 碳和氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳 定量 体现质量守恒 12 32 44 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 体现各物质的质量比，即相对分子质量（或相对原子质量）与化学计量系数的乘积之比 质量比 12 ：32 ：44 即 3 ： 8 ：11 体现物质粒子个数比，即化学式前面的化学计量数之比 粒子个数比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 【点拨】 · 由化学方程式可以：①确定反应物、生成物和反应条件；②确定反应物、生成物之间的粒子个数比； ③计算各物质之间的质量比；④判断反应类型等。 · 化学计量数之比≠物质的质量比 化学计量数之比与物质的质量比不能等同，物质的质量比等于化学计量数与相对分子质量(或相对原子质量)的乘积之比，化学计量数之比等于各粒子的数目比。 【思考与讨论】 化学方程式的意义 读法 定性 反应物、 生成物、 反应条件 反应物：Fe、CuSO4 生成物：Cu、FeSO4 反应物：H2、O2 生成物：H2O 反应条件：点燃 铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁； 氢气和氧气在点燃的条件下反应生成水 定量 体现质量守恒 56 160 64 152 56 + 160 = 64 + 152 =216 2×2 32 2×(2+16) 4 + 32 = 36 56份质量的铁和160份质量的硫酸铜恰好完全反应，生成64份质量的铜和152份质量的硫酸亚铁； 在点燃的条件下，每4份质量的氢气和32份质量的氧气恰好完全反应，生成36份质量的水 反应前后物质总质量守恒 体现各物质的质量比，即相对分子质量（或相对原子质量）与化学计量系数的乘积之比 56 ：160 ：64 ：152 4 ： 32 ： 36 体现物质粒子个数比，即化学式前面的化学计量数之比 1 ： 1 ： 1 ： 1 2 ： 1 ：2 每1份铁和1份硫酸铜恰好完全反应，生成1份铜和1份硫酸亚铁； 在点燃的条件下，每2个氢分子和1个氧分子恰好完全反应，生成2个水分子 反应前后各原子数目守恒 二、化学方程式的书写 1. 化学方程式的书写原则 · 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； · 根据质量守恒定律配平化学方程式，使等号两边各原子的种类与数目相等，体现化学反应的定量关系。 2. 化学方程式的书写步骤 描述反应事实 一写 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； 二注 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 三配 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； 四查 检查化学方程式是否正确，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准确、恰当。 符号“↑”“↓”使用方法 如果生成物中有气体，在气体物质的化学式右边要注“↑”符号。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“↓”符号； 示例： 如果反应物和生成物中都有气体，气体生成物就不注“↑”符号。同样，对于溶液中的反应，如果反应物和生成物中都有固体，固体生成物也不注“↓”符号。 示例： 【点拨】 化学方程式书写口诀：左反右生一横线，配平以后加一线；等号上下注条件；箭头要标气和淀；写好之后要检查；质量守恒是关键。 判断化学方程式的正误： 一看是否符合客观事实；二看化学式书写是否正确；三看反应条件是否正确；四看是否配平； 五看符号“↑”或“↓”的标注是否正确。 3. 化学方程式的配平方法 化学方程式的配平主要根据质量守恒定律，在化学式前面配上适当的化学计量数，使式子两边各元素原子的数目相等。化学方程式的配平方法主要有最小公倍数法、观察法、奇数变偶数法、归一法等。 配平方法 含义 步骤 示例 最小公倍数法 最小公倍数法适用于一些较为简单的化学方程式的配平 ①找到反应式中某种元素在反应前后原子个数的最小公倍数； 2O 5O 最小公倍数：2×5=10 ②用最小公倍数去除各元素所在物质化学式中的原子个数，即得各物质化学式的个数； 10÷2=5 10÷5=2 5O2 2P2O5 ③根据质量守恒定律，得出其它化学式前的系数； 4P 观察法 观察法适用于一些简单的方程式。用观察法配平的关键是理解反应的实质 ①从化学式较复杂的一种生成物推求有关反应物化学式的化学计量数和这一生成物的化学计量数； 把SO4看做一个整体，整体呈-2价 3（SO4） ②根据求得的化学式的化学计量数，再找出其它化学式的计量数，这样即可配平； 3H2SO4 3H2O 奇数变偶数法 奇数变偶数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； 2O 1O ②从原子数为单数的元素入手，一般为氧元素； 2CO 2C 归一法 ①找到化学方程式中关键的化学式，定其化学式前计量数； 4C 10H 4CO2 5H2O 右边13O ②根据关键化学式去配平其它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 三、根据化学方程式进行简单计算 1. 计算依据 理论依据：质量守恒定律； 基本依据：化学反应中各物质间存在固定的质量比。 2. 根据化学方程式进行计算的一般步骤 一般步骤 ①设未知量 根据题意设未知量，题目里要求什么，就设什么 ②写出反应的方程式 书写时注意配平、注明反应条件、并标“↑”或“↓” ③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（或相对原子质量）的乘积，以及已知量、未知量 ④列出比例式 已知量要带单位（但未知量不加单位），且单位要统一，并求解 ⑤简明地写出答案 要答，根据题目里作答 3. 解题步骤 在利用化学反应进行物质转化的过程中，我们可以根据化学方程式所提供的信息，通过化学反应中一种物质的质量推算其他物质的质量，更合理、高效地开发和利用资源。 【例题】在实验室使用高锰酸钾制取氧气时，如果加热分解7.9g高锰酸钾，可以得到氧气的质量是多少? 解题步骤 书写格式 ①根据题意设未知量 解：设加热分解7.9g高锰酸钾，可以得到氧气的质量为x。 ②写出反应的方程式 ③找出比例关系 2×(39+55+16×4) 1×(16×2) 7.9g x ④列出比例式 x=0.8g ⑤简明地写出答案 答：设加热分解7.9g高锰酸钾，可以得到氧气的质量为0.8g。 【点拨】 · 未知量x本身带有单位，设未知量时不用加单位。 常用的关系式： · 计算时已知量若是气体体积， 根据公式（是气体的密度，单位为g/L、m是气体的质量，单位为g、v是气体的体积，单位为L），需要换算成质量带入计算，可得气体的质量m=×v； · 计算时代入化学方程式的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； · · · 利用化学方程式计算时，易误认为两种物质的相对分子质量(或相对原子质量)之比等于其质量比，而得出错误的答案。其实，两种物质的相对分子质量(或相对原子质量)之比不一定等于物质的质量比，二者之间转化时需要注意化学方程式中的化学计量数。 4. 根据化学方程式进行计算的常见题型 ①含有字母的化学方程式的计算 a. 在反应A+B=C+2D中，2.0gA和5.8gB恰好完全反应，生成6.0gC，若D的相对分子质量为18，则A 的相对分子质量为（） A.26 B.40 C.58 D.86 【解析】先根据质量守恒定律：可判断生成D的质量=2.0g+5.8g-6.0g=18g，再根据反应A+B=C+2D中A与D的质量关系，可设A的相对分子质量为x，可列式为：x:36=2g:1.8g，x=40，故选B。 【答案】B ②有关反应物或生成物质量的简单计算 b. 为求证“喝反复烧开的饮用水会造成亚硝酸盐中毒”的真伪，学习小组以煮沸52次的桶装水为水样，利用下述反应测定亚硝酸盐的含量（以NaNO2计）： 2NaNO2+2KI+2H2SO4═2NO↑+I2+2H2O+K2SO4+Na2SO4，结果表明，0.5L水样反应时产生了2.54×10﹣3mg的I2。 (1) 计算0.5L水样中NaNO2的质量。 (2)查阅《食品安全国家标准（GB2762﹣2022）》，经换算，合格饮用水中NaNO2的含量应低于7.50×10﹣3mg•L﹣1。结合计算结果，判断喝反复烧开的饮用水会不会造成亚硝酸盐中毒？ 【解析】需要根据已知的化学方程式，找出NaNO2与I2的质量关系，再由I2的质量计算出NaNO2的质量。 【答案】(1)解：设0.5L水样中NaNO2的质量为x。 2NaNO2+2KI+2H2SO4═2NO↑+I2+2H2O+K2SO4+Na2SO4 138 254 x 2.54×10﹣3mg x=1.38×10-3mg 1.38×10-3mg/0.5L=2.76×10-3mg•L﹣1＜7.50×10﹣3mg•L﹣1 答：0.5L水样中NaNO2的质量为1.38×10-3mg。 (2)不会 ③含不纯物质的化学方程式的计算 c. 实验室可用多种方法制取氧气，如：。同学们将28.0 g氯酸钾和二氧化锰的固体混合物加热至质量不再变化为止，冷却后称得剩余固体的质量为18.4 g。 计算： (1)生成O2的质量为___________g。 (2)反应前固体混合物中MnO2的质量分数(写出计算过程，结果精确到0.1%)。 【解析】(1)根据质量守恒定律，反应前后固体质量的差值即为生成氧气的质量，所以生成O2的质量为28.0g-18.4g=9.6g。 (2) 根据O2的质量计算得到KClO3的质量，从而得到反应前固体混合物中MnO2的质量，进一步求得反应前固体混合物中MnO2的质量分数。 【答案】(1)9.6g (2)解：设反应前固体混合物中KClO3的质量为x 245 96 x 9.6g x=24.5g 反应前固体混合物中MnO2的质量为28.0g-24.5g=3.5g 反应前固体混合物中MnO2的质量分数为=12.5% 答：反应前固体混合物中MnO2的质量分数为12.5%。 ④实验操作型化学方程式的计算 d. 某课外活动小组同学进行了如下实验。请结合图示回答下列问题： （1） 生成氧气的质量为 。 （2） 求实验所用过氧化氢溶液中过氧化氢的质量。 【解析】(1)根据质量守恒定律，化学反应前后物质的总质量不变。 反应前总质量：二氧化锰质量(反应后滤渣为5g,催化剂质量不变，故反应前二氧化锰也为5g)+过氧化氢溶液质量=5g+102g=107g； 反应后总质量：滤渣质量+滤液质量=5g+99.6g=104.6g； 生成氧气的质量=反应前总质量-反应后总质量=107g-104.6g=2.4g。 (2)根据氧气的质量，求得实验所用过氧化氢溶液中过氧化氢的质量。 【答案】（1）2.4g （2）解：设过氧化氢溶液中过氧化氢的质量为x。 68 32 x 2.4g x=5.1g 答：过氧化氢溶液中过氧化氢的质量为5.1g。 ⑤利用图像进行化学方程式的计算 e. 二氧化锰因应用广泛而备受关注。某研究小组采用下图装置通过焙烧MnCO3制取MnO2，发生反应的化学方程式为： 试根据化学方程式求46.0g MnCO3通过熔烧最多制得的MnO2的质量是多少?(请写出计算过程) 【解析】根据化学方程式代入计算，可得到MnO2的质量。 【答案】解：设通过熔烧最多制得的MnO2的质量为x 230 174 46.0g x x=34.8g 答：通过熔烧最多制得的MnO₂的质量为34.8g。 ⑥结合表格数据进行方程式的计算 f. 石灰石是一种常见的矿石，由其制得的产品应用十分广泛。实验室将10.0g石灰石样品高温煅()，对样品进行分析，实验数据记录如表(杂质不参与反应)。 反应时间/min 1 2 3 4 剩余固体质量/g 8.6 7.3 6.7 6.7 (1)完全反应后生成二氧化碳的质量是_____g。 (2)该石灰石样品中碳酸钙的质量分数是多少? 【解析】(1)根据质量守恒定律可知，反应后固体减少的质量为生成二氧化碳的质量，故完全反应后生成二氧化碳的质量是10.0g-6.7g=3.3 g。 【答案】(1)3.3 g (2)解：设该石灰石样品中碳酸钙的质量为x。 100 44 x 3.3g x=7.5g 该石灰石样品中碳酸钙的质量分数==75% 答：该石灰石样品中碳酸钙的质量分数为75%。 04. 夯实基础 1．是烟花燃放中涉及的一个反应，其化学方程式可以提供的信息是（） A．反应物的状态 B．生成物的气味 C．化学反应的现象 D．硫与氧气在点燃条件下反应生成二氧化硫 【答案】D 【详解】A、化学方程式没有提供反应物的状态的信息，A不符合题意； B、不能通过化学方程式得到生成物的气味信息，B不符合题意； C、反应现象未在方程式中注明，不能得到该信息，C不符合题意； D、该方程式中，“S”表示硫，“O2”表示氧气，“SO2”表示二氧化硫，“点燃”表示反应条件，因此直接提供了硫与氧气在点燃条件下反应生成二氧化硫的信息，D符合题意。故选D。 2．下列化学方程式书写正确的是（） A．氧化汞加热分解：   B．铁在氧气中燃烧： C．碳在氧气中燃烧： D．磷在氧气中燃烧：  【答案】B 【详解】A.、氧化汞分解的正确方程式应为：，原式未配平，此选项错误； B、铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，方程式配平正确，反应条件无误，此选项正确； C、碳燃烧生成二氧化碳的化学方程式为：，因反应物氧气为气体，二氧化碳无需标↑，原式多标气体符号，此选项错误； D、磷燃烧应生成五氧化二磷，而非氧化镁，原式反应物(镁)与题目描述(磷)不符，且氧化镁化学式错误(镁的氧化物为MgO)，此选项错误。故选B。 3．化学方程式是重要的化学用语，是学好化学必备的语言工具。丁烷是市售打火机的燃料， 丁烷燃烧的化学方程式：配平后 a、b、c、d 之和为（） A．32 B．33 C．34 D．35 【答案】B 【详解】设a为1，则反应前碳、氢原子个数分别为4、10，根据反应前后原子的种类和个数不变，则c为10/2=5、d为4，此时反应后氧原子个数为5+4×2=13，则b为13/2，则需将数值统一扩大2倍，则a、b、c、d的数字分别为2、13、10、8，则a、b、c、d之和为2+13+10+8=33，故选B。 4．我国科学家为实现碳中和，在转化再利用方面进行了大量的研究，转化的化学方程式为：，下列说法正确的是（） A．反应后分子个数变少 B．参加反应的反应物和生成物的质量比是44:6:32:9 C．反应前后催化剂的质量和性质不变 D．每参加反应时，会生成18g的水 【答案】A 【详解】A、反应前有1个CO2分子和3个H2分子，共1+3=4个分子；反应后有1个CH3OH分子和1个H2O分子，共1+1=2个分子，反应后分子个数变少，正确； B、根据化学方程式可知，则参加反应的CO2、H2、CH3OH、H2O质量比为(44×1):(2×3):(32×1):(18×1)=44:6:32:18，错误； C、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，错误； D、设2gH2参加反应生成水的质量为x 6 18 2g x 6/18=2g/x 解得x=6g，不是18g，D错误。故选A。 5．科学家在积极寻找洁净新能源的过程中，发现了氨气燃烧能释放出大量的热且产物对环境没有污染，其反应的微观示意图如下，有关该反应的说法正确的是（） A．该反应涉及的物质中有两种氧化物 B．该反应前后分子数目没有变化 C．反应前后原子种类和数目都不变 D．参加反应两种物质的质量比为17：32 【答案】C 【详解】A、氧化物是指含有两种元素，且一种元素为氧元素的化合物，图中只有H2O属于氧化物，该选项说法不正确； B、结合方程式可知，每4个氨分子和3个氧分子反应生成2个氮分子和6个水分子，则反应前后分子数目改变，该选项说法不正确； C、化学反应前后，原子的种类和数目不变，该选项说法正确； D、结合方程式可知，参加反应的氨气和氧气的质量比为[(14+1×3)×4]:(16×2×3)=17:24，该选项说法不正确。故选C。 6．下列化学方程式书写完全正确的是（） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A、氢气和氧气在点燃的条件下反应生成水，该反应的化学方程式为：，错误在于生成物错误，不符合题意； B、镁在氧气中燃烧生成氧化镁，该反应的化学方程式为：，符合题意； C、过氧化氢在催化剂的作用下反应生成水和氧气，该反应的化学方程式为：，错误在于生成物错误，不符合题意； D、碳在氧气中燃烧生成二氧化碳，该反应的化学方程式为：，错误在于无需标注气体符号，不符合题意。故选B。 7．分析和推理是化学学习中常用的思维方法。下列推理结果正确的是（） A．碳在氧气中燃烧生成，则在氧气中燃烧能生成的物质一定含碳元素 B．氧化物中含有氧元素，则含有氧元素的化合物一定是氧化物 C．过氧化氢中含有氧元素可以用来制取氧气，则含有氧元素的物质都可以用来制取氧气 D．化学方程式配平的依据是左右各原子的个数相等，所以所配化学计量数之和左右也相等 【答案】A 【详解】A、碳在氧气中燃烧生成CO2，二氧化碳是由碳元素和氧元素组成的，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，反应物氧气中只含有氧元素，则在氧气中燃烧能生成CO2的物质一定含碳元素，故选项推理正确； B、氧化物是指由两种元素组成，且其中一种是氧元素的化合物，氧化物中含有氧元素，但含氧元素的化合物不一定都是氧化物，如H2SO4，故选项推理错误； C、过氧化氢中含有氧元素可以用来制取氧气，但含有氧元素的物质不一定都可以用来制取氧气，如碳酸钙，故选项推理错误； D、化学方程式配平的依据是左右各原子的个数相等，但所配化学计量数之和左右不一定相等，如 ，故选项推理错误；故选A。 8．下列说法能用质量守恒定律解释的是（） A．水结冰前后质量不变 B．10g食盐完全溶于70g水中得到80g食盐水 C． 湿衣服晾干后，质量变小 D．32g硫在32g氧气中完全燃烧生成64g二氧化硫 【答案】D 【详解】A、水结冰前后质量不变，无新物质生成，为物理变化，不能用质量守恒定律解释，故不符合题意； B、10g食盐溶于70g水中得到80g食盐的过程中，发生的是物理变化，不能用质量守恒定律解释，故不符合题意； C、湿衣服晾干后，质量变小的过程中，发生的是物理变化，不能用质量守恒定律解释，故不符合题意； D、硫与氧气反应生成二氧化硫，方程式为：，反应中硫、氧气、二氧化硫质量比为32:32:64=1:1:2，32g硫和32g氧气恰好完全反应生成64g二氧化硫，能用质量守恒定律解释，故符合题意。故选D。 9．由化学方程式可知，x、y、z的值分别是（） A．1、2、3 B．2、8、1 C．4、8、2 D．4、4、1 【答案】C 【详解】设CxHyOz为X，由可知，左边10个氧原子，右边12个氧原子、4个碳原子、8个氢原子，根据两边的原子种类和个数应该相等，所以左边还差了4个C、8个H、2个O，则x=4，y=8，z=2；故选C。 10．在一密闭容器中，有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下存在某个反应，测得反应前后各物质的质量如下表，对该反应下列描述正确的是（） 物质 甲 乙 丙 丁 反应前质量/g 20 5 20 20 反应后质量/g 2 待测 32 26 A. 该反应是化合反应 B．乙一定是催化剂 C．甲是反应物，丙和丁是生成物 D．反应生成的丙、丁的质量比为16:13 【答案】C 【详解】A、由分析可知，甲是反应物，丙、丁为生成物，符合“一变多”的特点，属于分解反应，故选项说法不正确。 B、乙反应前后质量不变，可能是催化剂，也可能没有参加反应，故选项说法不正确。 C、由分析可知，甲是反应物，丙、丁为生成物，故选项说法正确。 D、反应生成的丙、丁的质量比为(32 g-20 g):(26 g-20 g)=2:1，故选项说法不正确。故选C。 11．以下化学基本观念中不正确的是（） A．转化观：在点燃条件下6g镁和8g氧气反应生成14g氧化镁 B．守恒观：某物质在空气中燃烧有水生成，证明该物质中含有氢元素 C．元素观：物质都是由元素组成 D．粒子观：二氧化碳是由二氧化碳分子构成 【答案】A 【详解】A、由于 48 32 80 该反应中镁、氧气、氧化镁的质量比为48:32:80=6:4:10，则在点燃条件下6g镁只能消耗4g氧气，生成10g氧化镁，该选项不正确； B、某物质在空气中燃烧有水生成，水中含有氢、氧元素，根据反应前后元素种类不变，则说明该物质中一定含有氢元素，该选项正确； C、物质都是由元素组成，该选项正确； D、二氧化碳是由二氧化碳分子构成的，二氧化碳分子是由碳、氧原子构成的，该选项正确。故选A。 12．清华大学研究人员成功研制出一种纳米纤维催化剂，可将二氧化碳转化成液体燃料甲醇，其反应的微观示意图如下(图中的微粒恰好完全反应)。下列选项正确的是（） A．丁的化学式为 H2O2 B．参加反应的甲、乙两物质的质量比为3：2    C．由图可知，分子是化学变化中的最小微粒 D．反应生成的丙、丁两物质的分子个数比为1：1 【答案】D 【详解】A、反应前氢、氧、碳原子个数为：6、2、1，反应后一个丙分子(甲醇分子)中含有氢、氧、碳原子个数为：4、1、1，根据反应前后原子种类和个数不变，则丁中含有2个H和1个O，则丁为H2O，选项错误； B、结合A的分析可知，该反应为氢气与二氧化碳在纳米纤维催化剂的条件下反应生成甲醇和水，方程式为： 则参加反应的甲(氢气)、乙(二氧化碳)的质量比为：(2×3):44=3:22，选项错误； C、由图可知，反应前后分子种类改变，原子种类不变，则原子是化学变化中的最小微粒，选项错误； D、由方程式可知，反应生成的丙、丁两物质的分子个数比为1:1，选项正确；故选D。 13．学会识图能发展科学思维。下列图像不能正确反映其对应操作中各量变化关系的是（） A．分解等量的过氧化氢溶液 B．红磷密闭容器中燃烧至熄灭 C．将水通电一段时间 D．加热高锰酸钾制取氧气 【答案】C 【详解】A、加入的催化剂只改变反应的速率，不会改变生成物的质量，分解等量的过氧化氢溶液，有催化剂的反应速率快，反应完全所需的时间短，但最终生成氧气的质量相等，故A正确； B、红磷燃烧放热，装置中的温度升高，压强增大，但随着氧气的消耗，氧气质量减小，且冷却后，装置中的压强小于外界大气压，故B正确； C、水通电分解，生成的氢气和氧气，该反应的化学方程式为：，生成氢气和氧气的体积比为2:1，生成氢气和氧气的质量比为4:32=1:8，故C错误； D、加热高锰酸钾会生成氧气、锰酸钾和二氧化锰，加热到一定温度，高锰酸钾开始分解，随着反应的进行，生成氧气对的质量不断增加，直至完全反应，氧气的质量不再变化，故D正确。故选C。 14．一种利用太阳能分解水的原理如下图所示。下列说法不正确的是（） A．反应Ⅰ的化学方程式：I2+2H2O+SO2=2HI+H2SO4 B．反应Ⅲ中生成SO2和O2的分子个数比为2∶1 C．理论上每生成2gH2，同时生成32gO2 D．反应Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ在反应前后均有元素化合价发生改变 【答案】C 【详解】A、由分析可知，反应I的化学方程式为I2+2H2O+SO2=2HI+H2SO4，故选项说法正确。 B、由分析可知，反应Ⅲ的化学方程式为，则生成SO2和O2的分子个数比为2:1，故选项说法正确。 C、将反应I×2、反应Ⅱ×2，与反应Ⅲ相加，得出总的反应为，反应生成氢气和氧气的质量比为(2×1×2):(16×2)=1:8，则理论上每生成2gH2，同时生成16gO2，故选项说法不正确。 D、反应I中碘元素、硫元素反应前后元素化合价均改变(碘元素由0价变成-1价，硫元素由+4价变成+6价)，反应Ⅱ中氢元素和碘元素反应前后化合价均改变(碘元素由-1价变成0价，氢元素由+1价变成0价)，反应Ⅲ中硫元素、氧元素反应前后化合价均发生改变(硫元素由+6价变成+4价，氧元素由-2价变成0价)，故选项说法正确。故选C。 15．“6G”融通世界，芯片“智”造未来，现代科技的发展离不开芯片，硅是芯片的重要基材。如图是工业上以四氯硅烷(SiCl4)为原料制取高纯硅的微观示意图。 (1)保持物质乙化学性质的最小粒子是_____(填化学式)。 (2)该反应的化学方程式为________________。 (3)要制取56t高纯硅，至少需要物质乙的质量为______t。 【答案】 （1） H2 （2） （3）8 【详解】 (1) 由分子构成的物质，分子是保持物质化学性质的最小粒子，物质乙是氢气，保持物质乙化学性质的最小粒子是氢分子，化学式为H2； (2)根据微观示意图，该反应的化学方程式为； (3)要制取56t高纯硅，至少需要物质乙的质量可通过化学方程式计算。设物质乙的质量为x。 4 28 x 56t x=8t 答：要制取56t高纯硅，至少需要物质乙的质量为8t。 16．孔雀石主要成分是碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]，另外还含有少量的SiO2等杂质(杂质不与硫酸发生反应)。某化学兴趣小组为测定孔雀石中[Cu2(OH)2CO3]的含量，进行如下实验。取30 g孔雀石样品，粉碎后放入烧杯中，将200 g稀硫酸分成四等份，分四次加入烧杯中，测出每次完全反应后烧杯内物质的总质量。实验数据记录如下： 次数 1 2 3 4 加入稀硫酸的质量 50 50 50 50 烧杯内物质的总质量 77.8 125.6 174.5 224.5 (1)Cu2(OH)2CO3+2H2SO4=2CuSO4+CO2↑+3___________。 (2)该反应中生成气体的总质量是___________。 (3)计算出该孔雀石中[Cu2(OH)2CO3]的质量分数(写出计算过程)。 【答案】 （1） H2O （2） 5.5g （3） 解：设该孔雀石中Cu2(OH)2CO3的质量分数为x Cu2(OH)2CO3+2H2SO4=2CuSO4+CO2↑+3H2O 222 44 30g×x 5.5g x=92.5% 答：该孔雀石中Cu2(OH)2CO3的质量分数为92.5%。 【详解】 (1)根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和个数不变。反应前Cu、O、H、C、S的个数分别是2、13、6、1、2，反应后已有Cu、O、H、C、S的个数分别是2、10、0、1、2，需补充3个O、6个H，横线处化学计量数为3，故填H2O。 (2)根据质量守恒定律，化学反应前后，物质总质量不变。反应前有30g孔雀石样品，加入200g稀硫酸后，烧杯内物质的总质量为224.5g，可知生成气体的总质量为30g+200g-224.5g=5.5g。 (3)根据生成气体(CO2)的质量计算，见答案。 17．不同年龄段的群体每天钙的适宜摄入量不同，哺乳期女性每日推荐摄入量为1200 mg。如图为某钙片说明书的一部分，请回答下列问题。 (1)维生素D3的化学式为C27H44O，则维生素D3中碳、氢、氧三种元素的质量比是___________(填最简整比)。 (2)每片钙片中钙元素的质量是多少？ (3)假设某哺乳期女性每天需补充1200 mg钙元素，则她每天需服此钙片多少片？(假设所需钙元素均由此钙片提供) 【答案】 （1）81:11:4 （2）1.5g×=0.6g 答：每天钙片中该元素的质量是0.6g。 （3）每天需补充钙元素质量为1200mg=1.2g，则需要服此钙片1.2g÷0.6g/片=2片 答：她每天需服此钙片2片。 【详解】 (1) 维生素D₃(C27H44O)中碳、氢、氧三种元素的质量比为(12×27):(1×44):16=81:11:4。 (2)见答案。 (3)见答案。 学科网（北京）股份有限公司 $ 5.2 化学方程式 01. 学习目标 1. 通过对具体化学反应的分析，理解化学方程式的含义； 2. 了解书写化学方程式应遵守的原则，能正确书写简单的化学方程式； 3. 能根据化学方程式进行简单的计算； 4. 学习利用质量守恒关系、比例关系定量认识化学反应，认识定量研究对化学科学发展的重大作用。 重点 化学方程式的书写； 各物质间的质量比； 书写格式的规范化； 难点 配平化学方程式； 书写格式的规范化； 02. 思维导图 03. 新知导学 1、 化学方程式 1. 化学方程式的定义 用化学式来表示化学反应的式子，叫作化学方程式。 2. 化学方程式的意义 化学方程式的意义 示例： 读法 定性 反应物、生成物、反应条件 反应物是碳、氧气 生成物是二氧化碳 反应条件是点燃 碳和氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳 定量 体现质量守恒 12 32 44 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 体现各物质的质量比，即相对分子质量（或相对原子质量）与化学计量系数的乘积之比 质量比 12 ：32 ：44 即 3 ： 8 ：11 体现物质粒子个数比，即化学式前面的化学计量数之比 粒子个数比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 【点拨】 · 由化学方程式可以：①确定反应物、生成物和反应条件；②确定反应物、生成物之间的粒子个数比； ③计算各物质之间的质量比；④判断反应类型等。 · 化学计量数之比≠物质的质量比 化学计量数之比与物质的质量比不能等同，物质的质量比等于化学计量数与相对分子质量(或相对原子质量)的乘积之比，化学计量数之比等于各粒子的数目比。 【思考与讨论】 化学方程式的意义 读法 定性 反应物、 生成物、 反应条件 反应物：Fe、CuSO4 生成物：Cu、FeSO4 反应物：H2、O2 生成物：H2O 反应条件：点燃 铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁； 氢气和氧气在点燃的条件下反应生成水 定量 体现质量守恒 56 160 64 152 56 + 160 = 64 + 152 =216 2×2 32 2×(2+16) 4 + 32 = 36 56份质量的铁和160份质量的硫酸铜恰好完全反应，生成64份质量的铜和152份质量的硫酸亚铁； 在点燃的条件下，每4份质量的氢气和32份质量的氧气恰好完全反应，生成36份质量的水 反应前后物质总质量守恒 体现各物质的质量比，即相对分子质量（或相对原子质量）与化学计量系数的乘积之比 56 ：160 ：64 ：152 4 ： 32 ： 36 体现物质粒子个数比，即化学式前面的化学计量数之比 1 ： 1 ： 1 ： 1 2 ： 1 ：2 每1份铁和1份硫酸铜恰好完全反应，生成1份铜和1份硫酸亚铁； 在点燃的条件下，每2个氢分子和1个氧分子恰好完全反应，生成2个水分子 反应前后各原子数目守恒 二、化学方程式的书写 1. 化学方程式的书写原则 · 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； · 根据质量守恒定律配平化学方程式，使等号两边各原子的种类与数目相等，体现化学反应的定量关系。 2. 化学方程式的书写步骤 描述反应事实 一写 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； 二注 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 三配 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； 四查 检查化学方程式是否正确，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准确、恰当。 符号“↑”“↓”使用方法 如果生成物中有气体，在气体物质的化学式右边要注“↑”符号。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“↓”符号； 示例： 如果反应物和生成物中都有气体，气体生成物就不注“↑”符号。同样，对于溶液中的反应，如果反应物和生成物中都有固体，固体生成物也不注“↓”符号。 示例： 【点拨】 化学方程式书写口诀：左反右生一横线，配平以后加一线；等号上下注条件；箭头要标气和淀；写好之后要检查；质量守恒是关键。 判断化学方程式的正误： 一看是否符合客观事实；二看化学式书写是否正确；三看反应条件是否正确；四看是否配平； 五看符号“↑”或“↓”的标注是否正确。 3. 化学方程式的配平方法 化学方程式的配平主要根据质量守恒定律，在化学式前面配上适当的化学计量数，使式子两边各元素原子的数目相等。化学方程式的配平方法主要有最小公倍数法、观察法、奇数变偶数法、归一法等。 配平方法 含义 步骤 示例 最小公倍数法 最小公倍数法适用于一些较为简单的化学方程式的配平 ①找到反应式中某种元素在反应前后原子个数的最小公倍数； 2O 5O 最小公倍数：2×5=10 ②用最小公倍数去除各元素所在物质化学式中的原子个数，即得各物质化学式的个数； 10÷2=5 10÷5=2 5O2 2P2O5 ③根据质量守恒定律，得出其它化学式前的系数； 4P 观察法 观察法适用于一些简单的方程式。用观察法配平的关键是理解反应的实质 ①从化学式较复杂的一种生成物推求有关反应物化学式的化学计量数和这一生成物的化学计量数； 把SO4看做一个整体，整体呈-2价 3（SO4） ②根据求得的化学式的化学计量数，再找出其它化学式的计量数，这样即可配平； 3H2SO4 3H2O 奇数变偶数法 奇数变偶数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； 2O 1O ②从原子数为单数的元素入手，一般为氧元素； 2CO 2C 归一法 ①找到化学方程式中关键的化学式，定其化学式前计量数； 4C 10H 4CO2 5H2O 右边13O ②根据关键化学式去配平其它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 三、根据化学方程式进行简单计算 1. 计算依据 理论依据：质量守恒定律； 基本依据：化学反应中各物质间存在固定的质量比。 2. 根据化学方程式进行计算的一般步骤 一般步骤 ①设未知量 根据题意设未知量，题目里要求什么，就设什么 ②写出反应的方程式 书写时注意配平、注明反应条件、并标“↑”或“↓” ③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（或相对原子质量）的乘积，以及已知量、未知量 ④列出比例式 已知量要带单位（但未知量不加单位），且单位要统一，并求解 ⑤简明地写出答案 要答，根据题目里作答 3. 解题步骤 在利用化学反应进行物质转化的过程中，我们可以根据化学方程式所提供的信息，通过化学反应中一种物质的质量推算其他物质的质量，更合理、高效地开发和利用资源。 【例题】在实验室使用高锰酸钾制取氧气时，如果加热分解7.9g高锰酸钾，可以得到氧气的质量是多少? 解题步骤 书写格式 ①根据题意设未知量 解：设加热分解7.9g高锰酸钾，可以得到氧气的质量为x。 ②写出反应的方程式 ③找出比例关系 2×(39+55+16×4) 1×(16×2) 7.9g x ④列出比例式 x=0.8g ⑤简明地写出答案 答：设加热分解7.9g高锰酸钾，可以得到氧气的质量为0.8g。 【点拨】 · 未知量x本身带有单位，设未知量时不用加单位。 常用的关系式： · 计算时已知量若是气体体积， 根据公式（是气体的密度，单位为g/L、m是气体的质量，单位为g、v是气体的体积，单位为L），需要换算成质量带入计算，可得气体的质量m=×v； · 计算时代入化学方程式的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； · · · 利用化学方程式计算时，易误认为两种物质的相对分子质量(或相对原子质量)之比等于其质量比，而得出错误的答案。其实，两种物质的相对分子质量(或相对原子质量)之比不一定等于物质的质量比，二者之间转化时需要注意化学方程式中的化学计量数。 4. 根据化学方程式进行计算的常见题型 ①含有字母的化学方程式的计算 a. 在反应A+B=C+2D中，2.0gA和5.8gB恰好完全反应，生成6.0gC，若D的相对分子质量为18，则A 的相对分子质量为（） A.26 B.40 C.58 D.86 ②有关反应物或生成物质量的简单计算 b. 为求证“喝反复烧开的饮用水会造成亚硝酸盐中毒”的真伪，学习小组以煮沸52次的桶装水为水样，利用下述反应测定亚硝酸盐的含量（以NaNO2计）： 2NaNO2+2KI+2H2SO4═2NO↑+I2+2H2O+K2SO4+Na2SO4，结果表明，0.5L水样反应时产生了2.54×10﹣3mg的I2。 (1) 计算0.5L水样中NaNO2的质量。 (2)查阅《食品安全国家标准（GB2762﹣2022）》，经换算，合格饮用水中NaNO2的含量应低于7.50×10﹣3mg•L﹣1。结合计算结果，判断喝反复烧开的饮用水会不会造成亚硝酸盐中毒？ ③含不纯物质的化学方程式的计算 c. 实验室可用多种方法制取氧气，如：。同学们将28.0 g氯酸钾和二氧化锰的固体混合物加热至质量不再变化为止，冷却后称得剩余固体的质量为18.4 g。 计算： (1)生成O2的质量为___________g。 (2)反应前固体混合物中MnO2的质量分数(写出计算过程，结果精确到0.1%)。 ④实验操作型化学方程式的计算 d. 某课外活动小组同学进行了如下实验。请结合图示回答下列问题： （1） 生成氧气的质量为 。 （2） 求实验所用过氧化氢溶液中过氧化氢的质量。 ⑤利用图像进行化学方程式的计算 e. 二氧化锰因应用广泛而备受关注。某研究小组采用下图装置通过焙烧MnCO3制取MnO2，发生反应的化学方程式为： 试根据化学方程式求46.0g MnCO3通过熔烧最多制得的MnO2的质量是多少?(请写出计算过程) ⑥结合表格数据进行方程式的计算 f.石灰石是一种常见的矿石，由其制得的产品应用十分广泛。实验室将10.0g石灰石样品高温煅()，对样品进行分析，实验数据记录如表(杂质不参与反应)。 反应时间/min 1 2 3 4 剩余固体质量/g 8.6 7.3 6.7 6.7 (1)完全反应后生成二氧化碳的质量是_____g。 (2)该石灰石样品中碳酸钙的质量分数是多少? 04. 夯实基础 1．是烟花燃放中涉及的一个反应，其化学方程式可以提供的信息是（） A．反应物的状态 B．生成物的气味 C．化学反应的现象 D．硫与氧气在点燃条件下反应生成二氧化硫 2．下列化学方程式书写正确的是（） A．氧化汞加热分解：   B．铁在氧气中燃烧： C．碳在氧气中燃烧： D．磷在氧气中燃烧：  3．化学方程式是重要的化学用语，是学好化学必备的语言工具。丁烷是市售打火机的燃料， 丁烷燃烧的化学方程式：配平后 a、b、c、d 之和为（） A．32 B．33 C．34 D．35 4．我国科学家为实现碳中和，在转化再利用方面进行了大量的研究，转化的化学方程式为：，下列说法正确的是（） A．反应后分子个数变少 B．参加反应的反应物和生成物的质量比是44:6:32:9 C．反应前后催化剂的质量和性质不变 D．每参加反应时，会生成18g的水 5．科学家在积极寻找洁净新能源的过程中，发现了氨气燃烧能释放出大量的热且产物对环境没有污染，其反应的微观示意图如下，有关该反应的说法正确的是（） A．该反应涉及的物质中有两种氧化物 B．该反应前后分子数目没有变化 C．反应前后原子种类和数目都不变 D．参加反应两种物质的质量比为17：32 6．下列化学方程式书写完全正确的是（） A． B． C． D． 7．分析和推理是化学学习中常用的思维方法。下列推理结果正确的是（） A．碳在氧气中燃烧生成，则在氧气中燃烧能生成的物质一定含碳元素 B．氧化物中含有氧元素，则含有氧元素的化合物一定是氧化物 C．过氧化氢中含有氧元素可以用来制取氧气，则含有氧元素的物质都可以用来制取氧气 D．化学方程式配平的依据是左右各原子的个数相等，所以所配化学计量数之和左右也相等 8．下列说法能用质量守恒定律解释的是（） A．水结冰前后质量不变 B．10g食盐完全溶于70g水中得到80g食盐水 C． 湿衣服晾干后，质量变小 D．32g硫在32g氧气中完全燃烧生成64g二氧化硫 9．由化学方程式可知，x、y、z的值分别是（） A．1、2、3 B．2、8、1 C．4、8、2 D．4、4、1 10．在一密闭容器中，有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下存在某个反应，测得反应前后各物质的质量如下表，对该反应下列描述正确的是（） 物质 甲 乙 丙 丁 反应前质量/g 20 5 20 20 反应后质量/g 2 待测 32 26 A. 该反应是化合反应 B．乙一定是催化剂 C．甲是反应物，丙和丁是生成物 D．反应生成的丙、丁的质量比为 11．以下化学基本观念中不正确的是（） A．转化观：在点燃条件下6g镁和8g氧气反应生成14g氧化镁 B．守恒观：某物质在空气中燃烧有水生成，证明该物质中含有氢元素 C．元素观：物质都是由元素组成 D．粒子观：二氧化碳是由二氧化碳分子构成 12．清华大学研究人员成功研制出一种纳米纤维催化剂，可将二氧化碳转化成液体燃料甲醇，其反应的微观示意图如下(图中的微粒恰好完全反应)。下列选项正确的是（） A．丁的化学式为 H2O2 B．参加反应的甲、乙两物质的质量比为3：2    C．由图可知，分子是化学变化中的最小微粒 D．反应生成的丙、丁两物质的分子个数比为1：1 13．学会识图能发展科学思维。下列图像不能正确反映其对应操作中各量变化关系的是（） A．分解等量的过氧化氢溶液 B．红磷密闭容器中燃烧至熄灭 C．将水通电一段时间 D．加热高锰酸钾制取氧气 14．一种利用太阳能分解水的原理如下图所示。下列说法不正确的是（） A．反应Ⅰ的化学方程式：I2+2H2O+SO2=2HI+H2SO4 B．反应Ⅲ中生成SO2和O2的分子个数比为2∶1 C．理论上每生成2gH2，同时生成32gO2 D．反应Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ在反应前后均有元素化合价发生改变 15．“6G”融通世界，芯片“智”造未来，现代科技的发展离不开芯片，硅是芯片的重要基材。如图是工业上以四氯硅烷(SiCl4)为原料制取高纯硅的微观示意图。 (1)保持物质乙化学性质的最小粒子是_____(填化学式)。 (2)该反应的化学方程式为________________。 (3)要制取56t高纯硅，至少需要物质乙的质量为______t。 16．孔雀石主要成分是碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]，另外还含有少量的SiO2等杂质(杂质不与硫酸发生反应)。某化学兴趣小组为测定孔雀石中[Cu2(OH)2CO3]的含量，进行如下实验。取30 g孔雀石样品，粉碎后放入烧杯中，将200 g稀硫酸分成四等份，分四次加入烧杯中，测出每次完全反应后烧杯内物质的总质量。实验数据记录如下： 次数 1 2 3 4 加入稀硫酸的质量 50 50 50 50 烧杯内物质的总质量 77.8 125.6 174.5 224.5 (1)Cu2(OH)2CO3+2H2SO4=2CuSO4+CO2↑+3___________。 (2)该反应中生成气体的总质量是___________。 (3)计算出该孔雀石中[Cu2(OH)2CO3]的质量分数(写出计算过程)。 17．不同年龄段的群体每天钙的适宜摄入量不同，哺乳期女性每日推荐摄入量为1200 mg。如图为某钙片说明书的一部分，请回答下列问题。 (1)维生素D3的化学式为C27H44O，则维生素D3中碳、氢、氧三种元素的质量比是___________(填最简整比)。 (2)每片钙片中钙元素的质量是多少？ (3)假设某哺乳期女性每天需补充1200 mg钙元素，则她每天需服此钙片多少片？(假设所需钙元素均由此钙片提供) 学科网（北京）股份有限公司 $