5.2 化学方程式(深度学习辅导讲义)【上好课】化学新教材人教版九年级上册
2025-11-19
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2份
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56页
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 初中化学人教版九年级上册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 课题2 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) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 7.45 MB |
| 发布时间 | 2025-11-19 |
| 更新时间 | 2025-11-25 |
| 作者 | jpz999 |
| 品牌系列 | 学科专项·举一反三 |
| 审核时间 | 2025-11-19 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54989423.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第五单元 化学反应的定量关系
课题2 化学方程式
要点 1 化学方程式
1.定义:用化学式表示化学反应的式子,叫做化学方程式。
2.意义:
意义
以2H2 + O22H2O为例
质的方面
表明反应物、生成物和反应条件
氢气和氧气在点燃的条件下反应生成水
量的方面
宏观
各物质间反应时的质量比
参加反应的氢气、氧气与生成的水的质量之比为1:8:9
微观
各物质间反应时的微粒个数比
反应中氢气、氧气与水的分子个数之比为2:1:2
3.书写原则:
(1)必须以客观事实为基础。
(2)必须遵守质量守恒定律,等号两边各原子的种类和数目必须相等。
要点 2 化学方程式书写步骤
①写
根据实验事实,在式子左右两边写出反应物和生成物的化学式,中间用短线连接
P+O2—P2O5
②配
配平化学方程式并检验(就是等号两边各种原子的数目必须相等)
4P+5O2—2P2O5
③标
标明化学反应发生的条件以及生成物状态“↑”或“↓”,将短横线改为等号
4P+5O22P2O5
④查
化学式是否写错; 化学方程式是否配平;生成物状态是否标注、标注是否恰当;反应条件是否标明
易错提醒:
①生成物中有气体生成且反应物中没有气体时,则在生成物化学式的右边注明“↑”符号;②溶液中的反应,生成物有难溶性固体,即沉淀,则需在该生成物的化学式右边标“↓”。
要点 3 化学方程式的配平
1.最小公倍数法
步骤:
(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。
例1: KClO3——KCl+ O2
例2: Al + Fe3 O4—— Fe + Al2O3
2.观察法
步骤:
(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。
例1: Fe2O3+ CO——Fe + CO2
例2: H2O + Fe —— Fe3O4+ H2
要点 4 利用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.计算步骤及注意事项
以“加热分解7.9g高锰酸钾,可以得到氧气的质量是多少?”为例
步骤
示例
注意事项
设
根据题意设未知量
解:设生成的O2的质量为x。
设未知数时不带单位
写
正确书写化学方程式
2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑
化学方程式要书写正确
找
找出已知量、未知量的关系
316 32
7.9g
已知量应为纯净物的质量且应带单位
列
列出比例式
=
等式两边化学意义应相同
求
求解
x=0.8g
计算结果要带单位
答
简明作答
答:加热分解7.9g高锰酸钾,可以得到大约0.8g氧气。
——
命题点 1 化学方程式的含义和读法
典例1(25-26九年级上·河北唐山·期中)小明同学从中获得以下信息:①该反应的反应物是碳和氧气;②反应发生条件是点燃;③反应前后元素种类不变;④参加反应的碳和氧气的质量比为3:4。其中正确的信息是
A.①②④ B.①②③ C.④ D.①②③④
【答案】B
【详解】①等号左边为反应物,等号右边为生成物,则该反应的反应物为碳和氧气,生成物为二氧化碳,正确;
②等号上面表示反应条件,则该反应的条件为点燃,正确;
③反应前后元素种类不变,正确;
④结合方程式可知,参加反应的碳和氧气的质量比为12:(16×2)=3:8,不正确。
故选B。
变式1(25-26九年级上·广西南宁·期中)从化学方程式中获取的信息中正确的是
A.在反应前后,物质的种类没有变化 B.参加反应的氢气与氧气的分子个数之比为
C.表示氢气加氧气在点燃条件下反应生成水 D.2个氢气和1个氧气在点燃条件下反应生成水
【答案】B
【详解】A、由化学方程式可知,化学反应前后有新物质生成,物质的种类发生了改变,不符合题意;
B、由化学方程式可知,参加反应的氢气与氧气的分子个数比为2:1,符合题意;
C、该反应可以表示氢气和氧气在点燃的条件下反应生成水,“+”应读作“和”,不符合题意;
D、该反应可以表示每2个氢分子和1个氧分子在点燃的条件下反应生成2个水分子,不符合题意。
故选B。
变式2(25-26八年级上·上海闵行·期中)“S+O2SO2”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
【分析】化学方程式表示反应物、生成物和反应条件。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。
【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。
命题点 2 化学方程式的书写
典例1(25-26九年级上·山东济宁·期中)下列化学方程式符合题意,且书写正确的是
A.硫在氧气中燃烧:S+O2SO2↑
B.铁丝在氧气中燃烧:4Fe+2O22Fe2O3
C.高锰酸钾制取氧气:2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
D.水电解:2H2O=2H2↑+O2↑
【答案】C
【详解】A、硫燃烧生成,但反应物为气体,生成物不应标“↑”,书写错误,不符合题意;
B、铁丝燃烧生成而非,方程式错误,不符合题意;
C、高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,方程式配平正确,条件及气体符号无误,符合题意;
D、水电解缺少“通电”条件,书写不完整,不符合题意;
故选C。
变式1(24-25八年级下·山东泰安·期末)下列对化学方程式的书写判断错误的是
A.2Mg+O2↑2MgO——“↑”标注错误
B.H2+O2H2O——没有遵守质量守恒定律
C.H2O2H2↑+O2↑——没有尊重客观事实
D.4Fe+3O22Fe2O3——正确
【答案】D
【详解】A、反应物氧气的状态不需要标注,正确的化学方程式为,故判断正确。
B、方程式没有配平,不遵守质量守恒定律,正确的化学方程式为2H2+O22H2O,故判断正确。
C、过氧化氢制取氧气的生成物是水、氧气,没有尊守客观事实,正确的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑,故判断正确。
D、铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁,不遵守客观事实,正确的化学方程式为3Fe+2O2Fe3O4,故判断错误;
故选D。
变式23.(24-25九年级上·吉林长春·期末)甲醚与液化石油气相似,被誉为“21世纪的新型清洁、高效燃料”,具有优良的环保性能,可用作公交车燃料。甲醚(CH3OCH3)燃烧反应的微观示意图如图所示。
(1)甲醚中碳元素与氧元素的质量比为 (填最简整数比)。
(2)甲、乙、丙、丁四种物质中属于氧化物的是 (填序号)。
(3)该反应的化学方程式为 。
【答案】(1)3:2
(2)丙、丁
(3)CH3OCH3+3O22CO2+3H2O
【详解】(1)甲醚中碳元素与氧元素的质量比为(12×2):(16×1)=3:2,故填:3:2;
(2)氧化物是由两种元素组成的化合物中,其中一种元素是氧元素,则丙(CO2)、丁(H2O)属于氧化物,故填:丙、丁;
(3)由反应的微观示意图可知,甲醚(CH3OCH3)燃烧生成二氧化碳和水,反应的化学方程式为CH3OCH3+3O22CO2+3H2O,故填:CH3OCH3+3O22CO2+3H2O。
命题点 3 化学方程式的配平
典例1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:aC4H10+bO2cH2O+dCO2 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,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。
变式1(24-25九年级上·江苏南通·期末)是工业制取硝酸的关键反应。与一定质量反应时,、的质量随消耗质量的变化如图。下列说法错误的是
A.反应时,生成X的质量为60g B.化学方程式中a和d的比为2:3
C.化学计量数 D.X为
【答案】D
【分析】由图可知,完全反应消耗氧气的质量为80g、生成水的质量为54g,根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变,则生成X的质量为,根据化学反应前后元素种类及质量不变,则X中一定含有氮元素,34g氨气中氮元素、氢元素的质量分别是、,则X中氮元素的质量为28g,54g水中氢元素、氧元素的质量分别是、,而氧气中氧元素的质量为80g,说明X中不含氢元素、含有氧元素,则X中氧元素的质量为,根据化合物中原子的个数比等于元素质量与相对原子质量的商之比,则X中氮原子、氧原子的个数比为,故X的化学式为NO,则该反应的化学方程式为。
【详解】A、由分析可知,反应时,生成X的质量为60g,说法正确,不符合题意;
B、由分析可知,化学方程式中a和d的比为,说法正确,不符合题意;
C、由分析可知,化学计量数,说法正确,不符合题意;
D、由分析可知,X为NO,说法错误,符合题意。
故选:D。
变式2(25-26九年级上·天津河北·期中)为了保护环境,我国的城市燃气和集中供暖已广泛使用较为清洁的天然气。
(1)天然气的主要成分X在空气中完全燃烧的化学方程式:。其中,X只含有两种元素,则 ,X的化学式为 。
(2)在天然气净化和石油炼制过程中回收硫,能为工业制硫酸()提供原料。制硫酸时,某一步反应为硫在氧气中燃烧生成二氧化硫,该反应的化学方程式是 ,若有64 kg硫完全转化为硫酸,则得到硫酸的质量为 kg。
【答案】(1) 2
(2) 196
【详解】(1)反应前后原子的种类和个数都不变,若X只含有两种元素,则其中含有碳元素和氢元素,等号左边有4个氧原子,则a=4,又由于反应后有1个碳原子和4个氢原子,则X的化学式为CH4。
(2)硫燃烧生成二氧化硫,反应的化学方程式为:;
反应前后硫元素种类和质量不变,则得到硫酸的质量为。
命题点 4 根据化学方程式确定化学式
典例1(25-26九年级上·河北唐山·期中)“84”消毒液因在1984年研制成功而得名,其主要成分为次氯酸钠(NaClO),广泛用于杀菌消毒。制取的反应为,可推测为
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】根据化学反应前后原子种类和数目不变的原则,反应物和2X应提供产物、和中的所有原子。产物中共有2个、2个、2个和2个,提供2个,因此2X必须提供2个、2个和2个。选项A符合要求。
故选A。
变式1(25-26九年级上·河南郑州·期中)尿素[CO(NH2)2]是常见的化工原料,广泛用于肥料、塑料制造等领域。尿素分子中氮原子与氧原子的个数比为 ,合成尿素的经典反应是: ,X的化学式是 。
【答案】 2:1 H2O
【详解】尿素[CO(NH2)2]中氮原子与氧原子的个数比为2:1;
反应前后原子的种类和个数不变,等号左边C、N、H、O的个数分别为1、2、6、2,等号右边除X外,C、N、H、O的个数分别为1、2、4、1,则X中含有2个氢原子和1个氧原子,化学式为H2O。
变式2(25-26九年级上·云南曲靖·期中)完成下列各题
(1)空气是一种宝贵的资源,医疗急救、炼钢、化工生产、气割、气焊和航天航空都要用到空气中的 (填化学式)。
(2)浅池蒸发法以太阳能为热源,蒸发海水,获得粗盐。粗盐中的氯化钠由 (填“分子”“原子”或“离子”)构成。
(3)若某纯净物燃烧的化学方程式为X+2O2CO2+2H2O,则的化学式为_____。
A.CH2O B.C2H4 C.CH4O D.CH4
(4)硫燃烧会产生有刺激性气味的气体,写出该反应的化学方程式: 。
【答案】(1)O2
(2)离子
(3)D
(4)
【详解】(1)氧气具有助燃性,且能供给呼吸,则可用于医疗急救、炼钢、化工生产、气割、气焊和航天航空等,化学式为O2。
(2)氯化钠是由钠离子和氯离子构成的。
(3)反应前后原子的种类和个数不变,等号右边C、H、O的个数分别为1、4、4,等号左边除X外,只有4个氧原子,则X中含有一个碳原子和4个氢原子,X的化学式为CH4。
(4)硫燃烧生成二氧化硫,反应的化学方程式为:。
命题点 5 根据信息书写方程式
典例1(25-26九年级上·山东济宁·期中)点燃酒精灯(酒精的化学式C2H5OH),在火焰上罩一个冷而干净的烧杯,烧杯壁上出现水珠,将烧杯迅速正立,向烧杯中加入少量澄清石灰水并振荡,石灰水变浑浊。酒精燃烧的化学方程式为 ,该反应中涉及的氧化物是 (填化学式)。
【答案】
、
【详解】酒精和氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳和水,反应的化学方程式为:;由碳、氧两种元素组成,H2O由氢、氧两种元素组成,均属于氧化物。
变式1(25-26九年级上·江苏南京·期中)工业上利用铁的氧化物在高温下循环裂解水制氢气的原理如下图所示。
(1)标出中氢元素的化合价 。
(2)反应②的化学方程式为 。
(3)反应③属于基本反应类型中的 。
【答案】(1)0
(2)
(3)化合反应
【详解】(1)氢气属于单质,氢气中氢元素的化合价为0;
(2)反应②为一氧化碳和四氧化三铁在高温下反应生成FeO和二氧化碳,该反应的化学方程式为:;
(3)反应③为二氧化碳和碳在高温下反应生成一氧化碳,该反应符合“多变一”的特点,属于化合反应。
变式2(25-26九年级上·云南曲靖·期中)俗话说“雷雨发庄稼”,如图是雷雨天气下形成硝酸(HNO3)的过程(其中A、B分别是空气中体积分数排前两位的气体)。
(1)物质B是 (填物质名称),写出A的化学式 。
(2)反应②是 反应(填基本反应类型)。
(3)反应③除了生成HNO3外,还生成一氧化氮,该反应的化学方程式为 。
【答案】(1) 氧气 N2
(2)化合
(3)
【详解】(1)空气中体积分数排前两位的气体是氮气(N2)和氧气(O2),结合反应②,NO与B反应生成NO2,根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和个数不变,可知B为氧气,那么A是氮气(N2)。
(2)反应②是一氧化氮(NO)和氧气(O2)反应生成二氧化氮(NO2),符合 “多变一” 的特征,属于基本反应类型中的化合反应。
(3)根据题意,二氧化氮(NO2)和水(H2O)反应生成硝酸(HNO3)和一氧化氮(NO),化学方程式为。
命题点 6 字母表示的化学方程式的计算
典例1(25-26九年级上·河南郑州·期中)在反应中,适量的A和16g的B恰好反应生成18g的C,已知B的相对分子质量为32。下列叙述中不正确的是
A.参加反应的A的质量为2g
B.参加反应的A和B的微粒个数比为2:1
C.物质A的相对分子质量为2
D.1gA与9gB充分反应,生成10gC
【答案】D
【详解】A、根据质量守恒定律,参加反应的A和B的质量之和等于生成C的质量,故参加反应的A的质量为:18g - 16g = 2g,正确;
B、由化学方程式可知,参加反应的A和B的微粒个数比为2:1,正确;
C、设物质A的相对分子质量为x,则,x=2,正确;
D、由A的分析可知,2gA和16gB恰好完全反应生成18gC,即参加反应的A与B的质量比为:2g:16g=1:8,则1gA与8gB充分反应,生成9gC,错误。
故选D。
变式1(24-25九年级上·河南·期中)甲同学进行某实验探究,已知10gA与足量的B反应,可以生成8gC和6gD,乙同学做了同样的探究实验,最后得到了12gC,则乙同学所做实验中消耗B的质量为
A.4g B.6g C.8g D.10g
【答案】B
【详解】已知10gA与足量的B反应,可以生成8gC和6gD,根据质量守恒定律,则消耗B的质量为,反应中B、C的质量比为,乙同学做了同样的探究实验,最后得到了12gC,则乙同学所做实验中消耗B的质量为6g。
故选B。
变式2(24-25九年级上·安徽安庆·期末)在化学反应中,A与的质量关系如图所示。与充分反应,生成的质量是
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】由图示可知,A和B2反应的质量比为1:1,所以20g A与30g B2充分反应,B2参加反应的质量为20g,则生成AB2的质量是40g,故选B。
命题点 7 反应的微观示意图
典例1(25-26九年级上·天津和平·期中)如图是某汽车尾气净化装置中反应微观示意图。正确的是
A.该反应中,Z由Y分解生成
B.一个Y和W分子中均有11个电子
C.参加反应与生成质量比为
D.化学反应前后,催化剂质量和性质一定不变
【答案】C
【分析】根据微观示意图可知,反应物是NH3和NO两种分子,生成物是N2和H2O两种分子,所以该反应的化学反应方程式为:,据此进行分析。
【详解】A、根据化学方程式可知,该反应中,Z不是由Y分解生成的,故选项错误;
B、由微观示意图可知:Y是NH3,一个Y分子中含有的电子数=7+(1×3)=10,W是H2O,一个W分子中含有的电子数=(1×2)+8=10,故一个Y和W分子中均10个电子,故选项错误;
C、根据化学方程式可知,参加反应的X(NO)与生成的Z(N2)的质量比为:[6×(14+16)]:[5×14×2]=9:7,故选项正确;
D、化学反应前后,催化剂的质量和化学性质不变,物理性质可能发生改变,故选项错误。
故选:C。
变式1(25-26九年级上·天津·期中)以和为原料合成相关反应的微观示意图如图所示。下列说法正确的是
A.参加反应的甲和乙的质量比为 B.生成丙和丁的分子个数比为
C.反应前后分子的数目不变 D.反应前后元素的化合价都不变
【答案】B
【详解】由微观示意图可知,氢气和二氧化碳在一定条件下反应生成乙烯和水,反应的化学方程式为:。
A、由反应的化学方程式可知,参加反应的甲和乙的质量比为,不符合题意;
B、由反应的化学方程式可知,生成丙和丁的分子个数比为1:4,符合题意;
C、由反应的化学方程式可知,,化学反应前有8个分子参加反应,反应后有5个分子生成,反应前后分子数目发生改变,不符合题意;
D、由反应的化学方程式可知,反应前氢气中氢元素的化合价为0,反应后水中氢元素的化合价为+1价,则反应前后氢元素的化合价改变,不符合题意。
故选B。
变式2(25-26九年级上·广东肇庆·期中)如图是和在Ni纳米催化剂作用下反应的微观示意图。下列说法正确的是
A.生成物的分子个数比为1:1 B.反应前后原子的个数改变
C.参加反应的甲、乙质量比为2:11 D.保持丙化学性质的最小微粒是氢原子
【答案】A
【分析】根据微观示意图,该反应是CH4(甲)、CO2(乙)在Ni纳米催化剂条件下反应生成H2(丙)、CO(丁),化学方程式为。
【详解】A、生成物H2和CO的分子个数比为,该说法正确。
B、根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类、个数均不变,该说法错误。
C、参加反应的甲(CH4)、乙(CO2)质量比为,该说法错误。
D、丙是H2,H2由氢分子构成,保持其化学性质的最小微粒是氢分子,不是氢原子,该说法错误。
故选A。
命题点 8 不含杂质的化学方程式计算
典例1(25-26九年级上·河北石家庄·期中)某新能源汽车以氢气为燃料,消耗1 kg氢气平均可行驶150 km。请回答:
(1)行驶600 km的里程,理论上需要氢气的质量为 kg。
(2)这些氢气燃烧产生水的质量是多少?(要求有必要的化学方程式和计算步骤)
【答案】(1)4
(2)解:设这些氢气燃烧产生水的质量为x
答:这些氢气燃烧产生水的质量为36kg。
【详解】(1)使用1kg氢气平均可行驶150km,行驶600km的里程,理论上需要氢气的质量为:;
(2)见答案;
变式1(25-26九年级上·广西南宁·期中)为测定高锰酸钾样品中高锰酸钾的质量,某兴趣小组同学取一定量高锰酸钾样品加热,完全反应后生成氧气3.2 g,请帮助该兴趣小组同学进行相关计算:
(1)高锰酸钾中钾元素、锰元素、氧元素的原子个数比为 。
(2)该样品中高锰酸钾的质量为多少?
【答案】(1)1:1:4
(2)设样品中高锰酸钾的质量为x。
x=31.6 g
答:该样品中高锰酸钾的质量为31.6 g。
【详解】(1)由化学式KMnO4可知,高锰酸钾中钾元素、锰元素、氧元素的原子个数比为1:1:4;
(2)见答案。
变式2(24-25九年级上·安徽合肥·期中)“化学氧自救呼吸器”是人在缺氧环境或出现高浓度有毒有害气体环境中使用的一种安全防护装置。制氧剂的主要成分是超氧化钾(KO2),反应原理为4KO2+mCO2=mK2CO3+3O2。计算:
(1)m的值为 。
(2)同学查阅资料得知人每小时约呼出二氧化碳44g,若“化学氧自救呼吸器”中KO2的质量为142g,则理论上该“化学氧自救呼吸器”可使用多少小时?
【答案】(1)2
(2)解:设142gKO2消耗二氧化碳的质量为x。
答:142gKO2消耗二氧化碳的质量为44g,已知人每小时约呼出二氧化碳44g,则理论上该“化学氧自救呼吸器”可使用1小时。
【详解】(1)由质量守恒定律可知,化学反应前后原子种类及数目不变,根据,化学方程式左边有4个钾原子、个氧原子和m个碳原子,化学方程式右边有2m个钾原子、m个碳原子和个氧原子,则m=2;
(2)计算过程见答案。
命题点 9 含杂质的化学方程式计算
典例1(25-26九年级上·天津和平·期中)将10g碳酸钙高温煅烧。计算:
(1)若反应充分,得生石灰质量为 。
(2)如高温一段时间冷却后称量,剩余固体7.8g,则
①可得二氧化碳 g。
②剩余固体中氧化钙与碳酸钙质量比 。
【答案】(1)5.6g
(2) 4.4 设参加反应的碳酸钙质量为y,生成氧化钙的质量为z,根据化学方程式: 剩余碳酸钙的质量为10g-5g=5g,剩余固体中氧化钙质量为2.8g,答:剩余固体中氧化钙与碳酸钙质量比为2.8g:5g =14:25。
【详解】(1)解:设生成氧化钙的质量为x,碳酸钙高温分解的化学方程式为
答:生石灰质量为5.6g。
(2)①根据质量守恒定律,反应前后固体物质的质量差即为生成二氧化碳的质量,反应前固体质量为10g,反应后剩余固体质量为7.8g,所以生成二氧化碳的质量为10g-7.8g=2.2g;
②见答案。
变式1(25-26九年级上·黑龙江齐齐哈尔·期中)工业上,高温煅烧石灰石(主要成分是)产生的生石灰()和二氧化碳可分别用于生产建筑材料和化肥。取石灰石样品12.5g,充分煅烧后固体质量为8.1g。(杂质不反应也不参加反应)求:
(1)生成二氧化碳的质量。
(2)生成氧化钙的质量。
(3)石灰石样品中碳酸钙的质量分数。
【答案】(1)
答:生成二氧化碳的质量为。
(2)设氧化钙的质量为x。
答:生成氧化钙的质量为。
(3)设碳酸钙的质量为y。
答:碳酸钙的质量分数为。
【详解】(1)见答案。
(2)见答案。
(3)见答案。
变式2(24-25九年级上·江西新余·期末)某同学社会实践带回几块石灰石样品,为测定样品中碳酸钙的含量,甲、乙两同学各取12.5g石灰石样品,用足量的一定浓度盐酸与其充分反应(其中样品中的其它成分不溶于水,也不与稀盐酸反应),测得数据如图所示。试回答下列问题:
(1)12.5g石灰石样品充分反应,产生的CO2的质量为 g。
(2)用托盘天平称量12.5g石灰石样品时,发现指针向左倾斜,接下来应进行的操作是 。
(3)该样品中碳酸钙的质量分数是多少?(写出计算过程)
(4)实验过程中哪些因素可能导致最终碳酸钙的质量分数偏低 (写一点)。
【答案】(1)
(2)减少石灰石样品至托盘天平平衡
(3)解:设样品中含有碳酸钙的质量为
该样品中碳酸钙的质量分数为。
答:该样品中碳酸钙的质量分数为。
(4)反应不充分或装置漏气等(答案合理即可)
【详解】(1)图像纵坐标为质量,由图可知,石灰石样品充分反应,产生的的质量为,故填:;
(2)用托盘天平称量石灰石样品时,发现指针向左倾斜,说明石灰石的质量偏大,应减少石灰石样品至托盘天平平衡,故填:减少石灰石样品至托盘天平平衡;
(3)见答案。
(4)该实验的设计是通过测定二氧化碳的质量计算碳酸钙的质量,从而计算出碳酸钙的质量分数,实验过程中,如果反应不充分或装置漏气,导致二氧化碳的质量偏低,会导致碳酸钙的质量分数偏低,故填:反应不充分或装置漏气等(答案合理即可)。
命题点 10 化学方程式计算与实验综合
典例1(24-25八年级下·山东泰安·期末)钙是生物体骨骼的重要组成元素。鱼骨中含有碳酸钙,现设计图甲实验测定鱼骨中的碳酸钙含量,并将测得的数据绘制成图乙。请回答∶
已知∶①鱼骨中其它成分与盐酸不反应;
②浓硫酸的作用∶吸收二氧化碳携带的水蒸气,使实验结果更准确。
(1)该实验过程中生成CO2的总质量是 。
(2)根据图中的数据计算鱼骨中碳酸钙的质量分数。(写出计算过程)
【答案】(1)2.2g
(2)解∶设鱼骨中碳酸钙的质量为x。
x=5g
则鱼骨中的质量分数为
答∶鱼骨中的质量分数为50%。
【详解】(1)根据质量守恒定律,实验过程中生成CO2的总质量为电子秤减少的质量,由图可知,产生二氧化碳的质量是:922.2g-920g=2.2g;
(2)见答案。
变式1(24-25八年级下·山东淄博·期末)老师和同学们在开展“基于特定需求设计和制作简易供氧器”的跨学科实践活动中设计和制作了简易供氧器(如图1)。为了解决鱼塘中氧气不足的问题,养鱼师傅向鱼塘中撒一种淡黄色的固体,同学们查阅资料发现过氧化钙(CaO2)、过氧化钠(Na2O2)固体都是淡黄色,均能与水反应放出氧气,12gNa2O2固体样品和12gCaO2固体样品与水作用生成氧气(假设样品中其他成分与水不反应)的质量与时间的关系如图2所示。请根据上述信息回答下列问题:
(1)图1加湿过滤仓中水的作用是 。
(2)由图2可知,若使鱼塘在较长时间内持续产生氧气,应选的试剂为 。
(3)由图2可知,12gCaO2固体样品与水作用生成氧气的质量为 g。
(4)请计算该样品中CaO2的质量分数。(写出计算过程,结果保留至0.01%。已知:2CaO2+2H2O=2Ca(OH)2+O2↑)
【答案】(1)湿润氧气,且可通过产生气泡的速率观测生成氧气的速率
(2)过氧化钙/CaO2
(3)2.22
(4)解:设该样品中CaO2的质量分数为x
x=83.25%
答:该样品中CaO2的质量分数为83.25%。
【详解】(1)图1加湿过滤仓中水的作用是:湿润氧气,且可通过产生气泡的速率观测生成氧气的速率;
(2)由图2可知,若使鱼塘在较长时间内持续产生氧气,应选的试剂为过氧化钙,因为相同质量的两种样品,过氧化钙产生氧气的持续时间长,且生成的氧气多;
(3)由图可知,12gCaO2固体样品与水作用生成氧气的质量为2.22g;
(4)见答案。
变式2(24-25八年级下·山东东营·期末)某化学兴趣小组同学测定大理石中碳酸钙的质量分数,设计如下实验方案(大理石中的杂质不与盐酸反应,且高温灼烧不分解):称取10.0g大理石放于烧杯中,加入足量稀盐酸,按下图装置进行实验,记录数据如下表。
时间
0
2
4
6
8
10
12
装置和药品总质量/g
261.0
260.6
259.2
258.0
257.7
257.7
257.7
(1)大理石完全反应时,生成的二氧化碳质量为: 。
(2)根据化学方程式计算大理石中碳酸钙的质量分数(写出计算过程)。
【答案】(1)3.3g
(2)解:大理石完全反应时,生成二氧化碳的质量为261.0g-257.7g=3.3g
设10g大理石中碳酸钙的质量为
则大理石中碳酸钙的质量分数为
答:大理石中碳酸钙的质量分数为75%
【详解】(1)由表中数据可知,生成二氧化碳的质量为261.0g-257.7g=3.3g。
(2)见答案。
点拨 1 化学方程式书写易错点
1.化学式书写基础错误
这是最基础的错误,会直接导致整个方程式错误。常见问题包括:
元素符号或原子个数写错:例如将氧化镁写成MgO₂(正确为MgO),或混淆碳酸钠(Na₂CO₃)和碳酸氢钠(NaHCO₃)的化学式。
化合价与原子个数不匹配:如将氧化铝错误地写成AlO(正确为Al₂O₃)。
单质分子角标错误:氯气(Cl₂)、氮气(N₂)、氧气(O₂)等双原子分子,容易漏写或写错右下角的角标“2”。
2.方程式书写规范错误
漏写或错标状态符号:生成物中有气体或沉淀时,必须标注↑或↓。但反应物中的气体生成物则不需再标↑。
反应条件标注错误:注意“点燃”和“加热”的区别,催化剂(如MnO₂)也需要在等号上方标注。
方程式未配平:配平是必须的,要确保等号两边各元素的原子数目相等。例如,正确的镁燃烧方程式应为:2Mg + O₂ 2MgO
点拨 2 化学方程式的配平方法
1.奇数配偶法
这种方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。
步骤:
(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。
例1: C2H2 +O2 ——CO2 +H2 O
例2: FeS2+ O2 ——Fe2O3 + SO2
2.定一法
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,这种先定关键化学式计量数为1的配平方法,称为归一法。
例1: CH3OH+O2——H2O+CO2
例2: C2H5OH+O2——H2O+CO2
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。
◆能力强化练
1.(24-25九年级上·甘肃武威·期末)火药是我国古代四大发明之一,《天工开物》记载:“凡火药以硝石(主要成分为硝酸钾)、硫磺为主,草木灰为辅……而后火药成声”,其中涉及的主要反应的化学方程式为 S+2KNO3+3CK2S+X↑+3CO2↑。下列说法正确的是
A.CO2 易形成酸雨 B.X 的化学式为 NO
C.反应后硫元素的化合价升高 D.该反应只涉及一种氧化物
【答案】D
【详解】A、形成酸雨的主要是二氧化硫、二氧化氮等,二氧化碳不会形成酸雨,该选项错误。
B、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S、K、N、O、C的个数分别是1、2、2、6、3,反应后除X外S、K、N、O、C的个数分别是1、2、0、6、3,则X含有2个N,X的化学式为N2,该选项错误。
C、反应前硫元素在单质S中化合价为0,反应后在K2S中化合价为−2,化合价降低,该选项错误。
D、氧化物是由两种元素组成且其中一种是氧元素的化合物,该反应中的氧化物只有CO2,共1种,该选项正确。
故选D。
2.碳酸钙和氧化钙组成的混合物中钙元素的质量分数为 60%,将 20g 该混合物高温煅烧固体质量不再改变,生成二氧化碳的质量是
A.12g B.4.8g C.3.2g D.4.4g
【答案】C
【详解】该混合物中钙元素的质量为:20g×60%=12g,碳酸钙高温煅烧生成氧化钙和二氧化碳,根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类和质量不变,最后剩余固体为氧化钙,则剩余固体中钙元素的质量与原混合物中钙元素的质量相同,则剩余固体的质量为:,根据质量守恒定律,化学反应前后,物质的总质量不变,故生成二氧化碳的质量为:20g-16.8g=3.2g。故选C。
3.(2025·山东烟台·中考真题)将m g碳酸钙固体高温加热一段时间后,冷却,测得剩余固体的质量是15.6g,且剩余固体中钙元素与碳元素的质量比是。下列有关说法正确的是
A.m的数值是27.9 B.剩余固体中钙元素的质量分数是40%
C.过程中产生质量是4.4g D.剩余固体中碳酸钙与氧化钙的质量比是
【答案】CD
【分析】高温煅烧碳酸钙过程中,碳元素会转化为二氧化碳逸出部分,只有没反应的才会依旧残留的固体中,而钙元素一直在固体中;根据两元素质量比求算原子个数比,进而确定出氧化钙和碳酸钙的分子个数比,也就可以得到分解的情况。
钙原子和碳原子的个数比为,由于碳原子只是存在于没分解的碳酸钙中,而钙元素既存在于氧化钙(CaO)也存在于碳酸钙CaCO3中,所以可以得出混合物中氧化钙分子数和碳酸钙分子数1:1。
【详解】A、上述分析可知,混合物中氧化钙分子数和碳酸钙分子数1:1,则钙元素质量=,则原碳酸钙的质量为,故A错误;
B、上述分析可知钙元素质量为8g,混合物中钙元素的质量分数为,故B错误;
C、碳酸钙中碳元素的质量为,混合物中氧化钙分子数和碳酸钙分子数1:1,则碳元素质量=,则二氧化碳中碳元素的质量为2.4g-1.2g=1.2g,则二氧化碳质量为,故C正确;
D、设生成物中CaO的质量为x,消耗碳酸钙的质量为y。
x=5.6g,y=10g
则剩余碳酸钙的质量为20g-10g=10g,则剩余固体中碳酸钙与氧化钙的质量比是10g:5.6g=25:14,故正确。
故选CD。
4.已知:。在真空密闭容器中,将13.2gCO2与一定质量的Na2O2固体充分反应后,收集到气体M为xg。下列说法正确的是
A.若x=4.8,气体M中含有CO2
B.若x=4.8,生成的Na2CO3的质量为15.9g
C.若x=7.6,Na2O2反应后可能有剩余
D.若x=7.6,气体M中CO2与O2的质量比为11:8
【答案】D
【详解】设正好完全反应时参加反应的Na2O2的质量为x,生成碳酸钠的质量为y,生成氧气的质量为z
,,
x=23.4g,y=31.8g,z=4.8g
A、根据上述质量关系计算可知,若x=4.8,二氧化碳完全反应,气体M中不含有CO2,故选项说法错误;
B、根据上述质量关系计算可知,若x=4.8,生成的Na2CO3的质量为31.8g,故选项说法错误;
C、设未完全反应时,生成氧气的质量为m,参加反应的二氧化碳的质量为n
,
m=3.2g,n=8.8g
根据上述质量关系计算可知,参加反应的二氧化碳的质量有剩余,则Na2O2已经完全反应,反应后没有剩余,故选项说法错误;
D、根据分析C质量关系计算可知,剩余气体的质量为7.6g时,有氧气的质量为3.2g,则二氧化碳的质量为7.6g-3.2g=4.4g,气体M中CO2与O2的质量比为4.4g:3.2g=11:8,故选项说法正确。
故选:D。
5.取24.8g过氧化银(Ag2O2)在真空条件下加热至固体质量不再发生变化,产生3.2gO2,固体质量随温度的变化如图所示(图中各点对应固体均为纯净物)。下列说法正确的是
A.X→Y过程中,固体中银元素的质量分数逐渐减小
B.Y点对应的固体中银元素和氧元素的质量比为27:4
C.Z→W过程中产生的氧气质量为2.4g
D.Z→W过程中发生的反应为
【答案】D
【详解】A、由题意可知,X→Y过程中,释放出氧气,固体质量减小,根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类和质量不变,固体中银元素的质量不变,故固体中银元素的质量分数逐渐增大,不符合题意;
B、24.8g过氧化银中银元素的质量为:,氧元素的质量为:24.8g-21.6g=3.2g,X→Y过程中,释放出氧气的质量为:24.8g-23.2g=1.6g,故Y点对应的固体中银元素和氧元素的质量比为:21.6g:1.6g=27:2,不符合题意;
C、X→Y过程中,释放出氧气的质量为1.6g,共产生3.2g氧气,故Z→W过程中产生的氧气质量为:3.2g-1.6g=1.6g,不符合题意;
D、Z点对应物质中,银元素的质量为21.6g,氧元素的质量为1.6g,设该物质的化学式为:AgxOy,108x:16y=21.6g:1.6g,x:y=2:1,故该物质的化学式为:Ag2O,最后生成固体的质量为24.8g-3.2g=21.6g,故最后剩余固体为银,即该反应为Ag2O在加热的条件下反应生成银和氧气,该反应的化学方程式为: ,符合题意。
故选D。
6.为测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数,取2.0g石灰石样品于烧杯中,将20g稀盐酸分4次加入样品中,充分反应后经过滤、干燥、称重,得实验数据如下:
第一次
第二次
第三次
第四次
稀盐酸的用量/g
5.0
5.0
5.0
5.0
剩余固体的质量/g
1.5
1.0
0.5
0.3
已知石灰石中的杂质既不与盐酸反应,也不溶解于水。下列说法正确的是
A.第三次实验后碳酸钙无剩余 B.第四次实验后盐酸无剩余
C.盐酸中HCl的质量分数是3.65% D.样品中碳酸钙的质量分数是85%
【答案】D
【详解】A、根据表格可知每次加入5g稀盐酸反应0.5g碳酸钙,而第四次反应加入5g稀盐酸反应0.2g碳酸钙,因此第三次实验后碳酸钙有剩余,错误;
B、结合选项A,第四次实验后加入5g稀盐酸反应0.2g碳酸钙,因此碳酸钙无剩余盐酸有剩余,错误;
C、设盐酸的溶质质量分数为x
x=7.3%,不符合题意;
D、2.0g石灰石样品中碳酸钙质量为1.7g,样品中碳酸钙的质量分数是,符合题意。
故选D。
7.(25-26九年级上·河北唐山·期中)如图所示为工业生产中常用的降低水煤气中CO含量的反应示意图。
请回答下列问题:
(1)该反应前后种类和数目都不变的是 (填分子或原子)。
(2)参加反应的甲和生成的丙分子个数比为 。
(3)若反应中消耗14 g甲和9 g乙,则生成 g丙和1 g丁。
(4)甲有剧毒而丙没有,二者具有不同性质是因为 。
(5)催化剂可以循环利用是因为化学反应前后催化剂的 和质量不变。
【答案】(1)原子
(2)1:1
(3)22
(4)分子构成不同
(5)化学性质
【分析】由图可知,发生的反应为一氧化碳与水在催化剂的作用下生成二氧化碳和氢气,方程式为:。
【详解】(1)化学反应前后分子种类改变,原子的种类和个数不变,故填:原子;
(2)由方程式可知,参加反应的甲和生成的丙分子个数比为1:1;
(3)若反应中消耗14 g甲和9 g乙,则生成1g丁,根据质量守恒定律,参加反应的物质质量总和等于反应后生成的各物质质量总和,则生成丙的质量为:14 g+9 g-1g=22g;
(4)甲、丙分别为一氧化碳和二氧化碳,一氧化碳是由一氧化碳分子构成的,二氧化碳是由二氧化碳分子构成的,两者的分子构成不同,所以性质不同;
(5)催化剂能改变化学反应的反应速率,而本身的质量和化学性质不变,所以可以循环利用。故填:化学性质。
◆综合拔高练
8.(25-26九年级上·湖北十堰·期中)高锰酸钾是一种重要的化工产品,在化学、生产、生活场景中都有重要的用途。某工厂生产高锰酸钾的流程如下图所示:
请回答下列问题:
(1)写出高锰酸钾的一种用途 。
(2)请将“Ⅱ氧化反应”发生反应的化学方程式补充完整: 。
(3)“Ⅲ电解”反应中,反应前后化合价发生变化的元素有 (写元素符号)。
(4)生产流程中可循环利用的物质是 。(写化学式)
【答案】(1)用于实验室制取氧气
(2)
(3)Mn、H
(4)KOH
【详解】(1)高锰酸钾可用于实验室制取氧气;
(2)根据质量守恒定律,化学反应前后原子种类及数目不变,根据化学方程式可知,反应前有10个氧原子、2个锰原子、4个钾原子和4个氢原子,反应后有4个钾原子、2个锰原子和8个氧原子,缺少4个氢原子和2个氧原子,一个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成,故横线处应填;
(3)由流程图可知,“Ⅲ电解”中反应物为锰酸钾、水,生成物为氢气、高锰酸钾、氢氧化钾,反应前锰酸钾中锰元素的化合价为+6价、水中氢元素的化合价为+1价,反应后高锰酸钾中锰元素的化合价为+7价、氢气中氢元素的化合价为0价,则反应前后化合价发生变化的元素有Mn、H;
(4)由流程图可知,氢氧化钾既作为反应物、又作为生成物,则生产流程中可循环利用的物质是氢氧化钾,其化学式为KOH。
9.(25-26九年级上·山东济南·期中)甲烷制氢具有广阔的应用前景。以甲烷、水蒸气为原料,在一定条件下可制取氢气,反应过程如图所示。下列说法中,不正确的是
A.可循环使用
B.Fe和H的化合价均发生了改变
C.生成CO和的分子个数比为1:3
D.若有32 g甲烷完全反应,理论上最终可以生成6 g氢气
【答案】D
【分析】反应器Ⅰ中甲烷和氧化亚铁反应生成铁、一氧化碳和氢气,化学方程式为:;反应器Ⅱ中水和铁反应生成氧化亚铁和氢气,化学方程式为:。
【详解】A、反应器Ⅰ中氧化亚铁是反应物,铁是生成物,而反应器Ⅱ中,铁是反应物,氧化亚铁是生成物,由此判断,Fe、FeO可循环使用,该选项说法正确,不符合题意;
B、反应器Ⅰ中氧化亚铁中铁显+2价,生成的单质铁为0价,甲烷中氢元素为+1价,氢气中氢元素为0价,所以反应器Ⅰ中,Fe、H的化合价均发生了变化;反应器Ⅱ中单质铁为0价,氧化亚铁中铁显+2价,水中氢元素为+1价,氢气中氢元素为0价,所以反应器Ⅱ中,Fe、H的化合价均发生了变化,该选项说法正确,不符合题意;
C、结合分析,由于Fe、FeO可循环使用,整个过程实际消耗的是甲烷和水,生成物是一氧化碳和氢气,综合方程式可写作:,由方程式可知,生成CO和H2的分子个数比为1:3,该选项说法正确,不符合题意;
D、根据可知,甲烷与生成氢气的质量比为,则若有32g甲烷(CH4)完全反应,理论上最终可以生12g氢气,说法错误,符合题意;
故选D。
10.将16.0gCuSO4固体置于坩埚中加热,剩余固体质量与成分随温度变化的曲线如图所示。
下列说法不正确的是
A.650℃时,CuSO4开始发生分解反应,生成CuO和一种气体,则该气体可能为SO2
B.1000℃时,剩余固体只有CuO
C.1000℃后,发生的反应为4CuO2Cu2O+O2↑
D.图中m=7.2
【答案】A
【详解】A、由图可知,650℃时,开始发生分解反应,生成CuO和一种气体,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,参与反应的原子个数不变,则该气体为SO3,。A错误。
B、设CuO的质量为x
x=8g
由图可知1000℃的时候,固体只剩8g即全部为CuO,B正确。
C、根据图片上给的信息,后续生成了Cu2O,根据质量守恒写出化学方程式,,C正确。
D、m时,固体只剩Cu2O,设Cu2O的质量为m
m=7.2g
D正确。
故选A。
11.以纯净生产某种工业催化剂(主要成分为和的混合物)的反应原理为。现将焦炭和过量的混合均匀后,按上述原理充分反应,固体混合物的质量随反应时间的变化曲线如图所示。
下列说法正确的是
A.加热反应过程中,铁元素的质量逐渐减小 B.反应前固体混合物中焦炭的质量为4.4 g
C.反应后固体中 D.反应后的固体中铁元素的质量分数小于70%
【答案】C
【详解】A、该反应原理为,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类及质量不变,则加热反应过程中,铁元素的质量不变,说法错误,不符合题意;
B、该反应原理为,根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变,由于二氧化碳是气体会逸散到空气中,所以反应后固体混合物质量减少,则减少的质量为生成二氧化碳的质量,即,设反应前固体混合物中焦炭的质量为x,
故反应前固体混合物中焦炭的质量为1.2g,说法错误,不符合题意;
C、设生成FeO的质量为y,
则反应后固体中,说法正确,符合题意;
D、由B选项分析可知,反应前固体混合物中焦炭的质量为1.2g,则反应前固体混合物中的质量为,64g氧化铁中铁元素的质量为,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类及质量不变,则反应前后固体中铁元素的质量不变,则反应后的固体中铁元素的质量分数为,说法错误,不符合题意。
故选:C。
◆中考真题练
12.(2025·山东德州·中考真题)下列有关质量守恒定律的说法正确的是
A.水结成冰质量不变,符合质量守恒定律
B.蜡烛燃烧后质量减小,不符合质量守恒定律
C.化学方程式配平的依据是质量守恒定律
D.某物质在氧气中燃烧生成二氧化碳和水,该物质一定含有碳、氢、氧三种元素
【答案】C
【详解】A、水结成冰是物理变化,不是化学变化。质量守恒定律只适用于化学变化,不适用于物理变化,故该选项不符合题意。
B、蜡烛燃烧是化学变化,在开放系统中,生成的气体可能逸散,导致质量看似减小;但在封闭系统中,总质量保持不变,符合质量守恒定律,故该选项不符合题意。
C、化学方程式配平是为了确保反应前后各元素的原子数目相等,这直接体现了质量守恒定律(原子数目不变,则质量不变),故该选项符合题意。
D、该物质燃烧生成和,说明一定含有碳和氢元素,但氧元素可能来自氧气,不一定来自该物质本身,故该选项不符合题意。
故选C。
13.(2025·四川眉山·中考真题)物质X在氧气中充分燃烧的化学方程式为X+3O22CO2+aH2O,下列说法错误的是
A.X一定含有C、H元素 B.若a=2,X为C2H4
C.X可能是乙醇 D.该反应后分子数目可能减少
【答案】D
【详解】A、根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,根据化学方程式,生成物二氧化碳、水中含有碳元素、氧元素和氢元素,反应物氧气中含有氧元素,则X中一定含有C、H元素,说法正确,不符合题意;
B、若a=2,根据质量守恒定律,化学反应前后原子种类及数目不变,根据化学方程式,反应前有1个X分子和6个氧原子,反应后有2个碳原子、6个氧原子和4个氢原子,则1个X分子中含有2个碳原子和4个氢原子,故X的化学式为,说法正确,不符合题意;
C、乙醇在氧气中燃烧生成二氧化碳和水,化学方程式为,则X可能是乙醇,说法正确,不符合题意;
D、根据质量守恒定律,化学反应前后原子种类及数目不变,根据化学方程式,反应前氧原子数目,则,因此反应前后分子数目不可能减少,说法错误,符合题意。
故选:D。
14.(2025·黑龙江·中考真题)硅芯片是很多电子产品的核心。下图是某种制取硅反应的微观示意图,说法正确的是
A.该反应的化学方程式为
B.参加反应的甲、乙分子个数比为
C.该反应前后分子数目不变
D.反应前后乙与丁变化的质量比是
【答案】B
【详解】
A、由图可知,甲为SiCl4、乙为H2、丙为Si、丁为HCl,反应的方程式为:,选项错误;
B、由A中的方程式可知,参加反应的甲、乙分子个数比为1:2,选项正确;
C、由方程式可知,该反应前后分子数目改变,选项错误;
D、反应前后乙与丁变化的质量比为(2×2):(36.5×4)=2:73,选项错误;
故选B。
15.(2025·山东烟台·中考真题)将m g碳酸钙固体高温加热一段时间后,冷却,测得剩余固体的质量是15.6g,且剩余固体中钙元素与碳元素的质量比是。下列有关说法正确的是
A.m的数值是27.9 B.剩余固体中钙元素的质量分数是40%
C.过程中产生质量是4.4g D.剩余固体中碳酸钙与氧化钙的质量比是
【答案】CD
【分析】高温煅烧碳酸钙过程中,碳元素会转化为二氧化碳逸出部分,只有没反应的才会依旧残留的固体中,而钙元素一直在固体中;根据两元素质量比求算原子个数比,进而确定出氧化钙和碳酸钙的分子个数比,也就可以得到分解的情况。
钙原子和碳原子的个数比为,由于碳原子只是存在于没分解的碳酸钙中,而钙元素既存在于氧化钙(CaO)也存在于碳酸钙CaCO3中,所以可以得出混合物中氧化钙分子数和碳酸钙分子数1:1。
【详解】A、上述分析可知,混合物中氧化钙分子数和碳酸钙分子数1:1,则钙元素质量=,则原碳酸钙的质量为,故A错误;
B、上述分析可知钙元素质量为8g,混合物中钙元素的质量分数为,故B错误;
C、碳酸钙中碳元素的质量为,混合物中氧化钙分子数和碳酸钙分子数1:1,则碳元素质量=,则二氧化碳中碳元素的质量为2.4g-1.2g=1.2g,则二氧化碳质量为,故C正确;
D、设生成物中CaO的质量为x,消耗碳酸钙的质量为y。
x=5.6g,y=10g
则剩余碳酸钙的质量为20g-10g=10g,则剩余固体中碳酸钙与氧化钙的质量比是10g:5.6g=25:14,故正确。
故选CD。
16.(2025·山东泰安·中考真题)我国天宫空间站利用“氧气生成系统”可回收CO2,再生O2,其微观示意图如下。下列对微观示意图的理解错误的是
A.过程Ⅰ中生成的氢气与氧气的质量比为
B.过程Ⅱ中涉及的变化属于缓慢氧化
C.过程Ⅲ中参加反应的和个数比为
D.过程Ⅲ中参加反应的氢气中氢元素质量大于生成的水中氢元素质量
【答案】C
【详解】A、由图可知,过程Ⅰ为水电解或光解生成氢气和氧气,化学方程式为,则生成的氢气与氧气的质量比为,说法正确,不符合题意;
B、过程Ⅱ为宇航员呼吸,呼吸作用是有机物与氧气发生的缓慢、不易被察觉的缓慢氧化,说法正确,不符合题意;
C、由图可知,过程Ⅲ为二氧化碳与氢气在一定条件下反应生成甲烷和水,化学方程式为,则参加反应的和个数比为,说法错误,符合题意;
D、由图可知,过程Ⅲ为二氧化碳与氢气在一定条件下反应生成甲烷和水,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类及质量不变,则氢气中氢元素的质量等于甲烷和水中氢元素的质量之和,则参加反应的氢气中氢元素质量大于生成的水中氢元素质量,说法正确,不符合题意。
故选:C。
17.(2025·安徽·中考真题)科学家发明了一种利用二氧化碳的新技术:。在密闭容器中加入和模拟该反应,反应物的总质量、各生成物的质量随时间变化如图所示。下列说法正确的是
A. B.X的化学式为
C.反应前后分子种类不变 D.容器中碳、氧元素的质量比为
【答案】A
【详解】A、根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变,由图可知,反应前和的总质量为1.00g,反应结束后和的质量减少至0g,生成水的质量为0.72g,则生成X的质量为,故,说法正确,符合题意;
B、根据质量守恒定律,化学反应前后原子种类及数目不变,根据化学方程式,反应前有2个碳原子、4个氧原子和12个氢原子,反应后有8个氢原子、4个氧原子和1个X分子,则1个X分子中含有2个碳原子和4个氢原子,故X的化学式为,说法错误,不符合题意;
C、由B选项分析可知,X为,则化学方程式为,反应前后分子种类发生了改变,说法错误,不符合题意;
D、由B选项分析可知,X为,由A选项分析可知,生成水、的质量分别是0.72g、0.28g,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类及质量不变,则容器中碳元素的质量等于二氧化碳中碳元素的质量等于中碳元素的质量,容器中氧元素的质量等于二氧化碳中氧元素的质量等于水中氧元素的质量,故容器中碳、氧元素的质量比为,说法错误,不符合题意。
故选:A。
18.(2024·山东日照·中考真题)某同学加热一定量的氯酸钾和二氧化锰固体混合物制取氧气()。反应一段时间后停止加热,经实验测得反应后混合物中钾元素的质量分数为39%,则反应后混合物中氯元素的质量分数为
A.20% B.35.5% C.39% D.48%
【答案】B
【详解】根据化学方程式及质量守恒定律可知,化学反应前后钾元素和氯元素质量不变,反应后混合物中钾元素的质量分数为39%,反应后混合物中钾元素和氯元素质量比不变,根据则反应后混合物中氯元素的质量分数为35.5%。
综上所述:选择B。
19.(2025·江苏连云港·中考真题)氢气的发现、制取、储存和利用意义重大。
发现氢气:16世纪科学家就发现稀H2SO4与Fe反应能生成“易燃空气”。1787年拉瓦锡将H2O(g)[表示水蒸气]通过一根烧红的铁制枪管,得同样“易燃空气”。他将“易燃空气”命名为“生成水的元素”,即氢。
(1)拉瓦锡实验中,枪管内壁有黑色固体(Fe3O4)生成,该反应的化学方程式为 。
制取氢气:一种以NiFe2O4为催化剂制氢的反应原理如图1所示。
(2)反应Ⅰ中NiFe2O4 (填“参加”或“未参加”)化学反应。
(3)将16gCH4和足量的H2O(g)通过该方法制氢,理论上可获得 gH2.
储存氢气:镁基材料固态储氢具有储量大、安全等优点。储氢时,Mg与H2在一定条件下反应生成MgH2固体。1m3镁基材料储存的H2在常温常压下体积可达1345m3.
(4)MgH2由两种离子按个数比1:2构成。构成MgH2的是Mg2+和 (填离子符号)。
(5)镁基材料储氢量大的原因是 。
利用氢气:氢氧燃料电池能将化学能转化为电能,工作原理如图2所示。
(6)质子交换膜中只允许一种微观粒子通过,该微观粒子为___________(填字母)。
A.e- B.H+ C.O2-
(7)燃料电池中发生反应的化学方程式为 。
【答案】(1)
(2)参加
(3)6
(4)H-
(5)H2转化为固体,等质量气体体积可缩小1000多倍
(6)B
(7)
【详解】(1)反应物是Fe和H2O(g),生成物是Fe3O4和H2,反应条件是高温,方程式是;
(2)反应 Ⅰ 中NiFe2O4转化为NiO、FeO ,所以NiFe2O4参加了化学反应;
(3)根据制氢的反应原理图,甲烷和水,在NiFe2O4催化、太阳光的条件下反应产生是CO和氢气,则反应的方程式是,设设生成H2质量为x,,,解得x=6g。
(4)MgH2由两种离子按个数比1:2构成,化合物中镁显+2价,设氢的化合价为y,根据根据化合物中正负化合价代数和为0有:(+2)+2y=0,y=-1。当原子得到电子形成阴离子时,得到的电子数决定化合价数值,带负电对应化合价为负。则H形成的离子是:;
(5)题目中明确给出 “1m3镁基材料储存的H2在常温常压下体积可达1345m3” ,说明相同体积下,镁基材料储存氢气多,所以储氢量大,故填:H2转化为固体,等质量气体体积可缩小1000多倍。
(6)从图 2 可知是氢氧燃料电池,涉及氢原子相关反应,质子交换膜允许H+通过来传导电荷,形成电流,e−是电子,在导线中移动,O2−不通过该膜,故选B。
(7)氢气和氧气在催化剂作用下反应生成水,化学方程式为。
20.(2025·广东·中考真题)甲醇()作为燃料应用于汽车领域,有助于推动能源结构优化。
(1)据图分析,CO单位排放量较高的是 汽车。每行驶100km,甲醇汽车比汽油汽车可减少排放的质量为 g。
(2)制备的化学方程式为。
ⅰ.该反应催化剂主要成分三氧化二铟()中In的化合价为 。
ⅱ.若要生产48t ,理论上至少需消耗的质量是多少?(写出计算过程)
ⅲ.实际生产时,还会生成CO。一定条件下,含碳产物中和CO的质量分数分别为80%和20%,若反应了99kg ,则制得的质量为 kg。
【答案】(1) 汽油 23
(2) +3 解:设理论上至少需消耗的质量为x。
x=66t
答:理论上至少需消耗的质量为66t。 56
【详解】(1)从图中可知,汽油汽车的单位排放量为1.47g/km,甲醇汽车的单位排放量为0.35g/km,所以单位排放量较高的是汽油汽车;
甲醇汽车单位排放量为0.10g/km,汽油汽车单位排放量为0.33g/km,每行驶100km,甲醇汽车比汽油汽车减少排放的质量为。
(2)ⅰ、在化合物中,氧元素通常显−2价,设In2O3中的In的化合价为x,根据化合物中各元素正负化合价代数和为零,则,解得x=+3。
ⅱ、根据CH3OH的质量计算,见答案。
ⅲ、参与反应的CO2中碳元素质量为,根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类和质量都不变。含碳产物中CH3OH和CO的质量分数分别为80%和20%,设生成CH3OH的质量为y,CO的质量为z,则,且,联立这两个方程式,解得y=56kg、z=14kg。
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第五单元 化学反应的定量关系
课题2 化学方程式
要点 1 化学方程式
1.定义:用化学式表示化学反应的式子,叫做化学方程式。
2.意义:
意义
以2H2 + O22H2O为例
质的方面
表明反应物、生成物和反应条件
氢气和氧气在点燃的条件下反应生成水
量的方面
宏观
各物质间反应时的质量比
参加反应的氢气、氧气与生成的水的质量之比为1:8:9
微观
各物质间反应时的微粒个数比
反应中氢气、氧气与水的分子个数之比为2:1:2
3.书写原则:
(1)必须以客观事实为基础。
(2)必须遵守质量守恒定律,等号两边各原子的种类和数目必须相等。
要点 2 化学方程式书写步骤
①写
根据实验事实,在式子左右两边写出反应物和生成物的化学式,中间用短线连接
P+O2—P2O5
②配
配平化学方程式并检验(就是等号两边各种原子的数目必须相等)
4P+5O2—2P2O5
③标
标明化学反应发生的条件以及生成物状态“↑”或“↓”,将短横线改为等号
4P+5O22P2O5
④查
化学式是否写错; 化学方程式是否配平;生成物状态是否标注、标注是否恰当;反应条件是否标明
易错提醒:
①生成物中有气体生成且反应物中没有气体时,则在生成物化学式的右边注明“↑”符号;②溶液中的反应,生成物有难溶性固体,即沉淀,则需在该生成物的化学式右边标“↓”。
要点 3 化学方程式的配平
1.最小公倍数法
步骤:
(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。
例1: KClO3——KCl+ O2
例2: Al + Fe3 O4—— Fe + Al2O3
2.观察法
步骤:
(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。
例1: Fe2O3+ CO——Fe + CO2
例2: H2O + Fe —— Fe3O4+ H2
要点 4 利用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.计算步骤及注意事项
以“加热分解7.9g高锰酸钾,可以得到氧气的质量是多少?”为例
步骤
示例
注意事项
设
根据题意设未知量
解:设生成的O2的质量为x。
设未知数时不带单位
写
正确书写化学方程式
2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑
化学方程式要书写正确
找
找出已知量、未知量的关系
316 32
7.9g
已知量应为纯净物的质量且应带单位
列
列出比例式
=
等式两边化学意义应相同
求
求解
x=0.8g
计算结果要带单位
答
简明作答
答:加热分解7.9g高锰酸钾,可以得到大约0.8g氧气。
——
命题点 1 化学方程式的含义和读法
典例1(25-26九年级上·河北唐山·期中)小明同学从中获得以下信息:①该反应的反应物是碳和氧气;②反应发生条件是点燃;③反应前后元素种类不变;④参加反应的碳和氧气的质量比为3:4。其中正确的信息是
A.①②④ B.①②③ C.④ D.①②③④
变式1(25-26九年级上·广西南宁·期中)从化学方程式中获取的信息中正确的是
A.在反应前后,物质的种类没有变化 B.参加反应的氢气与氧气的分子个数之比为
C.表示氢气加氧气在点燃条件下反应生成水 D.2个氢气和1个氧气在点燃条件下反应生成水
变式2(25-26八年级上·上海闵行·期中)“S+O2SO2”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
命题点 2 化学方程式的书写
典例1(25-26九年级上·山东济宁·期中)下列化学方程式符合题意,且书写正确的是
A.硫在氧气中燃烧:S+O2SO2↑
B.铁丝在氧气中燃烧:4Fe+2O22Fe2O3
C.高锰酸钾制取氧气:2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
D.水电解:2H2O=2H2↑+O2↑
变式1(24-25八年级下·山东泰安·期末)下列对化学方程式的书写判断错误的是
A.2Mg+O2↑2MgO——“↑”标注错误
B.H2+O2H2O——没有遵守质量守恒定律
C.H2O2H2↑+O2↑——没有尊重客观事实
D.4Fe+3O22Fe2O3——正确
变式23.(24-25九年级上·吉林长春·期末)甲醚与液化石油气相似,被誉为“21世纪的新型清洁、高效燃料”,具有优良的环保性能,可用作公交车燃料。甲醚(CH3OCH3)燃烧反应的微观示意图如图所示。
(1)甲醚中碳元素与氧元素的质量比为 (填最简整数比)。
(2)甲、乙、丙、丁四种物质中属于氧化物的是 (填序号)。
(3)该反应的化学方程式为 。
命题点 3 化学方程式的配平
典例1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:aC4H10+bO2cH2O+dCO2 配平后 a、b、c、d 之和为
A.32 B.33 C.34 D.35
变式1(24-25九年级上·江苏南通·期末)是工业制取硝酸的关键反应。与一定质量反应时,、的质量随消耗质量的变化如图。下列说法错误的是
A.反应时,生成X的质量为60g B.化学方程式中a和d的比为2:3
C.化学计量数 D.X为
变式2(25-26九年级上·天津河北·期中)为了保护环境,我国的城市燃气和集中供暖已广泛使用较为清洁的天然气。
(1)天然气的主要成分X在空气中完全燃烧的化学方程式:。其中,X只含有两种元素,则 ,X的化学式为 。
(2)在天然气净化和石油炼制过程中回收硫,能为工业制硫酸()提供原料。制硫酸时,某一步反应为硫在氧气中燃烧生成二氧化硫,该反应的化学方程式是 ,若有64 kg硫完全转化为硫酸,则得到硫酸的质量为 kg。
命题点 4 根据化学方程式确定化学式
典例1(25-26九年级上·河北唐山·期中)“84”消毒液因在1984年研制成功而得名,其主要成分为次氯酸钠(NaClO),广泛用于杀菌消毒。制取的反应为,可推测为
A. B. C. D.
变式1(25-26九年级上·河南郑州·期中)尿素[CO(NH2)2]是常见的化工原料,广泛用于肥料、塑料制造等领域。尿素分子中氮原子与氧原子的个数比为 ,合成尿素的经典反应是: ,X的化学式是 。
变式2(25-26九年级上·云南曲靖·期中)完成下列各题
(1)空气是一种宝贵的资源,医疗急救、炼钢、化工生产、气割、气焊和航天航空都要用到空气中的 (填化学式)。
(2)浅池蒸发法以太阳能为热源,蒸发海水,获得粗盐。粗盐中的氯化钠由 (填“分子”“原子”或“离子”)构成。
(3)若某纯净物燃烧的化学方程式为X+2O2CO2+2H2O,则的化学式为_____。
A.CH2O B.C2H4 C.CH4O D.CH4
(4)硫燃烧会产生有刺激性气味的气体,写出该反应的化学方程式: 。
命题点 5 根据信息书写方程式
典例1(25-26九年级上·山东济宁·期中)点燃酒精灯(酒精的化学式C2H5OH),在火焰上罩一个冷而干净的烧杯,烧杯壁上出现水珠,将烧杯迅速正立,向烧杯中加入少量澄清石灰水并振荡,石灰水变浑浊。酒精燃烧的化学方程式为 ,该反应中涉及的氧化物是 (填化学式)。
变式1(25-26九年级上·江苏南京·期中)工业上利用铁的氧化物在高温下循环裂解水制氢气的原理如下图所示。
(1)标出中氢元素的化合价 。
(2)反应②的化学方程式为 。
(3)反应③属于基本反应类型中的 。
变式2(25-26九年级上·云南曲靖·期中)俗话说“雷雨发庄稼”,如图是雷雨天气下形成硝酸(HNO3)的过程(其中A、B分别是空气中体积分数排前两位的气体)。
(1)物质B是 (填物质名称),写出A的化学式 。
(2)反应②是 反应(填基本反应类型)。
(3)反应③除了生成HNO3外,还生成一氧化氮,该反应的化学方程式为 。
命题点 6 字母表示的化学方程式的计算
典例1(25-26九年级上·河南郑州·期中)在反应中,适量的A和16g的B恰好反应生成18g的C,已知B的相对分子质量为32。下列叙述中不正确的是
A.参加反应的A的质量为2g
B.参加反应的A和B的微粒个数比为2:1
C.物质A的相对分子质量为2
D.1gA与9gB充分反应,生成10gC
变式1(24-25九年级上·河南·期中)甲同学进行某实验探究,已知10gA与足量的B反应,可以生成8gC和6gD,乙同学做了同样的探究实验,最后得到了12gC,则乙同学所做实验中消耗B的质量为
A.4g B.6g C.8g D.10g
变式2(24-25九年级上·安徽安庆·期末)在化学反应中,A与的质量关系如图所示。与充分反应,生成的质量是
A. B. C. D.
命题点 7 反应的微观示意图
典例1(25-26九年级上·天津和平·期中)如图是某汽车尾气净化装置中反应微观示意图。正确的是
A.该反应中,Z由Y分解生成
B.一个Y和W分子中均有11个电子
C.参加反应与生成质量比为
D.化学反应前后,催化剂质量和性质一定不变
变式1(25-26九年级上·天津·期中)以和为原料合成相关反应的微观示意图如图所示。下列说法正确的是
A.参加反应的甲和乙的质量比为 B.生成丙和丁的分子个数比为
C.反应前后分子的数目不变 D.反应前后元素的化合价都不变
变式2(25-26九年级上·广东肇庆·期中)如图是和在Ni纳米催化剂作用下反应的微观示意图。下列说法正确的是
A.生成物的分子个数比为1:1 B.反应前后原子的个数改变
C.参加反应的甲、乙质量比为2:11 D.保持丙化学性质的最小微粒是氢原子
命题点 8 不含杂质的化学方程式计算
典例1(25-26九年级上·河北石家庄·期中)某新能源汽车以氢气为燃料,消耗1 kg氢气平均可行驶150 km。请回答:
(1)行驶600 km的里程,理论上需要氢气的质量为 kg。
(2)这些氢气燃烧产生水的质量是多少?(要求有必要的化学方程式和计算步骤)
变式1(25-26九年级上·广西南宁·期中)为测定高锰酸钾样品中高锰酸钾的质量,某兴趣小组同学取一定量高锰酸钾样品加热,完全反应后生成氧气3.2 g,请帮助该兴趣小组同学进行相关计算:
(1)高锰酸钾中钾元素、锰元素、氧元素的原子个数比为 。
(2)该样品中高锰酸钾的质量为多少?
变式2(24-25九年级上·安徽合肥·期中)“化学氧自救呼吸器”是人在缺氧环境或出现高浓度有毒有害气体环境中使用的一种安全防护装置。制氧剂的主要成分是超氧化钾(KO2),反应原理为4KO2+mCO2=mK2CO3+3O2。计算:
(1)m的值为 。
(2)同学查阅资料得知人每小时约呼出二氧化碳44g,若“化学氧自救呼吸器”中KO2的质量为142g,则理论上该“化学氧自救呼吸器”可使用多少小时?
命题点 9 含杂质的化学方程式计算
典例1(25-26九年级上·天津和平·期中)将10g碳酸钙高温煅烧。计算:
(1)若反应充分,得生石灰质量为 。
(2)如高温一段时间冷却后称量,剩余固体7.8g,则
①可得二氧化碳 g。
②剩余固体中氧化钙与碳酸钙质量比 。
变式1(25-26九年级上·黑龙江齐齐哈尔·期中)工业上,高温煅烧石灰石(主要成分是)产生的生石灰()和二氧化碳可分别用于生产建筑材料和化肥。取石灰石样品12.5g,充分煅烧后固体质量为8.1g。(杂质不反应也不参加反应)求:
(1)生成二氧化碳的质量。
(2)生成氧化钙的质量。
(3)石灰石样品中碳酸钙的质量分数。
变式2(24-25九年级上·江西新余·期末)某同学社会实践带回几块石灰石样品,为测定样品中碳酸钙的含量,甲、乙两同学各取12.5g石灰石样品,用足量的一定浓度盐酸与其充分反应(其中样品中的其它成分不溶于水,也不与稀盐酸反应),测得数据如图所示。试回答下列问题:
(1)12.5g石灰石样品充分反应,产生的CO2的质量为 g。
(2)用托盘天平称量12.5g石灰石样品时,发现指针向左倾斜,接下来应进行的操作是 。
(3)该样品中碳酸钙的质量分数是多少?(写出计算过程)
(4)实验过程中哪些因素可能导致最终碳酸钙的质量分数偏低 (写一点)。
命题点 10 化学方程式计算与实验综合
典例1(24-25八年级下·山东泰安·期末)钙是生物体骨骼的重要组成元素。鱼骨中含有碳酸钙,现设计图甲实验测定鱼骨中的碳酸钙含量,并将测得的数据绘制成图乙。请回答∶
已知∶①鱼骨中其它成分与盐酸不反应;
②浓硫酸的作用∶吸收二氧化碳携带的水蒸气,使实验结果更准确。
(1)该实验过程中生成CO2的总质量是 。
(2)根据图中的数据计算鱼骨中碳酸钙的质量分数。(写出计算过程)
变式1(24-25八年级下·山东淄博·期末)老师和同学们在开展“基于特定需求设计和制作简易供氧器”的跨学科实践活动中设计和制作了简易供氧器(如图1)。为了解决鱼塘中氧气不足的问题,养鱼师傅向鱼塘中撒一种淡黄色的固体,同学们查阅资料发现过氧化钙(CaO2)、过氧化钠(Na2O2)固体都是淡黄色,均能与水反应放出氧气,12gNa2O2固体样品和12gCaO2固体样品与水作用生成氧气(假设样品中其他成分与水不反应)的质量与时间的关系如图2所示。请根据上述信息回答下列问题:
(1)图1加湿过滤仓中水的作用是 。
(2)由图2可知,若使鱼塘在较长时间内持续产生氧气,应选的试剂为 。
(3)由图2可知,12gCaO2固体样品与水作用生成氧气的质量为 g。
(4)请计算该样品中CaO2的质量分数。(写出计算过程,结果保留至0.01%。已知:2CaO2+2H2O=2Ca(OH)2+O2↑)
变式2(24-25八年级下·山东东营·期末)某化学兴趣小组同学测定大理石中碳酸钙的质量分数,设计如下实验方案(大理石中的杂质不与盐酸反应,且高温灼烧不分解):称取10.0g大理石放于烧杯中,加入足量稀盐酸,按下图装置进行实验,记录数据如下表。
时间
0
2
4
6
8
10
12
装置和药品总质量/g
261.0
260.6
259.2
258.0
257.7
257.7
257.7
(1)大理石完全反应时,生成的二氧化碳质量为: 。
(2)根据化学方程式计算大理石中碳酸钙的质量分数(写出计算过程)。
点拨 1 化学方程式书写易错点
1.化学式书写基础错误
这是最基础的错误,会直接导致整个方程式错误。常见问题包括:
元素符号或原子个数写错:例如将氧化镁写成MgO₂(正确为MgO),或混淆碳酸钠(Na₂CO₃)和碳酸氢钠(NaHCO₃)的化学式。
化合价与原子个数不匹配:如将氧化铝错误地写成AlO(正确为Al₂O₃)。
单质分子角标错误:氯气(Cl₂)、氮气(N₂)、氧气(O₂)等双原子分子,容易漏写或写错右下角的角标“2”。
2.方程式书写规范错误
漏写或错标状态符号:生成物中有气体或沉淀时,必须标注↑或↓。但反应物中的气体生成物则不需再标↑。
反应条件标注错误:注意“点燃”和“加热”的区别,催化剂(如MnO₂)也需要在等号上方标注。
方程式未配平:配平是必须的,要确保等号两边各元素的原子数目相等。例如,正确的镁燃烧方程式应为:2Mg + O₂ 2MgO
点拨 2 化学方程式的配平方法
1.奇数配偶法
这种方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。
步骤:
(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。
例1: C2H2 +O2 ——CO2 +H2 O
例2: FeS2+ O2 ——Fe2O3 + SO2
2.定一法
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,这种先定关键化学式计量数为1的配平方法,称为归一法。
例1: CH3OH+O2——H2O+CO2
例2: C2H5OH+O2——H2O+CO2
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。
◆能力强化练
1.(24-25九年级上·甘肃武威·期末)火药是我国古代四大发明之一,《天工开物》记载:“凡火药以硝石(主要成分为硝酸钾)、硫磺为主,草木灰为辅……而后火药成声”,其中涉及的主要反应的化学方程式为 S+2KNO3+3CK2S+X↑+3CO2↑。下列说法正确的是
A.CO2 易形成酸雨 B.X 的化学式为 NO
C.反应后硫元素的化合价升高 D.该反应只涉及一种氧化物
2.碳酸钙和氧化钙组成的混合物中钙元素的质量分数为 60%,将 20g 该混合物高温煅烧固体质量不再改变,生成二氧化碳的质量是
A.12g B.4.8g C.3.2g D.4.4g
3.(2025·山东烟台·中考真题)将m g碳酸钙固体高温加热一段时间后,冷却,测得剩余固体的质量是15.6g,且剩余固体中钙元素与碳元素的质量比是。下列有关说法正确的是
A.m的数值是27.9 B.剩余固体中钙元素的质量分数是40%
C.过程中产生质量是4.4g D.剩余固体中碳酸钙与氧化钙的质量比是
4.已知:。在真空密闭容器中,将13.2gCO2与一定质量的Na2O2固体充分反应后,收集到气体M为xg。下列说法正确的是
A.若x=4.8,气体M中含有CO2
B.若x=4.8,生成的Na2CO3的质量为15.9g
C.若x=7.6,Na2O2反应后可能有剩余
D.若x=7.6,气体M中CO2与O2的质量比为11:8
5.取24.8g过氧化银(Ag2O2)在真空条件下加热至固体质量不再发生变化,产生3.2gO2,固体质量随温度的变化如图所示(图中各点对应固体均为纯净物)。下列说法正确的是
A.X→Y过程中,固体中银元素的质量分数逐渐减小
B.Y点对应的固体中银元素和氧元素的质量比为27:4
C.Z→W过程中产生的氧气质量为2.4g
D.Z→W过程中发生的反应为
6.为测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数,取2.0g石灰石样品于烧杯中,将20g稀盐酸分4次加入样品中,充分反应后经过滤、干燥、称重,得实验数据如下:
第一次
第二次
第三次
第四次
稀盐酸的用量/g
5.0
5.0
5.0
5.0
剩余固体的质量/g
1.5
1.0
0.5
0.3
已知石灰石中的杂质既不与盐酸反应,也不溶解于水。下列说法正确的是
A.第三次实验后碳酸钙无剩余 B.第四次实验后盐酸无剩余
C.盐酸中HCl的质量分数是3.65% D.样品中碳酸钙的质量分数是85%
7.(25-26九年级上·河北唐山·期中)如图所示为工业生产中常用的降低水煤气中CO含量的反应示意图。
请回答下列问题:
(1)该反应前后种类和数目都不变的是 (填分子或原子)。
(2)参加反应的甲和生成的丙分子个数比为 。
(3)若反应中消耗14 g甲和9 g乙,则生成 g丙和1 g丁。
(4)甲有剧毒而丙没有,二者具有不同性质是因为 。
(5)催化剂可以循环利用是因为化学反应前后催化剂的 和质量不变。
◆综合拔高练
8.(25-26九年级上·湖北十堰·期中)高锰酸钾是一种重要的化工产品,在化学、生产、生活场景中都有重要的用途。某工厂生产高锰酸钾的流程如下图所示:
请回答下列问题:
(1)写出高锰酸钾的一种用途 。
(2)请将“Ⅱ氧化反应”发生反应的化学方程式补充完整: 。
(3)“Ⅲ电解”反应中,反应前后化合价发生变化的元素有 (写元素符号)。
(4)生产流程中可循环利用的物质是 。(写化学式)
9.(25-26九年级上·山东济南·期中)甲烷制氢具有广阔的应用前景。以甲烷、水蒸气为原料,在一定条件下可制取氢气,反应过程如图所示。下列说法中,不正确的是
A.可循环使用
B.Fe和H的化合价均发生了改变
C.生成CO和的分子个数比为1:3
D.若有32 g甲烷完全反应,理论上最终可以生成6 g氢气
10.将16.0gCuSO4固体置于坩埚中加热,剩余固体质量与成分随温度变化的曲线如图所示。
下列说法不正确的是
A.650℃时,CuSO4开始发生分解反应,生成CuO和一种气体,则该气体可能为SO2
B.1000℃时,剩余固体只有CuO
C.1000℃后,发生的反应为4CuO2Cu2O+O2↑
D.图中m=7.2
11.以纯净生产某种工业催化剂(主要成分为和的混合物)的反应原理为。现将焦炭和过量的混合均匀后,按上述原理充分反应,固体混合物的质量随反应时间的变化曲线如图所示。
下列说法正确的是
A.加热反应过程中,铁元素的质量逐渐减小 B.反应前固体混合物中焦炭的质量为4.4 g
C.反应后固体中 D.反应后的固体中铁元素的质量分数小于70%
◆中考真题练
12.(2025·山东德州·中考真题)下列有关质量守恒定律的说法正确的是
A.水结成冰质量不变,符合质量守恒定律
B.蜡烛燃烧后质量减小,不符合质量守恒定律
C.化学方程式配平的依据是质量守恒定律
D.某物质在氧气中燃烧生成二氧化碳和水,该物质一定含有碳、氢、氧三种元素
13.(2025·四川眉山·中考真题)物质X在氧气中充分燃烧的化学方程式为X+3O22CO2+aH2O,下列说法错误的是
A.X一定含有C、H元素 B.若a=2,X为C2H4
C.X可能是乙醇 D.该反应后分子数目可能减少
14.(2025·黑龙江·中考真题)硅芯片是很多电子产品的核心。下图是某种制取硅反应的微观示意图,说法正确的是
A.该反应的化学方程式为
B.参加反应的甲、乙分子个数比为
C.该反应前后分子数目不变
D.反应前后乙与丁变化的质量比是
15.(2025·山东烟台·中考真题)将m g碳酸钙固体高温加热一段时间后,冷却,测得剩余固体的质量是15.6g,且剩余固体中钙元素与碳元素的质量比是。下列有关说法正确的是
A.m的数值是27.9 B.剩余固体中钙元素的质量分数是40%
C.过程中产生质量是4.4g D.剩余固体中碳酸钙与氧化钙的质量比是
16.(2025·山东泰安·中考真题)我国天宫空间站利用“氧气生成系统”可回收CO2,再生O2,其微观示意图如下。下列对微观示意图的理解错误的是
A.过程Ⅰ中生成的氢气与氧气的质量比为
B.过程Ⅱ中涉及的变化属于缓慢氧化
C.过程Ⅲ中参加反应的和个数比为
D.过程Ⅲ中参加反应的氢气中氢元素质量大于生成的水中氢元素质量
17.(2025·安徽·中考真题)科学家发明了一种利用二氧化碳的新技术:。在密闭容器中加入和模拟该反应,反应物的总质量、各生成物的质量随时间变化如图所示。下列说法正确的是
A. B.X的化学式为
C.反应前后分子种类不变 D.容器中碳、氧元素的质量比为
18.(2024·山东日照·中考真题)某同学加热一定量的氯酸钾和二氧化锰固体混合物制取氧气()。反应一段时间后停止加热,经实验测得反应后混合物中钾元素的质量分数为39%,则反应后混合物中氯元素的质量分数为
A.20% B.35.5% C.39% D.48%
19.(2025·江苏连云港·中考真题)氢气的发现、制取、储存和利用意义重大。
发现氢气:16世纪科学家就发现稀H2SO4与Fe反应能生成“易燃空气”。1787年拉瓦锡将H2O(g)[表示水蒸气]通过一根烧红的铁制枪管,得同样“易燃空气”。他将“易燃空气”命名为“生成水的元素”,即氢。
(1)拉瓦锡实验中,枪管内壁有黑色固体(Fe3O4)生成,该反应的化学方程式为 。
制取氢气:一种以NiFe2O4为催化剂制氢的反应原理如图1所示。
(2)反应Ⅰ中NiFe2O4 (填“参加”或“未参加”)化学反应。
(3)将16gCH4和足量的H2O(g)通过该方法制氢,理论上可获得 gH2.
储存氢气:镁基材料固态储氢具有储量大、安全等优点。储氢时,Mg与H2在一定条件下反应生成MgH2固体。1m3镁基材料储存的H2在常温常压下体积可达1345m3.
(4)MgH2由两种离子按个数比1:2构成。构成MgH2的是Mg2+和 (填离子符号)。
(5)镁基材料储氢量大的原因是 。
利用氢气:氢氧燃料电池能将化学能转化为电能,工作原理如图2所示。
(6)质子交换膜中只允许一种微观粒子通过,该微观粒子为___________(填字母)。
A.e- B.H+ C.O2-
(7)燃料电池中发生反应的化学方程式为 。
20.(2025·广东·中考真题)甲醇()作为燃料应用于汽车领域,有助于推动能源结构优化。
(1)据图分析,CO单位排放量较高的是 汽车。每行驶100km,甲醇汽车比汽油汽车可减少排放的质量为 g。
(2)制备的化学方程式为。
ⅰ.该反应催化剂主要成分三氧化二铟()中In的化合价为 。
ⅱ.若要生产48t ,理论上至少需消耗的质量是多少?(写出计算过程)
ⅲ.实际生产时,还会生成CO。一定条件下,含碳产物中和CO的质量分数分别为80%和20%,若反应了99kg ,则制得的质量为 kg。
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