内容正文:
00000000000000000000000000000000000000000000000000000000大鹿化学工作室制作,侵权必究
第五单元 化学反应的定量关系
课题2 化学方程式
宜宾三中(三江校区)化学组
C3H8+5O2 3CO2 +4 H2O
点燃
火炬使用燃料为丙烷,其燃烧生成CO2和H2O,
2008年北京奥运会燃烧的火炬
怎样才能书写出正确的化学反应方程式呢?
一、化学方程式的书写
1. 书写原则
书写
原则
以客观事实为基础
遵守质量守恒定律
01
02
绝不能凭空捏造事实上不存在的物质和化学反应
等号两边各原子的种类和数目必须相等
Fe + O2 FeO2
点燃
Fe + O2 Fe3O4
点燃
3Fe + 2O2 Fe3O4
点燃
P + O2 P2O5
点燃
2. 书写步骤
根据事实写出反应物和生成物及反应条件,中间用 相连。
(2)配:
配平化学方程式(等号两边各种原子的数目必须相等)
(3)标:
如果反应物中没有气体,而生成物中有气体,则在生成物气体化学式的右边标“↑”;如果反应物中没有固体,而生成物中有固体,则在生成物固体化学式的右边表标“↓”
(4)查:
检查化学式是否正确,化学方程式是否配平,条件和物质状态是否标注正确。
(1)写:
如何配?
4
5
2
P + O2 P2O5
点燃
无中生有
气上沉下
2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑
CuSO4 + 2NaOH = Cu(OH)2↓ + Na2SO4
3.配平方法
①观察法
S + O2 SO2
点燃
C + O2 CO2
点燃
Cl2 + H2 HCl
点燃
2
②最小公倍数法
铁在氧气中燃烧,反应方程式
【练习1】 Al + O2 Al2O3
点燃
找出关键原子,反应前后只出现一次且数目最多的原子
3
2
4
Fe + O2 Fe3O4
点燃
2
3
【练习2】 Mg + O2 MgO
点燃
2
2
【练习6】
_____Al +_____Fe3O4 _____Al2O3 +_____Fe
高温
8
3
4
9
【练习3】 KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2
▲
2
【练习4】 H2O H2 + O2
通电
2
2
【练习5】 H2 + O2 H2O
点燃
2
2
③设”1“法
【练习3】 C2H6O + O2 H2O + CO2
点燃
C2H2 + O2 CO2 + H2O
点燃
1
2
1
5/2
2
5
4
2
3 3 2
【练习1】 C2H4 + O2 CO2 + H2O
点燃
3 2 2
【练习2】 C3H6 + O2 CO2 + H2O
点燃
2 9 6 6
Na2CO3 + Ca(OH)2 CaCO3 + NaOH
④原子团整体参与反应
2
2
【练习1】CuSO4+ NaOH Cu(OH)2 +Na2SO4
【练习2】CuSO4+ Fe Cu +FeSO4
当堂练习:
1.请同学们用配平下列化学方程式。
(1) H2O2 H2O+ O2
(2) CH4 + O2 CO2 + H2O
(3) CO + Fe2O3 Fe + CO2
(4) H2S + O2 S + H2O
MnO2
点燃
高温
点燃
2 2 1
1 2 1 2
3 1 2 3
2 1 2 2
4.根据信息写出反应的化学反应方程式。
(1)铝和稀硫酸(H2SO4)反应生成硫酸铝和氢气。
2Al +3H2SO4 Al2(SO4)3 +3H2
↑
(2)汽车尾气中含有CO和NO等有毒气体,其净化过程如下:用一种纳米材料作催化剂,使CO和NO发生化学反应,生成一种单质和一种化合物。其中单质为组成大气最多的一种气体,化合物是植物光合作用所需物质。请你根据上述资料书写出该变化的化学方程式
2CO + 2NO N2+2CO2
催化剂
(3)氨气完全燃烧的一种生成物是空气中含量最多的物质,另一种生成物是生活中最常见的液体。写出该反应的化学反应方程式。
4NH3+3O2 2N2+6H2O
点燃
(4)天然气(主要成分是CH4)是重要的化工原料。一定条件下CH4和CO2反应生成CO和H2,该反应的化学反应方程式为
CH4+CO2 2CO+2H2
一定条件
5.根据微观示意图写出反应的化学反应方程式。
(1)自来水消毒过程通常会发生化学反应,其反应的微观过程可用图表示如下:
表示氯原子
表示氧原子
表示氢原子
H2O + Cl2 HCl+HClO
+
+
(1)该微观反应过程中 (填“分子”或“原子”)发生了变化。
(2)该反应的化学方程式为 。
(2)二氧化碳是当今最主要的温室气体,我国科学家已成功合成新型催化剂,将 CO2 高效转化为甲醇(CH3OH),这既可缓解碳排放引起的温室效应,还将成为理想的能源补充形式,该反应的微观过程如图所示:
分子
CO2+3H2 CH3OH+H2O
(3)我国科学家研制了一种新型催化剂,实现了甲烷向重要化工原料甲醇的高效转化。反应过程的微观示意图如图所示。
该反应涉及_______种单质,反应前后催化剂的化学性质_________
该反应的的化学反应方程式为:_______________________________
2
不变
CH4+O2+H2 CH3OH+H2O
催化剂
反应条件
反应物
生成物
物质转
化关系
质的
方面
用化学方程式来表示化学反应具有哪些优点呢?
C + O2 ═══ CO2
点燃
二、化学方程式的意义
C + O2 ═══ CO2
点燃
12
大鹿化学制作
质量守恒
16×2
12+16×2
44
12
32
+
=
大鹿化学制作
比例关系
12
32
44
∶
∶
定量
关系
量的
方面
宏观上,表明反应物和生成物间的质量比
(如:每12份质量的碳和32份质量的氧气,在点燃的条件下,完全反应,生成44份质量的二氧化碳)
(如:每个碳原子和每个氧分子在点燃的条件下,生成一个二氧化碳分子)
微观上,表示化学反应中各物质之间的微粒个数比
二、化学方程式的意义
大鹿化学制作
粒子个数比
1
1
1
∶
∶
相同条件下,若反应物或生成物都是气体,体积比等于化学计量数之比
4P + 5O2 2P2O5
点燃
磷和氧气在点燃的条件下生成了五氧化二磷。
每124份质量的磷在点燃的条件下与160份质量的氧气完全反应生成284份质量的五氧化二磷。
“和”
“生成”
质量
读法
(定性)
(定量)
每4个磷原子在点燃条件下与5个氧分子完全反应,生成2个五氧化二磷分子。
微观
读法
(定量)
宏观
读法
124 160 284
[练习1]关于化学方程式CH4+2O2 CO2+2H2O的描述正确的是( )
A.甲烷加氧气在点燃条件下,反应生成二氧化碳和水
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.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
D.1gCH4和2gO2在点燃条件下,生成1gCO2和2gH2O
C
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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
宜宾三中(三江校区)化学组
第2课时 化学方程式的简单计算
如何计算呢?
氢气是未来汽车的理想燃料,1 kg的氢气就能供一辆功率为50 KW的汽车跑大约1 00 km 。水是生命之源,找到合适的催化剂,即可利用光能将水分解制取氢气。
相对质量比
C + O2 CO2
点燃
12×1 : 16×2 : 12+16×2
在化学方程式中,各物质的质量比是一个定值。
12 : 32 : 44
若: 24g : ( ) g : ( )g
64
88
若: ( )g : ( ) g : 22 g
16
6
也就是说,反应物与生成物之间质量比是成 关系。因此,只要知道 反应物或生成物的质量,我们就可以求出 未知物的质量。
正比例
一种
其他
利用化学方程式计算的依据
22
题型一:已知反应物质量,求生成物质量
【例1】在实验室中,将含有13.6g过氧化氢的溶液与少量二氧化锰混合,求过氧化氢完全分解后,生成的氧气质量是多少?
解题步骤 书写格式
(1)设未知量(不带单位)
(2)写化学方程式
(4)比例式
(5)求未知量
(6)作答
(3)列已知量和未知量的相对质量
解:设生成氧气的质量为x。
2H2O2 ══ 2H2O + O2↑
MnO2
2×34
32
13.6g
x
x=6.4g
答:生成氧气质量是6.4g
2×34 32
13.6g x
—— = ——
36 4
18 kg x
x =
答: 18 kg水完全分解产生氢气的质量为2 kg。
已知
未知
【练1】计算18 kg水完全分解产生氢气的质量。
2H2O 2H2 ↑ +O2↑
通电
2H2O
2H2
36
18kg
4
x
=
4×18 kg
36
=2 kg
解:设18 kg水分解可生成氢气的质量为x。
【练2】15.5 g红磷在氧气中充分燃烧,可生成五氧化二磷多少克?
(相对原子质量P-31 O-16)
解:设可生成x g五氧化二磷。
P + O2 P2O5
点燃
31 142
15.5 x
31 15.5
142 x
x=71
答:生成五氧化二磷71 g。
请同学们,找出解题过程中的错误,并给出完整的解题过程。
解:设生成五氧化二磷的质量为x。
124 284
15.5 g x
124 284
15.5g x
=
x = 35.5 g
答:生成五氧化二磷35.5 g。
4P + 5O2 2P2O5
点燃
=
【练3】二氧化碳是一种宝贵的碳氧资源。一定条件下,二氧化碳转变成燃料甲醇(CH3OH)的化学催化剂方程式为CO2+3H2 CH3OH+H2O。若生产64t甲醇,则可回收二氧化碳多少吨?
【练4】某校化学兴趣小组为测定空气中二氧化碳的含量,用Ca(OH)2溶液吸收一定量空气样品中的二氧化碳,生成1g沉淀。反应方程式如下:
Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 ↓+ H2O
求:(1)发生反应的Ca(OH)2的质量。
(2)所取空气中CO2的质量。
【例2】芯片被称为“现代工业的粮食”,高纯度的硅可用于制造计算机芯片。工业上常用焦炭在高温下和二氧化硅反应制取硅,主要反应为:
根据化学方程式计算,若要制取5.6 kg的硅,至少需要焦炭的质量是多少?
题型二:已知生成物质量,求反应物质量
【练5】化学兴趣小组用一瓶久置的过氧化氢溶液制取氧气并测量过氧化氢的质量分数。现称量68g 过氧化氢溶液和 0.1g 二氧化锰进行实验,反应前后质量随时间变化关系如图
解:设参加反应的过氧化氢的质量为x
x=1.7g
答:参加反应的过氧化氢的质量为1.7g。
生成氧气的质量为?
68.1g-67.3g=0.8g
题型三:涉及含杂质的计算
解:设生成二氧化碳的质量为x
CaCO3 CaO + CO2↑
100 44
100t×80% x
100 44
100t×80% x
x=
生石灰的质量:
答:
=
高温
注意事项3:
物质的质量应是纯净量!
35.2t
100t×80%-35.2t =44.8t
可得CO235.2吨,生石灰44.8吨
【例1】煅烧含碳酸钙80%的石灰石100t,生成二氧化碳多少吨?
【练6】把4.5克含杂质(杂质不与盐酸反应)的锌粒和足量的稀盐酸反应,待反应停止后,烧杯中物质的质量减少了0.1g。求:Zn+2HCl ZnCl2 + H2↑)
①生成的氯化锌的质量。②这种锌粒中含锌的质量分数。
解:设生成的ZnCl2的质量为X
根据质量守恒定律:
反应生成氢气的质量为0.1g
参加反应的Zn的质量为Y
Zn+2HCl ZnCl2 + H2↑
136
2
0.1g
X
136
X
=
2
0.1g
X= 6.8g
65
Y
=
65
Y
Y= 3.25g
∴该锌粒中
Zn%=
4.5g
3.25g
≈72.2%
×100%
答:参加反应的锌的质量为3.25g,
锌粒中锌的质量分数为72.2%
【练7】工业上用电解氯化镁的方法生产镁,现欲生产240kg金属镁,需要电解含杂质5%的氯化镁多少?
解:设氯化镁的质量为x。
MgCl2 Mg + Cl2↑
95 24
x 240kg
答:需要电解含杂质5%的氯化镁1000kg。
95 x
24 240kg
=
x=950kg
950kg
1-5%
= 1000kg
通电
【练8】某校九年级综合实践活动小组用34 g过氧化氢溶液和二氧化锰来制取氧气,最后所得气体质量与时间的关系,如下图所示。
请计算:所用过氧化氢溶液的质量分数为多少?(要求写出解题过程)
解:设过氧化氢溶液中过氧化氢质量为x。
68 32
x 1.6g
答:所用过氧化氢溶液溶质质量分数为10%。
68
x
32
1.6 g
=
3.4 g
x
=
过氧化氢溶液的质量分数:
34 g
3.4 g
×100%
10%
=
从图像中可看出,过氧化氢完全反应后生成氧气的质量为1.6 g
2H2O2 2H2O2 + O2
↑
MnO2
题型四:未完全反应
【例4】计算38g硫在32g氧气中充分燃烧生成二氧化硫的质量?
S + O2 SO2
点燃
32
32
64
38g 38g
设:生成SO2的质量为x
S + O2 SO2
点燃
32 64
32g x
32
32g
=
x
64
x=64g
答:生成二氧化硫质量为64g
【练9】 6克镁粉与8克氧气充分反应后能生成氧化镁多少克?
2Mg + O2 ==== 2MgO
点燃
6g
8g
∵48 × 8克 32×6克
>
∴反应后氧气有剩余
48
32
80
X
48
6g
80
X
=
X=10克
解:设反应后生成氧化镁的质量为X
∴
答:6克镁粉与8克氧气充分反应能生成氧化镁10克。
题型五:求相对分子质量、质量比
1.下列化学反应方程式:A+3B2=2C+2D,若参加反应的A的质量为7g,参加反应的B2的质量为24g,生成D的质量为9g,C的相对分子质量为44,则B的相对原子质量为( )
A.16 B.20 C.32 D.36
2.在反应X+2Y=R+2M中,当1.6gX与Y完全反应后,生成4.4gR,且反应生成的R和M的质量比为11:9,则此反应中Y和M的质量比为( )
A.23 :9 B.16 :9 C.32 :9 D.46 :9
A
B
3.在反应2A+5B=2C+4D中,C、D的相对分子质量之比为9:22。若2.6g A与B完全反应后,生成8.8g D。则在此反应中,B和D的质量比为( )
A.4 :9 B.8 :11 C.10 :11 D.31 :44
C
4.在反应2X+Y2 = 2Z中,X的相对原子质量为24,Y2的相对分子质量为32,则Z的相对分子质量为( )
A.80 B.64 C.56 D.40
D
5.加热15.8g高锰酸钾,当产生1.6g氧气时,固体剩余物的成分是 ( )
A.K2MnO4和MnO2 B.KMnO4、K2MnO4和MnO2
C.KMnO4和MnO2 D.KMnO4和K2MnO4
A
题型六:推测反应物化学式
1.下列物质在空气中完全燃烧,生成的CO2和H2O分子的个数比为1:2,则该物质是( )
A.CH4 B.C2H2
C.CH3OH D.C2H5OH
2、一定质量的某含碳化合物在空气中完全燃烧后,生成8.8g二氧化碳和5.4g水,则该化合物可能( )
A.CH4 B.C3H6
C. C2H5OH D.CH3OH
A、C
C
题型七:推测反应物、生成物多少
1.相等质量的下列物质,在氧气中完全燃烧,消耗氧气最多是( )
A.氢气 B.红磷 C.硫 D.铁
2.相等质量的铁和锌分别与足量的稀盐酸反应,已知反应的化学方程式为:Fe+2HCl=FeCl2+H2↑, Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑。
则生成氢气的质量是( )
A.相等 B.铁大于锌 C.铁小于锌 D.无法比较
A
B
$