内容正文:
化学人教版2024
一轮复习
专题12 质量守恒定律与 化学方程式
01
知识剖析
知识点1 质量守恒定律的实验探究实验
在封闭体系中探究化学反应前后物质的质量关系
壹
实验方案 铜与氧气反应前后质量的测定 铁与硫酸铜溶液反应前后质量的测定
图示
反应原理
实验现象 气球鼓起后又变瘪,红色粉末逐渐变为黑色 光亮的铁丝表面逐渐变红,溶液由蓝色逐渐变为浅绿色
实验数据 反应前后总质量不变
实验现象
分析 开始加热时,锥形瓶中气体受热膨胀,气球鼓起;随着氧气被消耗,瓶内气体压强减小,最终气球变瘪,红色的铜粉与氧气反应生成黑色的氧化铜 反应前,铁丝光亮,呈银白色,硫酸铜溶液为蓝色;反应后生成的红色的铜覆盖在铁丝表面,随着硫酸亚铁(其溶液为浅绿色)的生成,溶液由蓝色逐渐变为浅绿色
期中考试
知识剖析
知识点1 质量守恒定律的实验探究实验
壹
实验现象
分析 开始加热时,锥形瓶中气体受热膨胀,气球鼓起;随着氧气被消耗,瓶内气体压强减小,最终气球变瘪,红色的铜粉与氧气反应生成黑色的氧化铜 反应前,铁丝光亮,呈银白色,硫酸铜溶液为蓝色;反应后生成的红色的铜覆盖在铁丝表面,随着硫酸亚铁(其溶液为浅绿色)的生成,溶液由蓝色逐渐变为浅绿色
实验数据解释 反应体系封闭,与外界没有物质交换,反应前后物质总质量相等
实验数据处理 反
应
前
总
质
量 ①装置质量
②铜粉质量(参加反应的铜粉质量+未参加反应的铜粉质量)
③瓶中氧气质量(参加反应的氧气质量+未参加反应的氧气质量)
④瓶中其他气体质量 ①装置质量
②铁丝质量(参加反应的铁丝质量+未参加反应的铁丝质量)
③硫酸铜溶液质量(参加反应的硫酸铜质量+未参加反应的硫酸铜溶液质量)
④瓶中气体质量
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知识剖析
知识点1 质量守恒定律的实验探究实验
壹
实验数据处理 反
应
后
总
质
量 ①装置质量
②生成的氧化铜质量
③未参加反应的铜粉质量
④未参加反应的氧气质量
⑤瓶中其他气体质量 ①装置质量
②生成的硫酸亚铁质量
③生成的铜质量
④未参加反应的铁丝质量
⑤未参加反应的硫酸铜溶液质量
⑥瓶中气体质量
消去
反应
前后
相同项 m参加反应的铜粉+m参加反应的氧气=m生成的氧化铜 m参加反应的铁丝+m参加反应的硫酸铜=m生成的硫酸亚铁+m生成的钢
实验结论 参加反应的铜粉和氧气的质量总和等于反应后生成的氧化铜的质量 参加反应的铁和硫酸铜的质量总和等于反应后生成的铜和硫酸亚铁的质量总和
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知识剖析
壹
知识点1 质量守恒定律的实验探究实验
期中考试
知识剖析
知识点2 质量守恒定律
1.定义
(1)内容:参加化学反应的各物质的质量总和,等于反应后生成的各物质的质量总和。这个规律叫作质量守恒定律。
(2)理解
①“参加化学反应”:a.质量守恒定律的研究对象是参加化学反应的物质,不包括催化剂和未反应的物质;b. 质量守恒定律适用于所有化学反应。
②“各物质”包括参加化学反应的固态、液态、气态的所有物质。
③质量守恒定律强调的是“质量守恒”,不包括体积等其他方面的守恒。
壹
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知识剖析
2.质量守恒的原因
(1)化学反应的实质
①化学反应的过程,就是参加反应的各物质(反应物)的原子重新组合生成新物质(生成物)的过程。
②由分子构成的物质在化学反应中的变化过程如下:
(2)化学反应前后质量守恒的原因
①微观上,反应前后原子的种类、数目、质量不变。
②宏观上,反应前后元素的种类、质量不变。
01
知识点2 质量守恒定律
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知识剖析
知识点2 质量守恒定律
01
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知识剖析
知识点3 运用质量守恒定律解释实验现象
在敞开体系实验中化学反应前后质量的变化
实验方案 盐酸与碳酸钠反应前后质量的测定 镁条燃烧前后质量的测定
图示
反应原理 盐酸+碳酸钠→氯化钠+二氧化碳+水 镁+氧气 氧化镁
实验现象 剧烈反应,产生大量气泡 剧烈燃烧,发出耀眼的白光,放出热量,产生白烟,陶土网上落有白色固体,坩埚钳上沾有白色固体
实验结果 反应后再次称量,天平指针向右偏 需根据实验称量的结果进行比较
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知识剖析
知识点3 运用质量守恒定律解释实验现象
实验现象
分析及
实验
结果解释 盐酸和碳酸钠反应产生二氧化碳气体,因容器敞口,气体逸散到空气中,反应后无法称量生成的二氧化碳的质量 若第二次称量质量减小:因产生白烟及氧化镁附着在坩埚钳上,造成氧化镁散失较多;若第二次称量质量增大:因镁条足够长,多数氧化镁附着在镁条上或掉落在陶土网上; 若第二次称量质量与第一次相等: 以上两种因素综合的结果
实验结论 在敞开体系中进行有气体生成的反应,反应后称量的质量小于反应前称量的质量 对于敞开体系中的反应,反应后称量的质量与反应前称量的质量可能存在多种关系
化学反应都遵守质量守恒定律
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知识剖析
知识点3 运用质量守恒定律解释实验现象
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知识剖析
知识点4 化学方程式
1.定义:用化学式来表示化学反应的式子。
2.表示方法
01
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知识点4 化学方程式
3.意义
01
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知识点4 化学方程式
特别说明 反应物、生成物之间的质量比的计算方法,推导过程如下:
结论:反应物、生成物之间的质量比=各物质的相对分子质量与各自化学计量数的乘积之比。
01
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知识剖析
知识点4 化学方程式
4.读法
01
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知识剖析
知识点5 化学方程式的书写
1.书写原则
(1)以客观事实为基础——不能凭空设想、主观臆造事实上不存在的物质和化学反应。
(2)遵守质量守恒定律——等号两边各原子的种类与数目必须相等。
01
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知识点5 化学方程式的书写
2.书写步骤(以高锰酸钾受热分解为例)
01
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知识剖析
知识点5 化学方程式的书写
期中考试
知识剖析
3. 注意事项
(1)正确区分反应条件和反应过程——如“点燃”与“燃烧”,“通电”与 “电解”等。“点燃”“通电”是反应条件,“燃烧”“电解”是反应过程 。
(2)若“加热”(“△”)与其他反应条件共存时, 一般将“△”写在等号下面,其他条件写在等号上面。
(3)符号“↑”“↓”的使用:当反应物中没有气体,生成物中有气体时, 在气体生成物后标注“↑”;在溶液中的反应,如果反应物中没有固体,生成物中有固体,在固体生成物后标注“↓”。
知识点5 化学方程式的书写
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知识剖析
知识点6 化学方程式的配平
01
1.配平依据:
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。
2.配平方法
(1)观察法
①适用范围:反应物或生成物中某些物质的化学式比较复杂。
第一步:从化学式比较复杂的一种物质入手,推求出与其有关物质 的化学式的化学计量数;
第二步:根据求得的化学计量数再找出其他化学式的化学计量数;
第三步:横线改等号。
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知识点6 化学方程式的配平
01
期中考试
知识剖析
知识点6 化学方程式的配平
01
期中考试
知识剖析
知识点6 化学方程式的配平
01
2.配平方法
(2)最小公倍数法
①适用范围:配平前式子两边原子个数相差较大。
②步骤
第一步:找出在横线两边各出现一次且原子个数相差较大的原子作为配平起点;
第二步:求出横线两边该原子个数的最小公倍数;
第三步:用最小公倍数分别除以含有该元素的化学式中的原子个数,所得数值就是相应物质化学式前的化学计量数;
第四步:由已有的化学计量数,确定其他化学式前的化学计量数;
第五步:横线改等号。
期中考试
知识剖析
知识点6 化学方程式的配平
01
2.配平方法
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知识剖析
知识点6 化学方程式的配平
01
2.配平方法
(3)奇数配偶法
①适用范围:某种元素多次出现,且横线两边该元素的原子数目一奇一偶出现。
②步骤
第一步:找出横线两边出现次数较多的元素;
第二步:该元素的原子在横线两边的数目总是一奇一偶出现,选定该元素作为配平的起点;
第三步:在原子个数是奇数的化学式前配上最小的偶数2,使原子个数由奇数变为偶数并加以配平,若2配不平,再换成4,由已推求出的化学计量数确定其他化学式的化学计量数;
第四步:横线改等号。
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知识剖析
知识点6 化学方程式的配平
如配平
第一步 氧元素是横线两边出现次数较多的元素
第二步 因为氧分子是双原子的分子,无论有多少个氧分子与FeS2反应,反应物中总含有偶数个氧原子。但是生成物里氧原子数目是奇数。选定氧元素作为配平的起点
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知识剖析
知识点6 化学方程式的配平
第三步 1.1个SO2中含有两个氧原子,是偶数,它的化学式前的化学计量数无论是多少,所含氧原子的个数总是偶数。因此,只有改变Fe2O3的化学计量数才能使生成物的氧原子个数变为偶数。可以在化学式Fe2O3前试写一个最小偶数2,再进一步配平。
2.生成物Fe2O3中的铁原子全部来自反应物FeS₂,因此FeS2中的铁原 子个数等于Fe2O3中的铁原子个数。2个Fe2O3中含有4个铁原子,在化学式FeS2前写4。
3.生成物SO2中的硫原子全部来自反应物FeS₂,4个FeS2中有8个硫原子,在化学式SO2前写8。
4.生成物中所含的氧原子总数为22,且全部来自反应物O2,在化学式O2前写11。
第四步 横线改等号。
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知识剖析
知识点6 化学方程式的配平
01
2.配平方法
(4)设“1”法
①适用范围:化合反应、分解反应及有机物的燃烧。
②步骤
期中考试
知识剖析
知识点6 化学方程式的配平
01
期中考试
知识剖析
知识点7 利用化学方程式进行简单计算
1 .计算依据
(1)理论依据:质量守恒定律。
(2)基本依据:各物质质量之比=各物质的相对分子质量(或相对原子质量)与化学计量数的乘积之比。
2. 化学方程式中的比例关系
假设A、B、C、D四种物质在一定条件下发生反应:aA+bB=xC+yD, 已知A、B、C、D的 相对分子质量(或相对原子质量)依次为M₁、M₂、M₃、M₄,a、b、x、y 为配平的化学计量数,当参加反应的A的质量为 m₁,B的质量为 m₂时,两者恰好完全反应生成C和D 的质量依次为m₃和m₄,则有如下关系。
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知识剖析
知识点7 利用化学方程式进行简单计算
2. 化学方程式中的比例关系
(1) 质量守恒关系:m1+m2= m3+m₄。
(2)四种物质之间的比例关系:
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知识剖析
知识点7 利用化学方程式进行简单计算
3. 利用化学方程式进行计算的一般步骤
以硫在空气中燃烧生成二氧化硫为例,若16g硫完全燃烧,能生成二氧化硫的质量是多少?
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知识剖析
知识点7 利用化学方程式进行简单计算
3. 利用化学方程式进行计算的一般步骤
期中考试
知识剖析
02
综合训练
蜡烛在氧气中燃烧生成二氧化碳和水。下列有关叙述正确的是( )
A.蜡烛燃烧前后质量不变
B.蜡烛减少的质量等于生成的二氧化碳和水的质量之和
C.生成的二氧化碳和水的质量之和等于蜡烛燃烧的质量与氧气消耗的质量之和
D.通过生成物的元素组成推测,蜡烛中一定只含C、H两种元素
C
一.质量守恒定律的内容及适用范围
01
综合训练
【答案】C
【解答】解:A、随着蜡烛的燃烧,蜡烛的质量减小,故选项错误;
B、蜡烛减少的质量加上反应的氧气的质量等于生成二氧化碳和水的质量,选项错误;
C、蜡烛燃烧后生成物的质量之和等于蜡烛减少的质量与消耗氧气的质量之和,故选项正确;
D、蜡烛在氧气中燃烧生成二氧化碳和水,CO2和H2O两种物质中含有碳、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,则蜡烛中不一定只含有C、H两种元素,可能含有氧元素,故选项说法错误;
故选:C。
01
一.质量守恒定律的内容及适用范围
综合训练
下列各叙述中,错误的是( )
A.化学反应前后,物质的质量总和相同
B.化学反应前后,元素的种类相同
C.化学反应前后,各种原子的总数相同
D.化学反应前后,物质的分子个数相同
D
二.质量守恒定律的微观解释
01
综合训练
【答案】D
【解答】解:A、根据质量守恒定律可知参加反应的物质质量等于生成物质的质量,故A正确;
B、根据质量守恒定律可知,化学反应前后元素种类不变,故B错误;
C、根据质量守恒定律可知,化学反应前后原子数目不变,故C正确;
D、在化学反应中,分子的个数可能发生变化,错误。
故选:D。
二.质量守恒定律的微观解释
01
综合训练
H2S是一种生命体系信号分子,它在O2中燃烧的化学方程式为2H2S+3O2 2X+2H2O,下列说法正确的是( )
A.该反应过程中放出热量
B.X的化学式为SO3
C.该反应体现了O2的可燃性
D.大量X进入空气中不会引起酸雨
A
三.根据质量守恒定律判断物质的化学式
02
综合训练
【答案】A
【解答】解:A、H2S在O2中燃烧是物质与氧气发生的剧烈的氧化反应,反应过程中放出热量,故选项符合题意。
B、由分析可知,X的化学式为SO2,故选项不符合题意。
C、O2不可燃,它具有的是助燃性,故选项不符合题意。
D、X是SO2,大量SO2进入大气后,会与水反应形成亚硫酸,进一步氧化成硫酸,导致酸雨,故选项不符合题意。
故选:A。
02
三.根据质量守恒定律判断物质的化学式
综合训练
形成化学观念是学好化学的基础,下列认识不正确的是( )
A.应用观:氧气具有助燃性,可用作火箭发射的助燃剂
B.分类观:冰水共存物、干冰都属于纯净物
C.转化观:化学变化有新物质生成,其本质是原子的重新组合
D.守恒观:1g氢气和1g氧气充分反应,生成2g水
D
02
四.有关质量守恒定律的计算
综合训练
【答案】D
【解答】解:A、氧气具有助燃性,可用作火箭发射的助燃剂,故选项说法正确。
B、冰水共存物只有水一种物质组成,干冰是固态二氧化碳,它们都属于纯净物,故选项说法正确。
C、化学变化有新物质生成,其本质是分子分成原子、原子重新组合的过程,故选项说法正确。
D、氢气在氧气中燃烧生成水,反应化学方程式为2H2+O2 2H2O,参加反应的氢气、氧气、水的质量比为1:8:9,则1g氢气和1g氧气充分反应,氢气有剩余,生成水的质量小于2g,故选项说法不正确。
故选:D。
02
四.有关质量守恒定律的计算
综合训练
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:2HgO 2Hg+O2↑。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
C
五.化学方程式的概念、读法和含义
03
综合训练
【答案】C
【解答】解: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,故说法正确;
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,故说法正确;
C、由化学方程式:2HgO 2Hg+O2↑可知,
434 402 32
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,故说法错误;
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,故说法正确。
故选:C。
03
五.化学方程式的概念、读法和含义
综合训练
我国计划于2022年完成中国第一个空间站的组装。空间站的各个组件都要依靠火箭送入太空。发射火箭所用的燃料液态偏二甲肼(C2H8N2)与N2O4发生的反应可写作
C2H8N2+2N2O4 3N2↑+2CO2↑+nH2O,则n等于( )
A.2 B.3 C.4 D.5
C
六.化学方程式的配平
03
综合训练
【答案】C
【解答】解:由反应的化学方程式 C2H8N2+2N2O4 3N2↑+2CO2↑+nH2O,根据反应前后氢原子的数目相等,则8=2n,n=4。
故选:C。
03
六.化学方程式的配平
综合训练
铝在氧气中燃烧生成氧化铝。在这个反应中,铝、氧气、氧化铝的质量比是( )
A.27:32:102 B.108:96:204
C.4:3:2 D.27:16:43
B
七.常见化学反应中的质量关系
03
综合训练
【答案】B
【解答】解:铝在氧气中燃烧生成氧化铝,反应的化学方程式为:
4Al+3O2 2Al2O3
108 96 204
在此反应中铝、氧气、氧化铝的质量比为108:96:204。
故选:B。
03
七.常见化学反应中的质量关系
综合训练
八.书写化学方程式、文字表达式、电离方程式
电影《哪吒2》于2025年春节档上映后深受广大影迷喜爱,上映以来不断刷新全球动画电影票房纪录。石矶娘娘被三昧真火灼烧后变小,下列反应方程式最贴近情景的是(反应条件略)( )
A.CaCO3=CaO+CO2↑ B.2H2O=2H2↑+O2↑
C.C+O2=CO2 D.Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
A
综合训练
八.书写化学方程式、文字表达式、电离方程式
【答案】A
【解答】解:A、该反应中生成气体和固体,反应后固体质量减少,故选项符合题意。
B、该反应的反应物是液体,并且反应生成气体,无固体残留,故选项不符合题意。
C、该反应生成气体,无固体残留,故选项不符合题意。
D、由化学方程式Fe+CuSO4=FeSO4+Cu可知,每56份质量的铁置换出64份质量的铜,则反应后固体质量增加,故选项不符合题意。
故选:A。
综合训练
九.化学方程式书写的正误判断
下列化学方程式与事实相符且正确的是( )
A.治疗胃酸过多:Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O
B.向硫酸铜溶液中加入铁粉:2Fe+3CuSO4=Fe2(SO4)3+3Cu
C.铁丝在氧气中燃烧:
D.复分解反应:KCl+HNO3=KNO3+HCl
A
综合训练
九.化学方程式书写的正误判断
【答案】A
【解答】解:A、胃酸的主要成分是盐酸,氢氧化铝能与盐酸发生中和反应,用于治疗胃酸过多,该反应的化学方程式Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O,故选项正确。
B、铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,正确的化学方程式应为Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,故选项错误。
C、铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁,正确的化学方程式为3Fe+2O2 Fe3O4,故选项错误。
D、复分解反应发生的条件是有沉淀或气体或水生成,KCl与HNO3混合后,没有沉淀或气体或水生成,二者不发生反应,故选项错误。
故选:A。
综合训练
十.根据化学方程式计算质量比
实验室有一包碳酸钙和氯化钙的混合物,现称取与该混合物等质量的碳酸钠,并将它们分别放入盛有足量等质量、等质量分数的稀盐酸的烧杯中,充分反应后,烧杯内剩余物质的质量相等(忽略二氧化碳的溶解性),则原混合物中碳酸钙与氯化钙的质量比为( )
A.50:3 B.50:53 C.100:11 D.100:111
A
综合训练
十.根据化学方程式计算质量比
【答案】A
【解答】解:假设碳酸钠和混合物的质量都是106g;
碳酸钠和盐酸反应的化学方程式及其质量关系如下:
Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑
106 44
106g 44g
将它们分别放入盛有足量等质量、等质量分数的稀盐酸的烧杯中,充分反应后,烧杯内剩余物质的质量相等,则混合物产生二氧化碳的质量也是44g;
碳酸钙和盐酸反应的化学方程式及其质量关系如下:
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
100g 44g
则106g混合物中有100g碳酸钙,106g﹣100g=6g氯化钙,所以原混合物中碳酸钙与氯化钙的质量比为100g:6g=50:3;
故选:A。
综合训练
十一.不含杂质的化学方程式计算
在反应2A+B=3C+2D中,适量的A和16g的B恰好完全反应生成18gC和50gD。若B的相对分子质量为32,则A的相对分子质量为( )
A.208 B.104 C.52 D.26
C
综合训练
十一.不含杂质的化学方程式计算
【答案】C
【解答】解:在反应2A+B=3C+2D中,适量的A和16g的B恰好完全反应生成18gC和50gD,根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变,则参加反应的A的质量为:18g+50g﹣16g=52g;
设A的相对分子质量是x。
2A+B=3C+2D
2x 32
52g 16g
2x32=52g16g
x=52。
故选C。
综合训练
十二.含杂质的化学方程式计算
将95g含杂质的氯化镁样品加足量水溶解,向其中加入足量的硝酸银溶液,充分反应后得到290g氯化银沉淀,则样品中的杂质可能是( )
A.氯化钾 B.氯化钙 C.氯化铜 D.氯化铝
D
综合训练
十二.含杂质的化学方程式计算
【答案】D
【解答】解:A、硝酸银和氯化钾反应生成氯化银沉淀和硝酸钾,反应的化学方程式及其质量关系如下:
AgNO3+KCl=AgCl↓+KNO3
74.5 143.5
149g 287g
则生成287g氯化银沉淀时,需要的氯化钾的质量大于95g,故选项不符合题意。
B、硝酸银和氯化钙反应生成氯化银沉淀和硝酸钙,反应的化学方程式及其质量关系如下:
2AgNO3+CaCl2=2AgCl↓+Ca(NO3)2
111 287
111g 287g
则生成287g氯化银沉淀时,需要的氯化钙的质量大于95g,故选项不符合题意。
综合训练
十二.含杂质的化学方程式计算
C、硝酸银和氯化铜反应生成氯化银沉淀和硝酸铜,反应的化学方程式及其质量关系如下:
2AgNO3+CuCl2=2AgCl↓+Cu(NO3)2
135 287
135g 287g
则生成287g氯化银沉淀时,需要的氯化铜的质量大于95g,故选项不符合题意。
D、硝酸银和氯化铝反应生成氯化银沉淀和硝酸铝,反应的化学方程式及其质量关系如下:
3AgNO3+AlCl3=3AgCl↓+Al(NO3)3
133.5 430.5
89g 287g
则生成287g氯化银沉淀时,需要的氯化铝的质量小于95g,故选项符合题意。
故选:D。
综合训练
十三.化学方程式与实验的计算
某碳酸钙样品中混有少量氧化钙,取10g样品高温煅烧至固体质量不再变化,剩余固体质量为6.7g。原样品中碳酸钙质量分数为( )
A.50% B.75% C.80% D.90%
B
综合训练
十三.化学方程式与实验的计算
【答案】B
【解答】解:根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变,则生成二氧化碳质量为:10g﹣6.7g=3.3g;
设样品中碳酸钙的质量为x。
CaCO3 CaO+CO2↑
100 44
x 3.3g
x=7.5g
则原样品中碳酸钙质量分数为:×100%=75%。
故选:B。
综合训练
$