内容正文:
PART FOUR
第四部分 八年级·下册
化学反应与质量守恒
考点一 知道催化剂的概念,知道催化剂在化学反应中的作用[a]
知识考点聚焦
1. 催化剂在化学反应中能改变其他物质的反应速率,其本身的 和 在反应前后都没有改变。
2. 催化剂在化学变化中起改变(可 亦可 )物质反应速率的作用,即通常所说的催化作用。
质量
化学性质
加快
减慢
考点二 描述质量守恒定律[a]
知识考点聚焦
质量守恒定律:在化学反应中,参加 的各物质的 等于反应后生成的各物质的 。
化学反应
质量总和
质量总和
【提醒】一切化学反应都遵循质量守恒定律。质量守恒定律对化学变化有意义,对物理变化无意义。质量守恒定律只适用于质量守恒,而不适用于体积或分子数守恒。在反应前的各物质的质量总和中,不包括过量的反应物质量。
考点三 从分子、原子的角度解释质量守恒定律[b]
知识考点聚焦
微观解释:化学反应前后原子种类 ,原子数目 ,原子质量 。
没有改变
没有增减
没有改变
考点四 应用质量守恒定律分析解释常见的现象[c]
考点五 知道化学方程式表示的意义[b]
知识考点聚焦
1. 表示什么物质参加反应,生成了什么物质。
2. 表示各物质间的原子和分子的个数比。
3. 表示反应在什么条件下进行。
4. 表示反应物、生成物各物质间的质量比。
考点六 正确表述常见的化学方程式[b]
知识考点聚焦
化学方程式的书写
①以 和 为依据,使反应前后原子 、原子 和原
子 不变。
②注意 必不可少。
③生成物有气体或沉淀时要标注符号,前提是 。
质量守恒定律
客观事实
种类
数目
质量
反应条件
反应物没有气体和沉淀
【提醒】化学方程式以质量守恒定律为依据,写化学方程式的关键是化学式要写正确,配平要正确。
考点七 根据化学方程式进行生成物和反应物之间的计算[a]
知识考点聚焦
1. 理论基础:质量守恒定律。
2. 基本依据:化学反应前后各物质的 比是一定值。
3. 一般步骤:①根据题意设 ;②写出正确的 ;③写出相关物质的 ;④列出 式;⑤求出 ;⑥写出简明答案。
4. 基本类型:①有关纯净物之间的计算;②有关含杂质的计算;③有关多步反应的计算;④有关混合物反应的计算;⑤有关无数据或少数据的计算;⑥与溶液质量分数有关的综合计算。
质量
未知量
化学方程式
相对分子质量与化学计量数的乘积和已知量
比例
未知量
【提醒】①解题时应明确有关物质间的转化关系。②解答时步骤要规范、完整、正确。
热点考向探究
探究一 催化剂
例1 下列有关催化剂说法正确的是 ( )
A. 在化学反应后其质量减少
B. 在化学反应后其化学性质发生了变化
C. 在化学反应后其质量增加
D. 催化剂改变化学反应速率
D
热点考向探究
例2 为探究催化剂对过氧化氢(H2O2)分解的催化效果,某研究小组做了如下实验。
实验一:图22-1中的实验能否证明MnO2是过氧化氢分解反应的催化剂?并说明理由: 。
图22-1
不能;虽然能改变反应速率,但无法判断MnO2在反应前后质量和化学性质是否改变
热点考向探究
实验二:数据记录表
1%H2O2溶液/mL 50 50 50
加入MnO2的质量/g 0. 1 0. 2 0. 4
测量40秒末得到O2体积/mL
从表格的设计可以看出,该实验的目的是 。
探究二氧化锰的质量对过氧化氢分解速率的影响
热点考向探究
例3 小雨阅读课外资料得知:过氧化氢分解除了用二氧化锰还可用氧化铜等物质作催化剂,于是她对氧化铜产生了探究兴趣。
【提出问题】氧化铜是否也能作氯酸钾分解的催化剂?它是否比二氧化锰催化效果更好?
【设计实验】小雨以生成等体积的氧气为标准,设计了下列三组实验(其他可能影响实验的因素均忽略)。
实验序号 KClO3质量 其他物质质量 待测数据
① 1. 2 g
② 1. 2 g CuO 0. 5 g
③ 1. 2 g MnO20. 5 g
热点考向探究
(1)上述实验应测量的“待测数据”是 。
(2)若实验②比实验①的“待测数据”更 (填“大”或“小”),说明氧化铜能加快氯酸钾的分解速率。
(3)将实验②反应后的固体加水溶解、过滤、洗涤、干燥,若称量得到0. 5 g黑色粉末,再将黑色粉末放入试管中, (简述操作和现象)。
【预期结论】氧化铜还能作氯酸钾分解的催化剂。
【评价设计】你认为小雨设计实验③和实验②对比的目的是 。
收集等量氧气所需时间
小
向试管中加入适量的氯酸钾,混合均匀后加热,产生能使带火星的木条复燃的气体
探究氧化铜和二氧化锰哪一个催化效果好
热点考向探究
探究二 质量守恒定律与化学方程式
例4 有科学家研究发现,氧气可通过高能真空紫外线照射二氧化碳直接产生,该化学反应模型如图22-2所示。关于该反应的说法错误的是 ( )
图22-2
A. 属于分解反应
B. 反应中的最小微粒是分子
C. 符合质量守恒定律
D. 为制取氧气提供了新方法
B
热点考向探究
例5 银制容器在空气中放置一段时间后表面会变黑,原因是银和空气中的微量硫化物等物质发生反应,其反应的化学方程式为4Ag+2H2S+O2 2X+2H2O,则X的化学式为 ( )
A. AgS B. Ag2O C. Ag2S D. Ag2O2
C
热点考向探究
例6 在一个密闭容器中放入X、Y、Z、W四种物质,在一定条件下发生化学反应,一段时间后,测得有关数据如下表。则关于此反应的认识正确的是( )
物质 X Y Z W
反应前的质量/g 2 1 16 16
反应后的质量/g 17 m 6 11
A. 该反应用化学方程式表示为3X+Y==2Z+W
B. 该反应的基本类型为复分解反应
C. m=1
D. 反应后容器中Z与Y的质量比为1∶6
热点考向探究
【答案】C
【解析】根据质量守恒定律进行分析,反应后质量增加的是生成物,减少的是反应物,由表格中物质质量的变化可知Z、W是反应物,X是生成物,Y可能是催化剂,其反应可表示为Z+W→X,属于化合反应;由于物质的相对分子质量未知,所以无法判断各物质的化学计量数,因此不能得到化学方程式;由反应前后质量及质量守恒定律可知m=1;由以上分析可知反应后容器中Z与Y的质量比为6∶1。
热点考向探究
例7 如图22-3为小柯做的创新实验:将铜丝绕在电烙铁上,电烙铁用支架固定在密闭的硬质玻璃管中,玻璃管置于灵敏电子台秤上。接通电路,电烙铁开始工作,可以观察到铜丝表面逐渐变黑,电子台秤读数保持不变。下列说法正确的是 ( )
图22-3
A. 该反应的化学方程式是Cu+O2 CuO
B. 加热过程中,玻璃管内空气的质量保持不变
C. 加热过程中,铜丝的质量保持不变
D. 硬质玻璃管内物质在反应前后总质量保持不变
D
热点考向探究
探究三 根据化学方程式计算
例8 某化学兴趣小组使用如图22-4所示装置,对某种铁铜合金的成分进行测量。先取足量稀硫酸于烧杯中,再向其中加入14. 0 g合金样品开始计时,并将电子天平的读数记录在下表中,请回答下列问题。
读数/g
空烧杯 28. 5
加入硫酸后 169. 7
加入合金后5分钟 183. 6
加入合金后12分钟 183. 5
加入合金后21分钟 183. 4
加入合金后40分钟 183. 3
加入合金后3小时 183. 3
热点考向探究
(1)根据电子天平读数和时间的关系分析,该反应进行过程中,氢气的产生速率有什么特点?
(2)完全反应后,烧杯中盐的质量分数为多少?(用百分数表示)
(3)合金中铁元素的质量百分含量为多少?
图22-4
热点考向探究
热点考向探究
热点考向探究
热点考向探究
分解反应
0.6
热点考向探究
热点考向探究
例10 实验室用68 g过氧化氢溶液和2 g二氧化锰制取氧气,实验的相关数据如图22-6所示。
图22-6
请回答:
(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。
(3)参加反应的过氧化氢溶液的质量分数是多少?
化学性质和质量
1.6
热点考向探究
解:(1)随着反应的进行,氢气的产生速率由快变慢(其他相同意思的表述均可)。
解: (2)设合金中Fe的质量为x,生成FeSO4的质量为y。
Fe+H2SO4FeSO4 + H2↑
56 152 2
x y (169.7+14.0-183.3)g
= x=11.2 g
= y=30.4 g
铜的质量为14.0 g-11.2 g=2.8 g。
烧杯中溶液的质量为183.3 g-2.8 g-28.5 g=152.0 g。
烧杯中硫酸亚铁的质量分数为×100%=20%。
(3)铁元素的质量百分含量为×100%=80%。
答:(2)完全反应后,烧杯中盐的质量分数为20%;
(3)合金中铁元素的质量百分含量为80%。
例9 为了节能减排,科学家发明了一种以某种镁硅酸盐矿石[主要成分为Mg3Si2O5(OH)4]为原料的新型绿色水泥。全球镁硅酸盐储量丰富,新型绿色水泥不必担心原材料,推广潜力很大。新型绿色水泥与传统水泥对比如图22-5。
图22-5
(1)传统水泥和绿色水泥的生产过程分别涉及以下反应:
CaCO3CaO+CO2↑;
Mg3Si2O5(OH)43MgO+2SiO2+2H2O↑。
以上两个反应都属于 (填基本反应类型)。
(2)与传统水泥相比,每生产和使用1 t绿色水泥能够减少排放 t二氧化碳。
(3)传统水泥生产中,高温煅烧某种石灰石50 t,可产生二氧化碳多少吨?(已知该石灰石中碳酸钙含量为80%,杂质不反应)
(3)解:石灰石中含CaCO3质量:50 t×80%=40 t
设产生二氧化碳的质量为x。
CaCO3CaO+CO2↑
100 44
40 t x
=
x=17.6 t 答:可生成二氧化碳17.6 t。
(3)解:设参加反应的过氧化氢的质量是x。
2H2O22H2O+O2↑
68 32
x 1.6 g
= x=3.4 g
参加反应的过氧化氢溶液的质量分数是×100%=5%。
答:参加反应的过氧化氢溶液的质量分数是5%。
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