内容正文:
【人教版】中考二轮复习专题突破(三合一全套)
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专题二:化学⽅程式及其应⽤
(素养进阶版)
【复习⽬标】
1. 宏观辨识:理解质量守恒定律的本质,能从宏观和微观两个⻆度解释化学反应中的“变”与“不变”
2. 微观探析:能根据微观⽰意图分析化学反应,推断化学⽅程式,建⽴“宏观—微观—符号”三重表征
3. 变化观念:认识化学变化的基本类型,理解反应条件对化学变化的影响
4. 模型认知:能运⽤质量守恒定律建⽴计算模型,解决真实情境中的化学问题
5. 科学探究:能设计实验验证质量守恒定律,培养证据意识和批判性思维
第一部分 知识梳理(思维导图式)
知识点一:质量守恒定律(核心素养:守恒观念)
1. 定律内容
定义: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______。
【关键点辨析】
序号
关键点
正误判断
⽰例/说明
①
适⽤于所有变化
❌
只适⽤于化学变化,不解释物理变化
②
反应物的质量必须是实际参加反应的
✅
过量部分不计⼊
③
⽣成物含沉淀/⽓体需特殊处理
✅
有⽓体⽣成的验证实验,需在密闭容器中进⾏
④
反应前后分⼦种类不变
❌
分⼦种类⼀定改变,原⼦种类/数⽬/质量不变
2. 质量守恒定律的实验验证
(1)实验原则:必须发生化学变化,且现象明显;有气体参与或生成的反应必须在密闭容器中进行。
(2)实验方案设计
装置
原理
2Cu+O2 2CuO
Fe+CuSO4=Cu+FeSO4
现象
固体由红色变为黑色 ,气球先膨胀后收缩,天平平衡
铁钉表面有红色物质析出,溶液由蓝色变为浅绿色,天平平衡
分析
m反应前=m反应后
结论
参加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
3.化学反应前后的 “六变六不变”
类别
微观
宏观
一定不变
原子种类、原子数目、原子质量
元素种类、元素质量、总质量
一定改变
分子种类 分子的构成
物质种类
可能改变
分子数目
元素化合价 物质的状态
【对点训练】下列变化能证明质量守恒定律的是( )
A.冰融化成⽔ B.蜡烛燃烧 C.铁丝⽣锈 D.酒精挥发
知识点二:化学方程式(核心素养:符号表征)
1. 化学方程式的意义(以2H2+O2 2H2O 为例)
维度
意义
具体描述
质
反应物、⽣成物、反应条件
氢⽓和氧⽓在点燃条件下反应⽣成⽔
量
各物质质量⽐
4 份质量的氢⽓与32 份质量的氧⽓反应,⽣成36 份质量的⽔
微观
粒⼦个数⽐
每2 个氢分⼦和1 个氧分⼦反应,⽣成2 个⽔分⼦
2. 化学方程式的书写原则与步骤
原则:①以客观事实为基础,不臆造不存在的物质和反应;
②遵守质量守恒定律,反应前后原⼦种类、数⽬必须相等(配平核⼼)。
书写步骤:写→配→注→等
写:正确书写反应物、⽣成物的化学式;
配:⽤最⼩公倍数法/观察法/奇数变偶法配平;
注:标注反应条件(点燃/△ /⾼温/催化剂)、⽣成物状态(↑/↓,反应物⽆⽓体/固体时标注);
等:将短线改为等号。
3. 常见化学方程式的分类书写
反应类型
化学⽅程式
反应类型标注
化合反应
4Al + 3O2 = 2Al2 O3
化合反应
分解反应
2KMnO4 K2 MnO4 + MnO2 + O2 ↑
分解反应
置换反应
Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu
置换反应
复分解反应
H2 SO4 + Ca(OH)2 = CaSO4 + 2H2 O
复分解反应
⾮基本类型
CH4 + 2O2 CO2 + 2H2 O
氧化反应
知识点三:化学反应类型(核心素养:分类观念)
1.四⼤基本反应类型对⽐
反应类型
定义
核⼼特点
典型⽰例
化合反应
由两种或两种以上物质
⽣成⼀种物质的反应
多变⼀
C + O2 CO2
分解反应
由⼀种物质⽣成两种或两种以上物质的反应
⼀变多
2H2 O 2H2↑ +O2 ↑
置换反应
⼀种单质与⼀种化合物反应,⽣成另⼀种单质和化合物
单换单
Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu
复分解反应
两种化合物相互交换成分,⽣成另外两种化合物
双交换、价不变
NaOH + HCl = NaCl + H2O
2.常⻅⾮基本反应类型
中和反应:酸与碱作⽤⽣成盐和⽔的反应(是复分解反应的一种);
氧化反应:物质与氧发⽣的反应(如燃烧、缓慢氧化);
还原反应:物质失去氧的反应(氧化、还原反应同时发⽣)。
知识点四:根据化学方程式的计算(核心素养:模型认知)
1. 计算依据:化学反应中各物质的质量⽐(质量⽐=相对分⼦质量×化学计量数之⽐,⽐值固定)。
2.计算步骤(六步法)
①设:设未知量(不带单位,如“设⽣成氢⽓的质量为x ”);
②写:正确写出配平的化学⽅程式;
③找:找出已知量、未知量对应的相对质量和实际质量;
④列:列出⽐例式(相对质量⽐=实际质量⽐);
⑤解:求解未知量(结果带单位);
⑥答:简明写出答案。
3.易错点规避
易错点
正确做法
化学⽅程式未配平
配平后再计算,保证原⼦守恒
相对分⼦质量计算错误
核对原⼦个数,注意结晶⽔(如CuSO4 ⋅5H2 O )
单位不统⼀
所有质量单位保持⼀致(常⽤ g)
代⼊混合物质量
先换算纯净物质量(纯净物质量=混合物质量×纯度)
第二部分 考点突破(素养导向版)
考点一:质量守恒定律之验证与创新
典例 1(2025 盂县期中改编)甲乙丙丁四位同学在学习了质量守恒定律后,分别在实验室设计并完成了如下实验,以验证质量守恒定律。丙 丁
实验一
镁带燃烧
密闭装置中铜粉加热
敞口装置中碳酸钠与盐酸反应
铁与硫酸铜反应
(1)甲乙丙丁四位同学中能成功验证出质量守恒定律的是________
(2)[意外现象分析]
Ⅰ. 乙同学改用类似甲同学装置(如图),当反应结束时,气球已经完全鼓起,小明发现天平的指针已经向右偏了。 小明又重新称量,记录了数据。 他感到困惑:其他操作均正常,实验现象与数据为何与预测结果不符? 你认为出现该实验现象的合理解释最应该是下列中的 ______(填选项字母)。实验二
A. 该反应前后原子的种类、数目变少
B. 该反应生成物的总质量小于反应物的总质量
C. 空气的浮力作用干扰了实验结果
D. 生成气体的反应不遵守质量守恒定律
Ⅱ.乙同学在老师和同学们的帮助下,下对实验进行了两种方法的改进。
方法一:仍然使用实验一的装置,只是将原来的碳酸钠粉末换成了_____溶液,就达成了实验目的。
方法二:为克服实验二中气球受浮力的影响。在实验三中利用硬塑料瓶改进实验装置,用电子天平称量装置和药品的总质量,接下来的实验操作为________________________待反应结束后,再次称量装置和药品的总质量,电子天平示数不变.
对点练习:[创新装置]
(2019 杭州模拟改编)某实验小组用蜡烛(由石蜡和棉芯制成)进行验证质量守恒定律的实验。
Ⅰ. 将一根蜡烛放在电子秤上,点燃后记录数据,一段时间后示数变小。
Ⅱ. 如图乙,将另一根蜡烛点燃后,立即在火焰上方罩一个塑料瓶(底部已剪掉,内部填充有足量的碱石灰,可吸收二氧化碳和水),记录数据,发现示数不断增大。两次实验的结果均不符合质量守恒定律反应前后物质总质量不变的规律,请解释原因:
①______________________________________________________________;
②____________________________________________________________
考点二:质量守恒定律之微观示意图分析
典例 2 (2024・威海)
模型认知是化学研究的重要科学方法。如图是某化学反应微观⽰意图,下列说法正确的是( )
A.催化剂的质量和性质不变
B.丙和丁质量⽐为14:9
C.甲与⼄微粒个数⽐为3:2
D.该反应为置换反应
对点练习(2023・青岛)
从多角度认识化学反应,有助于形成系统思维。如图是⼄炔(C2H 2 )燃烧微观⽰意图,请回答下列问题。
(1)从微观角度分析,反应前后发生改变的微观粒子是 。据图写出该反应的化学方程式 。
(2)从宏观角度分析,该反应产生了新物质,请设计实验证明其中一种产物:点燃纯净的乙炔气体, (写出操作、现象和结论)。
(3)结合上述角度,谈谈你对“水通电分解”这一化学反应的认识(写一条即可) 。
考点三:质量守恒定律之化学式推断
典例 3 (2024・烟台)我国在海阳市附近海域使用引力一号运载火箭将 3 颗卫星顺利送入预定轨道,刷新了全球最大固体运载火箭记录。高氯酸铵、铝粉等是固体运载火箭的主要推进剂,发射时高氯酸铵发生的化学反应是:2NH4ClO4 N2 ↑ +2O2 ↑ +X↑+ 4H2O ↑则 X 的化学式是______。
对点练习1.(2024·临沂)
在钛铁矿粉中加入硫酸可制得硫酸氧钛(TiOSO4),其反应的化学方程式为: FeTiO3 + 2H2SO4 = TiOSO4 + X + 2H2 O,请推断 X 的化学式为______。
2 .(2021·天津)
将 16g 纯净物 R 在足量氧气中完全燃烧,生成 44g 二氧化碳和 36g 水。下列判断正确的是( )
A. R只含碳、氢元素
B. 消耗氧⽓32g
C. R含碳、氢、氧元素
D. 碳元素质量分数70%
考点四:真实情境中的化学方程式书写
典例 4 (2024・威海)
2008 年北京奥运会火炬 “祥云” 的燃料是丙烷(C3H8),2022 年北京冬奥会火炬 “飞扬” 的燃料是氢气。
①写出丙烷充分燃烧的化学方程式:______
②按照生产氢气过程中碳排放的多少可将氢气分为 “灰氢”“蓝氢”“绿氢”。“绿氢” 是通过太阳能、风能发电来电解水制氢,整个过程无碳排放。写出生产 “绿氢” 的化学方程式: ,描述该反应的微观过程:____________________________________________
对点练习(2023·随州)
“航天新征程,十六问苍穹”。 2023 年 5 月 30 日 9 时 31 分,搭载神舟十六号载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射。肼(N2H4)又称联氨,是火箭推进器的常用燃料之一。试写出N2H4在氧气中燃烧生成氮气和水的化学方程式:
_______________________________________________
考点五:反应前后数据分析(表格 + 图像)
典例 5(2024・滨州)
密闭容器内有甲、乙、丙、丁四种物质,在一定条件下发生某一化学反应,反应前后各物质质量如图所示。下列说法不正确的是( )
A.遵循质量守恒定律
B.丙为催化剂
C.⼄和丁质量变化⽐为3:2
D.甲和丁相对分⼦质量⽐为1:2
对点练习:(2023 潍坊)
某化学反应在密闭容器中进行,各物质的分子数目,质量随时间变化情况如图 1,图 2 所示。下列说法错误的是( )
A.Z 一定属于化合物
B.参加反应的 X 与 Y 的质量比为 3∶14
C.反应前后分子总数不变
D.Y 与 Z 的相对分子质量之比为 28∶17
考点六:化学方程式计算(图像题)
典例 6 (2023・潍坊)
航母舰体需要定期除锈维护,为实现对除锈废液(溶质主要成分为 HCl、FeCl3,其他杂质忽略)的综合利用,需测定废液中 HCl 的质量分数。取 200g 废液样品,依次加入 100g 溶质质量分数相同的 NaOH 溶液,过滤,称重,相关数据如图。
回答问题:
(1)第③次过滤后,滤液中溶质的成分为___________________________________(用化学式表示)。
(2)所用 NaOH 溶液溶质的质量分数(写出计算过程)。
(3)废液样品中 HCl 的质量分数为_____________(结果精确至 0.1%)。
第三部分 跨学科实践活动
【项目学习】探秘 “碳中和”—— 化学方程式视角下的碳循环
活动任务:
1.自然界中的碳循环 —— 用化学方程式表示以下过程:
光合作用:___________________________________
呼吸作用:___________________________________
碳酸盐的分解:___________________________________
2. 工业中的碳转化——用化学方程式表示
二氧化碳与氢气反应制甲醇:___________________________________
二氧化碳与氨气反应制尿素:___________________________________
3.计算与评估:若某工厂每年排放CO2 10 万吨,通过上述方法完全转化,需要多少吨氢气?(写出计算过程)
答案与解析
对点练习:B C
典例 1解析:
(1) 甲 丙
(2) C 硝酸银 倾斜瓶子,使稀盐酸和碳酸钠粉末混合
对点练习①实验Ⅰ中蜡烛燃烧生成的水蒸气和二氧化碳逸散到空气中
②实验Ⅱ中蜡烛燃烧生成的水蒸气和二氧化碳气体被碱石灰吸收,氧气不断参与反应
典例 2解析:A选项中催化剂的质量化学性质反应前后保持不变,物理性质不一定。所以A错。
B选项中丙和丁的质量比应该化学方程式计算。根据微观⽰意图该反应的化学⽅程式为6NO + 4NH3 5N2+6 H2 O 所以丙和丁的质量比应该是(5×28):(6×18)=35:12。故B的说法是错误的。
C选项通过化学方程式可知甲和乙的个数比应该是6:4=3:2。所以c选项是正确的。D通过化学方程式可以看出反应物均为化合物,不属于置换反应。故D错
故答案:C
所以这种题应先写出化学方程式,再逐⼀分析选项,注意微观粒⼦个数⽐=化学计量数之⽐。
对点练习:(1)反应前后改变的微观粒⼦:分⼦(⼄炔分⼦、氧分⼦);
化学⽅程式:2C2H 2 + 5O2 4CO2 + 2H2O ;
(2)产物验证:点燃⼄炔,⽕焰上⽅罩⼲冷烧杯,内壁出现⽔雾证明⽣成⽔(或罩涂澄清⽯灰⽔的烧杯,⽯灰⽔变浑浊证明⽣成⼆氧化碳);
(3)⽔通电分解的认识:反应前后原⼦种类、数⽬不变,分⼦种类改变(或化学变化的本质是分⼦破裂、原⼦重新组合)。
典例 3解析:根据原⼦守恒,反应前后同种原⼦数⽬相等:
左边N:2、H:8、Cl:2、O:8;右边已知N:2、H:8、O:8,缺少Cl:2,故X为Cl2 。
对点练习:1.FeSO4
2.解析:
44g CO2中含 C: 44×4412=12g
36g H2O中含 H: 36×182=4g
12g + 4g = 16g,等于 R 的质量,所以 R 只含 C、H 元素
消耗O2质量 = (44+36) - 16 = 64g
碳元素质量分数 = 1612×100%=75%
答案:A
典例 4答案:①丙烷(C3H 8 )充分燃烧:C3H 8 + 5O2 3CO2 + 4H2O ;
②电解⽔制“绿氢”:2H2O 2H2 ↑ +O2 ↑ ;
微观过程:⽔分⼦在通电条件下分解为氢原⼦和氧原⼦,氢原⼦结合成氢分⼦,氧原⼦结合成氧分⼦。
对点练习:N2H 4 + O2 N2 + 2H2O
典例 5 解析:A.任何化学反应都遵循质量守恒定律。故A选项正确。
B.反应前后丙的质量不变,则丙可能是该反应的催化剂。也可能是杂质,故选项B说法正确。
C.反应前后乙和丁的质量变化之比为12g:8g=3:2。故选项C说法正确。
D.由于不知道该反应的化学计量数,无法确定甲和丁的相对分子质量的关系,故选项你好D说法不正确的。
答案:D
对点练习:C
典例 6 答案 :(1)NaCl、NaOH
生成沉淀的最大质量为 21.4g
设与FeCl3反应的 NaOH 质量为x
FeCl3 + 3NaOH = Fe(OH)3 ↓ +3NaCl
120 107
x 21.4g
= x=24g
所用 NaOH溶液溶质的质量分数= ×100%=24%
(3)5.5%
【项目学习】答案:1. ⾃然界碳循环(化学⽅程式)
3. 需要氢气的质量约为1.36万吨。
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