内容正文:
主题四 物质的化学变化(一)
目 录
01 析·考情目标
02 筑·专题框架
03 攻·重难考点
考点一 化学变化及其表示
真题动向
考法 01 化学方程式的书写与正误判断
考法 02 质量守恒定律的微观本质与宏观判断
考法 03 依据质量守恒定律推断未知化学式
考法 04 化学方程式的含义与微观图示分析
考法 05 化学反应基本类型的判断
考法 06 基于化学方程式的简单计算
核心提炼
知识点一 化学方程式的书写原则与配平方法
知识点二 质量守恒定律的内容、微观实质及应用
知识点三 化学方程式的宏观、微观、质量含义
知识点四 化学反应的基本类型及特征
知识点五 基于化学方程式的简单计算模型
提升训练
04 测·预测闯关
命题透视
以选择题为核心题型,覆盖化学方程式正误判断、反应基本类型区分、质量守恒定律宏观判断等基础考点;填空题与实验题侧重化学方程式的规范书写、微观反应示意图分析、基于元素守恒的化学式推断等综合应用;少数压轴题会结合工业提纯流程、燃烧条件探究、数字化实验数据图表设置综合情境,难度梯度明显。
考查层次呈现清晰的三级跃迁:从单一概念辨析(如“判断方程式配平与符号”“识别化合反应与分解反应”)→ 与航天科技、传统文化、生活健康场景融合(如“空间站供氧反应”“湿法炼铜工艺”“补钙剂中的化学反应”)→ 在真实实验探究或工业生产流程中进行综合分析(如“利用碳元素守恒测定样品含量”“多步反应中物质转化关系的推断”)。命题倾向于以“变化观念”为逻辑起点,以反映化学学科价值的社会议题(碳中和、能源开发、文物保护)为情境载体,系统强化对“宏观现象—微观本质—符号表征”三重表征思维及“反应本质—质量守恒—定量计算”逻辑链条的整体考查。
近五年上海中考真题显示,本考点年均赋分约8~12分,其中化学方程式书写每年固定出现3~5处,质量守恒定律的微观本质与元素守恒应用连续多年以选择题压轴+简答题收官的双重形式呈现,是区分学生科学思维层级的关键题位。
热考角度
考点
2025年
2024年
2023年
2022年
2021年
化学变化及其表示
第28题(选择题):实验室制氢气反应Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑,判断为置换反应。
• 第29题(选择题):氯酸钾制氧气化学方程式的书写正误判断(配平、反应条件、气体符号)。
• 第39题(简答题):铁在空气中加热形成Fe₃O₄薄膜,书写化学方程式(3Fe+2O₂→Fe₃O₄)。
• 第40题(简答题):① CH₄完全燃烧化学方程式书写;② 10 mol CO₂转化为甲酸(HCOOH),根据化学方程式列式计算甲酸的质量。
• 第41题(简答题):① 湿法炼铜(Fe+CuSO₄)化学方程式书写;② 辉铜矿炼铜流程中反应Cu₂S+2Cu₂O→6Cu+Z↑,依据原子守恒推断Z的化学式(SO₂)。
第31题(选择题):甲烷完全燃烧化学方程式的书写正误判断(配平、反应条件、气体符号)。
• 第33题(选择题):酒精燃烧生成新分子,判断为化学变化。
• 第36题(不定项):CuSO₄溶液与NaOH溶液反应,判断反应前后铜元素质量、溶剂质量、溶质质量、溶液质量的变化(质量守恒定律应用)。
• 第38题(简答题):① 木炭与氧化铜高温反应化学方程式;② 氧化铜生成属于化学变化;④ CuO与稀盐酸反应化学方程式。
• 第40题(简答题):② 氢气在氧气中燃烧生成水,反应类型为化合反应;③ 电解水生成32 g氧气,计算氢气的物质的量(2 mol);④ 根据水分解实验数据推断化合物Y中各原子个数比(元素守恒应用)。
• 第41题(简答题):① CO₂与Ca(OH)₂反应化学方程式;② 碳酸钠与氯化钙反应化学方程式;③ 分析A、B固体质量差异,运用元素守恒解释。
第28题(选择题):CaCO₃高温分解,判断为分解反应。
• 第33题(选择题):稀硫酸除铁锈化学方程式的书写正误判断(化学式、配平、产物)。
• 第36题(不定项):密闭容器中C+CO₂→2CO反应,考查原子种类/数目不变、分子种类改变、气体总质量增加、碳元素质量分数变化、氧原子数不变(质量守恒定律微观本质)。
• 第40题(简答题):① 锌与稀硫酸制氢气化学方程式;② 光催化分解水化学方程式;③ 镁与氢气反应生成氢化镁,判断为化学变化。
• 第41题(简答题):④ 提纯流程中KOH与HCl、K₂CO₃与HCl反应的化学方程式书写。
第28题(选择题):Mg(OH)₂+2HCl=MgCl₂+2H₂O,判断为复分解反应。
• 第36题(不定项):CH₄+H₂O→CO+3H₂,考查反应前后碳元素总质量不变、参加反应的质量比、物质的量关系、式量总和(质量守恒定律综合判断)。
• 第39题(简答题):① H₂O₂分解制氧气化学方程式书写。
• 第40题(简答题):② K₂SO₄与BaCl₂反应化学方程式书写。
• 第41题(简答题):② 碳完全燃烧化学方程式书写;④ 根据碳酸钙质量30.0 g,运用碳元素守恒确定样品中碳元素含量(质量守恒定律应用)。
第33题(选择题):氯酸钾制氧气化学方程式的书写正误判断(反应物、配平、条件、气体符号)。
• 第38题(简答题):② 液氧、液氢反应生成水,反应类型为化合反应;⑧ 电解18 g水最多产生氧气的物质的量(0.5 mol)——化学方程式计算。
• 第39题(简答题):① 木炭燃烧提供二氧化碳化学方程式书写;③ 反应Ⅰ(CO₂+NaOH)化学方程式书写。
• 第41题(简答题):② 铜丝放入硝酸银溶液化学方程式书写。
命题预测
1.从微观粒子本质的视角,探究化学变化中的“变”与“不变”
2.站在科学思维与方法的高度,审视“元素守恒”在真实问题中的迁移应用
3.从“量”的视角重新审视化学变化,强化物质的量在方程式计算中的规范应用
4.以化学工艺史与传统文化为情境载体,考查化学方程式的书写与反应类型辨识
5.从实验设计与评价的高度,重构对化学变化条件的控制与优化
6.跨学科融合视野下,重新定义“化学变化”的综合应用边界
考点一 物质的变化及分类
考法01 化学方程式的书写与正误判断——新辨析·化学方程式书写正误
1.(2025·上海·中考真题)用氯酸钾和二氧化锰共热制取氧气,下列化学方程式中书写正确的是
考法02 质量守恒定律的微观本质与宏观判断——新本质·质量守恒微观分析
2.(2023·上海·中考真题)密闭容器中,碳粉与二氧化碳的反应为 C+CO2 2CO,有关说法正确的是
A. 有1g碳粉参加反应,气体总质量增加1g
B. 随着反应进行,CO的式量不断增大
C. 随着反应进行,混合气体中碳元素的质量分数不变
D. 反应前后,容器中气体所含的氧原子数不变
考法03 依据质量守恒定律推断未知化学式——新工艺·原子守恒推断化学式
3.(2025·上海·中考真题)现代炼铜的一种方法是以辉铜矿(主要成分是硫化亚铜)为原料,采用“一次投料,分步反应”的工艺。步骤Ⅱ的反应为Cu2S+2Cu2O 6Cu+Z↑,Z的化学式是______。
考法04 化学方程式的含义与微观图示分析——新模型·微观图示写方程式
4.(2023·上海·中考真题)电解水制氢气需消耗电能。煤炭、风能均可发电,其中属于绿色能源的是______。
光催化分解水也可制氢气,反应如图12所示,写出该反应的化学方程式______。
考法05 化学反应基本类型的判断——新判断·置换反应辨识
5.(2025·上海·中考真题)实验室制取氢气的反应原理是 Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,该反应属于
A. 化合反应 B. 分解反应 C. 置换反应 D. 复分解反应
考法06 基于化学方程式的简单计算——新计算·物质的量桥梁计算
6.(2025·上海·中考真题)CO2可转化为甲酸(HCOOH),反应为:2CO2+2H2O2HCOOH+O2。
若有10 mol CO2参与反应,计算产物中甲酸的质量。(根据化学方程式列式计算)
知识点一 化学方程式的书写原则与配平方法
一、化学方程式书写原则(“四必须”)
原则维度
具体内涵
错误案例
正确示例
① 客观事实原则
必须以 为基础,不得臆造不存在的物质或反应
Fe + O₂Fe₂O₃(铁燃烧应生成Fe₃O₄)
② 质量守恒原则
必须配平,反应前后各原子 、 不变
H₂OH₂ + O₂
③ 反应条件原则
必须正确标注 (点燃、加热、高温、催化剂、通电、光照等)
2KClO₃ == 2KCl + 3O₂↑
④ 符号规范原则
必须规范标注“↑”(反应物无气体时生成 标“↑”)、“↓”(溶液反应生成 标“↓”)
CaCO₃CaO + CO₂
二、三大配平方法及适用场景
配平方法
操作步骤
适用特征
典型示例
最小公倍数法
① 找出反应前后各出现一次、原子数差异较大的元素;② 求该原子在反应前后个数的最小公倍数;③ 推算化学计量数
反应简单,原子差异明显
C + CO₂2CO(氧原子最小公倍数法)
4Al + 3O₂ = 2Al₂O₃(氧原子最小公倍数法)
观察法
① 找化学式复杂的物质定系数为“1”;② 逐项配平其他原子
有明显复杂的化合物
CH₄ + 2O₂CO₂ + 2H₂O
奇数配偶法
① 找出现奇偶差异的元素;② 将奇数配为偶数;③ 依次配平
同种元素在反应物/生成物中出现奇偶差异
2H₂S + 3O₂2SO₂ + 2H₂O
【配平规范】
系数必须化为最简整数比(如2H₂ + O₂2H₂O,不可写4H₂ + 2O₂4H₂O)
化学计量数为“ ”时可以省略不写
严禁改动化学式(不可更改元素符号右下角数字)
三、化学方程式书写“六步法”(通用规范)
步骤
操作要点
易错警示
写
正确写出 、 的化学式(短线连接)
Fe₂O₃误写FeO、Na₂CO₃误写NaCO₃
配
配平方程式,系数化为最简整数比
配平后未约简;随意改动化学式
注
注明 (点燃、△、高温、通电、催化剂等)
“△”与“高温”混淆;催化剂遗漏
标
标注气体“ ”、沉淀“ ”
反应物有气体时生成气体不标↑;溶液反应沉淀漏标↓
查
检查化学式、配平、条件、符号
四类错误逐项复核
答
按要求规范呈现
简答题需完整书写
【符号标注规则】
气体符号“↑”:反应物中无 ,生成物中有 时标注(反应物和生成物均有气体时不标)
沉淀符号“↓”:溶液中的反应,反应物中无 ,生成物中有 时标注(反应物和生成物均有固体时不标)
四、化学方程式书写的常见错误类型
错误类型
典型错例
正确写法
错误原因
化学式错误
KClO₃制O₂写KClO₄
配平错误
H₂O₂H₂O + O₂
条件缺失
CaCO₃==CaO + CO₂↑
符号遗漏
CO₂通入澄清石灰水写CaCO₃ + H₂O
臆造反应
Fe + O₂Fe₂O₃
知识点二 质量守恒定律的内容、微观实质及应用
一、质量守恒定律的内容与适用范围
1. 定律内容
参加 的 的质量总和,等于反应后生成的 的质量总和。
2. 适用范围(关键辨析)
是否适用
典型事例
原因分析
易错提醒
铁钉与硫酸铜溶液反应
并非所有反应都需密闭容器
红磷燃烧
验证实验必须在 中进行
蜡烛燃烧
仍遵循定律,需分析“参加反应”的质量
酒精与水混合
质量守恒定律仅适用于 变化
蔗糖溶于水
——
【核心结论】
质量守恒定律只适用于 变化,物理变化不适用
任何化学反应无论是否密闭、无论外观上质量是否“减少”或“增加”,均严格遵循质量守恒定律
外观上的质量变化是因为有气体参与反应或生成物逸散,未被称量
二、质量守恒定律的实验验证
1、实验一:红磷燃烧前后质量的测定
装置要求:锥形瓶、瓶塞、气球(或密闭装置)
现象:红磷燃烧产生 ,气球先 后 ,天平平衡
结论:反应前后总质量相等
关键点:必须在 容器中进行,防止白烟逸散和空气进入
2、实验二:铁钉与硫酸铜溶液反应前后质量的测定
装置:敞口锥形瓶即可
现象:铁钉表面覆盖 色固体,溶液由 色变为 色,天平平衡
结论:反应前后总质量相等
关键点:无气体参与,可敞口验证
3、实验三:碳酸钠与盐酸反应前后质量的测定
装置:必须密闭(通常用锥形瓶+气球或带塞试管)
现象:产生 ,气球 ,天平指针偏转(敞口)或平衡(密闭)
结论:反应生成CO₂气体,敞口时质量减少,密闭时质量不变
关键点:有气体生成的实验必须在 容器中验证
4、实验四:镁条燃烧前后质量的测定
装置:石棉网、坩埚钳(通常在敞口进行)
现象:发出 ,生成 ,天平指针可能向左或向右偏转
结论:镁与氧气反应,同时部分白烟(氧化镁)逸散,仍遵循质量守恒定律
关键点:若将所有生成物收集称量,质量增加(增加了参加反应的氧气质量)
【规律总结】
无气体参与的反应:可在敞口容器中验证
有气体参与或生成的反应:必须在 容器中验证
无论何种装置,化学反应本身均遵守质量守恒定律
三、质量守恒定律的微观实质(“六不变·两变·一可能变”)
1. 六个“一定不变”(化学反应本质)
不变维度
具体内涵
微观解释
原子种类
化学反应不能生成新元素
原子数目
原子是化学变化中的最小粒子
原子质量
——
元素种类
——
元素质量
——
物质总质量
宏观表现
2. 两个“一定改变”
种类一定改变(化学反应的微观特征)
种类一定改变(化学变化与物理变化的根本区别)
3. 一个“可能改变”
可能改变(可能增加、减少或不变)
不变:H₂ + Cl₂2HCl
增加:
减少:
【教材微观示意图例】
氧化汞分解:氧化汞分子 → 汞原子 + 氧原子 → 氧分子 + 汞原子聚集
氢气燃烧:氢分子 + 氧分子 → 氢原子 + 氧原子 → 水分子
微观实质:化学反应是分子分裂成 , 重新组合成新 的过程
四、质量守恒定律的三大应用
应用一:推断未知化学式(原子守恒法)
解题模型:
① 写出反应物、生成物的化学式(未知物用X表示)
② 统计反应前后各原子种类、数目
③ 根据“反应前后原子种类、数目不变”列等式
④ 确定X的化学式
典型示例:
反应方程式
推断结果
方法要点
4NH₃ + 3O₂6H₂O + 2X
反应前N:4, H:12, O:6;反应后H₂O含H:12, O:6,剩余N:4
Cu₂(OH)₂CO₃2X + H₂O + CO₂↑
反应前Cu:2, O:5, H:2, C:1;反应后H₂O、CO₂扣除
Cu₂S + 2Cu₂O6Cu + Z↑
反应前Cu:6, S:1, O:2;反应后6Cu,剩余S:1, O:2
应用二:解释化学反应中的质量变化
现象
解释
相关实验
镁条燃烧后质量增加
镁条燃烧实验
木炭燃烧后质量减少
——
铁钉生锈后质量增加
——
高锰酸钾加热后质量减少
高锰酸钾制氧气
应用三:密闭容器反应的数据分析(表格/图像题)
解题思路:
① 判断反应物(质量减少)、生成物(质量增加)
② 计算各物质变化量(减少量之和 = 增加量之和)
③ 确定反应类型(化合/分解/置换/复分解)
④ 推断未知量或物质组成
典型题型:
反应前后质量分数变化图
物质质量随时间变化折线图
密闭容器中四种物质反应前后质量表格
五、元素守恒思想的综合应用
1. 元素存在形态判断
游离态:元素以 形式存在(如O₂中的氧元素、Fe中的铁元素)
化合态:元素以 形式存在(如CO₂、H₂O中的氧元素)
转化判断:2Hg + O₂2HgO,氧元素由 态变为 态
2. 元素守恒法测定物质含量
碳元素守恒:样品中碳元素 → 燃烧生成CO₂ → 吸收转化为CaCO₃ → 由CaCO₃质量反推碳元素质量
钙元素守恒:CaCO₃、Ca(OH)₂转化前后 元素总质量不变
金属元素守恒:矿石中金属元素最终全部转化为某化合物,由化合物质量反推金属质量
知识点三 化学方程式的宏观、微观、质量含义
【核心提炼】
一、化学方程式的“三重表征”含义体系
表征维度
含义指向
以2H₂ + O₂2H₂O为例
考查形式
宏观含义
① 表示反应物、生成物、反应条件
② 体现物质转化关系
填空题、选择题
微观含义
① 表示各物质粒子(分子/原子)的个数比(化学计量数之比)
② 揭示化学反应的本质(分子分裂、原子重组)
微观示意图题、选择题
质量含义
① 表示各物质的质量比
② 为定量计算提供比例依据
计算题基础
【教材示例】
以木炭燃烧的化学方程式 C + O₂CO₂ 为例:
宏观意义:
微观意义:
质量意义:
二、宏观含义:物质转化与反应条件
1. 表述规范
反应物用“+”连接,读作“”或“”
箭头“→”读作“”(严禁读作“等于”)
反应条件必须准确写出:点燃、加热(△)、高温、通电、催化剂、光照等
2. 常见反应条件对照表
反应
反应条件
常见错误
2KClO₃==2KCl + 3O₂↑
漏MnO₂或△
CaCO₃==CaO + CO₂↑
误写“加热”或“△”
2H₂O==2H₂↑ + O₂↑
误写“电解”或“点燃”
2H₂ + O₂==2H₂O
漏条件或误写“加热”
2H₂O₂==2H₂O + O₂↑
漏催化剂
三、微观含义:粒子个数比与反应实质
1. 化学计量数的微观意义
系数比 = 各物质粒子(分子/原子)个数比
仅适用于由分子构成的物质(如H₂、O₂、CO₂、H₂O、CH₄等)
对于离子化合物(NaCl、NaOH),化学方程式表示离子反应的比例关系,不表示“NaCl分子”
2. 微观含义的读法规范
反应
微观读法
易错读法
2H₂ + O₂2H₂O
每2个氢原子与1个氧原子生成2个水分子
N₂ + 3H₂2NH₃
——
C + O₂CO₂
——
3. 化学符号数字位置的含义
符号位置
含义
示例
说明
化学式前数字
2H₂O
化学式右下角数字
H₂O
离子符号右上角数字
Mg²⁺
元素符号正上方数字
【典型例题】
2N₂:表示 (化学式前数字)
N₂:表示 、 (右下角数字表示分子内原子个数)
四、质量含义:质量比与定量计算基础
1. 质量比的确定方法
各物质质量比 =(相对分子质量 × 化学计量数)之比
计算依据:相对原子质量(H=1,C=12,N=14,O=16,Na=23,Mg=24,Al=27,S=32,Cl=35.5,K=39,Ca=40,Fe=56,Cu=64等)
2. 常见反应的质量比示例
化学方程式
各物质质量比
最简整数比
2H₂ + O₂2H₂O
C + O₂CO₂
2Mg + O₂2MgO
4P + 5O₂2P₂O₅
3. 质量含义的应用价值
为化学方程式计算提供比例依据
已知任一纯净物的质量,可按比例求出其他物质的质量
核心公式:反应物A的质量 : 反应物B的质量 = A的相对质量 : B的相对质量
是工业上原料投料量、产品产量估算的理论基础
五、化学方程式的三种读法(通用规范)
以 2H₂O2H₂↑ + O₂↑ 为例:
读法类型
规范表述
注意事项
① 宏观物质读法
必须读出反应条件;“+”读“和”或“与”;“→”读“生成”
② 微观粒子读法
必须区分“分子”与“原子”;个数比例须准确
③ 宏观质量读法
“份”为单位;体现质量守恒关系
【读法禁区】
❌ 严禁将“+”读作“加”
❌ 严禁将“→”或“=”读作“等于”
❌ 严禁省略反应条件
❌ 严禁混淆“原子”与“分子”
知识点四 化学反应的基本类型及特征
一、四大基本反应类型对比(必考)
反应类型
定义
特征
通式
典型示例
判断关键
化合反应
由两种或两种以上物质生成一种物质的反应
A + B + ... → C
生成物必须只有1种
分解反应
由一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应
A → B + C + ...
反应物必须只有1种
置换反应
单换单
A + BC → AC + B
必须涉及单质参与和生成
复分解反应
双交换、价不变
AB + CD → AD + CB
反应前后化合价不变
二、四大反应类型的特征细化与判断技巧
1. 化合反应
判断关键:生成物仅 种。反应物可以是2种或多种。
教材典型:
硫在氧气中燃烧:
铁在氧气中燃烧:
二氧化碳与水反应:
易错辨析:NH₃ + CO₂ + H₂O==NH₄HCO₃(反应物3种,生成物1种,是化合反应)
2. 分解反应
判断关键:反应物仅种。生成物可以是2种或多种。
教材典型:
电解水:
高锰酸钾分解:
过氧化氢分解:
碳酸分解:
3. 置换反应
判断关键:单质 + 化合物 → 另单质 + 另化合物
常见类别:
类型
示例
条件
金属 + 酸
金属活动性位于H之前
金属 + 盐溶液
金属活动性前置换后
碳还原金属氧化物
高温
氢气还原金属氧化物
加热
教材典型:
铁与硫酸铜溶液:
锌与稀硫酸:
镁与稀盐酸:
4. 复分解反应
判断关键:两种化合物 ,反应前后各元素化合价
发生条件(至少满足其一):
① 有 生成
② 有 放出
③ 有 生成(或弱电解质)
反应类型:
类型
示例
发生条件
中和反应
生成水
酸 + 金属氧化物
生成水
碱 + 盐
生成沉淀
盐 + 盐
生成沉淀
酸 + 盐
生成气体、或沉淀
教材典型:
氢氧化钠与盐酸:
碳酸钠与氢氧化钙:
硫酸铜与氢氧化钠:
三、易错辨析——不属于四大基本反应类型的特例
反应
误判类型
正确归类
错误原因
CO + CuOCu + CO₂
置换反应
不属于四大基本类型
CH₄ + 2O₂CO₂ + 2H₂O
复分解反应
不属于四大基本类型
3CO + Fe₂O₃2Fe + 3CO₂
置换反应
不属于四大基本类型
CO₂ + Ca(OH)₂==CaCO₃↓ + H₂O
复分解反应
不属于四大基本类型
四、氧化还原反应与四大基本类型的关联(拓展认知)
反应类型
与氧化还原关系
典型示例
特征
化合反应
可能是氧化还原
C + O₂CO₂(是)
CaO + H₂O==Ca(OH)₂(否)
是否有元素化合价变化
分解反应
可能是氧化还原
2H₂O2H₂↑ + O₂↑(是)
CaCO₃CaO + CO₂↑(否)
是否有元素化合价变化
置换反应
一定是氧化还原
Zn + H₂SO₄==ZnSO₄ + H₂↑
单质与化合物反应,化合价必变
复分解反应
一定不是氧化还原
NaOH + HCl==NaCl + H₂O
交换成分,化合价不变
【中考考向】
不直接考查“氧化还原反应”概念名词
但隐含考查元素化合态变化(游离态/化合态)和元素化合价变化
知识点五 基于化学方程式的简单计算模型
一、化学方程式计算的理论依据
1. 计算依据
化学反应中各物质的质量比是一定的
化学方程式中各物质的质量比 =(相对分子质量 × 化学计量数)之比
已知任一纯净物的质量,可按比例求出其他纯净物的质量
2. 计算步骤规范(“六步法”)
步骤
操作要点
规范示例
易错警示
①设
设未知量
设需要氯酸钾的质量为x
设未知带单位
②写
正确书写化学方程式并配平
2KClO₃2KCl + 3O₂↑
方程式必须配平
③标
标出相关物质的相对质量和已知量、未知量
245 : 96 = x : 9.6g
相对质量 = Mr × 系数
④列
列比例式
245/96 = x/9.6g
上下对应,左右相当
⑤求
求解未知量
x = (245 × 9.6g) ÷ 96 = 24.5g
计算准确
⑥答
简明写出答案
答:需要氯酸钾24.5克。
答案带单位
3. 规范格式示例
例题:用氯酸钾制氧气,若想制得9.6g氧气,则需要氯酸钾多少克?
解:
二、化学方程式计算的三大基本模型
模型一:已知反应物质量,求生成物质量
题型
解题思路
典型例题
计算关键
反应物 → 生成物
① 写出化学方程式并配平
② 标出相关物质的质量比
③ 代入已知量列比例式
电解4.5g水,能得到多少克氢气?
准确计算相对分子质量
【典型例题】(电解水)
解:
模型二:已知生成物质量,求反应物质量
题型
解题思路
典型例题
应用场景
生成物 → 反应物
① 写出化学方程式并配平
② 标出相关物质的质量比
③ 代入已知量列比例式
医疗上需要180kg氧气,需电解多少千克水?
原料用量核算
【典型例题】(电解水)
解:
模型三:含杂质或不纯物质的计算
【典型例题】(溶液计算)
题目:取34g质量分数为5%的双氧水溶液,能制取氧气多少克?
解:
【关键点】
必须先将不纯物质的质量换算为 的质量
代入化学方程式计算的量必须是 的质量
溶液计算时,溶质质量 = 质量 × 溶质质量分数
三、化学方程式计算的常见特殊情形
1. 过量问题
判断方法:分别计算两种反应物完全反应所需对方的质量,比较实际提供量
计算原则:以不足量的反应物(完全反应的反应物)为依据进行计算
典型例题:将3g硫与8g氧气充分反应,可生成二氧化硫多少克?
S + O₂SO₂
32g S与32g O₂恰好完全反应
3g S需3g O₂(实际有8g O₂, 过量)
应以硫的质量计算:3g S可生成SO₂质量 = 3g × (64/32) = 6g
2. 不完全反应问题
特征:反应物未完全反应,有剩余
解题关键:通过质量差确定实际参加反应的物质质量
典型例题:将10g高锰酸钾加热一段时间后,称量剩余固体质量为9.04g,求生成氧气质量。
反应前总质量 - 反应后总质量 = 生成气体质量
m(O₂) =
3. 质量差法(差量法)
适用场景:固体反应前后质量变化、气体体积变化、溶液质量变化
原理:反应前后质量差 = 参加反应的气体质量(或生成的气体质量)
应用:H₂/CO还原金属氧化物、金属与酸反应、碳酸盐与酸反应等
4. 多步反应——元素守恒法
原理:反应前后某种元素的质量不变
应用:无需写出所有中间反应,直接建立起始物质与最终物质的关系式
典型示例:
碳元素守恒:C → CO₂ → CaCO₃
关系式:C ~ CaCO₃
质量关系:12g C对应 g CaCO₃
四、化学方程式计算常见错误与规避
错误类型
错误案例
正确规范
规避方法
化学方程式未配平
H₂O₂H₂O + O₂
2H₂O₂2H₂O + O₂↑
先配平,后计算
相对分子质量计算错误
H₂O计为18(正确)
但2H₂O仍计为18(错误)
2H₂O = 2 × 18 = 36
系数 × 相对分子质量
比例式列反
x/32 = 0.1/44
32/44 = x/0.1 或 32:x = 44:0.1
明确上下对应,左右相当
设未知不带单位
设需要氯酸钾质量为x
设需要氯酸钾的质量为x
设未知时文字表述带单位
代入非纯净物质量
34g双氧水溶液直接代入
34g × 5% = 1.7g(溶质质量)
先换算为纯净物质量
答案漏写单位
x = 24.5
x = 24.5g
养成带单位习惯
漏答
求解后直接结束
答:……
步骤完整
五、教材经典实验与计算的融合应用
1. 红磷燃烧测定空气中氧气含量
原理:
计算:反应前后气体体积差 = 消耗的 体积
氧气体积分数 =( ÷ ) × 100%
2. 电解水实验
原理:
计算:已知生成H₂或O₂的质量(或体积),可求另一产物的量
体积关系(同温同压):V(H₂) : V(O₂) =
质量关系:m(H₂) : m(O₂) =
3. 金属与酸反应生成氢气
原理:M + 2HCl==MCl₂ + H₂↑(二价金属)
计算:由金属质量 → 生成H₂质量;或由H₂质量 → 金属质量
图像分析:斜率代表反应速率,平台高度代表产生H₂总量
4. 二氧化碳制取与吸收(元素守恒)
实验:大理石(CaCO₃)与盐酸反应,CO₂被碱石灰吸收
计算:装置增重 = 生成 质量
关系式:CaCO₃ ~ CO₂
由CO₂质量 → 参加反应的CaCO₃质量 → 样品纯度
5. 氢氧化钠变质探究
原理: (变质)
计算:加入盐酸,Na₂CO₃ + 2HCl==2NaCl + H₂O + CO₂↑
由CO₂质量 → Na₂CO₃质量 → 变质程度
1.【新图像·反应过程分析】(25-26九年级上·上海徐汇·期中)实验室加热高锰酸钾制取氧气,剩余固体的质量随加热时间的变化如图所示。下列分析错误的是(不定项)
A.固体减轻的质量等于生成了氧气的质量
B.0~t1导管口放出的气体主要是试管中的空气
C.t1~t2反应过程中固体成分有2种
D.t2以后,剩余固体是纯净物
2.【新微观·质量守恒多维度分析】(25-26九年级上·上海·月考)在碳达峰碳中和背景下,“液态阳光甲醇”为石化企业排放的二氧化碳找到了出路,并进而为绿氢的应用找到了更加稳妥和洁净的路径,“液态阳光甲醇”合成工业化中试技术路线图如图:
绿氢的制造可通过光解水、电解水等技术实现。
(1)请写出电解槽中电解水的化学方程式 ;氢气罐与太阳能电池 (选填“正极”或“负极”)连接。
二氧化碳加氢转化为绿色甲醇反应微观示意图:
(2)下列关于该反应过程说法正确的是___________。(多选)
A.原子种类不变 B.原子个数减少
C.分子种类改变 D.分子个数减少
(3)下列甲醇(CH3OH)说法正确的是___________。
A.甲醇的化学性质由甲醇分子保持 B.甲醇由四种元素组成
C.甲醇中碳、氢元素质量比为1:4 D.甲醇属于氧化物
(4)写出二氧化碳加氢转化为绿色甲醇的化学方程式 。
3.【新微观·质量守恒多维度分析】(25-26九年级上·上海·月考)制备氢气。写出电解水的化学方程式: 。若有水电解,请在下图中绘制参加反应的水的质量和生成氢气的质量的关系 。
4.【新守恒·密闭容器总质量分析】(25-26九年级上·上海静安·期末)空气中的臭氧(O3)可由氧气在一定条件下转化得到。实验室用高锰酸钾制取氧气,并将制得的氧气在密闭容器中转化为臭氧,部分实验数据如图所示。
(1)写出高锰酸钾制取氧气的化学方程式 。
(2)在图中画出容器内气体总质量随时间的变化趋势 。
5.【新守恒·密闭容器总质量分析】(25-26九年级上·上海崇明·期末)太空站,电解水产生的氢气与宇航员呼出的二氧化碳反应又生成水的微观示意图如下图所示。
保持水的化学性质的最小微观粒子的是 (用微观粒子的名称表示);参与反应的氢气与二氧化碳的分子数目比为 。
6.【新微观·粒子数目比推断】(2026·上海松江·一模)某“家用制氧机”如图所示,图中反应仓内的A剂为过碳酸钠固体,B剂为二氧化锰。
(1)反应仓内发生的反应,第一步是过碳酸钠分解生成碳酸钠和过氧化氢,第二步是过氧化氢分解,第二步反应的化学方程式为 。
(2)反应仓内的A剂过碳酸钠固体能否用高锰酸钾固体替代,请分析说明。 。
7.【新实验·质量守恒验证与误差分析】(25-26八年级·上海·假期作业)在“质量守恒定律”的教学中,老师引导同学们进行“化学反应中反应物与生成物的质量关系”的实验探究,请你参与探究并回答有关问题:
(1)如图1、2所示,将锥形瓶(反应物未接触)放在天平上,右盘加砝码使之平衡,取下锥形瓶,将锥形瓶中两种物质混合,反应完全后将锥形瓶再放回天平左盘上。
①把图1锥形瓶重新放回到天平上,天平 (填“能”或“不能”)保持平衡。
②把图2锥形瓶重新放回到天平上,天平 (填“能”或“不能”)保持平衡,理由是 。
③从原子的角度分析化学反应遵守“质量守恒定律”的原因是 。
(2)如图3所示,用细线系住铜棒使之平衡,然后在铜棒一端用酒精灯加热。
①写出铜棒反应的文字表达式: 。
②加热一段时间后,铜棒 (填“能”或“不能”)保持平衡。
③本实验现象与质量守恒定律 (填“有”或“没有”)矛盾。
8.【新实验·质量守恒验证与误差分析】(25-26九年级上·上海黄浦·期末)氧化铜可用于炼铜。实验室将8.0g氧化铜与足量的木炭粉混合,在高温条件下生成铜和二氧化碳,通过该反应理论上能得到多少克铜?(根据化学方程式列式计算)
9.【新应用·碳中和与化学计算】(25-26九年级上·上海浦东新·期中)生产生活中实现“碳中和”的措施有很多。
(1)CO2的储存。直接将液化的CO2注入地下,请从微观角度解释CO2液化过程是物理变化的原因: 。
(2)开发利用新能源,减少化石燃料的使用,氢气是最理想的清洁燃料,原因是 ,如图中环保程度最高的制氢方式是 。
(3)碳转化。杭州亚运会所使用的火炬燃料为“零碳”甲醇。“零碳”甲醇可通过废碳再生技术制得,涉及反应:。若2.2吨二氧化碳完全转化为甲醇,生成的甲醇的质量是多少,写出计算过程 。
10.【新综合·实验测定与守恒计算】(25-26九年级上·上海徐汇·期中)某兴趣小组利用如图装置测定碳酸氢铵的纯度(杂质不分解)。
(1)气密性检查:在干燥管尾部连接瘪气球,关闭止水夹K1,用酒精灯微热硬质玻璃管,若观察到气球膨胀,则说明 。
(2)实验过程中充分加热至固体不再减少后,停止加热,还需继续注入一段时间空气的目的是 。
(3)已知:浓硫酸有很强的吸水性,干燥管II的作用是 。
(4)实验室取用10克样品进行实验,最后装置III浓硫酸洗气瓶吸收氨气的质量为1.7克,求碳酸氢铵的纯度。(写出计算过程)
1.【新正误·甲烷燃烧方程式】(2024·上海·中考真题)甲烷完全燃烧的化学方程式正确的是
A.CH4+2O2CO2+2H2O B.CH4+O2CO2+H2O
C.CH4+2O2=CO2+2H2O D.CH4+2O2CO+2H2O
2.【新判断·分解反应辨识】(25-26九年级上·上海·期中)下列反应属于分解反应的是
A. B.
C. D.
3.【新信息·化学方程式含义】(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
4.【新分析·催化反应与质量关系】(25-26九年级上·上海静安·月考)我国科学家为实现碳中和,在CO2转化再利用方面进行了大量的研究,转化CO2的化学方程式为:,下列说法正确的是
A.反应后分子个数变少
B.参加反应的反应物和生成物的质量比是
C.反应前后催化剂的质量和性质不变
D.每2gH2参加反应时,会生成18g的水
5.【新实验·质量守恒验证辨析】(25-26九年级上·上海·月考)如图是兴趣小组设计的验证质量守恒定律的小实验。下列说法不正确的是
A.实验一不能用于验证质量守恒定律
B.实验二在用加热锥形瓶的过程中,铜粉用量过少不会影响实验结果
C.实验三反应前后天平始终保持平衡(忽略浮力)
D.实验四蜡烛燃烧时,减少的质量为释放到空气中的水蒸气与二氧化碳的质量之和
6.【新推断·密闭容器质量守恒】(2025·云南曲靖·一模)在某密闭容器内有甲、乙、丙、丁四种物质,在一定条件下充分反应,测得反应前后各物质的质量如下表,下列说法正确的是
物质
甲
乙
丙
丁
反应前质量/g
6
2
14
35
反应后质量/g
M
2
22
13
A.反应后物质甲的质量为14g B.物质乙一定是该反应的催化剂
C.物质丁一定是化合物 D.物质甲、丙发生改变的质量之比为
7.【新图像·固体质量变化分析】(2025·上海青浦·二模)实验室用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气,装置中固体质量的变化如图所示,下列说法正确的是
A.点处固体成分是氯酸钾和氯化钾
B.反应过程中,固体中氯元素的质量保持不变
C.反应过程中,MnO2在固体中的质量分数保持不变
D.原混合物中氧元素质量分数等于
8.【新微观·制丁烷反应分析】(25-26九年级上·上海浦东新·期中)中国科学家以CO2和H2为原料制备丁烷(C4H10),是减少二氧化碳排放的一种方法,反应的微观示意图如下、下列说法不正确的是(不定项)
A.丁烷是由碳原子、氢原子构成的
B.该反应前后分子和原子的数目均改变
C.催化剂的质量和化学性质在反应前后均不变
D.反应的化学方程式为
9.【新装置·密闭实验质量守恒】(2025·上海松江·二模)用如图装置做碳酸钙和稀盐酸反应的实验,收集实验过程中的部分数据如表:
反应时间/分钟
0
1
2
3
质量/克
222.8
222.8
222.8
222.8
对实验过程分析正确的是(不定项)
A.气球会一直变大
B.2分钟时,反应可能停止了
C.用气球的目的是为了证明反应发生
D.该实验能验证质量守恒定律
10.【新书写·CO2加氢制甲醇】(25-26九年级上·上海·月考)CO2和新能源联合转化为燃料。如图所示是我国科研团队利用催化剂MoS2实现低温、高效、长寿命催化CO2加氢制甲醇(CH3OH)的工艺。
写出CO2和H2在MoS2催化剂和加热条件下转化为甲醇(CH3OH)的化学方程式: 。
1.【新守恒·合成氨质量变化分析】(24-25八年级下·上海静安·期末)合成氨是工业固氮的一种重要方法,利用氢气和氮气在高温高压和催化剂的条件下反应生成氨气。
(1)该反应的化学方程式为 。
(2)下表为合成氨反应中各物质反应前后的质量变化情况,说法正确的是___________。
物质
A
B
C
D
反应前质量(g)
34
10
22
0
反应后质量(g)
6
x
22
34
A.参加反应的A与生成的D质量相等
B.表中x的数值为6
C.反应物A为氮气,B为氢气
D.C一定是反应的催化剂
2.【新探究·水的组成多角度验证】(25-26九年级上·上海静安·月考)科学家用“分”与“合”的方法证明了水的组成:
(1)下图装置为水电解实验,反应方程式为 。有关说法正确的是 。
A.a管电极连接电源正极
B.b管中产生的气体能使带火星的木条复燃
C.a管中产生的气体与b管中产生气体的质量比为8:1
D.该实验可证明水是由氢气和氧气组成的
(2)电解水实验宏观上说明水的组成,同时在微观上验证了_______。
A.化学变化前后,元素种类不变
B.原子是最小的微粒
C.分子没有改变,仅仅是重新组合
D.化学变化微观本质:分子分成原子,原子重新组合
(3)点燃氢气,也能证明水的组成。补画微观示意图 。
将尖嘴玻璃管喷出的纯净氢气点燃,伸入充满氧气的集气瓶中(如下图),实验过程中可以观察到的现象是 。若氧气是用排水法收集的,能否达到实验目的?请说明理由 。
3.【新验证·质量守恒定律实验对比】(24-25八年级下·上海·月考)为“探究参加化学反应前后各物质的质量总和是否相等”,三位同学分别做了下面三个实验。
实验一:反应前,称量装置和白磷的总质量,然后使白磷燃烧,反应后冷却到室温再称量。
实验二:将装有氢氧化钠溶液的试管放入装有硫酸铜溶液的烧杯中,称量,然后将两种溶液混合,过一会再称量。
实验三:将装有稀盐酸的试管放入装有大理石的烧杯中,称量,然后将稀盐酸与大理石混合,过一会再称量。
实验数据见表:
编号
实验一
实验二
实验三
变化前
变化后
(1)从表中数据看,三个实验过程,发生化学反应前后物质质量变化情况是:实验一 (选填“减小”或“增大”或“不变”,下同),实验二 ,实验三 。
(2)实验 不能正确反映反应物与生成物之间的质量关系。由此可得出;选用有 参加或生成的化学反应来验证质量守恒定律时,必须在 体系中进行。
(3)实验一是通过白磷燃烧来验证质量守恒定律,下列说法错误的是___ __。
A.实验过程中气球先变大后变瘪
B.白磷有毒,取用时不要沾到皮肤和衣物上
C.瓶底的细沙起隔热作用,防止瓶底炸裂
D.实验过程中托盘天平始终保持平衡
(4)微观解释:化学反应的过程实质上是 。
(5)在化学反应前后,一定不变的是 (填数字序号)。
①元素种类; ②原子种类; ③原子数目;
④分子种类; ⑤分子数目; ⑥物质的总质量
4.【新微观·氢气燃烧与定量计算】(25-26九年级上·上海嘉定·期中)氢气是最理想的清洁燃料。
(1)如图是氢气燃烧反应的微观示意图,请在图C框中补画出缺少的微观粒子模型。
(2)此变化的微观实质是:在一定条件下,氢分子分解成氢原子,氧分子分解成氧原子,每2个氢原子和1个氧原子构成 。
(3)若要通过氢气燃烧产生36g的水,则需要消耗氧气的质量为多少克?(根据化学方程式进行计算。)
5.【新转化·CO2制甲醇微观定量】(25-26九年级上·上海·阶段练习)我国科学家成功合成新型催化剂,能将CO2高效转化为甲醇(CH3OH)。这不仅可以缓解温室效应,还将成为理想的能源补充形式。
(1)该反应的微观示意图如图(图中的微观粒子恰好完全反应)。请在图中画出甲的微观粒子示意图 。
(2)上述反应涉及到的物质中属于氧化物的有 (填化学式)。
(3)每生成1吨甲醇,理论上可减少排放 吨CO2。(根据化学方程式列式计算)
6.【新综合·水的净化与电解探究】(25-26九年级上·上海·阶段练习)水是生命赖以生存的重要物质。
(1)保护水资源从我做起。下列做法正确的是___________(填序号)。
A.洗手后随手关闭水龙头,以节约用水
B.工业污水未经分级处理直接作为园林绿化用水
(2)下列净水方法中,采用单一操作净化程度较高的是___________(填序号)。
A.吸附 B.过滤 C.蒸馏
(3)向所取河水中加入明矾做絮凝剂,明矾的作用是 。
(4)沉降、过滤后的河水还会有一些有颜色、有气味的杂质,可利用活性炭的 性进行净化。
(5)通过水的生成和分解实验认识水的组成。
①在空气中点燃纯净的氢气,产生 火焰,上方罩一个干燥的烧杯,观察到 ,写出该反应的化学方程式 。
②在如图所示电解器玻璃管中加满水,通电一段时间后,a管中产生3 mL气体时,b管中产生的气体体积约为 mL。
③用电解水的方法制取1 g氢气。理论上至少需要水的质量是 。
A.2 g B.6 g C.8 g D.9 g
④图1切断电源,用燃着的木条分别在玻璃管尖嘴口检验电解产生的气体,观察到 (填“a”或“b”)管中气体使木条燃烧更旺,另一管中气体可燃。
⑤利用分解和合成探究水的组成的过程,对形成研究物质组成的思路与方法具有重要意义。下列说法不正确的是 。
A.图1中,管a、管b产生气体的体积比为2:1
B.图2中,观察到干燥烧杯内出现水雾,可知水中一定含有氢元素
C.两个化学变化过程中,分子、原子种类均发生改变
D.本探究得出的结论是水由氢、氧元素组成
7.【新工艺·乙炔银制备与计算】(25-26九年级上·上海·阶段练习)利用废银催化剂与乙炔(C2H2)可制乙炔银(Ag2C2)。已知干燥的乙炔银对热、光、摩擦、震动、冲击都异常敏感,甚至用羽毛触碰都可能引起爆炸。
(一)制取乙炔。
向电石(主要成分CaC2)中加水可得到乙炔,利用下图装置制备纯净的乙炔气体。
(1)电石与水的反应剧烈,为得到较为平稳的气流,可采取的措施为 。
(2)推测该反应中副产物的元素组成为 ;进一步探究副产物,取烧瓶中剩余液体上层清液,通入CO2,可观察到溶液变浑浊,写出用电石制乙炔的化学方程式 。
(3)电石中含有少量杂质会使得生成的乙炔气体不纯,我们通常会用溶液除去杂质气体,请在虚框中完善实验设计。
(二)制备乙炔银。向银氨溶液中通入乙炔可得到乙炔银沉淀。
(4)将以下反应方程式补充完整: C2H2+ Ag(NH3)2OH+ H2O= Ag2C2↓+ NH3∙H2O
(5)根据化学方程式计算,若要制得120g乙炔银固体,至少通入乙炔气体多少克?
(6)实验制得的乙炔银固体应如何保存?
8.【新航天·推进剂与水气循环】(24-25八年级下·上海闵行·期末)2025年4月24日,搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭在酒泉卫星发射中心发射,神舟二十号3名航天员顺利进驻中国空间站。
(1)新型推进剂的研发是火箭技术发展的重要方向。
①液氢燃烧的化学方程式是 ,该反应属于 (填基本反应类型),从微观角度分析,氢气和液氢都具有可燃性的原因是 。
②偏二甲肼也是一种运载火箭的推进燃料,一定量的偏二甲肼在氧气中完全燃烧,反应前后各物质的质量如图所示:
Ⅰ.图中a的数值是 。
Ⅱ.偏二甲肼中含有碳、氢元素的质量比是 。
(2)空间站中科学家采用水气整合系统,在一定条件下实现O2的再生和CO2的清除,流程如图所示。
①CO2清除系统中的反应原理是 (用化学方程式表示)。
②在流程图所示物质转化中,进入O2再生系统中发生电解水的质量 (填“大于”、“等于”或“小于”)CO2清除系统中生成水的质量。
③太空舱制氧气过程中若电解18g水,理论上能生成氧气的质量是 g。(根据化学方程式计算)
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主题四 物质的化学变化(一)
目 录
01 析·考情目标
02 筑·专题框架
03 攻·重难考点
考点一 化学变化及其表示
真题动向
考法 01 化学方程式的书写与正误判断
考法 02 质量守恒定律的微观本质与宏观判断
考法 03 依据质量守恒定律推断未知化学式
考法 04 化学方程式的含义与微观图示分析
考法 05 化学反应基本类型的判断
考法 06 基于化学方程式的简单计算
核心提炼
知识点一 化学方程式的书写原则与配平方法
知识点二 质量守恒定律的内容、微观实质及应用
知识点三 化学方程式的宏观、微观、质量含义
知识点四 化学反应的基本类型及特征
知识点五 基于化学方程式的简单计算模型
提升训练
04 测·预测闯关
命题透视
以选择题为核心题型,覆盖化学方程式正误判断、反应基本类型区分、质量守恒定律宏观判断等基础考点;填空题与实验题侧重化学方程式的规范书写、微观反应示意图分析、基于元素守恒的化学式推断等综合应用;少数压轴题会结合工业提纯流程、燃烧条件探究、数字化实验数据图表设置综合情境,难度梯度明显。
考查层次呈现清晰的三级跃迁:从单一概念辨析(如“判断方程式配平与符号”“识别化合反应与分解反应”)→ 与航天科技、传统文化、生活健康场景融合(如“空间站供氧反应”“湿法炼铜工艺”“补钙剂中的化学反应”)→ 在真实实验探究或工业生产流程中进行综合分析(如“利用碳元素守恒测定样品含量”“多步反应中物质转化关系的推断”)。命题倾向于以“变化观念”为逻辑起点,以反映化学学科价值的社会议题(碳中和、能源开发、文物保护)为情境载体,系统强化对“宏观现象—微观本质—符号表征”三重表征思维及“反应本质—质量守恒—定量计算”逻辑链条的整体考查。
近五年上海中考真题显示,本考点年均赋分约8~12分,其中化学方程式书写每年固定出现3~5处,质量守恒定律的微观本质与元素守恒应用连续多年以选择题压轴+简答题收官的双重形式呈现,是区分学生科学思维层级的关键题位。
热考角度
考点
2025年
2024年
2023年
2022年
2021年
化学变化及其表示
第28题(选择题):实验室制氢气反应Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑,判断为置换反应。
• 第29题(选择题):氯酸钾制氧气化学方程式的书写正误判断(配平、反应条件、气体符号)。
• 第39题(简答题):铁在空气中加热形成Fe₃O₄薄膜,书写化学方程式(3Fe+2O₂→Fe₃O₄)。
• 第40题(简答题):① CH₄完全燃烧化学方程式书写;② 10 mol CO₂转化为甲酸(HCOOH),根据化学方程式列式计算甲酸的质量。
• 第41题(简答题):① 湿法炼铜(Fe+CuSO₄)化学方程式书写;② 辉铜矿炼铜流程中反应Cu₂S+2Cu₂O→6Cu+Z↑,依据原子守恒推断Z的化学式(SO₂)。
第31题(选择题):甲烷完全燃烧化学方程式的书写正误判断(配平、反应条件、气体符号)。
• 第33题(选择题):酒精燃烧生成新分子,判断为化学变化。
• 第36题(不定项):CuSO₄溶液与NaOH溶液反应,判断反应前后铜元素质量、溶剂质量、溶质质量、溶液质量的变化(质量守恒定律应用)。
• 第38题(简答题):① 木炭与氧化铜高温反应化学方程式;② 氧化铜生成属于化学变化;④ CuO与稀盐酸反应化学方程式。
• 第40题(简答题):② 氢气在氧气中燃烧生成水,反应类型为化合反应;③ 电解水生成32 g氧气,计算氢气的物质的量(2 mol);④ 根据水分解实验数据推断化合物Y中各原子个数比(元素守恒应用)。
• 第41题(简答题):① CO₂与Ca(OH)₂反应化学方程式;② 碳酸钠与氯化钙反应化学方程式;③ 分析A、B固体质量差异,运用元素守恒解释。
第28题(选择题):CaCO₃高温分解,判断为分解反应。
• 第33题(选择题):稀硫酸除铁锈化学方程式的书写正误判断(化学式、配平、产物)。
• 第36题(不定项):密闭容器中C+CO₂→2CO反应,考查原子种类/数目不变、分子种类改变、气体总质量增加、碳元素质量分数变化、氧原子数不变(质量守恒定律微观本质)。
• 第40题(简答题):① 锌与稀硫酸制氢气化学方程式;② 光催化分解水化学方程式;③ 镁与氢气反应生成氢化镁,判断为化学变化。
• 第41题(简答题):④ 提纯流程中KOH与HCl、K₂CO₃与HCl反应的化学方程式书写。
第28题(选择题):Mg(OH)₂+2HCl=MgCl₂+2H₂O,判断为复分解反应。
• 第36题(不定项):CH₄+H₂O→CO+3H₂,考查反应前后碳元素总质量不变、参加反应的质量比、物质的量关系、式量总和(质量守恒定律综合判断)。
• 第39题(简答题):① H₂O₂分解制氧气化学方程式书写。
• 第40题(简答题):② K₂SO₄与BaCl₂反应化学方程式书写。
• 第41题(简答题):② 碳完全燃烧化学方程式书写;④ 根据碳酸钙质量30.0 g,运用碳元素守恒确定样品中碳元素含量(质量守恒定律应用)。
第33题(选择题):氯酸钾制氧气化学方程式的书写正误判断(反应物、配平、条件、气体符号)。
• 第38题(简答题):② 液氧、液氢反应生成水,反应类型为化合反应;⑧ 电解18 g水最多产生氧气的物质的量(0.5 mol)——化学方程式计算。
• 第39题(简答题):① 木炭燃烧提供二氧化碳化学方程式书写;③ 反应Ⅰ(CO₂+NaOH)化学方程式书写。
• 第41题(简答题):② 铜丝放入硝酸银溶液化学方程式书写。
命题预测
1.从微观粒子本质的视角,探究化学变化中的“变”与“不变”
2.站在科学思维与方法的高度,审视“元素守恒”在真实问题中的迁移应用
3.从“量”的视角重新审视化学变化,强化物质的量在方程式计算中的规范应用
4.以化学工艺史与传统文化为情境载体,考查化学方程式的书写与反应类型辨识
5.从实验设计与评价的高度,重构对化学变化条件的控制与优化
6.跨学科融合视野下,重新定义“化学变化”的综合应用边界
考点一 物质的变化及分类
考法01 化学方程式的书写与正误判断——新辨析·化学方程式书写正误
1.(2025·上海·中考真题)用氯酸钾和二氧化锰共热制取氧气,下列化学方程式中书写正确的是
【答案】 D
【解析】A项:生成物氧气未标注气体符号“↑”,且缺少反应条件“加热”(虽“共热”已隐含,但规范书写需标“△”或“加热”),错误;
B项:生成物氧气未标注气体符号“↑”;
C项:缺少反应条件“加热”。
故选C。
考法02 质量守恒定律的微观本质与宏观判断——新本质·质量守恒微观分析
2.(2023·上海·中考真题)密闭容器中,碳粉与二氧化碳的反应为 C+CO2 2CO,有关说法正确的是
A. 有1g碳粉参加反应,气体总质量增加1g
B. 随着反应进行,CO的式量不断增大
C. 随着反应进行,混合气体中碳元素的质量分数不变
D. 反应前后,容器中气体所含的氧原子数不变
【答案】 AD
【解析】A项:根据质量守恒定律,反应前固体碳粉的质量为1g,反应后全部转化为CO中的碳元素,气体增加的质量即为参加反应的碳粉质量,正确;
B项:式量是物质的固有属性,CO的式量为28g,不随反应进行而改变,错误;
C项:反应前气体只有CO2,碳元素质量分数为12/44≈27.3%;反应后气体为CO和可能剩余的CO2,碳元素质量分数在27.3%~42.9%之间变化,并非定值,错误;
D项:反应前后原子种类、数目不变,气体中的氧原子全部来自CO2,反应前后氧原子数不变,正确。
故选AD。
考法03 依据质量守恒定律推断未知化学式——新工艺·原子守恒推断化学式
3.(2025·上海·中考真题)现代炼铜的一种方法是以辉铜矿(主要成分是硫化亚铜)为原料,采用“一次投料,分步反应”的工艺。步骤Ⅱ的反应为Cu2S+2Cu2O 6Cu+Z↑,Z的化学式是______。
【答案】 SO2
【解析】根据质量守恒定律——化学反应前后原子种类、数目不变:
反应前:Cu原子 2+2×2=6个,S原子 1个,O原子 2个;
反应后:6Cu提供6个Cu原子,则Z应提供S原子1个、O原子2个。
Z的化学式为SO2。
考法04 化学方程式的含义与微观图示分析——新模型·微观图示写方程式
4.(2023·上海·中考真题)电解水制氢气需消耗电能。煤炭、风能均可发电,其中属于绿色能源的是______。
光催化分解水也可制氢气,反应如图12所示,写出该反应的化学方程式______。
【答案】 风能;2H2O 2H2↑+O2↑
【解析】绿色能源指可再生、无污染的能源,风能符合,煤炭不属于;
根据微观示意图,反应物为H2O,生成物为H2和O2,配平后化学方程式为 2H2O 2H2↑+O2↑,反应条件为“光照”。
考法05 化学反应基本类型的判断——新判断·置换反应辨识
5.(2025·上海·中考真题)实验室制取氢气的反应原理是 Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,该反应属于
A. 化合反应 B. 分解反应 C. 置换反应 D. 复分解反应
【答案】 C
【解析】该反应是一种单质(Zn)与一种化合物(H2SO4)反应,生成另一种单质(H2)和另一种化合物(ZnSO4);符合置换反应的定义:A + BC = AC + B。故选C。
考法06 基于化学方程式的简单计算——新计算·物质的量桥梁计算
6.(2025·上海·中考真题)CO2可转化为甲酸(HCOOH),反应为:2CO2+2H2O2HCOOH+O2。
若有10 mol CO2参与反应,计算产物中甲酸的质量。(根据化学方程式列式计算)
【答案】 460 g
【解析】
知识点一 化学方程式的书写原则与配平方法
一、化学方程式书写原则(“四必须”)
原则维度
具体内涵
错误案例
正确示例
① 客观事实原则
必须以客观事实为基础,不得臆造不存在的物质或反应
Fe + O₂Fe₂O₃(铁燃烧应生成Fe₃O₄)
3Fe + 2O₂Fe₃O₄
② 质量守恒原则
必须配平,反应前后各原子种类、数目不变
H₂OH₂ + O₂
2H₂O2H₂↑ + O₂↑
③ 反应条件原则
必须正确标注反应条件(点燃、加热、高温、催化剂、通电、光照等)
2KClO₃ == 2KCl + 3O₂↑
2KClO₃2KCl + 3O₂↑
④ 符号规范原则
必须规范标注“↑”(反应物无气体时生成气体标“↑”)、“↓”(溶液反应生成沉淀标“↓”)
CaCO₃CaO + CO₂
CaCO₃CaO + CO₂↑
二、三大配平方法及适用场景
配平方法
操作步骤
适用特征
典型示例
最小公倍数法
① 找出反应前后各出现一次、原子数差异较大的元素;② 求该原子在反应前后个数的最小公倍数;③ 推算化学计量数
反应简单,原子差异明显
C + CO₂2CO(氧原子最小公倍数法)
4Al + 3O₂ = 2Al₂O₃(氧原子最小公倍数法)
观察法
① 找化学式复杂的物质定系数为“1”;② 逐项配平其他原子
有明显复杂的化合物
CH₄ + 2O₂CO₂ + 2H₂O
奇数配偶法
① 找出现奇偶差异的元素;② 将奇数配为偶数;③ 依次配平
同种元素在反应物/生成物中出现奇偶差异
2H₂S + 3O₂2SO₂ + 2H₂O
【配平规范】
系数必须化为最简整数比(如2H₂ + O₂2H₂O,不可写4H₂ + 2O₂4H₂O)
化学计量数为“1”时可以省略不写
严禁改动化学式(不可更改元素符号右下角数字)
三、化学方程式书写“六步法”(通用规范)
步骤
操作要点
易错警示
写
正确写出反应物、生成物的化学式(短线连接)
Fe₂O₃误写FeO、Na₂CO₃误写NaCO₃
配
配平方程式,系数化为最简整数比
配平后未约简;随意改动化学式
注
注明反应条件(点燃、△、高温、通电、催化剂等)
“△”与“高温”混淆;催化剂遗漏
标
标注气体“↑”、沉淀“↓”
反应物有气体时生成气体不标↑;溶液反应沉淀漏标↓
查
检查化学式、配平、条件、符号
四类错误逐项复核
答
按要求规范呈现
简答题需完整书写
【符号标注规则】
气体符号“↑”:反应物中无气体,生成物中有气体时标注(反应物和生成物均有气体时不标)
沉淀符号“↓”:溶液中的反应,反应物中无不溶性固体,生成物中有难溶固体时标注(反应物和生成物均有固体时不标)
四、化学方程式书写的常见错误类型
错误类型
典型错例
正确写法
错误原因
化学式错误
KClO₃制O₂写KClO₄
2KClO₃2KCl + 3O₂↑
化学式记忆不准确
配平错误
H₂O₂H₂O + O₂
2H₂O₂2H₂O + O₂↑
未配平或配平不完整
条件缺失
CaCO₃==CaO + CO₂↑
CaCO₃CaO + CO₂↑
漏写“高温”条件
符号遗漏
CO₂通入澄清石灰水写CaCO₃ + H₂O
CO₂ + Ca(OH)₂==CaCO₃↓ + H₂O
漏标沉淀符号“↓”
臆造反应
Fe + O₂Fe₂O₃
3Fe + 2O₂Fe₃O₄
未以客观事实为依据
知识点二 质量守恒定律的内容、微观实质及应用
一、质量守恒定律的内容与适用范围
1. 定律内容
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。
2. 适用范围(关键辨析)
是否适用
典型事例
原因分析
易错提醒
✅ 适用
铁钉与硫酸铜溶液反应
化学变化,无气体逸散
并非所有反应都需密闭容器
✅ 适用
红磷燃烧
化学变化,但有气体参与
验证实验必须在密闭容器中进行
✅ 适用
蜡烛燃烧
化学变化,生成CO₂、H₂O逸散
仍遵循定律,需分析“参加反应”的质量
❌ 不适用
酒精与水混合
物理变化,无新物质生成
质量守恒定律仅适用于化学变化
❌ 不适用
蔗糖溶于水
物理变化
——
【核心结论】
质量守恒定律只适用于化学变化,物理变化不适用
任何化学反应无论是否密闭、无论外观上质量是否“减少”或“增加”,均严格遵循质量守恒定律
外观上的质量变化是因为有气体参与反应或生成物逸散,未被称量
二、质量守恒定律的实验验证
1、实验一:红磷燃烧前后质量的测定
装置要求:锥形瓶、瓶塞、气球(或密闭装置)
现象:红磷燃烧产生大量白烟,气球先膨胀后变瘪,天平平衡
结论:反应前后总质量相等
关键点:必须在密闭容器中进行,防止白烟逸散和空气进入
2、实验二:铁钉与硫酸铜溶液反应前后质量的测定
装置:敞口锥形瓶即可
现象:铁钉表面覆盖红色固体,溶液由蓝色变为浅绿色,天平平衡
结论:反应前后总质量相等
关键点:无气体参与,可敞口验证
3、实验三:碳酸钠与盐酸反应前后质量的测定
装置:必须密闭(通常用锥形瓶+气球或带塞试管)
现象:产生大量气泡,气球膨胀,天平指针偏转(敞口)或平衡(密闭)
结论:反应生成CO₂气体,敞口时质量减少,密闭时质量不变
关键点:有气体生成的实验必须在密闭容器中验证
4、实验四:镁条燃烧前后质量的测定
装置:石棉网、坩埚钳(通常在敞口进行)
现象:发出耀眼白光,生成白色固体,天平指针可能向左或向右偏转
结论:镁与氧气反应,同时部分白烟(氧化镁)逸散,仍遵循质量守恒定律
关键点:若将所有生成物收集称量,质量增加(增加了参加反应的氧气质量)
【规律总结】
无气体参与的反应:可在敞口容器中验证
有气体参与或生成的反应:必须在密闭容器中验证
无论何种装置,化学反应本身均遵守质量守恒定律
三、质量守恒定律的微观实质(“六不变·两变·一可能变”)
1. 六个“一定不变”(化学反应本质)
不变维度
具体内涵
微观解释
原子种类
反应前后原子种类不变
化学反应不能生成新元素
原子数目
反应前后原子总数不变
原子是化学变化中的最小粒子
原子质量
反应前后原子质量不变
——
元素种类
反应前后元素种类不变
——
元素质量
反应前后各元素质量不变
——
物质总质量
反应前后物质总质量不变
宏观表现
2. 两个“一定改变”
分子种类一定改变(化学反应的微观特征)
物质种类一定改变(化学变化与物理变化的根本区别)
3. 一个“可能改变”
分子数目可能改变(可能增加、减少或不变)
不变:H₂ + Cl₂2HCl
增加:C + CO₂2CO
减少:2H₂ + O₂2H₂O
【教材微观示意图例】
氧化汞分解:氧化汞分子 → 汞原子 + 氧原子 → 氧分子 + 汞原子聚集
氢气燃烧:氢分子 + 氧分子 → 氢原子 + 氧原子 → 水分子
微观实质:化学反应是分子分裂成原子,原子重新组合成新分子的过程
四、质量守恒定律的三大应用
应用一:推断未知化学式(原子守恒法)
解题模型:
① 写出反应物、生成物的化学式(未知物用X表示)
② 统计反应前后各原子种类、数目
③ 根据“反应前后原子种类、数目不变”列等式
④ 确定X的化学式
典型示例:
反应方程式
推断结果
方法要点
4NH₃ + 3O₂6H₂O + 2X
X = N₂
反应前N:4, H:12, O:6;反应后H₂O含H:12, O:6,剩余N:4
Cu₂(OH)₂CO₃2X + H₂O + CO₂↑
X = CuO
反应前Cu:2, O:5, H:2, C:1;反应后H₂O、CO₂扣除
Cu₂S + 2Cu₂O6Cu + Z↑
Z = SO₂
反应前Cu:6, S:1, O:2;反应后6Cu,剩余S:1, O:2
应用二:解释化学反应中的质量变化
现象
解释
相关实验
镁条燃烧后质量增加
镁与氧气反应,增加了参加反应的氧元素质量
镁条燃烧实验
木炭燃烧后质量减少
生成CO₂气体逸散,未被称量
——
铁钉生锈后质量增加
铁与水和氧气反应,增加了氧、氢元素质量
——
高锰酸钾加热后质量减少
生成O₂气体逸散
高锰酸钾制氧气
应用三:密闭容器反应的数据分析(表格/图像题)
解题思路:
① 判断反应物(质量减少)、生成物(质量增加)
② 计算各物质变化量(减少量之和 = 增加量之和)
③ 确定反应类型(化合/分解/置换/复分解)
④ 推断未知量或物质组成
典型题型:
反应前后质量分数变化图
物质质量随时间变化折线图
密闭容器中四种物质反应前后质量表格
五、元素守恒思想的综合应用
1. 元素存在形态判断
游离态:元素以单质形式存在(如O₂中的氧元素、Fe中的铁元素)
化合态:元素以化合物形式存在(如CO₂、H₂O中的氧元素)
转化判断:2Hg + O₂2HgO,氧元素由游离态变为化合态
2. 元素守恒法测定物质含量
碳元素守恒:样品中碳元素 → 燃烧生成CO₂ → 吸收转化为CaCO₃ → 由CaCO₃质量反推碳元素质量
钙元素守恒:CaCO₃、Ca(OH)₂转化前后钙元素总质量不变
金属元素守恒:矿石中金属元素最终全部转化为某化合物,由化合物质量反推金属质量
知识点三 化学方程式的宏观、微观、质量含义
【核心提炼】
一、化学方程式的“三重表征”含义体系
表征维度
含义指向
以2H₂ + O₂2H₂O为例
考查形式
宏观含义
① 表示反应物、生成物、反应条件
② 体现物质转化关系
氢气和氧气在点燃的条件下反应生成水
填空题、选择题
微观含义
① 表示各物质粒子(分子/原子)的个数比(化学计量数之比)
② 揭示化学反应的本质(分子分裂、原子重组)
每2个氢分子与1个氧分子反应生成2个水分子
微观示意图题、选择题
质量含义
① 表示各物质的质量比
② 为定量计算提供比例依据
每4份质量的氢气与32份质量的氧气完全反应生成36份质量的水
计算题基础
【教材示例】
以木炭燃烧的化学方程式 C + O₂CO₂ 为例:
宏观意义:碳和氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳
微观意义:每1个碳原子与1个氧分子反应生成1个二氧化碳分子
质量意义:每12份质量的碳与32份质量的氧气完全反应生成44份质量的二氧化碳
二、宏观含义:物质转化与反应条件
1. 表述规范
反应物用“+”连接,读作“与”或“和”
箭头“→”读作“生成”(严禁读作“等于”)
反应条件必须准确写出:点燃、加热(△)、高温、通电、催化剂、光照等
2. 常见反应条件对照表
反应
反应条件
常见错误
2KClO₃==2KCl + 3O₂↑
MnO₂、△
漏MnO₂或△
CaCO₃==CaO + CO₂↑
高温
误写“加热”或“△”
2H₂O==2H₂↑ + O₂↑
通电
误写“电解”或“点燃”
2H₂ + O₂==2H₂O
点燃
漏条件或误写“加热”
2H₂O₂==2H₂O + O₂↑
MnO₂
漏催化剂
三、微观含义:粒子个数比与反应实质
1. 化学计量数的微观意义
系数比 = 各物质粒子(分子/原子)个数比
仅适用于由分子构成的物质(如H₂、O₂、CO₂、H₂O、CH₄等)
对于离子化合物(NaCl、NaOH),化学方程式表示离子反应的比例关系,不表示“NaCl分子”
2. 微观含义的读法规范
反应
微观读法
易错读法
2H₂ + O₂2H₂O
每2个氢分子与1个氧分子反应生成2个水分子
每2个氢原子与1个氧原子生成2个水分子
N₂ + 3H₂2NH₃
每1个氮分子与3个氢分子反应生成2个氨分子
——
C + O₂CO₂
每1个碳原子与1个氧分子反应生成1个二氧化碳分子
——
3. 化学符号数字位置的含义
符号位置
含义
示例
说明
化学式前数字
表示粒子(分子、原子、离子)个数
2H₂O
2个水分子
化学式右下角数字
表示1个分子中原子的个数
H₂O
1个水分子中含2个氢原子
离子符号右上角数字
表示离子所带电荷数
Mg²⁺
镁离子带2个单位正电荷
元素符号正上方数字
表示该元素的化合价
镁元素化合价为+2价
【典型例题】
2N₂:表示2个氮分子(化学式前数字)
N₂:表示1个氮分子、氮气(右下角数字表示分子内原子个数)
四、质量含义:质量比与定量计算基础
1. 质量比的确定方法
各物质质量比 =(相对分子质量 × 化学计量数)之比
计算依据:相对原子质量(H=1,C=12,N=14,O=16,Na=23,Mg=24,Al=27,S=32,Cl=35.5,K=39,Ca=40,Fe=56,Cu=64等)
2. 常见反应的质量比示例
化学方程式
各物质质量比
最简整数比
2H₂ + O₂2H₂O
(2×2) : (32) : (2×18) = 4 : 32 : 36
1 : 8 : 9
C + O₂CO₂
12 : 32 : 44
3 : 8 : 11
2Mg + O₂2MgO
(2×24) : 32 : (2×40) = 48 : 32 : 80
3 : 2 : 5
4P + 5O₂2P₂O₅
(4×31) : (5×32) : (2×142) = 124 : 160 : 284
31 : 40 : 71
3. 质量含义的应用价值
为化学方程式计算提供比例依据
已知任一纯净物的质量,可按比例求出其他物质的质量
核心公式:反应物A的质量 : 反应物B的质量 = A的相对质量 : B的相对质量
是工业上原料投料量、产品产量估算的理论基础
五、化学方程式的三种读法(通用规范)
以 2H₂O2H₂↑ + O₂↑ 为例:
读法类型
规范表述
注意事项
① 宏观物质读法
在通电条件下,水分解生成氢气和氧气
必须读出反应条件;“+”读“和”或“与”;“→”读“生成”
② 微观粒子读法
在通电条件下,每2个水分子分解生成2个氢分子和1个氧分子
必须区分“分子”与“原子”;个数比例须准确
③ 宏观质量读法
通电时,36份质量的水分解生成4份质量的氢气和32份质量的氧气
“份”为单位;体现质量守恒关系
【读法禁区】
❌ 严禁将“+”读作“加”
❌ 严禁将“→”或“=”读作“等于”
❌ 严禁省略反应条件
❌ 严禁混淆“原子”与“分子”
知识点四 化学反应的基本类型及特征
一、四大基本反应类型对比(必考)
反应类型
定义
特征
通式
典型示例
判断关键
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
A + B + ... → C
C + O₂CO₂
生成物必须只有1种
分解反应
由一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应
一变多
A → B + C + ...
2H₂O2H₂↑ + O₂↑
反应物必须只有1种
置换反应
一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应
单换单
A + BC → AC + B
Zn + H₂SO₄ ==ZnSO₄ + H₂↑
必须涉及单质参与和生成
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的反应
双交换、价不变
AB + CD → AD + CB
NaOH + HCl ==NaCl + H₂O
反应前后化合价不变
二、四大反应类型的特征细化与判断技巧
1. 化合反应
判断关键:生成物仅1种。反应物可以是2种或多种。
教材典型:
硫在氧气中燃烧:S + O₂SO₂
铁在氧气中燃烧:3Fe + 2O₂Fe₃O₄
二氧化碳与水反应:CO₂ + H₂O==H₂CO₃
易错辨析:NH₃ + CO₂ + H₂O==NH₄HCO₃(反应物3种,生成物1种,是化合反应)
2. 分解反应
判断关键:反应物仅1种。生成物可以是2种或多种。
教材典型:
电解水:2H₂O2H₂↑ + O₂↑
高锰酸钾分解:2KMnO₄K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂↑
过氧化氢分解:2H₂O₂2H₂O + O₂↑
碳酸分解:H₂CO₃H₂O + CO₂↑
3. 置换反应
判断关键:单质 + 化合物 → 另单质 + 另化合物
常见类别:
类型
示例
条件
金属 + 酸
Zn + H₂SO₄==ZnSO₄ + H₂↑
金属活动性位于H之前
金属 + 盐溶液
Fe + CuSO₄==FeSO₄ + Cu
金属活动性前置换后
碳还原金属氧化物
C + 2CuO2Cu + CO₂↑
高温
氢气还原金属氧化物
H₂ + CuOCu + H₂O
加热
教材典型:
铁与硫酸铜溶液:Fe + CuSO₄==FeSO₄ + Cu
锌与稀硫酸:Zn + H₂SO₄==ZnSO₄ + H₂↑
镁与稀盐酸:Mg + 2HCl==MgCl₂ + H₂↑
4. 复分解反应
判断关键:两种化合物交换成分,反应前后各元素化合价均不变
发生条件(至少满足其一):
① 有沉淀生成
② 有气体放出
③ 有水生成(或弱电解质)
反应类型:
类型
示例
发生条件
中和反应
NaOH + HCl==NaCl + H₂O
生成水
酸 + 金属氧化物
Fe₂O₃ + 6HCl==2FeCl₃ + 3H₂O
生成水
碱 + 盐
CuSO₄ + 2NaOH==Cu(OH)₂↓ + Na₂SO₄
生成沉淀
盐 + 盐
NaCl + AgNO₃==AgCl↓ + NaNO₃
生成沉淀
酸 + 盐
Na₂CO₃ + 2HCl==2NaCl + H₂O + CO₂↑
生成气体、或沉淀
教材典型:
氢氧化钠与盐酸:NaOH + HCl==NaCl + H₂O
碳酸钠与氢氧化钙:Na₂CO3+ Ca(OH)₂==CaCO₃↓ + 2NaOH
硫酸铜与氢氧化钠:CuSO₄ + 2NaOH==Cu(OH)₂↓ + Na₂SO₄
三、易错辨析——不属于四大基本反应类型的特例
反应
误判类型
正确归类
错误原因
CO + CuOCu + CO₂
置换反应
不属于四大基本类型
反应物均为化合物,不符合置换定义
CH₄ + 2O₂CO₂ + 2H₂O
复分解反应
不属于四大基本类型
无离子交换,是氧化还原反应
3CO + Fe₂O₃2Fe + 3CO₂
置换反应
不属于四大基本类型
反应物均为化合物
CO₂ + Ca(OH)₂==CaCO₃↓ + H₂O
复分解反应
不属于四大基本类型
不是交换成分,是非基本反应类型
四、氧化还原反应与四大基本类型的关联(拓展认知)
反应类型
与氧化还原关系
典型示例
特征
化合反应
可能是氧化还原
C + O₂CO₂(是)
CaO + H₂O==Ca(OH)₂(否)
是否有元素化合价变化
分解反应
可能是氧化还原
2H₂O2H₂↑ + O₂↑(是)
CaCO₃CaO + CO₂↑(否)
是否有元素化合价变化
置换反应
一定是氧化还原
Zn + H₂SO₄==ZnSO₄ + H₂↑
单质与化合物反应,化合价必变
复分解反应
一定不是氧化还原
NaOH + HCl==NaCl + H₂O
交换成分,化合价不变
【中考考向】
不直接考查“氧化还原反应”概念名词
但隐含考查元素化合态变化(游离态/化合态)和元素化合价变化
知识点五 基于化学方程式的简单计算模型
一、化学方程式计算的理论依据
1. 计算依据
化学反应中各物质的质量比是一定的
化学方程式中各物质的质量比 =(相对分子质量 × 化学计量数)之比
已知任一纯净物的质量,可按比例求出其他纯净物的质量
2. 计算步骤规范(“六步法”)
步骤
操作要点
规范示例
易错警示
①设
设未知量
设需要氯酸钾的质量为x
设未知带单位
②写
正确书写化学方程式并配平
2KClO₃2KCl + 3O₂↑
方程式必须配平
③标
标出相关物质的相对质量和已知量、未知量
245 : 96 = x : 9.6g
相对质量 = Mr × 系数
④列
列比例式
245/96 = x/9.6g
上下对应,左右相当
⑤求
求解未知量
x = (245 × 9.6g) ÷ 96 = 24.5g
计算准确
⑥答
简明写出答案
答:需要氯酸钾24.5克。
答案带单位
3. 规范格式示例
例题:用氯酸钾制氧气,若想制得9.6g氧气,则需要氯酸钾多少克?
解:
① 设需要氯酸钾的质量为x。
② 2KClO₃2KCl + 3O₂↑
③ 245 96
x 9.6g
④ 245/96 = x/9.6g
⑤ x = (245 × 9.6g) ÷ 96 = 24.5g
⑥ 答:需要氯酸钾24.5克。
二、化学方程式计算的三大基本模型
模型一:已知反应物质量,求生成物质量
题型
解题思路
典型例题
计算关键
反应物 → 生成物
① 写出化学方程式并配平
② 标出相关物质的质量比
③ 代入已知量列比例式
电解4.5g水,能得到多少克氢气?
准确计算相对分子质量
【典型例题】(电解水)
解:设能得到氢气的质量为m。
2H₂O2H₂↑ + O₂↑
36 4
4.5g m
36/4 = 4.5g/m
m = (4 × 4.5g) ÷ 36 = 0.5g
答:电解4.5g水能得到0.5g氢气。
模型二:已知生成物质量,求反应物质量
题型
解题思路
典型例题
应用场景
生成物 → 反应物
① 写出化学方程式并配平
② 标出相关物质的质量比
③ 代入已知量列比例式
医疗上需要180kg氧气,需电解多少千克水?
原料用量核算
【典型例题】(电解水)
解:设需要水的质量为x。
2H₂O2H₂↑ + O₂↑
36 32
x 180kg
36/32 = x/180kg
x = (36 × 180kg) ÷ 32 = 202.5kg
答:需要电解202.5千克水。
模型三:含杂质或不纯物质的计算
【典型例题】(溶液计算)
题目:取34g质量分数为5%的双氧水溶液,能制取氧气多少克?
解:
① 设能制取氧气的质量为x。
② 2H₂O₂2H₂O + O₂↑
③ 68 32
34g × 5% = 1.7g x
④ 68/32 = 1.7g/x
⑤ x = (32 × 1.7g) ÷ 68 = 0.8g
⑥ 答:能制取氧气0.8克。
【关键点】
必须先将不纯物质的质量换算为纯净物的质量
代入化学方程式计算的量必须是纯净物的质量
溶液计算时,溶质质量 = 溶液质量 × 溶质质量分数
三、化学方程式计算的常见特殊情形
1. 过量问题
判断方法:分别计算两种反应物完全反应所需对方的质量,比较实际提供量
计算原则:以不足量的反应物(完全反应的反应物)为依据进行计算
典型例题:将3g硫与8g氧气充分反应,可生成二氧化硫多少克?
S + O₂SO₂
32g S与32g O₂恰好完全反应
3g S需3g O₂(实际有8g O₂,氧气过量)
应以硫的质量计算:3g S可生成SO₂质量 = 3g × (64/32) = 6g
2. 不完全反应问题
特征:反应物未完全反应,有剩余
解题关键:通过质量差确定实际参加反应的物质质量
典型例题:将10g高锰酸钾加热一段时间后,称量剩余固体质量为9.04g,求生成氧气质量。
反应前总质量 - 反应后总质量 = 生成气体质量
m(O₂) = 10g - 9.04g = 0.96g
3. 质量差法(差量法)
适用场景:固体反应前后质量变化、气体体积变化、溶液质量变化
原理:反应前后质量差 = 参加反应的气体质量(或生成的气体质量)
应用:H₂/CO还原金属氧化物、金属与酸反应、碳酸盐与酸反应等
4. 多步反应——元素守恒法
原理:反应前后某种元素的质量不变
应用:无需写出所有中间反应,直接建立起始物质与最终物质的关系式
典型示例:
碳元素守恒:C → CO₂ → CaCO₃
关系式:C ~ CaCO₃
质量关系:12g C对应100g CaCO₃
四、化学方程式计算常见错误与规避
错误类型
错误案例
正确规范
规避方法
化学方程式未配平
H₂O₂H₂O + O₂
2H₂O₂2H₂O + O₂↑
先配平,后计算
相对分子质量计算错误
H₂O计为18(正确)
但2H₂O仍计为18(错误)
2H₂O = 2 × 18 = 36
系数 × 相对分子质量
比例式列反
x/32 = 0.1/44
32/44 = x/0.1 或 32:x = 44:0.1
明确上下对应,左右相当
设未知不带单位
设需要氯酸钾质量为x
设需要氯酸钾的质量为x
设未知时文字表述带单位
代入非纯净物质量
34g双氧水溶液直接代入
34g × 5% = 1.7g(溶质质量)
先换算为纯净物质量
答案漏写单位
x = 24.5
x = 24.5g
养成带单位习惯
漏答
求解后直接结束
答:……
步骤完整
五、教材经典实验与计算的融合应用
1. 红磷燃烧测定空气中氧气含量
原理:4P + 5O₂2P₂O₅
计算:反应前后气体体积差 = 消耗的氧气体积
氧气体积分数 =(消耗氧气体积 ÷ 原空气总体积) × 100%
2. 电解水实验
原理:2H₂O2H₂↑ + O₂↑
计算:已知生成H₂或O₂的质量(或体积),可求另一产物的量
体积关系(同温同压):V(H₂) : V(O₂) = 2 : 1
质量关系:m(H₂) : m(O₂) = 4 : 32 = 1 : 8
3. 金属与酸反应生成氢气
原理:M + 2HCl==MCl₂ + H₂↑(二价金属)
计算:由金属质量 → 生成H₂质量;或由H₂质量 → 金属质量
图像分析:斜率代表反应速率,平台高度代表产生H₂总量
4. 二氧化碳制取与吸收(元素守恒)
实验:大理石(CaCO₃)与盐酸反应,CO₂被碱石灰吸收
计算:装置增重 = 生成CO₂质量
关系式:CaCO₃ ~ CO₂
由CO₂质量 → 参加反应的CaCO₃质量 → 样品纯度
5. 氢氧化钠变质探究
原理:2NaOH + CO₂==Na₂CO₃ + H₂O(变质)
计算:加入盐酸,Na₂CO₃ + 2HCl==2NaCl + H₂O + CO₂↑
由CO₂质量 → Na₂CO₃质量 → 变质程度
1.【新图像·反应过程分析】(25-26九年级上·上海徐汇·期中)实验室加热高锰酸钾制取氧气,剩余固体的质量随加热时间的变化如图所示。下列分析错误的是(不定项)
A.固体减轻的质量等于生成了氧气的质量
B.0~t1导管口放出的气体主要是试管中的空气
C.t1~t2反应过程中固体成分有2种
D.t2以后,剩余固体是纯净物
【答案】CD
【解析】A、高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应中固体减轻是因为生成了氧气,根据质量守恒原理可知,反应减轻的质量等于生成氧气的质量,故选项A正确;
B、时间段,固体质量不变的原因是没有达到高锰酸钾的分解温度,所以导管口放出的气体主要是试管中的空气,故选项B正确;
C、时间段,高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应过程中固体成分有高锰酸钾、锰酸钾、二氧化锰3种,故选项C错误;
D、以后,剩余固体质量不再变化,说明高锰酸钾分解完全,则剩余固体是锰酸钾和二氧化锰,属于混合物,故选项D错误。
故选CD。
2.【新微观·质量守恒多维度分析】(25-26九年级上·上海·月考)在碳达峰碳中和背景下,“液态阳光甲醇”为石化企业排放的二氧化碳找到了出路,并进而为绿氢的应用找到了更加稳妥和洁净的路径,“液态阳光甲醇”合成工业化中试技术路线图如图:
绿氢的制造可通过光解水、电解水等技术实现。
(1)请写出电解槽中电解水的化学方程式 ;氢气罐与太阳能电池 (选填“正极”或“负极”)连接。
二氧化碳加氢转化为绿色甲醇反应微观示意图:
(2)下列关于该反应过程说法正确的是___________。(多选)
A.原子种类不变 B.原子个数减少
C.分子种类改变 D.分子个数减少
(3)下列甲醇(CH3OH)说法正确的是___________。
A.甲醇的化学性质由甲醇分子保持 B.甲醇由四种元素组成
C.甲醇中碳、氢元素质量比为1:4 D.甲醇属于氧化物
(4)写出二氧化碳加氢转化为绿色甲醇的化学方程式 。
【答案】(1) 负极
(2)ACD
(3)A
(4)
【解析】(1)电解槽中电解水生成氢气和氧气,其反应的化学方程式为
电解水时,负极产生氢气,因此氢气罐应与太阳能电池的负极连接。
故填:;负极。
(2)根据质量守恒定律和化学反应的本质:
A、化学反应前后原子种类不变,正确。
B、原子个数不会减少(质量守恒),错误。
C、化学反应的本质是分子破裂、原子重新组合,分子种类一定改变,正确。
D、观察微观示意图,反应物分子数(如共4个分子)多于生成物分子数(共2个分子),分子个数减少,正确。
故选:ACD。
(3)甲醇化学式为:
A、分子是保持物质化学性质的最小粒子,甲醇的化学性质由甲醇分子保持,正确。
B、甲醇含共3种元素,不是4种,错误。
C、碳、氢元素质量比为,不是,错误。
D、氧化物是 “两种元素且一种为氧”,甲醇含3种元素,不是氧化物,错误。
故选:A。
(4)根据微观示意图,反应物为和,生成物为和,其反应的化学方程式为。
故填:。
3.【新微观·质量守恒多维度分析】(25-26九年级上·上海·月考)制备氢气。写出电解水的化学方程式: 。若有水电解,请在下图中绘制参加反应的水的质量和生成氢气的质量的关系 。
【答案】
【解析】电解水生成氢气和氧气,化学方程式为;
根据,若有72g水电解,生成氢气8g、氧气64g,作图为。
4.【新守恒·密闭容器总质量分析】(25-26九年级上·上海静安·期末)空气中的臭氧(O3)可由氧气在一定条件下转化得到。实验室用高锰酸钾制取氧气,并将制得的氧气在密闭容器中转化为臭氧,部分实验数据如图所示。
(1)写出高锰酸钾制取氧气的化学方程式 。
(2)在图中画出容器内气体总质量随时间的变化趋势 。
【答案】(1)
(2)
【解析】(1)高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的化学方程式为 ;故填:。
(2)
实验室用高锰酸钾制取氧气后,将氧气通入密闭容器中,在一定条件下转化为臭氧,反应的化学方程式为,虽然氧气质量减少(因为部分转化为臭氧),但臭氧的质量等于消耗的氧气质量,所以气体总质量保持不变,即容器内气体总质量随时间的变化趋势应为一条水平直线(与时间轴平行),如图所示;故填:。
5.【新守恒·密闭容器总质量分析】(25-26九年级上·上海崇明·期末)太空站,电解水产生的氢气与宇航员呼出的二氧化碳反应又生成水的微观示意图如下图所示。
保持水的化学性质的最小微观粒子的是 (用微观粒子的名称表示);参与反应的氢气与二氧化碳的分子数目比为 。
【答案】 水分子
【解析】由分子构成的物质,分子是保持其化学性质的最小微粒。水是由水分子构成的,保持水化学性质的最小微观粒子的是水分子;
根据微观示意图,该反应是H2(甲)、CO2(乙)在一定条件下反应生成H2O(丙)、CH4(丁),化学方程式为,参与反应的氢气与二氧化碳的分子数目比为。
6.【新微观·粒子数目比推断】(2026·上海松江·一模)某“家用制氧机”如图所示,图中反应仓内的A剂为过碳酸钠固体,B剂为二氧化锰。
(1)反应仓内发生的反应,第一步是过碳酸钠分解生成碳酸钠和过氧化氢,第二步是过氧化氢分解,第二步反应的化学方程式为 。
(2)反应仓内的A剂过碳酸钠固体能否用高锰酸钾固体替代,请分析说明。 。
【答案】(1)
(2)不能用高锰酸钾固体替代,高锰酸钾制取氧气需要加热
【解析】(1)过氧化氢分解生成氧气和水,反应的化学方程式为。
(2)反应仓内的A剂过碳酸钠固体不能用高锰酸钾固体替代,高锰酸钾制取氧气需要加热。
7.【新实验·质量守恒验证与误差分析】(25-26八年级·上海·假期作业)在“质量守恒定律”的教学中,老师引导同学们进行“化学反应中反应物与生成物的质量关系”的实验探究,请你参与探究并回答有关问题:
(1)如图1、2所示,将锥形瓶(反应物未接触)放在天平上,右盘加砝码使之平衡,取下锥形瓶,将锥形瓶中两种物质混合,反应完全后将锥形瓶再放回天平左盘上。
①把图1锥形瓶重新放回到天平上,天平 (填“能”或“不能”)保持平衡。
②把图2锥形瓶重新放回到天平上,天平 (填“能”或“不能”)保持平衡,理由是 。
③从原子的角度分析化学反应遵守“质量守恒定律”的原因是 。
(2)如图3所示,用细线系住铜棒使之平衡,然后在铜棒一端用酒精灯加热。
①写出铜棒反应的文字表达式: 。
②加热一段时间后,铜棒 (填“能”或“不能”)保持平衡。
③本实验现象与质量守恒定律 (填“有”或“没有”)矛盾。
【答案】(1) 能 不能 反应生成二氧化碳气体跑到空气中去了 化学反应前后,原子的种类、数目、质量都不变
(2) 铜+氧气氧化铜 不能 没有
【解析】(1)①A瓶试管中发生反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,由于反应前后的总质量不变,故把A瓶重新放回到天平上,天平能保持平衡;
②由于B瓶中碳酸钙与盐酸反应产生二氧化碳,二氧化碳逸散到空气中,造成装置内总质量减轻,故反应结束后把B瓶重新放回到天平上,天平不能保持平衡 ;
③化学变化过程中分子分成原子,原子重新组成新分子,化学反应前后,原子的种类、数目、质量都不变,故化学反应遵守“质量守恒定律”;
(2)①铜棒加热,铜会与空气中的氧气反应,文字表达式为:铜+氧气氧化铜。
②加热一段时间后,由于铜与氧气反应生成氧化铜,根据质量守恒定律,铜和氧气质量等于氧化铜的质量,等于增加了氧气质量,故铜棒不能保持平衡;
③本实验现象与质量守恒定律没有矛盾,所有的化学反应都遵守质量守恒定律,该反应前后质量发生变化的原因是有气体参加了反应,反应后的固体质量等于反应前固体和参加反应的氧气的质量总和。
8.【新实验·质量守恒验证与误差分析】(25-26九年级上·上海黄浦·期末)氧化铜可用于炼铜。实验室将8.0g氧化铜与足量的木炭粉混合,在高温条件下生成铜和二氧化碳,通过该反应理论上能得到多少克铜?(根据化学方程式列式计算)
【答案】解:设通过该反应理论上能得到铜的质量为x
x=6.4g
答:通过该反应理论上能得到6.4克铜。
【解析】木炭与氧化铜在高温条件下反应生成铜和二氧化碳,化学方程式为,根据氧化铜的质量计算,见答案。
9.【新应用·碳中和与化学计算】(25-26九年级上·上海浦东新·期中)生产生活中实现“碳中和”的措施有很多。
(1)的储存。直接将液化的注入地下,请从微观角度解释液化过程是物理变化的原因: 。
(2)开发利用新能源,减少化石燃料的使用,氢气是最理想的清洁燃料,原因是 ,如图中环保程度最高的制氢方式是 。
(3)碳转化。杭州亚运会所使用的火炬燃料为“零碳”甲醇。“零碳”甲醇可通过废碳再生技术制得,涉及反应:。若2.2吨二氧化碳完全转化为甲醇,生成的甲醇的质量是多少,写出计算过程 。
【答案】(1)二氧化碳分子本身没有改变,只是分子间的间隔变小
(2) 氢气燃烧的产物只有水,对环境无污染 可再生能源发电制氢
(3)解:设生成的甲醇的质量为x
x=1.6t
答:若2.2吨二氧化碳完全转化为甲醇,生成的甲醇的质量是1.6吨。
【解析】(1)从微观角度来看,物理变化的本质是分子本身没有改变,只是分子间的间隔发生变化。在CO2液化过程中,二氧化碳分子本身没有发生变化,仅仅是分子间的间隔变小了,所以液化过程是物理变化。
(2)氢气是最理想的清洁燃料,原因是氢气燃烧的产物只有水,对环境无污染。观察图中制氢方式,可再生能源发电制氢在过程中对环境的影响最小,所以环保程度最高的制氢方式是可再生能源发电制氢。
(3)见答案。
10.【新综合·实验测定与守恒计算】(25-26九年级上·上海徐汇·期中)某兴趣小组利用如图装置测定碳酸氢铵的纯度(杂质不分解)。
(1)气密性检查:在干燥管尾部连接瘪气球,关闭止水夹K1,用酒精灯微热硬质玻璃管,若观察到气球膨胀,则说明 。
(2)实验过程中充分加热至固体不再减少后,停止加热,还需继续注入一段时间空气的目的是 。
(3)已知:浓硫酸有很强的吸水性,干燥管II的作用是 。
(4)实验室取用10克样品进行实验,最后装置III浓硫酸洗气瓶吸收氨气的质量为1.7克,求碳酸氢铵的纯度。(写出计算过程)
【答案】(1)装置气密性良好
(2)使碳酸氢铵分解生成的气体完全被吸收
(3)防止空气中的水蒸气被浓硫酸吸收
(4)
解:设10克样品中碳酸氢铵质量为x
x=7.9g
碳酸氢铵的纯度为
答:碳酸氢铵的纯度为79%。
【解析】(1)在干燥管尾部连接瘪气球,关闭止水夹K1,用酒精灯微热硬质玻璃管,玻璃管内因温度升高气压增大,若观察到气球膨胀,则说明装置气密性良好。
(2)反应结束后装置内会有气体残留,实验过程中充分加热至固体不再减少后,停止加热,还需继续注入一段时间空气是为了使碳酸氢铵分解生成的气体完全被吸收。
(3)浓硫酸具有吸水性,空气中含有水蒸气,干燥管II作用是防止空气中的水蒸气被浓硫酸吸收,影响实验结果。
(4)解题过程见答案。
1.【新正误·甲烷燃烧方程式】(2024·上海·中考真题)甲烷完全燃烧的化学方程式正确的是
A.CH4+2O2CO2+2H2O B.CH4+O2CO2+H2O
C.CH4+2O2=CO2+2H2O D.CH4+2O2CO+2H2O
【答案】A
【解析】A.由分析可知,选项中的化学方程式书写正确,故选项化学方程式书写正确,符合题意。
B.由分析可知,选项中的化学方程式没有配平,故选项化学方程式书写错误,不符合题意。
C.由分析可知,甲烷燃烧的反应条件为“点燃”,选项中的化学方程式没有注明反应条件,故选项化学方程式书写错误,不符合题意。
D.由分析可知,甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水,而选项中的化学方程式中的生成物为一氧化碳和水,为甲烷不完全燃烧,故选项化学方程式书写错误,不符合题意。
故选:A。
2.【新判断·分解反应辨识】(25-26九年级上·上海·期中)下列反应属于分解反应的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】分解反应是一种物质生成两种或多种物质的反应,即“一变多”。
A、该反应不符合“一变多”的形式,不属于分解反应,故选项错误;
B、该反应符合“一变多”的形式,属于分解反应,故选项正确;
C、该该反应不符合“一变多”的形式,不属于分解反应,故选项错误;
D、该反应不符合“一变多”的形式,不属于分解反应,故选项错误;
故选B。
3.【新信息·化学方程式含义】(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。
【解析】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。
4.【新分析·催化反应与质量关系】(25-26九年级上·上海静安·月考)我国科学家为实现碳中和,在转化再利用方面进行了大量的研究,转化的化学方程式为:,下列说法正确的是
A.反应后分子个数变少
B.参加反应的反应物和生成物的质量比是
C.反应前后催化剂的质量和性质不变
D.每参加反应时,会生成18g的水
【答案】A
【解析】A、反应前有1个CO2分子和3个H2分子,共1+3=4个分子;反应后有1个CH3OH分子和1个H2O分子,共1+1=2个分子,反应后分子个数变少,正确;
B、根据化学方程式可知,则参加反应的CO2、H2、CH3OH、H2O质量比为(44×1):(2×3):(32×1):(18×1)=44:6:32:18,错误;
C、反应前后催化剂的质量和化学性质不变,物理性质可能改变,错误;
D、设2gH2参加反应生成水的质量为x。
解得x=6g,不是18g,错误。
故选A。
5.【新实验·质量守恒验证辨析】(25-26九年级上·上海·月考)如图是兴趣小组设计的验证质量守恒定律的小实验。下列说法不正确的是
A.实验一不能用于验证质量守恒定律
B.实验二在用加热锥形瓶的过程中,铜粉用量过少不会影响实验结果
C.实验三反应前后天平始终保持平衡(忽略浮力)
D.实验四蜡烛燃烧时,减少的质量为释放到空气中的水蒸气与二氧化碳的质量之和
【答案】D
【解析】A、氯化钠溶于水属于物理变化,不能用于验证质量守恒定律,A不符合题意;
B、加热时,铜粉会与锥形瓶中的氧气反应生成氧化铜,但由于装置密闭,天平会保持平衡,铜粉用量过少不会影响实验结果,B不符合题意;
C、稀盐酸会与石灰石中的碳酸钙反应生成二氧化碳、氯化钙和水,由于装置密闭,天平始终保持平衡,C不符合题意;
D、蜡烛燃烧会消耗空气中的氧气,故蜡烛减少的质量等于释放到空气中的水蒸气与二氧化碳的质量之和减去消耗的氧气的质量,D符合题意。
故选D。
6.【新推断·密闭容器质量守恒】(2025·云南曲靖·一模)在某密闭容器内有甲、乙、丙、丁四种物质,在一定条件下充分反应,测得反应前后各物质的质量如下表,下列说法正确的是
物质
甲
乙
丙
丁
反应前质量/g
6
2
14
35
反应后质量/g
M
2
22
13
A.反应后物质甲的质量为14g B.物质乙一定是该反应的催化剂
C.物质丁一定是化合物 D.物质甲、丙发生改变的质量之比为
【答案】C
【解析】A、由分析可知,反应后物质甲的质量为20g,故A错误;
B、由分析可知,乙的质量在反应前后不变,则乙可能是催化剂也可能是不参与反应的物质,故B错误;
C、结合分析可知,该反应为,属于化合反应,则物质丁一定是化合物,故C正确;
D、物质甲、丙发生改变的质量之比为,故D错误。
故选C。
7.【新图像·固体质量变化分析】(2025·上海青浦·二模)实验室用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气,装置中固体质量的变化如图所示,下列说法正确的是
A.点处固体成分是氯酸钾和氯化钾
B.反应过程中,固体中氯元素的质量保持不变
C.反应过程中,在固体中的质量分数保持不变
D.原混合物中氧元素质量分数等于
【答案】B
【解析】A、氯酸钾在二氧化锰的催化作用下加热生成氯化钾和氧气,二氧化锰作为催化剂,反应前后质量不变,P点处固体质量还在继续减小,此时氯酸钾有剩余,固体成分是氯酸钾、氯化钾、二氧化锰,故选项说法错误;
B、氯酸钾在二氧化锰的催化作用下加热生成氯化钾和氧气,根据质量守恒定律,反应过程中固体中氯元素的质量保持不变,故选项说法正确;
C、二氧化锰在反应中作催化剂,反应前后质量不变,反应过程中,氧气逸出,剩余固体的质量逐渐减少,则在固体中的质量分数逐渐增大,至完全反应不再发生改变,故选项说法错误;
D、氯酸钾在二氧化锰的催化作用下加热生成氯化钾和氧气,根据质量守恒定律,生成氧气的质量是(a-b)g即为氯酸钾中氧元素的质量,原混合物中氧元素质量包括氯酸钾中氧元素的质量和二氧化锰中氧元素的质量,则原混合物中氧元素质量大于(a-b)g,则原混合物中氧元素质量分数大于,故选项说法错误;
故选:B。
8.【新微观·制丁烷反应分析】(25-26九年级上·上海浦东新·期中)中国科学家以CO2和H2为原料制备丁烷(C4H10),是减少二氧化碳排放的一种方法,反应的微观示意图如下、下列说法不正确的是(不定项)
A.丁烷是由碳原子、氢原子构成的
B.该反应前后分子和原子的数目均改变
C.催化剂的质量和化学性质在反应前后均不变
D.反应的化学方程式为
【答案】AB
【解析】A、丁烷是由丁烷分子构成的,符合题意;
B、由方程式可知,该反应前后分子数目发生改变,原子的数目没有改变,符合题意;
C、催化剂的质量和化学性质在反应前后均不变,不符合题意;
D、反应方程式为,不符合题意;
故选AB。
9.【新装置·密闭实验质量守恒】(2025·上海松江·二模)用如图装置做碳酸钙和稀盐酸反应的实验,收集实验过程中的部分数据如表:
反应时间/分钟
0
1
2
3
质量/克
222.8
222.8
222.8
222.8
对实验过程分析正确的是(不定项)
A.气球会一直变大
B.2分钟时,反应可能停止了
C.用气球的目的是为了证明反应发生
D.该实验能验证质量守恒定律
【答案】BD
【解析】A、碳酸钙与稀盐酸反应生成二氧化碳,气球变大,当反应完全后,不再生成二氧化碳,气球不再变大,A错误;
B、气球不再变大时反应停止,2分钟时,反应可能停止了,B正确;
C、用气球的目的是为了收集反应生产的二氧化碳,保证装置密闭,C错误;
D、该实验碳酸钙与稀盐酸反应,装置的总质量保持不变,能验证质量守恒定律,D正确。
故选BD。
10.【新书写·CO2加氢制甲醇】(25-26九年级上·上海·月考)和新能源联合转化为燃料。如图所示是我国科研团队利用催化剂实现低温、高效、长寿命催化加氢制甲醇()的工艺。
写出和在催化剂和加热条件下转化为甲醇()的化学方程式: 。
【答案】
【解析】和在催化剂和加热条件下转化为甲醇和水,该反应的化学方程式为:。
1.【新守恒·合成氨质量变化分析】(24-25八年级下·上海静安·期末)合成氨是工业固氮的一种重要方法,利用氢气和氮气在高温高压和催化剂的条件下反应生成氨气。
(1)该反应的化学方程式为 。
(2)下表为合成氨反应中各物质反应前后的质量变化情况,说法正确的是___________。
物质
A
B
C
D
反应前质量(g)
34
10
22
0
反应后质量(g)
6
x
22
34
A.参加反应的A与生成的D质量相等
B.表中x的数值为6
C.反应物A为氮气,B为氢气
D.C一定是反应的催化剂
【答案】(1)
(2)C
【解析】(1)氢气和氮气在高温、高压、催化剂的条件下反应生成氨气,反应的化学方程式为:;
(2)A、根据表中数据可知,参加反应的A的质量为34g-6g=28g,生成的D质量为34g,故说法错误;
B、根据质量守恒定律可知,xg=34g+10g+22g+0g-6g-22g-34g=4g,则x的数值为4,故说法错误;
C、根据可知,参加反应氮气和氢气的质量比为28:6,根据表中数据可知,参加反应A和B的质量比为(34g-6g):(10g-4g)=28:6,所以反应物A为氮气,B为氢气,故说法正确;
D、C反应后质量不变,可能是反应的催化剂,也可能是不参加反应的杂质,故说法错误。
故选C。
2.【新探究·水的组成多角度验证】(25-26九年级上·上海静安·月考)科学家用“分”与“合”的方法证明了水的组成:
(1)下图装置为水电解实验,反应方程式为 。有关说法正确的是 。
A.a管电极连接电源正极
B.b管中产生的气体能使带火星的木条复燃
C.a管中产生的气体与b管中产生气体的质量比为8:1
D.该实验可证明水是由氢气和氧气组成的
(2)电解水实验宏观上说明水的组成,同时在微观上验证了_______。
A.化学变化前后,元素种类不变
B.原子是最小的微粒
C.分子没有改变,仅仅是重新组合
D.化学变化微观本质:分子分成原子,原子重新组合
(3)点燃氢气,也能证明水的组成。补画微观示意图 。
将尖嘴玻璃管喷出的纯净氢气点燃,伸入充满氧气的集气瓶中(如下图),实验过程中可以观察到的现象是 。若氧气是用排水法收集的,能否达到实验目的?请说明理由 。
【答案】(1) B
(2)D
(3) 纯净的氢气在氧气中安静地燃烧,发出淡蓝色火焰,放出大量热,集气瓶内壁上有一层水雾 能达到实验目的,排水法收集氧气时,虽然集气瓶中会残留少量水,但这些水不影响氢气在氧气中燃烧生成水的检验,能证明水是由氢元素和氧元素组成的
【解析】(1)水电解生成氢气和氧气,反应的化学方程式为;
A、电解水时,与电源负极相连的试管内产生的气体体积多,是氢气,与电源正极相连的试管内产生的气体体积少,是氧气,a管内气体体积多,所以a管电极连接电源负极,此选项错误;
B、b管内气体体积少,是氧气,氧气能使带火星的木条复燃,此选项正确;
C、a管中产生的气体是氢气,b管中产生的气体是氧气,氢气和氧气的质量比为1:8,此选项错误;
D、该实验可证明水是由氢元素和氧元素组成的,不是由氢气和氧气组成的,此选项错误。
故选B。
(2)A、元素是宏观层面,故A不符合题意;
B、原子可以分为原子核和核外电子,且在化学变化中不可再分,但不能绝对的说“原子是最小的微粒”,故B不符合题意;
C、“分子没有改变,仅仅是重新组合”与事实不符,电解水时水分子分解为氢元素和氧原子,故C不符合题意;
D、电解水的微观过程是水分子分裂成氢原子和氧原子,氢原子重新组合成氢分子,氧原子重新组合成氧分子,这验证了化学变化微观本质:分子分成原子,原子重新组合成新的分子,故D符合题意。
故选D;
(3)从微观角度看,2个氢分子和1个氧分子反应生成2个水分子,所以补画的微观示意图应是2个水分子(每个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成),微观示意图为;
氢气具有可燃性,纯净的氢气在氧气中安静地燃烧,发出淡蓝色火焰,放出大量热,集气瓶内壁上有一层水雾;
排水法收集氧气时,虽然集气瓶中会残留少量水,但这些水不影响氢气在氧气中燃烧生成水的检验,能证明水是由氢元素和氧元素组成的。
3.【新验证·质量守恒定律实验对比】(24-25八年级下·上海·月考)为“探究参加化学反应前后各物质的质量总和是否相等”,三位同学分别做了下面三个实验。
实验一:反应前,称量装置和白磷的总质量,然后使白磷燃烧,反应后冷却到室温再称量。
实验二:将装有氢氧化钠溶液的试管放入装有硫酸铜溶液的烧杯中,称量,然后将两种溶液混合,过一会再称量。
实验三:将装有稀盐酸的试管放入装有大理石的烧杯中,称量,然后将稀盐酸与大理石混合,过一会再称量。
实验数据见表:
编号
实验一
实验二
实验三
变化前
变化后
(1)从表中数据看,三个实验过程,发生化学反应前后物质质量变化情况是:实验一 (选填“减小”或“增大”或“不变”,下同),实验二 ,实验三 。
(2)实验 不能正确反映反应物与生成物之间的质量关系。由此可得出;选用有 参加或生成的化学反应来验证质量守恒定律时,必须在 体系中进行。
(3)实验一是通过白磷燃烧来验证质量守恒定律,下列说法错误的是_____。
A.实验过程中气球先变大后变瘪
B.白磷有毒,取用时不要沾到皮肤和衣物上
C.瓶底的细沙起隔热作用,防止瓶底炸裂
D.实验过程中托盘天平始终保持平衡
(4)微观解释:化学反应的过程实质上是 。
(5)在化学反应前后,一定不变的是 (填数字序号)。
①元素种类;②原子种类;③原子数目;④分子种类;⑤分子数目;⑥物质的总质量
【答案】(1) 不变 不变 减小
(2) 三 气体 密闭
(3)D
(4)原子的重新组合
(5)①②③⑥
【解析】(1)从表中数据看,三个实验过程,发生化学反应前后物质质量变化情况是:实验一不变,实验二不变、实验三减小;
(2)实验三中,大理石的主要成分碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,反应生成的二氧化碳扩散到空气中,使反应后烧杯中的质量减小,则实验三不能正确反映反应物与生成物之间的质量关系;由此可得出,选用有气体参加或生成的化学反应来验证质量守恒定律时,必须在密闭体系中进行;
(3)A、白磷燃烧放出热量,气体受热膨胀,可观察到气球变大,白磷燃烧消耗氧气,反应结束并冷却至室温,装置内气体减小,压强减小,可观察到气球变瘪,则实验过程中气球先变大后变瘪,故A不符合题意;
B、白磷有毒,取用时不要沾到皮肤和衣物上,故B不符合题意;
C、细沙可以吸收热量,防止玻璃瓶因高温而破裂,故C不符合题意;
D、实验过程中,托盘天平先偏向右盘,后偏向左盘,最终会恢复平衡,故D符合题意;
故选:D;
(4)在化学反应中,原子不会消失或产生,只是重新排列组合形成新的分子或化合物。因此,化学反应的过程实质上是原子的重新组合;
(5)根据质量守恒定律可知,在化学反应前后,一定不变的是元素种类、原子种类、原子数目、物质的总质量,故填:①②③⑥。
4.【新微观·氢气燃烧与定量计算】(25-26九年级上·上海嘉定·期中)氢气是最理想的清洁燃料。
(1)如图是氢气燃烧反应的微观示意图,请在图C框中补画出缺少的微观粒子模型。
(2)此变化的微观实质是:在一定条件下,氢分子分解成氢原子,氧分子分解成氧原子,每2个氢原子和1个氧原子构成 。
(3)若要通过氢气燃烧产生36g的水,则需要消耗氧气的质量为多少克?(根据化学方程式进行计算。)
【答案】(1)
(2)1个水分子
(3)解:设需要消耗氧气的质量为x
x=32g
答:需要消耗氧气的质量为32克。
【解析】(1)根据质量守恒定律,反应前后原子种类、数目不变。A 中有1个氧分子和2个氢分子,B 中有2个氧原子和4个氢原子,C中含有1个水分子(共2个氢原子和1个氧原子),因此C框中需补画1 个水分子模型(由1个氧原子和2个氢原子构成),作图为。
(2)每2个氢原子和1个氧原子构成1个水分子。
(3)氢气燃烧生成水,化学方程式为,根据水的质量计算,见答案。
5.【新转化·CO2制甲醇微观定量】(25-26九年级上·上海·阶段练习)我国科学家成功合成新型催化剂,能将高效转化为甲醇()。这不仅可以缓解温室效应,还将成为理想的能源补充形式。
(1)该反应的微观示意图如图(图中的微观粒子恰好完全反应)。请在图中画出甲的微观粒子示意图 。
(2)上述反应涉及到的物质中属于氧化物的有 (填化学式)。
(3)每生成1吨甲醇,理论上可减少排放 吨。(根据化学方程式列式计算)
【答案】(1)
(2)CO2、H2O
(3)解:设每生成1吨甲醇,理论上可减少排放二氧化碳的质量为x。
x=1.375t
答:每生成1吨甲醇,理论上可减少排放二氧化碳的质量为1.375吨。
【解析】(1)根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和数目不变。反应后有1个碳原子、6个氢原子和2个氧原子。反应前已有1个二氧化碳分子(含1个碳原子、2个氧原子),所以甲应为3个氢气分子,微观粒子示意图为三个由两个氢原子构成的分子,即。
故填:。
(2)氧化物是由两种元素组成,其中一种是氧元素的化合物。反应涉及的物质中,二氧化碳由碳、氧两种元素组成,水由氢、氧两种元素组成,所以属于氧化物的是:CO2、H2O。
故填:CO2、H2O。
(3)见答案。
6.【新综合·水的净化与电解探究】(25-26九年级上·上海·阶段练习)水是生命赖以生存的重要物质。
(1)保护水资源从我做起。下列做法正确的是___________(填序号)。
A.洗手后随手关闭水龙头,以节约用水
B.工业污水未经分级处理直接作为园林绿化用水
(2)下列净水方法中,采用单一操作净化程度较高的是___________(填序号)。
A.吸附 B.过滤 C.蒸馏
(3)向所取河水中加入明矾做絮凝剂,明矾的作用是 。
(4)沉降、过滤后的河水还会有一些有颜色、有气味的杂质,可利用活性炭的 性进行净化。
(5)通过水的生成和分解实验认识水的组成。
①在空气中点燃纯净的氢气,产生 火焰,上方罩一个干燥的烧杯,观察到 ,写出该反应的化学方程式 。
②在如图所示电解器玻璃管中加满水,通电一段时间后,a管中产生3 mL气体时,b管中产生的气体体积约为 mL。
③用电解水的方法制取1 g氢气。理论上至少需要水的质量是 。
A.2 g B.6 g C.8 g D.9 g
④图1切断电源,用燃着的木条分别在玻璃管尖嘴口检验电解产生的气体,观察到 (填“a”或“b”)管中气体使木条燃烧更旺,另一管中气体可燃。
⑤利用分解和合成探究水的组成的过程,对形成研究物质组成的思路与方法具有重要意义。下列说法不正确的是 。
A.图1中,管a、管b产生气体的体积比为2:1
B.图2中,观察到干燥烧杯内出现水雾,可知水中一定含有氢元素
C.两个化学变化过程中,分子、原子种类均发生改变
D.本探究得出的结论是水由氢、氧元素组成
【答案】(1)A
(2)C
(3)吸附水中的悬浮杂质,加速其沉降
(4)吸附
(5) 淡蓝色 烧杯内壁有水雾 1.5 D b C
【解析】(1)A、洗手后随手关闭水龙头,可节约用水,做法正确;
B、工业污水未经处理直接作为园林绿化用水,会污染环境,做法错误。
故选A。
(2)吸附只能除去色素和异味等;过滤能除去不溶性杂质;蒸馏可除去水中所有的杂质,得到蒸馏水,净化程度最高。
故选C。
(3)明矾溶于水形成的胶状物能吸附水中的悬浮杂质,加速其沉降。
(4)活性炭疏松多孔具有吸附性,可除去水中有颜色、有气味的杂质。
(5)①氢气在空气中燃烧产生淡蓝色火焰,上方罩干燥烧杯,烧杯内壁有水雾,反应的化学方程式为。
②电解水时,负极产生氢气,正极产生氧气,氢气与氧气的体积比为2∶1,a 管连接负极,产生氢气3mL,则 b 管产生氧气的体积约为1.5mL。
③电解水生成氢气和氧气,化学方程式为,设制取1g氢气需要水的质量为x,则
x=9g
故选D。
④b 管产生的是氧气,氧气具有助燃性,能使木条燃烧更旺。
⑤A、电解水时,管 a(氢气)、管 b(氧气)产生气体体积比为2:1,正确;
B、氢气燃烧生成水,干燥烧杯内出现水雾,根据化学反应前后元素种类不变,可知水中含氢元素,正确;
C、化学变化中分子种类改变,原子种类不变,错误;
D、氢气只含氢元素、氧气只含氧元素,氢气燃烧生成水,电解水生成氢气和氧气,均说明水由氢、氧元素组成,正确。
故选C。
7.【新工艺·乙炔银制备与计算】(25-26九年级上·上海·阶段练习)利用废银催化剂与乙炔()可制乙炔银()。已知干燥的乙炔银对热、光、摩擦、震动、冲击都异常敏感,甚至用羽毛触碰都可能引起爆炸。
(一)制取乙炔。
向电石(主要成分)中加水可得到乙炔,利用下图装置制备纯净的乙炔气体。
(1)电石与水的反应剧烈,为得到较为平稳的气流,可采取的措施为 。
(2)推测该反应中副产物的元素组成为 ;进一步探究副产物,取烧瓶中剩余液体上层清液,通入,可观察到溶液变浑浊,写出用电石制乙炔的化学方程式 。
(3)电石中含有少量杂质会使得生成的乙炔气体不纯,我们通常会用溶液除去杂质气体,请在虚框中完善实验设计。
(二)制备乙炔银。向银氨溶液中通入乙炔可得到乙炔银沉淀。
(4)将以下反应方程式补充完整: C2H2+ Ag(NH3)2OH+ H2O= Ag2C2↓+ NH3∙H2O
(5)根据化学方程式计算,若要制得120g乙炔银固体,至少通入乙炔气体多少克?
(6)实验制得的乙炔银固体应如何保存?
【答案】(1)通过分液漏斗控制滴加液体的速率
(2) 钙、氧、氢 CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2↑
(3)
(4) 1 2 2 1 4
(5)设:至少通入乙炔气体质量为x。
x=13g
答:至少通入乙炔气体质量为13g。
(6)在湿润的环境中,避免受热、光照,远离震动和冲击。
【解析】(1)电石与水的反应剧烈,为得到较为平稳的气流,可采取的措施为可以通过分液漏斗控制滴加液体的速率,进而控制反应速率;
(2)电石(CaC2)与水反应生成乙炔(C2H2),根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,反应物中有钙、碳、氢、氧元素,乙炔中含碳、氢元素,所以副产物中应含有钙、氧、氢元素。
取烧瓶中剩余液体上层清液,通入CO2,可观察到溶液变浑浊,说明有氢氧化钙生成,所以电石制乙炔的化学方程式为CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2↑;
(3)
电石中含有少量杂质会使得生成的乙炔气体不纯,若用溶液除去杂质气体,杂质气体可在虚框中应连接一个装有CuSO4溶液的洗气瓶,长进短出(增大气体与硫酸铜溶液接触),即气体从长导管进入洗气瓶,通过硫酸铜溶液除去杂质后,从短导管导出,如图:;
(4)从碳(C)原子看,反应前后C2H2和Ag2C2中碳原子数目已相等;
从银(Ag)原子看,要使反应后生成Ag2C2中有2个银原子,那么Ag(NH3)2OH前面的系数应为2;
当Ag(NH3)2OH系数为2时,2Ag(NH3)2OH中含4个氮(N)原子,所以NH3⋅H2O前面系数应为4;
此时,根据氢(H)和氧(O)原子数目,需要在H2O前添加系数2,所以配平后的方程式为C2H2+2Ag(NH3)2OH+2H2O=Ag2C2↓+4NH3⋅H2O;
(5)见答案;
(6)因为干燥的乙炔银对热、光、摩擦、震动、冲击都异常敏感,甚至用羽毛触碰都可能引起爆炸,所以实验制得的乙炔银固体应保存在湿润的环境中,避免受热、光照,远离震动和冲击。
8.【新航天·推进剂与水气循环】(24-25八年级下·上海闵行·期末)2025年4月24日,搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭在酒泉卫星发射中心发射,神舟二十号3名航天员顺利进驻中国空间站。
(1)新型推进剂的研发是火箭技术发展的重要方向。
①液氢燃烧的化学方程式是 ,该反应属于 (填基本反应类型),从微观角度分析,氢气和液氢都具有可燃性的原因是 。
②偏二甲肼也是一种运载火箭的推进燃料,一定量的偏二甲肼在氧气中完全燃烧,反应前后各物质的质量如图所示:
Ⅰ.图中a的数值是 。
Ⅱ.偏二甲肼中含有碳、氢元素的质量比是 。
(2)空间站中科学家采用水气整合系统,在一定条件下实现O2的再生和CO2的清除,流程如图所示。
①CO2清除系统中的反应原理是 (用化学方程式表示)。
②在流程图所示物质转化中,进入O2再生系统中发生电解水的质量 (填“大于”、“等于”或“小于”)CO2清除系统中生成水的质量。
③太空舱制氧气过程中若电解18g水,理论上能生成氧气的质量是 g。(根据化学方程式计算)
【答案】(1) 化合反应 氢气和液氢都由氢分子构成 3 3:1
(2) 大于 16
解:设理论上生成氧气的质量为x。
答:理论上生成氧气的质量为16g。
【解析】(1)①液氢在氧气中燃烧生成水,化学方程式为;该反应符合“多变一”的特点,属于基本反应类型中的化合反应;从微观角度分析,氢气和液氢都具有可燃性的原因是氢气和液氢都由氢分子构成,由分子构成的物质,分子是保持其化学性质的最小粒子,所以二者化学性质相同;
②根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变,则,解得;
由图可知,偏二甲肼在氧气中燃烧生成氮气、二氧化碳和水,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类及质量不变,则偏二甲肼中碳元素的质量等于生成二氧化碳中碳元素的质量,即,偏二甲肼中氢元素的质量等于生成水中氢元素的质量,即,故偏二甲肼中含有碳、氢元素的质量比是;
(2)①由流程图可知,清除系统中发生的反应是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;
②由流程图可知,再生系统中水在通电条件下分解生成氢气和氧气,清除系统中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,则再生系统电解水中氢元素的质量等于清除系统生成甲烷和水中氢元素的质量之和,故进入再生系统中发生电解水的质量大于清除系统中生成水的质量;
③计算过程见答案。
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