内容正文:
第五单元 定量研究化学反应
——化学反应的定量认识
链接鲁教版教材上册P122单元总结
参加
各物质的质量总和
各物质的质量总和
化学反应
数目
元素
分子种类
分子数目
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知识体系梳理
2
化学式
化学反应
反应物
生成物
反应条件
质量关系
客观事实
质量守恒定律
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知识体系梳理
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知识体系梳理
生成的气体和沉淀的质量
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知识体系梳理
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知识体系梳理
1.参加化学反应的各物质的质量总和,一定等于反应后生成的各物质的质量总和 ( )
2.在化学反应前后,物质的总体积一定保持不变 ( )
3.在化学反应前后,分子的种类、数目一定发生改变 ( )
4.根据质量守恒定律可以推断化学方程式中某一反应物或生成物的化学式、化学计量数 ( )
5.化学反应前后原子种类、数目和质量均不变 ( )
6.为了使反应前后各原子总数相等,书写化学方程式时可以改动化学式中元素符号右下角的数字 ( )
易错判断
√
×
×
√
√
×
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知识体系梳理
7.化学反应前后元素的化合价一定发生改变 ( )
8.6 g碳与6 g氧气充分反应,生成12 g二氧化碳 ( )
×
×
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知识体系梳理
实验
探究化学反应前后物质的质量有无变化 (方法导引:化学反应的定量认识)
实验原理 当物质发生化学反应时,比较参加反应的反应物的质量总和与生成物的质量总和的大小,验证质量守恒定律
实验装置 甲 乙 丙
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实验素养提升
(续表)
实验
现象 现象:①
反应后再次称量,天平
② 现象:③
反应后再次称量,天平
④ 现象:⑤
反应后再次称量,天平
⑥
化学方
程式 ⑦
⑧
⑨
产生蓝色
沉淀
平衡
固体溶解,产
生大量气泡
不平衡
白磷燃烧,产生大
量白烟,气球先变大后变瘪
平衡
2NaOH+CuSO4
=== Na2SO4+
Cu(OH)2↓
CaCO3+2HCl ===
CaCl2+H2O+CO2↑
4P+5O2 2P2O5
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实验素养提升
(续表)
实验
分析 反应无气体参加,无气体生成,没有物质进入烧杯或从烧杯中散失 反应后,出现上述现象的原因:⑩
启发:验证质量守恒定律时,有气体参加或生成的化学反应,必须在密闭装置中进行 容器密闭,没有物质进入或散失
反应
生成的CO2逸散到空气中,未被称量
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实验素养提升
(续表)
注意事项 实验乙 若想用此实验验证质量守恒定律,应在密闭装置中进行
实验丙 小气球的作用:缓冲作用, ⑪ ;密闭作用,防止⑫
锥形瓶底铺一层细沙的作用:防止白磷燃烧使锥形瓶受热不均而炸裂
实验结束指针偏右的原因:装置气密性不好,使白烟逸散到了空气中,所以实验前要⑬
需冷却至室温再称量的原因:气球胀大时,所受浮力会对称量结果造成影响
防止压强过大冲开橡皮塞
与外界发生物质交换
检查装置的气密性
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实验素养提升
(续表)
注意事项 质量守恒定律只适用于⑭ ,验证质量守恒定律只能选择化学反应
实验结论 化学反应后生成的各物质的质量总和⑮ 参加化学反应的各物质的质量总和
化学反应
等于
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实验素养提升
(2025山西)探究“化学反应前后物质的质量关系”。
(1)实验方法:如图5-1Ⅰ所示,先称量。将胶头滴管中的硫酸铜溶液全部滴入锥形瓶中,反应结束后,再称量。
(2)实验原理:图Ⅰ锥形瓶中发生反应的化学方程式为
。
(3)实验现象:图Ⅰ锥形瓶中观察到的现象是 ,天平指针不偏转。
(4)实验结论: 。
例
图5-1
2NaOH+CuSO4 ===
Cu(OH)2↓+Na2SO4
产生蓝色沉淀
化学反应前后物质的质量总和相等
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实验素养提升
[问题与思考]
(5)如图Ⅱ所示进行实验,反应结束后再称量,烧杯中物质的质量变化是 。
(6)比较上述两个实验,利用图Ⅱ化学反应设计实验时,应注意的问题是
。
图5-1
减小
反应
要在密闭容器中进行
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实验素养提升
(详见实验素养提升)
探究化学反应前后物质的质量有无变化
考向一
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高频考向探究
1.(2024甘肃)密闭容器中有甲、乙、丙、丁四种物质,在一定条件下发生化学反应,测得反应前后有关数据如下:
下列关于此反应的说法不正确的是 ( )
A.表中待测数值是20
B.物质乙可能是该反应的催化剂
C.该反应是分解反应
D.反应中甲与丙变化的质量比为5∶2
质量守恒定律的应用
考向二
物质 甲 乙 丙 丁
反应前质量/g 6 2 14 35
反应后质量/g 待测 2 22 13
D
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高频考向探究
2.(2025龙东)密闭容器内有甲、乙、丙、丁四种物质,在一定条件下发生化学反应,测得反应前后有关数据如下表:
下列有关此反应的说法正确的是 ( )
A.表中待测数值是16
B.物质乙一定是单质
C.物质丙一定是该反应的催化剂
D.反应中甲与丁变化的质量之比为8∶1
物质 甲 乙 丙 丁
反应前的质量/g 30 8 2 9
反应后的质量/g 待测 26 2 7
D
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高频考向探究
3.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分数如图5-2所示。下列说法错误的是( )
A.该反应属于基本反应类型中的化合反应
B.该化学反应中乙、丙质量变化比为3∶17
C.物质丙可能为单质
D.物质丁可能是该反应的催化剂
图5-2
C
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高频考向探究
4.(2025泗洪一模)在一个密闭容器中,有甲、乙、丙、丁四种物质,一定条件下充分反应,测得反应前后各物质的质量如图5-3所示。下列说法正确的是
( )
A.x=14
B.乙一定是催化剂
C.甲可能是单质
D.丙和丁的相对分子质量之比一定是9∶8
图5-3
A
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高频考向探究
5.载人航天器中处理CO2的一种方法是将CO2与氢气反应,反应前后分子种类变化的微观示意图如图5-4。
下列说法不正确的是 (填字母)。
A.参加反应的甲和乙的质量总和等于
生成的丙和丁的质量总和 B.反应前
后原子、元素的种类不变 C.化学反应前后原子的个数、质量不变
D.化学反应前后分子的种类、数目不变 E.乙的化学式为H2O
F.1个丁分子中含有5个原子 G.18 g丙中氧元素的质量是12 g
H.该反应是置换反应 I.该反应中甲和丙的质量比为1∶9
J.该反应涉及3种氧化物 K.该反应中甲和丁的分子个数比为4∶1
图5-4
DEGHIJ
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高频考向探究
6.(2025泗洪一模)科学家设计了“人造树叶”模拟光合作用,其装置和反应的微观示意图如图5-5。下列说法错误的是 ( )
A.该反应共涉及三种单质
B.反应前后各元素的化合价均涉及改变
C.参加反应的CO2与H2O的质量比为22∶9
D.该设计为“碳中和”提供了新途径
图5-5
A
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高频考向探究
7.(2025威海)如图5-6是工业上用“双碱法”脱硫处理SO2废气的过程。下列说法不正确的是 ( )
A.该工艺可减少酸雨的形成
B.理论上该工艺生产过程无须补充NaOH
C.过程Ⅰ发生的是复分解反应
D.过程Ⅱ反应前后原子的种类和数目不变
图5-6
C
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高频考向探究
8.有关化学方程式:2CO+O2 2CO2的叙述,其中不正确的是 ( )
A.一氧化碳和氧气在点燃条件下生成二氧化碳
B.反应前后碳原子、氧原子的个数均不变
C.每2个一氧化碳分子和1个氧分子在点燃条件下生成2个二氧化碳分子
D.每2份质量的一氧化碳和1份质量的氧气充分反应可生成2份质量的二氧化碳
化学方程式及其意义
考向三
D
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高频考向探究
9.(2025凉山州)下列化学方程式和相应说法均正确的是 ( )
A.S+O2 SO2 硫在空气中燃烧产生明亮的蓝紫色火焰
B.3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2 该反应属于置换反应
C.C+CO2 2CO 该反应要吸收热量
D.Fe+ZnSO4 === Zn+FeSO4 该反应说明Fe的金属活动性比Zn强
C
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高频考向探究
10.(2025河北)我国“神舟”系列载人飞船的发射均取得圆满成功,飞船使用的某种发动机利用了反应:3N2H4 2N2↑+3H2↑+2NH3↑,该反应属于
( )
A.分解反应
B.化合反应
C.置换反应
D.复分解反应
化学反应类型
考向四
A
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高频考向探究
11.氨(NH3)是一种重要物质,随着“双碳”目标的提出,氨正由肥料走向燃料。研究发现氨作为燃料,是一种比氢气更理想的能源,一定条件下,氨在纯氧中反应的产物是N2和H2O,反应的化学方程式为
,该反应属于基本反应类型中的 反应。
2N2+6H2O
置换
4NH3+3O2
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高频考向探究
12.(2024河北)为测定某稀硫酸中溶质的质量分数,向盛有100 g该稀硫酸的烧杯中,分三次加入一定质量的锌粉,生成气体的质量与加入锌粉质量的关系如图5-7所示。请计算:
(1)m的值为 。
化学反应的有关计算
考向五
图5-7
0.4
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高频考向探究
(2)该稀硫酸中溶质的质量分数。
图5-7
解:设参加反应的H2SO4的质量为x。
Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑
98 2
x 0.5 g
=
x=24.5 g
该稀硫酸中溶质的质量分数为×100%=24.5%。
答:该稀硫酸中溶质的质量分数为24.5%。
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高频考向探究
13.(2025泗洪二模)如图5-8Ⅰ是碳酸钙D3标签的部分信息。化学社团为测定该药片中碳酸钙的量是否与标签相符,进行实验如图Ⅱ所示(已知钙片中其他成分不参加反应)。
(1)充分反应后生成气体的质量为 g。
图5-8
4.4
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高频考向探究
(2)计算并判断碳酸钙含量是否与标签相符。(写出计算过程)
解:设10片药片中碳酸钙的质量为x。
CaCO3+2HCl === CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
x 4.4 g
= x=10 g
每片药片中碳酸钙的质量为=1 g,每片药片中碳酸钙的质量分数为×
100%=50%,与标签相符。
答:碳酸钙含量与标签相符。
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高频考向探究
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