专题05 定量研究化学反应（期末复习讲义）八年级化学下学期新教材鲁教版五四学制

专题05 定量研究化学反应 内容导航 明·期末考情：把握考试趋势方向，精准备考 理·核心要点：系统归纳知识脉络，构建体系 破·重难题型：攻克典型疑难问题，突破瓶颈 过·分层验收：阶梯式检测与评估，稳步提升 考查重点 命题角度 质量守恒定律的理解与微观解释 质量守恒定律的内容及适用范围判断；质量守恒定律的微观本质（原子种类、数目、质量不变）的理解；结合反应前后物质的质量变化、元素种类与质量变化判断反应物、生成物及催化剂；利用质量守恒定律推断未知物质的化学式或组成元素 质量守恒定律的实验探究 验证质量守恒定律的实验装置选择（密闭装置的必要性分析）；实验现象的描述与误差分析（如气体逸散、浮力影响等导致的天平不平衡）；根据实验目的补充或完善实验方案；不同反应体系（有气体参与 / 生成、无气体参与）的实验设计与评价 化学方程式的书写与意义 根据文字描述、反应事实或微观示意图书写化学方程式；化学方程式书写正误判断（化学式、配平、反应条件、气体 / 沉淀符号标注）；化学方程式的宏观、微观及质量意义的理解与表述；化学方程式中各物质的粒子个数比、质量比的计算与判断 化学方程式的配平方法 最小公倍数法、观察法、奇数配偶法等常见配平方法的应用；含原子团、有机物的化学方程式配平；配平过程中的易错点判断（如配平比例、原子守恒验证） 根据化学方程式的简单计算 根据反应物或生成物的质量，计算其他物质的质量；含杂质（杂质不参与反应）的化学方程式计算；结合实验数据、表格或图像的化学方程式计算；计算过程中步骤、格式、单位的规范性判断与纠错 定量研究化学反应的综合应用 结合生产、生活实际情境（如工业炼铁、实验室制气、燃料燃烧）的化学方程式书写与计算；根据反应的定量关系分析反应进程、判断过量问题；利用质量守恒定律解决综合计算、推断题 要点01 质量守恒定律及其理解 1、质量守恒定律定义：参加化学反应的各物质的 等于反应后生成的各物质的 。这个规律叫做 。 2、适用范围：一切化学反应都遵守质量守恒定律，不能用来解释 。 归｜纳｜总｜结 （1）注意“ ”的质量总和，不能遗漏任一反应物或生成物；  （2）此定律强调的是质量守恒，不包括 等其它方面的守恒；  （3）正确理解“参加”的含义，没有参加反应或者反应后剩余物质的质量不要 。 （4）守恒概念：质量守恒，不是体积、密度、分子个数等守恒。 （5）质量范围：所有参加反应的反应物质量（不包括没有反应完的部分和催化剂的质量）。 和所有生成物的质量。尤其注意参加反应的气体或反应生成的 、 等不要忽略。 要点02 质量守恒定律的微观解释 1、化学反应前后物质的质量总和相等的本质原因是：化学反应是分子破裂成原子，原子重新组合成新的分子。 2、化学反应前后，原子的 都不变。 3、归纳化学变化前后变与不变 归｜纳｜总｜结 五个不变：原种原数原质，总质元种元质（原子种类、原子数目、原子质量；总质量、元素种类、元素质量） 两个一定变：物质种类、分子种类 两个可能变：化合价、分子总数 要点03 质量守恒定律的验证实验 1、实验验证：有气体 或 的实验必须在 容器里进行； 如：有气体生成的实验没密闭，天平会不平衡（生成的 ） 如：有气体参加的实验没密闭，天平会不平衡（没有称量 ） 2、实验1 红磷燃烧P + O2 → P2O5 （1）实验装置 （2）实验现象 红磷燃烧，产生大量 ，放出大量的热，气球 ，待装置冷却后，气球 。 反应后的物质总质量m2与反应前的物质总质量m1相等， 。 3.质量“不守恒”的实验情况分析 碳酸钠与稀盐酸的反应 镁条的燃烧 实验图示 实验现象 白色粉末溶解，有 。 天平 。 产生白色固体(还有少量 产生)， 天平不平衡，发出耀眼的 光，放出热量。 反应原理 实验分析 反应生成的 是气体，逸散到空气中去，所以质量变小 氧化镁的质量等于反应的镁条和参加反应的氧气质量总和， 导致质量 。但逸散的白烟质量又大于增加的气体质量，坩埚钳上可能也粘有一部分氧化镁，此二者均会造成氧化镁损失，导致质量 。故实验结果“减小”、“不变”或“增大”均可能。 实验结论 所有的化学反应 质量守恒定律，表面貌似“不守恒”的实验需要认真加以分析原因。 或 （或者有烟、雾状物质生成）的反应，验证质量守恒定律时， 必须在 容器里进行。 归｜纳｜总｜结 1.所有化学反应都遵守质量守恒定律，天平失衡只是因为有物质（气体、白烟）逸散到体系外，或有外界物质（氧气）参与反应未被称量，并非定律不成立。 2.实验关键要点： 密闭体系：是验证定律的前提，避免气体、烟 / 雾状物质逸散，也避免外界气体参与反应未被称量。 误差分析：敞口体系中，气体逸散会使反应后质量偏小；有气体参与反应时，未称量气体质量会使反应后质量偏大。 要点04 化学方程式的书写及意义 1、概念：用 来表示 的式子叫做 。 2、书写原则：（1）遵守 ；（2）符合 。 3、书写步骤： （1）写：根据事实写出反应物和生成物的 ，中间用 线相连； （2）配： 化学方程式；（配平时 的数字不能改动），最小公倍数法，奇数配偶数法，定一法； （3）等；将短横线改为 ； （4）标：标明 以及生成物的状态“↑”或“↓”；↑、↓只能标在 上，并且反应物有气体或固体时， 标↑、↓； （5）查：检查化学式是否写错、是否配平、条件和生成物状态是否标了、标了是否恰当，加热条件用▲。 4、意义：（1）表明 、生成物和 ； （2）表明各个反应物、生成物之间的 比； （3）表明各个反应物、生成物的 （相对质量= 乘以 ）； 5、读法：以C+O2CO2为例。注意事项：“+”读作“ ”；“=”读作“ ”。 （1）宏观：碳 氧气在点燃的条件下 二氧化碳； （2）微观：每 个碳原子和 个氧分子在点燃的条件下反应生成1个二氧化碳分子； （3）质量：每 份质量的碳和 份质量的氧气在点燃的条件下反应生成 份质量的二氧化碳。 归｜纳｜总｜结 （1）化学方程式书写： ① 不能写错；根据反应条件确定生成物，例如铁燃烧的生成物是 ，而不是氧化铁。铁与稀酸反应生物是 ，不是铁离子等； ②↑、↓只能标在 上，并且反应物有气体或固体时， 标↑、↓； ③配平（配平时 的数字不能改动），只能在化学式的前边加化学计量数； ④反应条件不能漏，加热条件用▲，不能写成加热；高温与加热不能混了。 （2）读化学方程式的时候注意：“+”读作“ ”；“=”读作“ ”。 要点05 根据化学方程式进行简单的计算 1.化学方程式的计算步骤： （1）设：设 （说清楚设的是质量还是质量分数等，一定不要带 ）； （2）方：写出 并配平（一定配平）； （3）标：标出有关物质的量：上标 ，下标已 ； (4）比：列 ,求解； （5）答：简明地写出答案。 2、化学方程式的综合计算 （1）计算中可能用到的公式有： 质量＝ × 分解率＝ ／ ×100％ 某物质的质量分数＝某物质的 ／ ×100％ 纯净物的质量＝混合物的质量× （2）已知量的选择要合适，在化学方程式中只能用纯净物的质量,混合物的质量不能用，例如题干中提到恰好用来25g的稀盐酸，注意这个25g，不能用作化学方程式中HCl的质量，因为这个25g是HCl和水的总质量。 3、解题时把握三个要领，抓住三个关键。要领：解题步骤完整、格式规范、得数准确。关键：方程式要对、一定要陪平、准确计算相对分子质量。 归｜纳｜总｜结 1. 三大解题要领 步骤完整：严格遵循 “设 - 方 - 标 - 比 - 答” 五步，不能跳步。 格式规范：单位统一，已知量带单位，未知数不带单位，比例式书写清晰。 得数准确：计算过程细心，尤其是相对分子质量的计算和比例式求解。 2. 三大核心关键 方程式要对：必须配平，化学式书写无误，否则后续计算全部无效。 相对分子质量要准：计算时需乘上化学计量数，不能漏乘。 数据代入要纯：确保代入的是纯净物的质量，避免用混合物质量直接计算。 题型01 质量守恒定律及其理解 【典例1】下列对质量守恒定律的理解，正确的是 A．煤燃烧后产生的煤渣质量一定和反应前煤的质量相等 B．铁丝在足量氧气中燃烧后，生成物的质量比铁丝质量大 C．100 g水与100 g酒精混合后，质量等于200 g，这符合质量守恒定律 D．乙炔燃烧生成和，推知乙炔中一定含有C、H、O元素 方｜法｜点｜拨 1.先判适用范围：质量守恒定律只适用于化学变化，物理变化（如溶解、混合）不适用。 2.再看 “总质量”：定律描述的是所有反应物和生成物的总质量相等，不能只看固体 / 液体的质量，要考虑气体的参与或逸散。 3.元素守恒推断：反应前后元素种类不变，生成物中的 O 元素可能来自反应物中的氧气，不能直接判定可燃物一定含O元素。 【变式1-1】下列关于质量守恒定律的认识正确的是 A．一定质量的氢气和氧气混合后质量不变 B．10g冰受热融化成10g水，质量不变，符合质量守恒定律 C．铁丝在氧气中燃烧，生成的的质量大于铁丝的质量，符合质量守恒定律 D．31g红磷在空气中完全燃烧生成71g五氧化二磷，则实际消耗空气的质量为40g 【变式1-2】密闭容器内甲、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质量如下表，下列说法正确的是 物质 甲 乙 丙 丁 反应前的质量/g 10 2 20 5 反应后的质量/g 待测 12 8 5 A．丁一定是催化剂 B．该反应属于化合反应 C．待测值为8 D．乙丙变化的质量比为5：6 题型02 质量守恒定律的微观解释 【典例2】用“”和“”代表两种不同的单质分子，它们在一定条件下能发生化学反应，反应前后的微观示意图如下图所示，下列说法正确的是 A．生成物由4个原子构成 B．参加反应的“”和“”分子个数比是3:1 C．该反应有2种生成物 D．反应前后分子的种类不变 方｜法｜点｜拨 1. 先消去 “没反应的分子”：反应前后都出现的分子，是过量反应物，不算在 “参加反应的分子” 里，要剔除。 2.再算参加反应的分子个数比：数清剔除后，两种反应物的分子数量，直接比即可。 3.分清 “单个分子” 和 “生成物整体”：生成物由分子构成，不是直接说 “由几个原子构成”，要看清描述的是单个分子还是所有生成物。 4.判断生成物种类：只看反应后新生成的、反应前没有的分子，同种结构的分子只算 1 种生成物。 5.牢记化学变化的本质：反应前后分子种类一定改变，原子种类、数目不变。 【变式2-1】模型认知是化学研究的重要科学方法。如图是工业制取硝酸第一步反应的微观示意图。下列说法正确的是 A．生成的丙、丁的分子个数比为1:1 B．参加反应的甲、乙的质量比为17:40 C．反应前后铂催化剂的质量和性质不变 D．反应过程中氮元素的化合价没有改变 【变式2-2】绿氨是潜力巨大的高效氢能载体，如图为光催化合成绿氨工艺的微观反应示意图。回答下列问题： （1）该反应前后没有改变的是_____(填“分子”“原子”或“离子”)种类。 （2）丙由_____构成。 （3）反应中乙和丁的粒子个数比为_____(填最简整数比)。 （4）若反应中生成了17g丙和24g丁，则消耗_____g甲。 （5）甲在生产、生活中的一种用途是_____。 题型03 质量守恒定律的验证实验 【典例3】小组设计了验证质量守恒定律的实验如图甲、乙、丙所示。 甲 乙 丙 （1）甲实验中烧杯出现的现象是___________，反应的文字表达式是___________。 （2）乙反应的化学反应方程式为___________。该实验不能用于验证质量守恒定律的理由是___________。 （3）丙是通过加热铜粉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．气球的作用是平衡气压，防止橡皮塞弹出 C．锥形瓶中固体由黑色变红色 D．若实验结束后打开瓶塞称量(瓶塞一起称)，则指针偏左 （4）若用下图来记录丙实验，假设装置气密性良好。则纵坐标不可以表示___________。 A．装置内的固体的质量 B．装置内物质总质量 C．装置内氧元素的质量 D．装置内的原子总数 方｜法｜点｜拨 1.验证质量守恒定律时，有气体参与或生成的反应，必须在密闭装置中进行，否则无法称量气体质量，会导致天平不平衡。 2.判断实验现象 / 图像时，先明确反应原理，再结合装置特点（如气球、敞口 / 密闭）分析质量变化和物质状态变化。 【变式3-1】某化学兴趣小组的同学分别设计两个实验用于验证质量守恒定律，如图所示： （1）实验A中，反应前天平平衡，然后将盐酸倒入烧杯中与碳酸钠充分反应后再称量，观察到反应后天平_______(填“平衡”或“不平衡”)，其原因是_______。 （2）如图B所示，在一根用细铜丝吊着的长玻璃棒两端分别绕上10cm长的粗铜丝，并使玻璃棒保持水平。然后，用酒精灯给左边一端粗铜丝加热1~2分钟。冷却后，他们观察到的现象是铜丝表面_______，玻璃棒_______(填“a端”或“b端”)下沉。反应的化学方程式为_______。 （3）以上两个实验中，是否有不遵守质量守恒定律的反应？_______(填“是”或“否”)，请从原子的角度分析质量守恒的原因：_______。 【变式3-2】同学们学习了质量守恒定律后进行了如下实验活动。 活动一：验证质量守恒定律 （1）实验A中，同学们用铜粉在空气中受热的反应来验证质量守恒定律，气球可以起到的作用是________。 （2）实验B中，一段时间后发现天平的指针________（填“偏左”或“偏右”）。同学们经讨论发现，验证质量守恒定律时，对于有气体参加的反应，实验必须在________装置中进行。 【反思交流】 （3）小明认为酒精和水混合前后质量没有变化，因此可以用这个实验验证质量守恒定律。他的想法是错误的，理由是________。 活动二：应用质量守恒定律探究物质组成 木糖醇是一种白色粉末状物质，易溶于水，且是一种新型甜味剂。 【提出问题】木糖醇是由什么元素组成的？ 【提供资料】酒精燃烧的产物是水和二氧化碳。 【实验探究】 （4） 实验步骤 实验现象 实验结论 1.取适量的木糖醇放在酒精灯火焰上灼烧，同时将一只干燥的烧杯罩在火焰上方 烧杯内壁出现水雾 证明木糖醇的组成中一定含有________ 2.将烧杯倒转，并注入澄清的石灰水，振荡 ________ 证明木糖醇的组成中一定含有碳元素 【交流讨论】 （5）大家认为上面的实验设计不严谨，原因是________。 题型04 化学方程式的书写及意义 【典例4】关于化学方程式的意义，下列说法错误的是 A．表示反应物、生成物和反应条件 B．表示各物质之间的质量关系 C．表示各物质之间的粒子个数比 D．表示化学反应的速率 方｜法｜点｜拨 1.化学方程式的意义有三：表示反应物、生成物和反应条件；表示各物质间的质量比；表示各物质间的粒子个数比。 2.化学方程式不能体现反应速率的快慢，判断时可直接排除这类选项。 【变式4-1】下列关于化学方程式的叙述中，正确的是 A．可表示氯化钠是由钠和氯气组成的 B．氯化钠在通电条件下分解生成钠和氯气 C．2个氯化钠分解生成2个钠和1个氯气 D．每2份质量的氯化钠分解生成2份质量的钠和1份质量的氯气 【变式4-2】下列叙述、原理及基本反应类型均正确的是 A．实验室制氧气：2H2O2H2+O2；分解反应 B．氧化汞受热分解：；分解反应 C．碳不充分燃烧：；氧化反应 D．照明弹的原理：Mg+O2=MgO2；化合反应 题型05 根据化学方程式进行简单的计算 【典例5】24 g金属镁与一定量氧气反应产生氧化镁数据如下表： 第一组 第二组 第三组 氧气(g) 24 10 16 氧化镁(g) 40 x 40 （1）第___________组镁跟氧气恰好完全反应。 （2）___________。 方｜法｜点｜拨 1.先通过化学方程式算出反应物的质量比（镁和氧气反应的质量比为 3:2），再对比各组数据，判断哪组反应物恰好完全反应。 2.计算时先确定反应中谁是不足量的反应物，再用不足量的物质的质量，根据质量比算出生成物的质量。 【变式5-1】在实验室中，可以用加热氯酸钾()和二氧化锰固体混合物的方法制取氧气。实验前，称取25.0g固体混合物(氯酸钾和二氧化锰)于试管中，加热使其充分反应至固体不再减少为止，冷却后称量得知试管中剩余固体的总质量为15.4g。 计算： （1）生成氧气的质量为_____g(精确到0.1g)。 （2）固体混合物中氯酸钾的质量。 【变式5-2】化学小组为测定某纯碱样品（主要成分是Na2CO3）中Na2CO3的质量分数，进行了如图实验（杂质不参与反应）。已知：Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑ （1）充分反应后生成气体的质量是________g。 （2）计算纯碱样品中Na2CO3的质量分数（写出计算过程，结果精确到0.1%） 期末基础通关练（测试时间：10分钟） 1．（25-26八年级下·山东威海·期中）某纯净物6.4 g在氧气中完全燃烧，生成8.8 g二氧化碳和7.2 g水，关于该物质的下列说法中正确的是 A．该物质是由碳原子、氢原子、氧原子构成 B．该物质一定有碳、氢元素，可能有氧元素 C．该物质由碳、氢、氧三种元素组成 D．该物质中碳、氢原子个数比为3:1 2．（25-26八年级下·山东威海·期中）将一定质量的a、b、c、d四种物质放入一密闭容器中，在一定条件下反应一段时间后，测得反应后各物质的质量如下： 物质 a b c d 反应前质量（g） 20 20 20 20 反应后质量（g） 待测 13 16 20 下列说法中正确的是 A．该反应的基本类型为分解反应 B．反应后a的质量为41 g C．a一定是化合物 D．d一定是该反应的催化剂 3.（25-26八年级下·黑龙江哈尔滨·期中）一瓶过氧化氢溶液（由H2O2和H2O混合而成），取该溶液100g，向其中加入8g二氧化锰粉末，待过氧化氢全部分解后，称量剩余固液混合物的质量为105.2g。下列物质变化的数据和图像错误的是 A．氧气的质量 B．液体中氢元素的质量 C．液体中氧元素的质量 D．液体中水的质量 4.（25-26八年级下·黑龙江绥化·阶段检测）在化学反应前后，一定不变的是 ①原子种类；②原子数目；③分子种类；④分子数目；⑤元素种类；⑥物质的总质量 A．①②③④ B．③④⑤ C．①②⑤⑥ D．①②④⑥ 5．（25-26八年级下·山东德州·期中）一氧化氮是大气污染物。在400℃左右、有催化剂存在的条件下，氨气可将其转化，微观示意图如下。下列说法正确的是 A．反应前后原子种类发生改变 B．生成物均无污染 C．反应前后氮元素化合价不变 D．该反应为化合反应 6.（25-26八年级下·黑龙江哈尔滨·期中）下列叙述、原理及基本反应类型均正确的是 A．实验室制氧气：2H2O2H2+O2；分解反应 B．氧化汞受热分解：；分解反应 C．碳不充分燃烧：；氧化反应 D．照明弹的原理：Mg+O2=MgO2；化合反应 7.（25-26八年级下·黑龙江哈尔滨·期中）分类、类比是学习化学常用的方法。 （1）化学实验的方法有很多，包括定性实验法、定量实验法等。若按上述实验方法分类，应将实验A和_______(填字母)分为一类，依据是_______。 A．验证质量守恒定律 B．探究空气中氧气的含量 C．氢气在空气中燃烧 （2）由结构推知性质是化学学习必备方法，原子的最外层电子数，不仅与元素的化合价有关，还与元素的化学性质有关，例：氮元素最高价含氧酸的化学式是，其简单氢化物的化学式是。已知硒元素最高价含氧酸的化学式为，请推测其简单氢化物的化学式为_______(提示：正价元素写在左边)；硫原子和硒原子的最外层电子数相等，两种元素化学性质相似。由此请推测写出硒在氧气中燃烧，产物的化学式为_______。 8.（25-26八年级下·黑龙江哈尔滨·期中）实验室有一瓶水垢样品，其成分为氢氧化镁和碳酸钙。已知加热水垢样品时，先后发生如下反应：、。现取17.9g水垢样品进行加热，产生气体的质量随时间的变化如图所示。 （1）碳酸钙中钙元素的质量分数为_______。 （2）碳酸钙比氢氧化镁的热稳定性_______(填“强”或“弱”)。 （3）b点对应固体的成分为_______(写化学式)。 （4）计算该水垢样品中氢氧化镁和碳酸钙的质量最简比为_______。 （5）0-a段时，固体质量不变的原因是_______。 期末综合拓展练（测试时间：15分钟） 1.（25-26八年级下·山东德州·期中）逻辑推理是化学常用的思维方法。下列推理正确的是 A．单质只含一种元素，则只含一种元素的纯净物一定是单质 B．原子不显电性，则不带电的粒子一定是原子 C．和组成元素相同，则它们化学性质相同 D．实验室制氧气的物质都含氧元素，则含氧元素的物质都适合实验室制氧气 2．（25-26八年级下·黑龙江哈尔滨·期中）实验小组取4.6 g某物质，在足量氧气中充分燃烧，只生成5.4 g水和8.8 g二氧化碳。下列对于这种物质的判断准确的是 A．可能含有氧元素 B．含有C、H、O三种元素 C．碳、氢元素质量比是3∶1 D．参加反应的氧气质量为9.6g 3.（25-26八年级下·黑龙江绥化·阶段检测）在一个密闭容器中放入X、Y、Z、Q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，则关于此反应认识错误的是 物质 X Y Z Q 反应前质量/g 20 2 1 37 反应后质量/g 未测 32 1 12 A．物质Z可能是该反应的催化剂 B．反应后物质X的质量为15 g C．反应中Y、Q的质量比为6：5 D．物质Y一定是单质 4.（25-26八年级下·黑龙江哈尔滨·期中）下列图像反映的对应变化关系不正确的是 A．图①：向盛有二氧化锰的烧杯中不断加入过氧化氢溶液 B．图②：红磷在密闭容器中燃烧 C．图③：加热一定质量高锰酸钾制取氧气 D．图④：等质量的镁和氧气在密闭容器中充分反应 5.（25-26八年级下·山东日照·月考）某可燃物燃烧的化学方程式为，其中x、y分别为 A．1、3 B．1、5 C．3、8 D．3、4 6.（25-26八年级下·上海·期中）某物质1.6克在氧气中充分燃烧只生成4.4克二氧化碳和3.6克水。该物质中碳、氢元素的质量比为_____。分子中碳、氢原子个数比为_____。 7.（25-26八年级下·黑龙江哈尔滨·期中）在探究化学反应前后物质质量关系时，某中学化学兴趣小组的同学进行了如图所示的实验，请回答下列问题： （1）小林同学将足量铜粉平铺于锥形瓶的底部，应在确认装置气密性良好之_______(填“前”或“后”)。然后把上端系有小气球的玻璃导管插入单孔橡胶塞，用橡胶塞塞紧锥形瓶口。 （2）小林同学将装置放在电子天平上称量，记录所称的质量。再将锥形瓶置于______上，用酒精灯加热，观察到锥形瓶内出现______的现象。写出锥形瓶内发生反应的化学方程式_______。 （3）反应一段时间后停止加热，待装置冷却后，小平同学观察到小气球完全变瘪(气球无法进入玻璃管中)，此时锥形瓶内压强______外界大气压强。 A．大于 B．等于 C．小于 8.（25-26八年级下·黑龙江哈尔滨·月考）化学兴趣小组的同学利用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，实验装置如图1，天平示数随时间的变化关系如图2，请回答下列问题： （1）写出该反应的化学方程式___________。 （2）锥形瓶内二氧化锰的质量在t1时___________t2时(填“大于”“等于”或“小于”)。 （3）理论上产生氧气的质量为___________g。 （4）计算参加反应的过氧化氢的质量___________g。 （5）计算生成水的质量是___________g。 1 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题05 定量研究化学反应 内容导航 明·期末考情：把握考试趋势方向，精准备考 理·核心要点：系统归纳知识脉络，构建体系 破·重难题型：攻克典型疑难问题，突破瓶颈 过·分层验收：阶梯式检测与评估，稳步提升 考查重点 命题角度 质量守恒定律的理解与微观解释 质量守恒定律的内容及适用范围判断；质量守恒定律的微观本质（原子种类、数目、质量不变）的理解；结合反应前后物质的质量变化、元素种类与质量变化判断反应物、生成物及催化剂；利用质量守恒定律推断未知物质的化学式或组成元素 质量守恒定律的实验探究 验证质量守恒定律的实验装置选择（密闭装置的必要性分析）；实验现象的描述与误差分析（如气体逸散、浮力影响等导致的天平不平衡）；根据实验目的补充或完善实验方案；不同反应体系（有气体参与 / 生成、无气体参与）的实验设计与评价 化学方程式的书写与意义 根据文字描述、反应事实或微观示意图书写化学方程式；化学方程式书写正误判断（化学式、配平、反应条件、气体 / 沉淀符号标注）；化学方程式的宏观、微观及质量意义的理解与表述；化学方程式中各物质的粒子个数比、质量比的计算与判断 化学方程式的配平方法 最小公倍数法、观察法、奇数配偶法等常见配平方法的应用；含原子团、有机物的化学方程式配平；配平过程中的易错点判断（如配平比例、原子守恒验证） 根据化学方程式的简单计算 根据反应物或生成物的质量，计算其他物质的质量；含杂质（杂质不参与反应）的化学方程式计算；结合实验数据、表格或图像的化学方程式计算；计算过程中步骤、格式、单位的规范性判断与纠错 定量研究化学反应的综合应用 结合生产、生活实际情境（如工业炼铁、实验室制气、燃料燃烧）的化学方程式书写与计算；根据反应的定量关系分析反应进程、判断过量问题；利用质量守恒定律解决综合计算、推断题 要点01 质量守恒定律及其理解 1、质量守恒定律定义：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。这个规律叫做质量守恒定律。 2、适用范围：一切化学反应都遵守质量守恒定律，不能用来解释物理变化。 归｜纳｜总｜结 （1）注意“各物质”的质量总和，不能遗漏任一反应物或生成物；  （2）此定律强调的是质量守恒，不包括体积等其它方面的守恒；  （3）正确理解“参加”的含义，没有参加反应或者反应后剩余物质的质量不要计算在内。 （4）守恒概念：质量守恒，不是体积、密度、分子个数等守恒。 （5）质量范围：所有参加反应的反应物质量（不包括没有反应完的部分和催化剂的质量）。 和所有生成物的质量。尤其注意参加反应的气体或反应生成的气体、沉淀等不要忽略。 要点02 质量守恒定律的微观解释 1、化学反应前后物质的质量总和相等的本质原因是：化学反应是分子破裂成原子，原子重新组合成新的分子。 2、化学反应前后，原子的种类、数目、质量都不变。 3、归纳化学变化前后变与不变 归｜纳｜总｜结 五个不变：原种原数原质，总质元种元质（原子种类、原子数目、原子质量；总质量、元素种类、元素质量） 两个一定变：物质种类、分子种类 两个可能变：化合价、分子总数 要点03 质量守恒定律的验证实验 1、实验验证：有气体参加或生成的实验必须在密闭容器里进行； 如：有气体生成的实验没密闭，天平会不平衡（生成的气体逸散到空气中） 如：有气体参加的实验没密闭，天平会不平衡（没有称量参加反应的气体） 2、实验1 红磷燃烧P + O2 → P2O5 （1）实验装置 （2）实验现象 红磷燃烧，产生大量白烟，放出大量的热，气球膨胀，待装置冷却后，气球变瘪。 反应后的物质总质量m2与反应前的物质总质量m1相等，天平保持平衡。 3.质量“不守恒”的实验情况分析 碳酸钠与稀盐酸的反应 镁条的燃烧 实验图示 实验现象 白色粉末溶解，有大量气泡迅速产生。 天平向右偏转。 产生白色固体(还有少量白烟产生)， 天平不平衡，发出耀眼的白光，放出热量。 反应原理 Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑ 2Mg+O2 2MgO 实验分析 反应生成的二氧化碳是气体，逸散到空气中去，所以质量变小 氧化镁的质量等于反应的镁条和参加反应的氧气质量总和， 导致质量变大。但逸散的白烟质量又大于增加的气体质量，坩埚钳上可能也粘有一部分氧化镁，此二者均会造成氧化镁损失，导致质量变小。故实验结果“减小”、“不变”或“增大”均可能。 实验结论 所有的化学反应均遵守质量守恒定律，表面貌似“不守恒”的实验需要认真加以分析原因。 有气体参加或气体生成（或者有烟、雾状物质生成）的反应，验证质量守恒定律时， 必须在密闭容器里进行。 归｜纳｜总｜结 1.所有化学反应都遵守质量守恒定律，天平失衡只是因为有物质（气体、白烟）逸散到体系外，或有外界物质（氧气）参与反应未被称量，并非定律不成立。 2.实验关键要点： 密闭体系：是验证定律的前提，避免气体、烟 / 雾状物质逸散，也避免外界气体参与反应未被称量。 误差分析：敞口体系中，气体逸散会使反应后质量偏小；有气体参与反应时，未称量气体质量会使反应后质量偏大。 要点04 化学方程式的书写及意义 1、概念：用化学式来表示化学反应的式子叫做化学方程式。 2、书写原则：（1）遵守质量守恒定律；（2）符合客观事实。 3、书写步骤： （1）写：根据事实写出反应物和生成物的化学式，中间用短横线相连； （2）配：配平化学方程式；（配平时右下角的数字不能改动），最小公倍数法，奇数配偶数法，定一法； （3）等；将短横线改为等号； （4）标：标明反应条件以及生成物的状态“↑”或“↓”；↑、↓只能标在生成物上，并且反应物有气体或固体时，不能再标↑、↓； （5）查：检查化学式是否写错、是否配平、条件和生成物状态是否标了、标了是否恰当，加热条件用▲。 4、意义：（1）表明反应物、生成物和反应条件； （2）表明各个反应物、生成物之间的粒子数目比； （3）表明各个反应物、生成物的质量比（相对质量=化学式量乘以系数）； 5、读法：以C+O2CO2为例。注意事项：“+”读作“和”；“=”读作“反应生成”。 （1）宏观：碳和氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳； （2）微观：每1个碳原子和1个氧分子在点燃的条件下反应生成1个二氧化碳分子； （3）质量：每12份质量的碳和32份质量的氧气在点燃的条件下反应生成44份质量的二氧化碳。 归｜纳｜总｜结 （1）化学方程式书写： ①化学式不能写错；根据反应条件确定生成物，例如铁燃烧的生成物是四氧化三铁，而不是氧化铁。铁与稀酸反应生物是亚铁离子，不是铁离子等； ②↑、↓只能标在生成物上，并且反应物有气体或固体时，不能再标↑、↓； ③配平（配平时右下角的数字不能改动），只能在化学式的前边加化学计量数； ④反应条件不能漏，加热条件用▲，不能写成加热；高温与加热不能混了。 （2）读化学方程式的时候注意：“+”读作“和”；“=”读作“反应生成”。 要点05 根据化学方程式进行简单的计算 1.化学方程式的计算步骤： （1）设：设未知数（说清楚设的是质量还是质量分数等，一定不要带单位）； （2）方：写出化学方程式并配平（一定配平）； （3）标：标出有关物质的量：上标相对分子质量，下标已知质量和未知数； (4）比：列比例式,求解； （5）答：简明地写出答案。 2、化学方程式的综合计算 （1）计算中可能用到的公式有： 质量＝密度×体积 分解率＝已分解物质的质量／未分解物质的质量×100％ 某物质的质量分数＝某物质的质量／含该物质的总质量×100％ 纯净物的质量＝混合物的质量×纯度 （2）已知量的选择要合适，在化学方程式中只能用纯净物的质量,混合物的质量不能用，例如题干中提到恰好用来25g的稀盐酸，注意这个25g，不能用作化学方程式中HCl的质量，因为这个25g是HCl和水的总质量。 3、解题时把握三个要领，抓住三个关键。要领：解题步骤完整、格式规范、得数准确。关键：方程式要对、一定要陪平、准确计算相对分子质量。 归｜纳｜总｜结 1. 三大解题要领 步骤完整：严格遵循 “设 - 方 - 标 - 比 - 答” 五步，不能跳步。 格式规范：单位统一，已知量带单位，未知数不带单位，比例式书写清晰。 得数准确：计算过程细心，尤其是相对分子质量的计算和比例式求解。 2. 三大核心关键 方程式要对：必须配平，化学式书写无误，否则后续计算全部无效。 相对分子质量要准：计算时需乘上化学计量数，不能漏乘。 数据代入要纯：确保代入的是纯净物的质量，避免用混合物质量直接计算。 题型01 质量守恒定律及其理解 【典例1】下列对质量守恒定律的理解，正确的是 A．煤燃烧后产生的煤渣质量一定和反应前煤的质量相等 B．铁丝在足量氧气中燃烧后，生成物的质量比铁丝质量大 C．100 g水与100 g酒精混合后，质量等于200 g，这符合质量守恒定律 D．乙炔燃烧生成和，推知乙炔中一定含有C、H、O元素 【答案】B 【解析】A、煤燃烧时有二氧化碳等气体生成并逸散到空气中，因此煤渣质量小于反应前煤的质量，不符合质量守恒定律的应用，错误。 B、铁丝在氧气中燃烧时，反应物为铁和氧气，生成物四氧化三铁的质量等于参加反应的铁和氧气的质量总和，因此生成物质量比铁丝质量大，符合质量守恒定律，正确。 C、水和酒精混合是物理变化，质量守恒定律仅适用于化学变化，该过程不能用质量守恒定律解释，错误。 D、 乙炔燃烧时有氧气参与反应，根据化学反应前后元素种类不变，可推知乙炔中一定含有C、H元素，O元素可能来自氧气，因此乙炔不一定含有O元素，错误。 方｜法｜点｜拨 1.先判适用范围：质量守恒定律只适用于化学变化，物理变化（如溶解、混合）不适用。 2.再看 “总质量”：定律描述的是所有反应物和生成物的总质量相等，不能只看固体 / 液体的质量，要考虑气体的参与或逸散。 3.元素守恒推断：反应前后元素种类不变，生成物中的 O 元素可能来自反应物中的氧气，不能直接判定可燃物一定含O元素。 【变式1-1】下列关于质量守恒定律的认识正确的是 A．一定质量的氢气和氧气混合后质量不变 B．10g冰受热融化成10g水，质量不变，符合质量守恒定律 C．铁丝在氧气中燃烧，生成的的质量大于铁丝的质量，符合质量守恒定律 D．31g红磷在空气中完全燃烧生成71g五氧化二磷，则实际消耗空气的质量为40g 【答案】C 【解析】质量守恒定律适用于化学变化，核心是：参加化学反应的各物质质量总和，等于反应后生成的各物质质量总和。 A. 氢气和氧气仅混合未发生化学反应，不能用质量守恒定律解释，错误。 B. 冰融化成水是物理变化，不适用质量守恒定律，错误。 C. 铁丝在氧气中燃烧时，参加反应的铁和氧气的质量总和等于生成四氧化三铁的质量，因此四氧化三铁质量大于铁丝质量，符合质量守恒定律，正确。 D. 红磷燃烧仅消耗空气中的氧气，计算得参加反应的氧气质量为，空气中含大量不参与反应的氮气等物质，因此消耗空气的质量远大于40g，错误。 【变式1-2】密闭容器内甲、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质量如下表，下列说法正确的是 物质 甲 乙 丙 丁 反应前的质量/g 10 2 20 5 反应后的质量/g 待测 12 8 5 A．丁一定是催化剂 B．该反应属于化合反应 C．待测值为8 D．乙丙变化的质量比为5：6 【答案】D 【分析】根据质量守恒定律，反应前总质量为，因此反应后待测值为。分析质量变化：甲质量增加2g（生成物），乙质量增加10g（生成物），丙质量减少12g（反应物），丁质量不变。 【解析】A. 丁质量不变，可能是催化剂，也可能是未参与反应的杂质，并非一定是催化剂，错误。 B. 反应为，符合“一变多”特征，属于分解反应，不是化合反应，错误。 C. 计算得待测值为12，不是8，错误。 D. 乙、丙变化的质量比为，正确。 题型02 质量守恒定律的微观解释 【典例2】用“”和“”代表两种不同的单质分子，它们在一定条件下能发生化学反应，反应前后的微观示意图如下图所示，下列说法正确的是 A．生成物由4个原子构成 B．参加反应的“”和“”分子个数比是3:1 C．该反应有2种生成物 D．反应前后分子的种类不变 【答案】B 【分析】根据微观示意图可知，反应后有一个未参加反应。 【解析】A、反应生成物的1个分子由4个原子构成，选项未指明“1个分子”，表述错误。 B、参加反应的共6个，共2个，分子个数比为6:2=3:1，表述正确。 C、反应后仅生成1种新分子，剩余的是未反应的反应物，生成物只有1种，表述错误。 D、化学反应中分子破裂、原子重新组合，反应前后分子种类一定发生改变，表述错误。 方｜法｜点｜拨 1. 先消去 “没反应的分子”：反应前后都出现的分子，是过量反应物，不算在 “参加反应的分子” 里，要剔除。 2.再算参加反应的分子个数比：数清剔除后，两种反应物的分子数量，直接比即可。 3.分清 “单个分子” 和 “生成物整体”：生成物由分子构成，不是直接说 “由几个原子构成”，要看清描述的是单个分子还是所有生成物。 4.判断生成物种类：只看反应后新生成的、反应前没有的分子，同种结构的分子只算 1 种生成物。 5.牢记化学变化的本质：反应前后分子种类一定改变，原子种类、数目不变。 【变式2-1】模型认知是化学研究的重要科学方法。如图是工业制取硝酸第一步反应的微观示意图。下列说法正确的是 A．生成的丙、丁的分子个数比为1:1 B．参加反应的甲、乙的质量比为17:40 C．反应前后铂催化剂的质量和性质不变 D．反应过程中氮元素的化合价没有改变 【答案】B 【分析】根据微观示意图写出配平的反应方程式：。 【解析】A、生成的丙（NO）、丁（）分子个数比为，不是，错误。 B、参加反应的甲（）、乙（）质量比为，正确。 C、催化剂反应前后质量和化学性质不变，物理性质可能改变，并非所有性质都不变，错误。 D、反应前中氮元素为-3价，反应后中氮元素为+2价，氮元素化合价发生改变，错误。 【变式2-2】绿氨是潜力巨大的高效氢能载体，如图为光催化合成绿氨工艺的微观反应示意图。回答下列问题： （1）该反应前后没有改变的是_____(填“分子”“原子”或“离子”)种类。 （2）丙由_____构成。 （3）反应中乙和丁的粒子个数比为_____(填最简整数比)。 （4）若反应中生成了17g丙和24g丁，则消耗_____g甲。 （5）甲在生产、生活中的一种用途是_____。 【答案】（1）原子 （2）分子 （3）2：1 （4）14 （5）用作保护气体（或氮肥原料等，合理即可） 【分析】反应是由N2和H2O在光催化下，生成NH3和O2，配平可得方程式：。 【解析】（1）根据质量守恒定律，反应前后原子种类不变。 （2）丙是氨气，由氨气分子构成。 （3）乙是H2O，丁是O2，反应中粒子个数比是6：3=2：1。 （4）甲是N2，设消耗N2的质量为m，列式解得 （5）氮气在生产、生活当中常见用途是作为保护气、氮肥原料、液氮做冷冻麻醉剂等。 题型03 质量守恒定律的验证实验 【典例3】小组设计了验证质量守恒定律的实验如图甲、乙、丙所示。 甲 乙 丙 （1）甲实验中烧杯出现的现象是___________，反应的文字表达式是___________。 （2）乙反应的化学反应方程式为___________。该实验不能用于验证质量守恒定律的理由是___________。 （3）丙是通过加热铜粉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．气球的作用是平衡气压，防止橡皮塞弹出 C．锥形瓶中固体由黑色变红色 D．若实验结束后打开瓶塞称量(瓶塞一起称)，则指针偏左 （4）若用下图来记录丙实验，假设装置气密性良好。则纵坐标不可以表示___________。 A．装置内的固体的质量 B．装置内物质总质量 C．装置内氧元素的质量 D．装置内的原子总数 【答案】（1）产生蓝色沉淀 （2） 该装置为敞口容器，过氧化氢分解生成的氧气会逸出体系，不能统计所有生成物的质量，因此无法验证质量守恒定律 （3）C （4）A 【解析】（1）硫酸铜与氢氧化钠发生复分解反应，生成蓝色难溶物氢氧化铜，故现象为产生蓝色沉淀； 反应的文字表达式为； （2）过氧化氢分解制氧气的化学方程式为：； 该装置为敞口容器，过氧化氢分解生成的氧气会逸出体系，不能统计所有生成物的质量，因此无法验证质量守恒定律； （3）A、加热时瓶内气体受热膨胀，气球变大，反应结束冷却后氧气被消耗，瓶内压强减小，气球变瘪，正确； B、气球可缓冲瓶内压强变化，避免加热时压强过大顶出橡皮塞，正确； C、红色的铜和氧气反应生成黑色氧化铜，现象应为红色固体变黑，错误； D、打开瓶塞后外界空气进入瓶内补充消耗的氧气，装置总质量增大，天平指针偏左，正确。 故选C； （4）A、铜和氧气反应生成氧化铜，固体结合氧元素，质量逐渐增大，不符合恒定值； B、装置为密闭体系，总质量守恒，保持不变，符合恒定值； C、体系密闭，氧元素总质量遵循元素守恒，符合恒定值； D、化学反应前后原子总数守恒，保持不变，符合恒定值。 故选A。 方｜法｜点｜拨 1.验证质量守恒定律时，有气体参与或生成的反应，必须在密闭装置中进行，否则无法称量气体质量，会导致天平不平衡。 2.判断实验现象 / 图像时，先明确反应原理，再结合装置特点（如气球、敞口 / 密闭）分析质量变化和物质状态变化。 【变式3-1】某化学兴趣小组的同学分别设计两个实验用于验证质量守恒定律，如图所示： （1）实验A中，反应前天平平衡，然后将盐酸倒入烧杯中与碳酸钠充分反应后再称量，观察到反应后天平_______(填“平衡”或“不平衡”)，其原因是_______。 （2）如图B所示，在一根用细铜丝吊着的长玻璃棒两端分别绕上10cm长的粗铜丝，并使玻璃棒保持水平。然后，用酒精灯给左边一端粗铜丝加热1~2分钟。冷却后，他们观察到的现象是铜丝表面_______，玻璃棒_______(填“a端”或“b端”)下沉。反应的化学方程式为_______。 （3）以上两个实验中，是否有不遵守质量守恒定律的反应？_______(填“是”或“否”)，请从原子的角度分析质量守恒的原因：_______。 【答案】（1）不平衡 生成气体逸出 （2）变黑 a端 （3）否 原子种类、数目、质量均不变 【解析】（1）盐酸和碳酸钠反应会生成二氧化碳气体，该实验装置是敞口容器，生成的二氧化碳逸散到空气中，没有被天平称量，导致左盘反应后总质量减小，因此天平不平衡。 （2）酒精灯加热a端铜丝，铜会和空气中的氧气反应生成黑色的氧化铜；氧化铜比原铜多了结合的氧元素，a端质量增大，因此a端下沉，反应条件为加热，化学方程式为。 （3）所有化学反应都遵守质量守恒定律，两个实验只是因为有气体逸出/气体参与反应，没有称量全部反应物和生成物的总质量，才出现表观质量不等，本质都遵守质量守恒。质量守恒的微观本质是：化学反应中原子只是重新组合，反应前后原子的种类、数目、质量都不发生改变，因此总质量守恒。 【变式3-2】同学们学习了质量守恒定律后进行了如下实验活动。 活动一：验证质量守恒定律 （1）实验A中，同学们用铜粉在空气中受热的反应来验证质量守恒定律，气球可以起到的作用是________。 （2）实验B中，一段时间后发现天平的指针________（填“偏左”或“偏右”）。同学们经讨论发现，验证质量守恒定律时，对于有气体参加的反应，实验必须在________装置中进行。 【反思交流】 （3）小明认为酒精和水混合前后质量没有变化，因此可以用这个实验验证质量守恒定律。他的想法是错误的，理由是________。 活动二：应用质量守恒定律探究物质组成 木糖醇是一种白色粉末状物质，易溶于水，且是一种新型甜味剂。 【提出问题】木糖醇是由什么元素组成的？ 【提供资料】酒精燃烧的产物是水和二氧化碳。 【实验探究】 （4） 实验步骤 实验现象 实验结论 1.取适量的木糖醇放在酒精灯火焰上灼烧，同时将一只干燥的烧杯罩在火焰上方 烧杯内壁出现水雾 证明木糖醇的组成中一定含有________ 2.将烧杯倒转，并注入澄清的石灰水，振荡 ________ 证明木糖醇的组成中一定含有碳元素 【交流讨论】 （5）大家认为上面的实验设计不严谨，原因是________。 【答案】（1）平衡气压，防止橡胶塞被弹开 （2）偏右 密闭 （3）质量守恒定律要有化学变化来证明，水和酒精混合发生的是物理变化 （4）氢元素 澄清石灰水变浑浊 （5）酒精燃烧也会产生二氧化碳和水，干扰木糖醇燃烧产物的鉴别 【解析】（1）铜粉在空气中受热会和氧气反应生成氧化铜，反应过程中瓶内温度升高，气体受热膨胀，气球可以起到平衡气压，防止橡胶塞被弹开的作用； （2）碳酸钠和盐酸反应生成二氧化碳气体，二氧化碳会逸散到空气中，则左边质量会偏小，天平向右边偏转；验证质量守恒定律时，对于有气体参加的反应，实验必须在密闭装置中进行； （3）质量守恒定律要有化学变化来证明，水和酒精混合发生的是物理变化，不能用该实验验证质量守恒定律； （4）烧杯内壁出现水雾，说明生成了水，根据反应前后元素种类不变，则说明木糖醇中一定含有氢元素；将烧杯倒转，并注入澄清的石灰水，振荡，结论是：木糖醇的组成中一定含有碳元素，推测现象是：澄清石灰水变浑浊； （5）由于酒精燃烧也会生成二氧化碳和水，则会干扰木糖醇燃烧的产物的鉴别。 题型04 化学方程式的书写及意义 【典例4】关于化学方程式的意义，下列说法错误的是 A．表示反应物、生成物和反应条件 B．表示各物质之间的质量关系 C．表示各物质之间的粒子个数比 D．表示化学反应的速率 【答案】D 【解析】A、化学方程式宏观上可明确反应物、生成物的种类以及反应所需条件，描述正确。 B、通过各物质的相对分子质量（或相对原子质量）乘以化学计量数，可计算得到反应物、生成物的质量比，能体现各物质的质量关系，描述正确。 C、方程式中各物质的化学计量数之比，对应参与反应的粒子（分子、原子等）个数比，描述正确。 D、化学方程式无法体现化学反应进行的快慢（即反应速率），描述错误。 方｜法｜点｜拨 1.化学方程式的意义有三：表示反应物、生成物和反应条件；表示各物质间的质量比；表示各物质间的粒子个数比。 2.化学方程式不能体现反应速率的快慢，判断时可直接排除这类选项。 【变式4-1】下列关于化学方程式的叙述中，正确的是 A．可表示氯化钠是由钠和氯气组成的 B．氯化钠在通电条件下分解生成钠和氯气 C．2个氯化钠分解生成2个钠和1个氯气 D．每2份质量的氯化钠分解生成2份质量的钠和1份质量的氯气 【答案】B 【解析】A、氯化钠是纯净物，由钠元素和氯元素组成，不是由钠和氯气两种物质组成，错误； B、正确； C、微观上应表述为每2个钠离子和2个氯离子在通电的条件下反应生成2个钠原子和1个氯分子，宏观物质不能用个数描述，错误； D、该反应中参加反应的氯化钠和生成钠、氯气的质量比为：，则应表述为每117份质量的氯化钠分解生成46份质量的钠和71份质量的氯气，错误。 【变式4-2】下列叙述、原理及基本反应类型均正确的是 A．实验室制氧气：2H2O2H2+O2；分解反应 B．氧化汞受热分解：；分解反应 C．碳不充分燃烧：；氧化反应 D．照明弹的原理：Mg+O2=MgO2；化合反应 【答案】B 【解析】A、实验室不采用电解水的方法制氧气，该反应能耗高、速率慢，仅用于验证水的组成；且反应条件应为“通电”，生成的氢气、氧气未标注气体符号，错误； B、氧化汞受热分解的化学方程式为，反应符合“一变多”的特征，属于分解反应，正确； C、氧化反应不属于基本反应类型，该反应符合“多变一”的特征，基本反应类型为化合反应，错误； D、镁燃烧的反应条件为点燃，生成物为，正确的反应方程式为，错误。 题型05 根据化学方程式进行简单的计算 【典例5】24 g金属镁与一定量氧气反应产生氧化镁数据如下表： 第一组 第二组 第三组 氧气(g) 24 10 16 氧化镁(g) 40 x 40 （1）第___________组镁跟氧气恰好完全反应。 （2）___________。 【答案】（1）三 （2）25 【解析】（1）根据可知，每24g镁与16g氧气恰好完全反应，所以第三组镁跟氧气恰好完全反应。 （2）第二组氧气质量10g，小于16g，所以氧气全部消耗，镁有剩余。利用氧气质量计算生成氧化镁的质量。 反应前后元素的质量不变，所以生成氧化镁中氧元素的质量与氧气中氧元素的质量相等，所以x=。 方｜法｜点｜拨 1.先通过化学方程式算出反应物的质量比（镁和氧气反应的质量比为 3:2），再对比各组数据，判断哪组反应物恰好完全反应。 2.计算时先确定反应中谁是不足量的反应物，再用不足量的物质的质量，根据质量比算出生成物的质量。 【变式5-1】在实验室中，可以用加热氯酸钾()和二氧化锰固体混合物的方法制取氧气。实验前，称取25.0g固体混合物(氯酸钾和二氧化锰)于试管中，加热使其充分反应至固体不再减少为止，冷却后称量得知试管中剩余固体的总质量为15.4g。 计算： （1）生成氧气的质量为_____g(精确到0.1g)。 （2）固体混合物中氯酸钾的质量。 【答案】（1）9.6 （2）解：设固体混合物中氯酸钾的质量为x。 答：固体混合物中氯酸钾的质量为24.5g。 【解析】（1）根据质量守恒定律，反应后减少的质量即为生成氧气的质量，则生成氧气的质量为25.0g-15.4g=9.6g。 （2）计算过程见答案。 【变式5-2】化学小组为测定某纯碱样品（主要成分是Na2CO3）中Na2CO3的质量分数，进行了如图实验（杂质不参与反应）。已知：Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑ （1）充分反应后生成气体的质量是________g。 （2）计算纯碱样品中Na2CO3的质量分数（写出计算过程，结果精确到0.1%） 【答案】（1）2.2 （2）解：设纯碱样品中的质量为x 纯碱样品中的质量分数=88.3%。 答：纯碱样品中的质量分数约为。 【解析】（1） 根据质量守恒定律，反应生成二氧化碳气体逸出，生成气体的质量 = 反应前总质量－反应后烧杯内物质总质量，即：。 （2）见答案。 期末基础通关练（测试时间：10分钟） 1．（25-26八年级下·山东威海·期中）某纯净物6.4 g在氧气中完全燃烧，生成8.8 g二氧化碳和7.2 g水，关于该物质的下列说法中正确的是 A．该物质是由碳原子、氢原子、氧原子构成 B．该物质一定有碳、氢元素，可能有氧元素 C．该物质由碳、氢、氧三种元素组成 D．该物质中碳、氢原子个数比为3:1 【答案】C 【分析】根据质量守恒定律，反应前后元素种类、质量不变， 8.8g 中碳元素质量：，全部来自该纯净物； 7.2g 中氢元素质量：，全部来自该纯净物；碳、氢元素总质量为，说明该纯净物还含有氧元素，质量为。 【解析】A、该物质由分子构成，其分子由碳原子、氢原子、氧原子构成，物质宏观上由元素组成，说法错误； B、经计算该物质一定含碳、氢、氧三种元素，不是可能含氧，说法错误； C、由计算可知该物质由碳、氢、氧三种元素组成，说法正确； D、该物质中碳、氢原子个数比为，不是3:1，说法错误。 2．（25-26八年级下·山东威海·期中）将一定质量的a、b、c、d四种物质放入一密闭容器中，在一定条件下反应一段时间后，测得反应后各物质的质量如下： 物质 a b c d 反应前质量（g） 20 20 20 20 反应后质量（g） 待测 13 16 20 下列说法中正确的是 A．该反应的基本类型为分解反应 B．反应后a的质量为41 g C．a一定是化合物 D．d一定是该反应的催化剂 【答案】C 【分析】根据质量守恒定律，反应前总质量为，反应后a的质量为。各物质质量变化：b减少7g（反应物）、c减少4g（反应物）、a增加11g（生成物）、d质量不变，反应为，属于化合反应。 【解析】A、 该反应是多变一的化合反应，不是分解反应，错误。 B、计算得反应后a的质量为31g，不是41g，错误。 C、a是化合反应的生成物，由多种元素组成，一定是化合物，正确。 D、d质量不变，可能是未参与反应的杂质，不一定是催化剂，错误。 3.（25-26八年级下·黑龙江哈尔滨·期中）一瓶过氧化氢溶液（由H2O2和H2O混合而成），取该溶液100g，向其中加入8g二氧化锰粉末，待过氧化氢全部分解后，称量剩余固液混合物的质量为105.2g。下列物质变化的数据和图像错误的是 A．氧气的质量 B．液体中氢元素的质量 C．液体中氧元素的质量 D．液体中水的质量 【答案】D 【解析】A、根据质量守恒定律，反应后减少的质量即为生成氧气的质量，则生成氧气的质量为100g+8g-105.2g=2.8g，故选项图像正确。 B、过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，反应前后氢元素质量不变，反应后水的质量为105.2g-8g=97.2g，则液体中氢元素的质量为97.2g×=10.8g，故选项图像正确。 C、反应前液体中氧元素的质量为100g-10.8g=89.2g，过氧化氢全部分解后液体中氧元素的质量89.2g-2.8g=86.4g，故选项图像正确。 D、反应前过氧化氢溶液中含有水，因此开始时液体中水的质量不为0，故选项图像不正确。 4.（25-26八年级下·黑龙江绥化·阶段检测）在化学反应前后，一定不变的是 ①原子种类；②原子数目；③分子种类；④分子数目；⑤元素种类；⑥物质的总质量 A．①②③④ B．③④⑤ C．①②⑤⑥ D．①②④⑥ 【答案】C 【解析】本题依据质量守恒定律的微观、宏观含义解题，化学反应的本质是原子的重新组合，因此反应前后原子种类、原子数目、原子的质量一定不变；宏观上元素种类、元素的质量、参加反应的物质总质量一定不变；分子种类和物质的种类一定改变，分子数目和元素的化合价可能改变，综上所述选C。 5．（25-26八年级下·山东德州·期中）一氧化氮是大气污染物。在400℃左右、有催化剂存在的条件下，氨气可将其转化，微观示意图如下。下列说法正确的是 A．反应前后原子种类发生改变 B．生成物均无污染 C．反应前后氮元素化合价不变 D．该反应为化合反应 【答案】B 【解析】A、根据质量守恒定律，化学反应前后原子种类、数目、质量均不发生改变，故选项说法错误； B、根据示意图，生成物是H2O和N2，都是空气成分，均无污染，故选项说法正确； C. 反应前NH3中氮元素为-3价，NO中氮元素为+2价，反应后N2中氮元素为0价，氮元素化合价发生了改变，故选项说法错误； D、化合反应的特征是“多变一”，该反应生成物有两种，不属于化合反应，故选项说法错误。 6.（25-26八年级下·黑龙江哈尔滨·期中）下列叙述、原理及基本反应类型均正确的是 A．实验室制氧气：2H2O2H2+O2；分解反应 B．氧化汞受热分解：；分解反应 C．碳不充分燃烧：；氧化反应 D．照明弹的原理：Mg+O2=MgO2；化合反应 【答案】B 【解析】A、实验室不采用电解水的方法制氧气，该反应能耗高、速率慢，仅用于验证水的组成；且反应条件应为“通电”，生成的氢气、氧气未标注气体符号，错误； B、氧化汞受热分解的化学方程式为，反应符合“一变多”的特征，属于分解反应，正确； C、氧化反应不属于基本反应类型，该反应符合“多变一”的特征，基本反应类型为化合反应，错误； D、镁燃烧的反应条件为点燃，生成物为，正确的反应方程式为，错误。 7.（25-26八年级下·黑龙江哈尔滨·期中）分类、类比是学习化学常用的方法。 （1）化学实验的方法有很多，包括定性实验法、定量实验法等。若按上述实验方法分类，应将实验A和_______(填字母)分为一类，依据是_______。 A．验证质量守恒定律 B．探究空气中氧气的含量 C．氢气在空气中燃烧 （2）由结构推知性质是化学学习必备方法，原子的最外层电子数，不仅与元素的化合价有关，还与元素的化学性质有关，例：氮元素最高价含氧酸的化学式是，其简单氢化物的化学式是。已知硒元素最高价含氧酸的化学式为，请推测其简单氢化物的化学式为_______(提示：正价元素写在左边)；硫原子和硒原子的最外层电子数相等，两种元素化学性质相似。由此请推测写出硒在氧气中燃烧，产物的化学式为_______。 【答案】（1）B 都是定量实验法（或都需要通过测量相关数值来得出实验结论） （2） 【解析】（1）定性实验仅探究物质的性质、反应是否发生等是什么的问题，不需要精确测量数值；定量实验需要测定具体数据，研究量的多少的问题。A验证质量守恒定律需要称量反应前后总质量，B探究空气中氧气含量需要测定进入集气瓶的水的体积计算氧气体积分数，二者均为定量实验；C氢气燃烧实验仅验证可燃性和产物，属于定性实验，因此A和B为一类。 （2）①化合物中正负化合价代数和为0，中氢元素为+1价，氧元素为-2价，列式为，计算得中为+6价，主族元素最高正价与最低负价绝对值之和为8，因此最低负价为-2价，氢化物中为+1价、正价在前，故化学式为； ②与最外层电子数相等、化学性质相似，在氧气中燃烧生成，因此燃烧产物为。 8.（25-26八年级下·黑龙江哈尔滨·期中）实验室有一瓶水垢样品，其成分为氢氧化镁和碳酸钙。已知加热水垢样品时，先后发生如下反应：、。现取17.9g水垢样品进行加热，产生气体的质量随时间的变化如图所示。 （1）碳酸钙中钙元素的质量分数为_______。 （2）碳酸钙比氢氧化镁的热稳定性_______(填“强”或“弱”)。 （3）b点对应固体的成分为_______(写化学式)。 （4）计算该水垢样品中氢氧化镁和碳酸钙的质量最简比为_______。 （5）0-a段时，固体质量不变的原因是_______。 【答案】（1）40% （2）强 （3）MgO、CaCO3 （4）解：由图可知，氢氧化镁受热分解生成的水蒸气质量为0.9g 碳酸钙分解生成二氧化碳的质量为7.5g-0.9g=6.6g 设17.9g水垢样品中氢氧化镁的质量为x x=2.9g 设17.9g水垢样品中碳酸钙的质量为y y=15g 答：该水垢样品中氢氧化镁和碳酸钙的质量最简比为2.9g:15g=29:150。 （5）温度未达到氢氧化镁分解的温度 【解析】（1）碳酸钙中钙元素的质量分数为； （2）由题意可知，氢氧化镁先受热分解生成氧化镁和水，然后碳酸钙再高温分解生成氧化钙和二氧化碳，所以碳酸钙比氢氧化镁的热稳定性强。 （3）由图可知，b点时氢氧化镁已经完全分解生成氧化镁和水，而碳酸钙还未开始分解，则b点对应固体的成分为生成的氧化镁和未反应的碳酸钙。 （4）过程见答案。 （5）0-a段时，没有气体产生，说明温度未达到氢氧化镁分解的温度。 期末综合拓展练（测试时间：15分钟） 1.（25-26八年级下·山东德州·期中）逻辑推理是化学常用的思维方法。下列推理正确的是 A．单质只含一种元素，则只含一种元素的纯净物一定是单质 B．原子不显电性，则不带电的粒子一定是原子 C．和组成元素相同，则它们化学性质相同 D．实验室制氧气的物质都含氧元素，则含氧元素的物质都适合实验室制氧气 【答案】A 【解析】A、单质的定义为由同种元素组成的纯净物，因此只含一种元素的纯净物一定是单质，推理正确。 B、不带电的粒子还包括中子、分子等，不一定是原子，推理错误。 C、物质的化学性质由构成它的微粒决定，和的分子构成不同，因此化学性质不同，推理错误。 D、含氧元素的物质不一定适合实验室制氧气，例如含有氧元素，但不用于实验室制取氧气，推理错误。 2．（25-26八年级下·黑龙江哈尔滨·期中）实验小组取4.6 g某物质，在足量氧气中充分燃烧，只生成5.4 g水和8.8 g二氧化碳。下列对于这种物质的判断准确的是 A．可能含有氧元素 B．含有C、H、O三种元素 C．碳、氢元素质量比是3∶1 D．参加反应的氧气质量为9.6g 【答案】B 【解析】质量守恒定律，反应前后元素种类、质量均不变。生成物总质量为，参加反应的氧气质量为，该物质中C元素全部来自：，该物质中H元素全部来自：，C、H总质量为，说明该物质一定含O元素，O元素质量为，碳、氢元素质量比为。 故选B。 3.（25-26八年级下·黑龙江绥化·阶段检测）在一个密闭容器中放入X、Y、Z、Q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，则关于此反应认识错误的是 物质 X Y Z Q 反应前质量/g 20 2 1 37 反应后质量/g 未测 32 1 12 A．物质Z可能是该反应的催化剂 B．反应后物质X的质量为15 g C．反应中Y、Q的质量比为6：5 D．物质Y一定是单质 【答案】D 【分析】根据质量守恒定律，化学反应前后物质的总质量不变，则20g+2g+1g+37g=未测+32g+1g+12g，未测=15g，反应后X的质量减小，X是反应物，Y的质量增加，Y是生成物，Z的质量不变，Z可能是该反应的催化剂，也可能是不参与反应的杂质，Q的质量减小，Q是反应物。 【解析】A、解析见分析，正确； B、解析见分析，正确； C、反应中Y、Q的质量比为：，正确； D、由分析可知，X、Q是反应物，Y是生成物，根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，Y中一定含X、Q中的所有元素，一定是由多种元素组成的纯净物，属于化合物，错误。 4.（25-26八年级下·黑龙江哈尔滨·期中）下列图像反映的对应变化关系不正确的是 A．图①：向盛有二氧化锰的烧杯中不断加入过氧化氢溶液 B．图②：红磷在密闭容器中燃烧 C．图③：加热一定质量高锰酸钾制取氧气 D．图④：等质量的镁和氧气在密闭容器中充分反应 【答案】A 【解析】A、二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂，不断加入过氧化氢溶液时，反应持续发生，加入的溶液质量远大于逸出氧气的质量，液体质量应持续增加，不会出现平台，图像错误。 B、红磷在密闭容器中燃烧，消耗氧气生成五氧化二磷固体，固体质量随反应进行逐渐增大，反应结束后保持不变，图像正确。 C、加热高锰酸钾制氧气，未达到分解温度时，固体质量不变，钾元素质量分数不变；开始分解后，氧气逸出，固体总质量减小，钾元素质量不变，其质量分数升高；反应结束后固体质量不变，钾元素质量分数保持恒定，图像正确。 D、由反应可知，每48份质量的镁消耗32份质量的氧气，等质量的镁和氧气反应时镁先完全消耗，氧气有剩余，氧化镁质量先增加后不变，图像正确。 5.（25-26八年级下·山东日照·月考）某可燃物燃烧的化学方程式为，其中x、y分别为 A．1、3 B．1、5 C．3、8 D．3、4 【答案】D 【解析】根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类、数目均不变；反应前反应物中共有3个C原子、8个H原子、10个O原子，根据反应前后碳原子的数目不变，则x=3，根据反应前后氢原子的数目不变，则2y=8，得y=4。 6.（25-26八年级下·上海·期中）某物质1.6克在氧气中充分燃烧只生成4.4克二氧化碳和3.6克水。该物质中碳、氢元素的质量比为_____。分子中碳、氢原子个数比为_____。 【答案】 【解析】根据质量守恒，该物质中的碳元素全部来自生成的，氢元素全部来自生成的： 4.4g 中碳元素质量 = ，3.6g 中氢元素质量 = 因此碳、氢元素质量比为 。 原子个数比 = 的比值，因此：。 7.（25-26八年级下·黑龙江哈尔滨·期中）在探究化学反应前后物质质量关系时，某中学化学兴趣小组的同学进行了如图所示的实验，请回答下列问题： （1）小林同学将足量铜粉平铺于锥形瓶的底部，应在确认装置气密性良好之_______(填“前”或“后”)。然后把上端系有小气球的玻璃导管插入单孔橡胶塞，用橡胶塞塞紧锥形瓶口。 （2）小林同学将装置放在电子天平上称量，记录所称的质量。再将锥形瓶置于______上，用酒精灯加热，观察到锥形瓶内出现______的现象。写出锥形瓶内发生反应的化学方程式_______。 （3）反应一段时间后停止加热，待装置冷却后，小平同学观察到小气球完全变瘪(气球无法进入玻璃管中)，此时锥形瓶内压强______外界大气压强。 A．大于 B．等于 C．小于 【答案】（1）后 （2） 陶土网 红色固体逐渐变黑 （3）C 【解析】（1）该实验中氧气参与了反应，有气体参与的实验，操作顺序为：先组装装置检查气密性，确认气密性良好后再装入药品，避免装置漏气浪费药品； （2）锥形瓶不能直接加热，需垫陶土网保证受热均匀； 铜是红色固体，和氧气加热反应生成黑色的氧化铜，因此锥形瓶内现象为红色固体逐渐变黑； 略； （3）该实验中铜粉消耗了氧气，待完全反应后逐渐冷却至室温，由于消耗了氧气，装置内压强小于外界大气压强，故小气球变瘪。 8.（25-26八年级下·黑龙江哈尔滨·月考）化学兴趣小组的同学利用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，实验装置如图1，天平示数随时间的变化关系如图2，请回答下列问题： （1）写出该反应的化学方程式___________。 （2）锥形瓶内二氧化锰的质量在t1时___________t2时(填“大于”“等于”或“小于”)。 （3）理论上产生氧气的质量为___________g。 （4）计算参加反应的过氧化氢的质量___________g。 （5）计算生成水的质量是___________g。 【答案】（1） （2）等于 （3）3.2 （4）6.8 （5）3.6 【解析】（1）该反应是过氧化氢分解生成氧气和水，反应的化学方程式为。 （2）二氧化锰是该反应的催化剂，反应前后质量和化学性质不变，因此锥形瓶内二氧化锰的质量在t1时等于t2时。 （3）根据质量守恒定律，生成氧气的质量为180.5g-177.3g=3.2g （4）解：设参加反应的过氧化氢的质量为x。 答：参加反应的过氧化氢质量为6.8g。 （5）解：设生成水的质量为y。 答：生成水的质量为3.6g。 1 / 3 学科网（北京）股份有限公司 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