第五单元 化学反应的定量关系(知识清单)化学新教材人教版九年级上册
2026-09-04
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摘要:
该初中化学单元知识清单系统整合了“化学反应的定量关系”核心内容,涵盖质量守恒定律(实验验证、微观本质、理解要点)和化学方程式(意义、书写原则、计算步骤)两大知识范畴,搭建了从实验现象观察到微观本质分析再到定量计算应用的递进式学习支架。
清单通过“实验对比分析”“易错点分类突破”“归纳总结模块”构建知识体系,如对比铜与氧气反应(守恒)和碳酸钠与盐酸反应(表面不守恒)揭示定律本质,6个易错点配中考真题对点训练培养科学思维。设计“实验成功关键”“配平技巧”等实用提示,不同基础学生可高效掌握,教师能据此设计针对性教学,提升课堂实效。
内容正文:
第五单元 化学反应的定量关系
课题1 质量守恒定律
一、质量守恒定律的实验
1.铜与氧气的反应前后质量的测定
实验原理
Cu + O2 CuO
实验装置
实验现象
红色铜变 黑色 ,放出热量。气球膨胀,待装置冷却后,气球变瘪。天平保持平衡。
实验结论
反应前各物质的总质量=反应后各物质的总质量
实验成功关键
装置的气密性要好
气球的作用
1 使装置处于密封状态;②平衡压强
2. .铁钉跟硫酸铜溶液反应前后质量的测定
实验原理
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
实验装置
实验现象
铁钉表面附着一层红色物质,溶液由蓝色逐渐变成浅绿色。天平保持平衡
实验结论
反应前各物质的总质量=反应后各物质的总质量
3. 质量守恒定律验证实验中的“不守恒”
碳酸钠与稀盐酸的反应
镁条的燃烧
反应原理
Na2CO3+2HCl== 2NaCl+H2O+CO2↑
2Mg + O2 == (点燃) 2MgO
实验现象
白色粉末溶解,有大量气泡迅速产生。天平指针向右偏转。
镁条燃烧,发出耀眼的白光,生成白色固体,天平指针向左偏转。
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, 质量变大。但生成的氧化镁白烟逸散到空气中,使质量变小。
实验结论
所有的化学反应均遵守质量守恒定律。
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
质量守恒定律是指参加化学反应的各物质的质量总和,等于反应后生成各物质的质量总和。从微观来说,该定律成立的原因是:“在化学反应前后,原子的种类、数目和质量三不变。
二、质量守恒定律的理解
1.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。
解读
参加
没有参加反应的物质、不是反应生成的物质,质量不能计入“总和”中
各物质
参加反应或反应生成所有物质,特别注意气体、沉淀不能遗漏
质量总和
是质量之和,不是体积、分子个数
2.适用范围:适用于一切化学变化,不适用于物理变化。
3.微观本质:在化学反应前后,原子的种类、数目、质量均保持不变。
4.“参加化学反应”是指反应掉的那一部分物质的质量,不是各反应物质量的简单相加,即所给的反应物不一定都参加了化学反应,可能存在过量的情况。
5.记住“质量总和”。应用质量守恒定律解释现象时,不能丢掉任何一种反应物或生成物的质量,尤其是有气体参加或生成的反应,否则,就会出现“表面不守恒”的现象。
归|纳|总|结
化学反应前后的“变”与“不变”:
(1)6个“不变”:
宏观:反应物和生成物的总质量不变;元素的种类不变;元素的质量不变;
微观:原子的种类、数目、质量不变。
(2)2个“一定改变”:宏观:物质的种类一定改变;微观:分子的种类一定改变;
(3)2个可能“改变”:
宏观:元素的化合价可能改变;
微观:分子的总数可能改变。
根据质量守恒定律,在化学反应中,反应前后原子的种类没有改变,数目没有增减,原子的质量也没有改变。
课题2 化学方程式
三、化学方程式
1. 用 化学式 表示化学反应的式子,叫做化学方程式。
2. 化学方程式的意义
(1)质的方面:表明反应物、生成物和 反应条件。
(2)量的方面:① 各物质间反应时的 微粒个数 比; ② 各物质间反应时的 质量 比。
质量比等于化学方程式中各物质的 相对分子质量 与化学计量数乘积的比。所求质量比不用约分。
3. 书写化学方程式要遵守的原则:
(1)必须以 客观事实 为基础;(2)必须遵守质量守恒定律。
4. 写化学方程式时常出现的错误:
(1)不尊重科学实验,随意臆造 化学式 或事实上不存在的化学反应。
(2)不遵守 质量守恒定律 、没有配平或计量数不是最简比。
(3)化学式书写错误。
(4)写错或漏写 反应条件 。
(5)错标或漏标“↑”(气体生成符号)、“↓”(沉淀符号)。
“↑”:如果在反应物中没有气体,而生成物中有气体,那么应该在生成气体的化学式后面标“↑”。
“↓”:在初中阶段,只有在溶液中发生反应时生成沉淀,才在生成沉淀的化学式后标“↓”。
5. 配平:在化学式前填上适当的化学计量数,使式子左、右两边的每一种元素的 原子个数 都相等。
(1)一般情况下,可以用“最小公倍数”法配平。
(2)如果化学方程式中有 单质 ,一般留到最后配平。
(3)配平时一般从最复杂的 化学式 入手。但配平一氧化碳还原金属氧化物反应的化学方程式时,一般从一氧化碳入手。
(4)刚开始配平,可以让化学计量数是分数。配平结束后“=”两边化学计量数 翻倍 ,全部变为整数。
归|纳|总|结
(1)生成物中有气体生成且反应物中没有气体时,则在生成物化学式的右边注明“↑”符号;
(2)溶液中的反应,生成物有难溶性固体,即沉淀,则需在该生成物的化学式右边标“↓”。
四、根据化学方程式进行简单计算
1. 计算依据:
(1)质量守恒定律;
(2)化学方程式中各反应物、生成物之间的质量之比为一定值;
(3)在化学方程式中,任意两种物质的质量变化量之比,等于这两种物质的质量份数之比,即等于这两种物质的相对分子质量(或相对原子质量)乘以其化学计量数的乘积之比。
2. 有关化学方程式的计算步骤:
(1)设未知数(通常求谁设谁);
(2)写出题目中相关的化学方程式;
(3)写出相关物质的化学计量数与相对分子质量(或相对原子质量)的乘积以及已知量和未知量;
(4)列出比例关系式(注意实际质量后面要带单位)并求解;
(5)写出答案,答。
3. 计算步骤及注意事项
以“加热分解6g高锰酸钾,可以得到多少克氧气?”为例
步骤
示例
注意事项
设
根据题意设未知量
解:设生成的O2的质量为x。
设未知数时不带单位
写
正确书写化学方程式
化学方程式要书写正确
找
找出已知量、未知量的关系
316 32
6g x
已知量应为纯净物的质量且应带单位
列
列出比例式
等式两边化学意义应相同
求
求解
x≈0.6g
计算结果要带单位
答
简明作答
答:加热分解6g高锰酸钾,可以得到大约0.6g氧气。
——
易|错|提|醒
计算时的常见错误:
(1)未知数带有单位。
(2)所设物质的质量包含杂质的质量,或者包含未参加反应的物质的质量。
(3)已知物质的质量没有单位。
(4)化学方程式书写错误或者没有配平(这个错误会使计算题的得分降为1,甚至为0)。
(5)关系式中的数据没有与物质的化学式对齐。
(6)步骤不完整、数值计算错误、所答非所问等在其他学科也能犯的错误。
易错点01 质量守恒定律实验探究理解错误
【错因辨析】
对化学反应遵循质量守恒定律理解不清,即参加反应的物质的质量之和,等于反应后生成的物质的质量之和,是因为化学反应前后,元素的种类不变,原子的种类、总个数不变。
【对点训练】
1.(2025·山西·中考真题)在一次实验课上,同学们通过小组合作,完成了对密闭容器中少量小苏打与少量白醋反应的质量测定。以下分析正确的是( )
A.反应后小苏打的质量增加 B.反应过程中各物质的质量都不变
C.反应前后各物质的质量总和相等 D.反应前称量的是小苏打和白醋的总质量
【答案】C
【解析】A、小苏打是反应物,反应后小苏打的质量减少,故选项说法不正确。
B、化学反应过程中,反应物的质量减少,生成物的质量增加,故选项说法不正确。
C、根据质量守恒定律,化学反应前后各物质的质量总和相等,故选项说法正确。
D、反应前称量的是小苏打和白醋以及整个装置的总质量,故选项说法不正确。故选:C。
2.(2026·山东烟台·期末)化学小组设计了如图所示的两个实验测定化学反应前后物质的质量关系,下列说法正确的是(不考虑气球浮力)
A.甲中加热锥形瓶时观察到红色粉末变黑,气球先胀大最后恢复到原样
B.甲中锥形瓶冷却后放回天平,示数不变,拔松橡胶塞,示数减小
C.乙中若取用石灰石的量不足,会影响实验结果
D.甲、乙两组实验中气球的作用都是平衡气压,形成密闭体系
【答案】D
【解析】A、甲中加热锥形瓶时,铜粉和氧气在加热条件下生成氧化铜,随着反应的进行,氧气被消耗,装置内压强减小,观察到红色粉末变黑,气球先胀大最后变瘪,A错误;
B、甲中锥形瓶冷却后放回天平,示数不变,拔松橡胶塞,空气进入锥形瓶中,示数增大,B错误;
C、乙中若取用石灰石的量不足,不会影响实验结果,因为无论石灰石的量是否充足,天平都保持平衡,C错误;
D、不考虑气球浮力,甲、乙两组实验中气球的作用都是平衡气压,形成密闭体系, D正确。故选D。
3.(2026·江苏南京·期末)在学习质量守恒定律的内容时,我们曾经做了如图的实验,请回答下列问题:
(1)甲中反应后天平的指针 (填“偏左”“偏右”或“居中”),原因是 。该反应是否符合质量守恒定律? (填“符合”或“不符合”)。
(2)乙中锥形瓶底放层细沙的原因是 ;发生反应的化学方程式为 。白磷刚引燃,立即将锥形瓶放到天平上称量,天平不平衡。结论是:质量不守恒。待锥形瓶冷却后,重新放到托盘天平上称量,天平平衡。结论是:质量守恒。你认为结论正确的是 (填“前一种”或“后一种”)。
(3)由以上实验可知,用有气体参加或生成的反应来验证质量守恒定律时,反应必须在 中进行。
【答案】(1)偏右;碳酸钠和盐酸反应生成的二氧化碳扩散到空气中;符合。
(2)防止炸裂锥形瓶底;4P+5O22P2O5;后一种。
(3)密封装置。
【解析】(1)图甲反应后天平的指针偏右,原因是碳酸钠和盐酸反应生成的二氧化碳扩散到空气中,该反应符合质量守恒定律。
(2)乙中锥形瓶底放层细沙的原因是防止炸裂锥形瓶底;在点燃的条件下,白磷与氧气反应生成五氧化二磷,发生反应的化学方程式为:4P+5O22P2O5;白磷刚引燃,立即将锥形瓶放到天平上称量,天平不平衡,是因为白磷燃烧放热,导致气球膨胀,浮力增大;待锥形瓶冷却后,气球收缩,重新放到托盘天平上称量,天平平衡,因此结论正确的是后一种。
(3)由以上实验可知,用有气体参加或生成的反应来验证质量守恒定律时,反应必须在密封装置中进行。
易错点02 质量守恒定律理解错误
【错因辨析】
质量守恒定律是物质在发生化学变化中表现出来的一种规律,适用于化学变化;物质发生物理变化,则不适用于质量守恒定律来解释;是化学变化时也要对反应前后物质的质量关系进行计算判断。
【对点训练】
1.(2025·山东滨州·中考真题)下列有关质量守恒定律的说法正确的是( )
A.水结成冰质量不变,符合质量守恒定律
B.蜡烛燃烧后质量减小,不符合质量守恒定律
C.化学方程式配平的依据是质量守恒定律
D.某物质在氧气中燃烧生成二氧化碳和水,该物质一定含有碳、氢、氧三种元素
【答案】C
【解析】A、水结成冰是物理变化,不是化学变化。质量守恒定律只适用于化学变化,不适用于物理变化,故A错误;
B、蜡烛燃烧是化学变化,在开放系统中,生成的气体可能逸散,导致质量看似减小;但在封闭系统中,总质量保持不变,符合质量守恒定律,故B错误;
C、化学方程式配平是为了确保反应前后各元素的原子数目相等,这直接体现了质量守恒定律(原子数目不变,则质量不变),故C正确;
D、该物质燃烧生成CO2和H2O,说明一定含有碳和氢元素,但氧元素可能来自氧气,不一定来自该物质本身,故D错误;故选:C。
2.(2026·黑龙江哈尔滨·期末)下列对质量守恒定律的理解正确的是( )
A.10g硫粉和10g氧气恰好完全反应后,生成二氧化硫的质量为20g
B.5g食盐加入100g水中完全溶解,得到105g食盐水,符合质量守恒定律
C.碳在氧气中完全燃烧后,生成二氧化碳的质量一定等于消耗的碳的质量
D.10L氢气与20L氧气充分反应后,能生成30L的水
【答案】A
【解析】A、硫和氧气反应的化学方程式为S+O2SO2可知,参加反应的硫,故10g硫粉和10g氧气恰好完全反应后,故选项说法正确。
B、4g食盐加入100g水中完全溶解,没有新物质生成,不符合质量守恒定律。
C、碳在氧气中完全燃烧后,故选项说法错误。
D、质量守恒定律描述的是质量守恒,故选项说法错误。故选:A。。
3.(2026·江苏苏州·期末)化学反应前后下列各项中肯定不发生变化的是( )
①原子的数目 ②分子的数目 ③元素的种类 ④物质的总质量 ⑤物质的种类 ⑥原子的种类
A.①③④⑤⑥ B.①③④⑥ C.①②④⑥ D.①③⑥
【答案】B
【解析】化学变化遵守质量守恒定律,反应前后物质总质量不变。
化学变化的实质是分子分成原子,原子再重新组合成新的分子,则①原子数目、⑥原子的种类一定不变;在化学反应前后③元素种类没有改变。
化学变化有其它物质生成,则⑤物质的种类一定会发生变化;化学变化的实质是分子分成原子,原子再重新组合成新的分子,②分子数目可能增加也可能减少,也可能前后相等。
故①③④⑥肯定不变。故选:B。
易错点03 质量守恒定律的推断与计算出错
【错因辨析】
化学反应的实质,就是反应物的分子分裂,原子重组为生成物的分子的过程。在化学反应前后,原子的种类没有改变,数目没有曾减、原子的质量没有变化,因此物质的质量守恒。
【对点训练】
1.(2026·山东烟台·期末)在修复三星堆青铜器时,可用稀盐酸除去青铜器表面锈蚀物[Cu2(OH)2CO3]。从物质的性质、元素守恒及要达到的目的分析,稀盐酸与锈蚀物反应的产物可能是( )
A.Cu、H2O、CO2 B.CuO、H2O、CO2、Cl2
C.CuCl2、H2O、CO2 D.CuSO4、H2O、CO2
【答案】C
【解析】铜锈[Cu2(OH)2CO3]与稀盐酸反应,根据质量守恒定律及复分解反应规律,各元素化合价不变,反应生成氯化铜(CuCl2)、水(H2O)和二氧化碳(CO2),化学方程式为Cu2(OH)2CO3+4HCl=2CuCl2+3H2O+CO2↑,所以产物是CuCl2、H2O、CO2。故选:C。
2.(2026·四川乐山·期末)化学中经常用燃烧法测定有机物的组成。现取3.2g某有机物在足量的氧气中充分燃烧,生成4.4gCO2和3.6gH2O,则下列关于该有机物的说法错误的是( )
A.一定含有C、H、O三种元素 B.消耗氧气的质量为4.8g
C.化学式可能为CH3OH D.有机物中C和O的质量比为1:1
【答案】D
【解析】A、有机物中碳元素质量是4.4g×=1.2g,氢元素质量是3.6g×=0.4g,氧元素质量是3.2g﹣1.2g﹣0.4g=1.6g,有机物中含有碳、氢、氧三种元素,该选项正确。
B、消耗氧气的质量为4.4g+3.6g﹣3.2g=4.8g,该选项正确。
C、化学式中碳原子、氢原子、氧原子个数比是::=1:4:1,化学式可能为CH3OH,该选项正确。
D、有机物中C和O的质量比为1.2g:1.6g=3:4,该选项不正确。故选:D。
3.(2026·湖南长沙·期末)某样品在纯氧中完全燃烧,消耗氧气4.8g。实验过程中,倒扣在火焰上方干燥的烧杯中有水雾生成,测得水的质量为2.7g;同时生成4.4g气体,将该气体通入澄清石灰水中,石灰水变浑浊。下列说法错误的是( )
A.根据现象判断生成的气体为CO2
B.样品中一定含有C、H、O三种元素
C.样品中含有氢元素的质量为0.3g
D.样品中一定有C、H元素,可能含有O元素
【答案】D
【解析】A、将该气体通入澄清石灰水中,石灰水变浑浊,说明生成的气体为二氧化碳,故选项正确。
B、该样品在纯氧中完全燃烧生成水和二氧化碳,则参加反应的样品的质量为:2.7g+4.4g﹣4.8g=2.3g,根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类和质量不变,生成物中含C、H、O,反应物氧气由氧元素组成,则该样品中一定含C、H元素,碳元素的质量为:,氢元素的质量为:,1.2g+0.3g=1.5g小于2.3g,则该样品中一定含氧元素,故样品中一定含有C、H、O三种元素,故选项正确。
C、由B的分析可知,样品中含有氢元素的质量为0.3g,故选项正确。
D、由B的分析可知,该样品中一定含有C、H、O元素,故选项不正确。故选:D。
易错点04 密闭容器中质量守恒定律的计算不清而出错
【错因辨析】
化学反应的实质,就是反应物的分子分裂,原子重组为生成物的分子的过程。在化学反应前后,原子的种类没有改变,数目没有曾减、原子的质量没有变化,因此物质的质量守恒,弄不清其之间的关系而出错。
【对点训练】
1.(2025·江苏无锡·中考真题)在一密闭容器中发生某反应,容器中各物质的质量变化如下表。其中未知数据正确的是( )
物质质量
甲
乙
丙
丁
反应前的质量/g
20
20
0
0
反应中的质量/g
m1
m2
6.4
m3
反应后的质量/g
13
m4
16
11
A.m1=17.2 B.m2=8 C.m3=8.8 D.m4=2
【答案】A
【解析】A、由反应后与反应中甲、丙的质量关系,则(20﹣13)g:16g=(20﹣m1)g:6.4g,解得m1=17.2g,故选项说法正确;
B、由反应后与反应中乙、丙的质量关系,则(20g﹣0g):16g=(20﹣m2)g:6.4g,解得m2=12,故选项说法错误;
C、由反应前与反应中丙、丁的质量关系,则11g:16g=m3:6.4g,解得m3=4.4g,故选项说法错误;
D、由质量守恒定律,m4=20+20﹣13﹣16﹣11=0,故选项说法错误;故选:A。
2.(2026·黑龙江绥化·中考真题)在一定条件下,某密闭容器内测得反应前后各物质的质量如下表。下列选项正确的是( )
物质
甲
乙
丙
丁
反应前各物质的质量/g
15
9
5
16
反应后各物质的质量/g
0
a
b
4
A.若该反应是化合反应,乙一定是生成物
B.a:b可能是3:1
C.b的取值范围为0≤b≤45
D.丙物质一定是催化剂
【答案】B
【解析】A、化合反应符合多变一的特点,若该反应是化合反应,则乙可能是生成物,丙也可能是生成物,故选项说法不正确。
B、由分析可知,a+b=41,若a:b=3:1,则a=4130.75,b=4110.25,此时乙、丙的质量都增大,都是生成物,符合题意,故选项说法正确。
C、由分析可知,a+b=41,当a最小为0时,b最大为41,不可能等于45,故选项说法不正确。
D、由分析可知,a+b=41,则b不一定等于5,只有b等于5时丙才可能是催化剂,故选项说法不正确。
故选:B。
3.(2026·黑龙江·中考真题)在密闭容器内有甲、乙、丙、丁四种物质,一定条件下可以发生化学反应,测得反应前后有关数据如下:
物质
甲
乙
丙
丁
反应前质量/g
70
0
12
6
反应后质量/g
42
34
12
x
请分析数据,判断下列说法正确的是( )
A.x=1
B.丙可能是催化剂
C.物质乙只含有一种元素
D.反应过程中甲、乙两物质的质量变化之比为21:17
【答案】B
【解析】由表中数据分析可知,反应前后甲的质量减少了70g﹣42g=28g,故是反应物,参加反应的质量为28g;同理可以确定乙是生成物,生成的质量为34g﹣0g=34g;丙的质量不变,可能作该反应的催化剂,也可能是没有参加反应的杂质;由质量守恒定律,丁应是反应物,且参加反应的质量为34g﹣28g=6g,故x的数值为6﹣6=0。
A、x的数值为0,故选项说法错误。
B、丙的质量不变,可能作该反应的催化剂,也可能是没有参加反应的杂质,故选项说法正确。
C、该反应的反应物为甲和丁,生成物是乙,符合“多变一”的形式,属于化合反应,物质乙是化合反应的生成物,至少含有两种元素,故选项说法错误。
D、反应过程中甲、乙两物质的质量变化之比为28g:34g=14:17,故选项说法错误。故选:B。
易错点05 化学方程式的配平与书写出错
【错因辨析】
计算时的常见错误:
(1)未知数带有单位。
(2)所设物质的质量包含杂质的质量,或者包含未参加反应的物质的质量。
(3)已知物质的质量没有单位。
(4)化学方程式书写错误或者没有配平(这个错误会使计算题的得分降为1,甚至为0)。
(5)关系式中的数据没有与物质的化学式对齐。
(6)步骤不完整、数值计算错误、所答非所问等在其他学科也能犯的错误。
【对点训练】
1.(2025·江苏镇江·中考真题)下列指定反应的化学方程式正确的是( )
A.镁在空气中燃烧:
B.铜绿受热分解:
C.检验铵态氮肥:
D.小苏打治疗胃酸过多:NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O
【答案】D
【解析】A、镁和氧气在点燃的条件下生成氧化镁,反应的化学方程式为:,故选项不符合题意。
B、铜绿(碱式碳酸铜)在加热的条件下生成氧化铜、水和二氧化碳,反应的化学方程式为:,故选项不符合题意。
C、硫酸铵和氢氧化钠在加热的条件下生成硫酸钠、氨气和水,可用于检验铵态氮肥,反应的化学方程式为:,故选项不符合题意。
D、小苏打(碳酸氢钠)和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,可用于治疗胃酸过多,反应的化学方程式为:NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑,故选项符合题意。故选:D。
2.(2026·四川攀枝花·期末)解释下列事实的化学方程式中,错误的是( )
A.铁和稀硫酸反应产生氢气:2Fe+3H2SO4═Fe2(SO4)3+3H2↑
B.氢氧化钠在空气中变质:2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O
C.用氢氧化铝中和过多的胃酸:Al(OH)3+3HCl═AlCl3+3H2O
D.实验室用大理石制备CO2:CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
【答案】A
【解析】A、铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,正确的化学方程式为Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑,故选项正确。
B、该化学方程式书写完全正确,故选项错误。
C、该化学方程式书写完全正确,故选项错误。
D、该化学方程式书写完全正确,故选项错误。故选:A。
3.(2026·天津·中考真题)写出下列反应的化学方程式。
(1)硫在氧气中燃烧 ;
(2)二氧化碳与足量氢氧化钠溶液反应 ;
(3)碳酸氢钠与稀盐酸反应 。
【答案】(1)S+O2SO2;
(2)CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O;
(3)NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑。
【解析】(1)硫和氧气在点燃的条件下生成二氧化硫,反应的化学方程式为:S+O2SO2;
(2)二氧化碳和氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水,反应的化学方程式为:CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O;
(3)碳酸氢钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,反应的化学方程式为:NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑。
易错点06 根据化学方程式计算而出错
【错因辨析】
计算时的常见错误:
(1)未知数带有单位。
(2)所设物质的质量包含杂质的质量,或者包含未参加反应的物质的质量。
(3)已知物质的质量没有单位。
(4)化学方程式书写错误或者没有配平(这个错误会使计算题的得分降为1,甚至为0)。
(5)关系式中的数据没有与物质的化学式对齐。
(6)步骤不完整、数值计算错误、所答非所问等在其他学科也能犯的错误。
【对点训练】
1.(2026·湖南·中考真题)光生物体系制取氢气具有广阔的应用前景,其原理是绿藻和蓝菌在一定条件下将水分解为氢气和氧气,反应的化学方程式为2H2O2H2↑+O2↑。
(1)水的相对分子质量是 。
(2)利用该方法分解18g水,理论上产生氢气的质量是多少?(写出计算过程)
【答案】(1)18;(2)2g。
【解析】(1)H2O的相对分子质量是:1×2+16=18;故答案为:18;
(2)设理论上产生氢气的质量为x,则:
2H2O2H2↑+O2↑
36 4
18g x
x=2g
答:理论上产生氢气的质量是2g。
2.(2026·河北石家庄·期末)实验室用68g过氧化氢溶液和2g二氧化锰制取氧气,实验的相关数据如图所示。请回答下列问题。
(1)反应在敞口的烧杯中进行,由于生成的氧气逸散,物质总质量会减少。则生成氧气的质量为 g。
(2)求该过氧化氢溶液中过氧化氢的质量。
【答案】(1)1.6。根据质量守恒定律,生成的氧气的质量为70g-68.4g=1.6g,
(2)3.4g
【解析】设过氧化氢溶液中过氧化氢的质量为x,
答:过氧化氢溶液中过氧化氢的质量为3.4g。
3.(2025·四川凉山·中考真题)某班同学在探究制取O2的多种方法时,通过查阅资料得知过氧化钠(Na2O2)能与H2O反应生成O2。为测定实验室中某过氧化钠样品的纯度(质量分数),他们将2g该样品与足量水反应(反应原理为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,杂质不参与反应),并测得生成气体的质量与时间的关系如图所示。请完成下列题目:
(1)生成氧气的质量是 g。
(2)计算该样品中过氧化钠的质量分数。
【答案】(1)0.32
【解析】(2)设该样品中过氧化钠的质量分数为x
x=78%
答:该样品中过氧化钠的质量分数为78%。
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第五单元 化学反应的定量关系
课题1 质量守恒定律
一、质量守恒定律的实验
1.铜与氧气的反应前后质量的测定
实验原理
Cu + O2 CuO
实验装置
实验现象
红色铜变 ,放出热量。气球 ,待装置冷却后,气球 。天平 。
实验结论
反应前各物质的总质量 反应后各物质的总质量
实验成功关键
要好
气球的作用
1 使装置处于密封状态;②平衡压强
2. .铁钉跟硫酸铜溶液反应前后质量的测定
实验原理
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
实验装置
实验现象
铁钉表面附着一层 物质,溶液由 逐渐变成 。天平
实验结论
反应前各物质的总质量=反应后各物质的总质量
3. 质量守恒定律验证实验中的“不守恒”
碳酸钠与稀盐酸的反应
镁条的燃烧
反应原理
Na2CO3+2HCl== 2NaCl+H2O+CO2↑
2Mg + O2 == (点燃) 2MgO
实验现象
白色粉末溶解,有 。天平指针 。
镁条燃烧,发出耀眼的 光,生成 色固体,天平指针 。
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, 质量 。但生成的氧化镁白烟逸散到空气中,使质量 。
实验结论
所有的化学反应 质量守恒定律。
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
质量守恒定律是指参加化学反应的各物质的质量总和,等于反应后生成各物质的质量总和。从微观来说,该定律成立的原因是:“在化学反应前后,原子的种类、数目和质量三不变。
二、质量守恒定律的理解
1.定义: 的各物质的 ,等于 的各物质的 。
解读
参加
没有参加反应的物质、不是反应生成的物质,质量不能计入“总和”中
各物质
参加反应或反应生成所有物质,特别注意 、 不能遗漏
质量总和
是 之和,不是体积、分子个数
2.适用范围:适用于一切 ,不适用于物理变化。
3.微观本质:在化学反应前后,原子的 、 、 均保持不变。
4.“参加化学反应”是指反应掉的那一部分物质的质量,不是各反应物质量的简单相加,即所给的反应物不一定都参加了化学反应,可能存在过量的情况。
5.记住“质量总和”。应用质量守恒定律解释现象时,不能丢掉任何一种反应物或生成物的质量,尤其是有气体参加或生成的反应,否则,就会出现“表面不守恒”的现象。
归|纳|总|结
化学反应前后的“变”与“不变”:
(1)6个“不变”:
宏观:反应物和生成物的总质量不变;元素的种类不变;元素的质量不变;
微观:原子的种类、数目、质量不变。
(2)2个“一定改变”:宏观:物质的种类一定改变;微观:分子的种类一定改变;
(3)2个可能“改变”:
宏观:元素的化合价可能改变;
微观:分子的总数可能改变。
根据质量守恒定律,在化学反应中,反应前后原子的种类没有改变,数目没有增减,原子的质量也没有改变。
课题2 化学方程式
三、化学方程式
1. 用 表示化学反应的式子,叫做化学方程式。
2. 化学方程式的意义
(1)质的方面:表明反应物、生成物和 。
(2)量的方面:① 各物质间反应时的 比; ② 各物质间反应时的 比。
质量比等于化学方程式中各物质的 与化学计量数乘积的比。所求质量比不用约分。
3. 书写化学方程式要遵守的原则:
(1)必须以 为基础;(2)必须遵守质量守恒定律。
4. 写化学方程式时常出现的错误:
(1)不尊重科学实验,随意臆造 或事实上不存在的化学反应。
(2)不遵守 、没有配平或计量数不是最简比。
(3)化学式书写错误。
(4)写错或漏写 。
(5)错标或漏标“↑”(气体生成符号)、“↓”(沉淀符号)。
“↑”:如果在反应物中没有气体,而生成物中有气体,那么应该在生成气体的化学式后面标“↑”。
“↓”:在初中阶段,只有在溶液中发生反应时生成沉淀,才在生成沉淀的化学式后标“↓”。
5. 配平:在化学式前填上适当的化学计量数,使式子左、右两边的每一种元素的 都相等。
(1)一般情况下,可以用“最小公倍数”法配平。
(2)如果化学方程式中有 ,一般留到最后配平。
(3)配平时一般从最复杂的 入手。但配平一氧化碳还原金属氧化物反应的化学方程式时,一般从一氧化碳入手。
(4)刚开始配平,可以让化学计量数是分数。配平结束后“=”两边化学计量数 ,全部变为 。
归|纳|总|结
(1)生成物中有气体生成且反应物中没有气体时,则在生成物化学式的右边注明“↑”符号;
(2)溶液中的反应,生成物有难溶性固体,即沉淀,则需在该生成物的化学式右边标“↓”。
四、根据化学方程式进行简单计算
1. 计算依据:
(1)质量守恒定律;
(2)化学方程式中各反应物、生成物之间的 为一定值;
(3)在化学方程式中,任意两种物质的质量 之比,等于这两种物质的 之比,即等于这两种物质的 (或相对原子质量)乘以其化学计量数的乘积之比。
2. 有关化学方程式的计算步骤:
(1)设未知数(通常求谁设谁);
(2)写出题目中相关的 ;
(3)写出相关物质的化学计量数与 (或相对原子质量)的乘积以及已知量和未知量;
(4)列出比例关系式(注意实际质量后面要带单位)并求解;
(5)写出答案,答。
3. 计算步骤及注意事项
以“加热分解6g高锰酸钾,可以得到多少克氧气?”为例
步骤
示例
注意事项
设
根据题意设未知量
解:设生成的O2的质量为x。
设未知数时不带单位
写
正确书写化学方程式
化学方程式要书写正确
找
找出已知量、未知量的关系
316 32
6g x
已知量应为纯净物的质量且应带单位
列
列出比例式
等式两边化学意义应相同
求
求解
x≈0.6g
计算结果要带单位
答
简明作答
答:加热分解6g高锰酸钾,可以得到大约0.6g氧气。
——
易|错|提|醒
计算时的常见错误:
(1)未知数带有单位。
(2)所设物质的质量包含杂质的质量,或者包含未参加反应的物质的质量。
(3)已知物质的质量没有单位。
(4)化学方程式书写错误或者没有配平(这个错误会使计算题的得分降为1,甚至为0)。
(5)关系式中的数据没有与物质的化学式对齐。
(6)步骤不完整、数值计算错误、所答非所问等在其他学科也能犯的错误。
易错点01 质量守恒定律实验探究理解错误
【错因辨析】
对化学反应遵循质量守恒定律理解不清,即参加反应的物质的质量之和,等于反应后生成的物质的质量之和,是因为化学反应前后,元素的种类不变,原子的种类、总个数不变。
【对点训练】
1.(2025·山西·中考真题)在一次实验课上,同学们通过小组合作,完成了对密闭容器中少量小苏打与少量白醋反应的质量测定。以下分析正确的是( )
A.反应后小苏打的质量增加
B.反应过程中各物质的质量都不变
C.反应前后各物质的质量总和相等
D.反应前称量的是小苏打和白醋的总质量
2.(2026·山东烟台·期末)化学小组设计了如图所示的两个实验测定化学反应前后物质的质量关系,下列说法正确的是(不考虑气球浮力)
A.甲中加热锥形瓶时观察到红色粉末变黑,气球先胀大最后恢复到原样
B.甲中锥形瓶冷却后放回天平,示数不变,拔松橡胶塞,示数减小
C.乙中若取用石灰石的量不足,会影响实验结果
D.甲、乙两组实验中气球的作用都是平衡气压,形成密闭体系
3.(2026·江苏南京·期末)在学习质量守恒定律的内容时,我们曾经做了如图的实验,请回答下列问题:
(1)甲中反应后天平的指针 (填“偏左”“偏右”或“居中”),原因是 。该反应是否符合质量守恒定律? (填“符合”或“不符合”)。
(2)乙中锥形瓶底放层细沙的原因是 ;发生反应的化学方程式为 。白磷刚引燃,立即将锥形瓶放到天平上称量,天平不平衡。结论是:质量不守恒。待锥形瓶冷却后,重新放到托盘天平上称量,天平平衡。结论是:质量守恒。你认为结论正确的是 (填“前一种”或“后一种”)。
(3)由以上实验可知,用有气体参加或生成的反应来验证质量守恒定律时,反应必须在 中进行。
易错点02 质量守恒定律理解错误
【错因辨析】
质量守恒定律是物质在发生化学变化中表现出来的一种规律,适用于化学变化;物质发生物理变化,则不适用于质量守恒定律来解释;是化学变化时也要对反应前后物质的质量关系进行计算判断。
【对点训练】
1.(2025·山东滨州·中考真题)下列有关质量守恒定律的说法正确的是( )
A.水结成冰质量不变,符合质量守恒定律
B.蜡烛燃烧后质量减小,不符合质量守恒定律
C.化学方程式配平的依据是质量守恒定律
D.某物质在氧气中燃烧生成二氧化碳和水,该物质一定含有碳、氢、氧三种元素
2.(2026·黑龙江哈尔滨·期末)下列对质量守恒定律的理解正确的是( )
A.10g硫粉和10g氧气恰好完全反应后,生成二氧化硫的质量为20g
B.5g食盐加入100g水中完全溶解,得到105g食盐水,符合质量守恒定律
C.碳在氧气中完全燃烧后,生成二氧化碳的质量一定等于消耗的碳的质量
D.10L氢气与20L氧气充分反应后,能生成30L的水
3.(2026·江苏苏州·期末)化学反应前后下列各项中肯定不发生变化的是( )
①原子的数目 ②分子的数目 ③元素的种类 ④物质的总质量 ⑤物质的种类 ⑥原子的种类
A.①③④⑤⑥ B.①③④⑥ C.①②④⑥ D.①③⑥
易错点03 质量守恒定律的推断与计算出错
【错因辨析】
化学反应的实质,就是反应物的分子分裂,原子重组为生成物的分子的过程。在化学反应前后,原子的种类没有改变,数目没有曾减、原子的质量没有变化,因此物质的质量守恒。
【对点训练】
1.(2026·山东烟台·期末)在修复三星堆青铜器时,可用稀盐酸除去青铜器表面锈蚀物[Cu2(OH)2CO3]。从物质的性质、元素守恒及要达到的目的分析,稀盐酸与锈蚀物反应的产物可能是( )
A.Cu、H2O、CO2 B.CuO、H2O、CO2、Cl2
C.CuCl2、H2O、CO2 D.CuSO4、H2O、CO2
2.(2026·四川乐山·期末)化学中经常用燃烧法测定有机物的组成。现取3.2g某有机物在足量的氧气中充分燃烧,生成4.4gCO2和3.6gH2O,则下列关于该有机物的说法错误的是( )
A.一定含有C、H、O三种元素 B.消耗氧气的质量为4.8g
C.化学式可能为CH3OH D.有机物中C和O的质量比为1:1
3.(2026·湖南长沙·期末)某样品在纯氧中完全燃烧,消耗氧气4.8g。实验过程中,倒扣在火焰上方干燥的烧杯中有水雾生成,测得水的质量为2.7g;同时生成4.4g气体,将该气体通入澄清石灰水中,石灰水变浑浊。下列说法错误的是( )
A.根据现象判断生成的气体为CO2
B.样品中一定含有C、H、O三种元素
C.样品中含有氢元素的质量为0.3g
D.样品中一定有C、H元素,可能含有O元素
易错点04 密闭容器中质量守恒定律的计算不清而出错
【错因辨析】
化学反应的实质,就是反应物的分子分裂,原子重组为生成物的分子的过程。在化学反应前后,原子的种类没有改变,数目没有曾减、原子的质量没有变化,因此物质的质量守恒,弄不清其之间的关系而出错。
【对点训练】
1.(2025·江苏无锡·中考真题)在一密闭容器中发生某反应,容器中各物质的质量变化如下表。其中未知数据正确的是( )
物质质量
甲
乙
丙
丁
反应前的质量/g
20
20
0
0
反应中的质量/g
m1
m2
6.4
m3
反应后的质量/g
13
m4
16
11
A.m1=17.2 B.m2=8 C.m3=8.8 D.m4=2
2.(2026·黑龙江绥化·中考真题)在一定条件下,某密闭容器内测得反应前后各物质的质量如下表。下列选项正确的是( )
物质
甲
乙
丙
丁
反应前各物质的质量/g
15
9
5
16
反应后各物质的质量/g
0
a
b
4
A.若该反应是化合反应,乙一定是生成物
B.a:b可能是3:1
C.b的取值范围为0≤b≤45
D.丙物质一定是催化剂
3.(2026·黑龙江·中考真题)在密闭容器内有甲、乙、丙、丁四种物质,一定条件下可以发生化学反应,测得反应前后有关数据如下:
物质
甲
乙
丙
丁
反应前质量/g
70
0
12
6
反应后质量/g
42
34
12
x
请分析数据,判断下列说法正确的是( )
A.x=1
B.丙可能是催化剂
C.物质乙只含有一种元素
D.反应过程中甲、乙两物质的质量变化之比为21:17
易错点05 化学方程式的配平与书写出错
【错因辨析】
计算时的常见错误:
(1)未知数带有单位。
(2)所设物质的质量包含杂质的质量,或者包含未参加反应的物质的质量。
(3)已知物质的质量没有单位。
(4)化学方程式书写错误或者没有配平(这个错误会使计算题的得分降为1,甚至为0)。
(5)关系式中的数据没有与物质的化学式对齐。
(6)步骤不完整、数值计算错误、所答非所问等在其他学科也能犯的错误。
【对点训练】
1.(2025·江苏镇江·中考真题)下列指定反应的化学方程式正确的是( )
A.镁在空气中燃烧:
B.铜绿受热分解:
C.检验铵态氮肥:
D.小苏打治疗胃酸过多:NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O
2.(2026·四川攀枝花·期末)解释下列事实的化学方程式中,错误的是( )
A.铁和稀硫酸反应产生氢气:2Fe+3H2SO4═Fe2(SO4)3+3H2↑
B.氢氧化钠在空气中变质:2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O
C.用氢氧化铝中和过多的胃酸:Al(OH)3+3HCl═AlCl3+3H2O
D.实验室用大理石制备CO2:CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
3.(2026·天津·中考真题)写出下列反应的化学方程式。
(1)硫在氧气中燃烧 ;
(2)二氧化碳与足量氢氧化钠溶液反应 ;
(3)碳酸氢钠与稀盐酸反应 。
易错点06 根据化学方程式计算而出错
【错因辨析】
计算时的常见错误:
(1)未知数带有单位。
(2)所设物质的质量包含杂质的质量,或者包含未参加反应的物质的质量。
(3)已知物质的质量没有单位。
(4)化学方程式书写错误或者没有配平(这个错误会使计算题的得分降为1,甚至为0)。
(5)关系式中的数据没有与物质的化学式对齐。
(6)步骤不完整、数值计算错误、所答非所问等在其他学科也能犯的错误。
【对点训练】
1.(2026·湖南·中考真题)光生物体系制取氢气具有广阔的应用前景,其原理是绿藻和蓝菌在一定条件下将水分解为氢气和氧气,反应的化学方程式为2H2O2H2↑+O2↑。
(1)水的相对分子质量是 。
(2)利用该方法分解18g水,理论上产生氢气的质量是多少?(写出计算过程)
2.(2026·河北石家庄·期末)实验室用68g过氧化氢溶液和2g二氧化锰制取氧气,实验的相关数据如图所示。请回答下列问题。
(1)反应在敞口的烧杯中进行,由于生成的氧气逸散,物质总质量会减少。则生成氧气的质量为 g。
(2)求该过氧化氢溶液中过氧化氢的质量。
3.(2025·四川凉山·中考真题)某班同学在探究制取O2的多种方法时,通过查阅资料得知过氧化钠(Na2O2)能与H2O反应生成O2。为测定实验室中某过氧化钠样品的纯度(质量分数),他们将2g该样品与足量水反应(反应原理为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,杂质不参与反应),并测得生成气体的质量与时间的关系如图所示。请完成下列题目:
(1)生成氧气的质量是 g。
(2)计算该样品中过氧化钠的质量分数。
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