摘要:
**基本信息**
以“概念-技能-应用”为逻辑链,系统覆盖化学方程式意义、书写、配平及计算等核心考点,融合典例与变式,强化方法迁移与科学思维。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|意义|1典3变|宏观/微观/量的关系三维解析|从化学方程式本质出发,建立符号表征与量的关系认知|
|书写|1典3变|四步书写法(事实描述-配平-条件-符号)|基于客观事实与质量守恒,形成规范书写流程|
|配平|1典3变|原子守恒法/最小公倍数法|衔接化学式书写,强化守恒思想应用|
|推测化学式|1典3变|反应前后原子种类/数目守恒|深化质量守恒定律微观理解,培养证据推理能力|
|计算|4题型(质量比/纯物质/含杂质/实验)|“设写找列求答”六步模板+纯净物换算|从基础计算到实验数据处理,构建阶梯式计算能力|
|微观示意图|1典3变|微观粒子→化学方程式转化|融合宏观现象与微观本质,体现模型认知素养|
内容正文:
第三节 化学方程式的书写及应用(题型突破·举一反三)
题型01 化学方程的意义
题型02 化学方程式的书写
题型03 化学方程式的配平
题型04 根据方程式推测化学式
题型05 根据化学方程式计算质量比
题型06 不含杂质的化学方程式计算
题型07 含杂质的化学方程式计算
题型08 化学方程式与实验的计算
题型09 微观反应示意图与化学方程式
▌题型01 化学方程式的意义
化学方程的意义
化学方程式
C + O2 点燃 CO2
客观事实
反应物
生成物
反应条件
量的关系
物质的相对质量关系
C + O2 点燃 CO2
相对质量: 12 32 44
每 份质量的碳和 份质量的氧气恰好完全反应,生成 份质量的二氧化碳(在此反应中,碳、氧气、二氧化碳的质量比为 )
粒子的相对数量关系
每 个碳原子和 个氧分子恰好完全反应,生成 个二氧化碳分子(参加反应的各粒子的个数比为 )
【典例1】(25-26八年级下·山东烟台·期中)关于化学方程式4P+5O22P2O5,以下说法中正确的是
A.反应中P、O2、P2O5的质量比为31:32:142
B.反应后固体质量增加,不符合质量守恒定律
C.参加反应的磷原子与氧气分子个数比是4:5
D.该反应需要点燃,所以该反应是吸热反应
【变式1-1】下列关于化学方程式的说法,错误的是
A.氢气和氧气在点燃的条件下反应生成水
B.每2个氢分子和1个氧分子,在点燃的条件下反应生成2个水分子
C.每2份质量的氢气和1份质量的氧气反应生成1份质量的水
D.反应前后元素种类没有变化
【变式1-2】“”是打铁花过程中涉及的化学反应之一,根据该化学方程式可以获取的信息中,不正确的是
A.该反应中涉及了1种氧化物
B.该反应的基本反应类型是化合反应
C.反应物和生成物都是由分子构成的
D.每168份质量的铁和64份质量的氧气完全反应能生成232份质量的四氧化三铁
【变式1-3】下列关于化学方程式:的说法正确的是
A.氢气加氯气等于氯化氢
B.该反应既不属于化合反应也不属于分解反应
C.每2份质量的氢气与71份质量的氯气反应生成36.5份质量的氯化氢
D.参加反应的氢分子、氯分子与生成的氯化氢分子的个数比为1︰1︰2
▌题型02 化学方程式的书写
书写化学方程式的步骤(以铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁的反应为例)
书写步骤
书写内容
书写过程
(1)描述反应事实
①在式子的左、右两边写出反应物和生成物的化学式,如果反应物或生成物不止一种,就分别用 把它们连接起来;
②在反应物和生成物之间画一条短线,在短线上注明化学反应 ,如加热(常用“△”号表示)、点燃、催化剂等
Fe + O2 点燃 Fe3O4
(2)配平化学方程式
检查式子左、右两边各元素原子的种类和数目,通过选取合适的化学计量数,使化学方程式遵守 ,将短线改为等号。
3Fe+2O2 点燃 Fe3O4
【典例2】(25-26八年级下·山东德州·期末)下列化学方程式书写正确的是
A. B.
C. D.
【变式2-1】下图是某种制取硅反应的微观示意图,下列说法错误的是
A.该反应的化学方程式是SiCl4 +H2Si +HCl
B.参加反应的甲、乙分子个数比为1:2
C.丙由原子构成
D.反应前后乙与丁变化的质量比是2:73
【变式2-2】如图为的转化和利用。下列说法正确的是
A.转化①中硫元素化合价升高
B.转化②中的催化剂一定是二氧化锰
C.转化③一定属于化合反应
D.转化④的方程式为
【变式2-3】中国空间站中航天员所需的氧气和水在站内可再生循环利用,如图所示为其中一个反应的微观示意图(图中微观粒子恰好完全反应):
(1)补全图中虚线框内甲的微观模型图示。
(2)构成乙物质的微观粒子的种类是__________(选填“分子”“原子”或“离子”)。
(3)该反应的化学方程式为________________________________________。
(4)参加反应的甲和生成的丙的质量比为__________(填最简整数比)。
(5)从微观角度解释该反应遵循质量守恒定律的原因是________________________________________。
▌题型03 化学方程式的配平
配平方法:检查式子左、右两边各元素原子的种类和数目,通过选取合适的化学计量数,使化学方程式遵守 ,将短线改为等号。
【典例3】(25-26八年级下·山东泰安·期中)高铁酸钠是一种常用的绿色、环保消毒剂。已知制取高铁酸钠的反应为,其中m、n的值分别为
A.3、2 B.2、2 C.3、3 D.2、1
【变式3-1】按要求回答下列问题:
(1)表示_________。
(2)中数字“2”的含义是________________。
(3)表示______________________________。
(4)氢氧化钠的化学式为__________,氢氧化钠中氧元素的质量分数为__________。
(5)配平下列反应的化学方程式。
①______________________________
②________________________________________
【变式3-2】用化学用语或意义填空。
(1)碳酸钠的化学式_______;
(2)标出氧化铜中铜元素的化合价_____________;
(3)指出符号中“3”的含义:_________________;
(4)中“5”的意义________________;“2”的意义是 ____________ 。
(5)配平下列反应的化学方程式(反应条件略)
①_______ Al+_______Fe3O4=______ Fe+_____Al2O3
②______C2H5OH+______O2=______CO2+______H2O
【变式3-3】中华文明源远流长,蕴含着深邃的哲学智慧和丰富的实践经验。
(1)“千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲。”指的是从深山开采石灰石,将其放入石灰窑高温煅烧,石灰石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙中的阴离子为___________(填写化学用语)。
(2)黑火药是我国古代“四大发明”之一,由硝酸钾、硫和木炭组成,请配平爆炸时主要反应的化学方程式:__S+________________(配平系数1也要写出来);黑火药属于_______(填纯净物或混合物);生成物的化学名称为_______。
▌题型04 根据方程式推测化学式
推测依据:化学反应前后原子的 和 不变。
【典例4】(2026·四川宜宾·中考真题)从盐湖中提取锂盐的反应为,则X的化学式是
A. B. C. D.
【变式4-1】传统工艺与现代科技的融合彰显化学智慧。
(1)井陉陶瓷烧制技艺是省级非物质文化遗产。陶瓷烧制过程中,窑内温度需控制在1200℃以上,这是利用了燃料燃烧______(填“吸收”或“放出”)热量的性质;陶瓷烧制过程中,为了使燃料充分燃烧,可采取的一种措施是______________。
(2)中国科学家利用合成葡萄糖,该过程需在催化剂作用下进行,催化剂______(填“能”或“不能”)提高生成葡萄糖的最终质量。
(3)古代“银针验毒”的原理是,X的化学式为_________。
【变式4-2】科技创新,让未来更加精彩。2026年,我国在多个领域取得重大突破。
(1)祝融号火星车在火星岩石表面识别出了含水硫酸盐等盐类物质的信号。硫酸盐中硫酸根离子的符号为__________。
(2)全球最大打桩船“铁建大桥桩1”号正式交付,标志着我国在海洋工程装备制造领域实现新突破。该船采用了同类船舶中最先进的低硫油系统和柴油机尾气处理系统,硫在氧气中燃烧所发生反应的化学方程式为____________________。
(3)我国完全自主研发的长鹰-8大型货运无人机成功首飞,成为全球迄今首飞的最大货运无人机。无人机的天线可用钛镍形状记忆合金制造,工业上生产金属钛涉及的一步反应是,则X的化学式为__________。
【变式4-3】请用质量守恒定律的有关知识回答下列问题。
(1)硅(Si)是太阳能电池和电脑芯片中不可缺少的材料。生产硅的化学反应为,则X的化学式为________。
(2)过氧化钙()常用作鱼池供氧剂,它与水反应生成氧气和氢氧化钙,该反应的化学方程式为____________________________。
▌题型05 根据化学方程式计算质量比
化学方程式中物质的质量比=各物质的相对分子质量×化学计量数之比(以碳燃烧为例)
C + O2 点燃 CO2
相对质量: 12 32 44
每 份质量的碳和 份质量的氧气恰好完全反应,生成 份质量的二氧化碳(在此反应中,碳、氧气、二氧化碳的质量比为 )
【典例5】(25-26八年级下·山东泰安·期中)化学反应中,各物质的质量比为
A. B. C. D.
【变式5-1】我国科学家实现了世界上最大化学链碳捕集的成功试验,捕集到的高浓度CO2与H2O反应制甲醇(化学式为CH3OH)的微观示意图如图所示。下列说法正确的是
A.该反应前后不改变的是碳原子,氧原子,氢原子。
B.参加反应的CO2与H2O的分子个数比为1∶1
C.该反应类型是化合反应
D.反应生成的甲醇和氧气的质量比为3∶2
【变式5-2】在A+5B=3C+2D的反应中,已知11g物质A完全反应生成33g物质C和18g物质D.若物质D的相对分子质量为36,则物质B的相对分子质量是
A.32 B.16 C.64 D.36
【变式5-3】如图是CO通过晶界铜催化合成乙酸()的微观示意图。下列说法正确的是
A.甲是无色、无味、无毒的气体 B.乙是生物体最重要的组成部分
C.丙气体在空气中体积分数最大 D.反应涉及丁和甲质量比为15∶7
▌题型06 不含杂质的化学方程式计算
依据化学方程式的计算
1. 计算依据:①利用化学方程式能反映 ,且质量比呈 关系。
②依据
2.计算步骤:①设未知数;②根据题意写出方程式;③根据化学方程式找出已知量与未知量的质量比;④列出比例式,并求算出未知数;⑤答
注意:①由于方程式只能反映物质间的质量比,因此代入方程式中的各个量必须是 。
②由于方程式中各物质是纯净物,因此代入方程式中的量必须是 。
③单位必须 。
计算步骤
答题模板
注意点
设:根据题意设未知数
解:设7.9g KMnO4分解可以得到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
化学方程式要配平
找:找出已知量、未知量的关系(重难点)
316 32
7.9 g x
相对分子质量的单位为“1”,且需要与相应的化学计量数相乘;代入的已知量应为纯净物的质量且应带单位
列:列出比例式
=x/7.9
等式两边化学意义应相同
求:求出未知数
x= g
计算结果要
答:简明地写出答案
答:7.9g KMnO4分解可以得到O2的质量为0.8 g。
答案不能漏写
【典例6】(25-26八年级下·广西南宁·期末)《天工开物》中记载烧制青砖的主要原理是:。请计算:
(1)中铁、氧元素的质量比为________________(填最简整数比)。
(2)实验室中用充分反应后,理论上可制得的质量是多少?
【变式6-1】国产大型客机C919,机身、机翼大量使用高强度铝合金,以减轻重量,提升强度。制备金属铝的核心反应为。
(1)中铝元素氧元素质量的最简整数比______。
(2)如要生产54t纯净的铝,则至少需要准备多少吨碳?
【变式6-2】我国科学家开发出新型光热协同催化技术,利用乙醇和水重整制氢,同时联产高附加值化学品,其反应的化学方程式为:
。
(1)中碳原子和氢原子的原子个数比为______(化为最简整数比)。
(2)若制取8kg氢气,计算理论上需要乙醇的质量(写出计算过程)。
【变式6-3】拉瓦锡设计如图所示的装置探究水的组成,验证水中含有氢元素。将玻璃曲颈甑中的蒸馏水加热,水蒸气进入用陶瓷密封的红热铁管后,在右侧试管中收集到了“可燃空气”即氢气,反应的化学方程式为。请计算:
(1)中氢元素与氧元素的质量之比为__________。
(2)的相对分子质量为__________。
(3)生成0.02g氢气,理论上消耗铁的质量。(写出计算过程)
▌题型07 含杂质的化学方程式计算
1.有关纯净物的化学方程式的计算。化学方程式所表示的反应物和生成物都是 的质量关系,可直接将已知纯净物的质量代入计算。
2.遇到含杂质的不纯物质时,需将不纯物质的质量换算成 的质量,才能代入化学方程式按质量比进行计算。常用的计算公式如下:
①不纯物质的化学方程式的计算(杂质不参加反应)
a.纯净物的质量=
【典例7】(2026·福建漳州·模拟预测)过氧化钙是一种常见固体保鲜剂,其受潮后发生的反应是 现有100g质量分数为72%的过氧化钙保鲜剂用于果蔬保鲜。
(1)100g该保鲜剂含过氧化钙___________g。
(2)100g该保鲜剂理论上生成氧气的质量是多少?(写出计算过程)
【变式7-1】兴趣小组同学用18g含有杂质的高锰酸钾样品来制取氧气(杂质不参与反应,不分解)。加热充分反应后,测得剩余固体的质量与加热时间的关系如图所示。
请回答下列问题。
(1)产生氧气的质量为______g。
(2)求样品中高锰酸钾的质量。(写出计算过程)
【变式7-2】《天工开物》有关火法炼锌工业记载:炉甘石(主要成分)和碳发生反应可以制取锌。主要反应原理:。利用炉甘石与足量的碳充分发生反应生成气体的质量如图所示:
(1)反应中的化学式为__________。
(2)计算炉甘石中的质量分数。(写出完整解题过程)
【变式7-3】某补钙剂标注的碳酸钙含量为80%,小信同学对此产生质疑。他取15g该补钙剂样品于烧杯中,向其中加入足量稀盐酸,充分反应后,称得烧杯中剩余物质的总质量比反应前减少了4.4g。反应的化学方程式为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑(样品中其他成分不与稀盐酸反应)
请计算:
(1)碳酸钙(CaCO3)中钙元素与碳元素的质量比为______(填最简整数比)。
(2)试计算该补钙剂样品中碳酸钙的质量分数______,并判断包装上碳酸钙含量的标注是否准确______。(写出计算过程,结果精确到0.1%)
▌题型08 化学方程式与实验的计算
当反应已充分进行时,生成物质量不再增加。
【典例8】(2026年河北唐山市迁西县自主招生考试化学试卷)手提式干粉灭火器轻便易携带,适用于家庭、车辆等场所。兴趣小组为测定某手提式干粉灭火剂(其他成分不参与反应)中碳酸氢钠的含量,取28g灭火剂样品放在如图所示装置内充分加热,装置及样品的总质量与加热时间变化如下表。(该反应的化学方程式为:)
时间/min
装置及样品总质量/g
220.0
218.0
213.4
213.4
请回答:
(1)当min时,除样品中其他不反应的物质外,还有___________(写化学式)。
(2)该灭火剂样品中碳酸氢钠的质量分数。(要求有必要的化学方程式和计算步骤)
【变式8-1】鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙,其余成分不溶于水且不与盐酸反应,为了测定鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数,小强同学向20 g鸡蛋壳中分五次加入了等质量、等浓度的盐酸,记录数据如下表所示:(提示:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑)
回答下列问题:
第一次
第二次
第三次
第四次
第五次
所加盐酸的质量/g
50
50
50
50
50
产生气体的总质量/g
2.2
4.4
6.6
7.7
7.7
(1)第______次加入盐酸后碳酸钙完全反应。
(2)鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数为多少?(写出计算过程,计算结果保留至0.1%)
【变式8-2】某同学在实验室发现一瓶过期的高锰酸钾,从中取了10g样品,用如图所示装置加热,测得试管中固体剩余物的质量数据如表:请回答下列问题:
加热时间/s
t1
t2
t3
t4
t5
试管中固体剩余物质质量/g
9.8
9.7
9.4
9.2
9.2
(1)t4时,试管内固体有_______种。
(2)计算样品中高锰酸钾的质量分数。
【变式8-3】鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙,某化学兴趣小组的同学为了测定鸡蛋壳中碳酸钙的含量,进行了如图的实验(假设鸡蛋壳中碳酸钙完全反应,其他物质不溶于水,也不与稀盐酸反应)。
(反应的化学方程式:)
(1)产生二氧化碳的质量为___________。
(2)计算鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数。(写出计算过程,结果保留0.1%)
(3)若加入稀盐酸的量不足,会导致测得的鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数___________(填“偏大”或“偏小”)。
(4)小组中的晓东同学发现,若能称出鸡蛋壳完全反应后,剩余固体的质量,也能求出碳酸钙的质量分数,于是他称量固体的质量为,并计算出碳酸钙的质量分数为___________,该结果与(2)的结果相差较大的可能原因是___________。
▌题型09 微观反应示意图与化学方程式
解题技巧:根据微观反应示意图正确书写化学方程式,再根据题目正确作答。
【典例9】(25-26九年级下·广东珠海·期中)某研究团队研发出一种新型“人工树叶”装置,借助催化剂能够利用太阳能将二氧化碳转化为清洁燃料,反应的微观示意图如图。下列说法正确的是
A.乙的化学式为H2O B.参加反应的甲、乙质量比为9:11
C.反应前后分子种类和个数均不发生改变 D.反应后氧原子个数减少
【变式9-1】我国研发出将甲烷转化成乙烷()的新技术,反应的微观示意图如下图。下列说法不正确的是
A.甲烷的化学式为CH4 B.反应物的分子个数比为1:1
C.反应前后原子的种类不变 D.生成物的质量比为5:6
【变式9-2】质量守恒定律是化学反应中的重要规律。a与在催化剂、加热的条件下反应生成和,反应前后分子变化的微观示意图如下,下列说法正确的是
A.与物质中的氧元素质量相等 B.、两种物质都是有机物
C.反应的和的质量比为 D.各生成物的分子个数比是
【变式9-3】下图是生产硝酸(HNO3)的流程设计。下列有关该流程的说法错误的是
A.NO2中的氧元素全部来源于氧气
B.反应②的化学方程式是3NO2+H2O=2HNO3+NO
C.NO在循环利用,无需不断补充
D.氮的氧化物被最大限度地转化为产品硝酸
/
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$可学科网
www.zxxk.com
让教与学更高效
第三节
化学方程式的书写及应用(题型突破举一反三)
1题型01化学方程式的意义
E
典例精析
【典例1】C
举一反三
【变式11】C
【变式1-2】C
【变式13】D
1题型02化学方程式的书写
典例精析
【典例2】A
E举一反目
【变式2-1】A
【变式2-2】D
【变式2-3】(1)
(2)分子
(3)C02+4H,
一定条件
H,0+CH4
(4)2:9
(5)化学反应前后,原子的种类、数目、质量均不发生改变
1/8
可学科网
www.zxxk.com
让教与学更高效
题型03化学方程式的配平
E
典例精析
【典例3】A
举一反三
【变式3-1】(1)2个氮分子
(2)1个水分子中氢原子的个数为2
(3)1个氧离子带2个单位负电荷
(4)
NaOH
40%
(5)
4A1+302=2A203
2A1+6HCI=2AICI,+3H,
【变式3-2】(1)NAC0:
2)C0
(3)一个铝离子带3个单位的正电荷
(4)
5个水分子
每个水分子中含有两个氢原子
(5)
8
3941323
【变式33】(1)C0
(2)1
2
3
混合物
硫化钾
题型04根据方程式推测化学式
典例精析
【典例4】C
三举一反三
【变式41】(1)放出
将燃料粉碎(或鼓入充足空气等合理答案均可)
2/8
可学科网
www.zxxk.com
让教与学更高效
(2)不能
(3)Ag2S
【变式42】(1)S02
(2)S+0,
点燃
(3)7Ti0
【变式43】(1)C0
(2)2Ca02+2H,0=2Ca(OH),+02↑
题型05根据化学方程式计算质量比
典例精析
【典例5】C
举一反三
【变式51】A
【变式52】A
【变式53】B
■题型06不含杂质的化学方程式计算
E
典例精析
【典例6】(1)7:3
(2)设:理论上可制得FO的质量为x。
高温
CO+Fe,O3
2Fe0+C0,
160
144
16g
3/8
可学科网
www.zxxk.com
让教与学更高效
160_16g
可得4x,解得x=144g
答:理论上可制得Fe0的质量为14.4g。
E
举一反三
【变式6-1】(1)9:8
(2)解:设至少需要准备碳的质量为×
高温
3C +4l,O
2Al+3C0↑
36
54
36-X解得x=36t
5454t
54t
答:至少需要准备36吨碳。
【变式6-2】】(1)1:3
(2)解:理论上需要乙醇的质量为×。
光热协同催化剂
C,H,OH+H,O
CH,COOH+2H,↑↑
46
4
x
8kg
46x
4 8kg
,x=92kg
答:理论上需要乙醇的质量为92kg。
【变式6-3】(1)1:8
(2)232
(3)解:设理论上消耗铁的质量为x。
高温
3Fe +4H,O
Fe,O+4H2
168
8
X
0.02g
168X
80.02g
x=0.42g
答:理论上消耗铁的质量为0.42g。
4/8
可学科网
www.zxxk.com
让教与学更高效
题型07含杂质的化学方程式计算
E
典例精析
【典例7】(1)72
(2)解:设100g该保鲜剂理论上生成氧气的质量为x。
2Ca02+2H,0=2Ca(0H)2+02t
144
144_72gx=16g
32x
72g
答:100g该保鲜剂理论上生成氧气的质量是16g。
三举一反目
【变式7-1】(1)1.6
(2)解:设混合物中高锰酸钾的质量为x。
2KMh0△K,M0,+
MnO2+02↑
316
32
1.6g
316x
321.6g
X=15.8g
答:混合物中高锰酸钾的质量为15.8克。
【变式7-2】(1)C0
(2)解:设100kg炉甘石中ZnCO3的质量为x
ZnC0,+2c商温
3C0 +Zn
125
84个
125=xx=62.5kg
8442kg
42kg
62.5g×100%=62.5%
炉甘石中ZnC0,的质量分数=100kg
答:炉甘石中ZC03的质量分数为62.5%。
【变式73)】(1)10:3
5/8
可学科网
www.zxxk.com
让教与学更高效
(2)
解:设样品中碳酸钙的质量为
CaCO 2HCI =CaCh H,0+CO,
100
44
4.4g
100_x
444.4g解得x=10g
样品中碳酸钙的质量分数为15g
10g×100%≈66.7%
因为66.7%<80%,所以包装上碳酸钙含量的标注不准确。
不准确
题型08
化学方程式与实验的计算
三典例精析
【典例8】(1)NaHCO3、Na,C0
(2)解:生成二氧化碳和水的总质量为:220.0g-213.4g=6.6g。
设28g灭火剂样品中碳酸氢钠的质量为×。
2NaHCO,Na,CO,+H,O+CO,
168
18
44
62
6.6g
168x
626.6g
x≈17.9g
该灭火剂样品中碳酸氢钠的质量分数为28g
17.9g×100%≈63.9%
答:该灭火剂样品中碳酸氢钠的质量分数为63.9%。
举一反三
【变式8-1】(1)四
CaCO+2HCI =CaCh +H,0+CO,
(2)100
44
x
7.7g
6/8
可学科网
www.zxxk.com
让教与学更高效
10044
x7.7g
x=17.5g
17.5
碳酸钙的质量分数=20
×100%=87.5%
答:碳酸钙的质量分数为87.5%。
【变式8-2】(1)3
(2)解:反应生成的氧气质量为:10g-9.2g=0.8g
设样品中KMnO,的质量为x
2KMnO,
K,MnO4+MnO2+O2↑
316
32
0.8g
316x
x=7.9g
320.8g
样品中高锰酸钾的质量分数为:10g
7.98×100%=79%
答:样品中高锰酸钾的质量分数为79%。
【变式8-3】(1)4.4
(2)解:设鸡蛋壳中碳酸钙的质量为x,
CaCO;+2HCI CaCl2 H,O CO,
100
44
x
4.4g
100_x
444.4g’x=10g
10gx100%=80.0%
鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数为:12.5g
答:鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数为80.0%。
(3)偏小
(4)
66.4%
过滤出的固体未充分洗涤、干燥
1题型09
微观反应示意图与化学方程式
7/8
可学科网
www.zxxk.com
让教与学更高效
三典例精析
【典例9】B
举一反三
【变式91】B
【变式9-2】D
【变式93】AC
8/8
第三节 化学方程式的书写及应用(题型突破·举一反三)
题型01 化学方程的意义
题型02 化学方程式的书写
题型03 化学方程式的配平
题型04 根据方程式推测化学式
题型05 根据化学方程式计算质量比
题型06 不含杂质的化学方程式计算
题型07 含杂质的化学方程式计算
题型08 化学方程式与实验的计算
题型09 微观反应示意图与化学方程式
▌题型01 化学方程式的意义
化学方程的意义
化学方程式
C + O2 点燃 CO2
客观事实
反应物
C和O2(或碳和氧气)
生成物
CO2(或二氧化碳)
反应条件
点燃
量的关系
物质的相对质量关系
C + O2 点燃 CO2
相对质量: 12 32 44
每 12 份质量的碳和 32 份质量的氧气恰好完全反应,生成44份质量的二氧化碳(在此反应中,碳、氧气、二氧化碳的质量比为3:8:11)
粒子的相对数量关系
每 1 个碳原子和 1 个氧分子恰好完全反应,生成 1 个二氧化碳分子(参加反应的各粒子的个数比为 1:1:1 )
【典例1】(25-26八年级下·山东烟台·期中)关于化学方程式4P+5O22P2O5,以下说法中正确的是
A.反应中P、O2、P2O5的质量比为31:32:142
B.反应后固体质量增加,不符合质量守恒定律
C.参加反应的磷原子与氧气分子个数比是4:5
D.该反应需要点燃,所以该反应是吸热反应
【答案】C
【详解】A.反应中各物质的质量比为化学计量数与相对分子(原子)质量的乘积之比,计算得:,与选项给出的比例不符,错误。
B.所有化学反应都遵守质量守恒定律,反应后固体质量增加是因为气态氧气参与了反应,反应物总质量与生成物总质量相等,错误。
C.化学方程式中化学式前的化学计量数之比等于参与反应的微粒个数比,因此参加反应的磷原子与氧气分子个数比为,正确。
D.反应吸放热与反应条件无必然联系,磷燃烧属于放热反应,错误。
【变式1-1】下列关于化学方程式的说法,错误的是
A.氢气和氧气在点燃的条件下反应生成水
B.每2个氢分子和1个氧分子,在点燃的条件下反应生成2个水分子
C.每2份质量的氢气和1份质量的氧气反应生成1份质量的水
D.反应前后元素种类没有变化
【答案】C
【详解】A. 正确;
B. 正确;
C. 由化学方程式可知,参加反应的氢气和氧气与生成水的质量比为:,则该反应应表示为每2份质量的氢气和16份质量的氧气在点燃的条件下反应生成18份质量的水, 错误;
D. 根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不发生改变,正确。
【变式1-2】“”是打铁花过程中涉及的化学反应之一,根据该化学方程式可以获取的信息中,不正确的是
A.该反应中涉及了1种氧化物
B.该反应的基本反应类型是化合反应
C.反应物和生成物都是由分子构成的
D.每168份质量的铁和64份质量的氧气完全反应能生成232份质量的四氧化三铁
【答案】C
【详解】A.氧化物是由两种元素组成、且其中一种为氧元素的化合物。该反应涉及的物质中只有属于氧化物,共1种,A表述正确。
B.该反应由铁、氧气两种物质反应生成四氧化三铁一种物质,符合“多变一”的化合反应特征,属于化合反应,B表述正确。
C.铁是金属单质,由铁原子直接构成,并非由分子构成,因此“反应物和生成物都是由分子构成的”表述错误。
D.根据化学方程式计算各物质的质量比:,即每168份质量的铁和64份质量的氧气完全反应,生成232份质量的四氧化三铁,D表述正确。
【变式1-3】下列关于化学方程式:的说法正确的是
A.氢气加氯气等于氯化氢
B.该反应既不属于化合反应也不属于分解反应
C.每2份质量的氢气与71份质量的氯气反应生成36.5份质量的氯化氢
D.参加反应的氢分子、氯分子与生成的氯化氢分子的个数比为1︰1︰2
【答案】D
【详解】A.化学方程式中“+”读作“和或与”,反应符号读作“在点燃条件下生成”,不能读为“加”“等于”,表述错误;
B.由可知,该反应反应物为、两种,生成物只有一种,属于化合反应,表述错误;
C.按相对分子质量计算反应质量比:相对分子质量为,相对分子质量为,生成的总相对分子质量为,即2份质量氢气和71份质量氯气反应生成73份质量氯化氢,表述错误;
D.化学方程式中各物质的化学计量数之比等于参与反应的分子个数比,、、的计量数分别为1、1、2,故分子个数比为,表述正确。
▌题型02 化学方程式的书写
书写化学方程式的步骤(以铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁的反应为例)
书写步骤
书写内容
书写过程
(1)描述反应事实
①在式子的左、右两边写出反应物和生成物的化学式,如果反应物或生成物不止一种,就分别用加号把它们连接起来;
②在反应物和生成物之间画一条短线,在短线上注明化学反应发生的条件,如加热(常用“△”号表示)、点燃、催化剂等
Fe + O2 点燃 Fe3O4
(2)配平化学方程式
检查式子左、右两边各元素原子的种类和数目,通过选取合适的化学计量数,使化学方程式遵守质量守恒定律,将短线改为等号。
3Fe+2O2 点燃 Fe3O4
【典例2】(25-26八年级下·山东德州·期末)下列化学方程式书写正确的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】A. 碳在氧气中点燃生成二氧化碳,化学式正确、已配平、条件标注正确,书写无误。
B. 化学方程式存在两处错误:一是反应条件应为“点燃”,“燃烧”是反应现象不是反应条件;二是氧化镁的正确化学式为,书写错误。
C. 化学方程式存在三处错误:一是缺少反应条件“点燃”;二是反应物不能标注;三是生成物为固体,无需标注。
D. 铁在氧气中点燃的产物是,不是,产物化学式错误。
【变式2-1】下图是某种制取硅反应的微观示意图,下列说法错误的是
A.该反应的化学方程式是SiCl4 +H2Si +HCl
B.参加反应的甲、乙分子个数比为1:2
C.丙由原子构成
D.反应前后乙与丁变化的质量比是2:73
【答案】A
【详解】 A.根据反应的微观示意图可知,该反应为SiCl4和H2在高温条件下反应生成Si和HCl,化学方程式为,选项中化学方程式未配平,A错误;
B.由A中的方程式可知,参加反应的甲、乙分子个数比为1:2,B正确;
C.丙为硅,其是由硅原子构成,C正确;
D.由A中的方程式可知,反应前后乙与丁变化的质量比为(2×2):(36.5×4)=2:73,D正确。
【变式2-2】如图为的转化和利用。下列说法正确的是
A.转化①中硫元素化合价升高
B.转化②中的催化剂一定是二氧化锰
C.转化③一定属于化合反应
D.转化④的方程式为
【答案】D
【详解】A.转化①反应为,、中均为价,硫元素化合价不变,故选项说法不正确。
B.不同化学反应的催化剂不唯一,该反应的催化剂并不是二氧化锰,故选项说法不正确。
C.化合反应的特征是“多变一”,转化③中反应物含C元素,但产物不含C元素,说明还有其他产物(如),不属于化合反应,故选项说法不正确。
D.结合质量守恒定律,符合转化④的反应规律,故选项说法正确。
【变式2-3】中国空间站中航天员所需的氧气和水在站内可再生循环利用,如图所示为其中一个反应的微观示意图(图中微观粒子恰好完全反应):
(1)补全图中虚线框内甲的微观模型图示。
(2)构成乙物质的微观粒子的种类是__________(选填“分子”“原子”或“离子”)。
(3)该反应的化学方程式为________________________________________。
(4)参加反应的甲和生成的丙的质量比为__________(填最简整数比)。
(5)从微观角度解释该反应遵循质量守恒定律的原因是________________________________________。
【答案】(1)
(2)分子
(3)
(4)2:9
(5)化学反应前后,原子的种类、数目、质量均不发生改变
【详解】(1)根据质量守恒定律,反应前后原子种类、数目不变,生成物共含8个H原子,反应物乙不含H,因此甲需要提供8个H,每个氢分子由2个H原子构成,共需要4个氢分子,减去已有的1个,需补3个。
(2)乙是二氧化碳,由二氧化碳分子构成。
(3)先根据微观示意图判断反应物为和,生成物为和,再按照原子守恒配平得到方程式。
(4)根据(3)中的化学方程式可知,参加反应的甲()和生成的丙()的质量比为。
(5)略。
▌题型03 化学方程式的配平
配平方法:检查式子左、右两边各元素原子的种类和数目,通过选取合适的化学计量数,使化学方程式遵守质量守恒定律,将短线改为等号。
【典例3】(25-26八年级下·山东泰安·期中)高铁酸钠是一种常用的绿色、环保消毒剂。已知制取高铁酸钠的反应为,其中m、n的值分别为
A.3、2 B.2、2 C.3、3 D.2、1
【答案】A
【详解】根据质量守恒定律,即化学反应前后原子种类、数目不变进行配平。
配平Fe原子:反应物含2个Fe原子,生成物仅含Fe原子,每个含1个Fe原子,因此。
配平Na原子:时,生成物总Na原子数为:2×2+2=6,反应物Na全部来自,因此,得。
验证O原子:左边O原子总数为,右边O原子总数为,因此m=3,n=2。
【变式3-1】按要求回答下列问题:
(1)表示_________。
(2)中数字“2”的含义是________________。
(3)表示______________________________。
(4)氢氧化钠的化学式为__________,氢氧化钠中氧元素的质量分数为__________。
(5)配平下列反应的化学方程式。
①______________________________
②________________________________________
【答案】(1)2个氮分子
(2)1个水分子中氢原子的个数为2
(3)1个氧离子带2个单位负电荷
(4) 40%
(5)
【详解】(1)化学式前的数字表示对应分子的个数,表示1个氮分子,因此表示2个氮分子。
(2)化学式中元素符号右下角的数字表示1个该分子中所含该原子的数目,因此中的2指1个水分子含2个氢原子。
(3)元素符号右上角的数字表示离子所带电荷数,负号表示带负电,因此表示带2个单位负电荷的氧离子。
(4)氢氧化钠由钠离子和氢氧根离子按1:1构成,化学式为;
氧元素质量分数为。
(5)①用最小公倍数法配平:氧原子左右最小公倍数为6,前配3,前配2,再根据铝原子守恒,前配4;
②用观察法配平:先配平氯原子得前配6、前配2,再配平铝原子得前配2,最后配平氢原子得前配3。
【变式3-2】用化学用语或意义填空。
(1)碳酸钠的化学式_______;
(2)标出氧化铜中铜元素的化合价_____________;
(3)指出符号中“3”的含义:_________________;
(4)中“5”的意义________________;“2”的意义是 ____________ 。
(5)配平下列反应的化学方程式(反应条件略)
①_______ Al+_______Fe3O4=______ Fe+_____Al2O3
②______C2H5OH+______O2=______CO2+______H2O
【答案】(1)Na2CO3
(2)
(3)一个铝离子带 3 个单位的正电荷
(4) 5个水分子 每个水分子中含有两个氢原子
(5) 8 3 9 4 1 3 2 3
【详解】(1)钠元素显+1价,碳酸根显-2价,化合物正负化合价代数和为0,交叉配数得化学式。
(2)氧化铜中氧为-2价,推算得铜为+2价,化合价需标注在对应元素符号正上方。
(3)离子符号右上角的数字表示1个该离子所带的电荷数。
(4)化学式前的数字表示分子个数;化学式中元素符号右下角的数字表示1个分子中所含该原子的个数。
(5)①用最小公倍数法,氧原子最小公倍数为12,先配平氧,再配平铝、铁;
②用定1法,设乙醇系数为1,依次配平C、H、O元素即可。
【变式3-3】中华文明源远流长,蕴含着深邃的哲学智慧和丰富的实践经验。
(1)“千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲。”指的是从深山开采石灰石,将其放入石灰窑高温煅烧,石灰石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙中的阴离子为___________(填写化学用语)。
(2)黑火药是我国古代“四大发明”之一,由硝酸钾、硫和木炭组成,请配平爆炸时主要反应的化学方程式:__S+________________(配平系数1也要写出来);黑火药属于_______(填纯净物或混合物);生成物的化学名称为_______。
【答案】(1)
(2) 1 2 3 1 1 3 混合物 硫化钾
【详解】(1)碳酸钙的化学式为,由钙离子和碳酸根离子构成,其中阴离子为碳酸根离子,化学符号为;
(2)首先观察右侧含2个K,因此左侧前配2;此时左侧共2个N,右侧前配1;左侧S原子数为1,右侧前配1;左侧2个共含6个O,因此右侧前配3;此时右侧共3个C,左侧C前配3,验证各元素原子数反应前后相等,配平完成;
黑火药由硝酸钾、硫、木炭三种不同物质组成,属于混合物;
由钾和硫两种元素组成,按化合物命名规则从后往前读,名称为硫化钾。
▌题型04 根据方程式推测化学式
推测依据:化学反应前后原子的种类和数目不变。
【典例4】(2026·四川宜宾·中考真题)从盐湖中提取锂盐的反应为,则X的化学式是
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】根据质量守恒定律,化学反应前后,原子的种类和个数不变。反应前Li、Cl、Na、C、O的个数分别是2、2、2、1、3,反应后除2X外Li、Cl、Na、C、O的个数分别是2、0、0、1、3,则2X含有2个Cl、2个Na,X含有1个Cl、1个Na,X的化学式为NaCl。
【变式4-1】传统工艺与现代科技的融合彰显化学智慧。
(1)井陉陶瓷烧制技艺是省级非物质文化遗产。陶瓷烧制过程中,窑内温度需控制在1200℃以上,这是利用了燃料燃烧______(填“吸收”或“放出”)热量的性质;陶瓷烧制过程中,为了使燃料充分燃烧,可采取的一种措施是______________。
(2)中国科学家利用合成葡萄糖,该过程需在催化剂作用下进行,催化剂______(填“能”或“不能”)提高生成葡萄糖的最终质量。
(3)古代“银针验毒”的原理是,X的化学式为_________。
【答案】(1) 放出 将燃料粉碎(或鼓入充足空气等合理答案均可)
(2)不能
(3)
【详解】(1)燃烧均为放热反应,燃料燃烧会放出热量,可维持窑内高温;使燃料充分燃烧的两个核心条件是:燃料与氧气有足够大的接触面积、有充足的氧气,例如将燃料粉碎(或鼓入充足空气等合理答案均可)。
(2) 催化剂只改变化学反应速率,不改变反应的产物量,生成物的最终质量由反应物的质量决定,因此催化剂不能提高葡萄糖的最终产量。
(3)根据质量守恒定律,化学反应前后原子种类、数目不变。反应前共有4个Ag原子、4个H原子、2个S原子、2个O原子,反应后已知的中含有4个H原子、2个O原子,因此中含有4个Ag原子、2个S原子,推得X的化学式为。
【变式4-2】科技创新,让未来更加精彩。2026年,我国在多个领域取得重大突破。
(1)祝融号火星车在火星岩石表面识别出了含水硫酸盐等盐类物质的信号。硫酸盐中硫酸根离子的符号为__________。
(2)全球最大打桩船“铁建大桥桩1”号正式交付,标志着我国在海洋工程装备制造领域实现新突破。该船采用了同类船舶中最先进的低硫油系统和柴油机尾气处理系统,硫在氧气中燃烧所发生反应的化学方程式为____________________。
(3)我国完全自主研发的长鹰-8大型货运无人机成功首飞,成为全球迄今首飞的最大货运无人机。无人机的天线可用钛镍形状记忆合金制造,工业上生产金属钛涉及的一步反应是,则X的化学式为__________。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)硫酸根离子整体带2个单位负电荷,按离子符号书写规则即可得出。
(2)硫在氧气中燃烧生成二氧化硫,化学方程式见答案。
(3)根据质量守恒定律,反应前后原子种类、数目不变。左侧原子总数:1个Ti、4个F、4个H、2个S、8个O;右侧已知产物有4个H、4个F、2个S、6个O,差值为1个Ti、2个O,因此X为。
【变式4-3】请用质量守恒定律的有关知识回答下列问题。
(1)硅(Si)是太阳能电池和电脑芯片中不可缺少的材料。生产硅的化学反应为,则X的化学式为________。
(2)过氧化钙()常用作鱼池供氧剂,它与水反应生成氧气和氢氧化钙,该反应的化学方程式为____________________________。
【答案】(1)CO
(2)
【详解】(1)根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类、数目均不变。反应前共有1个Si原子、2个O原子、2个C原子,反应后已有1个Si原子,因此2个X分子共含2个C原子和2个O原子,每个X由1个C原子和1个O原子构成,化学式为。
(2)首先确定反应物为和,生成物为和;再依据质量守恒定律配平:先给、配2保证Ca原子守恒,再给配2保证H原子守恒,核对O原子左右总数均为6,配平后标注氧气的气体符号即可。
▌题型05 根据化学方程式计算质量比
化学方程式中物质的质量比=各物质的相对分子质量×化学计量数之比(以碳燃烧为例)
C + O2 点燃 CO2
相对质量: 12 32 44
每 12 份质量的碳和 32 份质量的氧气恰好完全反应,生成44份质量的二氧化碳(在此反应中,碳、氧气、二氧化碳的质量比为3:8:11)
【典例5】(25-26八年级下·山东泰安·期中)化学反应中,各物质的质量比为
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】根据化学方程式可知,各物质的质量比为:。
【变式5-1】我国科学家实现了世界上最大化学链碳捕集的成功试验,捕集到的高浓度CO2与H2O反应制甲醇(化学式为CH3OH)的微观示意图如图所示。下列说法正确的是
A.该反应前后不改变的是碳原子,氧原子,氢原子。
B.参加反应的CO2与H2O的分子个数比为1∶1
C.该反应类型是化合反应
D.反应生成的甲醇和氧气的质量比为3∶2
【答案】A
【分析】根据微观示意图可知,该反应的化学方程式为
【详解】A.根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类、数目、质量均不改变,因此反应前后碳原子、氧原子、氢原子种类和数量均不变,正确。
B.根据化学方程式可知,参加反应的和分子个数比为,不是,错误。
C.化合反应的特征是“多变一”,该反应生成物有甲醇和氧气两种,不属于化合反应,错误。
D.生成的甲醇和氧气的质量比为,不是,错误。
【变式5-2】在A+5B=3C+2D的反应中,已知11g物质A完全反应生成33g物质C和18g物质D.若物质D的相对分子质量为36,则物质B的相对分子质量是
A.32 B.16 C.64 D.36
【答案】A
【详解】根据质量守恒定律,参加反应的反应物总质量等于生成物总质量。生成物总质量为,因此参加反应的的质量为。设的相对分子质量为,反应为,化学方程式中各物质的实际质量比等于(相对分子质量×化学计量数)的比,可得:,解得。
【变式5-3】如图是CO通过晶界铜催化合成乙酸()的微观示意图。下列说法正确的是
A.甲是无色、无味、无毒的气体 B.乙是生物体最重要的组成部分
C.丙气体在空气中体积分数最大 D.反应涉及丁和甲质量比为15∶7
【答案】B
【详解】A. 由图可知,每个甲分子由1个碳原子和1个氧原子构成,则甲为CO,一氧化碳是无色、无味、有毒的气体,错误;
B. 每个乙分子由2个氢原子和1个氧原子构成,则乙为H2O,水在生物体中含量最高,又能维持细胞形态、调节体温等,是生物体最重要的组成部分,正确;
C. 每个丙分子由2个氧原子构成,则丙为O2,空气中体积分数最大的气体是,不是,错误;
D. 由图可知,该反应为一氧化碳和水在催化剂的作用下反应生成乙酸和氧气,该反应的化学方程式为:,则该反应中丁(乙酸)和甲(一氧化碳)的质量比为:,错误。
▌题型06 不含杂质的化学方程式计算
依据化学方程式的计算
1. 计算依据:①利用化学方程式能反映物质间的质量比,且质量比呈正比例关系。
②依据质量守恒定律
2.计算步骤:①设未知数;②根据题意写出方程式;③根据化学方程式找出已知量与未知量的质量比;④列出比例式,并求算出未知数;⑤答
注意:①由于方程式只能反映物质间的质量比,因此代入方程式中的各个量必须是质量。
②由于方程式中各物质是纯净物,因此代入方程式中的量必须是纯净物的质量。
③单位必须统一。
计算步骤
答题模板
注意点
设:根据题意设未知数
解:设7.9g KMnO4分解可以得到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
2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑
化学方程式要配平
找:找出已知量、未知量的关系(重难点)
316 32
7.9 g x
相对分子质量的单位为“1”,且需要与相应的化学计量数相乘;代入的已知量应为纯净物的质量且应带单位
列:列出比例式
=x/7.9
等式两边化学意义应相同
求:求出未知数
x=0.8 g
计算结果要带单位
答:简明地写出答案
答:7.9g KMnO4分解可以得到O2的质量为0.8 g。
答案不能漏写
【典例6】(25-26八年级下·广西南宁·期末)《天工开物》中记载烧制青砖的主要原理是:。请计算:
(1)中铁、氧元素的质量比为________________(填最简整数比)。
(2)实验室中用充分反应后,理论上可制得的质量是多少?
【答案】(1)
(2)设:理论上可制得的质量为。
可得,解得
答:理论上可制得的质量为14.4g。
【详解】(1)中铁元素的相对质量为56,原子个数为2,故铁元素质量:;氧元素的相对质量为16,原子个数为3,故氧元素质量:,所以铁、氧元素质量比为。
(2)见答案。
【变式6-1】国产大型客机C919,机身、机翼大量使用高强度铝合金,以减轻重量,提升强度。制备金属铝的核心反应为。
(1)中铝元素氧元素质量的最简整数比______。
(2)如要生产54t纯净的铝,则至少需要准备多少吨碳?
【答案】(1)9:8
(2)解:设至少需要准备碳的质量为x
答:至少需要准备36吨碳。
【详解】(1)化合物中元素质量比 = (元素相对原子质量×原子个数)之比,因此中铝、氧元素质量比为: 。
(2)根据铝与碳的质量比可计算出碳的质量,详细计算过程可参考答案。
【变式6-2】我国科学家开发出新型光热协同催化技术,利用乙醇和水重整制氢,同时联产高附加值化学品,其反应的化学方程式为:
。
(1)中碳原子和氢原子的原子个数比为______(化为最简整数比)。
(2)若制取8kg氢气,计算理论上需要乙醇的质量(写出计算过程)。
【答案】(1)1:3
(2)
解:理论上需要乙醇的质量为x。
答:理论上需要乙醇的质量为92kg。
【详解】(1)乙醇的化学式为C2H5OH,确认分子中碳原子总个数为2,氢原子总个数为6,所以碳原子和氢原子的原子个数比为1:3。
(2)详见答案。
【变式6-3】拉瓦锡设计如图所示的装置探究水的组成,验证水中含有氢元素。将玻璃曲颈甑中的蒸馏水加热,水蒸气进入用陶瓷密封的红热铁管后,在右侧试管中收集到了“可燃空气”即氢气,反应的化学方程式为。请计算:
(1)中氢元素与氧元素的质量之比为__________。
(2)的相对分子质量为__________。
(3)生成0.02g氢气,理论上消耗铁的质量。(写出计算过程)
【答案】(1)
(2)232
(3)解:设理论上消耗铁的质量为。
答:理论上消耗铁的质量为0.42g。
【详解】(1)水的化学式为,其中氢、氧元素质量比 =(1×2):16=2:16=1:8。
(2)Fe3O4的相对分子质量=56×3+16×4=168+64=232。
(3)详见答案。
▌题型07 含杂质的化学方程式计算
1.有关纯净物的化学方程式的计算。化学方程式所表示的反应物和生成物都是纯净物的质量关系,可直接将已知纯净物的质量代入计算。
2.遇到含杂质的不纯物质时,需将不纯物质的质量换算成纯净物的质量,才能代入化学方程式按质量比进行计算。常用的计算公式如下:
①不纯物质的化学方程式的计算(杂质不参加反应)
a.纯净物的质量=混合物的质量×纯度
【典例7】(2026·福建漳州·模拟预测)过氧化钙是一种常见固体保鲜剂,其受潮后发生的反应是 现有100g质量分数为72%的过氧化钙保鲜剂用于果蔬保鲜。
(1)100g该保鲜剂含过氧化钙___________g。
(2)100g该保鲜剂理论上生成氧气的质量是多少?(写出计算过程)
【答案】(1)
(2)
解:设100g该保鲜剂理论上生成氧气的质量为x 。
答:100g该保鲜剂理论上生成氧气的质量是。
【详解】(1)100g该保鲜剂含过氧化钙的质量为100g72%=72g。
(2)详见答案。
【变式7-1】兴趣小组同学用18g含有杂质的高锰酸钾样品来制取氧气(杂质不参与反应,不分解)。加热充分反应后,测得剩余固体的质量与加热时间的关系如图所示。
请回答下列问题。
(1)产生氧气的质量为______g。
(2)求样品中高锰酸钾的质量。(写出计算过程)
【答案】(1)1.6
(2)解:设混合物中高锰酸钾的质量为x。
x=15.8g
答:混合物中高锰酸钾的质量为15.8克。
【详解】(1)根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变。由于反应中只有氧气作为气体逸出, 杂质不参与反应也不分解,因此反应前后固体的质量差就是生成氧气的质量: m(O2)=18.0g-16.4g=1.6g
(2)见答案。
【变式7-2】《天工开物》有关火法炼锌工业记载:炉甘石(主要成分)和碳发生反应可以制取锌。主要反应原理:。利用炉甘石与足量的碳充分发生反应生成气体的质量如图所示:
(1)反应中的化学式为__________。
(2)计算炉甘石中的质量分数。(写出完整解题过程)
【答案】(1)CO
(2)
解:设炉甘石中的质量为
炉甘石中的质量分数=
答:炉甘石中的质量分数为62.5%。
【详解】(1)根据质量守恒定律,反应前后原子种类、数目不变。反应物中总共有1个、3个、3个,生成物已知有1个,因此中共含3个、3个,每个含1个和1个,故的化学式为。
(2)过程见答案。
【变式7-3】某补钙剂标注的碳酸钙含量为80%,小信同学对此产生质疑。他取15g该补钙剂样品于烧杯中,向其中加入足量稀盐酸,充分反应后,称得烧杯中剩余物质的总质量比反应前减少了4.4g。反应的化学方程式为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑(样品中其他成分不与稀盐酸反应)
请计算:
(1)碳酸钙(CaCO3)中钙元素与碳元素的质量比为______(填最简整数比)。
(2)试计算该补钙剂样品中碳酸钙的质量分数______,并判断包装上碳酸钙含量的标注是否准确______。(写出计算过程,结果精确到0.1%)
【答案】(1)10:3
(2) 解:设样品中碳酸钙的质量为
,解得
样品中碳酸钙的质量分数为
因为66.7%<80%,所以包装上碳酸钙含量的标注不准确。 不准确
【详解】(1)碳酸钙()中钙元素与碳元素的质量比为40:12=10:3
(2)略。
▌题型08 化学方程式与实验的计算
当反应已充分进行时,生成物质量不再增加。
【典例8】(2026年河北唐山市迁西县自主招生考试化学试卷)手提式干粉灭火器轻便易携带,适用于家庭、车辆等场所。兴趣小组为测定某手提式干粉灭火剂(其他成分不参与反应)中碳酸氢钠的含量,取28g灭火剂样品放在如图所示装置内充分加热,装置及样品的总质量与加热时间变化如下表。(该反应的化学方程式为:)
时间/min
装置及样品总质量/g
220.0
218.0
213.4
213.4
请回答:
(1)当min时,除样品中其他不反应的物质外,还有___________(写化学式)。
(2)该灭火剂样品中碳酸氢钠的质量分数。(要求有必要的化学方程式和计算步骤)
【答案】(1)、
(2)解:生成二氧化碳和水的总质量为:。
设28g灭火剂样品中碳酸氢钠的质量为x。
该灭火剂样品中碳酸氢钠的质量分数为
答:该灭火剂样品中碳酸氢钠的质量分数为63.9%。
【详解】(1)、总质量不变,说明时已完全分解;
还在反应过程中,固体既有未分解的,又有分解生成的。
(2)反应前后装置及样品的总质量差为生成的和的总质量,
结合化学方程式中与逸出物质的质量比,即可计算出的质量,
进而计算其质量分数,计算过程见答案。
【变式8-1】鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙,其余成分不溶于水且不与盐酸反应,为了测定鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数,小强同学向20 g鸡蛋壳中分五次加入了等质量、等浓度的盐酸,记录数据如下表所示:(提示:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑)
回答下列问题:
第一次
第二次
第三次
第四次
第五次
所加盐酸的质量/g
50
50
50
50
50
产生气体的总质量/g
2.2
4.4
6.6
7.7
7.7
(1)第______次加入盐酸后碳酸钙完全反应。
(2)鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数为多少?(写出计算过程,计算结果保留至0.1%)
【答案】(1)
四
(2)
碳酸钙的质量分数=
答:碳酸钙的质量分数为87.5%。
【详解】(1)根据上述数据分析,第四次加入盐酸后,产生的气体总质量达到最大值 7.7g,且第五次加入盐酸气体质量不再增加。这表明在第四次加入盐酸的过程中,碳酸钙已经完全反应。
(2)见答案。
【变式8-2】某同学在实验室发现一瓶过期的高锰酸钾,从中取了10g样品,用如图所示装置加热,测得试管中固体剩余物的质量数据如表:请回答下列问题:
加热时间/s
t1
t2
t3
t4
t5
试管中固体剩余物质质量/g
9.8
9.7
9.4
9.2
9.2
(1)t4时,试管内固体有_______种。
(2)计算样品中高锰酸钾的质量分数。
【答案】(1)3
(2)解:反应生成的氧气质量为:
设样品中的质量为
样品中高锰酸钾的质量分数为:
答:样品中高锰酸钾的质量分数为 79% 。
【详解】(1)从表格数据可以看到,t4 和 t5 时固体剩余质量均为9.2g,说明 t4 时高锰酸钾已经完全分解。高锰酸钾受热分解的化学方程式:,分解后生成的固体有、,还有原样品中含有的不反应杂质,故t4时试管内固体共有3种。
(2)见答案
【变式8-3】鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙,某化学兴趣小组的同学为了测定鸡蛋壳中碳酸钙的含量,进行了如图的实验(假设鸡蛋壳中碳酸钙完全反应,其他物质不溶于水,也不与稀盐酸反应)。
(反应的化学方程式:)
(1)产生二氧化碳的质量为___________。
(2)计算鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数。(写出计算过程,结果保留0.1%)
(3)若加入稀盐酸的量不足,会导致测得的鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数___________(填“偏大”或“偏小”)。
(4)小组中的晓东同学发现,若能称出鸡蛋壳完全反应后,剩余固体的质量,也能求出碳酸钙的质量分数,于是他称量固体的质量为,并计算出碳酸钙的质量分数为___________,该结果与(2)的结果相差较大的可能原因是___________。
【答案】(1)4.4
(2)解:设鸡蛋壳中碳酸钙的质量为,
,
鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数为:
答:鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数为80.0%。
(3)偏小
(4) 66.4% 过滤出的固体未充分洗涤、干燥
【详解】(1)产生二氧化碳的质量为12.5g+80g-88.1g=4.4g;
(2)见答案;
(3)稀盐酸不足时,碳酸钙不能完全反应,生成的二氧化碳质量偏小,计算得到的碳酸钙质量偏小,因此最终测得的质量分数偏小;
(4)碳酸钙质量=鸡蛋壳总质量-剩余固体质量=12.5g−4.2g=8.3g,质量分数为;该结果远小于(2)中结果,是因为过滤出的固体表面沾有水,未干燥就称量,导致剩余固体质量测量值偏大,计算出的碳酸钙质量偏小,最终结果偏差。
▌题型09 微观反应示意图与化学方程式
解题技巧:根据微观反应示意图正确书写化学方程式,再根据题目正确作答。
【典例9】(25-26九年级下·广东珠海·期中)某研究团队研发出一种新型“人工树叶”装置,借助催化剂能够利用太阳能将二氧化碳转化为清洁燃料,反应的微观示意图如图。下列说法正确的是
A.乙的化学式为H2O B.参加反应的甲、乙质量比为9:11
C.反应前后分子种类和个数均不发生改变 D.反应后氧原子个数减少
【答案】B
【详解】A.乙是二氧化碳,化学式为,说法错误;
B.首先根据微观示意图和原子图例,配平得到反应的化学方程式:,参加反应的甲的总相对质量为,乙的相对质量为,二者质量比为,说法正确;
C.化学反应的本质是分子破裂、原子重新组合,反应前后分子种类一定改变,说法错误;
D.根据质量守恒定律,反应前后原子的种类、个数、质量均不变,氧原子个数不会减少,说法错误。
【变式9-1】我国研发出将甲烷转化成乙烷()的新技术,反应的微观示意图如下图。下列说法不正确的是
A.甲烷的化学式为CH4 B.反应物的分子个数比为1:1
C.反应前后原子的种类不变 D.生成物的质量比为5:6
【答案】B
【分析】首先根据微观示意图、质量守恒定律配平反应的化学方程式:
【详解】A.甲烷的化学式为,表述正确。
B.反应物和的分子个数比为,不是,表述错误。
C.根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类、数目、质量均不变,表述正确。
D.生成物和的质量比为,表述正确。
【变式9-2】质量守恒定律是化学反应中的重要规律。a与在催化剂、加热的条件下反应生成和,反应前后分子变化的微观示意图如下,下列说法正确的是
A.与物质中的氧元素质量相等 B.、两种物质都是有机物
C.反应的和的质量比为 D.各生成物的分子个数比是
【答案】D
【分析】首先根据微观示意图确定物质化学式:a为,b为,c为(甲醇),d为,配平得反应方程式:(注:反应后剩余1个未参与反应的,不计入反应物、生成物计量数)
【详解】A.1个分子含2个氧原子,1个分子含1个氧原子,二者氧元素质量不相等,错误。
B.b属于无机物,仅c是有机物,错误。
C.参与反应的和质量比为,不是,错误。
D.生成物和的分子个数比为,正确。
【变式9-3】下图是生产硝酸(HNO3)的流程设计。下列有关该流程的说法错误的是
A.NO2中的氧元素全部来源于氧气
B.反应②的化学方程式是3NO2+H2O=2HNO3+NO
C.NO在循环利用,无需不断补充
D.氮的氧化物被最大限度地转化为产品硝酸
【答案】AC
【详解】A.反应①中,的氧元素来自和,并非全部来自氧气,说法错误。
B.反应②的化学方程式原子守恒,也符合二氧化氮与水反应的事实,说法正确。
C.反应②生成的可以重新进入反应①参与反应,作为流程的中间产物循环利用,但部分氮元素转化到硝酸中,故反应中需要额外向流程中不断补充,说法错误。
D.氮的氧化物被最大限度地转化为产品硝酸,通过NO的循环,氮的氧化物尽可能参与反应并转化为硝酸,提高了原料利用率,说法正确。
/
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$