第五单元化学反应的定量关系知识点背记清单-2026-2027学年九年级化学人教版上册

2026人教版·化学九年级上册·第五单元 2026人教版九年级化学上册 第五单元《化学反应的定量关系》知识点背记清单（带图） 依据人教版《化学》九年级上册教材编写 适用学段 九年级（初中化学起始篇） 教材版本 人教版《化学》九年级上册（2024年审核通过） 内容范围 第五单元《化学反应的定量关系》（课题1质量守恒定律、课题2化学方程式） 使用建议 课前预习、课堂笔记、课后复习背诵、考前自查 一、知识导航 第五单元《化学反应的定量关系》由两个课题组成：课题1质量守恒定律、课题2化学方程式。本单元在定性认识化学反应的基础上，进一步从定量的角度研究化学变化：质量守恒定律揭示了化学反应前后各物质质量总和的规律，化学方程式是描述化学反应、体现物质转化关系和定量关系的工具，依据化学方程式可以进行简单计算。 （一）课题1质量守恒定律：通过实验探究认识化学反应前后物质的质量关系，学习质量守恒定律的内容及其微观本质，了解质量守恒定律的发现历史。 （二）课题2化学方程式：学习化学方程式的定义与含义、书写步骤（配平、注明条件与状态），学会根据化学方程式进行简单计算。 背记提示：重点掌握——质量守恒定律的内容和微观解释（原子种类、数目、质量不变）；书写化学方程式的两个原则和最小公倍数配平法；“↑”“↓”的标注规则；根据化学方程式计算的五个步骤（设未知量、写方程式、找比例、列式求解、简明作答）。 二、知识点背记 课题1质量守恒定律 （一）探究：化学反应前后物质的质量关系 18世纪，拉瓦锡借助天平对大量化学反应进行了较为精密的定量研究。他将45.0份质量的氧化汞加热分解，恰好得到41.5份质量的汞和3.5份质量的氧气，反应前后各物质的质量总和没有改变。 图1探究化学反应前后物质的质量关系实验（铁与硫酸铜溶液反应前后质量的测定）〔源自人教版《化学》九年级上册教材第五单元章首页〕 【问题】当物质发生化学反应生成新物质时，参加反应的物质的质量总和与生成物的质量总和有什么关系？ 【预测】写出你的预测：反应前后各物质的质量总和不变（可先预测，再通过实验验证）。 【实验方案一】如图2所示，将铜粉平铺于锥形瓶的底部，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。将装置放在天平上称量，记录所称的质量m1。再将锥形瓶置于陶土网上，用酒精灯加热，观察实验现象。反应一段时间后停止加热，待装置冷却后再次称量，记录所称的质量m2。反应：铜+氧气氧化铜（2Cu+O2CuO）。 图2铜与氧气反应前后质量的测定〔源自人教版《化学》九年级上册教材第五单元图5-1〕 【实验方案二】如图3所示，在锥形瓶中加入用砂纸打磨干净的铁丝，再小心地放入盛有硫酸铜溶液的小试管，塞好橡胶塞。将装置放在天平上称量，记录所称的质量m1。取下锥形瓶并将其倾斜，使小试管中的硫酸铜溶液流入锥形瓶，观察实验现象。反应一段时间后再次称量，记录所称的质量m2。反应：铁+硫酸铜→铜+硫酸亚铁（Fe+CuSO4=Cu+FeSO4）。 图3铁与硫酸铜溶液反应前后质量的测定〔源自人教版《化学》九年级上册教材第五单元图5-2〕 【想一想】在方案一的实验装置中，橡胶塞和小气球的作用是什么？如果没有它们，实验可能出现哪些结果？ 【参考答案】在方案一的实验装置中，橡胶塞和小气球的作用是密封装置，防止锥形瓶内的气体（物质）进出：加热时瓶内气体受热膨胀，小气球胀大起缓冲作用，可防止橡胶塞被冲开。如果没有它们，加热时瓶内气体逸出、冷却时空气进入，反应前后称量的质量会发生变化，就不能得出反应前后总质量相等的结论。 【实验记录】实验记录表中需填写：实验方案（方案一、方案二）、实验现象、反应前总质量（m1）、反应后总质量（m2）。实验结果：两个方案反应前后天平均保持平衡，即m1=m2。 【分析与结论】（1）请根据实验现象和数据，分析反应前后的总质量分别来源于哪些物质，并结合反应前后总质量的关系和物质的变化情况进行讨论。（2）结论：________。 【参考答案】（1）反应前后的总质量分别来源于锥形瓶、小试管等容器以及瓶内各物质的质量总和，包括参加反应的物质和未参加反应的物质；两个方案反应前后称量结果相等。（2）结论：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。 （二）质量守恒定律 核心知识 大量实验证明，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。这个规律叫作质量守恒定律。 质量守恒定律适用于一切化学变化；运用时要抓住“参加反应的各物质的质量总和”与“生成的各物质的质量总和”。 反应前后一定不变：原子种类、原子数目、原子质量、元素种类、物质的总质量；一定改变：物质的种类；可能改变：分子的数目。 【实验5-1】在烧杯中加入碳酸钠，再小心地放入盛有盐酸的小试管，将装置放在天平上（如图4），记录所称的质量。取下烧杯并将其倾斜，使小试管中的盐酸流入烧杯，观察现象（有大量气泡产生）。反应一段时间后再次称量，比较反应前后的称量结果。盐酸与碳酸钠反应生成二氧化碳气体，因装置密闭、气体没有逸出，反应前后总质量相等。 图4盐酸与碳酸钠反应及质量测定的装置〔源自人教版《化学》九年级上册教材第五单元图5-3〕 【实验5-2】取一根用砂纸打磨干净的长镁条和一个陶土网，将它们一起放在天平上称量，记录所称的质量。在陶土网上方将镁条点燃（如图5），观察现象。将镁条燃烧后所得固体与陶土网一起放在天平上称量，比较反应前后的称量结果。反应：镁+氧气氧化镁（2Mg+O22MgO）。建议本实验由教师演示。 图5镁条燃烧〔源自人教版《化学》九年级上册教材第五单元图5-4〕 想一想·参考答案 做实验5-1和实验5-2之前，预测反应前后的称量结果：实验5-1装置密闭，气体未逸出，反应前后总质量相等；实验5-2中镁条燃烧消耗氧气，生成氧化镁的质量增大，反应后固体与陶土网的总质量大于反应前的总质量。 两个实验的结果都不与质量守恒定律矛盾：实验5-1中参加反应的碳酸钠与盐酸的质量总和等于生成的氯化钠、水和二氧化碳的质量总和；实验5-2中参加反应的镁与氧气的质量总和等于生成的氧化镁的质量。 （三）质量守恒的微观本质 化学反应的过程，就是参加反应的各物质（反应物）的原子重新组合生成新物质（生成物）的过程。化学反应前后，原子的种类和数目不变，原子的质量也没有改变，因此参加反应的各物质的质量总和一定等于生成的各物质的质量总和。 【思考与讨论】（1）实验5-1和实验5-2的称量结果与你实验前的预测是否一致？这样的结果是否与质量守恒定律矛盾？为什么？（2）以氢气在氧气中燃烧生成水（如图5-5）为例，分析化学反应前后分子、原子的种类、数目和质量的变化情况，从微观视角说明化学反应为什么遵守质量守恒定律。 【参考答案】（1）实验5-1和实验5-2的称量结果与实验前的预测一致，这样的结果不与质量守恒定律矛盾：实验5-1装置密闭，二氧化碳气体没有逸出；实验5-2中镁条燃烧后固体质量虽然增大，但参加反应的镁与氧气的总质量等于生成的氧化镁的质量。（2）以氢气在氧气中燃烧生成水（如图6）为例：反应前有氢分子和氧分子，反应后生成水分子，分子的种类、数目发生了改变；但反应前后氢原子、氧原子的种类、数目和质量都没有变化，因此反应前后各物质的质量总和不变，化学反应遵守质量守恒定律。 图6氢气与氧气反应生成水的示意图〔源自人教版《化学》九年级上册教材第五单元图5-5〕 （四）科学史话：质量守恒定律的发现 质量守恒定律又称物质不灭定律，是自然科学的基本规律之一。古代哲学家在对物质本原及变化的思考过程中，提出了蕴含着质量守恒思想的朴素观点。限于当时的科学发展水平，这些观点还停留在思想层面，缺乏实验证据。 随着工业的发展和天平在实验中的广泛应用，人们对物质的研究从简单定性发展到较精密的定量阶段。英国化学家波义耳和俄国化学家罗蒙诺索夫进行了加热金属的实验，并给出不同的解释。18世纪70年代，拉瓦锡在前人研究的基础上，建立了关于燃烧的正确化学理论，在定量实验的基础上证明化学反应中参与反应的物质与反应产物间质量保持恒定，为人们从定量角度研究化学变化提供了基本依据。20世纪初，化学家进行了精确度很高的实验，使质量守恒定律确立在严谨的科学实验的基础上。 （五）学完本课题你知道了什么 1. 质量守恒定律是指参加化学反应的各物质的质量总和，等于反应后生成的各物质的质量总和。 2. 化学反应的过程，就是参加反应的各物质（反应物）的原子重新组合生成新物质（生成物）的过程。化学反应前后，原子的种类、数目和质量不变，因此化学反应前后各物质的质量总和必然相等。 课题2化学方程式 （六）化学方程式 核心知识 用化学式来表示化学反应的式子，叫作化学方程式。 化学方程式能表示反应物、生成物和反应条件，也能表示化学反应中的物质转化关系； 化学方程式还能表示各物质的相对分子质量（或相对原子质量）等信息，反映化学反应中的定量关系，如质量守恒和比例关系。 木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳的反应可以用文字表示为：碳+氧气二氧化碳。用文字表示化学反应书写起来不够简便，化学家用化学式等国际通用的化学符号来表示反应物和生成物的组成，以及各物质间的量的关系，如：C+O2CO2。 化学方程式可以表示：反应物是碳和氧气，生成物是二氧化碳，反应条件是点燃（物质转化关系）；碳、氧气、二氧化碳的质量比为12∶32∶44（定量关系），即12份质量的碳与32份质量的氧气恰好完全反应，生成44份质量的二氧化碳。 （七）化学方程式的书写 核心知识 书写化学方程式要以客观事实为基础，写出反应物、生成物和反应条件；还要根据质量守恒定律配平，使等号两边各原子的种类与数目相等。 配平常用最小公倍数法：先找出式子两边同种原子数目相差较大的一方的两数的最小公倍数，再确定相应的化学计量数。 生成物中有气体时，在气体化学式右边注“↑”；溶液中的反应生成物中有固体时，在固体化学式右边注“↓”；若反应物和生成物中都有气体（或都有固体），则不注“↑”（或“↓”）。 书写化学方程式可分为三步： 1. 描述反应事实：在式子的左、右两边分别写出反应物和生成物的化学式，反应物或生成物不止一种时分别用加号连接；在反应物和生成物之间画一条短线，在短线上注明反应条件，如加热（常用“△”表示）、点燃、催化剂等。例如：P+O2P2O5（短线）。 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，再将短线改为等号。例如：4P+5O22P2O5。 3. 注明生成物的状态：生成物中有气体时，在气体物质的化学式右边注“↑”；对于溶液中的反应，生成物中有固体时，在固体物质的化学式右边注“↓”。例如：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4。如果反应物和生成物中都有气体，气体生成物就不注“↑”；同样，如果反应物和生成物中都有固体，固体生成物也不注“↓”。例如：S+O2SO2（不注↑）；Fe+CuSO4=Cu+FeSO4（不注↓）。 资料卡片：配平化学方程式的方法（最小公倍数法） 书写磷与氧气反应的化学方程式时，式子左边的氧原子数是2，右边的氧原子数是5，两数的最小公倍数是10。 在O2前面配上5，在P2O5前面配上2。此时，式子右边的磷原子数是4，左边的磷原子数是1，因此要在P的前面配上4。 检查：左边4个磷原子、10个氧原子，右边4个磷原子、10个氧原子，各原子种类与数目相等，配平完成。 【思考与讨论】从定性和定量的角度分析以下反应的化学方程式，你能从中获得哪些信息？（1）我国早在西汉时期就发现铁与硫酸铜溶液反应会生成铜，该反应的化学方程式为：Fe+CuSO4=Cu+FeSO4。 （2）氢气是有广阔发展前途的清洁能源，氢气在氧气中燃烧生成水的反应是氢能利用的化学基础，该反应的化学方程式为：2H2+O22H2O。 【参考答案】（1）从定性和定量的角度分析Fe+CuSO4=Cu+FeSO4：该反应说明铁与硫酸铜溶液反应生成铜和硫酸亚铁（铁能把铜从硫酸铜溶液中置换出来），反应前后各原子的种类和数目不变，反应物和生成物的微粒个数比为1∶1∶1∶1，铁、硫酸铜、铜、硫酸亚铁的质量比为56∶160∶64∶152=7∶20∶8∶19。（2）分析2H2+O22H2O：氢气在氧气中燃烧生成水，氢分子、氧分子、水分子的个数比为2∶1∶2，氢气、氧气、水的质量比为4∶32∶36=1∶8∶9，反应前后各物质质量总和相等。 （八）根据化学方程式进行简单计算 核心知识 由于化学反应中各物质间存在固定的质量比，可以根据化学方程式所提供的信息，通过化学反应中一种物质的质量推算其他物质的质量。 计算步骤（五步）：设未知量；写出反应的化学方程式；找出比例关系，写出相关物质的化学计量数与相对分子质量的乘积以及已知量、未知量；列出比例式，求解；简明地写出答案。 实际生产中很多原料和产品是不纯的，进行计算时应考虑杂质问题，这将在以后的课程中学习。 【例题1·参考答案】在实验室使用高锰酸钾制取氧气时，加热分解7.9g高锰酸钾，可以得到0.8g氧气。解题过程：设可以得到氧气的质量为x。2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑，其中2×(39+55+16×4)=316，1×(16×2)=32。列出比例式：=，x==0.8。答：可以得到0.8g氧气。 【例题2·参考答案】工业上煅烧石灰石（主要成分是CaCO3）制取生石灰（CaO），制取5.6t氧化钙，需要碳酸钙10t。解题过程：设需要碳酸钙的质量为x。CaCO3CaO+CO2↑，CaCO3的相对分子质量为100，CaO的相对分子质量为56。列出比例式：=，x==10。答：需要碳酸钙10t。 方法导引：化学反应的定量认识 通过化学方程式描述高锰酸钾和碳酸钙的分解反应，根据反应物和生成物间的质量比例关系计算相关物质的质量。 这是在定性认识化学反应的基础上，以化学方程式为工具，从定量的角度认识和利用化学反应规律，有助于在生产、生活和科学研究中合理利用化学反应开发各类资源。 （九）学完本课题你知道了什么 1. 化学方程式可以表示化学反应中的物质转化关系与定量关系。 2. 书写化学方程式要遵守两个原则：一是必须以客观事实为基础；二是要遵守质量守恒定律。 3. 根据实际参加反应的一种反应物或生成物的质量，可以计算出其他反应物或生成物的质量。 整理与提升（教材第123页） 一、认识化学反应中的质量关系：1. 质量守恒定律是自然科学的基本规律之一，它揭示了化学反应中反应物和生成物之间的质量关系。2. 质量守恒是化学反应前后原子的种类、数目和质量都没有发生变化的必然结果。 二、认识化学方程式的含义：化学方程式能从定性和定量的角度描述和表示化学反应，体现化学反应中的物质转化关系与定量关系。 图7第五单元整理与提升知识结构图〔源自人教版《化学》九年级上册教材第五单元整理与提升〕 三、易错易混辨析 表1易混知识辨析 易混知识 区别与联系 “参加反应的物质质量”与“反应物的总质量” 质量守恒定律中的质量是“参加反应的各物质的质量总和”，不包括反应容器和未参加反应的物质的质量；只有参加反应的物质才计入。 “质量守恒”与“体积守恒” 化学反应前后总质量不变，但气体分子数目可能改变，体积不一定守恒；质量守恒定律说的是质量不是体积。 “分子个数”与“原子个数” 反应前后原子的种类、数目、质量不变；分子的种类一定改变，分子的数目可能改变（如2H2+O2→2H2O，分子数由3个变为2个）。 “化学计量数”与“化学式右下角的数字” 化学计量数是配平时写在化学式前的数字，表示分子（原子）的个数比；右下角数字表示1个分子中某原子的个数，配平时不能改动化学式右下角的数字。 “↑”“↓”的标注条件 生成物中有气体（反应物中无气体）时气体注“↑”；溶液中的反应生成物中有固体（反应物中无固体）时固体注“↓”；反应物和生成物中都有气体（或都有固体）时不标注。 化学方程式与文字表达式 化学方程式用化学式表示反应，能体现定量关系（各物质质量比）；文字表达式用名称表示，不能体现定量关系。 设未知量x与已知量的单位 设未知量x不带单位，列比例式时已知量带单位，求出的x结果再带单位；比例式左右对应量的单位要一致。 质量比与化学计量数之比 根据化学方程式计算时用的是“化学计量数×相对分子质量”之比，不是单纯的化学计量数之比，也不是相对分子质量之比。 四、考点自查打卡表 对照考点逐条自查：已掌握的在“已掌握”栏打勾，尚未掌握的在“待复习”栏打勾并重点复习。 表2第五单元考点自查打卡表 序号 考点 已掌握 待复习 1 能说出质量守恒定律的内容（参加反应的各物质质量总和=生成的各物质质量总和） □ □ 2 能从宏观（元素种类不变）和微观（原子种类、数目、质量不变）角度解释质量守恒 □ □ 3 能判断化学反应前后一定不变、一定改变、可能改变的量 □ □ 4 能用质量守恒定律解释常见化学现象（如蜡烛燃烧、镁条燃烧后质量变化） □ □ 5 能说出化学方程式的定义及体现的物质转化关系、定量关系 □ □ 6 能按步骤书写化学方程式：写化学式与条件、最小公倍数法配平、短线改等号 □ □ 7 能正确标注“↑”“↓”并说出标注条件 □ □ 8 能根据化学方程式进行简单计算（设未知量→写方程式→找比例→列式求解→简明作答） □ □ 9 能说出书写化学方程式必须遵守的两个原则（客观事实、质量守恒定律） □ □ 10 会写常见反应的化学方程式：磷燃烧、铁燃烧、镁燃烧、高锰酸钾分解、电解水等 □ □ 11 能根据微观示意图判断化学反应是否符合质量守恒（原子守恒） □ □ 12 能应用质量守恒定律解决推断类问题（如确定化学式、配平、计算质量） □ □ 五、练习与应用（附参考答案） 课题1练习与应用（教材第115~116页） 1. 化学反应前后一定不变的是（　）。〔教材改编·教材第115页第1题〕 ①原子数目　②分子数目　③元素种类　④物质种类　⑤原子种类　⑥物质的总质量 A.①②⑥　　B.①④⑥　　C.②③⑤　　D.①③⑤⑥ 【参考答案】D。化学反应前后，原子的种类、数目和质量不变，元素的种类不变，物质的总质量不变（①③⑤⑥）；分子的数目可能改变（如2H2+O2=2H2O中分子数由3变为2），物质的种类一定改变（生成新物质）。 2. 植物的光合作用可表示为：二氧化碳+水淀粉+氧气。根据以上信息，下列关于淀粉组成的推测中，正确的是（　）。〔教材改编·教材第115页第2题〕 A. 只含碳、氢元素 B. 含有碳、氧、氢三种元素 C. 含有碳、氢元素，可能含有氧元素 D. 无法确定是否含有碳、氢元素 【参考答案】C。反应物二氧化碳和水中含有碳、氢、氧三种元素，生成物氧气中含有氧元素，根据质量守恒定律（反应前后元素种类不变），淀粉中一定含有碳、氢元素，是否含氧无法由该信息确定，因此选C。 3.10g A与足量B充分反应，生成8g C和4g D，则参加反应的A与B的质量比是（　）。〔教材改编·教材第116页第3题〕 A.1∶1　　B.2∶1　　C.4∶1　　D.5∶1 【参考答案】D。根据质量守恒定律，参加反应的B的质量=8g+4g−10g=2g，参加反应的A与B的质量比=10g∶2g=5∶1。 4. 以下示意图中，哪一幅较准确地描述了电解水的反应？请说明原因。〔教材改编·教材第116页第4题〕 图8电解水的反应示意图（题4配图） 【参考答案】图（2）较准确地描述了电解水的反应。电解水时，2个水分子分解生成2个氢分子和1个氧分子：2H2O2H2↑+O2↑。图（2）中反应前后氢原子、氧原子的种类和数目都不变（4个氢原子、2个氧原子），符合质量守恒定律；图（1）、图（3）反应前后原子数目发生变化，不符合质量守恒定律。 5. 根据质量守恒定律解释下列现象。〔教材改编·教材第116页第5题〕 （1）铜粉在空气中加热后，生成物的质量比铜粉的质量大。 【参考答案】（1）铜粉在空气中加热，铜与氧气反应生成氧化铜（2Cu+O22CuO），生成物氧化铜的质量等于参加反应的铜和氧气的质量之和，因此比铜粉的质量大。 （2）高锰酸钾受热分解后，剩余固体的质量比高锰酸钾的质量小。 【参考答案】（2）高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，氧气逸散到空气中（2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑），剩余固体的质量等于高锰酸钾的质量减去逸出氧气的质量，因此比高锰酸钾的质量小。 （3）纸在空气中燃烧后化为灰烬，灰烬的质量比纸的质量小。 【参考答案】（3）纸燃烧生成二氧化碳和水蒸气等气体逸散到空气中，灰烬的质量与逸散气体的质量之和等于纸的质量与消耗氧气的质量之和，因此灰烬的质量比纸小，反应仍遵守质量守恒定律。 6. 判断下列说法是否正确，并改正错误的说法。〔教材改编·教材第116页第6题〕 （1）蜡烛燃烧后质量减小，说明质量守恒定律不是普遍规律。 【参考答案】（1）不正确。蜡烛燃烧生成的二氧化碳和水蒸气等逸散到空气中，蜡烛的质量加上消耗氧气的质量等于生成物（二氧化碳、水蒸气等）的质量总和，符合质量守恒定律；质量减小是因为生成的气体逸散到空气中，不能据此否定质量守恒定律。 （2）蜡烛燃烧后减小的质量等于生成的水和二氧化碳的质量之和。 【参考答案】（2）不正确。蜡烛燃烧时消耗氧气，生成的二氧化碳和水的质量总和等于蜡烛减少的质量与消耗氧气的质量之和，因此蜡烛燃烧后减小的质量等于生成的水和二氧化碳的质量之和减去消耗的氧气的质量。 （3）细铁丝在氧气中燃烧后，生成物的质量比细铁丝的质量大，因此这个反应不遵守质量守恒定律。 【参考答案】（3）不正确。细铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁（3Fe+2O2Fe3O4），生成物的质量等于参加反应的铁和氧气的质量之和，因此比细铁丝的质量大，该反应遵守质量守恒定律。 （4）一定质量的氢气和氧气混合后质量不变，能够用来验证质量守恒定律。 【参考答案】（4）不正确。氢气和氧气只是混合，没有发生化学反应，质量守恒定律适用于化学变化，混合前后质量不变不能用来验证质量守恒定律。 课题2练习与应用（教材第122页） 1. 从化学方程式中不能获得的信息是（　）。〔教材改编·教材第122页第1题〕 A. 反应物和生成物　　B. 反应的快慢 C. 反应发生所需要的条件　　D. 反应物和生成物的质量比 【参考答案】B。化学方程式能表示反应物、生成物、反应条件（C），体现物质转化关系和定量关系（各物质的质量比，D），但不能表示反应的快慢。 2. 铝在氧气中燃烧生成氧化铝。在这个反应中，铝、氧气、氧化铝的质量比是（　）。〔教材改编·教材第122页第2题〕 A.27∶32∶102　　B.108∶96∶204 C.4∶3∶2　　D.27∶16∶43 【参考答案】B。4Al+3O22Al2O3，铝、氧气、氧化铝的质量比=(4×27)∶(3×32)∶(2×102)=108∶96∶204。 3. 在天然气净化和石油炼制过程中回收硫，不仅能减少空气污染，还能为工业制硫酸提供原料。制硫酸时，硫与氧气反应生成二氧化硫，该反应的化学方程式是________。〔教材改编·教材第122页第3题〕 该化学方程式不仅表明反应物是______、生成物是______、反应条件是______，而且表示参与反应的各物质之间的质量比例关系，即在点燃条件下，每______份质量的硫与______份质量的氧气恰好完全反应，生成______份质量的二氧化硫。 【参考答案】S+O2SO2；硫和氧气；二氧化硫；点燃；32；32；64。 4. 天然气的主要成分X在空气中完全燃烧，反应的化学方程式为X+2O2CO2+aH2O。其中，X只含有两种元素，则a=______，X的化学式为______，推断的依据是______。〔教材改编·教材第122页第4题〕 【参考答案】2；CH4；化学反应前后原子的种类和数目不变（质量守恒定律）。推断过程：右边共有4个氧原子，左边2O2已有4个氧原子，故a=2；生成物中碳原子1个、氢原子4个，根据反应前后原子数目不变，X中含有1个碳原子和4个氢原子，且X只含碳、氢两种元素，化学式为CH4。 5. 下列化学方程式书写是否正确？如不正确，请说明原因。〔教材改编·教材第122页第5题〕 （1）氧化汞加热分解：HgO=Hg+O2↑ 【参考答案】（1）不正确，未配平。应为2HgO2Hg+O2↑，使反应前后汞原子、氧原子的数目相等。 （2）过氧化氢在二氧化锰催化下分解：2H2O2—2H2O+O2↑ 【参考答案】（2）不正确。化学方程式中的短线没有改为等号，且未注明催化剂条件。应为2H2O22H2O+O2↑。 （3）红磷在氧气中燃烧：4P+3O2↑2P2O3 【参考答案】（3）不正确。红磷燃烧的生成物是五氧化二磷（P2O5），配平系数也不对；且反应物氧气是气体，生成物中的气体不注“↑”。应为4P+5O22P2O5。 6. 配平下列化学方程式。〔教材改编·教材第122页第6题〕 （1）C2H4+O2CO2+H2O （2）CuSO4+NaOH—Cu(OH)2↓+Na2SO4 （3）WO3+H2W+H2O （4）Fe2O3+COFe+CO2 【参考答案】（1）C2H4+3O22CO2+2H2O。（2）CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4。（3）WO3+3H2W+3H2O。（4）Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。 7. 请写出下列反应的化学方程式。〔教材改编·教材第122页第7题〕 （1）电解水生成氢气和氧气。 【参考答案】（1）2H2O2H2↑+O2↑。 （2）镁条在氧气中燃烧生成氧化镁。 【参考答案】（2）2Mg+O22MgO。 （3）铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁。 【参考答案】（3）3Fe+2O2Fe3O4。 （4）氯酸钾（KClO3）粉末在二氧化锰作催化剂并加热的条件下，分解生成氯化钾和氧气。 【参考答案】（4）2KClO32KCl+3O2↑。 8. 氢气在氯气中燃烧生成氯化氢的反应可用于工业制备盐酸。请写出该反应的化学方程式，并计算100kg氢气完全反应需要氯气的质量和生成氯化氢的质量。〔教材改编·教材第122页第8题〕 【参考答案】H2+Cl22HCl，氢气和氯气、氯化氢的质量比=2∶71∶73。设需要氯气的质量为x，生成氯化氢的质量为y：=，x=3550kg；=，y=3650kg。答：需要氯气3550kg，生成氯化氢3650kg。 六、复习与提高（附参考答案） 1. 黑火药是我国古代“四大发明”之一，由木炭、硫和硝酸钾（KNO3）按一定比例混合而成，燃烧后会生成二氧化碳等物质。下列说法中，正确的是（　）。〔教材改编·教材第124页第1题〕 A. 黑火药由黑火药分子构成 B. 黑火药的三种成分混合后不再保持各自的化学性质 C. 黑火药燃烧前后，碳原子的存在形式保持不变 D. 黑火药燃烧前后，原子的种类和数目保持不变 【参考答案】D。黑火药是混合物，由多种物质组成，没有“黑火药分子”（A错）；混合物中各成分保持各自的化学性质（B错）；黑火药燃烧时碳与氧气反应生成二氧化碳，碳原子由游离态变为化合态，存在形式改变（C错）；化学反应前后原子的种类和数目保持不变（D对）。 2. 下列关于反应2H2+O22H2O的叙述中，不正确的是（　）。〔教材改编·教材第124页第2题〕 A.2g氢气与16g氧气完全反应可生成18g水 B. 参与该反应的氢气和氧气的分子数比为2∶1 C. 该反应说明氢、氧两种元素只能组成一种物质 D. 某新能源汽车利用该反应提供动力，该车的尾气无污染 【参考答案】C。氢、氧两种元素可以组成水、过氧化氢等多种物质，C说法不正确；氢气与氧气反应的质量比为1∶8，A正确；分子数比2∶1，B正确；产物只有水，尾气无污染，D正确。 3. 如果采用以下物质分解的方法制取相同质量的氧气，消耗原料质量最小的是（　）。〔教材改编·教材第124页第3题〕 A. H2O2　　B.KMnO4　　C. HgO　　D.H2O 【参考答案】D。比较各物质分解反应生成32份质量氧气所需原料的质量：2H2O2=2H2O+O2↑需68份；2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑需316份；2HgO2Hg+O2↑需约434份；2H2O2H2↑+O2↑需36份。制取相同质量的氧气，消耗原料质量最小的是水（H2O）。 4. 我国“神舟”系列载人飞船使用的某种发动机利用了N2H4的分解反应。在一定条件下，N2H4发生分解反应：3N2H4□↑+□↑+2NH3↑。横线上的两种物质均为单质。请将该反应的化学方程式补充完整。〔教材改编·教材第124页第4题〕 【参考答案】3N2H42N2↑+3H2↑+2NH3↑。推断过程：反应前氮原子6个、氢原子12个；生成物2NH3中含氮原子2个、氢原子6个；剩余氮原子4个（组成2个N2分子）、氢原子6个（组成3个H2分子），且N2、H2均为单质。 5. 汽车尾气催化处理装置可将尾气中的有毒气体进行转化，其中发生的某化学反应的物质种类变化示意图如下图所示（未配平）。请回答下列问题。〔教材改编·教材第124页第5题〕 图9汽车尾气催化处理的物质种类变化示意图（题5配图） （1）该反应的化学方程式是______。 （2）下列关于该反应的叙述中，正确的是______（填字母）。 a. 反应的产物均为无毒物质 b. 反应前后，元素的化合价均发生改变 c. 反应物和生成物中都有氮元素的氧化物 d. 反应前后，原子和分子的数目均保持不变 【参考答案】（1）2NO+2CON2+2CO2。（2）a。产物N2和CO2均为无毒物质（a对）；反应前后氮元素化合价由+2变为0、碳元素由+2变为+4，但氧元素化合价保持−2不变，并非“均发生改变”（b错）；生成物N2是单质，不是氮元素的氧化物（c错）；反应前后原子数目不变，但分子数目由4个变为3个，分子数目发生改变（d错）。 6. 火力发电厂为防止燃煤烟气中的二氧化硫污染环境，使用石灰石进行烟气脱硫，产生的硫酸钙可用于生产建筑材料。这个过程中会发生化学反应：2CaCO3+2SO2+O2=2CaSO4+2CO2。某火力发电厂每年燃煤产生20000t二氧化硫，如果通过以上反应进行吸收，至少需要碳酸钙的质量是多少？〔教材改编·教材第124页第6题〕 【参考答案】设需要碳酸钙的质量为x。反应中碳酸钙与二氧化硫的质量关系：=，即=，x==31250t。答：至少需要碳酸钙31250t。 7. 某新能源汽车以氢气为燃料，使用1kg氢气平均可行驶150km。如果通过电解水产生氢气，1000kg水分解产生的氢气理论上可供这辆汽车行驶多远？〔教材改编·教材第125页第7题〕 【参考答案】2H2O2H2↑+O2↑，水与氢气的质量比=36∶4=9∶1，1000kg水分解产生氢气的质量=1000×≈111.1kg，可行驶距离=111.1kg×150km/kg≈16665km。答：理论上可供这辆汽车行驶约16665km（约1.67×104 km）。 8. 某实验小组使用下图所示实验装置，通过红热的玻璃导管引燃红磷来验证质量守恒定律。请回答下列问题。〔教材改编·教材第125页第8题〕 图10验证质量守恒定律的实验装置（题8配图） （1）锥形瓶内发生反应的化学方程式为______。 【参考答案】（1）4P+5O22P2O5。 （2）该实验装置中，小气球的作用是______；______（填“能”或“不能”）用玻璃棒来代替玻璃导管，原因是______。 【参考答案】（2）缓冲瓶内气压（红磷燃烧时瓶内气体受热膨胀，小气球胀大防止橡胶塞被冲开），同时防止五氧化二磷逸出瓶外；不能；红磷是通过红热的玻璃导管引燃的，玻璃棒不能伸入锥形瓶内引燃红磷，也无法起到密闭引燃的作用。 （3）不选用敞口容器进行该实验的原因是______。 【参考答案】（3）红磷燃烧时瓶内气体受热膨胀会从敞口容器逸出，冷却后空气进入，且生成的五氧化二磷可能逸散，反应前后称量的质量会发生变化，无法验证质量守恒定律。 （4）下列图像中，能够体现该实验过程中锥形瓶内物质质量与时间关系的是______（填字母）。 图11图像a（气体总质量） 图12图像b（氮气的质量） 图13图像c（固态物质的质量） 图14图像d（氧元素的质量） 【参考答案】（4）d。红磷燃烧消耗氧气，锥形瓶内气体的总质量逐渐减小（a错）；氮气不参与反应，其质量保持不变，图像b所示曲线与事实不符（b错）；红磷燃烧生成五氧化二磷固体，固态物质的质量逐渐增大（c错）；实验装置密闭，反应前后氧元素的质量保持不变，图像d是平行于时间轴的水平直线，符合质量守恒定律（d对）。 说明：本清单依据人教版《化学》九年级上册教材第五单元编写。 学科网（北京）股份有限公司 $