2023年中考化学鲁教版(五四学制)一轮复习第五单元 定量研究化学反应课件
展开考点一 质量守恒定律及其应用
1.内容 的各物质的质量总和等于 的各物质的质量总和,这个规律叫作质量守恒定律。
(1)质量守恒定律应用于化学变化,不能应用于物理变化。(2)质量守恒定律说的是“质量守恒”而不是其他方面的守恒。(3)化学反应中,各反应物之间要按一定的质量比相互作用,因此参加反应的各物质的质量总和不是任意比例的反应物质量的简单加和。(4)不参加反应的物质质量及不是生成物的物质质量不能计入“总和”中。
2.利用原子、分子知识解释质量守恒的原因(1)化学反应的实质
(2)质量守恒的原因①宏观上:化学反应前后元素的 没有改变,元素的 也不变,所以反应前后物质的质量总和必然相等。 ②微观上:在化学反应中,反应前后原子的 没有改变, 没有增减,原子本身的 也没有改变。所以,化学反应前后物质的质量总和必然相等。
(3)理解质量守恒定律要抓住“六个不变”“两个可能变”“两个一定变”。
3.质量守恒定律的应用(1)推断某反应物、生成物的组成元素(依据:化学反应前后 不变)。 (2)推断化学方程式中的未知化学式及化学式前化学计量数(依据:化学反应前后元素 、原子 不变)。 (3)解释化学变化中的质量变化、密闭容器中化学反应的相关数据问题(依据:化学反应前后 的总质量不变)。 (4)利用质量守恒定律进行简单的计算(依据:化学反应前后 的总质量不变)。 4.质量守恒定律的验证(详见实验5)(1)反应:必须发生化学反应。(2)装置:如有气体参加或生成,则必须在 容器中进行。
考点二 化学方程式的书写与意义
1.定义:用化学式来表示化学反应的式子,叫作化学方程式。2.化学方程式表示的意义和读法
3.化学方程式的书写(1)书写原则①以 为依据,不能臆造事实上不存在的物质和化学反应。 ②遵守 ,即等号两边各种原子的种类和数目必须相同。对于书写化学方程式就是配平,但不能改变物质的化学式。 (2)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。如P+O2——P2O5。②配:配平化学方程式,并检验(就是等号两边各种原子的数目必须相等)。如4P+5O2——2P2O5。
⑤查:检查化学式是否正确,化学方程式是否配平,发生条件和生成物状态符号是否标注,标注是否恰当。
判断化学方程式的正误的分析点(1)是否符合客观事实检查化学方程式是否符合客观事实,反应物和生成物的化学式是否正确。(2)是否遵循质量守恒定律(即配平)检查反应前后元素、原子的种类是否相同,原子的数目是否相等。
(5)是否滥用“↑”或“↓”符号如果反应物中有气体参与,则生成物中有气体生成时,气体物质的化学式右边不用标注“↑”;如果反应物中有固体物质参与,则生成物中有不溶物生成时,不溶物的化学式右边不用标注“↓”。(6)是否错写或漏写反应条件检查反应条件是否写错、漏写或多写。
考点三 常见的化学反应类型及其判断
考点四 根据化学方程式的计算
1.理论依据理论依据是质量守恒定律。2.计算依据(1)化学方程式中反应物、生成物各物质的质量比等于各物质 和 的乘积之比。 (2)化学方程式中各物质之间恒定的 是计算的依据。
各物质间的质量比实际是各化学式的相对分子质量(或相对原子质量)与化学式前面的化学计量数的乘积之比,计算时特别注意不要漏掉前面的化学计量数。
4.常见类型(1)已知一种物质的质量,求另一种物质的质量根据化学方程式计算,实际上是利用化学方程式中各物质的质量比来计算(这是隐含的已知条件),因此只要已知化学方程式中任一反应物或生成物质量,就可求出其他物质的质量。(2)含字母的化学方程式的计算利用含字母的化学方程式计算时,它的解题依据同样是利用相关物质的质量比列比例式计算,不过它的物质质量比是隐含的已知条件,它的计算方法一般有两种:a.通过相对分子质量进行转换,即用相对分子质量与化学计量数乘积表示。b.利用参加反应的反应物或生成物的质量来表示。
分析:已知C、D的相对分子质量比为22∶9,那么在该反应中C、D的质量比为(22×2)∶(3×9)= 44∶27,已知生成D的质量为2.7 g,列比例式可求出生成C的质量为4.4 g,再根据质量守恒定律可得出参加反应的B的质量为2.7 g+4.4 g-2.3 g=4.8 g,那么B、C质量比为4.8 g∶4.4 g=12∶11。
相对分子质量比并不一定等于物质的质量比,两者之间转换时,一定要结合化学方程式中的化学计量数。
5.含杂质的反应物(或生成物)质量的计算(1)将含杂质的已知物质质量换算为纯物质质量,其关系式为:纯度= ×100%,纯物质质量= 。 (2)将纯物质质量代入化学方程式进行计算。(3)将计算得到的纯物质质量换算成含杂质物质质量:含杂质物质质量= 。
实验5 质量守恒定律的实验探究
装置中气球的作用:一是调节锥形瓶内的压强,起缓冲作用;二是起密封作用,防止实验时锥形瓶内外发生气体交换。
1.图A是“红磷燃烧前后质量的测定”的实验装置图,请回答:
(1)若用此图的装置做实验,将橡皮塞上的玻璃管放到酒精灯火焰上灼烧至红热后,将玻璃管下端接触到红磷,并迅速塞紧橡皮塞。之后观察到锥形瓶内的现象是暗红色固体燃烧,发光,放热,出现 ,生成白色固体;整个实验过程中气球的变化是 ;发生的化学方程式为 。
(2)待装置冷却至室温后,将整套装置放在天平上继续称量,观察到天平指针指向 (填“左” “中间”或“右”)。天平出现此现象的原因是因为参加反应的 . 。 (3)此实验中玻璃管的作用是 。 (4)有同学用图B装置探究化学反应前后质量关系,反应前天平平衡,然后将稀盐酸倒入烧杯中与碳酸钠充分反应后,再称量,观察到天平指针指向 (填“左”“中间”或“右”)。反应的化学方程式: 。
物质的质量总和等于生成物的质
2.(2022广饶期中)化学中质量守恒定律是一个非常重要的定律。
A B C
(1)A中电子秤示数变化的原因是 。 (2)B中观察到的现象为 。 (3)C中反应的化学方程式为 。 (4)以上实验能验证质量守恒定律的是 (填字母)。
铁钉表面有气泡产生,溶液由无色变为浅绿色,电子秤示数减小
[实验二]如图所示长玻璃棒两端分别绕上10 cm长的铜丝,并使玻璃棒保持平衡,然后用酒精灯给左端铜丝加热1~2分钟。
②加热左端铜丝 ③停止灼烧并冷却
(1)已知:铜丝在空气中加热生成黑色的氧化铜固体。写出加热铜丝的化学方程式: 。 (2)符合图中方框内的示意图是 ,产生此现象的原因是 _ 。
a b c
铜丝与空气中的氧气反应生成氧化
铜,因此大于原来铜丝的质量
考向1 质量守恒定律的理解
[例1] (2021河池)下列现象不能用质量守恒定律解释的是( )A.石蜡熔化前后,其质量不变B.铁钉和硫酸铜溶液反应,反应前后物质的总质量不变C.木材在空气中燃烧后化为灰烬,灰烬的质量比木材的质量减小D.铜丝在空气中加热,生成物的质量比原来铜丝的质量增大
质量守恒定律中的“变与不变”
1.(2022东营垦利区期末)下列有关质量守恒定律的认识,不正确的是( )A.质量守恒定律为定量揭示化学变化的规律,提供了理论依据B.通过化学变化,能改变物质的种类,不能改变物质的总质量C.质量守恒定律只揭示了化学变化中宏观物质之间的质量关系,与微观过程无关D.随着科技的发展,精密仪器为我们定量研究化学变化创造了条件2.(2022泰安模拟)下列现象能用质量守恒定律解释且正确的是( )A.水结成冰前后,质量保持不变B.50 mL水和50 mL酒精混合后总体积小于100 mLC.蜡烛燃烧后生成物的质量之和等于蜡烛减少的质量与消耗氧气的质量之和D.4 g氢气与36 g氧气完全反应可生成40 g水
考向2 质量守恒定律的验证
[例2] (2021宜昌)大量实验证明,化学反应符合质量守恒定律。(1)如图是铁钉与硫酸铜溶液反应的实验。
①反应一段时间,观察到的现象是 。 ②该反应的化学方程式是 。 ③溶液中减少的铜元素质量等于反应生成的 的质量。
天平平衡,有红色固体析出,溶液由蓝色变为浅绿色
(2)取足量的铁、锌,各加入相同质量、相同溶质质量分数的稀盐酸,完全反应后,铁、锌均有剩 余,下列说法正确的是 。 A.生成氢气的质量相等B.生成的氯化亚铁和氯化锌的质量相等C.参加反应的铁和锌的质量相等D.参加反应的稀盐酸中HCl的质量相等(3)经计算3 g镁和100 g质量分数7.3%的盐酸充分反应可生成氢气0.2 g,但经实验测生成氢气的质量大于0.2 g,则可能的原因是过量的镁与 发生反应。
有关质量守恒定律的实验探究方法(1)实验装置要求:如果所选的化学反应中有气体参加或生成,则应该在密闭容器中进行。(2)误差分析:任何化学反应都遵循质量守恒定律。造成反应前后天平不平衡的原因:①有的反应物或生成物呈现不同状态,其质量没有计算在内(如:参加反应的或反应生成的气体的质量)。②反应装置气密性不好,使部分物质进入或逸散,造成质量发生变化。③用气球收集反应生成的气体时浮力会有影响。
3.(2022滨州一模)甲、乙、丙三位同学用三个不同的实验来验证质量守恒定律如图。他们的方法是:先将下图装置分别放在天平上调节至平衡,然后分别取下,甲、乙将试管中的液体与锥形瓶中的物质混合,丙将气球中的镁粉全部倒入锥形瓶中充分反应后,再放入各自的天平上,下列结论你认为正确的是( )A.甲、乙、丙三个都平衡B.甲、乙、丙三个都不平衡C.甲不平衡,乙、丙平衡D.只有乙仍然平衡
甲 乙 丙
4.(2022东营利津县模拟)某探究小组分别设计了有关“质量守恒定律”的两个验证实验,两套实验装置如图。回答下列问题:
A B
(1)利用A装置进行验证实验:A装置中瓶底的细沙能隔热,加热玻璃管至红热,引燃白磷,锥形瓶中产生的现象为 ,该反应的化学方程式为 。待锥形瓶冷却后,将其放回原托盘上,天平保持平衡。
(2)利用B装置进行验证实验:烧杯中的现象是 ,当反应后可观察到天平不平衡,其原因是 ,该反应 (填“遵守”或“不遵守”)质量守恒定律。 (3)下列情形中,在化学反应前后,一定不变的是 (填序号)。 ①分子种类 ②原子种类 ③分子数目 ④原子数目 ⑤物质质量总和 ⑥元素种类(4)通过对比分析A和B装置验证实验,在反应物不变的前提下,要保持天平平衡,使实验数据能真实反映质量守恒定律,对验证实验B的改进措施为 。
固体逐渐减少,产生气体
二氧化碳气体逸散到空气中
考向3 质量守恒定律的应用
依据化学反应前后原子的种类、数目不变,计算出化学方程式两边各原子的个数,即可计算出未知物质的化学式中的原子个数。
[例4] (2022新泰二模)化学学习常用化学思维去认识和理解世界,下列说法错误的是( )
A.x=4B.反应中甲和丙的质量比为1∶9C.该反应中丙有可能是单质,丁一定是化合物D.若甲与丁的化学计量数之比为2∶3;则其相对分子质量之比为3∶16
有关质量守恒定律图表题的解题方法(“三步走”):中考常考的方式有柱状图、饼状图或表格图。虽然呈现形式不同,但解题方法相同。
7.(2022广饶一模)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下图所示,下列说法正确的是( )A.甲物质一定是该反应的催化剂B.反应后x的数值为6%C.该反应是化合反应D.反应中乙与丁的质量变化之比为8∶98.(2022临沂二模)一定条件下,H2S与SO2反应前后各物质的质量如图。下列说法不正确的是( )A.x的值为19B.反应生成的两种物质质量比:48∶19C.物质M中一定含有S元素D.反应前后原子数目不变
考向4 微观反应示意图
[例5] (2022东营一模)下图是某汽车尾气净化装置中发生反应的微观示意图。下列说法正确的是( )A.参加反应的X与Y的粒子个数比为1∶1B.该反应属于基本反应类型中的置换反应C.参加反应的X与生成的Z的质量比为9∶7D.化学反应前后,催化剂的质量和性质一定不变
(1)若化学反应前后都有相同小球组成且结构也相同的物质,应先抵消反应前后相同的物质。(2)若小球代表的原子已知,则可以根据微观示意图写出该反应的化学方程式;若小球代表的原子未知,则根据反应前后各种小球所代表的原子的种类和数目不变进行配平。(3)根据化学方程式或配平的式子分析相关问题。
考向5 化学方程式的书写及判断
化学方程式正误判断(1)看化学方程式是否符合客观事实。(2)看化学式是否正确,是否已配平。(3)看生成物中“↑”或“↓”标注是否规范,反应条件是否标注正确。
考向6 根据化学方程式的计算
[例7] (2022泰安宁阳县模拟)工业纯碱中常含有少量的氯化钠。为测定某纯碱样品中氯化钠的质量分数,化学兴趣小组同学称取12.0 g纯碱样品,加水使其完全溶解,向所得溶液中加入氯化钙溶液,产生沉淀的质量与所加入氯化钙溶液的质量关系如图所示。该样品中氯化钠的质量分数是多少?(结果准确到0.1%)
化学方程式计算的三“要领”、三“关键”、三“注意”(1)三个要领①步骤要完整;②格式要规范;③得数要准确。(2)三个关键①准确书写化学式;②化学方程式要配平;③准确计算相对分子质量×化学计量数。(3)三点注意①计算中注意单位统一(必须是质量单位);②若给出体积需换算成质量,公式:气体质量=气体体积×密度;③含有杂质物质转化为纯净物的公式:纯净物的质量=不纯物的质量×物质的纯度。
13.(2022东营利津县期末)化学兴趣小组为了测定一批从樟树市阁皂山风景区采集的石灰石样品中碳酸钙的质量分数,取用12 g石灰石样品,把250 g稀盐酸分5次加入样品中(样品中除碳酸钙外,其余成分既不与盐酸反应,也不溶解于水),充分反应后经过滤、干燥等操作,最后称量,得实验数据如表:
(1)m的值应为 ,实验所用大理石样品中碳酸钙的质量分数为 (结果准确到0.1%)。
答案:(1)2 83.3%
(2)请计算石灰石样品完全反应后生成二氧化碳的质量(根据化学方程式写出计算步骤)。(3)请结合上表数据分析第4次所加20 g稀盐酸参加反应情况 (填“未反应”“部分反应”或“全部反应”)。
易错点 依据微观示意图书写化学方程式时常出现的错误
[例] 如图是某反应的微观示意图。
(1)写出图中单质的化学式: 。 (2)写出该反应的化学方程式: 。
易错分析:出错的主要原因是没有遵循“反应前后原子的种类和数目不发生改变”的原则,特别是对各物质粒子的分析出现错误。
考点一 质量守恒定律探究
1.(2019东营节选)小英同学从资料中得知:质量守恒定律的发现经历了漫长、曲折的过程。[实验回顾]1756年,俄国化学家罗蒙诺索夫将金属锡放在密闭容器里煅烧,冷却后在密闭容器里称量,发现总质量和煅烧前没有变化。1774年,拉瓦锡将45.0份质量的氧化汞加热分解,恰好得到了41.5份质量的汞和3.5份质量的氧 气,得到了与罗蒙诺索夫相同的结论,拉瓦锡还通过这个实验研究了 . ,成就了化学史上的另一经典实验。
空气的成分(或空气中氧气
[实验重现]小英同学在老师的指导下,将铁粉、活性炭粉、食盐按一定比例加水混合后,涂在用铁片折成的连续的Z形架表面,然后放入盛满氧气的集气瓶中。通过如图所示装置对“化学反应中,反应物与生成物的质量关系”进行实验探究,实验过程中做到操作规范,准确称量和细致观察。(1)证明化学反应发生且体现质量守恒定律的现象有 , 。 (2)此实验用氧气替代空气的主要目的是 。[总结与反思]1663年,英国化学家波义耳将金属汞放在密闭容器里煅烧,冷却后称量时打开了盖,得出的结论是物质的总质量增加了,导致波义耳与质量守恒定律失之交臂,你认为质量增大的原因是 。
铁片上的物质变红(或有红色物质生成)
天平平衡(或质量不变)
加快反应的速率[或增大反应物的浓度等(合理即可)]
考点二 质量守恒定律的应用及微观示意图
2.(2022东营)中国芯片蚀刻技术国际领先。NF3进行硅芯片蚀刻时的产物均为气体,在蚀刻物表面不留任何残留物。该反应微观示意图如下,下列说法正确的是( )A.上述四种物质均由分子构成B.反应前后各元素的化合价均不变C.空气中物质丁的质量分数为78%D.反应生成的丙和丁粒子数之比为3∶2
3.(2022泰安)如图为某反应的微观示意图,关于该反应的说法不正确的是( )A.该反应属于置换反应B.反应前后原子的种类和数目没有改变C.生成物丙和丁都属于氧化物D.反应前后催化剂质量和化学性质不变4.(双选)(2022烟台)2021年9月我国科学家利用CO2人工合成了淀粉,其中关键的一步是用CO2制取甲醇(化学式CH3OH),其反应的微观示意图如下。下列说法正确的是( )A.该反应体系中共有2种单质B.该反应前后原子的种类和数目都没有改变C.参加反应的甲、乙分子个数比为1∶1D.该反应体现了无机物在一定条件下可以转化为有机物
5.(2022威海)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。下列说法不正确的是( )A.生成的丙、丁的分子个数比为1∶1B.参加反应的甲、乙的质量比为17∶40C.反应前后金属铂的质量和化学性质不变D.丙是空气污染物之一6.(2021泰安)如图为某反应的微观过程,下列有关说法正确的是( )A.反应前后两种化合物的质量比为1∶2B.反应物中化合物与单质的分子个数比为1∶1C.此反应属于置换反应D.反应前后催化剂的物理性质保持不变
7.(2021东营节选)根据氯气与水反应的微观示意图(如图),写出溴单质(Br2)与水反应的化学方程式 。
8.(2020东营)某反应的微观示意图如下,该反应的化学方程式是 ,其中由原子直接构成的物质是 。请结合图示,从微观的角度谈一下对化学反应的认识 . 。
原子的种类、数目均不变(合理即可)
考点三 化学方程式的书写
9.(1)(2022泰安)①碳酸氢钠在医疗上可作为治疗胃酸过多的药剂,其原理是 _ (用化学方程式表示)。 ②合成气可用作气体燃料,写出合成气中氢气燃烧的化学方程式 。 (2)(2022烟台)酒精(化学式C2H5OH)完全燃烧的化学方程式是 。 (3)(2021泰安)①口罩鼻梁上的金属条通常采用铝条,铝条耐腐蚀的原因是 (用化学方程式表示)。 ②过氧乙酸溶液是常用的消毒液。过氧乙酸(C2H4O3)无色且有辛辣味;具有强氧化性,温度稍高即分解放出氧气并生成醋酸(C2H4O2)。其分解的化学方程式为 。
NaCl+H2O+CO2↑
(4)(2021烟台)光伏发电可为电解水制气提供电能,光伏发电用到的高纯硅可用SiO2和碳在高温条件下反应制取,同时生成一种可燃性气体,该反应的化学方程式是 。 (5)(2021威海)在空气中点燃镁条,镁主要跟氧气反应,还能跟氮气反应生成少量氮化镁(氮元素显-3价)。镁跟氮气反应的化学方程式为 ,所属基本反应类型为 。
4.(2022扬州)将一定量的N2、H2和物质M置于密闭容器中,在特定条件下发生化学反应,反应前后各物质的质量分数如图所示。下列说法不正确的是( )A.反应前后原子的数目不变B.参加反应的N2和H2分子个数比为1∶3C.M可能是该反应的催化剂D.反应后H2和NH3质量分数之比为1∶1
5.(2022邵阳)把一定质量的甲、乙、丙、丁四种物质放入密闭容器中,在一定条件下反应一段时间后,测得各物质的质量如下表所示,下列说法正确的是( )
A.x的值是25B.乙一定是催化剂C.甲和丁都是反应物D.反应中,甲与丙发生改变的质量比是14∶33
7.(2022河北)2021年12月9日,中国空间站“天宫课堂”中航天员介绍,他们所需的部分水是由呼吸产生的二氧化碳通过化学反应生成的,实现了循环利用,如图是该反应的示意图。下列说法正确的是( )A.乙和丁中氢元素的化合价相同B.参加反应的甲和乙分子个数比为1∶3C.丁可电解生成供航天员呼吸的氧气D.参加反应的甲和生成的丙质量比为1∶1
8.(2022丽水)定律是对自然现象或关系的描述,通常可用数学方式加以表达。在学习“质量守恒定律”时,小丽查阅到以下材料:
(1)波义耳实验中,金属灰增加的质量是 。 (2)质量守恒定律的发现过程,带给我们的启示有 (填字母)。 A.要善于总结前人的成果和经验B.实验的成功与否,取决于药品的选择C.定量方法是科学研究的重要方法受上述研究启发,小丽对相关实验进行了深入探究。
参加反应的氧气质量(或氧化汞中氧元素的质量)
(3)在白磷燃烧前后质量测定实验中(如图),气球的作用有 _ 。
形成密闭空间,使瓶内气压保持在一定
范围内,防止瓶塞因压强过大而冲出(合理即可)
(4)小丽认为,蜡烛燃烧后剩下的固体质量比燃烧前少了,因此该现象不符合质量守恒定律。请你设计一个能说服小丽的简明实验思路 _ 。
在密闭装置中完成蜡烛燃烧实验,并测量蜡烛燃烧前后整个装
置的质量,比较两者的质量大小
9.(2022枣庄)碳酸氢钠是发酵粉的主要成分,常用作糕点、馒头的发泡剂。为测定某碳酸氢钠样品中NaHCO3的质量分数,称取20.0 g样品,加热至恒重(质量不再变化),称得固体质量为13.8 g。(已 知:样品中杂质在加热过程中不发生变化)(1)计算样品中NaHCO3的质量分数。(写出计算过程)
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