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人教版九年级化学上册尖子生必备题典【考点精讲精练】第十一讲质量守恒定律及化学方程式(原卷版+解析)
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这是一份人教版九年级化学上册尖子生必备题典【考点精讲精练】第十一讲质量守恒定律及化学方程式(原卷版+解析),共27页。试卷主要包含了质量守恒定律,质量守恒定律的微观解释及运用,化学方程式,化学方程式的书写原则和步骤,化学方程式的配平等内容,欢迎下载使用。
一、质量守恒定律
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。这个规律就叫做质量守恒定律。
【特别注意】
1.质量守恒定律适用于一切化学反应。运用这一定律时,特别要注意“参加化学反应”、“反应后生成”、“质量总和”等关键字词,不能遗漏任一反应物或生成物,尤其是气体。
2.在验证质量守恒定律时,对于有气体参加或有气体生成的反应,都必须在密闭容器中进行。
二、质量守恒定律的微观解释及运用
1.质量守恒定律的微观解释:化学反应的实质就是参加反应的各物质中的原子重新组合生成新物质分子的过程,在化学反应前后,原子的种类没有改变、原子的数目没有增减、原子的质量也没有改变。因此参加化学反应的各物质的质量总和与反应后生成的各物质的质量总和必然相等。
如下图所示:通电后水分子分解生成氢气分子和氧气分子,但是氢原子和氧原子的种类没变、数目没变、每个原子的质量也没变,因此物质的总质量也不变。
2.质量守恒定律的运用:
(1)解释常见化学现象中的质量关系,如:铁生锈质量增加,木炭燃烧成灰质量减少等。
(2)利用质量守恒定律,根据化学方程式确定物质的化学式。
(3)利用质量守恒定律,根据化学方程式确定物质的相对分子质量。
(4)利用质量守恒定律,根据化学方程式求反应中某元素的质量。
(5)利用质量守恒定律,根据化学方程式求反应中某物质的质量。
【特别注意】
化学反应前后“六不变、两变、两可能变”:
1.六个不变:宏观上①元素的种类不变,②元素的质量不变,③物质的总质量不变;
微观上①原子的种类不变,②原子的数目不变,③原子的质量不变。
2.两个改变:宏观上物质的种类改变;微观上分子的种类改变。
3.两个可能变:宏观上元素的化合价可能改变;微观上分子的总数可能改变。
三、化学方程式
1.定义:用化学式来表示化学反应的式子,叫做化学方程式。
2.化学方程式的含义:
3.化学方程式的读法(以S+O2SO2为例):
(1)质的方面:硫和氧气在点燃条件下反应生成二氧化硫。
(2)量的方面:每32份质量的硫和32份质量的氧气完全反应生成64份质量的二氧化硫。
(3)粒子方面:每1个硫原子和1个氧分子反应生成1个二氧化硫分子。
【特别注意】
1.在化学反应中,反应物、生成物之间的质量比就是化学计量数与相对分子质量之积的比;
2.化学式前面的数字之比是反应物与生成物之间的粒子数之比,而不是质量比。
四、化学方程式的书写原则和步骤
1.书写化学方程式时应遵循两条原则:
(1)必须以客观事实为依据,不能凭空臆造事实上不存在的物质和化学反应。
(2)要遵守质量守恒定律。这一原则要求书写化学方程式时一定要配平,使反应前后的各种原子的个数相等。
2.书写化学方程式的五个步骤(以高锰酸钾受热分解为例)
(1)“写”:根据实验事实,短线左边写反应物的化学式,右边写生成物的化学式,不止一种物质的用加号连接。
KMnO4─K2MnO4+MnO2+O2
(2)“配”:调整化学式前边的化学计量数,使短线左右两边同种原子的数目相等。
2KMnO4─K2MnO4+MnO2+O2
(3)“注”:注明反应条件、气体放出符号“↑”和沉淀符号“↓”。如果反应物和生成物中都有气体或都有固体,气体生成物或固体生成物就不要注“↑”或“↓”。
(4)“改”:配平后必须把短线改为等号。
2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
(5)“查”:一查化学式;二查配平(等号两边各种原子的总数是否相等);三查条件;四查生成物的状态。
【特别注意】
化学方程式的书写歌诀:左写反应物、右写生成物;写准化学式,系数要配平;中间连等号,条件要注清;生成气沉淀,箭头(↑↓)来标明。
五、化学方程式的配平
化学方程式的配平是指根据质量守恒定律,在化学式前面配上适当的化学计量数,使式子左、右两边同种原子的数目相等。常用的配平方法有如下几种:
1.最小公倍数法:配平时找出方程式左右两边各出现一次,且原子数相应较大的元素,并找出其最小公倍数。将这个最小公倍数除以化学式中该原子个数,所得的值确定为该化学式的计量数,再配出其他化学式的计量数。
例如:P + O2 ─ P2O5
P + 5O2 ─ 2P2O5
4P+5O22P2O5
2.奇数配偶数法:找出方程式左右两边出现次数较多且在两端一奇一偶的元素,作为配平起点,再由此推出其他化学式的化学计量数。
例如:H2O2 ─ H2O + O2
反应前过氧化氢中氧原子数为2(偶数),反应后水中氧原子数为1(奇数),将水配为偶数2,再配出其他化学式的化学计量数即可。
2H2O22H2O+O2↑
3.观察法:从化学式比较复杂的一种物质入手推求各反应物、生成物的化学计量数。
例如:Fe + O2─Fe3O4
Fe3O4中有4个氧原子,3个铁原子,因而Fe应配为3,O2应配为2。
3Fe+2O2Fe3O4
4.归一法:找到化学方程式中较复杂的化学式,定其化学计量数为1,然后根据该化学式去配平其他化学式前的化学计量数。若出现计量数为分数,再将各计量数同乘以同一整数,化分数为整数。
例如:CH3OH+O2─H2O+CO2
(1)首先定CH3OH的化学计量数为1,可得其燃烧后生成H2O与CO2的化学计量数:
CH3OH+O2─2H2O+CO2
(2)然后配平氧原子(并将横线写成等号):
CH3OH+(3/2)O2=2H2O+CO2
(3)再将各化学计量数同乘以2化为整数:
2CH3OH+3O2=4H2O+2CO2
【特别注意】
配平化学方程式时,切记不可改变化学式右下角的数字,所配化学式前的化学计量数应是最简整数比。
好题精讲
【例题1】2018年12月8日,中国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功发射嫦娥四号探测器,运载火箭的主要燃料是偏二甲肼(用R表示),其燃烧的化学方程式为:R+2N2O4═3N2↑+4H2O↑+2CO2↑.则偏二甲肼的化学式是( )
A.C2H8N2 B.N2H4 C.CH4 D.C6H7N
【例题2】在一定条件下,5gA物质和7gB物质恰好完全反应,只生成C和D两种物质,若生成6gC,则生成D的质量是( )
A.5g B.6g C.7g D.8g
【变式题】将20gA和足量B在一定条件下充分反应,生成16gC和11gD,则参加反应的A和B的质量比是( )
A.20:11 B.20:7 C.5:4 D.16:11
【例题3】超氧化钾(KO2)常备于急救器和消防队员背包中,能迅速与水反应放出氧气:
KO2+2H2O===2KOH+X+O2↑下列关于此反应说法不正确的是( )
A.X的化学式为H2O2 B.反应前后原子的种类没有发生变化
C.反应前后氧元素的化合价没有发生变化 D.反应前后物质状态发生了变化
【变式题】2018年12月8日,我国在西吕卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功发射嫦娥四号探测器,开启了月球探测的新旅程。运载火箭常用的推进剂是偏二甲肼(C2H8N2)与四氧化二氮(N2O4),二者反应的方程式为C2H8N2+2N2O4点燃¯3N2+2X+4H2O,下列有关说法正确的是( )
A.X的化学式是CO2 B.N2O4中氮元素的化合价是+3
C.该反应是吸热反应 D.该反应不符合质量守恒定律
【例题4】“宏观——微观——符号”是化学学习的重要内容和方法。下图甲、乙、丙是三个变化过程的微观示意图,下列各项分析正确的是( )
A.三个过程发生的均是化学变化 B.图示的所有物质均是化合物
C.三个变化前后原子、分子、离子数目均发生了改变 D.三个变化后的物质中均含有同一种分子
【变式题】丙烷(C3H8)是液化石油气的主要成分之一,燃烧前后分子种类变化的微观示意图。下列说法正确的是( )
A.甲中碳、氢元素质量比是3:8 B.乙和丙的元素组成相同
C.44g甲完全燃烧至少需要160g乙 D.生成的丙与丁的分子个数比是1:1
【例题5】一定条件下,某反应前后各物质的质量如下表所示。下列判断不正确的是( )
A.x=0.75y
B.物质M中一定不含氧元素
C.此反应中,与化学计量数之比为1:2
D.若将表中增加到96g,则会生成污染性气体
【例题6】在不同时刻,某反应中的甲、乙、丙、丁四种物质的质量如下表。已知甲的相对分子质量为丁的 2 倍。则下列说法不正确的是( )
A.乙和丙为生成物 B.a 等于 21
C.b 等于 37 D.该反应方程式中甲与丁的化学计量数之比为 1:2
【例题7】甲、乙、丙、丁四种物质在反应前后的质量变化如图所示,下列有关说法正确的是( )
A.x的值是19
B.丙是该反应的催化剂
C.丁一定是化合物
D.参加反应的甲和乙质量比为7:13
【变式题】在密闭容器内进行的某反应,测得反应前(t)、反应中(t1)、反应后(t2)不同时刻甲、乙丙、丁四种物质的质量分数分别如图所示。下列说法不正确的是( )
A.该反应中,甲和乙是反应物,丙和丁是生成物
B.t1时刻,乙、丙、丁所占的质量分数分别为22%、43%和23%
C.若甲和丁分别是镁和碳,则该反应中甲和丁的化学计量数之比1:2
D.若反应前四种物质的总质量为100g,如果再增加12g甲,则甲与乙可恰好完全反应
【例题8】)t1时刻,在密闭容器内投入 SO2、O2、SO3、V2O5(五氧化二钒)四种物质,一定条件下发生 反应的化学方程式为:2SO2+O2V2O5===∆2SO3,在不同时刻测得容器内各物质的质量如表所示,下列说 法正确的是( )
A.丙是 O2,丁是 V2O5 B.t3时,共生成 80g SO3
C.a=70g,c=65g D.参加反应的 SO2、O2的质量比为 2:1
【例题9】在2A+B=2C+4D的反应中,14gA与48gB恰好完全反应生成44gC.若A的相对分子质量为28,则D的相对分子质量为( )
A.36 B.72 C.18 D.64
【变式题】在天平两边的托盘各放一个质量相等的烧杯,并分别加入等质量、等质量分数的足量的稀盐酸,若向左盘烧杯中加入50g CaCO3,欲使天平平衡,应向右盘烧杯加入的物质可能是( )
①Al粉31.5g
②MgCO3与Na2CO3的混合物50g
③固体铜30g
④MgO与Mg(OH)2的混合物28g
A.只有①B.只有①、②C.只有①②③D.只有①②④
【例题10】下列有关反应的化学方程式正确,且反应前后没有元素化合价升高和降低的是( )
A.硫酸铵与熟石灰混合:(NH4)2SO4+Ca(OH)2═CaSO4+2H2O+2NH3↑
B.电解水:2H2O通电¯2H2+O2↑
C.加热高锰酸钾2KMnO4加热¯K2MnO4+MnO2+O2↑
D.木炭还原氧化铜C+2CuO高温¯2Cu+CO2↑
【例题11】)配平下列化学方程式
(1) CH4+ O2点燃¯ CO2+ H2O
(2) FeS2+ O2点燃¯ Fe2O3+ SO2
(3) C6H12 O6+ O2═ CO2+ H2O
考点达标检测
夯实基础
1.化学方程式2KI+H2SO4+O3====O2+M+K2SO4+H20中,M的化学式是( )
A.H2 B.KOH C.HI D.I2
2.下列化学方程式书写正确的是( )
A.KClO3MnO2====∆KCl+O2↑ B.2KClO3→2KCl+3O2
C.2H2O2MnO2====2H2O+O2↑ D. H2O2MnO2====H2↑+O2↑
3. 过氧化钙(CaO2)加热分解生成氧化钙和氧气。现取用28.8g过氧化钙加热一段时间使其分解(该温度下,CaO不分解),测得所得固体中钙、氧元素的质量比为5:3,则该过程中产生氧气的质量为( )
A.1.6g B.3.2g C.6.4g D.12.8g
4. 在一个密闭容器中放入W、G、H、P四种物质,在一定条件下发生化学反应,一段时间后,测得有关数据如表,关于此反应的认识不正确的是( )
A.a=15
B.H可能是该反应的催化剂
C.若W和P的化学式量之比为1:5,则W和P的化学计量数之比为1:1
D.在反应中,G、P的质量比为5:6
5.华为公司自主研发的芯片麒麟 980 处理器的应用,摆脱了对美国产品的依赖。芯片主要以高纯度的单质硅(Si)为原料制成,在半导体硅元件生产中,常用氢氟酸(HF)来清除硅表面的氧化膜,反应原理可表示为 SiO2+6HF=H2SiF6+2X.已知硅元素在反应前后化合价不变。下列说法错误的是( )
A.生成物 X 的化学式是 H2O
B.H2SiF6 中氟元素显﹣1 价
C.单质硅表面氧化膜的形成属于氧化反应
D.因为单质硅是半导体,所以硅元素既不属于金属元素也不属于非金属元素
6.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,测得反应前后各物质的质量如下,则下列说法中正确的是( )
A.反应后a物质为5.6g
B.a和b是反应物,d与该反应无关
C.反应中a与b的化学计量数之比为1:1
D.c一定是化合物
7.关于化学方程式 H2+Cl2点燃¯2HCl 的理解,正确的是( )
A.氢气加氯气生成氯化氢
B.该反应在常温下可以发生
C.化学变化前后,分子总数不发生改变
D.每 1 份质量的氢气与 1 份质量的氯气反应,生成 2 份质量的氯化氢
8.海鲜运输过程中,常使用添氧剂增加水中氧浓度,下列关于化学方程式2H2O2催化剂¯O2↑+2H2O的理解正确的是( )
A.反应有沉淀
B.反应过程中催化剂的质量变大
C.反应前后原子的种类和数目都不变
D.每2份质量的H2O2完全反应,生成1份质量的O2和2份质量的H2O
9.四位同学正在讨论某一个化学方程式的意义,他们所描述的化学方程式是( )
A.C+O2点燃¯CO2 B.2CO+O2点燃¯2CO2 C.H2+Cl2点燃¯2HCl D.2Mg+O2点燃¯2MgO
10.下列说法中,正确的是( )
A.根据化学方程式可知道参加反应的各粒子的相对数量
B.71g氯气和4g氢气反应,可生成75g氯化氢气体
C.氯化氢由氢气和氯气混合而成
D.氯化氢由一个氯原子和一个氢原子构成
11.乙醇(俗名酒精)是一种“绿色能源“,推广使用乙醇汽油有利于保护环境。乙醇完全燃烧的反应可表示为:C2HxO+yO2点燃¯2CO2+3H2O,其中x,y的数值分别是( )
A.6、3 B.6、6 C.5、7 D.3、3
12.丙烷(化学式为C3H8)燃烧的化学方程式为:C3H8+5O2点燃¯xCO2+yH2O,其中x,y分别为( )
A.3 4 B.3 8 C.1 3 D.1 5
13.碳酸氢钠受热易分解,生成碳酸钠、水和二氧化碳,反应的化学方程式为 ,充分加热24.8g含碳酸钠的碳酸氢钠固体,完全反应后剩余固体的质量为18.6g,则生成二氧化碳的质量为 g;反应前后固体中钠元素的质量分数之比为 。
14.单质硅是由石英固体(SiO2)与碳在高温条件下反应制得的,同时生成一种可燃性气体,该反应的化学方程式为 .
培优拓展
1.氯碱工业是以电解食盐水(氯化钠和水的混合物)为基础的基本化学工业,电解食盐水不可能生成的是( )
A.H2 B.Cl2 C.NaOH D.NaNO3
2. 下列实验能够直接用于验证质量守恒定律的是( )
A. B. C. D.
3.工业生成硫酸中的某一环节反应用微观示意图表示如下,下列说法正确的是( )
A.反应前后硫元素的化合价从+2价变成+3价
B.参加反应的反应物间分子个数比是1:1
C.反应前后分子数目不变
D.该反应属于化合反应
4. 某反应在密闭容器中进行,各物质的质量变化如下表所示,其中未知数据正确的是( )
A.m1=17B.m2=24C.m3=13.6D.m4=40
5.小刚同学欲通过化学实验证明“质量守恒定律”,确定以“稀硫酸与锌反应”为研究对象,设计的实验装置如图所示:
(1)将锌粉全部倒入锥形瓶中,观察到锥形瓶中的液体有大量气体放出,气球由瘪变鼓,请写出锥形瓶中反应的化学方程式?
(2)当反应结束时,气球已经完全鼓起,此刻天平的指针 (填“偏左”、“指向中点”或“偏右”),若需要改进,请写出改进的方法?
6.如图是甲、乙两组同学分别设计的质量守恒定律的验证实验,请回答下列问题。
(1)写出甲组中盐酸与碳酸钠反应的化学方程式。
(2)有人认为乙组实验不能验证质量守恒定律,请你说明理由。
7.在点燃条件下,4.8g CH4与16.0g O2恰好完全反应,生成10.8gH2O、4.4g CO2和物质X.则X的质量为 g;化学方程式为 。
8.如图所示,在锥形瓶中放入一粒白磷,寒好瓶塞后玻璃管下端刚好能与白磷接触,将整套装置放在托盘天平上调节至平衡。取下橡皮塞,将玻璃管放在酒精灯火焰上灼烧至红热,迅速塞紧瓶塞,将白磷引燃。待锥形瓶冷却后观察天平是否平衡。实验结束一段时间后,可观察到气球的体积 ( 选填“变大”、“变小”或“不变”):由玻璃管受热不燃烧。白磷受热燃烧,可知燃烧的条件是 ;实验后,松开橡皮塞,则天平指针 。(选填“向左偏“、“向右偏“或“指在中间”)
综合拔尖
1.质量守恒定律的发现对化学的发展做出了重要贡献。
(1)化学反应前后肯定没有变化的是 (填字母序号)
A.①④⑥B.①③⑤⑥C.①②⑥D.②③⑤
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
(2)某纯净物X在空气中完全燃烧,反应的化学方程式为:X+3O2=2CO2+3H2O(反应条件已略去),则X的化学式为 。
(3)在氧气中点燃红磷的实验过程,固体质量变化如图所示。
①从燃烧条件分析,固体质量在t1前没有发生变化的原因是 。
②该反应的化学方程式为 。
③参加反应的氧气质量为 g。
2.在“质量守恒定律“的课堂教学中,老师引导同学们进行“化学反应中,反应物与生成物的质量关系”的实 验探究。同学们按如图所示的实验装置和选用药品进行了规范的操作、准确的称量和细致的观察。
(1)A 实验:白磷刚引燃,立即将锥形瓶放到天平上称量,天平不平衡。结论一: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。结论二:质量守恒。你认为哪个结论是正确的 。 而导致另一种结论错误的原因是 。 (2)B、C 实验中发生了相同的化学反应(2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2↑),但化学反应结束后称量, 发现 B 实验中天平指针指向 (填“偏左”或“偏右”)。而 C 实验中天平仍然平衡,分析其原因 是 。
(3)D 组同学完成镁带燃烧实验后发现镁带质量增加了,你认为镁带燃烧符合“质量守恒定律” 吗? 。
含 义
实例(S+O2 SO2)
①表示反应物、生成物以及反应条件
反应物是硫、氧气,生成物是二氧化硫,反应条件是点燃
②表示反应物、生成物之间的质量关系
(即质量比)
S + O2 SO2
32 :16×2 :(32+16×2)
32 : 32 : 64
③表示反应物、生成物之间的粒子数关系
(粒子个数比)
S + O2 SO2
1 : 1 : 1
物质的构成微粒
M
反应前的质量/g
68
32
0
1
t时刻的质量/g
8
x
反应后的质量/g
0
0
y
37
甲的质量/g
乙的质量/g
丙的质量/g
丁的质量/g
反应前
64
10
1
16
t 时刻
48
a
未测
未测
反应后
0
54
b
0
时刻/s
甲
乙
丙
丁
t1
80g
5g
100g
5g
t2
a
55g
60g
b
t3
c
d
40g
5g
物质
W
G
H
P
反应前质量/g
20
2
1
37
反应后质量/g
a
32
1
12
物质
a
b
c
d
反应前质量/g
6.4
3.2
4.0
0.5
反应后质量/g
待测
1.6
7.2
0.5
阶段/物质
甲的质量/g
乙的质量/g
丙的质量/g
丁的质量/g
反应前
40
40
0
0
反应中
m1
m2
m3
10.8
反应后
23
m4
30
27
第十一讲 质量守恒定律及化学方程式
考点直击
一、质量守恒定律
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。这个规律就叫做质量守恒定律。
【特别注意】
1.质量守恒定律适用于一切化学反应。运用这一定律时,特别要注意“参加化学反应”、“反应后生成”、“质量总和”等关键字词,不能遗漏任一反应物或生成物,尤其是气体。
2.在验证质量守恒定律时,对于有气体参加或有气体生成的反应,都必须在密闭容器中进行。
二、质量守恒定律的微观解释及运用
1.质量守恒定律的微观解释:化学反应的实质就是参加反应的各物质中的原子重新组合生成新物质分子的过程,在化学反应前后,原子的种类没有改变、原子的数目没有增减、原子的质量也没有改变。因此参加化学反应的各物质的质量总和与反应后生成的各物质的质量总和必然相等。
如下图所示:通电后水分子分解生成氢气分子和氧气分子,但是氢原子和氧原子的种类没变、数目没变、每个原子的质量也没变,因此物质的总质量也不变。
2.质量守恒定律的运用:
(1)解释常见化学现象中的质量关系,如:铁生锈质量增加,木炭燃烧成灰质量减少等。
(2)利用质量守恒定律,根据化学方程式确定物质的化学式。
(3)利用质量守恒定律,根据化学方程式确定物质的相对分子质量。
(4)利用质量守恒定律,根据化学方程式求反应中某元素的质量。
(5)利用质量守恒定律,根据化学方程式求反应中某物质的质量。
【特别注意】
化学反应前后“六不变、两变、两可能变”:
1.六个不变:宏观上①元素的种类不变,②元素的质量不变,③物质的总质量不变;
微观上①原子的种类不变,②原子的数目不变,③原子的质量不变。
2.两个改变:宏观上物质的种类改变;微观上分子的种类改变。
3.两个可能变:宏观上元素的化合价可能改变;微观上分子的总数可能改变。
三、化学方程式
1.定义:用化学式来表示化学反应的式子,叫做化学方程式。
2.化学方程式的含义:
3.化学方程式的读法(以S+O2SO2为例):
(1)质的方面:硫和氧气在点燃条件下反应生成二氧化硫。
(2)量的方面:每32份质量的硫和32份质量的氧气完全反应生成64份质量的二氧化硫。
(3)粒子方面:每1个硫原子和1个氧分子反应生成1个二氧化硫分子。
【特别注意】
1.在化学反应中,反应物、生成物之间的质量比就是化学计量数与相对分子质量之积的比;
2.化学式前面的数字之比是反应物与生成物之间的粒子数之比,而不是质量比。
四、化学方程式的书写原则和步骤
1.书写化学方程式时应遵循两条原则:
(1)必须以客观事实为依据,不能凭空臆造事实上不存在的物质和化学反应。
(2)要遵守质量守恒定律。这一原则要求书写化学方程式时一定要配平,使反应前后的各种原子的个数相等。
2.书写化学方程式的五个步骤(以高锰酸钾受热分解为例)
(1)“写”:根据实验事实,短线左边写反应物的化学式,右边写生成物的化学式,不止一种物质的用加号连接。
KMnO4─K2MnO4+MnO2+O2
(2)“配”:调整化学式前边的化学计量数,使短线左右两边同种原子的数目相等。
2KMnO4─K2MnO4+MnO2+O2
(3)“注”:注明反应条件、气体放出符号“↑”和沉淀符号“↓”。如果反应物和生成物中都有气体或都有固体,气体生成物或固体生成物就不要注“↑”或“↓”。
(4)“改”:配平后必须把短线改为等号。
2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
(5)“查”:一查化学式;二查配平(等号两边各种原子的总数是否相等);三查条件;四查生成物的状态。
【特别注意】
化学方程式的书写歌诀:左写反应物、右写生成物;写准化学式,系数要配平;中间连等号,条件要注清;生成气沉淀,箭头(↑↓)来标明。
五、化学方程式的配平
化学方程式的配平是指根据质量守恒定律,在化学式前面配上适当的化学计量数,使式子左、右两边同种原子的数目相等。常用的配平方法有如下几种:
1.最小公倍数法:配平时找出方程式左右两边各出现一次,且原子数相应较大的元素,并找出其最小公倍数。将这个最小公倍数除以化学式中该原子个数,所得的值确定为该化学式的计量数,再配出其他化学式的计量数。
例如:P + O2 ─ P2O5
P + 5O2 ─ 2P2O5
4P+5O22P2O5
2.奇数配偶数法:找出方程式左右两边出现次数较多且在两端一奇一偶的元素,作为配平起点,再由此推出其他化学式的化学计量数。
例如:H2O2 ─ H2O + O2
反应前过氧化氢中氧原子数为2(偶数),反应后水中氧原子数为1(奇数),将水配为偶数2,再配出其他化学式的化学计量数即可。
2H2O22H2O+O2↑
3.观察法:从化学式比较复杂的一种物质入手推求各反应物、生成物的化学计量数。
例如:Fe + O2─Fe3O4
Fe3O4中有4个氧原子,3个铁原子,因而Fe应配为3,O2应配为2。
3Fe+2O2Fe3O4
4.归一法:找到化学方程式中较复杂的化学式,定其化学计量数为1,然后根据该化学式去配平其他化学式前的化学计量数。若出现计量数为分数,再将各计量数同乘以同一整数,化分数为整数。
例如:CH3OH+O2─H2O+CO2
(1)首先定CH3OH的化学计量数为1,可得其燃烧后生成H2O与CO2的化学计量数:
CH3OH+O2─2H2O+CO2
(2)然后配平氧原子(并将横线写成等号):
CH3OH+(3/2)O2=2H2O+CO2
(3)再将各化学计量数同乘以2化为整数:
2CH3OH+3O2=4H2O+2CO2
【特别注意】
配平化学方程式时,切记不可改变化学式右下角的数字,所配化学式前的化学计量数应是最简整数比。
好题精讲
【例题1】2018年12月8日,中国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功发射嫦娥四号探测器,运载火箭的主要燃料是偏二甲肼(用R表示),其燃烧的化学方程式为:R+2N2O4═3N2↑+4H2O↑+2CO2↑.则偏二甲肼的化学式是( )
A.C2H8N2 B.N2H4 C.CH4 D.C6H7N
【答案】A
【解析】由反应的化学方程式R+2N2O4═3N2+4H2O+2CO2可知,反应前的2个N2O4的粒子中含有4个N原子、8个O原子;而反应后3个N2的分子、4个H2O分子和2个CO2分子中共含有N、H、O、C原子的个数分别为6、8、8、2;根据反应前后原子种类、个数不变,可判断在1个R的分子中应含有2个C原子、8个H原子和2个N原子;
故选:A。
【例题2】在一定条件下,5gA物质和7gB物质恰好完全反应,只生成C和D两种物质,若生成6gC,则生成D的质量是( )
A.5g B.6g C.7g D.8g
【答案】B
【解析】根据质量守恒定律,参加反应的A和B的质量和等于生成的C和D的质量和,5gA和7gB完全反应生成6gC,则同时得到D的质量是5g+7g-6g=6g,故选B
【变式题】将20gA和足量B在一定条件下充分反应,生成16gC和11gD,则参加反应的A和B的质量比是( )
A.20:11 B.20:7 C.5:4 D.16:11
【答案】B
【解析】根据质量守恒定律,参加反应的B物质质量为16g+11g-20g=7g,则参加反应的A和B的质量比是20g:7g=20:7,故选B
【例题3】超氧化钾(KO2)常备于急救器和消防队员背包中,能迅速与水反应放出氧气:
KO2+2H2O===2KOH+X+O2↑下列关于此反应说法不正确的是( )
A.X的化学式为H2O2 B.反应前后原子的种类没有发生变化
C.反应前后氧元素的化合价没有发生变化 D.反应前后物质状态发生了变化
【答案】C
【解析】由化学方程式可知,反应前后K原子都是2个,反应前氧原子是6个,反应后应该也是6个,其中2个在X中,反应前氢原子是4个,反应后也是4个,其中2个在X中,X的化学式是H2O2,A正确;反应前后元素种类不变,故B正确;反应前后氧元素化合价发生了变化,故C错误;反应前后物质状态发生变化,故D正确,故选C
【变式题】2018年12月8日,我国在西吕卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功发射嫦娥四号探测器,开启了月球探测的新旅程。运载火箭常用的推进剂是偏二甲肼(C2H8N2)与四氧化二氮(N2O4),二者反应的方程式为C2H8N2+2N2O4点燃¯3N2+2X+4H2O,下列有关说法正确的是( )
A.X的化学式是CO2 B.N2O4中氮元素的化合价是+3
C.该反应是吸热反应 D.该反应不符合质量守恒定律
【答案】A
【解析】A、由质量守恒定律:反应前后,原子种类、数目均不变,由反应的化学方程式C2H8N2+2N2O4═3N2↑+2X↑+4H2O,反应前碳、氢、氮、氧原子个数分别为2、8、6、8,反应后的生成物中碳、氢、氮、氧原子个数分别为0、8、6、4,根据反应前后原子种类、数目不变,则2X分子中含有2个碳原子和4个氧原子,则每个X分子由1个碳原子和2个氧原子构成,则物质X的化学式为CO2;正确;
B、N2O4中氧元素显﹣2价,设氮元素的化合价是x,根据在化合物中正负化合价代数和为零,可得:2x+(﹣2)×4=0,则x=+4价;错误;
C、该反应时放热反应;错误;
D、该反应是化学变化,符合质量守恒定律;错误;
故选:A。
【例题4】“宏观——微观——符号”是化学学习的重要内容和方法。下图甲、乙、丙是三个变化过程的微观示意图,下列各项分析正确的是( )
A.三个过程发生的均是化学变化 B.图示的所有物质均是化合物
C.三个变化前后原子、分子、离子数目均发生了改变 D.三个变化后的物质中均含有同一种分子
【答案】D
【解析】甲没有新物质产生,是物理变化,故A错误;B.乙中有单质,,不全是化合物,故B错误;C.变化前后原子数目不变,故C错误;D.三种变化中均含有水分子,故D正确,故选D
【变式题】丙烷(C3H8)是液化石油气的主要成分之一,燃烧前后分子种类变化的微观示意图。下列说法正确的是( )
A.甲中碳、氢元素质量比是3:8 B.乙和丙的元素组成相同
C.44g甲完全燃烧至少需要160g乙 D.生成的丙与丁的分子个数比是1:1
【答案】C
【解析】根据题意可知,丙烷燃烧的化学方程式为C3H8+5O2点燃=====3CO2+4H2O。甲中碳、氢元素质量比为9:2,故A错误;由图示可知,乙只含氧元素,丙含碳氢元素,元素组成不同,故B错误;由化学方程式可知44g甲完全燃烧至少需要16g乙。故C正确;生成丙和丁的分子个数比为3:4.故D错误,故选C
【例题5】一定条件下,某反应前后各物质的质量如下表所示。下列判断不正确的是( )
A.x=0.75y
B.物质M中一定不含氧元素
C.此反应中,与化学计量数之比为1:2
D.若将表中增加到96g,则会生成污染性气体
【答案】C
【解析】A.由微观示意图知道:参加反应的是H2S和O2,生成物M和H2O,表达式可表示为:H2S+O2→M+H2O,在t时刻时,消耗氧气的质量=32g﹣8=24g,x、y的关系可表示为:
H2S+O2→M+H2O
32g y
24g x
32gy=24gx x=0.75y
故A正确;
B.根据反应前氧元素来自于氧气,总共32g,反应后生成37g﹣1g=36g水,含有的氧元素质量=36g×1618×100%=32g,所以M中一定不含氧元素,故B正确;
C.根据质量守恒定律,y=68g+32g﹣36g=64g,化学方程式可表示为:aH2S+bO2=cS+dH2O,34a:32b:32c:18d=68:32:64:36 a:b:c:d=2:1:2:2,故C错误;
D.若氧气增加到96g,其中64g氧气就会和生成的64g硫反应生成128g二氧化硫,故D正确。
故选:C。
【例题6】在不同时刻,某反应中的甲、乙、丙、丁四种物质的质量如下表。已知甲的相对分子质量为丁的 2 倍。则下列说法不正确的是( )
A.乙和丙为生成物 B.a 等于 21
C.b 等于 37 D.该反应方程式中甲与丁的化学计量数之比为 1:2
【答案】D
【解析】A.b=64+10+1+16﹣54=37,根据题目提供信息可知,甲、丁是反应物,乙、丙是生成物,故A正确;
B.设t 时刻生成乙的质量为x
甲+丁→乙+丙
64g 54g﹣10g
64g﹣48g x
64g54g−10g=64g−48gx x=11g
a=10g+11g=21g,故B正确;
C.根据A中计算结果可知b=37,故cus4正确;
D.设丁的相对分子质量为m,则甲的相对分子质量为2m,该反应的化学方程式可表示为:
a甲+b丁→c乙+d 丙
2am bm
64g 16g
2ambm=64g16g a:b=2:1,故D错误。
故选:D。
【例题7】甲、乙、丙、丁四种物质在反应前后的质量变化如图所示,下列有关说法正确的是( )
A.x的值是19
B.丙是该反应的催化剂
C.丁一定是化合物
D.参加反应的甲和乙质量比为7:13
【答案】C
【解析】由图中数据分析可知,反应前后甲的质量减少了14g﹣2g=12g,所以甲是反应物,参加反应的甲的质量为12g;同理可以确定丁是生成物,生成的丁的质量为36g﹣5g=31g;丙的质量不变,丙可能作该反应的催化剂,也可能没有参加反应;由质量守恒定律,乙应是反应物,且参加反应的乙的质量为31g﹣12g=19g,所以x的数值为26g﹣19g=7g,
A、由质量守恒定律,乙应是反应物,且参加反应的乙的质量为31g﹣12g=19g,所以x的数值为26g﹣19g=7g,故D误
B、丙的质量不变,丙可能作该反应的催化剂,也可能没有参加反应,故错误;
C、该反应的反应物为甲和乙,生成物是丁,符合“多变一”的特征,属于化合反应,丁是化合反应的生成物,一定是化合物,故正确;
D、参加反应的甲和乙质量比为12g:19g=12:19,故错误;
故选:C。
【变式题】在密闭容器内进行的某反应,测得反应前(t)、反应中(t1)、反应后(t2)不同时刻甲、乙丙、丁四种物质的质量分数分别如图所示。下列说法不正确的是( )
A.该反应中,甲和乙是反应物,丙和丁是生成物
B.t1时刻,乙、丙、丁所占的质量分数分别为22%、43%和23%
C.若甲和丁分别是镁和碳,则该反应中甲和丁的化学计量数之比1:2
D.若反应前四种物质的总质量为100g,如果再增加12g甲,则甲与乙可恰好完全反应
【答案】C
【解析】A、该反应中甲、乙质量减少,是反应物,丙、丁质量增加,是生成物,该选项说法正确;
B、反应前丙的质量分数是1﹣20%﹣24%﹣33%=23%,反应后乙的质量分数为1﹣26%﹣63%=11%,参加反应的甲、乙、丙、丁的质量比为24%:(33%﹣11%):(63%﹣23%):(26%﹣20%)=12:11:20:3,t1时刻,甲反应掉12%,则乙反应掉11%,丁、丙分别生成3%、20%,因此乙、丁、丙所占的质量分数分别为22%、23%和43%,该选项说法正确;
C、若甲和丁分别是镁和碳,则该反应中甲和丁的化学计量数之比24%24=26%−20%12=2:1,该选项说法不正确。
D、若反应前甲、乙、丙、丁四种物质的总质量为100克,则反应前甲的质量为24g,乙33g,再增加12克甲,则反应前甲乙质量比为(24g+12g):33g=12:11,所以甲与乙则恰好完全反应,该选项说法正确;
故选:C。
【例题8】)t1时刻,在密闭容器内投入 SO2、O2、SO3、V2O5(五氧化二钒)四种物质,一定条件下发生 反应的化学方程式为:2SO2+O2V2O5===∆2SO3,在不同时刻测得容器内各物质的质量如表所示,下列说 法正确的是( )
A.丙是 O2,丁是 V2O5 B.t3时,共生成 80g SO3
C.a=70g,c=65g D.参加反应的 SO2、O2的质量比为 2:1
【答案】C
【解析】A.丁反应前后质量不变是五氧化二钒,乙反应后质量增大是生成物,即是三氧化二硫,丙反应后质量减小,是反应物,乙、丙质量比是(55g-5g):(100g-60g)=5:4,根据化学方程式可知,三氧化硫和二氧化硫质量比是5:4,则丙是二氧化硫,甲是氧气,故A错误;B.b=5g,a=(80+5+100+5)g-(5+60+55)g=70g,根据题意,(d-5g):(100g-40g)=5:4,d=80g,所以t3时共生成75g三氧化硫,故错误;C.根据质量守恒b=5g,a=70g,d=65g故C正确;D.参加反应的SO2、O2的质量比为4:1,故选C
【例题9】在2A+B=2C+4D的反应中,14gA与48gB恰好完全反应生成44gC.若A的相对分子质量为28,则D的相对分子质量为( )
A.36 B.72 C.18 D.64
【答案】C
【解析】根据质量守恒定律可得,生成的D的质量为14g+48g﹣44g=18g
设D的相对分子质量为x
2A+B=2C+4D
28×2 4x
14g 18g
28×24x=14g18g
x=18
故选:C。
【变式题】在天平两边的托盘各放一个质量相等的烧杯,并分别加入等质量、等质量分数的足量的稀盐酸,若向左盘烧杯中加入50g CaCO3,欲使天平平衡,应向右盘烧杯加入的物质可能是( )
①Al粉31.5g
②MgCO3与Na2CO3的混合物50g
③固体铜30g
④MgO与Mg(OH)2的混合物28g
A.只有①B.只有①、②C.只有①②③D.只有①②④
【答案】D
【解析】设左边烧杯中产生的二氧化碳的质量为x
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
50g x
10044=50gx x=22g
左边烧杯的质量增加量为:50g﹣22g=28g,也就是说右边烧杯的质量增加量也为28g天平才能保持平衡;
①根据2Al~3H2可知,31.5gAl生成氢气的质量为3.5g,右盘增加的质量为:31.5g﹣3.5g=28g,故①正确;
②50g全部是MgCO3生成二氧化碳的质量是26.2g;50g全部是生成二氧化碳的质量为20.8g,右盘增加的质量在23.8g~29.2g之间,故②正确;
③固体铜不与稀盐酸反应,右盘增加的质量是30g,故③错误;
④MgO与Mg(OH)2都和稀盐酸反应生成氯化镁,没有气体生成,右盘质量增加28g,故④正确。
故选:D。
【例题10】下列有关反应的化学方程式正确,且反应前后没有元素化合价升高和降低的是( )
A.硫酸铵与熟石灰混合:(NH4)2SO4+Ca(OH)2═CaSO4+2H2O+2NH3↑
B.电解水:2H2O通电¯2H2+O2↑
C.加热高锰酸钾2KMnO4加热¯K2MnO4+MnO2+O2↑
D.木炭还原氧化铜C+2CuO高温¯2Cu+CO2↑
【答案】A
【解析】A、硫酸铵和氢氧化钙反应生成硫酸钙、水和氨气,反应的化学方程式:(NH4)2SO4+Ca(OH)2=CaSO4+2H2O+2NH3↑,该选项书写正确,并且反应前后没有元素化合价升高和降低;
B、电解水生成氢气和氧气,反应的化学方程式:2H2O通电¯2H2↑+O2↑,该选项书写不正确,并且元素化合价有升降;
C、高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的化学方程式:2KMnO4△¯K2MnO4+MnO2+O2↑,该选项书写不正确,并且元素化合价有升降;
D、高温条件下氧化铜和碳反应生成铜和二氧化碳,反应的化学方程式:2CuO+C高温¯2Cu+CO2↑,该选项书写不正确,并且元素化合价有升降。
故选:A。
【例题11】)配平下列化学方程式
(1) CH4+ O2点燃¯ CO2+ H2O
(2) FeS2+ O2点燃¯ Fe2O3+ SO2
(3) C6H12 O6+ O2═ CO2+ H2O
【答案】(1) 1 CH4+ 2 O2点燃¯ 1 CO2+ 2 H2O
(2) 4 FeS2+ 11 O2点燃¯ 2 Fe2O3+ 8 SO2
(3) 1 C6H12 O6+ 6 O2═ 6 CO2+ 6 H2O
【解析】(1)有机物的配平顺序:先配碳再配氢最后配氧,该反应的化学方程式为:CH4+2O2点燃¯CO2+2H2O,故填:1,2,1,2;
(2)运用奇偶配平法,反应前氧原子个数为偶数,反应后氧化铁中氧原子数为3,要想成为偶数,氧化铁前面的数字必须是偶数,所以氧化铁前面配2,此时铁原子个数,2×2=4,故硫化亚铁前数字配4,硫原子个数2×4=8,则二氧化硫前配8,反应后氧原子总共有2×3+8×2=22,故氧气的前面配11,该反应的化学方程式为:4FeS2+11O2点燃¯
2Fe2O3+8SO2,故填:4,11,2,8。
(3)本题可利用“定一法”进行配平,把C6H12O6的化学计量数定为1,则O2、CO2、H2O前面的化学计量数分别为:6、6、6。
考点达标检测
夯实基础
1.化学方程式2KI+H2SO4+O3====O2+M+K2SO4+H20中,M的化学式是( )
A.H2 B.KOH C.HI D.I2
【答案】D
【解析】根据质量守恒定律,反应前后原子种类、数目不变,则每个M分子由2个碘原子构成,故D正确,故选D
2.下列化学方程式书写正确的是( )
A.KClO3MnO2====∆KCl+O2↑ B.2KClO3→2KCl+3O2
C.2H2O2MnO2====2H2O+O2↑ D. H2O2MnO2====H2↑+O2↑
【答案】C
【解析】A.该化学方程式未配平,故A错误;B.该化学方程式缺少反应条件,且未标气体符号,故B错误;C.符号化学方程式书写规则,故C正确;D.不符号化学反应的客观事实,双氧水分解产生水和氧气故D错误,故选C
3. 过氧化钙(CaO2)加热分解生成氧化钙和氧气。现取用28.8g过氧化钙加热一段时间使其分解(该温度下,CaO不分解),测得所得固体中钙、氧元素的质量比为5:3,则该过程中产生氧气的质量为( )
A.1.6g B.3.2g C.6.4g D.12.8g
【答案】B
【解析】设该过程中产生氧气的质量为x
28.8g×4072×100%=58×(28.8g﹣x)解得x=3.2g
故选:B。
4. 在一个密闭容器中放入W、G、H、P四种物质,在一定条件下发生化学反应,一段时间后,测得有关数据如表,关于此反应的认识不正确的是( )
A.a=15
B.H可能是该反应的催化剂
C.若W和P的化学式量之比为1:5,则W和P的化学计量数之比为1:1
D.在反应中,G、P的质量比为5:6
【答案】D
【解析】反应后H的质量不变;P的质量减小,是反应物,反应了25g,G的质量增加,是生成物,生成了30g,根据质量守恒定律可知,W是反应物,反应了5g。
A、待测值为:20+1+2+37﹣32﹣12﹣1=15.正确。
B、物质H的质量在反应前后不变,可能是该反应的催化剂。正确;
C、已知W和P的化学式量之比为1:5,则方程式中W和P的化学计量数之比为51:255=1:1,正确。
D、在反应物和生成物中,G、P的质量比为:30g:25g=6:5.错误;
故选:D。
5.华为公司自主研发的芯片麒麟 980 处理器的应用,摆脱了对美国产品的依赖。芯片主要以高纯度的单质硅(Si)为原料制成,在半导体硅元件生产中,常用氢氟酸(HF)来清除硅表面的氧化膜,反应原理可表示为 SiO2+6HF=H2SiF6+2X.已知硅元素在反应前后化合价不变。下列说法错误的是( )
A.生成物 X 的化学式是 H2O
B.H2SiF6 中氟元素显﹣1 价
C.单质硅表面氧化膜的形成属于氧化反应
D.因为单质硅是半导体,所以硅元素既不属于金属元素也不属于非金属元素
【答案】D
【解析】A、由氢、氧两元素在化学反应前后原子数不变的规律知,生成物X的化学式是H2O,故说法正确;
B、H2SiF6中氟元素显﹣1价,故说法正确;
C、单质硅表面氧化膜的形成是硅和氧气反应,属于氧化反应,故正确;
D、硅的元素名称中不带钅字旁,属于非金属元素,故说法错误。
故选:D。
6.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,测得反应前后各物质的质量如下,则下列说法中正确的是( )
A.反应后a物质为5.6g
B.a和b是反应物,d与该反应无关
C.反应中a与b的化学计量数之比为1:1
D.c一定是化合物
【答案】D
【解析】由表中数据分析可知,反应前后b的质量减少了3.2g﹣1.6g=1.6g,故是反应物,参加反应的质量为1.6g;同理可以确定c是生成物,生成的质量为7.2g﹣4.0g=3.2g;d的质量不变,可能作该反应的催化剂,也可能没有参加反应;由质量守恒定律,a应是反应物,且参加反应的质量为3.2g﹣1.6g=1.6g,故待测的数值为6.4g﹣1.6g=4.8g。
A、反应后a物质为4.8g,故选项说法错误。
B、a、b是反应物,d可能作该反应的催化剂,也可能没有参加反应,故选项说法错误。
C、由于不知a、b的相对分子质量,无法确定反应中a与b的化学计量数之比,故选项说法错误。
D、该反应的反应物为a和b,生成物是c,符合“多变一”的形式,属于化合反应,c是化合反应的生成物,一定是化合物,故选项说法正确。
故选:D。
7.关于化学方程式 H2+Cl2点燃¯2HCl 的理解,正确的是( )
A.氢气加氯气生成氯化氢
B.该反应在常温下可以发生
C.化学变化前后,分子总数不发生改变
D.每 1 份质量的氢气与 1 份质量的氯气反应,生成 2 份质量的氯化氢
【答案】C
【解析】A.在反应中“+”读作“和”,故A错误;
B.由方程式可知该反应的条件是点燃,在常温下不可以发生,故B错误;
C.由方程式可知,反应前2个分子,反应后2个分子,故C正确;
D.由方程式可知,2份质量的氢气和71份质量的氯气在点燃条件下生成73份质量的氯化氢,故D错误。
故选:C。
8.海鲜运输过程中,常使用添氧剂增加水中氧浓度,下列关于化学方程式2H2O2催化剂¯O2↑+2H2O的理解正确的是( )
A.反应有沉淀
B.反应过程中催化剂的质量变大
C.反应前后原子的种类和数目都不变
D.每2份质量的H2O2完全反应,生成1份质量的O2和2份质量的H2O
【答案】C
【解析】A.过氧化氢分解生成水和氧气,故A错误;
B.催化剂在化学反应中能改变其他物质的反应速率,而本身的质量和化学性质都不发生改变,故B错误;
C.根据质量守恒定律可知,反应前后原子的种类和数目都不变,故C正确;
D.根据化学方程式可知,每68份质量的H2O2完全反应,生成32份质量的O2和36份质量的H2O,故D错误。故选:C。
9.四位同学正在讨论某一个化学方程式的意义,他们所描述的化学方程式是( )
A.C+O2点燃¯CO2 B.2CO+O2点燃¯2CO2 C.H2+Cl2点燃¯2HCl D.2Mg+O2点燃¯2MgO
【答案】A
【解析】A、反应的分子个数比是1:1:1,质量比是3:8:11,条件是点燃,属于化合反应,故选项正确;
B、反应的分子个数比是2:1:2,故选项错误;
C、反应的分子个数比是1:1:2,故选项错误;
D、反应的分子个数比是2:1:2,故选项错误;
故选:A。
10.下列说法中,正确的是( )
A.根据化学方程式可知道参加反应的各粒子的相对数量
B.71g氯气和4g氢气反应,可生成75g氯化氢气体
C.氯化氢由氢气和氯气混合而成
D.氯化氢由一个氯原子和一个氢原子构成
【答案】A
【解析】A.化学方程式中物质前面的计量系数就是物质反应的物质之间数量关系。正确;
B、根据71g氯气完全反应和对应的化学方程式求算氢气和HCl的质量
Cl2+H2点燃¯2HCl
71 2 73
71g 2g 73g
所以71g氯气和4g氢气只73g氯化氢气体。错误;
C、氯化氢是氢元素和氯元素组成的,是由HCl分子构成的。所以氯化氢是氯气和氢气混合而成是错误。错误;
D、氯化氢分子是氢原子和氯原子构成的,或者每个氯化氢分子是由一个氢原子和一个氯原子构成的。错误。
故选:A。
11.乙醇(俗名酒精)是一种“绿色能源“,推广使用乙醇汽油有利于保护环境。乙醇完全燃烧的反应可表示为:C2HxO+yO2点燃¯2CO2+3H2O,其中x,y的数值分别是( )
A.6、3 B.6、6 C.5、7 D.3、3
【答案】A
【解析】由质量守恒定律可知化学反应前后原子的种类和数目不变,C2HxO+yO2点燃¯2CO2+3H2O,根据反应前后氧原子的数目相等,则1+2y=2×2+3,y=3;反应前后氢原子的数目相等,则x=3×2=6。
故选:A。
12.丙烷(化学式为C3H8)燃烧的化学方程式为:C3H8+5O2点燃¯xCO2+yH2O,其中x,y分别为( )
A.3 4 B.3 8 C.1 3 D.1 5
【答案】A
【解析】丙烷(化学式为C3H8)燃烧的化学方程式为:C3H8+5O2点燃¯xCO2+yH2O,根据反应前后碳原子个数相等,则3=x;由反应前后氢原子个数相等,则8=2y,y=4。
故选:A。
13.碳酸氢钠受热易分解,生成碳酸钠、水和二氧化碳,反应的化学方程式为 ,充分加热24.8g含碳酸钠的碳酸氢钠固体,完全反应后剩余固体的质量为18.6g,则生成二氧化碳的质量为 g;反应前后固体中钠元素的质量分数之比为 。
【答案】2NaHCO3△¯Na2CO3+H2O+CO2↑;4.4;3:4。
【解析】碳酸氢钠受热分解成碳酸钠、水和二氧化碳,化学方程式为:2NaHCO3△¯Na2CO3+H2O+CO2↑;
设生成二氧化碳的质量为x,混合物中含碳酸氢钠的质量为y。
2NaHCO3△¯Na2CO3+H2O+CO2↑ 质量差
168 44 168﹣106=62
y x 24.8g﹣18.6g=6.2g
168y=626.2g y=16.8g
44x=626.2g x=4.4g
由质量守恒定律可知反应前后钠元素的质量相等,反应前后固体中钠元素的质量分数之比为:
16.8g×46106×100%24.8g:46106×100%=3:4
故答案为:2NaHCO3△¯Na2CO3+H2O+CO2↑;4.4;3:4。
14.单质硅是由石英固体(SiO2)与碳在高温条件下反应制得的,同时生成一种可燃性气体,该反应的化学方程式为 .
【答案】SiO2+2C高温¯Si+2CO↑.
【解析】二氧化硅和碳在高温条件下反应能生成硅和一种可燃性气体,根据质量守恒定律可知是一氧化碳,反应的化学方程式为:SiO2+2C高温¯Si+2CO↑.故答案为:SiO2+2C高温¯Si+2CO↑.
培优拓展
1.氯碱工业是以电解食盐水(氯化钠和水的混合物)为基础的基本化学工业,电解食盐水不可能生成的是( )
A.H2 B.Cl2 C.NaOH D.NaNO3
【答案】D
【解析】根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类,个数及质量不变,反应物中含有Na、Cl、H、O元素,没有N元素,故无法生成NaNO3,故选D
2. 下列实验能够直接用于验证质量守恒定律的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】A、稀盐酸和碳酸钠反应生成二氧化碳气体逸出,反应后烧杯中的物质质量减少,不能直接用于验证质量守恒定律,故选项错误。
B、氢氧化钠与硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,没有物质逸出,反应前后容器中物质的总质量不变,能直接用于验证质量守恒定律,故选项正确。
C、镁条在空气中燃烧,因为有氧气参加反应,反应后固体质量会明显增大,不能直接用于验证质量守恒定律,故选项错误。
D、锌与硫酸反应生成硫酸锌溶液和氢气,生成的氢气逸出,不能直接用于验证质量守恒定律,故选项错误。
故选:B。
3.工业生成硫酸中的某一环节反应用微观示意图表示如下,下列说法正确的是( )
A.反应前后硫元素的化合价从+2价变成+3价
B.参加反应的反应物间分子个数比是1:1
C.反应前后分子数目不变
D.该反应属于化合反应
【答案】D
【解析】反应物是SO2,硫元素的化合价是+4价,生成物是SO3,硫元素的化合价是+6价,A错误;由微观示意图可知反应的化学方程式是2SO2+O2一定条件======2SO2参加反应的分子个数比是2:1或1:2,故B错误;C.由方程式可知反应前后分子数目发生了改变,反应前分子数目是3,反应后是2,故C错误;D.符号多变一的化合反应特点,故D正确,故选D
4. 某反应在密闭容器中进行,各物质的质量变化如下表所示,其中未知数据正确的是( )
A.m1=17B.m2=24C.m3=13.6D.m4=40
【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40g﹣23g=17g,故是反应物,参加反b的质量为17g;丙是生成物,生成的质量为30g﹣0g=30g;丁是生成物,生成的质量为27g﹣0g=27g。由质量守恒定律,乙应是反应物,参加反应的质量为30g+27g﹣17g=40g。
A、甲和丁的质量比为17g:27g=17:27,则生成10.8g丁时,消耗的甲的质量为10.8g×1727=6.8g,则m1=40g﹣6.8g=33.2g,故选项说法错误。
B、乙和丁的质量比为40g:27g=40:27,则生成10.8g丁时,消耗的乙的质量为10.8g×4027=16g,则m2=40g﹣16g=24g,故选项说法正确。
C、丙和丁的质量比为30g:27g=30:27,则生成10.8g丁时,生成丙的质量为10.8g×3027=12g,则m3=12g,故选项说法错误。
D、参加反应的质量为30g+27g﹣17g=40g,则m4=40g﹣40g=0g,故选项说法错误。
故选:B。
5.小刚同学欲通过化学实验证明“质量守恒定律”,确定以“稀硫酸与锌反应”为研究对象,设计的实验装置如图所示:
(1)将锌粉全部倒入锥形瓶中,观察到锥形瓶中的液体有大量气体放出,气球由瘪变鼓,请写出锥形瓶中反应的化学方程式?
(2)当反应结束时,气球已经完全鼓起,此刻天平的指针 (填“偏左”、“指向中点”或“偏右”),若需要改进,请写出改进的方法?
【答案】(1)Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑(2)偏右,将锌换成氧化铜等不会与硫酸反应生成气体的物质。
【解析】(1)稀硫酸和锌反应生成硫酸锌和氢气,化学方程式为:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑;
(2)当反应结束时,气球已经完全鼓起会产生一定的浮力,所以此刻天平的指针偏右,改进的方法是:将锌换成氧化铜等不会与硫酸反应生成气体的物质。
故答案为:(1)Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑;(2)偏右,将锌换成氧化铜等不会与硫酸反应生成气体的物质。
6.如图是甲、乙两组同学分别设计的质量守恒定律的验证实验,请回答下列问题。
(1)写出甲组中盐酸与碳酸钠反应的化学方程式。
(2)有人认为乙组实验不能验证质量守恒定律,请你说明理由。
【答案】(1)2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2↑。(2)硝酸钠不能和氯化钡反应。
【解析】(1)盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,反应的化学方程式:2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2↑。故填:2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2↑。
(2)乙组实验不能验证质量守恒定律,是因为硝酸钠不能和氯化钡反应。
故答案为:硝酸钠不能和氯化钡反应。
7.在点燃条件下,4.8g CH4与16.0g O2恰好完全反应,生成10.8gH2O、4.4g CO2和物质X.则X的质量为
g;化学方程式为 。
【答案】5.6,3CH4+5O2点燃¯CO2+6H2O+2CO。
【解析】反应前后质量总和不变列等式:4.8g+16.0g=10.8g+4.4g+X,解得X=5.6g;甲烷不完全燃烧时会产生一氧化碳,所以X是一氧化碳,
4.8g16:16g32:4.4g44:10.8g18:5.6g28=3:5:1:6:2,所以将甲烷燃烧的方程式配平得:3CH4+5O2点燃¯CO2+6H2O+2CO。
故答案为:5.6,3CH4+5O2点燃¯CO2+6H2O+2CO。
8.如图所示,在锥形瓶中放入一粒白磷,寒好瓶塞后玻璃管下端刚好能与白磷接触,将整套装置放在托盘天平上调节至平衡。取下橡皮塞,将玻璃管放在酒精灯火焰上灼烧至红热,迅速塞紧瓶塞,将白磷引燃。待锥形瓶冷却后观察天平是否平衡。实验结束一段时间后,可观察到气球的体积 ( 选填“变大”、“变小”或“不变”):由玻璃管受热不燃烧。白磷受热燃烧,可知燃烧的条件是 ;实验后,松开橡皮塞,则天平指针 。(选填“向左偏“、“向右偏“或“指在中间”)
【答案】变小;物质是可燃物且温度达到着火点;向左偏。
【解析】实验时,白磷燃烧放热,导致瓶内气压增大,气球膨胀,冷却至室温后,瓶内氧气消耗,气压减小,气球收缩,因此气球的变化是先膨胀后缩小。根据白磷引燃前后的变化,可知燃烧的条件是与氧气接触,温度达到可燃物着火点;玻璃管受热不燃烧,白磷受热能燃烧,可知燃烧的条件是可燃物。
实验前后天平保持平衡,实验后,松开橡皮塞,空气进入瓶中,则天平指针向左偏。
故填:变小;物质是可燃物且温度达到着火点;向左偏。
综合拔尖
1.质量守恒定律的发现对化学的发展做出了重要贡献。
(1)化学反应前后肯定没有变化的是 (填字母序号)
A.①④⑥B.①③⑤⑥C.①②⑥D.②③⑤
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
(2)某纯净物X在空气中完全燃烧,反应的化学方程式为:X+3O2=2CO2+3H2O(反应条件已略去),则X的化学式为 。
(3)在氧气中点燃红磷的实验过程,固体质量变化如图所示。
①从燃烧条件分析,固体质量在t1前没有发生变化的原因是 。
②该反应的化学方程式为 。
③参加反应的氧气质量为 g。
【答案】(1)B;(2)C2H6O;(3)①温度未达到红磷的着火点;②4P+5O2点燃¯2P2O5;③8。
【解析】(1)反应前后原子数目不变,元素种类不变,原子种类不变,物质的总质量不变;反应前后分子数目可能改变,也可能不变,物质种类一定改变。
故填:B。
(2)根据反应前后原子的种类和数目都不变:X+3O2═2CO2+3H2O,可以知道反应后有2个C,6个H,7个O,而反应前只出现了6个O,故X中含有2个C,6个H,1个O,故化学式为C2H6O;故填:C2H6O;
(3)①从燃烧条件分析,固体质量在t1前没有发生变化的原因为温度未达到红磷的着火点;
②红磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷,反应的化学方程式为:4P+5O2点燃¯2P2O5。
③从图示看出,6.2g表示反应前固体的质量,就是红磷的质量,14.2g表示反应后固体的质量,是五氧化二磷的质量,则14.2g﹣6.2g=8g就表示参加反应的氧气的质量;
故填:①温度未达到红磷的着火点;②4P+5O2点燃¯2P2O5;③8。
2.在“质量守恒定律“的课堂教学中,老师引导同学们进行“化学反应中,反应物与生成物的质量关系”的实 验探究。同学们按如图所示的实验装置和选用药品进行了规范的操作、准确的称量和细致的观察。
(1)A 实验:白磷刚引燃,立即将锥形瓶放到天平上称量,天平不平衡。结论一: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。结论二:质量守恒。你认为哪个结论是正确的 。 而导致另一种结论错误的原因是 。 (2)B、C 实验中发生了相同的化学反应(2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2↑),但化学反应结束后称量, 发现 B 实验中天平指针指向 (填“偏左”或“偏右”)。而 C 实验中天平仍然平衡,分析其原因 是 。
(3)D 组同学完成镁带燃烧实验后发现镁带质量增加了,你认为镁带燃烧符合“质量守恒定律” 吗? 。
【答案】(1)结论二,白磷燃烧放热,导致气球膨胀,受到向上的浮力,使天平不平衡;(2)偏右,实验C在密闭容器中进行,产生的二氧化碳气体未逸散到空气中,因此质量不变;(3)镁条燃烧与空气中的氧气结合生成氧化镁,反应后固体质量增加了氧的质量,该过程是化学变化,遵循质量守恒定律
【解析】(1)因为白磷刚点燃时,放出大量的热,使装置内气体受热膨胀,将气球变大,装置受到的浮力增大,所以此时称量天平不平衡,带装置冷却到室温后,没有浮力的干扰,天平平衡;(2)B实验是在开放的容器中进行,产生的二氧化碳气体逸散到空气中,导致质量偏小,指针向右偏,而实验C是在密闭容器中进行,二氧化碳没有逸散到空气中去,故质量不变;(3)D实验中镁条镁条在空气中燃烧消耗氧气,氧气的质量转换到反应后氧化镁固体中,该反应是化学变化,遵循质量守恒定律含 义
实例(S+O2 SO2)
①表示反应物、生成物以及反应条件
反应物是硫、氧气,生成物是二氧化硫,反应条件是点燃
②表示反应物、生成物之间的质量关系
(即质量比)
S + O2 SO2
32 :16×2 :(32+16×2)
32 : 32 : 64
③表示反应物、生成物之间的粒子数关系
(粒子个数比)
S + O2 SO2
1 : 1 : 1
物质的构成微粒
M
反应前的质量/g
68
32
0
1
t时刻的质量/g
8
x
反应后的质量/g
0
0
y
37
甲的质量/g
乙的质量/g
丙的质量/g
丁的质量/g
反应前
64
10
1
16
t 时刻
48
a
未测
未测
反应后
0
54
b
0
时刻/s
甲
乙
丙
丁
t1
80g
5g
100g
5g
t2
a
55g
60g
b
t3
c
d
40g
5g
物质
W
G
H
P
反应前质量/g
20
2
1
37
反应后质量/g
a
32
1
12
物质
a
b
c
d
反应前质量/g
6.4
3.2
4.0
0.5
反应后质量/g
待测
1.6
7.2
0.5
阶段/物质
甲的质量/g
乙的质量/g
丙的质量/g
丁的质量/g
反应前
40
40
0
0
反应中
m1
m2
m3
10.8
反应后
23
m4
30
27
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