人教版九年级上册课题 2 如何正确书写化学方程式学案

这是一份人教版九年级上册课题 2 如何正确书写化学方程式学案，共9页。学案主要包含了学习目标，重难点，考点精讲等内容，欢迎下载使用。
1.了解书写化学方程式应遵守的原则。
2.正确书写简单的化学方程式。
二、重难点
重点：正确书写化学方程式以
难点：化学方程式的配平
三、考点精讲
1.书写化学方程式的原则
（1）以客观事实为基础，不能臆造事实上不存在的物质和化学反应；
（2）遵守质量守恒定律，等号两边各元素的原子种类和个数必须相等。
2.化学方程式的书写步骤：
（1）写：根据事实写出反应物和生成物的化学式，如反应物或生成物是两种或两种以上的物质，用“＋”连接，反应物与生成物之间用 “短线”相连；
（2）配：配平，即在反应物与生成物的化学式前配上适当的化学计量数，使“短线”两边各元素的原子个数相等。
在配平化学方程式时，不能随意改动反应物或生成物的化学式，化学计量数必须写在化学式前面；配平后的化学式前边必须是最简整数，化学计量数是1时一般不写出；
（3）标：标明反应发生的条件及生成物的状态
反应条件（把加热（用符号“△ ”表示）、点燃、催化剂等写在等号的上方）；生成物是气体的在其化学式的右边加上“↑”号(反应物中如有气体，则气态生成物不再标“↑”符号)；生成物是沉淀的加上“↓”号（如果反应物和生成物中都有固体，固体生成物也无需标注“↓”）；
（4）等：把“短线”改为“等号”，意思是化学方程式已经配平，变成等式；
（5）查：检查化学方程式是否完整准确，检查项目有化学式是否正确、配平原子个数是否相等、反应条件是否标注、生成物状态是否漏标或多标等。
3.化学方程式的配平
（1）最小公倍数法：化学方程式左、右两边各出现一次，且原子个数既不相等又相对较多的元素，求出其原子个数的最小公倍数。如：4P+5O2点燃2P2O5
①求最小公倍数，氧原子个数反应前为2，反应后为5，最小公倍数为10；
②求原子个数，用所得的最小公倍数分别除以化学式中该元素的原子个数，得到的商就是该化学式的化学计量数。用10除以O2 中的氧原子个数2得5，即O2 的化学计量数为5，同样P2O5的化学计量数为2；
③求剩余物质的化学计量数，由已有的化学计量数，确定其他相关化学式的化学计量数。根据P2O5的化学计量数2得到反应后磷原子个数为4，所以在反应前磷原子也是4个，即P的化学计量数为4；
④标明反应条件，并将短线改为等号。
（2）观察法：化学方程式中出现一种化学式比较复杂的物质，我们可通过这个复杂的分子去推其他化学式的系数。如：3Fe+4H₂O高温Fe3O₄+4H₂↑
（3）奇数配偶法：化学方程式左右两边出现次数较多的元素，且该元素的原子个数在化学方程式左右两边有奇数也有偶数。如：4FeS2+11O2高温2Fe2O3+8SO2
（4）归一法：找到化学方程式中关键的化学式，将其化学式计量数定为1，然后根据关键化学式去配平其他化学式前的化学计量数。如：C2H5OH+3O₂点燃2CO₂+3H₂O
典型例题1：下列化学方程式与客观事实相符，且书写完全正确的是（ ）
A．用过氧化氢溶液制氧气：H2O2 MnO2H2↑+O2↑
B．铁丝在氧气中燃烧：4Fe+3O2点燃2Fe2O3
C．用稀硫酸除铁锈：Fe2O3+H2SO4═FeSO4+H2O
D．用澄清石灰水检验二氧化碳：CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O
【答案】D
【解析】A、过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，反应的化学方程式为2H2O2 MnO22H2O+O2↑，错误；
B、铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，正确的化学方程式为4Fe+3O2点燃Fe3O4，错误；
C、氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁和水，反应的化学方程式是Fe2O3+3H2SO4═Fe2（SO4）3+3H2O，错误；
D、该化学方程式书写完全正确，正确。
典型例题2：密闭容器中发生的某化学反应，各物质的分子数目随时间变化情况如图1所示，物质Y和Z的质量随时间变化情况如图2所示。下列说法正确的是（ ）
A．该反应前后分子总数保持不变
B．参加反应的X与Y的质量比为2：7
C．该反应的化学方程式可表示为2X+Y═Z
D．若Z的相对分子质量为17，则Y的相对分子质量为28
【答案】D
【解析】A、从图1可以看出，随着反应的进行，Y、X分子数不断减少，因此为反应物，Z分子数不断增加，则为生成物，在t1时X参加反应的分子数为6n﹣3n＝3n，Y参加反应的分子数为5n﹣4n＝n，参加反应分子总数为4n，生成Z分子数为2n，因此反应前后分子总数改变，错误；
B、从图2可以看出，在t2时，Y全部参加反应质量为14g，生成Z质量为17g，根据质量守恒定律，则参加反应的X的质量为17g﹣14g＝3g，参加反应的X与Y的质量比为3g：14g＝3：14，错误；
C、从图1可以看出，随着反应的进行，Y、X分子数不断减少，因此为反应物，Z分子数不断增加，则为生成物，在t1时X参加反应的分子数为6n﹣3n＝3n，Y参加反应的分子数为5n﹣4n＝n，参加反应分子总数为4n，生成Z分子数为2n，参加反应的X、Y、Z的分子数之比为3n：n：2n＝3：1：2；根据参加反应的分子数之比等于化学计量数之比，因此化学方程式为3X+Y＝2Z，错误；
D、根据化学方程式3X+Y＝2Z，参加反应的Z、Y的质量比为17：14，即2Z：Y＝17：14，若Z的相对分子质量为17，则Y的相对分子质量为28，正确。
【巩固提升】
1．在化学方程式aC2H6+bO2点燃 mCO2+nH2O中，各化学计量数之间的关系正确的是（ ）
A．2m＝a B．3a＝n C．3m＝4n D．2b＝mn
【答案】B
【解析】A、反应物中含有2a个碳原子、6a个氢原子、2b个氧原子，生成物中含有m个碳原子、2n个氢原子、（2m+n）个氧原子，根据反应前后碳原子个数不变，可得2a＝m，错误；
B、根据反应前后氢原子个数不变：6a＝2n，则3a＝n，正确；
C、根据反应前后碳原子个数不变，可得2a＝m，错误；
D、根据反应前后氧原子个数不变，可得2b＝2m+n，错误。
2. 火药是我国古代四大发明之一，《天工开物》记载：“凡硫黄配硝而后，火药成声”。其反应的化学方程式为：S+2KNO3+3C═K2S+X↑+3CO2↑。则X的化学式为（ ）
A．O2B．SO2C．NO2D．N2
【答案】D
【解析】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，反应前硫、钾、氮、氧、碳原子个数分别为1、2、2、6、3，反应后的生成物中硫、钾、氮、氧、碳原子个数分别为1、2、0、6、3，根据反应前后原子种类、数目不变，则每个X分子由2个氮原子构成，则物质X的化学式为N2。D正确。
3. 化学与生活息息相关，如图为生活中的常见物品。
请回答下列问题：
（1）碳酸钙可用作补钙剂，它的化学式为 。
（2）淀粉的化学式为（C6H10O5）n，其中C、H、O三种元素的原子个数比为 。
（3）天然气的主要成分是甲烷（化学式为CH4），甲烷燃烧的化学方程式为 。
【答案】（1）CaCO3 （2）6：10：5 （3）CH4+2O2点燃CO2+2H2O
【解析】（1）碳酸钙中钙元素显+2价，碳酸根显﹣2价，其化学式为CaCO3。
（2）1个淀粉分子中含有6n个碳原子、10n个氢原子和5n个氧原子，则C、H、O三种元素的原子个数比为6n：10n：5n＝6：10：5。
（3）甲烷在点燃条件下燃烧生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为CH4+2O2点燃CO2+2H2O。
【课后练习】
1. FeCl3溶液用于制作印刷电路板，反应为2FeCl3+Cu═CuCl2+2X。X的化学式是（ ）
A．FeB．FeCl2C．Fe（OH）2D．Fe（OH）3
【答案】B
【解析】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，反应前铁、氯、铜原子个数分别为2、6、1，反应后的生成物中铁、氯、铜原子个数分别为0、2、1，根据反应前后原子种类、数目不变，则2X分子中含有2个铁原子和4个氯原子，则每个X分子由1个铁原子和2个氯原子构成，则物质X的化学式为FeCl2。
2. 下列化学方程式书写正确的是（ ）
A．Mg+O2 点燃MgO2
B．2Fe+6HCl═2FeCl3+3H2
C．H2O2 MnO2H2↑+O2↑
D．2NaOH+H2SO4═Na2SO4+2H2O
【答案】D
【解析】A、根据化学方程式判断正误的方法需考虑：应用的原理是否正确；化学式书写是否正确；是否配平；反应条件是否正确；↑和↓的标注是否正确。该化学方程式中氧化镁的化学式书写错误，正确的化学方程式应为：2Mg+O2点燃2MgO，错误；
B、铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，正确的化学方程式为：Fe+2HCl═FeCl2+H2↑，错误；
C、过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，反应的化学方程式为：2H2O2 MnO22H2O+O2↑，错误；
D、该化学方程式书写完全正确，正确。
3. 化学方程式 2H2+O2点燃2H2O中等号表示（ ）
A．水由氢气和氧气组成
B．参加反应的氢、氧分子数之和等于生成的水的分子数
C．参加反应的氢气、氧气的质量之和等于生成的水的质量
D．参加反应的氢气的质量等于生成水的质量
【答案】C
【解析】A、水由氢气和氧气组成，但没有体现相等的关系，错误；
B、化学反应前后分子个数不一定相等，错误；
C、根据质量守恒定律，化学方程式 2H2+O2点燃2H2O表示参加反应的氢气、氧气的质量之和等于生成的水的质量，正确；
D、参加反应的氢气、氧气的质量之和等于生成的水的质量，错误。
4. 近年来，研究人员提出利用含硫物质循环实现太阳能的转化与存储，部分循环过程如图所示。下列说法不正确的是（ ）
A．该过程实现了能量的相互转化
B．反应Ⅰ的化学方程式为2H2SO4 380℃2SO2↑ + 2H2O↑ + O2↑
C．反应Ⅱ中硫元素的化合价未发生变化
D．该过程可实现H2SO4、SO2等物质的循环使用
【答案】C
【解析】A、根据循环过程图可知该过程中的能量转化包括：太阳能→热能→化学能→热能→电能，实现了能量的相互转化，正确；
B、根据循环过程图可知，反应Ⅰ是硫酸分解生成二氧化硫、氧气和水，反应的化学方程式为2H2SO4 380℃2SO2↑ + 2H2O↑ + O2↑，正确；
C、反应Ⅱ中二氧化硫和水在催化剂作用下生成硫和硫酸，硫元素的化合价由+4价转变为0价和+6价，发生变化，错误；
D、H2SO4在反应Ⅱ中是生成物，在反应Ⅰ中是反应物；SO2是反应Ⅰ、Ⅲ的生成物，在反应Ⅱ中是反应物，故该过程可实现H2SO4、SO2等物质的循环使用，正确。
5. 已知：3Cu+8HNO3（稀）═3Cu（NO3）2+2X↑+4H2O。下列有关该反应说法正确的是（ ）
A．X的化学式为NO2
B．反应时仅观察到有气泡产生
C．铜元素化合价由0变为+2
D．消耗的铜和生成的水质量比为3：4
【答案】C
【解析】A、化学反应遵循质量守恒定律，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。反应前后铜原子都是3个，氢原子都是8个，反应前氮原子是8个，反应后应该是8个，其中2个包含在未知物质中，反应前氧原子是24个，反应后应该是24个，其中2个包含在未知物质中，X的化学式为NO，错误；
B、硝酸是无色液体，硝酸铜溶液是蓝色溶液。反应时观察到有气泡产生，溶液由无色变蓝色，错误；
C、单质中元素化合价是0，化合物中元素化合价代数和为零。铜中的铜元素化合价是0，硝酸铜中的铜元素的化合价是+2，正确；
D、根据反应的化学方程式及其相对分子质量可以计算物质质量比。消耗的铜和生成的水质量比为：192：72＝24：9，错误。
6. 工业法生产硝酸的一个中间反应可用微观模型表示如下，下列说法正确的是（ ）
A．该反应前后分子的数目无变化
B．该反应前后元素种类没有变化
C．该反应过程中氧气分子全部参与了反应
D．该反应的化学方程式可表示为：2NO + O2 = 2NO2
【答案】B
【解析】A. 由图示可知，一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮，反应为2NO + O2 = 2NO2，该反应前后分子的数目发生改变，错误；
B. 该反应前后元素种类没有变化，正确；
C. 该反应过程中氧气分子没有全部参与反应，错误
D. 该反应的化学方程式可表示为：2NO + O2 = 2NO2，错误。
7. 配平下列化学方程式：
（1）□C2H2+□O2点燃□CO2+□H2O
（2）□Fe2O3+□H2高温□Fe+□H2O
（3）□Na+□H2O═□NaOH+□H2↑
【答案】（1）2 5 4 2 （2）1 3 2 3 （3）2 2 2 1
【解析】（1）该化学反应中首先将水的化学式前添加化学计量数2，反应式的右边有4个氢原子，因此应在乙炔的化学式前添加化学计量数2，反应式的左边有4个碳原子，因此应在二氧化碳的化学式前添加化学计量数4，反应式的右边有10个氧原子，因此氧气的化学式前的化学计量数为10÷2＝5再将短线变成等号。所以该化学方程式为2C2H2+5O2点燃4CO2+2H2O
（2）该化学反应中氢分子转化为水分子就得一个氧原子，所以Fe2O3的氧原子个数决定氢分子和水分子的个数；因为氧化铁中氧原子个数为3所以水、氢气的化学式前的化学计量数为3，此时反应式左边有2个铁原子，因此右边铁的化学式前应添加化学计量数为2，再将短线变成等号。所以，该化学方程式为Fe2O3+3H2高温2Fe+3H2O
（3）由于化学方程式中氢元素的原子在左、右端的总数是一偶一奇，选定氢元素作为配平的起点，把奇数乘以2先变化为偶数，即先把NaOH中的氢原子数先变为偶数，然后再依次配平其他元素的原子；所以，该化学方程式为2Na+2H2O═2NaOH+H2↑
8. 化学与我们的生活、生产、科技密切相关。
（1）中国自主研发的“天问一号”火星探测车已成功登陆火星。硅片太阳能电池板是探测车主要动力来，硅的元素符号是 。
（2）我国具有丰富的海洋资，海水中含量最多的阳离子是 （填离子符号）。
（3）二氧化氯（ClO2）是一种高效、广谱、安全的杀菌、消毒剂，可应用于自来水和公共场所的杀菌、消毒处理。ClO2中氯元素的化合价为 价。
（4）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，其反应的化学方程式为2KO2+2H2O═2KOH+X+O2↑，则X的化学式是 。
【答案】（1）Si （2）Na+ （3）+4 （4）H2O2
【解析】（1）硅的元素符号是Si；
（2）我国具有丰富的海洋资，海水中氯化钠含量最高，因此含量最多的阳离子是Na+；
（3）ClO2中氧元素化合价是﹣2，根据化合物中元素化合价代数和为零可知，氯元素的化合价为+4价；
（4）反应前后钾原子都是2个，反应前氧原子是6个，反应后应该是6个，其中2个包含在未知物质中，反应前氢原子是4个，反应后应该是4个，其中2个包含在未知物质中，则X的化学式是H2O2。
9.“宏微结合”是化学学科核心素养之一。某物质在点燃的条件下发生反应，生成物和反应物共四种，它们的微观示意图和反应前后的质量如下表所示。
（1）由构成的物质中，所代表的元素的化合价为______。
（2）上述反应的化学方程式为______。
（3）某同学在计算反应物和生成物之间的质量关系时，可得出x+y=______。
【答案】（1）0 （2）CH4+2O2点燃CO2+2H2O （3）72
【解析】（1）构成的物质属于单质，单质中元素化合价为0价；
（2）甲质量减少是反应物，丙质量增加是生成物，根据质量守恒反应前后元素种类不变，为了维持反应前后都有氧元素，反应物中一定有氧气，为了维持反应前后都有氢元素，生成物中一定有水，甲烷和氧气生成二氧化碳和水，化学方程式CH4+2O2点燃CO2+2H2O；
（3）根据质量守恒，反应前后物质总质量不变，故16+100+1=x+45+y，x+y=72。
10.现有S、Mg、O2、H2O、H2O2五种物质，请选择适当的物质按要求书写化学方程式。
（1）生成白色固体的化合反应 ；
（2）生成刺激性气味的化合反应 ；
（3）生成两种气体单质的分解反应 ；
（4）生成一种单质一种化合物的分解反应 。
【答案】（1）2Mg+O2点燃2MgO （2）S+O2点燃SO2 （3）2H2O通电2H2↑+O2↑ （4）2H2O2 MnO22H2O+O2↑
【解析】（1）化合反应是由两种或两种以上的物质反应生成一种物质的反应，镁条在氧气中燃烧生成白色固体氧化镁，属于化合反应，化学方程式为：2Mg+O2点燃2MgO；
（2）化合反应是由两种或两种以上的物质反应生成一种物质的反应，硫在氧气中燃烧生成有刺激性气味的二氧化硫，反应的化学方程式为：S+O2点燃SO2
（3）分解反应是指由一种物质反应生成两种或两种以上的物质的反应，水通电分解生成单质氢气和单质氧气，属于分解反应，化学方程式为：2H2O通电2H2↑+O2↑；
（4）分解反应是指由一种物质反应生成两种或两种以上的物质的反应，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成化合物水和单质氧气，属于分解反应，反应的化学方程式为：2H2O2 MnO22H2O+O2↑。