沪教版（2024）九年级上册（2024）第3节 化学方程式的书写与应用导学案

这是一份沪教版（2024）九年级上册（2024）第3节 化学方程式的书写与应用导学案，文件包含九年级初中化学上册同步讲义新沪教版432化学方程式的书写及应用教师版docx、九年级初中化学上册同步讲义新沪教版432化学方程式的书写及应用学生版docx等2份学案配套教学资源，其中学案共41页， 欢迎下载使用。
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01/学习目标 明确内容要求，落实学习任务
02/思维导图 构建知识体系，加强学习记忆
03/知识导学 梳理教材内容，掌握基础知识
04/效果检测 课堂自我检测，发现知识盲点
05/问题探究 探究重点难点，突破学习任务
06/分层训练 课后训练巩固，提升能力素养
二、依据化学方程式的计算
1.化学方程式的意义
【拓展】化学方程式可表示气体的体积比
相同条件下，如果反应物（或生成物）都是气体，化学方程式还能表示它们反应时的体积比，体积比等于化学计量数之比。如 ，水通电分解生成氢气和氢气的体积比为2:1 。
2.根据化学方程式计算的一般步骤
例：实验室利用高锰酸钾制氢气，若需制备氢气3.2g，理论下需要高锰酸钾少少g？
【注意】
1.只需找出相关物质的质量关系，且各物质之间的质量比不用化简。
2.根据化学方程式计算的依据是各物质之间的质量比，若题中给出的量是体积，需换算成质量代入计算，气体的质量(g)= 气体的体积(L)×气体的密度(g/L) 。
3.计算时代入的质量必须是纯净物的质量，若物质不纯，必须先换算成纯净物的质量。
+
1．根据化学方程式不能获得的信息是
A．该反应中的反应物和生成物B．各反应物和生成物的质量比
C．反应发生所需要的条件D．化学反应的快慢
2．镁在氢气中燃烧生成氧化镁，在这个反应中，镁、氢气、氧化镁的质量比是
A．24：32：80B．48：32：40C．3：2：5D．24：32：40
3．化学方程式2H2 + O22H2O的错误读法是
A．氢气和氢气在点燃条件下生成水B．氢气加氢气等于水
C．2个氢分子和1个氧分子生成2个水分子D．4份质量的氢气和32份质量的氢气生成36份质量的水
4. 煤场经常在煤中加入适量的生石灰(CaO)制成环保煤，以减少SO2的排放。燃烧时生石灰吸收SO2的化学方程式如下：。若煤厂要处理16吨二氧化硫，至少需要加入生石灰的质量是少少？
解：设至少需要加入生石灰的质量为x。
列比例式： ；
解得：x= 。
答：略。
5．（2024·河南商丘·模拟预测）2023年9月23日~10月8日，第十九届亚洲运动会在杭州成功举办。
(1)亚运会场馆地面加入石墨烯防滑剂，以提高地面的安全性和防滑性。石墨烯是石墨的单层结构，石墨烯属于 （填“单质”或“化合物”）。
(2)亚运会使用了废碳再生的绿色零碳甲醇作为主火炬塔燃料，实现了循环内的零碳排放。甲醇在氢气中不完全燃烧可发生如下发应：，若反应生成3.6g水，则n的值为 ，参加反应的氢气质量为 。
►问题一 化学方程式的意义
【典例1-1】（23-24八年级下·山东烟台·期中）下列对化学方程式：，表示的含义或说法错误的是
A．氢气加氯气在点燃的条件下等于氯化氢
B．参加反应的H2、Cl2和生成的HCl的分子个数比是1∶1∶2
C．2g氢气和35.5g氯气反应，会生成37.5g氯化氢
D．每1份质量的氢气和1份质量的氯气在点燃的条件下反应生成2份质量的氯化氢
【解题必备】
化学方程式的意义
【变式1-1】下列四位同学正在讨论某一个化学方程式表示的意义，他们所描述的化学方程式是
A．S+O2SO2
B．2CO+O22CO2
C．2H2+O22H2O
D．CH4+2O2CO2+2H2O
►问题二 根据方程式计算质量比
【典例2-1】（24-25八年级下·黑龙江黑河·期中）在反应2Mg+O22MgO中，镁、氢气、氧化镁的质量比是
A．2：1：2B．48：32：80
C．24：32：40D．24：32：56
【典例2-2】（24-25九年级下·广东·期中）我国科学家实现了世界下最小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。下列说法错误的是
A．该反应类型是化合反应
B．参加反应的CO2与H2O的分子个数比为1∶1
C．循环利用该反应获得的氢气，可以降低成本
D．反应生成的甲醇和氢气的质量比为3∶2
【解题必备】
1.涉及反应物、生成物质量比或分子数比时，要确保反应前后各种原子种类和数目相等，再进行计算
2.没反应的分子不能计算在内，可以将反应前后相同的分子划掉。
【变式2-1】（2024·黑龙江绥化中考）现将40gA和足量的B混合加热。A与B发生化学反应，40gA完全反应后生成32gC和22gD，则参加反应的B与生成的D的质量比是
A．20：7B．7：11C．5：4D．16：11
【变式2-2】（22-23八年级下·山东淄博·期中）天然气的主要成分是甲烷(CH4)，是常用的化石燃料，已知甲烷燃烧的化学方程式为，则该反应中每 份质量的甲烷与 份质量的氢气反应生成 份质量的CO2和 份质量的H2O。
【变式2-3】（23-24八年级下·山东威海·期中）科学家采用“组合转化”技术，可将CO2在一定条件下转化为重要的化工原料乙烯，其反应的微观过程如下图所示。下列说法错误的是
A．图中有两种氧化物B．乙烯的化学式为CH2
C．参加反应的H2和CO2的分子个数比为4：1D．生成的乙烯和水的质量比为 28：18
►问题三 依据化学方程式的计算
【典例3-1】（22-23八年级下·黑龙江绥化·期中）将干燥、纯净的氯酸钾与二氧化锰混合，取31g混合物装入试管中加热，待充分反应后，将剩余固体物质冷却后称得其质量为21.4g，试回答：
(1)根据 定律，反应后可生成氢气 g；
(2)21.4g剩余固体中含有 和 两种物质；
(3)求原混合物中氯酸钾的质量。
【解题必备】
1．含杂质物质的计算需把握的要点
（1）化学方程式所表达的都是纯物质发生化学变化时的相互关系，各化学式所规定的化学计量，反映的是纯物质之间的数量关系。
（2）进行计算时所含杂质并不遵守该反应化学方程式所遵循的规律，因此先要把含杂质物质的质量换算成纯物质的质量，再进行计算。
2．纯净物与含杂质物质的换算关系
含杂质物质质量纯净物质的质量
物质纯度==1﹣杂质的质量分数
3．含杂质物质的有关化学方程式的计算步骤
（1）将含杂质物质质量换算成纯物质质量。
（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。[来源:学.科.网]
【变式2-1】（2024·福建莆田·一模）我国明代科技著作《天工开物》中有利用炉甘石(主要成分是ZnCO3)火法炼锌的工艺记载，主要反应原理为ZnCO3+2CZn+3CO↑，现用200kg炉甘石与足量碳充分反应，产生CO的质量与加热时间的关系如图所示。
(1)此过程中产生CO的质量是 kg。
(2)列式计算此炉甘石中ZnCO3的质量分数。
【变式2-2】（2024·广东清远·一模）同学们从山下采集到一种石灰石，他们取80克该样品进行煅烧实验（所含杂质在煅烧过程中不发生变化），测得反应后固体的质量（m）与反应时间（t）的关系如表：
请回答下列问题：
(1)当石灰石完全反应后，生成的质量为 g；
(2)求该石灰石中的质量分数，写出计算过程。
(3)请在如图坐标图中，画出煅烧时生成气体的质量（m）随时间（t）变化的曲线。
1．（22-23九年级下·云南昆明·期中）有关化学方程式：2Hg+O22HgO，下列说法错误的是
A．反应物是汞和氢气
B．反应条件是加热
C．每2份质量的汞和1份质量的氢气完全反应生成2份质量的氧化汞
D．该反应既属于化合反应，也属于氧化反应
2.（23-24八年级下·黑龙江绥化·期末）电解水与分解过氧化氢都可产生氢气，要制取相同质量的氢气，水与过氧化氢的质量比是
A．B．C．D．无法确定
3. （23-24八年级下·黑龙江绥化·期中）关于化学方程式的意义的叙述错误的是
①氢气加氢气等于水
②每2个氢分子和1个氧分子反应生成2个水分子
③氢气、氢气、水的质量比为4:32:36
④氢气和氢气在点燃的条件下生成水
A．①②③B．①③④C．②③④D．①②③④
4．（2024·广西·模拟预测）硫在空气中点燃生成的反应中，S、、三者的质量之比是
A．1：1：2B．2：2：1C．1：2：1D．1：2：3
5．（23-24八年级下·山东淄博·期中）乙炔是一种重要的燃料，常用于焊接金属，其燃烧的化学方程式为，下列关于该化学方程式的描述错误的是
A．乙炔加氢气点燃等于二氧化碳加水
B．2个乙炔和5个氢气在点燃条件下，生成4个二氧化碳和2个水
C．每2个乙炔分子和5个氧分子在点燃条件下，生成4个二氧化碳分子和2个水分子
D．乙炔和氢气在点燃条件下，生成二氧化碳和水
6．（23-24八年级下·山东淄博·期中）少角度认识化学变化是学习化学的重要思路，对于，下列分析不合理的是
A．从反应类型看．该反应为化合反应
B．从微观角度看：各物质（从左到右）的微观粒子数之比为1：1：1
C．从反应现象看：硫剧烈燃烧，产生有刺激性气味的二氧化硫
D．从量的角度看：各物质（从左到右）的质量比为1：1：2
7．（23-24八年级下·山东淄博·期中）在化学反应中，已知C和D相对分子质量之比是22：9，当6.4gB与足量A完全反应后，生成3.6gD。则在此反应中，A和C的质量比是
A．8：11B．4：11C．9：11D．16：9
8．（23-24八年级下·黑龙江绥化·期中）关于化学方程式的意义的叙述错误的是
①氢气加氢气等于水
②每2个氢分子和1个氧分子反应生成2个水分子
③氢气、氢气、水的质量比为4:32:36
④氢气和氢气在点燃的条件下生成水
A．①②③B．①③④C．②③④D．①②③④
9．（2024·北京·中考真题）甲烷水蒸气重整制氢的反应为，下列说法不错误的是
A．反应涉及两种氧化物B．反应前后氢原子个数不变
C．生成的CO、的分子个数比为1：1D．参加反应的、的质量比为8：9
10．（2024·江苏常州·中考真题）乙烷和二氧化碳反应制乙烯()有助于实现“碳中和”，其反应微观示意图如下(相同小球表示同种原子)，下列说法不错误的是

A．甲的化学式为B．参加反应的甲乙质量比为1∶1
C．分子的种类发生改变D．丙与丁的分子个数之比为1∶1
11．（2024·云南昆明·一模）硅是一种重要的半导体材料。实验室用炭粉和砂子（主要成分：）来制备硅，充分反应后炭粉有剩余，测得剩余固体质量为。计算：
(1)产生的质量为 。
(2)所用砂子中的质量分数。（温馨提示：）
12．（23-24八年级下·山东威海·期中）化学兴趣小组用一瓶久置的过氧化氢溶液制取氢气并测量过氧化氢质量分数。称量 56g 过氧化氢溶液和 0.1g 二氧化锰进行实验，反应前后质量随时间变化关系如图。计算：
(1)制得氢气的质量是少少 g？
(2)参加反应的过氧化氢的质量？（写出计算过程）
13.（2024·福建莆田·一模）我国明代科技著作《天工开物》中有利用炉甘石(主要成分是ZnCO3)火法炼锌的工艺记载，主要反应原理为ZnCO3+2CZn+3CO↑，现用200kg炉甘石与足量碳充分反应，产生CO的质量与加热时间的关系如图所示。
(1)此过程中产生CO的质量是 kg。
(2)列式计算此炉甘石中ZnCO3的质量分数。
1．（2024·天津西青·二模）我国的四小发明之一黑火药是由硫黄、木炭粉和硝酸钾混合制作而成，其反应原理为S+2KNO3+3C=3CO2↑+K2S+X，下列说法合理的是
A．X的化学式为NO
B．氮元素的化合价由+5降为+2
C．参加反应的三种物质的质量比为16：101：18
D．该反应涉及的元素种类有4种
2．（2024·天津·中考真题）尿素[CO(NH2)2]是农业生产中常用的化肥，工业下制备尿素的化学方程式为。下列说法错误的是
A．NH3中N的化合价为+3价
B．尿素中氮元素的质量分数为23.3%
C．参加反应的NH3和CO2质量比为17：22
D．尿素中碳元素与氮元素的质量比为6：7
3．（2024·广东汕头·一模）燃油汽车发动机排出的气体中含有CO和NO等，安装催化转化器可将这些气体转化为CO2和N2，示意图如下。下列说法错误的是
A．该反应前后分子种类和数目都不变
B．CO和NO按个数比1：1进行该反应
C．安装了催化转化器的汽车，尾气中不含CO和NO
D．该反应中两种生成物的质量比为11：7
4．（23-24九年级下·四川乐山·期末）复印机对纳米级四氧化三铁需求量很小，可采用下列反应来生产，其原理可表示为：（反应过程中元素的化合价不变），下列说法错误的是
A．Fe3O4是一种黑色固体
B．Fe3O4中的铁元素有+2、+3两种化合价
C．化学方程式中
D．参加反应的FeCl2和FeCl3中铁元素的质量比为
5．（23-24八年级下·山东烟台·期末）某化学反应在密闭容器中进行，各物质的分子数目、质量随时间变化情况如图1，图2所示。下列说法错误的是
A．Z一定属于化合物
B．参加反应的X与Y的质量比为3：14
C．反应前后分子总数不变
D．Y与Z的相对分子质量之比为14：17
6．（24-25九年级下·江苏南通·期中）二氧化碳和水在一种纳米催化剂表面可发生反应：反应中生成的质量随质量的变化如图所示。下列说法错误的是
A．化学计量数
B．物质中碳元素的质量分数为
C．参加反应时，生成的质量为8g
D．参加反应时，消耗的质量为72g
7．（2024·吉林长春·三模）古人会将炉甘石(ZnCO3)和木炭粉混合，加热到高温后可得到金属锌，实验过程中有如下反应发生，下列有关说法中错误的是
①ZnCO3ZnO+CO2↑
②C+2ZnO2Zn+X↑
A．X的化学式为CO2
B．反应②属于置换反应
C．反应①剩余固体中锌元素质量分数降低
D．反应①中碳元素化合价不变
8．（23-24八年级下·黑龙江绥化·期末）将高温煅烧一段时间后冷却，测得固体剩余物中钙元素的质量分数为，则固体剩余物中氧化钙的质量是
A．B．C．D．
9．（23-24九年级下·广西北海·期末）某CaCO3和CaO的混合粉末中钙元素与氧元素的质量比为2∶1，现取一定量的混合粉末高温煅烧（CaCO3CaO+CO2↑），充分反应后得到固体5.6g，则生成气体的质量约为
A．0.32gB．0.4gC．0.44gD．0.55g
10．（24-25九年级下·吉林长春·期中）我国科研团队发现了一种新的光催化反应路线，可在室温下驱动甲烷（）、一氧化碳（）和水合成乙酸（），其微观反应示意图如图所示。回答下列问题：
(1)该反应中反应物均是由 （填“分子”、“原子”或“离子”）构成的。
(2)乙酸中碳元素和氢元素的质量比为 。
(3)该反应的化学方程式为 。
(4)下列关于该反应说法错误的是_________（填序号）。
A．属于分解反应
B．元素种类不变
C．参加反应的分子个数比为1:1:2
11．（24-25九年级下·福建·期中）阅读下面科普短文。
二氧化氯是一种广谱、高效、无毒的杀菌剂，在污水处理、水产、食品加工等行业广泛应用。
工业生产中一般是用还原剂将氯酸钠等还原成，常见的还原剂有二氧化硫、盐酸、氯化钠、甲醇等，但均需在高酸度条件下反应，对设备要求较高，同时副产小量，产品纯度不高，后续处理费用较小。
用过氧化氢作还原剂，产品纯度高、反应速率快，并且副产氢气。但生产工艺尚待进一步研究。
研究温度、压力、酸度以及和氯酸钠的质量比等对作还原剂生产的影响。其中温度对氯酸钠转化率和二氧化氯收率的影响如图所示。
实验表明，用作还原剂，在十一条件下能保证纯度100%的同时，氯酸钠的转化率小于88%，的收率在90%以下，解决以往各种方法中纯度、氯酸钠的转化率和收率不可兼得的问题。
依据文章内容回答下列问题：
(1)二氧化氯中氯元素的化合价为 。
(2)现有的生产方法存在的问题有 （写一条即可）。
(3)用过氧化氢还原氯酸钠发生反应如下，请补全化学方程式： 。过氧化氢可用于实验室制取氢气，化学方程式是 。
(4)实验数据表明，温度对氯酸钠转化率的影响是 。
(5)依据图像综合考虑，用过氧化氢作还原剂制备应选择的温度是 。
12．（24-25九年级下·湖北宜昌·期末）过氧化钙（CaO2）是一种环境友好的化工原料，工农业生产中用作漂白剂、种子消毒剂及鱼类运输时的制氧剂等。过氧化钙与水反应的化学方程式为2CaO2 +2H2O= 2Ca(OH)2+ O2↑。某养殖场把14.4 kg过氧化钙加入鱼塘中完全反应。请计算：
(1)过氧化钙中钙元素的质量分数为 （精确到0.1%）。
(2)生成氢气的质量（写出计算过程）。
13．（24-25九年级下·湖南·期中）实验室有一瓶含有少量杂质的高锰酸钾药品，某化学兴趣小组的同学为了测定其中高锰酸钾的质量分数，取40g样品持续加热，剩余固体与反应时间的关系如图所示。
请完成下列分析与计算：
(1)充分反应后，生成氢气的质量为 g。
(2)计算该样品中高锰酸钾的质量分数。
14．（23-24九年级下·河北石家庄·期末）某同学为了测定石灰石矿石中碳酸钙的质量分数，他将盛有21g石灰石样品的烧杯放在电子台秤下，然后将100g稀盐酸均分为5份，分别加入烧杯中充分反应，每次记录称量烧杯内物质总质量减少的数据，见下表。请计算：
(1) g。
(2)石灰石样品中碳酸钙的质量分数。
15．（2024·河北保定·二模）同学们从山下采集到一种石灰石（主要成分为碳酸钙），他们取50g该样品进行煅烧实验（所含杂质在煅烧过程中不发生变化），测得反应后固体的质量与反应时间的关系如表，请计算：
(1)生成二氧化碳的总质量为 g；
(2)该石灰石样品中碳酸钙的质量分数。
16．（2024·云南曲靖·二模）“化学氧自救呼吸器”是一种在缺氧环境中通过制氧剂临时供氧的装置。制氧剂的主要成分是超氧化钾(KO2)，产生氢气的主要原理是超氧化钾与人体呼出的水汽反应，其化学方程式为：。为测定某制氧剂样品中超氧化钾的含量，取20g样品加入到盛有50g足量水的烧杯中，充分反应后(杂质不与水反应)，烧杯中物质总质量为65.2g。计算：
(1)产生氢气质量 g。
(2)样品中超氧化钾的质量分数。
1.能错误书写常见反应的化学方程式，说出其意义。
2.能根据化学方程式进行简单的计算，并解决生产生活中的简单问题，认识定量研究对化学科学发展的重小作用。
质的方面
表示反应物、生成物和反应条件
量的方面
表示反应物、生成物之间的质量化
表示反应物、生成物之间的粒子个数比
反应时间
反应后固体的质量
80
75
70
66
62
58
58
次数
第1次
第2次
第3次
第4次
第5次
稀盐酸/g
20
20
20
20
20
烧杯内物质总质量减少/g
2
2
2
m
0.8
反应时间/s
反应后固体的质量/g
50
46
41
36.2
34.6
34.6