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1、
第五單元 化學(xué)方程式
目錄:
考點(diǎn)梳理
規(guī)律方法探究
自主測(cè)試
考點(diǎn)梳理
一、質(zhì)量守恒定律
1.定義
_參加化學(xué)反應(yīng)___的各物質(zhì)的質(zhì)量總和,等于__反應(yīng)后生成__的各物質(zhì)的質(zhì)量總和。
2.理解
(1)定律是針對(duì)化學(xué)變化而言的,不能用于解釋物理變化中的質(zhì)量守恒。
(2)定律中“參加反應(yīng)的各物質(zhì)質(zhì)量”是指實(shí)際參加了化學(xué)反應(yīng)的質(zhì)量,未參加反應(yīng)的質(zhì)量不能計(jì)算在內(nèi)。
(3)從微觀角度分析,“質(zhì)量守恒”的原因是:化學(xué)反應(yīng)前后,原子的種類、數(shù)目、質(zhì)量都沒(méi)有改變。
3.應(yīng)用
(1)解釋反應(yīng)前后物質(zhì)的質(zhì)量變化及用質(zhì)量差確定某一物質(zhì)的質(zhì)量。
(2)推斷反應(yīng)物或生成物的化學(xué)式。
2、
(3)確定物質(zhì)的組成元素。
(4)進(jìn)行各物質(zhì)間量的計(jì)算。
二、化學(xué)方程式
1.定義
用__化學(xué)式__來(lái)表示化學(xué)反應(yīng)的式子。
2.意義
(1)質(zhì)的方面:表明__反應(yīng)物__和_____生成物__及反應(yīng)條件。
3.讀法(以4P+5O2 2P2O5為例)
(1)質(zhì)的方面
磷和氧氣在__點(diǎn)燃_的條件下反應(yīng)生成_五氧化二磷__。
(2)量的方面
①每_124__份質(zhì)量的磷和_160__份質(zhì)量的氧氣完全反應(yīng)生成__284__份質(zhì)量的___五氧化二磷__。
②每__4_個(gè)磷原子和__5_個(gè)氧氣分子完全反應(yīng)生成_2_個(gè)_五氧化二磷__分子。
4.
3、書寫原則
(1)必須以__客觀事實(shí)為基礎(chǔ),絕不能憑空臆想、臆造事實(shí)上不存在的_物質(zhì)_和化學(xué)反應(yīng)_。
(2)要遵守__質(zhì)量守恒定律__,等號(hào)兩邊的各原子的_種類___與__數(shù)目__必須相等。
注意:
(1)化學(xué)方程式必須尊重客觀事實(shí)。
(2)在配平過(guò)程中不得更改化學(xué)式中的小角碼,只能更改化學(xué)式前的化學(xué)計(jì)量數(shù)。
(3)配平后不要忘記標(biāo)明反應(yīng)條件,缺少條件的化學(xué)反應(yīng)一般是不能發(fā)生的;在標(biāo)出生成物的狀態(tài)時(shí)要注意:如果反應(yīng)物和生成物中都有氣體,氣體生成物就不注“↑”號(hào)。同樣,溶液中的反應(yīng)如果反應(yīng)物和生成物中都有固體,固體生成物也不注“↓”號(hào)。
6.配平化學(xué)方程式
(1)依據(jù)。
4、左右兩邊各元素的原子個(gè)數(shù)相等,即質(zhì)量守恒。
(2)方法。
①觀察法:對(duì)于一些簡(jiǎn)單的化學(xué)方程式,可直接觀察左右兩邊各物質(zhì)的化學(xué)式,在相應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)式前配上適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)計(jì)量數(shù),使之相等即可。
②最小公倍數(shù)法:選擇在反應(yīng)式兩邊各出現(xiàn)過(guò)一次,且原子個(gè)數(shù)相差較多的元素作為突破口,求出反應(yīng)物與生成物中該元素原子個(gè)數(shù)的最小公倍數(shù),再推出各化學(xué)式前的化學(xué)計(jì)量數(shù)。
三、化學(xué)反應(yīng)的類型
1.根據(jù)反應(yīng)物、生成物的種類和數(shù)目分為四種基本類型
2.根據(jù)在化學(xué)反應(yīng)中得、失氧分類
四、根據(jù)化學(xué)方程式進(jìn)行的有關(guān)計(jì)算
1.計(jì)算依
5、據(jù):化學(xué)方程式中各物質(zhì)之間的質(zhì)量關(guān)系。
2.計(jì)算的步驟:“設(shè)、寫、找、列、求、答”,即:第一,設(shè)出未知數(shù);第二,寫出正確的化學(xué)方程式;第三,找出已知量和未知量的質(zhì)量關(guān)系;第四,列出正確的比例式;第五,求出未知數(shù);第六,寫出簡(jiǎn)明答案。
為了便于記憶,化學(xué)方程式的計(jì)算可編成如下口訣:
一解二設(shè)最后答,化學(xué)方程式不能錯(cuò);
準(zhǔn)確找到質(zhì)量比,純量代入不摻假;
所有單位須一致,列式計(jì)算解決它。
3.基本題型:
第一,有關(guān)純凈物的化學(xué)方程式的計(jì)算;
第二,含雜質(zhì)物質(zhì)(雜質(zhì)不參加反應(yīng))的計(jì)算;
第三,溶液中的有關(guān)化學(xué)方程式的計(jì)算;
第四,過(guò)量計(jì)算;
第五,無(wú)數(shù)據(jù)(或缺數(shù)據(jù))計(jì)算;
6、第六,有關(guān)圖像及數(shù)據(jù)分析題。
規(guī)律方法探究
歸類示例一 質(zhì)量守恒定律
【例1】 在教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行“化學(xué)反應(yīng)中,反應(yīng)物與生成物的質(zhì)量關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)探究。下圖中實(shí)驗(yàn)裝置和選用藥品分別以A、B、C、D表示:
A、B、C、D四個(gè)實(shí)驗(yàn)分別由甲、乙、丙、丁四個(gè)組的同學(xué)來(lái)完成,他們都進(jìn)行了規(guī)范的操作、準(zhǔn)確的稱量和細(xì)致的觀察。
(1)A實(shí)驗(yàn):白磷剛引燃,立即將錐形瓶放到天平上稱量,天平不平衡,結(jié)論是質(zhì)量不守恒。等錐形瓶冷卻后,重新放到托盤天平上稱量,天平平衡,結(jié)論是質(zhì)量守恒。你認(rèn)為結(jié)論正確的是 后一種 (填“前一種”或“后一種”),而導(dǎo)致另一種結(jié)論錯(cuò)誤的原因是_
7、 白磷燃燒放出的熱量使氣體受熱膨脹,氣球脹大產(chǎn)生浮力增大,使得天平不平衡。?
?(2)丙組同學(xué)認(rèn)為C實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了質(zhì)量守恒。請(qǐng)你從原子的角度說(shuō)明守恒的原因: 因?yàn)榉磻?yīng)前后原子的種類、數(shù)目、質(zhì)量沒(méi)有改變 。乙、丁兩組同學(xué)得到的錯(cuò)誤結(jié)論是“B、D兩個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明質(zhì)量不守恒”。請(qǐng)分析B實(shí)驗(yàn)不平衡的原因是 反應(yīng)后生成的CO2逸出,物質(zhì)的質(zhì)量減小??;D實(shí)驗(yàn)不平衡的原因是 反應(yīng)后生成的CO2逸出,
8、物質(zhì)的質(zhì)量減小 鎂條與空氣中的氧氣反應(yīng)生成氧化鎂,生成氧化鎂的質(zhì)量大于鎂的質(zhì)量。?
解析:(1)因?yàn)榘琢讋傄紩r(shí),裝置內(nèi)氣體受熱膨脹,因此氣球脹大,氣球受到的浮力增大,所以立即將錐形瓶放到天平上稱量,天平不平衡,而待錐形瓶冷卻后,氣球縮小,因此重新放到托盤天平上稱量,天平平衡;(2)C實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蜃C明質(zhì)量守恒定律,是由于在化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程中反應(yīng)物中的原子重新組合成生成物,反應(yīng)前后原子的種類、數(shù)目、質(zhì)量不變,因此反應(yīng)前后物質(zhì)的質(zhì)量相等;B實(shí)驗(yàn)中的鹽酸和碳酸鈣反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w,二氧化碳?xì)怏w會(huì)逸出,使反應(yīng)后容器內(nèi)物質(zhì)的質(zhì)量減小,因此天平不平衡;D實(shí)驗(yàn)中鎂條燃燒時(shí)與空氣中的氧氣反應(yīng)生成氧化鎂,且反應(yīng)過(guò)
9、程中產(chǎn)生的白煙擴(kuò)散到空氣中,因此天平不平衡。
歸類示例二 化學(xué)方程式及其書寫
【例2】 利用工業(yè)煤制乙二醇(重要的化工原料),因具有低成本、低能耗、低排放等特點(diǎn)而具有非常廣闊的前景,該制備過(guò)程如下圖所示?;卮鹣铝袉?wèn)題:
(1)“造氣”過(guò)程的微觀示意圖如下,則制備合成氣的化學(xué)方程式為_(kāi) ________________。?
(2)合成氣有還原性,可用于冶煉鋼鐵。請(qǐng)寫出合成氣與Fe2O3反應(yīng)的一個(gè)化學(xué)方程式: ___ ________ 。?
(3)合成氣在不同催化劑作用下,可以合成不同的物質(zhì)。僅用合成氣為原料且原子利用率為100%,則不可能得到的物質(zhì)是___AC_____(填
10、字母序號(hào))。?
A.草酸(HOOCCOOH)
B.甲醇(CH3OH)
C.尿素[CO(NH2)2]
(4)從煤直接作燃料到用煤制取乙二醇,你得到的啟示是__化學(xué)能指導(dǎo)人類合理利用資源(其他合理答案也可)。?
(2)CO與Fe2O3在高溫下反應(yīng)生成鐵和二氧化碳,H2與Fe2O3在高溫下反應(yīng)生成鐵和H2O;
(3)根據(jù)反應(yīng)前后元素種類不變和質(zhì)量守恒定律,不可能得到草酸和含氮元素的尿素;
(4)化學(xué)對(duì)資源的開(kāi)發(fā)利用及促進(jìn)社會(huì)發(fā)展起著重要作用。
歸類示例三 化學(xué)反應(yīng)類型的判斷
【例3】 化學(xué)反應(yīng)有不同的分類方法。對(duì)下列反應(yīng)的分類錯(cuò)誤的是( A )
解析:反應(yīng)8Al+3F
11、e3O4 4Al2O3+9Fe是一種單質(zhì)和一種化合物反應(yīng)生成另外一種單質(zhì)和另外一種化合物,因此該反應(yīng)屬于置換反應(yīng),A項(xiàng)錯(cuò)誤。
歸類示例四 根據(jù)化學(xué)方程式的計(jì)算
【例4】 向盛有100 g稀硫酸的燒杯中加入一定量的鎂粉,固體完全溶解后,再向所得溶液中加入NaOH溶液,所得沉淀質(zhì)量與加入NaOH溶液的質(zhì)量關(guān)系如圖所示。
(1)計(jì)算氫氧化鈉溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
(2)與氫氧化鈉溶液反應(yīng)所消耗H2SO4的質(zhì)量是多少克?(要求寫出計(jì)算過(guò)程)
答案:解:(1)設(shè)與硫酸鎂反應(yīng)消耗NaOH的質(zhì)量為x,
2NaOH+MgSO4Mg(OH)2↓+Na2SO4
80 58
x
12、8.7 g
解得x=12 g
氫氧化鈉溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%=30%
(2)設(shè)與氫氧化鈉溶液反應(yīng)所消耗H2SO4的質(zhì)量為y,
2NaOH + H2SO4Na2SO4+2H2O
80 98
80 g×30% y
解得y=29.4 g
答:(1)氫氧化鈉溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%;
(2)與氫氧化鈉溶液反應(yīng)所消耗H2SO4的質(zhì)量為29.4 g。
自主測(cè)試
1.用下列裝置來(lái)驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律(托盤天平未畫出),能達(dá)到目的的是( D )
解析:A.生成物中有氣體生成,裝置也不是密閉容器,不能驗(yàn)證;B.兩種物質(zhì)不反應(yīng),不能驗(yàn)證;C.鎂帶在空氣中燃燒
13、,反應(yīng)后固體質(zhì)量會(huì)明顯增大,因?yàn)橛醒鯕鈪⒓?,另外該裝置也不是在密閉容器中進(jìn)行,不能驗(yàn)證;D.鐵與硫酸銅反應(yīng)生成銅與硫酸亞鐵,反應(yīng)物中沒(méi)有氣體參加,生成物中也沒(méi)有氣體生成,裝置可不密閉,可以驗(yàn)證。
2.在下列各項(xiàng)中,化學(xué)反應(yīng)前后肯定沒(méi)有發(fā)生改變的是 ( B )
①原子的數(shù)目?、诜肿拥臄?shù)目?、墼氐姆N類?、芪镔|(zhì)的總質(zhì)量?、菸镔|(zhì)的種類 ⑥原子的種類
A.①③④⑤ B.①③④⑥
C.①④⑥ D.①②③⑤
解析:根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)可知,反應(yīng)前后原子種類、數(shù)目、質(zhì)量沒(méi)有變化,故物質(zhì)總質(zhì)量不變,元素種類不變。而化學(xué)變化是產(chǎn)生新物質(zhì)的變化,因此物質(zhì)種類一定改變,分子個(gè)
14、數(shù)可能改變。
3.科研人員研發(fā)了一種以甲醇為原料的新型手機(jī)電池,其容量為鋰電池的10倍,可連續(xù)使用一個(gè)月才充一次電,其電池反應(yīng)原理為2CH3OH+3X+4NaOH == 2Na2CO3+6H2O,其中X的化學(xué)式為( A )
A.O2 B.CO
C.CO2 D.H2
4.下列化學(xué)方程式書寫正確的是( B )
A.Fe2O3+4HCl ==2FeCl2+3H2O
B.CuSO4+2NaOH ==Cu(OH)2↓+Na2SO4
C.3Fe+2O2 == Fe3O4
D.2KNO3+CaCl2 ==2KCl+Ca(NO3)2
解析:氧化鐵與鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵(F
15、eCl3)和水,故A錯(cuò)誤;鐵與氧氣在點(diǎn)燃的條件下生成四氧化三鐵,故C錯(cuò)誤;硝酸鉀與氯化鈣反應(yīng)沒(méi)有沉淀、氣體或水生成,不能發(fā)生復(fù)分解反應(yīng),故D錯(cuò)誤。
5.從2H2+O2 2H2O中獲取的信息錯(cuò)誤的是(B )
A.在反應(yīng)前后,元素的種類沒(méi)有變化
B.在常溫下氫氣和氧氣混合就可以發(fā)生反應(yīng)
C.4 g氫氣與32 g氧氣完全反應(yīng),可以生成36 g水
D.在反應(yīng)前后,氫原子和氧原子的數(shù)目都沒(méi)有改變
解析:由化學(xué)方程式可知,氫氣與氧氣在點(diǎn)燃的條件下才能反應(yīng),故常溫下氫氣和氧氣混合不會(huì)發(fā)生反應(yīng)。
6.在密閉容器里放入四種物質(zhì),使其在一定條件下充分反應(yīng),數(shù)據(jù)如下表,表述正確的是(
16、D )
A.未測(cè)值為3 g
B.丙一定是催化劑
C.該反應(yīng)屬于分解反應(yīng)
D.甲與乙反應(yīng)的質(zhì)量比為14∶3
解析:根據(jù)質(zhì)量守恒定律,未測(cè)物質(zhì)乙的質(zhì)量=(25 g+15 g+1 g+5 g)-(11 g+1 g+22 g)=12 g,A項(xiàng)錯(cuò)誤;丙的質(zhì)量不變,因此丙可能是該反應(yīng)的催化劑,B項(xiàng)錯(cuò)誤;反應(yīng)后甲質(zhì)量減少了14 g,因此甲是反應(yīng)物,丁的質(zhì)量增加了17 g,因此丁是生成物,乙物質(zhì)減少了3 g,因此乙是反應(yīng)物,因此該反應(yīng)屬于化合反應(yīng),C項(xiàng)錯(cuò)誤。
7.下圖是某化學(xué)反應(yīng)的微觀示意圖,從圖中獲得的信息錯(cuò)誤的是( B )
A.該圖表示的是一個(gè)化合反應(yīng)
B.該圖表示反應(yīng)物和生成物都有兩種
C.原子是化學(xué)變化中的最小粒子
D.化學(xué)反應(yīng)中,反應(yīng)物、生成物的微粒個(gè)數(shù)比可表示為2∶1∶2
解析:根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的微觀示意圖可知,該反應(yīng)為1個(gè)單質(zhì)的分子和2個(gè)相同化合物的分子在一定條件下,生成2個(gè)相同的新化合物的分子,B項(xiàng)錯(cuò)誤。
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