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化學 河南專用 第13講質量守恒定律化學方程式 知識結構 知識梳理 考點1質量守恒定律 1 內容 參加化學反應的各物質的質量總和等于反應后生成的各物質的質量總和 溫馨提示 總和 意味著把各種狀態(tài)的反應物和生成物都算在內 如沉淀 肉眼看不見的氣體也應考慮 參加化學反應的各物質的質量總和并不是各物質的任意質量之和 不參加反應的物質的質量不能計算在內 質量守恒定律的 守恒 是指質量守恒 而不是體積 反應物的分子個數(shù)守恒 2 實質 化學反應的過程是參加反應各物質的原子重新組合而生成其他物質的過程 因此在化學反應前后 原子的種類沒有改變 數(shù)目沒有增減 質量也沒有改變 所以物質的總質量不變 3 質量守恒定律的理解理解質量守恒定律應抓住 六個不變 兩個一定變 兩個可能改變 總質量 種類 種類 數(shù)目 物質 4 質量守恒定律的驗證 詳見實驗突破 1 反應 必須發(fā)生化學反應 2 裝置 如有氣體參加或生成 則必須在密閉容器中進行 5 質量守恒定律的應用 1 解釋有關現(xiàn)象 依據(jù)化學反應前后總質量不變 2 求反應中某反應物 或生成物 的質量 依據(jù)參加化學反應的各物質的質量總和等于生成的各物質的質量總和 3 確定某物質的化學式 依據(jù)化學反應前后原子種類 數(shù)目不變 4 求某物質的組成元素 依據(jù)化學反應前后元素的種類不變 1 定義 用化學式來表示化學反應的式子 叫做化學方程式 2 意義 考點2化學方程式 個數(shù) 質量 3 化學方程式的書寫 1 書寫原則 一是一定要以客觀事實為基礎 不能憑空臆造不存在的物質和化學式 二是遵守質量守恒定律 等號兩邊的原子個數(shù)必然相等 2 書寫步驟 考點3有關化學方程式的簡單計算 1 理論依據(jù) 質量守恒定律 即各物質間有確定的質量比 2 計算步驟 設 寫 找 列 求 答 3 計算過程若20g質量分數(shù)為7 3 的鹽酸與12 7g氫氧化鈉溶液恰好完全反應 試計算反應后所得溶液中溶質的質量 4 化學方程式計算的幾種類型 1 由一種純凈的反應物 或生成物 的質量求生成物 或反應物 的質量 特別提醒 質量守恒定律是計算的依據(jù) 書寫化學方程式時必須配平 相對分子質量必須寫在對應物質的化學式下面 相應的已知量 包括單位 未知量寫在相對分子質量下面 2 含一定雜質 雜質不參加反應 的反應物或生成物的計算 特別提醒 代入方程式計算的必須是純凈物質量 純凈物質量 混合物質量 純凈物的質量分數(shù) 代入方程式計算的必須是真正參加反應或反應后生成的物質質量 若涉及物質的體積 可用公式m V進行換算 3 溶液中的有關化學方程式計算 溶液屬于混合物 即為不純物質 可按照 2 中方法進行解答 常用計算公式 溶液的質量 溶質的質量 溶劑的質量 溶質的質量 溶液的質量 溶質的質量分數(shù) 類型1質量守恒定律的應用 C 物質的元素組成的推斷 例2 2017達州 某純凈物3g在氧氣中完全燃燒 生成8 8g二氧化碳和5 4g水 下列說法不正確的是 A 該純凈物中含有C H元素 不含O元素B 該反應中O2和CO2的質量比為14 11C 該反應中O2和H2O的分子數(shù)之比為7 6D 該純凈物中C H原子的個數(shù)比為1 4 D 解題思路 根據(jù)質量守恒定律的含義 即六不變 中的 元素的種類不變 可知 生成物所含的碳 氫 氧三種元素中的碳元素和氫元素一定來自于純凈物 至于氧元素可能全部來自于氧氣 也可能部分來自于氧氣 另一部分則來自于3g物質 可根據(jù)元素的質量不變進行判斷 根據(jù)生成物CO2和H2O中C H元素質量 讓碳 氫元素的質量分別除以各自的相對原子質量再相比 就可以得到該物質中碳 氫兩元素的原子個數(shù)比 微觀反應示意圖 例3 2017寧波 如圖是物質甲和乙反應生成丙的微觀示意圖 下列說法正確的是 A 該化學反應屬于化合反應B 甲和乙屬于單質 丙屬于化合物C 參加反應的甲與乙的分子個數(shù)比為1 1D 1個丙分子由1個甲分子和2個乙分子構成 A 方法指導 反應類型判斷 根據(jù)題中所給信息 先抵消化學反應前后相同的物質 即由相同小球組成 且結構也相同的物質 寫出該反應的表達式 判斷其反應類型 化學方程式的書寫 利用化學反應中小球的組合形式及圖中小球所代表的原子 寫出反應前后的物質 利用化學方程式的配平原則 正確書寫化學方程式 物質類別的判斷 若小球代表的原子已知 根據(jù)反應示意圖寫出物質的化學式 判斷該物質的類別 若小球代表的原子未知 用字母代表小球寫出物質的化學式 判斷其物質類別 參加反應的物質的分子個數(shù)比 利用 中方法書寫化學方程式 根據(jù)化學方程式判斷參加反應的物質的分子個數(shù)比即可 有關質量守恒定律的數(shù)據(jù)分析 例4 2017濱州 在密閉容器中加入甲 乙 丙 丁四種物質 使之充分反應 反應前后測得有關數(shù)據(jù)如下表 下列說法中 不正確的是 A 反應后物質甲的質量為13gB 乙是反應物C 反應中乙 丁的質量比為5 4D 物質丙可能是該反應的催化劑 B 方法指導 考場中解答表格型質量守恒定律試題的解決方法如下 第一步 未知物質質量的計算根據(jù)反應前后物質的質量總和不變列出等式 求出未知物的質量 第二步 反應物 生成物 催化劑的判定反應后質量增加 生成物 反應后質量減少 反應物 質量不變 可能是催化劑 也可能是未參與反應的物質 第三步 根據(jù)反應物 生成物種類及反應特點判斷反應類型等其他信息的正誤 及時練習1 2017安陽一模 Sb2O5是一種重要的阻燃劑 制取該物質的化學方程式為 Sb2O3 2X Sb2O5 2H2O 則X的化學式為 A H2O2B O2C H2D H2SbO42 2017邵陽 AgNO3固體見光或受熱易分解 故保存在棕色瓶中 AgNO3見光分解時產(chǎn)生一種有刺激性氣味的氣體 該氣體可能是 A H2SB SO2C N2D NO2 導學號12604087 A D 3 2017濮陽一模 如圖是一定條件下某反應的微觀過程 下列說法中正確的是 A 反應物個數(shù)比 水 雙氧水的比為1 1B 產(chǎn)物質量比 氧氣 水的比為2 1C 化學變化的本質 原子的重新組合D 化學計量數(shù) 氧氣 水的比為1 4 C 4 2017洛陽八校聯(lián)考 一定條件下 下列物質在密閉容器內充分反應 測得反應前后各物質的質量如下表 下列說法正確的是 A m的值為1 7B 物質X可能為催化劑C 參加化學變化的物質Y N的質量比為22 9D 該反應一定是高錳酸鉀分解制氧氣 導學號12604088 C 5 2017南陽一模 如圖是某反應的微觀示意圖 圖中的單質為 該反應的基本類型為 生產(chǎn)物有 種 汞和氧氣 分解反應 2 6 2017開封一模 現(xiàn)有2 3g某可燃物和O2充分反應 經(jīng)測定生成2 2gCO2 1 4gCO和2 7gH2O 則該可燃物分子中所含原子的最簡個數(shù)比為 該反應中O2與CO2的化學計量數(shù)之比為 導學號12604089 2 6 1 5 2 類型2化學方程式的書寫 例 2017洛陽一模 下列方法及相關化學反應方程式都正確的是 A 用灼燒法除去氧化銅中的木炭粉 C O2 CO2B 用鐵和稀鹽酸反應來制取氯化鐵 2Fe 6HCl 2FeCl3 3H2 C 用氫氧化鈣和硝酸鉀反應來制取氫氧化鉀 Ca OH 2 2KNO3 2KOH Ca NO3 2D 用含氫氧化鎂的藥物治療胃酸過多癥 Mg OH 2 2HCl MgCl2 2H2O D 方法指導 化學方程式書寫注意事項 判斷書寫正誤的標準 1 化學式書寫必須正確 2 化學方程式要符合客觀事實 3 化學方程式要配平 4 要注明反應條件 點燃 加熱 常用 表示 高溫 催化劑 等 寫在生成符號上方 5 如果反應物中沒有氣體而生成物中有氣體 在氣體物質的化學式右邊注 6 溶液中的反應如果反應物中沒有固體而生成物中有固體 則在固體物質化學式右邊注 及時練習 D 2 2017洛陽模擬 用化學方程式表示下列反應原理 1 酒精燈中用酒精作燃料 2 將氧化銅粉末置于試管中加熱 通入氨氣 則生成銅 水和一種氣體單質 3 用化學方程式或文字完成下列問題 1 鐵與硫酸銅溶液反應的化學方程式 基本反應類型是 2 工業(yè)上用CO還原赤鐵礦 赤鐵礦的主要成分是Fe2O3 煉鐵 3 天然氣的主要成分甲烷燃燒的化學方程式 Fe CuSO4 FeSO4 Cu 置換反應 4 寫出下列反應的化學方程式 1 鎂條在空氣中燃燒生成氧化鎂 2 鋅和稀硫酸反應 3 氫氧化鈉溶液和稀鹽酸反應 4 實驗室加熱高錳酸鉀制取氧氣 5 硫化氫 H2S 氣體和二氧化硫氣體混合生成硫和水 HCl NaOH NaCl H2O 2H2S SO2 3S 2H2O 5 2017商丘模擬 生產(chǎn)或生活中蘊含著許多化學原理 請用化學方程式解釋下列原理 1 生活中用鹽酸除鐵銹 2 醫(yī)療上用含有小蘇打的藥物來治療胃酸過多癥 3 如何檢驗硫酸銨與硫酸鉀這兩種化肥 導學號12604090 Fe2O3 6HCl 2FeCl3 3H2O NaHCO3 HCl NaCl H2O CO2 NH4 2SO4 Ca OH 2 CaSO4 2NH3 2H2O 類型3化學方程式的簡單計算 注意事項 1 各代入量均指純凈物的質量 若物質不純必須換算成純凈物的質量才能代入化學方程式進行計算 2 計算中所用的質量必須是實際參加反應的物質的質量 及時練習1 2017洛陽一模 取Mg和MgO的混合物6 4g 與一定量稀硫酸恰好完全反應 反應后溶液中無晶體析出 所得溶液中溶質的質量為24g 則原混合物中氧元素的質量 A 1 6gB 2 56gC 3 2gD 4 8g 導學號12604091 A 2 2017德陽 某?；瘜W課外活動小組的同學在實驗室的一次探究性活動中 他們將50g氫氧化鈉溶液與50g硫酸銅溶液混合恰好完全反應 得到9 8g沉淀 請你計算氫氧化鈉溶液中溶質的質量分數(shù) 1 實驗裝置 實驗質量守恒定律的驗證 2 質量守恒定律的適用范圍及驗證質量守恒定律的化學反應的選擇 1 質量守恒定律只能應用于化學變化 不能應用于物理變化 2 質量守恒定律的實驗探究必備的條件是 選擇反應現(xiàn)象明顯且沒有氣體生成的化學反應 3 有氣體參加或生成的實驗裝置要求如果所選的化學反應中有氣體參加或生成 則應在密閉容器中進行 4 實驗現(xiàn)象分析應從三個方面著手 一是化學反應的現(xiàn)象 說明肯定發(fā)生了化學反應 如B裝置中藍色溶液變?yōu)闇\綠色溶液 二是天平的平衡狀況 說明化學反應前后質量關系 如A裝置中 紅磷燃燒 產(chǎn)生大量白煙 小氣球鼓起 冷卻后小氣球變得更癟 天平平衡 三是如果反應后天平不平衡 對此現(xiàn)象的解釋 反應中是否有氣體逸散 外界物質是否進入 用氣球收集反應生成的氣體時浮力的影響等 如C裝置中產(chǎn)生大量氣泡 用氣球收集產(chǎn)生的氣體 天平平衡 例 2017青島 為了探究化學反應前后物質的總質量是否發(fā)生改變 甲同學和乙同學分別設計了下面兩個實驗 請根據(jù)圖示回答問題 1 甲同學設計的實驗如圖A所示 反應前 托盤天平的指針指向刻度盤的中間 兩種物質反應后 托盤天平的指針 選填 向左 向右 或 不 偏轉 原因是 向右 稀硫酸與鋅粒反應生成的H2逸散到空氣中 使得天平左側質量減少 2 乙同學設計的實驗如圖B所示 通過實驗得出結論 化學反應前后物質的總質量 3 兩位同學通過交流反思得到啟示 在探究化學反應前后物質的總質量是否發(fā)生改變時 對于有氣體參加或有氣體生成的反應一定要在 裝置中進行 4 從微觀角度分析 在化學反應前后一定不變的是 選填序號 原子種類 分子種類 原子數(shù)目 分子質量 分子數(shù)目 原子質量 導學號12604092 不變 密閉 命題點1質量守恒定律的驗證 C 2 2015河南19題2分 為驗證質量守恒定律 某同學設計了如圖實驗 該實驗能否達到實驗目的 請說明理由 不能 因為稀鹽酸與硫酸鈉溶液不能發(fā)生化學反應 應用一推斷未知物質的化學式及元素組成1 2017河南11題1分 硝酸銅受熱分解會產(chǎn)生一種污染空氣的有毒氣體 該氣體可能是 A N2B NO2C NH3D SO2 導學號12604093 命題點2質量守恒定律的應用 B 2 2016河南10題1分 偏二甲肼 C2H8N2 與N2O4反應放出的能量能把火箭送入太空 該化學方程式為 C2H8N2 2N2O4 2X 3N2 4H2O 下列說法正確的是 A X的化學式為COB 偏二甲肼中碳的質量分數(shù)為40 C 該反應屬于分解反應D 生成N2和H2O的質量比為14 9 B 3 2013河南9題1分 探究金屬活動性順序時 將鋅粒放入硫酸銅溶液中 鋅粒表面有紫紅色物質析出 還有無色無味氣體產(chǎn)生的 異常 現(xiàn)象 推測該氣體可能是 A 氫氣B 二氧化硫C 二氧化碳D 一氧化碳 A MnCl2 應用二表格數(shù)據(jù)分析5 2012河南10題1分 一定條件下 下列物質在密閉容器內充分反應 測得反應前后各物質的質量如下 下列說法正確的是 導學號12604094 A 反應后X的質量為1 5gB X中一定含有碳元素和氧元素C X中一定含有碳元素和氫元素D X中兩種元素的質量比為1 1 B 應用三推斷反應物或生成物的質量6 2016河南17題第二空1分 2015年諾貝爾獎獲得者屠呦呦發(fā)現(xiàn)的青蒿素是一種抗瘧疾藥 若14 1g青蒿素燃燒生成33 0gCO2和9 9gH2O 則青蒿素中氧的質量與其燃燒消耗氧氣的質量之比為 7 2015河南17題2分 在點燃條件下 2 6gC2H2與7 2gO2恰好完全反應 生成6 6gCO2 1 8gH2O和xgCO 則x 化學方程式為 導學號12604095 5 36 1 4 8 2014河南16題2分 一定條件下 4 8gCH4與16 0gO2恰好完全反應 生成10 8gH2O 4 4gCO2和物質X 則X的質量為 g 該反應方程式中O2與X化學計量數(shù)之比為 5 6 5 2 應用四微觀反應示意圖9 2017河南12題1分 如圖是某反應的微觀示意圖 下列有關該反應的說法不正確的是 A 屬于置換反應B 相對分子質量最小的是NH3C 生成丙和丁的質量比為1 3D 氫元素的化合價在反應前后沒有變化 導學號12604096 C 10 2014河南6題1分 如圖是高溫下某反應的微觀過程 下列說法中正確的是 A 該反應屬于復分解反應B 該反應中元素的化合價沒有變化C 圖中的兩種化合物都屬于氧化物D 該反應所得生成物的質量比為1 1 C 11 2016河南16題2分 如圖是某反應的微觀示意圖 其化學方程式為 以上反應生成的酸能和堿中和 如果將Cl2通入到石灰乳中可制取漂白粉 有效成分Ca ClO 2 化學方程式為 Cl2 H2O HCl HClO 2Cl2 2Ca OH 2 CaCl2 Ca ClO 2 2H2O 12 2015河南16題3分 如圖是某反應的微觀示意圖 圖中的單質為 該反應前后化合價沒有發(fā)生變化的元素為 生成物的質量比為 氮氣 或N2 氧 或O 7 22 或22 7 13 2013河南12題2分 如圖是治理汽車尾氣反應的微觀過程 圖中單質是 填名稱 化學方程式為 氮氣 命題點3化學方程式的書寫 C 2 2017河南16題第二空1分 在醫(yī)療上可用小蘇打治療胃酸 HCl 過多癥 其原理是 用化學方程式表示 3 2017河南20題第一空1分 電解食鹽水可得到燒堿 氯氣 Cl2 和一種可燃氣體 反應的化學方程式為 NaHCO3 HCl NaCl H2O CO2 4 2015河南23 2 題2分 2 鈉與水反應生成氫氧化鈉和氫氣 化學方程式為 小蘇打受熱分解成碳酸鈉 二氧化碳和水 化學方程式為 2Na 2H2O 2NaOH H2 5 2013河南15 2 3 題2分 化學與生產(chǎn) 生活密切相關 2 酒精燃燒的化學方程式為 3 氯堿工業(yè)中電解食鹽水得到燒堿和兩種氣體 一種是最輕的氣體 另一種的相對分子質量為71 該反應的化學方程式為 6 2017河南25題 1 題1分 化學是以實驗為基礎的科學 實驗是科學探究的重要手段 1 某化學興趣小組的同學利用下圖微型實驗裝置進行探究實驗 寫出一個雙球管中可能反應的化學方程式 7 2014河南20題3分 用化學方程式表示下列反應原理 1 用電解水的方法制取氫氣 2 用磁鐵礦石 含F(xiàn)e3O4 煉鐵 3 實驗室制取氧氣 寫出一個即可 8 2012河南18 3 4 題2分 請用所學化學知識解釋下列原理 3 用化學方程式表示含Mg OH 2的藥物治療胃酸過多癥的原理 4 用化學方程式表示 聯(lián)合制堿法 中的如下反應 向飽和食鹽水中先后通入足量的NH3和CO2 生成小蘇打 在該溶液中難溶 和一種氮肥 導學號12604097 3 Mg OH 2 2HCl MgCl2 2H2O 4 NaCl H2O NH3 CO2 NaHCO3 NH4Cl 1 2015河南12題1分 現(xiàn)有10 6g碳酸鈉和8 4g碳酸氫鈉 分別與過量鹽酸反應 其中 A 碳酸鈉消耗的氯化氫多B 碳酸鈉生成的二氧化碳多C 碳酸氫鈉消耗的氯化氫多D 碳酸氫鈉生成的二氧化碳多 導學號12604098 命題點4化學方程式的簡單計算 A D 3 2017河南20題第三空1分 現(xiàn)有NaCl和NaBr的混合物共2 2g 溶于水并加入過量AgNO3溶液后 生成AgCl和AgBr沉淀共4 75g 則原混合物中含鈉元素的質量為 g 導學號12604100 0 69 4 2017河南25 3 題3分 3 將30 9g氯酸鉀 KClO3 和二氧化錳的固體混合物裝入試管中 加熱制取氧氣 同時生成氯化鉀 待反應完全后 將試管冷卻 稱量 可以得到21 3g固體物質 請計算原固體混合物中氯酸鉀的質量 5 2016河南23 5 題3分 5 工業(yè)上可利用 鋁熱反應 焊接鋼軌 冶煉難熔金屬等 其原理是在高溫下用鋁將某些金屬從其氧化物中置換出來 若用鋁與四氧化三鐵反應來制取25 2kg鐵 理論上需要消耗鋁的質量是多少 6 2015河南23 5 題3分 5 鈦和鈦合金性能優(yōu)良 廣泛用于航空 造船和化學工業(yè)中 工業(yè)上常用鈉來制取鈦 在高溫時 鈉與四氯化鈦 TiCl4 反應生成氯化鈉和鈦 若要用該方法制取2 4kg鈦 理論上需要鈉的質量是多少 8 2013河南21 4 題3分 4 LiOH和NaOH的化學性質相似 神舟 飛船內 可用盛有LiOH的過濾網(wǎng)吸收航天員呼出的氣體 以降低CO2含量 請計算 用LiOH完全吸收176gCO2 生成Li2CO3和H2O 理論上至少需要LiOH的質量是多少