1、第五单元化学方程式第五单元化学方程式第一板块第一板块内容索引基础自主导学基础自主导学规律方法探究规律方法探究基础自主导学基础自主导学考点梳理自主测试一、质量守恒定律一、质量守恒定律1.定义定义参加化学反应参加化学反应的各物质的质量总和的各物质的质量总和,等于等于反应后生成反应后生成的各物的各物质的质量总和。质的质量总和。【考点梳理考点梳理】考点梳理自主测试2.理解理解(1)定律是针对化学变化而言的定律是针对化学变化而言的,不能用于解释物理变化中不能用于解释物理变化中的质量守恒。的质量守恒。(2)定律中定律中“参加反应的各物质质量参加反应的各物质质量”是指实际参加了化学反是指实际参加了化学反应的
2、物质的质量应的物质的质量,未参加反应的物质的质量不能计算在内。未参加反应的物质的质量不能计算在内。(3)从微观角度分析从微观角度分析,“质量守恒质量守恒”的原因是的原因是:化学反应前后化学反应前后,原原子的种类、数目、质量都没有改变。子的种类、数目、质量都没有改变。考点梳理自主测试3.应用应用(1)解释反应前后物质的质量变化及用质量差确定某一物质解释反应前后物质的质量变化及用质量差确定某一物质的质量。的质量。(2)推断反应物或生成物的化学式。推断反应物或生成物的化学式。(3)确定物质的组成元素。确定物质的组成元素。(4)进行各物质间相关量的计算。进行各物质间相关量的计算。考点梳理自主测试二、化
3、学方程式二、化学方程式1.定义定义用用化学式化学式来表示化学反应的式子。来表示化学反应的式子。2.意义意义(1)质的方面质的方面:表明表明反应物反应物和和生成物生成物及反应条件。及反应条件。考点梳理自主测试3.读法读法(以以4P+5O2 2P2O5为例为例)(1)质的方面质的方面:磷和氧气在磷和氧气在点燃点燃的条件下反应生成的条件下反应生成五氧化二磷五氧化二磷。(2)量的方面量的方面:每每124份质量的磷和份质量的磷和160份质量的氧气完全反应生成份质量的氧气完全反应生成284份份质量的质量的五氧化二磷五氧化二磷。每每4个磷原子和个磷原子和5个氧气分子完全反应生成个氧气分子完全反应生成2个个五
4、氧化二磷五氧化二磷分子。分子。考点梳理自主测试4.书写原则书写原则(1)必须以必须以客观事实客观事实为基础为基础,绝不能凭空臆想、臆造事实上绝不能凭空臆想、臆造事实上不存在的不存在的物质物质和和化学反应化学反应。(2)要遵守要遵守质量守恒定律质量守恒定律,等号两边的各原子的等号两边的各原子的种类种类与与数目数目必须相等。必须相等。考点梳理自主测试5.书写步骤书写步骤 考点梳理自主测试注意注意(1)化学方程式必须尊重客观事实。化学方程式必须尊重客观事实。(2)在配平过程中不得更改化学式中的小角码在配平过程中不得更改化学式中的小角码,只能更改化只能更改化学式前的化学计量数。学式前的化学计量数。(3
5、)配平后不要忘记标明反应条件配平后不要忘记标明反应条件,缺少条件的化学反应一缺少条件的化学反应一般是不能发生的般是不能发生的;在标出生成物的状态时要注意在标出生成物的状态时要注意:如果反应物如果反应物和生成物中都有气体和生成物中都有气体,气体生成物后就不标注气体生成物后就不标注“”。同样。同样,溶液溶液中的反应如果反应物和生成物中都有固体中的反应如果反应物和生成物中都有固体,固体生成物后也固体生成物后也不标注不标注“”。考点梳理自主测试6.配平化学方程式配平化学方程式(1)依据。依据。左右两边各元素的原子个数相等左右两边各元素的原子个数相等,即质量守恒。即质量守恒。(2)方法。方法。观察法观察
6、法:对于一些简单的化学方程式对于一些简单的化学方程式,可直接观察左右两边可直接观察左右两边各物质的化学式各物质的化学式,在相应物质的化学式前配上适当的化学计量在相应物质的化学式前配上适当的化学计量数数,使之相等即可。使之相等即可。最小公倍数法最小公倍数法:选择在反应式两边各出现过一次选择在反应式两边各出现过一次,且原子个且原子个数相差较多的元素作为突破口数相差较多的元素作为突破口,求出反应物与生成物中该元素求出反应物与生成物中该元素原子个数的最小公倍数原子个数的最小公倍数,再推出各化学式前的化学计量数。再推出各化学式前的化学计量数。考点梳理自主测试三、化学反应的类型三、化学反应的类型1.根据反
7、应物、生成物的种类和数目分为四种基本类型根据反应物、生成物的种类和数目分为四种基本类型考点梳理自主测试考点梳理自主测试2.根据在化学反应中得、失氧分类根据在化学反应中得、失氧分类 考点梳理自主测试四、根据化学方程式进行的有关计算四、根据化学方程式进行的有关计算1.计算依据计算依据:化学方程式中各物质之间的质量关系。化学方程式中各物质之间的质量关系。2.计算的步骤计算的步骤:“设、写、找、列、求、答设、写、找、列、求、答”,即即:第一第一,设出未设出未知数知数;第二第二,写出正确的化学方程式写出正确的化学方程式;第三第三,找出已知量和未知找出已知量和未知量的质量关系量的质量关系;第四第四,列出正
8、确的比例式列出正确的比例式;第五第五,求出未知数求出未知数;第第六六,写出简明答案。写出简明答案。为了便于记忆为了便于记忆,化学方程式的计算可编成如下口诀化学方程式的计算可编成如下口诀:一解二设最后答一解二设最后答,化学方程式不能错化学方程式不能错;准确找到质量比准确找到质量比,纯量代入不掺假纯量代入不掺假;所有单位须一致所有单位须一致,列式计算解决它。列式计算解决它。考点梳理自主测试3.基本题型基本题型:第一第一,有关纯净物的化学方程式的计算有关纯净物的化学方程式的计算;第二第二,含含杂质物质杂质物质(杂质不参加反应杂质不参加反应)的计算的计算;第三第三,溶液中的有关化学溶液中的有关化学方程
9、式的计算方程式的计算;第四第四,过量计算过量计算;第五第五,无数据无数据(或缺数据或缺数据)的计算的计算;第六第六,有关图像及数据分析题。有关图像及数据分析题。考点梳理自主测试1.用下列装置来验证质量守恒定律用下列装置来验证质量守恒定律(托盘天平未画出托盘天平未画出),能达到能达到目的的是目的的是()【自主测试自主测试】考点梳理自主测试解析解析:A.生成物中有气体生成生成物中有气体生成,装置也不是密闭容器装置也不是密闭容器,不能验不能验证证;B.两种物质不反应两种物质不反应,不能验证不能验证;C.镁带在空气中燃烧镁带在空气中燃烧,反应反应后固体质量会明显增大后固体质量会明显增大,因为有氧气参加
10、因为有氧气参加,另外该装置也不是另外该装置也不是在密闭容器中进行在密闭容器中进行,不能验证不能验证;D.铁与硫酸铜反应生成铜与硫铁与硫酸铜反应生成铜与硫酸亚铁酸亚铁,反应物中没有气体参加反应物中没有气体参加,生成物中也没有气体生成生成物中也没有气体生成,装装置可不密闭置可不密闭,可以验证。可以验证。答案答案:D考点梳理自主测试2.在下列各项中在下列各项中,化学反应前后肯定没有发生改变的是化学反应前后肯定没有发生改变的是()原子的数目原子的数目分子的数目分子的数目元素的种类元素的种类物质的总物质的总质量质量物质的种类物质的种类原子的种类原子的种类A.B.C.D.解析解析:根据化学反应的实质可知根
11、据化学反应的实质可知,反应前后原子种类、数目、反应前后原子种类、数目、质量没有变化质量没有变化,故物质总质量不变故物质总质量不变,元素种类不变。而化学变元素种类不变。而化学变化是产生新物质的变化化是产生新物质的变化,因此物质种类一定改变因此物质种类一定改变,分子个数可分子个数可能改变。能改变。答案答案:B考点梳理自主测试3.科研人员研发了一种以甲醇为原料的新型手机电池科研人员研发了一种以甲醇为原料的新型手机电池,其容量其容量为锂电池的为锂电池的10倍倍,可连续使用一个月才充一次电可连续使用一个月才充一次电,其电池反应其电池反应原理为原理为2CH3OH+3X+4NaOH2Na2CO3+6H2O,
12、其中其中X的化的化学式为学式为()A.O2B.COC.CO2D.H2答案答案:A考点梳理自主测试4.下列化学方程式书写正确的是下列化学方程式书写正确的是()解析解析:氧化铁与盐酸反应生成氯化铁氧化铁与盐酸反应生成氯化铁(FeCl3)和水和水,故故A错误错误;铁铁与氧气在点燃的条件下生成四氧化三铁与氧气在点燃的条件下生成四氧化三铁,故故C错误错误;硝酸钾与硝酸钾与氯化钙反应没有沉淀、气体或水生成氯化钙反应没有沉淀、气体或水生成,不能发生复分解反应不能发生复分解反应,故故D错误。错误。答案答案:B考点梳理自主测试5.从从2H2+O2 2H2O中获取的信息错误的是中获取的信息错误的是()A.在反应前
13、后在反应前后,元素的种类没有变化元素的种类没有变化B.在常温下氢气和氧气混合就可以发生反应在常温下氢气和氧气混合就可以发生反应C.4 g氢气与氢气与32 g氧气完全反应氧气完全反应,可以生成可以生成36 g水水D.在反应前后在反应前后,氢原子和氧原子的数目都没有改变氢原子和氧原子的数目都没有改变解析解析:由化学方程式可知由化学方程式可知,氢气与氧气在点燃的条件下才能反氢气与氧气在点燃的条件下才能反应应,故常温下氢气和氧气混合不会发生反应。故常温下氢气和氧气混合不会发生反应。答案答案:B考点梳理自主测试6.在密闭容器里放入四种物质在密闭容器里放入四种物质,使其在一定条件下充分反应使其在一定条件下
14、充分反应,数据如下表数据如下表,表述正确的是表述正确的是()A.未测值为未测值为3 gB.丙一定是催化剂丙一定是催化剂C.该反应属于分解反应该反应属于分解反应D.参与反应的甲与乙的质量比为参与反应的甲与乙的质量比为14 3 考点梳理自主测试解析解析:根据质量守恒定律根据质量守恒定律,未测物质乙的质量未测物质乙的质量=(25 g+15 g+1 g+5 g)-(11 g+1 g+22 g)=12 g,A项错误项错误;丙的质量不变丙的质量不变,因此丙可因此丙可能是该反应的催化剂能是该反应的催化剂,B项错误项错误;反应后甲质量减少了反应后甲质量减少了14 g,因因此甲是反应物此甲是反应物,丁的质量增加
15、了丁的质量增加了17 g,因此丁是生成物因此丁是生成物,乙物质乙物质减少了减少了3 g,因此乙是反应物因此乙是反应物,因此该反应属于化合反应因此该反应属于化合反应,C项错项错误。误。答案答案:D考点梳理自主测试7.下图是某化学反应的微观示意图下图是某化学反应的微观示意图,从图中获得的信息错误的从图中获得的信息错误的是是()A.该图表示的是一个化合反应该图表示的是一个化合反应B.该图表示反应物和生成物都有两种该图表示反应物和生成物都有两种C.原子是化学变化中的最小粒子原子是化学变化中的最小粒子D.化学反应中化学反应中,反应物、生成物的粒反应物、生成物的粒子子个数比可表示为个数比可表示为2 1 2
16、考点梳理自主测试解析解析:根据化学反应的微观示意图可知根据化学反应的微观示意图可知,该反应为该反应为1个单质的个单质的分子和分子和2个相同化合物的分子在一定条件下个相同化合物的分子在一定条件下,生成生成2个相同的个相同的新化合物的分子新化合物的分子,B项错误。项错误。答案答案:B考点梳理自主测试8.(1)运动会上运动会上“发令枪发令枪”里火药的成分为里火药的成分为KClO3、MnO2和红和红磷磷,当扣动扳机时当扣动扳机时,撞针撞击火药撞针撞击火药,产生热量使产生热量使KClO3分解产分解产生生O2;并引燃红磷产生白烟。试分别写出这两步反应的化并引燃红磷产生白烟。试分别写出这两步反应的化学方程式
17、。学方程式。;,基本反应类型是基本反应类型是 。考点梳理自主测试(2)“84”消毒液可用于灾区防疫消毒液可用于灾区防疫,其有效成分是次氯酸钠其有效成分是次氯酸钠(NaClO),制取它的化学方程式为制取它的化学方程式为2NaOH+X NaClO+NaCl+H2O,则则X的化学式为的化学式为。求出。求出NaClO中氯元素化合价并在该化学式中表示出来中氯元素化合价并在该化学式中表示出来。(3)固体固体MgH2是氢能源汽车的供能剂是氢能源汽车的供能剂,MgH2可以和水反应生可以和水反应生成一种碱成一种碱,同时释放出氢气同时释放出氢气,该反应的化学方程式是该反应的化学方程式是 。考点梳理自主测试解析解析
18、:(1)氯酸钾受热在二氧化锰的催化下分解为氯化钾和氯酸钾受热在二氧化锰的催化下分解为氯化钾和考点梳理自主测试(2)根据化学反应前后原子种类和数目都不变可知根据化学反应前后原子种类和数目都不变可知,反应后有反应后有2个钠原子、个钠原子、2个氢原子、个氢原子、2个氧原子、个氧原子、2个氯原子个氯原子,反应前有反应前有2个钠原子、个钠原子、2个氧原子和个氧原子和2个氢原子个氢原子,故故1个个X分子中含有分子中含有2个氯个氯原子原子,故故X的化学式为的化学式为Cl2;在在NaClO中中,Na元素的化合价为元素的化合价为+1价价,O元素的化合价为元素的化合价为-2价价,设次氯酸钠中氯元素的化合价为设次氯
19、酸钠中氯元素的化合价为x,根据化合物中元素的正负化合价的代数和为根据化合物中元素的正负化合价的代数和为0,则则+1+x+(-2)=0 解得解得x=+1。(3)根据题意知根据题意知,反应物为反应物为MgH2和水和水,生成物为生成物为一种碱和氢气一种碱和氢气,因此该碱应该是氢氧化镁因此该碱应该是氢氧化镁,因此该反应方程式因此该反应方程式为为MgH2+2H2OMg(OH)2+2H2。考点梳理自主测试(3)MgH2+2H2OMg(OH)2+2H2 规律方法探究规律方法探究归类示例一归类示例二归类示例三归类示例四【例【例1】在教师引导在教师引导下学生进行下学生进行“化学反应化学反应中中,反应物与生成物的
20、质反应物与生成物的质量关系量关系”的实验探究。的实验探究。下图中实验装置和选用下图中实验装置和选用药品分别以药品分别以A、B、C、D表示表示:归类示例一归类示例一质量守恒定律质量守恒定律归类示例一归类示例二归类示例三归类示例四A、B、C、D四个实验分别由甲、乙、丙、丁四个组的同四个实验分别由甲、乙、丙、丁四个组的同学来完成学来完成,他们都进行了规范的操作、准确的称量和细致的他们都进行了规范的操作、准确的称量和细致的观察。观察。(1)A实验实验:白磷刚引燃白磷刚引燃,立即将锥形瓶放到天平上称量立即将锥形瓶放到天平上称量,天平天平不平衡不平衡,结论是质量不守恒。等锥形瓶冷却后结论是质量不守恒。等锥
21、形瓶冷却后,重新放到天平重新放到天平上称量上称量,天平平衡天平平衡,结论是质量守恒。你认为结论正确的是结论是质量守恒。你认为结论正确的是(填填“前一种前一种”或或“后一种后一种”),而导致另一种结论错误的而导致另一种结论错误的原因是原因是。归类示例一归类示例二归类示例三归类示例四(2)丙组同学认为丙组同学认为C实验说明了质量守恒。请你从原子的角实验说明了质量守恒。请你从原子的角度说明守恒的原因度说明守恒的原因:。乙、。乙、丁两组同学得到的错误结论是丁两组同学得到的错误结论是“B、D两个实验说明质量不守两个实验说明质量不守恒恒”。请分析。请分析B实验中天平不平衡的原因是实验中天平不平衡的原因是;
22、D实验中天平不平衡的原因是实验中天平不平衡的原因是。归类示例一归类示例二归类示例三归类示例四解析解析:(1)因为白磷刚引燃时因为白磷刚引燃时,装置内气体受热膨胀装置内气体受热膨胀,因此气球因此气球胀大胀大,气球受到的浮力增大气球受到的浮力增大,所以立即将锥形瓶放到天平上称所以立即将锥形瓶放到天平上称量量,天平不平衡天平不平衡,而待锥形瓶冷却后而待锥形瓶冷却后,气球缩小气球缩小,因此重新放到天因此重新放到天平上称量平上称量,天平平衡天平平衡;(2)C实验能够证明质量守恒定律实验能够证明质量守恒定律,是由于是由于在化学反应的过程中反应物中的原子重新组合成生成物在化学反应的过程中反应物中的原子重新组
23、合成生成物,反反应前后原子的种类、数目、质量不变应前后原子的种类、数目、质量不变,因此反应前后物质的因此反应前后物质的质量相等质量相等;B实验中的盐酸和碳酸钙反应生成二氧化碳气体实验中的盐酸和碳酸钙反应生成二氧化碳气体,二氧化碳气体逸出二氧化碳气体逸出,使反应后容器内物质的质量减小使反应后容器内物质的质量减小,因此天因此天平不平衡平不平衡;D实验中镁条燃烧时与空气中的氧气反应生成氧实验中镁条燃烧时与空气中的氧气反应生成氧化镁化镁,且反应过程中产生的白烟扩散到空气中且反应过程中产生的白烟扩散到空气中,因此天平不平因此天平不平衡。衡。归类示例一归类示例二归类示例三归类示例四答案答案:(1)后一种白
24、磷燃烧放出的热量使气体受热膨胀后一种白磷燃烧放出的热量使气体受热膨胀,气气球胀大使受到的浮力增大球胀大使受到的浮力增大,使得天平不平衡使得天平不平衡(2)因为反应前后原子的种类、数目、质量没有改变反应因为反应前后原子的种类、数目、质量没有改变反应后生成的后生成的CO2逸出逸出,物质的质量减小镁条与空气中的氧气物质的质量减小镁条与空气中的氧气反应生成氧化镁反应生成氧化镁,生成氧化镁的质量大于镁的质量生成氧化镁的质量大于镁的质量(其他合理其他合理答案也可答案也可)归类示例一归类示例二归类示例三归类示例四归类示例一归类示例二归类示例三归类示例四【例【例2】利用工业煤制乙二醇利用工业煤制乙二醇(重要的
25、化工原料重要的化工原料),因具有低因具有低成本、低能耗、低排放等特点而具有非常广阔的前景成本、低能耗、低排放等特点而具有非常广阔的前景,该制该制备过程如下图所示。请回答下列问题。备过程如下图所示。请回答下列问题。(1)“造气造气”过程的微观示意图如下过程的微观示意图如下,则制备合成气的化学方则制备合成气的化学方程式为程式为 。归类示例二归类示例二化学方程式及其书写化学方程式及其书写归类示例一归类示例二归类示例三归类示例四(2)合成气有还原性合成气有还原性,可用于冶炼钢铁。请写出合成气与可用于冶炼钢铁。请写出合成气与Fe2O3反应的一个化学方程式反应的一个化学方程式:。(3)合成气在不同催化剂作
26、用下合成气在不同催化剂作用下,可以合成不同的物质。仅可以合成不同的物质。仅用合成气为原料且原子利用率为用合成气为原料且原子利用率为100%,则不可能得到的物质则不可能得到的物质是是。A.草酸草酸(HOOCCOOH)B.甲醇甲醇(CH3OH)C.尿素尿素CO(NH2)2(4)从煤直接作燃料到用煤制取乙二醇从煤直接作燃料到用煤制取乙二醇,你得到的启示是你得到的启示是 。归类示例一归类示例二归类示例三归类示例四(2)CO与与Fe2O3在高温下反应生成铁和二氧化碳在高温下反应生成铁和二氧化碳,H2与与Fe2O3在高温下反应生成铁和在高温下反应生成铁和H2O。(3)根据反应前后元素种类不变和质量守恒定律
27、根据反应前后元素种类不变和质量守恒定律,不可能得不可能得到草酸和含氮元素的尿素到草酸和含氮元素的尿素。(4)化学对资源的开发利用及促进社会发展起着重要作用。化学对资源的开发利用及促进社会发展起着重要作用。归类示例一归类示例二归类示例三归类示例四(3)AC(4)化学能指导人类合理利用资源化学能指导人类合理利用资源(其他合理答案也可其他合理答案也可)归类示例一归类示例二归类示例三归类示例四【例【例3】化学反应有不同的分类方法。对下列反应的分类化学反应有不同的分类方法。对下列反应的分类错误的是错误的是()归类示例三归类示例三化学反应类型的判断化学反应类型的判断归类示例一归类示例二归类示例三归类示例四
28、解析解析:反应反应8Al+3Fe3O4 4Al2O3+9Fe是一种单质和一种化是一种单质和一种化合物反应生成另外一种单质和另外一种化合物合物反应生成另外一种单质和另外一种化合物,因此该反应因此该反应属于置换反应属于置换反应,A项错误。项错误。答案答案:A归类示例一归类示例二归类示例三归类示例四归类示例一归类示例二归类示例三归类示例四【例【例4】向盛有向盛有100 g稀硫酸的烧杯中加入一定量的镁粉稀硫酸的烧杯中加入一定量的镁粉,固体完全溶解后固体完全溶解后,再向所得溶液中加入再向所得溶液中加入NaOH溶液溶液,所得沉淀所得沉淀质量与加入质量与加入NaOH溶液的质量关系如图所示。溶液的质量关系如图
29、所示。(1)计算氢氧化钠溶液中溶质计算氢氧化钠溶液中溶质质量分数。质量分数。(2)与氢氧化钠溶液反应所消耗与氢氧化钠溶液反应所消耗H2SO4的质量是多少克的质量是多少克?(要求写出计算过程要求写出计算过程)归类示例四归类示例四根据化学方程式的计算根据化学方程式的计算归类示例一归类示例二归类示例三归类示例四答案答案:解解:(1)设与硫酸镁反应消耗设与硫酸镁反应消耗NaOH的质量为的质量为x。2NaOH+MgSO4Mg(OH)2+Na2SO480 58x 8.7 g归类示例一归类示例二归类示例三归类示例四(2)设与氢氧化钠溶液反应所消耗设与氢氧化钠溶液反应所消耗H2SO4的质量为的质量为y。2NaOH+H2SO4Na2SO4+2H2O80 9880 g30%y解得解得y=29.4 g答答:(1)氢氧化钠溶液中溶质质量分数为氢氧化钠溶液中溶质质量分数为30%;(2)与氢氧化钠溶液反应所消耗与氢氧化钠溶液反应所消耗H2SO4的质量为的质量为29.4 g。归类示例一归类示例二归类示例三归类示例四本本 课课 结结 束束
