1、第五单元第五单元 化学方程式化学方程式竞赛思维空间竞赛思维空间【例1】(第三十一届河南初赛)定条件下，a、b、c、d四种物质在密闭容器中发生反应，测得反应前后各物质的质量如下表所示。下列有关说法中不正确的是()。A.参加反应的c与d的质量比为21B.xy65C.当y20时，该反应一定是化合反应D.x的取值范围：0 x30分析：参加反应的c与d的质量比为10 g5 g21，A说法正确；xy302010151065，B说法正确；当y20时，b是催化剂或既不是反应物，也不是生成物，则a物质是生成物，反应物是两种，生成物是一种，属于化合反应；当y20时，b是反应物，反应物是三种，生成物是一种，属于化合
2、反应，C说法正确；x可以大于30，例如当a是生成物时，x30，D说法不正确。解答：D【例2】某实验小组欲测定某白色粉末(已知是碳酸钠与碳酸氢钠的混合物)的组成，取三份质量不同的样品甲、乙、丙分别与30 g稀盐酸充分反应，得到的常温常压下气体体积关系如下表(已知二氧化碳常温常压下的密度是1.97 g/L，计算过程中保留两位小数)：计算样品中碳酸钠的质量分数是多少？分析：本题考查学生对表中数据分析处理能力，要通过比较分析从多组数据中筛选出对解决问题有帮助的数据。有些计算题如果运用质量守恒定律解题，可以化繁为简。化学计算中常用到的守恒有化学式中正负化合价总数值相等、反应前后质量守恒、反应中某元素守恒
3、、原子守恒、离子守恒、电荷守恒等。解答：解法一：由表中数据分析可知，乙组恰好完全反应，乙组反应生成的二氧化碳质量为1.786 L1.97 g/L3.52 g。设7.60 g混合物中含碳酸钠质量为x，生成的二氧化碳质量为y，则7.60 g混合物中含碳酸氢钠质量为7.60 gx，生成的二氧化碳质量为3.52 gy。解法二：由表中数据分析可知，乙组恰好完全反应，生成的二氧化碳质量为1.786 L1.97 g/L3.52 g。设 7.60 g 混合物中含碳酸钠质量为x，则7.60 g混合物中含碳酸氢钠质量为7.60 gx。依据碳酸钠和碳酸氢钠中的碳元素质量与生成物二氧化碳中碳元素质量相等可列式为1.高
4、氯酸(HClO4)是最强酸。现有一种不常见的氯的化合物叫做高氯酸氯，其分子中氯元素的质量分数为0.526，且每个分子中含有4个氧原子。(1)高氯酸氯的化学式为_。(2)高氯酸氯在室温下即发生分解反应，生成Cl2、O2和另一种氯的氧化物。已知该反应的化学方程式中3种产物的化学计量数相同。请写出该分解反应的化学方程式：_。Cl2O42Cl2O4=Cl2O2Cl2O6【解析】(1)设高氯酸氯分子中含有n个氯原子。解得n2，化学式为Cl2O4。2.具有可变价的金属往往只有一种价态较稳定：铁以3价、铜以2价较稳定，而汞的0价较稳定。下列金属硫化物在空气中灼烧时均产生SO2 气体。试写出它们在空气中灼烧的
5、化学方程式：(1)FeS：_。(2)HgS：_。【解析】(1)由题意知，铁以3价稳定，所以FeS在空气中灼烧生成Fe2O3和SO2；(2)由题意知，汞0价稳定，所以HgS在空气中灼烧生成Hg和SO2。3.我们常用原子利用率来衡量化学反应过程的原子经济性，其计算公式为原子利用率在“绿色化学工艺”中，理想状态是原子利用率为100%。在用丙炔(C3H4)合成甲基丙烯酸甲酯(C5H8O2)的过程中，欲使原子利用率达到最高，还需要其他的反应物有()。A.CO和CH3OH B.CO2和H2OC.H2和CO2 D.CH3OH和H2A【解析】丙炔(C3H4)合成甲基丙烯酸甲酯(C5H8O2)的过程中，欲使原子
6、利用率达到最高，根据原子守恒可知，A正确。4.(第三十届河南初赛)把A、B、C、D四种物质放在密闭容器中，在一定条件下充分反应，并测得反应物和生成物在反应前后各物质的质量如下表所示：下列说法正确的是()。A.物质C一定是化合物，物质D可能是单质B.反应后密闭容器中A的质量为19.7 gC.反应过程中，物质B和物质D变化的质量之比为8736D.若物质A与物质C的相对分子质量之比为194216，则反应中A和C的化学计量数之比为21A【解析】根据质量守恒定律可知，B的质量增加，是生成物，增加的质量17.4 g8.7 g8.7 g；D的质量增加，是生成物，增加的质量3.6 g0.4 g3.2 g；C的
7、质量减小，是反应物，减小的质量21.6 g021.6 g。综上分析，增加的质量8.7 g3.2 g11.9 g，减小的质量是21.6 g，所以A的质量是增加的，是生成物，增加的质量21.6 g11.9 g9.7 g，因此反应物是C，生成物是A、B、D；C是化合物，发生分解反应，D可能是单质，故A正确；A的质量是增加的，增加的质量是9.7 g，所以最后A的质量9.7 g19.7 g29.4 g，故B错误；B增加的质量是8.7 g，D增加的质量是3.2 g，所以物质B和物质D变化的质量比为8.73.28732，故C错误；A增加的质量是9.7 g，C减小的质量是21.6 g，因为A与C的式量之比为1
8、94216，所以反应中A和C的物质的量之比为5.(多选)(第三十一届“金钥匙”科技竞赛决赛)已知X和Y作用可以生成化合物Z，反应式：2XY=2Z。使不同质量的X、Y作用，生成Z，各物质质量记录如下表。若每次实验均至少有一种反应物用尽，则下列说法正确的是()。CDA.实验乙中，若再添加X，产生Z的质量也不会增加B.实验丙中，X和Y均恰好用尽C.实验丁中，若再添加Y，产生Z的质量也不会增加D.实验戊中，n的数值为20【解析】X和Y作用可以生成化合物Z，反应式：2XY=2Z。使不同质量的X、Y作用，生成Z，每次实验均至少有一种反应物用尽，由甲组数据可知，X的质量是1 g，生成Z的质量5 g，参加反应
9、的Y则为5 g1 g4 g，反应物X与Y的质量比为14。实验乙中Y物质是过量的，再添加X，Z的质量会增加，A错误；实验丙中X有剩余，故B错误；实验丁中，X与Y的质量比刚好14，两者恰好完全反应，再添加Y，产生Z的质量也不会增加，C正确；实验戊中X剩余1 g，n20，故D正确。6.小红称取5.0 g某品牌化肥(商标如图1)于烧杯中，加水完全溶解，滴入Ba(OH)2溶液，进行该化肥中(NH4)2SO4含量的测定(杂质溶于水但不参加反应)。测定数据如图2和下表所示。已知：(NH4)2SO4Ba(OH)2=BaSO42NH32H2O。(1)表格中的m、坐标轴上的a数值分别为_、_；(2)通过计算说明该化肥是否是合格产品。6.991.02 7.(第三十二届全国复赛)在100 mL稀盐酸中加入混合均匀的NaHCO3和KHCO3固体粉末，充分反应后使气体全部逸出，下图是加入粉末的质量与产生CO2(该状况下，气体的密度为1.964 g/L)体积的关系，请计算：(1)该盐酸中HCl的质量。(2)若该盐酸为120 mL时，加入粉末为58.5 g，求产生CO2的体积。(3)若粉末的质量为x g，该盐酸的体积为140 mL，产生的CO2体积为y L，试写出粉末质量x(g)与产生CO2体积y(L)之间的关系。
