浙教版八年级下册科学期末复习讲义八质量守恒定律与化学方程式.docx
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浙教版八年级下册科学期末复习讲义八质量守恒定律与化学方程式
质量守恒定律与化学方程式
知识梳理
一、质量守恒定律
1、内容:
在化学反应中,参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。
特别提醒:
①质量守恒定律只适用于化学变化,不适用于物理变化;
②没有参加反应的物质质量及不是反应生成的物质质量不能计入“总和”中;
③要考虑空气中的物质是否参加反应或物质(如气体)有无遗漏。
2、实质:
参加反应的各物质分子分解成原子,原子重新组合成新的分子的过程。
反应前后元素的种类没变;原子的种类和数量都没有改变,原子间只是进行重新组合,因此反应前后各物质的质量总和必然相等。
3、理解:
五个不变,两个一定改变,一个可能改变:
特别提醒:
①质量守恒定律的运用范围是一切化学变化,不包括物理变化、体积变化等。
②质量守恒定律中的“质量”指的是参加化学反应的反应物的质量和生成物的质量,不是反应物和生成物任意质量的简单相加。
4、质量守恒定律的应用:
(1)求反应物与生成物的质量
(2)反应物或生成物的化学式(3)判断是否全部反应
二、化学方程式
(一)定义:
用物质的化学式表示化学反应的式子(能直接反映质量守恒定律)。
例如:
碳在氧气中点燃磷在氧气中点燃双氧水的分解
(二)化学方程式表示的意义:
①、表示什么物质参加反应,结果生成了什么物质。
②、表示反应在什么条件下进行。
③、表示各物质之间原子和分子的个数比。
④、表示反应物、生成物各物质间的质量比。
(结合上面化学方程式说明)
(三)化学方程式的读法:
“+”读作“和”、“与”或“跟”,“===”读作“生成”
(四)化学方程式的书写:
1、书写原则:
(1)以客观事实为依据;
(2)遵循质量守恒定律。
2、书写规则:
左写反应物,右写生成物;写对化学式,系数要配平;中间连等号,条件须注明,气体
和沉淀
。
特别提醒:
a.化学式务必写正确;
b.催化剂只能写在“=”的上下方,不能当成反应物、生成物;
c.要注意反应条件,如:
点燃、加热(Δ)、高温、通电、催化剂等。
d.注明生成物的状态:
气体用“↑”(若反应物中也有气态物质,则生成物的气体不用“↑”来标明),沉淀用“↓”。
(五)化学方程式的配平:
反应前后原子种类和数目保持不变
注意点:
配平时只要在化学式前加数字(即化学计量数),不能改变化学式
常见的方法:
(1)最小公倍数法
如:
配平Al+Fe3O4→Fe+Al2O3
1 求出每一种原子在反应前后的最小公倍数;
2 使该原子在反应前后都为所求出的最小公倍数;
3 一般先从氧原子入手,再配平其他原子。
第一步:
配平氧原子Al+3Fe3O4→Fe+4Al2O3
第二步:
配平铁和铝原子8Al+3Fe3O4→9Fe+4Al2O3
第三步:
配平的化学方程式:
8Al+3Fe3O4
9Fe+4Al2O3
(2)观察法
如:
配平H2O+Fe→Fe3O4+H2
1 从化学式较复杂的一种生成物推求有关反应物化学式的化学计量数和这一生成物的化学计量数;
2 根据求得的化学式的化学计量数,再找出其它化学式的倾泄计量数,这样即可配平。
第一步:
配平氧原子4H2O+Fe→Fe3O4+H2
第二步:
配平氢原子、铁原子4H2O+3Fe→Fe3O4+4H2
第三步:
配平后的化学方程式:
4H2O+Fe
Fe3O4+4H2
(3)奇数配偶法
如:
配平FeS2+O2→Fe2O3+SO2
适用条件:
方程式中所配元素的原子个数的奇数只出现一次。
1 找出在化学反应中出现次数最多的元素;
2 从原子数为单数的元素入手(一般为氧元素)。
即乘2;
3 由已推求出的化学计量数决定其它化学式的化学计量数。
第一步:
在Fe2O3前乘2FeS2+O2→2Fe2O3+SO2
第二步:
配平铁原子4FeS2+O2→2Fe2O3+SO2
第三步:
配平硫原子4FeS2+O2→2Fe2O3+8SO2
第四步:
配平氧原子。
配平后的化学方程式为:
4FeS2+11O2
2Fe2O3+8SO2
(4)归一法
如:
配平:
适用条件:
如大多数碳氢化合物或含碳氢氧的化合物与氧气的反应,以及某些分解反应。
先设定
的系数为1,则确定CO2的系数为2,H2O的系数为3。
因为方程式右边氧原子总数为7,
中有一个氧原子,可确定O2的系数为3。
配得结果为
(六)化学方程式解题步骤:
(1)设未知量,用x、y等字母表示(不带单位);
(2)正确写出有关的化学方程式(注意配平);
(3)找出相关物质间的质量关系,写在对应化学式的下面;
(4)列出比例式,求出未知量;
(5)简明写出答案。
特别提醒:
①根据化学方程式计算要注意解题格式化,准确列出有关反应物或生成物质量比,特别是相对分子质量的计算;
②题设中未知数没有单位,求出的未知数应带单位;
③计算中已知量每步都要带单位。
夯实基础
1.在一个密闭容器中有四种物质,在一定条件下充分反应后,测得反应前后各物质的质量如下:
物质
X
Y
Z
Q
反应前质量/g
4
10
1
21
反应后质量/g
0
12
15
待测
已知x的相对分子质量为n,Q的相对分子质量为2n,则下列推断正确的是( )
A.反应后Q的质量为10g
B.反应中Y与Q发生改变的质量比为1:
1
C.反应后生成15gZ
D.该反应方程式中X与Q的化学计量数之比为2:
3
2.质量相同的下列四种物质,完全分解后制得氧气最多的是( )
A.H2O2B.KMnO4C.KClO3D.H2O
3.某化合物完全燃烧,需要O24.8g,同时只生成CO24.4g和水2.7g,则该化合物中( )
A.只含碳、氢两种元素B.只含碳、氧两种元素
C.含碳、氢、氧三种元素D.无法确定
4.在一个密闭容器中放入X、Y、Z、W四种物质,在一定条件下发生化学反应,一段时间后,测得有关数据如下表.则关于此反应的认识不正确的是( )
物质
X
Y
Z
W
反应前的质量(g)
2
1
16
16
反应后的质量(g)
19
m
2
13
A.物质Y可能是该反应的催化剂
B.若X与Z的相对分子质量比为17:
28,则反应中X与Z的计量数之比为1:
2
C.参加反应的Z与W的质量比为14:
3
D.该反应的基本类型为化合反应
5.西班牙瑞奥汀河是一条酸河,经调查发现是由于上游河床含有的物质R在水中氧的作用下发生反应所致,其反应的化学方程式是:
2R+2H2O+7O2═2H2SO4+2FeSO4则R的化学式是( )
A.FeSB.Fe2S3C.FeOD.FeS2
6.将一定量的苯(C6H6)和氧气置于一个完全密闭的容器中引燃,反应后生成二氧化碳、水和一种未知物X.测得反应前后各物质的质量如表:
物质
苯
氧气
二氧化碳
水
X
反应前质量/g
3.9
9.6
0
0
0
反应后质量/g
0
0
6.6
2.7
m
下列判断不正确的是( )
A.表中m的值为4.2B.物质X由碳、氧元素组成
C.物质X由碳、氢元素组成D.生产二氧化碳和水的分子个数比为1:
1
7.对于化学反应:
4P+5O2
2P2O5,下列说法正确的是( )
①参加反应的物质是磷和氧气②反应前后分子总数不变
③反应前后元素的种类不变④反应前后原子的种类和数目不变.
A.①②B.②③④C.①③④D.①②③④
8.铁在氧气中燃烧生成四氧化铁,在反应中Fe、O2、Fe3O4的质量比为( )
A.7:
4:
29B.21:
8:
29C.7:
4:
11D.7:
8:
29
9.若将agKClO3与bgMnO2的混合物加热到质量不再减少为止,得到剩余固体cg,则反应生成O2的质量是 克,同时会生成KCl 克。
10.化学变化是化学学科最具特色的内容,而质量守恒定律是认识化学变化的一个基本规律,对科学发展具有重大意义。
(1)用如图所示的3个实验验证质量守恒定律,其中不能达到实验目的是 (填序号),原因是 .
(2)蜡烛在空气中燃烧时生成二氧化碳和水,由此推断蜡烛中一定含有的元素是 (填元素符号),判断的依据是 .
(3)在密闭容器中放入X、Y、Z、W四种物质并使其发生反应,测得有关数据如下表.关于此反应的认识正确的是 (填字母序号).
物质
X
Y
Z
W
反应前的质量(g)
2
1
16
16
一段时间后的质量(g)
17
m
6
11
A.m=1B.该反应为化合反应
C.参加反应的Z与W的质量比是6:
11D.若该反应充分进行,反应后W仍有剩余.
11.
在天平两端各放等质量的两个锥形瓶(瓶口用单孔塞和导管连接起来,气球中装有等质量的大理石),如图所示.左盘锥形瓶中盛有M克水,右盘锥形瓶中盛有M克稀盐酸,天平平衡.
(1)实验开始时,将气球中的大理石倒入锥形瓶中,观察到的现象是 ,天平的指针 (填“偏左”“偏右”“在标尺中央”下同),原因是 。
(2)待上述实验的反应完成后,将锥形瓶瓶口上的单孔塞、导管和气球去掉,天平的指针 ;原因是 。
12.配平下列化学方程式
① Al+ HCl═ AlCl3+ H2
② Al+ Fe3O4═ Fe+ Al2O3
③ N2+ H2═ NH3
④ C2H2+ O2═ H2O+ CO2.
13.在反应2A+B═3C+D中,A和B的相时分子质量之比为5:
1,已知20gA与一定量B恰好完全反应,生成5gD,则在此反应中B和C的质量比为 .。
14.使含6克A、6克B、8克C的固体混合物充分反应后,得到的物质中,没有A、C;有15克B和若干克气体D,则反应前后各物质的质量比为A:
B:
C:
D= 。
15.有氢气与氧气的混合气共20克,在密闭的容器中点燃,生成水18克,则下列分析正确的是
A.氢气10克,氧气10克B.氢气2克,氧气18克
C.氢气1克,氧气19克D.氢气4克,氧气16克
16.小俞和小陆同学对化学计算很有心得.以下是他们解答一道计算题的实录.请你一起参与研究并完成相关问题.【题目】已知:
2KClO3
2KCl+3O2↑,两位同学为了测定实验室中氯酸钾药品是否纯净,取5g该药品与1g二氧化锰混合.加热该混合物时间后(假设杂质不参加反应),冷却,称量剩余固体质量,重复以上操作,依次称得加热时间后剩余固体的质量,记录数据如表:
加热时间
t1
t2
t3
t4
剩余固体质量g
4.24
4.16
4.08
4.08
(1)加热t3时间后,小王认为氯酸钾已经完全反应,请你帮他说明理由?
(2)小李根据质量守恒定律很快得到(5g+1g﹣4.08g)是 (填化学式)的质量.
(3)请你通过计算,帮助他们说明该药品氯酸钾是否纯净.
典型例题
【例1】配平下列化学方程式,如果配平系数为1,要写“1”.
(1) KClO3
KCl+ O2↑
(2) CH4+ O2
CO2+ H2O
(3) Fe2O3+ CO
Fe+ CO2
(4) FeS2+ O2
Fe2O3+ SO2
(5) Mg+ CO2
MgO+ C
(6) Al+ HCl═ AlCl3+ H2
(7) C2H2+ O2
CO2+ H2O.
(8) NH3+ Cl2
N2+ NH4Cl
(9) C3H8+ O2
CO2+ H2O
(10) Al(OH)3+ H2SO4═ Al2(SO4)3+ H2O
【例2】煤油中含有噻吩,噻吩(用X表示)有令人不愉快的气味,其燃烧的化学方程式可表示为:
X+6O2
4CO2+SO2+2H2O,则噻吩X的化学式为( )
A.C4H4S2B.C2H6SC.C4H4SD.C6H6S
【例3】在化学反应A+2B═C+D中,5.6gA和7.3gB恰好完全反应,生成12.7gC,同时得到D的质量是( )
A.0.2gB.5.6gC.0.4gD.0.73g
【例4】蜡烛在空气中燃烧时,共烧掉Ag蜡烛,用去Bg氧气,生成Cg水和Dg二氧化碳,反应物的总质量为W1g,生成物的总质量为W2g,则下列选项中错误的是( )
A.A+B=W1B.C+D=W2C.A+B=C+DD.A+C=W1+W2
【例5】将一定质量的a,b,c,d四种物质放入一密闭容器中,在一定条件下反应一段时间后,测得各物质的质量如表:
物质
a
b
c
d
反应前的质量/g
6.4
14.0
3.2
1.0
反应一段时间后的质量/g
10.0
7.2
x
1.0
下列有关说法正确的是( )
A.a和b是反应物B.x=3.2
C.该反应属于分解反应D.d一定是催化剂
【例6】某有机物6.0g在空气中完全燃烧,共得到17.6g二氧化碳和10.8g水,则该化合物的组成元素是( )
A.一定只含有碳元素B.一定只含有碳、氢两种元素
C.一定含有碳、氢、氧三种元素D.一定含有碳、氢元素,可能含有氧元素
【例7】下列关于化学方程式4P+5O2
2P2O5的读法,错误的是( )
A.磷和氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷
B.在点燃的条件下,每4体积的磷和5体积的氧气完全反应,生成五氧化二磷
C.在点燃的条件下,每4个磷原子和5个氧气分子结合生成2个五氧化二磷分子
D.在点燃的条件下,每124份质量的磷和160份质量的氧气完全反应,生成284份质量的五氧
化二磷
【例8】实验室用加热氯酸钾与0.3g二氧化锰混合物制取氧气,加热前称得混合物总质量24.8g,加热一段时间后,称得剩余固体质量为20.0g.
(1)反应产生氧气质量为g;
(2)计算反应后剩余固体中氯化钾的质量分数;
(3)剩余固体中钾元素质量分数为.
【例9】如右图是测定白磷燃烧前后质量的变化情况,用来检验质量守恒的实验,试回答
(1)此反应是否符合质量守恒定律?
(填“符合”或“不符合”).如果符合,请从分子、原子的角度,简要分析符合的原因:
.
(2)白磷燃烧时,观察到的现象是 .
(3)做这个实验前锥形瓶应预先装少量的细砂的原因是 .
(4)将橡皮塞上的玻璃棒放在酒精灯上灼烧到红热后,迅速用橡皮塞将锥形瓶塞紧,并将白磷引燃,这里要“迅速用橡皮塞将锥形瓶塞紧”的原因是 .
(5)若上述的橡皮塞没有塞紧,结果天平的指针会在 处(填“a”或“b”或“c”)
(6)在上述的实验中有时会出现:
白磷燃烧后,瓶塞突然“冲出”瓶口,请你分析出现此现象的可能原因.你能改进实验装置避免这种现象吗?
.
【例10】某小组的甲、乙、丙三位同学分别用4g硫在不同质量的氧气中燃烧,实验结果记录如下:
(单位:
克)
甲
乙
丙
所用氧气质量
2
4
6
产生二氧化硫质量
4
8
m
(1)m的数值应为多少?
(2)以上甲、乙、丙的实验哪些符合质量守恒定律?
(3)以上哪次实验中硫和氧气恰好完全反应?
【例11】在一定条件下,甲,乙,丙,丁四种物质在一密闭容器中充分反应,测得反应前后各物质的质量如表所示.
物质
甲
乙
丙
丁
反应前质量/g
1
20
15
2
反应后质量/g
m
29
0
8
(1)表格中m值是 ;
(2)该反应是 反应。
【例12】定量研究对于化学科学发展有重大作用,因此我们应该掌握好有关质量守恒定律的相关知识.
(1)在化学变化前后一定不变的是 .
①原子数目②原子的种类③分子数目④分子的种类
⑤元素的种类⑥物质的总质量⑦物质的种类
A.①②⑤⑥B.①③④⑥C.②③⑤⑦D.①④⑥⑦
(2)①某物质R在空气中燃烧生成了二氧化碳、二氧化硫和水,从化学反应前后元素种类变化情况的角度分析可知:
物质R中一定含有 元素,可能含 元素.
②某物质R共4.6g在空气中燃烧生成了8.8g二氧化碳和5.4g水,从化学反应前后元素种类变化情况的角度分析可知:
物质R中一定含有 元素.
(3)在一定条件下,在一个密闭容器内发生某反应,依据测得的反应过程中各物质的质量如表所示,回答下列问题
物质
X
Y
Z
W
反应前质量/g
10
3
90
0
反应后质量/g
3.2
3
a
3.2
表中a= ,在反应中Y这种物质可能是该反应的 剂.
【例13】工厂的烟气脱硫工艺,不仅能消除二氧化硫,还能将其转化为硫酸钙(CaSO4)等产品,实现“变废为宝”.反应的化学方程式为:
2CaCO3+O2+2SO2
2CaSO4+2CO2,现用1.25t含碳酸钙80%的石灰石吸收烟气中的二氧化硫.求:
(1)石灰石中碳酸钙的质量.
(2)可吸收二氧化硫的质量.
A组
1.甲烷在一定量的氧气中燃烧,测得反应前后各物质的质量如表所示:
物质
甲烷
氧气
水
二氧化碳
X
反应前质量/g
3.2
11.2
0
0
0
反应后质量/g
0
0
7.2
4.4
a
下列判断不正确的是( )
A.表中a的值为2.8B.若氧气的质量是12.8g,则无X生成
C.X含有氢元素D.X一定含有氧元素
2.下列各项:
①原子的数目;②分子的数目;③元素的种类;④物质的种类;⑤物质的分子个数;⑥各种原子的总数;⑦反应物和生成物的总质量.在化学反应前后,肯定没有变化的是( )
A.②③⑤B.①⑥C.①③⑥⑦D.①③⑥
3.下列叙述遵守质量守恒定律的是( )
A.镁带在空气中燃烧后,生成物质量大于镁带的质量,此反应不遵守质量守恒定律
B.10g酒精和10g水混和,可得到20g酒精溶液
C.6g硫和6g氧气反应,可生成12g二氧化硫
D.12g碳和12g氧气反应,可得到24g二氧化碳
4.在密闭容器中有甲、乙、丙、丁四种物质,在一定的条件下充分反应,测得反应前后各物质的质量分数如下图所示.下列说法正确的是( )
A.丁一定是化合物
B.丙一定是这个反应的催化剂
C.参加反应的甲的质量一定等于生成的丁和乙的质量之和
D.该反应可能是高锰酸钾的分解
5.小明在探究金属活泼性实验时把铜片投入稀硝酸中,看到有气泡冒出,好学的他去请教老师,老师用化学方程式3Cu+8HNO3═3Cu(NO3)2+2X+4H2O其中X是( )
A.H2B.NOC.NO2D.NH3
6.把a、b、c、d四种物质放入一密闭容器中,在一定条件下反应一段时间后,测得反应前后各物质的质量如表,下列说法中正确的是( )
物质
a
b
c
d
反应前的质量(g)
6.4
3.2
4.0
2.8
反应后的质量(g)
5.2
X
7.2
2.8
A.a和c是反应物B.d一定是催化剂
C.X的值是1.2D.该反应是分解反应
7.下列有关“守恒”的叙述中,正确的是( )
A.镁带在空气中燃烧后,生成物的质量跟原镁带的质量相等
B.将铁钉放入硫酸铜溶液中充分反应后取出,溶液质量减小
C.Ag碳酸钠溶液和bg石灰水恰好完全反应,所得溶液质量为(a+b)g
D.某物质燃烧后生成CO2、CO和SO2,则该物质一定含有碳、硫、氧元素
8.小王和小张两位伺学对化学计算很有心得.以下是他们解答一道计算题的实录.请你一起参与研究并完成相关问题.(计算结果精确到0.01)
题目:
将15g氯酸钾和3g二氧化锰混合后放入大试管中加热,收集所需氧气后,停止加热让试管冷却.称得试管内剩余固体的质量为10.8g求生成氯化钾的质量.
(1)小王很快得到(15g+3g﹣10.8g)是 (填化学式)的质量进而求出KCl的质量是 .
(2)小张依据上述计算的结果发现题目数据有问题.请你说明他发现的问题 .
(3)想要更正此题数据有许多方法.如将题目中“15g氯酸钾”改为“ag氯酸钾”,其他物质的质量不变,则a的取值范围是 .
9.解决问题常面临着方法的选择,面对不同的结果我们应继续探索.为得知15.8g高锰酸钾完全分解能产生多少克氧气,小柯与小妍分别采取了以下方法:
小柯:
实验测定法
小妍:
计算法
小柯在老师的指导下,将15.8g高锰酸钾充分加热,得到氧气1300mL.
解:
高锰酸钾中氧元素的质量分数
=
×100%=
×100%=40.5%
O2的质量为:
15.8g×40.5%=6.4g
答:
能产生6.4克氧气.
请回答:
(1)在本实验条件下,氧气的密度为1.4×l0一3g/mL,则由小柯的测量结果可算出15.8g高锰酸钾分解后所产生的氧气质量为 g(结果保留一位小数).
(2)大家经过讨论,认为小妍的计算方法明显错误,理由是
A.高锰酸钾中含氧元素 B.锰酸钾和二氧化锰中含氧元素
C.氧气中含氧元素 D.该反应属于分解反应
(3)请用正确的方法计算15.8g高锰酸钾完全分解所产生多少克氧气?
(4)若实验操作无误,不考虑实验中的误差,针对小柯的测定结果与你的计算结果,请提出一种合理的猜测:
.
10.某中学化学兴趣小组在实验室里制取氧气,小组成员将氯酸钾和二氧化锰的混合物16.5g在试管中加热至完全反应,冷却后称量,试管中固体质量变为11.7g.请回答下列问题:
(1)实验中发生反应的化学方程式为 ;
(2)实验中制得氧气的质量为 ;
(3)写出求解生成的氯化钾的质量(X)的比例式 ;
(4)原混合物中氯酸钾的质量为 ;
(5)原混合物中氯酸钾与二氧化锰的质量比为 .
11.设R表示某元素,且在下面反应中R元素化合价不变:
RxOy+3H2SO4=R2(SO4)3+zH2O,则x= ;y= ;z= .
12.一些企业用皮革废料熬制工业明胶,在加工过程中添加重铬酸钾,在加热条件下重铬酸钾分解,反应的化学方程式为:
4K2Cr2O7
4K2CrO4+2X+3O2↑,工业明胶制造药用胶囊,导致胶囊重金属铬超标.铬是一种重金属元素,能对肝、肾等内脏器官和DNA造成损伤.铬单质在加热时,能与浓硫酸反应生成硫酸铬(其中铬元素化合价为+3价),同时还生成一种大气污染物和一种常见的液体.
回答下列问题:
(1)K2CrO4中铬元素的化合价是 ;
(2)K2Cr2O7分解生成X的化学式为 ;
(3)铬单质与浓硫酸反应的化学方程式为 .
13.质量守恒定律的定量研究对化学科学发展具有重大作用.
(1)用化学方法可将过度排放的二氧化碳“