第五单元定量研究化学反应.docx
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第五单元定量研究化学反应
第五单元定量研究化学反应
【课程标准】：
1.理解质量守恒定律的含义和实质，会用实验的方法验证质量守恒定律。
2.了解化学方程式的书写原则和方法，能正确书写化学方程式，初步学会化学方程式的含义。
3.会根据质量守恒定律的质量关系进行计算。
【考点梳理】
考点1、质量守恒定律
1、含义:
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。
说明：
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、微观解释：
在化学反应前后，原子的种类、数目、质量均保持不变（原子的“三不变”）。
3、化学反应前后
（1）一定不变宏观：
反应物、生成物的总质量不变；元素种类、质量不变微观：
原子的种类、数目、质量不变
（2）一定改变宏观：
物质的种类一定变
微观：
分子种类一定变
（3）可能改变：
分子总数可能变
例题1：
在奥运比赛中，举重运动员举重前常用白色的“镁粉”搓手，是因为“镁粉”质轻、吸水性好，可做防滑剂。
“镁粉”的有效成分是碱式碳酸镁，它不可燃，300℃即分解，其分解的化学方程式是：
Mg5（OH）2（CO3）4
5MgO+X+4CO2↑，则X的化学式为
A.O2B.COC.Mg（OH）2D.H2O
解析：
根据质量守恒定律中关于反应前后原子的种类及个数不会变化分析解答即可．根据质量守恒定律，在化学反应前后，原子的种类和数目保持不变，可推知X中含有2个氢原子、一个氧原子，化学式为H2O．故选D
例题2：
一定条件下，在一个密闭容器内发生某反应，测得反应前后各物质的质量如下表所示，下列说法正确的是
物质
CO2
O2
H2O
W
反应前质量（g）
6
58
5
23
反应后质量（g）
X
10
32
0
A.该反应属于化合反应
B.W是一种由碳、氢两种元素组成的化合物
C.W是一种由碳、氢、氧三种元素组成的化合物
D.X的值为44
解析：
根据质量守恒定律，由物质质量的增减量可确定反应物和生成物的质量，从而得出x的值，再根据物质的化学式和物质的质量可确定物质的元素组成．参加反应的质量为：
23+48=71g=生成物的质量（32-5+x-6），得x=50g
A、生成物的种类是两种，故不是化合反应。
B、根据元素守恒和解析解答可以知道在X中含有碳元素、氢元素和氧元素，故B错；C对
D、x的值为50，故D错误．故选B．
练习：
1、氯碱工业的反应原理是电解饱和食盐水，下列物质不可能是氯碱工业产品的是（）
A.H2B.Cl2C.Na2CO3D.NaOH
2、某密闭容器中有X、氧气和二氧化碳三种物质，在一定条件下充分反应,测得反应前后各物质的质量如下表。
根据表中信息，判断下列说法正确的是（）
物质
X
O2
CO2
H2O
反应前质量/g
16
70
1
0
反应后质量/g
0
待测
45
36
A.该反应为置换反应B.X中一定含有碳、氢两种元素
C.表中“待测”值为5D.反应生成的CO2和H2O的质量比为45:
36
3、工业上利用下列反应制取金属Hg：
4HgS＋4CaO=4Hg＋3X＋CaSO4。
该反应中X的化学式为（）
ACaSBSO2CSO3DCaSO3
4、煤气中加人有特殊气味的乙硫醇可提示煤气是否泄漏。
乙硫醇（用X表示）燃烧时发生的反应为：
2X＋9O2点燃4CO2十2SO2十6H2O，则X是（）
A.C4H12S2B.C2H6SC.C2H6O2D.C2H6
5、（2014乐山）有机物X在一定条件下可转化为Y和Z,其反应的微观示意图如下。
有关说法中，正确的是（）
→+
Z
X
Y
A．X、Y、Z都是有机物B．Y中碳、氢原子个数比为1:
4
C．X中碳、氢元素的质量比是1:
3D．X的化学式是C2H5OH
6、（2014年成都）我国科学家创造性地构建了“单中心铁催化剂”，在甲烷高效转化研究中获得重大突破。
其成果在最近的美国《科学》杂志发表。
该转化的微观示意图如下：
有关转化的说法错误的是（）
A.
催化剂改变了反应速率
B.反应前后原子的种类发生了变化
C.生成物之一为
D.反应物与生成物均有分子构成
考点2：
化学方程式
1、含义：
用化学式表示化学反应的式子。
能直接反映质量守恒定律。
2、书写原则：
1）以客观事实为基础
2）遵守质量守恒定律（标准：
两边原子的种类和数目相等）
3）表示的意义：
⑴表示反应物、生成物和反应条件
⑵表示各物质间的质量比（质量比＝各物质的相对分子质量×各化学式前面的系数的积的比）
⑶表示各物质的微粒个数比（即各化学式前面的系数比）
例如：
以2H2＋O22H2O为例
①表示氢气与氧气在点燃条件下生成水
②表示氢气、氧气与水的质量比为4：
32：
36
③表示氢分子、氧分子与水分子的个数比为2：
1：
2
4、书写的步骤
1、写写出反应物、生成物的化学式2、配配平方程式
3、注注明反应条件和生成物的状态4、等将横线改为等号
方程式的配平
1）、标准：
方程式两边原子种类和数目相等即配平了
2）、配平的原则：
在化学式前面加上适当的系数来保证方程式两边原子种类和数目相等。
3）、方法：
最小公倍数法
4、化学方程式的读法以2H2＋O22H2O为例
①从反应物、生成物和反应条件角度：
氢气与氧气在点燃条件下生成水
②从各物质的质量比角度：
每4份质量的氢气与32份质量的氧气在点燃条件下生成36份质量的水
③从各物质的微粒个数比角度：
每2个氢分子与1个氧分子在点燃条件下生成2个水分子。
例题：
下列有关化学方程式书写不正确的是
A.用盐酸除铁锈：
Fe2O3+6HCl====2FeCl3+3H2O
B.镁带在空气中燃烧：
Mg+O2
MgO2
C.验证铁比铜活泼：
Fe+CuSO4====Cu+FeSO4
D.用熟石灰处理工业生产中含硫酸的废水：
Ca（OH）2+H2SO4====CaSO4+2H2O
解析：
书写化学方程式的步骤一般有四步：
1．根据实验事实，在式子的左、右两边分别写出反应物和生成物的化学式，并在式子的左、右两边之间画一条短线；当反应物或生成物有多种时，中间用加号（即“+”）连接起来．
2．配平化学方程式，并检查后，将刚才画的短线改写成等号（表示式子左、右两边每一种元素原子的总数相等）．
3．标明化学反应发生的条件（因为化学反应只有在一定的条件下才能发生）；如点燃、加热（常用“△”号表示）、催化剂、通电等．并且，一般都写在等号的上面，若有两个条件，等号上面写一个下面写一个，等等．
4．注明生成物中气体或固体的状态符号（即“↑”、“↓”）；一般标注在气体或固体生成物的化学式的右边．但是，如果反应物和生成物中都有气体或固体时，其状态符号就不用标注了．
可以根据以上书写步骤来判断题中的化学方程式是否正确。
Mg在空气中燃烧生成的是MgO故B是错误的。
练习：
1．下列化学方程式书写正确的是（）
A．2Fe+6HCl＝2FeCl3+3H2↑B．CO+Fe2O3
2Fe+CO2
C．2NaOH+CuSO4＝Na2SO4+Cu（OH）2D．NaHCO3+HCl＝NaCl+CO2↑+H2O
2．下图是四位同学对某一化学方程式意义的描述，他们描述的化学方程式是（）
A．2H2O2
2H2O+O2↑
B．Na2CO3+Ca（OH）2==CaCO3↓+2NaOH
C．C2H5OH+3O2
2CO2+3H2O
D．2NaOH+H2SO4==Na2SO4+2H2O
3.我们在选购包装（或罐装）食品时，“配料”一项中常常看到“山梨酸”或“山梨酸钾”的字样，山梨酸钾（C6H7KO2）在常温下是一种白色或微黄色粉末，易溶于水、乙醇。
山梨酸钾是以山梨酸（C6H8O2）和碳酸钾或氢氧化钾为原料，在经过化学反应后制作而成。
山梨酸及山梨酸钾是国际粮农组织和卫生组织推荐的高效安全的防腐保鲜剂，广泛应用于食品、饮料、烟草、农药、化妆品等行业。
（1）22.4g山梨酸中含氧元素的质量是g。
（2）请写出山梨酸与氢氧化钾发生中和反应生成山梨酸钾的化学方程式：
。
4.（2014临沂）以下是某化学反应的微观示意图（表示氧原子，表示氢原子）
⑴该反应的化学方程式为_____________________________________________；
⑵以上变化的基本反应类型是_______________________；
⑶结合上图，从原子、分子的角度分析，在化学反应过程中，_______可分，而________不能再分。
5.（2014南充）
（1）学校运动会上短跑项目“发令枪”里的火药成分为KClO3，MnO2和红磷，当扣动扳机时，①撞针撞击火药，产生热量使KClO3分解产生O2②并引燃红磷产生白烟．试分别写这两步反应的化学方程式．
① ；
② 基本反应类型是 ．
（2）“84”消毒液可用于灾区防疫，其主要成分是次氯酸钠（NaClO），制取它的化学方程式为2NaOH+X═NaClO+NaCl+H2O，则X的化学式为 ．求出NaClO中氯元素化合价并在该化学式中表示出来．
（3）固体MgH2是氢能源汽车的供能剂，MgH2可以和水反应生成一种碳，同时释放出氧气，该反应的化学方程式是 ．
考点3：
利用化学方程式的简单计算
一、依据：
利用化学方程式能反映物质间的质量比，且质量比呈正比例关系。
二、步骤：
①设未知数；②根据题意写出方程式；③根据化学方程式找出已知量与未知量的质量比；④列出比例式，并求出未知数；⑤答
注意：
①由于方程式只能反应物质间的质量比，因此代入方程式中的各个量必须是质量。
②由于方程式中各物质是纯净物，因此代入方程式中的量必须是纯净物的质量。
③单位必须统一。
例题：
为了测定某碳酸钠样品中杂质氯化钠的质量分数，李明同学进行了三次实验，反应的化学方程方程式为：
Na2CO3＋CaCl2＝CaCO3↓＋2NaCl。
实验数据如下表：
编号
第1次
第2次
第3次
所取固体样品的质量/g
7
5
5
加入氯化钙溶液的质量/g
50
50
75
反应后生成沉淀的质量/g
4
4
4
完成下列计算：
（1）碳酸钠样品中碳酸钠的质量是多少？
（2）加入氯化钙溶液的溶质质量分数是多少？
（3）碳酸钠样品中杂质氯化钠的质量分数是多少？
（1）解：
由题意，设碳酸钠的质量为x
Na2CO3＋CaCl2＝CaCO3↓＋2NaCl
106100
x4g
106:
100＝x:
4g
X＝4.24g
（2）设参加反应的氯化钙质量为y
Na2CO3＋CaCl2＝CaCO3↓＋2NaCl
111100
y4g
111:
100＝y:
4g
y＝4.44g
分析李明的实验数据可知，第2次恰好完全反应。
加入的氯化钙溶液的溶质质量分数为：
×100%＝8.88%
（3）碳酸钠样品中杂质氯化钠的质量：
5g－4.24g＝0.76g
氯化钠的质量分数：
×100%＝15.2%
（其他解法，只要合理且答案正确均给分）
练习：
1、（2013.泉州市）钛（Ti）是广泛应用于航空、航海等领域的一种重要金属。
在一定条件下，钛由四氯化钛（TiCl4）和金属镁反应而制得：
TiCl4+2Mg==Ti+2MgCl2。
现有380Kg四氯化钛，可生产金属钛多少千克？
2、（2013.咸宁市）将6.8g含杂质的锌粒，加入到盛有50.0g过量的稀硫酸的烧杯中（杂质不溶于水，也不与稀硫酸反应），充分反应后，称得烧杯内物质的总质量为56.6g。
试计算：
（1）生成氢气的质量。
（2）锌粒中所含锌的质量分数（精确到0.1%）
3、（2014南充）将一定质量的金属锌投入到100g稀硫酸中恰好完全反应，放出气体的质量与反应时间的关系如图所示．试求：
（1）完全反应后生成H2的质量为 g；
（2）所用硫酸溶液中溶质的质量分数．
第五单元《化学方程式》测试题
可能用到的相对原子质量：
H1C12N14O16Al27P31Zn65
一、选择题
1．在下列各项中，化学反应前后肯定没有发生改变的是（）
①原子的数目②分子的数目③元素的种类④物质的总质量⑤物质的种类⑥原子的种类
A.①③④⑤B.①③④⑥C.①④⑥D.①③⑤
2．根据质量守恒定律判断，铁丝在氧气中完全燃烧，生成物的质量（）
A.一定大于铁丝的质量B.一定小于铁丝的质量
C.一定等于铁丝的质量D.不能确定
3．化学方程式3Fe+2O2
Fe3O4可读作（）
A．铁加氧气等于四氧化三铁B．三个铁加两个氧气等于一个四氧化三铁
C．铁和氧气点燃后生成四氧化三铁D．铁加氧气点燃等于四氧化三铁
4．某物质在纯氧中燃烧生成了氮气和水蒸气，该物质一定含有（）
A.氮元素和氧元素B.氢元素和氧元素C.氮元素和碳元素D.氮元素和氢元素
5．下列化学方程式正确的是（）
A.S+O2
SO2↑B.4Al+3O2
2Al2O3
C.P+O2
PO2D.Mg+O2
MgO2
6．下列反应不属于分解反应的是（ ）
A．H2CO3==CO2↑+H2O B．2HgO
2Hg+O2↑
C．2H2O2
2H2O+O2↑D．Mg+CuO
Cu+MgO
7．以下反应中．有一种元素从＋2价变为0价的是（ ）
A．S+O2
SO2 B．2Mg+O2
2MgO
C．CuO+H2
Cu+H2O D．2H2O
2H2↑+O2↑
8．化学方程式aC2H2+bO2
cH2O+dCO2配平后a、b、c、d之和为（ ）
A．15 B．14 C．13 D．10
9．在化学反应X+2Y====Z中，3gX和足量Y充分反应后生成8gZ，则参加反应的Y的质量为（）
A.2.5gB.3gC.5gD.6g
10．下列各式中，正确表示铝与稀硫酸反应的化学方程式是（）
A．Al+H2SO4====AlSO4+H2↑
B．2Al+3H2SO4====Al2（SO4）3+3H2↑
C.Al+2H2SO4====Al（SO4）2+2H2↑
D.2Al+H2SO4====Al2SO4+H2↑
11．在2A+B==2C反应中，已知A的相对分子质量为24，C的相对分子质量为40，则B的相对分子质量为（）
A.16gB.32gC.16D.32
12．下列说法能用质量守恒定律解释的是（）
A．mg水受热变为mg的水蒸气B．62g磷和80g的氧反应生成142g五氧化二磷
C．20g食盐溶于80g水得到100g的食盐水D．拧开盛酒精的瓶盖一段时间后质量变小
13．9g水在通电条件下可生成氢气的质量是（）
A.1gB.2gC.3gD.4g
14．在2H2O2
2H2O+O2↑的反应中，反应前后肯定发生变化的是（）
A．元素种类B．各种原子的数目
C．氧元素的化合价D．物质的质量总和
15．铝在氧气中燃烧生成氧化铝。
在这个反应中，铝、氧气、氧化铝的质量比是（）
A．27∶32∶102B．27∶24∶43C．4∶3∶2D．108∶96∶204
16．由化学方程式CxHyOz+5O2==4CO2+4H2O，可知x、y、z的值分别是（ ）
A．1、2、3 B．2、4、1 C．4、8、2 D．4、4、1
17．人在剧烈运动后，血液中会产生较多的乳酸（化学式为C3H6O3），使肌肉酸痛。
放松一段时间后，由于乳酸与吸入的氧气反应生成二氧化碳和水，而使肌肉的酸痛感消失。
表示该反应的化学方程式正确的是（ ）
A．C3H6O3+3O2=3CO2+3H2OB．C3H6O3+O2=CO2+H2O
C．C3H6O3+3O2=3CO2↑+3H2O D．2C3H6O3+5O2=6CO2+6H2O
18．某纯净物X在密闭容器中稍加热就分解为NH3、H2O和CO2，根据这一实验事实不能得出的结论是（）
A.X由四种元素组成B.X是化合物C.X中有水D.X不稳定
19．西班牙的瑞奥汀河是一条酸河，河水中含有硫酸和硫酸亚铁。
经调查发现，酸河形成的原因是由于上游河床含有的某种物质R在水中氧的作用下发生反应所致，其反应的化学方程式为：
2R+2H2O+7O2====2FeSO4+2H2SO4，则R的化学式为（）
A.FeSB.Fe2S3C.FeS2D.FeO
20．在一个密闭容器内有A、B、C、D四种物质，在一定条件下充分反应，测得反应前后各物质的质量如下：
下列说法正确的是（ ）
物质
A
B
C
D
反应前质量/g
4
6
111
4
反应后质量/g
待测
15
0
84
A．该闭容器中发生的化学变化属于分解反应
B．密闭容器中发生的化学变化属于化合反应
C．该反应中A、B、C、D四种物质（参加反应或生成）的质量比为26∶9∶111∶80
D．反应后密闭容器中A的质量为22g
二、填空题
21.
（1）下列化学方程式中分别有以下错误中的一种，请将相应序号填在题号后的括号内。
A．不符合反应客观事实 B．缺少反应条件
C．不符合质量守恒定律 D．缺少或用错“↑”或“↓”符号
4Fe+3O2
2Fe2O3（ ）
C+O2
CO2↑（ ）
H2+O2
H2O（ ）
2H2O==2H2↑+O2↑（ ）
Mg+O2
MgO2（ ）
2KMnO4==K2MnO4+MnO2+O2↑（ ）
A1+O2
A12O3（ ）
Fe+CuSO4==FeSO4+Cu↓（ ）
22.
（1）近几年来，科学发现在生物体内存在少量一氧化氮，它有扩张血管和增强记忆力的功能，成为当前生物科学研究的热点。
一氧化氮是工业制取硝酸的中间产物，生成一氧化氮的化学方程式为：
4NH3+5O2
4NO+6X，则X的化学式是。
（2）（4分）我国自行设计和制造的长征3号火箭用液氧和液氢作推进剂，点火时发生反应的化学方程式。
（3）为了适应火车提速，沪宁线上原有的短轨已全部连接为超长轨。
工程技术人员常用铝和氧化铁在高温条件反应生成氧化铝和铁来焊接铁轨间的缝隙，化学方程式是 。
（4）（4分）饲养观赏鱼，可以陶冶人的情操，增进人们对生活的热爱。
空运观赏鱼，必须密封。
为了解决鱼的吸氧问题，可在水中加入过氧化钙（化学式CaO2），过氧化钙与水反应生成的是氢氧化钙和氧气。
写出过氧化钙与水反应的化学方程式。
23.（10分）距今两千多年前，我国劳动人民就已经掌握了炼铁的技术，他们将炭不完全燃烧，产生一氧化碳，在高温条件下利用一氧化碳将铁矿石中的三氧化二铁还原为铁并同时生成了二氧化碳。
请写出上述两个反应的化学方程式。
（1）；
（2）。
24.
（1）“纳米材料”特指粒径1～100nm（1nm＝10-9m）的颗粒，纳米材料和纳米技术的应用几乎涉及现代工业的各个领域。
用纳米级的某种氧化物作催化剂，使汽车尾气中的CO跟NO反应转化为两种气体，其中一种可参与植物的光合作用，另一种是空气中含量最多的气体。
两种气体是 、 。
写出NO和CO反应的化学方程式 。
（2）夏天的变色眼镜的玻璃片中含溴化银（AgBr），溴化银见光分解为银（Ag）和溴（Br2），镜自动变暗。
光线弱时，溴与银又化合生成溴化银。
眼镜变亮，试写出化学方程式。
见光 ，
避光 。
（3）在军事术语上把核潜艇在海里的连续航行叫长行。
为了保证长时间潜行，在潜艇里要配备氧气的化学再生装置。
制氧气方法有以下几种：
①加热高锰酸钾②电解水③在常温下使过氧化钠（Na2O2）与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气④加热氧化汞。
其中最适宜在潜艇里制氧气的方法是（填标号） ，反应的化学方程式为 ，与其他几种方法相比该方法具有的优点是（至少写两点）：
① ；② 。
25．（7分）某学生在课外研究性学习活动课上用如图所示的装置做实验，瓶内放了足量的硫酸，可充气的气球放有一定量的镁粉，将它紧紧套在瓶口上，放在托盘天平上称量，质量为W1，然后将气球内的镁粉全部倒入瓶内，立即产生气体，气体逐渐胀大，充分反应后最终再次称量，质量为W2，结果W1>W2，试分析：
（1）此反应是否符合质量守恒定律？
（填“符合”或“不符合”）
（2）天平显示W1>W2的原因是（装置不漏气）。
三、计算题：
26.
（1）在反应A+B==C+D中，5gA和10gB恰好完全反应，生成8gC；若2．5gA和足量的B反应，可生成D的质量是。
（2）实验室用锌跟足量的稀盐酸（HCl）反应，可以制得氯化锌和氢气。
如果用32.5g的锌可制得氢气多少克？
第五单元参考答案：
一．选择题
1—5BACAB6—10DCCCB11—15DBACD16--20CACCA
二．填空题
21.
A
D
C
B
A
B
C
D
22.
H2O
2H2+O2
2H2O
2Al+Fe2O3高温2Fe+Al2O3
2CaO2+2H2O===2Ca（OH）2+O2
23.2C+O2点燃2CO3CO+Fe2O3高温2Fe+3CO2
24.二氧化碳氮气2CO+2NO=催化剂=N2+2CO2
25.
（1）符合
（2）因为气球收到了空气的浮力，使左盘质量减小。
三．计算题：
26.
（1）3.5g
（2）1g
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