九年级化学知识点讲解巩固练习化学方程式书写及其计算提高.docx
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九年级化学知识点讲解巩固练习化学方程式书写及其计算提高
化学方程式书写及其计算(提高)
【学习目标】
1.掌握化学方程式的书写原则和步骤;了解几种化学方程式的配平方法;能熟记并能书写常见反应的化学方程式。
2.掌握有关反应物、生成物质量的计算;掌握解计算题的基本格式。
【要点梳理】
要点一、化学方程式的书写原则和步骤
1.书写化学方程式时应遵循两条原则:
2.
(1)必须以客观事实为依据,不能凭空臆造事实上不存在的物质和化学反应。
(2)要遵守质量守恒定律。
这一原则要求书写化学方程式时一定要配平,使反应前后的各种原子的个数相等。
2.书写化学方程式的五个步骤(以高锰酸钾受热分解为例)
(1)“写”:
根据实验事实,短线左边写反应物的化学式,右边写生成物的化学式,不止一种物质的用加号连接。
KMnO4─K2MnO4+MnO2+O2
(2)“配”:
调整化学式前边的化学计量数,使短线左右两边同种原子的数目相等。
2KMnO4─K2MnO4+MnO2+O2
(3)“注”:
注明反应条件、气体放出符号“↑”和沉淀符号“↓”。
如果反应物和生成物中都有气体或都有固体,气体生成物或固体生成物就不要注“↑”或“↓”。
(4)“改”:
配平后必须把短线改为等号。
2KMnO4
K2MnO4+MnO2+O2↑
(5)“查”:
一查化学式;二查配平(等号两边各种原子的总数是否相等);三查条件;四查生成物的状态。
【要点诠释】
化学方程式的书写歌诀:
左写反应物、右写生成物;写准化学式,系数要配平;中间连等号,条件要注清;生成气沉淀,箭头(↑↓)来标明。
要点二、化学方程式的配平
化学方程式的配平是指根据质量守恒定律,在化学式前面配上适当的化学计量数,使式子左、右两边同种原子的数目相等。
常用的配平方法有如下几种:
1.最小公倍数法:
配平时找出方程式左右两边各出现一次,且原子数相应较大的元素,并找出其最小公倍数。
将这个最小公倍数除以化学式中该原子个数,所得的值确定为该化学式的计量数,再配出其他化学式的计量数。
例如:
P+O2─P2O5
P+5O2─2P2O5
4P+5O2
2P2O5
2.奇数配偶数法:
找出方程式左右两边出现次数较多且在两端一奇一偶的元素,作为配平起点,再由此推出其他化学式的化学计量数。
例如:
H2O2─H2O+O2
反应前过氧化氢中氧原子数为2(偶数),反应后水中氧原子数为1(奇数),将水配为偶数2,再配出其他化学式的化学计量数即可。
2H2O2
2H2O+O2↑
3.观察法:
从化学式比较复杂的一种物质入手推求各反应物、生成物的化学计量数。
例如:
Fe+O2─Fe3O4
Fe3O4中有4个氧原子,3个铁原子,因而Fe应配为3,O2应配为2。
3Fe+2O2
Fe3O4
4.归一法:
找到化学方程式中较复杂的化学式,定其化学计量数为1,然后根据该化学式去配平其他化学式前的化学计量数。
若出现计量数为分数,再将各计量数同乘以同一整数,化分数为整数。
例如:
CH3OH+O2─H2O+CO2
(1)首先定CH3OH的化学计量数为1,可得其燃烧后生成H2O与CO2的化学计量数:
CH3OH+O2─2H2O+CO2
(2)然后配平氧原子(并将横线写成等号):
CH3OH+(3/2)O2=2H2O+CO2
(3)再将各化学计量数同乘以2化为整数:
2CH3OH+3O2=4H2O+2CO2
【要点诠释】
配平化学方程式时,切记不可改变化学式右下角的数字,所配化学式前的化学计量数应是最简整数比。
要点三、利用化学方程式计算的步骤及格式
1.设未知量;2.写出相关的化学方程式;3.根据化学方程式把各物质的质量比列在相应化学式的下面;4.把题中的已知条件和待求的未知量列在相应物质的化学式下面;5.列比例式求解;6.写出简明答案。
例:
工业上,高温煅烧石灰石(主要成分是CaCO3)可制得生石灰(CaO)和二氧化碳。
请问制取1t氧化钙,需要碳酸钙多少吨?
解:
①根据题意设未知量 设需要碳酸钙的质量为x。
②写出反应的化学方程式并配平 CaCO3
CaO+CO2↑
③写出相关物质的化学计量数与100 56
相对分子质量的乘积及已知量和 x 1t
未知量
④列出比例式,求解
x
56
100
=
1
t
x=1.8t
⑤简明地写出答案 答:
需要碳酸钙1.8t。
【要点诠释】
根据化学方程式计算注意的问题:
1.计算过程必须规范,步骤可概括为“一设、二写、三列、四解、五答”。
2.设未知数X时,不能在X后面带上单位。
3.只写出已知条件和未知量相关的物质的质量比。
4.计算过程中已知量一定要带上单位。
5.一定要将化学方程式配平后才能进行化学计算。
6.计算出的结果一定要带上单位。
7.不纯物质的质量不能代入化学方程式进行计算。
【典型例题】
类型一、考查化学方程式的书写
1.化学方程式是重要的化学用语。
下列化学方程式书写正确的是( )
A.2KMnO4
K2MnO4+MnO2+O2↑
B.Mg+O2═MgO2
C.Cu+FeSO4═CuSO4+Fe
D.Na2CO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑
【思路点拨】根据化学方程式判断正误的方法需考虑:
应用的原理是否正确;化学式书写是否正确;是否配平;反应条件是否正确;↑和↓的标注是否正确。
【答案】A
【解析】
A、该化学方程式书写完全正确;
B、该化学方程式中缺少反应条件,氧化镁的化学式书写错误,正确的化学方程式应为2Mg+O2
2MgO,故选项错误;
C、铜的金属活动性比铁弱,不能与硫酸亚铁发生置换反应,故选项错误;
D、该化学方程式没有配平,正确的化学方程式应为Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑,故选项错误。
故选A。
【总结升华】在解此类题时,首先分析应用的原理是否正确,然后再根据方程式的书写规则进行判断;化学方程式正误判断方法是:
先看化学式是否正确,再看配平,再看反应条件,再看气体和沉淀,最后短线改成等号。
2.自来水消毒过程中通常会发生化学反应,其反应的微观过程可用下图表示:
(1)请写出该反应的化学方程式。
(2)A物质属于(填物质类别)。
(3)D物质中氯元素的化合价为。
(4)分析以上微观过程模拟图,你能总结出的一条结论是。
【思路点拨】上述图示直观反映了A、B、C、D各物质的分子构成及化学反应的实质。
认真分析微观示意图就可以写出该反应的化学方程式,依据物质的组成及元素化合价变化的一般规律来确定A物质的类别及D物质中氯元素的化合价。
【答案】
(1)H2O+Cl2=HCl+HClO
(2)化合物(3)+1
(4)化学反应过程中,元素种类,原子个数不变(其它合理答案也可)
【解析】由微观示意图可以确定A、B、C、D的化学式,然后可写出化学方程式。
A物质由两种元素组成,是化合物;D的化学式为HClO,根据化合物中化合价的代数和为零,可以算出氯元素的化合价为+1;通过微观示意图可以看出化学反应前后,元素种类,原子种类、原子个数都不变。
【总结升华】此题主要考查学生捕捉信息、分析问题的能力,同时考查了化学方程式的书写、物质的分类和化合价等基础知识,解决此类题要注意把微观示意图和宏观物质的化学式结合起来。
举一反三:
【变式1】ClO2是新一代饮用水的消毒剂,我国成功研制出制取ClO2的新方法,其反应的微观示意图如下:
(其中
表示氯原子,
表示钠原子,
表示氧原子)
试回答:
(1)ClO2叫做 ,其中氯元素的化合价为;
(2)根据反应的微观示意图写出反应的化学方程式_。
【答案】
(1)二氧化氯 +4
(2)Cl2+2NaClO2=2ClO2+2NaCl
【变式2】下列化学方程式书写正确的是( )
A.Fe2O3+4HCl═2FeCl2+3H2O
B.CuSO4+2NaOH═Cu(OH)2↓+Na2SO4
C.3Fe+2O2
Fe3O4
D.2KNO3+CaCl2═2KCl+Ca(NO3)2
【答案】B
【解析】
A、氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水,正确的化学方程式是:
Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O;
B、该化学方程式书写完全正确;
C、该化学方程式反应条件应为点燃,正确的化学方程式应为:
3Fe+2O2
Fe3O4;
D、硝酸钾与氯化钙交换成分没有沉淀、气体或水生成,不能发生复分解反应,故选项错误。
故选B。
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类型二、考查利用化学方程式的简单计算
3.在一定条件下,让置于密闭容器中的下列各组物质充分反应后,再冷却至常温,密闭容器中的气态物质属于纯净物的是( )
A.质量比为1:
9的H2和O2B.质量比为3:
6的C和O2
C.质量比为1:
6的CH4和O2D.质量比为7:
2的CO和O2
【答案】A
【解析】A、H2与O2反应后生成的是水,2H2+O2
2H2O中H2与O2的质量比为1:
8而A项中H2与O2质量比为1:
9所以氧气有剩余,生成的水在常温是一种液体,故剩余气体只有氧气,一定是纯净物;故A对。
B、C与O2完全反应生成CO2,C+O2
CO2中C与O2的质量比为3:
8;不完全燃烧时生成CO,
2C+O2
2CO中C与O2质量比为3:
4,而B项中C与O2质量比为3:
6,所以反应后的气体物质既有一氧化碳也有二氧化碳一定是混合物,故B错。
C、CH4与O2反应:
CH4+2O2
CO2+2H2O,其中CH4与O2的质量比为16:
64=1:
4,而,C项中CH4与O2质量比为1:
6生成物中H2O是液体,气体有CO2一种,还有剩余的氧气,所以反应后的气体物质一定是混合物,故C错。
D、CO与O2反应:
2CO+O2
2CO2,其中CO与O2质量比为56:
32=7:
4,而D项中CO与O2质量比为7:
2;所以有生成的二氧化碳和剩余的一氧化碳,故反应后的气体物质一定是混合物,故D错。
【总结升华】此题是借助发生化学反应时物质的质量关系进行求解,只要是正好符合反应时的质量比,且气体为一种即是正确的选项。
4.在A+B=C+2D中,已知2.9gA跟4.9gB恰好完全反应,生成6gC,又知道D的相对分子质量为18,则A的相对分子质量为多少?
【答案】
解:
由题意得生成D的质量为:
(2.9g+4.9g)-6g=1.8g
设A的相对分子质量为X。
A+B=C+2D
X 2×18
2.9g 1.8g
X:
2.9g=2×18:
1.8g
X=58
答:
A的相对分子质量为58。
【解析】由题意得知2.9gA和4.9gB是恰好完全反应的。
根据质量守恒定律,产物C和D的质量之和应等于反应物A和B的质量之和,因此生成D的质量为:
(2.9g+4.9g)-6g=1.8g。
再根据“A与D的质量比等于其相对分子质量×化学计量数之比”,即可求出A的相对分子质量。
【总结升华】运用质量守恒定律解题的关键在于找出等量关系,常从“物质质量守恒”或“元素质量守恒’等方面考虑。
举一反三:
【变式1】在实验室用高锰酸钾为原料,制取4.8Kg的氧气,需要多少千克高锰酸钾?
【答案】解:
设需要高锰酸钾的质量为X。
2KMnO4
K2MnO4+MnO2+O2↑
316 32
X 4.8kg
316∶32=X∶4.8Kg X=47.4kg
答:
需要高锰酸钾的质量为47.4kg。
【变式2】下面是某位同学一道计算题的解答过程,请指出其中的错误(答出3条即可):
题目:
3.25gZn和足量的盐酸反应制取H2,问可制得H2的质量是多少?
解:
设可得H2为Xg。
Zn+2HCl=ZnCl+H2↑
65 1
3.25g X
65∶1=X∶3.25g X=211.25g
答:
可制得氢气211.25g。
错误:
(1);
(2);
(3)。
【答案】
(1)设写的不准确,应为“设可制得H2的质量为X”
(2)化学方程式中的化学式写错了,应为Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑
(3)比例式列错,应为 65:
2=3.25g:
X
化学方程式书写及其计算(提高)
【巩固练习】
一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)
1.配平方程式:
FeS2+O2-Fe2O3+SO2,其化学计量数正确的一组为( )
A.4、11、2、8B.5、11、2、8C.4、13、2、8D.4、11、2、9
2.下列化学方程式书写正确的是( )
A.S+O2=SO2 B.S+O2
SO2↑
C.S+O2=SO2↑ D.S+O2
SO2
3.10 g 细铁丝在充足的氧气中完全燃烧,生成物的质量是( )
A.一定小于10 gB.一定等于10 gC.一定大于10 gD.约等于10 g
4.红磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷。
该反应中磷、氧气、五氧化二磷的质量比是( )
A.4∶5∶2B.31∶24∶47C.31∶32∶142D.124∶160∶284
5.下列化学方程式①~④中书写错误的有()
①在空气中点燃镁带:
2Mg+O2
2MgO
②用稀盐酸除铁锈:
FeO+2HCl=FeCl2+H2O。
③用锌粒和稀盐酸制氢气:
Zn+2HC1=ZnCl2+H2↑
④将主要成分为碳酸钙的贝壳投入稀盐酸:
CaCO3+HCl=CaCl2+CO2↑+H2O
A.①② B.③④C.①③ D.②④
6.A物质和B物质在一定条件下发生化合反应生成C,mgA和ngB发生反应,生成C的质量是( )
A.等于(m+n)gB.小于或等于(m+n)gC.小于(m+n)gD.大于(m+n)g
7.(2014·哈尔滨中考)实验室有一瓶久置的氧化钙,因吸收空气中的水蒸气和二氧化碳而变质,经测定该固体中氢元素的质量分数为0.8%,碳元素的质量分数为2.4%。
则已变质的氧化钙占变质前纯氧化钙的质量分数为()
A.80%B.66.7%C.40%D.18.8%
8二氧化钛(TiO2)是一种用途广泛的化工原料。
用四氯化钛(TiCl4)与某常见物质X反应可制得二氧化钛,反应的化学方程式为:
TiCl+□X==TiO2+4HCl
关于物质X,下列说法正确的是()
A.该物质由碳、氢、氧三种元素组成
B.该物质的化学式为H2O2
C.该物质中氢、氧元素的质量比为1∶8
D.该物质中氢元素的质量分数是5%
二、填空题
9.配平下列化学方程式:
(1)C2H5OH+O2─CO2+H2O
(2)Fe(OH)3+H2SO4─Fe2(SO4)3+H2O
(3)FeCl3+NaOH─Fe(OH)3↓+NaCl
(4)CO+Fe2O3─Fe+CO2
(5)Ca(OH)2+Na2CO3─CaCO3↓+NaOH
10.按要求写出下列反应的化学方程式。
(1)有水生成的分解反应。
(2)有水生成的化合反应。
(3)有水参加的分解反应。
11.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。
12.有化学反应A+B=C+2D。
已知49gA恰好与29gB完全反应,生成了60gC,则同时生成Dg。
现已知物质的相对分子质量:
A为98,B为58,C为120,则D的相对分子质量。
13.图a是某金属元素形成微粒的结构示意图。
该金属在空气中燃烧时放出大量的热,并发出耀眼的自光,图b是该反应的微观示意图。
请根据以上信息回答问题:
(1)该金属元素原子核外电子数________;图a所示微粒的符号为________。
(2)图b所示的该金属在空气中燃烧时反应的化学方程式为。
三、计算题
14.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?
15.甲醇(CH3OH)是一种有毒、有酒的气味的可燃性液体。
甲醇在氧气中不完全燃烧可发生如下反应:
8CH3OH+nO2
mCO2+2CO+16H2O。
若反应生成3.6g水,请计算:
(1)m值是。
(2)参加反应的氧气质量是多少克?
(写出规范计算步骤)
【答案与解析】
1.【答案】A
【解析】用奇数配偶数法配平,先在Fe2O3化学式前填上最小的偶数2(将右边O原子变为偶数),再配平FeS2、、SO2、O2的化学计量数。
2.【答案】D
【解析】本题主要考查化学方程式的书写。
A中没有书写反应条件;B中SO2后的“↑”不用书写,因为反应物中氧气为气体;C中没有书写反应条件,同时SO2后的“↑”不能书写。
3.【答案】C
【解析】由于有氧气参加反应,所以,生成物的质量等于铁丝和氧气的质量和,应该大于10 g。
4.【答案】D
【解析】写出该反应的化学方程式:
4P+5O2
2P2O5,根据方程式可求出该反应中P、O2、P2O5的质量比为:
(4×31)∶(5×32)∶(2×142)=124∶160∶284=31∶40∶71。
5.【答案】D
【解析】铁锈的主要成分是Fe2O3而不是FeO,故②中错在反应物的化学式;④中未将化学方程式配平。
6.【答案】B
【解析】mgA和ngB发生反应,若恰好完全反应,生成C的质量等于(m+n)g,若A或B因过量而有剩余,则生成C的质量小于(m+n)g。
7.【答案】C
【解析】取变质后的固体物质100g,则其中含氢元素的质量为0.8g,含碳元素的质量为2.4g,变质后的固体物质的成分有CaO、Ca(OH)2和CaCO3。
其中含Ca(OH)2的质量为
,含CaCO3的质量为
,则含CaO的质量为100g-29.6g-20g=50.4g。
根据化学方程式CaO+H2O==Ca(OH)2,可求出转化为29.6gCa(OH)2需要CaO的质量为22.4g;根据质量守恒定律,经过多步反应由CaO转化为CaCO3的关系式为CaO~CaCO3,由20gCaCO3可求出需要CaO的质量为11.2g。
故变质前纯CaO的总质量为22.4g+11.2g+50.4g=84g,已变质的CaO的质量为22.4g+11.2g=33.6g,已变质的CaO占变质前纯CaO的质量分数为
。
故应选C。
8.【答案】C
【解析】反应前有1个钛原子、4个氯原子,反应后有1个钛原子、4个氯原子、2个氧原子、4个氢原子,根据反应前后原子的种类和数目不变可推出该反应的化学方程式为TiCl4+2H2O==TiO2+4HCl。
X为H2O,因此B错误;H2O中只含氢、氧两种元素,A错误;H2O中氢、氧元素的质量比为
,C正确;H2O中氢元素的质量分数为百
,D错误。
9.【答案】
(1)C2H5OH+3O2
2CO2+3H2O
(2)2Fe(OH)3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+6H2O
(3)FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl
(4)3CO+Fe2O3
2Fe+3CO2
(5)Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH
【解析】化学方程式的配平是指根据质量守恒定律,在化学式前面配上适当的化学计量数,使式子左、右两边的每一种元素的原子数目相等。
10.【答案】
(1)2H2O2
2H2O+O2↑
(2)2H2+O2
2H2O
(3)2H2O
2H2↑+O2↑
11.【答案】3.5g
【解析】根据质量守恒定律,5gA和10gB恰好完全反应,生成8gC,同时生成D的质量是:
5g+10g—8g=7g;A、D之间的质量比是5∶7,则2.5gA完全反应生成D的质量是3.5g。
12.【答案】1818
【解析】根据质量守恒定律,生成D的质量是:
49g+29g-60g=18g;设D的相对分子质量为X,则有98+58=120+2X,解得X=18。
13.【答案】
(1)12Mg2+
(2)2Mg+O2
2MgO
【解析】
(1)12号元素是镁,镁原子核外电子数等于其核内质子数,因此镁原子核外电子数为12;图a中的微粒结构示意图有两个电子层,显然表示的是镁离子。
(2)镁燃烧时与空气中的氧气反应生成氧化镁,由此写出反应的化学方程式。
14.【答案】
解:
设可制得氢气的质量为X。
Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑
65 2
32.5g X
答:
可制得氢气的质量为1g。
15.【答案】
(1)6
(2)解:
8+2n=6×2+2+16n=11
设参加反应的氧气质量为X。
8CH3OH+11O2
6CO2+2CO+16H2O
11×3216×18
X3.6g
X=4.4g
答:
参加反应的氧气质量为4.4g。
【解析】根据碳原子数反应前后相等可得到:
8=m+2,m=6;根据反应前后氧原子个数相等可得到:
8+2n=6×2+2+16,n=11。
然后再根据化学方程式,由生成3.6g水,求参加反应的氧气的质量。