5.2 化学反应的表示-2021-2022学年鲁教版九年级化学上册同步讲解及练习（含解析）

化学反应的表示
知识集结
知识元
化学方程式的配平
知识讲解
一、化学方程式的基本原理
化学方程式配平的基本原理是使得反应物中的原子种类和个数与生成物中的原子种类和个数相同。即质量守恒定律。例如：
P
+
O2?→
P2O5
使反应物中的原子个数等于生成物中的原子个数，则
4P
+
5O2
→
2P2O5
最后将箭头改为等号，标明条件
4P
+
5O2??2P2O5
二、化学方程式配平的一般方法
（一）最小公倍数法
这种方法适合常见的难度不大的化学方程式，具体步骤：
（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。
例如：
KClO3→KCl+O2↑
在这个反应式中右边氧原子个数为2，左边是3，则氧原子的最小公倍数为6，因此KClO3前系数应配2，O2前配3，则式子变为：
2KClO3→KCl+3O2↑
由于左边钾原子和氯原子数变为2个，则KCl前应配系数2，此时化学式已配平，短线改为等号，标明条件，即：
2KClO3?
?
?2KCl+3O2↑
（二）奇偶配平法
这种方法适用于化学方程式两边某一元素多次出现，并且两边的该元素原子总数有一奇一偶，具体步骤：
（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、4等；
（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。
例如：
H2O2
→H2O
+
O2
此方程式配平从先出现次数最多的氧原子配起，右边的H2O中的氧原子为单数，因此将H2O的系数配2，则式子变为：
H2O2?→
2H2O
+
O2
由于氧原子的配平使得氢原子的个数发生改变，因此H2O2前也需配2，变为：
2H2O2
→2H2O
+
O2
此时发现所有原子都已配平，因此将箭头改为等号，标明条件和状态
2H2O2?
??2H2O
+
O2↑
（三）观察法
?????能够解决可以观察出生成物的形成过程的反应，多为金属冶炼等有单质生成的反应
具体步骤：
（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计量数，这样即可配平。
例如：
CO
+
Fe2O3?→Fe
+CO2
此方程式可观察到CO2的形成是由于CO夺走了Fe2O3中的氧原子，每个CO夺走一个氧原子形成一个CO2，因此CO和CO2前都需配3
3CO
+
Fe2O3?→
Fe
+
3CO2
此时，只有Fe未配平，很容易观察出右边Fe需配2
3CO
+
Fe2O3?→
2Fe
+
3CO2
此时所有原子都已配平，因此将箭头改为等号，标明条件和状态
3CO
+
Fe2O3?
?
?2Fe
+
3CO2
（四）定一法
?
能够解决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
（1）找到化学方程式中关键的化学式，定其化学式前计量数为1；
（2）根据关键化学式（一般为最复杂的化学式）去配平其他化学式前的化学计量数；
（3）若出现计量数为分数，再将各计量数同乘以分数的分母，化分数为整数。
例如：NH3
+
O2
→
NO+H2O
此化学方程式中NH3为最复杂的化学式，因此将其配1
1NH3
+
O2
→
NO+H2O
由于左边的N原子为一个，所以右边的NO配1，由于左边的H原子为三个，所以H2O配
1NH3
+
O2
→
1NO
+
H2O
此时左边氧原子的个数为2，右边的氧原子个数为?+?1=，因此右边配?
1NH3
+?O2
→
1NO
+?H2O
消去分母，去掉1得
4NH3
+
5O2
→
4NO
+
6H2O
此时所有原子都已配平，因此将箭头改为等号，标明条件和状态
4NH3
+
5O2?
??4NO
+
6H2O
?
例题精讲
化学方程式的配平
例1.发射通讯卫星的火箭助推器中发生下列化学反应：2N2Hx+N2O4═yN2+4H2O，其中x、y的数值是（　　）
A．3、4
B．4、4
C．4、3
D．3、3
【答案】C
【解析】
题干解析:根据质量守恒定律，反应前后氢原子的个数相等，则2x=4×2，x=4．
反应前后氮原子的个数相等，则2×2+2=2y
??y=3．
故选：C．
例2.
配平下列方程式
1.　　Al+　　O2　　Al2O3
2.　　Fe+　　H2O　　Fe3O4+　　H2↑
3.
　　Al+　　O2
　　Al2O3
4.
　　PH3+　　O2　　P2O5+　　H2O
5.　　
C+　　Fe3O4　　Fe+　　CO2
6.　　Fe2O3+　　HCl===　　FeCl3+　　H2O
7.　　C3H4+　　O2　　CO2+　　
H2O
8.　　FeS2+　　O2　　Fe2O3+　　SO2
【答案】
4、3、2
3、4、1、4
4、3、2
2、4、1、3
2、1、3、2
1、6、2、3
1、4、3、2
4、11、2、8
【解析】
题干解析:这两小题中的化学方程式可以采用最小公倍数法来配平。1.以氧原子作为配平的起点，Al2O3、O2前面的化学计量数分别为：2、3，最后根据铝原子守恒调整Al前面的化学计量数为4．2.以氧原子作为配平的起点，H2O、Fe3O4前面的化学计量数分别为：4、1，最后根据铁原子守恒调整Fe前面的化学计量数为3，根据氢原子守恒调整H2前面的化学计量数为4此题还可以以铁原子作为配平的起点。这两小题中的化学方程式可以采用奇数配偶法来配平3.氧原子（铝原子）出现频率较高，且存在单数，因此用氧原子(或者铝原子)作为配平起点。将O2、Al2O3前面的化学计量数分别配为3、2，再根据铝原子守恒调整Al前面的化学计量数为4.4.氧原子的出现频率最高，且存在单数，但是出现单数的有两种化合物，因此用氢原子(或者磷原子)作为配平起点。将PH3前面的化学计量数配为2，再根据氢原子守恒调整H2O前面的化学计量数为3，根据磷原子守恒调整P2O5前面的化学计量数为1，根据氧原子守恒调整O2前面的化学计量数为4.这两小题中的化学方程式可以采用观察法来配平5.首先可以观察到CO2的形成是由于C夺走了Fe3O4中的两个氧原子，这个过程进行两次，才会使Fe3O4最终变为Fe，因此在CO和CO2前分别添加化学计量数2，此时方程式两边碳原子的个数相等，氧原子的个数也相等，因此Fe3O4前的化学计量数为1，根据铁原子守恒调Fe前的化学计量数为3。6.首先可以观察到H2O的形成是由于每两个HCl夺走了Fe2O3中的一个氧原子，这个过程进行3次，才能将Fe2O3中的氧原子全部夺走，因此在HCl和H2O前分别添加化学计量数6、3，根据铁原子守恒调FeCl3前的化学计量数为2。这两小题中的化学方程式可以采用定一法来配平7.把C3H4前面的化学计量数定为1，则根据碳原子守恒调整CO2前面的化学计量数为3，根据氢原子守恒调整H2O前面的化学计量数为2，根据氧原子守恒调整O2前面的化学计量数为4。8.把FeS2前面的化学计量数定为1，则根据铁原子守恒调整Fe2O3前面的化学计量数为，根据硫原子守恒调整SO2前面的化学计量数为2，根据氧原子守恒调整O2前面的化学计量数为，然后消去分母，等式两边同乘以2。
化学方程式的书写
知识讲解
一、化学方程式的书写原则
1、定义：
用化学式来表示化学反应的式子
??2、书写原则：
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
例如铁在氧气中燃烧的产物是四氧化三铁，而不会是氧化铁或者氧化亚铁
?遵循质量守恒定律。
????即化学变化前后原子的种类和数目不变。（质量守恒定律的微观描述）
二、化学方程式的书写步骤????
化学方程式的书写步骤(以高锰酸钾受热分解为例)
?
①根据事实写出反应物和生成物的化学式，并在反应物和生成物之间画一条短线(或标出一个指向生成物的箭头)。
?
KMnO4－K2MnO4+MnO2+O2
②配平化学方程式，并加以检查。
?
2KMnO4－K2MnO4+MnO2+O2???
③注明化学反应发生的条件（点燃、加热、催化剂等）标出生成物状态（气体用‘↓’表示、沉淀用‘↓’表示），把短线(或箭头)改成等号。
???????
2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
注意：当反应物中存在气体时，生成物中的气体无需标气体符号；当在溶液中反应物有固体存在时，生成物中的固体无需标沉淀符号。
?
例题精讲
化学方程式的书写
例1.书写化学方程式必须要遵循的两条基本原则是：　?
?
?、　?
?　．
?
【答案】
符合客观事实
遵守质量守恒定律
【解析】
题干解析:书写化学方程式要以客观事实为依据，不能凭主观想象．在书写方程式时都遵循质量守恒定律即在化学反应中，参加反应前个物质的质量总和等于反应后生成各物质的质量总和．
故填：符合客观事实；遵守质量守恒定律．
例2.下列反应的化学方程式书写正确的是（　　）
A．电解水：2H2O?
?2H2↑+O2↑
B．镁在空气中燃烧：Mg+O2?MgO2
C．氯酸钾与二氧化锰共热制氧气：2KClO32KCl+3O2↑
D．氧化汞受热分解：2HgO=2Hg+O2↑
【答案】A
【解析】
题干解析:A，该化学方程式书写完全正确．
B，该化学方程式反应条件注明错误，氧化镁的化学式书写错误，正确的化学方程式应为2Mg+O22MgO．
C，该化学方程式缺乏反应条件，正确的化学方程式为：2KClO32KCl+3O2↑．
D，该化学方程式缺乏反应条件，正确的化学方程式应为：2HgO2Hg+O2↑．
故选A．
?
当堂练习
单选题
练习1.
（2019?广西二模）下列化学方程式中符合题意且书写正确的是（　）
A．正常雨水偏弱酸性原因：SO3+H2O=H2SO4
B．生活中用天然气作燃料：C2H5OH+3O22CO2+3H2O
C．用小苏打治疗胃酸过多症：NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O
D．工业上用熟石灰制烧碱：Ca（OH）2+2NaNO3=Ca（NO3）2+2NaOH
【答案】C
【解析】
题干解析:
A、正常雨水的pH为5.6，是因为二氧化碳与水反应生成碳酸，反应的化学方程式为：CO2+H2O═H2CO3，故选项错误。
B、天然气的主要成分是甲烷，甲烷在点燃条件下燃烧生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为CH4+2O2CO2+2H2O，故选项错误。
C、该化学方程式书写完全正确。
D、氢氧化钙与硝酸钠交换成分没有沉淀、气体或水生成，不能发生复分解反应，故选项错误。
练习2.
（2019?新乡二模）下列化学方程式符合题意且书写正确的是（　）
A．镁在氧气中燃烧：Mg+O2MgO2
B．正常雨水的pH约为5.6的原因：CO2+H2O=H2CO3
C．用氢氧化镁中和过多的胃酸：Mg（OH）2+H2SO4═MgSO4+2H2O
D．一氧化碳高温还原氧化铁：CO+FeOFe+CO2
【答案】B
【解析】
题干解析:
A、该化学方程式的化学式书写错误，正确的化学方程式应为2Mg+O22MgO。
B、该化学方程式书写完全正确。
C、氢氧化镁和胃酸中的盐酸反应生成氯化镁和水，反应的化学方程式为：Mg（OH）2+2HCl═MgCl2+2H2O。
D、工业上用一氧化碳还原氧化铁炼铁，主要是利用CO的还原性，在高温下和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。
练习3.
（2019?河南二模）下列化学方程式中符合题意且书写正确的是（　）
A．用纯碱和石灰乳制取少量的烧碱：Na2CO3+Ca（OH）2=CaCO3↓+2NaOH
B．证明铜的活动性比银强：Cu+2AgCl=CuCl2+2Ag
C．生活中用天然气做燃料：C2H5OH+3O22CO2+3H2O
D．医疗上用氢氧化镁治疗胃酸过多：Mg（OH）2+H2SO2=MgSO2+2H2O
【答案】A
【解析】
题干解析:
A、该化学方程式书写完全正确。
B、铜的金属活动性比银强，但氯化银难溶于水，不能发生置换反应，故选项错误。
C、天然气的主要成分是甲烷，甲烷在点燃条件下燃烧生成二氧化碳和水，正确的化学方程式为CH4+2O2CO2+2H2O。
D、氢氧化镁和胃酸中的盐酸反应生成氯化镁和水，正确的化学方程式为：Mg（OH）2+2HCl═MgCl2+2H2O。
填空题
练习1.
（2019?长沙模拟）配平与完成下列化学反应方程式．
（1）KMnO4-K2MnO4+MnO2+O2________________________；
（2）NH4HCO3-NH3+↑+CO2↑+H2O_______________________；
（3）Fe3O4+CO____Fe+CO2：____________________；
（4）C2H6+O2____CO2+H2O：_____________________；
（5）SO2+NaOH-Na2SO3+H2O：______________________．
【答案】
（1）2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑%%（2）NH4HCO3NH3↑+CO2↑+H2O。
（3）Fe3O4+CO→Fe+CO2
（4）C2H6+O2→CO2+H2O
（5）SO2+NaOH-Na2SO3+H2O
【解析】
题干解析:（1）KMnO4-K2MnO4+MnO2+O2，因反应物只有一种，K的原子个数不同，可利用K原子来配平，则2KMnO4-K2MnO4+MnO2+O2，再分析Mn和O的原子个数，发现都相等，（2）NH4HCO3-NH3+↑+CO2↑+H2O，根据观察，每种原子反应前后的个数相等，（3）Fe3O4+4CO3Fe+4CO2。（4）C2H6+O2→CO2+H2O，可利用C原子个数和H的原子个数配平，则C2H6+O2→2CO2+3H2O，再利用氧原子个数配平整个方程式，且不能出现分数，则C2H6+O2→2CO2+3H2O，各项都乘以2得，2C2H6+7O2→4CO2+6H2O（5）SO2+NaOH-Na2SO3+H2O，可根据Na的原子个数来配平，则得SO2+2NaOH-Na2SO3+H2O，发现所有原子都前后相等，
解答题
练习1.
（2018秋?昆明期末）配平下列化学方程式
（1）___Cu+___O2___CuO
（2）___Al2（SO4）3+___NaOH═___Al（OH）3↓+___Na2SO4
（3）___Cu2（OH）2CO3___CuO+___H2O+___CO2
【答案】
详见解析
【解析】
题干解析:（1）利用最小公倍数法进行配平，以氧原子作为配平的起点，氧气、氧化铜前面的化学计量数分别为：1、1，最后调整铜前面的化学计量数为2。（2）利用最小公倍数法进行配平，以铝原子作为配平的起点，Al（OH）3、NaOH前面的化学计量数分别为：2、6，最后调整Na2SO4前面的化学计量数为3；（3）本题可利用“定一法”进行配平，把Cu2（OH）2CO3前面的化学计量数定为1，则CuO、H2O、CO2前面的化学计量数分别为：2、1、1
练习2.
（2018秋?正镶白旗校级期末）配平下列化学方程式：
（1）___Al（OH）3+___H2SO4═___Al2（SO4）3+___H2O
（2）___C3H8+___O2
___CO2+___H2O
【答案】
（1）2、3、1、6；（2）1、5、3、4
【解析】
题干解析:（1）本题可利用“定一法”进行配平，把Al2（SO4）3的化学计量数定为1，则Al（OH）3、H2SO4、H2O前面的化学计量数分别为：2、3、6。（2）本题可利用“定一法”进行配平，把C3H8的化学计量数定为1，则O2、CO2、H2O前面的化学计量数分别为：5、3、4。
练习3.
（2019?长沙模拟）配平下列化学方程式
（1）Cu+O2+CO2+H2O-Cu2（OH）2+CO3
（2）Fe2O3+CO-Fe+CO2
（3）Fe2O3+H2SO4-Fe2（SO4）3+H2O
（4）C2H5OH+O2-CO2+H2O。
【答案】
（1）2Cu+O2+CO2+H2O═Cu2（OH）2CO3（2）Fe2O3+3CO2Fe+3CO2（3）Fe2O3+3H2SO4═Fe2（SO4）3+3H2O（4）C2H5OH+3O22CO2+3H2O．
【解析】
题干解析:由于（1）与（3）中方程式中反应物和生成物比较简单，用“观察法”配平就行；（2）中，一个CO分子反应中获得一个氧原子变为二氧化碳分子，由于Fe2O3中氧原子的数目为3个，所以CO与CO2前面的化学计量数都为3，最后配平其他元素的原子即可；由于（4）中氧元素的原子在右端的总数是一奇一偶，选定氧元素作为配平的起点，把奇数乘以2先变化为偶数，即先把H2O中的氧原子数先变为偶数，然后再依次配平其他元素的原子．最后分别加上合适的反应条件。答案为：（1）2Cu+O2+CO2+H2O═Cu2（OH）2CO3（2）Fe2O3+3CO2Fe+3CO2（3）Fe2O3+3H2SO4═Fe2（SO4）3+3H2O（4）C2H5OH+3O22CO2+3H2O．