八下科学尖子生培优3.3 化学方程式配平与书写
一、正确书写化学方程式的原则
1、以客观事实为基础; 2、遵守质量守恒定律(等号两边的原子种类和个数不变)
化学方程式的意义:
活动:C + O2 CO2这个方程式给了我们哪些信息?(提示:从反应物、生成物、反应条件、各种构成物质的粒子的相对数量关系、各物质间的质量关系等不同角度进行分析讨论。)
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
二、正确书写化学方程式的步骤:一写;二配,三标,四查
三、配平方法:1、观察法 2、最小公倍数法 3、奇数配偶数法世
(1)观察法:观察顺序为从复杂入手,推导其它(具体观察顺序——O、C、其他)
CO +O2 —— CO2 Fe + H3P ( http: / / www.21cnjy.com )O4 —— Fe3( PO4)2 + H2
KMnO4 —— K2MnO4 + MnO2 +O2
(2)最小公倍数法:找出两边同种原子个数最多的原子,然后求最小公倍数,得原子个数。
] P + O2 —— P2O5 Fe + O2—— Fe3O4 Mg + O2—— MgO
(3)奇数变偶数法:找出左右两边出现次数较多的元素,该元素的原子个数在两边为一奇数一偶数。
C + Fe2O3 —— Fe + CO2 FeS2+ O2—— Fe2O3+ SO2
⑷归一法(也叫分数配平法):找出化学式中原子数目最多的化学式,使其化学计量数为“1”,观察配平,若是分数再进行通分去掉分母,保证最后得到最简整数比。21教育网
C2H6+ O2 —— CO2 + H2O C4H10 + O2 —— CO2 + H2O[来源:21
一、最小公倍数法:(找出两边同种原子的个数最多的原子,然后求最小公倍数,得原子个数。)
1、 Al + O2—— Al2O3 2、Al + Fe3O4 —— Fe + Al2O3
3、 Fe + O2—— Fe3O4 4、Al + MnO2 —— Mn + Al2O3
5、 N2 + H2—— NH3 6、Al + H2SO4 —— Al2(SO4)3 + H2
二、观察法:(观察顺序:从复杂入手,推导其它)(具体观察顺序——O、C、Fe)
1、 CO + Fe2O3 —— Fe + CO2 2、 C + Fe2O3—— Fe + CO2
3、 CO + Fe3O4 —— Fe + CO2 4、 C + FeO—— Fe + CO2
5、 H2 + Fe2O3 —— Fe + H2O 6、H2 + Fe3O4—— Fe + H2O
7、 Al(OH)3+ HCl ——AlCl3 + H2O
三、奇数配偶法:(找出左右两边出现次数较多的元素,该元素的原子个数在两边为一基数一偶数)
1、 FeS2 + O2 —— Fe2O3 + SO2 2、 C2H2 + O2——CO2+ H2O
3、 C + Fe2O3 —— Fe + CO2 4、 MnO2+ HCl—— MnCl2 + Cl2 + H2O
5、 Cl2 + Ca(OH)2 —— CaCl2 + Ca(ClO)2 + H2O
四、归一法:(找出化学式中原子数目最多的化学式,使其化学计量数为“1”,观察配平,若是分数再进行通分去掉分母,保证最后得到最简整数比)
1、 C2H2 + O2 ——CO2 + H2O 2、C6H6 + O2 —— CO2 + H2O
3、 C22H46 + O2 ——CO2 + H2O 4、 NH3 + Cl2 —— NH4Cl + N2
5、 As2O3+ Zn + HCl—— AsH3+ ZnCl2+ H2O
6、 C8H18+ O2—— CO2+ H2O
五、题型变化:
1、3Cu+8HNO3 ==3Cu(NO3)2+2X↑+4 H2O,求X的化学式为 。
2、R+3O2==2CO2+3H2O 求R的化学式为 。
3、4K2Cr2O8==4K2CrO4+2R+3O2 求R的化学式为 。
4、a C3H6+b O2==c CO2+d H2O 找出a、b、c 之间的等量关系 。
六、根据信息书写化学方程式练习:
1、发射卫星的火箭用联氨(N2H4)作燃料,以四氧化二氮(N2O4)作氧化剂,燃烧尾气由氮气和水蒸气组成。试写出反应的化学方程式 。
2、用粮食作原料酿酒时,往往发现制得的酒发酸,这实际上是因为酒精(C2H5OH)在酶的作用下与空气中的氧气作用,生成了醋酸(CH3COOH)和水,请你写出该反应的化学方程式为 。
3、工业上常用接触法制硫酸(H2SO4),所使用的原料是硫铁矿(主要含FeS)。
在高温下,将硫铁矿的粉末与氧气充分反应生成三氧化二铁和二氧化硫,再经过一系列转化可生成硫酸。试写出硫铁矿与氧气反应的化学方程式 ,在这个反应中铁由+2价升到+3价,硫元素的化合价由 。
4、壁画颜料中的铅白[Pb2(OH)2CO3]由于受到空气中硫化氢气体的作用而变成黑色硫化铅(PbS),影响画面的色泽。当用双氧水处理时就可以使黑色的硫化铅氧化成白色硫酸铅和水,试写出双氧水处理硫化铅的化学方程式 。
5、哥伦比亚号航天飞机曾用金属铝和高氯酸铵(NH4ClO4)的混合物作为固体燃料。加热铝粉使其被氧气氧化,放出大量的热,促使混合物中的高氯酸铵受热分解,同时生成四种气体:两种气体是空气中的主要成分,一种气体是Cl2,还有一种气体是化合物(常温下是液态),因而产生巨大的推动力。试写出其中涉及的化学方程式:⑴、铝粉被氧气氧化成三氧化二铝: ;
⑵、高氯酸铵受热分解: ;
6、在通常情况下,碳单质的化学性质稳定,但它在常温下可与一种叫高氯酸的物质发生反石墨,产物除水是液体外,其余都是气体,一种是有毒的氯气(Cl2),一种是无色无毒的化合物。请写出此反应的化学方程式: 。
7、砷化氢AsH3是一种很强的还原剂,在室温下它能在空气中自燃,其氧化产物是砒霜(As2O3),写出该反应的化学方程式:
8、将黑色氧化铜粉末装入试管中加热,通入氨气(NH3)则生成红色的铜、水和一种气体单质,该反应的化学方程式:
9、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,使西班牙的瑞奥汀河成为一条酸河,其反应方程式为:2R+2H2O+7O2===2FeSO4+2H2SO4,则R的化学式为 。
10、物质X燃烧的化学方程式为:X+2O2===CO2+2H2O,推求X的化学式为( )
A、CH4 B、C2H5OH C、CH3OH D、CH3COOH
11、要在化学方程式aC2H6+bO2====mCO2+nH2O,各化学式前的化学计量数之间的关系正确的是( )
A、2m=a B、3a=n C、3m=2n D、2b=m+n
12、(1)在纳米技级的某种氧化物的作用下,可以使汽车尾气中的CO和NO反应,并转化为两种气体,其中一种可以参与植物的光合作用,另一种是空气中含量最多的气体,这两种气体是 和 (填写化学式),该反应的化学方程式为: 。
(2)如何大量、廉价地制备氢气是各国正在努力研究的课题。目前科学家已开发出一种镍氧化物半导体粉末,将少量的这种粉末放入水中,用波长为402纳米的可见光照射,能够不断在将水分解为氢气和氧气。
在上述过程中,这种氧化物粉末的作用是 。写出该反应的化学方程式: 。
13、氨气(NH3)是一种无色有刺激性气味的气体,密度小于空气,极易溶于水,氨气在化学工业中用途广泛,例如制化肥,纯碱,还可用于环境治理。
(1)氨气可用 法来收集。
(2)“候氏制碱法”关键一步的反应原理可表示为NH3+CO2+H2O+NaCl==NaHCO3+A,则A的化学式为: 。其是氮元素的氢元素的质量比为 。
(3)在细菌的作用下,用氨处理含甲醇的工业废水,使其变为无毒的氮气和二氧化碳,从而消除对环境的污染,有关的反应为6NH3+5CH3OH+12B====3N2+5CO2+19H2O,则B的化学式为 。
(4)400℃时,在催化剂存在的条件下,用氨气可将有毒气体NO还为N2和H2O,试写出该反应的化学方程式 。
八下科学尖子生培优3.3 质量守恒定律
质量守恒定律实验探究
知识点1 质量守恒定律的探究
1.质量守恒定律是自然界基本的规律之一。下列装置及实验(部分天平未画出)能用来验证质量守恒定律的是( )
A.B.C.D.
2.定量研究对于化学科学发展有重要意义,我们应该掌握有关质量守恒相关知识。
(1)在化学变化前后一定不变的是 (选填序号)。
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
(2)如图是探究质量守恒定律的实验装置图,回答下列问题
①该实验 (填“能”或“不能”)探究质量守恒定律,原因是 。
②要用如图药品继续探究质量守恒定律,改变装置的方法是 。
3.小明利用如图甲所示的装置测定白磷燃烧前后质量的变化。实验步骤和部分实验现象如下:
①将整个锥形瓶的装置放在天平托盘上,调节平衡。
②取下锥形瓶,将瓶塞上的铁丝在酒精灯上烧红后,接触引燃白磷,并立即塞紧瓶塞,发现实验过程中气球先变大后变瘪。
③待反应结束冷却后,重新放在天平托盘上称量,发现天平依然平衡。
(1)锥形瓶的底部铺有一层细沙,其作用是 。
(2)请解释步骤②中“气球先变大后变瘪”的原因 。
(3)小明通过大量实验证实了质量守恒定律,他继续利用白磷设计另一个实验(如图乙)该装置是一个具有刻度和活塞可滑动的玻璃容器,容器内空气的体积为V1(常温下),将质量为m的白磷铺在细沙上,将它放在盛有沸水的烧杯上方,观察到白磷着火燃烧,活塞先右移至V2,反应结束后冷却到常温活塞左移至V3停止,根据质量守恒定律推测,反应结束后容器内固体物质的质量应为 。(用相关字母表示,常温下氧气的密度为ρ)
(3) (4)
4、某科学兴趣小组利用如图所示装置进行质量守恒定律的探究。
(1)给锥形瓶微热,使白磷燃烧,发生了 变化。白磷燃烧结束后,发现气球鼓起,这时天平 (填“平衡”或“不平衡”),这是因为 。
(2)冷却至室温后,发现天平 (填“平衡”或“不平衡”)。这说明在化学反应前后,物质的总质量 。
(3)某同学在实验结束后打开橡皮塞,发现瓶中又开始产生大量白烟,你认为这是因为 ;然后,他又立即将橡皮塞塞回去,这时天平 (填“平衡”或“不平衡”)。
5.小金进行如图所示实验来验证质量守恒定律。在实验中用电子天平和量筒准确测量出表中m1、m2、m3、m4和V.(实验中操作正确,O2的密度为ρg/cm3)
(1)装置中试管口略向下倾斜的原因是 。
(2)根据质量守恒定律,m1、m2、m3、m4、V和ρ之间存在的等量关系为: 。
实验序号 1 2 …
m1(MnO2)/g
m2(KClO3)/g
m3(试管)/g
m4(试管+加热后剩余固体)/g
量筒内收集气体的体积V/cm3
(3)每次实验结束后,小金在拆卸装置时总能闻到刺激性气味。他将加热后剩余固体中的MnO2分离并测量其质量,发现总小于加热前MnO2的质量。查阅资料后发现,一般认为加热KClO3和MnO2混合物的反应过程如下:
第1步:2MnO2+2KClO32KMnO4+Cl2↑+O2↑
第2步:2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
第3步:K2MnO4+Cl22KCl+MnO2+O2↑
写出加热后剩余固体中MnO2质量小于加热前MnO2质量的原因 。
知识点2 从分子和原子的角度解释质量守恒定律
6、如图所示是磷与氧气反应前后的微观示意图(“●”表示磷原子,“○”表示氧原子),根据质量守恒定律,虚线框中应该是( )
A、 B、 C、 D、
知识点3 质量守恒定律的应用
7、根据质量守恒定律,解释下列现象。
(1)高锰酸钾受热分解后,剩余固体质量减少: 。
(2)密闭容器中镁条在氧气中燃烧后,生成物质量比镁条质量大: 。
(3)木炭在空气中燃烧后,剩余灰烬质量比木炭质量小: 。
8、在68g过氧化氢溶液中,加入2g二氧化锰,充分反应后,剩余物的总质量为68.4g,则产生氧气的质量为 ▲ g。
9、充分加热ag氯酸钾与bg二氧化锰的混合物,剩余固体的质量为cg,则生成氧气的质量为( )
A、(a-b)g B、(a-b-c)g C、(a+b-c)g D、(a-b+c)g
10、将镁条放在耐高温的密闭容器中(内含空气)加热,能正确反映容器内有关量随时间变化的图像的是( )
考点一、质量守恒定律的概念
1.下列对质量守恒定律的理解错误的是( )
A.质量守恒定律只适用于化学反应,不适用于物理变化
B.质量守恒定律研究的内容仅是指“质量”,不能推广到其他物理量
C.催化剂可以改变其他物质的化学反应速率,有催化剂参加的反应也遵守质量守恒定律
D.蜡烛燃烧后质量减轻,不符合质量守恒定律
2.参加反应的各物质质量总和等于反应后生成的各物质质量总和,是因为( )
A.反应后物质的种类没有变化 B.反应后元素的种类没有变化
C.反应后原子的种类、数目和质量没有变化 D.反应后分子的种类、数目和质量没有变化
3.小乐将蜡烛燃烧后的蜡油收集起来,发现质量变小。关于蜡烛的燃烧,下列说法正确的是( )
A.蜡烛燃烧生成了新物质,故此过程只有化学变化
B.蜡烛燃烧产生的气体能使燃着的木条熄灭,说明蜡烛燃烧生成了二氧化碳
C.蜡烛减少的质量等于生成二氧化碳和水等物质的质量
D.燃烧后蜡油的质量小于蜡烛的质量,体现了化学反应前后质量守恒
4.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。在化学反应前后,肯定没有变化的是( )
A.①②③⑤ B.①⑥ C.②③⑤ D.①③⑥
5.根据质量守恒定律及2Mg+O2===2MgO的反应方程式,下列各组数据正确的是( )
A.镁的质量2克,氧气质量3克,氧化镁质量5克。
B.镁的质量3克,氧气质量2克,氧化镁质量5克。
C.镁的质量1克,氧气质量4克,氧化镁质量5克。
D.镁的质量4克,氧气质量1克,氧化镁质量5克。
6.已知甲、乙、丙三种物质,它们在化学反应中的关系是:甲+乙→丙。对于此反应说法正确的是( )
A.若甲为10克、乙为10克,反应后生成的丙一定为20克
B.若甲为10克、乙为10克,反应后生成的丙一定小于20克
C.若反应后生成的丙为20克,则参加反应的甲一定为10克,乙一定为10克
D.若甲为10克、乙为10克,反应后生成的丙一定等于或小于20克
7:现有a g A物质与b g B物质充分反应后,生成C物质,则生成C的质量为( )
A.等于(a+b)g B.小于(a+b) g C.大于(a+b) g D.不大于(a+b) g
考点二、质量守恒定律模型表达
1.(2019八下·南浔期末)化学反应的实质是构成物质分子的原子重新进行组合,形成新分子的过程。如图是在密闭容器中某化学反应过程的微观变化示意图。据图回答正确的是( )
A.该反应生成了单质
B.该反应属于化合反应
C.反应前后分子和原子的种类与数目发生改变
D.参加反应的“ ” 与“ ” 的分子个数比为2:3
2.(2019八下·台州期中)用“ ”和“ ”代表两种不同的单质分子,它们在一定条件下能发生化学反应,反应前后的模拟模型如下图所示,下列说法正确的是( )
A.该反应有2种生成物 B.参加反应的“ ”和“ ”分子的个数比是 1︰2
C.该反应是化合反应 D.该反应不遵循质量守恒定律
(2) (3)
3.(2020八下·秀洲月考)如图为某化学反应的微观模拟图,“○”和“●”分别表示两种不同的原子:由“ ”聚集成的物质 (选填“可能”或“不可能”)是氧化物,参加反应的两种反应物的分子个数比为 ,此反应属于 反应。
4“ “、“ ”、“ ”分别表示A、B、C三种物质的分子。如图形象地表示了某化学反应前后反应物与生成物分子及其数目的变化。则该反应的化学方程式中A、B、C前面的化学计量数之比为 。
(4) (5)
5、走进化学变化的微观世界,有利于进一步认识化学变化。图3-3-5是某化学变化的微观示意图,X、Y、Z分别表示不同类别的原子。据图回答问题。
(1)该化学反应中生成物的分子个数比为 。
(2)从微观角度分析,化学反应前后各物质的质量总和相等的原因是 。
(3)由X原子构成的物质在该反应中 (填“是”或“不是”)催化剂。
考点三、质量守恒定律表格型计算
【例题1】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,测得反应后各物质的质量如下表。下列说法中正确的是( )
物质 a b c d
反应前质量/g 8.4 4.0 3.2 2.8
反应后质量/g 7.2 7.2 x 2.8
A、d可能是催化剂 B、反应后c物质的质量为5.2g
C、a和b是反应物 D、c物质中元素的种类,一定等于a、b两种物质中元素的种类
[变式一]一定条件下,甲、乙混合后发生化学反应,测得反应前后各物质的质量变化如下表所示。下列说法中不正确的是()
物质 甲 乙 丙 丁
反应前的质量/g 50 0.5 0 0
反应后的质量/g 23 x 24 3
A、x的值等于0.5 B、甲一定是化合物
C、丙和丁的质量变化比为8:1 D、该反应属于化合反应
[变式二]甲、乙、丙、丁四种物质在反应前后的质量关系如图所示,下列有关说法错误的是( )
A、x的值是19 B、丙可能是该反应的催化剂
C、丁一定是化合物 D、参加反应的甲和乙的质量比为12:19
1.(2022八下·萧山期末)在一密闭容器中,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质量如下表,其中甲和丙的相对分子质量分别为197和158。下列认识正确的是( )
物质 甲 乙 丙 丁
反应前质量(g) 19.7 8.7 31.6 0.4
反应后质量(g) 待测 17.4 0 3.6
A.待测值为0 B.该反应为化合反应
C.反应过程中,乙、丁的变化质量比为87:36 D.反应中甲、丙的化学计量数之比为1:2
2.(2022八下·台州开学考)在一定条件下,向一密闭容器中加入M、N、P、Q四种物质各10g,充分反应后测得其质量,得到数据如下,下列判断正确的是( )
物质 M N P Q
反应前质量(g) 10 10 10 10
反应后质量(g) 10 15 未知 7
①容器内发生了分解反应 ②容器内发生了化合反应
③反应后容器内P的质量为8g ④容器内发生的反应可表示为N→P+Q
A.③④ B.②③ C.①③ D.①④
3.(2023温州开学考)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,测得反应后各物质的质量如下。下列说法错误的是( )
物 质 a b c d
反应前质量/g 6.40 3.20 4.00 0.50
反应后质量/g 待测 2.56 7.20 0.50
A.a和b是反应物,d可能是催化剂
B.反应后a物质的质量为4.64g
C.c物质中元素的种类,一定和a、b二种物质中元素的种类相同
D.若物质a与物质b的相对分子质量之比为2﹕1,则反应中a与b的化学计量数(系数)之比为2﹕1
4.(2022八下·台州期末)一密闭容器内发生某反应,测得反应前后各物质的质量如表所示。下列说法正确的是( )
物质 甲 乙 丙 丁
反应前的质量/g 40 5 10 15
反应后的质量/g x 5 20 20
x的值 为15 B.该反应为分解反应
C.乙在这个反应中一定是催化剂 D.该反应生成的丙、丁的质量比为 1:1
5.一定条件下,在密闭容器中发生某反应,反应前容器内各物质的质量如图1,反应后容器内各物质的质量如图2。下列说法正确的是( )
A.x的值为22 B.参加反应的W和O2的质量比为2:9
C.W由碳、氢、氧三种元素组成 D.W中碳元素的质量分数为75%
(5) (6)
6.(2019八下·天台期末)如图是某个化学反应里各物质质量与时间的变化关系。下列描述中正确的是( )
A.该反应还没有充分进行 B.该反应是化合反应
C.各物质的质量关系为a=b+c D.甲是反应物,丙是生成物
7.在密闭容器中有甲、乙、丙、丁四种物质,在一定条件下充分反应,测得反应前后各物质的质量分数如图所示:下列说法正确的是( )
A.丙可能是单质
B.在该反应中丁一定没有参加化学反应
C. 该反应是化合反应
D.甲和乙的质量之和一定等于生成丙的质量
考点四、确定物质的元素组成种类及确定化学式
例1 某物质在空气中完全燃烧生成二氧化碳和水,则关于这种物质的组成描述正确的是( )
该物质只含有碳元素和氢元素 B.该物质可能含有碳元素、氢元素和氧元素
C.该物质一定含有碳元素、氢元素,可能含有氧元素 D.无法确定该物质含什么元素
例2 某物质在空气中完全燃烧生成4.4g二氧化碳和2.7g水,则关于这种物质的组成描述正确的是( ) A.该物质只含有碳元素和氢元素
B.该物质中碳元素与氢元素的质量比为12︰1
C.该物质的化学式可能为C2H6O
D.该物质的分子中碳原子与氢原子的个数比为1︰2
例3 实验室常用燃烧法测定有机物的组成。现取3.2g某有机物在足量氧气中充分燃烧,生成4.4g CO2 和3.6g H2O,则该有机物中(相对原子质量:H-1,C-12,O-16) ( )
一定含有C、H两种元素,可能含有O元素
B.一定含有C、H、O三种元素
C.一定含有C、O两种元素,可能含有H元素
D.只含有C、H两种元素,不含O元素
进一步:试确定该物质的化学式
例4如果氧气不足,乙醇(C2H5OH)燃烧可能还有CO生成。若乙醇燃烧产物中CO和CO2的总质量为25.2 g,其中碳元素与氧元素的质量比为2∶5,则参加反应的乙醇的质量为_________ g,产物中水的质量为__________ g。(利用元素守恒做)
1.某纯净的有机化合物,在8克纯氧中充分燃烧,生成8.8克二氧化碳和1.8克水,该物质组成中( )
A.一定含有C、H、O三种元素
B.该有机物可能是C2H2
C.一定含有C、H元素,可能含有O元素
D.燃烧过程中消耗了有机物1.6克
2.常用燃烧法测定有机物的组成,现取10.8g某有机物,在足量氧气中充分燃烧,生成30.8g CO2和7.2g H2O,则该有机物中( )
A.一定含有C、H两种元素,不含O元素
B.一定含C、H两种元素,可能含有O元素
C.一定含有C、H、O三种元素
D.C、H两种元素质量比为7:8
3.国际粮农组织将中国独有的山茶油列为重点推广的健康型食用油。山茶油的主要成分是柠檬醛,现从山茶油中提取7.6克柠檬醛,使其在氧气中完全燃烧,生成2.2克二氧化碳和7.2克水,则柠檬醛中( )
A.只含碳、氢元素
B.一定含碳、氧元素,可能含氢元素
C.一定含碳、氢、氧元素
D.一定含碳、氢元素,可能含氧元素
4.某物质在空气中完全燃烧生成8.8g二氧化碳和5.4g水,则关于这种物质的组成描述正确的是( )
A.该物质只含有碳元素和氢元素
B.该物质中碳元素与氢元素的质量比为12:1
C.该物质一定含有碳元素和氢元素,一定含有氧元素
D.该物质的分子中碳原子与氢原子的个数比为1:3
5.现有氢气和氧气的混合气体10克,充分燃烧后,恢复到室温,气体质量减少了9克,则原混合气体的成分不可能是( )
A.1克氢气和9克氧气 B.2克氢和8克氧气
C.5克氢气和5克氧气 D.氢气占总量的20%
考点五.化学方程式前面的系数确定或相对分子质量的确定
例1在反应A+B=C+2D中,2.9g A可跟4.9g B完全反应,生成6.0g C,D 的相对分子质量为18,A的相对分子质量为( )
A.26 B.40
C.58 D.86
例2 在3A+B====2C+D的化学反应中,12 g A与3 g B恰好完全反应,生成C和D的质量比为3︰2。当有8 g A参加反应时,生成D的质量是 ;若已知A的相对分子质量为80,则C的相对分子质量为 。
例3下列反应中的生成物都是C。若C的化学式为AB2,则该反应的化学方程式为( )A.3AB2+B2=2C B.AB+B=C
C.A2B+B=2C D.AB2+2B2=2C
例4.将A、B、C三种物质各16g 混合加热,充分反应后混合物中有12g A、27g C和一定质量的D,已知B完全反应。若A、B、C、D的相对分子质量分别为16、32、44、18,则该反应的化学方程式可表示为( )
A.2A + B = C + 2D B.A + 2B = C + 2D
C.2A + B = 2C + D D.A + B = C + D
1、已知2A+3B=C+6D,用足量的A和147gB恰好完全反应,其生成200C和54gD,若B的相对分子质量为98,则A的相对分子质量为( )
A.214 B.112
C.107 D.71.3
2、有化学反应3A+B=C+3D,已知A、B、C的相对分子质量分别为98、160、400,D的相对分子质量为_____。
3.在反应2A+3B====2C+4D中,若A、B、C、D的质量比为8︰12︰11︰9,则A、B、C、D的相对分子质量之比为( )
A.8︰12︰11︰9 B.16︰36︰22︰36
C.16︰16︰22︰9 D.2︰3︰2︰4
考点六、关于反应物和生成物的质量计算和质量比
【例1】.在A+B=C+D的反应中,7gA和10gB恰好完全反应生成8gD,那么同时生成C的质量是( )
A.7g B.8g
C.9g D.10g
[例2]甲、乙、丙三种物质在一定条件下可以反应生成丁,在该条件下若取甲、乙、丙各15g,使之充分反应,则只能得到30g丁。若增加10g丙,则甲和丙可恰好完全反应。甲和乙反应时的质量比应为( )
A、1:1 B、2:1
C、2:3 D、3:2
【例3】..根据质量守恒定律,3g碳在10g氧气中充分燃烧后,可以生成二氧化碳( )
A.13 g B.11 g
C.10 g D.3 g
【例4】.3.4gA物质与5gB物质混合反应,能生成6gC物质,剩余3gB。若将7gA与3gB混合反应,则生成C物质的质量是( )
A.9g B.10g
C.8g D.3g
【例5】.将A、B、C各10g的混合物加热后,A全部参加反应,生成4gD,同时增加了8gC,则反应中A与B的质量比是( )
A.1:5 B.l:4
C.4:l D.5:l
【例6】.(2022 涧西区模拟)现有甲醇(CH3OH)和甲醛(CH2O)的混合物共23g。完全燃烧后生成33g CO2。则生成水的质量为( )www.21-cn-jy.com
A.13.5g B.9g
C.18g D.11g
1、A、B、C三种物质各15g,它们化合时只能生成30g新物质D.若增加10gA,则反应停止后,原反应物中只余C.根据上述条件推断下列说法中正确的是( )
A.第一次反应停止后,B剩余9g B.第二次反应后,D的质量为50g
C.反应中A和B的质量比是3:2 D.反应中A和C的质量比是5:3
2、在反应2A+5B=2C+4D中,C、D的相对分子质量之比为9:22.若2.6 gA与B完全反应后,生成8.8 gD.则在此反应中,B与D的质量比为( )
A. 4:9 B. 8:11
C. 10:11 D. 31:44
3、在化学反应A+2B═C+3D中,2gA与4.1gB恰好完全反应生成5.5gC,若有1.5gD生成时,反应物A的质量是( )
A. 0.5g B. 4.5g
C. 5.6g D. 5g
4.(2019八下·诸暨期中)质X在4.8g氧气中恰好完全燃烧,反应方程式为X+3O2点燃RO2+2SO2,测得RO2和SO2的质量分别为2.2g和6.4g,下列判断中正确的是( )
A.参加反应的X的质量为4.3g B.X的相对分子质量为76
C.X中含有R元素、S元素和O元素 D.产物为气态时都是空气污染物
5.(2019八下·诸暨期末)1.6g某物质在氧气中完全燃烧,生成4.4g二氧化碳和3.6g水,关于该物质的组成有下列判断:①一定含C、H元素;②一定不含O元素:③可能含O元素:④一定含O元素;⑤分子中C、H原子个数比为1∶2;⑥分子中C、H原子个数比为1∶4。其中正确的是( )
A.①②⑤ B.①②⑥ C.①③⑥ D.①④⑤
6.在化学反应中,10克A与14克B恰好完全反应生成16克C.若使5克A与足量的B反应,可生成D的质量为( )
A.4克 B.8克
C.12克 D.16克
7、有A、B两种物质组成的混合物四份,总质量均为12克。A和B在一定条件下可发生化合反应生成物质C。四份混合物内含A和B的质量,及它们充分反应后生成C的质量见表。
物质 第一份 第二份 第三份 第四份
反应前A的质量(克) 11 8 a
反应前B的质量(克) 1 4 b
反应后生成C的质量(克) 5 10 7.5
(1)第一份混合物中参加反应的A和B的质量比为 。
(2)第二份混合物在反应结束后,反应物中的 有剩余。
(3)若第三份混合物恰好能完全反应,则a的值是 。
(4)第四份混合物反应前,A和B的质量比为 。
考点七:化学方程式的计算
【例1】.(2022 邯山区期末)嫦娥五号计划于2018 年发射,发射火箭所用的燃料液态偏二甲肼(C2H8N2) 与N2O4发生的反应可写作:C2H8N2+2N2O43N2↑+2CO2↑+nH2O,则n 等于( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【例2】.(2022秋 大化县期末)在反应2CO+O22CO2中,各物质间的质量比为( )
A.2:1:2 B.56:32:88 C.28:32:44 D.1:1:2
【例3】.(2022 南岗区校级模拟)下列应用合理,反应的化学方程式都正确的是( )
A.比较铁和铜的活动性:Cu(OH)2+Fe═Cu+Fe(OH)2↓
B.验证呼出的气体含有二氧化碳:CO2+Ca(OH)2═CaCO3+H2O
C.红磷在空气中燃烧:4P+5O22P2O5
D.石笋、石柱形成的原因:Ca(HCO3)2=CaCO3↓+CO2↑+H2O
【例4】.(2022 锡山区校级一模)取一定质量的Fe(OH)3固体加热至550℃完全分解为Fe2O3和H2O,温度提高到1400°C时,Fe2O3继续分解为复杂的铁的氧化物和O2;将产生的气体先通过浓硫酸,浓硫酸质量增加5.4克,再通过灼热的铜网,铜网质量增加0.32克(产生的气体均被完全吸收)。则所得复杂的铁的氧化物化学式为( )
FeO B.Fe3O4
C.Fe4O5 D.Fe5O7
【例5】.(2022 驿城区校级模拟)在点燃条件下,2.3g乙醇与4.0gO2恰好完全反应,生成2.7gH2O、2.2gCO2和物质X,生成物X的质量为 ,该反应的化学方程式为 。21教育网
【例6】.(2022八下·婺城期末)新冠肺炎疫情以来,过氧乙酸(C2H4O3)作为高效消毒剂被广泛使用。请回答:
(1)下列有关过氧乙酸的说法,正确的是 (填字母编号)。
A.一个过氧乙酸分子中含有三种原子 B.一个过氧乙酸分子中含有两个氢分子
C.过氧乙酸中氧元素的质量分数最大 D.过氧乙酸中碳、氢、氧各元素质量比是2:4:3
(2)醋酸(C2H4O2)与过氧化氢在室温下混合均匀,即可反应生成过氧乙酸和水,写出该反应的化学方程式 。
【例7】.(2022八下·西湖期中)把4g硫粉放在给定质量的氧气中燃烧,有关实验数据如下表所示,请回答
第一次 第二次 第三次
O2的质量(g) 3 4 6
SO2的质量(g) 6 8 8
(1)上述实验中,第 次实验恰好完全反应;
(2)上述实验中,第 次实验中氧气有剩余,剩余 克;
(3)在这三次实验中,符合质量守恒定律的是 。
1.某科学兴趣小组的同学为了测定实验室中氯酸钾样品的纯度,取一定质量的该样品与1克二氧化锰混合,其总质量为6克。依次加热该混合物t1、t2、t3、t4时间后,分别冷却称量剩余固体质量,记录的有关数据如下表(样品中的杂质不参与化学反应),请回答:
加热时间 t1 t2 t3 t4
剩余固体质量(克) 4.24 4.16 4.08 4.08
(1)完全反应后产生的氧气的总质量为 克。
(2)样品中氯酸钾的纯度是多少?
2.某学习小组用KClO3和MnO2的混合物加热制取O2 , 收集到4.8gO2后停止加热,称得剩余固体的质量为28.0g,继续加热至不再产生O2 , 最终剩余固体质量为23.2g,试计算(不考虑O2的损耗);
(1)两次生成O2的总质量为________g.
(2)理论上可回收到MnO2的质量(写出计算过程)
3.实验室制取氧气时,某同学取质量为15.0g的氯酸钾和二氧化锰的固体混合物加热,固体质量与反应时间的关系如图甲所示。
(1)t0~t1时段固体质量不变,是因为________;t4~t5时段固体质量不变,是因为________。
(2)t4时,制得氧气质量是________克。
(3)t5时MnO2的质量为多少?(写出计算过程)
(4)请在图乙中画出固体中氧元素质量在t0~t5时段的变化曲线。(应做适当标注)
4.(2022八下·江干期中)过氧化氢溶液长期保存会自然分解,使得溶质质量分数减小.小军从家中拿来一瓶久置的医用过氧化氢溶液,和同学们一起测定溶质质量分数.他们取出该溶液51g,加入适量二氧化锰,生成氧气的质量与反应时间的关系如图所示.
完全反应后生成氧气的质量为________g
(2)计算该过氧化氢溶液中溶质的质量分数.
5.(2022八下·浦江期末)某同学在实验室做“氧气的制取和性质”实验,他使用的实验药品和器材有:氯酸钾、二氧化锰、药匙、大试管、铁架台、铁夹、酒精灯、火柴、导管、集气瓶、水槽、抹布等。
(1)清点器材时,他发现要完成该实验还缺少的器材是 。
(2)如图所示为他的实验装置,请说出装置存在的两处明显错误: , 。
(3)若他收集的4瓶氧气的质量共1.6g,为了不浪费药品,实验时,他要取用多少克氯酸
钾?(结果保留2位小数)
6.(2022八下·安吉期末)某同学取双氧水溶液68.0g 放入烧杯中,然后加入2.0g二氧化锰,放在电子秤上,每隔一分钟观察一次并记录,烧杯中的剩余物质质量如表所示,直到实验结束。请回答下列问题:
时间(分钟) 0 1 2 3 4 5 6
质量(g) 70.0 69.3 68.9 68.6 68.4 m 68.4
(1)实验结束时的现象是 ;从表格可知,m数值是 g。
(2)请计算该双氧水溶液中过氧化氢的溶质质量分数是多少? (写出计算过程)
7.(2022八下·舟山月考)实验室制取氧气时,某同学取质量为x的高锰酸钾(KMnO4)加热,记录产生氧气的质量与反应时间的关系如图甲所示,请回答下列问题。
(1)t0 t1和t4 t5时段固体质量都不变,为什么?
(2)已知两个高锰酸钾分子经过化学反应后能生成一个氧分子,请根据图中数据计算,高锰酸钾的质量x为多少?
(3)请在图乙所示的坐标图中,画出固体中锰元素质量在t0 t5时段变化示意图。
八下科学尖子生培优3.3 化学方程式配平与书写(答案)
配平方法:观察法、最小公倍数法、奇数变偶数法、归一法、待定系数法。21世
(1)观察法:观察顺序为从复杂入手,推导其它(具体观察顺序——O、C、其他)
2CO +O2 —— 2CO2 3Fe + 2H3P ( http: / / www.21cnjy.com )O4 —— Fe3( PO4)2 + 3H2 2KMnO4 —— K2MnO4 + MnO2 + 2O2
(2)最小公倍数法:找出两边同种原子个数最多的原子,然后求最小公倍数,得原子个数。
]① 4P +5 O2 ——2P2O5 3 Fe + 2O2—— Fe3O4 2 Mg + O2——2MgO
(3)奇数变偶数法:找出左右两边出现次数较多的元素,该元素的原子个数在两边为一奇数一偶数。
3C + 2Fe2O3 ——4 Fe +3 CO2 4 FeS2+ 11O2——2Fe2O3+ 8SO2
⑷归一法(也叫分数配平法):找出化学式中原子数目最多的化学式,使其化学计量数为“1”,观察配平,若是分数再进行通分去掉分母,保证最后得到最简整数比。21教育网
2C2H6+ 7 O2 ——4 CO2 + 6H2O 4CxHy + (4x+y)O2 ——4x CO2 + 2yH2O[来源:21
一、最小公倍数法:
(找出两边同种原子的个数最多的原子,然后求最小公倍数,得原子个数。)
1、4 Al + 3O2—— 2 Al2O3 2、8Al + 3 Fe3O4 —— 9 Fe + 4 Al2O3
3、 3Fe + 2 O2—— Fe3O4 4、4Al + 3 MnO2 —— 3 Mn + 2 Al2O3
5、 N2 + 3 H2—— 2 NH3 6、2Al + 3H2SO4 —— Al2(SO4)3 + 3H2
二、观察法:
(观察顺序:从复杂入手,推导其它)(具体观察顺序——O、C、Fe)
1、 3 CO + Fe2O3 —— 2 Fe + 3CO2 2、3 C + Fe2O3—— 2 Fe + 3 CO2
5、 yCO + FexOy —— x Fe +y CO2 6、y C + FexOy——x Fe + yCO2
7、 3H2 + Fe2O3 —— 2 Fe + 3H2O 8、4H2 + Fe3O4—— 3 Fe + 4 H2O
13、 Al(OH)3+ 3 HCl ——AlCl3 + 3 H2O
三、奇数配偶法:
(找出左右两边出现次数较多的元素,该元素的原子个数在两边为一基数一偶数)
1、4 FeS2 + 11 O2 —— 2 Fe2O3 + 8 SO2 2、2 C2H2 + 5 O2——4CO2+ 2 H2O
3、 C + Fe2O3 —— Fe + CO2 4、 MnO2 +4 HCl—— MnCl2 + Cl2 + 2H2O
5、 2Cl2 + 2Ca(OH)2 —— CaCl2 + Ca(ClO)2 + 2 H2O
四、归一法:
(找出化学式中原子数目最多的化学式,使其化学计量数为“1”,观察配平,若是分数再进行通分去掉分母,保证最后得到最简整数比)
1、2 C2H2 + 5O2 ——4CO2 + 2H2O 2、2C6H6 + 15O2 ——12 CO2 + 6H2O
3、 2C22H46 + 67O2 ——44CO2 + 46H2O 4、 8NH3 + 3Cl2 —— 6NH4Cl + N2
5、 As2O3+ 6Zn + 12HCl——2AsH3+ 6ZnCl2+ 3H2O
五、题型变化:
1、3Cu+8HNO3 ==3Cu(NO3)2+2X↑+4 H2O,求X的化学式为 NO 。
2、R+3O2==2CO2+3H2O 求R的化学式为 C2H5OH 。
3、4K2Cr2O8==4K2CrO4+2R+3O2 求R的化学式为 Cr2O5 。
4、a C3H6+b O2==c CO2+d H2O 找出a、b、c 之间的等量关系 。
六、根据信息书写化学方程式练习:
1、发射卫星的火箭用联氨(N2H4)作燃料,以四氧化二氮(N2O4)作氧化剂,燃烧尾气由氮气和水蒸气组成。试写出反应的化学方程式 2N2H4+N2O4—— 3N2+4H2O 。
2、用粮食作原料酿酒时,往往发现制得的酒发酸,这实际上是因为酒精(C2H5OH)在酶的作用下与空气中的氧气作用,生成了醋酸(CH3COOH)和水,请你写出该反应的化学方程式为O2+C2H5OH——CH3COOH+H2O。
3、工业上常用接触法制硫酸(H2SO4),所使用的原料是硫铁矿(主要含FeS)。
在高温下,将硫铁矿的粉末与氧气充分反应生成三氧化二铁和二氧化硫,再经过一系列转化可生成硫酸。试写出硫铁矿与氧气反应的化学方程式 4 FeS2 + 11 O2 —— 2 Fe2O3 + 8 SO2 ,在这个反应中铁由+2价升到+3价,硫元素的化合价由 -2变+4 。
4、壁画颜料中的铅白[Pb2(OH)2CO3]由于受到空气中硫化氢气体的作用而变成黑色硫化铅(PbS),影响画面的色泽。当用双氧水处理时就可以使黑色的硫化铅氧化成白色硫酸铅和水,试写出双氧水处理硫化铅的化学方程式 4H2O2+PbS——PbSO4+4H2O 。
5、哥伦比亚号航天飞机曾用金属铝和高氯酸铵(NH4ClO4)的混合物作为固体燃料。加热铝粉使其被氧气氧化,放出大量的热,促使混合物中的高氯酸铵受热分解,同时生成四种气体:两种气体是空气中的主要成分,一种气体是Cl2,还有一种气体是化合物(常温下是液态),因而产生巨大的推动力。试写出其中涉及的化学方程式:
⑴、铝粉被氧气氧化成三氧化二铝: 4Al+3O2——2Al2O3 ;
⑵、高氯酸铵受热分解: 2NH4ClO4 N2↑ +2O2 ↑+ Cl2↑ + 4H2O↑;
6、在通常情况下,碳单质的化学性质稳定,但它在常温下可与一种叫高氯酸的物质发生反石墨,产物除水是液体外,其余都是气体,一种是有毒的氯气(Cl2),一种是无色无毒的化合物。请写出此反应的化学方程式: 4HClO4 +7 C = 2Cl2↑+7CO2↑ +2H2O 。
7、砷化氢AsH3是一种很强的还原剂,在室温下它能在空气中自燃,其氧化产物是砒霜(As2O3),写出该反应的化学方程式: 2AsH3+3O2——As2O3+3H2O
8、将黑色氧化铜粉末装入试管中加热,通入氨气(NH3)则生成红色的铜、水和一种气体单质,该反应的化学方程式: 3 CuO + 2NH3 = 3 Cu+ 3H2O +N2
9、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,使西班牙的瑞奥汀河成为一条酸河,其反应方程式为:2R+2H2O+7O2===2FeSO4+2H2SO4,则R的化学式为 FeS2 。
10、物质X燃烧的化学方程式为:X+2O2===CO2+2H2O,推求X的化学式为( A )
A、CH4 B、C2H5OH C、CH3OH D、CH3COOH
11、要在化学方程式aC2H6+bO2====mCO2+nH2O,各化学式前的化学计量数之间的关系正确的是( B ) A、2m=a B、3a=n C、3m=2n D、2b=m+n
12、(1)在纳米技级的某种氧化物的作用下,可以使汽车尾气中的CO和NO反应,并转化为两种气体,其中一种可以参与植物的光合作用,另一种是空气中含量最多的气体,这两种气体是 CO2 和 CO2 (填写化学式),该反应的化学方程式为: 2CO + 2NO= 2CO2 +N2 。
(2)如何大量、廉价地制备氢气是各国正在努力研究的课题。目前科学家已开发出一种镍氧化物半导体粉末,将少量的这种粉末放入水中,用波长为402纳米的可见光照射,能够不断在将水分解为氢气和氧气。
在上述过程中,这种氧化物粉末的作用是 催化剂 。
写出该反应的化学方程式: 2H2O== 2H2 + O2 。
13、氨气(NH3)是一种无色有刺激性气味的气体,密度小于空气,极易溶于水,氨气在化学工业中用途广泛,例如制化肥,纯碱,还可用于环境治理。
(1)氨气可用 向下排气法 法来收集。
(2)“候氏制碱法”关键一步的反应原理可表示为NH3+CO2+H2O+NaCl==NaHCO3+A,则A的化学式为: NH4Cl 。其是氮元素的氢元素的质量比为 7:2 。
(3)在细菌的作用下,用氨处理含甲醇的工业废水,使其变为无毒的氮气和二氧化碳,从而消除对环境的污染,有关的反应为6NH3+5CH3OH+12B====3N2+5CO2+19H2O,则B的化学式为 O2 。
(4)400℃时,在催化剂存在的条件下,用氨气可将有毒气体NO还为N2和H2O,试写出该反应的化学方程式 4NH3 + 6NO= 5N2 + 6H2O 。
八下科学尖子生培优3.3 质量守恒定律
考点六、质量守恒定律实验探究
1.质量守恒定律是自然界基本的规律之一。下列装置及实验(部分天平未画出)能用来验证质量守恒定律的是( )
A.B.C.D.
1.A
【分析】
根据质量守恒定律是化学变化遵循的规律,验证时若有气体参与需在密闭装置中进行分析。
【详解】
A、氢氧化钠与硫酸铜溶液反应无气体,且装置密闭,可用于验证质量守恒定律,符合题意。
B、红墨水加入水中不能发生化学变化,不能用于验证质量守恒定律,不符合题意。
C、镁燃烧消耗氧气,不在密闭容器中进行无法验证质量守恒定律,不符合题意。
D、蜡烛燃烧生成气体,没在密闭容器中进行,无法验证质量守恒定律,不符合题意。
故选A。
2.定量研究对于化学科学发展有重要意义,我们应该掌握有关质量守恒相关知识。
(1)在化学变化前后一定不变的是______(选填序号)。
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
(2)如图是探究质量守恒定律的实验装置图,回答下列问题
①该实验 (填“能”或“不能”)探究质量守恒定律,原因是 。
②要用如图药品继续探究质量守恒定律,改变装置的方法是 。
2.(1)①②⑤⑥ C (2)①不能 氧气会逸出空气中 ②改变密闭装置
3.小明利用如图甲所示的装置测定白磷燃烧前后质量的变化。实验步骤和部分实验现象如下:
①将整个锥形瓶的装置放在天平托盘上,调节平衡。
②取下锥形瓶,将瓶塞上的铁丝在酒精灯上烧红后,接触引燃白磷,并立即塞紧瓶塞,发现实验过程中气球先变大后变瘪。
③待反应结束冷却后,重新放在天平托盘上称量,发现天平依然平衡。
(1)锥形瓶的底部铺有一层细沙,其作用是 防止锥形瓶受热不均而炸裂 。
(2)请解释步骤②中“气球先变大后变瘪”的原因 白磷燃烧放热,导致瓶内气压增大,气球膨胀,完全反应后冷却至室温,氧气消耗,导致瓶内气压比反应前减小,气球变瘪 。
(3)小明通过大量实验证实了质量守恒定律,他继续利用白磷设计另一个实验(如图乙)该装置是一个具有刻度和活塞可滑动的玻璃容器,容器内空气的体积为V1(常温下),将质量为m的白磷铺在细沙上,将它放在盛有沸水的烧杯上方,观察到白磷着火燃烧,活塞先右移至V2,反应结束后冷却到常温活塞左移至V3停止,根据质量守恒定律推测,反应结束后容器内固体物质的质量应为 m+(V1﹣V3)×ρ 。(用相关字母表示,常温下氧气的密度为ρ)
【解答】解:(1)锥形瓶的底部铺有一层细沙,其作用是防止锥形瓶受热不均而炸裂。
故填:防止锥形瓶受热不均而炸裂。
(2)步骤②中“气球先变大后变瘪”的原因:白磷燃烧放热,导致瓶内气压增大,气球膨胀,完全反应后冷却至室温,氧气消耗,导致瓶内气压比反应前减小,气球变瘪。
故填:白磷燃烧放热,导致瓶内气压增大,气球膨胀,完全反应后冷却至室温,氧气消耗,导致瓶内气压比反应前减小,气球变瘪。
(3)参加反应的氧气质量:(V1﹣V3)×ρ,将质量为m反应结束后容器内固体物质的质量应为:m+(V1﹣V3)×ρ,
故填:m+(V1﹣V3)×ρ。
(3) (4)
4、某科学兴趣小组利用如图所示装置进行质量守恒定律的探究。
(1)给锥形瓶微热,使白磷燃烧,发生了 变化。白磷燃烧结束后,发现气球鼓起,这时天平 (填“平衡”或“不平衡”),这是因为 。
(2)冷却至室温后,发现天平 (填“平衡”或“不平衡”)。这说明在化学反应前后,物质的总质量 。
(3)某同学在实验结束后打开橡皮塞,发现瓶中又开始产生大量白烟,你认为这是因为 ;然后,他又立即将橡皮塞塞回去,这时天平 (填“平衡”或“不平衡”)。
【答案】(1)化学 不平衡 气球膨胀使装置受到的浮力变大 (2)平衡 不变
(3)没有反应完的白磷与空气中的氧气接触后继续燃烧不平衡
5.小金进行如图所示实验来验证质量守恒定律。在实验中用电子天平和量筒准确测量出表中m1、m2、m3、m4和V.(实验中操作正确,O2的密度为ρg/cm3)
实验序号 1 2 …
m1(MnO2)/g
m2(KClO3)/g
m3(试管)/g
m4(试管+加热后剩余固体)/g
量筒内收集气体的体积V/cm3
(1)装置中试管口略向下倾斜的原因是 防止水蒸气冷凝回流到试管底部引起试管炸裂 。
(2)根据质量守恒定律,m1、m2、m3、m4、V和ρ之间存在的等量关系为: m1+m2+m3=m4+Vρg/cm3 。
(3)每次实验结束后,小金在拆卸装置时总能闻到刺激性气味。他将加热后剩余固体中的MnO2分离并测量其质量,发现总小于加热前MnO2的质量。查阅资料后发现,一般认为加热KClO3和MnO2混合物的反应过程如下:
第1步:2MnO2+2KClO32KMnO4+Cl2↑+O2↑
第2步:2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
第3步:K2MnO4+Cl22KCl+MnO2+O2↑
写出加热后剩余固体中MnO2质量小于加热前MnO2质量的原因 少量的氯气随着氧气排出,使得反应③没有发生完全 。
【解答】解:(1)给试管中的固体加热时试管口略向下倾斜的原因是:防止冷凝水倒流到热的试管底部而使试管破裂;故答案为:防止水蒸气冷凝回流到试管底部引起试管炸裂;
(2)在化学反应前后,物质的总质量不变,在此反应中二氧化锰是催化剂,质量不变,氯酸钾在二氧化锰的催化作用下分解为氯化钾和氧气,则m1+m2+m3=m4+Vρg/cm3;故填:m1+m2+m3=m4+Vρg/cm3;
(3)在反应中少量的氯气随着氧气排出,使得反应③没有发生完全,所以导致剩余固体中二氧化锰的质量小于加热前二氧化锰的质量;故填:少量的氯气随着氧气排出,使得反应③没有发生完全。
习题训练:
知识点2 从分子和原子的角度解释质量守恒定律
6、如图所示是磷与氧气反应前后的微观示意图(“●”表示磷原子,“○”表示氧原子),根据质量守恒定律,虚线框中应该是( )
A、 B、 C、 D、
【答案】D
【解析】根据微观反应示意图的信息以及质量守恒定律来分析。
【分析】要想解答好这类题目,要理解和熟记微粒观点及模型图的应用,以及与之相关的知识。
【详解】由微观反应示意图可知,反应后有4个磷原子和10个氧原子,反应前有10个氧原子,由质量守恒定律可知,虚线框内应有4个磷原子,观察选项可知,D符合题意。故选:D。
知识点3 质量守恒定律的应用
7、根据质量守恒定律,解释下列现象。
(1)高锰酸钾受热分解后,剩余固体质量减少: ▲ 。
(2)密闭容器中镁条在氧气中燃烧后,生成物质量比镁条质量大: ▲ 。
(3)木炭在空气中燃烧后,剩余灰烬质量比木炭质量小: ▲ 。
【答案】(1)高锰酸钾受热分解生成氧气,氧气逸散到空气中,故剩余固体质量减少 (2)镁和氧气反应生成氧化镁,生成物的质量等于参加反应的镁与氧气的质量之和,故生成物质量比镁条质量大
(3)木炭燃烧生成二氧化碳气体,二氧化碳逸散到空气中,故剩余灰烬质量比木炭质量小
【解析】【分析】【详解】根据质量守恒定律,生成物的质量等于参加反应的各物质的质量总和,所以解释化学反应前后质量关系时,一定要考虑全部的反应物和生成物,尤其是有气体参加或生成的反应,必须考虑参加反应或生成的气体的质量。
故答案为:(1)高锰酸钾受热分解生成氧气,氧气逸散到空气中,故剩余固体质量减少。(2)镁和氧气反应生成氧化镁,生成物的质量等于参加反应的镁与氧气的质量之和,故生成物质量比镁条质量大。(3)木炭燃烧生成二氧化碳气体,二氧化碳逸散到空气中,故剩余灰烬质量比木炭质量小。
8、在68g过氧化氢溶液中,加入2g二氧化锰,充分反应后,剩余物的总质量为68.4g,则产生氧气的质量为 ▲ g。
【答案】1.6
【解析】过氧化氢在二氧化锰催化下分解生成水和氧气,由于气体放出而使反应后剩余物质的质量减小,利用质量守恒定律,反应前后物质总质量的差即为放出氧气的质量。
【分析】解答本题时需要使用质量守恒定律。
【详解】根据质量守恒定律,反应产生氧气的质量=68g+2g-68.4g=1.6g。
9、充分加热ag氯酸钾与bg二氧化锰的混合物,剩余固体的质量为cg,则生成氧气的质量为( )
A、(a-b)g B、(a-b-c)g C、(a+b-c)g D、(a-b+c)g
【答案】C
10、将镁条放在耐高温的密闭容器中(内含空气)加热,能正确反映容器内有关量随时间变化的图像的是( )
【答案】D
考点一、质量守恒定律的概念
1.下列对质量守恒定律的理解错误的是( )
A.质量守恒定律只适用于化学反应,不适用于物理变化
B.质量守恒定律研究的内容仅是指“质量”,不能推广到其他物理量
C.催化剂可以改变其他物质的化学反应速率,有催化剂参加的反应也遵守质量守恒定律
D.蜡烛燃烧后质量减轻,不符合质量守恒定律
【答案】D
【解析】根据质量守恒定律是化学反应的普遍规律且只是质量的守恒与其他物理量无关分析。
A、质量守恒定律只适用于化学反应,不适用于物理变化 ,不符合题意;
B、质量守恒定律研究的内容仅是指“质量”,不能推广到其他物理量 ,不符合题意;
C、催化剂可以改变其他物质的化学反应速率,而质量守恒定律是化学反应的普遍规律,所以有催化剂参加的反应也遵守质量守恒定律 ,不符合题意;
D、蜡烛燃烧后质量减轻,是因为生成了气体,符合质量守恒定律 ,符合题意;
2.参加反应的各物质质量总和等于反应后生成的各物质质量总和,是因为( )
A.反应后物质的种类没有变化
B.反应后元素的种类没有变化
C.反应后原子的种类、数目和质量没有变化
D.反应后分子的种类、数目和质量没有变化
【答案】C
【解析】化学反应的过程是反应物的原子重新组合而生成其他物质的过程。反应前后原子的种类、数目和质量没有变化,因此反应前后各物质的质量总和相等。
3.(2019八下·余杭期末)小乐将蜡烛燃烧后的蜡油收集起来,发现质量变小。关于蜡烛的燃烧,下列说法正确的是( )
A.蜡烛燃烧生成了新物质,故此过程只有化学变化
B.蜡烛燃烧产生的气体能使燃着的木条熄灭,说明蜡烛燃烧生成了二氧化碳
C.蜡烛减少的质量等于生成二氧化碳和水等物质的质量
D.燃烧后蜡油的质量小于蜡烛的质量,体现了化学反应前后质量守恒
【答案】D
【解析】A.在蜡烛燃烧时,它会吸热由固态变成液体发生物态变化,故A错误;
B.自己不燃烧也不支持燃烧的气体有很多,不一定是二氧化碳,故B错误;
C.蜡烛质量的减少量等于生成的二氧化碳和水的质量减去消耗的氧气的质量,故C错误;
D.燃烧后蜡油的质量小于蜡烛的质量,体现了化学反应前后质量不变,故D正确。
4.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。在化学反应前后,肯定没有变化的是( )
A.①②③⑤ B.①⑥ C.②③⑤ D.①③⑥
4.D
5.根据质量守恒定律及2Mg+O2===2MgO的反应方程式,下列各组数据正确的是( )
A.镁的质量2克,氧气质量3克,氧化镁质量5克。
B.镁的质量3克,氧气质量2克,氧化镁质量5克。
C.镁的质量1克,氧气质量4克,氧化镁质量5克。
D.镁的质量4克,氧气质量1克,氧化镁质量5克。
5.B
6.已知甲、乙、丙三种物质,它们在化学反应中的关系是:甲+乙→丙。对于此反应,下列说法正确的是( )
A.若甲为10克、乙为10克,反应后生成的丙一定为20克
B.若甲为10克、乙为10克,反应后生成的丙一定小于20克
C.若反应后生成的丙为20克,则参加反应的甲一定为10克,乙一定为10克
D.若甲为10克、乙为10克,反应后生成的丙一定等于或小于20克
6.D
【详解】
根据化学反应遵循质量守恒,在反应甲+乙→丙中,若甲为10克、乙为10克,如两种物质恰好完全反应,则生成丙的质量为20g;如果有一种物质过量有剩余则反应后生成的丙的质量小于20g。
故选D。
7、D
考点二、质量守恒定律模型表达
1.(2019八下·南浔期末)化学反应的实质是构成物质分子的原子重新进行组合,形成新分子的过程。如图是在密闭容器中某化学反应过程的微观变化示意图。据图回答正确的是( )
A.该反应生成了单质
B.该反应属于化合反应
C.反应前后分子和原子的种类与数目发生改变
D.参加反应的“ ” 与“ ” 的分子个数比为2:3
【答案】B
【解析】(1)由同种元素组成的纯净物叫单质;
(2)两种或两种以上的物质反应生成一种物质的反应叫化合反应;
(3)根据质量守恒定量可知,反应前后原子的质量和种类都没有发生变化;
(4)写出反应的化学方程式并配平,即可判断参加反应的分子个数。
【解答】将○看做x,将●看做y,那么化学方程式为:
A.根据化学方程式可知,反应物中有单质,但生成物中没有单质,故A错误;
B.该反应属于化合反应,故B正确;
C.反应前后原子的种类和数目没有改变,但分子的种类和数目发生了改变,故C错误;
D. 参加反应的“ ” 与“ ” 的分子个数比为 2:1,故D错误。
2.(2019八下·台州期中)用“ ”和“ ”代表两种不同的单质分子,它们在一定条件下能发生化学反应,反应前后的模拟模型如下图所示,下列说法正确的是( )
A.该反应有2种生成物 B.参加反应的“ ”和“ ”分子的个数比是 1︰2
C.该反应是化合反应 D.该反应不遵循质量守恒定律
【答案】C
【解析】根据图中所给反应前和反应后各粒子的构成情况及种类分析,确定出反应物和生成物,以及参加反应及生成的各粒子个数比。
A、该反应只有1种生成物 ,另一个分子是反应物剩余,错误;
B、参加反应的“ ”和“ ”分子的个数比是 2:6=1︰3,错误;
C、该反应反应物两种,生成物一种,是化合反应,正确;
D、该反应是化学变化,遵循质量守恒定律,错误;
3.(2020八下·秀洲月考)如图为某化学反应的微观模拟图,“○”和“●”分别表示两种不同的原子:由“ ”聚集成的物质________(选填“可能”或“不可能”)是氧化物,参加反应的两种反应物的分子个数比为________,此反应属于________反应。
【答案】可能;2:1或1:2;化合
【解析】(1)只由两种元素组成,且其中一种是氧元素的化合物叫氧化物;
(2)将反应物和生成物中同时存在的分子去掉,剩下的就是参加反应的分子,据此判断分子个数之比。
(3)一种物质生成多种物质的反应叫分解反应,多种物质生成一种物质的反应叫化合反应。
【解答】(1)根据 可知,该分子由两种原子构成,如果其中一种是氧原子,那么它就可能是氧化物;
(2)生成物和反应物中都含有一个, 将其去掉,如下图所示:
参加反应的有2个,有1个,因此反应物的分子个数之比为:2:1或1:2;
(3)该反应的反应物有2种,生成物只有1种,属于化合反应。
4.“ “、“ ”、“ ”分别表示A、B、C三种物质的分子。如图形象地表示了某化学反应前后反应物与生成物分子及其数目的变化。则该反应的化学方程式中A、B、C前面的化学计量数之比为 ________。
4、1:2:2
(4) (5)
5、走进化学变化的微观世界,有利于进一步认识化学变化。图3-3-5是某化学变化的微观示意图,X、Y、Z分别表示不同类别的原子。据图回答问题。
(1)该化学反应中生成物的分子个数比为 。
(2)从微观角度分析,化学反应前后各物质的质量总和相等的原因是 。
(3)由X原子构成的物质在该反应中 (填“是”或“不是”)催化剂。
【答案】(1)1:1 (2)化学反应前后原子的种类、数目和质量不变 (3)不是
考点三、质量守恒定律表格型计算
【例题1】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,测得反应后各物质的质量如下表。下列说法中正确的是( )
物质 a b c d
反应前质量/g 8.4 4.0 3.2 2.8
反应后质量/g 7.2 7.2 x 2.8
A、d可能是催化剂 B、反应后c物质的质量为5.2g
C、a和b是反应物 D、c物质中元素的种类,一定等于a、b两种物质中元素的种类
[变式一]一定条件下,甲、乙混合后发生化学反应,测得反应前后各物质的质量变化如下表所示。下列说法中不正确的是()
物质 甲 乙 丙 丁
反应前的质量/g 50 0.5 0 0
反应后的质量/g 23 x 24 3
A、x的值等于0.5 B、甲一定是化合物
C、丙和丁的质量变化比为8:1 D、该反应属于化合反应
[变式二]甲、乙、丙、丁四种物质在反应前后的质量关系如图所示,下列有关说法错误的是( )
A、x的值是19 B、丙可能是该反应的催化剂
C、丁一定是化合物 D、参加反应的甲和乙的质量比为12:19
【答案】【例题】A 【变式一】 D 【变式二】 A
1.(2020八下·萧山期末)在一密闭容器中,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质量如下表,其中甲和丙的相对分子质量分别为197和158。下列认识正确的是( )
物质 甲 乙 丙 丁
反应前质量(g) 19.7 8.7 31.6 0.4
反应后质量(g) 待测 17.4 0 3.6
A.待测值为0 B.该反应为化合反应
C.反应过程中,乙、丁的变化质量比为87:36 D.反应中甲、丙的化学计量数之比为1:2
【答案】D
【解析】(1)反应物的质量减少,生成物的质量增大,根据质量守恒定律计算待测值;
(2)两种或多种物质生成一种物质的反应叫化合反应;
(3)将反应前后乙和丁的质量分别相减,然后再作比即可;
(4)反应中物质的质量之比等于相对分子质量和化学计量数的乘积之比。
根据表格可知,乙的质量增加了:17.4g-8.7g=8.7g;丙的质量减小了:31.6g-0g=32.6g;
丁的质量增加了:3.6g-0.4g=3.2g。根据质量守恒定律可知,即:测量值=(19.7g+8.7g+31.6g+0.4g)-(17.4g+3.6g+0g)=39.4g,那么甲的质量增加了:39.4g-19.7g=19.7g;
A.待测值为19.7g,故A错误;
B.根据分析可知,反应物为丙,生成物为甲、乙和丁,即一种物质生成三种物质,肯定是分解反应,故B错误;
C.反应过程中,乙、丁的变化质量比为:8.7g:3.2g=87:32,故C错误;
D.根据“反应中物质的质量之比等于相对分子质量和化学计量数的乘积之比”得到:197x:158y=19.7g:31.6g,解得:x:y=1:2,故D正确。
2.(2020八下·台州开学考)在一定条件下,向一密闭容器中加入M、N、P、Q四种物质各10g,充分反应后测得其质量,得到数据如下:
物质 M N P Q
反应前质量(g) 10 10 10 10
反应后质量(g) 10 15 未知 7
下列判断正确的是( )
①容器内发生了分解反应 ②容器内发生了化合反应
③反应后容器内P的质量为8g ④容器内发生的反应可表示为N→P+Q
A.③④ B.②③ C.①③ D.①④
【答案】B
【解析】设未知的质量为m,根据质量守恒定律得到:10g+10g+10g+10g=10g+15g+m+7g,解得:m=8g,故③正确;
反应后,物质M的质量保持不变,即没有参加反应;物质N的质量增加大,而P和Q的质量都减小了,因为反应物为P和Q,生成物为N,可将反应表示为: P+Q →N,故④错误;
因为生成物只有一种,所以该反应为化合反应,故②正确,而①错误。
那么正确的是②③。
3.(2019八上·温州开学考)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,测得反应后各物质的质量如下。下列说法错误的是( )
物 质 a b c d
反应前质量/g 6.40 3.20 4.00 0.50
反应后质量/g 待测 2.56 7.20 0.50
A.a和b是反应物,d可能是催化剂
B.反应后a物质的质量为4.64g
C.c物质中元素的种类,一定和a、b二种物质中元素的种类相同
D.若物质a与物质b的相对分子质量之比为2﹕1,则反应中a与b的化学计量数(系数)之比为2﹕1
【答案】B
【解析】(1)反应物的质量减小,生成物的质量增大;而催化剂的质量保持不变;
(2)根据质量守恒定律计算可知,反应前后物质的总质量保持不变;
(3)根据质量守恒定律可知,反应前后元素的种类不会发生变化;
(4)在化学反应中,参加反应的物质质量之比=相对分子质量之比×系数之比。
【解答】A.根据质量守恒定律可知,a物质的质量为:(6.4g+3.2g+4g+0.5g)-(2.56g+7.2g+0.5g)=3.84g;那么a和b的质量减小,它们是反应物,c的质量增大,它是生成物。而d的质量保持不变,可能是催化剂,故A正确不合题意;
B.根据A中计算可知,a的质量为3.84g,故B错误符合题意;
C.反应物和生成物中的元素种类保持不变,故C正确不合题意;
D.反应中,a物质的质量为:6.4g-3.84g=2.56g,b物质的质量为:3.2g-2.56g=0.64g,那么物质a与b的质量之比:2.56g:0.64g=4:1;若若物质a与物质b的相对分子质量之比为2﹕1,那么它们的化学计量数之比为:,故D正确不合题意。
4.(2019八下·台州期末)一密闭容器内发生某反应,测得反应前后各物质的质量如表所示。下列说法正确的是( )
物质 甲 乙 丙 丁
反应前的质量/g 40 5 10 15
反应后的质量/g x 5 20 20
A.x的值 为15 B.该反应为分解反应
C.乙在这个反应中一定是催化剂 D.该反应生成的丙、丁的质量比为 1:1
【答案】B
【解析】(1)根据质量守恒定律可知,反应前后物质的质量不变;用反应前物质的质量和减去反应后已知物质的质量和即可;
(2)由一种物质生成两种或两种以上物质的反应叫分解反应;
(3)催化剂在反应中的质量肯定不变,但质量不变的不一定是催化剂;
(4)反应后和反应前丙的质量差和丁的质量差就是生成丙、丁的质量,然后作比即可。
【解答】A.反应前后物质的质量和不变,得到:40+5+10+15=x+5+20+20,那么x=25,故A错误;
B.据表格可知,乙反应前后质量不变,即没有参加反应;甲的质量减小,丙和丁的质量增大,说明甲分解为丙和丁,故B正确;
C.乙的质量不变,可能是催化剂,也可能是与整个反应无关的物质,故C错误;
D.该反应生成的丙的质量:20g-10g=10g;丁的质量:20-15=5g;那么生成的丙丁的质量比为:10g:5g=2:1,故D错误。
5.(2019八下·嵊州期末)一定条件下,在密闭容器中发生某反应,反应前容器内各物质的质量如图1,反应后容器内各物质的质量如图2。下列说法正确的是( )
A.x的值为22 B.参加反应的W和O2的质量比为2:9
C.W由碳、氢、氧三种元素组成 D.W中碳元素的质量分数为75%
【答案】D
【解析】A.反应物的质量:36g+8g+4g+2g=50g,那么生成物x的质量:50g-4g-22g=24g,故A错误;
B.参加反应的W的质量为8g,参加反应的O2的质量:36g-4g=32g,那么参加反应的 W和O2的质量比 为:8g:32g=1:4,故B错误;
C.根据图片可知,该反应为: ;
参加反应的氧气质量32g,那么参加反应的氧元素的质量32g;
生成水的质量:22g-4g=18g,其中氧元素的质量:;
生成二氧化碳的质量:24g-2g=22g,其中氧元素的质量:;
那么生成物中氧元素的质量为:16g+16g=32g;
因为反应物和生成物中氧元素的质量相等,所以W中肯定不含有氧元素,只含有碳和氢元素,故C错误;
D.根据上面的推导,得到反应的化学方程式: ,那么W的化学式为CH4,其中碳元素的质量分数为:,故D正确。
6.(2019八下·天台期末)如图是某个化学反应里各物质质量与时间的变化关系。下列描述中正确的是( )
A.该反应还没有充分进行 B.该反应是化合反应
C.各物质的质量关系为a=b+c D.甲是反应物,丙是生成物
【答案】A
【解析】(1)在化学反应中,反应物的质量减小,生成物的质量增大;
(2)根据质量守恒定律可知,生成物的增加量反应物的质量的减少量;
(3)由两种或两种以上的物质生成一种物质的反应叫化合反应。
【解答】观察图像可知,共有三种物质,丙的质量减小,而甲和乙的质量增加,因此丙是反应物,乙和甲是生成物,故D错误;
生成物有两种,反应物只有一种,因此该反应是分解反应,故B错误;
反应物丙原来的质量是a,结束时质量是d,因此参加反应的质量为:a-d;生成物原来的质量都是0,那么生成物的质量为:b+c,因此质量关系为:a-d=b+c,故C错误;
因为反应结束时,反应物丙的质量是d而不是0,说明该反应没有充分进行,故A正确。
7.在密闭容器中有甲、乙、丙、丁四种物质,在一定条件下充分反应,测得反应前后各物质的质量分数如图所示:下列说法正确的是( )
A. 丙可能是单质 B.在该反应中丁一定没有参加化学反应
C. 该反应是化合反应 D.甲和乙的质量之和一定等于生成丙的质量
8.C
9.(2019八下·嘉兴月考)在一密闭容器中发生某反应,其中甲、乙、丙、丁四种物质的质量变化如表所示,下列判断正确的是( )
物质 甲 乙 丙 丁
反应前质量(g) 10 16 0 0
反应中质量(g) 8.6 m2 m3 1.6
反应后质量(g) m4 m1 15.2 6.4
A.m1的值一定是 0,反应后甲一定有剩余 B.m2的值是 4
C.该反应不可能是氧化反应 D.m4+m1﹥m2+m3
【答案】A
【解析】(1)在化学反应中,反应物和生成物之间的质量之比是一定的,利用第二行和第三行数据中的甲和丁的质量之比就能计算出m4的质量,再根据质量守恒定律计算出m1的值;
(2)根据第三行乙剩余的质量计算出反应结束时参加反应的乙的质量,然后再根据“反应物和生成物的质量之比一定”的规律,利用二、三行数据列出比例式,计算出m2的质量;
(3)物质与氧气发生的反应叫氧化反应;
(4)计算出两组数据的大小,然后进行比较即可。
【解答】A.反应结束后,参加反应的甲和生成的丁质量之比:(10-m4):6.4=(10-8.6):1.6,解得:m4=4.4g。那么反应后乙物质的质量m1=10+16-15.2-6.4-4.4=0,反应后甲一定有剩余,故A正确;
B.当反应结束后,参加反应的乙的物质质量为:16g-0g=16g,那么乙和丁的质量之比:16:6.4=(16-m2):1.6,解得:m2=12,故B错误;
C.如果甲或乙是氧气,则该反应是氧化反应,如果不是氧气,则该反应就不是氧化反应,故C错误;
D.根据题意有:m3=10+16-8.6-12-1.6=3.8,那么m2+m3=12+3.8=15.8;m4+m1=4.4,所以m4+m1<m2+m3,故D错误。
考点四、利用质量守恒定律判定物质组成
例1 某物质在空气中完全燃烧生成二氧化碳和水,则关于这种物质的组成描述正确的是( C )
A.该物质只含有碳元素和氢元素 B.该物质可能含有碳元素、氢元素和氧元素
C.该物质一定含有碳元素、氢元素,可能含有氧元素 D.无法确定该物质含什么元素
例2 某物质在空气中完全燃烧生成4.4g二氧化碳和2.7g水,则关于这种物质的组成描述正确的是( C ) A.该物质只含有碳元素和氢元素 B.该物质中碳元素与氢元素的质量比为12︰1
C.该物质的化学式可能为C2H6O D.该物质的分子中碳原子与氢原子的个数比为1︰2
因为生成二氧化碳和水,则一定有碳元素和氢元素,氧有没有,要算过。4.4g二氧化碳有1.2克碳,2.7g水中有0.3克氢。碳氢质量比为4︰1,个数比为1︰3,此题中,没有说原有物质多少克,故无法知道有没有氧元素,A错。
例3常用燃烧法测定有机物的组成。现取3.2g某有机物在足量氧气中充分燃烧,生成4.4g CO2 和3.6g H2O,则该有机物中(相对原子质量:H-1,C-12,O-16) ( B )
A.一定含有C、H两种元素,可能含有O元素 B.一定含有C、H、O三种元素
C.一定含有C、O两种元素,可能含有H元素 D.只含有C、H两种元素,不含O元素
进一步:试确定该物质的化学式_________
因为生成二氧化碳和水,则一定有碳元素和氢元素,4.4g CO2 中有1.2克碳,3.6g H2O中有0.4克氢,加起来只有1.6克,说明还有1.6克是氧元素。故选B。由此可推出碳原子个数一个,氢原子个数为四个,氧原子个数为一个,故化学式为:CH4O(甲醇)
例4如果氧气不足,乙醇(C2H5OH)燃烧可能还有CO生成。若乙醇燃烧产物中CO和CO2的总质量为25.2 g,其中碳元素与氧元素的质量比为2∶5,则参加反应的乙醇的质量为___13.8 __ g,产物中水的质量为___16.2__ g。(利用元素守恒做)
25.2克混合物中碳占了七分之二,求得碳的质量为7.2克,即多少克乙醇中有碳7.2克?反求可得为13.8 g。其中有氢元素1.8克,反求水的质量为16.2g。
1.某纯净的有机化合物,在8克纯氧中充分燃烧,生成8.8克二氧化碳和1.8克水,该物质组成中( )
A.一定含有C、H、O三种元素
B.该有机物可能是C2H2
C.一定含有C、H元素,可能含有O元素
D.燃烧过程中消耗了有机物1.6克
【解答】解:A、参加反应的化合物的质量为8.8g+1.8g﹣8g=2.6g。8.8gCO2中含有碳元素的质量为:8.8g100%=2.4g,1.8g水中含有氢元素的质量为:1.8g100%=0.2g,生成物8.8g二氧化碳和1.8g水中所含碳、氢元素的质量和=2.4g+0.2g=2.6g,2.6g=2.6g,则该化合物中一定含有碳、氢两种元素,一定不含氧元素,故选项说法错误.
B、根据化合物原子的个数比=元素的质量与相对原子质量之比,则该物质分子中碳原子和氢原子的个数比为:1:1,该有机物可能是C2H2,故选项说法正确。
C、根据A选项的分析,该化合物中一定含有碳、氢两种元素,一定不含氧元素,故选项说法错误。
D、燃烧过程中消耗了有机物2.6克,故选项说法错误。
故选:B。
2.常用燃烧法测定有机物的组成,现取10.8g某有机物,在足量氧气中充分燃烧,生成30.8g CO2和7.2g H2O,则该有机物中( )
A.一定含有C、H两种元素,不含O元素
B.一定含C、H两种元素,可能含有O元素
C.一定含有C、H、O三种元素
D.C、H两种元素质量比为7:8
【解答】解:根据质量守恒定律,反应后生成的二氧化碳中碳元素的质量就是有机物中碳元素的质量,生成的水中氢元素的质量就是有机物中氢元素的质量。故该有机物中含有C的质量为:30.8g8.4g;该有机物中含有H的质量为:7.2g0.8g;该有机物中含有O的质量为:10.8g﹣8.4g﹣0.8g=1.6g,因此可判断该有机物中含有C、H、O三种元素,其中C、H两种元素质量比为8.4g:0.8g=21:2。
故选:C。
3.2004年国际粮农组织将中国独有的山茶油列为重点推广的健康型食用油。山茶油的主要成分是柠檬醛,现从山茶油中提取7.6克柠檬醛,使其在氧气中完全燃烧,生成2.2克二氧化碳和7.2克水,则柠檬醛中( )
A.只含碳、氢元素
B.一定含碳、氧元素,可能含氢元素
C.一定含碳、氢、氧元素
D.一定含碳、氢元素,可能含氧元素
【解答】解:根据2.2g二氧化碳中碳元素的质量为:2.2100%=0.6克,7.2g水中氢元素的质量为:7.2100%=0.8克。则0.8g+0.6g=1.4g<7.6g,则柠檬醛中一定还含有氧元素。故柠檬酸的元素组成:一定含有碳、氢、氧元素。
故选:C。
4.某物质在空气中完全燃烧生成8.8g二氧化碳和5.4g水,则关于这种物质的组成描述正确的是( )
A.该物质只含有碳元素和氢元素
B.该物质中碳元素与氢元素的质量比为12:1
C.该物质一定含有碳元素和氢元素,一定含有氧元素
D.该物质的分子中碳原子与氢原子的个数比为1:3
D
5.现有氢气和氧气的混合气体10克,充分燃烧后,恢复到室温,气体质量减少了9克,则原混合气体的成分不可能是( )
A.1克氢气和9克氧气 B.2克氢和8克氧气
C.5克氢气和5克氧气 D.氢气占总量的20%
5.C
【分析】
氢气与氧气反应生成水,减少的9g气体为生成的水的质量,9g水中氢元素的质量=9g× ×100%=1g,氧元素的质量=9g 1g=8g,即生成9g水时参加反应的氢气的质量为1g,氧气的质量为8g,则反应后剩余的1g气体是氢气或氧气。
【详解】
A、由分析可知,生成9g水时参加反应的氢气的质量为1g,氧气的质量为8g,如剩余的气体为氧气,则原混合气体中含有1克氢气和9克氧气,选项正确;
B、由分析可知,生成9g水时参加反应的氢气的质量为1g,氧气的质量为8g,如剩余的气体为氢气,则原混合气体中含有2克氢气和8克氧气,选项正确;
C、、由分析可知,生成9g水时参加反应的氢气的质量为1g,氧气的质量为8g,即混合气体中氧气的质量应该等于或大于8g,不可能是5g,选项错误;
D、氢气占总量的20%,即氢气的质量=10g×20%=2g,氧气的质量=10g 2g=8g,而成9g水时参加反应的氢气的质量为1g,氧气的质量为8g,选项正确,故选C。
考点五.化学方程式前面的系数确定或相对分子质量的确定
例1在反应A+B=C+2D中,2.9g A可跟4.9g B完全反应,生成6.0g C,D 的相对分子质量为18,A的相对分子质量为( C )
A.26 B.40 C.58 D.86
例2在3A+B====2C+D的化学反应中,12 g A与3 g B恰好完全反应,生成C和D的质量比为3︰2。当有8 g A参加反应时,生成D的质量是 4克 ;若已知A的相对分子质量为80,则C的相对分子质量为 90 。
例3下列反应中的生成物都是C。若C的化学式为AB2,则该反应的化学方程式为( B )A.3AB2+B2=2C B.AB+B=C C.A2B+B=2C D.AB2+2B2=2C
例4.将A、B、C三种物质各16g 混合加热,充分反应后混合物中有12g A、27g C和一定质量的D,已知B完全反应。若A、B、C、D的相对分子质量分别为16、32、44、18,则该反应的化学方程式可表示为( B )
A.2A + B = C + 2D B.A + 2B = C + 2D
C.2A + B = 2C + D D.A + B = C + D
先在方程式下面第二行写上相应的质量,A为4,B为16,C为11,D为9。再看相对分子质量,A要乘以四分之一才能变成4,同理,B要乘二分之一,C要乘四分之一,D要乘二分之一。同时扩大四倍,即为答案B。
1、已知2A+3B=C+6D,用足量的A和147gB恰好完全反应,其生成200C和54gD,若B的相对分子质量为98,则A的相对分子质量为( )
A.214 B.112 C.107 D.71.3
【解答】解:用足量的A和147gB恰好完全反应,其生成200gC和54gD,则参加反应的A的质量为200g+54g﹣147g=107g。
设A的相对分子质量为x
2A+3B=C+6D
2x 294
107g 147g
x=107
故选:C。
2、有化学反应3A+B=C+3D,已知A、B、C的相对分子质量分别为98、160、400,D的相对分子质量为___18___。
3.在反应2A+3B====2C+4D中,若A、B、C、D的质量比为8︰12︰11︰9,则A、B、C、D的相对分子质量之比为( C )
A.8︰12︰11︰9 B.16︰36︰22︰36
C.16︰16︰22︰9 D.2︰3︰2︰4
考点六、关于反应物和生成物的计算
【例1】.在A+B=C+D的反应中,7gA和10gB恰好完全反应生成8gD,那么同时生成C的质量是( C )
A.7g B.8g
C.9g D.10g
[例2]甲、乙、丙三种物质在一定条件下可以反应生成丁,在该条件下若取甲、乙、丙各15g,使之充分反应,则只能得到30g丁。若增加10g丙,则甲和丙可恰好完全反应。甲和乙反应时的质量比应为( D )
A、1:1 B、2:1
C、2:3 D、3:2
【例3】..根据质量守恒定律,3g碳在10g氧气中充分燃烧后,可以生成二氧化碳( B )
A.13 g B.11 g
C.10 g D.3 g
【例4】.3.4gA物质与5gB物质混合反应,能生成6gC物质,剩余3gB。若将7gA与3gB混合反应,则生成C物质的质量是( A )
A.9g B.10g
C.8g D.3g
【例5】.将A、B、C各10g的混合物加热后,A全部参加反应,生成4gD,同时增加了8gC,则反应中A与B的质量比是( D )
A.1:5 B.l:4
C.4:l D.5:l
【例6】.(2022 涧西区模拟)现有甲醇(CH3OH)和甲醛(CH2O)的混合物共23g。完全燃烧后生成33g CO2。则生成水的质量为( C )www.21-cn-jy.com
A.13.5g B.9g C.18g D.11g
【解答】解:二氧化碳中碳元素质量为33g×=9g;根据甲醇(CH3OH)和甲醛(CH2O)化学式可知,混合物中碳元素与氧元素质量比为12:16=3:4,反应前后碳元素质量不变,则混合物中碳元素质量为9g,则氧元素质量为12g,混合物中氢元素质量为23g﹣9g﹣12g=2g,则生成水的质量为2g=18g。
故选:C。
1、A、B、C三种物质各15g,它们化合时只能生成30g新物质D.若增加10gA,则反应停止后,原反应物中只余C.根据上述条件推断下列说法中正确的是( )
A.第一次反应停止后,B剩余9g B.第二次反应后,D的质量为50g
C.反应中A和B的质量比是3:2 D.反应中A和C的质量比是5:3
2、在反应2A+5B=2C+4D中,C、D的相对分子质量之比为9:22.若2.6 gA与B完全反应后,生成8.8 gD.则在此反应中,B与D的质量比为( )
A. 4:9 B. 8:11
C. 10:11 D. 31:44
3、在化学反应A+2B═C+3D中,2gA与4.1gB恰好完全反应生成5.5gC,若有1.5gD生成时,反应物A的质量是( )
A. 0.5g B. 4.5g
C. 5.6g D. 5g
1.B 2.C 3.D
4.(2019八下·诸暨期中)质X在4.8g氧气中恰好完全燃烧,反应方程式为X+3O2点燃RO2+2SO2,测得RO2和SO2的质量分别为2.2g和6.4g,下列判断中正确的是( )
A.参加反应的X的质量为4.3g B.X的相对分子质量为76
C.X中含有R元素、S元素和O元素 D.产物为气态时都是空气污染物
【答案】B
【解析】根据 反应方程式为X+3O 2 点燃 RO 2 +2SO 2 ,结合质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,原子种类及个数不变进行分析计算即可。
【解答】A.根据 反应方程式为X+3O2点燃RO2+2SO2 和质量守恒定律,参与反应的X的质量=(2.2g+6.4g)-4.8g=3.8g≠4.3g,故A错误,不符合题意。
B.化学方程式中,各物质的质量之比=分子个数×相对分子质量之比,反应中X、O2、RO2、SO2四种物质的质量之比=3.8g:4.8g:2.2g:6.4g=76:96:44:128,利用参加反应的3个氧分子的相对原子质量为96,可计算出X的相对分子质量为76,故B正确,符合题意。
C.根据化学方程式可知,反应后有1个R,6个O,2个S,反应前有6个O,则X中有1个R,2个S,不含O,故C错误,不符合题意。
D.根据B和C的分析,可知产物为气态的二氧化碳和二氧化硫,二氧化硫是空气污染物,二氧化碳不是,故D错误,不符合题意。
5.(2019八下·诸暨期末)1.6g某物质在氧气中完全燃烧,生成4.4g二氧化碳和3.6g水,关于该物质的组成有下列判断:①一定含C、H元素;②一定不含O元素:③可能含O元素:④一定含O元素;⑤分子中C、H原子个数比为1∶2;⑥分子中C、H原子个数比为1∶4。其中正确的是( )
A.①②⑤ B.①②⑥ C.①③⑥ D.①④⑤
【答案】B
【解析】(1)首先根据质量守恒定律计算出参加反应的氧气的质量,然后分别计算出二氧化碳和水中氧元素的质量然后相加,将得到的结果与参加反映的氧气质量进行比较,进而确定这种物质的元素组成;
(2)用物质质量减去氧元素质量,分别计算出碳元素的质量和氢元素的质量,然后根据元素的质量之比等于相对原子质量和个数的乘积之比计算出二者原子的个数之比。
【解答】(1)根据质量守恒定律得到,参加反应的氧气的质量为:4.4g+3.6g-1.6g=6.4g;
二氧化碳中氧元素的质量:;
水中氧元素的质量:;
因为3.2g+3.2g=6.4g,所以该物质中肯定不含氧元素;
根据元素种类守恒可知,该物质中一定含有C、H元素,故①②正确,而③④错误;
该物质中碳元素的质量:4.4g-3.2g=1.2g;
该物质中氢元素的质量:3.6g-3.2g=0.4g;
根据元素的质量之比等于相对原子质量和个数的乘积之比,
得到:1.2g:0.4g=12x:1y;
解得:x:y=1:4,故⑤错误,⑥正确。
那么正确的是①②⑥。
6.在化学反应中,10克A与14克B恰好完全反应生成16克C.若使5克A与足量的B反应,可生成D的质量为( )
A.4克 B.8克
C.12克 D.16克
6.A
【详解】
10克A与14克B恰好完全反应生成16克C,根据质量守恒定律可知,生成D的质量=10g+14g 16g=8g,反应中A与D的质量比=10g:8g=5:4,则若使5克A与足量的B反应,可生成D的质量为4g,故选A。
7.有A、B两种物质组成的混合物四份,总质量均为12克。A和B在一定条件下可发生化合反应生成物质C。四份混合物内含A和B的质量,及它们充分反应后生成C的质量见表。
物质 第一份 第二份 第三份 第四份
反应前A的质量(克) 11 8 a
反应前B的质量(克) 1 4 b
反应后生成C的质量(克) 5 10 7.5
(1)第一份混合物中参加反应的A和B的质量比为________。
(2)第二份混合物在反应结束后,反应物中的________有剩余。
(3)若第三份混合物恰好能完全反应,则a的值是________。
(4)第四份混合物反应前,A和B的质量比为________。
【答案】(1)4:1
(2)B
(3)9.6g
(4)7:1或1:1
【解析】根据质量守恒定律分析,通过参加反应的物质质量总和等于生成的物质质量总和,确定出A和B参加反应的质量比,再由A和B只能剩余其中一种确定混合物中质量。
【解答】(1)根据质量守恒定律知,第一份中参加反应的质量为5克,由此可知B完全反应,则参加反应的A的质量为4克,A和B质量比为4:1;
(2)第二份生成物质量为10克,则反应物总质量为10,A和B质量比为4:1,则B物质不能全部反应;
(3) 若第三份混合物恰好能完全反应,则a的值为;
(4)第四份参加反应的质量总和为7.5,则参加反应的A为6,B为1.5,剩余12-7.5=4.5,若A过量,则A和B的质量比为10.5:1.5=7:1,若B过量则A和B的质量比为6:6=1:1;
考点七:化学方程式的计算
【例1】.(2021秋 邯山区期末)嫦娥五号计划于2018 年发射,发射火箭所用的燃料液态偏二甲肼(C2H8N2) 与N2O4发生的反应可写作:C2H8N2+2N2O43N2↑+2CO2↑+nH2O,则n 等于( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【解答】解:由题意,火箭所用的燃料液态偏二甲肼(C2H8N2)与N2O4发生的反应可写作:C2H8N2+2N2O43N2↑+2CO2↑+nH2O,根据反应前后氢原子的数目相等,则8=2n,n=4。
故选:C。
【例2】.(2021秋 大化县期末)在反应2CO+O22CO2中,各物质间的质量比为( )
A.2:1:2 B.56:32:88 C.28:32:44 D.1:1:2
【解答】解:一氧化碳和氧气反应的化学方程式为:
2CO+O22CO2
56 32 88
在此反应中一氧化碳、氧气和二氧化碳的质量关系56:32:88。
故选:B。
【例3】.(2022 南岗区校级模拟)下列应用合理,反应的化学方程式都正确的是( )
A.比较铁和铜的活动性:Cu(OH)2+Fe═Cu+Fe(OH)2↓
B.验证呼出的气体含有二氧化碳:CO2+Ca(OH)2═CaCO3+H2O
C.红磷在空气中燃烧:4P+5O22P2O5
D.石笋、石柱形成的原因:Ca(HCO3)2=CaCO3↓+CO2↑+H2O
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