5.2 如何正确书写化学方程式 分层综合练
知识点1 化学方程式的书写原则
1.下列书写化学方程式的原则和步骤中，叙述错误的是 （ ）
A.必须遵循质量守恒定律
B.一定要注明反应条件
C.不用注明生成物的颜色
D.在方程式配平的过程中，可以改动物质的化学式，这样可以使配平容易些
【答案】D
【解析】书写化学方程式时要以客观事实为依据，不能随意改动物质的化学式。
易错总结：误认为配平时，为使反应前后各类原子个数相等，可以改动化学式中元素符号右下角的数字。书写化学方程式时要以客观事实为依据，配平时只能改动化学式前的化学计量数，不能随意改动化学式中元素符号右下角的数字。
2.丙烷（化学式为C3H8）燃烧的化学方程式为C3H8+5O2 xCO2+yH2O，其中x、y分别为 （ ）
A.3、4 B.3、8
C.1、3 D.1、5
【答案】A
【解析】本题采用原子守恒法解答，根据化学反应前后原子的种类和个数不变进行分析判断。在C3H8+5O2xCO2+yH2O中，由反应前后碳原子个数相等，可知x=3；由反应前后氢原子个数相等，可知2y=8，y=4。
知识点2 化学方程式的配平
3.二氧化氮是大气的污染物之一。煤燃烧会产生一部分二氧化氮气体，它会与空气中的氧气、水蒸气发生反应形成酸雨：NO2+O2+H2O＝HNO3，配平后各物质前的化学计量数分别是 （ ）
A.1、1、1、2 B.2、1、1、2
C.4、1、2、4 D.6、2、3、6
【答案】C
【解析】本题可利用“定一法”进行配平，把HNO3前的化学计量数定为1，则NO2、O2、H2O前面的化学计量数分别为：1、、，同时扩大4倍，则NO2、O2、H2O、HNO3前面的化学计量数分别为4、1、2、4。
4.配平下列化学方程式（化学计量数为1时也要填入“横线”内）。
（1）________Fe2O3+________C________Fe+________ CO2↑
（2）________C2H4+________O2________H2O+ ________CO2
（3）________Al+________O2________Al2O3
【答案】（1）2、3、4、3（2）1、3、2、2（3）4、3、2
【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，Fe2O3、CO2前面的化学计量数分别为2、3，可得C、Fe前面的化学计量数为3、4。
（2）本题可利用“归一法”进行配平，把C2H4前的化学计量数定为1，则O2、H2O、CO2前面的化学计量数分别为3、2、2。
（3）利用最小公倍数法进行配平，以氧原子作为配平的起点，O2、Al2O3前面的化学计量数分别为3、2，可得A前面的化学计量数为4。
知识点3 化学方程式的书写
5.氯酸钾在二氧化锰的催化作用下受热分解制取氧气，其化学方程式书写正确的是 （ ）
A. KClO3KCl+O2↑
B.2KClO32KCl+3O2↑
C.2KClO32KCl+3O2↑
D.2KClO32KCl+3O2↑
【答案】D
【解析】反应物是氯酸钾，生成物是氯化钾和氧气，反应条件是在MnO2催化剂的作用下加热，化学方程式为2KClO32KCl+3O2↑。易错总结：不能正确区分“加热”“点燃”与“高温”等反应条件。点燃是使可燃物的温度达到其燃烧所需的最低温度的过程。加热是用温度一般不超过500℃的热源对物质进行持续供热的过程，在化学反应中可以用“△”表示。高温是用温度一般在1000℃以上的热源对物质持续供热的过程，在化学方程式中不可用“△”表示。
6.写出下列反应的化学方程式。
（1）铁丝在氧气中燃烧：____________________。
（2）红磷在氧气中燃烧：____________________。
（3）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下制取氧气：________________________________________。
【答案】（1）3Fe+2O2Fe3O4
（2）4P+5O22P2O5
（3）2H2O22H2O+O2↑
【解析】按照化学方程式的书写步骤正确书写反应的化学方程式，注意反应条件及生成物状态的正确标注。易错总结：误认为物质燃烧的条件是“燃烧”、电解水的条件是“电解”等。要正确区分反应条件和反应现象。例如“点燃”和“通电”是反应条件，“燃烧”和“电解”是反应现象。
1.利用催化剂将废气中的二氧化碳转化为燃料X，是实现“碳中和”的路径之一。该反应的化学方程式为CO2+3H2X+H2O，X的化学式为（ ）
A.CO B.CH4
C.CH3OH D.C2H5OH
【答案】C
【解析】根据化学反应前后原子的种类与数目不变可知，X的化学式是CH3OH。
2.某地质科考人员野外考察时，发现了一种能在氧气中燃烧的带螺纹的矿石，发生的主要反应是4X+11O22Fe2O3+8SO2，下列说法正确的是（ ）
A.SO2中硫元素的质量分数是50%
B.Fe2O3中铁、氧元素的质量比是2∶3
C.氧气由两个氧原子构成
D.物质X的化学式是Fe4S8
【答案】A
【解析】SO2中硫元素的质量分数×1O0%=50%；Fe2O3中铁、氧元素的质量比是（56×2）∶（16×3）=7:3；氧气是由氧分子构成的；根据化学反应前后原子的种类与数目不变可知，X的化学式是FeS2。
3.为了缓解碳排放引起的温室效应，我国科学家成功合成新型催化剂，将二氧化碳转化为甲醇，该过程的微观示意图如图，下列说法正确的是（ ）
A.丙中氢、氧两种元素的质量比为4∶1
B.甲、丙、丁均为氧化物
C.参加反应的甲和乙分子个数比为1∶1
D.生成丙和丁的质量比为16∶9
【答案】D
【解析】结合微观示意图可知，反应的化学方程式为CO2+3H2CH3OH+H2O。丙中氢、氧元素的质量比为（1×4）∶（16×1）=1∶4；丙是由碳、氢、氧三种元素组成的，不属于氧化物；参加反应的甲和乙分子个数比为1∶3；生成丙和丁的质量比为32∶18=16∶9。
4.写出下列反应的化学方程式。
（1）2021年春晚舞台特效采用了长沙某公司研发的“电子烟花”，避免了传统烟花燃放时造成的污染。写出硫在氧气中燃烧的化学方程式：________________________________________。
（2）人们通过对水的生成和分解实验的研究，最终认识了水的组成。写出电解水的化学方程式：________________________________________。
【答案】
（1）S+O2SO2
（2）2H2O2H2↑+O2↑
5.某反应的微观示意图如下，该反应的化学方程式是____________________，其中由原子直接构成的物质是________。请结合图示，从微观的角度谈一下对化学反应的认识：______________________________________________________________________________________________。
【答案】SiCl4+2H24HCl+SiSi（或硅）反应前后原子的种类、数目均不变（合理即可）
【解析】由反应的微观示意图可知，该反应的化学方程式为SiCl4+2H24HCl+Si。硅是一种固态非金属单质，是由硅原子直接构成的。由化学反应的实质可知，反应前后原子的种类、数目均不变；在化学反应中，分子分成原子，原子再重新组合成新的分子。
6.以化合价为纵坐标，以物质的类别为横坐标所绘制的图像叫价类图。如图是硫及其化合物所对应化合价与物质类别的关系图，请回答：
（1）A点对应物质的类别X是________；请写出C点表示的物质的化学式：____________________
（2）B点代表的物质能与H2S反应生成A点表示的物质和一种氧化物，写出该反应的化学方程式：________________________________________。
【答案】
（1）单质SO3
（2）SO2+2H2S＝3S+2H2O
【解析】
（1）单质中元素的化合价为0，A点所属物质的类别为单质，为S。C点对应的物质属于氧化物，其中硫元素显+6价，氧元素显－2价，为SO3。
（2）B点对应的物质属于氧化物，其中硫元素显+4价，氧元素显－2价，为SO2，SO，与H，S反应生成S和一种氧化物，根据质量守恒定律可知，生成的氧化物是水。
7.硅（Si）是太阳能电池和电脑芯片不可缺少的材料。利用石英砂（主要成分为二氧化硅）生产高纯硅的流程图如图所示。
回答下列问题：
（1）请写出由纯SiHCl3制备高纯硅的化学反应方程式：________________________________________。
（2）整个制备过程必须严格控制无水、无氧气。SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另一种物质，写出该反应的化学方程式：________________________________________
（3）二氧化硅能与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠（Na2SiO3）和水，请写出反应的化学方程式：_______________________________________________________________________。
（4）以上生产高纯硅的流程中，可循环使用的物质是________。
【答案】
（1）SiHC3+H2Si+3HCl
（2）SiHCl3+3H2O＝H2SiO3+3HCl+H2
（3）SiO2+2NaOH＝Na2SiO3+H2O
（4）HCl
【解析】
（1）H2和SiHCl3在1O84℃下制备高纯硅（Si），根据质量守恒定律可得，另一种生成物为HCl。
（2）先假设未知生成物为X，根据题意可写出化学方程式SiHCl3+3H2O＝H2SiO3+3HCl+X，可以推断X为H2。
1.硅（Si）是太阳能电池和电脑芯片不可缺少的材料。利用石英砂（主要成分为二氧化硅）生产高纯硅的流程图如图所示。
回答下列问题：
（1）请写出由纯SiHCl3制备高纯硅反应的化学方程式：________________________________。
（2）整个制备过程必须要求无水、无氧气。SiHCl3遇水剧烈反应，生成H2SiO3（液态）、HCl和H2，写出该反应的化学方程式：________________________________。
（3）石英砂的主要成分是二氧化硅。高纯度的二氧化硅可用于制造高性能通信材料——光导纤维。二氧化硅能与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠（化学式为Na2SiO3）和水。请写出二氧化硅与氢氧化钠溶液反应的化学方程式：________________________。
（4）以上生产高纯硅的流程中，可循环使用的物质是________________________________。
【答案】
（1）SiHCl3+H2Si+3HCl
（2）SiHCl3+3H2O＝H2SiO3+3HCl+H2↑
（3）SiO2+2NaOH＝Na2SiO3+H2O
（4）HCl
【解析】
（1）氢气和SiHCl3在1084℃的条件下制备高纯硅，根据质量守恒定律可得，生成的另一种物质为Hl，则对应的纯SiHCl3制备高纯硅反应的化学方程式为）SiHCl3+H2Si+3HCl。
（2）整个制备过程必须要求无水、无氧气，SiHCl3，，遇水剧烈反应，生成H2SiO3、HCl和H2，则化学反应方程式可表示为SiHCl3+3H2O＝H2SiO3+3HCl+H2↑。
（3）根据题示信息，可知二氧化硅与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为SiO2+2NaOH＝Na2SiO3+H2O。
（4）生产高纯硅的流程中，由于开始用到HCl，后来又生成了HCl，因此可循环使用的物质是HCl。
【核心素养解读】本题借助对生产高纯硅流程图的介绍，考查了结合相关信息正确书写化学方程式的能力，体现了“科学态度与社会责任”“变化观念与平衡思想”的学科素养。结合题中相关信息的介绍，通过流程图能准确确定反应物、生成物和反应条件，再根据化学方程式的书写步骤进行有关化学方程式的书写。
1.（2022·广西百色）硅是信息技术的关键材料，工业上制粗硅的反应原理是： ，其中X的化学式是（ ）
A.CO2 B.H2O C.SiH4 D.CO
【答案】D
【解析】化学反应前后原子种类数目不变；反应前碳、硅、氧原子数目分别为2、1、2，反应前碳、硅、氧原子数目分别为0、1、0，则X的化学式为CO。
故选D。
2.（2022·黑龙江齐齐哈尔）利用催化剂将工厂废气中的二氧化碳转化为燃料X，是实现“碳中和”的路径之一，该反应的化学方程式为，X的化学式为（ ）
A.C B.CH4 C.CH3OH D.CH2O
【答案】C
【解析】根据质量守恒定律的围观本质，在化学反应前后原子的种类和数量不变，反应前有1个碳原子、6个氢原子、2个氧原子，反应后有2个氢原子、1个氧原子，X必须提供1个碳原子、4个氢原子、1个氧原子，故选C。
3.（2022·四川乐山）北京2022年冬奥会火种灯的造型灵感来自“中华第一灯”一西汉长信宫灯，火种灯燃料是一种气体燃料X，点燃X发生反应的化学方程式是：X+5O23CO2+4H2O，则X的化学式为（ ）
A.H2 B.CO C.C3H8 D.CH4
【答案】C
【解析】根据，由质量守恒定律可知，反应前后原子种类、原子数目不变，反应前C、H、O原子个数分别为0、0、10，反应后C、H、O原子个数分别为3、8、10，则X分子中含有3个碳原子和8个氢原子，X的化学式为C3H8，故选C。
4.（2022·四川南充）拉瓦锡在研究空气成分时，将氧化汞（HgO）收集后加强热，反应的微观示意图如下。下列说法错误的是（ ）
A.该反应的基本反应类型为分解反应
B.该反应的化学方程式为
C.该反应中，分子的种类发生了变化
D.分子和原子均可构成物质
【答案】B
【解析】A.该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应，不符合题意；
B.由图可知，该反应为氧化汞在加热的条件下反应生成汞和氧气，该反应的化学方程式为：，化学方程式没有配平，符合题意；
C.该反应有新物质生成，属于化学变化，分子种类发生了变化，不符合题意；
D.分子和原子均可构成物质，如汞由汞原子构成，氧气由氧分子构成，不符合题意。
故选B。
5.（2022·海南）中国科学家在人工合成淀粉方面取得重大颠覆性、原创性突破一一国际上首次在实验室实现二氧化碳到淀粉的从头合成。该方法由自然界合成淀粉所需60多步反应缩减为11步反应，合成速率是玉米的8.5倍。部分合成路线如下：
（1）关于二氧化碳合成淀粉的意义，下列说法正确的是（ ）（填字母序号）。
A.能够消耗二氧化碳，将有助于减少温室效应
B.能够合成淀粉，将有利于解决粮食短缺问题
C.可以节约耕地，减少化肥农药对环境的影响
（2）甲醇（CH3OH）转化为甲醛（HCHO）的微观示意图如下：
该反应的化学方程式为_____。
【答案】（1）ABC
（2）
【解析】
（1）A.由合成路线图示可知，二氧化碳最终转化为淀粉，能够消耗二氧化碳，将有助于减少温室效应，说法正确，符合题意；
B.二氧化碳合成淀粉，可替代由粮食制取淀粉，将有利于解决粮食短缺问题，说法正确，符合题意；
C.二氧化碳合成淀粉合成速率是玉米的8.5倍，可替代由粮食制取淀粉，故可以节约耕地，减少化肥农药对环境的影响，说法正确，符合题意。
故选ABC。
（2）由甲醇（CH3OH）转化为甲醛（HCHO）的微观示意图可知，甲醇和氧气在催化剂作用下生成甲醛和水，故化学方程式为。5.2 如何正确书写化学方程式 分层综合练
知识点1 化学方程式的书写原则
1.下列书写化学方程式的原则和步骤中，叙述错误的是 （ ）
A.必须遵循质量守恒定律
B.一定要注明反应条件
C.不用注明生成物的颜色
D.在方程式配平的过程中，可以改动物质的化学式，这样可以使配平容易些
2.丙烷（化学式为C3H8）燃烧的化学方程式为C3H8+5O2 xCO2+yH2O，其中x、y分别为 （ ）
A.3、4 B.3、8
C.1、3 D.1、5
知识点2 化学方程式的配平
3.二氧化氮是大气的污染物之一。煤燃烧会产生一部分二氧化氮气体，它会与空气中的氧气、水蒸气发生反应形成酸雨：NO2+O2+H2O＝HNO3，配平后各物质前的化学计量数分别是 （ ）
A.1、1、1、2 B.2、1、1、2
C.4、1、2、4 D.6、2、3、6
4.配平下列化学方程式（化学计量数为1时也要填入“横线”内）。
（1）________Fe2O3+________C________Fe+________ CO2↑
（2）________C2H4+________O2________H2O+ ________CO2
（3）________Al+________O2________Al2O3
知识点3 化学方程式的书写
5.氯酸钾在二氧化锰的催化作用下受热分解制取氧气，其化学方程式书写正确的是 （ ）
A. KClO3KCl+O2↑
B.2KClO32KCl+3O2↑
C.2KClO32KCl+3O2↑
D.2KClO32KCl+3O2↑
6.写出下列反应的化学方程式。
（1）铁丝在氧气中燃烧：____________________。
（2）红磷在氧气中燃烧：____________________。
（3）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下制取氧气：________________________________________。
1.利用催化剂将废气中的二氧化碳转化为燃料X，是实现“碳中和”的路径之一。该反应的化学方程式为CO2+3H2X+H2O，X的化学式为（ ）
A.CO B.CH4
C.CH3OH D.C2H5OH
2.某地质科考人员野外考察时，发现了一种能在氧气中燃烧的带螺纹的矿石，发生的主要反应是4X+11O22Fe2O3+8SO2，下列说法正确的是（ ）
A.SO2中硫元素的质量分数是50%
B.Fe2O3中铁、氧元素的质量比是2∶3
C.氧气由两个氧原子构成
D.物质X的化学式是Fe4S8
3.为了缓解碳排放引起的温室效应，我国科学家成功合成新型催化剂，将二氧化碳转化为甲醇，该过程的微观示意图如图，下列说法正确的是（ ）
A.丙中氢、氧两种元素的质量比为4∶1
B.甲、丙、丁均为氧化物
C.参加反应的甲和乙分子个数比为1∶1
D.生成丙和丁的质量比为16∶9
4.写出下列反应的化学方程式。
（1）2021年春晚舞台特效采用了长沙某公司研发的“电子烟花”，避免了传统烟花燃放时造成的污染。写出硫在氧气中燃烧的化学方程式：________________________________________。
（2）人们通过对水的生成和分解实验的研究，最终认识了水的组成。写出电解水的化学方程式：________________________________________。
5.某反应的微观示意图如下，该反应的化学方程式是____________________，其中由原子直接构成的物质是________。请结合图示，从微观的角度谈一下对化学反应的认识：______________________________________________________________________________________________。
6.以化合价为纵坐标，以物质的类别为横坐标所绘制的图像叫价类图。如图是硫及其化合物所对应化合价与物质类别的关系图，请回答：
（1）A点对应物质的类别X是________；请写出C点表示的物质的化学式：____________________
（2）B点代表的物质能与H2S反应生成A点表示的物质和一种氧化物，写出该反应的化学方程式：________________________________________。
7.硅（Si）是太阳能电池和电脑芯片不可缺少的材料。利用石英砂（主要成分为二氧化硅）生产高纯硅的流程图如图所示。
回答下列问题：
（1）请写出由纯SiHCl3制备高纯硅的化学反应方程式：________________________________________。
（2）整个制备过程必须严格控制无水、无氧气。SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另一种物质，写出该反应的化学方程式：________________________________________
（3）二氧化硅能与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠（Na2SiO3）和水，请写出反应的化学方程式：_______________________________________________________________________。
（4）以上生产高纯硅的流程中，可循环使用的物质是________。
1.硅（Si）是太阳能电池和电脑芯片不可缺少的材料。利用石英砂（主要成分为二氧化硅）生产高纯硅的流程图如图所示。
回答下列问题：
（1）请写出由纯SiHCl3制备高纯硅反应的化学方程式：________________________________。
（2）整个制备过程必须要求无水、无氧气。SiHCl3遇水剧烈反应，生成H2SiO3（液态）、HCl和H2，写出该反应的化学方程式：________________________________。
（3）石英砂的主要成分是二氧化硅。高纯度的二氧化硅可用于制造高性能通信材料——光导纤维。二氧化硅能与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠（化学式为Na2SiO3）和水。请写出二氧化硅与氢氧化钠溶液反应的化学方程式：________________________。
（4）以上生产高纯硅的流程中，可循环使用的物质是________________________________。
1.（2022·广西百色）硅是信息技术的关键材料，工业上制粗硅的反应原理是： ，其中X的化学式是（ ）
A.CO2 B.H2O C.SiH4 D.CO
2.（2022·黑龙江齐齐哈尔）利用催化剂将工厂废气中的二氧化碳转化为燃料X，是实现“碳中和”的路径之一，该反应的化学方程式为，X的化学式为（ ）
A.C B.CH4 C.CH3OH D.CH2O
3.（2022·四川乐山）北京2022年冬奥会火种灯的造型灵感来自“中华第一灯”一西汉长信宫灯，火种灯燃料是一种气体燃料X，点燃X发生反应的化学方程式是：X+5O23CO2+4H2O，则X的化学式为（ ）
A.H2 B.CO C.C3H8 D.CH4
4.（2022·四川南充）拉瓦锡在研究空气成分时，将氧化汞（HgO）收集后加强热，反应的微观示意图如下。下列说法错误的是（ ）
A.该反应的基本反应类型为分解反应
B.该反应的化学方程式为
C.该反应中，分子的种类发生了变化
D.分子和原子均可构成物质
5.（2022·海南）中国科学家在人工合成淀粉方面取得重大颠覆性、原创性突破一一国际上首次在实验室实现二氧化碳到淀粉的从头合成。该方法由自然界合成淀粉所需60多步反应缩减为11步反应，合成速率是玉米的8.5倍。部分合成路线如下：
（1）关于二氧化碳合成淀粉的意义，下列说法正确的是（ ）（填字母序号）。
A.能够消耗二氧化碳，将有助于减少温室效应
B.能够合成淀粉，将有利于解决粮食短缺问题
C.可以节约耕地，减少化肥农药对环境的影响
（2）甲醇（CH3OH）转化为甲醛（HCHO）的微观示意图如下：
该反应的化学方程式为_____。
