第五单元 化学反应的定量关系 单元复习
单元复习目标
1.认识质量守恒定律;理解质量守恒定律的微观本质。
2.能选取实验验证质量守恒定律,能正确解释质量“不守恒”的现象。
3.学会化学方程式的配平,并正确书写化学方程式。
4.学会根据化学方程式进行简单的计算。
重点:
质量守恒定律的微观本质;正确书写化学方程式并进行计算。
单元思维导图
考点清单
▉考点01质量守恒定律及其理解
质量守恒定律内容: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。
质量守恒定律解读:
适用范围 只适用于一切化学变化,不适用于物理变化
概念解读 参加 没有参加反应的物质、不是反应生成的物质,质量不能计入“总和”中
各物质 参加反应或反应生成所有物质,包括生成的固体、液体、气体的物质质量总和。特别注意气体、沉淀不能遗漏。
质量守恒 是质量之和,不是体积、分子个数;
【特别提醒】
1.一切化学反应都遵守质量守恒定律,没有例外。
2.判断能否用质量守恒定律解释的变化,可以直接转换成判断是否是化学变化即可。
【典例01】下列现象能用质量守恒定律解释的是
A.“卫生球”放在衣柜里,质量减少
B.将氯化钠固体放入水中完全溶解后得溶液
C.蜡烛完全燃烧后,生成水和二氧化碳的质量之和等于蜡烛质量
D.纸在密闭容器中充分燃烧后化为灰烬,反应前后总质量不变
【答案】D
【详解】A.“卫生球”放在衣柜里,质量减少,是因为物质升华,属于物理变化,故不能用质量守恒定律解释;
B.将氯化钠固体放入水中完全溶解后得溶液,属于物理变化,故不能用质量守恒定律解释;
C.蜡烛完全燃烧后,生成水和二氧化碳的质量之和等于参加反应的蜡烛加氧气的质量,故不能用质量守恒定律解释;
D.纸在密闭容器中充分燃烧后化为灰烬,反应前后总质量不变,属于化学变化,故能用质量守恒定律解释。
故选:D。
【演练01-1】【对质量守恒定律的理解】下列说法符合质量守恒定律的是( C )
A.10g水与10g酒精混合后质量为20g
B.1L氢气和8L氧气反应,能生成9L水
C.5g硫和5g氧气恰好完全反应,生成物的质量为10g
D.纸在空气中燃烧化为灰烬,灰烬的质量等于纸的质量
▉考点02 质量守恒定律的微观解释
1.化学反应的实质
参加反应的各物质(反应物)的分子分成原子,原子重新组合成新的分子(或直接构成新物质),新分子构成新物质(生成物)的过程。
以电解水反应的微观过程为例分析:
反应前后,改变的粒子是 水分子 ;反应前后,不变的粒子是 氢原子、氧原子 。
2.从微观角度解释质量守恒定律:在化学反应前后,原子的种类和数目没有改变、原子的质量也没有改变。(即原子的“三不变”)。
3.化学反应前后的几个“变与不变”:
宏观 微观
一定不变 物质的总质量不变; 元素的种类不变; 元素的质量不变 原子的种类、数目、质量都不变
一定改变 物质的种类一定改变 分子的种类一定改变
可能改变 化合价可能改变 分子总数可能改变
【典例02】【质量守恒定律的微观解释】下列项目中,在化学反应前后一定不改变的是(B )
A.分子种类 B.原子种类 C.分子数目 D.物质种类
【演练02】【质量守恒定律的微观解释】化学反应前后肯定没有变化的是(D )
①原子数目 ②分子数目 ③原子种类 ④物质种类 ⑤元素种类 ⑥物质总质量
A.①②④⑤ B.①②⑥ C.③④ D.①③⑤⑥
▉考点03 质量守恒定律的验证实验
1.铜粉加热前后质量变化的测定
实验图示
实验现象 红色粉末逐渐变黑,气球变瘪。天平两次显示示数相等。
化学方程式 2Cu + O2==2 CuO
实验分析 (1)气球的作用是形成密闭体系并缓冲气压; (2)气球变瘪是因为消耗了锥形瓶内氧气,使瓶内气体压强小于外界大气压。
实验结论 反应前各物质的总质量=反应后各物质的总质量。
2:铁和硫酸铜反应前后质量变化的测定
实验图示
化学方程式 Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
实验现象 铁钉表面覆盖一层红色的物质,溶液由蓝色逐渐变为浅绿色;天平两次显示示数相等。
实验结论 反应前各物质的总质量=反应后各物质的总质量。
3.质量“不守恒”的实验情况分析
碳酸钠与稀盐酸的反应 镁条的燃烧
实验图示
实验现象 白色粉末溶解,有大量气泡迅速产生。 天平向右偏转。 产生白色固体(还有少量白烟产生), 天平不平衡,发出耀眼的白光,放出热量。
反应原理 Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑ 2Mg+O2 2MgO
实验分析 反应生成的二氧化碳是气体,逸散到空气中去,所以质量变小 氧化镁的质量等于反应的镁条和参加反应的氧气质量总和, 导致质量变大。但逸散的白烟质量又大于增加的气体质量,坩埚钳上可能也粘有一部分氧化镁,此二者均会造成氧化镁损失,导致质量变小。故实验结果“减小”、“不变”或“增大”均可能。
实验结论 所有的化学反应均遵守质量守恒定律,表面貌似“不守恒”的实验需要认真加以分析原因。 有气体参加或气体生成(或者有烟、雾状物质生成)的反应,验证质量守恒定律时, 必须在密闭容器里进行。
【典例03】【判断实验能否验证质量守恒定律】下列实验能够直接用于验证质量守恒定律的是( D )
【演练03】某小组同学分别设计如图装置验证质量守恒定律
(1)图1反应前后质量相等,该反应属于 反应(填基本反应类型)。
(2)图2反应结束后,天平不再平衡,原因是 。
(3)图3从微观角度分析了质量守恒定律,画出X的微观示意图 。
(4)综上,有气体参与的化学反应,要验证质量守恒定律须在 装置中进行。
【答案】(1)分解
(2)生成的氧气逸散到空气中
(3)
(4)密闭
【详解】(1)过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气,反应的化学方程式为;此反应符合“一变多”的特点,属于分解反应;
(2)图2反应结束后,天平不再平衡,是因为反应生成的氧气逸出装置;
(3)反应前后原子的种类和个数不变,故X是1个氧分子,如图;
(4)对于有气体参加或有气体生成的反应,在做验证质量守恒定律的探究实验时,应在密闭容器中进行。
▉考点04 有关质量守恒定律的计算
1.确定化学反应中某物质的组成或化学式。
2.求算化学反应中某种物质或元素的质量。
3.已知某反应物或生成物的质量,根据化学方程式中各物质的质量比,求出生成物或反应物的质量。
【典例04-1】【质量守恒定律的应用】一定条件下,甲、乙、丙、丁四种物质反应前后的质量关系如表所示。下列说法中错误的是( C )
物质 甲 乙 丙 丁
反应前的质量/g 40 3 5 2
反应后的质量/g 4 x 5 34
A.x=7
B.丙可能是该反应的催化剂
C.该反应属于化合反应
D.反应中甲和丁的质量比是9∶8
【演练04-1】【质量守恒定律的应用】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( C )
A.该反应是分解反应
B.反应后乙物质的质量分数是18%
C.该化学反应中甲、乙两物质的质量比是14:3
D.物质丁一定是该反应的催化剂
【典例04-2】实验小组同学将3.2g某纯净物在足量氧气中点燃,待其充分燃烧后,测得生成8.8g二氧化碳和7.2g水,下列关于该纯净物的说法正确的是
①该物质中一定含有碳元素和氢元素,且这两种元素的原子个数比为
②该物质中一定不含有氧元素
③该物质燃烧过程中参加反应的氧气的质量与生成二氧化碳的质量比为
A.①③ B.①② C.①②③ D.②③
【答案】D
【详解】由质量守恒定律可知,参加反应的氧气质量为:8.8g+7.2g 3.2g=12.8g,
8.8g二氧化碳中碳元素的质量为:=2.4g,氧元素的质量为:8.8g 2.4g=6.4g;
7.2g水中氢元素的质量为:=0.8g,氧元素的质量为:7.2g 0.8g=6.4g;
①依据质量守恒定律,该物质中一定含有碳元素和氢元素,且这两种元素的原子个数比为=1:4,错误;
②二氧化碳、水中氧元素的质量为:6.4g+6.4g=12.8g,等于参加反应的氧气,即该物质中不含有氧元素,正确;
③该物质燃烧过程中参加反应的氧气的质量与生成二氧化碳的质量比为12.8g:8.8g=16:11,正确;
故选:D。
【演练04-2】现有某有机物,取一定量完全燃烧,生成 4.4g CO2和 2.7g H2O,另取 6.9g 该有机物在 O2中完全燃烧,共消耗 14.4g O2,该有机物的化学式可能是
A.C2H6 B.C2H6O C.C3H6 D.C3H6O
【答案】B
【详解】一定质量的某有机物完全燃烧,生成4.4gCO2和2.7gH2O,该反应中生成二氧化碳和水的质量比为4.4g:2.7g=44:27;
根据质量守恒定律,反应前后物质的总质量不变,若6.9g该有机化合物在O2中完全燃烧,消耗14.4gO2,则生成二氧化碳的质量为:(6.9g+14.4g)×=13.2g,生成水的质量为:6.9g+14.4g-13.2g=8.1g;
13.2g二氧化碳中碳元素的质量为:,8.1g水中氢元素的质量为:,0.9g+3.6g=4.5g<6.9g,则该化合物中还含有氧元素,则6.9g该化合物中含有氧元素的质量为6.9g-4.5g=2.4g,所以该有机物中碳、氢、氧原子的个数比为:,则该化合物的化学式为C2H6O;
故选:B。
【典例04-3】一定条件下,甲、乙、丙、丁四种物质在密闭容器中反应,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.丁是该反应的催化剂
B.该反应的基本类型是分解反应
C.该反应中乙、丙的质量比为3:17
D.该反应中甲、丙的相对分子质量比为14:17
【答案】C
【分析】四种物质反应前后各物质的质量分数可知,反应前后甲的质量分数减少了,故甲是反应物;乙的质量分数减少了,故乙是反应物;丙的质量分数增加了,丙是生成物;丁的质量分数不变,可能作该反应的催化剂,也可能没有参加反应。
【详解】A、丁的质量分数不变,可能没有参加反应,也可能作该反应的催化剂,故A错误;
B、由分析可知,该反应的反应物为甲和乙,生成物是丙,符合“多变一”的特征,属于化合反应,故B错误;
C、该反应中乙、丙的质量比为,故C正确;
D、该反应中甲、丙的质量变化比为,但不等于该反应中甲、丙的相对分子质量比,故D错误。
故选C。
【演练04-3】某密闭容器中只有甲、乙、丙三种物质,在一定条件下发生了一个化学反应。容器中甲、乙、丙的质量随丁的质量变化情况如图所示。下列说法错误的是
A.甲属于化合物
B.a的值为16
C.当丁为2g时,容器中乙和甲的质量比为2:3
D.当甲为6g时,容器中丙和丁的总质量为16g
【答案】D
【详解】A、图中信息可知,反应前后乙质量不变,反应前甲、丙都是12g,反应后生成8g丁,甲完全反应,生成了一定质量的丙,则甲为反应物,丙和丁为生成物,反应为:甲丙+丁,则甲属于化合物,故A不符合题意;
B、图中信息可知,反应前后乙质量不变,反应前甲、丙都是12g,反应后生成8g丁,甲完全反应,生成了一定质量的丙,则生成丙的质量:12g-8g=4g,a=12+4=16,故B不符合题意;
C、由B选项可知,反应前后乙质量不变,反应过程中,甲和丙、丁的质量变化比是12g:4g:8g=3:1:2,当丁为2g时,消耗甲的质量为3g,此时容器中剩余甲的质量为12g-3g=9g,则容器中乙和甲的质量比为6g:9g=2:3,故C不符合题意;
D、反应过程中,甲和丙、丁的质量变化比是12g:4g:8g=3:1:2,当甲为6g时,丙增加的质量为2g,生成丁的质量为4g,则此时容器中丙和丁的总质量为12g+2g+4g=18g,故D符合题意。
▉考点05 化学方程式的意义
化学方程式
用化学式表示化学反应的式子,叫做化学方程式。
2.化学方程式的意义和读法
意义 读法(以2H2 + O22H2O为例)
质的方面 表明反应物、生成物和反应条件 氢气和氧气在点燃的条件下反应,生成水。
量的方面 宏观 各物质间反应时的质量比 每4份质量的氢气和32份质量的氧气在点燃的条件下恰好完全反应,生成36份质量的水。
微观 各物质间反应时的微粒个数比 每2个氢分子和1个氧分子在点燃的条件下恰好完全反应,生成2个水分子。
3.根据化学方程式获得的信息
获得的信息 以2H2 + O2 点燃 2 H2O为例 4 32 36 以Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu 为例 56 160 152 64
定性角度 反应物 H2和O2(或氢气和氧气) Fe和 CuSO4
生成物 H2O(或水) FeSO4和Cu
反应条件 点燃 无
基本反应类型 化合反应 置换反应(暂时未学)
定量角度 各物质的质量比 氢气、氧气、水的质量比为4:32:36 铁、硫酸铜、硫酸亚铁和铜的质量比为56:160:152:64
各物质的微观粒子个数比 氢气、氧气、水的分子个数比为2:1:2 反应的铁、硫酸铜、硫酸亚铁和铜的“微观粒子个数比”为1:1:1:1
反应前后物质质量总和守恒 反应前:4+32=36 反应后:36 反应前:56+160=216 反应后:152+64=216
反应前后各原子数目守恒 氢原子数:反应前4,反应后4 氧原子数:反应前2,反应后2 铁、硫、铜原子数:反应前1,反应后1 氧原子数:反应前4,反应后4
【典例05-1】【化学方程式的意义和读法】化学方程式2H2 + O2 2H2O的错误读法是( B )
A.氢气和氧气在点燃条件下生成水
B.氢气加氧气等于水
C.2个氢分子和1个氧分子生成2个水分子
D.4份质量的氢气和32份质量的氧气生成36份质量的水
【典例05-2】【根据化学方程式推测化学式】燃煤电厂“脱硫”过程会发生反应的化学方程式为:
2CaCO3+2X+O2 = 2CaSO4+2CO2。根据质量守恒定律可推测X是( A )
A.SO2
B.SO3
C.CaO
D.H2SO4
【演练05-1】【从化学方程式获得的信息】根据化学方程式S+O2 = SO2,无法获得的信息是( A )
A.化学反应的剧烈程度
B.参加反应的S和O2的质量比
C.反应前后反应物和生成物的种类
D.反应发生所需要的条件
▉考点06 化学方程式的书写
1.书写化学方程式要遵守的原则
(1)必须以客观事实为基础;
(2)必须遵守质量守恒定律,等号两边各原子的种类和数目必须相等。
2. 书写化学方程式的步骤
书写步骤 内容 举例
描述反应事实 写出反应物和生成物的化学式,如果不止一种,就分别用加号把它们连接起来; P + O2 点燃 P2O5
在反应物和生成物之间画一条短线,注明化学反应发生的条件,如加热(常用“△”号表示)、点燃、催化剂等。
配平化学方程式 检查式子左、右两边各元素原子的种类和数目,选取合适的化学计量数,使之遵守质量守恒定律,将短线改为等号。 4P+5O2 点燃 2P2O5
如果生成物中有气体,在气体物质的化学式右边要注“↑”号;对于溶液中的反应,如果生成物中有固体,在固体物质的化学式右边要注“↓”号。 2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑ CuSO4+2NaOH==Cu(OH)2↓+Na2SO4
【特别提醒】
1.如果反应物和生成物中都有气体,气体生成物就不注“↑”号,如C+O2点燃 CO2;
2.溶液中的反应,若反应物和生成物中都有固体,固体生成物也不注“↓”号,如Fe+CuSO4==FeSO4+Cu。
3.“↑”和“↓”只能标注在生成物中,不能标注在反应物中。
4.“点燃”不能与“加热”、“ ”混淆,也不能写成“燃烧”。
5.催化剂和其他条件并存时,一般催化剂在上,另一条件在下。
3.最小公倍数法配平化学方程式
(1)选择方程式两边出现次数最少,且原子个数的最小公倍数最大的元素作为起点元素,计算起点元素原子个数的最小公倍数。
(2)用最小公倍数除以化学式中起点元素原子的个数的商作为该化学式前面的化学计量数。
(3)确定其他化学式前面的化学计量数并调整为最简整数比。
4.根据信息书写陌生的化学方程式
(1)根据文字信息书写化学方程式
从文字表述中找出反应物、生成物和反应条件,写出相应的化学式,然后配平。
【特别提醒】
1.反应条件要严格按照题给信息书写,不能擅自改动。如“1200℃”不能写成“高温”;“一定条件”、“催化剂”、“高温高压”等都要原文照抄,不可改动。
2.关注反应物和生成物的状态,考虑是否需要添加气体符号和沉淀符号。
(2)根据微观反应示意图书写化学方程式
根据给出的分子模型,写出反应物和生成物的化学式及反应条件,然后配平。若反应后的图示中有与反应前图示中相同的某分子(原子)模型,说明该物质有剩余,但在写化学方程式时,生成物中不能出现该物质的化学式。一般可在反应前后的示意图上,先将相同的分子(原子)模型一对一地划去,然后再写化学方程式。
【特别提醒】
1.在反应前后的示意图上,划去相同的分子(原子)模型时一定要一对一,也就是反应前后划去的分子(原子)模型要相等。
2.不能根据图上数出来的分子或原子个数直接作为化学计量数(化学方程式中化学式前面的数字),化学计量数一定要化为最简整数比。
3.特别关注反应条件不能忘记。若没有具体说明,只标注“一定条件”,也要照写。
【典例06】有一位同学写出了下列几个化学方程式,用序号回答问题。
①C+O2CO2↑
②S+O2↑SO2
③4P+2O52P2O5
④HgOHg+O2↑
⑤ Mg+O2MgO2
(1)化学式书写错误的是 。
(2)未注明或注错反应条件的是 。
(3)没有配平的是 。
(4)“↑”或“↓”符号使用不当的是 。
【答案】(1)③⑤
(2)②
(3)④
(4)①②
【分析】①碳和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳,反应的化学方程式为:,反应物有气体,无需标注气体符号;
②硫和氧气在点燃的条件下生成二氧化硫,反应的化学方程式为:,反应条件标注错误,反应物无需标注气体符号;
③磷和氧气在点燃的条件下生成五氧化二磷,反应的化学方程式为:,氧气的化学式书写错误;
④氧化汞受热分解生成汞和氧气,该反应的化学方程式为:,未配平;
⑤镁和氧气在点燃的条件下生成氧化镁,反应的化学方程式为:,氧气镁的化学式书写错误;
【详解】(1)由分析可知,化学式书写有错误的是③⑤;
(2)由分析可知,未注明或注错反应条件的是②;
(3)由分析可知,没有配平的是④;
(4)由分析可知,“↑”或“↓”符号使用不当的是①②。
【演练06】化学世界千变万化,请写出下列化学反应的化学方程式:
①生成两种气体单质的分解反应 。
②铁置换硫酸铜溶液中的铜 。
③汽车尾气中的NO和CO在催化剂作用下,生成空气中两种无毒的气体 。
④实验室加热高锰酸钾制氧气 。
【答案】 2H2O 2H2↑+O2↑ Fe+CuSO4=FeSO4+Cu 2NO+2CO2CO2+N2 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
【详解】解:①水通电分解生成氢气和氧气,是生成两种气体单质的分解反应,反应的化学方程式为:2H2O2H2↑+O2↑;
②铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,反应的化学方程式为:Fe+CuSO4═FeSO4+Cu;
③汽车尾气中的NO和CO在催化剂作用下,生成空气中两种无毒的气体,由质量守恒定律,这两种气体是氮气和二氧化碳,反应的化学方程式为:2NO+2CO2CO2+N2;
④高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的化学方程式是2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑。
▉考点07 根据化学方程式进行简单的计算
1.计算依据:
(1)理论依据:质量守恒定律
(2)基本依据:反应中的各物质的质量比成正比例关系,等于各物质相对分子质量(或相对原子质量)与其化学计量数的乘积之比
2.计算步骤:
步骤 举例
设 设未知量 加热分解6g高锰酸钾,可以得到多少克氧气? 解:设生成的O2的质量为x。 答:加热分解6g高锰酸钾,可以得到0.6g氧气。
写 写出化学方程式
找 找出比例关系,写出相关物质的化学计量数与相对分子质量的乘积,以及已知量与未知量
列 列出比例式,求解
答 简明地写出答案
【特别提醒】
1.解题要领:步骤完整,格式规范,计算准确;
2.解题关键:化学式要正确;化学方程式要配平;准确计算相对分子质量;
3.代入化学方程式计算的必须是纯净物的质量,且单位要一致。
3.常见错误:
(1)未知数后面带单位。
(2)所设物质的质量包含杂质的质量,或者包含未参加反应的物质的质量。
(3)已知物质的质量没有单位。
(4)化学方程式书写错误或者没有配平。
(5)关系式中的数据没有与物质的化学式对齐。
(6)步骤不完整、数值计算错误、所答非所问等在其他学科也能犯的错误。
4.计算中常用的关系式:
(1)m= ρv
(2)单位换算:1L=1000mL,1mL=1cm3
(3)含杂质的计算:
①物质的纯度=×100%
②变形:纯物质的质量=不纯物质的质量×物质的纯度
不纯物质的质量=纯物质的质量÷物质的纯度
③物质的纯度(纯物质的质量分数)=1-杂质的质量分数
【易错提醒】
1.解题要领:步骤要完整,格式要规范,计算要准确。
2.解题关键:化学式要正确;化学方程式要配平;准确计算相对分子质量;代入计算的质量必须是参加反应的纯净物的质量;单位必须统一。
【典例07-1】【根据化学方程式计算物质的质量】12g镁条与10g氧气在点燃的条件下充分反应,生成物的质量为( A )
A.20g B.22g
C.18g D.无法确定
【典例07-2】【根据化学方程式计算相对分子质量】在化学反应A+2B=C中,已知20gA和足量B充分反应后,生成30gC。已知B的相对原子质量为 16,则C的相对分子质量是( D )
A.20 B.32
C.48 D.96
【典例07-3】工业制碱的基本原理是向饱和食盐水中通入NH3、CO2,得到NaHCO3,再煅烧NaHCO3制得纯碱。
(1)氨气(NH3)中,氢元素与氮元素的质量比为 。
(2)煅烧NaHCO3反应的化学方程式为:。煅烧84gNaHCO3最多可得到Na2CO3的质量是多少?(写出计算过程及结果)
【答案】(1)3:14
(2)解:设煅烧84gNaHCO3最多可得到Na2CO3的质量是x
x=53g
答:煅烧84gNaHCO3最多可得到Na2CO3的质量是53g
【详解】(1)氨气中氢元素与氮元素的质量比为:3:14;
(2)见答案。
【演练07-3】.实验室常用碳酸钙和稀盐酸制取二氧化碳。某学习小组对大理石组成展开探究。现取5g大理石样品于烧杯中,把60g稀盐酸分三次加入,反应完全后所得数据如表。(杂质不与稀盐酸反应)
试验次数 1 2 3
加入稀盐酸质量/g 20 20 20
反应后剩余物质质量/g 23.80 43.24 63.24
(1)取用一定量的稀盐酸需要用到的仪器是 (任填一种)。
(2)第 次实验碳酸钙已经完全反应完,产生的气体质量为 。
(3)计算样品中碳酸钙的质量分数。
(4)固体中的钙元素的质量随着反应的进行 (选填“一直不变”“增大”“减小”)。
【答案】(1)胶头滴管或量筒
(2) 2 1.76g
(3)
解:设大理石中含碳酸钙的质量为x。
x=4g
碳酸钙的质量分数=×100%=80%
答:大理石中含碳酸钙的质量为80%。
(4)减小
【详解】(1)取用一定量的稀盐酸需要用到的仪器有胶头滴管、量筒等。
(2)由数据可知第三次加入20g盐酸后,反应剩余物质的质量增加为20g,即第3次加入盐酸后,盐酸质量不变,没有参与反应,故2次实验碳酸钙已经完全反应完,产生的气体的质量=20g+20g+5-43.24g=1.76g。
(3)见答案。
(4)随着反应的进行碳酸钙会与盐酸反应生成氯化钙和二氧化碳,碳酸钙质量不断减小,故固体中的钙元素的质量随着反应的进行会减小。(共46张PPT)
第五单元
单元复习
初中化学(人教版)-九年级上册
化学反应的定量关系
HUAXUEFANYINGDEDINGLIANGGUANXI
新课导入
质量守恒定律的内容和解读
第五单元
化学反应的质量关系
质量守恒定律
质量守恒定律的实验验证
质量守恒定律的微观解释
质量“守恒”的验证实验
质量“不守恒”的实验分析
新课导入
化学方程式的意义和读法
第五单元
化学反应的质量关系
化学方程式
根据化学方程式的
简单计算
化学方程式的获得的信息
化学方程式的书写
化学方程式的配平方法
计算依据
解题步骤
常见错误
常用关系式
第1节
质量守恒定律
初中化学(人教版)-九年级上册
HUAXUEFANYINGDEDINGLIANGGUANXI
化学反应的定量关系 单元复习
一、质量守恒定律
内容
适用范围
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。
只适用于一切化学变化,不适用于物理变化。
考点梳理
考点01 质量守恒定律
考点梳理
二、对质量守恒定律的解读
质量守恒定律强调“参加反应”和“反应生成”的各物质,没有参加反应的物质、不是反应生成的物质,质量不能计入“总和”中。
“质量总和”包括生成的固体、液体、气体等物质的质量总和。
质量守恒定律指的是“质量守恒”,不包括其他方面的守恒。如气体之间的反应,其反应前后,气体体积可能发生变化,不能用质量守恒定律解释。
考点01 质量守恒定律
典例精讲
下列现象能用质量守恒定律解释的是( )
“卫生球”放在衣柜里,质量减少
将3g氯化钠固体放入10g水中完全溶解后得13g溶液
蜡烛完全燃烧后,生成水和二氧化碳的质量之和等于蜡烛质量
纸在密闭容器中充分燃烧后化为灰烬,反应前后总质量不变
D
【典例 01-1】
考点01 质量守恒定律
举一反三
【演练01-1】
10g水与10g酒精混合后质量为20g
1L氢气和8L氧气反应,能生成9L水
5g硫和5g氧气恰好完全反应,生成物的质量为10g
纸在空气中燃烧化为灰烬,灰烬的质量等于纸的质量
C
【对质量守恒定律的理解】下列说法符合质量守恒定律的是( )
考点01 质量守恒定律
三、质量守恒定律的微观解释
考点梳理
考点02 质量守恒定律的微观解释
化学反应的实质
反应前后,改变的粒子是 水分子 ;
反应前后,不变的粒子是 氢原子、氧原子 。
分子分成原子,原子重新组合成新的分子。
三、质量守恒定律的微观解释
考点梳理
考点02 质量守恒定律的微观解释
化学反应前后的几个“变与不变”
在化学反应前后,原子的种类和数目没有改变、原子的质量也没有改变。
宏观 微观
一定不变 物质的总质量不变;元素的种类不变;元素的质量不变 原子的种类、数目、质量都不变
一定改变 物质的种类一定改变 分子的种类一定改变
可能改变 化合价可能改变 分子总数可能改变
从微观角度解释质量守恒定律
典例精讲
B
【典例 02】
考点02 质量守恒定律的微观解释
A.分子种类 B.原子种类
C.分子数目 D.物质种类
【质量守恒定律的微观解释】下列项目中,在化学反应 前后一定不改变的是( )
举一反三
【演练02】
A. ①②④⑤ B. ①②⑥ C. ③④ D. ①③⑤⑥
【质量守恒定律的微观解释】化学反应前后肯定没有变化的是( )
考点02 质量守恒定律的微观解释
D
①原子数目 ②分子数目 ③原子种类
④物质种类 ⑤元素种类 ⑥物质总质量
第2节
初中化学(人教版)-九年级上册
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化学反应的定量关系 单元复习
质量守恒定律的
实验验证
考点梳理
考点03 质量守恒定律的实验验证
铜粉加热前后
质量的测定
化学方程式 2Cu + O2==2 CuO
实验现象 红色粉末逐渐变黑,气球变瘪。天平两次显示示数相等。
实验分析 (1)气球的作用是形成密闭体系并缓冲气压;
(2)气球变瘪是因为消耗了锥形瓶内氧气,使瓶内气体压强小于外界大气压。
实验结论 反应前各物质的总质量=反应后各物质的总质量。
考点梳理
考点03 质量守恒定律的实验验证
铁和硫酸铜反应前后质量的测定
化学方程式 Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
实验现象 铁表面覆盖一层红色的物质,溶液由蓝色逐渐变为浅绿色;天平两次显示示数相等。
实验结论 反应前各物质的总质量=反应后各物质量。
考点梳理
考点03 质量守恒定律的实验验证
碳酸钠与稀盐酸的反应前后质量的测定
实验现象 白色粉末溶解,有大量气泡迅速产生。
天平向右偏转。
反应原理 Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑
实验分析 反应生成的二氧化碳是气体,逸散到空气中去,所以质量变小
考点梳理
考点03 质量守恒定律的实验验证
镁条的燃烧前后质量的测定
实验现象 发出耀眼的白光,放出热量,生成白色固体;
天平不平衡。
反应原理 2Mg+O2 2MgO
实验分析 氧化镁的质量等于参加反应的镁条和氧气的质量和, 导致固体质量变大。但部分氧化镁以白烟形式逸散,另有一部分氧化镁粘在坩埚钳上,导致固体质量变小。故实验结果“减小”、“不变”或“增大”均可能。
考点梳理
考点03 质量守恒定律的实验验证
归纳小结
(2)有气体参加或气体生成(或者有烟、雾状物质生成)的反应,验证质量守恒定律时,必须在密闭容器里进行。
(1)所有的化学反应均遵守质量守恒定律,表面貌似“不守恒”的实验需要认真加以分析原因。
典例精讲
【典例 02-1】
【判断实验能否验证质量守恒定律】下列实验能够直接用于验证质量守恒定律的是( )
考点03 质量守恒定律的实验验证
D
举一反三
【演练03】
【质量守恒定律的实验验证】某小组同学分别设计如图装置验证质量守恒定律
考点03 质量守恒定律的实验验证
(1) 图1反应前后质量相等,该反应属于 _______反应(填基本反应类型)。
(2) 图2反应结束后,天平不再平衡,原因是__________________________ 。
(3) 图3从微观角度分析了质量守恒定律,画出X的微观示意图__________ 。
(4) 综上,有气体参与的化学反应,要验证质量守恒定律须在 _______装置中进行。
分解
生成的氧气逸散到空气中
密闭
第3节
初中化学(人教版)-九年级上册
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化学反应的定量关系 单元复习
有关质量守恒定律的计算
典例精讲
【典例 04-1】
【质量守恒定律的应用】一定条件下,甲、乙、丙、丁四种物质反应前后的质量关系如表所示。下列说法中错误的是( )
考点04 有关质量守恒定律的计算
C
A. x=7 B. 丙可能是该反应的催化剂
C. 该反应属于化合反应 D. 反应中甲和丁的质量比是9∶8
物质 甲 乙 丙 丁
反应前的质量/g 40 3 5 2
反应后的质量/g 4 x 5 34
举一反三
【演练04-1】
【质量守恒定律的应用】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( )
考点04 有关质量守恒定律的计算
C
A. 该反应是分解反应
B. 反应后乙物质的质量分数是18%
C. 该化学反应中甲、乙两物质的质
量比是14:3
D. 物质丁一定是该反应的催化剂
典例精讲
【典例 04-2】
【利用质量守恒定律确定物质的组成】实验小组同学将3.2g某纯净物在足量氧气中点燃,待其充分燃烧后,测得生成8.8g二氧化碳和7.2g水,下列关于该纯净物的说法正确的是( )
①该物质中一定含有碳元素和氢元素,且这两种元素的原子个数比为
②该物质中一定不含有氧元素
③该物质燃烧过程中参加反应的氧气的质量与生成二氧化碳的质量比为
A. ①③ B. ①② C. ①②③ D. ②③
考点04 有关质量守恒定律的计算
D
举一反三
【演练04-2】
【利用质量守恒定律确定物质的组成】现有某有机物,取一定量完全燃烧,生成 4.4g CO2和 2.7g H2O,另取 6.9g 该有机物在 O2中完全燃烧,共消耗 14.4g O2,该有机物的化学式可能是( )
A. C2H6 B. C2H6O C. C3H6 D. C3H6O
考点04 有关质量守恒定律的计算
B
典例精讲
【典例 04-3】
【密闭容器中有关质量守恒定律的计算 】一定条件下,甲、乙、丙、丁四种物质在密闭容器中反应,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( )
考点04 有关质量守恒定律的计算
C
A.丁是该反应的催化剂
B.该反应的基本类型是分解反应
C.该反应中乙、丙的质量比为3:17
D.该反应中甲、丙的相对分子质量比
为14:17
举一反三
【演练04-3】
【密闭容器中有关质量守恒定律的计算】某密闭容器中只有甲、乙、丙三种物质,在一定条件下发生了一个化学反应。容器中甲、乙、丙的质量随丁的质量变化情况如图所示。下列说法错误的是( )
考点04 有关质量守恒定律的计算
D
A. 甲属于化合物 B. a的值为16
C. 当丁为2g时,容器中乙和甲的质量比为2:3
D. 当甲为6g时,容器中丙和丁的总质量为16g
第4节
化学方程式
初中化学(人教版)-九年级上册
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化学反应的定量关系 单元复习
一、化学方程式的意义和读法
考点梳理
考点05 化学方程式的意义
意义和读法
用化学式表示化学反应的式子
定义
意义 以 为例
质的方面 表明反应物、生成物和反应条件 反应物是碳和氧气,生成物是二氧化碳,反应条件是点燃
量的方面 宏观 各物质间反应时的质量比 碳、氧气、二氧化碳的质量比为12:32:44
微观 各物质间反应时的微粒个数比 碳、氧气、二氧化碳的粒子个数比为1:1:1
二、根据化学方程式获得的信息
考点梳理
考点05 化学方程式的意义
获得的信息 以2H2 + O2 2 H2O为例
定性角度 反应物和生成物 反应物是氢气和氧气 ,生成物是水
反应条件 点燃
基本反应类型 化合反应
定量角度 各物质的质量比 氢气、氧气、水的质量比为4:32:36
各物质的微观粒子个数比 氢气、氧气、水的分子个数比为2:1:2
反应前后物质质量总和守恒 反应前:4+32=36;反应后:36
反应前后各原子数目守恒 氢原子数:反应前4,反应后4
氧原子数:反应前2,反应后2
典例精讲
【典例 05-1】
【化学方程式的意义和读法】化学方程式2H2 + O2 2H2O的错误读法是( )
B
考点05 化学方程式的意义
A.氢气和氧气在点燃条件下生成水
B.氢气加氧气等于水
C.2个氢分子和1个氧分子生成2个水分子
D.4份质量的氢气和32份质量的氧气生成36份质量的水
举一反三
【演练05-1】
【从化学方程式获得的信息】根据化学方程式S+O2 SO2,无法获得的信息是( )
A
考点05 化学方程式的意义
A.化学反应的剧烈程度
B.参加反应的S和O2的质量比
C.反应前后反应物和生成物的种类
D.反应发生所需要的条件
典例精讲
【典例 05-2】
【根据化学方程式推测化学式】燃煤电厂“脱硫”过程会发生反应的化学方程式为:2CaCO3+2X+O2 2CaSO4+2CO2。根据质量守恒定律可推测X是( )
A
考点05 化学方程式的意义
A.SO2
B.SO3
C.CaO
D.H2SO4
三、化学方程式的书写
考点梳理
考点06 化学方程式的书写
(1)必须以客观事实为基础;
(2)必须遵守质量守恒定律,等号两边各原子的种类和数目必须相等。
(1)描述反应事实:写出反应物和生成物的化学式,注明化学反应发生的条件。
(2)配平化学方程式:选取合适的化学计量数,使式子左、右两边各元素原
子的种类和数目相等,根据需要标注“↑”、“↓”。
书写化学方程式要遵守的原则
书写化学方程式的步骤
典例精讲
【典例 06】
有一位同学写出了下列几个化学方程式,用序号回答问题。
(1) 化学式书写错误的是______________________。
(2) 未注明或注错反应条件的是________________。
(3) 没有配平的是____________________________。
(4)“↑”或“↓”符号使用不当的是 ____________。
(1) ③⑤ (2) ② (3) ④ (4) ①②
【答案】
考点06 化学方程式的书写
举一反三
【演练05】
化学世界千变万化,请写出下列化学反应的化学方程式:
①生成两种气体单质的分解反应_____________________________________。
②铁置换硫酸铜溶液中的铜__________________________________________。
③汽车尾气中的NO和CO在催化剂作用下,生成空气中两种无毒的气体
________________________________。
④实验室加热高锰酸钾制氧气________________________________________。
考点06 化学方程式的书写
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
2H2O 2H2↑+O2↑
2NO+2CO 2CO2+N2
2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑
第5节
初中化学(人教版)-九年级上册
HUAXUEFANYINGDEDINGLIANGGUANXI
化学反应的定量关系 单元复习
根据化学方程式的简单计算
一、计算依据
理论依据
基本依据
质量守恒定律
考点梳理
考点07 根据化学方程式的简单计算
反应中的各物质的质量比成正比例关系,等于各物质相对分子质量(或相对原子质量)与其化学计量数的乘积之比。
二、计算步骤
考点梳理
考点07 根据化学方程式的简单计算
步骤 举例
设 设未知量 加热分解6g高锰酸钾,可以得到多少克氧气?
解: 设生成的O2的质量为x。
答: 加热分解6g高锰酸钾,可以得到0.6g氧气。
写 写出化学方程式 找 找出比例关系,写出相关物质的化学计量数与相对分子质量的乘积,以及已知量与未知量 列 列出比例式,求解 答 简明地写出答案
三、常见错误
考点梳理
考点07 根据化学方程式的简单计算
(1)未知数后面带单位。
(2)所设物质的质量包含杂质的质量,或者包含未参加反应的物质的质量。
(3)已知物质的质量没有单位。
(4)化学方程式书写错误或者没有配平。
(5)关系式中的数据没有与物质的化学式对齐。
(6)步骤不完整、数值计算错误、所答非所问等在其他学科也能犯的错误。
四、计算中常用的关系式
考点梳理
考点07 根据化学方程式的简单计算
(1)m= ρv
(2)单位换算:1L=1000mL,1mL=1cm3
(3)含杂质的计算:
①物质的纯度= ×100%
②变形:纯物质的质量=不纯物质的质量×物质的纯度
不纯物质的质量=纯物质的质量÷物质的纯度
③物质的纯度(纯物质的质量分数)=1-杂质的质量分数
纯物质的质量
不纯物质的质量
典例精讲
A
【典例 07-1】
考点07 根据化学方程式的简单计算
A. 20g
【根据化学方程式计算物质的质量】12g镁条与10g氧气在点燃的条件下充分反应,生成物的质量为( )
B. 22g
C. 18g
D.无法确定
典例精讲
【典例 07-2】
考点07 根据化学方程式的简单计算
A. 20
【根据化学方程式计算相对分子质量】在化学反应A+2B= C中,已知20gA和足量B充分反应后,生成30gC。已知B的相对原子质量为 16,则C的相对分子质量是( )
B. 32
C. 48
D.96
D
典例精讲
【典例 07-3】
工业制碱的基本原理是向饱和食盐水中通入NH3、CO2,得到NaHCO3,再煅烧NaHCO3制得纯碱。
(1)氨气(NH3)中,氢元素与氮元素的质量比为 。
(2)煅烧NaHCO3反应的化学方程式为:
煅烧84gNaHCO3最多可得到Na2CO3的质量是多少?(写出计算过程及结果)
考点07 根据化学方程式的简单计算
(1) 3:14
(2) 解:设煅烧84gNaHCO3最多可得到Na2CO3的质量是x
答:煅烧84gNaHCO3最多可得到Na2CO3的质量是53g
x=53g
举一反三
【演练07-3】
实验室常用碳酸钙和稀盐酸制取二氧化碳。某学习小组对大理石组成展开探究。现取5g大理石样品于烧杯中,把60g稀盐酸分三次加入,反应完全后所得数据如表。(杂质不与稀盐酸反应)
考点07 根据化学方程式的简单计算
试验次数 1 2 3
加入稀盐酸质量/g 20 20 20
反应后剩余物质质量/g 23.80 43.24 63.24
(1) 取用一定量的稀盐酸需要用到的仪器是 (任填一种)。
(2) 第 次实验碳酸钙已经完全反应完,产生的气体质量为 。
胶头滴管或量筒
2
1.76g
举一反三
【演练07-3】
(3) 计算样品中碳酸钙的质量分数。
(4) 固体中的钙元素的质量随着反应的进行 (选填“一直不变” “增大”“减小”)。
考点07 根据化学方程式的简单计算
x=4g
答:大理石中含碳酸钙的质量为80%。
减小
(3)解:设大理石中含碳酸钙的质量为x。
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
100
x
44
1.76g
碳酸钙的质量分数= ×100%=80%【注意】字体安装之后
必须要重启PPT,字体
(适用于字体种类较少的情况) 才能显示出来。
找到压缩包中 鼠标左键双击 双击后,选择左上角的“安装”
的字体文件夹 字体文件
【注意】字体安装之后
也必须重启PPT。
(适用于字体种类较多的情况)
找到压缩包中 打开后有较多字体安装包,Ctrl+A全选 将字体文件包粘贴到:C盘 >
的字体文件夹 windows文件夹 > fonts文件夹
(Mac系统的安装与windows系统类似,仅提供路径)
找到压缩包中的字体文件夹 应用窗口中打开“字体册”
鼠标左键双击字体文件 界面左上方点击“+”
双击后,选择左上角的“安装” 选中要安装的字体,点击“打开”
【注意】Mac系统与Windows系统一样,都需要重启PPT,字体才能显示出来。
“明明自己电脑上安装成功了,播放也正常的,但拿去教室
电脑上播放,字体又变得乱七八糟!”
老师们自己电脑上安装成功了,代表安装在自己电脑上的C盘
(一般情况下),但如果教室电脑上没有安装过PPT内所用的
特殊字体,在打开PPT时,会出现字体不一或缺失的情况。
把字体文件复制粘贴到教室电脑上的 C盘> windows > fonts文件夹里即可。
在教室电脑上找到压 打开后框选中字体 将字体文件包粘贴到:C盘 >
缩包中的字体文件夹 包,Ctrl+C复制 windows文件夹 > fonts文件夹
【注意】转图片后,图
片会自动对齐页面正中
在自己的电脑上将有特殊字体的可编辑文字转化成图片即可。 心,需自己移动到原位
选中含有特殊字体的可编 Ctrl+V粘贴,点击右下角 点击“粘贴选项” 下右边
辑文字框,Ctrl+X剪切 图标 的图标,选择粘贴为图片
“下载了字体,安装也成功了,电脑也重启了,但PPT内却
找不到这款字体了?!”
一般这种情况出现在有多种字重的情况(例:阿里巴巴普惠
体),部分字体隐藏了。字重:可以理解为改款字体的不同粗细呈现
最直接的方法是 完毕后,
打开PPT,直接搜索字体+字重。
前提是确保完成一下操作:①字体安装后重启PPT; ②把这款字体整个系列(全部字重)都已下载