第五单元 化学反应的定量关系 单元总结提升
一、质量守恒定律
1.内容: 化学反应的各物质的 ,等于反应后生成的各物质的 。
2.变与不变
(1)六个“不变”:物质的 不变;元素 、 均不变;原子的 、 、质量均不变。
(2)两个“一定改变”:物质的 一定改变; 的种类一定改变。
(3)两个“可能改变”: 总数、元素的 。
二、化学方程式
3.概念:用 来表示化学反应的式子,叫作化学方程式。
4.化学方程式的意义
(1)表示 、 和 。
(2)表示各物质之间的 。
(3)表示各物质之间的 个数比。
三、化学方程式的书写
5.书写化学方程式要遵守两个原则
(1)以 为基础。
(2)根据 配平化学方程式,使等号两边原子的 和 相等。
6.化学方程式的书写步骤
(1)写出 和 的化学式,并在式子左、右两边之间画 。
(2)在化学式的前面加上适当的数字,即 ,使短线两边各元素原子的种类和数目相等。
(3)注明 ,标明生成物的 ,将反应物和生成物之间的短线改为 。
7.现阶段一些重要的化学方程式
(1)体现氧气化学性质的反应
①碳在氧气中充分燃烧
②磷在氧气中燃烧
③硫黄在空气中燃烧
④铁丝在氧气中燃烧
⑤镁条在氧气中燃烧
⑥氢气在空气中燃烧
以上反应的基本反应类型为 。
(2)得到氧气的反应
①高锰酸钾分解制取氧气
②过氧化氢分解制取氧气
③水在通电情况下分解
以上反应的基本反应类型为 。
四、根据化学方程式的计算
8.化学方程式可以表示各物质之间的 ,这是根据化学方程式计算的基础。
9.根据化学方程式计算的基本步骤
(1)根据题意设出 。
(2)正确写出有关的 。
(3)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、未知量。
(4)列出 ,求解。
(5)简明地写出 。
质量守恒定律及其应用
1.(2024绥化中考)现将40 g A和足量的B混合加热。A与B发生化学反应,40 g A完全反应后生成32 g C和22 g D,则参加反应的B与生成的D的质量比是 ( )
A.20∶7 B.7∶11 C.5∶4 D.16∶11
2.(2024齐齐哈尔中考)在2023年杭州亚运会开幕式中,主火炬燃料创新使用了零碳甲醇。制备甲醇所发生反应的化学方程式为X+3H2CH3OH+H2O,其中X的化学式为 ( )
A.H2CO3 B.C C.CO D.CO2
3.(2024临沂中考)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 ( )
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
化学方程式书写及意义基本反应类型
4.(2024龙东中考)密闭容器内有甲、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。下列说法错误的是 ( )
A.该反应基本反应类型为化合反应 B.该化学反应中乙、丙质量比为3∶17
C.物质丙可能为单质 D.物质丁可能是该反应的催化剂
5.下列有关叙述对应的化学方程式、所属基本反应类型都正确的是 ( )
A.木炭在氧气中燃烧:C+O2CO2
化合反应
B.过氧化氢溶液制氧气:H2O2H2+O2
分解反应
C.红磷在空气中燃烧:2P+5O2P2O5
氧化反应
D.天然气燃烧:2CO+O22C
分解反应
化学反应微观模拟模型
6.(2024深圳中考)小丁同学发现H2和CO2在同一条件下会发生两个化学反应。一般用反应Ⅰ来制取甲醇(CH3OH),下列说法错误的是 ( )
A.在反应Ⅰ中,参加反应的H2和CO2的分子个数比为3∶1
B.反应Ⅱ前后的分子数量发生改变
C.小丁同学想要增加甲醇的产量,就要减少反应Ⅱ的发生
D.利用这两个反应不仅可以减少温室气体的排放,还可以产生燃料
化学方程式的计算
7.(2024淄博中考)硅化镁(Mg2Si)在能源器件、激光和半导体制造等领域具有重要应用价值,可通过石英砂(主要成分为SiO2,杂质不含硅元素)和金属镁反应制得,反应的化学方程式为SiO2+4MgMg2Si+2X。
(1)上述化学方程式中X为 (填化学式)。
(2)用12.5 kg石英砂与足量镁充分反应得到15.2 kg硅化镁,计算石英砂中SiO2的质量分数(写出计算过程)。
【详解答案】
教材要点梳理
1.参加 质量总和 质量总和
2.(1)总质量 种类 质量 种类 数目
(2)种类 分子 (3)分子 化合价
3.化学式
4.(1)反应物 生成物 反应条件
(2)质量关系 (3)粒子
5.(1)客观事实 (2)质量守恒定律 种类
数目
6.(1)反应物 生成物 一条短线
(2)化学计量数
(3)反应条件 状态 等号
7.(1)①C+O2CO2
②4P+5O22P2O5
③S+O2SO2
④3Fe+2O2Fe3O4
⑤2Mg+O22MgO
⑥2H2+O22H2O
化合反应
(2)①2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
②2H2O22H2O+O2↑
③2H2O2H2↑+O2↑
分解反应
8.质量比(或质量关系)
9.(1)未知量 (2)化学方程式 (4)比例式
(5)答案
高频考点过关
1.B 解析:40 g A完全反应后生成32 g C和22 g D,由质量守恒定律可知,参加反应的B的质量为32 g+22 g-40 g=14 g,故参加反应的B和D的质量比是14 g∶22 g=7∶11。
2.D 解析:由反应的化学方程式可知,反应前有6个氢原子,反应后1个碳原子、6个氢原子、2个氧原子,由质量守恒定律可知,化学反应前后原子的种类和数目不变,则1个X分子中含有1个碳原子、2个氧原子,则X的化学式为CO2。
3.C 解析:A项,由质量守恒定律可知,x g=(40 g+3 g+5 g+2 g)-(4 g+5 g+34 g)=7 g,故说法正确;B项,丙质量不变,可能是该反应的催化剂,也可能不参加反应,故说法正确;C项,由题表中信息可知,甲物质质量减少,为反应物,乙和丁质量增加,为生成物,反应符合“一变多”的特点,属于分解反应,故说法错误;D项,由题表可以得出,反应中甲和丁的质量比为(40 g-4 g)∶(34 g-2 g)=9∶8,故说法正确。
4.C 解析:由题图可知,甲反应前质量分数为70%,反应后质量分数为42%,减小了28%,即甲为反应物;乙反应前质量分数为14%,反应后质量分数为8%,减小了6%,即乙为反应物;分析反应前后各物质的质量分数可知,丁反应后的质量分数为1-40%-42%-8%=10%,即丁反应前后质量分数保持不变,则丁可能是催化剂,也可能没有参加反应;丙反应前质量分数为6%,反应后质量分数为40%,增长了34%,即丙为生成物,该反应为甲+乙丙。由分析可知,该反应符合“多变一”的特点,属于化合反应,则丙一定是化合物,故A正确,C错误;该化学反应中乙、丙质量比为(14%-8%)∶(40%-6%)=3∶17,故B正确;由分析可知,丁可能是催化剂,故D正确。
5.A 解析:A项,木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳,反应的化学方程式为C+O2CO2,属于化合反应,故正确;B项,过氧化氢溶液制氧气,在二氧化锰的催化作用下,过氧化氢分解生成水和氧气,化学方程式为2H2O22H2O+O2↑,属于分解反应,故错误;C项,红磷在空气中燃烧的原理为磷与氧气在点燃的条件下反应,生成五氧化二磷,化学方程式为4P+5O22P2O5,属于化合反应,氧化反应不属于基本反应类型,故错误;D项,天然气的主要成分是甲烷,甲烷与氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳和水,化学方程式为CH4+2O2CO2+2H2O,不属于分解反应,故错误。
6.B 解析:根据微观示意图,反应Ⅰ是H2、CO2在一定条件下反应生成CH3OH、H2O,化学方程式为3H2+CO2CH3OH+H2O,反应Ⅱ是H2、CO2在一定条件下反应生成CO、H2O,化学方程式为H2+CO2CO+H2O。根据化学方程式,在反应Ⅰ中,参加反应的H2和CO2的分子个数比为3∶1,A正确;根据化学方程式,反应Ⅱ前后的分子数量没有发生改变,B错误;H2和CO2在同一条件下会发生两个化学反应,反应Ⅰ生成甲醇,反应Ⅱ不生成甲醇,所以想要增加甲醇的产量,就要减少反应Ⅱ的发生,C正确;这两个反应都消耗了CO2,反应Ⅰ得到甲醇,反应Ⅱ得到CO,甲醇和CO都有可燃性,都能作为燃料,所以这两个反应不仅可以减少温室气体的排放,还可以产生燃料,D正确。
7.解:(1)MgO
(2)设石英砂中SiO2的质量为x。
SiO2+4MgMg2Si+2MgO
60 76
x 15.2 kg
= x=12 kg
石英砂中SiO2的质量分数为 ×100%=96%
答:石英砂中SiO2的质量分数为96%。