第二篇
物质科学(化学部分)
第6课时 化学方程式与二氧化碳
1．[衢州中考]质量守恒定律是自然界最基本的规律之一。下列装置及实验(天平未画出)能用来验证质量守恒定律的是
( A )
A
B
C
D
【解析】
质量守恒定律只研究化学变化质量问题，物理变化不能用质量守恒定律解释。硝酸银和盐酸反应生成氯化银沉淀和硝酸，可以用来验证质量守恒定律；B实验中没有发生化学变化；C、D实验没有在密闭容器内进行，不能用来验证质量守恒定律。
2．[2018·杭州余杭区一模]在一定条件下，甲、乙能反应生成丙、丁，如图是该反应的化学微观模型，下列说法错误的是
( B )
图6－1
A．氮元素的化合价从－3价变成0价
B．甲、乙、丁是氧化物
C．该反应遵循质量守恒定律
D．该反应是置换反应
3．[广东中考]现有反应：2Cu(NO3)22CuO＋O2↑＋4X↑，则X的化学式为
( B )
A．NO
B．NO2
C．NH3
D．N2O3
4．1.69g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论断：①一定含C、H；②一定不含O；③可能含O；④一定含O；⑤分子中C、H的原子个数比为1∶2；⑥分子中C、H的原子个数比为1∶4。其中正确的是
( D )
A．①②⑥
B．①②⑤
C．①③⑥
D．①④⑥
5．[巴中中考]下列反应的化学方程式书写完全正确的是
( B )
A．铁在氧气中燃烧：2Fe＋3O22Fe2O3
B．盐酸除铁锈：Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O
C．密闭容器中燃烧红磷验证质量守恒定律：P＋O2P2O5
D．CO还原氧化铁：Fe2O3＋3CO===2Fe＋3CO2
6．[2018·昆明]在一密闭容器中加入a、b、c、d四种物质，测得反应前后各物质的质量如表。
物质
a
b
c
d
反应前的质量(g)
40
40
10
32
反应后的质量(g)
12
x
10
0
下列说法正确的是
( D )
A．x等于90
B．b可能是单质
C．c一定是催化剂
D．参加反应的a与d的质量比为7∶8
【解析】
根据质量守恒定律，在化学反应中，参加反应前各物质的质量总和等于反应后生成各物质的质量总和。x＝40＋40＋32＋10－12－10＝100；故a、d为反应物，b为生成物，该反应为化合反应，故b为化合物；c的质量不变，可能为催化剂；参加反应的a与d的质量比为(40－12)∶32＝7∶8。
(
图6－2
)7．[衢州中考]有一种管道疏通剂，主要成分为铝粉和氢氧化钠混合粉末。工业原理是：利用铝和氢氧化钠遇水反应放出大量的热，加快氢氧化钠对毛发等淤积物的腐蚀，同时产生氢气增加管道内的气压，利于疏通。小柯利用如图装置测定疏通剂中铝的质量分数。
Ⅰ.取样品20g，倒入容积为200mL的锥形瓶中，然后在分液漏斗中加入水，置于电子天平上测出总质量m1。
Ⅱ.打开活塞，加入足量的水充分反应，直到没有固体剩余，静置一段时间，测出总质量m2。
Ⅲ.实验数据如表。
反应前总质量m1
反应后总质量m2
371.84g
371.24g
回答下列问题：
(1)配平化学方程式：
2Al＋2NaOH＋2H2O===__2__NaAlO2＋3H2↑
(2)根据化学方程式计算样品中铝的质量分数。
(3)以下情形会导致样品中铝的质量分数测量结果偏高的是__BC__。
A．向锥形瓶中倒入样品时，撒出了部分粉末
B．在反应过程中有水蒸气逸出
C．没有等装置中氢气全部排尽就称量
【答案】
(2)反应产生的氢气质量为371.84g－371.24g＝0.6g，
设参加反应的铝质量为x，
2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
54 6
x
0.6g
＝，解得x＝5.4g，
样品中铝的质量分数：Al%＝×100%＝27%。
【解析】
(3)向锥形瓶中倒入样品时，撒出了部分粉末，导致产生气体少，而计算时样品的质量依旧按照20g计算，所以偏低。反应过程中有水蒸气逸出，会使测定的氢气的质量变大，求出铝的质量偏大，会使测量结果偏高。氢气未排尽，留在装置中，相比于原来的空气，装置质量减小了，得到氢气的质量增加致使铝的质量分数计算结果偏高。
8．[2018·杭州]CO2的转化和利用是一个热门的研究课题。回答下列相关问题：
(1)2016年我国科研人员研制出一种“可呼吸CO2”的电池，放电时该电池“吸收CO2”，充电时该电池“放出CO2”。放电时，金属钠和CO2发生置换反应生成一种非金属单质和一种常见的盐，写出此反应的化学方程式：__4Na＋3CO2===2Na2CO3＋C__。
(2)2018年5月，某杂志介绍了我国的一项研究成果：在一种新催化剂作用下可实现二氧化碳高效转化为甲醇，相关反应如图所示，参加反应的甲和乙分子个数之比为__1∶3__。
图6－3
【解析】
(1)根据化学方程式，分析化合价的变化，钠价态升高，所以得到的一种非金属单质的价态要降低，只有两种非金属，一种是氧气，另一种是碳，但是如果得到氧气也是化合价升高，不符合价态变化，所以得到的非金属是碳，另外一种常见的盐，由碳、钠、氧三种元素组成，即是碳酸钠。(2)写出并配平反应的化学方程式：CO2＋3H2===CH3OH＋H2O，可知甲和乙分子数之比为1∶3。
9．[2018·昆明]金属钛被用于航空航天工业、化工、医疗等领域。用钛铁矿(主要成分为FeTiO3)制取钛并获得副产品A的主要工艺流程如下：
图6－4
(1)反应①的化学方程式为__H2TiO3H2O＋TiO2__。
(2)TiO2与焦炭(C)和Cl2在高温下反应，该反应中C和Cl2按质量比为12∶71的比例参加反应，相应的化学方程式为__TiO2＋2C＋2Cl2TiCl4＋2CO__。
(3)反应②的产物除红色固体A外，还有两种组成元素相同且相对分子质量相差16的气体。则该反应的化学方程式为__2FeSO4Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑__。
【解析】
根据反应物、生成物、反应条件及质量守恒定律与化学方程式的相关书写规则解答。(1)反应①中，H2TiO3分解生成水和二氧化钛，反应的化学方程式为H2TiO3H2O＋TiO2。(2)该反应中C和Cl2按质量比为12∶71的比例参加反应，则化学方程式中碳和氯气的系数之比为∶＝1∶1，相应的化学方程式为TiO2＋2C＋2Cl2TiCl4＋2CO。(3)反应②中的红色固体是氧化铁，两种组成元素相同且相对分子质量相差16的气体分别是二氧化硫和三氧化硫，则该反应的化学方程式为2FeSO4Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑。
10．[2018·舟山]在科学拓展课中，甲同学向两个充满CO2气体的塑料瓶中分别加入NaOH溶液和Ca(OH)2溶液，迅速盖紧瓶盖后充分振荡，结果发现两个塑料瓶都变瘪。他认为据此实验现象，可以判定NaOH和Ca(OH)2均能与CO2发生反应。
(
图6－5
)(1)乙同学认为上述判定方法还存在不严密之处，他的理由是__二氧化碳能够溶于水并且能和水反应__。
(2)丙同学根据B瓶中出现的浑浊现象，判定Ca(OH)2与
CO2发生了反应，提出了可以从是否有新物质生成的角度去判断。那么，若要判定NaOH和CO2发生了反应，在排除了(1)中的干扰因素后，接下来的方法是__取A中适量液体于试管中，加入足量稀盐酸，观察到有气泡产生(或取A中适量液体于试管中，加入氯化钡溶液，观察到有白色沉淀生成)__。
【解析】
(2)若二氧化碳能与氢氧化钠反应，生成碳酸钠，碳酸钠与盐酸反应会生成氯化钠、水和二氧化碳，所以可用稀盐酸检验；碳酸钠能与氯化钡溶液反应生成碳酸钡和氯化钠，所以也可用氯化钡溶液检验。
11．[2018·杭州拱墅区二模]2018年4月25日，在浙江省首届中小学STEAM教育大会上，杭州市保俶塔实验学校被评为浙江省中小学STEAM教育项目“种子学校”。在该校STEAM科技社团活动中，为测出某鸡蛋壳中碳酸钙的质量，小金同学称取已洗净、晾干、研成粉末的某鸡蛋壳10g置于烧杯中，将烧杯放在电子天平上，往烧杯中加入足量的稀盐酸，每0.5min记录一次电子天平的示数，据此计算出产生气体的质量，具体数据如表(反应的化学方程式为CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑)。
时间(min)
0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
产生气体质量(g)
0
1.80
3.00
3.60
3.96
3.96
3.96
(1)若产生的气体全部是鸡蛋壳中的碳酸钙与盐酸反应生成的
CO2，其质量为__3.96__g。
(2)根据实验结果计算出该鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数。(假定鸡蛋壳中其他成分不含钙元素，写出具体计算过程)
【答案】
(2)设参加反应的碳酸钙的质量为x，
CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O
100 44
x 3.96g
＝，解得x＝9g，
鸡蛋壳中CaCO3的质量分数：CaCO3%＝×100%＝90%。
12．[杭州中考]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ρ
g/cm3)
图6－6
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__防止冷凝水倒流引起试管炸裂__。
(2)根据质量守恒定律，m1、m2、m3、m4、V和ρ
之间应存在的等量关系为
__m1＋m2＋m3－m4＝ρV__。
(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↑；(其中Cl2有刺激性
气味)
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： 部分Cl2散失，未参加后续反应，导致部分锰元素以K2MnO4或KMnO4形式存
在，故剩余固体中MnO2质量小于加热前MnO2质量(合理即可) 。
13．[2018·广安]某实验小组在做“用澄清石灰水检验二氧化碳”的实验时，发现一个有趣的实验现象：
图6－7
试管中浑浊现象为何消失？实验小组的同学对此实验进行了下列探究活动：
(1)根据已学知识，实验小组对CO2使澄清石灰水变浑浊的现象作出了合理的解释，其化学方程式为__CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O__。
(2)【查阅资料】
①碳酸盐一般不溶于水。如碳酸钙不溶于水。
②碳酸钙能与二氧化碳、水反应生成碳酸氢钙[Ca(HCO3)2]，碳酸氢钙易溶
于水。
③碳酸氢钙受热易分解，生成碳酸钙、二氧化碳和水。
从物质组成角度分类，碳酸氢钙应属于__D__。
A．氧化物 B．酸 C．碱 D．盐
写出碳酸氢钙受热分解的化学方程式：__Ca(HCO3)2CaCO3↓＋H2O＋CO2↑__。
(3)【提出问题】碳酸氢钙能与哪些物质反应呢？
(4)【假设与猜想】猜想Ⅰ：能与盐酸反应
猜想Ⅱ：能与氢氧化钠反应
……
(5)【设计实验并验证】
实验步骤
实验现象
结论
实验一：取丙中少量液体于试管中，滴加稀盐酸
有__气泡__生成
猜想Ⅰ成立
实验二：取丙中少量液体于试管中，滴加氢氧化钠溶液
有白色沉淀生成
猜想Ⅱ成立
实验三：取丙中少量液体于试管中，加热
澄清液体又变浑浊
验证了资料描述
根据验证实验写出碳酸氢钙与盐酸反应的化学方程式：__Ca(HCO3)2＋2HCl===CaCl2__＋2H2O__＋2CO2↑__。
(6)【讨论与反思】
该实验小组在实验中发现问题，并对问题进行不断探究。他们不但发现了新的物质，还了解了它的一些性质，并对生活中煮沸可以降低水的硬度、水垢的形成以及自然界中溶洞与钟乳石的形成有了更进一步的认识。第6课时 化学方程式与二氧化碳 [学生用书P48]
一、质量守恒定律(b)
1．宏观表现：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。
2．微观解释：化学反应前后原子的种类__没有改变__，原子的数目__没有
改变__。
3．普遍性：一切化学反应都遵循质量守恒定律。
4．适用性：质量守恒定律对化学反应有意义，对物理变化无意义。
5．质量守恒：质量守恒定律只适用于化学反应前后质量守恒，而不是体积或分子数守恒。
6．质量分析：在反应前的各物质的质量总和，不包括过量的反应物质量。
二、化学方程式(b)
1．书写：
①以__质量守恒定律__和__客观事实__为依据，使化学方程式左、右两边各原子的种类与数目必须__相等__；
②说明反应条件；
③反应前没有气体和沉淀的，需在生成物中标注气体或沉淀符号。
2．读法：以C＋O2CO2为例，读法为：
①质的读法：碳在氧气中完全燃烧生成二氧化碳；
②量的读法：每12份质量的碳和32份质量的氧气在点燃的条件下完全反应，可生成44份质量的二氧化碳；
③微观读法：每一个碳原子和一个氧气分子在点燃的条件下反应生成一个二氧化碳分子。
三、根据化学方程式计算(c)
理论基础：质量守恒定律。
1．根据化学方程式计算
(1)基本依据：反应物的相对分子质量与真实质量之比等于生成物的相对分子质量与真实质量之比。
(2)化学计算的一般步骤：①根据题意假设未知量；②写出正确的化学方程式；③求出有关物质间的质量比；④列出比例式；⑤求出未知量；⑥写出答案。
(3)化学计算的基本类型：
①有关纯净物之间的计算；②有关含杂质的计算；
③有关多步反应的计算；④有关混合物反应的计算；⑤有关无数据或少数据的计算；⑥有关溶液质量分数的综合计算。
2．根据质量守恒定律解题
(1)原理：质量守恒定律。
(2)解答：常结合微观原理解答，化学反应前后原子的种类和数目没有改变。
【知识拓展】
1．解题时应明确有关物质间的转化关系。
2．解答时要规范、完整、正确。
四、二氧化碳(b)
1．物理性质：无色、无味的气体，密度比空气__大__，__能__溶于水，固态二氧化碳俗称__干冰__。
化学性质：①__既不能燃烧也不支持燃烧__，不能供人呼吸；②与水反应生成__碳酸__，能使紫色石蕊试液变红色；③能与NaOH、KOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2等可溶性碱反应。
2．二氧化碳的应用：灭火、人工降雨、作制冷剂、作气体肥料等。
类型一 质量守恒定律的验证
典例
[随州中考]小李用盐酸与碳酸钙粉末反应验证质量守恒定律，实验装置
如图：
图6－1
(1)根据实验目的，小李必须测量的数据是__CD__。
A．锥形瓶质量
B．气球质量
C．反应前整个反应装置(包括里边的物质)质量
D．反应后整个反应装置(包括里边的物质)质量
(2)将反应装置放在天平左盘，使天平平衡后，再将碳酸钙粉末倒入锥形瓶中。反应结束后，气球鼓起，天平向右倾斜。小李按规范操作重新实验，得到相同结果。请你帮他分析原因：__气球膨胀，受到的浮力增大(或装置漏气)__。
(3)反应结束后，锥形瓶中无固体剩余，则生成气体质量__0.88__g，所得溶液中生成物的溶质质量分数(只需写出最终的计算表达式)：
。
【解析】
(3)设生成二氧化碳的质量为x，生成的氯化钙的质量为y，
CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑
100 111 44
2g
y
x
＝，＝，
解得x＝0.88g，y＝2.22g，
所得溶液中生成物的溶质质量分数为×100%。
跟踪训练
[淮安中考]质量守恒定律的发现对科学的发展作出了巨大贡献。
(
图6－2
)
(1)为验证质量守恒定律，小华设计如图甲所示装置进行实验。
实验时，先将装有药品的装置放在天平上，添加砝码，移动游码至天平平衡(如图甲所示)，然后取下装置，用针筒向锥形瓶中注入少量稀盐酸，反应后再将装置放置于天平上，观察到__天平平衡__，从而验证了质量守恒定律。若将锥形瓶改为烧杯，则不能验证质量守恒定律，原因是_装置没有密闭，气体逸出_。
(2)某反应的微观示意图如图乙所示。
①X的化学式是__SO2__。
②根据上述微观示意图，可得出化学反应遵循质量守恒定律的本质原因是
__化学反应前后，原子不变(或原子的种类和数目不变)__。
类型二 质量守恒定律的应用
典例
[2018·嘉兴舟山]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示意图。据图回答：
图6－3
(1)参加反应的“”与“”的分子个数比为__2∶1__。
(2)该反应的基本反应类型是__化合反应__。
跟踪训练
[2018·杭州江干区三模]甲同学取某种氧化铜与炭粉的混合物样品
a
g，加强热充分反应后，发现生成的气体不能使澄清石灰水变浑浊。再将反应后的固体与足量的稀硝酸微热[已知3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，且炭粉不与稀硝酸反应]，充分反应后，有b
g固体剩余。该混合物样品加强热时发生的化学反应方程式为__CuO＋CCu＋CO__。参加反应的氧化铜和炭粉的总质量为__a－b__
g(以含a、b的代数式表示)。
【解析】
氧化铜与炭粉加强热充分反应，产物只能是铜和碳的氧化物，生成的气体不能使澄清石灰水变浑浊，则产生的气体为CO。炭粉过量，则氧化铜完全反应。
类型三 化学方程式
典例
[2018·黄石]下列化学方程式书写正确的是( B )
A．2Fe＋6HCl===2FeCl2＋H2↑
B．ZnO＋H2SO4===ZnSO4＋H2O
C．CO2＋CCO
D．CuSO4＋NaOH===Cu(OH)2↓＋Na2SO4
【解析】
A选项化学方程式配平后应为：Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑。C选项CO前的系数应为2。D选项NaOH前的系数应为2。
跟踪训练
[2018·苏州]根据下列反应事实写出相应的化学方程式。
(1)稀硫酸与锌粒反应制氢气：__Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑__。
(2)金属铝与氧气反应生成氧化膜：__4Al＋3O2===2Al2O3__。
(3)碳酸钙在高温下分解：__CaCO3CaO＋CO2↑__。
(4)石灰水与硫酸铜溶液反应：__Ca(OH)2＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋CaSO4__。
(5)甲烷在足量氧气中充分燃烧：__CH4＋2O2CO2＋2H2O__。
【解析】
此题是对化学方程式的考查，有置换反应、分解反应、化合反应、复分解反应(还有未来高中所涉及到的氧化还原反应)，要注意一些细节部分：反应的条件、化学方程式的配平及沉淀或气体符号的标注等。铝常温下就能被氧气氧化。
类型四 利用化学方程式进行计算
典例
[2018·昆明]已知：Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑，向100g
NaOH溶液中加入足量Si，充分反应后生成0.4g
H2。求：
(1)参加反应的Si的质量。
(2)该NaOH溶液中溶质的质量分数。
【答案】
设参加反应的Si质量为x，该NaOH溶液中溶质的质量分数为y，
Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑
28 80
4
x 100g×y 0.4g
＝＝，
解得x＝2.8g，y＝8%，
所以参加反应的Si质量为2.8g，该NaOH溶液中溶质的质量分数为8%。
跟踪训练
[2018·铜仁]FeCl2溶液中混有少量的CuCl2，为了除去CuCl2，某课外小组同学取该溶液50g于烧杯中，然后分5次等量加入某物质M充分反应，所得数据如表，请根据相关知识和数据回答下列问题：
次数
1
2
3
4
5
加入M的质量(g)
0.28
0.28
0.28
0.28
0.28
溶液的总质量(g)
49.96
49.92
49.88
49.84
49.84
(1)写出物质M的化学式：__Fe__。
(2)参加反应M的总质量是多少？
(3)FeCl2溶液中CuCl2的质量分数是多少？
【答案】
设参加反应的铁粉的总质量为x，溶液中CuCl2的质量分数是y，
Fe＋CuCl2===FeCl2＋Cu
56
135
127
x
50g×y 50g×y－(50g－49.84g)
＝＝，
解得x＝1.12g，y＝5.4%，
所以参加反应的铁粉的总质量为1.12g，FeCl2溶液中CuCl2的质量分数是5.4%。
【解析】
(1)要除去FeCl2溶液中混有的少量CuCl2，只能选用铁粉。(3)整个过程中溶液减少的质量即为CuCl2转化为FeCl2所减少的质量。
类型五 二氧化碳的性质
典例
[广东中考]如图所示实验中，①④为用紫色石蕊试液润湿的棉球，②③为浸过紫色石蕊试液的干燥棉球。下列能准确描述实验现象的是( A )
图6－4
A．④比①先变红，②③不变红
B．①比④先变红，②③不变红
C．④变红，①②③不变红
D．①变红，②③④不变红
【解析】
干燥的二氧化碳气体不显酸性，不能使石蕊变色，所以②③不变红；二氧化碳与石蕊试液中的水发生反应生成碳酸使石蕊变色，所以①④变红；二氧化碳密度比空气大，气体下沉，所以④比①先变红。
跟踪训练
下列事实中能较好地说明集气瓶里的气体是CO2的是( D )
A．集气瓶正放在桌上，瓶中气体是无色的
B．往集气瓶里倒入紫色石蕊试液，振荡，试液变红色
C．将燃着的木条伸入集气瓶中，火焰熄灭
D．向集气瓶倒入适量澄清石灰水，振荡，石灰水变浑浊
【解析】
氧气、氢气、二氧化碳等气体都是无色的，不能以无色来鉴别；氮气也不支持燃烧，不能以“燃着的木条伸入集气瓶中，火焰熄灭”来鉴别。
1．下列关于化学反应“X2＋3Y2===2Z”的叙述正确的是
( C )
A．Z的化学式为X2Y3
B．若有a
g
X2
完全反应，生成b
g
Z，则同时消耗(2b－a)g
Y2
C．m
g
X2
和n
g
Y2
恰好完全反应，则一定生成(m＋n)g
Z
D．若X2
和Y2的相对分子质量分别为M和N，则Z的相对分子质量为(M
＋N)
2．[成都中考]用如图所示装置验证质量守恒定律，能达到实验目的的物质组合是
( C )
A．锌和稀硫酸
(
图6－5
)B．碳酸钠和稀盐酸
C．铁和硫酸铜溶液
D．氯化钠和稀盐酸
【解析】
锌和稀硫酸反应有氢气生成，碳酸钠和稀盐酸反应有二氧化碳产生，气体会逸出烧杯，故两者都不可以达到实验目的；铁和硫酸铜溶液无气体参加反应，也无气体生成，反应前后质量不变，能用图示装置验证质量守恒定律；氯化钠和稀盐酸之间不发生化学反应，故也不能达到目的。
3．[扬州中考]某实验过程如下：取a
g锡粉置于密闭容器中，称得容器和固体的总质量为b
g，煅烧使锡粉与O2充分反应；冷却后打开容器时发现有空气冲入，待容器内气体组成恢复到反应前，称得容器和固体的总质量为c
g；取出所有固体，称得固体为d
g，则c等于
( D )
A．d＋b＋a
B．d－b－a
C．d－b＋a
D．d＋b－a
【解析】
根据题意，参加反应的氧气为c
g－b
g。根据质量守恒定律可知，d
g＝a
g＋(c
g－b
g)，则c＝d＋b－a。
4．[2018·杭州]一种用软锰矿(主要成分是MnO2)制备
KMnO4
的工艺中主要涉及下列反应：①2MnO2＋O2＋4KOH2K2MnO4＋2H2O，②2K2MnO4＋2H2O2KMnO4＋2KOH＋H2↑。下列有关说法正确的是
( B )
A．K2MnO4中锰元素显＋7价
B．KMnO4属于盐类物质
C．反应②属于复分解反应
D．该制法中K2MnO4是主要原料
【解析】
K2MnO4中锰元素显＋6价；KMnO4属于盐类物质；复分解反应是由两种化合物互相交换成分，生成另外两种化合物的反应；K2MnO4在该反应中是中间产物，真正的原料是MnO2、O2和KOH。
5．[2018·黄石]下列有关碳和碳的氧化物的说法，错误的是
( A )
A．CO和CO2组成元素相同，所以它们的化学性质也相同
B．碳在空气中充分燃烧时生成CO2，不充分燃烧时生成CO
C．CO用于冶炼金属，作气体燃料；CO2用于人工降雨，灭火
D．清明上河图至今图案清晰可见，是因为在常温下碳单质的化学性质稳定
【解析】
物质的结构决定物质的性质。CO和CO2虽然组成元素相同，但结构不同，化学性质也不同。
6．[2018·宁波]三氧化二碳(化学式为C2O3)通常情况下是一种无色、无味的气体，可溶于水，与水反应生成草酸，且常温下不稳定，其他的化学性质与一氧化碳相似。下列有关三氧化二碳说法错误的是
( A )
A．C2O3中碳元素的化合价为＋4价
B．三氧化二碳具有还原性
C．在空气中燃烧的产物为二氧化碳
D．与氢氧化钠溶液反应可生成盐
7．配平化学方程式(如果系数为1请写1，必要时须写上反应条件及气体和沉淀符号)：
①__1__P2O5＋__3__H2O===__2__H3PO4
②__2__KMnO4__1__K2MnO4
＋__1__MnO2＋__1__O2↑
③__1__C2H5OH
＋__3__O2__2__CO2＋__3__H2O
④__1__Fe2O3＋__3__H2SO4===__1__Fe2(SO4)3＋__3__H2O
【解析】
化学方程式配平的方法：一、根据质量守恒定律的微观解释，化学反应过程就是反应物分子里的原子重新组合成生成物分子的过程，反应前后原子的种类和数目并没有改变。二、通过观察法和最小公倍数法将反应前后的原子个数配平。注意配平过程不能改变物质的化学式。
8．[2018·贵阳]根据如图所示装置完成实验，并按要求填写表格内容。
图6－6
关闭K2、打开K1，A中现象
B中发生反应的化学方程式
解释A中现象
关闭K1、打开K2，C中现象
用化学方程式解释C中现象
蜡烛熄灭
__(1)__
__(2)__
__(3)__
__(4)__
蜡烛燃烧更旺
__(5)__
__(6)__
__(7)__
(1)__CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑__。
(2)__二氧化碳的密度比空气大，既不燃烧也不支持燃烧__。
(3)__澄清石灰水变浑浊__。
(4)__CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O__。
(5)__2H2O22H2O＋O2↑__。
(6)__氧气具有助燃性__。
(7)__无明显变化__。
【解析】
蜡烛熄灭，则产生的气体为CO2；蜡烛燃烧更旺，则产生的气体
为O2。(共26张PPT)
第6课时
化学方程式与二氧化碳
一、质量守恒定律(b)
1．宏观表现：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。
2．微观解释：化学反应前后原子的种类____________，原子的数目____________。
3．普遍性：一切化学反应都遵循质量守恒定律。
4．适用性：质量守恒定律对化学反应有意义，对物理变化无意义。
没有改变
没有改变
5．质量守恒：质量守恒定律只适用于化学反应前后质量守恒，而不是体积或分子数守恒。
6．质量分析：在反应前的各物质的质量总和，不包括过量的反应物质量。
二、化学方程式(b)
1．书写：
①以________________和____________为依据，使化学方程式左、右两边各原子的种类与数目必须________；
②说明反应条件；
③反应前没有气体和沉淀的，需在生成物中标注气体或沉淀符号。
质量守恒定律
客观事实
相等
①质的读法：碳在氧气中完全燃烧生成二氧化碳；
②量的读法：每12份质量的碳和32份质量的氧气在点燃的条件下完全反应，可生成44份质量的二氧化碳；
③微观读法：每一个碳原子和一个氧气分子在点燃的条件下反应生成一个二氧化碳分子。
三、根据化学方程式计算(c)
理论基础：质量守恒定律。
1．根据化学方程式计算
(1)基本依据：反应物的相对分子质量与真实质量之比等于生成物的相对分子质量与真实质量之比。
(2)化学计算的一般步骤：①根据题意假设未知量；②写出正确的化学方程式；③求出有关物质间的质量比；④列出比例式；⑤求出未知量；⑥写出答案。
(3)化学计算的基本类型：
①有关纯净物之间的计算；②有关含杂质的计算；③有关多步反应的计算；④有关混合物反应的计算；⑤有关无数据或少数据的计算；⑥有关溶液质量分数的综合计算。
2．根据质量守恒定律解题
(1)原理：质量守恒定律。
(2)解答：常结合微观原理解答，化学反应前后原子的种类和数目没有改变。
1．解题时应明确有关物质间的转化关系。
2．解答时要规范、完整、正确。
【知识拓展】
四、二氧化碳(b)
1．物理性质：无色、无味的气体，密度比空气_____，______溶于水，固态二氧化碳俗称________。
化学性质：①___________________________，不能供人呼吸；②与水反应生成________，能使紫色石蕊试液变红色；③能与NaOH、KOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2等可溶性碱反应。
2．二氧化碳的应用：灭火、人工降雨、作制冷剂、作气体肥料等。
大
能
干冰
既不能燃烧也不支持燃烧
碳酸
类型一 质量守恒定律的验证
典例
[随州中考]小李用盐酸与碳酸钙粉末反应验证质量守恒定律，实验装置如图：
图
6－1
(1)根据实验目的，小李必须测量的数据是_______。
A．锥形瓶质量
B．气球质量
C．反应前整个反应装置(包括里边的物质)质量
D．反应后整个反应装置(包括里边的物质)质量
(2)将反应装置放在天平左盘，使天平平衡后，再将碳酸钙粉末倒入锥形瓶中。反应结束后，气球鼓起，天平向右倾斜。小李按规范操作重新实验，得到相同结果。请你帮他分析原因：________________________________________。
(3)反应结束后，锥形瓶中无固体剩余，则生成气体质量
CD
气球膨胀，受到的浮力增大(或装置漏气)
________g，所得溶液中生成物的溶质质量分数(只需写出最终
的计算表达式)：_____________________________________。
【解析】
(3)设生成二氧化碳的质量为x，生成的氯化钙的质量为y，
CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑
100 111 44
2g y
x
0.88
跟踪训练
[淮安中考]质量守恒定律的发现对科学的发展作出了巨大贡献。
图
6－2
(1)为验证质量守恒定律，小华设计如图甲所示装置进行实验。
实验时，先将装有药品的装置放在天平上，添加砝码，移动游码至天平平衡(如图甲所示)，然后取下装置，用针筒向锥形瓶中注入少量稀盐酸，反应后再将装置放置于天平上，观察到
__
__________，从而验证了质量守恒定律。若将锥形瓶改为烧杯，则不能验证质量守恒定律，原因是__________________
________。
(2)某反应的微观示意图如图乙所示。
①X的化学式是________。
②根据上述微观示意图，可得出化学反应遵循质量守恒定律的本质原因是____________________________________________
________。
天平平衡
装置没有密闭，气
体逸出
SO2
化学反应前后，原子不变(或原子的种类和数目
不变)
类型二 质量守恒定律的应用
典例
[2018·嘉兴舟山]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示意图。据图回答：
图
6－3
(1)参加反应的“
”与“
”的分子个数比为________。
(2)该反应的基本反应类型是____________。
2∶1
化合反应
跟踪训练
[2018·杭州江干区三模]甲同学取某种氧化铜与炭粉的混合物样品a
g，加强热充分反应后，发现生成的气体不能使澄清石灰水变浑浊。再将反应后的固体与足量的稀硝酸微热[已知3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，且炭粉不与稀硝酸反应]，充分反应后，有b
g固体剩余。该混合物样品加强热时发生的化学反应方程式为________________________。参加反应的氧化铜和炭粉的总质量为________g(以含a、b的代数式表示)。
【解析】
氧化铜与炭粉加强热充分反应，产物只能是铜和碳的氧化物，生成的气体不能使澄清石灰水变浑浊，则产生的气体为CO。炭粉过量，则氧化铜完全反应。
a－b
类型三 化学方程式
典例
[2018·黄石]下列化学方程式书写正确的是
(
)
A．2Fe＋6HCl===2FeCl2＋H2↑
B．ZnO＋H2SO4===ZnSO4＋H2O
D．CuSO4＋NaOH===Cu(OH)2↓＋Na2SO4
【解析】
A选项化学方程式配平后应为：Fe＋2HCl===
FeCl2＋H2↑。C选项CO前的系数应为2。D选项NaOH前的系数应为2。
B
跟踪训练
[2018·苏州]根据下列反应事实写出相应的化学方
程式。
(1)稀硫酸与锌粒反应制氢气：__________________________。
(2)金属铝与氧气反应生成氧化膜：______________________。
(3)碳酸钙在高温下分解：_____________________________。
(4)石灰水与硫酸铜溶液反应：___________________________
_____________________。
(5)甲烷在足量氧气中充分燃烧：________________________。
Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑
4Al＋3O2===2Al2O3
Ca(OH)2＋CuSO4===
Cu(OH)2↓＋CaSO4
【解析】
此题是对化学方程式的考查，有置换反应、分解反应、化合反应、复分解反应(还有未来高中所涉及到的氧化还原反应)，要注意一些细节部分：反应的条件、化学方程式的配平及沉淀或气体符号的标注等。铝常温下就能被氧气氧化。
类型四 利用化学方程式进行计算
典例
[2018·昆明]已知：Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑，向100g
NaOH溶液中加入足量Si，充分反应后生成0.4g
H2。求：
(1)参加反应的Si的质量。
(2)该NaOH溶液中溶质的质量分数。
【答案】
设参加反应的Si质量为x，该NaOH溶液中溶质的质量分数为y，
Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑
28 80
4
x 100g×y
0.4g
解得x＝2.8g，y＝8%，
所以参加反应的Si质量为2.8g，该NaOH溶液中溶质的质量分数为8%。
跟踪训练
[2018·铜仁]FeCl2溶液中混有少量的CuCl2，为了除去CuCl2，某课外小组同学取该溶液50g于烧杯中，然后分5次等量加入某物质M充分反应，所得数据如表，请根据相关知识和数据回答下列问题：
(1)写出物质M的化学式：_______。
(2)参加反应M的总质量是多少？
(3)FeCl2溶液中CuCl2的质量分数是多少？
次数
1
2
3
4
5
加入M的质量(g)
0.28
0.28
0.28
0.28
0.28
溶液的总质量(g)
49.96
49.92
49.88
49.84
49.84
Fe
【答案】
设参加反应的铁粉的总质量为x，溶液中CuCl2的质量分数是y，
Fe＋CuCl2===FeCl2＋Cu
56
135 127
x
50g×y
50g×y－(50g－49.84g)
解得x＝1.12g，y＝5.4%，
所以参加反应的铁粉的总质量为1.12g，FeCl2溶液中CuCl2的质量分数是5.4%。
【解析】
(1)要除去FeCl2溶液中混有的少量CuCl2，只能选用铁粉。(3)整个过程中溶液减少的质量即为CuCl2转化为FeCl2所减少的质量。
类型五 二氧化碳的性质
典例
[广东中考]如图所示实验中，①④为用紫色石蕊试液润湿的棉球，②③为浸过紫色石蕊试液的干燥棉球。下列能准确描述实验现象的是
(
)
A．④比①先变红，②③不变红
B．①比④先变红，②③不变红
C．④变红，①②③不变红
D．①变红，②③④不变红
图
6－4
A
【解析】
干燥的二氧化碳气体不显酸性，不能使石蕊变色，所以②③不变红；二氧化碳与石蕊试液中的水发生反应生成碳酸使石蕊变色，所以①④变红；二氧化碳密度比空气大，气体下沉，所以④比①先变红。
跟踪训练
下列事实中能较好地说明集气瓶里的气体是CO2的是
(
)
A．集气瓶正放在桌上，瓶中气体是无色的
B．往集气瓶里倒入紫色石蕊试液，振荡，试液变红色
C．将燃着的木条伸入集气瓶中，火焰熄灭
D．向集气瓶倒入适量澄清石灰水，振荡，石灰水变浑浊
【解析】
氧气、氢气、二氧化碳等气体都是无色的，不能以无色来鉴别；氮气也不支持燃烧，不能以“燃着的木条伸入集气瓶中，火焰熄灭”来鉴别。
D
当堂测评
高分作业
