人教版九年级上化学教学讲义，复习补习资料（含知识讲解，巩固练习）：27【提高】化学方程式书写及其计算

化学方程式书写及其计算（提高）

【学习目标】
1.掌握化学方程式的书写原则和步骤；了解几种化学方程式的配平方法；能熟记并能书写常见反应的化学方程式。
2.掌握有关反应物、生成物质量的计算；掌握解计算题的基本格式。

【典型例题】
类型一、考查化学方程式的书写
1.（2019?怀化中考）化学方程式是重要的化学用语。下列化学方程式书写正确的是（　　）
A．2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
B．Mg+O2═MgO2
C．Cu+FeSO4═CuSO4+Fe
D．Na2CO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑
【思路点拨】根据化学方程式判断正误的方法需考虑：应用的原理是否正确；化学式书写是否正确；是否配平；反应条件是否正确；↑和↓的标注是否正确。【答案】A
【解析】
A、该化学方程式书写完全正确；
B、该化学方程式中缺少反应条件，氧化镁的化学式书写错误，正确的化学方程式应为2Mg+O22MgO，故选项错误；
C、铜的金属活动性比铁弱，不能与硫酸亚铁发生置换反应，故选项错误；
D、该化学方程式没有配平，正确的化学方程式应为Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑，故选项错误。
故选A。【总结升华】在解此类题时，首先分析应用的原理是否正确，然后再根据方程式的书写规则进行判断；化学方程式正误判断方法是：先看化学式是否正确，再看配平，再看反应条件，再看气体和沉淀，最后短线改成等号。
2.自来水消毒过程中通常会发生化学反应，其反应的微观过程可用下图表示：　　　 （1）请写出该反应的化学方程式 。　　（2）A物质属于 （填物质类别）。 　　（3）D物质中氯元素的化合价为 。　　（4）分析以上微观过程模拟图，你能总结出的一条结论是 。【思路点拨】上述图示直观反映了A、B、C、D各物质的分子构成及化学反应的实质。认真分析微观示意图就可以写出该反应的化学方程式，依据物质的组成及元素化合价变化的一般规律来确定A物质的类别及D物质中氯元素的化合价。【答案】（1）H2O+Cl2=HCl+HClO　 (2)化合物 （3）+1　　　
　　　 （4）化学反应过程中，元素种类，原子个数不变（其它合理答案也可）
【解析】由微观示意图可以确定A、B、C、D的化学式，然后可写出化学方程式。A物质由两种元素组成，是化合物；D的化学式为HClO，根据化合物中化合价的代数和为零，可以算出氯元素的化合价为+1 ；通过微观示意图可以看出化学反应前后，元素种类，原子种类、原子个数都不变。【总结升华】此题主要考查学生捕捉信息、分析问题的能力，同时考查了化学方程式的书写、物质的分类和化合价等基础知识，解决此类题要注意把微观示意图和宏观物质的化学式结合起来。
举一反三：
【变式1】ClO2 是新一代饮用水的消毒剂，我国成功研制出制取ClO2 的新方法，其反应的微观示意图如下：　　　　 (其中表示氯原子， 表示钠原子， 表示氧原子)　　试回答：　　（1）ClO2 叫做　　　　　 ，其中氯元素的化合价为 ；　　（2）根据反应的微观示意图写出反应的化学方程式_ 。【答案】（1）二氧化氯　 ＋4　 （2）Cl2 ＋2NaClO2=2ClO2＋2NaCl 【变式2】（2019?南充中考）下列化学方程式书写正确的是（　　）
A．Fe2O3+4HCl═2FeCl2+3H2O
B．CuSO4+2NaOH═Cu（OH）2↓+Na2SO4
C．3Fe+2O2Fe3O4
D．2KNO3+CaCl2═2KCl+Ca（NO3）2
【答案】B
【解析】
A、氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水，正确的化学方程式是：Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O；
B、该化学方程式书写完全正确；
C、该化学方程式反应条件应为点燃，正确的化学方程式应为：3Fe+2O2Fe3O4；
D、硝酸钾与氯化钙交换成分没有沉淀、气体或水生成，不能发生复分解反应，故选项错误。
故选B。
类型二、考查利用化学方程式的简单计算
3.在一定条件下，让置于密闭容器中的下列各组物质充分反应后，再冷却至常温，密闭容器中的气态物质属于纯净物的是（　　）
A．质量比为1：9的H2和O2 B．质量比为3：6的C和O2
C．质量比为1：6的CH4和O2 D．质量比为7：2的CO和O2
【答案】A
【解析】A、H2与O2反应后生成的是水，2H2+O22H2O中H2与O2的质量比为1：8而A项中H2与O2质量比为1：9所以氧气有剩余，生成的水在常温是一种液体，故剩余气体只有氧气，一定是纯净物；故A对。B、C与O2完全反应生成CO2，C+O2CO2 中C与O2的质量比为3：8； 不完全燃烧时生成CO，
2C+O22CO中 C与O2质量比为3：4，而B项中C与O2质量比为3：6，所以反应后的气体物质既有一氧化碳也有二氧化碳一定是混合物，故B错。C、CH4与O2反应：CH4+2O2CO2+2H2O，其中CH4与O2的质量比为16：64=1：4，而，C项中CH4与O2质量比为1：6生成物中H2O是液体，气体有CO2一种，还有剩余的氧气，所以反应后的气体物质一定是混合物，故C错。D、CO与O2反应：2CO+O2?2CO2，其中 CO与O2质量比为56：32=7：4，而D项中CO与O2质量比为7：2；所以有生成的二氧化碳和剩余的一氧化碳，故反应后的气体物质一定是混合物，故D错。
【总结升华】此题是借助发生化学反应时物质的质量关系进行求解，只要是正好符合反应时的质量比，且气体为一种即是正确的选项。
　4.在A＋B=C＋2D中，已知2.9gA跟4.9gB恰好完全反应，生成6gC，又知道D的相对分子质量为18，则A的相对分子质量为多少？【答案】　　解:由题意得生成D的质量为:（2.9g＋4.9g）－6g=1.8g　　　 设A的相对分子质量为X。
A＋B=C＋2D　　　　　X　　　 2×18　　　　 2.9g　　 1.8g　　　　　X ：2.9g=2×18 ：1.8g　
X=58　　答：A的相对分子质量为58。【解析】由题意得知2.9gA和4.9gB是恰好完全反应的。根据质量守恒定律，产物C和D的质量之和应等于反应物A和B的质量之和，因此生成D的质量为：（2.9g＋4.9g）－6g=1.8g。再根据“A与D的质量比等于其相对分子质量×化学计量数之比”，即可求出A的相对分子质量。【总结升华】运用质量守恒定律解题的关键在于找出等量关系，常从“物质质量守恒”或“元素质量守恒’等方面考虑。举一反三：
【变式1】在实验室用高锰酸钾为原料，制取4.8 Kg的氧气，需要多少千克高锰酸钾？
【答案】解：设需要高锰酸钾的质量为X。　　　　　　2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ 　　　　　　 316　　　　　　 　　 32　　　　　　　X　　　　　　 　　　 4.8 kg　　　 　　　　　　 316∶32=X∶4.8 Kg　　X=47.4 kg　　　　答：需要高锰酸钾的质量为47.4 kg。
【变式2】下面是某位同学一道计算题的解答过程，请指出其中的错误（答出3条即可）：　　题目：3.25gZn和足量的盐酸反应制取H2，问可制得H2的质量是多少？　　解：设可得H2为Xg。　　　　Zn + 2HCl=ZnCl + H2↑　　　　65　　　　　 1　　　　3.25g　　　 X　　　　65∶1=X∶3.25g　　 X=211.25g　　答：可制得氢气211.25g。　　错误：　　（1） ；　　（2） ；　　（3） 。
【答案】　　（1）设写的不准确，应为“设可制得H2的质量为X”　　（2）化学方程式中的化学式写错了，应为Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑　　（3）比例式列错，应为　65 ：2 = 3.25g ：X 　　
化学方程式书写及其计算（提高）

【巩固练习】
选择题 (每小题只有一个选项符合题意)
1.配平方程式：FeS2＋O2－Fe2O3＋SO2，其化学计量数正确的一组为( 　)
A.4、11、2、8 B.5、11、2、8 C.4、13、2、8 D.4、11、2、9
2.下列化学方程式书写正确的是(　　)
A.S＋O2＝SO2　 B.S＋O2SO2↑
C.S＋O2＝SO2↑　 D.S＋O2SO2
3.10?g?细铁丝在充足的氧气中完全燃烧，生成物的质量是( 　)
A.一定小于10?g B.一定等于10?g C.一定大于10?g D.约等于10?g
4.红磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷。该反应中磷、氧气、五氧化二磷的质量比是(　　)
A.4∶5∶2 B.31∶24∶47 C.31∶32∶142 D.124∶160∶284
5.下列化学方程式①～④中书写错误的有( )?①在空气中点燃镁带：2Mg+O22MgO?②用稀盐酸除铁锈：FeO+2HCl=FeCl2+H2O。?③用锌粒和稀盐酸制氢气：Zn+2HC1=ZnCl2+H2↑?④将主要成分为碳酸钙的贝壳投入稀盐酸：CaCO3+HCl=CaCl2+CO2↑+ H2O
A.①②? B.③④ C.①③ ?D.②④
6.A物质和B物质在一定条件下发生化合反应生成C，mgA和ngB发生反应，生成C的质量是 ( 　 )
A.等于(m＋n)g B.小于或等于(m＋n)g C.小于(m＋n)g D.大于(m＋n)g
7.（2019·哈尔滨中考）实验室有一瓶久置的氧化钙，因吸收空气中的水蒸气和二氧化碳而变质，经测定该固体中氢元素的质量分数为0.8％，碳元素的质量分数为2.4％。则已变质的氧化钙占变质前纯氧化钙的质量分数为（ ）
A．80％ B．66.7％ C．40％ D．18.8％
8.（2019·武汉中考）二氧化钛（TiO2）是一种用途广泛的化工原料。用四氯化钛（TiCl4）与某常见物质X反应可制得二氧化钛，反应的化学方程式为：
TiCl+□X==TiO2+4HCl
关于物质X，下列说法正确的是（ ）
A．该物质由碳、氢、氧三种元素组成
B．该物质的化学式为H2O2
C．该物质中氢、氧元素的质量比为1∶8
D．该物质中氢元素的质量分数是5％
二、填空题
9.配平下列化学方程式： (1)C2H5OH+O2 ─ CO2+H2O (2)Fe(OH)3+H2SO4─Fe2(SO4)3+H2O (3)FeCl3+NaOH─Fe(OH)3↓+NaCl (4)CO+Fe2O3─Fe+CO2 (5)Ca(OH)2+Na2CO3─CaCO3↓+NaOH
10.按要求写出下列反应的化学方程式。
（1）有水生成的分解反应 。
（2）有水生成的化合反应 。
（3）有水参加的分解反应 。
11．在反应A+B=C+D中，5gA和10gB恰好完全反应，生成8gC；若2.5gA和足量的B反应，可生成D的质量是 。12．有化学反应A+B=C+2D。已知49gA恰好与29gB完全反应，生成了60gC，则同时生成D g。现已知物质的相对分子质量：A为98，B为58，C为120，则D的相对分子质量 。
13.（2019·宿迁中考）图a是某金属元素形成微粒的结构示意图。该金属在空气中燃烧时放出大量的热，并发出耀眼的自光，图b是该反应的微观示意图。

请根据以上信息回答问题：
（1）该金属元素原子核外电子数________；图a所示微粒的符号为________。
（2）图b所示的该金属在空气中燃烧时反应的化学方程式为 。
三、计算题
14.实验室用锌跟足量的稀盐酸（HCl）反应，可以制得氯化锌和氢气。如果用32.5g的锌可制得氢气多少克？15.（2019·辽宁中考）甲醇（CH3OH）是一种有毒、有酒的气味的可燃性液体。甲醇在氧气中不完全燃烧可发生如下反应：8CH3OH + nO2mCO2 + 2CO + 16H2O。若反应生成3.6g水，请计算：
（1）m值是 。
（2）参加反应的氧气质量是多少克？（写出规范计算步骤）
【答案与解析】
1.【答案】A
【解析】用奇数配偶数法配平，先在Fe2O3化学式前填上最小的偶数2（将右边O原子变为偶数），再配平FeS2、 、SO2、O2的化学计量数。
2.【答案】D
【解析】本题主要考查化学方程式的书写。A中没有书写反应条件；B中SO2后的“↑”不用书写，因为反应物中氧气为气体；C中没有书写反应条件，同时SO2后的“↑”不能书写。
3.【答案】C
【解析】由于有氧气参加反应，所以，生成物的质量等于铁丝和氧气的质量和，应该大于10?g。
4.【答案】D
【解析】写出该反应的化学方程式：4P+5O22P2O5，根据方程式可求出该反应中P、O2、P2O5的质量比为：(4×31)∶(5×32)∶(2×142)＝124∶160∶284＝31∶40∶71。
5.【答案】D
【解析】铁锈的主要成分是Fe2O3而不是FeO，故②中错在反应物的化学式；④中未将化学方程式配平。
6.【答案】B
【解析】mgA和ngB发生反应，若恰好完全反应，生成C的质量等于(m＋n)g，若A或B因过量而有剩余，则生成C的质量小于(m＋n)g。
7．【答案】C
【解析】取变质后的固体物质100 g，则其中含氢元素的质量为0.8 g，含碳元素的质量为2.4 g，变质后的固体物质的成分有CaO、Ca(OH)2和CaCO3。其中含Ca(OH)2的质量为，含CaCO3的质量为，则含CaO的质量为100 g－29.6 g－20 g=50.4 g。根据化学方程式CaO+H2O==Ca(OH)2，可求出转化为29.6 g Ca(OH)2需要CaO的质量为22.4 g；根据质量守恒定律，经过多步反应由CaO转化为CaCO3的关系式为CaO～CaCO3，由20 g CaCO3可求出需要CaO的质量为11.2 g。故变质前纯CaO的总质量为22.4 g+11.2 g+50.4 g=84 g，已变质的CaO的质量为22.4 g+11.2 g=33.6 g，已变质的CaO占变质前纯CaO的质量分数为。故应选C。
8．【答案】C
【解析】反应前有1个钛原子、4个氯原子，反应后有1个钛原子、4个氯原子、2个氧原子、4个氢原子，根据反应前后原子的种类和数目不变可推出该反应的化学方程式为TiCl4+2H2O==TiO2+4HCl。X为H2O，因此B错误；H2O中只含氢、氧两种元素，A错误；H2O中氢、氧元素的质量比为，C正确；H2O中氢元素的质量分数为百，D错误。
9.【答案】(1)C2H5OH+3O22CO2+3H2O (2)2Fe(OH)3+3H2SO4＝Fe2(SO4)3+6H2O (3)FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl (4)3CO+Fe2O32Fe+3CO2 (5)Ca(OH)2+Na2CO3＝CaCO3↓+2NaOH
【解析】化学方程式的配平是指根据质量守恒定律，在化学式前面配上适当的化学计量数，使式子左、右两边的每一种元素的原子数目相等。
10.【答案】（1）2H2O22H2O+O2↑
（2）2H2+O22H2O
（3）2H2O2H2↑+O2↑
11.【答案】3.5g 　 【解析】根据质量守恒定律，5gA和10gB恰好完全反应，生成8gC，同时生成D的质量是：　　　5g+10g—8g=7g；A、D之间的质量比是5∶7，则2.5gA完全反应生成D的质量是3.5g。12．【答案】18 18 　 【解析】根据质量守恒定律，生成D的质量是：49g+29g-60g=18g；设D的相对分子质量为X，则有98+58=120+2X，解得X=18。13．【答案】（1）12 Mg2+ （2）2Mg+O22MgO
【解析】（1）12号元素是镁，镁原子核外电子数等于其核内质子数，因此镁原子核外电子数为12；图a中的微粒结构示意图有两个电子层，显然表示的是镁离子。（2）镁燃烧时与空气中的氧气反应生成氧化镁，由此写出反应的化学方程式。
14．【答案】　　解：设可制得氢气的质量为X。　　　　Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑　　　　　　　 　　　　65　　　　　　　　　2　　　　32.5g　　　　　　　 X　　　　　　　　 　　　 　　　　　　　　　答：可制得氢气的质量为1g。
15.【答案】（1）6
（2）解：8+2n=6×2+2+16 n=11
设参加反应的氧气质量为X。
8CH3OH + 11O26CO2 + 2CO + 16H2O
11×32 16×18
X 3.6g

X=4.4g
答：参加反应的氧气质量为4.4g。
【解析】根据碳原子数反应前后相等可得到：8=m+2 ，m=6 ；根据反应前后氧原子个数相等可得到：8+2n=6×2+2+16 ，n=11 。然后再根据化学方程式，由生成3.6g水，求参加反应的氧气的质量。