名师导学——2.3 化学反应与质量守恒

2.3 化学反应与质量守恒(1)
点击要点
1．由 物质生成两种或两种以上物质的化学反应叫 反应。由 的物质生成一种物质的化学反应叫 反应。
2．实验室制取氧气的方法。
(1) 利用高锰酸钾(KMnO4)制取氧气：
操作：① ；② ；
③ ；④ ；
⑤ ；⑥ ；
⑦ 。
文字表达式：
(2) 利用过氧化氢(H2O2 )制取氧气时，要用 做催化剂。
文字表达式：____
(3) 利用氯酸钾(KC1O3 )制取氧气时，要用 做催化剂。
文字表达式：____
催化剂：是在化学反应中能 ，而本身的
和 在化学反应前后都没有改变的物质。催化剂具有选择性，不
是万能的，也不是唯一的。
3．工业上制取氧气用 ，这是 变化，只是利用各种成分的 不同，把氧气从 中分离出来。
4．氧气的收集方法：
向上排空法（因为氧气密度比空气大）；
向下排水法（氧气在水中溶解能力小）。
5．催化剂的作用：催化剂只改变其他物质化学反应的速度，本身的质量和化学性质在反应前后都不发生变化。
课堂讲练
例1 下列物质在氧气中燃烧，其现象描述及所属反应类型正确的是( )
A．木炭在氧气中燃烧发出微弱的淡蓝色火焰，是氧化反应
B．硫在氧气中燃烧发出微弱的淡蓝色火焰，是化合反应
C．红磷在氧气中燃烧产生大量的白雾，是分解反应
D．细铁丝在氧气中燃烧，火星四射，生成黑色固体，既是化合反应又是氧化反应
巩固训练1 下列变化中，属于分解反应的是( )
A．铁在氧气中燃烧 B．光合作用产生氧气
C．蜡烛燃烧 D．加热高锰酸钾

例2 根据下列装置图回答问题。
(1) 写出图中标号仪器的名称：a ___ _；b ___ _。
(2) 某同学用加热高锰酸钾制备和收集氧气，他应选用装置（填序号） 来制取，用装置E来收集，其原因是由于氧气____ 。写出反应的文字表达式 。
(3) 实验室制取氧气的实验过程，大致可分为以下六步操作，正确的操作顺序是_ ___。
①点燃酒精灯，给试管加热；②熄灭酒精灯；③检查装置的气密性；④将氯酸钾和二氧化锰的混合物装入试管里，用带有导管的塞子塞紧，并将它固定在铁架台上；⑤用排水法收集氧气；⑥将导管从水槽里取出。
巩固训练2 某校化学兴趣小组的同学利用下列装置进行实验。实验目的：用高锰酸钾制取一瓶氧气，做细铁丝燃烧的实验。
仪器认识：写出仪器①②的名称：① ；② 。
装置连接：为达到实验目的，各装置的正确连接顺序是：（填接口的字母）
a → ( ) ( ) → d
问题分析：
实验过程中发现B瓶中的水变红了，原因是：
。
(2) 用收集到的氧气做细铁丝试验时，发现瓶底炸裂，发生失误的操作原因可能是：____
。
跟踪演练
一、选择题
1．下列化学反应中，既不属于化合反应也不属于分解反应，但属于氧化反应的是( )
A．钠＋氯气氯化钠
B．二氧化碳＋碳一氧化碳
C．碳酸氢钠二氧化碳＋水＋碳酸钠
D．丙烷＋氧气二氧化碳＋水
2．用双氧水制备氧气时，如果没有加入二氧化锰，其结果是( )
A．产生氧气慢 B．产生氧气的质量少
C．不产生氧气 D．无任何影响
3．检验某集气瓶里是否收集满了氧气，宜采用的实验方法是( )
A．把燃着的木条伸入集气瓶里
B．把红热的铁丝放在集气瓶口
C．把带火星的木条伸入集气瓶里
D．把带火星的木条放在集气瓶口
4．催化剂在化学反应前后：①质量变少；②质量不变；③化学性质改变；④化学性质不变；⑤二氧化锰可以作为各种化学反应的催化剂。在上述说法中正确的是( )
A．①和③ B．②和④
C．②④和⑤ D．②和③
5．某气体既能用排水法收集，又能用向上排空气法收集，则该气体具有的物理性质是( )
A．难溶于水，密度比空气密度大
B．难溶于水，密度比空气密度小
C．易溶于水，密度比空气密度大
D．易溶于水，密度比空气密度小
6．一氧化氮在常温下是一种难溶于水的气体，密度比空气略大；它能跟空气里的氧气迅速反应，生成二氧化氮。现要收集一氧化氮气体，可采用的方法是( )
A．向上排空气法
B．排水法
C．排水法或向上排空气法
D．排水法或向下排空气法
7．(2011重庆)下列关于O2 的说法不科学的是( )
A．常用带火星的木条来检验空气中的O2
B．硫在O2 里燃烧产生明亮的蓝紫色火焰
C．工业上将空气液化后再进行分离来制取O2
D．加热KC1O3制O2 ，可用MnO2作催化剂
8．下列各组物质，可以较快地放出氧气的一组是( )
①过氧化氢溶液；②纯净的二氧化锰；③高锰酸钾；④二氧化锰和过氧化氢溶液
A．①② B．②③
C．③④ D．全部
9．加热高锰酸钾制取氧气时，应在试管口放一团棉花，其作用是( )
A．防止试管炸裂
B．防止水被吸入试管中
C．防止氧气产生太快
D．防止高锰酸钾进入导管对齐
10．实验室在以高锰酸钾为原料制取氧气并用排水法收集氧气时，下列操作错误的是( )
A．试管底部向下倾斜
B．药品平铺管底，扩大受热面积
C．先使试管均匀受热再集中加热
D．气体收集完毕，先把导管移出水面再停止加热
二、填空题
11．采集空气样品时，如果没有专业仪器，我们可用矿泉水瓶装满水到采样地点倒掉，这种收集气体的方法叫做 ；实验室制氧气时，也可用这种方法收集，用该方法收集氧气时，制备氧气装置内空气排尽的标志是__ __。
12．(2011义乌)右图是实验室用高锰酸钾制取并收集氧气的装置。
(1) 仪器a的名称是 。
(2) 用高锰酸钾制取氧气时，用一团棉花放在试管口的主要作用是
。
13．实验室制氧气，常可以用排水法收集氧气，其依据是 ；也可以用 法收集氧气，其依据是 。工业上需要大量的氧气，常用____ 的方法制取。这个变化是 变化。
14．实验室加热高锰酸钾制取氧气的操作顺序是：①对装置进行气密性检查。②加固体药品。试管口塞一团棉花，原因是__ __；试管怎样放置？试管口应__ __；③加热时先__ __。④当 __ __出现后收集氧气。⑤先移出导管，再灭酒精灯。原因是__ __ 。
15．为了保证长时间潜航，在潜艇里要配备氧气的化学再生装置。有以下几种制氧方法：①加热高锰酸钾，②电解水，③在常温下用过氧化钠(Na2O2 )与二氧化碳反应，生成碳酸钠(Na2CO3 )和氧气，④加热氧化汞。回答下列问题：
(1) 你认为最适宜在潜艇中制氧气的方法是 （填序号）。
(2) 与其他几种方法相比，该方法的优点是（提示：从能源及环保两方面简要回答）：

(3) 写出该反应的文字表达式__ __。
三、实验、简答题
16．被称为“生命之源”的水(H2O)和被称为“绿色氧化剂”的双氧水(H2O2 )，都是由氢、氧两种元素组成的化合物，通常情况下均为无色液体。在化学实验开放日，实验小组的同学用下面的方法鉴别水和双氧水两瓶无色液体，请填写有关内容：
实验步骤
①将等体积的两种无色液体分别加入A、B两个试管中。
②分别向A、B两试管中同时加入等质量（少量）的二氧化锰，观察现象。
实验现象
A试管中无明显现象，B试管中有气泡产生。
实验结论
A试管中的无色液体是： ，
B试管中的无色液体是： 。
(1) B试管中发生反应的文字表达式： 。
(2) 如何验证B试管中产生的气体（写出操作步骤、实验现象和结论）？

17．下图是实验室加热氯酸钾和高锰酸钾的混合物制取和收集氧气的装置图。
(1) 指出装置图中有标号的仪器名称：① ，② ，③ ，④ 。
(2) 实验时应注意：①实验前要检查装置的 性；
②试管口要 ，目的是 ；
③给试管加热时应_ ___；
④停止加热时，先要 ，然后__ __。
(3) 怎样使收集的气体基本上不含氮气？

18．（2011广安）实验室利用下列装置可以制取某些气体，请据图回答问题：
(1) 这五个装置示意图中，有一个装置是错误的，指出错误装置是 （填序号）。
(2) 图示中仪器①的作用 ；实验室用高锰酸钾来制取氧气，可选择A作发生装置，但要对A进行改进，改进的方法是 ；实验室若用B作发生装置制氧气，则反应过程表达式为__ __。
(3) NO气体难溶于水，密度略大于空气，易与氧气反应生成NO2 ，则应选择 _装置来收集NO。
19．市售双氧水是含过氧化氢(H2O2 )的溶液，它常用于消毒、漂白。常温下，双氧水加少量MnO2 作催化剂，H2O2 可迅速分解生成氧气和水。现若用15%的H2O2 水溶液制取氧气。
请回答下列问题：
(1) 应选择 发生装置，写出该装置中发生反应的表达式：__ __
。
(2) 要收集一瓶纯净的氧气，应选择 装置。什么时候开始收集为好？为什么？


(3) 若实验室里用高锰酸钾来制取氧气，则发生装置应选择 。
a．实验时应注意：①试管口要___ _，其目的是___ _。
②停止加热时，先要 ，然后 _。
b．若实验过程中发现水槽中的水变红，这是因为 _。
c．有如下操作步骤：①加热；②检查装置的气密性；③装药品；④用排水法收集氧气；⑤从水槽中取出导管；⑥熄灭酒精灯；⑦固定装置。其正确的操作顺序是 _。
(4) 从反应物状态和反应条件来比较装置A和装置E的差异：
装置A
装置E
反应物状态
反应条件
(5) 若用收集到的气体进行氧气性质的实验，则下列实验现象的描述，正确的是( )
A．把盛有红磷的燃烧匙伸入氧气集气瓶中，磷立即燃烧
B．铁丝在氧气中燃烧，火星四射，生成一种白色固体
C．木炭在氧气中燃烧比在空气中燃烧旺，发出白光，并放出热量
D．硫在氧气中燃烧发出淡蓝色火焰，生成一种白色固体
参考答案：
2.3 化学反应与质量守恒(1)
【点击要点】
1．(1)一种 分解 两种或两种以上 化合
2．(1)①检查气密性 ②试管中装入高锰酸钾 ③把试管固定在铁架台上 ④点燃酒精灯 ⑤收集气体 ⑥将导管从水中移出 ⑦熄灭酒精灯
高锰酸钾锰酸钾＋二氧化锰＋氧气
(2)二氧化锰 双氧水水＋氧气
(3)二氧化锰 氯酸钾 氯化钾＋氧气
改变物质的反应速率 质量 化学性质
3．分离空气法 物理 沸点 液态空气
例l D
巩固训练l D
例2 (1)酒精灯 试管
(2) A 不易溶于水 高锰酸钾锰酸钾＋二氧化锰＋氧气
(3) ③④①⑤⑥②
巩固训练2 ① 试管 ② 酒精灯 c b
(1)试管口未塞棉花使高锰酸钾沿导管进入B瓶中，形成红色高锰酸钾溶液
(2)集气瓶中未盛少量水，使反应过程中的高温熔融物溅到玻璃上而破裂
【跟踪演练】
1．D 2．A 3．D 4．B 5．A 6．B 7．A 8．C 9．D 10．A
11．排水法 导管口连续均匀冒出气泡
12．(1)铁架台 (2)防止高锰酸钾粉末进入导管
13．氧气不易溶于水 向上排空气 氧气密度比空气大 液化空气分离 物理
14．防止高锰酸钾进入导管和水槽中 略向下倾斜，防止水倒流，试管底部而使试管破裂预热均匀加热，再集中加热 气泡连续 防止水倒流试管破裂
15．(1)③
(2)不消耗其他能源；能消除呼吸过程中产生的二氧化碳
(3) 过氧化钠＋二氧化碳碳酸钠＋氧气
16．H2O H2O2 （写化学式或名称都可）
(1)过氧化氢水＋氧气
(2)用带火星的木条放在试管口，如果木条复燃，证明是氧气
17．(1) 酒精灯 铁架台 试管 集气瓶
(2) ①气密 ②略向下倾斜 防止管口生成的冷凝水倒流引起试管破裂
③先预热再集中用酒精灯外焰加热 ④把导管移离水面 熄灭酒精灯
(3) 当气泡连续均匀地放出时再开始收集
18．(1)E (2) 加热 试管口放一团棉花 过氧化氢水＋氧气 (3)D
19．(1) A 过氧化氢水＋氧气
(2) D 气泡连续均匀冒出时；一开始排出的是空气
(3) E a．①略向下倾斜 防止管口生成的冷凝水倒流引起试管破裂 ②把导管移出水面再熄灭酒精灯 b．高锰酸钾粉末通过导管进入水槽 c．②③⑦①④⑤⑥
装置A
装置E
反应物状态
液态
固态
反应条件
无需加热
需加热
(5) 可燃物在氧气中燃烧需要有一定的条件（温度达到着火点；充足的氧气），否则不能燃烧。 A选项缺少“点燃”这一条件，故错误。铁丝在氧气中燃烧生成的是黑色固体而不是白色固体，故B错误。硫在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰，生成一种有刺激性气味的气体，故D错误。所以正确的是C。

2.3 化学反应与质量守恒(2)
点击要点
1．质量守恒定律。
(1) 定义：在 中，参加化学反应的 的质量跟 的质量必然相等。
(2) 质量守恒的原因是：反应前后原子的 和 都没有改变，原子间只是进行重新组合，因此反应前后各物质的质量总和是一样的。
(3) 理解质量守恒定律的含义时应注意“参加”、“化学反应”、“各反应物质量和等于各生成物质量和”，突出“两和相等”。在运用质量守恒定律时还应注意：
a．质量守恒定律的运用范围是一切 变化，不包括物理变化。
b．质量守恒定律指的是“质量守恒”，并不包括其他方面的守恒，即不包括分子数目、体积大小等。
c．质量守恒定律中的“质量”指的是参加化学反应的反应物的质量和生成物的质量，不是反应物和生成物任意质量的简单相加。
2．化学方程式。
(1) 书写要领：左写反应物，右写生成物；写对化学式，系数要配平；中间连等号，条件须注明，气体和沉淀，上下箭头来表示。
a．化学式务必写正确；
b．催化剂只能写在“====”的上下方，不能当成反应物、生成物；
c．要注意反应条件，如：点燃、加热、高温、通电、催化剂等。
d．注明生成物的状态：气体用“↑”（若反应物中也有气态物质，则生成物的气体不用“↑”来标明），沉淀用“↓”。
(2) 配平：
a．方法：观察法、最小公倍数法、奇数配偶法；
b．标志：等号左右两边每一种物质的原子个数分别相等。
课堂讲练
例1 下列现象不符合质量守恒定律的是( )
A．将10g冰块融化后成为10g液态水
B．同温、同压下进行的气体反应，反应前后气体质量总和保持不变，但其体积不一定相等
C．细铁丝在氧气中燃烧后，生成物的质量比参加反应的细铁丝质量大；而高锰酸钾受热分解后，剩余固体质量却比原来反应物质量要小
D．16g硫与15g氧气充分反应后，发现产物二氧化硫气体的质量只有30g
巩固训练1 在2Mg+O2====2MgO的反应中，反应物和生成物的质量关系正确的是( )
A．2g Mg和3g氧气反应生成5g MgO
B．3g Mg和2g氧气反应生成5g MgO
C．4g Mg和1g氧气反应生成5g MgO
D．lg Mg和4g氧气反应生成5g MgO
例2 某物质在空气中完全燃烧生成4.4g二氧化碳和2.7g水，则关于这种物质的组成描述正确的是( )
A．该物质只含有碳元素和氢元素
B．该物质中碳元素与氢元素的质量比为12︰1
C．该物质的化学式可能为C2H6O
D．该物质的分子中碳原子与氢原子的个数比为1︰2
巩固训练2 常用燃烧法测定有机物的组成。现取3.2g某有机物在足量氧气中充分燃烧，生成4.4g CO2 和3.6g H2O，则该有机物中(相对原子质量：H－1，C－12，O－16) ( )
A．一定含有C、H两种元素，可能含有O元素
B．一定含有C、H、O三种元素
C．一定含有C、O两种元素，可能含有H元素
D．只含有C、H两种元素，不含O元素
例3 某化合物X燃烧的化学方程式为：2X +5O2 4CO2+2H2O，试确定X的化学式__ __。
巩固训练3 铅丹+4HNO3====PbO2 +2Pb(NO3)2 +2H2O，由此反应推测：铅丹的化学式为___
_。
跟踪演练
一、选择题
1．在某一化学反应前后，下列各项中一定不变的是( )
①原子数目 ②分子数目 ③物质的总质量 ④物质的种类 ⑤元素的种类
A．④ B．②④
C．①③⑤ D．①②③④⑤
2．在化学反应A+B====C+2D中，9.8gA和8g B完全反应生成14.2g C，同时得到D的质量是( )
A．9.8g B．3.6g
C．7.2g D．14.4g
3．下列化学方程式正确的是( )
① Fe+ O2 FeO2 ② 2P+5O P2O5
③ Mg+O2MgO ④ S+O2 ==== SO2
⑤ KC1O3 ==== KC1+O2 ⑥ NaOH+CuSO4==== Na2SO4+Cu(OH)2
A．①②③ B．④⑤⑥
C．①③⑤ D．都不正确
4．木炭在耐高温的容器中（内含足量空气），密封加热，下列各图中，能正确表示容器中所盛的物质总质量变化的是( )
5．现有a g A物质与b g B物质充分反应后，生成C物质，则生成C的质量为( )
A．等于（a+b）g B．小于(a+b) g
C．大于(a+b) g D．不大于(a+b) g
6．在化学反应A+B ==== C+D中，已知25g A与10g B恰好完全反应，生成5g C，当反应有6g D生成时，则参加反应的A是( )
A．10 g B．5 g
C．25 g D．20 g
7．根据质量守恒定律，电解食盐水不可能得到的物质是( )
A．H2 B．Cl2
C．NaOH D．Na2SO4
8．(2010陕西)下列实验能够直接用于验证质量守恒定律的是( )

9．(2011苏州)下列观点符合质量守恒定律的是( )
A．煤燃烧后剩余残渣的质量减轻了
B．一定条件下，SO2 和O2 生成SO3 ，反应前后分子总数不变
C．8g CH4完全燃烧生成8g CO2
D．某有机物在空气中燃烧只生成CO2 和H2O，则该有机物一定含有碳、氢、氧元素
10．(2010晋江)下图为某反应的部分微观示意图，其中不同的球代表不同元素的原子。下列说法正确的是( )
A．该反应属于化合反应 B．参加反应的两种分子个数比为1︰1
C．1个X分子中含有3个原子 D．1个X分子中含有3种不同的原子
11．（2010南安）目前有关部门做出决定，司机酒后驾车会受到严惩。交警常用一种“酒精检测仪”检查司机是否酒后驾车。其反应原理为
C2H5OH+4CrO3+6H2SO4==== 2X+2CO2↑+9H2O，反应中红色的CrO3 转变为绿色的化合物X，则X的化学式为( )
A．Cr2O3 B．CrSO3
C．Cr2(SO4)3 D．Cr2S3
12．（2011佛山）在一定条件下，一个密闭容器内发生某反应，测得反应过程中各物质的质量部分数据如下表所示。下列未知数据计算正确的是( )（多选）
物 质
a
b
c
d
反应前的质量(g)
10
10
0
0
反应中的质量(g)
6
2
3
①
反应后的质量(g)
②
0
③
④
A．①为7 B．②为5
C．③为3.75 D．④为16.25
二、填空题
13．配平下列化学方程式：
(1) __ __ Fe2O3 +__ __CO ==== __ __Fe +__ __ CO2 ；
(2) __ __C2H2 +__ __ O2 ====__ __ CO2 +__ __ H2O；
(3) __ __NH3 +__ __ O2 ====__ __NO +__ __ H2O。
14．把点燃的蜡烛伸进干燥的有氧气的集气瓶里，待燃烧停止，冷却后，瓶壁上出现了 ，说明蜡烛燃烧生成了 。向瓶里倒入澄清石灰水，澄清石灰水变 ，说明蜡烛燃烧生成了 。由此可以证明蜡烛中一定含有 元素。
15．下列5个化学方程式：
① 2P2 + 5O2====2P2O2；
② C + O2 ==== CO2↑；
③ Fe + O2↑====Fe3O4；
④ 2HgO ====Hg↓+ O2；
⑤ NaOH+ CuSO4 ==== Na2SO4 + Cu(OH)2
(1) 化学式写错的有( )；（填序号，下同）
(2) 未配平的有( )；
(3) “↑”“↓”使用不当或有遗漏的有( )；
(4) 反应条件应当注明而没注明的有( )。
16．现有m g氯酸钾和2 g二氧化锰的混合物，充分反应后，得到n g固体，则生成氧气的质量为 g。
17．已知A、E、F是单质，B、C、D是化合物，它们分别是由碳、氢、氧三种元素中的一种或者几种组成。其中B是相对分子质量最小的氧化物，D物质很不稳定，容易分解成B和C，它们之间的转化关系如下图所示。
(1) 则A、E的化学式为A ，E 。
(2) 请你写出以下变化的化学方程式：
A+F→C ；
D→B+C 。
三、实验、简答题
18．实验室中常用氯酸钾受热分解制取氧气。
(1) 写出该反应的化学方程式 。
(2) 为组装制氧发生装置，请你从下图中选择所需的仪器（填字母，下同）_ ___。装药品前应首先进行___ 。

(3) 实验室里还可采用下图装置，通过分解过氧化氢(H2O2 )的方法制取氧气。
写出该反应的化学方程式：
此装置中锥形瓶可用上图中的 仪器替代；收集氧气的方法还可以用_ ___。
上图发生装置还可用于制取的气体有__ __。
参考答案：
2.3 化学反应与质量守恒(2)
【点击要点】
1．①化学反应 反应物 反应后物质 种类 数目 化学
例1 A 巩固训练l B
例2 C 解析：根据质量守恒定律，在化学反应中，反应前后原子的种类没有改变，数目没有增减，原子的质量也没有改变，所以反应前后物质的质量总和相等。根据生成物CO2和H2O中C、H元素质量，可以确定可燃物中C、H元素比和原子个数比。 A选项，生成物中含有C、H、O三种元素，所以可燃物中一定含C、H元素，但是否含有O元素在此无法判断，所以，只含C、H元素的说法不正确；B选项，4.4g CO2中C元素质量=4.4g×1244 ×100%= 1.2g，2.7gH2O中H元素质量=2.7g×218×100%=0.3g，可燃物中C、H元素质量比=l.2g︰0.3g= 4︰1，说法不正确；C选项，生成物中含有C、H、O三种元素，所以可燃物中一定含C、H元素，可燃物中是否含O元素无法判断，所以只能说可能含O元素，说法正确；D选项，利用原子个数比= 元素的质量比相对原子质量比，可求得可燃物中C、H原子个数比= 412︰11=1︰3，说法不正确。故选C。
巩固训练2 B
例3 C2H2 巩固训练3 Pb3O4
【跟踪演练】
l．C 2．B 3．D 4．B 5．D 6．B 7．D 8．B
9．A 解析：根据反应前后元素的原子种类和数目相等，可推知“一定条件下，SO2和O2生成SO3，反应前后分子总数不变”不正确，所以B错误；根据反应前后碳元素的质量守恒，可推知“8g CH4 完全燃烧生成8g CO2”不正确；根据“某有机物在空气中燃烧只生成CO2和H2O”，只能推出该有机物一定含有碳、氢元素，无法推知是否含有氧元素，因为空气中的氧气也参加了反应，所以D不正确；煤燃烧时煤中的碳元素、氮元素、硫元素与空气中的氧气分别结合二氧化碳和一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫等气体，质量减轻，所以A符合。
10．C 11．C
12．BC 解析：根据质量守恒定律，化学反应前后物质总质量不变，反应中的总质量也不变，可以确定10＋10＋0＋0=6＋2＋3＋①，解得①为9；b︰c=(10－2)︰（3－0）=8︰3=（10－0）︰(③－0)，解得③=3.75；a︰b=(l0－6)︰(10－2)=1︰2=(10－②)︰(10－0)，解得②=5；10＋10＋0＋0=②＋0＋③＋④，把前面的数代入，可得④=11.25。故答案选BC。
13．(1) 1 3 2 3 (2) 2 5 4 2 (3) 4 5 4 6
14．水珠 水 浑浊 二氧化碳 碳、氢
l5．(1) ① (2) ①③④ (3) ②③④⑤ (4) ①②③④
16．m＋2－n
17．(1) O2 H2 (2) C＋O2 CO2 H2CO3 H2O+CO2↑
18．(1) 2KClO32KCl+3O2↑
(2) acdghi 气密性检查
(3) 2H2O2 2H2O + O2↑ cdf 向上排空气法 H2 、CO2
2.3 化学反应与质量守恒(3)
点击要点
1．化学方程式表示的意义：
质的方面：表示什么物质参加了反应，结果生成了什么物质（宏观上）。
表示反应物、生成物各物质间的 之比。
表示参加反应的反应物的质量总和与反应后生成的各物质的质量总和 。
代表各微粒之间的个数比。
2．化学方程式的应用：根据化学方程式进行有关计算。
(1) 根据化学方程式计算的一般解题步骤是：
设未知数→写出配平的化学方程式→求出已知物和待求物之间的质量比（即相对分子质量总和之比）→列出比例式→求解→简明地写出答案。
(2) 注意事项：
①解题关键是要正确书写化学方程式，列出比例式。
②根据化学方程式的计算，若反应物或生成物的量是气体的体积时，应先将其换算成 。
③代入化学方程式的量，必须是 的质量。若为不纯物质或者溶液，应先换算成纯净物的质量或溶液中溶质的质量。涉及到的公式有：
纯净物的质量= 不纯物的总质量×纯度（或1－杂质的质量分数）
课堂讲练
例1 在3A+B====2C+D的化学反应中，12 g A与3 g B恰好完全反应，生成C和D的质量比为3︰2。当有8 g A参加反应时，生成D的质量是 ；若已知A的相对分子质量为80，则C的相对分子质量为 。
巩固训练1 某钢铁厂用含杂质质量分数为20%的杂质铁矿石（主要成分是Fe2O3 ）冶炼生铁，8000kg这种矿石可炼出含铁96%的生铁多少kg?（化学方程式为：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2）
例2 根据质量守恒定律，6 g镁和6 g氧气点燃，生成氧化镁质量为( )
A．12 g B．10 g
C．24 g D．16 g
巩固训练2 某同学用3 g碳放在给定的氧气中充分燃烧，实验数据如下：
第1次
第2次
第3次
氧气质量(g)
6
13
8
生成二氧化碳的质量(g)
8.25
11
1l
(1) 以上数据说明，这三次实验中第 次恰好完全反应。
(2) 第 次实验中氧气有剩余，剩余 g。
(3) 三次实验的化学反应中，是否符合质量守恒定律？为什么？
跟踪演练
一、选择题
1．根据化学方程式A+NaOH====B+ H2O推断，B与A的相对分子质量相差( )
A．12 B．18
C．22 D．40
2．（2011娄底）在化学反应A+B=C+D中，若12g A与一定量的B恰好完全反应，生成28g C和2g D，则参加反应的B的质量为( )
A．8g B．18g
C．28g D．30g
3．根据反应4P+5O22P2O5，各物质之间的质量比正确的是( )
A．31︰40︰71 B．31︰32︰142
C．124︰160︰142 D．62︰80︰142
4．已知A+3B2====2C+2D，7gA和24gB2恰好完全反应，其生成物中D的质量为9g。若B2的相对分子质量为32，则C的相对分子质量为( )
A．16 B．28
C．44 D．56
5．在反应X+2Y====R+2M中，已知R和M的相对分子质量之比为22︰9，当1.6g X与Y完全反应后生成4.4gR，则在反应中Y和M的质量比为( )
A．16︰9 B．23︰9
C．32︰9 D．46︰9
6．下列关于化学反应2X+Y ====2Z的叙述，错误的是( )
A．Z一定是化合物
B．在反应中X、Y、Z三种物质的粒子数目比为2︰1︰2
C．若X和Y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)
D．若a g X完全反应生成b g Z，则同时消耗(b－a) g Y
7．化学方程式2HgO2====Hg+ O2↑表示一种意义是( )
A．氧化汞是汞和氧气混合而成
B．氧化汞分解后能产生金属汞和氧气
C．氧化汞分子分解成汞元素和氧元素
D．金属汞和氧气反应生成氧化汞
8．（2011哈尔滨）实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气，加热一段时间后剩余固体混合物为10g，继续加热至完全反应后固体变为9.04g，再将固体加水充分溶解、过滤、干燥得到1.59g黑色固体。求10g剩余固体混合物中氯元素的质量分数为( )
A．7.1% B．35.5%
C．28.4% D．42.6%
9．在反应2A+3B====2C+4D中，若A、B、C、D的质量比为8︰12︰11︰9，则A、B、C、D的相对分子质量之比为( )
A．8︰12︰11︰9 B．16︰36︰22︰36
C．16︰16︰22︰9 D．2︰3︰2︰4
10．对于S+O2 SO2的反应，下列说法错误的是( )
A．硫加上氧气点燃后能生成二氧化硫
B．硫和氧气在点燃的条件下能反应生成二氧化硫
C．1份硫和1份氧气反应生成1份二氧化硫
D．32份质量的硫和32份质量的氧气，在点燃的条件反应后生成64份质量的二氧化硫
二、填空题
11．已知A+B====C+D，现将A、B两物质各10g，混合后加热，生成4g C和8g D，测得A已完全反应，则A与B反应时的质量比为 。
12．将a g KC1O3 和b g MnO2混合加热，使之完全反应，
(1) 若得到KC1为c g，则可制得O2 质量为 。
(2) 若得到剩余固体质量为c g，则可制得O2 质量为 。
(3) 若反应后固体质量减轻c g，则可制得O2 质量为 。
13．已知物质A和B可以直接化合生成C。甲、乙、丙、丁四位同学分别做A和B的化合反应的实验，充分反应后，每个人所用A、B的质量各不相同，但总质量均为9g，有关数据见下表，请填写表中的空格：
甲
乙
丙
丁
A 物质的质量(g)
2
4
6
B 物质的质量(g)
5
3
C 物质的质量(g)
3
7.5
三、实验、计算题
14．实验室常将氯酸钾与二氧化锰混合后用图A装置来制取氧气。
(1) 写出仪器名称：
a． ；b． 。
(2) 若二氧化锰中混入了炭粉，则受热后可能引起的后果是
。
如果将15%的过氧化氢(H2O2)溶液和二氧化锰（催化剂）混合，选用图B装置（仪器c是分液漏斗，上面的活塞可以控制液体的滴加速度）进行实验，常温下即可制得氧气（同时还生成水），其化学方程式为_ ___。
(3) 比较上述两种制氧方案，用过氧化氢溶液制取氧气的优点是
。
15．（2011重庆）某补钙品（有效成分为碳酸钙，其他成分不含钙元素）的说明中标明含钙量为30%。李琳同学为了检验该产品，取10g补钙品放入100g稀盐酸中，稀盐酸与补钙品的有效成分刚好完全反应（其他成分不与盐酸反应）。反应后剩余固体和液体的总质量比反 应前减少了2.2g。求：（反应原理：CaCO3+2HC1====CaC12+H2O+CO2↑）
(1) 补钙品中实际含钙的质量分数是多少？
(2) 所用稀盐酸中溶质的质量分数是多少？
16．将25g氯酸钾和二氧化锰的混合物加热到不再放出气体时，可得15.4g固体混合物。（提示：反应化学方程式2KC1O3 2KC1+3O2↑）
求：(1) 生成多少氧气？
(2) 有多少氯酸钾分解？
(3) 15.4 g物质中含有哪些物质？质量各是多少？
提高班习题精选
1．有A、B两种混合粉末，质量分别为ml、m2。A由CaCO3 和KHCO3 组成，B由MgCO3和NaHCO3 组成。将A、B分别与足量稀盐酸反应，生成二氧化碳气体的质量均为w g。下列说法正确的是（已知：KHCO3+HC1==== KC1+CO2↑+H2O；NaHCO3+HC1==== NaC1+CO2↑+H2O ) ( )
A．rn1= m2
B．21m1=24m2
C．混合物A中CaCO3 和KHCO3 质量比一定为1︰1
D．混合物B中MgCO3 和NaHCO3 质量比可为任意比
2．在一个密闭容器中放入M、N、Q、P四种物质，在一定条件下发生化学反应，一段时间后，测得有关数据如下表，则关于此反应认识不正确的是( )
物质
M
N
Q
P
反应前质量／g
18
1
2
32
反应后质量／g
x
26
2
12
A．该变化的基本反应类型是分解反应
B．反应后物质M的质量为13g
C．反应中N、P的质量比为5︰4
D．物质Q可能是该反应的催化剂
3．某固体样品中除了含有在高温下不分解，也不与空气成分反应的物质外，还可能含有CaCO3 、CaO中的一种或两种。某化学兴趣小组为探究该固体的成分，称量样品ml g，经高温充分煅烧并在干燥的保护气中冷却，至质量不再减轻为止，剩余固体的质量为m2 g。下列推断不正确的是( )（多选）
A．若ml = m2 ，则原样品中无CaCO3
B．若m2 < ml ，则原样品中一定有CaCO3
C．< m2 D．< m2 4．（2010无锡）某物质和二氧化碳反应后只生成碳酸钠和氧气，则该物质中( )
A．只含氧元素
B．一定含钠元素和氧元素
C．只含钠元素
D．一定含钠元素，可能含有氧元素
5．将一定质量的CaCO3 和Cu粉置于同一敞口容器中，加热煅烧后使其完全反应，反应前后容器内的固体质量不变，则容器内碳酸钙和Cu粉的质量比为( )
A．11︰4 B．25︰44
C．25︰16 D．14︰25
6．（2010株洲）在一密闭容器中，有甲、乙、丙、丁四种物质，一定条件下充分反应，测得反应前后各物质的质量如下表：
物质
甲
乙
丙
丁
反应前的质量/g
54
17
20
0
反应后的质量/g
10
0
2
x
下列说法正确的是( )
A．甲物质全部反应完
B．该反应为分解反应
C．参加反应的丙物质的质量为20g
D．x为79
7．（2011河南）相同质量的H2、CH4 和CO完全燃烧需要氧气的质量( )
A．CO最多，H2 最少 B．H2 最多，CH4最少
C．H2 最多，CO最少 D．CH4最多，CO最少
8．（2011桂林）一定条件下，一定量的化合物A和O2 恰好完全反应，生成44g CO2 和9g H2O，则A物质的相对分子质量不可能是( )
A．26 B．40 C．58 D．90
9．（2011嘉兴）硅烷(SiH4)与甲烷的性质具有许多相似性，如在点燃的条件下，都能燃烧生成相应的氧化物。SiH4中硅元素的化合价是 。SiH4在空气中燃烧生成二氧化硅和水，反应的化学方程式是 。
10．（2011滨州）为测定某碳酸氢铵化肥中的含氮量，小滨在实验室里取用8.5g该化肥样品与20g NaOH溶液共热，恰好完全反应，测得残留物为26.8g（提示：反应的化学方程式为NH4HCO3+2NaOH==== Na2CO3+2H2O+NH3↑，生成的氨气全部逸出，其他成分不含氮，也不参加反应）。试求：
(1) 生成氨气的质量。
(2) 该化肥中氮元素的质量分数（计算结果精确到0.1%）。
(3) 所用溶液的溶质质量分数。
11．(2011嘉兴)如图所示，有人制作了一个家庭制氧装置。该制氧装置由2个饮料瓶、2根软管和药剂构成，整套装置成本不到3块钱。药剂包括过氧碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2)和二氧化锰。制氧时，先在两个饮料瓶中加入适量的水，再往甲瓶中加入药剂，产生的气体通过B管从乙瓶导出，即可供人吸氧。
(1) 为了顺利地导出甲瓶中产生的氧气，A软管在甲瓶中应_ ___ 。（填“不伸入液面”或“伸入液面”）
(2) 药剂加入水中后会发生以下两个反应：
2Na2CO3·3H2O2====2Na2CO3+3H2O2；
2H2O2====2H2O+O2↑
从化学反应的基本类型来看，它们都属于_ ___ 反应。
(3) 已知总质量为110g的药剂可产生34g过氧化氢，则这包药剂完全反应会生成多少氧气？（写出计算过程）
12．为了测定实验室中氯酸钾样品的纯度，某学习小组取2.5g该样品与0.8g二氧化锰混合。加热该混合物t1时间后（假设杂质不参加反应），冷却，称量剩余固体质量，重复以上操作，依次称得加热t1、t2、t3、t4 时间后剩余固体的质量，记录数据如下表：
加热时间
t1
t2
t3
t4
剩余固体质量/g
2.48
2.41
2.34
2.34
请仔细分析实验数据，回答下列问题：
(1) 在_ ___ 时间后，该样品中的氯酸钾已经反应完全；
(2) 求完全反应后产生氧气的质量；
(3) 求该样品中氯酸钾的质量分数。
2.3 化学反应与质量守恒(3)
【点击要点】
1．质量 相等
2．质量 纯净物
例l 4g 90 解析：设生成D的质量为x，C的相对分子质量为y。根据质量守恒定律可得，生成物C和D的总质量等于反应物A、B的总质量，即(12+3)g=15g，已知C、D的质量比为3︰2，所以可得C的质量为15g×=9g，D的质量为15g×=6g
3A+B ==== 2C+D 3A+B ==== 2C+D
12g 3g 6g 3×80 2y
8g x 12g 9g
=得x=4g 得y=90
巩固训练1 解：设可炼出含96%的生铁质量为x。
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
160 112
8000kg×(1－20%) 96%x
x=4666.7k 答略
例2 B
巩固训练2 (1) 3 (2) 2 5
(3) 符合，都是化学反应，参加反应的物质和反应后的物质质量守恒。
【跟踪演练】
1．C 2．B 3．A 4．C 5．A 6．C 7．B 8．B 9．C 10．C
11．5︰1
12．(1) a--c (2) a+b－c (3) c
13．甲：7 乙：6 丙：9 丁：5或6.5 4或2.5
14．(1) a是铁架台；b是试管
(2) 若二氧化锰中混入了炭粉，则受热后，炭粉会和氯酸钾分解出来的氧气迅速化合生成二氧化碳气体，并放出大量的热，从而发生爆炸。2H2O2==== 2H2O+ O2↑
(3) 用过氧化氢溶液制取氧气，反应不需加热，可以通过控制过氧化氢溶液的滴加速度来调节氧气的生成速度，操作方便，而且此反应没有爆炸的危险，比较安全。
15．解：设补钙品中碳酸钙的质量为x，稀盐酸中HCl的质量为y
CaCO3+2HC1====CaC12+H2O+CO2↑
100 73 44
x y 2.2g
100︰44 = x︰2.2g x=5g
73︰44 = y︰2.2g y=3.65g
CaCO3 中钙元素的质量分数是：
补钙品中钙元素的实际含量：
盐酸的溶质质量分数：
答：该补钙品实际含钙量为20%，所用盐酸的溶质质量分数为3.65%
16．解：设有x氯酸钾分解。
据质量守恒定律可知参加反应的反应物质量等于生成物质量，反应后固体质量减少是由于生成的氧气逸出的缘故，故氧气的质量为(25–15.4)g= 9.6 g。
2KC1O3 2KC1+3O2↑
245 96
x 9.6g
得x = 24.5g
氯化钾的质量为24.5g–9.6g=14.9g
二氧化锰的质量为25g–24.5g= 0.5g，由于二氧化锰是催化荆，故反应前后质量不变。所以15.4g物质中含有氯化钾14.9g，二氧化锰0.5g。
【提高班习题精选】
1．D 2．A 3．CD 4．D 5．B 思维点拔：CaCO3 加热会发生分解反应生成二氧化碳而失去重量，铜粉在受热的条件下，能与空气中的氧气结合生成氧化铜而增重，反应前后容器内的固体质量不变，说明CaCO3 分解产生的CO2 质量恰好等于与铜粉反应氧气的质量。根据反应CaCO3CaO+CO2↑ 2Cu+O2 2CuO，建立关系式可解。
6．D 7．C 8．B
9．－4 SiH4+2O2SiO2+2H2O
10．(1) 生成氨气的质量为：8.5g+20g－26.8g= l.7g
(2) 设参加反应的碳酸氢铵的质量为x，参加反应的氢氧化钠的质量为y
NH4HCO3+2NaOH==== Na2CO3+NH3↑+2H2O
79 80 17
x y l.7g
79︰17= x︰1.7g x= 7.9g
7.9g碳酸氢铵中氮元素的质量为：7.9g×=1.4g
碳铵化肥中氮元素的质量分数为：×100%= 16.5%
(3) 80︰17= y︰l.7g y= 8g，溶质质量分数为×100%= 40%
11．(1) 不伸入液面
(2) 分解
(3) 16克
12．(1) t3
(2) mO2=(2.5 + 0.8－2.34)g= 0.96g
(3) 设样品中KC1O3 为x，
2KC1O3 2KC1+3O2↑
245 96
x 0.96g
x=2.45g
KC1O3%=×100%= 98%