第3节 化学方程式 同步学案（无答案）

质量守恒定律及化学方程式
类型一、某些实验事实的解释
例1、如图是四种物质a、b、c、d在化学反应过程中的微观示意图，下列说法中正确的是（　　）
A、生成物中c与d的分子个数比为1：2
B、反应不符合质量守恒定律
C、反应前后原子的种类改变
D、物质c可能是一氧化碳
类型二、质量守恒定律
如图是某化学反应的微观模拟图，下列关于该反应前后的说法
正确的是(　　)
A．均为混合物
B．质量减少
C．原子总数减少
D．分子总数不变
类型三、质量守恒定律的应用
例3、在一个密闭容器中放入X、Y、Z、W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。关于此反应的认识正确的是(　　)
物质
X
Y
Z
W
反应前的质量(g)
10
m
8
7
反应后的质量(g)
2
3
30
25
A．若W为水，则X或Y必定为酸或碱
B．若X为化合物，Y为单质，则该反应一定为置换反应
C．m的数值为32
D．参加反应的X与Y的质量比为1∶4
例4、1.6g可燃物在足量的氧气中燃烧，生产4.4g二氧化碳和3.6g水，则关于可燃物的下列判断，正确的是（　　）
①可能含有O；
②一定不含O；
③分子中C、H的原子个数比1：2；
④分子中C、H的原子个数比1：4．
A、①③
B、②④
C、①④
D、②③
类型四、化学方程式的书写与判断
例5、下列化学方程式正确的是(　　)
A．KClO3KCl＋O2↑
B．NaCl＋KNO3===NaNO3＋KCl
C．2Fe＋6HCl===2FeCl3＋3H2↑
D．CH4＋2O2CO2＋2H2O
类型五、利用质量守恒定律计算
例6、实验室有碳酸钾和碳酸钙的固体混合物75g，使之与500g质量分数为14.6%的盐酸充分反应，将反应后的溶液蒸干得到82.7g固体．则原混合物中金属元素的质量分数为（　　）
A、44%
B、46%
C、50%
D、55%
例7、将宏观、微观及化学符号联系在一起是化学学科的特点．
（1）A、B、C、D表示四种物质，其微观示意图如图1所示：从微观角度看，A图表示_____（填化学符号）；
（2）在一定条件下，A和B能发生化学反应生成E和F，其微观示意图如图2所示：
①若F为空气中体积分数最大的气体，则该反应中生成的E和F的质量比________．
②若F为氧化物，且A和B的分子个数比为5：4，则该反应的化学方程式为________________________．
类型六、实验验证质量守恒定律
1、实验装置：
2、质量守恒定律的适用范围和验证质量守恒定律的化学反应的选择。
(1)质量守恒定律是适用于化学变化，物理变化则不适用。
(2)验证质量守恒定律应具备的条件。
①发生反应时，反应现象明显。
②验证质量守恒定律要在密闭的容器中进行。如图中红磷燃烧前后质量的测定。
实验
红磷燃烧
盐酸与碳酸钠反应
镁带燃烧
化学方程式
4P＋5O22P2O5
Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑
2Mg＋O22MgO
反应物、生成物的状态
固体与气体反应，生成固体(白烟)
固体与液体反应，生成物有气体
固体与气体反应，生成固体(有烟生成)
密闭状态
密封
敞口
开放
反应前后平衡状态
平衡
不平衡
不平衡(或平衡)
平衡状态原因
无气体、白烟外逸
有气体外逸
有气体参加反应(氧气)，也有烟外逸
验证质量守恒定律
能验
否
否
　设问：将盐酸与碳酸钠的反应和镁带燃烧转移到密闭的容器中进行。能否验证质量守恒定律？
点拨：放在密闭的容器中进行反应：①无外来气体参加反应；②生成的气体(或烟无外逸)反应前后能平衡。即能验证质量守恒定律。③实验现象分析：A.反应现象明显，说明发生了化学反应(适应于质量守恒定律)；B.平衡状态：反应前后，无外来气体参加反应，也无生成物外逸，结果就能平衡。
3、化学反应的实质：从分子——原子的观点看：就是参加反应的各物质(反应物)的原子间发生了重新组合，使反应物变成生成物，因此，化学反应前后、原子的种类、原子的数目和原子的质量不变，所以参加反应的各物质的质量总和等于反应后生成物的质量总和。
4、实验结论：
(1)微观：三个不变，即原子的种类不变、原子的质量不变、原子的数目不变。
(2)宏观：一个要变：即物质的种类要变；两个不变：元素的种类不变、物质的总质量不变。
例8、质量守恒定律对科学发展具有重大意义．
（1）用如图所示的3个实验验证质量守恒定律，其中不能达到实验目的是________（填序号），理由是________________________________________________________________________________。
（2）由质量守恒定律可知，化学反应前后一定不变的是________（填序号）．
①原子种类?
②原子数目?
③分子种类?
④分子数目?
⑤元素种类?
⑥物质种类
下图是某反应的微观示意图（其中“”和“”分别表示不同的原子）．
①反应后方框内应再填入________个“”微粒．
②请从微观的角度分析化学变化的实质是________________________________．
（4）在一密闭容器内有4种物质A、B、C、D，它们在一定条件下发生化学反应．其中A、B、C的微观示意图和反应前后各物质的质量如下表所示．
①x的值为________．
②若D的相对分子质量为46，该反应的化学方程式是__________________________________________。
巩固练习
一、选择题
1、某物质燃烧的反应方程式为X＋3O22CO2＋3H2O。由此判断X的化学式为(　　)
A．CH4
B．C2H6
C．C3H8
D．C2H5OH
2、我国已经立法，规定酒驾入刑。“酒精检测仪”可检查司机是否酒后驾车，其反应原理为C2H5OH＋4CrO3＋6H2SO4===2Cr2(SO4)3＋2CO2↑＋9X，司机如有饮酒，红色的CrO3就会变成绿色的Cr2(SO4)3，则X的化学式为(　　)
A．Na2O
B．H2O
C．H2SO4
D．CO2
3、科研人员研发出一种能将二氧化碳转化为甲烷的新技术。该技术以纳米镍粒子为催化剂，将二氧化碳和氢气混合加热发生反应，生成甲烷等物质，从而减少碳排放。该反应前后发生变化的是(　　)
A．元素的种类
B．碳原子的数目
C．氢元素的化合价
D．纳米镍粒子的化学性质
4、在奥运比赛中，举重运动员举重前常用白色的“镁粉”搓手，是因为“镁粉”质轻，吸水性好，可作防滑剂。“镁粉”的有效成分是碱式碳酸镁，它不可以燃烧，300
℃即分解，其分解的化学方程式为Mg5(OH)2(CO3)45MgO＋H2O＋4X↑，则X的化学式是(　　)
A．CO　　
B．CO2　　
C．O2　
　D．Mg(OH)2
5、如图是学生探究质量守恒定律的实验装置图，在玻璃棒两端分别绕上铜丝，用棉线吊着并使玻璃保持平衡。用酒精灯给左边铜丝加热一段时间后，停止加热。下列关于该实验现象和实验结论叙述错误的是(
)
A．铜丝加热后变成黑色
B．玻璃棒向左倾斜
C．玻璃棒向右倾斜
D．该反应遵守质量守恒定律
6、三种物质在密闭容器中发生反应，反应前后质量比例的变化关系如图所示。下列说法正确的是(
)
A．反应中CaO为催化剂
B．该反应是复分解反应
C．反应后容器中固体的质量减少
D．反应后容器中氧元素的质量分数增大
7、硝酸银受热时会发生如下反应：2AgNO32Ag＋2X↑＋O2↑。根据质
量守恒定律，推测X是(
)
A．N2O
B．NO2
C．N2O5
D．NO
8、在一密闭容器中加入甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下发生化学反应，
测得反应前及t1、t2时各物质质量变化情况如图所示，下列说法错误的是(
)
A．该反应为化合反应
B．丙可能是该反应的催化剂
C．该化学反应中甲、丁的质量变化之比为5∶7
D．该化学反应中乙、丁的质量变化之比为1∶4
9、将一定质量的a、b、c、d四种物质放入一密闭容器中，在一定条件下反应一段时间后，
测得各物质的质量如表：
物质
a
b
c
d
反应前的质量/g
6.4
14.0
3.2
1.0
反应一段时间后的质量/g
10.0
7.2
x
1.0
下列有关说法正确的是(
)
A．a和b是反应物
B．x＝3.2
C．该反应属于分解反应
D．d一定是催化剂
10、物质X在4.8
g氧气中恰好完全燃烧，反应的化学方程式为X＋3O2===RO2＋2SO2，测得RO2和SO2的质量分别为2.2
g和6.4
g，下列判断中正确的是(
)
A．参加反应的X的质量为4.3
g
B．X的相对分子质量为76
C．X中含有R元素、S元素和O元素
D．产物为气态时都是空气污染物
11、兴趣小组的同学利用下图装置，探究化学反应前后物质的质量是否守恒。
应选用的药品是(
)
A．铁粉和稀盐酸
B．硝酸钾晶体和水
C．碳酸钡粉末和稀硫酸
D．铜粉和硝酸银溶液
12、下列反应的化学方程式书写正确的是(
)
A．Ca(OH)2＋Na2CO3===2NaOH＋CaCO3↓
B．H2O2===H2O＋O2↑
C．NaNO3＋KCl===NaCl＋KNO3
D．Fe＋3HCl===FeCl3＋H2↑
13、镓酸锌是一种新型半导体发光材料，它的化学式为ZnGa2O4(或ZnO·Ga2O3)。镓酸锌在紫外线或低压电子的激发下能发出很纯的蓝光。镓酸锌也是一种新型光催化材料，能将CO2高效转化为甲醇(CH3OH)，其化学反应模型如图所示。下列叙述中，错误的是(
)
A．镓酸锌中镓元素的化合价为＋3价
B．上述反应中镓酸锌的质量和化学性质都不变
C．上述反应中的反应物和生成物都属于化合物
D．在紫外线或低压电子激发下的镓酸锌是一种光源
14、在化学反应A＋2B===C＋2D中，已知16
g
A与64
g
B恰好完全反应，生成C和D的质量比为11∶9，又知B的相对分子质量为32，则D的相对分子质量为(
)
A．9
B．12
C．18
D．36
15、下图为某化学反应的微观示意图，图中“”表示硫原子，“”表示氧原子。下列说法中错误的是(
)
A．甲是SO2
B．该反应属于化合反应
C．参加反应的甲、乙两种物质的分子个数比为1∶1
D．化学反应前后，原子种类、数目均不变
二、填空题
1、写出下列反应的化学方程式。
(1)镁条在空气中燃烧生成氧化镁________________________________.
(2)锌和稀硫酸反应________________________________.
(3)氢氧化钠溶液和稀盐酸反应________________________________.
(4)实验室加热高锰酸钾制取氧气________________________________.
(5)硫化氢(H2S)气体和二氧化硫气体混合生成硫和水________________________________.。
2、如图是某反应的微观示意图，图中的单质为________；该反应前后化合价没有发生变化的元素为________；生成物的质量比为________。
3、根据下列反应事实写出相应的化学方程式。
(1)红磷在空气中燃烧：____________________________________________。
(2)铁钉浸入硫酸铜溶液：___________________________________________。
(3)二氧化碳通入澄清石灰水：_______________________________________。
(4)稀盐酸除去铁锈：_______________________________________________。
4、如图是某反应的微观示意图。
(1)请把图中方框内反应物的微观粒子数目补画齐全。
(2)该反应的化学方程式为______________________________________。
5、)汽车尾气排放的有毒气体可在“催化转化器”中转化为无污染的气体。如图为微观反应示意图，请回答：
(1)该微观反应过程中出现了______种氧化物。
(2)该反应的化学方程式为______________________________________。
(3)该反应前后原子的种类和个数均________(填“减少”“不变”或“增加”)。
6、某有机物R完全燃烧R＋xO22CO2＋3H2O，实验测得反应前后各物质的质量如下表。
物质
R
氧气
二氧化碳
水
反应前质量/g
4.6
9.6
0
0
反应后质量/g
0
0
8.8
5.4
请计算：
(1)8.8
g二氧化碳中碳元素的质量是__________g。
(2)5.4
g水中氢元素的质量是0.6
g，依据________________，则R中氢元素的质量也是0.6
g，所以R中氧元素的质量是______________。
(3)设R的化学式为CaHbO，则a∶b＝__________。
7、通过对第五单元的学习大家认识到了定量研究对于化学科学发展的重大作用，某化学兴趣小组的同学对此很感兴趣，欲通过化学实验自己验证“质量守恒定律”，设计的实验如图1所示．
（1）质量守恒定律是自然的基本定律之一，请根据质量守恒定律解释蜡烛为什么会越燃烧越短：______________________________________________________________________．
【提出问题】碳酸钙与稀盐酸反应是否遵守质量守恒定律？
【提出假设】该反应遵守质量守恒定律
（2）【进行实验】实验步骤如下：
①按如图1方式放好仪器，使天平平衡，记录称量数据．
②将小试管中的稀盐酸全部倒入烧杯中，观察到烧杯内剧烈反应，并有________冒出．
（3）【收集证据】当反应结束时，同学们发现天平的指针偏向右边．同学们又重新称量，记录了数据．他们感到困惑：其他操作均正常，实验数据为何与预测结果不符？请你帮他们分析导致天平不平衡的；原因是________________________________________．
（4）【反思评价】若不考虑；该因素的影响，该反应是否遵循质量守恒定律？______（填“是”或“否”），请从微观方面说明原因________________________________________．
（5）【总结问题】同学们经过讨论，意识到了自己所犯的错误，对实验进行了如图2的改进，但有同学却说该实验不能用来验证质量守恒定律，请你根据以上的实验，总结归纳用称量的方法来验证质量守恒定律时，对物质的变化及实验装置的选择的要求是：________________________________________．
（6）另一组同学研究了物质W的组成．一定条件下，W在密闭容器内发生反应前后各物质的质量如下图所示：
其中：X=___g，W中所含有的元素是___．
8、某实验学校初三兴趣小组利用如下装置（部分固定装置已略去）．制备氮化钙，并探究其化学式。
（1）反应过程中末端导管必须插入试管A的水中，目的是________________________________．
（2）制备氮化钙的操作步骤是：①打开活塞k并通入N2；②点燃酒精灯，进行反应；③反应结束后，________________________________；④拆除装置，取出产物．
（3）数据记录如下：
①计算得到化学式（实验式）CaxN2，其中x=________．
②若通入的N2中混有少量O2，如上计算得到的x的值________（填写“偏大”、“偏小”、“不变”），判断依据是________________________________．