1 化学方程式
第2课时 化学方程式
【基础练习】
知识点
1 化学方程式的书写
1.根据下列五个化学方程式回答问题。
①2P+2O2P2O4
②C+O2CO2↑
③4Fe+3O22Fe2O3
④HgO2Hg+O2↑
⑤NaOH+CuSO4Na2SO4+Cu(OH)2
以上几个化学方程式各有不同程度的错误,其中:
(1)违背了客观事实的有 。(填序号,下同)?
(2)反应条件未注明的有 。?
(3)“↑”或“↓”符号使用不当或有遗漏的有 。?
(4)没有配平的有 。?
2.写出下列反应的化学方程式。
(1)铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁: 。?
(2)氢氧化钠和硫酸铜在溶液中反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠: 。?
(3)电解水产生氢气和氧气: 。?
3.下列化学方程式书写正确的是( )
A.镁在空气中燃烧:Mg+O2MgO2
B.二氧化碳和水反应:CO2↑+H2OH2CO3
C.水在通电条件下分解:2H2O2H2↑+O2↑
D.碳酸分解:H2CO3CO2↑+H2O
4.配平下列化学方程式(系数为1也写出)。
(1) Cu+ O2 CuO?
(2) C3H8+ O2 CO2+ H2O?
(3) FeS2+ O2 Fe2O3+ SO2?
(4) Cu2(OH)2CO3 CuO+ H2O+ CO2↑?
(5) CO2+ H2O C6H12O6+ O2?
(6) NH3+ O2 N2+ H2O?
(7) Al+ Fe3O4 Fe+ Al2O3?
知识点
2 化学方程式的含义
5.化学方程式表示的意义(以2H2O2H2↑+O2↑为例):
(1)表示反应中的反应物和生成物,如 是反应物,
和
是生成物。?
(2)表明反应发生的条件,如 是该反应的条件。?
6.[2020·绍兴]
与图示微观变化相符的化学反应是( )
图1
A.2CO+O22CO2
B.H2+CuOH2O+Cu
C.2H2+O22H2O
D.H2CO3H2O+CO2↑
【能力提升】
7.在2H2O22H2O+O2↑的反应中,反应前后发生变化的是( )
A.元素种类
B.各种原子的数目
C.分子总数
D.原子的种类
8.煤油中含有噻吩(用X表示),噻吩有令人不愉快的气味,其燃烧时发生反应的化学方程式为X+6O24CO2+SO2+2H2O,则噻吩的化学式为( )
A.C4H6S
B.C4H4S
C.C4H4S2
D.C8H8S
9.如图2是某反应的微观示意图。下列说法不正确的是( )
图2
A.反应后硫元素化合价升高
B.生成物均为氧化物
C.反应后分子总数减少
D.参加反应的甲、乙的分子个数比为1∶2
10.如图3是某汽车尾气净化装置中发生反应的微观示意图。下列说法正确的是( )
图3
A.乙、丁属于氧化物
B.该反应的化学方程式为NO+NH2N2+H2O
C.甲物质由一个氧原子和一个氮原子构成
D.反应前后,原子种类、原子数目不变
11.在化学方程式aC2H6+bO2mCO2+nH2O中,各化学计量数之间的关系正确的是( )
A.2m=n
B.m=n
C.3n=a
D.2b=2m+n
12.下列四个反应中,生成物均为C,若C的化学式为AB3,则该反应的化学方程式为( )
A.3AB3+B22C
B.AB2+B2C
C.2AB+B22C
D.2AB2+B22C
13.一密闭容器中盛有CO和O2的混合气体,其中含有a个CO分子和b个O2分子,用电火花点燃,使CO和O2反应。充分反应后,CO有剩余,则此时容器中碳原子和氧原子的个数比为( )
A.1?1
B.1?2
C.a?2b
D.a?(a+2b)
14.在一定条件下,A和B反应生成C,微粒种类变化如图4所示(“”“”表示不同原子)。
图4
则参加反应的A、B两物质的分子数之比为 。 ?
15.(1)在没有催化剂存在时,小心加热KClO3(氯酸钾)固体,它会发生分解反应生成KClO4(高氯酸钾)和KCl(氯化钾),该反应的化学方程式为
。?
(2)“84”消毒液是北京第一传染病医院(现北京地坛医院)于1984年研制的一种消毒液。它能迅速杀灭各种肝炎病毒,后广泛用于宾馆、医院、食品加工厂、家庭等的卫生消毒,主要成分为次氯酸钠(NaClO)。“84”消毒液不能与“洁厕灵”(主要成分是HCl)混用,如果二者混用,会产生一种有毒气体氯气(Cl2),同时生成氯化钠和水。试写出该反应的化学方程式:
? 。?
(3)炼铁的原理是一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳,写出该反应的化学方程式:
。?
(4)干粉灭火器在我们身边随处可见,常见的一种ABC型灭火器内充装物的主要成分是磷酸二氢铵(NH4H2PO4),使用时,磷酸二氢铵受热分解,产生有刺激性气味的氨气(NH3),同时生成两种常见的氧化物,试写出磷酸二氢铵受热分解的化学方程式:
。?
(5)汽车尾气中含有多种氮的氧化物(以一氧化氮为例)和一氧化碳,会对空气产生污染。有人设计在尾气处加装高效催化剂,将其转化成无污染的一种单质和一种化合物。反应的化学方程式为 ,反应中化合价降低的元素是 (填元素符号)。?
16.氨气在化学工业中用途广泛。一定条件下,合成氨反应的微观过程如图5所示(其中“”表示氮原子,“”表示氢原子),请结合图示回答问题。
图5
(1)写出上述反应的化学方程式:? 。?
(2)根据物质变化的微观示意图,可知化学反应前后肯定发生变化的是 (填序号)。?
①元素的种类
②原子的质量
③分子的种类
④原子的数目
(3)工业上常用氨气来处理有毒气体NO2,反应原理是8NH3+6NO27X+12H2O,其中X的化学式是 。?
答案
1.(1)①③ (2)①②④ (3)②⑤ (4)④⑤
2.(1)3Fe+2O2Fe3O4
(2)2NaOH+CuSO4Cu(OH)2↓+Na2SO4
(3)2H2O2H2↑+O2↑
3.D [解析]
镁在空气中燃烧的化学方程式中氧化镁的化学式书写错误,正确的化学方程式为2Mg+O22MgO;二氧化碳和水反应的化学方程式中“↑”标错,反应物中不能标“↑”,正确的化学方程式为CO2+H2OH2CO3;水分解的化学方程式中缺少反应条件,正确的化学方程式为2H2O2H2↑+O2↑。
4.(1)2 1 2 (2)1 5 3 4
(3)4 11 2 8 (4)1 2 1 1
(5)6 6 1 6 (6)4 3 2 6
(7)8 3 9 4
5.(1)H2O H2 O2 (2)通电
6.A 7.C
8.B [解析]
反应后的生成物中,共有4个碳原子、1个硫原子、12个氧原子、4个氢原子,根据质量守恒定律,反应前后原子的种类和数目不变,且反应物中已有12个氧原子,则1个X分子中含有4个碳原子、1个硫原子、4个氢原子,所以X的化学式是C4H4S。
9.D [解析]
由反应的微观示意图可知,该反应是硫化氢与氧气在点燃的条件下反应生成二氧化硫和水,化学方程式为2H2S+3O22SO2+2H2O。反应中硫元素由-2价变为+4价,因此反应后硫元素化合价升高;生成物是二氧化硫和水,均为氧化物;由化学方程式可知,反应前有5个分子,反应后变成了4个分子,故反应后分子总数减少;由化学方程式可知,参加反应的甲、乙的分子个数比为2∶3。
10.D [解析]
由反应的微观示意图可以看出,反应物是NO和NH3,生成物是N2和H2O,所以化学方程式为6NO+4NH35N2+6H2O;氧化物是由两种元素组成,且其中一种元素是氧元素的化合物,所以该反应中的一氧化氮和水属于氧化物,氨气不属于氧化物;一氧化氮是由一氧化氮分子构成的,每个一氧化氮分子是由一个氧原子和一个氮原子构成的;由质量守恒定律可知,反应前后原子的种类与数目保持不变。
11.D [解析]
由化学方程式可知,反应物中含有2a个碳原子、6a个氢原子、2b个氧原子,生成物中含有m个碳原子、2n个氢原子、(2m+n)个氧原子。由反应前后碳原子个数不变,可得2a=m;由反应前后氢原子个数不变,可得6a=2n,即3a=n,则3m=2n;根据反应前后氧原子个数不变,可得2b=2m+n。
12.D [解析]
将C的化学式AB3,代入各化学方程式中,再根据等号两边A、B原子个数是否分别相等进行判断。将C的化学式AB3,代入2AB2+B22C中得2AB2+B22AB3,等号两边A、B原子个数相等。
13.D [解析]
密闭容器内有a个CO分子和b个O2分子,则容器内碳原子和氧原子的个数比是a∶(a+2b),用电火花点燃充分反应后,根据质量守恒定律,碳原子和氧原子的个数不变。故其个数比也不会变化,仍然为a∶(a+2b)。
14.2?1
15.(1)4KClO33KClO4+KCl
(2)NaClO+2HClCl2↑+NaCl+H2O
(3)3CO+Fe2O32Fe+3CO2
(4)2NH4H2PO42NH3↑+3H2O+P2O5
(5)2NO+2CON2+2CO2 N
[解析]
(5)一氧化氮和一氧化碳在催化剂的催化作用下转化成无污染的一种单质和一种化合物,根据质量守恒定律,生成的单质和化合物应分别是氮气和二氧化碳,反应的化学方程式为2NO+2CON2+2CO2。反应中化合价降低的元素是氮元素,由+2价变为0价,其元素符号为N。
16.(1)3H2+N22NH3
(2)③
(3)N21 化学方程式
第1课时 质量守恒定律
【基础练习】
知识点
1 质量守恒定律
1.某科学兴趣小组利用如图1所示装置进行质量守恒定律的探究。
图1
给锥形瓶加微热,观察到瓶中? ,白磷燃烧结束时天平 (填“平衡”或“不平衡”)。冷却至室温后,发现天平 (填“平衡”或“不平衡”)。说明在化学反应前后,物质的总质量 。?
2.根据所学知识,判断下列实验能够直接用于验证质量守恒定律的是( )
图2
知识点
2 质量守恒定律的微观解释
3.据图3分析化学反应前后质量守恒的原因,其中说法错误的是( )
图3
A.化学反应的过程,就是反应物的原子重新组合的过程
B.反应前后原子的种类没有改变
C.反应前后原子的数目发生了改变
D.反应前后原子的质量没有改变
4.化学反应前后,一定发生变化的是 ,一定不发生变化的是 ,可能发生变化的是 。(均填序号)?
①原子的种类 ②原子的数目 ③分子的种类
④分子的数目 ⑤元素的化合价 ⑥元素的种类
⑦物质的种类 ⑧反应前后物质的总质量
知识点
3 质量守恒定律的应用
5.10
g
A和足量B混合加热,充分反应后生成8
g
C和4
g
D,则参加反应的B的质量为( )
A.10
g
B.12
g
C.2
g
D.无法判断
【能力提升】
6.下列说法中,符合质量守恒定律的是( )
A.蜡烛完全燃烧后,生成水和二氧化碳的质量之和等于蜡烛的质量
B.镁带在空气中燃烧后,生成物的质量比镁带的质量增加了
C.水结冰前后,质量保持不变
D.粗盐提纯实验中得到的精盐的质量和滤纸上沙子的质量之和等于溶解的粗盐的质量
7.10
g细铁丝在充足的氧气中完全燃烧,生成物的质量( )
A.小于10
g
B.等于10
g
C.大于10
g
D.小于或等于10
g
8.物质a和b在一定条件下反应生成物质c和d的微观示意图如图4所示。下列说法中正确的是( )
图4
A.物质c是一氧化碳
B.该反应不符合质量守恒定律
C.该反应前后,原子的种类发生改变
D.该反应前后,分子的数目保持不变
9.古代的炼金术士曾梦想以贱金属(如铜)、汞、硫等为原料,通过化学变化来制贵金属(如黄金)。该梦想不可能实现,其根本原因是( )
A.贵金属的化学性质稳定
B.没有达到反应的条件
C.化学反应前后元素的种类不变
D.反应中没有催化剂
10.把一定质量的甲、乙、丙、丁四种物质放入一个密闭容器中,在一定条件下反应一段时间后,测得反应前后各物质的质量如下表,则下列说法中错误的是( )
物质
甲
乙
丙
丁
反应前的质量/g
7.6
2.0
0.2
0
反应后的质量/g
3.2
x
5.8
0.4
A.x=0.4
B.丁一定是单质
C.甲和乙是反应物
D.反应中甲、丙的质量变化之比是11∶14
11.据图5回答问题。
图5
(1)镁条在空气中完全燃烧生成氧化镁(只考虑氧气参加反应,下同),若固体质量变化用图甲表示,则m2与m1之差表示 的质量。?
(2)实验中观察到白烟升起(如图乙所示),当镁条完全燃烧后,称得石棉网上固体的质量比反应前的镁条轻,其原因可能是?
。?
12.
将等容积、等质量(包括瓶塞、导管、燃烧匙)的甲、乙两个集气瓶置于天平左右两盘,并调至平衡,然后分别放入等质量的白磷和木炭,如图6所示。先关闭a、b,使白磷和木炭充分燃烧,待冷却至室温后,再打开弹簧夹a、b。
图6
(1)写出甲瓶中反应的符号表达式:? ;写出乙瓶中反应的符号表达式:
? 。?
(2)打开弹簧夹a、b时观察到的现象是 。?
A.甲瓶中进水
B.乙瓶中进水
C.甲、乙两瓶中都进水
D.甲、乙两瓶中都不进水
(3)某同学发现此时天平的指针向左偏,原因是 。?
(4)若撤掉水槽,将甲、乙两瓶直接用一导管连接(其他条件不变),重做该实验。当白磷和木炭充分燃烧,并使两瓶恢复到原来的温度,此时的天平将 。?
A.仍处于平衡状态
B.偏向右
C.偏向左
D.无法确定
自|我|提|升
13.【例题】
某物质在9.6
g氧气中恰好完全燃烧,生成8.8
g二氧化碳和5.4
g水,请判断该物质中含有哪些元素?
【提示】
根据质量守恒定律,反应前后各元素种类不变,从而初步推断出该物质中一定含有 、 两种元素。?
要判断是否含有氧元素,可以根据反应前后氧元素质量不变,先计算8.8
g二氧化碳和5.4
g水中共含有氧元素的质量,再与参加反应的氧气的质量进行比较,从而判断出该物质中是否含有氧元素。
8.8
g
二氧化碳中含有氧元素的质量为:8.8
g×( ×100%)= g,5.4
g水中含有氧元素的质量为:5.4
g×( ×100%)= g,?
生成物8.8
g二氧化碳和5.4
g水中所含氧元素的质量总和= g (填“>”“<”或“=”)9.6
g,则该物质中一定 (填“有”或“没有”)氧元素。?
【变式】
某密闭容器中有X、氧气、二氧化碳三种物质,在一定条件下充分反应,反应前后各物质的质量如下表:
物质
X
O2
CO2
H2O
反应前的质量/g
46
128
1
0
反应后的质量/g
0
待测
89
54
下列判断中,正确的是( )
A.物质X由碳、氢两种元素组成
B.物质X由碳、氢、氧三种元素组成
C.充分反应后剩余氧气的质量为16
g
D.生成二氧化碳与水的质量比是89∶54
答案
1.白磷燃烧,产生大量白烟,放出热量 不平衡 平衡 保持不变
2.D [解析]
红墨水溶解于水中发生的是物理变化,故不能验证质量守恒定律;蜡烛燃烧过程中有气体参加反应和生成,装置未封闭,不能验证质量守恒定律;镁条在空气中燃烧,因装置未密闭且有气体参加反应,故不能直接验证质量守恒定律;硫酸铜和氢氧化钠在溶液中反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,没有气体参加反应,也没有气体生成,反应前后容器中物质的总质量保持不变,故能直接验证质量守恒定律。
3.C [解析]
化学反应的实质就是分子分成原子,原子重新组合形成新的分子,反应前后原子的种类、数目和质量都保持不变。
4.③⑦ ①②⑥⑧ ④⑤
[解析]
质量守恒定律要抓住“六个不变”“两个一定变”“两个可能变”:
六个不变
宏观
反应前后物质的总质量不变
元素的种类不变
元素的质量不变
微观
原子的种类不变
原子的数目不变
原子的质量不变
两个一定变
物质的种类一定变
构成物质的分子种类一定变
两个可能变
分子的总数可能变
元素的化合价可能变
5.C 6.B
7.C [解析]
细铁丝在充足的氧气中完全燃烧生成四氧化三铁。根据质量守恒定律判断,生成物的质量等于参加反应的铁与氧气的质量之和,故其一定大于细铁丝的质量。
8.D [解析]
根据微观示意图可得出物质c为二氧化碳;一切化学反应都遵循质量守恒定律;化学反应前后原子的种类、数目、质量都不变,分子的数目可能改变。
9.C [解析]
由质量守恒定律可知,化学反应前后元素的种类不变,所以炼金术士不能通过化学变化以贱金属(如铜)、汞、硫等为原料制得贵金属(如黄金)。
10.B
11.(1)参加反应的氧气
(2)部分生成物以白烟的形式逸散到空气中
[解析]
(1)镁和氧气反应生成氧化镁,若固体质量变化用图甲表示,则m2与m1之差表示参加反应的氧气的质量。(2)通过观察可知,镁燃烧时,生成的一部分氧化镁以白烟的形式逸散到了空气中,导致石棉网上固体的质量反而比反应前的镁条还轻。
12.(1)P+O2P2O5 C+O2CO2
(2)A
(3)左盘集气瓶内气压小,大气压将水压入集气瓶内,质量增加
(4)C
[解析]
(2)白磷燃烧时,消耗甲瓶中的氧气,导致压强减小,水进入甲瓶中;木炭燃烧时,消耗乙瓶中的氧气,生成二氧化碳气体,压强几乎不变,水不能进入乙瓶中。(3)白磷燃烧消耗氧气,生成五氧化二磷固体,木炭燃烧消耗氧气,生成二氧化碳气体,则甲瓶内压强减小,乙瓶内压强变化不大,故打开弹簧夹,水进入甲瓶,质量增加,指针向左偏。(4)由于甲瓶中白磷燃烧消耗氧气,从而使甲瓶内压强减小;而乙瓶中木炭燃烧生成二氧化碳气体,乙瓶内压强几乎不变,乙瓶中的气体会进入甲瓶,使得甲瓶的总质量大于乙瓶的总质量,所以天平指针偏向左。
13.【例题】
该物质中含有碳、氢、氧三种元素。
【提示】
碳 氢 6.4 4.8 11.2 > 有
【变式】
B [解析]
由题意可得:X反应后质量减少46
g,二氧化碳质量增加88
g,水质量增加54
g,根据质量守恒定律,氧气的质量应该减少96
g,最终剩余氧气32
g。生成二氧化碳和水的质量比为88∶54。由元素守恒可知,X中一定含有碳、氢两种元素,可能含有氧元素,再经计算求出88
g二氧化碳和54
g水中共含有氧元素的质量为112
g,大于参加反应的氧气的质量,得出X中含有氧元素。
