45化学方程式.docx
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45化学方程式
4.5化学方程式
一、学习目标
1、质量守恒定律的内容及微观解释
2、化学方程式的含义、书写原则及相关计算
二、基础知识自清
1、在化学反应中,,等于这就是质量守恒定律。
2、在化学变化中,不变,不变,不变。
3、书写化学方程式要遵循两个原则:
,
。
4化学方程式所用符号的意义:
符号
+
=
△
↑
↓
意义
5、化学方程式既定性地表明,也定量地表明
。
据此,可以计算出。
三、新课导学
1、质量守恒定律
(1)实验探究:
思考:
要确保实验成功,所选择的实验应该满足什么条件?
选择的实验如果既不产生气体,也不和空气中的任何成分反应,此时,实验可以在敞口容器中进行,如果选择的实验产生气体或者和空气中的某一成分反应,则实验应该在密闭的容器中进行。
(2)正确理解质量守恒定律的含义:
思考:
①例如2g氢气和2g氧气充分反应后,生成水的质量是多少?
10g水与10g酒精混合后,所得质量符合质量守恒定律吗?
②化学反应前后,质量为什么守恒?
用分子、原子的观点进行解释。
③对化学反应前后,不变的量和改变的量有哪些?
(3)质量守恒定律的应用:
①某同学在实验中发现:
铁器生锈后质量增加,木材燃烧后质量减少。
据此,
他推断质量守恒定律也有例外。
你认为这位同学的推断对吗?
为什么?
②某物质燃烧后生成二氧化碳和水,请判断该物质由什么元素组成?
2、化学方程式
(1)化学方程式的定义:
思考:
什么是化学方程式?
书写化学方程式应该遵循什么原则?
(2)化学方程式的书写步骤:
思考:
怎样书写化学方程式,具体步骤是什么?
在什么情况下才标出气体生成或固体生成符号?
写出下列反应的化学方程式:
磷在空气中燃烧,铁丝在氧气中燃烧,高锰酸钾加热制氧气,电解水。
(3)化学方程式的配平方法:
①最小公倍法②观察法③奇数偶数法④定“1”法
练习:
配平下列方程式
Al+Fe3O4——Al2O3+Fe
Fe2O3+CO高温Fe+CO2
FeS2+O2Fe2O3+SO2
C2H2+O2CO2+H2O
(4)〔小结〕书写化学方程式具体步骤(韵语)
左边反应物,右边生成物
写好化学式,方程要配平
短线改等号,条件要注明
生成气体或沉淀,上下箭头来分清。
(4)化学方程式表示的意义:
思考:
化学方程式上可以看出哪些信息?
小结:
质的方面——反应物、生成物反应条件
1、宏观:
反应物、生成物之间的质量比
涵义量的方面
2、微观:
反应物和生成物的粒子及粒子个数比
反应前后质量守恒
3、根据化学方程式的计算
(1).根据化学方程式计算的步骤
①设:
根据题意设未知数;
②写:
书写正确的化学方程式;
③找:
找出已知量和未知量的质量关系;
④列:
列出比例式并求解;
⑤答:
检查结果,简明作答。
(2).根据化学方程式计算应该注意的事项
①正确书写化学方程式,准确列出有关反应物或生成物的质量比;
②列式时,各物质的质量单位必须统一,对应关系要正确;
③反应物、生成物都必须是纯净物,如果是混合物,应该不纯物的质量按题意转化为纯净物的质量;
④解题的过程要完整,规范
⑤设未知数是要指明物理量,不要带单位。
常见题型
1.利用质量守恒定律的相关信息,如何求反应物的质量及相互质量比?
例1已知在反应3A+2B=2C+D中,反应物A、B的质量比为3:
4。
当反应生成C和D的质量共140g时,B消耗的质量为_________g。
分析:
此题能根据质量守恒定律,由于生成物C和D的质量共140g,所以A和B的质量之和也应为140g。
由于反应物A、B的质量比为3:
4,则可将物质总质量视为7份(3+4=7),A占其中3份,B占其中4份。
所以消耗B的质量为140÷7×4=80g。
例2在化学反应3X+4Y=2Z中,已知X和Z的相对分子质量分别是32和102,则Y的相对分子质量为_____。
分析:
此题是根据质量守恒定律确定Y的相对分子质量。
解题时,首先要确定4Y的值,即3×32+4Y=2×1024Y=2×102-3×32=108Y=27
2.已知反应物(或生成物)的质量(或密度、体积),如何求另一反应物(或生成物)的质量(或体积)?
例3中国登山协会为纪念我们首次攀登珠穆朗玛峰成功50周年,再次组织攀登珠峰活动。
阿旺扎西等一行登山运动员于2003年5月21日13:
40成功登顶。
假如每位运动员冲顶时消耗自带的液氧4.8g。
求:
(1)这些氧气在标准状况下的体积是多少升?
(标准状况下氧气密度为1.43g/L)
(2)若在实验室用高锰酸钾为原料制取相同质量的氧气,需要多少千克的高锰酸钾?
(3)用这种方法给登山运动员供氧,是否可行?
简述理由。
答:
(1)4.8kg氧气在标准状况下的体积为
(2)设需要高锰酸钾的质量的质量为x
2KMnO4
K2MnO4+MnO2+O2↑
31632
x4.8kg
(3)不行。
此法成本太高,经济上不合算;或在实验室制如此多氧气,耗时太长。
分析:
此题难度不高,主要考查学生有关化学方程式计算的两个重要的注意点:
1.气体体积和气体质量的换算(即气体体积=气体质量÷气体密度);2.化学方程式中单位的换算,如题目中出现“kg”与“g”之间的换算。
此题中不仅仅是一道有知识背景的简单计算,还考查了学生仔物质制备时是否考虑原料成本和反应时间的因素。
3.已知混合物中的一反应物(或生成物)的质量,如何求混合物中另一反应物(或生成物)的质量?
例4煅烧含碳酸钙80%的石灰石100t,生成二氧化碳多少吨?
若石灰石中的杂质全部进入生石灰中,可以得到这样的生石灰多少吨?
解:
设生成二氧化碳的质量为x
CaCO3
CaO+CO2↑
10044
100t×80%x
x=35.2t
生石灰的质量:
100t-35.2t=64.8t
4.利用化学反应测定的实验数据,如何进行物质的计算和推断?
例5小强同学前往当地的石灰石矿区进行调查,他取回了若干块矿石样品,对样品中碳酸钙的质量分数进行检测,采用了的办法如下:
取用8g这种石灰石样品,把40g稀盐酸分4次加入,测量过程所得数据见下表(已知石灰石样品中含的杂质不溶于水,不与盐酸反应)。
请计算:
(1)8g石灰石样品中含有杂质多少克?
(2)样品中碳酸钙的质量分数是多少?
(3)下表中m的数值应该为多少?
序号
加入稀盐酸质量(g)
剩余固体质量(g)
第1次
10
5.5
第2次
10
m
第3次
10
1.2
第4次
10
1.2
(4)要得到280kgCaO,需要质量分数为80%的石灰石多少千克?
(化学方程式:
CaCO3
CaO+CO2↑)
解:
(1)8g石灰石样品中含有杂质为1.2g。
(2)样品中碳酸钙的质量分数=
=85%
(3)m=5.5g-(8g-5.5g)=3g
(4)设需要80%的石灰石的质量为x
CaCO3
CaO+CO2↑
10056
X×80%280kg
x=625kg
分析:
此题通过不断改变所加入的稀盐酸的质量,观察剩余固体的质量来判断稀盐酸何时不足,石灰石中CaCO3何时完全反应。
由表中数据可知,在第三次加入10g盐酸后,固体剩余物质量不再减少,说明剩余的1.2g固体不和稀盐酸反应,应为杂质。
然后,用8g石灰石样品质量-杂质质量=CaCO3质量。
再除以样品质量,即可求出样品中碳酸钙的质量分数。
第三小问也可从题意得出正解,即第一次加10g酸时固体的质量减少应和第二次一样,所以第二次剩余的固体质量就是3g。
最后一问可利用含杂质问题的解题方法处理。
练一练
1、用加热氯酸钾与少量二氧化锰混合物的方法,制得氧气6.0,求被分解的氯酸钾的质量是多少?
2、把干燥纯净的氯酸钾和二氧化锰的混合物15.5装入大试管中,加热制取氧气,待完全反应后,将试管冷却,称量得到固体物质10.7计算10.7固体物质中所含各物质的质量。
四、反馈检测
一、选择题(每小题只有一个正确选项)
1、参加化学反应的物质在化学反应前后一定发生改变()
A、原子的种类B、元素的质量C、分子的数目D、物质的种类
2、宣传科学知识,介绍高新科技,揭露伪科学,是我们每个同学的义务,下列选项中属于伪科学的是()
A、高温高压下,石墨变成金刚石
B、将空气中的氮气转化为氮的化合物
C、用催化剂将水变成燃料油
D、在一定条件下,将水转化为氢气和氧气
3、下列叙述符合质量守恒定律的是()
A、3g碳与10g氧气反应一定生成13g二氧化碳
B、镁的质量与其燃烧后生成的氧化镁的质量相等
C、100mL的水加入100mL的酒精一定是200mL
D、8g硫与8g氧气完全反应一定生成16g二氧化硫
4.判断下列事实:
①蜡烛燃烧后质量变小了;②镁条燃烧后质量变大了;③湿衣服晒干后变轻了;④高锰酸钾加热后所得固体的质量减少了。
其中能用质量守恒定律解释的是()
A.只有③B.③④C.①②④D.都可以
5、下列叙述正确的是()
A、根据质量守恒定律,1L氢气和1L氧气反应生成2L水
B、3g碳与9g氧气完全反应生成12g二氧化碳
C、水加热沸腾一段时间后质量减少,符合质量守恒定律
D、蜡烛燃烧生成水和二氧化碳,符合质量守恒定律
6.化学方程式“2H2+O2
2H2O”表示的含义是()。
①氢气和氧气在点燃的条件下反应生成水
②氢气、氧气、水三者之间的分子数之比为2:
1:
2
③4份质量的氢气和32份质量的氧气完全反应生成36份质量的水
④氢气加氧气等于水
A.①②③B.①④C.②③④D.①③④
7.在3Fe+202
Fo3O4的反应中各物质之间的质量比为()。
A.3:
2:
1B.21:
8:
29C.7:
8:
29D.56:
32:
160
8、硝化甘油(C3H5N3O9)可用于治疗心绞痛,因为它在人体内被缓慢氧化生成A气体:
4C3H5N3O9+5O2=12A+12CO2+10H2O,则A的化学式为()
A.NOB.NO2C.N2D.N2O
9、根据质量守恒定律,电解氯化钠的水溶液,不可能得到的生成物是()
A、KNO3B、H2C、Cl2D、NaOH
10、将A克H2和B克O2通入真空的密闭容器中,点燃充分反应后,密闭容器中的物质的质量为()
A、18(A+B)克B、34克C、(A+B)克D、无法确定
11、1.6g某物质在空气中燃烧后生成4.4gCO2和3.6gH2O,该物质的组成中()
A、只含有碳、氢元素
B、肯定含有碳、氢元素,可能含有氧元素
C、含有碳、氢、氧三种元素
D、无法判断
12、化合物A和化合物B发生反应的化学方程式可以表示为:
A+6B=2C+3D,已知40克A和24克B相互都完全反应后,生成42.6克D,则生成C的质量是()
A.49.8克 B.37.4克 C.21.4克 D.10.7克
13、在一个密闭容器内有X、Y、Z、Q四种物质,在一定条件下充分反应,测得反应前后各物质的质量如下:
物质
X
Y
Z
Q
反应前质量/g
4
10
1
25
反应后质量/g
未测
21
10
9
下列说法中不正确的是()
A、该反应为分解反应
B、该反应遵守质量守恒定律
C、X中未测值为零
D、若Q为氧气,则该反应为氧化反应
二、填空题
14.根据化学方程式的书写原则,分析下列化学方程式违背了什么原则。
(1)Fe+O2
Fe2O2,违背了;
(2)Fe+O2
Fe3O4,违背了。
15.某学生写了下面四个化学方程式:
①Al+O2↑=AlO2②KMnO
K2MnO4+MnO2+O2
③P+O2=P2O5④2H2O通电2H2+O2↑
根据下列问题填写答案(填序号)
(1)化学式写错的有
(2)化学式正确但未配平的有
(3)末注明反应条件的有
(4)气体符号使用不当或有遗漏的有
16、三硝酸甘油酯“C3H5(ONO2)3”是一种炸药,撞击后发生爆炸,反应的化学方程式为:
4C3H5(ONO2)3=wN2+xCO2+yH2O+zO2,此化学方程式中化学计量数x,y之和为。
17、《美国化学会志》报道,中国科学家以二氧化碳与金属钠为原料,在一定条件下制得金刚石同时生成碳酸钠。
金刚石是一种昂贵的碳单质,可以加工成钻石、钻头等。
试写出此反应的化学方程式:
.
18、使12g镁分别在一定量的氧气中燃烧,得到如下实验数据:
第一次
第二次
第三次
镁的质量(g)
12
12
12
所给氧气的质量(g)
4
8
16
生成氧化镁的质量(g)
10
20
20
下列关于以上实验的说法中正确的是()
A、第一次实验中镁易燃烧完
B、三次实验中固体质量都增加了
C、第三次实验中氧气没有消耗完
D、只有第二次实验遵循质量守恒定律
三、计算题
19.以下是小意和小思两位同学解答一道计算题的实录。
请你一起参与研究并完成相关问题。
(计算结果精确到0.01)
[题目]已知:
2KClO3===2KCl+3O2↑,将10g氯酸钾和2g二氧化锰混合后放入试管中加热,收集所需量的氧气后,停止加热让试管冷却,称得试管内剩余固体的质量为7.2g。
求生成氯化钾的质量。
(1)小意很快得到算式:
(10g+2g–7.2g),该算式所得结果是(填化学式)的质量,反应中生成KCl的质量是多少?
(2)小思依据上述计算结果发现题目数据有问题。
请你通过简单的计算,论证他的发现。
(3)如何才能更正该题呢?
20.氧化钙和碳酸钙的固体混合物质量为120g,将其高温煅烧至碳酸钙完全分解,称得剩余固体的质量为84g,则原固体混合物中钙元素的质量分数?
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