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第五單元　化學(xué)方程式 目錄： 考點(diǎn)梳理 規(guī)律方法探究 自主測試 考點(diǎn)梳理 一、質(zhì)量守恒定律 1.定義 _參加化學(xué)反應(yīng)___的各物質(zhì)的質(zhì)量總和，等于__反應(yīng)后生成__的各物質(zhì)的質(zhì)量總和。 2.理解 (1)定律是針對化學(xué)變化而言的，不能用于解釋物理變化中的質(zhì)量守恒。 (2)定律中“參加反應(yīng)的各物質(zhì)質(zhì)量”是指實(shí)際參加了化學(xué)反應(yīng)的質(zhì)量，未參加反應(yīng)的質(zhì)量不能計(jì)算在內(nèi)。 (3)從微觀角度分析，“質(zhì)量守恒”的原因是：化學(xué)反應(yīng)前后，原子的種類、數(shù)目、質(zhì)量都沒有改變。 3.應(yīng)用 (1)解釋反應(yīng)前后物質(zhì)的質(zhì)量變化及用質(zhì)量差確定某一物質(zhì)的質(zhì)量。 (2)推斷反應(yīng)物或生成物的化學(xué)式。 (3)確定物質(zhì)的組成元素。 (4)進(jìn)行各物質(zhì)間量的計(jì)算。 二、化學(xué)方程式 1.定義 用__化學(xué)式__來表示化學(xué)反應(yīng)的式子。 2.意義 (1)質(zhì)的方面：表明__反應(yīng)物__和_____生成物__及反應(yīng)條件。 3.讀法(以4P+5O2 2P2O5為例) (1)質(zhì)的方面 磷和氧氣在__點(diǎn)燃_的條件下反應(yīng)生成_五氧化二磷__。 (2)量的方面 ①每_124__份質(zhì)量的磷和_160__份質(zhì)量的氧氣完全反應(yīng)生成__284__份質(zhì)量的___五氧化二磷__。 ②每__4_個(gè)磷原子和__5_個(gè)氧氣分子完全反應(yīng)生成_2_個(gè)_五氧化二磷__分子。 4.書寫原則 (1)必須以__客觀事實(shí)為基礎(chǔ)，絕不能憑空臆想、臆造事實(shí)上不存在的_物質(zhì)_和化學(xué)反應(yīng)_。 (2)要遵守__質(zhì)量守恒定律__，等號兩邊的各原子的_種類___與__數(shù)目__必須相等。 注意： (1)化學(xué)方程式必須尊重客觀事實(shí)。 (2)在配平過程中不得更改化學(xué)式中的小角碼，只能更改化學(xué)式前的化學(xué)計(jì)量數(shù)。 (3)配平后不要忘記標(biāo)明反應(yīng)條件，缺少條件的化學(xué)反應(yīng)一般是不能發(fā)生的；在標(biāo)出生成物的狀態(tài)時(shí)要注意：如果反應(yīng)物和生成物中都有氣體，氣體生成物就不注“↑”號。同樣，溶液中的反應(yīng)如果反應(yīng)物和生成物中都有固體，固體生成物也不注“↓”號。 6.配平化學(xué)方程式 (1)依據(jù)。 左右兩邊各元素的原子個(gè)數(shù)相等，即質(zhì)量守恒。 (2)方法。 ①觀察法：對于一些簡單的化學(xué)方程式，可直接觀察左右兩邊各物質(zhì)的化學(xué)式，在相應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)式前配上適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)計(jì)量數(shù)，使之相等即可。 ②最小公倍數(shù)法：選擇在反應(yīng)式兩邊各出現(xiàn)過一次，且原子個(gè)數(shù)相差較多的元素作為突破口，求出反應(yīng)物與生成物中該元素原子個(gè)數(shù)的最小公倍數(shù)，再推出各化學(xué)式前的化學(xué)計(jì)量數(shù)。 三、化學(xué)反應(yīng)的類型 1.根據(jù)反應(yīng)物、生成物的種類和數(shù)目分為四種基本類型 2.根據(jù)在化學(xué)反應(yīng)中得、失氧分類 四、根據(jù)化學(xué)方程式進(jìn)行的有關(guān)計(jì)算 1.計(jì)算依據(jù)：化學(xué)方程式中各物質(zhì)之間的質(zhì)量關(guān)系。 2.計(jì)算的步驟：“設(shè)、寫、找、列、求、答”，即：第一，設(shè)出未知數(shù)；第二，寫出正確的化學(xué)方程式；第三，找出已知量和未知量的質(zhì)量關(guān)系；第四，列出正確的比例式；第五，求出未知數(shù)；第六，寫出簡明答案。 為了便于記憶，化學(xué)方程式的計(jì)算可編成如下口訣： 一解二設(shè)最后答，化學(xué)方程式不能錯； 準(zhǔn)確找到質(zhì)量比，純量代入不摻假； 所有單位須一致，列式計(jì)算解決它。 3.基本題型： 第一，有關(guān)純凈物的化學(xué)方程式的計(jì)算； 第二，含雜質(zhì)物質(zhì)(雜質(zhì)不參加反應(yīng))的計(jì)算； 第三，溶液中的有關(guān)化學(xué)方程式的計(jì)算； 第四，過量計(jì)算； 第五，無數(shù)據(jù)(或缺數(shù)據(jù))計(jì)算； 第六，有關(guān)圖像及數(shù)據(jù)分析題。 規(guī)律方法探究 歸類示例一　質(zhì)量守恒定律 【例1】 在教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行“化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)物與生成物的質(zhì)量關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)探究。下圖中實(shí)驗(yàn)裝置和選用藥品分別以A、B、C、D表示： A、B、C、D四個(gè)實(shí)驗(yàn)分別由甲、乙、丙、丁四個(gè)組的同學(xué)來完成，他們都進(jìn)行了規(guī)范的操作、準(zhǔn)確的稱量和細(xì)致的觀察。 (1)A實(shí)驗(yàn)：白磷剛引燃，立即將錐形瓶放到天平上稱量，天平不平衡，結(jié)論是質(zhì)量不守恒。等錐形瓶冷卻后，重新放到托盤天平上稱量，天平平衡，結(jié)論是質(zhì)量守恒。你認(rèn)為結(jié)論正確的是　　　后一種　(填“前一種”或“后一種”)，而導(dǎo)致另一種結(jié)論錯誤的原因是_ 白磷燃燒放出的熱量使氣體受熱膨脹，氣球脹大產(chǎn)生浮力增大，使得天平不平衡。 (2)丙組同學(xué)認(rèn)為C實(shí)驗(yàn)說明了質(zhì)量守恒。請你從原子的角度說明守恒的原因：　因?yàn)榉磻?yīng)前后原子的種類、數(shù)目、質(zhì)量沒有改變　　　。乙、丁兩組同學(xué)得到的錯誤結(jié)論是“B、D兩個(gè)實(shí)驗(yàn)說明質(zhì)量不守恒”。請分析B實(shí)驗(yàn)不平衡的原因是　反應(yīng)后生成的CO2逸出，物質(zhì)的質(zhì)量減小??；D實(shí)驗(yàn)不平衡的原因是 反應(yīng)后生成的CO2逸出，物質(zhì)的質(zhì)量減小　鎂條與空氣中的氧氣反應(yīng)生成氧化鎂，生成氧化鎂的質(zhì)量大于鎂的質(zhì)量。 解析：(1)因?yàn)榘琢讋傄紩r(shí)，裝置內(nèi)氣體受熱膨脹，因此氣球脹大，氣球受到的浮力增大，所以立即將錐形瓶放到天平上稱量，天平不平衡，而待錐形瓶冷卻后，氣球縮小，因此重新放到托盤天平上稱量，天平平衡；(2)C實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蜃C明質(zhì)量守恒定律，是由于在化學(xué)反應(yīng)的過程中反應(yīng)物中的原子重新組合成生成物，反應(yīng)前后原子的種類、數(shù)目、質(zhì)量不變，因此反應(yīng)前后物質(zhì)的質(zhì)量相等；B實(shí)驗(yàn)中的鹽酸和碳酸鈣反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，二氧化碳?xì)怏w會逸出，使反應(yīng)后容器內(nèi)物質(zhì)的質(zhì)量減小，因此天平不平衡；D實(shí)驗(yàn)中鎂條燃燒時(shí)與空氣中的氧氣反應(yīng)生成氧化鎂，且反應(yīng)過程中產(chǎn)生的白煙擴(kuò)散到空氣中，因此天平不平衡。 歸類示例二　化學(xué)方程式及其書寫 【例2】 利用工業(yè)煤制乙二醇(重要的化工原料)，因具有低成本、低能耗、低排放等特點(diǎn)而具有非常廣闊的前景，該制備過程如下圖所示?；卮鹣铝袉栴}： (1)“造氣”過程的微觀示意圖如下，則制備合成氣的化學(xué)方程式為_ ________________。 (2)合成氣有還原性，可用于冶煉鋼鐵。請寫出合成氣與Fe2O3反應(yīng)的一個(gè)化學(xué)方程式： ___ ________ 。 (3)合成氣在不同催化劑作用下，可以合成不同的物質(zhì)。僅用合成氣為原料且原子利用率為100%，則不可能得到的物質(zhì)是___AC_____(填字母序號)。 A.草酸(HOOCCOOH) B.甲醇(CH3OH) C.尿素[CO(NH2)2] (4)從煤直接作燃料到用煤制取乙二醇，你得到的啟示是__化學(xué)能指導(dǎo)人類合理利用資源(其他合理答案也可)。 (2)CO與Fe2O3在高溫下反應(yīng)生成鐵和二氧化碳，H2與Fe2O3在高溫下反應(yīng)生成鐵和H2O； (3)根據(jù)反應(yīng)前后元素種類不變和質(zhì)量守恒定律，不可能得到草酸和含氮元素的尿素； (4)化學(xué)對資源的開發(fā)利用及促進(jìn)社會發(fā)展起著重要作用。 歸類示例三　化學(xué)反應(yīng)類型的判斷 【例3】 化學(xué)反應(yīng)有不同的分類方法。對下列反應(yīng)的分類錯誤的是(　A　) 解析：反應(yīng)8Al+3Fe3O4 4Al2O3+9Fe是一種單質(zhì)和一種化合物反應(yīng)生成另外一種單質(zhì)和另外一種化合物，因此該反應(yīng)屬于置換反應(yīng)，A項(xiàng)錯誤。 歸類示例四　根據(jù)化學(xué)方程式的計(jì)算 【例4】 向盛有100 g稀硫酸的燒杯中加入一定量的鎂粉，固體完全溶解后，再向所得溶液中加入NaOH溶液，所得沉淀質(zhì)量與加入NaOH溶液的質(zhì)量關(guān)系如圖所示。 (1)計(jì)算氫氧化鈉溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)。 (2)與氫氧化鈉溶液反應(yīng)所消耗H2SO4的質(zhì)量是多少克?(要求寫出計(jì)算過程) 答案：解:(1)設(shè)與硫酸鎂反應(yīng)消耗NaOH的質(zhì)量為x, 2NaOH+MgSO4Mg(OH)2↓+Na2SO4 80 58 x 8.7 g 8058=x8.7 g 解得x=12 g 氫氧化鈉溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12 g120 g-80 g100%=30% (2)設(shè)與氫氧化鈉溶液反應(yīng)所消耗H2SO4的質(zhì)量為y, 2NaOH　+　H2SO4Na2SO4+2H2O 80 98 80 g30% y 8098=80 g30%y 解得y=29.4 g 答：(1)氫氧化鈉溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%； (2)與氫氧化鈉溶液反應(yīng)所消耗H2SO4的質(zhì)量為29.4 g。 自主測試 1.用下列裝置來驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律(托盤天平未畫出)，能達(dá)到目的的是(　D 　) 解析：A.生成物中有氣體生成，裝置也不是密閉容器，不能驗(yàn)證；B.兩種物質(zhì)不反應(yīng)，不能驗(yàn)證；C.鎂帶在空氣中燃燒，反應(yīng)后固體質(zhì)量會明顯增大，因?yàn)橛醒鯕鈪⒓?，另外該裝置也不是在密閉容器中進(jìn)行，不能驗(yàn)證；D.鐵與硫酸銅反應(yīng)生成銅與硫酸亞鐵，反應(yīng)物中沒有氣體參加，生成物中也沒有氣體生成，裝置可不密閉，可以驗(yàn)證。 2.在下列各項(xiàng)中，化學(xué)反應(yīng)前后肯定沒有發(fā)生改變的是 (　B　) ①原子的數(shù)目?、诜肿拥臄?shù)目?、墼氐姆N類?、芪镔|(zhì)的總質(zhì)量?、菸镔|(zhì)的種類?、拊拥姆N類 A.①③④⑤ B.①③④⑥ C.①④⑥ D.①②③⑤ 解析：根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)可知，反應(yīng)前后原子種類、數(shù)目、質(zhì)量沒有變化，故物質(zhì)總質(zhì)量不變，元素種類不變。而化學(xué)變化是產(chǎn)生新物質(zhì)的變化，因此物質(zhì)種類一定改變，分子個(gè)數(shù)可能改變。 3.科研人員研發(fā)了一種以甲醇為原料的新型手機(jī)電池，其容量為鋰電池的10倍，可連續(xù)使用一個(gè)月才充一次電，其電池反應(yīng)原理為2CH3OH+3X+4NaOH == 2Na2CO3+6H2O，其中X的化學(xué)式為(　A　) A.O2 B.CO C.CO2 D.H2 4.下列化學(xué)方程式書寫正確的是(　B　) A.Fe2O3+4HCl ==2FeCl2+3H2O B.CuSO4+2NaOH ==Cu(OH)2↓+Na2SO4 C.3Fe+2O2 == Fe3O4 D.2KNO3+CaCl2 ==2KCl+Ca(NO3)2 解析：氧化鐵與鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵(FeCl3)和水，故A錯誤；鐵與氧氣在點(diǎn)燃的條件下生成四氧化三鐵，故C錯誤；硝酸鉀與氯化鈣反應(yīng)沒有沉淀、氣體或水生成，不能發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，故D錯誤。 5.從2H2+O2 2H2O中獲取的信息錯誤的是(B　　) A.在反應(yīng)前后，元素的種類沒有變化 B.在常溫下氫氣和氧氣混合就可以發(fā)生反應(yīng) C.4 g氫氣與32 g氧氣完全反應(yīng)，可以生成36 g水 D.在反應(yīng)前后，氫原子和氧原子的數(shù)目都沒有改變 解析：由化學(xué)方程式可知，氫氣與氧氣在點(diǎn)燃的條件下才能反應(yīng)，故常溫下氫氣和氧氣混合不會發(fā)生反應(yīng)。 6.在密閉容器里放入四種物質(zhì)，使其在一定條件下充分反應(yīng)，數(shù)據(jù)如下表，表述正確的是(　D　) A.未測值為3 g B.丙一定是催化劑 C.該反應(yīng)屬于分解反應(yīng) D.甲與乙反應(yīng)的質(zhì)量比為14∶3 解析：根據(jù)質(zhì)量守恒定律，未測物質(zhì)乙的質(zhì)量=(25 g+15 g+1 g+5 g)-(11 g+1 g+22 g)=12 g，A項(xiàng)錯誤；丙的質(zhì)量不變，因此丙可能是該反應(yīng)的催化劑，B項(xiàng)錯誤；反應(yīng)后甲質(zhì)量減少了14 g，因此甲是反應(yīng)物，丁的質(zhì)量增加了17 g，因此丁是生成物，乙物質(zhì)減少了3 g，因此乙是反應(yīng)物，因此該反應(yīng)屬于化合反應(yīng)，C項(xiàng)錯誤。 7.下圖是某化學(xué)反應(yīng)的微觀示意圖，從圖中獲得的信息錯誤的是(　B　) A.該圖表示的是一個(gè)化合反應(yīng) B.該圖表示反應(yīng)物和生成物都有兩種 C.原子是化學(xué)變化中的最小粒子 D.化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)物、生成物的微粒個(gè)數(shù)比可表示為2∶1∶2 解析：根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的微觀示意圖可知，該反應(yīng)為1個(gè)單質(zhì)的分子和2個(gè)相同化合物的分子在一定條件下，生成2個(gè)相同的新化合物的分子，B項(xiàng)錯誤。