人教新课标版初中九上第五单元化学方程式期末知识梳理Word文档格式.docx
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注意事项
写法
宏观读法
微观读法
质量关系到
依据
应用
读法
根据化学方程式计算(重点)
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知识点1:
质量守恒定律的内容、实质及理解
1.内容:
参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。
2.实质:
参加化学反应反应的原子重新组合形成新物质的过程。
即化学反应前后原子的种类、原子的数目、原子的质量没有改变,因此,化学反应前后物质的总质量守恒。
3.理解质量守恒定律要抓住“六个不变”,“两个一定改变”和“两个可能改变”
⑴六个一定不变:
反应物总质量、生成物的总质量不变、原子种类、原子数目、原子质量不变、元素种类。
⑵两个一定改变:
物质的种类、分子的种类一定改变。
⑶两个可能改变:
分子数目、元素的化合价可能改变。
4.质量守恒定律使用时注意的事项:
(1)“化学反应”是前提。
质量守恒定律的适用范围是化学变化,不适用于物理变化,任何化学变化都遵循质量守恒定律。
(2)“参加反应”是基础。
概念中明确指出是“参加反应”的各物质的质量总和,不参加反应的物质质量不能计算在内。
如蜡烛燃烧剩余的石蜡不算在内。
(3)“质量总和”是核心。
无论是参加反应的物质,还是反应后生成的物质,计算时不能漏掉任何一项。
如肉眼看不见的气体也应考虑在内。
(4)“质量守恒”是目的。
定律只适用于“质量”守恒,不包括体积守恒、分子数守恒等。
5.质量守恒定律的应用
⑴书写、配平化学方程式的依据;
⑵进行有关化学方程式式计算的基础;
⑶解释一些化学变化中质量变化的现象;
⑷推断化学反应中反应物或生成物的组成元素;
⑸推断化学反应中某物质的化学式或化学式前面的化学计量数;
⑹确定化学反应中某物质的相对分子质量;
⑺推断反应物或生成物中某物质的质量。
【典型例题】
【例1】下列说法中正确的是()
A.在化学反应A+B
C+D中,所加入的反应物A、B的质量分别为ag和bg,反应后的生成物C、D的质量分别为cg和dg,则一定是a+b=c+d
B.水通电分解后,看不到其它物质生成,因此不存在质量守恒
C.铁生锈后,铁锈的质量一定等于铁的质量
D.催化剂可以改变其它物质的化学反应速率,有催化剂参加的反应,遵守质量守恒定律
【解析】在质量守恒定律中,必须是参加反应的物质的质量总和与生成的物质的质量总和相等,所以加入的反应物不一定都参加了反应,须将反应物中可能过量的部分排除,如果反应物A和B恰好完全反应,则a+b=c+d关系式成立,如果A和B中有一种物质过量,关系式就不能成立,故A错;
水通电后生成氢气和氧气,氢气和氧气的质量等于分解水的质量,遵守质量守恒定律,故B错;
铁生锈反应中,是铁与空气中的氧气和水蒸气发生了复杂的反应,因此铁锈的质量应大于铁的质量,C错;
一切化学反应都可以用质量守恒定律来解释,答案D是正确的。
【答案】D
【点拨】在考虑物质质量总和时,不应忽视气态物质的存在,不管气态物质是反应物还是生成物。
【例2】镁带在耐高温的容器中密封(内含空气)加热,在下图中能正确表示容器里所盛的物质总质量变化的是()
【解析】从图像看横坐标是时间,纵坐标表示物质总质量;
镁带在耐高温的密闭容器中加热,一定发生了剧烈的化学反应,不论镁带与容器中的氧气恰好完全反应,还是镁带与氧气中某一种物质有剩余,它们的生成物或剩余物都仍然在密闭的容器中,根据质量守定律,密闭容器内物质的总质量在化学反应前后是不会改变的,而与时间的长短没有关系。
【答案】B
【例3】化学反应前后,肯定没有变化的是()
①原子的数目;
②分子的数目;
③元素的种类;
④物质的总质量;
⑤物质的种类;
⑥原子的种类
A.①③④⑤⑥B.①③④⑥
C.①④⑥D.①③⑤
【解析】化学反应的实质是分子分解成原子,原子重新组合成新分子,新的分子又聚集成新物质的过程。
在重新组合的过程中,原子的种类没有改变,原子的数目没有增减,原子的质量也没有变化,所以元素的种类也不改变,反应前后各物质的质量和必然相等。
物质的种类一定改变,分子的数目有可能改变。
【答案】B
【点拨】对于化学反应的五个不改变、两个一定改变和一个可能改变要牢记在心。
【例4】下列现象不能用质量守恒定律解释的是()
A.将2g氢气在16g氧气中燃烧,生成18g水
B.将20mL酒精与20mL水混合,总体积小于40mL
C.镁条燃烧后的质量比镁条质量大
D.蜡烛燃烧后质量变轻了
【解析】质量守恒定律只适用于化学变化,对物理变化毫无意义。
因此选择答案B。
镁条燃烧后质量增大的原因是吸收了空气中的氧气,蜡烛燃烧后质量减小的原因是蜡烛中的碳元素转化成了二氧化碳以及氢元素转化成了水蒸气排放到空气中去了的缘故。
【答案】B
知识点2:
化学方程式
1.概念:
用化学式表示化学反应的式子。
2.意义:
(以4P+5O2点燃2P2O5为例)
①质方面:
表示一化学反应的反应物、生成物及反应条件。
如:
磷和氧气在点燃条件下生成物氧化二磷。
②量方面:
表示一化学反应中各物质间的质量比。
表示每124份质量的磷和160份质量氧气在点燃条件下生成284份质量的五氧化二磷。
3.化学方程式的读法
化学方程式的读法有三种。
以C+O2点燃CO2为例:
(1)在点燃条件下,碳和氧气反应生成二氧化碳。
(2)在点燃条件下,每12份质量的碳和32份质量的氧气反应可生成44份质量的二氧化碳。
(3)在点燃条件下,一个碳原子和一个氧气分子反应可生成一个二氧化碳分子。
【例1】化学方程式2H2+O2
2H2O所表示的意义是()
①氢气和氧气在点燃的条件下生成水;
②每两个氢气分子和一个氧气分子反应生成两个水分子;
③每4份质量的氢气和32份质量的氧气恰好完全反应,生成36份质量的水
A.①③B.①②③C.②③D.①②
【解析】只要熟知化学方程式表示的三个意义,便不难选出答案。
【例2】某校化学兴趣小组对某化学反应进行了探究,并将实验测得结果填写在下表中,请你分析并填空:
物质
A
B
C
D
反应前质量/g
20
12
2
反应后质量/g
待测
(1)该反应的类型是;
(2)C物质可能是该反应的(填“反应物”、“生成物”或“催化剂”)。
(3)反应后D物质的质量是g
【解析】先比较各物质反应前后的质量变化,确定哪些是反应物、哪些是生成物。
反应后A的质量减少20g,B的质量减少10g,说明有20gA和10gB参加了反应,A和B一定是反应物;
而C的质量反应前后没有改变,说明C既不是反应物,也不是生成物,有可能是催化剂;
根据质量守恒定律,D物质的质量一定是增加的,且增加的质量等于A和B减少的质量,即D一定是生成物,生成了30g,加上本来存在的2g,待测数值为32g;
有两种物质是反应物,一种物质是生成物,所以该反应类型属于化合反应。
【答案】
(1)化合反应
(2)催化剂(3)32g
【例3】某同学根据“铁生锈后质量会增加”,推断出质量守恒定律也有例外。
你认为该同学的观点正确吗?
请加以解释。
【解析】铁生锈的原因是铁与空气中的氧气、水蒸气发生了一系列的复杂的化学反应所致,根据质量守恒定律可知:
铁锈质量=铁的质量+氧气质量+水蒸气质量。
故铁生锈后质量比原来增大了。
【答案】不正确;
铁生锈是铁与空气中的氧气、水蒸气发生了一系列的复杂的化学反应,所以铁生锈是化学变化,符合质量守恒定律,无一例外。
知识点3:
化学方程式的书写
1.书写原则:
①必须以客观事实为基础,绝不可凭空臆造事实上不存在的物质和化学反应;
②遵守质量守恒定律,即等号两边各种原子的种类和数目必须相等。
2.书写步骤:
①写:
左写反应物,右写生成物。
②配:
写好化学式,配平计量数;
③注:
中间连等号,条件要注明;
生成气体沉淀,箭头要表明。
常见反应条件有点燃、加热(△)、高温、通电、催化剂等。
当反应物中没有气体时,生成物中气体注明“↑”,当溶液中反应物没有固体,固体生成物后注明“↓”。
3.配平方法:
根据质量守恒定律要求化学方程式两边每种元素原子的总数相等,就需要配平,即在化学方程式两边的化学式前面配上适当的化学计量数。
①观察法适用于一些简单、直观的化学方程式,可以直接判断出各种物质化学式的化学计量数。
②最小公倍数法:
确定出化学方程式左右两边某元素的原子个数的最小公倍数,然后配上相应的化学计量数,使得该元素左右两边的原子个数相等。
还有奇数配偶法、代数法等。
【例1】根据化学方程式的书写原则,试分析下列化学方程式违背了什么原则:
(1)P+O2
PO2违背了;
(2)P+O2
P2O5违背了;
(3)4P+5O2
2P2O5↓违背了;
(4)C+O2
CO2↑违背了。
【解析】书写化学方程式必须遵循客观事实,遵守质量守恒定律。
(1)中PO2物质不存在;
(2)中等号两边磷原子和氧原子个数不相等;
(3)中不应该标“↓”,尽管P2O5是固体,但是“↓”符号一般只在有关溶液的反应中才可能标出;
(4)中不应该标“↑”,因为反应物中有氧气是气体。
(1)客观事实
(2)质量守恒定律(3)客观事实(4)客观事实
【例2】下列化学方程式书写工确的是()
A.氧化汞加热分解:
HgO
Hg+O2↑
B.铁丝在氧气中燃烧:
3Fe+2O2
Fe304
C.铝片投入稀硫酸中:
Al+H2SO4=AlSO4+H2↑
D.碳在氧气中燃烧:
C+O2=CO2
【解析】判断化学方程式的正误主要就是书写方程式的最后一步“查”,判断依据就是检查的重点:
检查项目有化学式是否正确、原子个数是否都已配平、条件是否有遗漏、生成物状态是否有漏标或多标。
A中氧原子个数前后不等,没有配平,错误;
B中铁燃烧生成四氧化三铁,是正确的方程式;
C中AlSO4物质不存在,是错误的化学式,因为硫酸铝中铝元素为+3,化学式应为Al2(SO4)3,正确化学方程式为2Al+3H2SO4===Al2(SO4)3+3H2↑;
D中没注明“点燃”这个反应条件,是错误的。
【例3】写出下列反应的化学方程式:
(1)硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液反应生成硫酸钠溶液和氢氧化铜沉淀。
。
(2)电解水。
(3)硫在氧气中燃烧。
(4)铁片插入硫酸铜溶液中生成了铜和硫酸亚铁。
(5)用二氧化锰作催化剂加热氯酸钾制取氧气。
【解析】书写化学方程式一定要根据化学方程式的书写的五个步骤:
“写”、“配”、“注”、“等”、“查”来完成。
(1)2NaOH+CuSO4=Na2SO4+Cu(OH)2↓
(2)2H2O
2H2↑+O2↑
(3)S+O2
SO2
(4)CuSO4+Fe=FeSO4+Cu
(5)
【例4】现有下列物质:
水、铁丝、氧气、硫磺、高锰酸钾,从中选出物质,写出符合下列要求的化学方程式各一个:
(1)物质燃烧生成黑色固体;
(2)有两种气体单质生成的分解反应;
(3)点燃物质,生成有刺激性气味的气体;
(4)一种物质受热分解生成三种物质。
【解析】
(1)燃烧后有黑色固体生成,很容易联想到铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁黑色固体;
(2)由有气体单质生成的分解反应可以想到水在通电的条件下分解出氢气和氧气;
(3)硫在氧气中燃烧属于化合反应,并具有刺激性气味的二氧化硫生成;
(4)一种物质受热分解生成三种物质,只有高锰酸钾制取氧气的反应。
(1)3Fe+2O2
Fe3O4
(2)2H2O
SO2(4)2KMnO4
K2MnO4+MnO2+O2↑
【点拨】本题综合了题干中各物质的性质,只有熟练地掌握这些性质才能做出正确的解答。
知识点4:
利用化学方程式的简单计算
1.依据:
任何化学方程式中各物质间的质量比为一定值。
2.步骤:
设:
设未知量
方:
书写正确的化学方程式
关:
列出已知量、未知量
比:
列出比例式
算:
求解
答:
写出简明答案
3.计算中常用的关系式
(1)m=ρv
(2)单位换算:
1L=1000mL,1mL=1cm3
(3)物质的纯度=纯物质的质量/不纯物质的质量×
100%
变形:
纯物质的质量=不纯物质的质量×
物质的纯度
不纯物质的质量=纯物质的质量÷
(4)物质的纯度(纯物质的质量分数)=1-杂质的质量分数
4.常见的计算类型
(1)利用化学方程式的简单计算;
(2)有关含杂质物质的化学方程式的计算;
(3)质量守恒定律结合化学方程式的综合计算。
5.注意:
(1)化学式必须书写正确
(2)化学方程式必须配平
(3)找准题意中的已知量和未知量
(4)化学方程式下各数据应为纯净物的质量,若为体积应利用密度换算为质量,若是混合物的质量,应利用纯度换算为纯净物质量。
【例1】在一个密闭容器内有X、Y、Z、Q4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:
下列说法正确的是()
A.该反应属于化合反应
B.该反应中X与Z是生成物
C.该反应中X与Y发生变化的质量比为35:
8
D.该反应中生成42gZ物质
【解析】根据质量守恒定律,反应后X的质量应为:
35g+8g+2g+5g-(1g+42g+3g)=4g。
再对比分析反应前后各物质质量的增减情况,即可判断出X、Y、Q是反应物,Z是生成物,且X的变化量为31g、Y的变化量为7g、生成Z的质量为40g。
进一步推知该反应可表示为:
X+Y+Q→Z,属于化合反应。
故答案应为A。
【答案】A
【例2】电解5.4g水,可生成氢气的质量为多少克?
【解析】电解水,氢气和氧气为生成物,已知反应物的质量为5.4g,求产物的质量,涉及的化学方程式是2H2O
2H2↑+O2↑,其中水和氢气的相对分子量之比为36:
4,根据以上信息列出比例式求解即可。
解法如下。
【答案】解:
设电解5.4g水,生成氢气的质量为X。
………………设未知数
2H2O
2H2↑+O2↑…………………………写方程式
364…………………………求质量关系
5.4gX
…………………………………………列比例式
解得X=0.6g………………………………………计算
答:
电解5.4g水,生成氢气的质量为0.6g。
………………检验作答
【点拨】按照“根据化学方程式计算的步骤”中的六个步骤进行计算,格式要规范。
【例3】甲醇(CH3OH)是一种有毒、有酒的气味的可燃性液体。
甲醇在氧气中不完全燃烧可发生如下反应:
8CH3OH+nO2
mCO2+2CO+16H2O。
若反应生成3.6g水,请计算:
⑴m值是__________。
⑵参加反应的氧气质量是多少克?
【解析】此题要求运用质量守恒定律,去确定计量数。
质量守恒定律不仅体现在宏观上总质量相等、元素的质量相等,还体现在微观上原子个数相等。
根据碳原子数反应前后相等,8=m+2,m=6;
反应前后氧原子个数为8+2n=6×
2+2+16,n=11,然后根据化学方程式,由生成3.6g水,求参加反应的氧气质量。
【答案】
(1)6;
(2)8+2n=6×
2+2+16,n=11
设参加反应的氧气质量为x………………………………设
8CH3OH+11O2
6CO2+2CO+16H2O………方
11×
32 16×
18………关
x 3.6g
…………………………………比
解得:
x=4.4g ……………………………算
参加反应的氧气为4.4g。
………………………………答
【例4】已知锌和硫酸反应,生成硫酸锌(ZnSO4)和氢气,求19.5g锌跟足量的稀硫酸反应,可生成氢气多少升?
(标况下氢气的密度为0.09g/L)
【解析】根据方程式计算时,用到的各物质的量都是质量,当已知数据或所求数据为体积时,一定要换算成质量,处理方法有两种:
可以先根据方程式求出质量,再换算成体积;
也可以直接设体积的未知量,在方程式质量关系中进行变换。
【答案】解法一:
设可制得氢气的质量为X。
Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑
652
19.5gX
X=0.6g
根据
所以
氢气的体积为:
可生成氢气的体积为6.67L。
解法二:
设可制氢气的体积为X。
0.09g/L
X=6.67L
【例5】煤是重要的化工原料,用煤做燃料不仅是极大的浪费,而且因煤中含有的硫在燃烧时生成SO2气体污染环境。
某城市平均每天消耗含硫1%的煤100t,问:
该城市一年向大气中排放了多少吨二氧化硫气体?
(一年按365天计算)
【解析】二氧化硫是大气污染物之一,绝大多数二氧化硫是由矿物燃料的燃烧产生的,尤其是含硫量比较多的原煤。
本题涉及的化学方程式为S+O2
SO2。
该题中是用含硫1%的煤,则100t煤中含硫的质量可以通过计算求得。
欲求该城市每年向大气中排放的二氧化硫,就要先求出该城市每天向大气中排放的二氧化硫,再乘以每年的天数即可。
【答案】设该市一天生成的SO2的质量为x。
S+O2
3264
100t
X
解得:
X=2t
故一年产生的SO2质量为365×
2t=730t。
该城市一年向大气中排放了730吨二氧化硫气体。
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- 新课 初中 第五 单元 化学方程式 期末 知识 梳理