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1、第 12 课时质量守恒定律化学方程式主题三物质的化学变化装置图实验现象及分析红磷燃烧产生了大量化学方程式:反应后再次称量,天平(填“平衡”或“不平衡”)考点一质量守恒定律1.探究实验白烟4P+5O2 2P2O5平衡装置图实验现象及分析铁钉与硫酸铜溶液反应铁钉表面产生了一种_色固体,溶液由_色变为色化学方程式:反应后再次称量,天平(填“平衡”或“不平衡”)（续表）红蓝Fe+CuSO4 FeSO4+Cu平衡浅绿装置图实验现象及分析盐酸与碳酸钠粉末反应产生了大量化学方程式:反应后再次称量,天平(填“平衡”或“不平衡”)（续表）气泡Na2CO3+2HCl 2NaCl+H2O+CO2不平衡装置图实验现象
2、及分析镁条燃烧发出,放出热量,生成一种色固体化学方程式:反应后再次称量,天平(填“平衡”或“不平衡”)（续表）耀眼白光白2Mg+O2 2MgO不平衡（续表）装置图实验现象及分析注意(1)在红磷燃烧的实验中:小气球可防止红磷燃烧产生的热量使瓶内气体迅速膨胀而冲开橡胶塞;要等到气球变瘪后再观察天平是否平衡,因为气球胀大产生的浮力会对天平平衡产生影响(2)探究质量守恒定律需选择发生化学变化,且现象明显的反应;对于有气体参加或有气体生成的反应,必须在密闭容器中进行2.内容:化学反应的质量总和,等于反应后生成的质量总和。(1)质量守恒定律只适用于化学变化;强调的是质量守恒,不适合体积守恒。(2)没有参加
3、反应的物质质量(反应物过量和催化剂等)和与反应无关的物质质量不计在总和中。(3)有气体或沉淀参与反应时,质量也不能忽略。3.微观解释:在化学反应前后,原子的没有改变,没有增减,也没有改变,所以物质的总质量不变。参加各物质各物质种类数目质量元素种类数目质量物质分子分子考点二化学方程式1.认识化学方程式(1)定义:用化学式来表示化学反应的式子。(2)书写原则必须以为基础,遵循定律。客观事实质量守恒意义读法(以S+O2SO2为例)表示、以及反应条件硫和氧气在点燃条件下反应生成二氧化硫表示反应物、生成物之间的_每32份质量的硫和32份质量的氧气完全反应生成64份质量的二氧化硫表示反应物、生成物之间的粒
4、子_每1个硫原子和1个氧分子反应生成1个二氧化硫分子(3)意义及读法反应物生成物质量比个数比(4)书写步骤写:根据事实写出反应物和生成物的化学式;配:在化学式前面配上适当的化学计量数,使反应前后各原子的_、_相同;注:注明化学反应的反应条件;标:如果只有生成物中有气体,在气体物质的化学式右边要注“”号;溶液中的反应如果生成物中有固体,在固体物质的化学式右边要注“”号;如果反应物中也有气体或不溶性固体,则不用注明。种类数目2.化学方程式的简单计算(1)计算依据化学反应中各物质之间存在固定的比。质量(2)解题格式及解题步骤例题3g镁在氧气中充分燃烧,求生成的氧化镁的质量。解:设可生成氧化镁的质量为
5、x。(1)设未知量2Mg+O22MgO (2)写出反应的化学方程式4880(3)写出相关物质的相对分子质量与化学计量数的乘积3gx(4)对应列出相关物质的已知量、未知量x=5g(5)列出比例式,求解答:生成氧化镁5g。(6)简明写出答案【注意】所写化学方程式必须配平,然后才能代入数据计算。相关物质的相对分子质量与化学计量数的乘积、已知量、未知量要写在对应物质化学式的下面。代入化学方程式的量必须是纯净物的质量。代入的数据都是一个完整的物理量,即所设未知数后不带单位,代入的已知量及求得的未知量均带单位。考向一质量守恒定律的应用（6年6考）1.2019潍坊在密闭容器中有甲、乙、丙、丁四种物质,在一定
6、条件下反应,测得反应前及反应过程中两个时刻各物质的质量如图12-1所示,图中a、b、c、d分别表示相应物质的质量。下列说法正确的是()A.b的数值为14B.该反应为复分解反应C.反应过程中乙与丁发生改变的质量比为5：6D.充分反应后生成丙的质量为37.5g图12-1答案A解析根据题意有(26-b)：(27-18)=(26-10)：(30-18),b=14;反应后甲、乙质量减小,是反应物,丙、丁质量增大,是生成物,但是不能判断各种物质的种类,即不能判断是单质还是化合物,因此反应不一定是复分解反应;d=24+26+18+32-17.2-10-30=42.8,反应过程中乙与丁发生改变的质量比为(26
7、-10)：(42.8-32)=40：27;由图中数据可知,充分反应后生成丙的质量为30g-18g=12g。考向二质量守恒定律的实验探究（6年1考）2.为了研究质量守恒定律,设计了如图12-2“白磷燃烧前后质量测定”的实验,请分析有关问题。(1)燃烧前称量锥形瓶的总质量为27.6g,则托盘天平中游码的读数为g。(2)白磷燃烧过程中看到的现象是,其化学方程式为,气球起作用。(3)白磷燃烧(填“遵守”或“不遵守”)质量守恒定律,请从微观角度分析其原因:_。图12-22.6产生大量白烟4P+5O2 2P2O5缓冲原子的种类、数目和质量都没有发生变化遵守化学反应前后(1)用图12-3甲所示装置研究质量守
8、恒定律。将烧杯放在天平上用砝码平衡,然后倾斜烧杯使盐酸与碳酸钠粉末接触,一段时间后再把烧杯放在天平上,发现天平的指针(填序号)。a.偏左b.偏右c.不偏转d.无法预测拓展延伸图12-3b(2)若将本实验中的烧杯替换成带有气球的锥形瓶,如图乙所示,其他操作不变,装置气密性良好,最后天平仍不平衡,其原因是_。图12-3反应产生的二氧化碳使气球膨胀,会受到浮力的影响(3)由此可见,在验证质量守恒定律时,若利用有气体参加或有气体生成的化学反应来设计实验,在装置设计方面应做到。(4)实验丙(填“能”或“不能”)达到实验目的,理由是_。图12-3装置密闭,体积不变不能硝酸钾溶液和氯化钠溶液混合后不满足复分
9、解反应发生的条件,不能发生化学反应,故不能达到验证质量守恒定律的目的考向三化学方程式的书写和意义3.2019吉林下列化学方程式书写正确的是()A.2H2O2H2+O2B.2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2C.BaCl2+Na2CO32NaCl+BaCO3D.Zn+H2SO4ZnSO4+H2答案C解析A中化学方程式缺少反应条件,氢气、氧气后面没有标注,正确的化学方程式应为2H2O2H2+O2;B中化学方程式缺少反应条件,氧气后面没有标注,正确的化学方程式应为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2;C中化学方程式书写完全正确;D中该化学方程式氢气后面没有标注,正确的化学方程式应为Zn+H2
10、SO4ZnSO4+H2。4.2019雅安已知4FeS2+11O22Fe2O3+8X,则下列关于该反应说法错误的是()A.O2与X的相对分子质量之比为12B.该反应属于置换反应C.X属于空气污染物之一D.该反应中硫元素的化合价升高答案B解析该反应的生成物中没有单质,不属于置换反应。【方法点拨】书写化学方程式的题型一般分两类:第一类是基本型,取材于教材;第二类是信息给予型。不管哪种形式,解决这类题的关键是要认真阅读、收集、处理信息,找出反应物、生成物和反应条件,再结合化学方程式的书写方法进行答题。考向四从微观角度理解化学反应（6年6考）5.2019苏州如图12-4是某反应的微观示意图。下列说法不正
11、确的是()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、乙分子个数比为1：2图12-4答案D解析由微观反应示意图可知,该反应是由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。硫元素由-2价变为+4价,反应后硫元素化合价升高,A正确;生成物是二氧化硫和水,均为氧化物,B正确;由化学方程式可知,反应后分子总数减少,C正确;由化学方程式可知,参加反应的甲、乙分子个数比为2：3,D不正确。6.2019攀枝花我国科学家合成了一种特殊的催化剂,使甲烷高效转化为乙烯获得重大突破,微观示意图如下。图示中属于单质的物质名称
12、是,图示所表示反应的化学方程式为,该反应属于基本反应类型中的反应。图12-5答案氢气2CH4C2H4+2H2分解解析由图可知,属于单质的物质是,名称是氢气;甲烷在催化剂的作用下分解生成乙烯和氢气;该反应符合“一变多”的形式,属于分解反应。7.2019山西碱式碳酸铜是孔雀石的主要成分,俗称铜绿,化学式为Cu2(OH)2CO3,受热可分解生成CuO、水和二氧化碳。(1)碱式碳酸铜的相对分子质量是。(2)铜绿分解生成22g的二氧化碳的同时,生成CuO的质量是多少?222考向五化学方程式的简单计算（6年6考）7.2019山西碱式碳酸铜是孔雀石的主要成分,俗称铜绿,化学式为Cu2(OH)2CO3,受热可
13、分解生成CuO、水和二氧化碳。(2)铜绿分解生成22g的二氧化碳的同时,生成CuO的质量是多少?解:设生成CuO的质量为x。Cu2(OH)2CO32CuO+CO2+H2O16044x22gx=80g答:铜绿分解生成22gCO2的同时,生成CuO的质量是80g。8.2019长沙为了测定某石灰石矿中碳酸钙的含量,进行了如下实验:称取10g石灰石样品,反复灼烧至质量不再改变,称得剩余固体质量为6.7g(反应的化学方程式为CaCO3CaO+CO2,假设杂质不参与反应)。请计算:(1)反应生成的CO2的质量为g。(2)该石灰石样品中碳酸钙的质量分数。(写出计算过程)3.38.2019长沙为了测定某石灰石
14、矿中碳酸钙的含量,进行了如下实验:称取10g石灰石样品,反复灼烧至质量不再改变,称得剩余固体质量为6.7g(反应的化学方程式为CaCO3CaO+CO2,假设杂质不参与反应)。请计算:(2)该石灰石样品中碳酸钙的质量分数。(写出计算过程)解:设10g该石灰石样品中碳酸钙的质量为x。CaCO3CaO+CO210044x3.3gx=7.5g该石灰石样品中碳酸钙的质量分数为100%=75%。答:该石灰石样品中碳酸钙的质量分数为75%。1.2019安徽图12-6是一种处理汽车尾气的反应微观示意图,有关说法正确的是()A.反应前后分子总数不变B.反应前后原子种类发生变化C.反应前后均为纯净物D.该反应可以
15、减少二氧化氮的排放图12-6答案D解析从反应的微观示意图可以看出,反应前分子总数为3,反应后分子总数为4,反应前后分子总数发生改变;根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类、数目都不变;反应前有两种分子,为混合物,反应后有三种分子,也为混合物;该反应过程中二氧化氮、甲烷是反应物,氮气、水和二氧化碳是生成物,因此该反应可以减少二氧化氮的排放。2.2018安徽为实现二氧化碳的绿色利用,科学家用固碳酶作催化剂设计了如图12-7所示的转化过程。下列有关说法正确的是()A.反应的化学方程式为CO2+CCOB.固碳酶在反应前后化学性质发生变化C.X的化学式为CH2D.该过程实现了无机物向有机物的转化图12
16、-7答案D解析由题给信息可知,反应是由CO2反应转化为CO的过程,发生反应的化学方程式为CO2+C2CO;固碳酶是该过程的催化剂,催化剂在化学反应前后化学性质不发生变化;由X的微观示意图可知,该化合物的化学式为C2H4;该过程反应前的物质是无机物CO2,反应后最终所得物质为有机物C2H4,实现了无机物向有机物的转化。3.2017安徽科学家发现,利用催化剂可有效消除室内装修材料释放的甲醛,其反应微观示意图如图12-8所示。下列有关该反应的说法正确是()A.属于置换反应B.可解决甲醛带来的室内空气污染问题C.其中甲醛属于氧化物D.化学方程式为HCO+O2CO2+H2O图12-8答案B解析由反应的微
17、观示意图可知,该反应是甲醛和氧气在催化剂条件下反应生成了二氧化碳和水,反应的化学方程式是HCHO+O2CO2+H2O;该反应由一种单质与一种化合物反应生成了两种化合物,生成物中没有单质,不属于置换反应;甲醛中含有碳、氢、氧三种元素,属于有机物,不是氧化物;甲醛和氧气在催化剂条件下反应生成了二氧化碳和水,反应中消耗了甲醛,可解决甲醛带来的室内空气污染问题。4.2016安徽据报道,中国科学技术大学研究人员利用钴及其氧化物成功研制了一种新型催化剂,可将二氧化碳高效“清洁”地转化成液体燃料,反应的微观示意图如图12-9所示。有关该反应的说法正确的是()A.反应前后原子总数减少B.反应物和生成物中共有两
18、种氧化物C.得到的液体燃料的化学式是H2C2OD.可用于减少温室气体的排放图12-9答案D解析根据题意结合微观示意图,可写出反应的化学方程式为CO2+H2H2CO2。在化学反应前后原子的种类与数量没有改变;氧化物是由两种元素组成,且其中一种是氧元素的化合物,反应物中CO2是氧化物,生成物中没有氧化物;得到的液体燃料的化学式是H2CO2。5.2019安徽侯德榜是我国著名的化学家,发明了侯氏制碱法,其反应原理如下:NaCl+CO2+NH3+H2ONaHCO3+NH4Cl。请计算:(1)氯化铵中氮元素的质量分数。解:(1)氯化铵中氮元素的质量分数为100%26.2%。答:(1)氯化铵中氮元素的质量分
19、数为26.2%。5.2019安徽侯德榜是我国著名的化学家,发明了侯氏制碱法,其反应原理如下:NaCl+CO2+NH3+H2ONaHCO3+NH4Cl。请计算:(2)生产8.4t碳酸氢钠,理论上需要氯化钠的质量。解:(2)设生产8.4t碳酸氢钠,理论上需要氯化钠的质量为x。NaCl+CO2+NH3+H2ONaHCO3+NH4Cl58.584x8.4tx=5.85t答:(2)生产8.4t碳酸氢钠,理论上需要氯化钠的质量为5.85t。6.2018安徽尿素CO(NH2)2是一种常见的氮肥。工业上制备反应如下:CO2+2NH3CO(NH2)2+H2O。请计算:(1)尿素中氮元素的质量分数。(结果保留到0
20、.1%)(2)生产6t尿素理论上需要氨的质量是多少?解:(1)尿素中氮元素的质量分数为100%46.7%。答:(1)尿素中氮元素的质量分数为46.7%;解析(1)尿素中氮元素的质量分数可根据尿素的化学式计算。6.2018安徽尿素CO(NH2)2是一种常见的氮肥。工业上制备反应如下:CO2+2NH3CO(NH2)2+H2O。请计算:(2)生产6t尿素理论上需要氨的质量是多少?解:(2)设理论上需要氨的质量为x。CO2+2NH3CO(NH2)2+H2O3460 x6tx=3.4t答:(2)要制得6t尿素理论上需要氨的质量为3.4t。解析(2)根据化学方程式,由生成尿素的质量计算参加反应的氨的质量。