中考总复习质量守恒定律和化学方程式提高 知识讲解

中考总复习质量守恒定律和化学方程式提高 知识讲解

中考总复习：质量守恒定律和化学方程式（提高）‎ ‎【考纲要求】‎ ‎1．了解质量守恒定律的内容，能从宏观和微观上理解并运用“六不变、两变、两可能变”。 ‎ ‎2．了解化学方程式的含义、读法及各物质间的质量关系；掌握化学方程式的书写步骤、原则及配平化学方程式的方法。‎ ‎【知识网络】 ‎ ‎【考点梳理】‎ 考点一、质量守恒定律 ‎1. 质量守恒定律的内容：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，这个规律叫做质量守恒定律。‎ ‎2. 对质量守恒定律的理解及应用： ‎ ‎（1）质量守恒定律中的“六不变、两变、两可能变”‎ 参与反应的反应物和生成物的总质量不变 ‎ 宏观 元素的种类不变 ‎ 元素的质量不变 六个不变 ‎ ‎ 原子的种类不变 微观 原子的数目不变 ‎ 原子的质量不变 ‎ 宏观：物质的种类一定改变 两个一定改变 ‎ 微观：分子的种类一定改变 可能改变：分子总数可能改变；元素的化合价。‎ ‎（2）质量守恒定律的微观解释：化学反应的实质是分子的破裂和原子的重新组合。在化学反应中，由于只是发生了原子间的重新组合，原子的种类和数目并没有发生变化，原子的质量也没有发生变化，所以，反应前后各物质的质量总和必然相等。‎ ‎（3）质量守恒定律的应用 ‎　　①解释常见化学现象中的质量关系，如：铁生锈质量增加，木炭燃烧成灰质量减少等。 　　②利用质量守恒定律，根据化学方程式确定物质的化学式； 　　③利用质量守恒定律，根据化学方程式确定物质的相对分子质量； 　　④熟练进行化学方程式的配平；根据题中所给的信息，利用质量守恒定律写出未学过的化学反应方 程式；根据化学方程式求某元素质量； ‎ ‎　　⑤利用质量守恒定律，根据化学方程式求反应中某物质的质量； 　　⑥结合化学方程式中各物质的质量比，判断某反应物是否全部参加了反应……‎ ‎【要点诠释】‎ ‎1.质量守恒定律内容的剖析 ‎（1）前提条件：化学反应中。‎ ‎（2）研究对象：所有参加反应和生成的物质。（不论状态：气体、液体、固体）‎ ‎（3）研究内容：质量关系。（不是体积、物质类别等）‎ ‎（4）研究范围：质量总和。‎ ‎2.参加化学反应的，所给予物质不一定都参加反应，若反应物有剩余，剩余的物质没有参加反应。所以必须强调“参加化学反应”，而且质量守恒定律只能用于解释化学变化。‎ ‎3.质量总和“是参加化学反应的物质的质量总和和反应后生成的物质的质量总和”。如：镁在氧气中燃烧生成氧化镁，参加反应的镁的质量和参加反应的氧气的质量的和等于反应后生成的氧化镁的质量。‎ ‎4.运用质量守恒定律解释实验现象的一般步骤：‎ ‎（1）说明化学反应的反应物和生成物；‎ ‎（2）根据质量守恒定律，应该是参加化学反应的各物质质量总和等于各生成物质量总和；‎ ‎（3）与题目中实验现象相联系，说明原因。‎ ‎5.验证实验：当有气体参加反应或有气体生成时，该反应必须在密闭容器内进行才能验证质量守恒定律。‎ 考点二、化学方程式的书写、含义及配平 ‎1.定义：用化学式来表示化学反应的式子，叫做化学方程式。 2.化学方程式的含义：‎ 含　 义 实例（2H2+O2 2H2O）‎ ‎①表示反应物、生成物以及反应条件 反应物是氢气、氧气，生成物是水，反应条件是点燃 ‎②表示反应物、生成物之间的质量关系 （即质量比）‎ ‎　　　　　2H2　 +　　 O2　 　 2H2O ‎　　　 2×1×2 　： 16×2　 ：　 2×（1×2 +16）　　　 　　　　 4 　：　 32　　 ：　　　 36‎ ‎③表示反应物、生成物之间的粒子数关系 （粒子个数比）‎ ‎　 2H2　 +　　 O2　 　 2H2O 2　 ： 　 1　　　 ：　2‎ ‎3.化学方程式的读法（以2H2+O2 2H2O 为例）： 　（1）质的方面：氢气和氧气在点燃条件下反应生成水。 　（2）量的方面：每4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。 　（3）粒子方面：每2个氢分子和1个氧分子反应生成2个水分子。‎ ‎4.书写化学方程式时应遵循两条原则： 　（1）必须以客观事实为依据，不能凭空臆造事实上不存在的物质和化学反应。 　（2）要遵守质量守恒定律。这一原则要求书写化学方程式时一定要配平，使反应前后的各种原子的个数相等。 5.书写化学方程式的五个步骤（以高锰酸钾受热分解为例）： 　（1）“写”：根据实验事实，短线左边写反应物的化学式，右边写生成物的化学式，不止一种物质的用加号连接。 ‎ ‎　　　　KMnO4─K2MnO4+MnO2+O2 　（2）“配”：调整化学式前边的化学计量数，使短线左右两边同种原子的数目相等。　　　　　　　　　 　　　　2KMnO4─K2MnO4+MnO2+O2 　（3）“注”：注明反应条件、气体放出符号“↑”和沉淀符号“↓”。 　（4）“改”：配平后必须把短线改为等号。 　　　　2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ 　（5）“查”：一查化学式；二查配平（等号两边各种原子的总数是否相等）；三查条件；四查生成物的状态。‎ ‎6．化学方程式的配平 ‎　　化学方程式的配平是指根据质量守恒定律，在化学式前面配上适当的化学计量数，使式子左、右两边同种原子的数目相等。常用的配平方法有最小公倍数法、奇数配偶数法、观察法、归一法等。‎ ‎【要点诠释】‎ ‎1．只能在化学式前配上适当的化学计量数，不可改动化学式。‎ ‎2. “↑”为气体符号，若反应前没有气体参加反应，反应后生成的气体可用该符号描述；“↓”为沉淀符号，在溶液中的反应，若反应前没有固体参加反应，反应后生成了难溶物可用该符号描述。‎ ‎3. 化学方程式：‎ ‎（1）从“质”的变化上能知道反应物，生成物各是什么物质，反应条件是什么；‎ ‎（2）从“量”的变化上能反映出参加反应的各物质与生成物之间的质量比（反应物、生成物之间的质量比就是化学计量数与相对分子质量之积的比），且这一比值为定值，它不随某物质量的增加或减少而改变。明确反应物，生成物之间的量的关系是进行有关化学方程式的计算的基础。‎ ‎【典型例题】‎ 类型一、考查质量守恒定律 ‎1. AgNO3固体见光或受热易分解，故用棕色试剂瓶保存．AgNO3受热分解，放出的有刺激性气味的气体可能是（　　）‎ A．SO2 B．NO2 C．NH3 D．N2‎ ‎【思路点拨】根据质量守恒定律：化学反应前后元素的种类不变，可初步的判断生成物是什么。‎ ‎【答案】 B ‎【解析】根据题中放出有刺激性气味的气体可排除氮气；根据反应前AgNO3中存在银、氮、氧三种元素，故反应后的生成物中不可能有SO2和NH3。‎ ‎【总结升华】考查了质量守恒定律的应用，要求学生要善于从题中挖掘出有用的解题信息（例如分解放出有刺激性气味的气体），以及要求学生要学会用排除法做选择题。‎ ‎2. 一定质量的某物质充分燃烧，消耗了32g氧气，同时只生成44g二氧化碳和18g水，则该物质中（　　）‎ A．只含有碳元素 B．只含有碳、氢两种元素 C．碳元素质量分数为85.7% D．碳、氢、氧元素质量比为6：1：8‎ ‎【思路点拨】质量守恒定律的内容是：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。抓住要点：一定不变的和一定变化的。‎ ‎【答案】 D ‎【解析】根据题目给出的信息可知：某物质的质量=44g+18g-32g=30g，44g二氧化碳中碳元素的质量=44g×=12g；18g水中氢元素的质量=18g×=2g；12g+2g＜30g，因此该物质中一定含有碳、氢、氧三种元素；碳、氢、氧元素质量比=12g：2g：16g=6：1：8；碳元素质量分数=×100%=40%．故选D。‎ ‎【总结升华】有关质量守恒定律的考题在中考中经常出现在选择题、填空题和实验题中，要认清考察的重点“六个不变”。‎ ‎3.密闭容器内有四种物质，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 A B C D 反应前质量/g ‎19.7‎ ‎8.7‎ ‎31.6‎ ‎0.4‎ 反应后质量/g 待测 ‎17.4‎ ‎0‎ ‎3.6‎ 已知A与C的相对分子质量之比为197：158，下列推理正确的是（　　）‎ A．C一定是化合物，D可能是单质 B．反应过程中，B与D变化的质量比为87：36‎ C．反应后密闭容器中A的质量为19.7g D．反应中A与C的化学计量数之比为1：2‎ ‎【思路点拨】借助质量守恒定律对反应物生成物先做出判断，再利用质量关系进行求解，反应中反应物质量会减少，生成物质量会增加，从而判断生成物与反应物，即可判断反应的类型，且反应物与生成物质量相等可求出A的质量。‎ ‎【答案】 AD ‎【解析】根据质量守恒定律可知，设待测质量为x，反应前各物质的质量总和=反应后生成各物质的质量总和，则得：9.7g+8.7g+31.6g+0.4=x+17.4g+3.6g，解得x=39.4g，C的质量减少为反应物，A、B、D的质量增加为生成物。该反应为分解反应，所以C一定是化合物，D可能是单质，故A正确；反应过程中，B与D变化的质量比=（17.4g-8.7g）：（3.6g-0.4g）=87：32，故B错误；反应后密闭容器中A的质量为39.4g，故C错误；设反应中A与C的化学计量数a和c，则依据方程式中物质的质量关系可得： ，则A与C的计量数之比是1：2，故D正确。‎ ‎【总结升华】考查质量守恒定律的应用、反应物和生成物的判断；掌握方程式中各物质反应的质量比等于化学计算计量数与其相对分子质量的乘积之比。‎ ‎4. 三聚氰胺（化学式为C3H6N6）是一种白色结晶粉末，因其低毒、含氮量高，俗称“蛋白精”。不法分子为了提高奶粉中的蛋白质含量而加入三聚氰胺，导致发生婴幼儿泌尿结石病例。某化学兴趣小组同学欲探究三聚氰胺的制取原理： 【查阅资料】（1）化工企业常用尿素合成法制取三聚氰胺．即以尿素[化学式CO（NH2）2]为反应物，硅胶为催化剂，在380℃至400℃‎ 的温度下，沸腾反应、冷凝得到三聚氰胺，同时产生两种无色气体，其中一种气体具有刺激性气味。（2）NO是无色气体，不溶于水，在空气中能迅速氧化为棕色NO2气体。【提出问题】反应生成的两种气体是什么？‎ ‎【假设猜想】根据资料及反应物判断，生成的两种气体可能是：‎ ‎①二氧化碳和水蒸气    ②二氧化碳和氨气（NH3）‎ ‎③二氧化碳和氮气      ④二氧化碳和二氧化氮 提出以上猜想的依据是_____________________________________；‎ 你认为合理的猜想是（填序号）_______②‎ ‎，理由是_____________________________________。‎ 设计实验】同学们在老师的指导下，设计如图所示的实验模拟制取三聚氰胺，并验证猜想。‎ ‎ 【实验现象和分析】‎ ‎（1）A装置的作用是 ___________________________。‎ ‎（2）实验时观察到B中棉花变红，证明生成了_______________________氨气（或碱性气体 ‎，同时看到D中 ____________________澄清石灰水变浑浊 现象，说明还生成了二氧化碳。‎ ‎（3）C中浓硫酸的作用是 ______________________氨气（或碱性气体 吸收氨气 ‎。实验结论根据资料和实验现象分析可知，用尿素分解制取三聚氰胺的化学方程式为___________________________。‎ ‎【思路点拨】牢记质量守恒定律反应前后元素的种类不变及其应用，掌握一些物质的鉴别方法，化学方程式的书写原则。 ‎ ‎【答案】‎ ‎【假设猜想】反应前后元素种类不变 ② 只有②中气体符合无色、有刺激性气味 ‎【实验现象和分析】（1）冷凝得到三聚氰胺 （2）氨气（或碱性气体） 澄清石灰水变浑浊 ‎（3）吸收氨气 6CO（NH2）2═C3H6N6+6NH3↑+3CO2↑‎ ‎【解析】根据质量守恒定律，反应前尿素中只有碳、氢、氧、氮四种元素，所以反应后也应只有这四种元素；只有②中气体符合无色、有刺激性气味。A装置中盛放的是冰水，故起降温的作用；B中面团用酚酞试液湿润，而酚酞的性质是遇酸不变色，遇碱变红色，故棉花变红证明生成了碱性气体；检验二氧化碳的唯一方法就是使澄清的石灰水变浑浊，既然能证明生成了二氧化碳，那么现象肯定是澄清石灰水变浑浊；氨气是碱性气体，能与浓硫酸发生反应，故C中浓硫酸的作用是吸收氨气；根据质量守恒定律，反应前后元素种类和原子个数不变，根据题干中所提条件，即可写出化学方程式。‎ ‎【总结升华】本题的综合运用性很强，涉及到到质量守恒定律、常见气体的除杂、书写化学方程式的有关知识，同学们在解答时要认真读懂题干，找出题干中有用的信息。‎ 举一反三：‎ ‎【变式1】如图所示的装置中，当两种溶液发生反应后，天平不在保持平衡，指针向右偏转。天平不平衡的原因是 ，反应的化学方程式为 。若反应物不变，要使天平在反应后仍然保持平衡，你认为对装置的改进措施是 。‎ ‎【答案】反应生成的二氧化碳气体放出 Na2CO3＋2HCl＝2NaCl＋CO2↑＋H2O ‎ 把烧杯换成锥形瓶，在最新瓶口系一个气球 ‎ ‎【解析】质量守恒定律强调的是参加反应的所有物质的质量之和等于生成物的质量之和，碳酸盐与稀酸反应产生二氧化碳气体溢出，故天平不平衡，要让天平平衡只要让生成的气体不溢出即可，因此可将把烧杯换成锥形瓶，在瓶口系一个气球。‎ ‎【变式2】（2012济宁）某同学从定量角度研究双氧水制取氧气的过程，对原实验进行部分改进，增加了称量操作。具体做法是：取10%的双氧水和少量的二氧化锰放入气体发生装置，并对反应前后混合物的质量进行称量，记录如下：‎ 反应过程 反应前 反应后 质量变化（不含容器质量）‎ ‎34.3g ‎32.7g 若反应后，双氧水分解完全且氧气全部逸出，该同学得出的结论中，不合理的是（　　）‎ A．反应速率逐渐加快　 B．最多得到氧气的质量为1.6g　‎ C．催化剂二氧化锰的质量为0.3g　 　 D．反应得到水和氧气的质量比为9：8‎ ‎【答案】A ‎ ‎【解析】随着反应的进行，过氧化氢溶液的浓度逐渐减小，故反应速率逐渐变小。根据质量守恒定律，反应前物质的质量总和等于反应后物质的质量总和，生成氧气的质量为：34.3g﹣32.7g=1.6g。设生成1.6g氧气需要过氧化氢的质量为x ‎2H2O22H2O+O2↑‎ ‎68 32‎ x 1.6g x=3.4g 所以过氧化氢溶液的质量为：3.4g÷10%=34g 二氧化锰的质量为：34.3g﹣34g=0.3g D、2H2O22H2O+O2↑‎ ‎ 36 32‎ 水和氧气的质量比为36：32=9：8。‎ 类型二、考查化学方程式的书写、含义及配平 ‎5. （2012江苏）写出下列反应的化学方程式并填空。‎ ‎ （1）碳在过量氧气中充分燃烧: ；反应属于 (选填“放热”或‘“吸热”)反应。‎ ‎ （2）锌和稀硫酸反应: ；反应类型是 。‎ ‎ （3）盐酸与碳酸氢铵反应: ；明显的现象是 。‎ ‎ （4）实验室加热高锰酸钾制取氧气: 。‎ ‎ 在发生装置的试管口放一团棉花的作用是 。‎ ‎ （5）用熟石灰和硫酸铜溶液制备波尔多液: ；反应类型是 。‎ ‎【答案】 （1）C+O2CO2；（2）Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑ 置换反应；‎ ‎（3）HCl+NH4HCO3═NH4Cl+H2O+CO2↑ 产生大量的气泡或固体消失；‎ ‎（4）2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ 防止粉末冲入试管；‎ ‎（5）Ca（OH）2+CuSO4═CaSO4+Cu（OH）2↓ 复分解反应 ‎【解析】（1）碳在空气中充分燃烧生成二氧化碳，不充分燃烧生成一氧化碳，凡是物质与氧气的反应都是放热反应；（2）锌与稀硫酸反应时、是利用锌置换出酸里面的氢元素属于置换反应；（4）加热高锰酸钾粉末制取氧气，细小的粉末会随温度的升高运动到试管，导致收集的氧气不纯，通常在发生装置的试管口放一团棉花；（5）酸、碱、盐之间的反应都是复分解反应。‎ ‎【总结升华】1．根据实验事实，在式子的左、右两边分别写出反应物和生成物的化学式，并在式子的左、右两边之间画一条短线；当反应物或生成物有多种时，中间用加号（即“+”）连接起来；‎ ‎2．配平化学方程式，并检查后，将刚才画的短线改写成等号（表示式子左、右两边每一种元素原子的总数相等）；‎ ‎3．标明化学反应发生的条件（因为化学反应只有在一定的条件下才能发生）；如点燃、加热（常用“△”号表示）、催化剂、通电等。并且，一般都写在等号的上面，若有两个条件，等号上面写一个下面写一个；‎ ‎4．注明生成物中气体或固体的状态符号（即“↑”、“↓”）；一般标注在气体或固体生成物的化学式的右边．但是，如果反应物和生成物中都有气体或固体时，其状态符号就不用标注了。‎ ‎6. （2012山东）在“宏观、微观、符号”之间建立联系，是化学学科特有的思维方式。某化学反应的微观模拟示意图如图所示：‎ 你写出该反应的化学方程式： ；该反应的反应类型是 。‎ ‎【答案】 2CO + O2 点燃 2CO2 化合反应 ‎【解析】有两种物质生产一种物质的反应属于化合反应。‎ ‎【总结升华】化学方程式不仅可以表示反应事实，还可以表示出反应中各物质之间的微粒个数的比例关系。‎ 举一反三：‎ ‎【变式1】（2012浙江）某化学反应的微观模拟示意图如下，从图中获得的有关信息不正确的是（ ）‎ A．反应前物质的组成属于混合物 B．图中的各物质均属于化合物 C. 该反应的本质是原子的重新组合 D. 该化学反应属于化合反应 ‎【答案】B ‎ ‎【解析】从图中可看出：反应前是两种物质的分子，所以反应物是混合物；反应后是一种物质的分子，所以生成物是纯净物。反应前后各种原子的个数是不变的。反应前两种物质的分子都分解成原子，原子又重新组合成新物质的分子。图中反应前是两种物质参加反应，反应后生成了一种物质，该反应为化合反应。‎ ‎【变式2】（2012北京）有限的元素可组成种类繁多的物质。依据表中的元素回答下列问题。‎ 元素名称 氢 碳 氧 氯 钠 铁 元素符号 H C O Cl Na Fe ‎（1）若某固体单质在完全燃烧和不完全燃烧时，生成不同的气体。该固体完全燃烧时反应的化学方程式为 。‎ ‎（2）若某可燃性气体由两种元素组成，一定含有的元素是 ，可能含有的元素是 。‎ ‎（3）若X和Y反应生成两种维持人体正常生理活动所必需的物质。向X溶液中滴加2-3滴紫色石蕊溶液，溶液变蓝。再滴加Y溶液至溶液变红，此时溶液中的溶质是 。‎ ‎（4）若某元素的单质A及其氧化物B均与D溶液反应，分别成成该元素的化合物E和F，且这种元素在B和F中的化合价相同。B与D溶液反应的化学方程式为 。工业上用F和H2在300-350℃时反应制得D和E。该反应的化学方程式为 。‎ ‎【答案】（1）C+O2 CO2 （2）碳元素 氧元素或氢元素 （3）氯化钠和盐酸 ‎（4）Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O 2FeCl3+H22FeCl2+2HCl ‎ ‎【解析】(1)碳是一种固体单质，完全燃烧生成二氧化碳，不完全燃烧生成一氧化碳，其完全燃烧的化学方程式为：C+O2 CO2。（2）由表中元素可组成的可燃性气体，且含有两种元素的气体是一氧化碳和甲烷，故一定含有的元素是碳元素，可能含有的元素为氧元素或氢元素。（3）由向X溶液中滴加2-3滴紫色石蕊溶液，溶液变蓝，可推出X的水溶液显碱性。由以上元素形成的溶液显碱性的物质有氢氧化钠或碳酸钠；由再滴加Y溶液至溶液变红，可推出Y的溶液显酸性，由以上元素形成的酸有盐酸，并且加入的盐酸过量，二者反应生成氯化钠和水，都是人体正常生理活动所必须的物质，故X为氢氧化钠，Y为盐酸，向氢氧化钠中滴加过量的盐酸或向碳酸钠中加入过量的盐酸，反应后溶液中的溶质相同，都是氯化钠和盐酸。（4）以上元素的单质和氧化物都与一种溶液反应的，分别形成该元素的化合物E和F．且这种元素在B和F中的化合价相同的只有铁元素符合，A是铁单质，B是三氧化二铁，二者都能与由以上元素形成的D盐酸反应，铁与盐酸反应生成E氯化亚铁，三氧化二铁与盐酸反应生成F氯化铁，故B与D溶液反应的化学方程式就是三氧化二铁和盐酸反应生成氯化铁和水；F和H2即氯化铁和氢气反应生成氯化亚铁和氯化氢。‎