专题7 化学方程式
考点一、化学方程式的判断
例1.下列化学方程式正确的是（ ）
A.
B.
C.
D.
【解析】一氧化碳在高温下和氧化铁反应生成二氧化碳和铁，；A正确；化学方程式没有配平，氢氧化钠和硫酸反应生成硫酸钠和水，，B错误；铜活动性较弱，不能和稀盐酸反应，C错误；氢氧化钠和硫酸反应生成硫酸钠和水，，D错误。
【答案】A
考点二、化学方程式的书写
例2.性能神奇的金属钛（Ti）是航空、军工、电力等领域的重要原材料。常温下钛不与非金属及强酸反应，加热时却可以和常见的非金属单质反应。金红石（主要成分TiO2）是钛矿石之一，目前利用金红石大规模生产钛的过程是：
①在高温条件下在往金红石与碳粉混合物中通入氯气，反应制得四氯化钛（TiCl4）和一种可燃性气体；
②在氩气的气流中，高温下用过量的镁跟四氯化钛反应制得钛和氯化镁。完成下列问题：
（1）过程①中发生反应的化学方程式为 ；
（2）过程②中发生的反应，属于基本反应类型中的 。
【解答】（1）在高温条件下在往金红石与碳粉混合物中通入氯气，反应制得四氯化钛（TiCl4）和一种可燃性气体，反应的化学方程式为TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO。
（2）过程②是在氩气的气流中，高温下用过量的镁跟四氯化钛反应制得钛和氯化镁，该反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，属于置换反应。
【答案】（1）TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO；（2）置换反应
考点三、利用化学方程式的简单计算
例3.实验室有一包铁粉和铜粉的混合物，现取该混合物10 g于烧杯中，进行如下实验。请根据图中实验过程及数据进行计算。
（1）混合物中铁粉的质量为 。
（2）计算稀硫酸中溶质的质量分数。（写出计算过程）
【答案】（1）根据固体质量的变化可得，铁粉的质量为10 g﹣4.4 g＝2.6 g；
（2）设稀硫酸中溶质的质量分数为x
Fe + H2SO2＝FeSO4+H2↑
56 98
5.6 g 49g×x
x＝20%
答：稀硫酸中溶质的质量分数为20%。
【解析】根据题给信息可知，10 g铁粉和铜粉的混合物，加入足量稀硫酸反应后过滤得到滤渣为4.4 g，即铜为4.4 g，铁为10 g-4.4 g=5.6 g，利用铁的质量根据化学方程式计算出参加反应的硫酸质量，从而计算出稀硫酸中溶质质量分数。
1.下列化学方程式书写正确的是（ ）
A. 2Fe+6HCl=2FeCl3+H2↑
B. ZnO+H2SO4=ZnSO4+H2O
C. CO2+CCO
D. CuSO4+NaOH=Cu(OH)2↓+NaSO4
2.下列描述涉及的化学方程式正确的是（ ）
A.铁丝在氧气中燃烧：
B.实验室制取氧气：
C.石灰浆粉刷墙壁干燥后变硬：
D.赤铁矿石冶炼成铁的主要原理：
3.中国科学院首创室温制氢方案，反应原理如图所示。下列说法错误的是（ ）
A.该反应的化学方程式是CO+ H2O 催化剂 H2+CO2
B .该反应前后分子数目不变
C .该反应前后氢元素的化合价不变
D .反应物CO和H2O都是氧化物
4.在的反应中，下列说法不正确的是（ ）
A．NO2 为空气污染物
B．该反应为化合反应
C．在 NO 中 N 的化合价为 +2 价
D．参加反应的 NO 和 O2 的质量比为 15∶16
5．现有氢气、白磷、过氧化氢溶液、氧气、氧化铁、二氧化锰、氯化镁溶液、硝酸银溶液八种物质，请选择适当的物质按要求书写化学方程式（每种物质只能选用一次）：
（1）化合反应： ；
（2）分解反应： ；
（3）置换反应： ；
（4）复分解反应： 。
6.我国科学家成功合成新型催化剂，能将二氧化碳高效转化为甲醇，其反应的微观过程如图所示。
（1）该反应的化学方程式是 。
（2）甲、乙、丙、丁四种物质中属于单质的是 （填化学式）。
（3）该研究成果不仅可以缓解碳排放引起的 ，还将成为理想的能源补充形式。
7.攀西地区矿产资源丰富，素有聚宝盆和矿藏博物馆的美誉。攀枝花钢铁公司用黄铜矿（FeCuS2）炼铁和铜，同时生成一种污染环境的有害气体SO2，为减少污染并降低成本，采用将气体通入石灰浆吸收的方法，发生反应的化学方程式为 。
8.某反应的微观示意图如下，该反应的化学方程式是 。其中由原子直接构成的物质是 。请结合图示，从微观的角度谈一下对化学反应的认识 。
9.化学与生活、生产息息相关，请运用化学知识回答以下问题。
（1）从分子角度分析香水、汽油要密闭保存的原因是 。
（2）工业上用磁铁矿炼铁的原理 （用化学方程式表示）。
（3）煤炉里煤层上方的蓝色火焰产生的原理 （用化学方程式表示）。
（4）用石灰浆粉刷墙壁，干燥后墙面变硬的原因是 （用化学方程式表示）。
（5）某工厂产生的烧渣（主要含FeO、Fe2O3，还有一定量的SiO2）可用于制备七水合硫酸亚铁晶体（FeSO4 7H2O），其工艺流程如下：
查阅资料：SiO2不溶于水，也不与稀硫酸反应。据图回答下列问题：
Ⅲ中还原所发生的化学反应方程式为：
① 、
② 。
10.海水、河水或湖水中，都溶解了一定量的氧气，但养鱼池中或长途运输活鱼常常由于鱼多而缺氧，因此要设法增加水中的氧气含量。
材料一：已知过氧化钠（Na2O2）与水较快反应，反应方程式是
过氧化钙（CaO2）与Na2O2性质相似，与水缓慢反应放出氧气。
材料二：20℃时，NaOH的溶解度为109 g，Ca（OH）2的溶解度为0.165 g。
（1）试写出CaO2与H2O反应的化学方程式 ；
（2）长途运输活鱼，人们选择CaO2而不选择Na2O2作增氧剂的理由可能是
（写出一条即可）
11.水是生命的源泉。为确保城市饮用水安全，目前不少自来水用氯气（Cl2）作为消毒剂，氯气通入水中发生反应的示意图如下：
（1）上述四种物质中属于氧化物的是______________（填物质代号）。
（2）C物质的水溶液能使紫色的石蕊溶液变成_____________色，取C物质的水溶液少许，向其中加人硝酸银溶液，观察到有白色沉淀产生，该过程中发生反应的化学方程式是_________________，利用此法可检验自来水中是否含有Cl-。
（3）2020年5月27日，《自然》杂志发表了来自东京大学的一项令人惊讶的研究成果。该研究发现了一种神奇的催化剂，在这种催化剂的作用下，用光来分解水，产生氢气和氧气的效率几乎可以达到100%。请你写出该条件下水分解的化学方程式：_________________。
12.碳酸氢钠用于焙制糕点，在 270℃时分解 2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑。现取 NaHCO3 16.8 g，在敞口容器中加热到质量不再改变。计算容器中剩余固体物质的质量（计算结 果保留一位小数）。
13.实验室加热氯酸钾（KClO3）和二氧化锰的混合物28.0 g制取氧气，完全反应后剩余固体质量为18.4 g。请计算：
（1）生成氧气的质量。
（2）原混合物中氯酸钾的质量。
14.含碳燃料燃烧会排放二氧化碳，使用氢能等新能源能降低碳排放。12 g碳完全燃烧，生成二氧化碳的质量是多少？
15.某中学兴趣小组同学为了测定实验室制取二氧化碳后的废液中氯化钙的含量，该兴趣小组同学取20.0 g废液，向其中加入一定溶质质量分数的碳酸钠溶液，至不再产生沉淀后将生成的沉淀过滤、洗涤、干燥、称量，得到沉淀的质量为2.0 g。
请计算20.0 g废液中氯化钙的质量分数。（写出计算过程）
参考答案
1.B【解析】铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁（FeCl2）和氢气，A错误；氧化锌和硫酸反应生成硫酸锌和水，反应原理正确，化学式和化学方程式书写正确，B正确；二氧化碳在高温下被碳还原成一氧化碳，该反应原理正确，但化学方程式没有配平，违背守恒定律，C错误；硫酸铜溶液和氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，该反应方程式中硫酸钠（Na2SO4）化学式书写错误，D错误。
2.C 【解析】A.细铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，产物错误；
B.高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的化学方程式是2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑。化学方程式没有配平；
C.用石灰浆粉刷墙壁，干燥后墙面变硬，是因为氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水，反应的化学方程式为：CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O．化学方程式正确；
D.工业上用一氧化碳还原赤铁矿（主要成分是氧化铁）炼铁，主要是利用CO的还原性，在高温下和氧化铁反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2．化学方程式没有配平。
3.C【解析】由图可知，该反应的反应物是一氧化碳和水，生成物是氢气和二氧化碳，反应的化学方程式为CO+ H2O 催化剂 H2+CO2，A不符合题意。由反应的化学方程式可知，反应前后分子数目不变，B不符合题意，反应物中氢元素显+1价，生成物中氢元素赤0价，C符合题意。氧化物是由两种元素组成，且其中一种为氧元素的化合物，一氧化碳和水都属于氧化物，D不符合题意。
4.D【解析】在中，NO2易形成酸雨，属于空气污染物，A正确；该反应符合化合反应的特点，B正确；NO中O显-2价，N显+2价，C正确；
60 32
因此参加反应的NO和O的质量比为60:32=15:8，D错误。
5.（1）4P + 5O2 点燃 2P2O5；（2）2H2O2 MnO2 2H2O + O2↑；（3）3H2 + Fe2O32Fe + 3H2O；（4）MgCl2 + 2AgNO3 = 2AgCl↓ + Mg(NO3)2
【解析】本题考查化学方程式的书写。（1）能发生化合反应的可能是磷与氧气或氢气与氧气。（2）能发生分解反应的是过氧化氢（二氧化锰作催化剂）；（3）能发生置换反应的是氢气和氧化铁；因每种物质只能选用一次，故发生化合反应的只能是磷与氧气；（4）能发生复分解反应的是两种溶液：氯化镁溶液、硝酸银溶液。
6. （1）CO2+3H2 CH3OH+H2O （2）H2 （3）温室效应
【解析】（1）根据微观示意图可知，甲物质是二氧化碳，乙物质是氢气，丙物质为甲醇，化学式为CH3OH（或CH4O），丁物质为水，条件是催化剂，据此写出化学方程式； （2）单质指的是只含一种元素的纯净物，从图中看出，只有乙物质符合，化学式为H2；（3）由于该反应消耗二氧化碳，故可以减轻温室效应。
7.SO2+Ca（OH）2=CaSO3+H2O
【解析】SO2能与氢氧化钙反应生成亚硫酸钙和水，据此完成化学方程式。
8. （1） Si（或“硅”均可） 反应前后原子种类、数目均不变【或“分子分为原子，原子重新组合的过程”或“原子重新组合”或“原子的结合方式改变”或“（1个）四氯化硅分子和（2个）氢分子在高温条件下生成（1个）硅原子和（4个）氯化氢分子”等合理均可】
【解析】从图中看出，参加反应的物质化学式为SiCl4和H2，生成物的化学式为HCl和Si，条件为高温，据此写出化学方程式；从图中看出单质硅是原子直接构成的；从微观的角度看反应前后原子种类、数目均不变，化学变化中分子分为原子，原子重新组合，四氯化硅分子和氢分子在高温条件下生成硅原子和氯化氢分子等。
9.（1）分子是在不断运动的；（2） 2CO+O22CO2；（3）CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O；（4）CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O；（5）Fe+Fe2（SO4）3=3FeSO4、Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑。
【解析】（1）墙内开花墙外香，是因为花香中含有的分子是在不断运动的，向四周扩散，使人们闻到花香；（2）磁铁矿的主要成分是四氧化三铁，工业上用一氧化碳还原四氧化三铁炼铁，主要是利用CO的还原性，在高温下和四氧化三铁反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为Fe3O4+4CO3Fe+4CO2
（3）煤炉里煤层上方的蓝色火焰，是一氧化碳燃烧产生的，一氧化碳燃烧生成二氧化碳，反应的化学方程式为2CO+O22CO2
（4）用石灰浆粉刷墙壁，干燥后墙面变硬，是因为氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水，反应的化学方程式为：CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O；（5）氧化亚铁与过量的硫酸反应生成硫酸亚铁和水，氧化铁与硫酸反应生成硫酸铁和水，过滤后得到的滤液中硫酸亚铁、硫酸铁和硫酸的混合溶液，与铁反应后得到硫酸亚铁溶液，Ⅲ中还原所发生的反应是铁与硫酸铁反应生成硫酸亚铁、铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，反应的化学方程式为Fe+Fe2（SO4）3=3FeSO4、Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑。
10.2CaO2+2H2O═2Ca（OH）2+O2↑；生成的氢氧化钠具有强烈的腐蚀性
【解析】（1）过氧化钙和水反应生成氢氧化钙和氧气，化学方程式为：2CaO2+2H2O═2Ca（OH）2+O2↑；（2）过氧化钠与水反应生成的氢氧化钠具有强烈的腐蚀性，所以不选择Na2O2作为供氧剂.
11. （1）B；（2）红； （3）HCl +AgNO3 == HNO3+AgCl↓； （4）2H2O2H2↑+O2↑。
【解析】（1）氧化物是由两种元素组成，其中一种元素是氧元素的化合物，由图可知，水由H、O两种元素组成，且一种一种元素是氧元素，属于氧化物，故填：B；（2）由图可知，C是HCl，C的水溶液是盐酸，盐酸显酸性，能使紫色石蕊试液变红；取C物质的水溶液少许，向其中加入硝酸银溶液，盐酸能与硝酸银反应生成氯化银和硝酸；（3）水在催化剂和光的作用下反应生成氢气和氧气。
12.解：设生成的碳酸钠的质量为x
2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2 ↑
168 106
16.8 g x
168:16.8 g=106:x x=10.6 g
答：容器中剩余固体物质质量为10.6 g。
13.（1）生成氧气的质量：28.0 g－18.4 g＝9.6 g
（2）设原混合物中氯酸钾的质量为x，则
2KClO32KCl+3O2↑
245 96
x 9.6 g
245：x＝96：9.6 g
x＝24.5 g
答：生成氧气的质量为9.6 g，原混合物中氯酸钾的质量为24.5 g。
14.解：设生成二氧化碳的质量是x。
C+O2点燃CO2
12 44
12 g x
x＝44 g
答：生成二氧化碳的质量是44 g。
15.解：设生成2.0 g碳酸钙时，发生反应的氯化钙的质量为x。
CaCl2+Na2CO3＝2NaCl+CaCO3↓
111 100
x 2.0 g
x＝2.22 g
废液中氯化钙的质量分数为：2.22 g/20.0 g×100%＝11.1%
答：20.0 g废液中氯化钙的质量分数为11.1%。
