课题2 化学方程式
第1课时 化学方程式的意义和书写
课后知能演练
基础巩固
1.下列关于2CO+O22CO2的说法中不正确的是( )。
A.表示一氧化碳和氧气在点燃条件下生成二氧化碳
B.该反应中,分子的种类发生了改变
C.参加反应的CO与O2的质量比为2∶1
D.参加反应的CO与生成的CO2的分子个数比为1∶1
2.某同学写了下面5个化学方程式:
①C+O2CO2;②2P2+2O52P2O5;③3Fe+2O2↑Fe3O4;④Zn+H2SO4ZnSO4+H2;⑤KMnO4K2MnO4+MnO2+O2。请回答下列问题(填序号)。
(1)化学式写错的有 。
(2)化学式正确但不符合质量守恒定律的有 。
(3)反应条件应该标明而未标明的有 。
(4)“↑”“↓”使用不当或遗漏的有 。
能力提升
3.我国古代炼铁工业曾长期领先世界,西汉时期就有高温冶炼生铁的史料记载,其主要反应原理是aFe2O3+bCOcFe+dCO2,下列说法不正确的是( )。
A.a、b、c、d的数值分别为1、3、2、3
B.反应前后碳元素均为+2价
C.CO2的相对分子质量为44
D.Fe2O3中铁元素的质量分数为70%
4.(2023·山东滨州中考改编)建立“宏观—微观—符号”之间的联系是学习化学的重要思维方法。右图是将二氧化碳转化成甲醇(CH3OH)的微观模拟示意图。请你结合图示内容,回答下列问题。
(1)写出该反应的化学方程式: ,参加反应的甲分子的数目与生成的丙分子的数目之比为 。
(2)乙分子构成的物质中氢元素的化合价为 。
(3)丁分子构成的物质属于 (填“化合物”或“单质”)。
思维拓展
5.(选做题)某品牌智能手表的芯片由纯度极高的单质硅制成,工业上制备高纯硅的主要工艺流程如图所示。
(1)已知气体X是空气污染物,其化学式为 。
(2)反应②的化学方程式为 。
(3)反应③的化学方程式为 。
(4)上述流程涉及的三个反应中,属于化合反应的是 (填序号)。
答案：
课后知能演练
1.C 解析:该反应可表示一氧化碳和氧气在点燃条件下生成二氧化碳,A项正确;由化学方程式可知,该反应中,分子的种类发生了改变,B项正确;由化学方程式可知,参加反应的CO与O2的质量比为(2×28)∶32=7∶4,C项错误;由化学方程式可知,参加反应的CO与生成的CO2的分子个数比为1∶1,D项正确。
2.(1)② (2)⑤ (3)①③⑤ (4)③④⑤
解析:①C+O2CO2中缺少反应条件“点燃”;②2P2+2O52P2O5中化学式错误,应为4P+5O22P2O5;③3Fe+2O2↑Fe3O4中缺少反应条件“点燃”,“↑”号不能标注在反应物的化学式后面;④Zn+H2SO4ZnSO4+H2中H2后应标注“↑”号;⑤KMnO4K2MnO4+MnO2+O2中没有配平,缺少反应条件和气体符号。
3.B 解析:可从得失氧的角度配平,1个CO分子在反应中得到1个氧原子变为CO2分子,1个Fe2O3分子中氧原子的数目为3,所以CO与CO2前面的化学计量数都为3,最后配平其他元素的原子,Fe2O3、Fe前面的化学计量数分别为1、2,即反应的化学方程式是Fe2O3+3CO2Fe+3CO2,故a、b、c、d的数值分别为1、3、2、3,A项正确。CO中氧元素显-2价,根据化合物中正、负化合价代数和为0,碳元素显+2价;CO2中氧元素显-2价,碳元素显+4价,则反应前后碳元素的化合价改变了,B项错误。CO2的相对分子质量为12+16×2=44,C项正确。Fe2O3中铁元素的质量分数为×100%=70%,D项正确。
4.(1)CO2+3H2CH3OH+H2O 1∶1 (2)0 (3)化合物
解析:(1)由题中微观示意图可知,该反应的化学方程式为CO2+3H2CH3OH+H2O,甲为CO2、丙为CH3OH,所以参加反应的甲分子的数目与丙分子的数目之比为1∶1。(2)由题中微观示意图可知,乙是氢气,属于单质,单质中氢元素的化合价为0。(3)由题中微观示意图可知,丁是水,属于化合物。
5.(1)CO
(2)Si+2Cl2SiCl4
(3)SiCl4+2H2Si+4HCl
(4)②
解析:(1)根据工艺流程可知反应①为C+SiO2Si+X,X是空气污染物,因此X为CO,反应的化学方程式为2C+SiO2Si+2CO↑。
(2)反应②是粗硅和氯气在加热条件下生成SiCl4,反应的化学方程式为Si+2Cl2SiCl4。
(3)反应③为SiCl4+2H2Si+4HCl。
(4)上述三个反应中,反应①和③中生成物都是两种,不是化合反应;只有②符合“多变一”的特征,属于化合反应。
3课题1 质量守恒定律
课后知能演练
基础巩固
1.如图是兴趣小组设计的验证质量守恒定律的小实验。已知石灰石和稀盐酸反应产生二氧化碳。下列说法不正确的是( )。
A.实验一不能用于验证质量守恒定律
B.实验二在用酒精灯加热锥形瓶的过程中,铜粉用量过少不会影响实验结果
C.实验三反应前后天平始终保持平衡(忽略浮力)
D.实验四蜡烛燃烧时,减少的质量为释放到空气中的水蒸气与二氧化碳的质量之和
2.如图是某反应的微观示意图(反应条件已省略),图中相同的球表示同种元素的原子。下列有关该反应的说法不正确的是( )。
A.反应前后元素的种类不变 B.反应前后原子的数目不变
C.生成物的分子个数比为1∶3 D.该反应不遵守质量守恒定律
3.现将20 g A和足量B在一定条件下充分反应,生成16 g C和11 g D,则参加反应的A和B的质量比是( )。
A.20∶11 B.20∶7
C.5∶4 D.16∶11
能力提升
4.(2023·河北中考)《天工开物》中记载了用黏土烧制砖的过程,如图所示为该过程中某反应的示意图(其中“”“”和“”分别代表不同元素的原子)。则粒子X中( )。
A.只含有 B.一定含有和
C.一定含有和 D.一定含有、和
5.(2023·山东泰安中考)在一定条件下,甲、乙、丙、丁四种纯净物在密闭容器中充分反应,反应前后各物质的质量如图所示。下列说法不正确的是( )。
A.甲和乙是反应物 B.丙一定是化合物
C.x=0.4 g D.反应前后乙、丁改变的质量比是4∶1
思维拓展
6.(选做题)(2023·四川泸州中考改编)老师组织同学们对质量守恒定律进行了实验探究。回答相关问题。
(1)第1小组设计了甲图的实验方案,用电子天平称量,读取加入盐酸前后的质量。该反应的符号表达式为 ;比较读数发现反应前后的质量并不相等,其原因是 。
(2)第2小组设计了乙图的实验方案,以解决第1小组遇到的问题。但有同学认为会产生误差,他的理由是气球膨胀后不可忽略 的影响。老师肯定了该同学勇于质疑、精益求精的科学精神。
(3)第3小组善于创新,设计了丙图的实验方案,既达成本实验目的,还可以测定空气中氧气的含量。
①连接好装置后,打开弹簧夹,推或拉注射器活塞,松开手后活塞回到原位,说明装置的气密性 (填“好”或“不好”)。
②关闭弹簧夹,记录注射器内气体的初始体积,用强光引燃白磷,冷却后打开弹簧夹。实验中需要测定的数据是锥形瓶(含导管)的容积、 。
答案：
课后知能演练
1.D 解析:氯化钠溶于水不是化学变化,不能用于验证质量守恒定律,A项正确。此装置为密闭装置,验证过程中没有物质逸散到空气中,因此铜粉用量过少不会影响实验结果,B项正确。碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,反应在密闭装置中进行,验证过程中没有物质逸散到空气中,因此,反应前后天平始终保持平衡(忽略浮力),C项正确。蜡烛燃烧时与空气中的氧气反应生成水和二氧化碳,水受热汽化变为水蒸气,所以蜡烛燃烧时,减少的质量等于释放到空气中的水蒸气与二氧化碳的质量之和减去参与反应的氧气的质量,D项错误。
2.D 解析:任何化学反应都遵守质量守恒定律,故反应前后元素种类不变,原子数目不变,A、B项正确,D项错误;根据反应的微观示意图可知生成物的分子个数比为1∶3,C项正确。
3.B 解析:20 g A和足量B在一定条件下充分反应,生成16 g C和11 g D,由质量守恒定律可知,参加反应的B的质量为16 g+11 g-20 g=7 g,故参加反应的A和B的质量比是20 g∶7 g=20∶7,故选B项。
4.B 解析:由质量守恒定律可知,反应前后原子的种类不变,反应后有“”“”和“”三种原子,所以粒子X中一定含有和。故选B项。
5.B 解析:由图中数据分析可知,反应前后甲的质量减少了7.6 g-3.2 g=4.4 g,故是反应物,参加反应的质量为4.4 g;同理可以确定丙是生成物,生成的质量为5.8 g-0.2 g=5.6 g;丁是生成物,生成的质量为0.4 g-0 g=0.4 g;由质量守恒定律,可知乙应是反应物,且参加反应的质量为5.6 g+0.4 g-4.4 g=1.6 g,故x的数值为2.0 g-1.6 g=0.4 g。由上述分析,可知甲和乙是反应物,生成物是丙和丁,丙不一定是化合物,也可能是单质,A项正确,B项错误;x=0.4 g,C项正确;反应前后乙、丁改变的质量比是1.6 g∶0.4 g=4∶1,D项正确。
6.(1)Na2CO3+HClNaCl+H2O+CO2 反应生成的二氧化碳逸出装置
(2)浮力
(3)①好 ②反应前后注射器内气体的体积
解析:(1)稀盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,反应生成的二氧化碳逸出装置,所以反应后电子天平示数减小。
(2)碳酸钠和盐酸反应会生成二氧化碳气体,锥形瓶内气体增多,压强变大,所以气球发生膨胀,不可忽略浮力的影响。
(3)①连接好装置后,打开弹簧夹,推或拉注射器活塞,松开手后活塞回到原位,说明装置的气密性好。②实验中需要测定的数据是锥形瓶(含导管)的容积、反应前后注射器内气体的体积,注射器反应前后的体积差量等于消耗O2的体积。
3第2课时 根据化学方程式进行简单计算
课后知能演练
基础巩固
1.在A+3B2C+2D的反应中,7 g A完全反应生成22 g C和9 g D,若A的相对分子质量为28,则B的相对分子质量是( )。
A.32 B.16
C.64 D.96
2.同学们用一定浓度的过氧化氢溶液制取氧气,向试管内加入2 g二氧化锰固体和100 g过氧化氢溶液,充分反应至不再产生气泡,称得试管内物质的质量为100.4 g。
(1)理论上产生氧气的质量为 g。
(2)请计算参加反应的过氧化氢的质量。(写出计算过程)
3.某火力发电厂以石灰石为原料吸收废气中的二氧化硫,以防止污染环境,发生反应的化学方程式为2CaCO3+2SO2+O22CaSO4+2CO2。若每天需要吸收0.64吨二氧化硫,则该发电厂每个月(按30天计)需要含碳酸钙为90%的石灰石多少吨 (杂质不参与反应)
能力提升
4.为了测定大理石中碳酸钙的质量分数,化学兴趣小组成员进行了如图所示的实验。(发生的反应为CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑,杂质不溶于水也不与酸反应,过滤后滤渣损失忽略不计,氯化钙易溶于水)
(1)大理石中碳酸钙的质量分数是 。
(2)该实验过程中生成二氧化碳的质量是多少 (写出计算过程)
5.向50.8 g H2O2溶液中加入2 g MnO2粉末。反应开始后产生氧气的总质量随时间的变化关系如图所示。
(1)从反应开始到t时,产生氧气的总质量是 g。
(2)请计算反应开始到t时,参加反应的H2O2溶液中H2O2的质量(写出计算过程)。
思维拓展
6.(2023·湖北益阳中考)“蛟龙号”是我国研制出的大深度载人潜水器。为保证载人潜水器长时间潜水,需要在潜水器里配备供氧装置,利用过氧化物供氧是一种常见的供氧技术。
(1)过氧化钠(Na2O2)作供氧剂发生反应的化学方程式为2Na2O2+2X2Na2CO3+O2,则反应物X的化学式为 。
(2)若用上述方法制取16 g氧气,至少需要Na2O2的质量为多少 (写出计算过程)
答案：
课后知能演练
1.A 解析:由质量守恒定律可知,参加反应的B的质量为22 g+9 g-7 g=24 g。
设B的相对分子质量是x。
A + 3B2C+2D
28 3x
7 g 24 g
x=32
由上述计算可知,A项正确。
2.(1)1.6
(2)解:设参加反应的过氧化氢的质量为x。
2H2O22H2O+O2↑
68 32
x 1.6 g
x=3.4 g
答:参加反应的过氧化氢的质量为3.4 g。
解析:(1)根据质量守恒定律可知反应产生氧气的质量为100 g+2 g-100.4 g=1.6 g。
3.解:设每天需要消耗CaCO3的质量为x。
2CaCO3+O2+2SO22CaSO4+2CO2
200 128
x 0.64 t
x=1 t
则每个月需要石灰石的质量为×30≈33.3 t
答:该发电厂每个月需要含碳酸钙为90%的石灰石约33.3 t。
解析:根据每天需要吸收0.64 t二氧化硫,利用化学方程式计算出每天消耗的碳酸钙质量,结合质量分数=×100%进行计算得出每个月需要的石灰石质量。
4.(1)80%
(2)解:设生成二氧化碳的质量为x。
参加反应的碳酸钙的质量为10 g-2 g=8 g。
CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑
100 44
8 g x
x=3.52 g
答:生成二氧化碳的质量是3.52 g。
解析:(1)由于碳酸钙能与稀盐酸反应,杂质不能与稀盐酸反应也不溶于水,则大理石中碳酸钙的质量分数是×100%=80%。(2)利用碳酸钙的质量根据化学方程式计算。
5.(1)0.8
(2)解:设从反应开始到t时,参加反应的过氧化氢的质量为x。
2H2O22H2O+O2↑
68 32
x 0.8 g
x=1.7 g
答:参加反应的H2O2溶液中H2O2的质量为1.7 g。
解析:根据题中图像信息可知反应产生氧气的质量为0.8 g,然后利用氧气的质量根据化学方程式计算。
6.(1)CO2
(2)解:设至少需要过氧化钠的质量为x。
2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2
156 32
x 16 g
x=78 g
答:至少需要过氧化钠的质量为78 g。
解析:(1)依据质量守恒定律可知:化学变化前后原子的个数和种类不变,2Na2O2+2X2Na2CO3+O2,反应前有4个钠原子、4个氧原子,反应后有4个钠原子、8个氧原子、2个碳原子,则X的化学式为CO2。(2)利用氧气的质量根据化学方程式计算得出答案。
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