专题02质量守恒定律化学方程式（讲义）（原卷版）

专题02质量守恒定律化学方程式目录TOC\o"13"\p""\h\z\u23考点一质量守恒定律5【夯基·必备基础知识梳理】51．内容52．利用原子、分子知识解释质量守恒的原因53.化学变化中的“变”和“不变”54．质量守恒定律的验证65．质量守恒定律的应用6【提升·必考题型归纳】6考向01质量守恒定律的理解6考向02质量守恒定律的验证7考向03微观示意图8考向04质量守恒定律的应用9考点二化学方程式10【夯基·必备基础知识梳理】101．概念102．意义和读法103.书写11【提升·必考题型归纳】11考向01化学方程式的意义11考向02化学方程式的书写和配平12考点三根据化学方程式计算13【夯基·必备基础知识梳理】131．理论依据132．计算步骤133.利用化学方程式进行简单计算的基本类型13【提升·必考题型归纳】14考向01根据化学方程式计算的步骤14考向02根据化学方程式计算的类型15考点要求课标要求命题预测质量守恒定律理解质量守恒定律内容,能用质量守恒定律解决实际问题。质量守恒定律内容、化学方程式定义及化学方程式的意义考点常以选择题的形式进行考查，考查的命题点有：对质量守恒定律内容的理解、质量守恒定律的验证、质量守恒定律应用、化学方程式的意义、读法、化学方程式的正误判断等，常结合生活中的应用、化学实验、等以文字或图片结合的形式呈现。根据化学方程式简单计算考点通常以选择题或实验探究题的形式进行考查化学方程式了解化学方程式定义,掌握化学方程式的意义，能正确书写化学方程式。根据化学方程式的计算理解化学方程式的质量方面意义，掌握化学方程式的计算步骤，能利用化学方程式进行简单的计算。考点一质量守恒定律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，这个规律叫做质量守恒定律。①“化学反应”是前提。任何化学变化都遵循质量守恒定律。②“参加反应”是基础。只计算“参加反应”的各物质的质量总和。③“质量总和”是核心。质量总和包括参加反应的物质的质量和反应后生成的物质的质量。如沉淀、肉眼看不见的气体也应考虑。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。2．利用原子、分子知识解释质量守恒的原因（1）化学反应的实质化学反应的过程，就是参加反应的各物质（反应物）的原子重新组合而生成其他物质（生成物）的过程。由分子构成的物质在化学反应中的变化过程可表示为：分子eq\o\ac(\s\up5(分裂),\s\do0(→))原子eq\o\ac(\s\up5(重新组合),\s\do0(→))新分子eq\o\ac(\s\up5(聚合),\s\do0(→))新物质（2）质量守恒的原因①宏观上：化学反应前后元素的种类没有改变，元素的质量也不变，所以反应前后物质的质量总和必然相等。②微观上：在化学反应中，反应前后原子的种类没有改变，数目没有增减，原子本身的质量也没有改变。所以，化学反应前后物质的质量总和必然相等。3.化学变化中的“变”和“不变”4．质量守恒定律的验证(1)反应：必须发生化学反应。(2)装置：如有气体参加或生成，则必须在密闭容器中进行。5．质量守恒定律的应用(1)推断反应物或生成物的化学式(依据：反应前后原子种类、数目不变)。(2)确定物质的元素组成(依据：反应前后元素种类不变)。(3)解释化学反应前后物质的质量变化及用质量差确定某一物质的质量(依据：参加反应的各物质的质量总和等于反应生成的各物质的质量总和)。(4)进行各物质间量的计算(依据：反应物的总质量和生成物的总质量不变)。(5)对微观反应示意图的分析、判断。(6)处理表格数据。（1）质量守恒定律应用于（1）质量守恒定律应用于化学变化，不能应用于物理变化。（2）质量守恒定律说的是“质量守恒”而不是其他方面的守恒。（3）化学反应中，各反应物之间要按一定的质量比相互作用，因此参加反应的各物质的质量总和不是任意比例的反应物质量的简单加和。（4）不参加反应的物质质量及不是生成物的物质质量不能计入“总和”中。身没有变化，变化的是粒子之间的间隔。考向01质量守恒定律的理解【例1】（2023年湖北省宜昌市中考）下列现象能用质量守恒定律解释的是（）A.蔗糖溶于水后总质量不变 B.浓硫酸敞口放置质量增加C.饱和硝酸钾溶液升温，溶液质量不变 D.硫酸铜溶液和氢氧化钠溶液混合，溶液质量减小【变式11】（2023年山东省淄博市桓台县一模）以下关于质量守恒定律的认识正确的是（）A.波义尔通过实验发现并总结出质量守恒定律B.可以用如图实验装置验证质量守恒定律C.如图实验中，反应一段时间后托盘天平依旧平衡D.如图实验中，反应前后物质总质量不变【变式12】（2023黑龙江龙东中考）碳酸镁和氢氧化镁的混合物10g，经测定混合物中镁元素的质量分数为36%，向其中加入100g溶质质量分数为14.7%的稀硫酸，恰好完全反应得到不饱和溶液，将溶液蒸干后得到的固体质量为（）A．12g B．18g C．24g D．36g考向02质量守恒定律的验证【例2】（2023•桂林一模）下列实验（天平未画出）能直接用于验证质量守恒定律的是（）A． B． C． D．【变式11】（2023年河南省商丘市虞城县模拟）化学实验是学生运用化学知识拓展化学思维的重要途径．下列实验能达到目的的是（）A.证明质量守恒定律B.探究可燃物燃烧需要达到着火点C.探究空气中氧气的体积分数D.证明铁生锈的条件之一是与氧气接触【变式12】（2023年福建省莆田市涵江区中考一检）质量守恒定律是自然界最基本的规律之一、下列装置及实验（天平未画出）能用来验证质量守恒定律的是（）A. B.C. D.考向03微观示意图【例3】（2023年四川省眉山市中考）科学家利用某纳米纤维催化剂将二氧化碳转化为液体燃料甲醇(CH3OH)，其微观示意图如下(图中的分子恰好完全反应)。下列说法错误的是A．生成物丙中碳元素的质量分数为37.5%B．该反应的化学方程式为3H2+CO2eq\o\ac(\s\up7(催化剂),\o(=====,======))CH3OH+H2OC．生成物丙和丁的质量比为1：1D．该反应有助于实现“碳中和”【变式31】（2023年湖南省怀化市中考）如图是汽车尾气处理装置中发生反应的微观示意图，下列说法正确的是A．装置中发生反应的化学方程式为NO+CO=CO2+N2B．该反应属于置换反应C．反应前后各原子的种类不变D．参加反应的两物质的微粒个数比为2：3【变式32】（2023年广东中考）梦天舱燃烧科学柜采用a作燃料成功实施首次在轨点火实验。a完全燃烧的反应微观示意图如图所示。下列说法错误的是A．反应前后元素种类不变B．反应前后分子个数不变C．a分子中C、H原子个数比为1:4D．反应生成c、d的质量比为22:9考向04质量守恒定律的应用【例4】（2023年黑龙江龙东中考）在一个密闭容器中，有甲、乙、丙、丁、戊五种物质，在一定条件下发生反应，测得反应前后各物质质量的变化量（单位：g）如图所示。下列说法不正确的是A．x的数值为8 B．反应前后元素的化合价可能改变C．该反应一定属于置换反应 D．反应前后甲、戊变化的质量之比为3:1【变式41】（2023年湖南郴州中考）一定条件下，在密闭容器中发生某化学反应，测得反应过程中各物质的质量数据如下表：物质甲乙丙丁反应前的质量/g101602反应中的质量/g78a2反应后的质量/gb022c下列选项正确的是A．a=11 B．丁一定是催化剂C．该反应为分解反应 D．b=3【变式42】（2023年山东省滨州市中考）密闭容器内有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下充分反应，测得反应前后各物质的质量分数如图所示。下列说法正确的是A．物质甲是生成物 B．反应后乙物质的质量分数是C．该化学反应中甲、乙两物质的质量比是 D．物质丁一定是该反应的催化剂【变式43】（2023年黑龙江绥化中考）在化学反应A+2B=C+2D中：已知C和D的相对分子质量之比是22:9，当6.4gB与足量A完全反应后，生成3.6gD。则在此反应中，B和C的质量比是A．8:11 B．2:11 C．16:11 D．16:9验证质量守恒定律的实验关键（1）注意装置是否密封。（2）注意生成物中是否有气体逸出。（3）注意现象是否明显考点二化学方程式1．概念用化学式来表示化学反应的式子，叫做化学方程式。2．意义和读法意义(以2H2＋O2eq\o(=====,\s\up7(点燃))2H2O为例)读法质的方面表示反应物、生成物和反应条件氢气和氧气在点燃的条件下反应生成水量的方面表示反应物、生成物之间的质量比4∶32∶36每4份质量的氢气与32份质量的氧气在点燃的条件下反应，生成36份质量的水表示反应物、生成物之间的粒子个数比2∶1∶2每2个氢分子和1个氧分子在点燃的条件下反应生成2个水分子3.书写(1)书写原则：①以客观事实为依据，不能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数目必须相等。对于书写化学方程式就是配平，但不能改变物质的化学式。(2)书写步骤(1)写：根据事实写出反应物和生成物的化学式，中间用短横线相连。P＋O2——P2O5(2)配：配平化学方程式，并检验(就是等号两边各种原子的数目必须相等)4P＋5O2——2P2O5(3)等：将短横线写成“=”4P＋5O2=2P2O5(4)标：标明反应发生条件以及生成物状态“↑”或“↓”4P＋5O2eq\o(=,\s\up7(点燃))2P2O5(5)查：检查化学式是否写错，化学方程式是否配平，条件和物质状态标注是否标了，标了是否恰当。书写化学方程式注意点1.是否符合客观事实2.是否滥用“↑”或“↓”等符号3.是否配平化学方程式4.是否错写或漏写反应条件5.不能更改化学式中下标的数字考向01化学方程式的意义【例1】（2022年吉林中考）从不同角度认识下图中的反应，其中错误的是（）A．宏观现象：氢气在氯气中燃烧B．微观解析：反应前后原子种类不变C．符号描述：H2+Cl2eq\o\ac(\s\up7(点燃),\o(===,====))2HClD．实践应用：工业上可用于制取盐酸【变式11】（2022年贵州铜仁中考）从不同的角度认识NaOH+HCl=NaCl+H2O。下列正确的是（）A．基本反应类型∶该反应为中和反应B．反应实质∶氢离子与氢氧根离子结合生成水C．反应物∶氢氧化钠可以用来治疗胃酸过多D．读法∶氢氧化钠加氯化氢完全反应生成氯化钠加水【变式12】（2022年江西省中考）2022年4月29日《科技日报》报道“我国科学家实现二氧化碳到葡萄糖和油脂的“人工合成”，合成过程中的一个反应微观示意图如下，有关说法正确的是（）A．反应前后分子的种类不变B．反应前后共有三种氧化物C．丙物质由8个原子构成D．反应中甲和丁的分子个数比是2∶1考向02化学方程式的书写和配平【例2】（2022年广西梧州中考）下列化学反应方程式与描述相符，且书写完全正确的是（）A．用稀盐酸除铁锈：FeO+2HCl=FeCl2+H2OB．红磷在氧气中燃烧:P+O2eq\o\ac(\s\up7(点燃),\o(===,====))P2O5C．石灰石与二氧化硅高温反应:CaCO3+SiO2eq\o\ac(\s\up7(高温),\o(===,====))CaSiO3+CO2↑D．工业上用电解法冶炼铝：2Al2O3=4Al+3O2【变式21】（2022年广西百色中考）下列化学方程式书写正确的是（）A．铁屑溶于稀硫酸：2Fe+3H2SO4＝Fe2(SO4)3+3H2↑B．食盐溶于硝酸钾溶液：NaCl+KNO3=NaNO3+KClC．木炭在不充足的氧气中燃烧：2C+O2eq\o\ac(\s\up7(点燃),\o(===,====))2COD．过氧化氢制氧气：H2O2eq\o\ac(\s\up7(),\o(===,====))H2↑+O2↑【变式22】（2022北京中考）北京2022年冬奥会火炬使用的燃料是丙烷（C3H8），其燃烧的化学方程式为：C3H8+xO2eq\o\ac(\s\up7(点燃),\o(===,====))yCO2+4H2O，其中x、y分别是（）A．5；3 B．7；3 C．1；3 D．1；5考点三根据化学方程式计算1．理论依据：质量守恒定律，即各物质间有确定的质量比。2．计算步骤：设、写、找、列、求、答。举例：山队员常用的能源是氢气，可用氢化钙(CaH2)固体和水反应制得，其反应的化学方程式为CaH2＋2H2O=Ca(OH)2＋2H2↑。若制得20gH2，则需要多少克氢化钙？3.利用化学方程式进行简单计算的基本类型(1)已知某反应物或生成物的质量，求另一生成物或反应物的质量；(2)有关含有杂质的反应物或生成物的计算。纯净物的质量＝不纯物质的质量－杂质的质量＝不纯物质的质量×纯净物的质量分数(纯度)＝不纯物质的质量×(1－杂质的质量分数)。物质的纯度＝eq\f(纯净物的质量,不纯物质的总质量)×100%物质的纯度＝eq\f(不纯化合物中某元素的质量分数,化合物中该元素的理论质量分数)×100%根据化学方程式计算的关键（根据化学方程式计算的关键（1）“设”要规范，“设某物质的质量为x”，（x是个有单位的物理量，后面无需再带单位)；如果一个题目需要求几个未知量，且这几个量出现在一个化学方程式中，要一并“设”，并用不同的未知数表示。（2）化学方程式是否正确关系到整个解题的正确性，所以首先保证方程式配平。如果不配平，则物质之间的质量比就是错误的。其次不要忘记反应条件和气体、沉淀符号。（3）标已知量和未知量时，要把相对分子质量与化学计量数的乘积写在相应物质化学式的正下方；已知量和未知量写在相应物质的相对分子质量总和的下方，且已知量带有单位。有关物质的量左右对应，上下对齐。（4）比例式和求解过程中以及最后的结果要带单位。（5）化学方程式是纯净物之间发生的反应，因此已知量一定是纯净物的质量，如果题目提供的是一种混合物的质量，一定不能直接代入，要通过换算或利用质量守恒定律求出一种纯净物的质量，作为解题的突破口。（6）计算结果要根据相应的题目要求，保留相应的位数。如果没有说明，计算结果精确到0.1%。（7）根据题目实际写出简要答案。考向01根据化学方程式计算的步骤【例1】（2023年四川省自贡市中考）自贡因盐设市，誉称“盐都”。电解食盐水能够制得可用于环境消毒的次氯酸钠(NaClO)，反应的化学方程式为：NaCl+H2Oeq\o\ac(\s\up7(通电),\o(===,====))NaClO+H2↑。试利用化学方程式计算：要制取14.9g次氯酸钠，理论上需要NaCl的质量。【变式11】（2023年北京市中考化学真题）纳米铝冰作为火箭固体推进剂具有广阔的应用前景。以上时，发生的主要反应为2Al+3H2Oeq\o\ac(\s\up6(△),\o(==,===))Al2O3+H2↑。该反应中，若有发生反应计算参加反应的H2O的质量(写出计算过程及结果)。【变式12】（2023年湖南省益阳市中考化学真题）“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