9458350人教版九年级化学暑假衔接课 10 质量守恒与化学方程式 提升讲义（含解析）

质量守恒与化学方程式一、内容概述本单元主要是从定量的方面来研究化学变化，探究化学变化中一些最基础的规律和解决相关问题的方法。通过本章学习，要求掌握正确书写化学方程式，懂得化学方程式的表示意义，并能利用化学方程式进行简单计算.二、重点知识归纳及讲解（一）、质量守恒定律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。质量守恒的原因：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，在这个过程中，反应前后原子的种类没有改变，原子的数目没有增减，原子的质量也没有变化，因此化学反应前后各物质的质量总和必然相等。可以从以下几个方面理解质量守恒定律：①该定律只适用于化学反应，不能用于物理变化。如10g水蒸发变成10g水蒸气就不能说遵循质量守恒定律；②该定律是指质量守恒而不是体积、反应物的分子个数守恒；③参加化学反应的各物质的质量总和并不是各物质的任意质量之和，不参加反应的物质的质量不能计算在内。（二）、化学方程式用化学式来表示化学反应的式子叫做化学方程式。如硫在氧气中燃烧生成二氧化硫的反应可表示为：S＋O2SO2（三）、书写化学方程式应遵守的原则一是必须以客观事实为基础；二是要遵守质量守恒定律。（四）、书写化学方程式的步骤1、写：左边写反应物的化学式，右边写生成物的化学式，中间连一条短线。例如：电解水生成氢气和氧气，可写成：H2O－H2＋O22、配：配平，2H2O＝2H2＋O23、注：注明反应条件和生成物的状态。2H2O2H2↑＋O2↑（五）、书写化学方程式的韵语左边反应物，右边生成物；写对化学式，系数要配平；中间为等号，条件要写清；生成气体和沉淀，要用箭号来标明。化学方程式表示的意义：以“S＋O2SO2”反应为例：（1）宏观含义：硫与氧气在点燃的条件下生成二氧化硫。（2）微观含义：1个硫原子与1个氧分子点燃时生成1个二氧化硫分子。（3）质量比：每32份质量的硫跟32份质量的氧气完全反应，生成64份质量的二氧化硫。如：镁是一种很活泼的金属，点燃后，它既能在氮气中，也能在二氧化碳中继续燃烧，已知镁在氮气中燃烧，化合成一种物质，其中氮元素的化合价是－3价；镁在二氧化碳中燃烧，生成黑色炭粒和一种金属氧化物，试写出上述两个反应的化学方程式。镁和氮气在点燃条件下反应：3Mg＋N2Mg3N2；镁和二氧化碳在点燃条件下反应：2Mg＋CO2C＋2MgO（六）、化学计算的解题思路1、审题：认真阅读题目，反复推敲关键字句，准确理解题意。2、析题：运用所学知识剖析题目，理清层次，挖掘隐含信息，排除干扰条件，分析已知和待求。明确物质间的关系，寻找解题突破口。3、解题：解题时要做到思路清楚，方法正确，步骤明晰，计算准确，书写规范。4、难题：检查所用条件是否符合题意，是否全部解出所要求的问题，单位是否统一，计算是否正确等。（七）、根据化学方程式计算一般步骤1、根据题意设未知量（用x、y等字母来表示）；2、写出配平了的化学方程式；3、求出有关物质间的质量比，并写出相应化学式的下边；4、把已知量和x、y等写在相应质量比的下边；5、列出比例式，求未知量x、y；6、简明地写出答案。（八）、气体参加反应或求气体体积的计算在初中阶段，根据化学方程式计算时都是计算质量关系。若有一定体积的气体参加反应，则先要将它换算成气体的质量；若要求出待求物气体的体积数，则要将已求出的气体质量换算成体积。气体的体积（V）与气体的质量（m）的换算关系为：m(g)＝V(L)×ρ(g/L)（ρ为气体的密度）（九）、根据化学方程式进行计算时常犯的错误1、不认真审题，答非所问；2、元素符号或化学式写错；3、化学方程式没有配平；4、相对分子质量计算错误；5、同一种物质不用相同的单位；6、把不纯物当成纯净物。（十）、有关含杂质问题的计算方法化学方程式中进行的计算，各物质都被理想化为纯净物，而实际的生产或科学实验中纯净物是不存在的，这就需要把不纯的反应物换算成纯净物后才能进行化学方程式的计算，而计算出的纯净物也要换算成实际生产或实验中的不纯物。有时还要考虑生产或科学实验中的消耗。这些辅助性的计算也是不可缺少的重要环节。有关不纯物质的质量的计算方法：先把不纯的反应物和生成物的质量换算成纯净物的质量，然后才能代入化学方程式进行计算。纯物质的质量＝不纯物质的总质量×纯度＝不纯物质的总质量×（1－杂质的质量分数）不纯物质的总质量＝纯物质的质量÷纯度。三、难点知识剖析运用质量守恒定律解释有关问题：用质量守恒定律对一些表面好像不遵循质量守恒的实验，如：煤碳燃烧后，灰分的质量比煤碳少；镁条燃烧后，灰分的质量比镁条重；敞口放置的浓盐酸质量减少等现象进行解释。在解释这些实验现象时，质量的变化要考虑环境（大气）的因素，有的生成物（煤燃烧生成的CO2）进入了大气；有的是空气中的成分（如氧气）参加了反应，有的并不是典型的化学变化生成新物质，而是气体挥发进入大气（HCl），或大气中的水蒸气被吸收使质量发生了变化，只有整体、全面认识物质的变化，才能正确理解质量守恒定律，并能广泛应用。运用质量守恒定律的关键是要弄清反应前后各物质的质量“总和”指什么。对于反应前的物质来讲，一定要强调是指“参加化学反应”的物质，不要把没有参加化学反应的物质的质量计算在反应前的物质质量总和中。同样地，对于反应后的物质来讲，一定要强调是指“反应后生成”的物质。有一部分生成物，如气体，尽管生成后可能扩散到空气中去了，但只要是生成物，就一定要把它们计算在反应后的物质质量的总和中。配平化学方程的方法：在配平化学方程式时，要注意只能改动化学方程中化学式前面的化学计量数，不能改动化学式中右下角表示原子个数的小数字。常用的配平方法有如下几种：1、最小公倍数法①找出左右两边只出现一次的元素。②若只出现一次的元素不止一种，只选两边一个分子（原子或离子）中原子个数相差较多的元素或最小公倍数大的元素。③找出最小公倍数。④计算得出化学计量数（系数）。例如，配平化学方程式：Al＋Fe3O4—Al2O3＋Fe从上式看，Al、Fe、O三种元素在左右两边都只出现一次，它们的最小公倍数分别是：Al：1×2＝2Fe：3×1＝3O：4×3＝12故以氧元素为标准，先配平氧元素的原子个数。Al＋3Fe3O4—4Al2O3＋Fe右边有8个铝原子，左边有9个铁原子，在Al和Fe的前面分别配上化学计量数8、9。得：8Al＋3Fe3O44Al2O3＋9Fe2、奇数偶数法从化学方程式两边出现次数较多且原子在两边的总数为一奇一偶的元素入手。①找出左右两边出现次数较多的元素；②该元素的原子在两端的总数是否是一奇一偶，如果是，则把这一元素作为配平的起点；③由己推出的化学计量数决定其他化学式的化学计量数。例如：配平化学方程式：FeS2＋O2—Fe2O3＋SO2从上式看，化学方程式两边出现次数较多的是氧元素，且左边一个分子中氧原子个数为偶数，右边Fe2O3前面配上化学计量数2。化学方程式才能配平，然后逐渐配平Fe、S。FeS2＋O2—2Fe2O3＋SO24FeS2＋O2—2Fe2O3＋SO24FeS2＋O2—2Fe2O3＋8SO24FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO23、观察法①从化学式较复杂的一种生成物推出有关各反应物化学式的化学计量数和这一生成物的化学计量数。②根据求得的化学式的化学计量数，再找出其他化学式的化学计量数。如配平化学方程式：H2O＋Fe—Fe3O4＋H24H2O＋Fe—Fe3O4＋H24H2O＋Fe—Fe3O4＋4H24H2O＋3FeFe3O4＋4H2符号“↑”和“↓”在化学方程式中的应用（1）“↑”或“↓”是生成物状态的符号，无论反应物是气体还是固体，都不能标出“↑”或“↓”。（2）若反应在溶液中进行，生成物中有沉淀析出则使用“↓“。（3）若反应不在溶液中进行，无率生成物中是否有固体或难溶物，都不使用符号。（4）常温下，若反应物中无气体而生成物中有气体则使用“↑”。同步练习【基础巩固】1.____________的反应物的____________一定等于反应后生成的各物质的____________，这个规律叫做质量守恒定律。参加化学反应的反应物的相对质量____________一定等于生成的各物质的相对质量____________。2.在化学反应前后，因为原子的种类____________，原子的数目____________，所以宏观表现出：化学反应前后各物质的质量总和必然相等。3.为使书写的化学方程式遵守____________定律，要在化学方程式两边的化学式的前面配上适当的____________，使化学方程式等号两边各种原子的____________和____________都相同，这个过程叫配平。4.蜡烛燃烧后的产物有二氧化碳和水，由质量守恒定律可知，石蜡的组成中一定含有____________、____________、____________元素。5.氢气和氧气的混合气体共20克，在点燃的条件下，让它们充分反应后，生成9克水，则原混合气体中含有氢气的质量可能是()A．8克B.12克C．11克D．无法确定6.配平下列反应的化学方程式：（1）NH3+Cl2——N2+HCl（2）C2H2+O2——CO2+H2O（3）Fe2O3+CO——Fe+CO27.下列化学方程式中，完全正确的是()A.P+O2P2O5B.C+2OCO2C.Mg2+O22MgOD.3Fe+2O2Fe3O48.化学方程式2H2O+O22H2O中等号表示()A.水由氢气和氧气组成B.参加反应的氢、氧分子数之和等于生成的水的分子数C.参加反应的氢气、氧气质量之和等于生成的水的质量D.参加反应的氢质量等于水中氢气的质量9.一种作为绿色能源的物质M，其燃烧的方程式为M+3O22CO2+3H2O，则该化合物是（）A.由二氧化碳和水组成B.由碳、氢两种元素组成C.由碳、氢、氧三个元素组成D.分子式为C2H5OH10.化学兴趣小组对某化学反应进行了探究，并已将实验测定结果填写在下表中，请你分析并填空：物质ABCD反应前质量/g201222反应后质量/g022待测（1）该反应的类型是：__________（2）C物质可能是该反应的__________(填“反应物”、“生成物”、“催化剂”)。（3）反应后D物质的质量是__________g。11.配平下列化学方程式（1）__________Cu+__________O2__________CuO（2）__________C3H8+__________O2__________CO2+__________H2O（3）__________FeS2+__________O2__________Fe2O3+__________SO2（4）__________Cu2（OH）2CO3__________CuO+__________H2O+__________CO2【能力提升】1.对质量守恒定律的理解，最确切的是（）A.10g冰受热融化成10g水B.参加反应的氢气和氧气的体积，一定等于生成水的体积C.反应物的质量等于生成物的质量D.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2.李洪志在一次“法轮功”演讲会上说他可以用气功将水（由氢、氧元素组成）变成石油（由碳、氢、氧元素组成）。这当然是弥天大谎。请你用化学知识来批驳李洪志的这一说法是伪科学的______________。3.以下叙述正确的是（）A.由不同种元素组成的物质一定是化合物B.含有氧元素的化合物是氧化物C.物质可以由分子、原子或离子构成D.由于反应前后原子种类相同，所以化学反应遵循质量守恒定律4.根据质量守恒定律解释下列问题：(1)镁条在空气中燃烧后，生成的白色粉末的质量比原来镁条的质量增加。(2)碱式碳酸铜受热分解后，剩余的固体物质的质量比原反应物的质量减轻。5.在化学反应A+B====C+D中，已知5gA与10gB恰好反应生成了13gC和若干克D，要制得4gD时，参加反应为A的质量为_________。6.在反应X+2Y====R+2M中，当1.6gX与Y完全反应后，生成4.4gR，且反应生成的R和M的质量之比为11∶9，则在此反应中Y和M的质量之比为()A.23∶9B.16∶9C.32∶9D.46∶97.氯酸钾和二氧化锰的混合物共A克，加热完全反应后得到B克氧气和C克氯化钾，则混合物中二氧化锰的质量为()A.（A+B-C）克B.（A-B-C）克C.（A+B+C）克D.（A+C）克8.已知在反应3A+2B====2C+D中，反应物A、B的质量比为3∶4。当反应生成C和D的质量共140g时，B消耗的质量为___________g。9.蜡烛燃烧后的产物有二氧化碳和水，由质量守恒定律可知，石蜡的组成中一定含有_______、_________元素。（填写元素名称）10.在化学反应3X+4Y====2Z中，已知X和Z的相对分子质量分别是32和102，则Y的相对分子质量为____________。【中考模拟】1.在化学反应A+B====2C+D中，10gA物质恰好与10gB物质完全反应，若生成D物质8g，则生成C物质为____________。2.某物质发生完全燃烧反应，反应式为：CxHyOz+(x+-)O2xCO2+H2O若1个分子的CxHyOz与3个O2分子完全燃烧，生成了2个分子的CO2和3个分子的H2O，则x、y、z值分别为()A．2，3，4B.2，6，1C.1，3，2D.1，2，33.将A、B、C三种物质各10克，加热进行化合反应生成D（其中B是催化剂），当A已完全反应后，测得生成的D为16克。反应后的混合物中B与C的质量比为()A．5∶1B．5∶2C．5∶3D．4∶14.已知A物质与B物质反应生成C物质，现有12克A与32克B恰好完全反应，则生成C物质的质量是()A.44克B.32克C.22克D.12克5.已知A物质发生分解反应生成B物质和C物质，当一定量的A反应片刻后，生成56克B和44克C；则实际发生分解的A物质的质量为()A.12克B.44克C.56克D.100克6.只含铜和氧两种元素的固体样品9.0g，测得铜的质量为8.0g。已知铜的氧化物有CuO和Cu2O，下列说法正确的是()A.固体样品的组成只有两种情况B.固体样品一定是CuO与Cu2O的混合物C.固体样品可能是Cu2OD.若固体样品由两种物质组成，则其中一种质量分数为4/97.一定质量的镁和碳酸镁混合物，经高温煅烧，直到质量不再变化为止。发现反应前后总质量不变，求原混合物中镁粉的质量分数。8.用100克KClO3和MnO2的混合物制取氧气，反应前测得MnO2占混合物总质量的25%，反应一段时间后，又测得MnO2占30%。求：此时分解的KClO3的质量是多少？制得的氧气的质量是多少？9.中国登山协会为纪念我们首次攀登珠穆朗玛峰成功50周年，再次组织攀登珠穆朗玛峰活动。阿旺扎西等一行登山运动员成功登顶。假如每位运动员冲顶时消耗自带的液氧4.8g。求：（1）这些氧气在标准状况下的体积是多少升？（标准状况下氧气密度为1.43g·L-1）（2）若在实验室用高锰酸钾为原料制取相同质量的氧气，需要多少千克的高锰酸钾？（3）用这种方法给登山运动员供氧，是否可行？简述理由。10.小强同学前往当地的石灰石矿区进行调查，他取回了若干块矿石样品，对样品中碳酸钙的质量分数进行检测，采用的办法如下：取用8g这种石灰石样品，把40g稀盐酸分4次加入，测量过程所得数据见下表（已知石灰石样品中含的杂质不溶于水，不与盐酸反应）。请计算：（1）8g石灰石样品中含有杂质多少克？（2）样品中碳酸钙的质量分数是多少？（3）下表中m的数值应该为多少？序号加入稀盐酸质量/g剩余固体质量/g第1次105.5第2次10m第3次101.2第4次101.2（4）要得到280kgCaO，需要质量分数为80%的石灰石多少千克？(化学方程式：CaCO3CaO+CO2↑)11.某综合实践活动小组同学，对我市某化工厂排放的污水进行检测，发现主要的污染物为氢氧化钠。为测定污水中氢氧化钠的含量，取100g污水于烧杯中，加入36.5g质量分数为10%的稀盐酸恰好完全反应。（假设污水中其他成分不与稀盐酸反应，反应的化学方程式为：HCl+NaOH====NaCl+H2O）求：（1）100g污水中含氢氧化钠多少克？（2）污水中所含氢氧化钠的质量分数。12.火力发电厂用石灰石泥浆吸收废气中的二氧化硫以防止污染环境，其反应方程式为：2CaCO3(粉末)+2SO2+O2====2CaSO4+2CO2。（1）若100克废气中含6.4克二氧化硫，则处理100克这种废气需含碳酸钙（CaCO3）的石灰石__________克。（2）处理上述100克废气，可得到含CaSO485%的粗产品_________克。13.早在17世纪，质量守恒定律发现之前，英国化学家波义耳曾经做过一个实验：在密闭的容器中燃烧金属时，得到了金属灰，然后打开容器盖，称量金属灰的质量，发现比原来金属质量增加了。（1）试解释金属灰质量比原金属质量增加的原因。（2）由于波义耳称量方法上的原因，他错过了发现质量守恒定律的机会。请你改进他的称量方法，以验证质量守恒定律。质量守恒与化学方程式答案同步练习【基础巩固】1、答案：参加化学反应质量总和质量总和总和总和2、答案：没有改变没有增减3、答案：质量守恒化学计量数种类数目4、答案：CHO5、思路解析：生成9克水，则最少需要O28克，因为氢气和氧气的混合气体共20克，所以H2为（20－8）克=12克。同理，生成9克水，则最少需要H21克，那么O2的质量应为19克。答案：B6、思路解析：根据化学方程式配平的步骤，结合质量守恒定律，可以得到答案。答案：(1)2NH3+3Cl2====N2+6HCl(2)2C2H2+5O24CO2+2H2O（3）Fe2O3+3CO2Fe+3CO27、思路解析：A没有配平；B中应该写成氧分子而不是氧原子；C中镁的化学计量数应该写在镁的元素符号前而不能写在右下角，表示意义不对；D符合化学方程式的书写规则。答案：D8、思路解析：该方程式中等号表示参加反应方程式两边的物质的质量相等。答案：C9、思路解析：由质量守恒的原因：一切化学反应前后，原子的种类、数目、总质量都没改变，可推测该化合物的分子式为C2H5OH。故A、B不正确。C项：元素不能论个数，只能讲种类，也不正确。答案：D10、答案：化合反应催化剂3211、答案：（1）212（2）1534（3）41128（4）1211【能力提升】1、答案：D2、思路解析：根据质量守恒定律，在化学反应前后，原子的种类不变，元素的种类也不变，不可能把水变成含有碳元素的石油。答案：根据质量守恒定律，在化学反应前后，原子的种类不变，元素的种类也不变，不可能把水变成含有碳元素的石油。3、思路解析：由不同种元素组成的物质不一定是化合物；含氧元素的化合物不一定是氧化物；质量守恒定律指的是反应前后原子种类相同，原子数目没增减，原子质量相同。答案：C4、解答：(1)镁条燃烧后生成物的质量增加，是由于镁条在空气中燃烧时与空气中的氧气发生了化学反应，生成了白色固体物质氧化镁。2Mg+O22MgO显然，依据质量守恒定律生成物氧化镁的质量应等于反应物镁条与氧气的质量之和。所以，氧化镁的质量要比镁条的质量大。(2)依据质量守恒定律可知反应物碱式碳酸铜的质量应等于各生成物质量之和，即氧化铜与水与二氧化碳质量之和。由于在加热的条件下碱式碳酸铜分解后生成的水和二氧化碳都是气体，可以自由逃逸到空气中去，剩下的固体物质只有氧化铜，其质量肯定要小于碱式碳酸铜的质量。5、思路解析：A+B====C+D5g10g13gX=2gM4g答案：10g6、思路解析：此题考查的知识是物质之间发生的反应按一定的质量比进行，反应物和生成物的质量总和相等（即质量守恒）。设生成M的质量为x。X+2Y====R+2M1194.4gx（1）11/4.4g=9/x，x=3.6g。（2）根据质量守恒定律：Y的质量为：4.4g+3.6g－1.6g=6.4g。Y和M的质量之比是：6.4g∶3.6g=16∶9。答案：B7、思路解析：根据质量守恒定律，二氧化锰质量在反应前后不变，氧气和氯化钾的总质量等于反应前氯酸钾的总质量。即：氯酸钾的总质量=（B+C）g，二氧化锰的质量=Ag-（B+C）g=A-B-C克。答案：B8、思路解析：此题能根据质量守恒定律，由于生成物C和D的质量共140g，所以A和B的质量之和也应为140g。由于反应物A、B的质量比为3∶4，则可将物质总质量视为7份（3+4=7），A占其中3份，B占其中4份。所以消耗B的质量为140g÷7×4＝80g。答案：809、思路解析：根据质量守恒定律的微观含义，即“三不变”原则：反应前后原子（或元素）种类不变，原子数目不变，原子质量不变。产物中存在C、H两种元素，反应前石蜡中也一定含有C、H两种元素。答案：氢氧10、思路解析：此题是根据质量守恒定律确定Y的相对分子质量。解题时，首先要确定4Y的值，即3×32＋4Y＝2×102，4Y＝2×102－3×32＝108，Y＝27。答案：27【中考模拟】1、思路解析：根据反应前后质量守恒，可以得到：mC=(mA+mB)－mD=10g+10g－8g=12g。答案：12g2、思路解析：x=2，=3，则y=6，用排除法选B。或列式x+-=3，解得z=1。答案：B3、思路解析：A+CD由于D为16克，A为10克，所以参加反应的C为6克，C余4克。B是催化剂，所以反应后的混合物中B与C的质量比为：10∶4=5∶2。答案：B4、思路解析：根据质量守恒定律：反应物A和B的总质量等于生成物C的总质量。32g+12g=44g。答案：A5、思路解析：根据质量守恒定律，实际发生分解的A物质的质量等于分解后生成的物质B和C的质量总和。即物质A的质量等于56克+44克=100克。答案：D6、思路解析:本题主要考查学生根据元素和元素的质量比判断物质组成的能力。由铜和氧两种元素组成的固体有以下几种情况：①只为CuO②只为Cu2O③CuO与Cu2O的混合物④CuO与Cu的混合物⑤Cu2O与Cu的混合物⑥CuO、Cu2O、Cu三种物质组成的混合物。又因为固体样品中铜为8g，氧为（9g-8g）=1g，而CuO中m（Cu）∶m（O）=4∶1，Cu2O中m（Cu）∶m（O）=8∶1。若固体样品由两种物质组成，则上述组合中③、⑤不成立，④的组合中CuO质量为5g，Cu的质量为4g。综合可知选项C、D正确。本题的D选项属难点，若不能将固体样品组合，进行定量分析，则易得出错误结论。答案：CD7、思路解析：这里包括两个反应：2Mg+O22MgOMgCO3MgO+CO2↑对于镁粉来说，生成物质量增加了，增加部分是反应氧气的质量。对于碳酸镁来说，生成物质量减少了，减少部分是CO2的质量，且增加量等于减少量，这样不难计算。同学们不妨动手试试。答案：44％8、思路解析：反应前：MnO2的质量为：100克×25%=25克KClO3的质量为：100克－25克=75克反应后：混合物的质量为：25克÷30%=83.3克生成氧气的质量为：100克－83.3克=16.7