2019-2020学年九年级化学上册第五单元化学方程式课题1质量守恒定律讲义新人教版

初中化学（人教版）九年级上册第五单元化学方程式第五单元化学方程式1.知识点一

质量守恒定律2.质量守恒定律的探究实验实验方案方案一:在密闭容器中进行红磷燃烧实验方案二:在敞口容器中进行硫酸铜溶液与铁的

反应实验现象红磷燃烧,产生大量白烟,放出热量,天平平衡铁钉表面覆盖一层红色物质,溶液由蓝色逐渐

变为浅绿色,天平平衡反应前总质量m1m'1反应后总质量m2m'2反应前后总质量的关系m1=m2m'1=m'2分析红磷(P)+氧气(O2)

五氧化二磷(P2O5)容器密闭,没有物质进入或散失铁(Fe)+硫酸铜(CuSO4)

铜(Cu)+硫酸亚铁(FeSO4)反应无气体参加,无气体生成结论分析比较两个方案的实验结果,可以发现反应前后物质的质量总和不变拓展延伸化学反应的实质分子

原子

新分子

新物质例1建立基本的化学观念可以让我们更好地理解化学,如形成守恒观

念,可以更好地理解质量守恒定律,下列表述正确的是

(

)A.10g水加热后变成了10g水蒸气,这一变化符合质量守恒定律B.32gS与32gO2恰好完全反应,生成64gSO2C.镁条燃烧后固体质量增加,故质量守恒定律不是普遍规律D.根据“蜡烛+氧气 二氧化碳+水”可知,蜡烛中一定含有C、H、O三种元素解析质量守恒定律只适用于化学变化,A错误;镁条燃烧后固体质量增

加,是因为氧气参与了反应,遵循质量守恒定律,C错误;化学反应前后元

素的种类和质量不变,根据“蜡烛+氧气 二氧化碳+水”可知,蜡烛中一定含有C、H元素,可能含有氧元素,D错误。答案

B知识点二

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。化学方程式中各部

分的含义与读法如下:2.化学方程式的意义

3.化学方程式的读法(以2H2O

2H2↑+O2↑为例)质的方面水在通电的条件下分解生成氢气和氧气量的方面每36份质量的水在通电的条件下,分解生成4份质量的氢气和32份质

量的氧气微观层面每两个水分子在通电的条件下分解生成2个氢气分子和1个氧气分子例2不能根据化学方程式获得的信息是

(

)A.反应中的反应物和生成物B.各反应物、生成物之间的质量比C.化学反应速率的大小D.反应发生所需要的条件解析

化学方程式能够表示A、B、D三项所述信息;而反应速率在化

学方程式中是无法表示出来的,故不能获得C项信息。答案

C题型一

利用质量守恒定律推断物质的化学式例1

(2017山东临沂平邑期末)2016年10月17日神舟十一号飞船在酒泉

卫星中心发射成功,是我国迄今为止时间最长的一次载人飞行。发射飞

船的长征二号F运载火箭常用的燃料是肼(N2H4),反应的化学方程式为2N2H4+N2O4 3X+4H2O,则X的化学式是

(

)A.N2

B.NO2

C.NO

D.HNO3解析反应前各原子的个数分别为:N原子6、H原子8、O原子4,反应后

已经知道的各原子个数为:H原子8、O原子4,因此可推知反应后3个X分

子中共含有6个N原子,即X为N2,故选A。答案

A点拨此类题的解题依据是反应前后原子的种类没有改变、原子的数

目没有增减。例2

(2016青海西宁中考)某化学反应的微观示意图如图5-1-1(反应条

件已省略),根据该图得出的结论正确的是

(

)

图5-1-1A.四种物质中只有丁属于氧化物B.化学反应前后分子种类没有发生变化C.反应前后只有氮元素的化合价发生了变化D.丙物质中氮、氧元素的质量比为7∶8题型二

质量守恒定律的图表题解析丙为NO,也属于氧化物,A错误;化学反应前后分子的种类发生了变化,B错误;反应前后氧元素的化合价由0价变为-2价,化合价也发生了

变化,C错误;丙为NO,其中氮、氧元素的质量比为14∶16=7∶8,D正

确。答案

D镁带在耐高温的密闭容器中(内含空气)加热发生反应3Mg+N2

Mg3N2,下列图示中能正确表示容器里所盛物质总质量变化的是

(

)

变式训练答案

C例3草木灰的主要成分是K2CO3,它与盐酸反应的化学方程式为K2CO3

+2HCl

2KCl+H2O+CO2↑,又知CO2气体能被澄清石灰水吸收。为了探究草木灰与盐酸反应前后物质的总质量是否相等,某学生借用了下

列试剂与仪器(如图5-1-2所示)。

题型三

质量守恒定律的探究实验

图5-1-2(1)在实验装置D中,为保证两次称量所得质量相等,甲处应放置的

实验装置是

(填序号)。(2)实验步骤:第一步天平调零;第二步称量反应前

装置的质量;第三步

;第四步称量反应后

装置的质量;第五步观察反应前后质量是否相等。(3)若选取了B装置,则反应前左盘的质量

(填“大于”“小

于”或“等于”)反应后左盘的质量,理由是

;若选取了C装置,则反应前左盘

质量

(填“大于”“小于”或“等于”)反应后左盘的质量,理

由是

。解析

草木灰与盐酸反应后有气体生成,A装置是密闭装置,可用于验证

质量守恒定律;B装置也是密闭装置,但是生成的气体使气球膨胀,在空

气中会产生向上的浮力;C装置是敞口装置,生成的气体会逸散到空气

中。答案

(1)A

(2)A挤压胶头滴管,使稀盐酸与草木灰反应A

(3)大

于产生的CO2会使气球膨胀,气球所受向上的浮力增大,对天平托盘的

压力减小大于C中产生的CO2气体逸出,使总质量减小点拨探究质量守恒定律的实验,如果有气体参加或者生成,反应必须

在密闭容器中进行。知识点一

质量守恒定律1.下列现象不能用质量守恒定律解释的是

(

)A.2g氢气在16g氧气中燃烧,生成18g水B.将20mL酒精与20mL水混合,总体积小于40mLC.镁条燃烧后的质量比镁条质量大D.蜡烛燃烧后变轻了答案

B质量守恒定律只适用于化学变化。镁条燃烧后质量增大的

原因是吸收了空气中的氧气;蜡烛燃烧后质量减轻的原因是蜡烛中的碳

元素转化成了二氧化碳,氢元素转化成了水蒸气,排放到空气中。2.硬水在煮沸过程中发生的反应之一是:Ca(HCO3)2

X↓+H2O+CO2↑,则X是

(

)A.CaO

B.Ca(OH)2

C.CaCO3

D.Na2CO3

答案

C该反应中,反应物中含有1个Ca原子、6个O原子、2个H原

子、2个C原子;生成物中已有2个H原子、3个O原子和1个C原子,还差1

个Ca原子、3个O原子、1个C原子,则X的化学式为CaCO3。3.氨气(NH3)是一种无色有刺激性气味的气体,极易溶于水,它的水溶液

称为氨水,显碱性。它在化学工业中有着广泛的用途,如制化肥、制纯

碱等。近年来,人们还利用氨来治理环境污染。(1)氨分子中,氮原子和氢原子的个数之比为

。(2)在细菌的作用下,用氨处理含甲醇(CH3OH)的工业废水,使其变为CO2

和N2等物质,从而消除它对环境的污染。有关的化学反应方程式为6NH3+5CH3OH+12O2

3N2+5CO2+19X,其中X物质的化学式是

。答案

(1)1∶3

(2)H2O解析

(1)NH3分子中氮原子与氢原子的个数之比为1∶3;(2)化学反应

前后原子的种类和原子的个数保持不变,故推得X的化学式为H2O。知识点二

化学方程式答案

(1)A、C

(2)11解析

反应后C物质不存在了,说明C物质是反应物,已经完全反应;A物

质剩余4g,说明也是反应物,有6gA物质参加了反应;反应后B物质为15

g,说明是生成物,在反应中有5gB物质生成,根据质量守恒定律可知,生

成D物质的质量为6g+10g-5g=11g。4.将A、B、C三种物质各10g放于某密闭容器中,在一定条件下使之充

分反应,反应停止后只剩余A、B两种物质,测得其质量分别是4gA、15

gB,同时发现一种新物质D。(1)此反应中的反应物是

;(2)在此反应中生成D的质量是

g。1.关于化学方程式CH4+2O2

CO2+2H2O的描述正确的是

(

)A.甲烷加氧气在点燃条件下反应生成二氧化碳和水B.1个甲烷和2个氧气在点燃条件下生成1个二氧化碳和2个水C.1个CH4分子和2个O2分子在点燃条件下,生成1个CO2分子和2个H2O分

子D.1gCH4和2gO2在点燃条件下,生成1gCO2和2gH2O答案

C化学方程式中的“+”应读作“和”,A不正确;微观方面表

示1个甲烷分子和2个氧气分子在点燃条件下,生成1个二氧化碳分子和2

个水分子,B不正确,C正确;化学式前面的数字是各物质的粒子个数而不

是质量,D不正确。2.某校化学兴趣小组对某化学反应进行了探究,并将实验测得的结果填

写在下表中,请你分析并填空:(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”或“催化

剂”)。(3)反应后D物质的质量是

g。物质ABCD反应前质量/g201222反应后质量/g022待测解析

由质量守恒定律可得反应后D物质的质量为(20+12+2+2)g-(2+

2)g=32g;反应后质量增加的物质为生成物,质量减少的物质为反应物,

质量不变的物质可能是反应的催化剂,所以该反应可表示为A+B

D,属于化合反应。答案

(1)化合反应(2)催化剂(3)321.以下是某化学反应的微观示意图(

、

表示不同元素的原子),下列对图示反应的理解中,正确的是

(

)图5-1-1A.反应物和生成物中共含有三种元素B.参加反应的物质分子个数之比为1∶1C.反应物和生成物中只有一种单质D.该反应属于化合反应答案

D根据题中信息可知,反应物和生成物中共含有两种元素;配平

化学反应方程式后,可知参加反应的物质分子个数之比为1∶3(或3∶1);

两种反应物均由一种元素组成,故都属于单质;该反应的反应物有两种,

而生成物只有一种,故属于化合反应。2.在一个密闭容器中有X、Y、Z、Q四种物质,一定条件下充分反应,测

得反应前后各物质的质量如下表所示:下列说法中不正确的是

(

)A.该反应为分解反应B.该反应遵守质量守恒定律C.未测值为0D.若Q为氧气,则该反应为氧化反应物质XYZQ反应前质量/g410125反应后质量/g未测21109答案

A凡是化学反应都遵守质量守恒定律。反应中反应物质量减

少量等于生成物质量增加量,Y、Z都增加且增加量为11g+9g=20g,而

Q减少量为25g-9g=16g,故X应减少且其变化量为20g-16g=4g,反应后

X的质量为0。该反应可表示为Q+X

Y+Z,所以该反应不是分解反应。若该反应有氧气参加,应为氧化反应。3.现将8gA和足量的B混合加热,A和B发生化学反应,8gA完全反应后

生成22gC和18gD。若现有16gB与足量的A完全反应,生成C和D的

总质量为

g。答案

20解析

8gA与足量的B反应生成22gC和18gD,则参加反应的B的质量

为22g+18g-8g=32g,即参加反应的A与B的质量比为1∶4。因此与16

gB反应的A的质量为4g,也就是说参加反应的A和B的质量总和为20g,

所以生成的C和D的质量总和也应为20g。1.一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.碳元素的质量分数为85.7%D.碳、氢、氧元素的质量比为6∶1∶8答案

D根据题目给出的信息可知:该物质的质量为44g+18g-32g=30g,44g二氧化碳中碳元素的质量为44g×

=12g,18g水中氢元素的质量为18g×

=2g,12g+2g=14g<30g,则该物质中一定含有碳、氢、氧三种元素;碳、氢、氧三种元素的质量比为12g∶2g∶16g=6∶1∶8;

碳元素的质量分数为

×100%=40%。本题应选D。2.甲分子与乙分子反应生成丙分子的示意图如图所示:下列说法中,不正确的是

(

)A.物质甲是单质B.丙分子中A、B原子个数比为3∶1C.反应前后原子的个数没有改变,分子的个数也没有改变D.根据质量守恒定律可推知,乙的化学式为A2

答案

C在化学反应前后,原子的种类、数目不发生变化,但分子的数

目可能改变。从反应的微观示意图可发现,反应前共有4个分子,反应后

只有2个分子,故C错误。3.把一定质量的纯净物A和9.6gB在一定条件下按下图所示充分反应,

当B消耗完时,可生成8.8gD物质和5.4gE物质。请回答下列问题:(1)参加反应的A物质的质量是

。(2)请判断A中是否含有氧元素?

。(3)试推断A物质的化学式:

。答案

(1)4.6g

(2)含有(3)C2H6O解析

(1)根据质量守恒定律可得,参加反应的A物质的质量是8.8g+5.4g-9.6g=4.6g;(2)由图知,D是二氧化碳,8.8g二氧化碳中碳元素的质量为

8.8g×

=2.4g;E是水,5.4g水中氢元素的质量为5.4g×

=0.6g,2.4g+0.6g=3g<4.6g,因此A中一定含有氧元素;(3)A中各元素的质量比为m(C)∶m(H)∶m(O)=2.4g∶0.6g∶(4.6-3)g=12∶3∶8,所以碳、氢、氧

原子个数比为

∶

∶

=2∶6∶1,则A的化学式为C2H6O。1.(2017重庆一中月考,8,★☆☆)锌和浓硝酸反应的化学方程式是Zn+4HNO3

2H2O+2X↑+Zn(NO3)2,则X为

(

)A.H2

B.N2

C.NO

D.NO2

答案

D反应前后相同原子的个数相同,对比反应前后每种原子的个

数可知X为NO2,故选D。2.(2016辽宁大连普兰店十中期中,5,★☆☆)关于化学方程式2H2+O2

2H2O的读法错误的是

(

)A.每2个氢分子和1个氧分子结合生成2个水分子B.氢气和氧气在点燃的条件下化合生成水C.氢元素和氧元素在点燃的条件下生成水D.每4份质量的氢气与32份质量的氧气完全反应生成36份质量的水答案

C

A项是化学方程式的微观读法,表示参加化学反应的各物质

的分子个数比;B项表示化学方程式的宏观意义;D项表示参加反应的各

物质的质量关系。(2015广东广州白云期末,5,★★☆)下列实验能够直接用于验证质量守

恒定律的是

(

)答案

B验证质量守恒定律时,要求所选物质能够发生化学反应,故排

除选项C;有气体参加或生成的反应应在密闭容器中进行,故排除A和D;

B中的反应在密闭容器中进行,能够直接验证质量守恒定律。1.(2016湖北襄阳中考,12,★☆☆)AgNO3固体见光或受热易分解,故保存

在棕色瓶中。AgNO3见光分解时会产生一种有刺激性气味的气体,该气

体可能是

(

)A.SO2

B.NH3

C.N2

D.NO2

答案

D

N2是无色无味的气体,C不符合题意;依据质量守恒定律,反应

前后元素种类不变,可推知答案为D。2.(2016广东广州中考,8,★☆☆)Sb2O5是一种重要的阻燃剂,工业制取该

物质的化学方程式为:Sb2O3+2X

Sb2O5+2H2O。则X的化学式为

(

)A.H2

B.O2

C.H2O2

D.H2SbO4

答案

C根据质量守恒定律,反应前后原子个数、种类不变,可推知X

的化学式为H2O2。3.(2016湖南怀化中考,19,★☆☆)将一定质量的a、b、c、d四种物质放

入一密闭容器中,在一定条件下反应一段时间后,测得各物质的质量如

下表。物质abcd反应前的质量/g6.414.03.21.0反应一段时间后的质量/g10.07.2x1.0下列有关说法正确的是

(

)A.a和b是反应物B.x=3.2C.该反应属于分解反应D.d一定是催化剂答案

C根据反应前后物质总质量不变可得6.4+14.0+3.2+1.0=10.0+

7.2+x+1.0,则x=6.4,故B错误;反应后质量增加的物质为生成物,质量减少

的物质为反应物,质量不变的物质为催化剂或杂质,所以该反应可表示

为b→a+c,为分解反应,故A、D错误,C正确。4.(2015河北中考,11,★☆☆)关于天平的使用,说法正确的是

(

)A.称量过程中可以调节平衡螺母B.潮湿的物体可以直接放在天平上称量C.被测物体的质量不能超过天平的最大称量值D.称量粉末状药品时只在左盘垫一张纸即可答案

C称量前调节平衡螺母,使天平平衡,称量过程中不能调节平衡

螺母,A错误;潮湿的物体不能直接放在天平上称量,应放在小烧杯中,B

错误;被测物体的质量不能超过天平的最大称量值,C正确;称量粉末状

药品时左右两盘要垫质量相等的纸片,D错误。5.(2013四川内江中考,26,★★☆)质量守恒定律的定量研究对化学科学

发展具有重大意义。(6分)(1)我国从2011年5月1日起,酒驾入刑。“酒精检测仪”可检查司机是

否酒后驾车,其反应原理为C2H5OH+4CrO3+6H2SO4

2Cr2(SO4)3+2X↑+9H2O,反应中红色的CrO3转变为绿色的Cr2(SO4)3,其中X的化学式为

。(2)请从微观上分析,任何化学反应都遵循质量守恒定律的原因:

。答案

(1)CO2

(2)在化学变化过程中原子种类、原子个数和原子质量

都没有发生改变,所以物质的总质量不变,即质量守恒解析

(1)反应前后原子种类和个数都不变。由化学方程式知反应物中

含有的原子种类及原子个数分别为C

2,H

18,Cr

4,O

37,S

6;已

知生成物中含有的原子种类及原子个数分别为H

18,Cr

4,O

33,S

6。比较分析可知X中不含H、Cr、S元素,只含有C、O元素,且2X中C、

O原子个数分别为2、4,故X的化学式为CO2。(2)在化学变化中分子分裂成原子,原子重新组合成新的分子,在该过程

中原子种类、原子个数和原子质量都没有发生改变,所以物质的总质量

不变。1.(2015广东广州中考,19,★☆☆)从2H2+O2

2H2O中获取的信息错误的是

(

)A.在反应前后,元素的种类没有变化B.常温下氢气与氧气混合就可以发生反应C.4g氢气与32g氧气完全反应,可以生成36g水D.在反应前后,氢原子和氧原子的数目都没有改变答案

B化学反应前后元素种类不变,故A正确;由题给化学方程式可

知,氢气与氧气在点燃的条件下才能发生反应,故B错误;根据化学方程

式得出H2、O2、H2O的质量比为4∶32∶36,则4g氢气与32g氧气完全

反应,可以生成36g水,故C正确;在化学反应前后,各原子的数目不变,故

D正确。2.(2014上海中考,40,★★☆)已知:“

”“

”和“

”表示不同元素的原子。某反应的微观示意图如图所示,关于乙的构成说法合理的是

(

)A.只含

和

B.含有

和

C.只含

D.只含

答案

B由质量守恒定律可知,化学反应前后原子的种类和数目均不

改变。丙中含有2个“

”、丁中含有2个“

”和1个“

”,甲中含有“

”和“

”各1个,则乙中应含有1个“

”和2个“

”,故选B。1.一定条件下,甲、乙、丙、丁四种物质在密闭容器中反应,测得反应前

后各物质的质量分数如图5-1-2所示。下列说法正确的是

(

)

图5-1-2A.丁是该反应的催化剂B.该反应的基本类型为分解反应C.该反应中乙、丙的质量比为3∶17D.该反应中甲、丙的质量比为7∶10答案

C由题图可知,反应前丙的质量分数为6%,反应后乙的质量分

数为8%。由反应前后各物质的质量分数可知,反应后甲的质量分数减

少了70%-42%=28%,甲是反应物;乙的质量分数减少了14%-8%=6%,乙

是反应物;丙的质量分数增加了40%-6%=34%,丙是生成物;丁的质量分

数不变,可能是该反应的催化剂,也可能是没有参加反应的杂质。该反

应的反应物有两种,生成物有一种,是化合反应;该反应中乙、丙的质量

比为6%∶34%=3∶17,甲、丙的质量比为28%∶34%=14∶17,故选C。2.(原创)小方是个勤奋好学的好学生,他对很多司空见惯的事物都习惯

刨根问底。这不他上了初三,学习化学之后,他发现生活了两年多的教

室后墙上的标语有知识性错误。教室后墙上的标语是“精雕细刻出精

品,千锤百炼铁成金”。小方发现