第五单元：《定量研究化学反应》知识汇总精讲(解析版)--九年级化学期末考点(鲁教版).doc
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第五单元：
《定量研究化学反应》知识汇总精讲
【考点精讲】
考点一、质量守恒定律
一、探究化学反应前后物质的质量有无变化
（一）方案一：
氢氧化钠与硫酸铜溶液反应
1、现象：
（1）有蓝色沉淀生；
（2）天平仍平衡。
2、结论：
反应前物质的总质量=反应后物质的总质量。
（二）方案二：
白磷燃烧
1、现象：
（1）剧烈燃烧，产生大量白烟，放出大量热；气球先鼓起后瘪掉；
（2）天平仍平衡。
2、反应原理：
4P+5O22P2O5。
3、结论：
反应前物质的总质量=反应后物质的总质量。
4、思考与讨论
（1）为什么在锥形瓶内铺一层细沙？
防止锥形瓶受热不均匀而炸裂。
（2）气球的变化情况？
先胀大，后变瘪。
（3）气球的作用？
平衡压强，防止橡皮塞被冲开；防止瓶内物质外逸。
（4）气球先变大后变小的原因?
开始红磷燃烧放热，使瓶内的压强增大，故气球膨胀；后来由于燃烧消耗了氧气，使瓶内气体减少，压强降低，故气球变小。
（三）方案三：
碳酸钠和稀盐酸反应
1、现象：
（1）产生大量气泡，粉末逐渐减少；
（2）天平不平衡。
2、分析：
反应物质量总和=生成物质量总和，只不过没有称到生成气体的质量，所以天平不平衡。
若改用白磷燃烧装置，重做该实验，天平会平衡。
（四）小结
最好选择没有气体参加反应或有气体生成的反应，在有气体参加或生成的化学变化中，验证质量守恒定律时候，必须在密闭容器中进行。
二、质量守恒定律
1、质量守恒定律概念：
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、理解：
（1）只有化学变化才遵守质量守恒定律，物理变化不用质量守恒定律解释！
（2）守恒的是“总质量”，即“参加反应的各反应物的总质量”和“生成物的总质量”。
如沉淀、气体等都应考虑进去。
（3）“参加”，意味着没有参加反应（剩余）的物质的质量不能算在内。
（4）质量守恒定律的“守恒”指的是质量守恒，其它方面如体积等不一定守恒。
3、质量守恒的原因：
从微观角度分析：
化学反应的实质就是反应物的分子分解成原子，原子又重新组合成新的分子，在反应前后原子的种类没变，原子的数目没有增减，原子的质量没有变化，所以化学反应前后各物质的质量总和必然相等。
4、小结质量守恒定律
六不变：
①宏观：
物质总质量不变；元素种类不变；元素质量不变；微观：
原子种类不变；原子数量不变；原子质量不变；
②两个一定变：
物质的种类；分子种类；
③两个可能变：
分子数目；元素化合价；
典例1【2020湖南湘潭】为及时发现燃气泄漏，常在燃气中加入微量具有难闻气味的乙硫醇（C2H5SH），乙硫醇燃烧的化学方程式为：
，其中X的化学式为（）
A.SO2B.H2SC.COD.H2
【答案】A
【解析】
根据，反应前后碳原子都是4个，氢原子都是12个，反应前硫原子是2个，反应后应该是2个，包含在2X中，反应前氧原子是18个，反应后应该是18个，其中4个包含在2X中，X的化学式是；故选：
A。
典例2【2020甘肃天水】在一密闭容器中加入a、b、c、d四种物质，测得反应前后各物质的质量如下表。
物质
a
b
c
d
反应前的质量/g
40
40
10
32
反应后的质量/g
12
x
10
0
下列说法正确的是（ ）
A.x等于90
B.b可能是单质
C.c一定是催化剂
D.参加反应的a与d的质量比为7：
8
【答案】D
【解析】根据质量守恒定律，在化学反应中，参加化学反应的各物质的质量总和，等于反应后生成各物质的质量总和。
x=40+40+32+10-12-10=100；故a、d为反应物，b为生成物，该反应为化合反应。
c的质量不变，可能为催化剂。
A、x=100，错误；B、b由a、d中的元素组成，故b为化合物，错误；C、c的质量不变，可能为催化剂，错误；D、参加反应的a与d的质量比为（40-12）：
32=7：
8，正确。
故选D。
典例3【2020湖南湘潭】某反应的微观示意图如下图所示，其中“”代表氢原子，“”代表氧原子，“”代表碳原子，下列说法错误的是（）
A.该反应属于化合反应B.反应前后原子数目不变
C.反应中甲、乙的分子个数之比为1:
1D.甲和丙都属于氧化物
【答案】D
【解析】根据示意图该反应的化学方程式为：
，进行分析作答。
A、根据分析，该反应是由两种物质反应生成一种物质，属于化合反应，不符合题意；
B、根据质量守恒定律，在化学变化前后原子的数目不变，不符合题意；
C、根据反应的化学方程式知道，反应中甲、乙的分子个数之比为1:
1，不符合题意；
D、氧化物必须是由两种元素组成，其中一种元素是氧元素的化合物；甲是二氧化碳，是氧化物；丙的化学式是，由三种元素组成，不属于氧化物，符合题意。
故选D。
典例4【2020年黔南州】科学家研制出一种新型的催化剂，可用于去除装修残留的甲醛。
该反应过程的微观示意图如下：
回答下列问题：
（1）该反应的化学方程式为。
（2）一种常见的营养物质和醋酸（CH3COOH）等有机物，与CH2O的组成元素及分子中的各元素原子的个数比均相同，该营养物质的化学式为。
【答案】
（1）.
（2）.C6H12O6
【解析】
（1）分析反应的微观示意图可知，反应物是：
CH2O、O2，生成物是：
CO2、H2O，反应条件是：
催化剂，故反应的化学方程式为：
；
（2）醋酸与CH2O的组成元素及分子中的各元素原子的个数比均相同，在常见的营养物质中葡萄糖等糖类与CH2O的组成元素及分子中的各元素原子的个数比也均相同，故该营养物质的化学式为：
C6H12O6。
（合理即可）
【能力提升】
1、下列有关对质量守恒定律的理解，正确的是（ ）
A.镁条燃烧后质量增加，不遵守质量守恒定律
B.5g硫和5g氧气完全反应后，生成物质量为10g，遵守质量守恒定律
C.5g水和5g酒精混合后，总质量为10g，遵守质量守恒定律
D.化学反应前后分子总数一定不会发生变化
【答案】B
【解析】A、镁条燃烧是和空气中的氧气发生了反应，所以反应后生成物的质量应该等于镁和氧气的质量之和，所以遵守质量守恒定律，故错误；
B、根据硫和氧气反应的化学方程式可以知道：
硫和氧气在反应中的质量比为1：
1，所以5g硫和5g氧气完全反应后，生成物质量为10g，故正确；
C、水和酒精不能发生化学反应，所以虽然混合后质量不变，但是不能用质量守恒定律来解释，故错误；
D、根据化学变化的实质可以知道，在化学变化中是分子破裂成原子，原子重新组合成新的分子，在原子重新组合的过程中，分子的总数可能发生改变，故错误。
故选B。
2、【2020山西】碳酸氢铵区别于其他氮肥的重要特点是在常温下就能闻到强烈的氨味，其反应原理是：
。
根据质量守恒定律，X的化学式是（）
A.H2OB.H2C.COD.N2
【答案】A
【解析】根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和数目不变，结合化学方程式：
，反应物中含1个氮原子、5个氢原子、1个碳原子、3个氧原子，生成物中含1个氮原子、3个氢原子、1个碳原子、2个氧原子，故生成物中还应含2个氢原子、1个氧原子，故X的化学式为：
H2O。
故选A。
3、在一个密闭容器中放入X、Y、Z、W在一定条件下发生化学反应，一段时间后，测得有关数据如下表。
则关于此反应的认识错误的是（）
物质
X
Y
Z
W
反应前的质量
20
5
2
37
反应后的质量
待测
35
2
12
A.物质Z可能是该反应的催化剂B.待测物质的值为15
C.物质Y一定是单质D.反应中Y、W的质量比为6:
5
【答案】C
【解析】反应后质量增加的是生成物，减少的是反应物，由表格信息可知反应后Y质量增加了30g，Y是生成物；W质量减少了25g，W是反应物；Z的质量在反应前后不变，可能是催化剂也可能没有参加反应，根据质量守恒定律可知，反应物还少5克，X是反应物，待测值为15。
A、根据上述分析可知，Z的质量在反应前后不变，物质Z可能是该反应的催化剂，正确；
B、根据上述分析可知，待测物质的值为15，正确；
C、根据上述分析可知，X是反应物，W是反应物，Y是生成物，该反应是化合反应，物质Y一定不是单质，错误；
D、根据上述分析可知，反应中Y、W的质量比=30g：
25g=6:
5，正确。
故选C。
4、【2020河北】利用催化剂可消除室内装修材料释放的甲醛，如图所示为该反应的微观示意图。
下列说法不正确的是（）
A.甲醛的化学式为CH2O
B.生成物丙和丁中氧元素的化合价相同
C.生成物丙由1个碳原子和2个氧原子构成
D.参加反应的甲和生成的丁分子个数比为1:
1
【答案】C
【解析】A、根据微观示意图可知，甲醛的化学式为CH2O，A正确；
B、生成物丙是二氧化碳，氧元素的化合价为-2价；丁是水，水中氧元素的化合价为-2价目，B正确；
C、生成物丙是二氧化碳，每个二氧化碳分子由1个碳原子和2个氧原子构成，C不正确；
D、该反应的化学方程式为，故参加反应的甲和生成的丁分子个数比为1:
1，D正确。
故选C。
5、【2020新疆】化学的学科特征让在原子、分子的水平上研究物成和创造物质。
请从微观的角度回答下列问题。
（2）下图是氢气在氧气中燃烧的微观示意图（图中“O”代表氢原子，“●“代表氧原子）。
①参加该化学反应的最小粒子是__________（填微粒符号）。
②写出该反应的化学方程式____________。
【答案】（4）.H、O（5）.
【解析】
（2）①由微观反应示意图可知，参加该化学反应的最小粒子是氢原子和氧原子，符号分别为：
H、O；
②由微观反应示意图可知，氢气与氧气在点燃的条件下反应生成水，反应的化学方程式为。
考点二、化学方程式
一、化学方程式定义及书写
化学方程式定义：
用化学式来表示化学反应的式子叫做化学方程式。
1、书写化学方程式要遵守两个原则，一是以客观事实为基础绝，不能凭空臆想、臆造事实上不存在的物质和化学反应；二是遵守遵守质量守恒定律，等号两边各原子的种类与数目必须相等。
2、书写步骤：
（1）正确写出化学式，反应物的化学式写在左边，生成物的化学式写在右边。
反应物和生成物之间短线连接。
（2）各化学式前配上适当的化学计量数，使左右两边“原子数目”相等，然后将短线改为双短线。
把这个过程叫做配平。
（3）注明反应条件和“↑”“↓”
注意：
在化学方程式中，用“__”表示反应需要加热，用“↑”表示气体生成物；“↓”表示固体生成物。
（4）、如果反应物和生成物中都有气体，气体生成物不需要注明“↑”。
对于溶液中的反应，如果反应物和生成物都有固体，固体生成物不需要注明“↓”。
二、配平化学方程式的方法
配平的依据：
根据质量守恒定律，就是在式子两边的化学式前配上适当的化学计量数，使式子两边每一种元素原子的数目相等。
1、观察法:
全靠观察确定化学计量数，以配平化学方程式，它适用于简单的化学方程式的配平。
例如：
硫燃烧：
。
2、最小公倍数（以红磷燃烧为例）
（1）P+O2—P2O5；式子左边的氧原子数是2，右边的氧原子数是5。
（2）P+5O2—2P2O5；两数的最小公倍数是10，因此，在O2前面配上5，在P2O5前面配上2。
（3）4P+5O2—2P2O5；此时，式子右边磷原子数是4，左边磷原子数是1，因此在P前面配上4。
3、定1法（有机物燃烧配平）
先假设有机物的系数为1，再配C、H；再从右往左配O；若有分母最后去分母。
以C2H2为例。
①假设C2H2系数为1：
1C2H2+O2—CO2+H2O；
②再配C、H：
左边C数目是2，在CO2前面配2，左边H数目是2，在H2O的前面配1。
1C2H2+O2—2CO2+1H2O；
③再配O：
右边O数目是5，在O2前面配2/5，1C2H2+5/2O2—2CO2+1H2O；
④去分母：
2C2H2+5O24CO2+2H2O；
三、化学方程式意义及其读法
1、总结：
化学方程式意义
（1）表明反应物、生成物和反应条件；
（2）表明各个反应物、生成物之间的粒子数目比；
（3）表明各个反应物、生成物的质量比（相对质量=相对分子质量乘以系数）；
2、总结：
化学方程式读法：
以C+O2CO2为例。
（1）宏观：
碳和氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳；
（2）微观：
每1个碳原子和1个氧分子在点燃的条件下反应生成1个二氧化碳分子
（3）质量：
每12份质量的碳和32份质量的氧气在点燃的条件下反应生成44份质量的二氧化碳。
（4）注意事项：
“+”读作“和”；“=”读作“反应生成”。
典例5根据化学方程式不能获得该反应的信息是（）
A.化学反应的快慢B.生成物C.反应条件D.反应物
【答案】A
【解析】A、由化学方程式，无法确定化学反应的快慢，符合题意；
B、由化学方程式，“═”左边的是反应物，右边的是生成物，不符合题意；
C、由化学方程式，可以看出反应发生所需要的条件，不符合题意；
D、由化学方程式，“═”左边的是反应物，右边的是生成物，不符合题意。
故选A。
典例6关于2H2+O22H2O的读法不正确的是（ ）
A．氢气与氧气在点燃的条件下生成水
B．每2个氢分子与1个氧分子完全反应，生成2个水分子
C．常温下，每2体积的氧气与l体积的氧气完全反应，生成2体积的水
D．每4份质量的氧气与32份质量的氧气完全反应，生成36份质量的水
【答案】C
【解析】A、由2H2+O22H2O可知，氢气和氧气在点燃条件下反应生成水，正确；
B、由2H2+O22H2O可知，每2个氢分子和1个氧分子在点燃条件下发生反应，生成2个水分子．正确；
C、由2H2+O22H2O可知，每1体积的氧气与2体积的氧气完全反应，但是由于水常温下问液体，所以没法谈体积，错误；
D、由2H2+O22H2O可知：
每4份质量的氢气跟32份质量的氧气在点燃的条件下完全反应生成36份质量的水．故选项正确。
故选C。
典例7【2020贵州黔东南州】化学用语是学习化学的重要工具，是国际通用的化学语言，请用相关化学用语填空。
写出下列化学方程式
①水通电分解；
②天然气燃烧。
【答案】2H2O2H2↑+O2↑；CH4+2O2CO2+2H2O。
【解析】
①水通电分解生成氢气和氧气，反应的化学方程式为：
2H2O2H2↑+O2↑。
②天然气的主要成分是甲烷，甲烷在点燃条件下燃烧生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为CH4+2O2CO2+2H2O。
【能力提升】
1、下列有关书写化学方程式的原则和步骤，其中叙述错误的是（ ）
A．必须遵守质量守恒定律
B．一定要注明反应条件
C．不用注明生成物的颜色
D．在方程式配平的过程中，可以改动物质的化学式，这样可以使配平容易些
【答案】D
【解析】A、化学方程式的书写必须遵守质量守恒定律，故选项说法正确；
B、若反应有反应条件，则一定要注明反应条件，故选项说法正确；
C、书写化学方程式时，不用注明生成物的颜色，故选项说法正确；
D、在方程式配平的过程中，不能改动物质的化学式，否则违背了客观事实，故选项说法错误。
故选D。
2、下列反应中属于化合反应的是（ ）
A．2Na+2H2O═2NaOH+H2↑
B．Fe2（SO4）3+Fe=3FeSO4
C．CaCO3CaO+CO2↑
D．2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑
【答案】B
【解析】A、2Na+2H2O═2NaOH+H2↑，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，故选项错误；
B、Fe2（SO4）3+Fe=3FeSO4，该反应符合“多变一”的特征，属于化合反应，故选项正确；
C、CaCO3CaO+CO2↑，该反应符合“一变多”的特征，属于分解反应，故选项错误；
D、2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑，该反应的生成物是三种，不符合“多变一”的特征，不属于化合反应，故选项错误。
故选B。
3、铁在氧气中燃烧的化学方程式书写正确的是（ ）
A．3Fe+2O2Fe3O4 B．Fe+O2 FeO2
C．Fe+O2Fe3O4 D．4Fe+3O22Fe2O3
【答案】A
【解析】在点燃的条件下，铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，化学方程式为3Fe+2O2Fe3O4。
故选A。
4、【2020四川凉山】12.2020年6月12日，G5高速沈海段发生一起槽罐车侧翻爆炸，造成14人死亡，200余人受伤的特大安全事故。
槽罐车运载的是石油液化气，丁烷是石油液化气的主要成分之一，也是市售打火机的燃料，其化学式为C4H10，试写出丁烷完全燃烧的化学方程式_________。
【答案】
【解析】丁烷完全燃烧生成二氧化碳和水，该反应的化学方程式为：
。
考点三、根据化学方程式的计算
1、化学方程式的计算步骤：
（1）设：
设未知数（说清楚设的是质量还是质量分数等，一定不要带单位）；
（2）方：
写出化学方程式并配平（一定配平）；
（3）标：
标出有关物质的量：
上标相对分子质量，下标已知质量和未知数；
（4比：
列比例式,求解；
（5）答：
简明地写出答案。
2、计算中可能用到的公式有：
（1）质量＝密度×体积。
（2）分解率＝已分解物质的质量／未分解物质的质量×100％
（3）某物质的质量分数＝某物质的质量／含该物质的总质量×100％
（4）纯净物的质量＝混合物的质量×纯度。
典例7【2020新疆】在100g的某盐酸中加入硝酸银溶液，反应为AgNO3＋HCl=HNO3＋AgCl↓，至恰好完全反应，经过滤、洗涤、干燥、称量得到质量为28.7g的AgCl沉淀，求盐酸的溶质质量分数。
【答案】7.3%
【解析】设参加反应的盐酸的溶质质量分数为x，则
x=7.3%；
答：
盐酸的溶质质量分数为7.3%。
典例8【2020贵州黔西南】实验室用68g过氧化氢溶液和2g二氧化锰制取氧气，实验中非气态物质的总质量随时间变化如图所示。
回答下列问题：
（1）反应中二氧化锰的作用是 。
（2）计算过氧化氢溶液中溶质的质量分数。
（写出计算过程）
【答案】
（1）催化作用；
（2）10%。
【解析】
（1）由催化剂的定义可知，二氧化锰作为催化剂在化学反应中起催化作用，前后本身的质量和化学性质都没有发生变化；
（2）根据质量守恒定律，反应产生氧气的质量＝68g+2g﹣66.8g＝3.2g
设产生3.2g氧气需要H2O2的质量为x
2H2O22H2O+O2↑
6832
x3.2g
解得：
x＝6.8g
过氧化氢溶液的溶质质量分数＝×100%＝10%。
答：
过氧化氢溶液的质量分数是10%。
【能力提升】
1、在A+2B=3C+2D的反应中，32gA和适量的B恰好完全反应生成36gC和100gD，若A的化学式量为16，则B的化学式量是（ ）
A．26 B．36 C．52 D．104
【答案】A
【解析】根据质量守恒定律和化学方程式A+2B=3C+2D可知，在此反应中参加B的质量为：
36g+100g﹣32g=104g。
设B的相对分子质量为x
A+2B=3C+2D
162x
32g104g
解得：
x=26
由上述计算可知，A正确
故选A。
2、【2020四川甘孜州】天然气是常见的化石燃料。
（1）做饭时，若燃气灶的火焰呈现黄色或橙色，锅底出现黑色，应将炉具的进风口调（填“大”或“小”）。
（2）含160g甲烷的天然气充分燃烧，生成二氧化碳的质量是多少克？
（根据化学方程式进行计算）
【答案】（1大；
（2）440g
【解析】
（1）燃气灶的火焰呈现黄色或橙色，锅底出现黑色，说明氧气不充足，燃料不能充分燃烧，所以此时应将灶炉具的进风口调大，增加氧气的量；
（2）设生成二氧化碳的质量为，
解得=440g
答：
生成二氧化碳的质量是440g。
3、氢气是理想的高能燃料，其燃烧产物对环境无污染。
若充分燃烧8g氢气，在标准状况下，最少需要氧气多少升（标准状况下氧气的密度约为1.43g/L）?
解：
设需要氧气的质量为x。
2H2＋O22H2O
432
8gx
＝
x＝＝64g
氧气的体积为64g÷1.43g/L≈44.8L
答：
需要氧气的体积为44.8L。
4、【2020湖北荆门】将12.5g混有二氧化锰的氯酸钾固体加热至质量不再减少，冷却后称量固体的质量为7.7g。
（1）反应时生成氧气的质量为 g。
（2）计算反应前固体中二氧化锰的质量分数（要求写出计算过程）。
【解析】
（1）反应时生成氧气的质量为：
12.5g﹣7.7g＝4.8g。
故填：
4.8。
（2）设氯酸钾质量为x，
2KClO32KCl+3O2↑，
24596
x4.8g
＝，
x＝12.25g，
反应前固体中二氧化锰的质量分数是：
×100%＝2%，
答：
反应前固体中二氧化锰的质量分数是2%。
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