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第五单元化学方程式【思维导图】一、质量守恒定律1.内容：_____________的各物质的_________，等于反应后生成的各物质的_________。由分子构成的物质在化学反应中的变化过程可表示为参加化学反应质量总和质量总和2.微观解释：(1)化学反应的实质：化学反应的过程，就是参加反应的_______________的原子重新组合生成__________________的过程。(2)微观解释。在化学反应中，反应前后原子的_____没有改变，_____没有增减，原子的_____也没有改变。各物质(反应物)其他物质(生成物)种类数目质量二、化学方程式1.定义：用_______来表示_________的式子。化学式化学反应意义实例C+O2CO2读法质的方面：表示_______、_______和_________反应物是__________，生成物是_________，反应条件是______________在_____的条件下反应，生成_________2.意义与读法：反应物生成物反应条件碳和氧气二氧化碳点燃碳和氧气点燃二氧化碳意义实例C+O2CO2读法量的方面宏观：表示反应物、生成物之间的_______C+O2CO2质量比为12∶(16×2)∶(12+16×2)=12∶32∶44每_____质量的碳跟_____质量的氧气完全反应，生成_____质量的二氧化碳质量比12份32份44份意义实例C+O2CO2读法量的方面微观：表示反应物、生成物各物质的粒子________C+O2CO2粒子个数比为__________________和___________在点燃的条件下反应，生成________________个数比1∶1∶11个碳原子1个氧分子1个二氧化碳分子3.书写原则：(1)要以_________为基础。(2)要遵守_____________。客观事实质量守恒定律4.书写步骤：化学式条件配平三、根据化学方程式的计算1.计算依据：化学方程式中各物质间的_________，即各物质的___________乘以_____________之比。质量关系化学计量数相对分子质量2.计算步骤：简记为五步骤。即：未知量化学方程式化学计量数相对分子质量已知量未知量比例式答案3.基本题型：(1)纯净物的化学方程式的计算。(2)含杂质物质(杂质不参加反应)的化学方程式的计算。(3)溶液中的有关物质化学方程式的计算。(4)利用图象或表格中的数据进行的化学方程式的计算。【微点拨】根据化学方程式计算的步骤口诀化学方程式要配平，须将纯量代方程，关系式对关系量，计算单位不能忘，关系量间成比例，解、设、比、答要牢记。考点一对质量守恒定律的理解与应用1.宏观与微观方面的理解：理解质量守恒定律抓住：“五个不变”“两个一定改变”及“两个可能改变”，即：2.应用：(1)推断反应物、生成物的组成元素；推断反应物或生成物质的化学式。依据：化学反应前后，元素的种类、原子的种类、数目不变。(2)解释化学反应前后物质的质量变化及进行各物质间的质量计算。依据：化学反应前后，反应物、生成物的总质量不变。(3)推断反应中的化学式前的化学计量数。依据：化学反应前后，原子的种类、数目不变。【特别提醒】(1)质量守恒定律的适用范围是化学变化，不是物理变化。(2)这一定律守恒的对象是质量，只适用于“质量”守恒，而体积、密度、分子数等则不包括在内。(3)反应物的质量必须是“参加”反应的反应物的质量，没有参加或过量的物质质量不计算。(4)“生成的各物质的质量总和”包括固、液、气三种状态的物质的质量。【题组过关】1.(2016·长沙中考)某市空气受到SO2的严重污染，环保部门立即派出飞机喷撒X粉末，快速降低空气中的SO2含量，该过程发生的化学反应是2X+2SO2+O2====2CaSO4+2CO2，X的化学式是()A.H2OB.Na2CO3C.CaOD.CaCO3【解析】选D。根据质量守恒定律，反应前后原子种类和个数都不变，由方程式知生成物中含有的原子种类及原子个数为Ca：2；S：2；C：2；O：12；已知反应物中含有的原子种类及原子个数为S：2；O：6；比较分析可知X中含有钙、碳和氧元素，其原子个数分别为1、1和3，故X的化学式为CaCO3。2.(2016·徐州中考)为提高煤的利用率，可将其转化为可燃性气体，此过程可认为是碳与水的反应，微观示意图如图所示，下列说法错误的是()A.生成的两种物质都属于单质B.生成物的分子个数比为1∶1C.分子是由原子结合而成的D.在化学变化中原子不可分【解析】选A。由反应的微观示意图可知，该反应的化学方程式为C+H2OCO+H2。由方程式可知，生成的两种物质中有一种属于单质，故A错误；生成物的分子个数比为1∶1，故B正确；分子是由原子结合而成的，故C正确；由微粒的变化可知，在化学变化中原子不可分，故D正确。【备选考点】化学方程式的书写1.书写化学方程式的常见错误：常见错误违背规律写错物质的化学式客观事实臆造生成物或事实上不存在的化学反应写错或漏写反应条件化学方程式没有配平质量守恒定律漏标或多标“↑”或“↓”2.书写化学方程式时气体、沉淀符号的使用：(1)“↑”表示生成物是气体，“↓”表示难溶性固体生成物，只能出现在等号的右边。(2)若反应物中有气态物质，则生成的气体不用标“↑”，如C+O2CO2、CO+CuOCu+CO2等。(3)反应在溶液中进行，若反应物中有难溶性物质，生成物中的难溶性物质后面也不用标“↓”，如Fe+CuSO4====FeSO4+Cu。【特别提醒】(1)条件“点燃”不可写为“燃烧”：“燃烧”是一种反应现象，如同发光、放热、生成沉淀一样，不是一种反应条件，一般认为有燃烧现象产生的，都要把反应条件标注成“点燃”。(2)“点燃”“加热”“高温”不是一回事：“点燃”指物质在燃烧时所必需的温度条件，一旦反应物燃着就不需要加热；“加热”指引发和维持反应的温度范围(500℃左右)，一般用酒精灯作热源，用“△”表示；“高温”指当酒精灯的火焰温度不足以发生反应时，需用酒精喷灯(800℃以上)加热。考点二根据化学方程式的计算1.解题思路：(1)先找出题中涉及的化学反应，并准确书写化学方程式。(2)找出题中所提供的数据与化学方程式中各物质的直接或间接关系。(3)如果所给数据与化学方程式中各物质的关系仅仅是间接关系，必须分析清楚该数据是通过哪种“中间物质”与各物质产生联系的，然后再列出相应的比例式。2.步骤及注意事项：步骤注意事项特别说明设未知数未知数后不能带单位可以认为未知数本身已包含单位写出反应的化学方程式化学方程式必须准确无误这是进行计算的关键计算有关物质的质量比求相对分子质量总和不要漏掉化学式前的化学计量数步骤注意事项特别说明把已知量和未知量写在物质的相对分子质量总和下面一定要代入纯净物的质量进行计算，不纯物质的质量必须转换成纯净物的质量，体积也要换算成质量，且单位要一致常用到公式：纯净物的质量=不纯物的总质量×物质的纯度；质量=体积×密度列出比例式求解不要漏掉单位，单位统一，对应关系要准确解题过程要完整、规范写出答案答案中不要漏掉单位【题组过关】1.(2016·雅安中考)取氯酸钾和二氧化锰的混合物13g，加热至混合物固体质量不再减少为止，冷却后称得剩余固体质量为8.2g，将剩余固体加入一定量的水中，充分搅拌后过滤，滤液是10%的氯化钾溶液(假设溶液无损失)，计算：(1)生成氧气的质量。(2)参加反应的氯酸钾的质量(写出计算过程)。(3)氯化钾溶液的质量(写出计算过程)。【解析】(1)待反应至不再有气体生成后，制取氧气的质量=13g-8.2g=4.8g。(2)根据氯酸钾分解生成氧气的化学方程式，由生成氧气的质量可以计算氯酸钾的质量及生成氯化钾的质量。(3)根据溶质质量分数的计算公式，用氯化钾的质量除以溶质的质量分数，可得氯化钾溶液的质量。答案：(1)4.8g(2)(3)设氯酸钾的质量为x，生成氯化钾的质量为y2KClO32KCl+3O2↑24514996xy4.8gx=12.25gy=7.45g24514996xy4.8g即参加反应的氯酸钾质量为12.25g氯化钾溶液的质量：=74.5g7.45g10%2.(2015·襄阳中考)某纯碱样品中含有少量NaCl，小丽同学取该样品23g全部溶解于150g水中，再逐滴加入160g稀盐酸，反应中产生的气体的质量与盐酸的用量关系如图所示。(提示：相关反应为Na2CO3+2HCl====2NaCl+H2O+CO2↑)计算当恰好完全反应时：(1)产生的二氧化碳的质量是________________克。(2)此时所得到的溶液中溶质的质量分数(写出必要的计算过程，结果保留到0.1%)。【解析】(1)据图可以看出，生成的二氧化碳的质量为8.8g。(2)根据二氧化碳的质量可求得样品中碳酸钠的质量和生成氯化钠的质量，所得溶液中氯化钠的质量包括两部分，一是样品中氯化钠的质量，二是反应后生成氯化钠的质量，反应后溶液的质量为反应前各物质的质量之和减去生成二氧化碳的质量，从而可求得反应后溶质的质量分数。答案：(1)8.8(2)设碳酸钠的质量为x，生成的氯化钠的质量为yNa2CO3+2HCl====2NaCl+H2O+CO2↑10611744xy8.8gx=21.2gy=23.4g样品中氯化钠的质量为23g-21.2g=1.8g10611744xy8.8g故反应后氯化钠溶液的溶质质量分数为×100%=8.4%答：恰好完全反应时所得到的溶液中溶质的质量分数为8.4%。1.8g23.4g23g150g135.8g8.8g【方法点拨】图象型计算题的解法图象型计算题的特点是将实验数据标注在图象中，而题干中出现的数据较少，不足以满足解题的需要。因此图象中的数据通常也是解题的依据。图象型计算题通常涉及不同物质之间发生的多个化学反应，且各反应之间存在着紧密联系。只有掌握化学反应原理，理清反应的先后顺序，找准利用好图象中的有关数据，才能正确解答图象型计算题。在分析图象信息题时，一定要关注图象中曲线的起点、终点、拐点以及变化趋势，这些往往是解题的突破口。实验对质量守恒定律的实验探究1.药品的选择：若在敞口容器中进行，需要选择化学反应现象明显且没有气体生成的药品，通过对比实验得出结论。2.实验装置的要求：如果所选的化学反应有气体参加或生成，则应该在密闭容器中进行。3.实验现象分析：应从以下三个方面重点关注：(1)化学反应现象：通过观察化学反应现象，确定肯定发生了反应。(2)天平平衡状况：通过观察天平是否平衡，说明化学反应前后的质量变化情况。(3)对现象的反思：如果反应后天平不平衡，分析现象并对现象进行解释。如反应中是否有气体逸出，外界物质是否参与反应，用气球收集气体是否有浮力等因素。【题组过关】1.(2016·邵阳中考)用下列装置来验证质量守恒定律(托盘天平未画出)，能达到目的的是()【解析】选D。A选项中的生成物中有气体，装置也不是密闭容器，不能验证；B选项中的两种物质不反应，不能验证；C、镁条在空气中燃烧，反应后固体质量会明显增大，因为有氧气参加，且该装置也不是密闭容器，不能验证；D、铁与硫酸铜反应生成铜与硫酸亚铁，反应物中没有气体参加，生成物中也没有气体，因此装置即使不密闭，也可以验证。2.(2016·衢州中考)以下是俄国化学家罗蒙诺索夫曾开展的实验：①先用天平称取质量为m1的金属锡粉。②将这些锡粉放在密闭容器里进行完全燃烧，生成了白色固体物质，称量容器的总质量为m2。③打开容器，听到了空气进入容器发出的“嘶嘶”的声响，称量所得白色物质的质量为m3。④把白色物质放回原容器里(容器中空气的组成恢复到初始状态)，重新称量容器的总质量为m4。(1)根据所学知识判断，锡的燃烧是________变化。(2)罗蒙诺索夫分析数据后发现，生成白色物质的质量m3=________，于是提出了“参加反应的物质的总质量等于反应后产物的总质量”的观点。(3)后经多位科学家的共同努力，最终确立了质量守恒定律，请从微观角度解释该定律：_________