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第12课时质量守恒定律化学方程式考点知识聚焦探究一质量守恒定律的应用1.探究实验装置图实验现象及分析红磷燃烧①产生了大②化学方程式:③反应后再次称量,天平(填“平衡”或“不平衡”)铁钉与硫酸铜溶液反应①铁钉表面产生了一种色固体,溶液由色变为色②化学方程式:③反应后再次称量,天平(填“平衡”或“不平衡”)白烟4P+5O22P2O5平衡红蓝浅绿Fe+CuSO4FeSO4+Cu平衡考点知识聚焦盐酸与碳酸钠粉末反应①产生了大量②化学方程式:③反应后再次称量,天平(填“平衡”或“不平衡”)镁条燃烧①发出,放出热量,生成一种色固体②化学方程式:③反应后再次称量,天平(填“平衡”或“不平衡”)注意(1)在红磷燃烧的实验中:①小气球可防止红磷燃烧产生的热量使瓶内气体迅速膨胀而冲开橡胶塞;②要等到气球变瘪后再观察天平是否平衡,因为气球胀大产生的浮力会对天平平衡产生影响(2)探究质量守恒定律需选择发生化学变化,且现象明显的反应;对于有气体参加或有气体生成的反应,必须在密闭容器中进行气泡Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2↑不平衡耀眼白光白2Mg+O22MgO不平衡考点知识聚焦2.内容:化学反应的质量总和,等于反应后生成的质量总和。(1)质量守恒定律只适用于化学变化;强调的是质量守恒,不适合体积守恒。(2)没有参加反应的物质质量(反应物过量和催化剂等)和与反应无关的物质质量不计在总和中。(3)有气体或沉淀参与反应时,质量也不能忽略。3.微观解释:在化学反应前后,原子的没有改变,没有增减,也没有改变,所以物质的总质量不变参加各物质各物质种类数目质量考点知识聚焦4.规律总结六个不变宏观物质质量总和的种类元素的质量微观原子的原子的原子的两个一定变宏观:的种类微观:的种类两个可能变宏观:元素的化合价微观:的数目元素种类数目质量物质分子分子考点知识聚焦5.应用具体应用依据推断物质的元素组成化学反应前后不变确定物质的化学式化学反应前后原子、不变推断反应中化学计量数及比值化学反应前后原子的数目不变解释反应前后物质的质量变化或用反应前后质量差求某物质的质量化学反应前后,反应物和生成物的总质量不变元素种类种类数目考点知识聚焦考点二化学方程式1.认识化学方程式(1)定义:用化学式来表示化学反应的式子。(2)书写原则必须以为基础,遵循定律。客观事实质量守恒考点知识聚焦(3)书写步骤(4)意义①质的方面:表示、及②量的方面a.宏观:表示反应物、生成物之间的关系b.微观:表示反应物、生成物之间的微粒反应物生成物反应条件质量个数比考点知识聚焦2.化学方程式的简单计算(1)计算依据化学反应中各物质之间存在固定的比。(2)解题格式及解题步骤[例题]3g镁在氧气中充分燃烧,求生成的氧化镁的质量。解:设可生成氧化镁的质量为x。(1)设未知量2Mg+O22MgO(2)写出反应的化学方程式4880(3)写出相关物质的相对分子质量与化学计量数的乘积3gx(4)对应列出相关物质的已知量、未知量4880=3gxx=5g(5)列出比例式,求解答:生成氧化镁5g。(6)简明写出答案质量考点知识聚焦[注意]①所写化学方程式必须配平,然后才能代入数据计算。②相关物质的相对分子质量与化学计量数的乘积、已知量、未知量要写在对应物质化学式的下面。③代入化学方程式的量必须是纯净物的质量。④代入的数据都是一个完整的物理量,即所设未知数后不带单位,代入的已知量及求得的未知量均带单位。探究一质量守恒定律的应用课堂考点探究例1[2018·衡阳]甲、乙、丙、丁四种物质在反应前后的质量关系如图12-1所示。下列有关说法错误的是()A.参加反应的甲和乙质量比为2∶7B.丙可能是该反应的催化剂C.丁一定是化合物D.x的值是7图12-1【方法点拨】解答此题型的关键是分析图中的数据,得出反应物和生成物以及参加反应和反应生成的物质的质量。课堂考点探究[答案]A[解析]由图中数据分析可知,反应后甲的质量减少了14g-2g=12g,故甲是反应物,参加反应的甲的质量为12g;由图可知,反应后乙的质量减少,是反应物,丁是生成物,一定是化合物,生成的丁的质量为36g-5g=31g;丙的质量不变,丙可能作该反应的催化剂,也可能没有参加反应;由质量守恒定律,此反应是甲+乙丁,乙是反应物,且参加反应的乙的质量为31g-12g=19g,x的数值为26-19=7。故参加反应的甲和乙质量比为12g∶19g=12∶19。探究二化学方程式的书写和意义课堂考点探究例2[2018·衡阳]下列叙述符合实际且化学方程式书写正确的是()[答案]BA.用氢氧化钠治疗胃酸过多:NaOH+HClNaCl+H2OB.碳酸钠溶液能使澄清的石灰水变浑浊:Na2CO3+Ca(OH)22NaOH+CaCO3↓C.实验室用过氧化氢溶液与二氧化锰混合制取氧气:H2O2H2↑+O2↑D.高炉炼铁的反应原理:Fe2O3+3COFe+3CO2[解析]氢氧化钠溶液具有腐蚀性,不能用于治疗胃酸过多症;碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠;过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解为水和氧气,正确的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑;高炉炼铁反应的化学方程式没有配平,正确的化学方程式为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。课堂考点探究[答案]B[解析]由化学方程式可知,该反应的反应物中没有氧气,A错误;该反应是一种单质和一种化合物反应后生成另一种单质和另一种化合物,属于置换反应,B正确;地壳中含量居前四位的元素是氧、硅、铝、铁,C错误;该反应中碳夺取了二氧化硅中的氧元素,发生了氧化反应,体现了碳的还原性,D错误。例3[2018·重庆A]研发高性能“中国芯”是我国信息产业的当务之急。“中国芯”的主要材料是高纯度单质硅,工业上用SiO2+2CSi+2CO↑来制取粗硅。下列说法正确的是()A.生成CO的原因是O2不足B.该反应为置换反应C.硅元素在地壳中的含量比氧元素多D.该反应体现了C的氧化性课堂考点探究【方法点拨】书写化学方程式的题型一般分两类:第一类是基本型,取材于教材;第二类是信息给予型。不管哪种形式,解决这类题的关键是要认真阅读、收集、处理信息,找出反应物、生成物和反应条件,再结合化学方程式的书写方法进行答题。课堂考点探究探究三从微观角度理解化学反应[答案]D[解析]由微粒的构成可知,反应物中“”是由同种原子构成的,属于单质;由微粒的构成可知,图中共有4种不同分子表示4种物质;由微粒的变化可知,反应后原子的种类没有变化,反应后元素种类也没有变化;由微粒的变化可知,反应后原子个数不变。例4[2018·扬州]某反应前后分子变化的微观示意图如图12-2所示。下列说法正确的是()A.反应物中没有单质B.图中共表示了9种物质C.反应后元素种类增多D.反应后原子个数不变图12-2课堂考点探究例5[2018·安徽]为实现二氧化碳的绿色利用,科学家用固碳酶作催化剂设计了如下转化过程。下列有关说法正确的是()A.反应①的化学方程式为CO2+CCOB.固碳酶在反应前后化学性质发生变化C.X的化学式为CH2D.该过程实现了无机物向有机物的转化图12-3课堂考点探究[答案]D[解析]本题通过反应的微观示意图考查化学方程式的书写、物质的性质等。由题给信息可知,反应①是由CO2反应转化为CO的过程,发生反应的化学方程式为CO2+C2CO,A错误;固碳酶是该过程的催化剂,催化剂在化学反应前后的化学性质不发生变化,B错误;由X的微观示意图可知,该化合物的化学式为C2H4,C错误;该过程反应前的物质是无机物CO2,反应后最终所得物质为有机物C2H4,实现了无机物向有机物的转化,D正确。课堂考点探究【方法点拨】化学反应的实质是参加反应的物质的分子被分裂成原子,原子重新组合成新分子的过程。这个过程中,原子的种类没有改变,原子的数目没有增减,原子质量也没有改变,这是化学反应遵循质量守恒定律的根本原因。课堂考点探究探究四化学方程式的简单计算例6[2018·娄底]高铁酸钠(Na2FeO4)是一种高效多功能水处理剂,工业上常采用次氯酸钠(NaClO)氧化法生产,反应原理用化学方程式表示为:3NaClO+2Fe(NO3)3+10NaOH2Na2FeO4↓+3NaCl+6NaNO3+5H2O。(1)次氯酸钠(NaClO)中氯元素的化合价为。(2)高铁酸钠(Na2FeO4)中铁元素和氧元素的质量比为(填最简整数比)。(3)现要制得830kg含杂质20%的高铁酸钠,至少需要次氯酸钠的质量是多少?(列式计算)+17∶8课堂考点探究[答案](3)解:设需要次氯酸钠的质量为x。3NaClO+2Fe(NO3)3+10NaOH3NaCl+6NaNO3+2Na2FeO4↓+5H2O223.5332x830kg×(1-20%)223.5332=𝑥830kg×(1-20%)x=447kg答:至少需要次氯酸钠的质量是447kg。课堂考点探究实验突破突破质量守恒定律的实验探究例7为了研究质量守恒定律,设计了如图12-4“白磷燃烧前后质量测定”的实验,请分析有关问题。(1)燃烧前称量锥形瓶的总质量为27.6g,则托盘天平中游码的读数为g。(2)白磷燃烧过程中看到的现象是,其化学方程式为,气球起作用。(3)白磷燃烧(填“遵守”或“不遵守”)质量守恒定律,请从微观角度分析其原因:。2.6产生大量白烟缓冲4P+5O22P2O5遵守化学反应前后原子的种类、数目和质量都没有发生变化课堂考点探究拓展延伸(1)用图12-5甲所示装置研究质量守恒定律。将烧杯放在天平上用砝码平衡,然后倾斜烧杯使盐酸与碳酸钠粉末接触,一段时间后再把烧杯放在天平上,发现天平的指针(填序号)。a.偏左b.偏右c.不偏转d.无法预测图12-5b课堂考点探究(3)由此可见,在验证质量守恒定律时,若利用有气体参加或有气体生成的化学反应来设计实验,在装置设计方面应做到。(4)实验丙(填“能”或“不能”)达到实验目的,理由是。(2)若将本实验中的烧杯替换成带有气球的锥形瓶,如图乙所示,其他操作不变,装置气密性良好,最后天平仍不平衡,其原因是。反应产生的二氧化碳使气球膨胀,装置会受到浮力装置密闭,体积不变不能硝酸钾溶液和氯化钠溶液混合后不满足复分解反应的条件,不能发生化学反应,故不能达到验证质量守恒定律的目的