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第六讲定量研究化学反应考点一质量守恒定律及其应用[重难点]命题角度❶化学方程式中物质的推断与配平(2017•济南学考节选)中国航天工程的大发展离不开化学科学的支持。偏二甲肼(C2H8N2)是早期“长征二F”运载火箭的一种燃料。其燃烧的化学方程式为C2H8N2＋2N2O43X＋2CO2＋4H2O，则X的化学式为_____。N2【思路分析】根据反应前后，元素种类与原子个数均不变来作答。计算时注意未知化学式前边的系数。1．(2018·济南天桥一模节选)绿色植物通过光合作用吸收CO2,其化学反应为6CO2＋6H2OC6H12O6＋6X，则X的化学式为____。O22．(2018·济南历下一模节选)2017年底，济南建设的全球首条光伏高速公路通车了，未来将实现车辆移动充电！济南多处路段还安装了太阳能路灯，其太阳能光伏电池可把太阳的光能直接转化为电能，其核心组件是单质硅。工业上制取单质硅的反应原理之一为：SiCl4＋2H2Si＋xHCl。反应物SiCl4中Si元素的化合价为________，化学方程式中x的数值为____。＋4价4命题角度❷微观示意图的分析百变例题1(2018·济南天桥二模)乙烯(C2H4)是一种重要的工业原料，在化学工业上有着重要的用途。乙烯完全燃烧的微观示意图如下所示，则下列说法中，不合理的是()A．该反应属于氧化反应B．反应中分子的种类发生了改变C．生成物中C物质与D物质的质量比为1∶1D．反应前后氧元素的化合价发生了改变百变解读：从微观的角度认识物质之间的反应，题型会出现恰好完全反应与物质过量两种情况，出题形式变化多样，但解题思路基本一致【思路分析】根据化学反应的微观示意图写出反应的化学方程式C2H4＋3O22CO2＋2H2O，然后进行化学反应类型的判断；根据质量守恒定律判断反应中原子、分子数目和质量的变化，元素化合价的变化等。====点燃变式一：反应未配平3．(2017·济南学考)宏观辨识与微观探析是化学学科的重要核心素养。如图为某化学反应的微观模拟示意图，下列说法中，正确的是()A．反应前后氧元素的化合价没有改变B．生成的丙、丁两物质的分子个数比为2∶1C．该反应属于复分解反应D．参加反应的甲、乙两物质的质量比为13∶164．(2016•济南学考)如图为某化学反应的微观模拟示意图，下列有关该反应的说法中，正确的是()A．反应前后氮元素的化合价没有发生改变B．该反应不属于置换反应C．参加反应的甲、乙两物质的质量比为4∶3D．图示中x的值为25．(2015•济南中考)如图为某化学反应的微观模拟示意图，下列说法中，不正确的是()A．该反应不属于置换反应B．图示中x的数值为3C．反应前后氢元素的化合价发生了改变D．反应中甲、丙两物质的质量比为2∶7变式二：反应中有未知物质6．(2013·济南学考)某化学反应的微观过程如图，则下列说法中不合理的是()A．该反应属于氧化反应B．甲、乙两物质参加反应的质量比为13∶16C．物质丁的化学式是H2OD．反应前后氧元素的化合价发生了改变7．(2018•济南高新二模)为减少温室气体的排放，人们积极寻找不含碳元素的燃料。经研究发现NH3燃烧的产物没有污染，且释放大量能量，有一定应用前景，其微观过程如图所示。下列有关说法正确的是()A．该化学反应遵循质量守恒定律B．参加反应的两种物质分子个数比为1∶1C．反应后氧元素的化合价升高D．反应后生成的两种物质均为化合物变式三：反应前后有未反应完的物质8．(2017•济南历下一模)据报道，中国科学技术大学研究人员利用钴及其氧化物成功研制出一种新型催化剂，可将二氧化碳高效“清洁”地转化成液体燃料，下图为该反应的微观示意图。有关下列说法正确的是()A．该反应类型为置换反应B．反应物和生成物中共有两种氧化物C．得到的液体燃料化学式为H2C2OD．该反应前后元素的种类没有改变变式四：不说明微观示意图中的原子是哪几种原子9．(2018·济南市中二模)如图为某化学反应的微观模拟示意图，其中不同的球代表不同元素的原子。下列有关该反应的说法中，错误的是()A．生成物丙、丁的分子个数比为1∶2B．乙中元素的化合价在反应前后保持不变C．生成物可能都是氧化物D．该反应不可能是置换反应命题角度❸质量守恒定律的验证例2如图1所示，吸滤瓶中放有适量的碎铁屑，分液漏斗中盛放稀硫酸，吸滤瓶的侧管口紧系一气球，打开分液漏斗的活塞，使部分稀硫酸滴入吸滤瓶中，使其与铁屑反应。气球逐渐膨胀起来(如图2所示)。试回答：(1)反应过程中，观察到吸滤瓶中液体里出现的现象是_______________________，发生反应的化学方程式是____________________________。变浅绿色，有气泡产生Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑(2)气球膨起前(图1)和气球膨起后(图2)相比较，整个装置的质量____(填写序号：①没有变化②有变化，前者大于后者③有变化，后者大于前者)。得出上述结论的理由是________________________________。①化学反应前后，物质的总质量不变(3)气球膨起前(图1)和气球膨起后(图2)，将装置分别放在托盘天平上称量，所得示数______(填“偏大”“偏小”或“不变”)，请你分析产生此现象的原因__________________________。偏小空气对膨胀的气球产生浮力【思路分析】验证质量守恒定律时，对于有气体产生的实验，实验遵循质量守恒定律，气球膨胀产生浮力，观察到的实验现象是天平不平衡。解题时注意提问的方式。10．(2014·济南学考)小明同学欲通过化学实验证明“质量守恒定律”，确定以“稀盐酸与碳酸钙反应”为研究对象，设计的实验装置如图所示。(1)根据实验目的，小明应该测量的数据是____________(填“只有反应前”或“只有反应后”“反应前、后”)整个反应装置(包括锥形瓶、气球和药品)的质量。反应前、后(2)实验步骤如下：①按如图方式放好仪器，使天平平衡，记录称量数据；②将碳酸钙粉末全部倒入锥形瓶中，观察到锥形瓶中液体里出现的现象之一是__________________________________，发生反应的化学方程式是___________________________________；有气泡产生(或气球膨胀或天平右倾斜)CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑③当反应结束时，气球已经完全鼓起，小明发现天平的指针已经向右偏了。小明又重新称量，记录了数据。他感到困惑：其他操作均正常，实验现象与数据为何与预测结果不符？你认为出现该实验现象的合理解释最应该是下列各项中的_____(填序号)。A．该反应前后原子的种类、数目变少B．该反应生成物的总质量小于反应物的总质量C．空气的浮力作用干扰了实验结果D．生成气体的反应不遵守质量守恒定律考点二化学方程式的书写[重点]例3(2016·济南学考节选)我省某市一居民小区楼内发生天然气(主要成分是CH4)爆燃事故，造成人员受伤和建筑物严重受损，警示大家注意燃气安全。试写出在点燃的条件下，天然气在空气中燃烧的化学方程式：_____________________。CH4＋2O2====CO2＋2H2O点燃【思路分析】化学方程式书写的过程中注意以下三点：化学式正确、配平正确、条件正确。11．(2015·济南学考节选)据报道：一辆载有20多吨浓硫酸的罐车不慎侧翻，造成大量硫酸泄漏。有关部门调来大量熟石灰粉[主要成分为Ca(OH)2]和沙土用于清除泄漏的硫酸。试写出硫酸和熟石灰反应的化学方程式：_________________________________。Ca(OH)2＋Ca(OH)2===CaSO4＋2H2O12．(2011·济南学考节选)硫元素和人类的生存与发展联系密切，在战国时期，我国的炼丹家们就开始了对硫单质及含硫化合物的研究应用。如图是硫及其化合物的转化流程：(1)上述A、B、C、D四种物质中，硫元素表现的化合价为零的物质是____。(2)请写出B→C的化学方程式_________________________。S2SO2＋O2=======2SO3催化剂13．(2017·济南市中一模节选)化学在生活中无处不在，与人们的生活息息相关。(1)去年3月，我市一龙虾店发生爆炸起火，造成多间房屋受损，2人受伤。事故因煤气罐漏气引起，煤气罐中的液化石油气中含有丙烷(C3H8)、丁烷(C4H10)等成分。试写出丁烷充分燃烧的化学方程式：_____________________________。====点燃2C4H10＋13O28CO2＋10H2O(2)中国高铁发展日新月异，通车里程高居世界第一，它已经成为我们的“国家名片”。铝热剂是修建铁路时常用的焊接材料，其反应原理是铝在一定条件下与氧化铁发生置换反应得到两种产物。根据所学知识推测两种产物为__________(写化学式)。Fe、Al2O3考点三常见的化学反应类型[重点]命题角度化学反应类型的判断例4(2014·济南学考节选)工业上采用氨碱法生产纯碱(Na2CO3)，主要流程如图：在①～③三个过程中，发生分解反应的是_____(填序号)。③【思路分析】思路一：先写出三个反应的化学方程式，再根据分解反应的定义进行判断。思路二：先明确分解反应的定义是由一种物质生成两种或两种以上其他物质的化学反应，再判断反应①中NH3参与反应，反应②中酸参与反应，均排除。14．(2016·济南学考节选)“长征七号”运载火箭所用燃料是以煤炭为原料制得的煤基航天煤油，其分子式可用CH3(CH2)nCH3来表示(式中n＝8～16)。该发动机工作时发生的反应为CH3(CH2)nCH3(n＋2)CO2＋(n＋3)H2O，则该反应属于_______(填“化合”“分解”“复分解”“氧化”“置换”之一)反应。氧化15．(2017·济南学考节选)我国是最早掌握“湿法炼铜”的国家，西汉时期的《淮南万毕术》中，就有“曾青得铁则化为铜”的记载。请你写出用铁和硝酸铜为原料进行湿法炼铜的化学方程式：______________________，该反应属于_____反应(填“化合”“分解”“置换”“复分解”之一)。Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4置换16．(2013·济南学考节选)在工业上用纯碱和石灰石为原料制备烧碱，主要流程如图所示：在①～④四个过程中，发生分解反应的是_____(填序号)。①17．(2015·济南学考节选)金属镁广泛应用于生活、生产和国防工业。从卤水中提取镁的过程如图所示：在上述转化过程中，①处所发生的反应属于________(填“中和”“复分解”“氧化”“化合”“分解”之一)反应。复分解考点四化学方程式的计算[重难点]例5(2018·威海中考)向20g铜锌合金中不断加入一定溶质质量分数的稀盐酸，加入稀盐酸的质量与固体质量的关系如图所示。请计算：(1)合金中锌的质量分数为________。32.5%(2)所用稀盐酸的溶质质量分数。(计算结果保留一位小数)【思路分析】加入的稀盐酸与锌反应，生成氢气，剩余固体为铜，根据质量守恒定律可知锌、铜、氢气的质量，然后根据化学方程式中锌与氯化氢的质量关系即可求得参加反应的氯化氢的质量，进而可求得稀盐酸的溶质质量分数。18．小昕同学在实验室发现一瓶标签残缺的硫酸铜溶液。为了测定此溶液的溶质质量分数，他取出50g该溶液，向其中逐滴加入溶质质量分数为20%的氢氧化钠溶液，反应过程中生成沉淀的质量与所用氢氧化钠溶液质量的关系如图所示。请你仔细分析此关系图，并进行计算：(1)当滴入氢氧化钠溶液质量为______时，硫酸铜与氢氧化钠恰好完全反应，此时溶液中的溶质为_________(填化学式)。20gNa2SO419．(2018·临沂中考)请你仔细分析下图所示的实验过程和提供的数据，并进行计算。(1)生成氢气______g。(2)反应后所得溶液中溶质的质量分数是多少？(写出计算过程，精确到0.1%)0.4