2022年專題培優(yōu)講解《質(zhì)量守恒定律化學(xué)方程式》

學(xué)習(xí)必備歡迎下載專題培優(yōu)講解質(zhì)量守恒定律化學(xué)方程式【考點圖解】【學(xué)法透析】1質(zhì)量守恒定律的應(yīng)用歸類(1)解釋現(xiàn)象例如：某同學(xué)在探究鎂條在空氣中燃燒前后質(zhì)量變化的實驗中發(fā)現(xiàn)，稱得生成的白色氧化鎂的質(zhì)量與參加反應(yīng)的鎂條質(zhì)量之間存在時大、時小、偶爾相等的現(xiàn)象，于是認(rèn)為化學(xué)反應(yīng)不一定遵循質(zhì)量守恒定律，你認(rèn)為對嗎？請說明理由。分析這種看法是錯誤的，出現(xiàn)的三種情況都遵守質(zhì)量守恒定律。根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知：m(MgO)m(Mg)m(O2)，由于鎂條在空氣中燃燒時要產(chǎn)生白煙，所以，當(dāng)白色氧化鎂被全部收集時，MgO 的質(zhì)量大于參加反應(yīng)的鎂條質(zhì)量；而當(dāng)MgO有損失時，收集的MgO 的質(zhì)量會等于或小于參加反應(yīng)的鎂條質(zhì)量。(2)求反應(yīng)物或生成物的質(zhì)量例如：若有a 克 KClO3與 b 克 MnO2的混合物，加熱到質(zhì)量不再減少為止，得到剩余固體 c 克，則反應(yīng)生成O2的質(zhì)量是 _克，同時會生成氯化鉀_克。分析：KClO3在加熱和 MnO2催化的條件下分解成生成KCl 和 O2，而 MnO2在化學(xué)反應(yīng)前后的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)都不改變，故完全反應(yīng)后，剩余固體是KC1 和 MnO2的混合物，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，m(O2)m(KClO3)m(KCl)，故答案分別為(a bc)、（cb)。再如：已知反應(yīng)3A2B2CD，A、B 兩物質(zhì)完全反應(yīng)時質(zhì)量比為3：4，若生成 C和 D 共 140 克，則該反應(yīng)中消耗B 的質(zhì)量為 _。分析：根據(jù)質(zhì)量守恒定律，生成物C 和 D 的質(zhì)量總和一反應(yīng)物A 和 B 的質(zhì)量總和140g，所以 m(B)140 克4780 克，故答案為80 克。名師歸納總結(jié) 精品學(xué)習(xí)資料 -精心整理歸納 精選學(xué)習(xí)資料 -第 1 頁，共 7 頁 -學(xué)習(xí)必備歡迎下載(3)確定物質(zhì)的化學(xué)式例如：在化學(xué)反應(yīng)2X23Y3 2R 中，若用 X、Y 表示 R，則 R 的化學(xué)式為 _。分析：解決這類問題，最重要的是要抓住反應(yīng)前后原子的種類和數(shù)目都不變這個關(guān)鍵進行分析。觀察該反應(yīng)可知：反應(yīng)前，每2 個 X2分子含 4 個 X 原子，3 個 Y2分子含 6 個Y 原子，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，則反應(yīng)后生成的2 個 R 分子中也應(yīng)含4 個 X 原子和 6 個 Y原子，因此R 的化學(xué)式X2Y3，故本例答案為X2Y3。(4)推斷物質(zhì)的組成元素例如：化學(xué)上常用燃燒法測定可燃性有機物的組成。現(xiàn)取 3.2g 某有機物在足量氧氣中充分燃燒，生成4.4gCO2和 3.6gH2O，則該有機物中()A一定含有C、H 元素，可能含有O 元素B一定含有C、H、O 三種元素C一定含有C、O 兩種元素，可能含H 元素D只含 C、H 兩種元素，不含O 元素分析：化學(xué)反應(yīng)前后，原子的種類、數(shù)目和質(zhì)量不變，則元素的種類和元素的質(zhì)量也不變。從燃燒產(chǎn)物H2O 和 CO2的組成來看，共含有碳、氫、氧三種元素，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，則反應(yīng)物中必定也含有碳、氫、氧三種元素。由于有機物是在氧氣中燃燒的，即氧氣中肯定含有氧元素，而且也只含氧元素，所以可燃物中就一定含有碳、氫元素，而是否含氧元素就要通過計算來確定了。根據(jù)質(zhì)量守恒定律：二氧化碳所含碳元素的質(zhì)量與有機物中所含碳元素的質(zhì)量相等，水中所含氫元素的質(zhì)量與有機物中所含氫元素質(zhì)量相等。碳元素質(zhì)量為4.4g12441.2g，氫元素質(zhì)量是3.6g2180.4g，1.2g0.4g1.6g3.2g，故該有機物中還含氧元素，且氧元素的質(zhì)量為3.2g1.2g0.4g1.6g，故本例答案為B。(5)質(zhì)量守恒定律的探究與分析例如：為研究化學(xué)反應(yīng)前后反應(yīng)物與生成物之間的質(zhì)量關(guān)系，三位同學(xué)分別做了如下三個實驗：實驗 I：稱量鎂條，點燃并在上方罩上罩子，待反應(yīng)結(jié)束后，再稱量。實驗：將盛有二氧化錳的小試管放入裝有過氧化氫的燒杯中，稱量，然后使二氧化錳與過氧化氫接觸，充分反應(yīng)后再稱量。實驗：將盛有鐵釘?shù)脑嚬芊湃胧⒂辛蛩徙~溶液的燒杯中，稱量，然后使鐵釘和硫酸銅溶液接觸，充分反應(yīng)后再稱量。三位同學(xué)得到的實驗數(shù)據(jù)如下表：(1)從上表看，這三個實驗中，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)的質(zhì)量變化情況分別是：實驗I（填“增大”、“減小”或“不變”）_，實驗 _，實驗 _。(2)造成上述結(jié)果的原因可能是_。(3)在三個實驗中，實驗_正確地反映了反應(yīng)物與生成物之間的質(zhì)量關(guān)系。(4)由此可得出結(jié)論：用實驗探究化學(xué)反應(yīng)前后反應(yīng)物與生成物之間的質(zhì)量關(guān)系時，必名師歸納總結(jié) 精品學(xué)習(xí)資料 -精心整理歸納 精選學(xué)習(xí)資料 -第 2 頁，共 7 頁 -學(xué)習(xí)必備歡迎下載須在 _體系中進行。分析：在設(shè)計實驗探究質(zhì)量守恒定律時，要全面考慮，系統(tǒng)分析，既不能漏掉生成物，也不能漏掉反應(yīng)物，既要能認(rèn)清反應(yīng)的過程，又要從整體上把握。答案：(1)增大減小不變(2)實驗 I 反應(yīng)前物質(zhì)的質(zhì)量總和還應(yīng)包括參加反應(yīng)的氧氣的質(zhì)量；實驗中生成物的質(zhì)量應(yīng)包括散逸掉的氧氣的質(zhì)量(3)(4)密閉（或封閉）2化學(xué)方程式的書寫方法(1)書寫原則：以客觀事實為依據(jù)，不能憑空編造（如編造客觀上不存在的化學(xué)式或化學(xué)反應(yīng)）。遵守質(zhì)量守恒定律（實際上就是要配平化學(xué)方程式）。(2)書寫步驟（以實驗室加熱高錳酸鉀制氧氣為例說明）：“寫”：左邊寫反應(yīng)物化學(xué)式，右邊寫生成物的化學(xué)式，中間連“”。KMnO4K2MnO4MnO2O2“配”：在化學(xué)式前添適當(dāng)?shù)臄?shù)字，使兩邊的各原子的數(shù)目相等。2KMnO4 K2MnO4MnO2O2“改”：把“”改為“”。2KMnO4K2MnO4 MnO2O2“注”：注明反應(yīng)發(fā)生的條件。2KMnO4K2MnO4MnO2O2“標(biāo)”：反無生有標(biāo)“”和“”（反應(yīng)物沒有氣體，生成物有氣體，就在氣體化學(xué)式后標(biāo)“”；在溶液中的反應(yīng)，反應(yīng)物沒有固體，生成物有固體，就在固體化學(xué)式后標(biāo)“”）。2KMnO4K2MnO4MnO2O23化學(xué)方程式的配平技巧一般比較簡單的化學(xué)方程式用觀察法即可配平，而略為復(fù)雜的化學(xué)方程式則可用奇數(shù)變偶數(shù)法或定“1”順配法配乎?，F(xiàn)以配平FeS2O2高溫Fe2O3SO2為例說明如下。(1)奇數(shù)變偶數(shù)法第一步，找出在反應(yīng)式中出現(xiàn)次數(shù)最多且原子總數(shù)在反應(yīng)式兩邊奇偶不等的元素本例應(yīng)為 O；第二步，在原子個數(shù)為奇數(shù)的化學(xué)式前添計量數(shù)“2”或“4”等，把奇數(shù)變成偶數(shù)；FeS2O2高溫2Fe2O3SO2第三步，用觀察法配平其它系數(shù)在FeS2前添 4，在 SO2前添 8，在 O2前添 11，最后把“”改成“”。4FeS211O2高溫2Fe2O38SO2(2)定“1”順配法第一步：找出反應(yīng)式中比較復(fù)雜的化學(xué)式本例可定為Fe2O3或 FeS2；第二步：把復(fù)雜的化學(xué)式前的計量數(shù)定為“1”本例可把Fe2O3或 FeS2前的計量數(shù)定為“1”；第三步：用觀察法配平其它系數(shù)，出現(xiàn)分?jǐn)?shù)添分?jǐn)?shù)若把Fe2O3前的計量數(shù)定為l，名師歸納總結(jié) 精品學(xué)習(xí)資料 -精心整理歸納 精選學(xué)習(xí)資料 -第 3 頁，共 7 頁 -學(xué)習(xí)必備歡迎下載則 FeS2前添 2，SO2前添 4，O2前添112：2FeS2112O2高溫 Fe2O34SO2；第四步：在反應(yīng)式兩邊同時乘以2，并把“”改為“”：4FeS211O2高溫2Fe2O38SO2。提醒：配平復(fù)雜化學(xué)方程式時往往需要幾種方法同時運用。【名題精講】考點 1質(zhì)量守恒的綜合運用例 1 下列四組以任意比組成的混合物，分別在空氣中充分燃燒，都生成二氧化碳和水，其中生成物中水分子數(shù)目一定比二氧化碳數(shù)目多的是（）AC2H4和 C3H6BC2H2和 C3H8CC2H6和 C2H5OH DC2H4和 C2H6【切題技巧】從表面上看，本題要寫出每種物質(zhì)燃燒的化學(xué)方程式，再通過比較生成物中水分子數(shù)目和二氧化碳分子數(shù)目得出結(jié)論，若這樣解題就比較復(fù)雜了。其實，本題應(yīng)利用質(zhì)量守恒定律，抓住反應(yīng)物中的C、H 原子數(shù)與生成物中C、H 原子數(shù)相等就可以了，具體分析如下：A 中 C2H42H2O2CO2、C3H63H2O3CO2；B 中 C2H2H2O2CO2、C3H84H2O 3CO2；C 中 C2H63H2O 2CO2、C2H5OH3H2O2CO2；D 中 C2H42H2O 2CO2、C2H63H2O2CO2；很顯然，A 中兩種物質(zhì)無論以怎樣的比混合，充分燃燒后，生成物中水分子數(shù)目與二氧化碳數(shù)目相等；B 中 C2H2生成的水分子數(shù)目一定比二氧化碳數(shù)目少而C3H8生成的水分子數(shù)目一定比二氧化碳數(shù)目多，則其混合物燃燒后生成的水分子數(shù)目與二氧化碳數(shù)目可能多、可能少、也可能相等；用同樣的方法分析C 和 D 即可得出正確的答案?！疽?guī)范解答】C、D【借題發(fā)揮】化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)是參加反應(yīng)的物質(zhì)的分子被分裂成原子，原子重新組合成新分子的過程，這個過程中，原子的種類沒有改變，原子的數(shù)目沒有增減，原子質(zhì)量也沒有改變，這是化學(xué)反應(yīng)遵循質(zhì)量守恒的根本原因。由此可知：在化學(xué)反應(yīng)中一定不變的是：反應(yīng)物和生成物的總質(zhì)量原子的種類原子的數(shù)目原子的質(zhì)量元素的種類元素的質(zhì)量；一定改變的是：物質(zhì)的種類分子的種類；可能改變的是分子的數(shù)目?！就愅卣埂?在一個密閉容器中，充入a 個 CO 分子和 b 個 O2分子，在一定條件下充分反應(yīng)后，容器內(nèi)碳原子個數(shù)和氧原子個數(shù)之比是()Aa/(a2b)Ba/2(a b)Ca/b Da/2b 212C 和14C 是碳元素的兩種不同存在形式：質(zhì)子相同，中子數(shù)不同，已知14CO2與碳在高溫條件下發(fā)生反應(yīng)：14CO2C2CO，“”表示14CO2和 C 反應(yīng)既可生成CO，同時 CO 又可分解得到CO2和 C，現(xiàn)將14CO2與碳放在密閉容器中加熱，最后得到的混合物含14 C 的微粒有()A14CO2B14CO2，14CO C14CO2，14CO，14C D14CO 例 2 一定條件下，在一個密閉容器內(nèi)發(fā)生某反應(yīng)，測得反應(yīng)過程中各物質(zhì)的質(zhì)量如下表所示，下列敘述正確的是()名師歸納總結(jié) 精品學(xué)習(xí)資料 -精心整理歸納 精選學(xué)習(xí)資料 -第 4 頁，共 7 頁 -學(xué)習(xí)必備歡迎下載A上述反應(yīng)屬于化合反應(yīng)B該反應(yīng)中C 與 D 的質(zhì)量變化之比為23：4 C第二次測得A 的質(zhì)量為12.4g D該反應(yīng)中共生成D 的質(zhì)量為4.2g【切題技巧】解答本題的關(guān)鍵是分析表中的數(shù)據(jù)，得出反應(yīng)物和生成物以及參加反應(yīng)和反應(yīng)生成物質(zhì)的質(zhì)量。B 由 4g20g，說明 B 是生成物，且生成B 的質(zhì)量為16g；C由 4.6g23g，說明 C 是生成物，且生成C 的質(zhì)量為18.4g；D 由 1g4.2g，說明 D 是生成物，且生成D 的質(zhì)量為3.2g（D 錯），由此可見，生成物的總質(zhì)量為16g18.4g3.2g37.6g50g，故該反應(yīng)是分解反應(yīng)，待測處的質(zhì)量為50g 37.6g12.4g；該反應(yīng)中C 與D 的質(zhì)量變化之比應(yīng)為18.4：3.223：4?！疽?guī)范解答】B、C【借題發(fā)揮】在“技法透析”中，我們把質(zhì)量守恒定律的應(yīng)用作了歸類整合，一些難度較大的質(zhì)量守恒定律的綜合應(yīng)用題常常是這些題型的變化、加深或組合，解答時，一般要把復(fù)雜的問題分割成一個個簡單的問題，各個擊破?！就愅卣埂?將一定質(zhì)量的a、b、c、d 四種物質(zhì)放入一密閉容器中，在一定條件下反應(yīng)一段時間后，測得反應(yīng)后各物質(zhì)的質(zhì)量如下。下列說法正確的是()Aa 和 b 是反應(yīng)物，d 一定是催化劑B反應(yīng)后a物質(zhì)的質(zhì)量為4.64g Cc 物質(zhì)中元素的種類，一定和a，b 二種物質(zhì)中元素的種類相同D若物質(zhì)a與物質(zhì) b 的相對分子質(zhì)量之比為2：1，則反應(yīng)中a 與 b 的化學(xué)計量數(shù)之比為 2：1 考點 2化學(xué)方程式的書寫例 3 按要求書寫下列化學(xué)方程式：(1)有刺激性氣味氣體生成的化合反應(yīng)_；(2)有兩種氣體生成的分解反應(yīng)_；(3)氫氣的驗純 _；(4)實驗室用純凈物制氧氣_?！厩蓄}技巧】(1)要先定物質(zhì)，再定反應(yīng)。有刺激性氣味的氣體是二氧化硫，則該反應(yīng)是硫在空氣中燃燒；(2)要先定反應(yīng)，再定物質(zhì)。聯(lián)想我們所學(xué)的分解反應(yīng)，有生成兩種氣體反應(yīng)是水電解；(3)要看清實質(zhì)。氫氣的驗純實質(zhì)是收集少量的氫氣燃燒；(4)要簡單分名師歸納總結(jié) 精品學(xué)習(xí)資料 -精心整理歸納 精選學(xué)習(xí)資料 -第 5 頁，共 7 頁 -學(xué)習(xí)必備歡迎下載析。實驗室可用三種物質(zhì)制取氧氣，若用雙氧水或氯酸鉀，則均要加適量的二氧化錳作催化劑，故該反應(yīng)是高錳酸鉀受熱分解?！疽?guī)范解答】(1)SO2點燃SO2(2)2H2O通電H2 O2(3)2H2O2點燃2H2O(4)2KMnO4K2MnO4MnO2O2【借題發(fā)揮】書寫化學(xué)方程式常犯的錯誤：(1)寫錯物質(zhì)的化學(xué)式；(2)隨意臆造生成物或事實上不存在的化學(xué)反應(yīng)；(3)化學(xué)方程式?jīng)]有配平；(4)寫錯或漏寫反應(yīng)必需的條件，如 CO2燃燒CO2、2KClO32MnO2KCl 3O2；(5)漏標(biāo)了氣體符號()或沉淀符號()。【同類拓展】4按要求完成下列化學(xué)方程式：(1)有黑色固體生成的化合反應(yīng)_；(2)有黑色固體生成的分解反應(yīng)_；(3)有單質(zhì)和氧化物生成的分解反應(yīng)_；(4)種固體混合物的分解反應(yīng)_。例 4依照下列化學(xué)方程式：2H2S SO23S 2H2O NaHH2ONaOHH2完成下列化學(xué)方程式：NH3和 NO2反應(yīng) _；CaH2和 H2O 反應(yīng) _。【切題技巧】根據(jù)題給化學(xué)方程式，尋找解題規(guī)律。第一個反應(yīng)的規(guī)律是：，第二個反應(yīng)的規(guī)律是：氫化物與水反應(yīng)生成氫氧化物（堿）和氫氣；【規(guī)范解答】8NH36NO2 7N212H2O；CaH22H2OCa(OH)22H2【借題發(fā)揮】書寫化學(xué)方程式的題型一般分兩類：一類是基本型，取材于教材，如例 3。解決這類題的關(guān)鍵是要整合和熟記教材上的反應(yīng)；第二類是信息給予型，根據(jù)信息給予的形式，此類又分為直接提供信息、提供范例型（如例4）、和模型展示型等。不管那種形式，解決這類題的關(guān)鍵是要認(rèn)真閱讀、收集、處理信息，找出反應(yīng)物、生成物和反應(yīng)條件，再結(jié)合化學(xué)方程式的書寫方法進行答題。【同類拓展】5有人在研究硫酸亞鐵受熱分解時，作出了兩種假設(shè)；(1)假設(shè)它按 KClO3受熱分解的方式分解，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_；(2)假設(shè)它按 CaCO3受熱分解的方式分解，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。(3)事實上由于FeO 被氧化，故FeSO4的分解產(chǎn)物是一種紅色固體及兩種硫的氧化物，故其受熱分解的化學(xué)方程式為_。參考答案1A 2C 3 CD 4(1)3Fe 2O2點燃Fe3O4名師歸納總結(jié) 精品學(xué)習(xí)資料 -精心整理歸納 精選學(xué)習(xí)資料 -第 6 頁，共 7 頁 -學(xué)習(xí)必備歡迎下載(2)2KMnO4K2MnO4MnO2O2(3)2H2O22MnO2H2OO2(4)2KClO32MnO2KCl 3O25(1)FeSO4eS2O2(2)FeSO4FeOSO3(3)2FeSO4Fe2O3SO2 SO3名師歸納總結(jié) 精品學(xué)習(xí)資料 -精心整理歸納 精選學(xué)習(xí)資料 -第 7 頁，共 7 頁 -