鲁教版九年级化学上册第五单元定量研究化学反应复习课件

第五单元 定量研究化学反应 第 2 页 知识网络 第 3 页 第 4 页 质量守恒定律 考点一 质量守恒定律 1 ． 质量守恒定律的概念 参加 ① ____________ 的各物质的 ② ____________ 等于反应后生成的各物质的 ③ ____________ ，这个规律叫作质量守恒定律。 考点梳理 化学反应  质量总和  质量总和  第 5 页 原子的种类  原子的数目  原子的质量  第 6 页 种类  质量  第 7 页 4 ．理解质量守恒定律 (1)“ 化学反应”是前提。质量守恒定律的适用范围是 ⑨ ____________ ，不适用于物理变化。任何化学变化都遵循质量守恒定律。 (2)“ 参加反应”是基础。概念中明确指出是参加反应的各物质的质量总和，不参加反应的物质质量不能计算在内。如蜡烛燃烧剩余的石蜡的质量不计算在反应物总质量中。 (3)“ 质量总和”是核心。无论是参加反应的物质，还是反应后生成的物质，计算时不能漏掉任何一项，特别注意气体也应考虑在内。 (4)“ 质量守恒”是结果。该定律只适用于质量守恒，不包括体积守恒、分子数守恒等。 5 ． 实验 ： 质量守恒定律的验证 ( 详见实验突破栏目 ) 化学变化  第 8 页 6 ．质量守恒定律的应用 (1) 推断物质的组成元素。 依据：化学反应前后元素种类不变。 (2) 确定物质的化学式。 依据：化学反应前后原子种类、数目和质量不变。 (3) 推断反应中的化学计量数。 依据：化学反应前后原子的数目不变。 (4) 解释反应前后物质的质量变化及用质量差确定某一物质的质量。 依据：化学反应中，反应物和生成物的总质量相等，原子的质量不变。 第 9 页 化学式  生成物  反应条件  质量比  粒子个数比   第 10 页 2 ．化学方程式的书写 (1) 书写原则 Ⅰ. 必须以 ⑮ ____________ 为依据，不能凭空臆造事实上不存在的物质和化学反应。 Ⅱ. 必须遵循 ⑯ ________________ ，要使反应前后各原子的种类与数目保持不变。 客观事实  质量守恒定律  第 11 页 (2) 书写步骤 Ⅰ. 写：写出反应物和生成物的化学式，中间用短线隔开。 Ⅱ. 配：在相应的化学式前面配上适当的化学计量数，使左、右两边相同元素的 ⑰ ____________ 相等。 Ⅲ. 注：注明反应的条件，并注明必要的“ ↑” 或“ ↓” 符号。 注意： 若反应物中无气体而生成物中有气体，在气体物质的化学式右边加 “ ⑱______” ； 在溶液中进行的反应，若反应物无固体而生成物有固体，在固体物质的化学式右边加“ ⑲______” 。 Ⅳ. 等：把短线改成等号，即化学方程式已配平。 Ⅴ. 查：检查化学式是否正确，化学方程式是否配平，反应条件和物质状态是否标注正确。 原子个数  ↑   ↓   第 12 页 考点三 利用化学方程式进行计算 1 ．利用化学方程式进行计算的依据 (1) 理论依据：质量守恒定律。 (2) 基本依据：化学方程式中各反应物、生成物之间的 ⑳ __________ 。 2 ． 解题思路 (1) 审题、分析题意。 (2) 找各种量之间的关系。 (3) 列相关比例式。 (4) 解出未知量。 (5) 写出答案。 质量比  第 13 页 未知量  比例式  不带  纯净物  第 14 页 4 ．根据化学方程式计算的常见题型 (1) 已知某反应物或生成物的质量，求另一反应物或生成物的质量。 (2) 涉及不纯物 ( 杂质不参加反应 ) 的化学方程式的计算 根据化学方程式的计算中涉及的都是纯净物质量的计算，所以这种题型的计算关键是把不纯物质的质量换算为纯净物的质量，换算关系是：纯净物质量＝不纯物质质量 × 纯净物的质量分数＝不纯物质质量 ×(1 －杂质的质量分数 ) 。 (3) 涉及体积、质量换算的计算 化学方程式计算用到的量都是质量，所以这种题型的计算关键是把体积换算成质量，换算关系是：质量＝体积 × 密度。 第 15 页 第 16 页 对于反应所得溶液的质量通常有两种求法： Ⅰ. 溶液组成法：溶液质量＝溶质质量＋溶剂质量。其中溶质一定是已溶解的，溶剂水通常有两种情况： a. 原溶液中的水； b. 化学反应新生成的水 ( 有时还要考虑化学反应是否消耗水 ) 。 Ⅱ. 质量守恒法：根据质量守恒定律，生成溶液的质量＝反应前各物质的质量总和－难溶性杂质 ( 反应前混有且不参加反应的 ) 的质量－生成沉淀的质量－生成气体的质量。 第 17 页 常考点突破 第 18 页 答案： C 第 19 页 第 20 页 第 21 页 分析： 由图可知，一个甲分子含有一个硫原子和两个氧原子，是 SO 2 ， A 项正确；该反应的反应物是两种，生成物是一种，属于化合反应， B 项正确；由图可知，参加反应的甲、乙两种物质的分子个数比为 2∶1 ， C 项错误；根据质量守恒定律可知，化学反应前后，原子种类、数目均不变， D 项正确。 答案： C 第 22 页 方法指导： 对化学反应的微观图示的考查常涉及以下几点： (1) 反应类型判断：根据题中所给信息，写出相关反应的化学方程式 [ 有的可直接写出，有的要先抵消化学反应前后相同的物质 ( 即由相同小球组成，且结构也相同的物质 ) ，才能写出相关反应的表达式 ] ，判断其反应类型。 (2) 化学方程式的书写：利用化学反应中小球的组合形式及图中小球所代表的原子，写出反应前后的物质，利用化学方程式的配平原则，正确书写化学方程式。 (3) 物质类别的判断：若小球代表的原子已知，根据反应示意图写出物质的化学式，判断该物质的类别；若小球代表的原子未知，用字母代表小球写出物质的化学式，判断其物质类别。 (4) 参加反应的物质的质量比或分子个数比：利用上述 (2) 中方法书写化学方程式，根据化学方程式判断参加反应的物质的质量比或分子个数比即可。 第 23 页 第 24 页 分析： 由表中数据分析可知，反应后 b 的质量不变， b 可能是催化剂，也可能没有参加反应， A 项正确。反应后 c 、 d 的质量均增加了，故二者是生成物，生成的 c 、 d 的质量分别为 14 g 、 11 g ；由质量守恒定律可知， a 为反应物，且参加反应的 a 的质量为 14 g ＋ 11 g ＝ 25 g ，故反应后 a 的质量为 40 g － 25 g ＝ 15 g ，即 x 的值为 15 ， B 项正确。由上述分析可知，该反应可表示为 a → c ＋ d ，属于分解反应， C 项正确。参加反应的 c 和 d 的质量比为 14∶11 ， D 项不正确。 答案： D 第 25 页 方法指导： 解答质量守恒定律表格型试题的方法如下： 第一步：未知物质质量的计算。根据反应前后物质的质量总和不变，列出等式，求出未知物的质量。 第二步：反应物、生成物、催化剂的判定。 (1) 反应后质量增加 —— 生成物； (2) 反应后质量减少 —— 反应物； (3) 质量不变 —— 可能是催化剂，也可能是未参与反应的物质。 第三步：根据反应物、生成物种类及反应特点判断反应类型等其他信息的正误。 第 26 页 第 27 页 答案： C 第 28 页 方法指导： 在解答此类题时，首先分析涉及的化学原理与化学方程式是否匹配，再判断化学方程式的书写正误： ① 化学式书写是否正确，是否符合客观事实； ② 是否配平； ③ 是否标注反应条件和气体、沉淀符号； ④ 短线是否改成等号。 第 29 页 常考点三 有关化学方程式的计算 例 5  某碳酸钠样品含有少量的硫酸钠，取一定质量的该样品，完全溶解在水中配制成 100 g 溶液，将其全部加入到 100 g 一定质量分数的硫酸溶液中，恰好完全反应，生成的气体全部逸出后，所得溶液质量是 195.6 g ，将溶液蒸干，得到 15.6 g 硫酸钠。计算： (1) 加入的硫酸溶液的溶质质量分数。 (2) 原碳酸钠样品中碳酸钠的质量分数 ( 计算结果精确到 0.1%) 。 第 30 页 第 31 页 第 32 页 方法指导： (1) 未知数一般设为 x 、 y 、 z 等小写英文字母，且字母后面不写单位。 (2) 化学方程式一定要书写正确并配平。 (3) 一定要将实际参加反应的物质的质量代入计算，而物质中所含的不参加反应的杂质、溶液中的溶剂或反应物中过量部分的质量等均不能代入，且已知量均要带上单位 ( 单位要统一 ) 。 (4) 在计算过程中要善于运用差量法、守恒法、关系式法等进行计算。 第 33 页 实验 质量守恒定律的验证 1 ． 实验方案及装置 实验突破 实验一：稀盐酸与碳酸钙粉 末反应前后质量的测定 ) 实验二：氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液反应前后质量的测定 实验三：白磷燃烧 前后质量的测定 第 34 页 第 35 页 3. 实验结论及分析 ( 反应前质量记为 m 1 ，反应后质量记为 m 2 ) 实验一： m 1 > m 2 ，由于反应生成的二氧化碳气体逸散到空气中，造成天平左端质量减少，天平指针右偏。 实验二： m 1 ＝ m 2 ，参加反应的物质质量之和等于生成物的质量之和。 实验三： m 1 ＝ m 2 ，参加反应的物质质量之和等于生成物的质量之和。 第 36 页 4 ．实验改进 实验一：使反应在密闭容器中进行，如下图所示。 第 37 页 5 ．注意事项 (1) 质量守恒定律只适用于化学变化，不能应用于物理变化。 (2) 实验所选的化学反应，反应现象要明显。 (3) 若利用有气体参加或生成的反应来进行实验，则反应必须在密闭容器中进行。 (4) 任何化学反应都遵守质量守恒定律。造成反应前后天平不平衡的原因：有的反应物或生成物呈现不同状态，其质量没有计算在内；反应装置气密性不好，使得部分物质进入或逸散，造成质量发生变化。 第 38 页 例题  (2017 · 湖北随州 ) 小李用盐酸与碳酸钙粉末反应验证质量守恒定律，实验装置如图所示： 第 39 页 (1) 根据实验目的，小李必须测量的数据是 ________( 填字母序号 ) 。 A ．锥形瓶质量 B ．气球质量 C ．反应前整个反应装置 ( 包括里边的物质 ) 质量 D ．反应后整个反应装置 ( 包括里边的物质 ) 质量 (2) 将反应装置放在天平左盘，使天平平衡后，再将碳酸钙粉末倒入锥形瓶中。反应结束后，气球鼓起，天平向右倾斜。小李按规范操作重新实验，得到相同结果。请你帮他分析原因： ________ 。 (3) 反应结束后，锥形瓶中无固体剩余，则生成气体质量 ________g ，所得溶液中生成物的溶质质量分数： ________________( 只需写出最终的计算表达式 ) 。 第 40 页 还会这样考： (4) 稀盐酸与碳酸钙粉末发生反应的化学方程式为 ____________________ 。 (5) 若将碳酸钙换为 ________( 填物质名称 ) ，则锥形瓶瓶口不用气球密封也可完成实验。 (6) 在探究化学反应前后各物质的质量总和是否相等时，凡有气体生成或参加的反应一定要在 ________ 容器中进行。 第 41 页 第 42 页 四川中考真题精练 B   第 43 页 2 ． (2018 · 凉山 ) 化学是以实验为基础的学科，当您走进化学实验室时，会发现有些药品装在棕色瓶中，这是因为这些药品见光，在紫外线作用下容易分解。您预测硝酸银见光分解不可能得到的产物是 (    ) A ． N 2 B ． NO C ． NO 2 D ． NH 3 D   第 44 页 3 ． (2017 · 成都 ) 用下图所示装置验证质量守恒定律，能达到实验目的的物质组合是 (    ) A ．锌和稀硫酸 B ．碳酸钠和稀盐酸 C ．铁和硫酸铜溶液 D ．氯化钠和稀盐酸 C   第 45 页 D   第 46 页 5 ． (2018 · 遂宁 ) 一氧化碳与氢气在一定条件下发生反应的微观示意图如下： 下列分析不正确的是 (    ) A ．该反应前后分子的种类发生了改变 B ．物质甲由碳、氢、氧三种原子构成 C ．该反应的反应物和生成物中共有 2 种氧化物 D ．物质甲中碳、氢、氧元素质量比为 12∶3∶8 B   第 47 页 D   第 48 页 7 ． (2017 · 达州 ) 某纯净物 3 g 在氧气中完全燃烧，生成 8.8 g 二氧化碳和 5.4 g 水。下列说法不正确的是 (    ) A ．该纯净物中含有 C 、 H 元素，不含 O 元素 B ．该反应中 O 2 和 CO 2 的质量比为 14∶11 C ．该反应中 O 2 和 H 2 O 的分子数之比为 7∶6 D ．该纯净物中 C 、 H 原子的个数比为 1∶4 D   第 49 页 A   第 50 页 D   第 51 页 10 ． (2019 · 内江 ) 食醋是生活中常用的一种调味品，其主要成分为醋酸。生活中常用食醋除去烧水壶中的水垢 [ 主要成分为 Mg(OH) 2 和 CaCO 3 ] ，发生反应的化学方程式分别为 2CH 3 COOH ＋ Mg(OH) 2 ===(CH 3 COO) 2 Mg ＋ 2H 2 O 、 ________________ __________________________________________ __ __ ，该反应的基本反应类型是 ______________ 。 2CH 3 COOH ＋ CaCO 3 ===(CH 3 COO) 2 Ca ＋ H 2 O ＋ CO 2 ↑     复分解反应  第 52 页 11 ． (2019 · 攀枝花 ) 我国科学家合成了一种特殊的催化剂，使甲烷高效转化为乙烯获得重大突破，微观示意图如下： 图示中属于单质的物质名称是 ________ ，图示所表示反应的化学方程式为 _______ __ ______________ ，该反应属于基本反应类型中的 ________ 反应。 氢气  分解  第 53 页 12 ． (2018 · 资阳 ) 用化学方程式表示下列事实： (1) 纯净的氢气在空气中燃烧： _________ __ __________ 。 (2) 工业上用一氧化碳和赤铁矿 ( 主要成分是 Fe 2 O 3 ) 在高温下炼铁： _______________ __ _________________ 。 (3) 服用含氢氧化铝的药物治疗胃酸过多症： ____________________________________________ 。 (4) 煅烧石灰石制取生石灰： __________ __ ____________ __ __ 。 3HCl ＋ Al(OH) 3 ===AlCl 3 ＋ 3H 2 O     第 54 页 考点三 利用化学方程式的简单计算 13 ． (2019 · 达州 ) 现有 Fe 2 O 3 和 CuO 的混合物 W g ，在高温条件下用足量的 CO 还原，得到金属混合物 2.4 g ；将生成的 CO 2 气体用足量的澄清石灰水全部吸收后，产生白色沉淀 5.0 g 。则 W 的数值为 (    ) A ． 7.4 B ． 4.6 C ． 3.2 D ． 3.8 C   第 55 页 14 ． (2018 · 广安 ) 某材料只含金属镁和铝，课外小组为测定该材料中 Mg 的含量做了如下实验：取 102 g 材料完全溶于盐酸得到溶液，将溶液分成两等份，向其中一份中逐渐加入 NaOH 固体， NaOH 固体与溶液中产生沉淀的质量关系如下图所示。查阅资料： Al(OH) 3 沉淀可以和 NaOH 反应生成无色溶液，反应的化学方程式为 Al(OH) 3 ＋ NaOH===NaAlO 2 ＋ 2H 2 O 。则该材料中 Mg 的质量分数为 (    ) A ． 23.53% B ． 42.65% C ． 21.32% D ． 47.06% D   第 56 页 15 ． (2018 · 达州 ) 取一定质量的碳酸钙，高温加热一段时间后，得到氧化钙和碳酸钙的固体混合物，其中碳、氧元素质量比为 3∶14 ，那么该固体混合物中氧化钙和碳酸钙的质量比为 _________ ；取该固体混合物 25.6 g ，加入溶质质量分数 10% 的稀盐酸 219 g ，恰好完全反应，将所得溶液蒸发、结晶，最后得到固体的质量为 ________ g 。 7∶25   33.3   第 57 页 质量和化学性质  1.6   第 58 页 第 59 页 0.6   第 60 页 第 61 页 CO 2   16∶21   第 62 页 第 63 页 第 64 页 19 ． (2017 · 眉山 ) 某化学兴趣小组为测定某有机物 ( 含 C 、 H 、 O 三种元素 ) 中各元素的质量比，用下图实验装置 ( 部分夹持装置略去 ) 进行探究。提示：装置 C 中发生的反应为 2Na 2 O 2 ＋ 2CO 2 ===2Na 2 CO 3 ＋ O 2 。 第 65 页 第 66 页 第 67 页 第 68 页 一、选择题 1 ． (2019 · 河南 ) 钠着火不能用二氧化碳灭火。钠在二氧化碳中燃烧生成炭黑和一种白色固体，它可能是 (    ) A ．碳酸钠 B ．硫酸钠 C ．碳酸氢钠 D ．氢氧化钠 2 ． (2018 · 湖北恩施 ) 现将 10 g A 和足量的 B 混合加热， A 和 B 发生化学反应， 10 g A 完全反应后生成 8 g C 和 4 g D ，则参加反应的 A 与 B 的质量比是 (    ) A ． 1∶1 B ． 2∶1 C ． 5∶1 D ． 4∶1 2020 年迎考特训 A   C   第 69 页 D   第 70 页 D   第 71 页 5 ． (2019 · 吉林长春 ) ClO 2 是一种高效的水处理剂，其制备反应为 2NaClO 3 ＋ SO 2 ＋ H 2 SO 4 ===2ClO 2 ＋ 2X 。下列说法错误的是 (    ) A ． SO 2 的名称为二氧化硫 B ．该反应属于置换反应 C ． X 的化学式是 NaHSO 4 D ． ClO 2 中氯、氧元素的质量比为 71∶64 B   第 72 页 6 ． (2017 · 浙江衢州 ) 质量守恒定律是自然界基本的规律之一。下列装置及实验 ( 天平未画出 ) 能用来验证质量守恒定律的是 (    ) A   第 73 页 D   第 74 页 8 ． (2018 · 黑龙江 ) 在密闭容器内，有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下充分混合反应，测得反应前后各物质的质量分数如图所示，下列说法错误的是 (    ) A ．丁一定是化合物 B ．生成的甲、丙两物质的质量比为 8∶1 C ．乙可能是该反应的催化剂 D ．参加反应的丁的质量一定是生成甲和丙的质量之和 B   第 75 页 9 ． (2019 · 四川德阳 ) 80 g Fe 2 O 3 和 CuO 的固体混合物，在高温条件下与足量的 CO 充分反应后，得到金属的质量可能是 (    ) A ． 50 g B ． 60 g C ． 70 g D ． 80 g B   第 76 页 B   第 77 页 11 ． (2018 · 江苏苏州 ) 一定质量的某有机化合物完全燃烧，生成 2.2 g CO 2 和 1.8 g H 2 O ；另取 3.2 g 该有机化合物在 O 2 中完全燃烧，消耗 4.8 g O 2 。该有机化合物的化学式可能是 (    ) A ． C 2 H 4 B ． CH 4 O C ． CH 4 D ． C 2 H 4 O B   第 78 页 B   第 79 页 二、填空题 13 ． (2019 · 江苏苏州 ) 根据下列反应事实写出相应的化学方程式。 (1) 红磷在空气中燃烧： __ _ _ ________ __ _____ __ 。 (2) 铁钉浸入硫酸铜溶液： __ __________________________________ __ 。 (3) 二氧化碳通入澄清石灰水： __ ____________________________ __ ______ __ 。 (4) 稀盐酸除去铁锈： __ _____________________________________ __ 。 Fe ＋ CuSO 4 ===FeSO 4 ＋ Cu   CO 2 ＋ Ca(OH) 2 ===CaCO 3 ↓ ＋ H 2 O   Fe 2 O 3 ＋ 6HCl===2FeCl 3 ＋ 3H 2 O   第 80 页 14 ． (2019 · 湖北仙桃 ) 现有氧气、氢气、铁、稀硫酸、水、氧化铜、碳酸钠溶液七种物质，请从中选择恰当的物质按要求书写化学方程式 ( 各种物质不能重复使用 ) 。 (1) 化合反应： __ __________ __ ______ __ 。 (2) 分解反应： __ ________ __ ___ __ ____ ____ 。 (3) 置换反应： __ __________ __ ______________ __ 。 (4) 复分解反应： __ __________________________________________ ____ 。 Na 2 CO 3 ＋ H 2 SO 4 ===Na 2 SO 4 ＋ H 2 O ＋ CO 2 ↑   第 81 页 15 ． (2019 · 四川广元 ) 我国科学家成功合成新型催化剂，能将 CO 2 高效转化为甲醇 (CH 3 OH) 。这不仅可以缓解碳排放引起的“温室效应”，还将成为理想的能源补充形式。该化学反应的微观过程如下图所示： 第 82 页 (1) 物质丙属于 __ ______ __( 填“无机物”或“有机物” ) 。 (2) 反应前后， __ ____ __( 填“分子”或“原子” ) 的种类不变。 (3) 物质丁的化学式为 __ ____ __ 。 (4) 参加反应的甲、乙物质分子个数比为 __ ____ __ 。 有机物  原子  H 2 O   1∶3   第 83 页 三、实验题 16 ．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”“只有反应后”或“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  第 84 页 (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 __ __________________________ __ 。 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。 有气泡产生 ( 或固体逐渐溶解 )   第 85 页 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 __ __ __( 填字母序号 ) 。 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 C   第 86 页 四、计算题 17 ． (2018 · 湖南岳阳 ) 小兰进行水的电解实验时，在水中加入少许硫酸钠以增强导电性。她将 2.7 g 硫酸钠固体加入 52.7 g 水中充分溶解，倒入电解器中通电，当正极产生 4.8 g 氧气时结束实验。忽略气体在水中的溶解，请计算： ( 写出计算过程 ) (1) 负极产生氢气的质量。 (2) 实验结束时所得溶液的溶质质量分数。 第 87 页