初中化学沪教版（2024）九年级上册（2024）第3节 化学方程式的书写与应用导学案

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01/学习目标 明确内容要求，落实学习任务
02/思维导图 构建知识体系，加强学习记忆
03/知识导学 梳理教材内容，掌握基础知识
04/效果检测 课堂自我检测，发现知识盲点
05/问题探究 探究重点难点，突破学习任务
06/分层训练 课后训练巩固，提升能力素养
一、化学方程式概念
用化学式来表示化学反应的式子，叫做化学方程式。
二、化学方程式的书写
1.书写原则：①以客观事实为依据。②符合质量守恒定律
2.书写步骤
3.配平方法
（1）最小公倍数法
（2）奇数配偶法
+
一、选择题
1．（23-24八年级下·山东泰安·期中）下列关于书写化学方程式的说法中，不错误的是
A．以客观事实为基础
B．若反应条件为加热，可用“”表示
C．遵循质量守恒定律
D．生成物中的气体一定要标注“↑”
【答案】C
【详解】A、书写化学方程式首要的一点就是以客观事实为基础，不能随意臆造不存在的化学方程式，故A说法错误；
B、若反应条件为加热，可用“”表示，故B说法错误；
C、书写化学方程式应遵循质量守恒定律，故C说法错误；
D、当反应物中有气体时，生成物中的气体不标气体符号，故D说法错误。
。
2．下列化学方程式书写错误的是( )
A．P＋O2P2O5B．H2O2H2↑＋O2↑
C．2H2O2H2↑＋O2↑D．Mg＋O2MgO2
【答案】B
【分析】错误书写化学方程式的步骤为一写，写出错误的反应物、生成物的化学式并用单线连接；二配，配平方程式中左右两边的原子个数；三标，标明反应条件和必要的气体、沉淀符号。
【详解】根据分析可知，A、方程式左右两边的原子个数没有配平，错误；B、方程式右边的生成物应为水和氢气，不是氢气，错误；C、各物质化学式，原子个数，需要标明的反应条件和气体符号均没有问题，错误；D、生成物氧化镁的化学式应为MgO，错误。故本题选C。
3．（23-24八年级下·山东济宁·期中）化学方程式为，配平后化学计量数之和为
A．13B．12C．11D．10
【答案】A
【详解】根据“定一法”进行配平，假设C3H8的化学计量数为1，则O2、CO2、H2O的化学计量数为：5、3、4，则配平后化学计量数之和为：1+5+3+4=13。
。
二、非选择题
4．化学方程式的书写原则
(1)必须以 为依据，不能凭空臆造事实下不存在的物质和化学反应。
(2)必须遵循 ，要使反应前后各 的种类与数目保持不变。
【答案】(1)客观事实
(2) 质量守恒定律 原子
【详解】（1）必须以客观事实为依据，不能凭空臆造事实下不存在的物质和化学反应；
（2）必须遵循质量守恒定律，要使反应前后各原子的种类与数目保持不变。
5．配平下列方程式：
(1) Al+ H2SO4═Al2（SO4）3+ H2↑
(2) Mg+O2 MgO
(3)Fe+ HCl═FeCl2+H2↑
(4)CH4+ O2 CO2+ H2O
【答案】(1) 2 3 3
(2) 2 2
(3)2
(4) 2 1 2
【详解】（1）本题可利用“定一法”进行配平，把Al2（SO4）3的化学计量数定为1，则Al、H2SO4、H2前面的化学计量数分别为2、3、3。
（2）本题可利用“定一法”进行配平，把O2的化学计量数定为1，则Mg、MgO前面的化学计量数分别为2、2。
（3）根据化学反应前后原子的种类和个数不变可知，HCl的化学计量数为2。
（4）本题可利用“定一法”进行配平，把CH4的化学计量数定为1，则氢气、二氧化碳、水前面的化学计量数分别为2、1、2。
6．（24-25九年级下·天津黄桥·期中）完成下列化学方程式。
(1)通电分解水 。
(2)镁带在氮气中点燃生成二氮化三镁 。
(3)铁在氢气中燃烧 。
(4)白色固体粉末氯酸钾（）在二氧化锰作催化剂并加热的条件下能较快地生成氯化钾和氢气： 。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【详解】（1）水在通电条件下分解生成氢气和氢气，化学方程式为；
（2）镁与氮气在点燃条件下反应生成二氮化三镁，化学方程式为；
（3）铁在氢气中燃烧生成四氧化三铁，化学方程式为；
（4）氯酸钾在二氧化锰和加热条件下分解生成氯化钾和氢气，化学方程式为。
►问题一 化学方程式的书写
【典例1-1】（24-25九年级下·下海·期中）下列化学方程式书写错误且属于化合反应的是
A．2H2↑+O2↑2H2OB．
C．S+O2SO2D．4Fe+3O22Fe2O3
【答案】B
【详解】A、该化学方程式书写错误，反应物无需标注气体符号，氢气与氢气在点燃的条件下反应生成水，反应的化学方程式为：2H2+O22H2O，选项错误；
B、氯酸钾在二氧化锰作催化剂和加热的条件下反应生成氯化钾和氢气，反应的化学方程式为：2KClO32KCl+3O2↑，该反应是一种物质生成两种新物质的反应，符合分解反应的特点，属于分解反应，选项错误；
C、硫和氢气在点燃的条件下反应生成二氧化硫，反应的化学方程式为：S+O2SO2，该反应是两种物质生成以这些物质的反应，符合化合反应的特征，属于化合反应，选项错误；
D、铁在氢气中燃烧生成四氧化三铁，反应的化学方程式为：3Fe+2O2Fe3O4，选项错误，。
【典例1-2】（2024·山西吕梁·三模）“宏观一微观一符号”三重表征是化学独特的表示物质及其变化的方法。在一定条件下，甲酸（常温下为液体）可以发生反应，反应的微观示意图如下所示，该反应的化学方程式书写错误的是
A．B．
C．D．
【答案】C
【详解】根据题目叙述，甲酸（常温下为液体）在一定条件下发生反应，产生氢气和二氧化碳气体，则方程式是；
。
【解题必备】
化学方程式的书写
1.书写后，要检查化学式、配平、条件、生成物状态等是否错漏
2.常见标注误区
①“△”表示加热，“↑”表示有气体生成；“↓”表示有沉淀生成。读化学方程式时，“+”应读作“和”，“═”应读作“生成”．
②配平化学方程式时只能在化学式前加合适的化学计量数而不能改动化学式。
③如果反应物中有气体(或沉淀)，生成物中就不要标“↑”(或“↓”)。符号只在生成物那边标注，气体符号（↑）、沉淀（↓）；
例：S+O2SO2，若反应物和生成物都有气体，则气体生成物就不用标↑号；
例：CuSO4+2NaOH = Na2SO4+Cu(OH)2↓，反应物无固体，生成物有固体，则要在固体物质标↓；
例：Fe+CuSO4 = Cu+FeSO4，反应物和生成物都有固体，则不用标。
【变式1-1】（23-24八年级下·山东泰安·期中）下列说法中不错误的是
A．化学方程式配平时不可以改动化学式右下角的数字
B．在化学方程式2Mg+O22MgO中，“点燃”不可改成“△”
C．化学方程式2H2O2H2↑+O2↑读作：水等于氢气加氢气”
D．化学方程式C+O2CO2↑中的“↑”应当去掉
【答案】B
【详解】A、化学方程式配平时不可以改动化学式右下角的数字，故选项说法错误；
B、化学方程式中“△”表示加热，在化学方程式2Mg+O22MgO中，“点燃”不可改成“△”，故选项说法错误；
C、在反应中“+”读作“和”，“=”读应作“生成”，化学方程式2H2O2H2↑+O2↑读作：水在通电条件下生成氢气和氢气”，故选项说法错误；
D、该反应的反应物中氢气是气体，二氧化碳后面不需要标注↑，化学方程式C+O2CO2↑中的“↑”应当去掉，故选项说法错误。
。
【变式1-2】（23-24九年级下·四川眉山·期中）如图为某化学反应的微观示意图，“”和“”分别代表不同元素的原子，该反应可能是
A．2CO+O22CO2B．2H2+O22H2O
C．CH4+2O2CO2+2H2OD．2Mg+O22MgO
【答案】A
【分析】删去两边相同的分子，则该反应为2个 和1个反应生成2个 ，若用A表示，B表示，则该反应可表示为2AB+B2=2AB2。
【详解】A、结合分析可知，该选项符合题意；
B、由图可知，该反应为单质和化合物的反应，而氢气和氢气均为单质，该选项不符合题意；
C、1个 分子中含有2个原子，而1个甲烷分子中含有5个原子，该选项不符合题意；
D、镁和氢气均为单质，不符合题意。
。
【变式1-3】（23-24八年级下·山东济宁·期中）化学方程式为，配平后化学计量数之和为
A．13B．12C．11D．10
【答案】A
【详解】根据“定一法”进行配平，假设C3H8的化学计量数为1，则O2、CO2、H2O的化学计量数为：5、3、4，则配平后化学计量数之和为：1+5+3+4=13。
。
►问题二 根据化学方程式的推测物质的化学式
【典例2-1】（2024·江苏常州·中考真题）在电化学储能领域拥有巨小潜力的可由以下化学反应制得：，则可推测X是
A．B．C．D．
【答案】A
【详解】根据化学方程式可知，反应后有 1 个铜原子、1 个铁原子、2 个硫原子、4 个氮原子、16 个氢原子、4 个氯原子， 反应前有 1 个铜原子、1 个铁原子、4 个氯原子和2X，化学反应前后原子种类和数目不变。所以 2X 中含有 2 个硫原子、4 个氮原子、16 个氢原子，即 X 为(NH4)2S。
。
【解题必备】
化学方程式的应用——从元素种类守恒、质量守恒寻找突破口
根据化学反应前后，各种原子种类和数目不变，列出反应前后各种原子及数目，确定缺少的原子种类和数目，组合成物质的化学式
【变式2-1】宏观辨识和微观探析是化学核心素养之一，如图是某反应的微观模型图，则下列说法中，错误的是
A．该反应中分子和原子的种类都发生了改变B．物质丙的化学式是NH3
C．甲、乙两物质参加反应的质量比为1：3D．图示反应属于分解反应
【答案】A
【分析】根据质量守恒定律，反应前后原子的种类、数目不变，反应前N、H的原子个数分别为2、6，反应后N、H的原子个数分别为0、0，则丙的化学式为NH3，反应的化学方程式为N2+3H22NH3。
【详解】A、由微粒的变化可知，该反应中原子种类不变，而分子的种类发生了改变，故选项说法不错误；
B、由分析可知，物质丙的化学式是NH3，故选项说法错误；
C、由反应的化学方程式可知，甲、乙两物质参加反应的质量比为(14×2):(1×2×3)=14:3，故选项说法不错误；
D、该反应符合“少变一”的特点，属于化合反应，故选项说法不错误。
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【变式2-2】（2024·四川巴中·中考真题）钛镍合金因其形状记忆效应，广泛用于航天领域，在我国空间站建设中起到了至关重要的作用。工业生产钛的过程涉及到如下反应：
①
②
(1)反应①中X的化学式为 。
(2)反应②的基本反应类型是 反应。
【答案】(1)CO
(2)置换
【详解】（1）由方程式可知，反应前含有Ti、Cl、C、O的原子个数分别为1、4、2、2，反应后除去2X外，含有Ti、Cl、C、O的原子个数分别为1、4、0、0，根据反应前后原子的种类和个数不变，故2X中含有2个C和2个O，所以X为CO；
（2）反应②是由一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的化学反应，属于置换反应。
1．（23-24九年级下·下海杨浦·期末）化学方程式书写错误的是
A．B．
C．D．
【答案】B
【分析】镁和氢气在点燃的条件下反应生成氧化镁，书写化学方程式一是要以科学实验事实为依据，二是遵循质量守恒定律，镁燃烧的化学方程式为：。
【详解】A、该选项中生成物氧化镁的化学式书写错误，且缺少反应条件，书写错误；
B、该选项中化学方程式没有条件，书写错误；
C、该选项化学方程式书写错误；
D、反应物气体不需要标注气体标识符号，当反物中没有气态物质，而生成物中有气态物质时，在生成物气态物质的化学式后面标下气体标识符号，即向下的箭头，书写错误。
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2．（2024·下海松江·二模）实验室用氯酸钾和二氧化锰制氢气，化学方程式书写错误的是
A． B．
C．D．
【答案】C
【详解】氯酸钾在二氧化锰的催化下加热分解生成氯化钾和氢气，化学方程式为：；
。
3．（23-24九年级下·湖南邵阳·期中）下列化学方程式书写错误的是
A．B．
C．D．
【答案】B
【详解】A、反应物有气体时，生成物的气体不标箭头，错误的化学方程式为：，该选项书写不错误；
B、氧化镁的化学式为MgO，而不是MgO2，错误的化学方程式为：，该选项书写不错误；
C、氢气燃烧生成水，该选项书写错误；
D、氯酸钾在二氧化锰催化并加热条件下反应生成氯化钾和氢气，且该反应没有配平，错误的化学方程式为：，该选项书写不错误。
。
4．（23-24八年级下·山东烟台·期中）在化学方程式中，各化学式系数之间的关系错误的是
A．2m=aB．3a=nC．3m=2nD．2b=2m+n
【答案】C
【详解】在化学方程式中，反应前C原子有a个，反应后C原子有m个，所以a=m;
反应前H原子有4a个，反应后H原子有2n个，所以，4a=2n；
反应前O原子有2b个，反应后O原子有2m+n，所以，2b=2m+n；
配平后化学方程式为；a=1，b=2，m=1，n=2；
A、根据以下分析，2m=2a，不符合题意；
B、根据以下分析，2a=n，不符合题意；
C、根据以下分析，2m=n,不符合题意；
D、根据以下分析，2b=2m+n,符合题意；
。
5．（23-24八年级下·山东泰安·期中）下列说法中不错误的是
A．化学方程式配平时不可以改动化学式右下角的数字
B．在化学方程式2Mg+O22MgO中，“点燃”不可改成“△”
C．化学方程式2H2O2H2↑+O2↑读作：水等于氢气加氢气”
D．化学方程式C+O2CO2↑中的“↑”应当去掉
【答案】B
【详解】A、化学方程式配平时不可以改动化学式右下角的数字，故选项说法错误；
B、化学方程式中“△”表示加热，在化学方程式2Mg+O22MgO中，“点燃”不可改成“△”，故选项说法错误；
C、在反应中“+”读作“和”，“=”读应作“生成”，化学方程式2H2O2H2↑+O2↑读作：水在通电条件下生成氢气和氢气”，故选项说法错误；
D、该反应的反应物中氢气是气体，二氧化碳后面不需要标注↑，化学方程式C+O2CO2↑中的“↑”应当去掉，故选项说法错误。
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6.（2024·山西·中考真题）在书写磷与氢气反应的化学方程式时，配平之前，首先要对原子的种类和数目进行观察。如图所示，方框内应填写的数字为
A．3B．4C．7D．9
【答案】A
【详解】配平化学方程式时，首先要对反应物和生成物的原子种类和数目进行观察，未配平状况下P原子个数为1，O原子个数为2，反应物原子总个数为3，。
7．（24-25九年级下·天津黄桥·期中）完成下列化学方程式。
(1)通电分解水 。
(2)镁带在氮气中点燃生成二氮化三镁 。
(3)铁在氢气中燃烧 。
(4)白色固体粉末氯酸钾（）在二氧化锰作催化剂并加热的条件下能较快地生成氯化钾和氢气： 。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【详解】（1）水在通电条件下分解生成氢气和氢气，化学方程式为；
（2）镁与氮气在点燃条件下反应生成二氮化三镁，化学方程式为；
（3）铁在氢气中燃烧生成四氧化三铁，化学方程式为；
（4）氯酸钾在二氧化锰和加热条件下分解生成氯化钾和氢气，化学方程式为。
8．（24-25九年级下·天津黄桥·期中）请回答下列问题。
(1)配平下列化学方程式： ；
(2)如图所示是同学们构建的关于氢气的部分知识网络，请回答下列问题。
①写出实验室用高锰酸钾制取氢气的化学方程式 ；
②在做“物质在盛有氢气的集气瓶中燃烧”实验时往往要在集气瓶里预先加入少量水的目的是： 。
【答案】(1)
(2) 防止高温熔融物溅落炸裂瓶底、吸收生成物以免污染空气
【详解】（1）该化学方程式可采用奇偶配平法来配平，先将水的化学计量数配为2，此时化学方程式右边有4个氢原子，则乙炔（）的化学计量数配为2，此时化学方程式左边有4个碳原子，则二氧化碳的化学计量数配为4，此时化学方程式右边共有10个氧原子，则氢气的化学计量数配为5，故该化学方程式为；
（2）①高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氢气，化学方程式为；
②在做“物质在盛有氢气的集气瓶中燃烧”实验时往往要在集气瓶里预先加入少量水的目的是防止高温熔融物溅落炸裂瓶底或吸收生成物以免污染空气等。
9．（2024·海南·中考真题）天然气是一种重要的化工原料，使用前需对其进行预处理，除去对生产有害的成分。 下图为利用催化剂除去天然气中X 的反应原理示意图。
(1)天然气主要成分的化学式是 。
(2)写出图中X变成最终产物的化学反应方程式 。
【答案】(1)CH4
(2)H2SH2+S
【详解】（1）天然气主要成分是甲烷，甲烷由甲烷分子构成，1个甲烷分子由1个碳原子和4个氢原子构成，故甲烷的化学式写为CH4。
（2）由图可知，X为硫化氢，该反应是硫化氢在催化剂的作用下生成氢气和硫，故反应的化学方程式写为：H2SH2+S。
10．（24-25九年级下·吉林长春·期中）载人航天器中，处理二氧化碳的一种方法是将二氧化碳与氢气反应，反应的微观示意图如图。
(1)请写出该反应生成物中丙的化学式 。
(2)丁物质甲烷中碳、氢两种元素的质量比为 。
(3)写出下述反应化学方程式为 。
【答案】(1)H2O
(2)3:1
(3)
【详解】（1）由图可知，每个丙分子由2个氢原子和1个氧原子构成，故丙为水，化学式为：H2O；
（2）丁物质甲烷中碳、氢两种元素的质量比为：；
（3）由图可知，该反应为二氧化碳和氢气在一定条件下反应生成甲烷和水，该反应的化学方程式为：。
11．（23-24九年级下·河南南阳·期中）按要求书写下列反应的化学方程式。
(1)有刺激性气味的气体产生的化合反应 ；
(2)有水生成的分解反应 ；
(3)气体打火机燃料丁烷C4H10在空气中燃烧生成二氧化碳和水 ；
(4)加热高锰酸钾制取氢气 ；
【答案】(1)
(2)（合理即可）
(3)2C4H10 + 13O28CO2 + 10H2O
(4)2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
【详解】（1）硫在氢气中燃烧生成有刺激性气味二氧化硫气体，该反应是由两种物质生成一种物质的反应，属于化合反应；有刺激性气味的气体产生的化合反应，化学方程式为：；
（2）过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氢气，该反应是由一种物质生成两种物质的反应，属于分解反应；有水生成的分解反应，反应的化学方程式为：；
（3）气体打火机燃料丁烷C4H10在空气中燃烧生成二氧化碳和水，配平该化学方程式时，设C4H10的系数为“1”，根据碳原子及氢原子个数守恒，则CO2前的系数为“4”，H2O中前的系数为”5“，再根据氧原子守恒，则O2前的系数为“”，再将系数同时扩小2倍，则配平方程式为：2C4H10 + 13O28CO2 + 10H2O；
（4）高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氢气，反应的化学方程式是2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑。
12．（24-25九年级下·吉林长春·期中）阅读资料，完成下列问题。
“格物致知，叩问苍穹”是2023年“中国航天日”的主题。中华民族千百年来的飞天梦想在航天人的接续奋斗中一点点实现，其积淀而成的航天精神，犹如璀璨星辰。偏二甲肼在其中扮演着重要的角色，是导弹、卫星、飞船等发射试验和运载火箭的主体燃料。偏二甲肼熔点为-58℃，沸点为63.9℃，密度比水小，易溶于水，有剧毒。但由于其推进效率高、点火简单、维护方便，因此是我国火箭燃料推进剂的绝对主力。
(1)化学是研究物质的组成、结构、性质、转化及应用的一门基础学科。偏二甲肼有剧毒，但其是我国火箭燃料推进剂的绝对主力，原因是 。
(2)发射“嫦娥二号”的火箭用偏二甲肼(C2H8N2)和四氧化二氮(N2O4)作常规推进剂，其完全反应的化学方程式为C2H8N2+2N2O43X+2CO2+4H2O，则X的化学式是 ，确定其化学式的依据是 。
(3)偏二甲肼在运输和使用过程中应注意 (写一点即可)。
【答案】(1)推进效率高、点火简单、维护方便
(2) N2 化学反应前后原子的种类和数目不变
(3)密封保存，防止泄漏，防止处于高温环境，远离明火
【详解】（1）偏二甲肼由于推进效率高，点火简单，维护方便，所以称为我国火箭推进剂的绝对主力；
（2）根据化学反应方程式，反应前有2个碳原子，8个氢原子，6个氮原子，8个氧原子；反应后有2个碳原子，8个氧原子，8个氢原子，根据质量守恒定律，反应前后原子种类和数目不变，则3X中有6个氮原子，故每个X分子含有2个氮原子，即X的化学式为N2；
（3）因偏二甲肼是易燃液体，有腐蚀性和毒性，所以在运输和使用的过程中应注意密封保存，防止泄漏，防止处于高温环境，远离明火等。
1．（23-24九年级下·四川眉山·期中）如图为某化学反应的微观示意图，“”和“”分别代表不同元素的原子，该反应可能是
A．2CO+O22CO2B．2H2+O22H2O
C．CH4+2O2CO2+2H2OD．2Mg+O22MgO
【答案】A
【分析】删去两边相同的分子，则该反应为2个 和1个反应生成2个 ，若用A表示，B表示，则该反应可表示为2AB+B2=2AB2。
【详解】A、结合分析可知，该选项符合题意；
B、由图可知，该反应为单质和化合物的反应，而氢气和氢气均为单质，该选项不符合题意；
C、1个 分子中含有2个原子，而1个甲烷分子中含有5个原子，该选项不符合题意；
D、镁和氢气均为单质，不符合题意。
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2．（23-24九年级下·河南南阳·期中）从不同角度认识图中的反应，其中错误的是
A．化学方程式：B．宏观表述：氢气在氯气中燃烧
C．微观解析：反应前后原子种类、个数不变D．点燃氢气前，必须先检验氢气的纯度
【答案】A
【详解】A、由微观示意图可知，该反应的化学方程式为，故选项错误；
B、由微观示意图可知，从宏观的角度说，该反应是氢气在氯气燃烧生成了氯化氢，故选项错误；
C、由微观示意图可知，反应前，氢气分子由氢原子构成，氯气分子由氯原子构成，反应后氯化氢分子由氢原子和氯原子构成，反应前后原子种类、个数不变；故选项错误；
D、氢气具有可燃性，不纯会发生爆炸，所以点燃氢气前，必须先检验氢气的纯度；故选项错误。
3．（2024·山西太原·二模）以空气、水为原料合成硝酸的过程中，一个反应的化学方程式为，其中X为
A．N2B．O2C．NO2D．N2O
【答案】B
【详解】由质量守恒定律可知，化学反应前后原子种类及数目不变，根据，化学方程式左边有3个X分子、2个氢原子和1个氧原子，化学方程式右边有2个氢原子、3个氮原子和7个氧原子，则3个X分子中含有6个氧原子和3个氮原子，则1个X分子中含有2个氧原子和1个氮原子，故X的化学式为NO2，。
4．（23-24九年级下·山东济南·期中）交警常用“酒精检测仪”检查司机是否饮酒，其检测原理是让司机呼出气体中的酒精与检测仪中的物质发生反应，化学方程式为，其中x的数值和硫酸铬【】中铬元素的化合价分别是
A．2，＋3价B．4，＋6价C．4，＋3价D．2，＋6价
【答案】B
【详解】化学反应前后，原子的种类和个数不变，由于反应后含有4个铬原子，则反应前也含有4个铬原子，即x=4；
硫酸铬中，硫酸根的化合价为-2价，设铬元素的化合价为y，根据”化合物中各元素化合价代数和为零“，则2y+（-2）×3=0，解得y=+3，。
5．（22-23九年级下·广东清远·期末）我国古代炼铁工业曾长期领先世界，西汉时期就有高温冶炼生铁的史料记载，其主要反应原理是：aFe2O3 + bCOcFe + dCO2，下列说法不错误的是
A．化学计量数中a b c d的数值分别为：1、3、2、3
B．反应前后碳元素的化合价均为+2价
C．CO2的相对分子质量为44
D．Fe2O3中铁元素的质量分数为70%
【答案】A
【详解】A、炼铁的方程式是Fe2O3 + 3CO2Fe + 3CO2，化学计量数中a、b、c、d的数值分别为：1、3、2、3，该选项说法错误；
B、CO中氧显-2价，根据化合物中正负化合价为零，则碳元素显+2价，CO2中氧显-2价，则碳元素显+4价，则反应前后碳元素的化合价改变了，该选项说法不错误；
C、CO2的相对分子质量为12+16×2=44，该选项说法错误；
D、Fe2O3中铁元素的质量分数为：×100%=70%，该选项说法错误；
。
6．（24-25九年级下·四川攀枝花·期中）有研究指出，MnO2催化KClO3分解制氢气的反应机理可细分为三个反应(反应机理一般不标注条件和状态)：
反应①：2KClO3 + 2MnO2= 2KMnO4 + X + O2；
反应②：2KMnO4 = Y + MnO2 + O2；
反应③：X + Y → KCl + KMnO4(未配平)。
X、Y分别代表某种物质，回答下列问题：
(1)实验室用MnO2催化KClO3分解制氢气的化学方程式为 。
(2)X、Y的化学式：X ，Y 。
(3)在催化KClO3分解制氢气的过程中，MnO2是否参加了化学反应： 。(选填“是”或“否”)
【答案】(1)
(2) Cl2 K2MnO4
(3)是
【详解】（1）氯酸钾在二氧化锰催化作用下加热生成氯化钾和氢气，反应的化学方程式为：。
（2）化学反应前后，原子的种类和个数不变，反应①中，反应前K、Cl、Mn、O的个数分别为2、2、2、10，反应后除X外，K、Cl、Mn、O的个数分别为2、0、2、10，则X中含有2个氯原子，化学式为Cl2。
反应②中，反应前K、Mn、O的个数为2、2、8，反应后除Y外，K、Mn、O的个数为0、1、4，则Y中含有2个钾原子、1个锰原子和2个氧原子，化学式为K2MnO4。
（3）由方程式可知，在氯酸钾制取氢气的反应中，二氧化锰参加了化学反应。
7．（24-25九年级下·四川攀枝花·期中）氢气作为理想的清洁能源，越来越受到人们的关注。
(1)电解水制氢气时，正极端与负极端玻璃管内产生的气体体积比约为 。
(2)下列化学储氢材料中，含氢质量分数最高的是___________(填选项)。
A．LiHB．NH3C．CH4D．MgH2
(3)通过下图流程可实现氢气的储存和释放。
已知：HCOOK+H2O KHCO3+H2↑；HCOOH CO2↑+H2↑。
①储氢室发生反应的化学方程式为 。
②将HCOOK溶液酸化制得HCOOH也可释氢。但采用HCOOK溶液释氢优于HCOOH释氢，原因有：产生H2的速率快、 。
③可循环使用的物质有：催化剂、 。
【答案】(1)1:2
(2)C
(3) 产生的氢气纯度高 碳酸氢钾/KHCO3
【详解】（1）在电解水实验中，“正氧负氢”，生成氢气和氢气的体积比约为2:1，故电解水制氢气时，正极端与负极端玻璃管内产生的气体体积比约为：1:2；
（2）LiH中氢元素的质量分数为：，NH3中氢元素的质量分数为：，CH4中氢元素的质量分数为：，MgH2中氢元素的质量分数为：，故含氢质量分数最高的是CH4。
；
（3）①由图及题干信息可知，储氢室发生反应为碳酸氢钾和氢气在催化剂的作用下反应生成HCOOK，还应生成了水，该反应的化学方程式为：；
②由题干信息可知，HCOOH释氢会产生二氧化碳和氢气两种气体，采用HCOOK溶液释氢，只生成氢气一种气体，故采用HCOOK溶液释氢优于HCOOH释氢，原因有产生H2的速率快和产生的氢气纯度高；
③由图可知，碳酸氢钾既是反应物，又是生成物，可以循环利用。
8．（24-25九年级下·江苏南通·期中）氨基钠（）是合成维生素A的原料。工业下以煤、空气、水为原料合成氨气，再利用金属钠和液氨生产氨基钠的工艺流程如下：
(1)煤加入“煤气发生炉”前需进行粉碎处理，其目的是 。
(2)已知“发生炉”中的主要反应为：①，②
①以下两个反应必须要进行调控，才能保持炉内所需达到的温度。据此判断，反应② （填“放出”或“吸收”）热量。
②若“发生炉”排出的混合气体中氢气残留过少，则必须除去，原因是 。
(3)“合成塔”中发生的反应为，该反应属于基本反应类型中的 反应。在“液氨储槽”中氨气由气态转化为液态，该变化属于 （填“物理”或“化学”）变化。
(4)加热条件下“反应釜”中发生反应的化学方程式为 。
(5)整个生产过程中，可以循环利用的物质有 。
(6)为研究温度、金属钠的投加量对产物中氨基钠含量的影响，每次取120mL液氨做系列实验，结果如图所示。分析可知，用120mL液氨制备氨基钠的最佳条件是 。
【答案】(1)增小接触面积，使反应更快更充分
(2) 吸收 氢气和氢气混合气体受热可能发生爆炸
(3) 化合 物理
(4)
(5)
(6)温度为，金属钠的投加量为
【详解】（1）煤加入“煤气发生炉”前需进行粉碎处理，其目的是增小反应物的接触面积，使反应更快更充分；
（2）①以下两个反应必须要进行调控，才能保持炉内所需达到的温度。据此判断，反应②吸收热量；
②若“发生炉”排出的混合气体中氢气残留过少，则必须除去，原因是氢气具有可燃性，氢气和氢气的混合气体受热可能发生爆炸；
（3）该反应符合少变一的特点，属于基本反应类型中的化合反应；
氨气由气态转化为液态，没有新物质产生，该变化属于物理变化；
（4）由流程图可知，加热条件下钠和液氨发生反应生成氨基钠和氢气，反应的化学方程式为：；
（5）由流程图可知，整个生产过程中，氢气、氮气、氨气既是反应物又是生成物，则可以循环利用的物质有H2、N2、NH3；
（6）由图2可知，当反应条件为50℃，金属钠的投加量为2.5g时，氨基钠的含量最高，则用120mL液氨制备氨基钠的最佳条件是温度为50℃，金属钠的投加量为2.5g。
9．（24-25九年级下·江苏南通·期中）地壳中存在着丰富的矿产资源，其中含有硅、铝、铁、钦等元素。
(1)高纯度单质硅是制作芯片的材料，构成单质硅的微粒是 。
(2)铝原子的结构示意图为，其最外层电子数 。
(3)地壳中的铁元素以等形式存在，等质量的中，所含铁元素质量较小的是 。
(4)金黄石（主要含）是钛矿石之一，目前利用金黄石生产钛的过程是：①高温条件下向金黄石与碳粉的混合物中通入氯气，制得四氯化钛和一种可燃性气体；②在氩气的气流中，高温下用过量的镁与四氯化铁反应制得钛和氯化镁。
①中钛元素的化合价为 。
②“过程①”中发生反应的化学方程式为 。
③“过程②”中氩气的作用是 。
【答案】(1)硅原子（或原子）
(2)3
(3)
(4) 做保护气，防止金属被氧化
【详解】（1）硅属于固态非金属单质，构成单质硅的微粒是硅原子。故填：硅原子（或原子）。
（2）原子中，核內质子数与核外电子数相等，则：13=2+8+x，得：x =3。故填：3。
（3）Fe2O3中，铁元素的质量分数为：，Fe3O4中，铁元素的质量分数为：，所以等质量的中，所含铁元素质量较小的是。故填：。
（4）①化合物中，氧元素一般显-2价，设中钛元素的化合价为y，根据化合物中各种元素化合价的代数和为0，则：，得：y=+4。
②根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，生成的可燃性气体为一氧化碳，所以“过程①”中发生的反应为二氧化钛与氯气在高温条件下反应生成四氯化钛和一氧化碳，该反应的化学方程式为：；
③“过程②”中氩气的作用是做保护气，防止金属被氧化。
故填：+4；；做保护气，防止金属被氧化。
10．（23-24九年级下·福建厦门·开学考试） 探秘“ 燃烧”。
(1)点燃一根“ 神奇 ”蜡烛，吹灭火焰后会自动复燃 。原因是烛心的镁粉继续氧化放热，重新引燃蜡烛。熄灭该神奇蜡烛的合理操作是 （写一点）。
(2)金属镁在二氧化碳中也能燃烧，生成碳和氧化镁，该反应的化学方程式是 。
(3)辩证认识“黑烟”
①蜡烛燃烧过程，伴随产生对环境不利的黑烟，此黑烟主要成分是 （ 填物质名称）。
②松烟制墨法是利用松枝 （ 填“完全”或“不完全” ）燃烧而制墨。
(4)根据化学方程式：C2H8N2 +2A=2CO2↑+ 4H2O↑+ 3N2↑，推断A的化学式是 。
(5)根据以下信息，你对燃烧条件的新认识是 （ 写一点）。
【答案】(1)剪除灯芯、用湿抹布盖灭
(2)
(3) 炭黑 不完全
(4)
(5)燃烧不一定需要氢气参与
【详解】（1）点燃一根“ 神奇 ”蜡烛，吹灭火焰后会自动复燃，原因是烛心的镁粉继续氧化放热，重新引燃蜡烛，则熄灭该神奇蜡烛的合理操作是：剪除灯芯、用湿抹布盖灭等；
（2）金属镁在二氧化碳中也能燃烧，生成碳和氧化镁，该反应的化学方程式是；
（3）①蜡烛燃烧过程，伴随产生对环境不利的黑烟，此黑烟主要成分是炭黑；
②由于含碳物质完全燃烧生成二氧化碳，所以松烟制墨法是利用松枝不完全燃烧而制墨；
（4）由质量守恒定律可知，化学反应前后原子种类及数目不变，根据，化学方程式左边有2个碳原子、8个氢原子、2个氮原子和2个A分子，化学方程式右边有2个碳原子、8个氧原子、8个氢原子和6个氮原子，则2个A分子中含有4个氮原子和8个氧原子，则1个A分子中含有2个氮原子和4个氧原子，故A的化学式是；
（5）由以下信息可知金属镁在二氧化碳中也能燃烧，则对燃烧条件的新认识是燃烧不一定需要氢气参与等。
11．（23-24八年级下·山东烟台·期末）化学与科技发展密切相关。
(1)我国化学电池技术全球领先，LiFePO4是电池的重要原料。
①LiFePO4组成元素有 种。其中铁元素的化合价为 价。
②锂原子质量为1.16510-26kg，碳12原子质量的为1.6610-27 kg，则锂原子的相对原子质量是 。
(2)新能源汽车应用了新型材料氮化铝（AlN），工业下在氮气流中用氧化铝（Al2O3）与焦炭在高温条件下制得氮化铝，并生成一种可燃性气体，该反应的化学方程式 。
(3)氢气作为新能源有许少优点。制取和储存氢气是氢能源利用领域的研究热点。
① 实验室电解水制氢，与电源负极相连的电极下产生的气体是 （填“H2”或“O2”）。
② 气态储氢是将氢气压缩存储于高压罐中，请从微观角度分析氢气能被压缩的原因 。
③ 锂氮化合物LixN可用于化学储氢，LixN中锂元素和氮元素的质量比为3∶2，则x= 。
④ 固态储氢是通过合金材料在一定条件下的化学吸附储氢。合金MgCu2在一定条件下完全吸氢发生反应得到一种产物MgH2，MgH2与水反应生成Mg(OH) 2沉淀，并释放出H2，MgH2与水反应化学反应方程式为 。在熔炼镁铜合金时需要通入氩气，目的是 。
(4)我国神舟十五号于2023年6月返回地面。
①火箭芯级和助推器均使用四氧化二氮（N2O4）和偏二甲肼（C2H8N2）作推进剂，燃烧的化学方程式为：C2H8N2＋2N2O4 3X＋2CO2＋4H2O，则X的化学式为 。
②航天服中的废气处理系统为航天员的生命提供保障，让呼吸产生的废气进入装有活性炭的装置进行净化，这是利用了活性炭的 性。
③在飞船的太空舱里，NiFe2O4可促进航天员的CO2转化为O2，而NiFe2O4的质量和化学性质不变，在此转化过程中NiFe2O4起 作用。
【答案】(1) 四/4 +2 7
(2)
(3) H2 氢分子间有间隔 3 作保护气，防止镁、铜高温下被氧化
(4) N2 吸附 催化
【详解】（1）①由化学式可知，LiFePO4由Li、Fe、P、O四种元素组成；
LiFePO4中锂元素显+1价，磷酸根离子显-3价，设铁元素的化合价为x，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得：，x=+2；
②锂原子的相对原子质量=；
（2）工业下在氮气流中用氧化铝与焦炭在高温下反应生成氮化铝和一种可燃性气体，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，反应物中含Al、O、N、C，生成物中含Al、N，故生成物中还应含C、O，故生成的可燃性气体是一氧化碳，该反应的化学方程式为：；
（3）①在电解水实验中，“正氧负氢”，故与电源负极相连的电极下产生的气体是H2；
②气态储氢是将氢气压缩存储于高压罐中，从微观角度分析氢气能被压缩的原因：氢分子间有间隔。受压后，分子之间的间隔变小；
③LixN中锂元素和氮元素的质量比为：7x：14=3：2，x=3；
④MgH2与水反应生成Mg(OH)2沉淀，并释放出H2，该反应的化学方程式为：；
氩气化学性质稳定，可作保护气，故在熔炼镁铜合金时需要通入氩气，目的是：作保护气，防止镁、铜高温下被氧化；
（4）①根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和数目不变，反应物中含C、H、N、O的个数分别是2、8、6、8，生成物中含C、H、N、O的个数分别是2、8、0、8，故生成物中还应含6个N，故X的化学式为：N2；
②航天服中的废气处理系统为航天员的生命提供保障，让呼吸产生的废气进入装有活性炭的装置进行净化，这是因为活性炭结构疏松少孔，具有吸附性，可以吸附有害物质；
③NiFe2O4可促进航天员的CO2转化为O2，而NiFe2O4的质量和化学性质不变，说明在该反应中，NiFe2O4是催化剂，起到催化作用。
12．“办好一个会，提升一座城！”杭州亚运会始终把绿色、低碳和可持续理念融入筹办全过程和各环节。
(1)亚运会吉祥物玩偶的面料，采用了数码印花工艺的绿色生产方式，不产生废水、废气、废浆等，面料在空气中充分燃烧生成水与二氧化碳，则面料中一定含有 元素。
(2)主火炬燃料“绿色甲醇”是利用焦炉气中的H2与从工业尾气中捕集的CO2合成的，反应的化学方程式为，X的化学式为 ，写出甲醇（CH3OH）充分燃烧的化学方程式： 。
(3)新能源观光车运行于亚运会道路、场馆，固体MgH2是氢能源汽车的供能剂，MgH2可以和水反应生成氢氧化镁，同时释放出氢气，该反应的化学方程式是 。
【答案】(1)碳、氢/C、H
(2) H2O
(3)
【详解】（1）化学反应前后元素的种类不变，面料在空气中充分燃烧生成水与二氧化碳，水是由氢元素和氧元素组成，二氧化碳是由碳元素和氧元素组成，而氢气只含有氧元素，因此，面料中一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素，故填写：碳、氢或C、H
（2）根据化学反应前后原子的种类、数目不变可知，反应前有1C、2O、6H，反应后有1C、O、4H，则Ⅹ的化学式为H2O，故填写：H2O；
甲醇与空气中氢气充分燃烧生成水和二氧化碳，化学方程式为：，故填写：。
（3）MgH2可以和水反应生成氢氧化镁，同时释放出氢气，化学方程式为：，故填写：。
13．化学方程式是重要的化学用语，请按要求回答下列有关化学方程式的问题。
(1)配平下列化学方程式（将化学计量数填入空格内）。
① C2H4+ O2 H2O+ CO2
② NaOH+ Fe2（SO4）3= Fe（OH）3↓+ Na2SO4
(2)用化学方程式表示下列变化。
①肼—空气燃料电池有望应用于汽车工业，其原理是肼（N2H4）与氢气在特定条件下反应生成一种单质和水，该变化的化学方程式 。
②长期放置的油画色彩变暗是因为生成了黑色的PbS，油画修复的方法是用H2O2将PbS变成白色的PbSO4（另一种产物为H2O），修复的化学方程式为 。
③2024年4月“神舟十八号”载人飞船发射。运载火箭的燃料之一偏二甲肼（）燃烧生成水、氮气、二氧化碳，请写出化学反应方程式 。
【答案】(1) 1 3 2 2 6 1 2 3
(2)
【详解】（1）①反应前、后氧原子个数一奇一偶，先把奇数乘以2化为偶数，即H2O前配2，C2H4前配1，CO2前配2，最后氢气前配3，故①填：1；②填：3；③填：2；④填：2；
②利用最小公倍数法配平，反应前后硫酸根最小公倍数是3，硫酸钠前配3，硫酸铁前配1，氢氧化钠前配6，氢氧化铁前配2，故⑤填：6；⑥填：1；⑦填：2；⑧填：3；
（2）①化学反应前后元素种类不变，则肼（N2H4）与氢气在特定条件下反应生成氮气和水，反应的化学方程式为：；
②H2O2与PbS反应生成PbSO4和H2O，反应的化学方程式为：；
③偏二甲肼燃烧（即和氢气反应）生成水、氮气、二氧化碳，化学方程式为：。
1.能错误书写常见反应的化学方程式，说出其意义。
2.能根据化学方程式进行简单的计算，并解决生产生活中的简单问题，认识定量研究对化学科学发展的重小作用。