第五单元 化学反应的定量关系（期末培优讲义）九年级化学上学期新教材人教版+答案

这是一份第五单元 化学反应的定量关系（期末培优讲义）九年级化学上学期新教材人教版+答案，共10页。学案主要包含了质量守恒定律的定义与实质，化学方程式，根据化学方程计算等内容，欢迎下载使用。

重点一 质量守恒定律的定义与实质
1、质量守恒定律定义：参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。这个规律叫做质量守恒定律。
2、适用范围：一切化学反应都遵守质量守恒定律，不能用来解释物理变化。
3、质量守恒的根本原因（即本质）：从微观角度分析：化学反应的实质就是反应物的分子分解成原子，原子又重新组合成新的分子，在反应前后原子的种类没变，原子的数目没有增减，原子的质量没有变化，所以化学反应前后各物质的质量总和必然相等。
重点二 质量守恒定律的实验验证与误差分析
（1）质量“守恒”的实验验证
（2）质量“不守恒”的实验：有气体参加或生成的实验必须在密闭容器里进行；

重点三 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。
2、书写原则：（1）遵守质量守恒定律；（2）符合客观事实。
3、书写步骤：
⑴写：根据事实写出反应物和生成物的化学式，中间用短横线相连；
⑵配：配平化学方程式；（配平时右下角的数字不能改动），最小公倍数法，奇数配偶数法，定一法；
⑶等；将短横线改为等号；
⑷标：标明反应条件以及生成物的状态“↑”或“↓”；↑、↓只能标在生成物上，并且反应物有气体或固体时，不能再标↑、↓；
⑸查：检查化学式是否写错、是否配平、条件和生成物状态是否标了、标了是否恰当，加热条件用▲。
4、意义：（1）表明反应物、生成物和反应条件；
（2）表明各个反应物、生成物之间的粒子数目比；
（3）表明各个反应物、生成物的质量比（相对质量=化学式量乘以系数）；
5、读法：以C+O2 点燃 CO2为例。注意事项：“+”读作“和”；“=”读作“反应生成”。
（1）宏观：碳和氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳；
（2）微观：每1个碳原子和1个氧分子在点燃的条件下反应生成1个二氧化碳分子。
（3）质量：每12份质量的碳和32份质量的氧气在点燃的条件下反应生成44份质量的二氧化碳。
重点四 根据化学方程计算
1.计算依据：
（1）理论依据：质量守恒定律
（2）基本依据：反应中的各物质的质量比成正比例关系，等于各物质相对分子质量（或相对原子质量）与其化学计量数的乘积之比。
2.计算步骤：
3.注意：
①由于方程式只能反映物质间的质量比，因此代入方程式中的各个量必须是质量。
②由于方程式中各物质是纯净物，因此代入方程式中的量必须是纯净物的质量。
③单位必须统一。
4.计算中常用的关系式：
质量＝密度×体积
分解率＝已分解物质的质量／未分解物质的质量×100％
某物质的质量分数＝某物质的质量／含该物质的总质量×100％
纯净物的质量＝混合物的质量×纯度
质量守恒定律的理解应用
【典例1】氯碱工业是以电解食盐水为基础的基本化学工业，电解食盐水不可能生成的是（ ）
A.H2 B.Cl2 C.NaOH D.NaNO3
【典例2】 在一密闭容器中放入甲、乙、丙、丁四种物质，一定条件下发生化学反应，一段时间后，测得有关数据如表，下列关于该反应的说法正确的是（ ）
A. 甲一定是化合物
B. 乙一定是该反应的催化剂
C. 甲的相对分子质量一定等于丙和丁的相对分子质量之和
D. 该反应中丙和丁的质量变化之比为9：11
【即时检测1-1】铜制品长期暴露在空气中表面生成铜锈【主要成分Cu2（OH）2CO3】，下列物质与铜制品生锈无关的是（ ）
A. N2B. O2C. H2OD. CO2
【即时检测2-1】(24-25九上·广东广州南沙区·期末)密闭容器内有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下充分反应，测得反应前后各物质的质量分数如图所示。下列说法正确的是

A．丙可能是单质B．该反应属于分解反应
C．若消耗14g的甲，则生成17g的丙D．丁一定是该反应的催化剂
微观示意图的理解与分析
【典例2】 （24-25九年级上·河北保定·期末）已知甲物质是生命的源泉，甲在一定条件下按如图所示充分反应，两个甲分子反应生成二个乙分子和一个丙分子。则下列有关说法中错误的是（ ）
A．乙分子中含有两个X原子B．该反应的反应类型为置换反应
C．分子的种类在反应中发生了改变D．Y离子(Y2-)的结构示意图为
【即时检测2-1】(24-25九上·广东深圳香港中文大学（深圳）附属彩田学校·期末)汽车尾气的大量排放对环境的危害极大。如图为汽车尾气中的两种气体在催化剂作用下反应过程的微观示意图。下列相关说法正确的是
A．反应前后分子的数目没有发生改变
B．该反应的化学方程式为
C．反应前后元素的化合价都发生了改变
D．生成物和的质量比为11：7
【即时检测2-2】(24-25九上·四川成都·期末)利用正丁烷（C4H10）的裂解可生产汽油、柴油以及化工产品。如图是正丁烷裂解反应的微观过程，有关说法正确的是
A．化学反应前后催化剂的质量和性质不变
B．反应的化学方程式为2C4H10═C2H4+2C3H6+2H2
C．裂解产生的H2是一种理想的能源，利用前景广阔
D．正丁烷及其裂解产物均充分燃烧，所得生成物不同
依据质量守恒定律推断未知物质的化学式
【典例3】铜能与浓硝酸反应，反应的化学方程式为：Cu+4HNO3（浓）═Cu（NO3）2+2X↑+2H2O，则X的化学式是（ ）
A．N2O4B．NO2C．NOD．N2O
【即时检测3-1】铝是生活中常见的金属，除我们熟知的性质之外，铝还可以与NaOH溶液发生反应：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3X↑，X的化学式是（ ）
A. O2B. H2C. Al2O3D. Al(OH)3
质量守恒定律的实验探究
【典例4】如图是A、B两组同学分别设计的质量守恒定律的两个验证实验。请根据图示进行思考回答（假设A、B两组药品混合前质量均为m前、混合后质量均为m后）。
(1)A组药品混合前、后质量关系为：m前 m后（填“＞”或“=”或“＜”）。
(2)B组药品混合前、后质量关系为：m前＞m后，请解释原因 。
(3)有同学认为白糖和水混合前后的质量也相等，说明该实验也能验证质量守恒定律，这种说法对吗？ 为什么？ 。
【即时检测4-1】（24-25九年级上·陕西咸阳·期末）质量守恒定律是自然界基本的规律之一。下列实验（天平未画出）能直接用来验证质量守恒定律的是（ ）
A．B．
C．D．
【即时检测4-2】（24-25九年级上·甘肃天水·期末）为研究化学反应前后，反应物与生成物之间的质量关系，三位同学分别做了这样三个实验。
实验一：称量镁条的质量，在空气中点燃，待反应结束、冷却后，再称量生成白色固体的质量。
实验二：如图甲，将装有氢氧化钠溶液的试管放入盛有硫酸铜溶液的烧杯中，称量，然后将两种溶液混合(有蓝色氢氧化铜沉淀和硫酸钠生成)，过一会儿再称量。
实验三：如图乙，将装有过氧化氢溶液的小试管放入装有二氧化锰的烧杯中，称量，然后将过氧化氢与二氧化锰混合，过一会儿再称量。实验数据见表：
（1）从表中数据看，这三个实验过程中，发生化学反应的前后物质质量(填“减小““增大”或“不变”)：实验一 ，实验二 ，实验三 。
（2）这三个实验中，实验 (选填：“一”、“二”或“三”)正确地反映了反应物与生成物之间的质量关系。
（3）从不能正确反映反应物和生成物之间质量关系的实验中，选择其中一个说明实验设计中的不当之处 。
（4）由此可得出，在选用有气体参加或生成的化学反应来验证质量守恒定律时，必须在 (填“密闭”或“开放”)的体系中进行。
（5）从微观的角度解释质量守恒定律原因： 。
化学方程式的书写
【典例5】（24-25九年级上·四川宜宾·期末）下列化学方程式正确的是（ ）
A．2Hg+O22HgO2B．3Fe+2O2Fe3O4
C．P+O2P2O5D．2Fe+6HCl═2FeCl3+3H2↑
【即时检测5-1】（24-25九年级上·海南省直辖县级单位·期末）下列化学方程式书写正确的是（ ）
A．铁屑溶于稀硫酸：
B．二氧化碳通入澄清石灰水；
C．硫在空气中燃烧：
D．过氧化氢制氧气：
【即时检测5-2】（24-25九年级上·山东滨州·期末）下列说法不正确的是（ ）
A．用化学式表示化学反应的式子，叫作化学方程式
B．在化学方程式：中，“点燃”不可改成“燃烧”
C．化学方程式：，读作：水等于氢气加氧气
D．化学方程式：中的“↑”应当去掉
有关化学方程式的计算
【典例6】（24-25九年级上·云南德宏·期末）某实验小组为测定某补钙剂中碳酸钙的含量，实验小组取10g钙片放入100g稀盐酸中，有效成分恰好完全反应(其他成分不与酸反应)。剩余固体和液体总质量为107.8g。(温馨提示：)请计算：
（1）反应生成二氧化碳气体 g。
（2）计算10g钙片中碳酸钙的质量。
【即时检测6-1】（24-25九年级下·黑龙江大庆·期末）某同学为了测定黄铜屑(由锌、铜形成的合金)样品的组成，取样品100g放入烧杯中，把200g稀硫酸平均分成4等份，分4次加入烧杯中，每次都在充分反应之后测量出烧杯内混合物的质量，并记录如表所示：
（1）黄铜属于 (填“金属”或“合成”)材料。
（2）反应在第 次停止了。
（3）计算黄铜屑中铜的质量分数。
夯实基础
1.（24-25九年级上·江西南昌·期末）硝酸银见光分解不可能得到的产物是（ ）
A．B．NO
C．D．
2．(24-25九上·广东江门鹤山·期末)处理汽车尾气的化学方程式可表示为：2CO+2NOX+2CO2，下列说法错误的是
A．X的化学式为N2B．参加反应的CO和NO的质量比为14 :15
C．生成的 CO2 依然是大气污染物D．NO中氮元素化合价降低
3．(24-25九上·广东揭阳·期末)2024年2月29日，我国成功发射卫星互联网高轨卫星。火箭发射时燃料燃烧的化学反应方程式为：，则X的化学式为
A．C2H8N2B．C2H8C．C3H5D．C2H5N
4．(24-25九上·广东广州第四中学·期末)氢化钠可在野外用作生氢剂，其中氢元素为价。用作生氢剂时的化学反应原理为：，关于此反应的说法错误的是
A．X的化学式为B．该反应属于分解反应
C．反应中只有一种氧化物D．氰化钠必须隔绝空气密封保存
5．(24-25九上·广东肇庆四会·期末)下列方程式书写正确的是
A．B．
C．D．
6．(24-25九上·广东江门鹤山·期末)下列化学方程式书写正确的是
A．木炭在氧气中燃烧：
B．乙炔在空气中充分燃烧：
C．铁丝在氧气中燃烧：
D．铝粉在空气中燃烧：
7．（24-25九年级上·河南郑州·期末）下列对质量守恒定律的理解中正确的是（ ）
A．10g冰融化后得到10g水，符合质量守恒定律
B．高锰酸钾加热后固体质量减少，不符合质量守恒定律
C．12g镁在空气中完全燃烧后得到20g氧化镁，则参加反应的氧气质量为8g
D．细铁丝在氧气中燃烧后，生成物的质量比细铁丝的质量大，不符合质量守恒定律
8．（24-25九年级上·河北邢台·期末）质量守恒定律是帮助我们认识化学反应实质的重要理论。在化学反应aA+bB = cC+dD中，下列说法正确的是（ ）
A．化学计量数a与b之和一定等于c与d之和
B．若取xg A和xg B反应，生成C和D的质量总和不一定是2xg
C．反应物A和B的质量比一定等于生成物C和D的质量比
D．反应前后各元素的化合价一定不变
9．（24-25九年级上·福建莆田·期末）Al与物质X的溶液发生反应的化学方程式为，则下列说法正确的是（ ）
A．Al的化合价由0变为+2B．X的化学式为CuSO4
C．该反应前后原子种类发生改变D．反应后溶液的质量增加
10．(24-25九上·广东广州·期中)在一个密闭容器中，有甲、乙、丙、丁四种物质，一定条件下充分反应，测得反应前后各物质的质量如图所示。下列说法不正确的是
A．x＝11B．该反应属于化合反应
C．乙可能是催化剂D．生成的丙丁的质量之比是9：8
11．(24-25九上·广东湛江麻章区·期末)甲、乙、丙、丁四种物质在密闭容器内反应前后的质量关系如图，下列说法错误的是（“”表示反应前的质量，“”表示反应后的质量）
A．X=19B．甲、乙两种物质可能是氢气和氧气
C．丙可能是该反应的催化剂D．该反应为分解反应
12．(24-25九上·广东广州天河区·期末)在下图密闭装置中加热铜粉，待充分反应后冷却到室温。下列说法正确的是
A．反应前后粉末质量不变
B．红色粉末变为黑色，气球变大
C．铜和氧气充分反应生成氧化铜
D．气球的作用是形成密闭体系、缓冲气压
13．（24-25九年级上·陕西安康·期末）随着科学的发展，新能源的开发不断取得突破，清华大学研究人员成功研制出一种纳米纤维催化剂，可将二氧化碳转化为液体燃料甲醇，其微观示意图如图所示(图中的微粒恰好完全反应)。下列说法正确的是（ ）
A．分子在化学变化中不可分B．化学反应前后原子的种类不变
C．丁的化学式为D．该反应前后元素的化合价均未改变
14．(24-25九上·广东深圳·期末)甲醚被誉为“21世纪的新型清洁、高效燃料”，具有优良的环保性能，可用作公交车燃料，甲醚燃烧反应的微观示意图如图。下列说法正确的是
A．图中的四种物质都由原子构成B．反应前后分子、原子数目均发生改变
C．参加反应的甲和丁的质量比为23：27D．反应前后各元素化合价均保持不变
15．(24-25九上·广东广州荔湾区·期末)用CO2制取甲醇(CH3OH)有助于推进“碳中和”，其反应的微观示意图如下。下列有关该反应的说法正确的是
A．反应物均是由原子构成的
B．参加反应的甲与乙的质量比为22:1
C．分子的种类和质量都不变
D．生成物丙与丁的分子个数比为1:1
16．(24-25九上·广东广州白云区·期末)如图是某汽车尾气净化装置中发生反应的微观示意图。下列说法不正确的是
A．甲、丁属于氧化物
B．反应过程中，消耗的乙和生成的丁的质量比是17：27
C．反应过程中，甲和丁的分子个数比是1：1
D．催化剂在反应前后质量和化学性质不变，使用催化剂有利于增加生成物的质量
综合运用
17．(24-25九上·贵州毕节·期末)在2A+B=3C+2D的反应中，适量的A和16g的B恰好完全反应生成18gC和50gD，若B的相对分子质量为32，则A的相对分子质量为
A．52B．54C．104D．208
18.化学兴趣小组用气密性良好的不同装置进行下列实验，验证质量守恒定律。

(1)实验一：称量装置和药品的总质量为m1保持装置密闭。使红磷燃烧，待装置冷却后。再次称量装置和药品的总质量为m2，m1与m2的大小关系是：m1 m2；
(2)实验二：将气球中的碳酸钠粉末倒入稀盐酸后，观察到的现象是 ，白色固体消失，气球变鼓，受浮力影响电子天平示数减小；
(3)为克服实验二中气球受浮力的影响。在实验三中利用硬塑料纸改进实验装置，用电子天平称量装置和药品的总质量，接下来的实验操作为 ，待反应结束后，再次称量装置和药品的总质量，。电子天平示数不变；
(4)化学反应遵守质量守恒定律，其微观原因是 。
19.化学兴趣小组为测定某锌样品(杂质不与酸反应)中Zn的质量分数，取10g锌样品逐滴加入稀硫酸，待不再有气泡产生时停止滴加药品，共用去稀硫酸的质量为100g，反应后测得混合物的总质量为109.8g。相关反应的化学方程式为：。请计算：
（1）生成氢气的质量为 g。
（2）样品中Zn的质量分数。
思维拔高
20．（24-25九年级上·江西宜春·期末）兴趣小组对“反应前后物质的质量关系”进行探究，实验方案如下：
【分析交流】
（1）方案A中，能够简单、安全、快速引燃锥形瓶内红磷的操作为 ，实验过程中，观察到气球的变化为 ；方案B中发生反应的化学方程式为 。
（2）关于上述两种方案的说法中，正确的是___________。(双选，填序号)
A．实验前托盘天平均应先调平再称量
B．方案中红磷量不足会对实验结果产生影响
C．方案中要保证硫酸铜溶液过量
D．反应前后，天平指针都没有发生偏转
【发现问题】方案A中因有氧气参加，故采用密闭装置。方案B为什么也要用密闭装置呢？
【进行实验】在老师的指导下，小组同学再次实验，并使用氧气浓度传感器和气体压强传感器测定锥形瓶内氧气浓度和气体压强的变化，绘制出如下曲线。
（3）根据图1可知，在之间，装置内的氧气含量变化为 ；
（4）实验过程中溶液温度不变，结合图1和图2分析，装置中压强变化的原因可能是 。
21.某课外兴趣小组为了测定当地石灰石中 CaCO3的质量分数，取 25g石灰石样品，粉碎后，将 100g一定质量分数的稀盐酸分5次加到该样品中，所测，数据如下表所示(杂质不与稀盐酸反应，也不溶于水)：
（1）表格中数值“m”为 ；
（2）求石灰石样品中 CaCO3的质量分数。
22．（24-25九年级下·安徽淮南·期末）金属涂层光纤是在光纤的表面涂合金层的光纤。为测定金属涂层光纤材料合金中铝的质量分数，进行如图所示实验（假设不含其他杂质）。
（1）合金样品中铝的质量是 g。
（2）求反应中生成硫酸铝的质量是多少？（写出计算过程）
■方法点拨
（1）注意“各物质”的质量总和，所有参加反应的反应物质量（不包括没有反应完的部分和催化剂的质量）和所有生成物的质量。尤其注意参加反应的气体或反应生成的气体、沉淀等不要忽略。
（2）此定律强调的是质量守恒，不包括体积等其它方面的守恒；
（3）正确理解“参加”的含义，没有参加反应或者反应后剩余物质的质量不要计算在内。
化学反应前后的“变与不变”
氢气和氧气反应生成水的微观示意图
六不变
宏观
物质总质量不变；
元素种类不变；
元素质量不变
微观
原子种类不变；
原子数量不变；
原子质量不变；
两个一定变
宏观
物质的种类；
微观
分子种类；
两个可能变
分子数目
元素化合价
铜粉加热前后质量变化的测定
铁和硫酸铜反应前后质量变化的测定
实验图示
实验现象
红色粉末逐渐变黑，气球变瘪。天平两次显示示数相等。
铁钉表面覆盖一层红色的物质，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色；天平两次显示示数相等。
化学方程式
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
实验结论
反应前各物质的总质量＝反应后各物质的总质量。
特别提醒
1.气球的作用是形成密闭体系并缓冲气压；
2.气球变瘪是因为消耗了锥形瓶内氧气，使瓶内气体压强小于外界大气压。
碳酸钠与稀盐酸的反应
镁条的燃烧
实验图示
实验现象
白色粉末溶解，有大量气泡迅速产生。
天平向右偏转。
产生白色固体(还有少量白烟产生)，
天平不平衡，发出耀眼的白光，放出热量。
反应原理
实验结论
1.所有的化学反应均遵守质量守恒定律，质量“不守恒”的原因可能是：有气体生成的实验没密闭，天平会不平衡（生成的气体逸散到空气中）；有气体参加的实验没密闭，天平会不平衡（没有称量参加反应的气体）。
2.有气体参加或气体生成（或者有烟、雾状物质生成）的反应，验证质量守恒定律时，必须在密闭容器里进行。
■方法点拨
验证质量守恒定律时，选取的实验要求：
1.必须是发生化学变化的实验，质量守恒定律不适用于物理变化。
2.有气体参加或有气体生成的反应，验证质量守恒定律时，必须在刚性密闭容器里进行。弹性密闭容器可能会影响实验结果，比如气球被吹大后会受到浮力作用而影响实验的准确性。
步骤
举例
设
设未知量
加热分解6g高锰酸钾，可以得到多少克氧气？
解：设生成的O2的质量为x。

答：加热分解6g高锰酸钾，可以得到0.6g氧气。
写
写出化学方程式
找
找出比例关系，写出相关物质的化学计量数与相对分子质量的乘积，以及已知量与未知量
列
列出比例式，求解
答
简明地写出答案
物质
甲
乙
丙
丁
反应前的质量/g
27
x
10
6
反应后的质量/g
3
5
18
22
■易错提醒
1．质量不变可能是催化剂，也可能是与该物质反应无关的物质。
2．判断反应中物质的质量比，一定要求物质反应前后的差值再作比。
■易错提醒
1．反应前后出现相同微粒时，通常是反应物过量的情况，需将过量的微粒删除，不可算入反应中。
2．注意根据微粒写方程式时需要将配平、条件、状态补充完整，否则会影响计算。
■易错提醒
1.必须是发生化学变化的实验，质量守恒定律不适用于物理变化。
2.有气体参加或有气体生成的反应，验证质量守恒定律时，必须在刚性密闭容器里进行。弹性密闭容器可能会影响实验结果，比如气球被吹大后会受到浮力作用而影响实验的准确性。
编号
实验一
实验二
实验三
变化前
4.8g
118.4g
112.6g
变化后
8.0g
118.4g
111.0g
■易错提醒
1.抓住四查：一查化学式，即是否符合客观事实；二、查配平，即是否符合质量守恒定律；三查反应条件。四查箭头，即检测气体符号或沉淀符合的使用是否规范。
2．书写化学方程式时，“点燃”不能与“加热”、“∆”混淆，也不能写成“燃烧”，“通电”不能写成“电解”。
3．根据信息书写陌生化学方程式，反应条件要严格按照题给信息书写，不能擅自改动。如“1200℃”不能写成“高温”；“一定条件”、“催化剂”、“高温高压”等都要原文照抄，不可改动。
■易错提醒
1. 由于方程式只能反映物质间的质量比，因此代入方程式中的各个量必须是质量，若涉及体积，则需要通过密度进行换算。
2．代入化学方程式计算的必须是纯净物的质量，且单位要一致。
3．所设未知数后面不能带单位。
4．关系式中的数据与化学方程式中的化学式要上下对齐。
次数
第1次
第2次
第3次
第4次
烧杯内混合物质量/g
149.6
199.2
249.0
299.0
次数
一
二
三
四
五
加入稀盐酸的质量/g
20
20
20
20
20
产生气体的质量/g
2.2
4.4
m
8.8
8.8