初中化学中考复习 2021届中考化学一轮微专题复习学案：　质量守恒定律　化学方程式

这是一份初中化学中考复习 2021届中考化学一轮微专题复习学案：　质量守恒定律　化学方程式，共8页。学案主要包含了提出问题，查阅资料，作出猜想，实验探究，反思评价，优化装置，得出结论，解释应用等内容，欢迎下载使用。
1.认识质量守恒定律,能说明化学反应中的质量关系。
2.能正确书写简单的化学方程式。
3.能根据化学反应方程式进行简单的计算。
4.认识定量研究对于化学科学发展的重大作用。
名师考点精讲
考点1 质量守恒定律
1.概念
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。
质量守恒定律的理解
(1)没有参加反应的物质的质量和非反应生成的物质(如杂质)的质量不能计入质量总和。(2)各物质包括气体、液体和固体。(3)指的是“质量守恒”,不包括其他方面的守恒。
2.适用范围
一切 化学反应 ,只针对质量。
3.质量守恒的实质
4.质量守恒定律的应用
(1)推断物质的组成。
依据:化学反应前后元素种类不变。
(2)确定物质的化学式、化学计量数。
依据:化学反应前后原子种类、原子数目不变。
(3)解释反应前后物质的质量变化。
依据:化学反应前后,反应物和生成物的总质量不变。
典例1 甲醇(CH3OH)制氢具有工艺简单、节能环保等优点。其中一种转化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.生成3种分子B.属于复分解反应
C.丙为COD.催化剂不断减少
【解析】由题图可知,该反应是甲醇在催化剂和250~300 ℃条件下反应生成氢气和一氧化碳,反应的化学方程式为CH3OHCO+2H2。由化学方程式可知,该反应生成了一氧化碳和氢气两种物质,A项错误;该反应符合“一变多”的特征,属于分解反应,B项错误;由化学方程式可知,丙为CO,C项正确;催化剂在化学反应前后,质量和化学性质都不变,D项错误。
【答案】 C
针对训练
1.如图是一种处理汽车尾气的反应微观示意图,下列有关说法正确的是( D )
A.反应前后分子总数不变
B.反应前后原子种类发生变化
C.反应前后均为纯净物
D.该反应可以减少二氧化氮的排放
【解析】由反应微观示意图可知,该反应的化学方程式为CH4+2NO2CO2+2H2O+N2。由化学方程式可知,反应前后分子总数发生了改变,A项错误;化学反应前后原子的种类没有改变,B项错误;反应前和反应后均有多种分子,均属于混合物,C项错误。
考点2 化学方程式的含义和书写[必考]
1.化学方程式的含义
从宏观角度表明 反应物、生成物及反应条件 ;从微观角度表示反应前各微粒及反应后各微粒的相对数量关系;从量的方面表示 化学反应前后物质的质量守恒关系 。
2.化学方程式在书写时需遵循两个原则
① 以客观事实为基础 ;② 遵守质量守恒定律 。
3.化学方程式的书写步骤
(1)写:根据实验事实,在短线(——)的左边写出反应物的化学式,右边写出生成物的化学式。
(2)配平依据:质量守恒定律方法:最小公倍数法、观察法、奇数配偶法等
(3)注:注明反应条件,标出生成物中的气体符号(↑)、沉淀符号(↓)。
(4)等:将短线改为等号。
(5)查:检查式子左、右两边各元素原子种类及个数是否相等。
4.书写化学方程式时需注意
反应物无论是固体还是气体都不能标“↓”(沉淀符号)或“↑”(气体符号);若反应物中有气体或固体,则生成物中的气体或固体都不能标“↑”或“↓”。
书写化学方程式时常出现的错误
(1)不遵循客观事实,随意编造化学式或事实上不存在的化学反应。(2)不遵守质量守恒定律,如没有配平或计量数不是最简整数比。(3)化学式书写错误。(4)错写或漏写反应条件。(5)错标或漏标“↑”或“↓”。注意:如果在反应物中没有气体或固体,而生成物中有气体或固体(即沉淀)时,应该在生成的气体或沉淀的化学式后面标“↑”或“↓”。
典例2 下列指定反应的化学方程式正确的是( )
A.硫粉燃烧:2S+3O22SO3
B.铜绿分解:Cu2(OH)2CO32CuO+CO2↑
C.氨水中和硫酸:NH3·H2O+H2SO4NH4SO4+H2O
D.酒精完全燃烧:C2H6O+3O22CO2+3H2O
【解析】硫粉燃烧生成二氧化硫,正确的化学方程式为S+O2SO2,A项错误;铜绿分解生成氧化铜、水和二氧化碳,正确的化学方程式为Cu2(OH)2CO32CuO+H2O+CO2↑,B项错误;氨水中和硫酸生成硫酸铵和水,正确的化学方程式为2NH3·H2O+H2SO4(NH4)2SO4+2H2O,C项错误。
【答案】 D
针对训练
2.(1)向集满CO2的集气瓶中加入澄清石灰水,反应的化学方程式为 CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O 。
(2)写出Fe2O3与稀HNO3反应的化学方程式: Fe2O3+6HNO32Fe(NO3)3+3H2O 。
(3)写出KClO3催化分解的化学方程式: 2KClO32KCl+3O2↑ 。
(4)写出镁与稀盐酸反应的化学方程式: Mg+2HClMgCl2+H2↑ 。
考点3 根据化学方程式的简单计算[必考]
根据化学方程式计算的一般解题步骤:
(1)设:根据题意设未知量。注意未知量不带单位,常用x表示。
(2)写:正确写出相关反应的化学方程式。
(3)找:找出相关量(未知量、已知量)之间的关系。
(4)列:列出比例式。
(5)求:根据比例式求出未知量。
(6)答:简明地写出答案。
计算时的常见错误
(1)所设未知数后带有单位。(2)所设物质的质量包含杂质的质量或包含未参加反应的物质的质量。(3)已知物质的质量没有带单位。(4)化学方程式书写错误。(5)关系式中的数据没有与对应物质的化学式对齐。(6)步骤不完整、数值计算错误、答非所问等。
典例3 碳酸氢钠是面点膨松剂的主要成分之一。小芳同学研究反应2NaHCO3+H2SO4Na2SO4+2H2O+2CO2↑中NaHCO3与CO2之间量的关系。
(1)理论计算:1.26 g NaHCO3粉末与足量稀硫酸反应,计算生成CO2的质量(写出计算过程);
(2)实验分析:小芳用如图装置进行实验,向盛有足量稀硫酸的锥形瓶中加入1.26 g NaHCO3粉末,完全反应至不再产生气泡。称取反应前后质量如下表,发现反应前后质量变化值 (填“大于”“小于”或“等于”)生成CO2质量的理论值,原因可能是 。
【解析】(1)设未知数,根据相关化学方程式列比例式,进行计算、求解即可。(2)二氧化碳易溶于水且与水反应。
【答案】 (1)解:设生成CO2的质量为x。
2NaHCO3+H2SO4Na2SO4+2H2O+2CO2↑
168 88
1.26 g x
16888=1.26 gx
x=0.66 g
答:生成CO2的质量为0.66 g。
(2)小于 部分CO2溶于水中(合理即可)
针对训练
3.侯德榜是我国著名的化学家,发明了侯氏制碱法,其反应原理如下:NaCl+CO2+NH3+H2ONaHCO3+NH4Cl,请计算:
(1)氯化铵中氮元素的质量分数;
(2)生产8.4 t碳酸氢钠,理论上需要氯化钠的质量。
解:(1)氯化铵中氮元素的质量分数=1453.5×100%≈26.2%
(2)设理论上需要氯化钠的质量为x。
NaCl+CO2+NH3+H2ONaHCO3+NH4Cl
58.5 84
x 8.4 t
58.584=x8.4 t
x=5.85 t
答:(1)氯化铵中氮元素的质量分数为26.2%;(2)理论上需要氯化钠的质量为5.85 t。
实验突破
实验 质量守恒定律的验证
一、实验方案的设计
方案一:红磷燃烧前后质量的测定
1.实验装置
2.实验现象
红磷燃烧发出黄色火焰,放出热量,产生大量白烟,开始时气球膨胀,冷却后气球变瘪,反应后天平仍保持平衡。
3.反应的化学方程式:4P+5O22P2O5。
4.实验结论
在密闭容器中,参加反应的红磷的质量和氧气的质量之和等于生成的五氧化二磷的质量。
5.实验分析
(1)气球的作用:①缓冲作用;②密封作用。
(2)红磷燃烧放出热量,使锥形瓶内气压增大,故开始时气球膨胀;红磷燃烧消耗了锥形瓶内的氧气,会导致瓶内气压小于初始时瓶内气压,故冷却后气球变得更瘪。
6.注意事项
(1)锥形瓶底部需铺一层细沙,防止红磷燃烧时锥形瓶底部因局部受热而炸裂。
(2)装置冷却后再称量质量,以避免浮力(气球膨胀)对实验结果的干扰。
方案二:铁钉与硫酸铜溶液反应前后质量的测定
1.实验装置
2.实验现象
铁钉表面逐渐覆盖一层红色物质,溶液由蓝色变为浅绿色,反应后天平仍平衡。
3.反应的化学方程式:Fe+CuSO4Cu+FeSO4。
4.实验结论
参加反应的物质的质量总和等于生成的物质的质量总和。
方案三:盐酸与碳酸钠粉末反应前后质量的测定
1.实验装置
2.实验现象
碳酸钠粉末逐渐溶解,有大量气泡产生,反应后天平指针向右偏转。
3.反应的化学方程式:Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2↑。
4.实验分析
反应后天平指针向右偏转是因为反应生成的CO2气体逸散到空气中。
方案四:镁条燃烧前后质量的测定
1.实验现象
剧烈燃烧,发出耀眼的白光,放出大量的热,产生大量白烟。
2.反应的化学方程式:2Mg+O22MgO。
3.实验分析
该实验中的部分生成物会以白烟的形式逸散到空气中,如果参加反应的气体的质量和逸散的白烟的质量相等,则反应后天平仍平衡;如果参加反应的气体的质量大于(或小于)逸散的白烟的质量,则反应后天平指针会向左(或向右)偏转。
二、实验总结
1.验证质量守恒定律的条件和要求
2.实验后,天平不平衡的可能原因(有气体参加或生成)
(1)装置没有形成密封,生成的气体逸出。
(2)装置气密性不好,使得气体等进入或逸散。
针对训练
以下是老师引导学生探究“质量守恒定律”的教学片段,请你参与探究并填写空格。
【提出问题】化学反应前后各物质的质量总和是否相等?
【查阅资料】氢氧化钠溶液可以吸收二氧化碳气体。
【作出猜想】猜想1:不相等;猜想2:相等。
【实验探究】甲、乙两组同学用托盘天平分别称量反应前后物质的总质量。
【反思评价】究竟哪种猜想正确?通过讨论,同学们发现甲组实验中有气体逸出,从而导致指针向右偏转。由此得到启示: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 密闭容器 中进行。
【优化装置】同学们对甲组左盘中的反应装置进行了如下三种改进,你认为最佳装置是 B (填字母序号),从另外两种装置中任选一种指出其不足: A装置中碳酸钠与稀盐酸反应生成二氧化碳,二氧化碳充满气球,使整个装置所受空气浮力增大,因此反应后天平不能平衡(或C装置中碳酸钠与稀盐酸反应生成二氧化碳,瓶内气压增大易导致瓶塞冲出) 。
【得出结论】同学们利用改进后的最佳装置再次进行探究,均得出猜想2正确。进一步分析发现,反应体系中的器材和未参加反应的物质的质量在反应前后保持不变,最终得出结论: 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。
【解释应用】解释:化学反应前后,原子的种类、数目、质量均不变,所以质量守恒。
应用:某固体物质受热会发生分解反应,生成氨气、水和二氧化碳三种物质,则该固体物质的组成元素是 C、H、O、N (填元素符号)。
六个不变
两个一定变
两个可能变
宏观
角度
反应前后物质的总质量不变
元素种类不变
元素质量不变
物质种类一定变
反应前后元素的化合价可能变
微观
角度
原子种类不变
原子数目不变
原子质量不变
构成物质的分子种类一定变
反应前后分子的总数目可能变
反应前
反应后
NaHCO3/g
锥形瓶+稀硫酸/g
锥形瓶+反应后溶液/g
1.26
24.59
25.36
实验
反应物状态
要求
验证质量
守恒定律
无气体参加或生成的反应
发生化学反应,且实验现象明显
有气体参加或生成的反应
在密闭容器中进行实验,且实验现象明显
现象分析
①发生化学反应的现象;
②天平的平衡状况;
③对天平不平衡的解释
小组
甲组
乙组
实验方案
(反应后略)
实验现象
有气泡产生,天平指针向右偏转
铁钉表面有红色物质析出,溶液由蓝色变为浅绿色 ,天平指针没有偏转
结论
猜想1正确;反应的化学方程式为 Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2↑
猜想2正确