人教版九年级第10讲_第五单元化学方程式课题2 化学方程式的书写及计算(解析版)a4

第10讲_化学方程式的书写及计算知识图谱化学方程式的书写知识精讲一书写化学方程式的两条原则1以客观事实为基础，不能凭空臆造事实上不存在的物质和化学反应。2遵守质量守恒定律，等号两边各原子的种类和数目必须相等。二化学方程式的书写1化学方程式的书写步骤（1）写根据实验事实，在式子的左、右两边书写反应物和生成物的化学式，并在式子左、右两边之间画一条短线。（2）配 配平化学方程式，并检查式子左右两边各元素原子的种类和数量，使化学方程式遵守质量守恒定律。（3）标 注明化学反应发生的条件，把短线改成等号。2化学方程式的配平方法（1）观察法如配平：，观察发现此反应的1个特点是1个分子结合1个氧原子生成1 个分子，而中提供了3个氧原子，需要与3个分子结合生成3个分子，因此，前均配上化学计量数3，Fe的化学计量数为2，把短线改为等号：。（2）最小公倍数法找出化学方程式左、右两边各出现一次，且原子个数既不相等又相对较多的元素，求出最小公倍数。用最小公倍数分别除以含有该元素的化学式中该元素的原子个数，其商就是化学式前的化学计量数。由已有的化学计量数，确定其他化学式的化学计量数。如配平：，反应前有1个氧分子（即2个氧原子)，反应后有5个氧原子，最小公倍数为25=10， 的化学计量数为10/2=5，的化学计量数为10/5=2，那么的化学计量数为4，把短线改为等号：。（3）奇数配偶法配平方法的要点：找出化学方程式两边出现次数最多而且在化学式中原子个数总是一奇一偶的元素，在原子个数是奇数的化学式前配上最小的偶数2，使原子个数由奇数变为偶数并加以配平，若2配不平，再换成4。如配平：。 氧元素是该化学方程式中出现次数最多的元素，中的氧原子个数为奇数(3个)，先在前配化学计量数2，接着在前面配上化学计量数4，使两边的铁原子个数相等。；再在 前面配上化学计量数8，使两边原子个数相等，；那么生成物各物质前的化学计量数都已确定，氧原子个数也确定，一共22个，所以在前面必须加上化学计量数11才能使化学方程式配平，最后短线改成等号。（4）定一法定一法又叫原子守恒法，它适用于配平较复杂的化学方程式，其配平步骤为：将式中最复杂的化学式的化学计量数定为1，作为配平起点；根据原子个数守恒确定其他物质的化学计量数 (可为分数)；若配平后化学计量数出现分数，则在式子两边同乘其分母数，使化学计量数之比变成最简整数比。 （5）待定系数法例如将此方程式配平：，设化学式前的化学计量数分别为a,b,c,d,所以写为 根据质量守恒定律有：碳原子数：，氢原子数：，氧原子数：，解得 化学方程式为 3注意事项（1）化学式前的化学计量数是最简整数比;（2）化学反应只有在一定条件下才能发生，因此，需要在化学方程式中注明反应发生的条件。如把加热（常用“”表示）、点燃、催化剂等，写在等号的上方。（3）如果生成物中有气体，在气体物质的化学式右边要注“”号；溶液中的反应如果生成物中有固体，在固体物质的化学式右边要注“”号。（4）但是，如果反应物和生成物中都有气体，气体生成物就不注“”号。同样，溶液中的反应如果反应物和生成物中都有固体，固体生成物也不注“”号。三点剖析一考点：化学方程式的配平。二重难点：化学方程式的配平。三易错点：化学方程式在配平时注意遵守质量守恒定律，书写反应条件，化学计量数必须是最简整数比。题模精讲题模一：化学方程式的书写例1.1.1 下列化学方程式书写完全正确的是（）A B C D 例1.1.2 使用催化净化装置，可降低汽车尾气中CO和NO的排放，其反应原理为2NO+2CO+2CO2，则内应填（）A NB N2C 2ND 2N2随堂练习随练1.1 下列化学方程式书写正确的是（）A 2H2O22H2O+O2B Fe+O2Fe3O4C 2Fe+6HCl2FeCl3+3H2D 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2随练1.2 科学家证明了“一氧化氮气体分子是保持心血管系统健康的信号分子”，通常情况下，一氧化氮是一种无色无味的有毒气体经，难溶于水，常温下易与氧气反应生成有毒的二氧化氮气体；二氧化氮又能与水反应生成硝酸（HNO3）和一氧化氮，结合材料回答问题：（1）一氧化氮的物理性质是_（回答一点即可），不能直接排入大气中的理由是_（2）二氧化氮与水反应的化学方程式是_利用方程式做简单计算知识精讲一利用化学方程式的简单计算1理论依据：所有化学反应均遵循质量守恒定律，根据化学方程式计算的理论依据是质量守恒定律。2基本依据:根据化学方程式计算的基本依据是化学方程式中各反应物、生成物之间的质量比为定值。而在化学方程式中各物质的质量比在数值上等于各物质的相对分子质量与其化学计量数的乘积之比。例如：镁燃烧的化学方程式为，其中各物质的质量之比 。二化学方程式计算的技巧与方法1差量法（差值法）化学反应都必须遵循质量守恒定律，此定律是根据化学方程式进行计算的依据。但有的化学反应在遵循质量守恒定律的同时，会出现固体、液体、气体质量在化学反应前后有所改变的现象，根据该变化的差值与化学方程式中反应物、生成物的质量成正比，可求出化学反应中反应物或生成物的质量，这一方法叫差量法。此法解题的关键是分析物质变化的原因及规律，建立差量与所求量之间的对应关系。如： （1），反应后固体质量减小，其差值为生成氧气的质量； （2），该变化中固体质量减少量为生成水中氧元素的质量（或金属氧化物中氧元素的质量）； （3），该变化中固体质量减少量为气体质量的增加量； （4），反应后固体质量减小，其差值为生成的二氧化碳的质量。 （5），反应后气体质量减小，其减小值为生成水的质量。 （6），该变化中金属质量减小，溶液质量增加，其增加值等于参加反应的金属质量与生成氢气质量的差值。（7），该变化中金属质量若增加，溶液的质量则减小，否则相反。其差值等于参加反应的金属质量与生成的金属质量的差值。2关系式法关系式法就是根据化学式、化学方程式和溶质质量分数等概念所包含的各种比例关系，找出已知量与未知量之间的比例关系式直接列比例式进行计算的方法。关系式法有如下两种类型：（1）纵向关系式：经过多步的连续反应，即后一反应的反应物为前一反应的生成物，采用“加合”，将多步运算转化为一步计算。（2）横向关系式： 几种不同物质中含相同的量，根据该量将几种不同物质直接联系起来进行运算； 有多个平行的化学反应即多个反应的生成物有一种相同，根据这一相同的生成物，找出有关物质的关系式，依此关系式进行计算可建立运算过程。关系式法抓住已知量与未知量之间的内在关系，建立关系式，化繁为简，减少计算误差，是化学计算常用方法之一。三化学方程式计算的步骤1解题时的一般思路（1）先找出题中涉及的化学反应，并正确书写化学方程式。（2）找出题中所提供的数据与化学方程式中各物质的直接或间接关系。（3）确定哪些数据能直接代入化学方程式。如果所给数据与化学方程式中各物质的关系仅仅是间接关系，那必须分析清楚该数据是通过什么“中介”与各物质产生联系的，然后再列出相应的比例式。2根据化学方程式计算的步骤具体的计算步骤如下（1）设未知量，求什么设什么。（2）正确完整地写出相应的化学方程式。（3）根据化学方程式写出各物质的相对分子(或原子)质量总和，标在相应的化学式下面。把题中的已知条件和待求未知址写在相应物质的相对分子(或原子) 质量总和的下面。（4）列比例式。（5）求解。（6）简明地写出答案。三点剖析一考点：1利用方程式做简单计算。二重难点：利用方程式做简单计算。3 易错点：1不认真审题，答非所问；2元素符号或化学式写错；3化学方程式没有配平；4相对分子质量计算错误；5没有统一单位。题模精讲题模一：求实际参与反应物质质量例2.1.1 钛和钛合金性能优良，广泛用于航空、造船和化学工业中工业上常用钠来制取 钛，在高温时，钠与四氯化钛（TiCl4）反应生成氯化钠和钛，若用该方法制取2.4kg钛理论上需要钠的质量是多少？例2.1.2 登山队员常用的能源是氢气，可用氢化钙（CaH2）固体和水反应制得，其反应的化学方程式为：CaH2+2H2O=Ca（OH）2+2H2若制得20g H2，则需要多少克氢化钙？题模二：有关数据分析的计算例2.2.1 某学习小组在实验室中用加热KClO3和MnO2混合物的方法制取O2，反应过程中固体质量变化如图所示，请计算（1）制取O2的质量是_g（2）原混合物中KClO3的质量分数（写出计算过程，计算结果精确到0.1%）题模三：实验数据推理题例2.3.1 把一定质量的a，b，c，d四种物质放入一密闭容器中，在一定条件下反应一段时间后，测得反应后各物质的质量如下，下列说法中正确的是（）A a和c是反应物B d一定是催化剂C X=2.0D 该反应是化合反应随堂练习随练2.1 工厂的烟气脱硫工艺，不仅能消除二氧化硫，还能将其转化为硫酸钙（CaSO4）等产品，实现“变废为宝”反应的化学方程式为：2CaCO3+O2+2SO22CaSO4+2CO2，现用1.25t含碳酸钙80%的石灰石吸收烟气中的二氧化硫求：（1）石灰石中碳酸钙的质量（2）可吸收二氧化硫的质量随练2.2 已知2A+3B=C+3D，用足量的A和49gB恰好完全反应，其生成57gC和1gD，若B的相对分子质量为98，则A的相对分子质量为（）A 16B 27C 44D 56随练2.3 小林同学在做探究质量守恒定律实验时，称取2.4g镁条在点燃的条件下与充足的空气反应，其反应的化学方程式为_实验完毕后，称得所得固体的质量小于4.0g【提出问题】固体质量为什么会小于4.0g呢？是否发生了其他反应呢？【查阅资料】镁在空气中燃烧时，除了镁与氧气反应外，还可发生反应：2Mg+CO2C+2MgO 3Mg+N2Mg3N2【猜想与假设】反应后固体质量小于4.0g是由于发生反应_（填“”或“”）造成的，其理由是_【实验探究】根据初中化学所学知识用图所示装置除去空气中的氧气得到氮气（含少量稀有气体）可燃物应选择的物质是_（填写物质的字母代号）A木炭 B红磷 C硫粉选择的理由是_将点燃的镁条伸入所制得的氮气中，镁条在氮气中剧烈燃烧【实验结论】2.4g镁在空气中完全反应后所得固体质量小于4.0g，是由于生成的产物是_的混合物所致【评价与反思】通过上述实验，小林对燃烧有了新的认识：_课后作业作业1 完成下列填空：（1）氮气的化学式为_，铝离子的符号为_（2）原子是化学变化中的_粒子（3）如图是_标志，水体污染的来源主要有工业污染、_污染和生活污染，请你说出防治水体污染的一种措施：_（4）正确书写化学反应方程式一般分为以下四个步骤：正确书写反应物和生成物的化学式，并用短线连接；_；注明反应条件和标注生成物状态，若反应需要加热，通常用“_”符号表示；把短线改成等号作业2 下列化学方程式的书写正确的是（）A B C 2KMnO4=K2MnO4+MnO2+O2D CO2+Ca（OH）2=CaCO3+H2O作业3 二氧化碳是导致温室效应的主要气体，但也是一种宝贵的碳氧资源。在高温高压下以CO2和NH3为原料合成尿素CO（NH2）2，同时有水生成，这是固定和利用二氧化碳的成功范例。请写出反应的化学方程式_。作业4 通常认为CO2是引起温室效应的主要气体，但它也是一种重要的资源，关键是人类要采取适当技术对其进行利用，变废为宝生产车用甲醇汽油中甲醇（CH4O）的反应之一为：CO2+3H2=CH4O+H2O如按此反应，消耗88吨CO2，可生产多少吨甲醇？作业5 葡萄糖（C6H12O6）溶液与银氨溶液主要成分是反应，可以在玻璃表面均匀地镀上一层银，工业上可用于制镜，该反应为：C6H12O6（葡萄糖）+（葡萄糖酸铵）+2Ag+3NH3+H2O请回答以下问题（1）葡萄糖分子中碳、氢、氧三种原子个数比为_，碳元素的质量分数为_（2）若制镜需要用银21.6g，列式计算需要葡萄糖的质量作业6 淀粉(C6H10O5)n在人体酶的作用下转变成葡萄糖（C6H12O6），葡萄糖又在酶的作用下以缓慢氧化转变成二氧化碳和水，同时放出能量，供机体活动和维持恒定体温。（1）葡萄糖缓慢氧化的化学方程式是_。（2）成人每日吸入约23 kg空气，若在人体内O2仅氧化葡萄糖（消耗的O2占吸入的空气质量的4.4%），则成人每天消耗葡萄糖_g（消耗的葡萄糖由食物补充）。作业7 工业上用磁铁矿石炼铁，其主要反应原理为：（1）四氧化三铁中铁元素和氧元素的原子个数比为_；（2）用100t含四氧化三铁58%的磁铁矿石，理论上能炼出纯铁的质量是多少（要求根据化学方程式进行计算）？作业8 已知2A+3B=C+3D，用足量的A和49g B恰好完全反应，其生成57g C和1g D，若B的相对分子质量为98，则A的相对分子质量为（）A 16B 27C 44D 56作业9 在一定条件下，一个密闭容器内发生某个化学反应，一段时间后，测得有关数据如下表，则关于此反应认识正确的是（）A 该反应中A与B的质量之比为2：3B 该反应是化合反应C 反应前后元素的种类和质量可能发生变化D D物质一定是催化剂答案解析化学方程式的书写题模精讲题模一：化学方程式的书写例1.1.1【答案】D【解析】 A、镁和氧气点燃生成氧化镁，化学方程式为，故A错误；B、甲烷和氧气点燃生成水和二氧化碳，化学方程式为：，故B错误；C、过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，化学方程式为：，故C错误；D、硫和氧气点燃生成二氧化硫，化学方程式为：，故D正确例1.1.2【答案】B【解析】 由质量守恒定律：反应前后，原子种类、数目均不变，由反应的化学方程式2NO+2CO+2CO2，反应前氮、氧、碳原子个数分别为2、4、2，反应后的生成物中氮、氧、碳原子个数分别为0、4、2，根据反应前后原子种类、数目不变，则每个分子由2个氮原子构成，则内物质的化学式为N2故选：B随堂练习随练1.1【答案】D【解析】 本题难度不大，在解此类题时，首先分析应用的原理是否正确，然后再根据方程式的书写规则进行判断，化学方程式正误判断方法是：先看化学式是否正确，再看配平，再看反应条件，再看气体和沉淀，最后短线改成等号根据化学方程式判断正误的方法需考虑：应用的原理是否正确；化学式书写是否正确；是否配平；反应条件是否正确；和的标注是否正确解：A、该化学方程式没有配平，氧气后面没有标注，正确的化学方程式应为2H2O22H2O+O2B、该化学方程式没有配平，正确的化学方程式为：3Fe+2O2Fe3O4C、铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，正确的化学方程式应为：Fe+2HClFeCl2+H2D、该化学方程式书写完全正确故选D随练1.2【答案】 无色（答案合理即可）；一氧化氮易与氧气反应生成有毒的二氧化氮，且二氧化氮能形成酸雨（2）二氧化氮又能与水反应生成硝酸（HNO3）和一氧化氮，化学方程式为：3NO2+H2O=2HNO3+NO故填：3NO2+H2O=2HNO3+NO【解析】 （1）物理性质一般指颜色、气味、密度、溶解性、状态、导电性等，从题目的文字叙述中即可找到，因为一氧化氮有毒且能与空气中的氧气反应生成有毒的二氧化氮，二氧化氮是形成酸雨的主要气体之一，故不能直接排放到大气中；利用方程式做简单计算题模精讲题模一：求实际参与反应物质质量例2.1.1【答案】 4.6kg【解析】 设理论上需要钠的质量是x4Na+TiCl4 Ti+4NaCl92 48x 2.4gx=4.6kg答：理论上需要钠的质量是4.6kg例2.1.2【答案】 210g【解析】 设需要氢化钙的质量为xCaH2+2H2OCa（OH）2+2H242 4x 20gx=210g答：需要氢化钙的质量为210g题模二：有关数据分析的计算例2.2.1【答案】 （1）19.2；（2）原混合物中KClO3的质量分数是81.7%【解析】 （1）生成氧气的质量为：60g40.8g=19.2g；（2）原混合物中KClO3的质量为x2KClO32KCl+3O2245 96x 19.2g解得：x=49g（2）原混合物中KClO3的质量分数是：=81.7%题模三：实验数据推理题例2.3.1【答案】D【解析】 A、由表格信息和分析可知反应物是a和b；故A错误；B、d质量不变，做催化剂或者是杂质，故B错误；C、b是反应物，反应后物质b的质量为3.2g2g=1.2g，故C错误；D、由分析可知反应物是a和b，生成物是c，反应符合“多变一”的特点，为化合反应，故D正确；故选D随堂练习随练2.1【答案】 （1）石灰石中碳酸钙的质量为1t；（2）可吸收二氧化硫的质量为0.64t.【解析】 （1）1.25t含碳酸钙80%的石灰石中碳酸钙的质量=1.25t80%=1t（2）设理论上碳酸钙能完全吸收二氧化硫的质量为x2CaCO3+O2+2SO2 2CaSO4+2CO2200 1281t xx=0.64t随练2.2【答案】B【解析】 根据质量守恒定律可知A的质量=57g+1g49g=9g设A的相对分子质量为x2A+3B=C+3D2x9839g49gx=27随练2.3【答案】 （1）2Mg+O22MgO （2） （3）根据化学反方程式可知，2.4克镁与氧气反应产生MgO为4.0克、与二氧化碳反应产生4.0克的氧化镁和0.6克的碳；而2.4克镁与纯氮气反应产生Mg3N2为3.33克，且空气中氮气的含量大，因此比反应前的固体质量减轻 （4）B （5）只有红磷和氧气反应不产生新的气体 （6）氧化镁和氮化镁 （7）燃烧不一定需要氧气（或氮气也能够支持燃烧等） 【解析】 镁和氧气在点燃的条件下产生氧化镁，反应的方程式为：2Mg+O22MgO；【猜想与假设】根据化学反方程式可知，2.4克镁与氧气反应产生MgO为4.0克、与二氧化碳反应产生4.0克的氧化镁和0.6克的碳；而2.4克镁与纯氮气反应产生Mg3N2为3.33克，且空气中氮气的含量大，因此比反应前的固体质量减轻，故反应后固体质量小于4.0g是由于发生反应造成的；【实验探究】测定空气中氧气含量的原理：只和氧气反应而不产生新的气体分析选择；而木炭和硫粉都和氧气反应产生新的气体，故选择红磷；【实验结论】根据化学反方程式可知，2.4克镁与氧气反应产生MgO为4.0克，而2.4克镁与纯氮气反应产生Mg3N2为3.33克，且空气中氮气的含量大，因此比反应前的固体质量减轻的原因是产生氧化镁和氮化镁的混合物的缘故；【评价与反思】由镁条能在氮气、二氧化碳中燃烧，可知燃烧不一定要有氧气参加或氮气、二氧化碳在一定的条件下也能够支持燃烧等故答案为：2Mg+O22MgO；【猜想与假设】；根据化学反方程式可知，2.4克镁与氧气反应产生MgO为4.0克、与二氧化碳反应产生4.0克的氧化镁和0.6克的碳；而2.4克镁与纯氮气反应产生Mg3N2为3.33克，且空气中氮气的含量大，因此比反应前的固体质量减轻；【实验探究】B；只有红磷和氧气反应不产生新的气体；【实验结论】氧化镁和氮化镁；【评价与反思】燃烧不一定需要氧气（或氮气也能够支持燃烧等）课后作业作业1【答案】 （1）N2；Al3+（2）最小（3）节水；农业；工业废水处理达标再排放（4）配平；【解析】 （1）氮气的化学式为N2，铝离子的符号为Al3+故填：N2；Al3+（2）原子是化学变化中的最小粒子故填：最小（3）如图是节水标志，水体污染的来源主要有工业污染、农业污染和生活污染，工业废水处理达标再排放可以防止水体污染故填：节水；农业；工业废水处理达标再排放（4）正确书写化学反应方程式一般分为以下四个步骤：正确书写反应物和生成物的化学式，并用短线连接；配平；注明反应条件和标注生成物状态，若反应需要加热，通常用“”符号表示；把短线改成等号故填：配平作业2【答案】D【解析】 A、书写方程式时，化学式必须正确，必须满足质量守恒定律，该方程式没有配平，正确的方程式为：，故A错误，B、铁在氧气中燃烧一般生成的是四氧化三铁而不是三氧化二铁，正确的方程式为：，故B错误，C、高锰酸钾制氧时需要的条件是加热，该方程式缺条件，正确的方程式为：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2，故C错误，D、该方程式的应用的原理正确，化学式书写符合客观的规律，满足质量守恒定律，故D正确，故选D作业3【答案】 CO2+2NH3（NH2）2+H2O 【解析】 二氧化碳和氨气在高温高压的条件下生成尿素和水，故答案为：CO2+2NH3（NH2）2+H2O。作业4【答案】 消耗88吨CO2，可生产64吨甲醇【解析】 设可生产甲醇x CO2+3H2=CH4O+H2O 44 32 88t x x=64t故答案为：消耗88吨CO2，可生产64吨甲醇作业5【答案】 （1）1：2：1；40%；（2）需要葡萄糖的质量为18g【解析】 （1）一个葡萄糖分子是由6个碳原子、12个氢原子和6个氧原子构成的，则葡萄糖分子中C、H、O原子个数比为6：12：6=1：2：1；葡糖糖中碳元素的质量分数是：；（2）设需要葡萄糖的质量为x，则C6H1