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第五单元　定量研究化学反应
eq \a\vs4\al(, INCLUDEPICTURE "思维构建·理脉络.TIF" INCLUDEPICTURE "思维构建·理脉络.TIF" \* MERGEFORMAT ,)
INCLUDEPICTURE "知识清单·熟掌握.TIF" INCLUDEPICTURE "知识清单·熟掌握.TIF" \* MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE "知识点一.TIF" INCLUDEPICTURE "知识点一.TIF" \* MERGEFORMAT 质量守恒定律
1．质量守恒定律的验证实验(见【实验突破·深挖掘】)
2．质量守恒定律及其应用
3．微观解释：(化学反应前后的变与不变)
微观 宏观
六个不变 原子的　种类 元素的　种类
原子的　数目 物质的　总质量
原子的　质量 元素的　质量
两个一定变 分子的　种类 物质的　种类
两个可能变 分子的　数目
元素的　化合价
INCLUDEPICTURE "秒判正误.TIF" INCLUDEPICTURE "秒判正误.TIF" \* MERGEFORMAT
1．将5 g食盐溶于20 g水中，所得溶液质量为25 g，符合质量守恒定律。(×)
2．镁条燃烧后所得氧化镁的质量大于镁条的质量，不遵循质量守恒定律。(×)
3．2体积的氢气与1体积的氧气燃烧后生成2体积的水蒸气，不遵循质量守恒定律。(×)
4．4 g氢气和4 g氧气充分反应后生成8 g水。(×)
化学反应方程式
1.定义:用化学式来表示化学反应的式子。
2.意义和读法
意义 读法(以C+O2CO2为例)
质的方面 表示反应物、生成物和反应条件 　碳和氧气　在　点燃　的条件下反应,生成　二氧化碳　
量的方面 宏观:表示反应物、生成物之间的质量比 每　12份　质量的碳跟　32份　质量的氧气完全反应,生成　44份　质量的二氧化碳
微观:表示反应物、生成物各物质的粒子个数比 　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.书写原则
(1)要以　客观事实　为基础。
(2)要遵守　质量守恒定律　。
4．书写步骤
(1)写——写出反应物、生成物的化学式。
(2)配——即配平化学方程式。
(3)注——注明反应条件，标出某些生成物的状态。
(4)等——将反应物和生成物之间用等号连接。
【微点拨】在求算反应物和生成物的质量比时，是化学计量数乘以相对分子(或原子)质量之比，而非相对分子(或原子)质量之比。
INCLUDEPICTURE "秒判正误.TIF" INCLUDEPICTURE "秒判正误.TIF" \* MERGEFORMAT
1．硫在氧气中燃烧不可能生成二氧化碳，是因为反应前后元素种类不变。(√)
2．化学反应前后分子的种类、数量都不会改变。(×)
3．化学反应前后原子的种类、数目、质量均不改变。(√)
根据化学方程式的计算
1.计算的依据
(1)理论依据是　质量守恒定律　。
(2)列比例依据:反应物和生成物各物质间的　质量比为一定值　。
2.计算步骤(以求6.8 g H2O2分解可以得到氧气的质量为例)
INCLUDEPICTURE "秒判正误.TIF" INCLUDEPICTURE "秒判正误.TIF" \* MERGEFORMAT
1．化学反应方程式不能反映化学反应快慢的信息。(√)
2．在反应2H2＋O22H2O中，参加反应的氢气和氧气的体积比为2∶1。(√)
INCLUDEPICTURE "易错提醒c.TIF" INCLUDEPICTURE "易错提醒c.TIF" \* MERGEFORMAT
1．如果反应物和生成物中都有气体，气体生成物就不标“↑”，同样，溶液中的反应如果反应物和生成物中都有固体，固体生成物也不标“↓”。
2．正确区分反应条件和反应过程，如“点燃”“通电”是反应条件，“燃烧”“电解”则是反应过程。
INCLUDEPICTURE "拓展迁移.TIF" INCLUDEPICTURE "拓展迁移.TIF" \* MERGEFORMAT
1．代入方程式计算的必须是纯净物的质量(纯净物的质量＝混合物的质量×纯净物的质量分数)，不包括未参加反应的物质的质量及参加反应但有剩余的物质的质量，也不包括杂质。
2．涉及物质体积时，可用公式：质量＝密度×体积，将体积转化为质量。
INCLUDEPICTURE "典例研析·明考向.TIF" INCLUDEPICTURE "典例研析·明考向.TIF" \* MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE "考点一.TIF" INCLUDEPICTURE "考点一.TIF" \* MERGEFORMAT 质量守恒定律
【典例1】(2021·龙东中考)某反应的微观示意图如图，有关说法正确的是(A)
A.此反应遵守质量守恒定律
B．参加反应的各物质分子个数比为1∶1
C．反应前后分子数目不变
D．此反应的生成物为混合物
INCLUDEPICTURE "答题指导.TIF" INCLUDEPICTURE "答题指导.TIF" \* MERGEFORMAT
解答微观反应示意图的方法
1．抵消化学反应前后相同的物质(即由相同的小球组成，且结构也相同的物质)。
2．观察反应前后的分子或原子的种类及个数，结合质量守恒定律判断原子种类、个数，元素的种类，分子种类和个数是否发生变化。
3．根据抵消后的反应物分子和生成物分子的个数，可以确定参加反应的分子或生成物分子的个数比。
4．若小球代表的原子已知，则可以根据反应示意图写出反应过程中的化学方程式，若小球代表的原子未知，则根据各种小球的种类和数目不变进行配平。
INCLUDEPICTURE "考点二.TIF" INCLUDEPICTURE "考点二.TIF" \* MERGEFORMAT 根据化学反应方程式的计算
【典例2】(2021·梧州中考)化学兴趣小组为测定某小苏打样品(含NaCl杂质)中碳酸氢钠的含量，进行以下实验：称取10.0 g样品，放入锥形瓶中，加水溶解。向该溶液中分两次加入稀盐酸，发生反应NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O，锥形瓶及溶液质量的变化如图所示(忽略CO2在水中的溶解)。请计算：
(1)NaCl的化学式量为__58.5__。
(2)当第一次加入40.0 g盐酸时，产生二氧化碳的质量是__4.4__g。
(3)样品中NaHCO3的质量分数。
解：当加入40 g稀盐酸时，产生二氧化碳的质量为208.8 g＋40 g－244.4 g＝4.4 g，当再加入40 g稀盐酸时，产生二氧化碳的质量为244.4 g＋40 g－284.4 g＝0 g，所以碳酸氢钠与盐酸完全反应，生成二氧化碳的质量为4.4 g，
设样品中碳酸氢钠的质量为x，
NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑
84 44
x 4.4 g
＝，x＝8.4 g，样品中碳酸氢钠的质量分数为×100%＝84%。
INCLUDEPICTURE "答题指导.TIF" INCLUDEPICTURE "答题指导.TIF" \* MERGEFORMAT
对于用化学方程式计算的试题，首先进行信息梳理：①需要求的量；②分析选用计算公式；③需要知道的量；④已知条件。其次根据未知量设未知数，然后写出化学方程式，最后找出相关物质列比例求解即可。
INCLUDEPICTURE "实验突破·深挖掘.TIF" INCLUDEPICTURE "实验突破·深挖掘.TIF" \* MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE "实验.TIF" INCLUDEPICTURE "实验.TIF" \* MERGEFORMAT 质量守恒定律的验证实验
1．实验验证
方案 密闭容器内白磷和氧气反应 氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液反应 盐酸和大理石反应
原理 2NaOH＋CuSO4
装置
现象 白磷燃烧产生大量白烟，气球鼓起，冷却后变瘪 __有蓝色沉淀产生__ 产生大量气泡，天平不平衡，指针偏__右__
结论及分析 参加反应的物质质量之和__等于__生成物的质量之和 稀盐酸的挥发和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，天平指针偏__右__
实验总结 (1)质量守恒定律适用于化学变化，不适用于物理变化。(2)用于验证质量守恒定律的化学反应，现象要明显。(3)若利用有气体参加或生成的反应进行实验，则反应必须在密闭容器中进行。
2.注意事项
(1)实验A中，为了防止白磷燃烧时锥形瓶底部受热不均匀而炸裂，因此锥形瓶底部要__铺一层细沙__。
(2)气球的作用：
一是调节锥形瓶内的压强，起缓冲作用，二是起密封作用，防止实验时锥形瓶内外发生物质交换。
(3)实验中气球形状变化的原因：白磷燃烧放出热量，使瓶内气体温度升高，压强增大，所以气球__鼓起__，又因为白磷燃烧消耗__氧气__，使瓶内压强__减小__，故气球变瘪，冷却后变得更瘪。
【典例】(2021·杭州西湖区模拟)某化学课外小组同学，用如图所示实验验证质量守恒定律：
(1)实验一将烧杯放在天平上用砝码平衡，然后倾斜烧杯使硫酸铜溶液与铁钉接触，一段时间后再把烧杯放在天平上，最后天平的指针__C__(填序号)。
A．偏左　 B．偏右　 C．不偏转　 D．无法预测
(2)实验二中气球在整个实验过程中的现象是先__变大__后__变小__，气球的作用是__平衡锥形瓶内外压强__，实验中瓶底放有少量细沙的作用是__防止白磷燃烧放热，炸裂瓶底__。
(3)实验三中，稀盐酸与Na2CO3反应的化学方程式为__Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑__，反应前后天平不平衡。
INCLUDEPICTURE "考题追问.TIF" INCLUDEPICTURE "考题追问.TIF" \* MERGEFORMAT
(1)实验三中天平失去平衡的原因是__稀盐酸与碳酸钠反应产生气体，逸散到空气中__。
(2)若将本实验中的烧杯替换成带有气球的锥形瓶，如图所示，其他操作不变，最后天平仍不平衡，原因为__反应产生的二氧化碳使气球膨胀，装置受到的浮力会增大__。
　 INCLUDEPICTURE "易错提醒.TIF" INCLUDEPICTURE "易错提醒.TIF" \* MERGEFORMAT
任何化学反应都必须遵循质量守恒定律，实验成功的前提是在密闭容器中进行，造成天平不平衡的原因：
1．反应物或生成物有气体；
2．装置气密性不好。
若选择反应物和生成物都无气体的药品实验，可以选择开放容器。
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- 10 -第五单元　定量研究化学反应
eq \a\vs4\al(, INCLUDEPICTURE "思维构建·理脉络.TIF" INCLUDEPICTURE "思维构建·理脉络.TIF" \* MERGEFORMAT ,)
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INCLUDEPICTURE "知识点一.TIF" INCLUDEPICTURE "知识点一.TIF" \* MERGEFORMAT 质量守恒定律
1．质量守恒定律的验证实验(见【实验突破·深挖掘】)
2．质量守恒定律及其应用
3．微观解释：(化学反应前后的变与不变)
微观 宏观
六个不变 原子的 元素的
原子的 物质的
原子的 元素的
两个一定变 分子的 物质的
两个可能变 分子的
元素的
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1．将5 g食盐溶于20 g水中，所得溶液质量为25 g，符合质量守恒定律。( )
2．镁条燃烧后所得氧化镁的质量大于镁条的质量，不遵循质量守恒定律。( )
3．2体积的氢气与1体积的氧气燃烧后生成2体积的水蒸气，不遵循质量守恒定律。( )
4．4 g氢气和4 g氧气充分反应后生成8 g水。( )
化学反应方程式
1.定义:用化学式来表示化学反应的式子。
2.意义和读法
意义 读法(以C+O2CO2为例)
质的方面 表示反应物、生成物和反应条件 在 的条件下反应,生成
量的方面 宏观:表示反应物、生成物之间的质量比 每 质量的碳跟 质量的氧气完全反应,生成 质量的二氧化碳
微观:表示反应物、生成物各物质的粒子个数比 和 在点燃的条件下反应,生成
3.书写原则
(1)要以 为基础。
(2)要遵守 。
4．书写步骤
(1)写——写出反应物、生成物的化学式。
(2)配——即配平化学方程式。
(3)注——注明反应条件，标出某些生成物的状态。
(4)等——将反应物和生成物之间用等号连接。
【微点拨】在求算反应物和生成物的质量比时，是化学计量数乘以相对分子(或原子)质量之比，而非相对分子(或原子)质量之比。
INCLUDEPICTURE "秒判正误.TIF" INCLUDEPICTURE "秒判正误.TIF" \* MERGEFORMAT
1．硫在氧气中燃烧不可能生成二氧化碳，是因为反应前后元素种类不变。( )
2．化学反应前后分子的种类、数量都不会改变。( )
3．化学反应前后原子的种类、数目、质量均不改变。( )
根据化学方程式的计算
1.计算的依据
(1)理论依据是 。
(2)列比例依据:反应物和生成物各物质间的　质量比为一定值　。
2.计算步骤(以求6.8 g H2O2分解可以得到氧气的质量为例)
INCLUDEPICTURE "秒判正误.TIF" INCLUDEPICTURE "秒判正误.TIF" \* MERGEFORMAT
1．化学反应方程式不能反映化学反应快慢的信息。( )
2．在反应2H2＋O22H2O中，参加反应的氢气和氧气的体积比为2∶1。( )
INCLUDEPICTURE "易错提醒c.TIF" INCLUDEPICTURE "易错提醒c.TIF" \* MERGEFORMAT
1．如果反应物和生成物中都有气体，气体生成物就不标“↑”，同样，溶液中的反应如果反应物和生成物中都有固体，固体生成物也不标“↓”。
2．正确区分反应条件和反应过程，如“点燃”“通电”是反应条件，“燃烧”“电解”则是反应过程。
INCLUDEPICTURE "拓展迁移.TIF" INCLUDEPICTURE "拓展迁移.TIF" \* MERGEFORMAT
1．代入方程式计算的必须是纯净物的质量(纯净物的质量＝混合物的质量×纯净物的质量分数)，不包括未参加反应的物质的质量及参加反应但有剩余的物质的质量，也不包括杂质。
2．涉及物质体积时，可用公式：质量＝密度×体积，将体积转化为质量。
INCLUDEPICTURE "典例研析·明考向.TIF" INCLUDEPICTURE "典例研析·明考向.TIF" \* MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE "考点一.TIF" INCLUDEPICTURE "考点一.TIF" \* MERGEFORMAT 质量守恒定律
【典例1】(2021·龙东中考)某反应的微观示意图如图，有关说法正确的是( )
A.此反应遵守质量守恒定律
B．参加反应的各物质分子个数比为1∶1
C．反应前后分子数目不变
D．此反应的生成物为混合物
INCLUDEPICTURE "答题指导.TIF" INCLUDEPICTURE "答题指导.TIF" \* MERGEFORMAT
解答微观反应示意图的方法
1．抵消化学反应前后相同的物质(即由相同的小球组成，且结构也相同的物质)。
2．观察反应前后的分子或原子的种类及个数，结合质量守恒定律判断原子种类、个数，元素的种类，分子种类和个数是否发生变化。
3．根据抵消后的反应物分子和生成物分子的个数，可以确定参加反应的分子或生成物分子的个数比。
4．若小球代表的原子已知，则可以根据反应示意图写出反应过程中的化学方程式，若小球代表的原子未知，则根据各种小球的种类和数目不变进行配平。
INCLUDEPICTURE "考点二.TIF" INCLUDEPICTURE "考点二.TIF" \* MERGEFORMAT 根据化学反应方程式的计算
【典例2】(2021·梧州中考)化学兴趣小组为测定某小苏打样品(含NaCl杂质)中碳酸氢钠的含量，进行以下实验：称取10.0 g样品，放入锥形瓶中，加水溶解。向该溶液中分两次加入稀盐酸，发生反应NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O，锥形瓶及溶液质量的变化如图所示(忽略CO2在水中的溶解)。请计算：
(1)NaCl的化学式量为__ __。
(2)当第一次加入40.0 g盐酸时，产生二氧化碳的质量是__ __g。
(3)样品中NaHCO3的质量分数。
INCLUDEPICTURE "答题指导.TIF" INCLUDEPICTURE "答题指导.TIF" \* MERGEFORMAT
对于用化学方程式计算的试题，首先进行信息梳理：①需要求的量；②分析选用计算公式；③需要知道的量；④已知条件。其次根据未知量设未知数，然后写出化学方程式，最后找出相关物质列比例求解即可。
INCLUDEPICTURE "实验突破·深挖掘.TIF" INCLUDEPICTURE "实验突破·深挖掘.TIF" \* MERGEFORMAT
INCLUDEPICTURE "实验.TIF" INCLUDEPICTURE "实验.TIF" \* MERGEFORMAT 质量守恒定律的验证实验
1．实验验证
方案 密闭容器内白磷和氧气反应 氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液反应 盐酸和大理石反应
原理 2NaOH＋CuSO4
装置
现象 白磷燃烧产生大量白烟，气球鼓起，冷却后变瘪 __ __ 产生大量气泡，天平不平衡，指针偏__ __
结论及分析 参加反应的物质质量之和__ __生成物的质量之和 稀盐酸的挥发和生成的二氧化碳气体逸散到空气中，造成天平__ __质量减少，天平指针偏__ __
实验总结 (1)质量守恒定律适用于化学变化，不适用于物理变化。(2)用于验证质量守恒定律的化学反应，现象要明显。(3)若利用有气体参加或生成的反应进行实验，则反应必须在密闭容器中进行。
2.注意事项
(1)实验A中，为了防止白磷燃烧时锥形瓶底部受热不均匀而炸裂，因此锥形瓶底部要__ __。
(2)气球的作用：
一是调节锥形瓶内的压强，起缓冲作用，二是起密封作用，防止实验时锥形瓶内外发生物质交换。
(3)实验中气球形状变化的原因：白磷燃烧放出热量，使瓶内气体温度升高，压强增大，所以气球__ __，又因为白磷燃烧消耗__ __，使瓶内压强__ __，故气球变瘪，冷却后变得更瘪。
【典例】(2021·杭州西湖区模拟)某化学课外小组同学，用如图所示实验验证质量守恒定律：
(1)实验一将烧杯放在天平上用砝码平衡，然后倾斜烧杯使硫酸铜溶液与铁钉接触，一段时间后再把烧杯放在天平上，最后天平的指针__ __(填序号)。
A．偏左　 B．偏右　 C．不偏转　 D．无法预测
(2)实验二中气球在整个实验过程中的现象是先__ __后__ __，气球的作用是__ __，实验中瓶底放有少量细沙的作用是__ __。
(3)实验三中，稀盐酸与Na2CO3反应的化学方程式为__ __，反应前后天平不平衡。
INCLUDEPICTURE "考题追问.TIF" INCLUDEPICTURE "考题追问.TIF" \* MERGEFORMAT
(1)实验三中天平失去平衡的原因是__ __。
(2)若将本实验中的烧杯替换成带有气球的锥形瓶，如图所示，其他操作不变，最后天平仍不平衡，原因为__ __。
　 INCLUDEPICTURE "易错提醒.TIF" INCLUDEPICTURE "易错提醒.TIF" \* MERGEFORMAT
任何化学反应都必须遵循质量守恒定律，实验成功的前提是在密闭容器中进行，造成天平不平衡的原因：
1．反应物或生成物有气体；
2．装置气密性不好。
若选择反应物和生成物都无气体的药品实验，可以选择开放容器。
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