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第五单元　化学方程式
考纲要求 备考指津
1．理解质量守恒定律的含义，能用分子、原子的观点，对质量守恒定律的本质进行分析。2．能正确书写简单的化学方程式，知道其含义。3．由一种反应物(或生成物)的质量求生成物(或反应物)质量的计算。4．依据质量守恒定律进行相关计算。5．知道化学反应类型：化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应、氧化反应、还原反应，理解后两者与前四者是按不同的标准分类的。 1．质量守恒定律是中考常考内容，主要涉及质量守恒定律的内容、含义及应用，能用分子、原子的观点，对质量守恒定律的本质进行认识，能应用质量守恒定律解释一些变化，进行一些相关计算。题型以选择题为主。2．今年以来，有关质量守恒定律的探究实验也是中考命题的热点，常见题型为选择题、填空题和实验题。难度中等偏上。3．化学方程式是历年中考必考点。在考查形式上是以选择题为主，考查化学方程式的意义及读法，判断化学方程式的正误，同时还会结合社会生产、生活及科技前沿以信息题的形式考查化学方程式的书写。题目难度偏下。4．根据化学方程式的计算是初中化学的必考内容，考查形式常结合其他化学知识及社会热点进行，预计以后的综合性和开发性试题将会有所加重。5．通过提供典型事例，判断化学反应的类型；根据反应规律判断置换反应、复分解反应能否发生；给定材料或原料，按反应类型书写化学反应方程式。
一、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。
2．理解
(1)定律是针对化学变化而言的，不能用于解释物理变化中的质量守恒。
(2)定律中“参加反应的各物质质量”是指实际参加了化学反应的质量，未参加反应的质量不能计算在内。
(3)从微观角度分析，“质量守恒”的原因是：化学反应前后，原子的种类、数目、质量都没有改变。
3．应用
(1)解释反应前后物质的质量变化及用质量差确定某一物质的质量。
(2)推断反应物或生成物的化学式。
(3)确定物质的组成元素。
(4)进行各物质间量的计算。
二、化学方程式
1．概念
用化学式来表示化学反应的式子。
2．意义
(1)质的方面：表明反应物和生成物及反应条件。
(2)量的方面
3．读法(以4P＋5O22P2O5为例)
(1)质的方面
磷和氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷。
(2)量的方面
①每124份质量的磷和160份质量的氧气完全反应生成284份质量的五氧化二磷。
②每4个磷原子和5个氧气分子完全反应生成2个五氧化二磷分子。
4．书写原则
(1)必须以客观事实为基础，绝不能凭空臆想、臆造事实上不存在的物质和化学反应。
(2)要遵守质量守恒定律，等号两边的各原子的种类与数目必须相等。
5．书写步骤
注意：(1)化学方程式必须尊重客观事实。
(2)在配平过程中不得更改化学式中的小角码，只能更改化学式前的化学计量数。
(3)配平后不要忘记标明反应条件，缺少条件的化学反应一般是不能发生的；在标出生成物的状态时要注意，反应物、生成物中都有固体或气体物质时，箭头不标，只有当反应物中没有固体或气体、生成物中有固体或气体时，才在生成物的化学式后标相应的气体符号或沉淀符号。
6．配平化学方程式
(1)依据。
左右两边所有元素的原子个数相等。
(2)方法。
①观察法：对于一些简单的化学方程式，可直接观察左右两边各物质的化学式，在相应物质的化学式前配上适当的化学计量数，使之相等即可。
②最小公倍数法：选择在反应式两边各出现过一次，且原子个数相差较多的元素作为突破口，求出反应物与生成物中该元素原子个数的最小公倍数，再推出各化学式前的化学计量数。
三、化学反应的类型
1．根据反应物、生成物的种类分为四种基本类型
反应类型 反应特点 举例
化合反应 A＋B―→AB ①2CO＋O22CO2②CO2＋H2O===H2CO3
分解反应 AB―→A＋B ①2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑②CaCO3CaO＋CO2↑
置换反应 A＋BC―→AC＋B ①C＋2CuO2Cu＋CO2↑②Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu
复分解反应 AB＋CD―→AD＋CB ①NaOH＋HCl===NaCl＋H2O②Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O
2．根据在化学反应中得、失氧分类
反应类型 反应特点 举例
氧化反应 物质与氧发生的反应(氧指氧元素，可以是氧气中的氧，也可以是含氧化合物中的氧) ①2H2＋O22H2O②CO2＋C2CO
还原反应 含氧物质中的氧被夺去的反应 ①H2＋CuOH2O＋Cu②3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2
四、根据化学方程式进行的有关计算
1．计算依据：化学方程式中各物质之间的质量比关系。
2．计算的步骤：“设、写、找、列、求、答”，即：第一，设出未知数；第二，写出正确表达题意的化学方程式；第三，找出已知量和未知量的质量关系；第四，列出正确的比例式；第五，求出未知数；第六，写出简明答案。
为了便于记忆，化学方程式的计算可编成顺口溜：
一解二设最后答，化学方程式不能错；
准确找到质量比，纯量代入不掺假；
所有单位须一致，列式计算解决它。
3．基本题型：第一，有关纯净物的化学方程式的计算；第二，含杂质物质(杂质不参加反应)的计算；第三，溶液中的有关化学方程式的计算；第四，过量计算；第五，无数据(或缺数据)计算；第六，有关图像及数据分析题。
1．下列现象能用质量守恒定律解释的是(　　)。
A．水结冰前后质量保持不变
B．1 L芝麻和1 L大米混合，总体积小于2 L
C．在降温加压条件下，氧气变为淡蓝色液体
D．氧化钙与水反应生成氢氧化钙，反应前后物质总质量不变
2．(2011·浙江义乌中考)如图是某化学反应的微观示意图，相同的球代表同种原子。下列说法不正确的是(　　)。
A．分子由原子构成
B．该反应属于置换反应
C．原子在化学反应中不可再分
D．化学反应前后原子的种类和数目不变
3．科技人员研发了一种以甲醇为原料的新型手机电池，其容量为锂电池的10倍，可连续使用一个月才充一次电，其电池反应原理为：2CH3OH＋3X＋4NaOH===2Na2CO3＋6H2O，其中X的化学式为(　　)。
A．O2　　　 B．CO
C．CO2 D．H2
4．(2011·四川南充中考)下列化学方程式符合事实且书写正确的是(　　)。
A．向氯化钙溶液中通入少量的CO2：CaCl2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HCl
B．用稀硫酸洗去附着在试管壁上的铜：Cu＋H2SO4===CuSO4＋H2↑
C．铁丝在氧气中燃烧的反应：4Fe＋3O22Fe2O3
D．高温煅烧石灰石制取生石灰：CaCO3CaO＋CO2↑
5．丙烷(分子式为C3H8)燃烧的化学方程式为：C3H8＋5O2xCO2＋yH2O，其中x、y分别为(　　)。
A．1　3 B．1　5
C．3　8 D．3　4
6．下列有关化学反应类型的判断错误的是(　　)。
A．SO3＋H2O===H2SO4化合反应
B．NH4HCO3NH3↑＋H2O＋CO2↑分解反应
C．2Al＋WO3Al2O3＋W置换反应
D．6CO2＋6H2OC6H12O6＋6O2复分解反应
7．在反应2A＋5B===2C＋4D中，C、D的相对分子质量之比为9∶22。若2.6 g A与B完全反应后，生成8.8 g D，则在此反应中，B与D的质量比为(　　)。
A．4∶9 B．8∶11
C．10∶11 D．31∶44
8．碳酸氢钠可用于焙制糕点，碳酸氢钠在270 ℃时分解的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑。现取碳酸氢钠16.8 g，在敞口瓶中加热到质量不再改变为止，减少的质量为(　　)。
A．4.4 g B．8.8 g
C．10.6 g D．6.2 g
9．(2011·青海西宁中考)将14 g含少量杂质(杂质不溶于水，也不溶于酸)的碳酸钙固体，加入到73 g盐酸溶液中，恰好完全反应，产生CO2气体4.4 g。请计算：
(1)原固体中CaCO3的质量；
(2)所用盐酸溶液中溶质的质量分数。
归类示例一　质量守恒定律
【例1】请回忆你学习过的“质量守恒定律”的实验探究，并按要求完成实验方案一和实验方案二。(下表中“实验结论”选填“＝”“＞”“＜”符号)
铁钉和硫酸铜溶液反　　　硫酸与碳酸钾粉末反
应前后质量的测定　　　　应前后质量的测定
实验方案 方案一 方案二
反应现象 铁钉表面覆盖一层红色的物质，溶液由蓝色变成浅绿色 __________
反应前的总质量 m1 n1
反应后的总质量 m2 n2
实验结论分析 m1______m2 n1______n2
将两个实验结果进行讨论对比时，有同学分析：有一个方案观察到天平不平衡，是因为______，因此不能说质量不守恒。在反应物不变的前提下，要使天平平衡，你对该方案的改进措施是______________________________________________________________________。
解析：方案一铁钉与硫酸铜溶液反应，没有气体产生，反应前后质量不变；方案二中因硫酸与碳酸钾反应产生气体二氧化碳，扩散到空气中，导致反应后称量的质量变小；有气体参加的反应应在密闭容器内进行，否则天平不平衡。
答案：方案一：＝　方案二：有气泡产生
＞　碳酸钾粉末与硫酸反应产生的气体向空气中逸散
使反应在密闭容器中进行
运用质量守恒定律时，一定要注意考虑全部反应物和生成物，不能遗漏任一反应物和生成物，特别是易忽视的无色气体。
归类示例二　化学方程式及其书写
【例2】(2011·福建龙岩中考)利用工业煤制乙二醇(重要的化工原料)，因具有低成本、低能耗、低排放等特点而具有非常广阔的前景，该制备过程如下图所示。回答下列问题：
(1)“造气”过程的微观示意图如下，则制备合成气的化学方程式为________________。
(2)合成气有还原性，可用于冶炼钢铁。请写出合成气与Fe2O3反应的一个化学方程式：________________________________________________________________________。
(3)合成气在不同催化剂作用下，可以合成不同的物质。仅用合成气为原料不可能得到的物质是______(填字母序号)。
A．草酸(HOOCCOOH)
B．甲醇(CH2OH)
C．尿素[CO(NH2)2]
(4)从煤直接作燃料到用煤制取乙二醇，你得到的启示是__________________________。
解析：(1)属于图示类信息、处理本题的关键是能将图示中的结构改写为化学式，反应物“”、“”，即H2O、C，生成物“”、“”，即CO、H2；
(2)CO与Fe2O3高温生成铁和二氧化碳，H2与Fe2O3在高温下生成铁和H2O；
(3)根据反应前后元素种类不变，不可能得到含氮元素的尿素；
(4)化学对资源的开发利用、促进社会发展起着重要作用。
答案：(1)C＋H2OCO＋H2　(2)Fe2O3＋3H22Fe＋3H2O或Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2　(3)C　(4)化学能指导人类合理利用资源(其他合理答案也可)
归类示例三　化学反应类型的判断
【例3】(2011·四川泸州中考)下列化学方程式中属于复分解反应的是(　　)。
A．C＋O2CO2
B．2H2O2H2↑＋O2↑
C．3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2
D．HCl＋AgNO3===AgCl↓＋HNO3
解析：A中反应物为两种，生成物为一种，是化合反应；B中反应物为一种，生成物是两种，属于分解反应；C中生成物不全是化合物且没有相互交换成分，故不是复分解反应；D中是由化合物相互交换成分生成另外两种化合物的反应，故是复分解反应。
答案：D
化学反应的基本类型有化合反应、分解反应、置换反应和复分解反应。解题的关键是理解这四种反应类型的概念，抓住反应的特征——反应物和生成物的种类和类别进行判断。如化合反应是“多变一”，分解反应是“一变多”，置换反应的反应物和生成物都是一种单质和一种化合物，而复分解反应是两种化合物相互交换成分，生成另外两种化合物的反应。
归类示例四　根据化学方程式的计算
【例4】有一研究性学习小组为测定某铜锌合金的成分，取10 g该合金经粉碎后放入烧杯中，再加入93.7 g质量分数为20%的稀硫酸(反应后硫酸有剩余)，反应过程中烧杯内固体物质的质量与反应时间的关系如图所示。请回答下列问题：
(1)将合金粉碎的目的是_____________________________________________________。
(2)10 g该合金中铜的质量为______ g。
(3)充分反应后产生氢气的质量为多少？所得溶液中硫酸锌的质量分数为多少？
解析：解决此类问题的关键是理解图像拐点的意义，固体质量不再减少时，所剩余的固体为铜，由此可得知锌的质量，根据锌的质量，可顺利进行后面的计算。
答案：(1)增大反应物接触面积，增大反应速率
(2)3.5
(3)解：由图像可以看出合金中铜的质量为3.5 g。设充分反应后产生氢气的质量为x，反应后生成硫酸锌的质量为y。
Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑
65 161 2
10 g－3.5 g y x
＝　x＝0.2 g
＝　y＝16.1 g
所以反应所得溶液中硫酸锌的质量分数为：×100%＝16.1%
答：充分反应后产生氢气的质量为0.2 g，所得溶液中硫酸锌的质量分数为16.1%。
解答图像题时，首先分析图像的变化趋势。做到五看：看坐标、看比例、看起点、看终点、看折点。把图像表示的意义与化学知识有机结合起来，准确找出图像与化学量之间的关系并正确解答。
1．(2012·浙江义乌中考)下列对课本中相关实验的分析不正确的是(　　)。
A．电解水实验能说明水由氢、氧两种元素组成
B．氢氧化钠与硫酸铜溶液反应前后质量的测定实验能说明化学变化遵循质量守恒定律
C．黄豆与芝麻混合的实验能说明分子之间有空隙
D．二氧化碳灭火实验能说明二氧化碳不助燃、不可燃、密度大于空气
2．(2012·江苏泰州中考)软玉也称中国玉，以新疆“和田玉”为代表。生成和田玉矿床的反应方程式为5CaMg(CO3)2＋8SiO2＋XCa2Mg5(Si4O11)2(OH)2＋7CO2↑＋3CaCO3，则X的化学式为(　　)。
A．CaO B．Ca(OH)2
C．H2O D．O2
3．(2012·四川宜宾中考)下列化学方程式书写正确的是(　　)。
A．2Fe＋6HCl===2FeCl3＋3H2↑
B．CO＋Fe2O32Fe＋CO2
C．2NaOH＋CuSO4===Na2SO4＋Cu(OH)2
D．NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O
4．(2012·浙江绍兴中考)下列模型能表示化合反应的是(　　)。
5．(2012·湖南株洲中考)在A＋3B===2C＋2D的反应中，14克A完全反应生成44克C和18克D，若A的相对分子质量为28，则B的相对分子质量是(　　)。
A．16 B．32 C．64 D．96
6．(2011·安徽中考)发射通信卫星的火箭用联氨(N2H4)作燃料，用四氧化二氮(N2O4)助燃，生成物不会对大气造成污染。
(1)反应的化学方程式为2N2H4＋N2O4===3______＋4H2O，请在横线上填写化学式以完成该化学方程式。
(2)请计算9.6 g N2H4完全燃烧需要助燃物N2O4的质量。
7．(2012·湖北黄冈中考)用不纯的锌与稀硫酸反应能加快产生氢气的速率，实验室用13 g锌粉和2 g铜粉的混合物与足量的稀硫酸反应，可生成多少克氢气？
1．化学实验中常常出现“1＋1＝2”或“1＋1≠2”的有趣现象。下列符合“1＋1＝2”的事实是(　　)。
A．常温下，1 L水与1 L酒精混合后的体积等于2 L
B．室温下，1 g镁与1 g稀硫酸充分反应后所得的溶液质量为2 g
C．室温下，1 g硫粉在1 g氧气中完全燃烧后生成2 g二氧化硫
D．20 ℃，1 g氯化钠饱和溶液中加入1 g氯化钠固体能得到2 g氯化钠溶液
2．在一密闭容器中，有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下存在某个反应，测得反应前后各物质的质量如下表：
物质 甲 乙 丙 丁
反应前质量/g 20 m 20 20
反应后质量/g 2 待测 32 26
对该反应，下列描述正确的是(　　)。
A．该反应中甲、丙、丁的质量比为1∶16∶13
B．乙在该反应中一定是催化剂
C．待测质量一定为4 g
D．该反应是分解反应
3．下列化学反应方程式书写正确且有共同特点的是(　　)。
①MgCl2Mg＋Cl2↑
②2Fe＋6HCl===2FeCl3＋3H2↑
③3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2
④NaCl＋KNO3===KCl＋NaNO3
⑤Ca(HCO3)2CaCO3＋CO2↑＋H2O
⑥Na2CO3＋BaCl2===BaCO3↓＋2NaCl
A．①⑤ B．②③ C．④⑥ D．⑤⑥
4．在化学反应2A＋B2===2AB中，A与B2反应的质量关系如图所示，现将6 g A和8 g B2充分反应，则生成AB的质量是(　　)。
A．9 g B．11 g C．12 g D．14 g
5．下面是某化学反应前后的微观模拟图，请根据图示回答：
(1)该化学反应中，参加反应的“”和“”与反应后生成的“”各粒子间的个数比为______。
(2)该反应的基本反应类型为______。
(3)根据上图所示，以具体物质为例，写出该反应的化学方程式________________________________________________________________________。
6．(1)在下图的装置中，当两种溶液发生反应后，天平不再保持平衡，指针向右偏转。天平不平衡的原因是__________________，反应的化学方程式为____________________。若反应物不变，要使天平在反应后仍然保持平衡，你认为对装置的改进措施是_____________。
(2)由质量守恒定律可知，化学反应前后，一定不变的是______(填序号)。
①原子种类　②原子数目　③分子种类　④分子数目
⑤元素种类　⑥物质种类
(3)硝酸在工业生产中有广泛的应用。工业上制取硝酸的关键反应为：4NH3＋5O24NO＋6R，其中R的化学式为______。
7．写出下列反应的化学方程式：
(1)二氧化碳与水反应_______________________________________________________。
(2)电解水_________________________________________________________________。
(3)一氧化碳高温还原磁铁矿(主要成分Fe3O4)____________________________________
________________________________________________________________________。
(4)乙烯(C2H4)燃烧生成二氧化碳和水___________________________________________。
(5)向空中播撒碘化银(AgI)微粒可进行人工降雨，碘化银在光照条件下可分解为碘单质(I2)和银单质________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
8．图中A是高粱和薯类等经发酵、蒸馏得到的一种可再生能源，G为常见白色难溶盐。
(1)反应①的化学方程式是____________________。
(2)反应②的基本反应类型是____________。
(3)反应③的化学方程式是________________________。
9．物质发生化学变化的前后，总质量是否发生改变？是增加、减小还是不变呢？甲、乙、丙三位同学按下面的步骤进行探究：
(1)提出假设：物质发生化学变化前后质量不变。
(2)设计并进行实验：甲设计的实验装置和选用药品如图A所示，乙设计的实验装置和选用药品如图B所示，他们在反应前后都进行了规范的操作、准确的称量和细致的观察。
写出A、B两个实验发生反应的化学方程式：________________，________________。
丙进行了图C所示的实验，在一根用细铜丝吊着的长玻璃棒两端，分别绕上粗铜丝，并使玻璃棒保持水平。然后，用酒精灯给a端铜丝加热数分钟。停止加热后冷却，他观察到的现象是________________________________________________________________________。
(3)实验结论：
甲认为：在化学反应中，生成物的总质量与反应物的总质量相等；
乙、丙认为：在化学反应中，生成物的总质量与反应物的总质量不相等。
(4)你认为______的结论正确，请从原子的角度分析，结论正确的理由是________________________________________________________________________。
(5)导致其他实验结论错误的原因是______________________________。
10．小明同学将13.9 g含杂质的纯碱样品(碳酸钠与氯化钠的混合物)与90.5 g稀盐酸相混合，充分反应，测得反应生成气体的质量(m)与反应时间(t)的数据如下表所示：
反应时间t/s t0 t1 t2 t3 t4 t5 t6
气体质量m/g 0 0.88 1.76 2.64 3.52 4.4 4.4
根据题目要求，回答下列问题：
(1)碳酸钠完全反应后，生成CO2的质量为______ g。
(2)请在下面的坐标图中，画出反应生成气体的质量(m)随时间(t)变化的曲线。
(3)求完全反应后所得溶液中溶质的质量分数。(Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O)
参考答案
基础自主导学
自主预测
1．D　2．B　3．A　4．D　5．D　6．D　7．C　8．D
9．答案：(1)10 g　(2)10%
知能优化训练
中考回顾
1．C　2．C　3．D　4．B　5．B
6．答案：(1)N2
(2)解：设需要助燃物N2O4的质量为x。
2N2H4＋N2O4===3N2＋4H2O
64 92
9.6 g x
＝
x＝13.8 g
答：需要助燃物N2O4 的质量为13.8 g。
7．0.4 g
模拟预测
1．C　2．D　3．A　4．C
5．答案：(1)2∶1∶2
(2)化合反应
(3)2CO＋O22CO2(答案合理即可)
6．答案：(1)反应生成的二氧化碳气体放出　Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑　把烧杯换成一个密闭容器
(2)①②⑤
(3)H2O
7．答案：(1)CO2＋H2O===H2CO3
(2)2H2O2H2↑＋O2↑
(3)Fe3O4＋4CO3Fe＋4CO2
(4)C2H4＋3O22H2O＋2CO2
(5)2AgI2Ag＋I2
8．答案：(1)C2H5OH＋3O22CO2＋3H2O
(2)化合反应
(3)CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O
9．答案：(2)BaCl2＋Na2SO4===BaSO4↓＋2NaCl　Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑　a端上铜丝变黑，玻璃棒a端下沉
(4)甲　在化学反应中，反应前后原子的种类没有改变，数目没有增减，原子质量也没有改变(答案合理即可)
(5)B实验反应生成的气体逸散到空气中去了，C实验a端铜丝增加了氧元素的质量
10．答案：(1)4.4
(2)
(3)解：设样品中碳酸钠的质量为x，反应生成NaCl的质量为y。
Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O
106 117 44
x y 4.4 g
＝　x＝10.6 g
＝　y＝11.7 g
样品中氯化钠的质量为13.9 g－10.6 g＝3.3 g
反应后溶液中溶质的质量＝11.7 g＋3.3 g＝15 g
反应后溶液的质量＝13.9 g＋90.5 g－4.4 g＝100 g
完全反应后所得溶液中溶质的质量分数为15%
答：完全反应后所得溶液中溶质的质量分数为15%。

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