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第14讲 化学方程式的书写与计算
考点1 化学方程式的意义
1.化学方程式的概念
用______来表示化学反应的式子，叫做化学方程式。
2.化学方程式的意义和读法
意义 读法(以S+O2SO2为例)
(1)质的方面：表示______、______和______ 硫和氧气在点燃的条件下生成二氧化硫
(2)量的方面：表示反应前后各物质之间的______ 每32份质量的硫和32份质量的氧气完全反应，生成64份质量的二氧化硫
(3)微观方面：表示各物质之间的______ 每一个硫原子和一个氧分子反应生成一个二氧化硫分子
考点2 化学方程式的书写与配平
1.化学方程式的书写原则
(1)要以______为基础；
(2)要遵守______定律。
2.化学方程式的书写步骤
——“写”出化学式：将______的化学式写在左边，将______的化学式写在右边，中间用短线连接。
——“配”平：在化学式前配上适当的化学计量数，使短线两边各______的种类和数目都相等，然后将短线改为______。
——“注”明反应条件，生成气体或沉淀，要用规定的箭头注明。
【温馨提示】(1)“↑”和“↓”是生成物的状态符号，在反应物中都不能标出。
(2)若反应物中有气体，生成物中即使有气体也无需用“↑”标出。
(3)在溶液中进行的反应，如果有不溶性固体生成则用“↓”符号标明；但如果反应物中有不溶性固体，则生成物中的不溶性固体无需用“↓”符号标明。
3.化学方程式的配平
(1)化学方程式配平的常用方法：最小公倍数法、观察法和奇数配偶法。
(2)奇数配偶法
①适用类型：这种方法适用于一种单质和一种化合物反应，生成两种化合物且两边的原子个数有一奇一偶的化学方程式的配平。
②举例：黄铁矿(主要成分FeS2)在空气中高温燃烧生成Fe2O3和SO2，试写出该反应的化学方程式。
写出基本反应式：
FeS2+O2Fe2O3+SO2
选定在反应式中出现得最多且在反应式两边原 ( http: / / www.21cnjy.com )子个数分别是一奇一偶的那种元素作为配平的起点，这里可以选氧元素。把原子个数为奇数的元素所在的化学式前配化学计量数2，把“奇”变为“偶”。
FeS2+O22Fe2O3+SO2
逐步连锁求算出其他物质的化学计量数。
4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2
写出配平的化学方程式并复查。
4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2
【温馨提示】奇数配偶法配平化学方程式口诀
一找元素出现多，二将奇数配成偶；
三按连锁先配法，四用观察配其他。
根据化学方程式简单计算的步骤
设、写、找、列、求、答，即：
——根据题意设未知数
——正确书写化学方程式
——找出已知物、待求物的质量关系
——列出比例式
——求出未知数
——简明地写出答案
根据化学方程式简单计算的常见类型
1.纯净的反应物(或生成物)质量的计算。
2.含杂质的反应物(或生成物)质量的计算。
(1)将含杂质的已知物质量换算为纯物质质量，其关系式为：纯度=，
纯物质质量=含杂质物质质量×纯度；
(2)将纯物质质量代入化学方程式进行计算；
(3)将计算得到的纯物质质量换算成含杂质物质质量：含杂质物质质量=。
3.气体参加反应或求气体体积的计算。
化学方程式表示的是各物质之间的______关系，若有一定体积的气体参加反应，则先要将气体的体积换算成气体的______；若要求出待求气体的体积数，则要先根据化学方程式求出气体的______，再将其换算成体积。
气体的体积与气体的质量的换算关系为：气体的质量=气体的体积×气体的______。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
命题点1　化学方程式表示的意义
　(2015·乐山)右图是某个化学反应的微观模拟图，甲表示反应前的状态，乙表示反应后的状态。下列关于该反应的说法正确的是(　　)
A．甲的质量大于乙的质量
B．该反应是化合反应
C．乙比甲原子总数减少
D．甲、乙分子总数不变
思路点拨：依据质量守恒定律可知：在反应前后，元素的种类、质量、原子的种类、数目和质量都没有发生变化，所以A.甲的质量等于乙的质量，C.乙和甲原子总数相等，从图可知，两个分子和一个分子反应生成两个分子，所以B.该反应是化合反应，D.甲、乙分子总数发生了改变。
化学方程式提供的信息包括：(1)哪些物质参 ( http: / / www.21cnjy.com )加了反应(反应物)；(2)通过什么条件反应；(3)反应生成了哪些物质(生成物)；(4)参加反应的各粒子的相对数量；(5)反应前后质量守恒等。
1．(2014·绵阳)很多 ( http: / / www.21cnjy.com )自来水厂用氯气杀菌消毒，实验室制取氯气的反应为：MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，下列说法正确的是(　　)
A．MnO2是该反应的催化剂
B．反应物和生成物所属物质类别有4类
C．该反应属于复分解反应
D．反应前后只有氯元素的化合价发生了变化
命题点2　化学方程式的书写
　(2015·泸州)下列化学方程式书写正确的是(　　)
A．NaOH＋H2SO4===Na2SO4＋H2O
B．Fe＋2NaCl===2Na＋FeCl2
C．6HCl＋Fe2O3===3H2O＋2FeCl3
D．3KCl＋Al(NO3)3===3KNO3＋AlCl3
思路点拨：书写化学方程式一是要以客观事 ( http: / / www.21cnjy.com )实为基础，正确书写反应物和生成物的化学式。二是要遵守质量守恒定律，等号两边的原子的种类不变，原子的数目相等，即化学方程式要配平。A中化学方程式没有配平；B中在金属的活动性顺序表中，Fe排在Na的后面，该反应不能发生；D中KCl和Al(NO3)3由于生成物中没有气体、沉淀或水，不能发生复分解反应。
化学方程式的书写：左写反应物，右写生成物；式子要配平，条件须注清；生成沉淀气体，箭头(↓↑)来标明。
2．(2015·广安)常温下，氯气 ( http: / / www.21cnjy.com )(Cl2)是一种黄绿色刺激性气味比空气重的有毒气体，常用于自来水消毒，原因是氯气能与水反应生成次氯酸(HClO)和氯化酸，其中次氯酸能杀菌消毒，次氯酸不稳定，见光易分解成氯化氢和一种单质气体。根据以上信息回答下列问题：
(1)氯气的物理性质是(只写2点) ( http: / / www.21cnjy.com )________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)写出次氯酸中氯元素的化合价________。
(3)写出氯气与水反应的化 ( http: / / www.21cnjy.com )学反应方程式________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)写出次氯酸分解的化学反应方程式_ ( http: / / www.21cnjy.com )_______________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
3．(2015·宜宾)在化学反应中 ( http: / / www.21cnjy.com )，凡是元素化合价发生改变的反应，称为氧化还原反应。配平这类化学方程式往往采用“化合价升降法”更方便快捷，即反应中元素“化合价升高总数＝化合价降低总数”
ＫAl＋ＫMnO2＝ＫAl2O3＋ＫMn，
例如：具体配平步骤如下：
①“标变价”：找出化合价发生改变的元素，并标出改变前后的化合价。
Ｋl＋ＫnO2＝ＫA2O3＋Ｋn
②“列变化”：列出改变的价态数。
l→A　升高3价　n→n　降低4价
③“找倍数”：找出化合价升、降的最小公倍数3×4＝12，从而确定Al、MnO2的系数。
Al＋MnO2＝ＫAl2O3＋ＫMn
④“配系数”：再用观察法，配平其他系数。
Al＋MnO2＝Al2O3＋Mn
根据以上信息，结合已学知识，回答下列问题：
(1)HNO3中N元素的化合价为________价，NO2中N元素的化合价为________价。
(2)请配平下列化学方程式。(系数写在方框里，所有系数必须填写)
ＫC＋ＫHNO3(浓)＝ＫCO2↑＋ＫNO2↑＋ＫH2O
命题点3　利用化学方程式的计算
　(2015·攀枝花)某实验小组为了测定某混合物(Na2CO3与NaCl)中碳酸钠的质量分数，进行了如下实验：称取15 g样品配成溶液，然后逐渐加入一定量的质量分数为7.3%的稀盐酸，充分反应。在此过程中进行了3次数据测定，所加入稀盐酸的质量和生成的气体质量如下表：
测定次数 1 2 3
加入稀盐酸的质量/g 50 100 120
生成气体的质量/g 2.2 4.4 4.4
　　请分析数据，回答下列问题：
(1)第1次测定数据时所得溶液中含有的溶质有________。
(2)混合物中碳酸钠的质量分数是________。(计算结果精确到0.1%)
(3)计算第2次测定数据时，反应所得溶液中氯化钠的质量分数。(写出计算过程，计算结果精确到0.1%)
思路点拨：第1次生成气体的质量2.2 g ( http: / / www.21cnjy.com )，第2、3次生成气体的质量4.4 g，说明第1次反应中碳酸钠过量，盐酸不足；并可知每消耗50 g稀盐酸产生二氧化碳的质量为2.2 g，所以第2次混合物与盐酸恰好反应，根据二氧化碳的质量结合方程式计算碳酸钠和氯化钠的质量，进一步计算混合物中碳酸钠的质量分数，第2次测定数据时，反应所得溶液中氯化钠的质量分数。
4．(2015·南充)实验室有不纯的 ( http: / / www.21cnjy.com )氯酸钾样品12.5 g，把该样品与少量二氧化锰混合加热制取氧气(杂质不参加反应)，充分反应后，固体混合物质量变化如下所示：
反应前固体总质量 反应后固体总质量
13.5 g 8.7 g
(1)生成氧气的质量为________g；
(2)氯酸钾在样品中的质量分数是多少？
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
一、选择题
1．(2015·昆明)某个化学反应的微观示意图如图。有关说法正确的是(　　)
A．该反应为分解反应
B．该反应不遵守质量守恒定律
C．该反应前后分子种类未发生变化
D．该反应的化学方程式为H2＋Cl22HCl
2．(2015·龙东)下列应用和相应的化学方程式都正确的是(　　)
A．高炉炼铁发生的主要反应：2Fe2O3＋3C4Fe＋3CO2↑
B．用生石灰处理硫酸厂废液：Ca(OH)2＋H2SO4===CaSO4＋2H2O
C．用稀盐酸除铁锈：Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O
D．实验室用过氧化氢溶液制取氧气：2H2O22H2O＋O2↑
3．(2015·绥化)下列化学方程式书写正确的是(　　)
A．Ca(OH)2＋Na2CO3===CaCO3＋2NaOH
B．Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑
C．3H2SO4＋Fe2O3===2FeSO4＋3H2O
D．Cu＋FeCl2===Fe＋CuCl2
4．(2015·临沂)锂电池是一种新型 ( http: / / www.21cnjy.com )的高能电池，质量轻、容量大，颇受手机、电脑等用户的青睐。某种锂电池的总反应式可表示为：Li＋MnO2===LiMnO2。下列说法错误的是(　　)
A．该反应前后锂元素的化合价发生了变化
B．MnO2中Mn的化合价为＋4价
C．LiMnO2属于氧化物
D．该反应属于化合反应
5．(2015·莱芜)60 g镁、铁、锌混合物与足量的稀硫酸反应得到混合溶液，蒸发得到252 g硫酸盐固体。则反应产生的氢气质量为(　　)
A．4.0 g B．3.9 g
C．3.0 g D．2.5 g
6．(2015·绵阳)工业上可利用黄铁矿(主要成分是Fe2S)煅烧的产物冶炼铁和生产硫酸，其反应方程如下：
①4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2　②Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2　③2SO2＋O22SO3　④SO3＋H2O===H2SO4
下列说法不正确的是(　　)
A．反应①②③均有元素化合价发生变化
B．反应①②不属于四种基本反应类型中的任何一种，反应③④属于化合反应
C．将5 gSO2溶于95 g水形成溶液，其溶液的质量分数大于5%
D．将100 g蒸馏水加入100 g98%的浓硫酸中，可配制200 g质量分数为49%的稀硫酸
7．(2015·资阳)下列方程式表示的反应正确，且能实现目的的是(　　)
A．高炉炼铁：2Fe2O3＋3C4Fe＋3CO2↑
B．煅烧石灰石制生石灰：CaCO3===CO2↑＋CaO
C．从硫酸铜溶液中得到单质铜：CuSO4＋2Ag===Ag2SO4＋Cu
D．除去氢氧化钠溶液中的硫酸钠杂质：Na2SO4＋BaCl2===BaSO4↓＋2NaCl
8．(2015·遵义)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和d之和
B．若A和C都是盐，则该反应一定是复分解反应
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．若取x gA和x gB反应，生成C和D的质量总和不一定是2x g
9．(2015·株洲)已知：X和Y两种 ( http: / / www.21cnjy.com )物质共80 g，在一定条件下恰好完全反应，生成Z与W的质量比11∶9，且反应中消耗X的质量是生成W的质量的4/9，则反应中消耗Y的质量为(　　)
A．16 g B．36 g
C．44 g D．64 g
10．(2015·宜昌)某同学为了测定铜镁 ( http: / / www.21cnjy.com )合金样品中铜的质量分数，将100 g稀盐酸分2次加入到盛有5 g该样品的烧杯中，所得数据如下表，则下列说法中错误的是(　　)
次数 实验前 第1次 第2次
加入稀盐酸的质量/g 0 50 50
剩余固体的质量/g 5 3 2
A.第1次加入稀盐酸后剩余固体中还有镁
B．第2次所加入的稀盐酸未反应完
C．每50 g稀盐酸和1 g镁恰好完全反应
D．合金样品中铜的质量分数为40%
二、填空题
11．(2015·威海)21世纪的能源金属—锂(Li)
金属锂，被誉“21世纪的能源金属”，当前手机中广泛使用的电池，主要是高能锂电池。请回答下列问题：
(1)锂原子的原子结构示意图 ( http: / / www.21cnjy.com )如图所示；锂原子在化学反应中容易____________(填“得到”或“失去”)电子变成离子，其离子符号为____________。
(2)研究表明，锂的金属活动性比较活泼 ( http: / / www.21cnjy.com )．写出金属锂与稀硫酸反应的化学方程式________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)金属锂除了制造锂电池外，还可以用于 ( http: / / www.21cnjy.com )储存氢气，其原理是金属锂与氢气化合生成白色粉末状的氢化锂(LiH)，氢化锂与水反应生成氢氧化锂和氢气。写出上述过程中发生反应的化学方程式________________________。
12．(2015·衡阳)化学方程式是重要的化学用语。观察化学方程式可得到很多信息，请你根据化学方程式：
4HNO3(浓)4NO2↑＋O2↑＋2H2O，写出你得到的三点信息。
(1)________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
(2)________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
(3)________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
13．(2015·苏州)写出下列反应的化学方程式。
(1)纯净的氢气在空气中燃烧：________________。
(2)实验室加热高锰酸钾制取氧气：______________________________。
(3)工业上用一氧化碳和赤铁矿(主要成 ( http: / / www.21cnjy.com )分是三氧化二铁)在高温下炼铁：________________________________________________________________________。
(4)碳酸氢铵受热分解：________________。
(5)锌和硫酸铜溶液反应：________________。
14．(2015·株洲)醋酸 ( http: / / www.21cnjy.com )(CH3COOH)是一种常见的酸，具有酸的通性。例如：醋酸与氢氧化钠溶液反应生成醋酸钠和水，化学方程式为：CH3COOH＋NaOH===CH3COONa＋H2O。
(1)氢氧化钾与氢氧化钠一样，也是一种常见的碱，具有碱的通性。请写出醋酸与氢氧化钾溶液发生中和反应生成的盐的化学式________。
(2)醋酸与盐酸一样，能与活泼金属反应生成氢气。请写出醋酸与金属锌反应的化学方程式________________。
三、计算题
15．(2015·茂名)某 ( http: / / www.21cnjy.com )氢氧化钙粉末中含有碳酸钙杂质。现取样品15 g于锥形瓶中并加适量水搅拌得悬浊液，然后向锥形瓶中滴加稀盐酸，充分反应，测得加入稀盐酸的质量与反应生成气体的质量关系如图所示。
(1)生成二氧化碳的质量是________g；
(2)加入60 g稀盐酸后所得溶液中含有的溶质是________、________(填化学式)；
(3)计算样品中碳酸钙的质量分数(写出计算过程，结果精确到0.1%)。
参考答案
考点解读
考点1 1.化学式 2.反应物 生成物 反应条件 质量比 粒子个数比
考点2 1.(1)客观事实 (2)质量守恒 2.反应物 生成物 原子 等号
考点4 3.质量 质量 质量 密度
各个击破
例1　B　例2　C
例3　(1)Na2CO3与NaCl　(2)70.7%
(2)设混合物中碳酸钠的质量为x，生成氯化钠的质量为y。
Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑
106 117 44
x y 4.4 g
＝　　x＝10.6 g
＝　　y＝11.7 g
混合物中碳酸钠的质量分数是×100%＝70.7%
(3)混合物中氯化钠的质量为15 g－10.6 g＝4.4 g
计算第2次测定数据时，反应所得溶液中氯化钠的质量分数为×100%＝14.6%
答：反应所得溶液中氯化钠的质量分数为14.6%。
题组训练　1.B
2．(1)常温下氯气是一种黄绿色、有刺激性 ( http: / / www.21cnjy.com )气味(或比空气重的气体)　(2)＋1　(3)Cl2＋H2O===HCl＋HClO　(4)2HClO2HCl＋O2↑
3．(1)＋5　＋4　(2)1　4　1　4　2
4．(1)4.8
(2)解法一：设生成4.8 g氧气参加反应的KClO3的质量为x。
2KClO32KCl＋3O2↑
245 96
x 4.8 g
＝　　x＝12.25 g
氯酸钾在样品中的质量分数为×100%＝98%
答：氯酸钾在样品中的质量分数是98%。
解法二：设氯酸钾在样品中的质量分数为x。
2KClO32KCl＋3O2↑
245 96
12.5 g·x 4.8 g
＝　　x＝98%
答：氯酸钾在样品中的质量分数是98%。
整合集训
1．D　2.C　3.B　4.C　5.A　6.D　7.B　8.D　9.D　10.C
11．(1)失去　Li＋　(2)2Li＋H2 ( http: / / www.21cnjy.com )SO4===Li2SO4＋H2↑　(3)2Li＋H2===2LiH、LiH＋H2O===LiOH＋H2↑
12．(1)反应物为硝酸，反应条件是光照或加 ( http: / / www.21cnjy.com )热，生成物是二氧化氮、氧气、水　(2)在光照或加热条件下，每1个硝酸分子分解生成4个二氧化氮分子、1个氧分子和2个水分子　(3)每252份质量的硝酸在光照或加热条件下，生成184份质量的二氧化氮、32份质量的氧气、36份质量的水(合理即可)
13．(1)2H2＋O22H ( http: / / www.21cnjy.com )2O　(2)2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑　(3)3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2　(4)NH4HCO3NH3↑＋CO2↑＋H2O　(5)Zn＋CuSO4===ZnSO4＋Cu
14．(1)CH3COOK　(2)2CH3COOH＋Zn===(CH3COO)2Zn＋H2↑
15．(1)2.2　(2)CaCl2　HCl
(3)设样品中碳酸钙的质量分数为x。
CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑
100 44
15 g·x 2.2 g
＝　　x＝33.3%
答：样品中碳酸钙的质量分数为33.3%。

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