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课题2 化学方程式
第2课时 化学方程式的书写
教学目标 1.了解书写化学方程式应遵守的原则，掌握简单化学方程式的书写。2.掌握不同的配平方法，学会配平化学方程式。
重点和难点 重点：化学方程式的书写。难点：化学方程式的配平。
◆知识点一 化学方程式的书写
1.化学方程式的书写原则
2.化学方程式的书写步骤
(1)书写步骤：一写、二注、三配、四查。(以加热高锰酸钾制取氧气为例)
化学方程式的书写步骤
描述反应事实 一写 在式子的左、右两边分别写出反应物和生成物的化学式，反应物或生成物之间分别用“+”连接 KMnO4 △ K2MnO4+MnO2+O2
二注 反应物和生成物之间用“—”连接，在“—”上注明化学反应发生的条件，如点燃、加热(常用“△”表示)
配平化学方程式 三配 配平化学方程式，使式子左、右两边各元素原子的种类和数目相等，使化学方程式遵守质量守恒定律；将“—”改成“===”,标出生成物状态符号 2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑
四查 检查化学式书写是否正确，化学方程式是否配平，反应条件标注是否正确，生成物状态标注是否恰当
(2)注意正确书写反应条件
①正确区分反应条件和反应过程：如“点燃”与“燃烧”,“通电”与“电解”等。“点燃”与“通电”是反应条件，“燃烧”与“电解”是反应过程；燃烧反应的条件应标注为“点燃”,电解水反应的条件应标注为“通电”。
②若反应条件有两个或多个时，如“△”与其他反应条件共存时，将“△”写在等号下面，其他条件写在等号上面。
在反应条件中要注意“点燃”与“加热”的区别。“点燃”指在外界热源提供热量的条件下，可燃物发生燃烧反应，燃烧反应发生后撤掉热源，反应仍能进行；“加热”指需要热源始终为反应提供热量，撤掉热源后反应会停止。
(3)符号“↑”“↓”的使用
①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。
②如果反应物和生成物中都有气体，气体生成物不注“↑”号。同理，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。
③“↑”“↓”只能标注在生成物后，不能标注在反应物后。
3.化学方程式的配平方法
化学方程式的配平是指根据质量守恒定律，在化学式前面配上适当的化学计量数，使式子左、右两边每一种元素的原子总数相等。常见的配平方法有：
（1）最小公倍数法
①适用范围：适用于两边原子个数差异较大的化学方程式。
②方法
步骤 示例
①找出式子两边各出现一次，且原子个数相差较大的元素，求出其原子个数的最小公倍数
②用所得的最小公倍数分别除以含有该元素的化学式中该元素原子的个数，所得的值就是该化学式前的化学计量数(先配化合物，后配单质)
③由已知的化学计量数，推求其他化学式的化学计量数，最后注明反应条件和“↑”“↓”符号，将短线改为等号，并检查是否配平 4P + 5O2 2P2O5
（2）奇数配偶法
①适用范围：适用于某一元素多次出现，并且式子两边该元素的原子数目为一奇一偶的化学方程式。
②方法
步骤 示例
①在原子个数为奇数的化学式前面配2,使其原子个数由奇数变为偶数
②以该化学式和所配化学计量数为依据，依次推求出其他化学式前的化学计量数。最后注明反应条件和“↑”“↓”符号，将短线改为等号，并检查是否配平
（3）观察法
①适用范围：适用于反应物和生成物中有些物质的化学式比较复杂的化学方程式。
②方法
步骤 示例
①从化学式比较复杂的一种物质入手(可将原子团看为一个整体),推出与其有关的化学式前的化学计量数
②根据求得的化学计量数推求其他化学式前的化学计量数。最后注明反应条件和“↑”“↓”符号，将短线改为等号，并检查是否配平
（4）设“1”法
①适用范围：主要适用于碳氢化合物(或含碳、氢、氧的化合物)与氧气的反应。
②方法
步骤 示例
①将反应物或生成物中化学式比较复杂的一种物质(一般为碳氢化合物或含碳、氢、氧的化合物)的化学计量数定为1,以此化学式为基准，推求与其相关的化学式前的化学计量数
②若得出的化学计量数为暂定分数，将反应式中各化学式前的化学计量数同时乘暂定分数的分母，化分数为整数。最后注明反应条件和“↑”“↓”符号，并检查是否配平
①配平化学方程式时，只能在化学式前配上适当的化学计量数，不能改动化学式右下角的数字。②配平化学方程式，各化学式前对应的化学计量数之比应该是最简整数比。③同一化学方程式可用多种方法配平，可根据实际需要选用最简便的配平方法。
即学即练
1．下列化学方程式存在错误，请在横线上改正过来。
(1)， 。
(2)， 。
(3)， 。
(4)， 。
(5)， 。
2．配平下列化学方程式：
(1)
(2)
(3)
考点一 化学方程式的书写
【例1】下列有关反应的化学方程式正确的是
A．过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解：
B．实验室用高锰酸钾制取氧气：
C．碳在氧气中燃烧生成二氧化碳：
D．磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷：
【变式1-1】关于氧气性质的实验，下列现象与化学方程式均正确的是
选项 实验名称 主要实验现象 化学方程式
A 木炭在氧气中充分燃烧 发出白光，生成无色气体
B 铁丝在氧气中燃烧 火星四射，生成黑色固体
C 镁带在空气中燃烧 发出耀眼的白光，生成白色固体
D 红磷在空气中燃烧 发出黄色火焰，生成白色烟雾
【变式1-2】化学方程式书写正确的是
A． B．
C． D．
考点二 化学方程式的配平
【例2】化学方程式可以描述化学反应中的物质转化关系，帮助我们认识化学反应的定量关系，对生产、生活和科学研究具有重要意义。按要求回答下列问题。
(1)配平下列化学方程式(反应条件省略)。
① Fe(OH)3+ HCl= FeCl3+ H2O
② C2H4+ O2= CO2+ H2O
③ NH3+ Cl2= N2+ HCl
(2) “84”消毒液于1984年研制成功，故此得名。制取其主要成分次氯酸钠(NaClO)的反应为，则物质X的化学式是 。
【变式2-1】根据要求完成下列填空：
Ⅰ.写出下列反应的化学方程式：
(1)红磷在氧气中燃烧： ；
(2)实验室用高锰酸钾制氧气： ；
Ⅱ.配平下列化学反应方程式：
(3)
(4)
【变式2-2】配平下列反应的化学方程式。（将化学计量数写出，1也要写入）
(1)
(2)
(3) W＋
考点三 根据化学方程式推测化学式
【例3】轿车的防撞气囊中含有物质，若汽车在行驶过程中受到猛烈撞击，会发生爆炸性分解，气囊弹开后能让人体不与硬物碰撞，从而保护人体安全，其反应的化学方程式为：，则X的化学式是
A．NH4NO3 B．NH4HCO3 C．NH3 H2O D．NO2
【变式3-1】黑火药爆炸的化学方程式为：，则X的化学式为
A．CO B．CO2 C．SO2 D．H2O
【变式3-2】碳化硅（SiC）单晶的制作有效地推动了电推进系统的超大功率应用，科学家用金属钠、四氯化碳和四氯化硅制得了碳化硅纳米棒，反应的化学方程式为8Na+ ，则X 的化学式为
A．NaCl2 B．NaCl C． D．
基础达标
1．洁厕灵（有效成分为HCl）不能与“84”消毒液（有效成分为NaClO）混用，因为二者混合会产生有毒气体，其原理为，则的化学式为
A． B．CO C．HClO D．
2．下列叙述和对应化学方程式均正确的是
A．用氢氧化镁中和胃酸 Mg(OH)2+2HCl=MgCl+2H2O
B．酒精燃烧 C2H5OH+3O2 2CO2+3H2O
C．实验室验证二氧化碳 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
D．铝具有很好的抗腐蚀能力 2Al + 3O2 = 2Al2O3
3．下列对化学方程式的书写判断错误的是
A．2Mg+O2↑2MgO——“↑”标注错误
B．H2+O2H2O——没有遵守质量守恒定律
C．H2O2H2↑+O2↑——没有尊重客观事实
D．4Fe+3O22Fe2O3——正确
4．下列化学方程式书写正确的是
A．2H2O22H2O+O2 B．2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
C．S+O2SO2↑ D．4P+5O22P2O5↓
5．黑火药爆炸的化学方程式为：，则X的化学式为
A．CO B．CO2 C．SO2 D．H2O
6．铬(Cr)作为重要的电镀金属，通常采用金属热还原法生产：。下列说法不正确的是
A．该反应为置换反应 B．中铬元素的化合价为
C．X的化学式为 D．铝元素是地壳中含量最高的元素
7．二氧化氯(ClO2)是游泳池高效、安全的消毒剂，可由以下反应制得：2NaClO3+X+H2SO4=2ClO2↑+2Na2SO4+H2O，可推测X为
A．NaCl B．Na2SO3 C．Na2O D．SO2
8．化学方程式为，配平后化学计量数之和为
A．13 B．12 C．11 D．10
9．为了保护环境，我国的城市燃气和集中供暖已广泛使用较为清洁的天然气。天然气的主要成分X在空气中完全燃烧，反应的化学方程式为。其中，X只含有两种元素，则a的值为
A．1 B．2 C．3 D．4
10．下列反应的化学方程式书写正确的是
A．2H2O2H2+O2 B．CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O
C．P+O2P2O5 D．4Fe+3O22Fe2O3
11．由化学方程式可知，x、y、z的值分别是
A．1、2、3 B．2、8、1 C．4、8、2 D．4、4、1
12．化学用语是学习化学的工具。下列化学方程式书写正确的是
A．红磷在空气中燃烧：
B．硫在氧气中燃烧：
C．铁在氧气中燃烧：
D．碳还原氧化铜的反应：
综合应用
13．在化学方程式中，各化学式系数之间的关系正确的是
A．2m=a B．3a=n C．3m=2n D．2b=2m+n
14．科学工作者研发了一种SUNCAT系统，借助该系统利用如图所示的原理可持续合成氨。下列说法正确的是
A．步骤①发生化合反应 B．步骤②参加反应的Li3N和H2O的质量比为1：3
C．总反应的化学方程式是N2+H2O=NH3+O2 D．理论上反应过程中需要不断补充金属Li
15．科学家研发出一种新型能源转化系统，在催化剂作用下，分两步反应制备乙烯（C2H4），其反应的微观示意图如下。下列说法错误的是
A．反应Ⅰ属于分解反应
B．乙烯（C2H4）中碳元素百分含量：
C．反应Ⅱ的化学方程式为
D．催化剂Ⅰ、Ⅱ在反应前后物理性质一定不变
拓展培优
16．完成下列小题：
(1)用相关化学用语填空：
①铵根离子
②冬天说话时，嘴边产生的白雾是 ；
③写出符号“3Ca2+ ” 中数字的含义：“”表示 ；
(2)配平下列反应的化学方程式。
① 。
② 。
③ Al Fe3O4 Al2O3。
17．按要求回答下列问题。
(1)写出下列符号或化学用语的意义：①1个铁离子 ②2个硫酸根离子 。③硝酸铵中氮元素的化合价 。④3CO中数字“3”的意义 。⑤He 的微观意义 。
(2)配平下列反应的化学方程式(反应条件略，化学计量数为“1”时不省略)：
① 。
_______Mg+_______CO2=_______MgO+_______C
② 。
_______Cl2+_______Ca(OH)2=______CaCl2+_______Ca(ClO)2+_______H2O
18．甲醚与液化石油气相似，被誉为“21世纪的新型清洁、高效燃料”，具有优良的环保性能，可用作公交车燃料。甲醚（CH3OCH3）燃烧反应的微观示意图如图所示。
(1)甲醚中碳元素与氧元素的质量比为 （填最简整数比）。
(2)甲、乙、丙、丁四种物质中属于氧化物的是 （填序号）。
(3)该反应的化学方程式为 。
答案和解析
教学目标 1.了解书写化学方程式应遵守的原则，掌握简单化学方程式的书写。2.掌握不同的配平方法，学会配平化学方程式。
重点和难点 重点：化学方程式的书写。难点：化学方程式的配平。
◆知识点一 化学方程式的书写
1.化学方程式的书写原则
2.化学方程式的书写步骤
(1)书写步骤：一写、二注、三配、四查。(以加热高锰酸钾制取氧气为例)
化学方程式的书写步骤
描述反应事实 一写 在式子的左、右两边分别写出反应物和生成物的化学式，反应物或生成物之间分别用“+”连接 KMnO4 △ K2MnO4+MnO2+O2
二注 反应物和生成物之间用“—”连接，在“—”上注明化学反应发生的条件，如点燃、加热(常用“△”表示)
配平化学方程式 三配 配平化学方程式，使式子左、右两边各元素原子的种类和数目相等，使化学方程式遵守质量守恒定律；将“—”改成“===”,标出生成物状态符号 2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑
四查 检查化学式书写是否正确，化学方程式是否配平，反应条件标注是否正确，生成物状态标注是否恰当
(2)注意正确书写反应条件
①正确区分反应条件和反应过程：如“点燃”与“燃烧”,“通电”与“电解”等。“点燃”与“通电”是反应条件，“燃烧”与“电解”是反应过程；燃烧反应的条件应标注为“点燃”,电解水反应的条件应标注为“通电”。
②若反应条件有两个或多个时，如“△”与其他反应条件共存时，将“△”写在等号下面，其他条件写在等号上面。
在反应条件中要注意“点燃”与“加热”的区别。“点燃”指在外界热源提供热量的条件下，可燃物发生燃烧反应，燃烧反应发生后撤掉热源，反应仍能进行；“加热”指需要热源始终为反应提供热量，撤掉热源后反应会停止。
(3)符号“↑”“↓”的使用
①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。
②如果反应物和生成物中都有气体，气体生成物不注“↑”号。同理，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。
③“↑”“↓”只能标注在生成物后，不能标注在反应物后。
3.化学方程式的配平方法
化学方程式的配平是指根据质量守恒定律，在化学式前面配上适当的化学计量数，使式子左、右两边每一种元素的原子总数相等。常见的配平方法有：
（1）最小公倍数法
①适用范围：适用于两边原子个数差异较大的化学方程式。
②方法
步骤 示例
①找出式子两边各出现一次，且原子个数相差较大的元素，求出其原子个数的最小公倍数
②用所得的最小公倍数分别除以含有该元素的化学式中该元素原子的个数，所得的值就是该化学式前的化学计量数(先配化合物，后配单质)
③由已知的化学计量数，推求其他化学式的化学计量数，最后注明反应条件和“↑”“↓”符号，将短线改为等号，并检查是否配平 4P + 5O2 2P2O5
（2）奇数配偶法
①适用范围：适用于某一元素多次出现，并且式子两边该元素的原子数目为一奇一偶的化学方程式。
②方法
步骤 示例
①在原子个数为奇数的化学式前面配2,使其原子个数由奇数变为偶数
②以该化学式和所配化学计量数为依据，依次推求出其他化学式前的化学计量数。最后注明反应条件和“↑”“↓”符号，将短线改为等号，并检查是否配平
（3）观察法
①适用范围：适用于反应物和生成物中有些物质的化学式比较复杂的化学方程式。
②方法
步骤 示例
①从化学式比较复杂的一种物质入手(可将原子团看为一个整体),推出与其有关的化学式前的化学计量数
②根据求得的化学计量数推求其他化学式前的化学计量数。最后注明反应条件和“↑”“↓”符号，将短线改为等号，并检查是否配平
（4）设“1”法
①适用范围：主要适用于碳氢化合物(或含碳、氢、氧的化合物)与氧气的反应。
②方法
步骤 示例
①将反应物或生成物中化学式比较复杂的一种物质(一般为碳氢化合物或含碳、氢、氧的化合物)的化学计量数定为1,以此化学式为基准，推求与其相关的化学式前的化学计量数
②若得出的化学计量数为暂定分数，将反应式中各化学式前的化学计量数同时乘暂定分数的分母，化分数为整数。最后注明反应条件和“↑”“↓”符号，并检查是否配平
①配平化学方程式时，只能在化学式前配上适当的化学计量数，不能改动化学式右下角的数字。②配平化学方程式，各化学式前对应的化学计量数之比应该是最简整数比。③同一化学方程式可用多种方法配平，可根据实际需要选用最简便的配平方法。
即学即练
1．下列化学方程式存在错误，请在横线上改正过来。
(1)， 。
(2)， 。
(3)， 。
(4)， 。
(5)， 。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
【详解】（1）碳和氧气反应的条件为点燃，正确答案为
（2）铁和氧气反应的产物为四氧化三铁，正确答案为
（3）水通电生成氢气和氧气，反应物没有气体，生成物是两种气体，都需要标“↑”，正确答案为
（4）过氧化氢分解生成氧气和水，反应不需要加热，正确答案为
（5）化学计量数应约至最简整数，正确答案为
2．配平下列化学方程式：
(1)
(2)
(3)
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类、数目不变，因此化学方程式中等号两边各原子的数目都相等。
【详解】（1）该题采用最小公倍数法配平。左边KClO3中含3个O，右边O2中含2个O，取最小公倍数6，KClO3前化学计量数为2，O2前化学计量数为3。然后根据K和Cl在两边各2个，因此KCl前化学计量数为2。
（2）该题采用“设1法”配平。假设CH4前的化学计量数为“1”，一个CH4中含有4个氢原子，则等号右边氢原子的个数也为4，H2O前化学计量数为“2”； 一个CH4中含有1个碳原子，则等号右边碳原子的个数也为1，CO2前化学计量数为“1”；等号右边一个二氧化碳分子中含有氧原子2个，两个水分子中含有2个氧原子，右边一共含有4个氧原子，因此等号左边也应该有4个氧原子，故O2前的化学计量数“2”。
（3）该题采用“设1法”配平。假设最复杂的化学式Fe2O3前的化学计量数为“1”，则等号右边Fe前化学计量数为“2”；反应中一个CO转变为一个CO2，得到一个氧原子，每一个Fe2O3中含有3个氧原子，反应中必须有3个CO与一个Fe2O3反应，故CO前化学计量数为3；根据等号两边碳原子个数相等，右边CO2前化学计量数为3。
考点一 化学方程式的书写
【例1】下列有关反应的化学方程式正确的是
A．过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解：
B．实验室用高锰酸钾制取氧气：
C．碳在氧气中燃烧生成二氧化碳：
D．磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷：
【答案】D
【详解】A、 过氧化氢分解的产物是水和氧气，不是氢气和氧气。正确方程式应为。A选项错误。
B、高锰酸钾加热分解，氧气是气体产物，应标注↑符号（因为反应物为固体，无气体）。正确方程式应为。B选项错误。
C、碳与氧气燃烧生成二氧化碳，反应物中有气体，生成物也有气体，此处↑符号多余，正确方程式应为。C选项错误。
D、红磷或白磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷，化学方程式为。D选项正确。
故选D。
【变式1-1】关于氧气性质的实验，下列现象与化学方程式均正确的是
选项 实验名称 主要实验现象 化学方程式
A 木炭在氧气中充分燃烧 发出白光，生成无色气体
B 铁丝在氧气中燃烧 火星四射，生成黑色固体
C 镁带在空气中燃烧 发出耀眼的白光，生成白色固体
D 红磷在空气中燃烧 发出黄色火焰，生成白色烟雾
【答案】A
【详解】A、木炭在氧气中充分燃烧生成二氧化碳，现象是：发出白光，放出热量，生成能使澄清石灰水变浑浊的无色气体，该反应的化学方程式为：，符合题意；
B、铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，不是氧化铁，现象是：剧烈燃烧、火星四射，生成黑色固体，该反应的化学方程式为：，不符合题意；
C、镁带在空气中燃烧生成氧化镁，现象是：发出耀眼白光，放出热量，生成白色固体，该反应的化学方程式为：，氧化镁的化学式错误，不符合题意；
D、红磷在空气中燃烧生成五氧化二磷，现象是：产生大量白烟，发出黄白色火焰，没有白雾，该反应的化学方程式为：，不符合题意。
故选A。
【变式1-2】化学方程式书写正确的是
A． B．
C． D．
【答案】D
【详解】A、镁在氧气中燃烧生成氧化镁，该反应的化学方程式为：，错误是：氧化镁的化学式错误，不符合题意；
B、由A的分析可知，该化学方程式的错误是：氧气无需标注气体符号，不符合题意；
C、由A的分析可知，该化学方程式的错误是：未配平，不符合题意；
D、由A的分析可知，该化学方程式正确，符合题意。
故选D。
考点二 化学方程式的配平
【例2】化学方程式可以描述化学反应中的物质转化关系，帮助我们认识化学反应的定量关系，对生产、生活和科学研究具有重要意义。按要求回答下列问题。
(1)配平下列化学方程式(反应条件省略)。
① Fe(OH)3+ HCl= FeCl3+ H2O
② C2H4+ O2= CO2+ H2O
③ NH3+ Cl2= N2+ HCl
(2) “84”消毒液于1984年研制成功，故此得名。制取其主要成分次氯酸钠(NaClO)的反应为，则物质X的化学式是 。
【答案】(1) 1 3 1 3 1 3 2 2 2 3 1 6
(2)NaOH
【详解】（1）①根据质量守恒定律，化学反应前后原子种类及数目不变，设氢氧化铁的化学计量数为1，根据氧原子守恒，H2O的化学计量数为3，根据铁原子守恒，则FeCl3的化学计量数为1，根据氯原子和氢原子守恒，则HCl的化学计量数为3，配平后的化学方程式为：；
②根据质量守恒定律，化学反应前后原子种类及数目不变，设C2H4的化学计量数为1，根据碳原子守恒，二氧化碳的化学计量数为2，根据氢原子守恒，水的化学计量数为2，根据氧原子守恒，O2的化学计量数为3，配平后的化学方程式为：；
③根据质量守恒定律，化学反应前后原子种类及数目不变，设氯气的化学计量数为1，根据氯原子守恒，则HCl的化学计量数为2；根据氢原子守恒，则氨气的化学计量数为；根据氮原子守恒，则氮气的化学计量数为，因为存在分数，所以化学计量数同时扩大3倍，则配平后的化学方程式为：；
（2）根据质量守恒定律，化学反应前后原子种类及数目不变，反应前有2个Cl原子，反应后有2个Cl原子、2个Na原子，2个O原子，2个H原子，故2X为2个Na原子，2个O原子，2个H原子，X的化学式为NaOH。
【变式2-1】根据要求完成下列填空：
Ⅰ.写出下列反应的化学方程式：
(1)红磷在氧气中燃烧： ；
(2)实验室用高锰酸钾制氧气： ；
Ⅱ.配平下列化学反应方程式：
(3)
(4)
【答案】(1)
(2)
(3) 3 2 1
(4) 1 3 2 3
【详解】（1）红磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷，反应的化学方程式为，故填：；
（2）高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的化学方程式为，故填：；
（3）利用最小公倍数法进行配平，以氧原子作为配平的起点，氧气、四氧化三铁前面的化学计量数分别为2、1，最后调整铁前面的化学计量数为3，配平后化学方程式为，故填：3；2；1；
（4）根据化学方程式发现，一氧化碳变为二氧化碳时，分子中氧原子个数增加一个，而氧化铁中的3个氧原子均进入二氧化碳中，则一氧化碳和二氧化碳前的系数为3，再根据铁原子守恒，Fe前的系数为2，配平后化学方程式为，故填：1；3；2；3。
【变式2-2】配平下列反应的化学方程式。（将化学计量数写出，1也要写入）
(1)
(2)
(3) W＋
【答案】(1) 1 2 1 2
(2) 1 2 1 1
(3) 1 3 1 3
【详解】（1）根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和个数不变。假定CH4的化学计量数为1，则反应物中共含有1个C、4个H，生成物中CO2的化学计量数为1，H2O的化学计量数为2；此时生成物中O的总个数为4，则反应物中O2的化学计量数为2，故化学计量数依次为：1、2、1、2；
（2）根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和个数不变。假定ZnCl2的化学计量数为1，则生成物中共含有1个Zn、2个Cl，反应物中Zn的化学计量数为1，HCl的化学计量数为2；此时反应物中H的总个数为2，则生成物中H2的化学计量数为1，故化学计量数依次为：1、2、1、1；
（3）根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和个数不变。假定WO3的化学计量数为1，则反应物中共含有1个W、3个O，生成物中W的化学计量数为1，H2O的化学计量数为3；此时生成物中H的总个数为6，则反应物中H2的化学计量数为3，故化学计量数依次为：1、3、1、3。
考点三 根据化学方程式推测化学式
【例3】轿车的防撞气囊中含有物质，若汽车在行驶过程中受到猛烈撞击，会发生爆炸性分解，气囊弹开后能让人体不与硬物碰撞，从而保护人体安全，其反应的化学方程式为：，则X的化学式是
A．NH4NO3 B．NH4HCO3 C．NH3 H2O D．NO2
【答案】A
【分析】根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类、数目和质量都不变。 反应后的生成物中含有4个N原子、8个H原子和6个O原子。 反应前2X中也应含有4个N原子、8个H原子和6个O原子，那么X中含有2个N原子、4个H原子和3个O原子。
【详解】A、NH4NO3中含有2个N原子、4个H原子和3个O原子，符合上述分析。
B、NH4HCO3中含有1个N原子、5个H原子、1个C原子和3个O原子，不符合上述分析。
C、NH3 H2O中含有1个N原子、5个H原子和1个O原子，不符合上述分析。
D、NO2中含有1个N原子和2个O原子，不符合上述分析。
故选A。
【变式3-1】黑火药爆炸的化学方程式为：，则X的化学式为
A．CO B．CO2 C．SO2 D．H2O
【答案】B
【详解】根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和个数不变。反应前K、N、O、C、S的个数分别是2、2、6、3、1，反应后除3X外K、N、O、C、S的个数分别是2、2、0、0、1，则3X含有6个O、3个C，X含有2个O、1个C，X的化学式为CO2。
故选B。
【变式3-2】碳化硅（SiC）单晶的制作有效地推动了电推进系统的超大功率应用，科学家用金属钠、四氯化碳和四氯化硅制得了碳化硅纳米棒，反应的化学方程式为8Na+ ，则X 的化学式为
A．NaCl2 B．NaCl C． D．
【答案】B
【详解】根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类、数目不变。 在反应 8Na+ 中，反应前Na原子有8个； C原子有1 个； Si原子有1个； Cl原子有8个。 反应后SiC中Si原子有1个，C原子有1个。那么8X中应含有8个Na原子、8个Cl原子，所以每个X分子由1个Na原子和1个Cl原子构成，即X的化学式为NaCl。
故选B。
基础达标
1．洁厕灵（有效成分为HCl）不能与“84”消毒液（有效成分为NaClO）混用，因为二者混合会产生有毒气体，其原理为，则的化学式为
A． B．CO C．HClO D．
【答案】A
【详解】根据质量守恒定律的微观本质，化学反应前后，原子的种类和数目不变，反应前有2H、3Cl、1Na、1O，反应后除X外有1Na、1Cl、2H、1O，可知X中有两个氯原子，X为气体，则X为Cl2，
故选A。
2．下列叙述和对应化学方程式均正确的是
A．用氢氧化镁中和胃酸 Mg(OH)2+2HCl=MgCl+2H2O
B．酒精燃烧 C2H5OH+3O2 2CO2+3H2O
C．实验室验证二氧化碳 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
D．铝具有很好的抗腐蚀能力 2Al + 3O2 = 2Al2O3
【答案】B
【详解】A、用氢氧化镁中和胃酸 ，MgCl2化学式错误，正确的化学方程式为 Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O，错误。
B、酒精燃烧化学方程式正确， C2H5OH+3O2 2CO2+3H2O，正确。
C、实验室验证二氧化碳用澄清石灰水，化学方程式为Ca（OH）2+CO2=CaCO3↓+H2O，错误。
D、铝具有很好的抗腐蚀能力，配平错误，正确的化学方程式 4Al + 3O2 = 2Al2O3，错误。
故选B。
3．下列对化学方程式的书写判断错误的是
A．2Mg+O2↑2MgO——“↑”标注错误
B．H2+O2H2O——没有遵守质量守恒定律
C．H2O2H2↑+O2↑——没有尊重客观事实
D．4Fe+3O22Fe2O3——正确
【答案】D
【详解】A、反应物氧气的状态不需要标注，正确的化学方程式为，故判断正确。
B、方程式没有配平，不遵守质量守恒定律，正确的化学方程式为2H2+O22H2O，故判断正确。
C、过氧化氢制取氧气的生成物是水、氧气，没有尊守客观事实，正确的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑，故判断正确。
D、铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，不遵守客观事实，正确的化学方程式为3Fe+2O2Fe3O4，故判断错误；
故选D。
4．下列化学方程式书写正确的是
A．2H2O22H2O+O2 B．2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
C．S+O2SO2↑ D．4P+5O22P2O5↓
【答案】B
【详解】A、该方程式表示过氧化氢在二氧化锰催化下分解为水和氧气，反应事实和配平正确（左边H:4、O:4；右边H:4、O:4）。但生成物氧气（O2）是气体，且反应物中无气体（过氧化氢为液体），应标注“”符号，该选项书写错误；
B、该方程式表示高锰酸钾加热分解为锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应事实和配平正确（左边K:2、Mn:2、O:8；右边K:2、Mn:2、O:8）。生成物氧气（O2）是气体，反应物为固体，应标注“”，此处正确。反应条件加热（Δ）标注规范，该选项书写正确；
C、该方程式表示硫在氧气中燃烧生成二氧化硫，反应事实和配平正确（左边S:1、O:2；右边S:1、O:2）。但生成物二氧化硫（SO2）是气体，而反应物中已有氧气（O2）气体。所以生成物二氧化硫（SO2）后面不需要再标注“”符号，该选项书写错误；
D、该方程式表示磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷，反应事实和配平正确（左边P:4、O:10；右边P:4、O:10）。但生成物五氧化二磷（P2O5）是固体，而该反应是燃烧反应（不在溶液中进行）。“”符号仅用于溶液中生成的沉淀，此处标注“”错误。
故选：B。
5．黑火药爆炸的化学方程式为：，则X的化学式为
A．CO B．CO2 C．SO2 D．H2O
【答案】B
【详解】根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和个数不变。反应前K、N、O、C、S的个数分别是2、2、6、3、1，反应后除3X外K、N、O、C、S的个数分别是2、2、0、0、1，则3X含有6个O、3个C，X含有2个O、1个C，X的化学式为CO2。
故选B。
6．铬(Cr)作为重要的电镀金属，通常采用金属热还原法生产：。下列说法不正确的是
A．该反应为置换反应 B．中铬元素的化合价为
C．X的化学式为 D．铝元素是地壳中含量最高的元素
【答案】D
【详解】A、先推出X的化学式，根据质量守恒定律（反应前后原子种类和数目不变），反应物：Al原子2个，Cr原子2个，O原子3个；生成物：Cr原子2个（已给出），剩余部分X应包含2个Al原子和 3个O原子，即Al2O3，则该反应的化学方程式为：。置换反应是指一种单质与一种化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物，该反应符合定义，A正确；
B、根据化合物中各元素化合价代数和为零。氧元素通常为-2价，设铬元素化合价为x，则有2x + 3×(-2) = 0，得x = +3。因此铬元素化合价为+3，B正确；
C、由前述分析可知，X的化学式为Al2O3，C正确；
D、地壳中元素含量由高到低依次为：氧、硅、铝、铁。铝元素含量排第三，不是最高；氧元素才是地壳中含量最高的元素，D错误。
故选D。
7．二氧化氯(ClO2)是游泳池高效、安全的消毒剂，可由以下反应制得：2NaClO3+X+H2SO4=2ClO2↑+2Na2SO4+H2O，可推测X为
A．NaCl B．Na2SO3 C．Na2O D．SO2
【答案】B
【详解】反应后钠、氯、硫、氢、氧的原子个数分别为：4、2、2、2、13，反应前除X外钠、氯、硫、氢、氧的原子个数分别为：2、2、1、2、10，根据反应前后原子种类和个数不变可知，X中含有2个Na、1个S和3个O，则X为Na2SO3。
故选B。
8．化学方程式为，配平后化学计量数之和为
A．13 B．12 C．11 D．10
【答案】A
【详解】根据“定一法”进行配平，假设C3H8的化学计量数为1，则O2、CO2、H2O的化学计量数为：5、3、4，则配平后化学计量数之和为：1+5+3+4=13。
故选A。
9．为了保护环境，我国的城市燃气和集中供暖已广泛使用较为清洁的天然气。天然气的主要成分X在空气中完全燃烧，反应的化学方程式为。其中，X只含有两种元素，则a的值为
A．1 B．2 C．3 D．4
【答案】B
【详解】生成物中含有碳、氧、氢三种元素，反应物中的氧气只含有氧元素，已知X只含有两种元素，根据化学反应前后元素的种类不变，X含有碳元素、氢元素。反应前有4个氧原子，反应后有2+a个氧原子，根据化学反应前后各种原子个数相等，则有4=2+a，得a=2，故选B。
10．下列反应的化学方程式书写正确的是
A．2H2O2H2+O2 B．CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O
C．P+O2P2O5 D．4Fe+3O22Fe2O3
【答案】B
【详解】A、化学方程式的书写是否正确，包括反应事实、配平、状态符号和条件等，该化学反应方程式表示水在通电条件下生成氧气和氢气，反应事实正确，但生成物氢气和氧气均为气体，而反应物水为液体，生成物中的气体应标注“↑”符号，此处未标注气体符号，书写不完整，正确化学方程式为：,此选项错误；
B、该化学反应方程式表示碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，反应事实正确，反应前后各原子的数目相等，已配平，状态符号正确，二氧化碳为气体，标注“↑”，水为液体，不标注符号，反应在常温下进行，无需写条件，使用“=”合理，此选项正确；
C、该化学反应方程式表示磷的燃烧，磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷，符合反应事实，但未配平，正确化学方程式为,此选项错误；
D、该化学反应方程式表示铁的燃烧，铁在氧气中燃烧的产物是四氧化三铁，而不是氧化铁，虽然原子配平，但反应事实错误，正确化学方程式为：，此选项错误。
故选B。
11．由化学方程式可知，x、y、z的值分别是
A．1、2、3 B．2、8、1 C．4、8、2 D．4、4、1
【答案】C
【详解】设CxHyOz为X，由可知，左边10个氧原子，右边12个氧原子、4个碳原子、8个氢原子，根据两边的原子种类和个数应该相等，所以左边还差了4个C、8个H、2个O，则x=4，y=8，z=2；
故选：C。
12．化学用语是学习化学的工具。下列化学方程式书写正确的是
A．红磷在空气中燃烧：
B．硫在氧气中燃烧：
C．铁在氧气中燃烧：
D．碳还原氧化铜的反应：
【答案】D
【详解】A、红磷在空气中燃烧，没有配平，不遵守质量守恒定律，正确的化学方程式为：，故错误；
B、硫在氧气中燃烧，当反应物中有气体时，生成物中的气体不标注“↑”，正确的化学方程式为：，故错误；
C、铁在氧气中燃烧，铁在氧气中燃烧的产物是四氧化三铁，正确的化学方程式为：，故错误；
D、碳还原氧化铜的反应：，正确。
故选D。
综合应用
13．在化学方程式中，各化学式系数之间的关系正确的是
A．2m=a B．3a=n C．3m=2n D．2b=2m+n
【答案】D
【详解】在化学方程式中，反应前C原子有a个，反应后C原子有m个，所以a=m;
反应前H原子有4a个，反应后H原子有2n个，所以，4a=2n；
反应前O原子有2b个，反应后O原子有2m+n，所以，2b=2m+n；
配平后化学方程式为；a=1，b=2，m=1，n=2；
A、根据以上分析，2m=2a，不符合题意；
B、根据以上分析，2a=n，不符合题意；
C、根据以上分析，2m=n,不符合题意；
D、根据以上分析，2b=2m+n,符合题意；
故选D。
14．科学工作者研发了一种SUNCAT系统，借助该系统利用如图所示的原理可持续合成氨。下列说法正确的是
A．步骤①发生化合反应 B．步骤②参加反应的Li3N和H2O的质量比为1：3
C．总反应的化学方程式是N2+H2O=NH3+O2 D．理论上反应过程中需要不断补充金属Li
【答案】A
【详解】A、步骤①是锂（Li）和氮气（N2 ）在高温下反应生成氮化锂（Li3 N），反应的化学方程式为，该反应符合 “多变一” 的化合反应特征，属于化合反应，该选项说法正确；
B、步骤②是Li3N和H2O反应生成LiOH和NH3 ，反应的化学方程式为，参加反应的Li3N和H2O的质量比为，该选项说法错误；
C、根据图像，总反应是氮气和水在一定条件下生成氨气和氧气，化学方程式为，该选项说法错误；
D、金属Li在反应过程中，先参与反应，后续又能生成，总反应方程式为，可知理论上不需要不断补充金属Li，该选项说法错误。
故选A。
15．科学家研发出一种新型能源转化系统，在催化剂作用下，分两步反应制备乙烯（C2H4），其反应的微观示意图如下。下列说法错误的是
A．反应Ⅰ属于分解反应
B．乙烯（C2H4）中碳元素百分含量：
C．反应Ⅱ的化学方程式为
D．催化剂Ⅰ、Ⅱ在反应前后物理性质一定不变
【答案】D
【详解】A、由图示可知，反应Ⅰ为水分解生成氢气和氧气，属于分解反应，不符合题意。
B、乙烯中碳元素百分含量为，不符合题意。
C、反应Ⅱ的反应物为二氧化碳和氢气，生成物为乙烯和水，反应条件为催化剂，则该反应方程式为，不符合题意。
D、催化剂Ⅰ、Ⅱ在反应前后化学性质一定不变，物理性质可能改变，符合题意。
故选D。
拓展培优
16．完成下列小题：
(1)用相关化学用语填空：
①铵根离子
②冬天说话时，嘴边产生的白雾是 ；
③写出符号“3Ca2+ ” 中数字的含义：“”表示 ；
(2)配平下列反应的化学方程式。
① 。
② 。
③ Al Fe3O4 Al2O3。
【答案】(1) H2O 一个钙离子带有2 个单位的正电荷
(2) 1 6 2 3 4 5 4 6 8 3 9 4
【详解】（1）①由离子的表示方法，在表示该离子的元素符号右上角，标出该离子所带的正负电荷数，数字在前，正负符号在后，带1个电荷时，1要省略。铵根离子可表示为：NH4+。
②冬天说话时，嘴边产生的白雾是呼出的水蒸气遇冷凝结为液态小水滴（白雾），化学式为H O。
③元素符号右上角的数字表示离子带的电荷数，“3Ca2+ ” 中数字的含义：“”表示表示一个钙离子带有2 个单位的正电荷。
（2）①采用最小公倍数法：反应物中铁原子2个，故生成物氯化铁的化学计量数就是2，生成物中氯原子个数就为6，则氯化氢的化学计量数就是6，反应物中氢原子个为6，故水的水的化学计量数就是3，所以该反应的化学方程式为。
②采用“定一法”：将氨气的化学计量数定为1，那么一氧化氮的化学计量数就是1，水的化学计量数就是，那么氧气的化学计量数就是，因为化学计量数不能为分数，所以可以将每个数字扩大4倍就是。
③采用最小公培数法：反应物中氧原子个数为4，生成物中氧原子个数为3，最小公倍数是12，故四氧化三的化学计量数就是3，氧化铝的化学计量数就是4，则铝的化学计量数就是8，铁的化学计量数就是9，故化学方程式为。
17．按要求回答下列问题。
(1)写出下列符号或化学用语的意义：①1个铁离子 ②2个硫酸根离子 。③硝酸铵中氮元素的化合价 。④3CO中数字“3”的意义 。⑤He 的微观意义 。
(2)配平下列反应的化学方程式(反应条件略，化学计量数为“1”时不省略)：
① 。
_______Mg+_______CO2=_______MgO+_______C
② 。
_______Cl2+_______Ca(OH)2=______CaCl2+_______Ca(ClO)2+_______H2O
【答案】(1) 3个一氧化碳分子 1个氦原子
(2)
【详解】（1）①离子的表示方法：在表示该离子的元素符号右上角，标出该离子所带的正负电荷数，数字在前，正负符号在后，带1个单位电荷时，1要省略，表示多个该离子，就在其离子符号前加上相应的数字，故1个铁离子表示为；
②离子的表示方法：在表示该离子的元素符号右上角，标出该离子所带的正负电荷数，数字在前，正负符号在后，带1个单位电荷时，1要省略，表示多个该离子，就在其离子符号前加上相应的数字，故2个硫酸根离子表示为；
③硝酸铵中铵根的化合价为+1价、硝酸根的化合价为-1价，在化合物中氢元素常显+1价、氧元素常显-2价，设铵根、硝酸根中氮元素的化合价分别为x、y，则、，解得，故硝酸铵中氮元素的化合价分别为-3、+5，化合价的表示方法：确定出化学式中该元素的化合价，然后在该元素的正上方用数字和正负符号表示，正负符号在前，数字在后，数值为1时不能省略，故硝酸铵中氮元素的化合价分别为-3、+5表示为；
④位于化学式前的数字表示几个分子，故3CO中数字“3”的意义是3个一氧化碳分子；
⑤He的微观意义是1个氦原子；
（2）①该方程式可利用最小公倍数法进行配平，以氧原子作为配平的起点，则、的化学计量数分别是1、2，根据碳原子、镁原子守恒，则Mg、C的化学计量数分别是2、1，故配平后的化学方程式为；
②根据质量守恒定律，化学反应前后原子种类及数目不变，设、的化学计量数均为1，根据氯原子守恒，则的化学计量数为2，根据钙原子守恒，则的化学计量数为2，根据氢原子、氧原子守恒，则的化学计量数为2，故配平后的化学方程式为。
18．甲醚与液化石油气相似，被誉为“21世纪的新型清洁、高效燃料”，具有优良的环保性能，可用作公交车燃料。甲醚（CH3OCH3）燃烧反应的微观示意图如图所示。
(1)甲醚中碳元素与氧元素的质量比为 （填最简整数比）。
(2)甲、乙、丙、丁四种物质中属于氧化物的是 （填序号）。
(3)该反应的化学方程式为 。
【答案】(1)3:2
(2)丙、丁
(3)CH3OCH3+3O22CO2+3H2O
【详解】（1）甲醚中碳元素与氧元素的质量比为(12×2):(16×1)=3:2，故填：3:2；
（2）氧化物是由两种元素组成的化合物中，其中一种元素是氧元素，则丙（CO2）、丁（H2O）属于氧化物，故填：丙、丁；
（3）由反应的微观示意图可知，甲醚（CH3OCH3）燃烧生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为CH3OCH3+3O22CO2+3H2O，故填：CH3OCH3+3O22CO2+3H2O。
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