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(共61张PPT)
第四单元　化学式与化学方程式
考点精讲 夯基础
知识点一　物质组成的表示
1.化学式
2.化合价
3.化学符号周围数字的含义
注意　单独的元素符号或化学式,既有宏观意义又有微观意义,而前面加了数字只表示微观意义
知识点二　质量守恒定律
知识点三　化学方程式
3.注意事项
4.化学方程式的计算
(1)依据:质量守恒定律
(2)步骤:以求6.8 g H2O2分解可以得到氧气的质量为例
不带单位
(1)在化合物中各元素正负化合价的代数和为零,在单质中元素的化合价为零。( )
(2)原子团中各元素正负化合价代数和为0。( )
(3)参加化学反应的各物质质量总和一定等于反应后各物质质量总和。
( )
(4)水结冰后质量不变,符合质量守恒定律。( )
易错辨析　
判断下列说法是否正确(正确的打“√”,错误的打“×”)。
√
×
×
×
×
√
×
×
实验突破四　质量守恒定律的验证
一阶　实验梳理　
1.装置的分析与选择
分析下列实验装置能否进行质量守恒定律的验证。
核心实验 重迁移
根据所给信息可判断四种装置中反应前后物质的总质量是否发生变化,从而达到实验验证的目的。由于C中稀盐酸与石灰石反应有CO2生成并逸出,导致反应后容器中的总质量小于反应前容器中的总质量,所以C不能用于验证质量守恒定律。
2.验证质量守恒定律的注意事项
(1)质量守恒定律的适用范围是化学反应,因此没有发生化学变化不能用于验证质量守恒定律。
(2)很多化学反应中有气体或沉淀生成,因此“生成的各物质质量总和”包括固、液、气三种状态的物质的质量。探究质量守恒定律要特别注意反应中是否有气体逸散,是否有外界物质进入。若选择有气体参加或有气体生成的化学反应来验证质量守恒定律,则反应一定要在密闭容器内进行。
二阶　迁移应用　
3.为了探究化学反应前后物质的总质量是否发生改变,甲同学和乙同学分别设计了下面两个实验,请根据图示回答问题。
(1)甲同学设计的实验如图A所示,反应前,托盘天平的指针指向刻度盘的中间;两种物质反应后,托盘天平的指针　 　(填“向左”“向右”或“不”)偏转,原因是　 　。
(2)乙同学设计的实验如图B所示,通过实验得出结论:化学反应前后物质的总质量　 　。
(3)两位同学通过交流反思得到启示:在探究化学反应前后物质的总质量是否发生改变时,对于有气体参加或有气体生成的反应一定要在　 　装置中进行。
向右
锌和稀硫酸反应生成的氢气逸出
不变
密闭
(4)从微观角度分析,在化学反应前后一定不变的是　 (填序号)。
①原子种类　②分子种类　③原子数目　④分子质量　⑤分子数目　⑥原子质量
①③⑥
4.教材习题改编 同学们设计了如图甲、乙两个实验来验证质量守恒定律,图甲无现象且实验前后天平示数不变,原因是　 　,图乙观察到的现象是　
　,反应前后称量固体质量不相等;这两个实验均　 　(填“能”或“不能”)用于验证质量守恒定律。
没有发生化学反应
镁条剧烈燃烧,发出耀眼的白光,生成白色固体,
放出热量
不能
三阶　创新考法　
5.(2024安徽)某实验小组按图a装置验证质量守恒定律,一段时间后,发现锥形瓶内部分固体变为红棕色。实验过程中瓶内物质或元素质量变化与图b相符的是( )
A.铁粉的质量
B.氮气的质量
C.氧元素的质量
D.固态物质的质量
A
a　 　　 b
6.已知白醋能与鸡蛋壳反应生成二氧化碳气体,同学们利用内有过滤网的带盖塑料杯,设计如图实验验证质量守恒定律。实验前试剂和装置的总质量为m1,倒立杯子充分反应后称量总质量为m2,打开杯盖后称量总质量为m3,三者的关系为m1=m2>m3,下列说法不正确的是( )
A.m1=m2,说明该反应遵循质量守恒定律
B.m1>m3,是因为打开杯盖后气体逸出
C.白醋是否过量,不影响对质量守恒定律的验证结果
D.通过该实验可知,验证质量守恒定律必须使用密闭容器
D
考点一　化学式与化合价
1.(2024兴安盟)碳酸氢钠(NaHCO3)是焙制糕点所用的发酵粉的主要成分之一,碳酸氢钠中碳元素的化合价是( )
A.-2 B.0
C.+2 D.+4
真题精练 明考向
D
2.(2023呼和浩特)下列化学用语的含义描述正确的是( )
A.SO2:可表示二氧化硫这种物质
B.N2:表示两个氮原子
C.Mg2+:表示镁元素的化合价为+2
D.H2O2:表示过氧化氢由氢气和氧气组成
A
3.(2022包头)以化合价为纵坐标,物质类别为横坐标,绘制的图像叫“价类二维图”。下图是碳元素的“价类二维图”,图中A、B、D、E分别表示不同的物质。回答下列问题。
(1)A的单质有多种,写出其中一种的名称:　 　。
(2)B、D可相互转化,B和　 (填化学式)在一定条件下反应能生成D。
(3)科学家将D进行转化实现资源化利用,其中一种方法是D+4H2 CH4+2X,X的化学式为　 　。
(4)D、E可相互转化,若E由三种元素组成,写出D→E的一个化学方程式:
　 　。
金刚石(合理即可)
　O2(合理即可)
H2O
考点二　化学式及有关计算
4.(2022赤峰)化学用语是学习化学的重要工具。下列化学用语书写正确,且既具有宏观意义,又具有微观意义的是( )
B
5.(2024通辽)中国科学家在实验室内实现了从二氧化碳到葡萄糖(C6H12O6)的全人工合成,是目前已知的国内外人工制糖最高水平。下列说法不正确的是( )
A.CO2中碳元素的化合价为+4
B.葡萄糖中碳元素、氢元素、氧元素的质量比为1∶2∶1
C.葡萄糖由三种元素组成
D.该合成过程还需要含氢元素的物质参加反应
B
6.(2024兴安盟)有机玻璃透光性能好,耐热、耐寒、耐腐蚀,并具有极强的耐冲击性,常用作飞机、汽车挡风玻璃。工业上用甲基丙烯酸甲酯(C5H8O2)来合成有机玻璃。请回答下列问题。
(1)甲基丙烯酸甲酯由　 种元素组成。
(2)甲基丙烯酸甲酯中碳、氢元素的质量比为　 　(填最简整数比)。
三
15∶2
考点三　质量守恒定律及其应用
7.(2024包头)CO2的转化利用是实现碳中和的重要途径。如图是CO2与某种单质反应的微观示意图。下列说法正确的是( )
A.乙的化学式为H2
B.丙属于氧化物
C.该反应类型为复分解反应
D.反应前后分子数目没有改变
A
8.(2024呼和浩特)利用CH4和CO2在催化剂的作用下反应可得到合成气(CO和H2),是实现“双碳”经济的有效途径之一。催化剂表面同时发生积碳反应和消碳反应,原理如图甲。当催化剂表面的积碳量变大时,会影响催化剂与反应物接触而使反应减慢。其他条件相同时,积碳量与温度的关系如图乙。下列说法错误的是( )
A.积碳反应的化学方程式为CH4 2H2+C
B.消碳反应的产物是CO
C.500～600 ℃积碳量增加的原因是积碳反应产生的碳量高于消碳反应消耗的碳量
D.在催化剂作用下,CH4和CO2得到合成气的反应适宜在600 ℃时进行
D
9.(2025包头模拟)“侯氏制碱法”是我国著名制碱专家侯德榜经过多年研究做出的杰出贡献,其原理可表示为2X+2NaCl+H2O+CO2 2NH4Cl+
Na2CO3。下列说法正确的是( )
A.X的化学式为N2
B.制的碱是烧碱
C.该反应的基本反应类型是复分解反应
D.X和NH4Cl中氮元素的化合价都为-3
D
10.(2025巴彦淖尔三模)当前,氨气(NH3)的能源化应用逐渐成为研究热点。工业上常用氮气和氢气合成氨气,一定条件下,在密闭容器中加入反应物和催化剂进行该反应,反应前后各物质的质量如图所示,图中有两处被墨迹遮盖。下列说法不正确的是( )
A.反应后催化剂的质量为5 g
B.参加反应的氢气质量为6 g
C.氨气分子的微观示意图为
D.参加反应的氮气和生成的氨气分子个数比为1∶2
C
A.1个肼分子由2个氮原子和4个氢原子构成
B.肼中氢元素的质量分数为12.5%
C.高于沸点肼会汽化,其分子体积会变大
D.参加反应的N2H4和N2O4的分子个数比为2∶1
C
考点四　化学方程式的意义与书写
A.物质变化:镁和氧气反应生成氧化镁
B.能量变化:镁燃烧将化学能转化为热能、光能
C.反应条件:镁接触氧气就能燃烧
D.反应现象:发出耀眼白光、释放大量热、生成白色粉末
C
13.(2025内蒙古)乙醇(C2H5OH)是重要的有机溶剂,工业上用乙烯(C2H4)与水在一定条件下制取,该反应的微观示意图如下。下列说法正确的是( )
A.反应前后原子种类没有改变
B.反应前后分子数目没有改变
C.该反应中共涉及2种氧化物
D.甲中碳元素和氢元素的质量比是1∶2
A
14.(2024兴安盟)如图是甲、乙两物质在一定条件下反应的示意图,下列说法不正确的是( )
A.该反应前后原子数目不变
B.该反应前后共有两种化合物
C.参加反应的甲和乙的分子个数比为2∶3
D.反应生成的丙和丁的质量比为14∶27
C
考点五　根据化学方程式简单计算
15.(2023兴安盟)现将20 g A和足量B混合加热,A与B发生化学反应,20 g A完全反应后生成16 g C和8 g D,则参加反应的B与生成的C的质量比是( )
A.1∶4 B.5∶4
C.2∶1 D.1∶2
A
16.(2023呼和浩特)2022年国产技术打造的氢燃料客车,服务于北京冬奥会和冬残奥会。工业上大规模生产H2的一种方法是利用天然气中的甲烷和水进行反应,其微观示意图如下:
请计算:
(1)甲烷中碳元素的质量分数为　　　　　。
答案:(1)75%
(2)理论上生产2 t H2,所消耗水的质量。
17.(2023赤峰)某校实验室工作人员欲测定某氯酸钾样品中氯酸钾的质量分数,现取14 g该样品与2 g二氧化锰混合,放入试管中充分加热(杂质不发生反应),反应过程和数据如图所示。
请计算:
(1)生成氧气的质量为　　　　　　g。
答案:(1)4.8
分层进阶 提能力
基础巩固
1.(2025扬州)四氯化钛(TiCl4)是制备钛白粉的主要原料。TiCl4中钛元素的化合价为( )
A.+1 B.+2 C.+3 D.+4
D
C
3.文化典籍 (2025扬州)《天工开物》记载:“凡蓝五种,皆可为淀。”“蓝淀”用于染布,色泽浓郁且洗涤不易掉色,其主要成分的化学式为C16H10N2O2,下列关于C16H10N2O2的说法正确的是( )
A.易溶于水
B.分子中含氧分子(O2)
C.由C、H、N、O四种元素组成
D.C、H两种元素的质量比为8∶5
C
4.教材习题改编 在一次实验课上,同学们通过小组合作,完成了对密闭容器中少量小苏打与少量白醋反应的质量测定。以下分析正确的是( )
A.反应后小苏打的质量增加
B.反应过程中各物质的质量都不变
C.反应后物质的质量总和减小
D.注射器的作用是控制反应速率并平衡压强
D
5.(2025无锡)在一密闭容器中发生某反应,容器中各物质的质量变化如下表。其中未知数据正确的是( )
A
物质 甲 乙 丙 丁
反应前的质量/g 20 20 0 0
反应中的质量/g m1 m2 6.4 m3
反应后的质量/g 13 m4 16 11
A.m1=17.2 B.m2=8
C.m3=8.8 D.m4=2
6.(2024广元)价类二维图反映的是元素化合价与物质类别之间的关系,如图是氮元素的价类二维图。下列说法错误的是( )
C
A.a点物质可用于食品防腐
B.b点物质属于空气污染物
C.c点物质的化学式为HNO3
D.d点物质可能是复合肥料KNO3
A
A.X的化学式为NaClO
B.化学反应前后元素的质量和种类均不变
C.ClO2是一种氧化物
D.ClO2中氯元素和氧元素的质量比为71∶64
8.标签类 (2025成都)青蒿琥酯可治疗疟疾,如下是青蒿琥酯片说明书的部分内容。有关说法正确的是( )
D
[药品名称] 青蒿琥酯片
[主要成分] 青蒿琥酯　化学式:C19H28O8
[剂型规格] 每片含青蒿琥酯50 mg,12片/盒
[用法用量] 口服首次2片,一日2次,每次1片,连服5日
[注意事项] 1.孕妇及对本品过敏者禁用
2.肝肾功能不全者谨慎使用
A.青蒿琥酯由55个原子构成 B.青蒿琥酯中氧元素的质量分数最小
C.疟疾患者均可服用青蒿琥酯片 D.连服5日,最多服用青蒿琥酯550 mg
(1)实验方法:如图甲所示,先称量。将胶头滴管中的硫酸铜溶液全部滴入锥形瓶中,反应结束后,再称量。
9.(2025山西节选)探究“化学反应前后物质的质量关系”。
(2)实验原理:图甲锥形瓶中发生反应的化学方程式为
　 　。
(3)实验现象:图甲锥形瓶中观察到的现象是　 　,天平指针不偏转。
(4)实验结论:　 　。
产生蓝色沉淀
化学反应前后物质的质量总和相等
能力提升
10.(2025济宁)“84”消毒液于1984年研制成功,其主要成分为次氯酸钠(NaClO),广泛用于杀菌消毒。制取NaClO的反应为Cl2+2X NaCl+NaClO+H2O,则关于物质X的说法错误的是( )
D
A.化学式为NaOH
B.俗名为火碱、烧碱
C.工业上可用于造纸、印染等
D.其水溶液能使紫色石蕊溶液变红色
11.(2025安徽)科学家发明了一种利用二氧化碳的新技术:2CO2+6H2 4H2O+X。在密闭容器中加入CO2和H2模拟该反应,反应物的总质量、各生成物的质量随时间变化如图所示。下列说法正确的是( )
A
A.m=0.28
B.X的化学式为CH4
C.反应前后分子种类不变
D.容器中碳、氧元素的质量比为1∶2
12.(2024重庆)杭州亚运会火炬使用“零碳甲醇(CH3OH)”。我国科研人员研制出一种新型催化剂,能将CO2转化成甲醇,其转化过程如图所示(M为单质、部分产物省略)。下列说法不正确的是( )
A.M的化学式为H2
B.该成果可为碳中和提供科学方案
C.Ⅰ中反应不是化合反应
D.该转化中CO2和M的分子数目比为1∶2
D
13.(2025福建)“84”消毒液(含NaClO)常用于环境消毒,其生产原理是NaCl+H2O NaClO+H2↑。欲生产100 t质量分数为14.9%的NaClO溶液以配制“84”消毒液,请回答下列问题。
(1)100 t该NaClO溶液含NaClO　　　t。
答案:(1)14.9
(2)理论上需NaCl的质量是多少 (写出计算过程)
思维拓展
14.(2025广元)小明发现某品牌小苏打包装袋上有“NaHCO3含量≥95%”的字样。为探究该品牌小苏打中NaHCO3含量与标注是否相符,他进行了如下实验:
注:①该品牌小苏打中其他物质能溶于水但不与稀盐酸反应,忽略HCl的挥发性;
②碳酸氢钠与盐酸反应的化学方程式为NaHCO3+HCl NaCl+H2O+CO2↑;
③生成的气体全部逸出。
(1)第二次加入稀盐酸充分反应后,溶液呈　　　　(填“酸性”“碱性”或“中性”)。
(2)该实验共生成二氧化碳的质量是　　　　　g。
答案:(1)酸性　(2)4.4
(3)计算该品牌小苏打中NaHCO3含量与标注是否相符。(写出计算过程)
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