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第4讲　化学反应的定量关系
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考点研析 突破
【课标要求】
1.能选取实验证据说明质量守恒定律,并阐释其微观本质。
2.能根据实验事实用文字和符号描述、表示化学变化,并正确书写常见的化学方程式。认识常见的化合反应、分解反应、置换反应和复分解反应及简单应用。
3.能基于守恒和比例关系推断化学反应的相关信息。
4.能根据化学方程式进行简单的计算,并解决生产生活中的简单问题。
知识点1质量守恒定律
1.内容: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.验证
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方案 密闭容器内铜和氧气反应 密闭容器内铁与硫酸铜溶液反应 开放容器内碳酸钠与稀盐酸反应
原理 2Cu+O2 2CuO Fe+CuSO4===FeSO4+Cu Na2CO3+2HCl===2NaCl+
H2O+CO2↑
装置
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方案 密闭容器内铜和氧气反应 密闭容器内铁与硫酸铜溶液反应 开放容器内碳酸钠与稀盐酸反应
现象 红色粉末变为黑色,小气球鼓起,冷却后变瘪 铁丝表面上覆盖一层红色固体,溶液由蓝色变为浅绿色 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 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 评价 实验中造成误差的原因: ①有的反应物或生成物的质量未计算在内(如气体的质量) ②装置气密性不好,造成部分物质进入反应装置或生成物逸散,导致质量发生改变 右
等于
左端
右
3.微观实质:在化学变化中,构成物质的______重新组合成新的分子。在化学反应
前后,__________________没有改变,____________也没有改变。
4.应用
(1)推断物质的元素组成(依据:化学反应前后__________不变)。
(2)确定化学方程式中物质的化学式及相关系数(依据:化学反应前后______________
________不变)。
(3)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(依据:化学反应
前后,反应物和生成物的质量总和不变)。
(4)进行各物质间质量的计算(依据:反应前后物质的总质量不变)。
原子
原子的种类和数目
原子的质量
元素种类
原子种类、原
子数目
特别提醒
(1)该规律的适用范围是一切化学变化。
(2)在化学反应的前提下要注意该物质是否参加反应或是否完全参加反应,没有参加反应的物质的质量不包括在内。
(3)该规律不能用于其他物理量的守恒,如体积、密度、分子数目等。
(4)计算时应把各种状态的反应物和生成物都计算在内,特别注意有气体产生时要加上气体的质量。
5.化学反应中的“变”与“不变”
基于宏观、微观和定性、定量视角解释化学反应过程中的变与不变
(1)宏观定性视角:
①化学反应前后元素______不变;
②化学反应前后物质______一定改变;
(2)宏观定量视角:
①化学反应前后物质的________不变;
②化学反应前后元素质量不变;
③化学反应前后元素____________改变;
种类
种类
总质量
化合价可能
(3)微观定性视角:
①原子______不变;
②分子种类一定改变;
(4)微观定量视角:
①原子质量不变;
②原子______不变;
③分子数目可能改变。
种类
数目
知识点2化学方程式
1.概念:用化学式来表示化学反应的式子。
2.意义和读法
意义 实例:C+O2 CO2
宏观定性:表示反应物、生成物和反应条件 __________在______的条件下反应,生成_________
宏观定量: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
微观定量: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________________
碳和氧气
点燃
二氧化碳
12份
32份
44份
1个碳原子
1个氧分子
1个二氧化碳分子
3.书写
(1)原则:以客观事实为依据,遵循______________。
(2)书写步骤:
①描述反应事实:写出反应物、生成物的________,中间用短线连接,在短线上注明条件。
②配平化学方程式(依据质量守恒定律),将短线改为等号。
③查:一查化学式是否正确;
二查是否配平;
三查生成物状态是否标注、标注是否恰当;
四查反应条件是否标明。
质量守恒定律
化学式
4.化学反应基本类型
反应类型 概念 表达式 特点
化合反应 由两种或两种以上 物质生成另一种物质的反应 A+B+… ===C 多变一
分解反应 由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应 C===A+B+… 一变多
置换反应 由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的反应 A+BC===B+AC 一换一
复分解反应 由两种化合物互相交换成分,生成另外两种化合物的反应 AB+CD===AD+CB 两交换,
价不变
特别提醒
1.复分解反应发生的条件是生成物中有沉淀或气体或水;
2.复分解反应中的酸与碱作用生成盐和水的反应又称中和反应,但中和反应不属于基本反应类型。
知识点3据化学方程式的计算
1.依据:质量守恒定律
2.计算步骤
(1)设:根据题意设未知量
(2)写:写出反应的化学方程式
(3)找:找出已知量、未知量的比例关系
(4)列:列出比例式
(5)求:求出未知数
(6)答:简明地写出答案
特别提醒
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。
思考辨析
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。( )
4.某物质在氧气中燃烧生成水和二氧化碳,则该物质中一定含有碳、氢、氧元素。( )
×
√
×
√
考点1微观反应示意图
典题　(2025·青海中考)使用催化剂对汽车尾气中的NO和CO进行无害化处理的微观示意图如图,下列说法正确的是( )
A.参与反应的甲、乙分子个数比为1∶2
B.反应后催化剂质量减少
C.甲物质的化学式为CO
D.反应前后原子种类不变
拓展 判断下列说法是否正确。
E.该反应的基本反应类型属于置换反应( )
F.该反应中C、N元素的化合价改变( )
G.图中属于单质的是N2,属于氧化物的是CO、NO、CO2 ( )
考点研析 突破
D
×
√
√
考点2质量守恒定律及其应用
有关质量守恒定律的解题步骤
第1步:根据质量守恒,计算未知物的质量。
第2步:分析表格数据变化,判断反应物和生成物。
反应后质量增加——生成物;
反应后质量减少——反应物;
质量不变——可能是催化剂或杂质。
第3步:确定表达式。根据反应物、生成物的种类特点确定反应类型。
第4步:回答相关问题。根据反应物减少的质量之比确定反应物的质量比;根据生成物增加的质量之比确定生成物的质量比。
典题　(2025·龙东中考)密闭容器内有甲、乙、丙、丁四种物质,在一定条件下发生化学反应,测得反应前后有关数据如下:
物质 甲 乙 丙 丁
反应前的质量/g 30 8 2 9
反应后的质量/g 待测 26 2 7
下列有关此反应的说法正确的是( )
A.表中待测数值是16
B.物质乙一定是单质
C.物质丙一定是该反应的催化剂
D.反应中甲与丁变化的质量之比为8∶1
D
变式 (2025·安徽中考)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.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
A
考点3化学方程式
化学方程式书写的常见错误
1.写错物质的化学式;
2.臆造事实上不存在的化学反应,如对复分解反应发生的条件理解不透彻,写出一些不能进行的反应;
3.化学方程式没配平;
4.错标或遗漏“↑”或“↓”;
5.错写或漏写反应条件。
典题　(2025 济宁模拟)下列化学方程式及基本反应类型正确的是( )
A.铁在氧气中燃烧　3Fe+2O2 Fe3O4　氧化反应
B.铁与稀盐酸反应　2Fe+6HCl === 2FeCl3+3H2↑　置换反应
C.氢氧化钠变质　2NaOH+CO2 === Na2CO3+H2O　复分解反应
D.盐酸除铁锈　Fe2O3+6HCl===2FeCl3+3H2O　复分解反应
D
变式 (2024·天津中考改编)写出下列反应的化学方程式并注明基本反应类型。
(1)一氧化碳在空气中燃烧:___________________,______反应。
(2)高锰酸钾在加热条件下分解:________________________________,______反应。
(3)硫酸铜溶液与氯化钡溶液反应:______________________________,________反应。
2CO+O2 2CO2
化合
2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑
分解
CuSO4+BaCl2===BaSO4↓+CuCl2
复分解
考点4根据化学方程式的计算
根据化学方程式的计算模型
其中nA、nB、nC、nD代表化学计量数,MA、MB、MC、MD代表物质A、B、C、D的相对分子质量,mA、mB、mC、mD代表物质A、B、C、D的质量。
典题　(2025·甘肃中考)“金粉”(Cu-Zn合金)是一种金属颜料,可用于文物修复。某化学兴趣小组为测定“金粉”中铜的含量,进行了如图所示的实验。请根据图示数据计算:
(1)生成氢气的质量为______。
(2)该“金粉”中铜的质量分数(写出计算过程)。
0.2 g
解:设该“金粉”中锌的质量为。
Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑
65 2
x 0.2 g
=　x=6.5 g
则该“金粉”中铜的质量分数为×100%=74%。
答:该“金粉”中铜的质量分数为74%。
(3)所用稀硫酸中溶质的质量分数(写出计算过程)。
解:设所用稀硫酸中溶质的质量分数为y。
Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑
98 2
100 g×y 0.2 g
=　y=9.8%
答:所用稀硫酸中溶质的质量分数为9.8%。
本课结束

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