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1、1 第五单元化学方程式课题 1 质量守恒定律【培优训练题】1 （黑龙江初赛）1.6 g 某物质在氧气中完全燃烧生成4.4 g 二氧化碳和3.6 g 水，关于该物质的组成有下列推断：一定含有C、H；一定不含O；可能含O；一定含O；分子中 C、 H 的原子个数比为1 2； 分子中C、 H 的原子个数比为14。 其中正确的是 ( ) ABCD2 （全国复赛）在一个密闭的钢筒内有甲、乙、丙、丁 四种物质，在电火花作用下，发生充分反应，测得反应 前后各物质的质量如右表所示。已知甲的相对分子质量 为丁的 2 倍，则该反应的化学方程式中甲与丁的化学计 量数之比为（）A12 B11 C21 D23 3 （全国
2、初赛）在“绿色化学工艺”中，最好是反应物中原子全部转化为欲制得的产物，即 原子的利用率为100。在用C3H4（丙炔）合成C5H8O2（2-甲基丙烯酸甲酯）的过程中，欲使原子的利用率达到最高，在催化剂作用下还需要其他的反应物是（）ACO2和 CH3OH BCO2和 H2O CH2和 CO DCH3OH 和 H2【情景创新题】4 （原创题） 1673 年，英国化学家波义耳做了一个有名的实验，他将金属放在密闭容器里煅烧， 煅烧后他立即打开容器盖进行称量，结果发现反应后的固体质量增加了，由于波义耳在该实验中称量方法上的原因，导致他错过了发现质量守恒定律的机会。拉瓦锡做的是糖发酵生成酒精的实验。这是一个
3、复杂的生化反应。他把100 磅糖、 400磅水和含有7 磅水的酵母溶液混合，使其充分发酵， 发酵后定量测定的结果是放出的气体中含有二氧化碳35 磅、水蒸气14 磅，余下 460 磅的液体中含水、酒精、醋酸、糖和酵母。此外，拉瓦锡还做了许多化学实验证明物质不灭，并在他的名著化学概要中指出：“ 无论是人工还是自然作用都没有创造出新东西，物质在每一个化学变化前的数量，等于反应后的数量， 这可以算是一个公理。” 虽然拉瓦锡所处时代的实验工具和技术不能得到精确的实验数据， 但在实验误差允许范围之内，科学家们一致承认了这一定律。后来，科学家们根据质能关系公式计算及实验结果证明，质量守恒定律是完全正确的。请
4、根据上述资料回答下列问题：（1）早在 17 世纪，质量守恒定律被发现之前，英国化学家波义耳就曾做过一个实验，他在 密闭的容器中燃烧某金属时，得到了金属灰， 然后称量该金属灰的质量，发现比原来金属的 质量增加了。 试解释金属灰比原金属质量增加的原因。 由于波义耳称量方法上的原因，他错过了发现质量守恒定律的机会，请你改进他的称量方 法以验证质量守恒定律：。（2）某同学按下图装置对质量守恒定律进行实验探究，结果观察到反应后天平不平衡，由此得出这个化学反应不遵守质量守恒定律的结论。这个结论是否正确?为什么 ? （3）拉瓦锡之所以成为质量守恒定律的真正发现者，应该归功于拉瓦锡具有怎样的科学精神？甲乙丙丁
5、反应前质量/ g 64 10 1 25 反应后质量/ g 54 37 9 2 参考答案1A 解析： 4.4 g CO2中含碳元素质量为4.4 g 12 44 100%=1.2 g； 3.6 g H2O 中含氢元素质量为 3.6 g 2 18 100%=0.4 g，因 1.2 g+0.4 g=1.6 g，所以该物质中不含氧元素；分子中碳、氢原子个数比为：1.2 120.4 1=1 4。2C 解析：反应后质量增加的物质是生成物，反应后质量减少的物质是反应物。反应后，乙物质质量增加54 g-10 g=44 g； 丙物质质量增加37 g-1 g=36 g ； 丁物质质量减少质量为25 g- 9 g=1
6、6 g；进而推知甲物质应该是反应物，其质量减少44 g+36 g-16 g=64 g 。设丁物质相对分子质量为w，则甲物质相对分子质量为2w，若该反应的化学方程式为：x 甲+ y 丁= z乙+ k 丙2wx wy64 g 16 g 2wx wy=64 g16 g解得 xy=21 3 C 解析：根据质量守恒定律化学反应前后原子种类和个数不变解题。由 C3H4C5H8O2这一过程还差2 个 C，4 个 H，2 个 O，故参加反应另一种（或一些）反应物中应具备2 个C，4 个 H，2 个 O；再根据化学反应计量数，可将另一种（或一些）反应物扩大倍数，如选项 C 各反应物扩大2 倍。4 （ 1）生成的
7、金属灰是该金属的金属氧化物，所以金属灰的质量比原金属的质量增加了分别称量反应前后密闭容器的质量（2）不正确。该反应是在敞口容器中进行的，反应生成的二氧化碳气体逸出，使反应后天平不平衡。（3）大胆质疑、尊重实验事实、勇于探索、敢于创新等合理答案。解析： 问题（1）煅烧某金属时， 该金属与密闭容器中氧气发生化合反应，生成金属氧化物，生成的固体质量是金属氧化物，其质量等于参加反应的金属质量与氧气的质量之和。波义尔煅烧完毕后，打开容器盖进行称量，这样会导致外界空气进入容器内，使总质量偏大， 因此凡是有气体参加或生成的反应，称量反应前后质量时必须在密闭容器中进行。问题（2）任何化学反应都遵守质量守恒定律
8、，只是该反应有气体CO2生成，且反应是在敞口的容器中进行的，导致生成气体逸散到空气中，进而导致天平失去了平衡。问题（3）拉瓦锡最大的特点是能够把别人完成的实验接过来，用定量实验来补充、加强，对旧理论的缺陷，他常常能敏锐地观察到并通过严格的、合乎逻辑的步骤，提出更合理的解释。3 课题 2 如何正确书写化学方程式【培优训练题】1.（山东初赛）将 25 g 甲物质与5 g 乙物质发生反应，所得混合物中含有10 g 甲、 11 g 丙，还有另一种物质丁。若甲、乙、丙、丁的相对分子质量分别为30、20、 44、18，化学式分别表示为 A、B、C、D，则下列化学方程式中正确的是（）AA + B = C +
9、 D BA + 2B = 2C + D C2A + B = 2C + D D2A + B = C + 2D 2 （泉州市竞赛题） （1）化学上制取高纯硅的方法如下：用碳在高温下还原二氧化硅，可制得含有少量杂质的硅，同时有CO 生成；将这种含杂质的硅在高温下与氯气（Cl2）反应生成四氯化硅；四氯化硅经提纯后，在高温下与氢气反应，就可以得到高纯度的硅，同时生成HCl 。以上各步反应的化学方程式分别为：、。（2）含有高价态的化合物，通常具有氧化性，如在氯化铁溶液中，氯化铁能将单质铜氧化成氯化铜，自身被还原成氯化亚铁。该反应的化学方程式可表示为_。3 （江西省初赛题）镁在空气中燃烧生成氧化镁和氮化镁（
10、其中氮为-3 价） ，氮化镁与水反应生成氢氧化镁和氨气。（1）写出镁与空气中氮气化合成氮化镁的方程式。（2）写出氮化镁与水反应的化学方程式。（3）已知氮化镁是一种黄绿色的固体。根据镁在空气中燃烧的实验现象，可知在这样的条件下，镁更易与空气中的化合，理由是。【情景创新题】4 （原创题） 火柴是一种取火工具，它利用某些物质的剧烈氧化还原反应，产生高温而发火燃烧的。火柴的组成，是由火柴头和火柴梗两部分。中国很早就出现了火柴，南北朝时期，将硫黄沾在小木棒上，借助于火种或火刀火石，能很方便地把阴火引发为阳火，这可视为最原始的火柴。 1845 年，化学家施勒特尔发明了安全火柴，采用红磷作为火柴头。19 世
11、纪末，发现利用白磷做火柴的工厂工人，易罹患一种磷毒性颌疽症的疾病，1898 年，法国政府火柴专卖公司提出了三硫化二磷用于火柴制作的专利后，白磷火柴被视为一种违法的产品。1830 年，法国的索利亚和德国的坎默洛对火柴进行了革新，用红磷、硫磺和氯酸钾混合原料制成现代的火柴。二十世纪初，现代火柴传入中国，被称为洋火、番火等。火柴头中主要含有氯酸钾、二氧化锰、硫黄等化学物质，火柴盒的侧面涂有红磷、三硫化二锑（Sb2S3）和玻璃粉等。当火柴头划过涂有药粉的火柴盒侧面，因摩擦发热。试回答有关问题：（1）首先着火的物质是，火柴划燃后时会产生白烟， 白烟的主要成分的化学式为；反应的化学方程式是，反应的基本类型
12、是。（2）由此引发的化学反应有（用化学方程式表示）：；（ Sb2S3燃烧生成Sb2O5和 SO2）；。火柴头火柴梗火柴盒侧面牌火柴4 参考答案1D 解析：根据质量守恒定律生成丁物质的质量为：15 g+5 g-11 g=9 g ，若该反应的化学方程式为：xA + yB= zC + kD 30x20y44z18k15 g 5 g 11 g 9 g 解得2x=4y=4z=2k，推知它们最小公倍数为4，则有 x=2，y=1，z=1，k=2，故选项D 正确。2 （ 1） 2C+SiO2=高温 Si+2CO Si + 2Cl2=高温 SiCl4 2H2 + SiCl4=高温 Si + 4HCl （2） 2
13、FeCl3+Cu=CuCl2+2FeCl2解析：问题（ 2）文字信息具有一定的迷惑性，但只要我们抓住“氯化铁能将单质铜氧化成氯化铜，自身被还原成氯化亚铁”这句话进行提取如下信息：反应物是氯化铁（FeCl3）和铜；生成物是氯化铜（CuCl2）和氯化亚铁（FeCl2） ；反应条件是常温。3 （ 1）3Mg + N2=点燃 Mg3N2（2）Mg3N2 6H2O=3Mg(OH)2 2NH3 （3）O2生成物基本上是白色的，说明产物中MgO 较多，而Mg3N2较少解析：空气主要是由氮气和氧气组成的，由“镁在空气中燃烧生成氧化镁和氮化镁”可知，镁既能与氧气反应生成白色氧化镁，又能与氮气反应生成黄绿色氮化镁
14、。镁在空气中燃烧生成白色固体这一实验现象可知，镁更易与空气中的氧气化合。4.（1）红磷P2O54P +5O2=点燃 2P2O5化合反应（2） 2KClO3=MnO22KCl+3O2 2Sb2S3 + 11O2=点燃 2Sb2O5 + 6SO2 S +O2=点燃 SO2解析： 由题给信息可知，当火柴头在火柴盒侧面摩擦时，产生大量热（火柴盒侧面的玻璃粉起到增大摩擦作用） ，又因红磷的着火点（大约250左右）相对其他物质来说比较低，故而摩擦产生的热量先将红磷引燃，红磷与氧气发生剧烈的氧化反应，产生白烟是生成的五氧化二磷固体小颗粒；红磷燃烧放出的热量达到氯酸钾的分解温度，氯酸钾在二氧化锰催化作用下分解
15、产生氧气和氯化钾；生成的氧气又与三硫化二锑作用生成Sb2O5和 SO2；再联系实际划火柴时总会闻到一股刺激性气味，结合火柴头的成分可知，硫黄与氧气反应生成了刺激性气味气体二氧化硫。问题（2）中三硫化二锑燃烧的方程式书写是难点，一般采用“奇偶配平法”或“设1 法”， 这里说说“奇偶配平法”先找短线两侧同种原子出现次数最多的原子，且有奇有偶的，将最大的奇数配成偶数，该反应中氧原子出现次数最多共3 次，最大奇数是 Sb2O5中氧为 5，先在 Sb2O5前配上化学计量数2，然后在Sb2S3前配上化学计量数2，将 Sb 原子配平，在SO2前配上化学计量数6，将 S原子配平，最后用观察法配平O 原子，并注
16、明条件。5 课题 3 利用化学方程式的简单计算【培优训练题】1.（广东初赛）为解决水中氧气不足的问题，某同学发现养鱼师傅通常向鱼池中撒一种微黄色的固体，这种固体的主要成分是过氧化钙（CaO2），是为了解决鱼塘中氧气不足的问题。他回家后查阅资料得知：CaO2与 Na2O2都属于过氧化物，过氧化钠与水反应的化学方程式是： 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2 ，且 CaO2与 Na2O2的化学性质非常相似。（1）写出 CaO2与 H2O 反应的化学方程式。（2） 现称取 20 g 样品加入到足量的水中，结果生成3.2 g O2（样品中其他成分与水不反应）。请计算该样品中CaO2的质量分数。2.（齐齐哈尔竞赛题）已知相对原子质量：Li 为 6.9；Na 为 23；K 为 39；Rb 为 8
