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1 / 15 文档可自由编辑打印内容提要：内容提要： 知识结构质量守恒定律的内涵和外延 质量守恒定律 应用质量守恒定律的基础计算 化学方程式、书写原则、意义 化学方程式 教材中需掌握的化学方程式 已知一种反应物（或生成物）的质量求生成物（或反应物）的质量的计算 根据化学方程式的计算 关于实验室制氧气反应的计算 字母形式的化学方程式的计算 学习指导 质量守恒定律中的三个守恒的应用 比较并计算关于实验室制氧气反应的三道计算题 一道中考题的多种解题途径典型例题拓展趣谈 质量守恒定律是怎样被发现的正确理解与使用反应条件一种化学方程式的配平方法- 分数系数过渡法练习与解析 本讲正文： 质量守恒定律的内涵和外延一.质量守恒定律的内容 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,这个规律就叫做质量守恒定律。二质量守恒定律的内涵1.质量守恒定律的适用范围是化学变化,既化学反应。 2.这条定律是从宏观角度阐述物质发生化学变化时量的规律，任何化学变化都遵循质量守恒定律。 3.参加反应的各物质的质量总和是指完全参加化学反应的各反应物的质量和,没反应完的物质质量不包括在内。 4反应后生成的各物质的质量总和是指所有生成的各物质的质量和,无论是生成的固体、液体、气体。三.质量守恒定律的微观解释 化学反应的过程,就是原子重新组合的过程.原子重新组合过程中必然存在着三个不变:2 / 15 文档可自由编辑打印原子种类没有改变、原子个数没有增减、原子质量也没有变化 所以,化学反应前后各物质的质量总和必然相等，这是质量守恒定律的基点。四质量守恒定律的外延 化学反应时，反应物中都含有何种元素，生成物中也一定含有何种元素。反应物中某种元素的质量，一定等于生成物中该种元素的质量。化 学 方 程 式一.什么是化学方程式 用化学式来表示化学反应的式子,叫做化学方程式。 说明:1.化学方程式是一种重要的化学用语。 2.只有客观存在的化学反应才能用化学方程式表示,不能臆造不存在的化学反应的方程式。二.化学方程式的书写原则 红磷在空气中燃烧的化学方程式为: 4P +5O2 2P2O5 氯酸钾与二氧化锰共热制氧气的化学方程式为: 2KClO3 2KCl + O2氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液反应的化学方程式为: 2NaOH + CuSO4 Na2SO4+ Cu(OH)2 正确的化学方程式应该是: 左边反应物,右边是生成。写出化学式,别忘要配平。 中间联等号,条件必记清。生成气沉淀,箭号来表明。 注：如果没有气体参加,则生成的气体物质的化学式后要注明;如果反应在溶液中进行,反应前的物质均为可溶物,生成的不溶性物质的化学式后要注明。三.化学方程式的意义： 化学方程式表示质变与量变两方面的意义 化学方程式 4P +5O2 2P2O5 表示的意义是: (质变) 磷与氧气在点燃的条件下生成五氧化二磷;(量变) 每 124 份质量的磷和 160 份质量的氧气化合,生成 284 份质量的五氧化二磷。初中化学八年级化学方程式总汇八年级课本中要求同学们掌握的化学方程式不是很多，一般学习过的物质化学性质，气体制备等化学反应，要求同学能熟练写出其正确的化学方程式。现将它们从几个方面整理如下供查阅。第四章前的化学方程式 从课本学习顺序查阅 第五章的化学方程式 第六章的化学方程式 第七章的化学方程式 化合反应化学方程式 从基本反应类型查阅 分解反应方程式 3 / 15 文档可自由编辑打印置换反应化学方程式第四章 前 的 化 学 方 程1.碳在氧气中充分燃烧 C + O2 CO22.硫在氧气中燃烧 S + O2 SO23.红磷在氧气中燃烧 4P +5O2 2P2O54.铁丝在纯氧中燃烧 3Fe + 2O2 Fe3O45.镁带在氧气中燃烧 2Mg + O2 2MgO 6.碱式碳酸铜的分解Cu2(OH)2CO3 2CuO + H2O + CO2 7.氯酸钾与二氧化锰共热 2KClO3 2KCl + 3O28.高锰酸钾制氧气 2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O29.氧化汞的分解2HgO 2Hg + O210.硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液反应 CuSO4 + 2NaOH = Na2SO4 + Cu(OH)2 第五章的化学方程式1.水电解 2H2O 2H2 + O22.氢气在氧气中燃烧2H2 + O2 2H2O 3.氢气还原氧化铜CuO + H2 Cu + H2O 4.锌粒与稀硫酸反应Zn + H2SO4 (稀) ZnSO4 + H25.镁与稀硫酸反应Mg + H2SO4（稀） MgSO4 + H26.铝与稀硫酸反应 （扩展） 2Al + 3H2SO4（稀） Al2(SO4 )3 +3 H27.铁与稀硫酸反应Fe + H2SO4（稀） FeSO4 + H24 / 15 文档可自由编辑打印8. 锌与盐酸反应Zn + 2HCl ZnCl2 + H29. 镁与盐酸反应Mg + 2HCl MgCl2 + H210. 铁与盐酸反应Fe + 2HCl FeCl2 + H211.铝与盐酸反应 （扩展） 2Al + 6HCl 2AlCl3 + 3H2第六章的化学方程式1.氢气在氯气中燃烧 H2 + Cl2 2HCl2.钠在氯气中燃烧2Na + Cl2 2NaCl第七章的化学方程式1.碳在氧气中充分燃烧C + O2 CO22.碳在空气中不充分燃烧2C + O2 2CO3.碳还原氧化铜 C CuO Cu + CO2 4.碳还原氧化铁3C + 2Fe2O3 4Fe + 3CO25.碳还原二氧化碳 C CO2 2CO 6.二氧化碳与水的反应CO2 H2O H2CO37.碳酸分解H2CO3 H2O CO2 8.二氧化碳与澄清的石灰水的反应Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 + H2O9.实验室制二氧化碳的反应CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2 10.碳酸钠与盐酸反应Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + H2O + CO2 11.碳酸钠与硫酸反应 （扩展）Na2CO3 + H2SO4 = Na2SO4 + H2O + CO2 12.碳酸钾与盐酸反应K2CO3 + 2HCl = 2KCl + H2O + CO2 13碳酸钾与稀硫酸反应 （扩展）K2CO3 + H2SO4 = K2SO4 + H2O +CO2 14工业上煅烧石灰石5 / 15 文档可自由编辑打印 CaCO3 CaO + CO215.一氧化碳燃烧2CO + O2 2CO216.一氧化碳还原氧化铜CuO + CO Cu + CO217.一氧化碳还原氧化铁Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2 化 合 反 应1.碳在氧气中充分燃烧C + O2 CO22.碳在空气中不充分燃烧2C + O2 2CO3.硫在氧气中燃烧 S + O2 SO24.红磷在氧气中燃烧 4P +5O2 2P2O55.铁丝在纯氧中燃烧 3Fe + 2O2 Fe3O46.镁带在氧气中燃烧 2Mg + O2 2MgO7.氢气在氧气中燃烧2H2 + O2 2H2O 8.氢气在氯气中燃烧 H2 + Cl2 2HCl9.钠在氯气中燃烧2Na + Cl2 2NaCl10.一氧化碳燃烧2CO + O2 2CO211.铜与氧气的反应2Cu + O2 2CuO12.碳还原二氧化碳 C CO2 2CO 13.二氧化碳与水的反应CO2 H2O H2CO3分 解 反 应1.碱式碳酸铜的分解Cu2(OH)2CO3 2CuO + H2O + CO22.氯酸钾与二氧化锰共热6 / 15 文档可自由编辑打印 2KClO3 2KCl + 3O23.高锰酸钾制氧气 2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O24.氧化汞的分解2HgO 2Hg + O25.水电解 2H2O 2H2 + O26.碳酸分解H2CO3 H2O CO2 7工业上煅烧石灰石 CaCO3 CaO + CO2置 换 反 应.锌粒与稀硫酸反应Zn + H2SO4 (稀) ZnSO4 + H2.镁与稀硫酸反应Mg + H2SO4（稀） MgSO4 + H2.铝与稀硫酸反应 （扩展） 2Al + 3H2SO4（稀） Al2(SO4 )3 +3 H2.铁与稀硫酸反应Fe + H2SO4（稀） FeSO4 + H2. 锌与盐酸反应Zn + 2HCl ZnCl2 + H2. 镁与盐酸反应Mg + 2HCl MgCl2 + H2. 铁与盐酸反应Fe + 2HCl FeCl2 + H2.铝与盐酸反应 （扩展） 2Al + 6HCl 2AlCl3 + 3H2.氢气还原氧化铜CuO + H2 Cu + H2O 0.碳还原氧化铜 C CuO Cu + CO2 11.碳还原氧化铁3C + 2Fe2O3 4Fe + 3CO2 根据化学方程式的计算 一般有关化学反应中的计算,均需根据化学方程式来进行分析与计算。因为化学方程式科学地表示了反应物之间、生成物之间以及反应物和生成物之间的质量关系。根据化学方7 / 15 文档可自由编辑打印程式的计算广泛地应用在工农业生产和科学实验中。 现阶段根据化学方程式的计算类型一般可分:一. 已知一种反应物（或生成物）的质量求生成物（或反应物）的质量的计算 例题 练习题二关于实验室制氧气反应的计算 例题 练习题 三字母形式的化学方程式的计算 例题 练习题四. 运用元素质量守恒进行化学反应中的计算 例题 练习题 学 习 指 导质量守恒定律中的三个守恒的应用（1）化学反应前后各元素的原子个数守恒 例如：在化学反应 2X2 3Y2 2R 中，若用 X、Y 表示 R 的化学式，其中正确的是（ ）（A）XY （B）X2Y3 （C） XY3 （D）X3Y2解析：该反应表示每两个 X2分子和三个 Y2分子能生成两个 R 分子，反应前每两个X2分子含 4 个 X 原子，3 个 Y2分子含 6 个 Y 原子，则反应后两个 R 中也必须含 4 个X 原子和 6 个 Y 原子，所以 R 的化学式是 X2Y3。（2）化学反应前后各元素的质量守恒例如：一定量的碱式碳酸铜加热完全反应后，能生成氧化铜 16 克，则原碱式碳酸铜的质量是多少？解析：反应前后碱式碳酸铜中铜元素的质量等于生成的氧化铜中铜元素的质量。若设碱式碳酸铜质量为 X，则 16gX，解 X222g8064222128（3）化学反应前后各物质的质量总和守恒 例如：336 克铁丝在纯氧中燃烧后可生成黑色固体 464 克，则反应过程中消耗氧气的质量是多少？解析：黑色固体是 Fe3O4,其质量等于反应前铁与氧气的质量和，所以，反应中参加反应的氧气的质量为 4.64g 3.36g 1.28g比较并计算下列关于实验室制氧气反应的三道计算题 (1)现有 12.25g 氯酸钾与 4.25g 二氧化锰的混合物,充分加热后,当剩余固体中氯化钾为7.45g 时,反应生成的氧气的质量为_g (2)现有 4.9g 氯酸钾与 2.1g 二氧化锰的混合物,充分加热后,当试管内的固体剩余物为5.08g 时,反应生成的氧气的质量为_g (3)将 2.5g 氯酸钾与 0.5g 二氧化锰的混合后加热,若生成 1.49g 的氯化钾时,反应生成的氧气的质量为_g 解析:(1)此题用质量守恒定律进行计算 此反应的反应物是氯酸钾,生成物是氯化钾和氧气,充分反应生成氧气的质量应是氯酸钾与氯化钾的差: 12.25g-7.45g=4.8g (2)此题用质量守恒定律进行计算 一种分析方法是:反应后剩余固体的质量 5.08g 小于 4.9g 与 2.1g 的和, 少的质8 / 15 文档可自由编辑打印量即为氧气的质量 答案是:4.9g+2.1g-5.08g=1.92g 另一种分析方法是:反应后剩余的固体是氯化钾与二氧化锰,其中二氧化锰的质量仍为 2.1g,所以氯化钾的质量为 5.08g-2.1g,反应生成的氧气的质量应是氯酸钾与氯化钾的差 答案是:4.9g-(5.08g-2.1g)=1.92g (3)此题不能用质量守恒定律直接计算,因为从题目不能分析出氯酸钾是否完全反应了 这道题所求氧气的质量只能从该反应的化学方程式质量比进行计算: 设生成氧气的质量为 X 2KClO3 2KCl + 3O2 149 96 1.49g X 149:1.49g=96:X X=0.96g答案是:生成氧气质量为 0.96g 一道中考题的多种解题途径2000 年天津市的一道中考试题为：某有机物在氧气中完全燃烧,生成二氧化碳和水的质量比是 22:9,则该有机物可能是( ) (A) C6H12O6 (B) C3H6 (C) C2H2 (D) C2H5OH解析：这道题的答案是（A）和（B） 。第一种解题思路是根据质量守恒定律的延伸，即反应物中所含的元素种类与生成物中所含的元素种类一定相同，且各元素的质量在反应前后不会改变。该问题定性地分析，有机物中一定含碳、氢两种元素。定量地分析有机物中碳元素的质量一定等于生成的二氧化碳中碳元素的质量；氢元素的质量一定等于生成的水中氢元素的质量。即生成物中碳元素与氢元素的质量比就是该有机物中碳与氢的质量比。有机物中碳元素与氢元素的质量比为：（22）（9） 6 14412182选择结果的途径 1 是：计算四个选项中各物质中碳元素与氢元素的质量比，只有（A）和（B）选项符合，故为答案。选择结果的途径 2 是：计算当碳元素与氢元素质量比为 61 时，碳原子和氢原子的个数比， 12，即物质分子中碳原子与氢原子个数比为 12 的物质，也只12611是（A）和（B）选项符合。第二种解题思路是根据质量守恒定律与化学方程式的配平，即生成物分子中碳原子与氢原子的个数比一定等于该有机物中碳原子与氢原子的个数比。 （注：该题无法将此化学方程式完整配平）设有机物的化学式为 R，则R O2 XCO2 YH2O 44X 18Y229可求得 XY 11，则生成二氧化碳分子与水分子个数和比为 11 时，其中碳原子与氢原子个数比为 12。即 R 物质是一种分子中碳原子与氢原子个数比为12 的物质，选项（A）和（B）均符合题意。9 / 15 文档可自由编辑打印典 型 例 题例题一已知一种反应物（或生成物）的质量求生成物（或反应物）的质量的计算 制取五氧化二磷 71g，参加反应的氧气在标准状况下的体积是多少？相当于多少升空气中所含的氧气？（氧气在标准状况下的密度是 1429gL） 解析；该题可以根据化学方程式的质量比进行计算；且注意代入化学方程式计算的质量必须是参加反应的纯物质的量。另外注意化学计算中设未知数与计算过程始终带单位的规范要求。 解：设参加反应的氧气质量为 X。 4P + 5O2 2P2O5 160 284 X 71g 160 ： X 284 ： 71g X 40g 氧气体积是： 40g1429gL 28L 其相当于的空气体积是：28L21133L 答：参加反应的氧气为 28L。 相当于 133L 空气中的氧气。例题二 （字母形式的化学方程式计算类型）对于的化学反应，若物质的相对分子质量为 24，物质的相对分子质量为 32，则物质的相对分子质量为。若物质的相对分子质量为 24，物质的相对分子质量为 32；若需生成物质 50g，需有g物质参加反应。将 3g物质与适量的物质完全反应能生成g物质；若物质的相对分子质量为32，则物质的相对分子质量为。解析：这类计算过程中特别要注意的是，将已知数据代入计算时，什么意义的数据与化学方程式中物质化学式的化学计量数有关联，什么意义的数据与化学计量数无关联。题中物质的相对分子质量是一种相对质量，其对应的是物质粒子的质量，所以计计算必与粒子个数有关。即：（22432）240物质的相对分子质量是 40。2 题按一般化学方程式的计算，用题的方法计算出物质的相对分子质量后，用物质与物质的相对质量比等于实际物质的质量比的方法可计算出需有 30g物质参加反应。需注意到的是g 代入计算时该数值不与系数发生关系。想想为什么？3 题需先应用质量守恒定律计算出参加反应的物质的质量为：5g3g2g。代入化学方程式计算： g g 解40。注意 2g 与 5g 代入时不与系数发生关系,但求相对分子质量时，必与化学计量数 2 发生关系。这类计算代入的数据为相对质量（相对原子质量或相对分子质量）时，其数值一定与粒子个数有关，所以必须注意与化学方程式中的对应化学计量数有关联；若代入的数据是实际质量或质量比时，其只与宏观物质对应，与化学方程式中的化学计量数无关联。即：10 / 15 文档可自由编辑打印实际质量直接代，相对质量做乘法。左右相加减，上下列比例。填满一行数，定能求结果。例题三 （运用元素质量守恒进行化学反应中的计算）请分析下列几题的异同点1某纯净物在氧气中完全燃烧后生成二氧化碳和水,则关于该物质组成判断中,正确的是( ) （A） 一定含有碳、氢、氧三种元素 （B）一定只含有碳、氢元素（C）一含有碳、氢元素,可能含有氧元素 （D）无法判断 2.有 46g 某化合物在空气中完全燃烧,能生成 88g 二氧化碳和 54g 水,则该化合物的组成为( ) （A） 只含有碳、氢元素 （B） 含有碳、氢、氧三种元素（B） 肯定含有碳、氢元素,可能含有氧元素 （D） 该物质中含氧元素 16g3将 28g 某物质在氧气中充分燃烧生成 8.8g 二氧化碳和 3.6g 水,据此可判断该物质的组成中（ ） (A)只含有碳、氢两种元素 (B)可能含有氧元素 (C)一定含有氧元素 (C)一定含碳、氢、氧三种元素4.一定质量的某有机物在空气中完全燃烧时,生成水和二氧化碳的质量比为 9 ：22,则该有机物可能是( ) (A) CH4 (B) C3H6 (C) C6H12O6 (D) C2H5OH 解析：1 题 C 2 题 B D 3 题 A 4 题 B C此四道题都是根据化学反应前后元素种类不会发生改变和反应前后各元素的质量守恒进行分析才能得出结论的习题。某物质在氧气中燃烧后生成水和二氧化碳是多种有机物质的性质，此题如果只定性定性地进行分析，则该物质中一定含碳、氢两种元素，这是生成水中的氢元素与二氧化碳中碳元素的来源；该物质中也许含有氧元素，也许不含氧元素，因为水与二氧化碳中的氧元素来源可以是反应物之一氧气。这种问题如果进行定量地分析，则从生成的水中氢元素的质量与二氧化碳中碳元素的质量的和与该可燃性物质质量相比较，即可得到是否含氧元素的确切结论。例题四.（关于实验室制氧气反应的计算类型）用 17.25g 氯酸钾和 2.75g 二氧化锰的混合物加热一段时间,当固体残余物的质量为15.2g 时,有多少克氯酸钾分解了? 剩余固体中有何物质,各多少克?解析：该题目中的氯酸钾在加热一段时间后并没有反应完， 故题目问有多少克氯酸钾分解了。剩余固体中除了有生成的氯化钾和催化剂二氧化锰外，还有没反应完的氯酸钾。题中已知的三个数据均无代入化学方程式计算的资格（因为均不是某参加反应或生成的纯物质的质量） ，但根据质量守恒定律，氯酸钾与二氧化锰的质量和应等于剩余固体与生成氧气的质量和，则生成氧气的质量是解题突破口。解：（1）反应中生成氧气质量为： 17.25g + 2.75g 15.2g = 4.8g（2）设反应的氯酸钾质量为 X。 2KClO3 2KCl + 3O2 245 9611 / 15 文档可自由编辑打印 X 4.8g245：X 96 ： 4.8gX 12.25g（3）剩余固体中氯酸钾的质量： 17.25g12.25g5g 剩余固体中二氧化锰质量仍为：2.75g 剩余固体中氯化钾的质量： 15.2g2.75g5g7.45 g （或： 12.25 g4.8 g7.45 g） （或从化学方程式的质量比计算出 7.45 g） 答：分解的氯酸钾质量为 1225g。剩余固体中有氯酸钾、二氧化锰、氯化钾，分别为 5g、275g、745g。练习与解析 练习与分析答案质量守恒定律基础练习1将 124g 白磷置于盛有 16g 氧气的容器中，恰好完全反应，生成五氧化二磷的质量为g。2将 31g 白磷置于一;盛有氧气的容器中，白磷完全燃烧，生成五氧化二磷 71g，则反应消耗氧气的质量为g。3将 124g 白磷置于盛有 20g 氧气的容器中，白磷完全燃烧，生成 284g 五氧化二磷，则参加反应的氧气的质量为g。4将 04g 白磷置于盛有 04g 氧气的集气瓶中，完全反应后剩余白磷 009g，则生成的五氧化二磷的质量为g。已知一种反应物（或生成物）的质量求生成物（或反应物）的质量的计算 5将 84g 铁丝在氧气中燃烧，能生成四氧化三铁多少克？反应消耗氧气多少克？字母形式的化学方程式计算类型题 6.某反应 2A+B=2C 中,当有 32gB 完全参加反应并有 160gC 生成时,参加反应的 A 的质量是( ) (A) 24g (B) 94g (C) 128g (D) 48g 7.在 3A + B = 2C + D 的化学反应中,12gA 与 3gB 恰好完全反应,生成 C 和 D 的质量比为2:3,当有 8gB 参加反应时,生成的 D 的质量是( ) (A) 16g (B) 24g (C) 28g (D) 25g 8.在 2A+B=2C 的反应中,若 A 物质的相对分子质量是 64,B 物质的相对分子质量是 32;则C物质的相对分子质量是( ) (A) 80g (B) 80 (C) 96g (D) 96 9.在 2A+B=2C 的反应中,若 96gB 物质完全参加反应可生成 240gC 物质;若 B 物质的相对分子质量为 32,计算 A 物质的相对分子质量是( ) (A) 72 (B) 48 (C) 24 (D) 96 10.在反应 2X + Y2 = 2Z 中,已知 X 的相对原子质量为 24,Y2的相对分子质量为 32,则 Z的相对分子质量为( ) (A) 40 (B) 80 (C) 62 (D) 56制氧气的化学反应计算 11.用氯酸钾和二氧化锰的混合物 15g 加热到反应完全,剩余固体的质量为 10.2g,求 (1)原混合物中氯酸钾的质量分数? (2)剩余固体中有何物质,各多少克? 12.将氯酸钾和二氧化锰按质量比 5:1 混合,取 5.88g 混合物放试管中加热一段时间,冷却后,得固体残余物的质量为 4.92g,求分解的氯酸钾占原混合物中氯酸钾的质量分数?12 / 15 文档可自由编辑打印 13.有氯酸钾和二氧化锰的混合物 13.5g,其中含二氧化锰 20%,加热后,剩余固体中含二氧化锰 27%,求分解的氯酸钾占原混合物中氯酸钾的质量分数? 14.加热 10g 高锰酸钾制取氧气,经一段时间后当剩余固体质量为 9.36g 时,求 (1)生成氧气多少克? (2)反应中消耗了多少克高锰酸钾?3)若改用氯酸钾和二氧化锰混合加热来制取等质量的氧气,至少需要多少克氯酸钾?15.加热 40g 高锰酸钾制氧气,反应一段时间后停止加热,冷却称量剩余固体为 36.8g,则剩余固体中都有哪些物质?各多少克? 16.某学生称取 12.25g 氯酸钾制氧气,他用了少量高锰酸钾代替二氧化锰混入氯酸钾中,待反应完全后,制得氧气 4.96g,问该学生加了多少克高锰酸钾? 17.一定质量的氯酸钾与二氧化锰的混合物中，二氧化锰占 20；将其加热一段时间后，当二氧化锰的质量分数为 25时，分解的氯酸钾占原混合物中氯酸钾的质量分数是多少？18.实验室常用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制氧气,如果用高锰酸钾代替二氧化锰,也可较快制得氧气.现将 49g 氯酸钾与一定量的二氧化锰混合后加热至完全反应,称量剩余固体质量为 58.2g,计算: (1)加热后剩余固体中氯化钾的质量;(2)未加热前高锰酸钾的质量。19.在实验室加热一定质量的氯酸钾和 0.1 克二氧化锰的混和物制取氧气,当收集到所需要的氧气后, 停止加热,冷却后称量剩余固体物质的质量为 4.04 克。然后继续加热至反应完全, 又收集到氧气 672 毫升(标准状况), 求原混和物中氯酸钾的质量。 ( 标准状况下,氧气的密度为 1.429 克/升)利用元素守恒计算类型题 20 将 147g 氯酸钾和 43g 二氧化锰的混合物加热一段时间，当试管内固体残余物中氯元素占 30时，求分解的氯酸钾的质量。21. 取 158g 的高锰酸钾加热一段时间后，测得反应剩余固体中钾元素的质量分数为25，求剩余固体中二氧化锰的质量分数。 （精确到 01）练习参考答案与解析1 124g 16g284g2 71g31g40g3 284g124g160g 4 （04g009g）04g071g5四氧三铁 116g；反应消耗氧气 32g。 6 C 7 B 8 B 10 A 11 原混合物中氯酸钾的质量分数为 817；剩余固体中有氯化钾和二氧化锰，分别为 745g 和 275g。50824 生成氧气 064g；反应中消耗高锰酸钾 632g；需要氯酸钾 163g。 剩余固体中有生成的锰酸钾和二氧化锰，还有没反应完的高锰酸钾；质量分别是197g、87g、84g。 158g 638提示：该题可设原混合物质量为 m，则其中二氧化锰为 02m，氯酸钾为08m。做为催化剂的二氧化锰反应前后质量不发生变化，所以反应后仍为 02m，反应后固体混合物的质量为 02m2508m.。此反应中生成氧气的质量为13 / 15 文档可自由编辑打印m08m02m，将其代入化学方程式中即可计算出反应的氯酸钾的质量。当求分解的氯酸钾占原混合物中氯酸钾的质量分数时， “m”被约掉 1 316g提示：此题可有多种计算思路，仅介绍一种。先利用 49g 氯酸钾的质量计算出其生成氯化钾的质量。则剩余固体 582g 与其的差值是高锰酸钾分解生成的锰酸钾与二氧化锰的质量和，将其代入化学方程式中即可计算出原高锰酸钾质量。代入方法可以是：2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2 197 87316284答；氯化钾的质量是 298g，原高锰酸钾的质量是 316g。1 49g提示；该题的一般思路是根据 672mL 氧气质量（096g） ，利用化学方程式先计算出第二次分解时氯酸钾的质量；则固体物质 404g 中除二氧化锰质量与第二次分解时的氯酸钾的质量外就是第一次分解时产生的氯化钾的质量。再利用氯化钾质量代入化学方程式可计算出第一次分解的氯酸钾的质量。两次分解的氯酸钾的质量和即为该题所求。需两步化学方程式的计算。此题的另一思路是，先利用密度计算出第二次分解得到的氧气质量（096g）则404g096g01g298g 是两次分解反应生成的氯化钾的总质量（这是因为404g 是第一次生成的氯化钾质量二氧化锰质量第二次生成氯化钾质量第二次生成氧气质量的和） 。则将其代入化学方程式中，可计算出原混合物中的氯酸钾的质量。只需一步化学方程式的计算。还有其它思路，不一一介绍在此。 分析：147g 氯酸钾在此题中没有完全分解，所以反应后所剩固体残余物中应有三种物质，没反应的氯酸钾、生成的氯化钾、催化剂二氧化锰。其中氯酸钾与氯化钾中均含氯元素，但所含元素应与原混合物氯酸钾中含有的氯元素相等。 解：固体残余物中的氯元素的质量即氯酸钾中氯元素的质量 147g 3551225426g 固体残余物的质量 426g 30142g 反应过程中生成氧气的质量 147g43g142g48g 设反应的氯酸钾的质量为 X2KClO3 2KCl + 3O2245 96 X 48g 245 : 96 X : 48gX 122.5g 答：分解的氯酸钾的质量为 122.5g。21 分析：该题目不知高锰酸钾在加热一段时间后是否反应完全，故不可用高锰酸钾完全分解来计算生成的二氧化锰的质量。反应后剩余固体中的钾元素应与原高锰酸钾中所含的钾元素质量相等。解：高锰酸钾中钾元素的质量： 15.8g 39158 3.9g 反应后固体剩余物质量：3.9g 25 15.6g14 / 15 文档可自由编辑打印 生成氧气质量：158g156g 0.2g 设生成二氧化锰质量为 X。2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2 87 32 X 0.2g 87 : 32 X : 0.2g X 0.54g 0.54g 15.6g 100 3.5答：剩余固体中二氧化锰的质量分数为 3.5%。拓 展 趣 谈 质量守恒定律是怎样被发现的 1756 年俄国化学家罗蒙诺索夫准备了一些玻璃容器，分别装入铅、铁、铜、锡等金属，用火焰将容器口封闭。他分别称量并记录了各个容器的质量，随即把这些容器放在一个大型加热炉上加热。他慢慢拉起风箱，炉火温度逐渐升高，过了一会，铅屑熔化了，光闪闪的白色金属液滴蒙上了一层白色；红色的铜屑变成了黑色的粉未；锡生成白色的氧化锡；而铁则变为黑色。罗蒙诺索夫知道这些都是金属与封在容器内空气中的氧气反应的现象，他确信反应过程中容器里没有再进入其它物质，也没有任何物质逸出。他重新称量了每个容器的质量，发现这些容器的质量都没有发生变化。经过反复的实验，结果相同。于是他认为在化学变化中物质的质量是守恒的。1758 年，罗蒙诺索夫第一次提出质量守恒定律：参加反应的全部物质的质量等于全部反应生成物的质量。可惜这一发现当时没有引起科学家的注意。1777 年法国的拉瓦锡吸取了罗蒙诺索夫的经验，以天平为工具，将定量研究的方法用到化学研究中。他不仅成功地重复了罗蒙诺索夫的实验，也得到同样的结论，而且对金属的氧化和还原进行了精确的定量研究。他加热氧化汞，使之分解成汞和氧气，实验测得 45 份质量的氧化汞分解后，生成 415 份质量的金属汞和 35 份质量的氧气。他又使汞和氧气化合成氧化汞，35 份质量的氧气又恰好与 415 份质量的汞生成 45 份质量的氧化汞。这一精确的实验进一步证明，在化学中参与反应的物质的总质量在反应之始和反应之后都是相同的。此后这一定律才获得科学界的公认。但要确切证明或否定这结论，都需要极精确的实验结果，而拉瓦锡时代的工具和技术(小于 02的质量变化就觉察不出来)不能满足严格的要求。因为这是一个物质变化时有关量的最基本的问题，所以不断有人改进实验技术以求解决。1908 年德国化学家朗道耳特及 1912 年英国化学家曼莱做了精确度极高的实验。所用的容器和反应物质量为 1 千克左右，反应前后质量之差小于 00001 克，质量的变化小于一千万分之一。这个差别在实验误差允许范围之内，因此科学家一致承认了这一定律。 正确理解与使用反应条件初中学习的化学方程式的反应条件有：“点燃” 、 “加热” 、 “高温” 、 “通电” 、 “ 催化剂”等。书写正确的化学方程式，要求将反应的条件正确写在方程式等号上方。“点燃”一般用于燃烧反应的启动条件，给可燃物质加温使温度达到其着火燃烧的最低温度，即“着火点” 。例如：4P +5O2 2P2O5“加热”一般用于某些吸热反应进行的条件，这是在实验中用酒精灯加热即可达到的温度，一般不过 500。此条件可以用符号“表示。例如：15 / 15 文档可自由编辑打印CuO + H2 Cu + H2O “高温”一般需要吸收热量较高的反应进行条件，温度需达到 700800。这是在实验中需用酒精喷灯才能达到的温度，或在普通酒精灯上加保温罩，使其能达到高温所需温度。例如：C 2CuO 2Cu + CO2 “通电”一般是该化学反应需在通入直流电的条件下才能发生。例如： 2H2O 2H2 + O2 “催化剂”某一个化学反应所需的催化剂都是特定的某种物质，一般要求将催化剂的名称或化学式写在化学方程式等号上方，如果此反应还有其它反应条件，则其它条件一般写在等号的下方。例如： 2KClO3 2KCl + 3O2一种化学方程式的配平方法- 分数系数过渡法这种方法适用于物质跟氧气的反应,尤其是生成物中有两种物质中均含有氧元素的化学方程式的配平。这种配平的方法是,首先配平除氧元素外的其它元素的原子个数后,在氧气化学式前的系数写上一个 (n 应等于生成物中所有氧原子总数), 最后用数学上的去分母2n法,将各反应物与生成物化学式前的系数都乘以 2,这个配平就完成了。 例如: P + O2 - P2O5的配平 先配平 P 原子个数: 2 P +O2 - P2O5。再在氧气化学式前加一个分数系数使反应前后氧原子个数个相等: 2 P + O2 = P2O5。将各反应物与生成物化学式系数均乘以 2: 254 P + 5 O2 = 2 P2O5。完成配平。 再例如: C8H18 + O2 - CO2 + H2O 的配平先配平 C 原子和 H 原子: C8H18 + O2 - 9 H2O + 8 CO2。在氧气的化学式前加一个分数系数使反应前的 O 原子个数等于生成物中 O 原子的总和:C8H18 + O2 = 9 H2O + 2258CO2。将各反应物与生成化学式系数均乘以 2: 2 C8H18 + 25 O2 = 18 H2O + 16 CO2。完成配平。 请同学们学会用这种方法,轻松地完成以下几个较为复杂的化学方程式配平: 1. NH3 + O2 - NO + H2O 2. FeS2 + O2 - Fe2O3 + SO2 3. C2H2 + O2 - H2O + CO2 4. C22H46 + O2 - H2O + CO2 参考答案1. 4 NH3 + 5 O2 = 4 NO + 6 H2O 2. 4 FeS2 + 11 O2 = 3 Fe2O3 + 8 SO2 3. 2 C2H2 + 5 O2 = 2 H2O + 4 CO2 4. 2 C22H46 + 67 O2 = 46 H2O + 44 CO2
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