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第五讲定量研究化学反应,考点一质量守恒定律及其应用重难点命题角度质量守恒定律的理解例1(2018威海中考)在化学变化中，下列说法正确的是(),原子的种类、元素的种类、分子的种类均不变原子的数目、分子的数目均不变原子的质量、元素的质量、物质的总质量均不变原子核的种类、数量、质量均不变ABCD,【思路分析】根据质量守恒定律，在化学变化中一定变化的有物质的种类、分子的种类。不变的有元素的种类、元素的质量、原子的种类、原子的数目、原子的质量、物质的总质量。可能变的有化合价、分子数目。,1(2014泰安中考)实验室中利用过氧化氢、氯酸钾、高锰酸钾都可以制取氧气，其原因是()A都属于氧化物B都含有氧气C都含有氧气分子D都含有氧元素,D,2(2017淄博中考)某矿石样品中含有如图所示的四种元素，请推测该矿石中不可能含有的物质是()AAl2O3BFe3O4CSiO2DFeS2,D,3(2017威海中考)在化学变化中，下列说法正确的是()原子不能被创造也不能被消灭原子核不能被创造但能被消灭分子既可以被创造也可以被消灭电子不能被创造但能被消灭ABCD,C,命题角度质量守恒定律的验证百变例题2(2017成都中考)用如图所示装置验证质量守恒定量，能达到实验目的物质组合是()A锌和稀硫酸B碳酸钠和稀盐酸C铁和硫酸铜溶液D氯化钠和稀盐酸,C,百变解读：利用天平装置验证质量守恒定律，有两种情况：一是敞口装置，必须选用能发生反应且没有气体参与的药品；二是密闭装置，必须选用能发生反应的药品。,【思路分析】不是在密闭容器内进行质量守恒定律的验证，则所选反应不能有气体参加且没有气体产生；用密闭容器进行质量守恒定律的验证，则必须选用能发生反应的药品组合。,变式一：不敞口有气体参与的4(2017随州中考)小李用盐酸与碳酸钙粉末反应验证质量守恒定律，实验装置如图。,(1)根据实验目的，小李必须测量的数据是_。A锥形瓶质量B气球质量C反应前整个反应装置(包括里边的物质)质量D反应后整个反应装置(包括里边的物质)质量,CD,(2)将反应装置放在天平左盘，使天平平衡后，再将碳酸钙粉末倒入锥形瓶中。反应结束后，气球鼓起，天平向右倾斜。小李按规范操作重新实验，得到相同结果。请你帮他分析原因_。,气球膨胀，装置受到的浮力增大,(3)反应结束后，锥形瓶中无固体剩余，则生成气体质量_g，所得溶液中生成物的溶质质量分数为_(只需写出最终的计算表达式)。,0.88,变式二：综合5(2018滨州中考)下列实验能够直接用于验证质量守恒定律的是(),C,6(2017青岛中考)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_。,向右,稀硫,酸与锌反应生成氢气，逸散到空气中,不变,(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。(4)从微观角度分析，在化学反应前后一定不变的是_(填序号)。原子种类分子种类原子数目分子质量分子数目原子质量,密闭,命题角度运用质量守恒定律推断物质的化学式例2(2015泰安中考)2015年我国计划发射4颗北斗三期试验卫星，对全球导航中的新技术进行验证。发射卫星的火箭常用的燃料是肼(N2H4)，反应的化学方程式为2N2H4N2O43X4H2O，则X的化学式是()AN2BNO2CNODHNO3,A,【思路分析】根据质量守恒定律，反应前后原子的种类、数目不变。,7(2018淄博张店一模)生产某阻燃剂(Sb2O5)的化学方程式为X2H2O2=Sb2O52H2O，推断X的化学式为()AH3SbO4BSb2O3CSbO2DHSbO3,B,8(2018临沂中考)天然溶洞中形态各异的石笋和钟乳石形成的过程中发生了一系列变化，其中一个化学反应是CaCO3XH2O=Ca(HCO3)2。(1)X的化学式是_。,CO2,(2)已知碳酸氢钙Ca(HCO3)2易溶于水。向一定量的澄清石灰水中通入二氧化碳，澄清石灰水变浑浊，发生反应的化学方程式是_，继续通入二氧化碳，又会发现其变澄清，因为_(用文字描述)。,CO2Ca(OH)2=CaCO3H2O,碳酸钙与水、二氧化碳反应,生成易溶于水的碳酸氢钙,命题角度运用质量守恒定律推算反应中某物质的质量或物质之间的质量比表格数据分析的方法(1)测定未知物质：根据反应前后物质的总质量不变列出等式，求出待测物质的质量。,(2)判定反应物、生成物、催化剂：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，也可能是没有参与反应的物质(3)确定质量比：反应物减少的质量之比反应物的质量与生成物增加的质量之比生成物的质量比,百变例题3(2014烟台中考)为了测定液化气中丙烷(C3H8)在氧气不足时的燃烧产物，将一定量的丙烷和氧气置于一个封闭的容器中引燃，测得反应前后各物质的质量如下表。下列判断正确的是(),A.表中a的值为5.6BX可能是该反应的催化剂CX可能含有氢元素DX只含碳元素,百变解读：密闭容器内的物质总质量在化学反应前后不发生变化，反应过程中物质的增加或减少或不变可以通过不同的形式表现。,【思路分析】此题是根据反应前后测得的各物质的质量(其中一种物质反应前或反应后的质量未知)来分析判断相关说法的正误。对于此类题型的解题步骤如下：根据质量守恒定律反应前后各物质的质量总和不变，求出未知物质的质量；,判断各物质是反应物还是生成物：反应后质量增加的为生成物，质量减小的为反应物，质量不变的为催化剂或者杂质；根据已知信息具体分析相关内容。特别提醒：反应中物质的质量比为各物质反应前后的质量差的绝对值之比。,变式一：表格型有两个未知量9(2018淄博沂源一模)在一定条件下，一密闭容器内发生某反应，测得反应前后各物质的质量如下表所示。下列说法错误的是(),A.a一定是反应物Bxy20Cx的取值范围一定是0x30D反应生成c与d的质量比为21,变式二：饼图型10(2018枣庄峄城一模)一定条件下，在一个密闭容器内发生某反应，测得反应前后各物质的质量如图所示。,下列关于以上反应的说法中，正确的是()Ax的值为44BW由碳、氢两种元素组成C该反应属于置换反应DW中碳、氢元素质量比为41,D,变式三：折线型11在一密闭容器中加入甲、乙、丙、丁四种物质，在一定条件下发生化学反应，测得反应前及t1、t2时各物质的质量如图所示。下列说法中不正确的是()A该反应为化合反应B丙可能为该反应的催化剂C该反应中，乙、丁的质量变化之比为75D该反应中，甲、乙的质量变化之比为14,D,命题角度有关质量守恒定律的微观示意图的分析微观示意图分析的方法(1)若化学反应前后都有相同小球组成且结构也相同的物质，应先抵消反应前后相同的物质。,(2)若小球代表的原子已知，则可以根据微观示意图写出该反应的化学方程式；若小球代表的原子未知，则根据反应前后各种小球所代表的的原子的种类和数目不变进行配平。(3)根据化学方程式或配平的式子分析相关问题。,百变例题4(2017淄博中考)如图是一氧化碳在氧气中燃烧的微观示意图，下列观点与客观事实相符合的是(),A该反应属于化合反应B该反应前后氧气分子没有发生变化C该反应生成的二氧化碳分子中碳元素与氧元素的质量比为12D一氧化碳和氧气的相对分子质量之和等于二氧化碳的相对分子质量,百变解读：从微观的角度认识物质之间的反应，题型会出现恰好完全反应与物质过量两种情况，出题形式变化多样，但解题思路基本一致。,【思路分析】此题是根据化学反应的微观示意图来分析判断相关说法的对与错。对于此类题型，解题步骤如下：根据微观示意图写出反应物和生成物的化学式；写出反应的化学方程式并配平；根据化学式和化学方程式具体分析相关说法的正误。,变式一：反应前后微观粒子没有配平12(2015淄博中考)在“宏观微观符号”之间建立联系，是化学学科特有的思维方式。如图是某化学反应的微观示意图，从中获取的相关信息正确的是()A甲物质的化学式是CH2B丙物质属于氧化物C该反应中有4种化合物D甲、乙两物质的质量比为11,B,13(2016济南中考)如图为某化学反应的微观模拟示意图，下列有关该反应的说法中，正确的是(),A反应前后氮元素的化合价没有发生改变B该反应不属于置换反应C参加反应的甲、乙两物质的质量比为43D图示中x的值为2,变式二：未给出其中一种物质14(2017烟台中考)清华大学研究人员成功研制出一种纳米纤维催化剂，可将二氧化碳转化成液体燃料甲醇，其微观示意图如下(图中的微粒恰好完全反应)：,下列说法正确的是()A丁的化学式为H2O，该反应为置换反应B参加反应的甲与乙的质量比为31C甲是单质，乙、丙、丁均为氧化物D该反应体现了无机物可以转化为有机物,D,变式三：反应前后有未反应完的物质15.(2017莱芜中考)科学家采用“组合转化”技术，可将二氧化碳在一定条件下转化为重要的化工原料乙烯，其反应的微观过程如图所示。下列说法不正确的是(),A乙烯的化学式为C2H4B反应前后原子种类、数目均不改变C无机物在一定条件下可转化为有机物D参加反应的两种分子的个数比是14,考点二化学方程式的书写及意义命题角度化学方程式的书写例3(2018莱芜中考)下列物质的用途与化学原理相符且化学方程式书写正确的是(),A用小苏打治疗胃酸过多：Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2B用稀盐酸除铁锈：6HClFe2O3=2FeCl3H2OC工业上用氨碱法制纯碱：2NaCl2NH3CO2H2O=Na2CO32NH4ClD用食醋除水垢：2CH3COOHCaCO3=(CH3COO)2CaH2OCO2,【思路分析】判断化学方程式是否正确，应从以下几个方面考虑：要符合客观事实；方程式要配平；如果只有生成物中有气体，气体物质要标注气体符号，如果反应物和生成物都有气体，则不需要标注气体符号。,16(2016济宁中考)根据下面实验内容书写的化学方程式，正确的是()A在空气中点燃镁条MgO2MgOB铝片放入稀硫酸中AlH2SO4=AlSO4H2C氢氧化钠溶液中滴加氯化钡2NaOHBaCl2=Ba(OH)22NaClD碳酸钠溶液中滴加硝酸银Na2CO32AgNO3=Ag2CO32NaNO3,D,命题角度化学方程式的意义例4(2017淄博中考)镁条在氧气中燃烧的化学反应可用“2MgO22MgO”来表示。以下信息：反应条件反应速率反应物、生成物各物质间的质量关系反应的微观过程反应过程中的能量变化反应体系中微观粒子的数量关系。能从上述化学方程式中获得的是()ABCD,C,【思路分析】通过反应化学方程式可得到的信息有：反应条件，反应物、生成物各物质间的质量关系，反应体系中微观粒子的数量关系，反应类型，元素化合价的变化；无法获得反应速率、反应过程中的能量变化。,17(2013泰安中考)关于化学方程式CH42O2CO22H2O的描述正确的是()A甲烷加氧气在点燃条件下，反应生成二氧化碳和水B1个甲烷和2个氧气在点燃条件下，生成1个二氧化碳和2个水C1个CH4分子和2个O2分子在点燃条件下，生成1个CO2分子和2个H2O分子D1gCH4和2gO2在点燃条件下，生成1gCO2和2gH2O,C,考点三常见的化学反应类型重点命题角度化学反应类型的判断例5(2018济宁中考)下列化学方程式书写和对反应类型的判断，都正确的是()A4Fe3O22Fe2O3化合反应BCu2AgCl=2AgCuCl2置换反应CSiO23CSiC2CO置换反应DBaCO32HCl=BaCl2H2OCO2复分解反应,D,【思路分析】化合反应：两种或两种以上物质反应生成一种物质的反应，符合“多变一”的特征；分解反应：一种物质生成两种或两种以上物质的反应，符合“一变多”的特征；置换反应：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；复分解反应：两种化合物相互交换成分生成另外两种化合物，一般生成气体、沉淀或水。,18(2018泰安中考)硅是信息技术的关键材料。从石英砂制取芯片的重要反应是SiO22CSi2CO，该反应属于()A化合反应B分解反应C置换反应D复分解反应,C,19(2014枣庄中考)在分解反应；化合反应；置换反应；复分解反应四种基本反应类型中，生成物中一定不含单质的是()ABCD,D,20(2018潍坊中考)下列属于置换反应的是()A2H2O2H2O2BSO2SO2CNaOHHCl=NaClH2OD2Al6HCl=2AlCl33H2,D,21(2016淄博中考)请对表中的化学方程式进行评价(填写评价序号)，并注明化学反应类型。,评价序号：完全正确反应条件不正确没有配平违背客观事实,考点四化学方程式的计算重难点例6(2018威海中考)向20g铜锌合金中不断加入一定溶质质量分数的稀盐酸，加入稀盐酸的质量与固体质量的关系如图所示。请计算：,(1)合金中锌的质量分数为_。,32.5%,(2)所用稀盐酸的溶质质量分数。(计算结果保留一位小数)【思路分析】加入的稀盐酸与锌反应，生成氢气，剩余固体为铜，根据质量守恒定律可知锌、铜、氢气的质量，然后根据化学方程式中锌与氯化氢的质量关系即可求得参加反应的氯化氢的质量，进而可求得稀盐酸的溶质质量分数。,解：设60g稀盐酸中溶质为x。Zn2HCl=ZnCl2H2657365gxx7.3g所用稀盐酸的溶质质量分数为100%12.2%答：所用稀盐酸的溶质质量分数为12.2%。,22(2018淄博中考)小苏打的主要成分是碳酸氢钠，其中往往含有少量的氯化钠，化学兴趣小组的同学要通过实验来测定某品牌小苏打样品中碳酸氢钠的质量分数。,(1)准确称取9.0g小苏打样品放入烧杯中，逐滴加入质量分数为5%的稀盐酸至恰好不再产生气泡为止，共消耗稀盐酸73.0g，烧杯中没有残留不溶物。计算样品中碳酸氢钠的质量分数。(写出计算过程)(2)请你设计一个与上述实验原理和操作方法均不相同的实验，测定小苏打样品中碳酸氢钠的质量分数。,解：反应中共消耗HCl的质量为73.0g5%3.65g。设样品中碳酸氢钠的质量为x。NaHCO3HCl=NaClH2OCO28436.5x3.65g,x8.4g样品中碳酸氢钠的质量分数为100%93.3%答：样品中碳酸氢钠的质量分数为93.3%。取一定量样品，称重，然后加热至固体质量不再变化，再称重，利用质量差计算碳酸氢钠的质量分数。,23(2014淄博中考)某学校化学兴趣小组的同学对我市南部山区的大理石矿区进行调查并取样。样品的主要成分是碳酸钙(其中含有二氧化硅等杂质)。下面是同学们的实验探究过程，请你参与并回答有关问题。,【实验目的】测定大理石样品中碳酸钙的质量分数。【查阅资料】二氧化硅等杂质不溶于水，也不与盐酸反应。【实验过程】准确称量5.0g大理石样品于烧杯中，向其中加入40mL质量分数为20%的盐酸，立即将烧杯放到电子秤上称量。每分钟记录一次数据(提示：反应结束后盐酸有剩余)。相关的实验数据如下表：,【数据处理】(1)表中有一个称量数据是不合理的，该数据的测定时间是第_分钟。,5,(2)计算样品中碳酸钙的质量分数。(写出计算过程，计算结果保留一位小数)解：根据质量守恒定律，生成二氧化碳的质量为102.0g100.1g1.9g。设5.0g大理石样品中碳酸钙的质量为x。,CaCO32HCl=CaCl2CO2H2O10044x1.9gx4.32g样品中碳酸钙的质量分数为100%86.4%答：样品中碳酸钙的质量分数为86.4%。,【反思交流】实验结束后，部分同学认为测得的碳酸钙质量分数偏大，请你分析出现此情况的原因可能是_。,二氧化,碳气体中含有盐酸挥发的氯化氢气体使其质量比实际产生,二氧化碳的质量大，故由二氧化碳求出的碳酸钙的质量分,数偏大,24(2018泰安中考)厨房中使用的食用碱(主要成分碳酸钠)中往往含有少量的氯化钠，化学兴趣小组的同学通过实验来测定某品牌的食用碱样品中碳酸钠的质量分数。他们实验的过程和数据如图所示。,计算：该食用碱中碳酸钠的质量分数是多少。(计算结果精确至0.1%)解：由图示可知，生成碳酸钙沉淀的质量为5.0g。设该食用碱中碳酸钠的质量分数为x。CaCl2Na2CO3=CaCO32NaCl1061006.0gx5.0g,x88.3%答：该食用碱中碳酸钠的质量分数为88.3%。,25(2018淄博博山一模)某公司生产出的纯碱产品中经检测只含有氯化钠杂质。为测定产品中碳酸钠的质量分数，20时，称取该产品样品26.5g，加入到盛有一定质量稀盐酸的烧杯中，碳酸钠与稀盐酸恰好完全反应，气体完全逸出，得到不饱和NaCl溶液。反应过程用精密仪器测得烧杯内混合物的质量(m)与反应时间(t)关系如图所示。,求：(1)生成CO2的质量。(2)该纯碱样品中Na2CO3的质量分数。,解：(1)生成二氧化碳的质量为172.5g163.7g8.8g(2)设样品中Na2CO3的质量为x。Na2CO32HCl=2NaClCO2H2O10644x8.8g,x21.2g则该纯碱样品中Na2CO3的质量分数为100%80%答：(1)生成CO2的质量8.8g。(2)该纯碱样品中Na2CO3质量分数为80%。,实验质量守恒定律的验证,2HClCaCO3=CaCl2CO2H2O,2NaOHCuSO4=Cu(OH)2Na2SO4,4P5O22P2O5,有蓝色沉淀生成,白烟,鼓起,恢复原状,左,右,不能,等于,例某兴趣小组设计如下实验探究质量守恒定律。,(1)如图甲，小柯将烧杯放在天平左盘，使天平平衡。然后取下烧杯把铁钉放入试管中，一段时间后，再把烧杯放回天平左盘，最后天平是否平衡？_。反应后试管内溶液的质量_(填“增加”“减少”或“不变”)。,平衡,减少,(2)如图乙，小妍将烧杯放在天平左盘，使天平平衡。然后倾斜烧杯使盐酸与石灰石粉末混合，一段时间后再把烧杯放回天平左盘，发现天平不再平衡。其原因是_。小柯对该实验装置进行改进，把烧杯换成锥形瓶(如图丙，装置气密性良好)。你认为能否验证质量守恒定律并阐述理由：_。,盐酸和碳酸钙,反应生成的二氧化碳气体逸出,不能；气球变大后，受,到空气的浮力，导致天平称量反应后物质质量的读数偏小,(3)小妍想测定实验所用石灰石中碳酸钙的质量分数，取6g石灰石粉末与足量的稀盐酸充分反应，反应后总质量减少2.2g。求石灰石中碳酸钙的质量分数(杂质与稀盐酸不反应)。(结果精确到0.1%),解：由质量守恒定律可得生成二氧化碳的质量为2.2g。设参加反应的碳酸钙的质量为x。2HClCaCO3=CaCl2CO2H2O10044x2.2g，x5g石灰石中碳酸钙的质量分数为100%83.3%答：石灰石中碳酸钙的质量分数为83.3%。,【思路分析】甲实验：铁钉与硫酸铜发生置换反应，生成铜与硫酸亚铁，反应后天平依然平衡，溶液由硫酸铜溶液变为硫酸亚铁溶液，溶液质量减小。乙实验：盐酸与石灰石反应生成氯化钙、水和二氧化碳，由于该装置是敞口装置，二氧化碳逸散到空气中，反应后天平不平衡，不能用来验证质量守恒定律。丙实验：虽然该装置是密闭的，但是该反应,生成二氧化碳，使气球鼓起，装置受到浮力，天平不能平衡。测定石灰石中碳酸钙含量时，减少的量为生成二氧化碳的质量，根据化学方程式即可计算石灰石中碳酸钙的质量分数。,
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