《质量守恒定律》专题复习

《化学方程式》专题复习

一、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。

【特别提醒】

（1）质量守恒定律只能解释化学变化不能解释物理变化。

（2）质量守恒是指物质的“质量”守恒，而非“体积”守恒、“分子个数”守恒。

（3）质量守恒是指参加化学反应的各物质的质量总和与生成的各物质的质量总和相等，不包括未反应的质量，也不包括杂质。

2、微观解释

化学反应的过程是参加反应的各物质（反应物）的原子重新组合生成其他物质（生成物）的过程。在化学反应中，反应前后原子的种类没有改变，数目没有增减，质量也没有变化。

【思考感悟】有气体参加或生成的反应，在探究质量守恒定律时，应注意什么问题？

提示：有气体参加或生成的反应在探究质量守恒定律时，需在密闭容器中进行。

3、对质量守恒定律的解读

（1）宏观、微观方面的理解可总结为“五个不变”，“两个肯定变”，“两个可能变”。

【典例1】下列实验能够直接用于验证质量守恒定律的是 ( )

【典例2】下列观点符合质量守恒定律的是( )

A.煤燃烧后剩余残渣的质量减轻了

B.一定条件下，SO2和O2生成SO3反应前后分子总数不变

C.8 g CH4完全燃烧生成8 g CO2

D.某有机物在空气中燃烧只生成CO2和H2O，则该有机物一定含有碳、氢、氧元素

【典例3】判断下列说法是否正确：

1、燃烧的镁带和生成的白色粉末质量相等。

2、3g碳在10g氧气中充分燃烧，生成13g二氧化碳。

二、化学方程式

1、定义：用化学式来表示化学反应的式子。

2、意义

（1）质的方面：表示反应物、生成物和反应条件。

（2）量的方面

宏观：反应物、生成物各物质的质量比；

微观：反应物、生成物各物质的微粒个数比。

如反应2H2O2 MnO2 2H2O + O2↑表示的意义为：

①宏观：

a.质的方面：过氧化氢在催化剂二氧化锰的作用下反应生成水和氧气。

b.量的方面：每68份质量的过氧化氢在催化剂作用下反应生成36份质量的水和32份质量的氧气。

②微观：

每2个过氧化氢分子在催化剂二氧化锰的作用下反应生成2个水分子和1个氧分子。

3、书写原则

（1）要以客观事实为基础。（2）要遵守质量守恒定律。

4、书写步骤（略）

化学方程式配平方法简介

一、最小公倍数法

具体步骤：（1）求出每一种原子在反应前后的最小公倍数；（2）使该原子在反应前后都为所求出的最小公倍数；（3）一般先从氧原子入手，再配平其他原子。

例：配平Al + Fe3O4→ Fe + Al2O3

第一步：配平氧原子 Al + 3Fe3O4→ Fe + 4Al2O3

第二步：配平铁和铝原子 8Al + 3Fe3O4→ 9Fe + 4Al2O3

第三步：配平的化学方程式：

8Al + 3Fe3O4 = 9Fe + 4Al2O3

二、观察法

具体步骤：（1）从化学式较复杂的一种生成物推求有关反应物化学式的化学计量数和这一生成物的化学计量数；（2）根据求得的化学式的化学计量数，再找出其它化学式的倾泄计量数，这样即可配平。

例如：Fe2O3 + CO——Fe + CO2

所以，1个Fe2O3应将3个“O”分别给3个CO，使其转变为3个CO2。即

Fe2O3 + 3CO——Fe + 3CO2

再观察上式：左边有2个Fe（Fe2O3），所以右边Fe的系数应为2。即

Fe2O3 + 3CO ==2Fe + 3CO2

这样就得到配平的化学方程式了，注意将“——”线变成“==”号。即

Fe2O3 + 3CO == 2Fe + 3CO2

例：配平H2O + Fe →Fe3O4 + H2

第一步：配平氧原子 4H2O + Fe →Fe3O4 + H2

第二步：配平氢原子、铁原子 4H2O + 3Fe →Fe3O4 + 4H2

第三步：配平后的化学方程式：

4H2O + Fe == Fe3O4 + 4H2

三、单数两倍法（奇数变偶法）

具体步骤：（1）找出在化学反应中出现次数最多的元素；（2）从原子数为单数的元素入手（一般为氧元素）。即乘2；（3）由已推求出的化学计量数决定其它化学式的化学计量数。

例：配平FeS2 + O2→ Fe2O3 + SO2

第一步：在Fe2O3前乘2 FeS2 + O2→ 2Fe2O3 + SO2

第二步：配平铁原子 4FeS2 + O2→ 2Fe2O3 + SO2

第三步：配平硫原子 4FeS2 + O2→ 2Fe2O3 + 8SO2

第四步：配平氧原子。配平后的化学方程式为：

4FeS2 + 11O2 == 2Fe2O3 + 8SO2

四、分数配平法

此方法能配平有单质参加反应或有单质生成的化学反应。

具体步骤：（1）先配平化合物中各元素的原子；（2）用分数配平单质元素的原子；（3）去分母，使配平后的化学计量数为整数。

例：配平C2H2 + O2→ CO2 + H2O

第一步：配平化合物中的碳原子和氢原子 C2H2 + O2→ 2CO2 + H2O

第二：利用分数配平氧原子 C2H2 + 5/2O2→ 2CO2 + H2O

第三步：去分母，即全部乘2。得配平的化学方程式：

2C2H2 + 5O2 ==4CO2 + 2H2O

以上的各种方法并不是孤立的，而是可以互相联系起来应用的。不管用哪一种方法配平，首先要观察其反应方程式的特点，然后再确定适当的配平方法加以配平。一般来说，观察和配平的顺序为：

有氢看氢，无氢看氧。原子团优先配平，单质最后配平。

【练习】

一化学方程式的基础知识：

1化学方程式配平常用方法：最小公倍数法、奇数配偶法(先配奇数大)：

(1) P + O2 点燃P2O5 (2) C + O2点燃CO

(3) Al + O2点燃Al2O3 (4)Fe + O2点燃Fe3O4

(5) Mg + O2点燃MgO (6) H2O2MnO2 H2O + O2↑

(7) H2O 通电H2↑+ O2↑(8) H2+ O2点燃H2O

2观察法：先金属后原子团

(1)CuSO4 +NaOH —Na2SO4 + Cu(OH)2

(2)Mg + HCl —MgCl2+ H2↑

(3)Fe2O3 + H2SO4Fe2(SO4)3+ H2O

(4)Al + H2SO4 —Al2(SO4)3+ H2↑

(5)Fe(OH)3 + H2SO4Fe2(SO4)3+ H2O

(6)Al2(SO4)3 +NaOH —Na2SO4 + Al(OH)3

3配平下列的各个化学反应的方程式：

（1）KMnO4—K2MnO4+ MnO2+ O2↑

（2）Al + CuSO4 —Al2(SO4)3 + Cu

（3）Zn + HCl —ZnCl2 + H2↑

（4）Al2O3 + H2SO4Al2(SO4)3 + H2O

（5）Fe2(SO4)3+NaOH —Na2SO4+ Fe(OH)3

（6）Fe(OH)3+ H2SO4Fe2(SO4)3+ H2O

（7）CH4+ O2点燃CO2 + H2O

（8） C + CO2高温CO

（9）NH3+ O2催化剂NO + H2O

(10) CO + Fe2O3高温Fe + CO2

【典例4】市售打火机里装的不是汽油，而是液态丁烷（C4H10），丁烷在空气中燃烧后产生二氧化碳和水蒸气，写出丁烷完全燃烧的化学方程式。

【典例5】“神州五号”载人飞船的成功发射与回收，表明我国的载人航天技术已经有了突破性的进展。在飞船的火箭推进器中常装有液态肼（用X表示）和液态双氧水（H2O2），它们混合时的反应方程式为2H2O2 + X == N2 + 4H2O，则肼（X）的化学式为（）

A .N2H6

B .N2H4

C .NH2

D .N2H2O2

【典例6】图3－3是转化汽车尾气中有害气体的微观示意图。

（1）反应前的图示中含有___________________________种分子；

（2）图中所示的化学方程式为_____________________________________________；

（3）从图中你还能获取的信息是___________________________________________。

三、根据化学方程式进行计算

1、纯净物的化学方程式的计算

2、含杂质物质(杂质不参加反应)的化学方程式的计算

化学方程式中所表示的反应物和生成物都是指纯净物，不纯物质不能代入方程式进行计算。遇到不纯物质时，需要将不纯物质换算成纯净物质的量，才能代入方程式，按质量比进行计算。

计算关系为：纯净物的质量=不纯物的质量×纯净物的质量分数(纯度)

【典例7】某炼铁厂若要练出1120t含碳5％的生铁，需要含氧化铁80%的赤铁矿多少吨？

解：反应后生成的纯铁的质量为：1120t×（1－5%）=1064t

设需要含氧化铁80%的赤铁矿质量为x。

Fe 2O 3 + 3CO 高温 2Fe + 3CO 2

160 112

x 1064t

x=1520t

赤铁矿石质量为：1520t ÷80％＝1900t

答：需要含氧化铁80%的赤铁矿1900t 。

3、溶液中的有关物质化学方程式的计算

原则：代入化学方程式计算的数据是必须是纯物质的质量。

要求认真审题，充分挖掘题目所给的信息，根据已知条件，找到解题的突破点，再按照

题目设问求解。

【典例8】6.5g 锌与200g 稀硫酸恰好完全反应，求：

（1）可制得氢气多少克？

（2）稀硫酸中溶质的质量分数是多少？

解：设制得氢气的质量为x ，稀硫酸中纯硫酸的质量为y

Zn + H 2SO 4 == ZnSO 4 + H 2↑

65 98 2

6.5g y x

x = 0.2g y=9.8g

稀硫酸中溶质的质量分数为： 答：可制得氢气0.2g ，稀硫酸中溶质的质量分数为4.9%。

【典例9】根据如图所示信息计算：

（1）加入的稀硫酸质量为_____g 。

（2）所用稀硫酸溶质的质量分数(化学方程式2KOH + H 2SO 4 == K 2SO 4 + 2H 2O)。 t x 1064112160=x g 25.665＝y

g 985.665=％

％＝9.41002008.9?g

g

4、利用图像或表格中的数据分析而进行的化学方程式的计算

【典例10】为了测定某铜锌合金(即铜锌混合物)中锌的质量分数，某同学利用该合金

与稀硫酸的反应，进行了三次实验，所得相关的实验数据记录如下(实验中的误差忽略不计)：

第一次 第二次 第三次 所取合金的质量/g

25 25 50 所用稀硫酸的质量/g

120 160 100 生成氢气的质量/g 0.4 0.4 0.4

（1）试计算该铜锌合金中锌的质量分数。

（2）从上表数据分析，当所取合金与所用稀硫酸的质量比为 时，表明合

金中的锌与稀硫酸中的硫酸恰好完全反应。

【典例11】右图是“XXX ”钙片商品标签图。我能根据标签信息完成下列两题。

（1）主要成分碳酸钙的相对分子质量为_______；

每片中至少含钙元素的质量为______g 。

（2）小蓉同学为测定其碳酸钙的含量标注是否属

实，她取出4片片剂，研碎后放入烧杯中，逐滴加入稀

盐酸，至不再放出气体为止，共用去稀盐酸40.0g 。称

量烧杯中剩余物质质量为47.8g(不含烧杯质量，假定钙片其它成分不与盐酸反应。)反应的化学方程式为:CaCO 3+2HCl===CaCl 2+H 2O+CO 2↑。求：

①生成二氧化碳的质量。

②稀盐酸中溶质的质量分数。

③钙片标签中碳酸钙的含量是否准确？

解：

（1）相对分子质量为100，钙元素质量为0.496g （或0.50g ）

（2） ①根据质量守恒定律可知，生成二氧化碳得质量为：

40g ＋4×2.5g －47.8g ＝2.2g

②设参加反应的碳酸钙质量为x ，氯化氢质量为y 。

CaCO3+2HCl===CaCl2 + H2O + CO2↑

100 73 44

x y 2.2g

x=5g

y=3.65g XXX 儿童咀嚼片（60片装） [主要成分]碳酸钙、维生素D [功效]补钙 [规格]2.5g/片 每片中含：碳酸钙≥1.24g. 维生素D 100 I [食用方法]嚼食，每日一片

g x 2.244100=

g

y 2.24473

=

则稀盐酸中溶质的质量分数为：3.65g/40g×100%=9.13%

③每片含碳酸钙的质量为：5g/4=1.25g＞1.24g，所以钙片标签中碳酸钙的含量准确。

答：略。

【拓展延伸】有关化学方程式计算的两点提醒

（1）化学方程式的计算依据是质量守恒定律，若题中给出的量或要求的量是体积，一定要换算成质量计算。

（2）代入化学方程式中进行计算的相关量必须是纯净物之间的量的关系，若给出的量含有杂质，需换算成纯量再代入方程式计算，若需要求解的量是不纯量，一般先求出纯量，再换算成不纯量。

练习题

1．NH4ClO4(高氯酸铵)可用作火箭推进剂，当它发生分解反应时，不能生成的物质是( ) A.CO2 B.Cl2 C.O2 D.N2

2．软玉也称中国玉，以新疆“和田玉”为代表。生成和田玉矿床的反应方程式为：

5CaMg(CO3)2 + 8SiO2 + X 一定条件 Ca2Mg5(Si4O11)2(OH)2 + 7CO2↑ + 3CaCO3,则X的

化学式为( )

A.CaO

B.Ca(OH)2

C.H2O

D.O2

3．在一个密闭容器中加入四种物质，在一定条件下充分反应，

测得反应前后各物质的质量如表所示，通过分析，判断

下列说法中正确的是( )

A.测得反应后丁物质的质量为12 g

B.乙物质一定是催化剂

C.该反应是化合反应

D.该反应是复分解反应

4．在如图的装置中，当两种溶液发生反应后，天平不再保持平衡，指针向右偏转。天平不平衡的原因是____________________________________，反应的化学方程式为

______________________________。若反应物不变，要使天平在反应后仍然保持平衡，你认为对装置的改进措施是_______________________________。

5．小明同学从S+O2点燃 SO2中获得以下信息：①该反应中反应物是硫和氧气；②该反应发生的条件是点燃；③反应前后元素种类和原子个数保持不变；④反应前后分子总数

保持不变；⑤参加反应的硫和氧气的质量比为2∶1。其中正确的信息是( )

A.①②④⑤

B.①②③

C.④⑤

D.①②③⑤

6．下列化学方程式书写正确的是( )

A.2Fe + 6HCl == 2FeCl 3 + 3H 2↑

B.CO + Fe 2O 3 高温 2Fe + CO 2

C.2NaOH + CuSO 4 == Na 2SO 4 + Cu(OH)2

D.NaHCO 3 + HCl == NaCl + CO 2↑+ H 2O

7．下列化学方程式符合事实且书写正确的是( )

A.向氯化钙溶液中通入少量的CO 2：CaCl 2 + CO 2 + H 2O == CaCO 3↓ + 2HCl

B.用稀硫酸洗去附着在试管壁上的铜：Cu + H 2SO 4 == CuSO 4 + H 2↑

C.铁丝在氧气中燃烧的反应：4Fe + 3O 2 点燃 2Fe 2O 3

D.高温煅烧石灰石制取生石灰：CaCO 3 高温 CaO + CO 2↑

8．氨气(NH 3)是一种无色有刺激性气味的气体,极易溶于水，它的水溶液称为氨水，显碱性。

它在化学工业中有着广泛的用途，如制化肥、制纯碱等。近年来，人们还利用氨来治理

环境污染。

（1）氨分子中，氮原子和氢原子的个数之比为____________________。

（2）在细菌的作用下，用氨处理含甲醇(CH 3OH)的工业废水，使其变为CO 2和N 2等 物质，从而清除它对环境的污染。有关的化学反应方程式为：

6NH 3 + 5CH 3OH+12O 2 == 3N 2 + 5CO 2 + 19X 。其中X 物质的化学式是______________。

（3）化学肥料是农作物生长的一种营养元素，工业上常用氨气和酸等物质生产铵态氮

肥。请写出氨气与硫酸反应生成硫酸铵的化学方程式____________________________。

9．下列反应中属于置换反应的是( ) A.CO + CuO 高温 Cu + CO 2 B.CaO + H 2O == Ca(OH)2

C.Zn + CuSO 4 == ZnSO 4 + Cu

D.SO 2 + 2NaOH == Na 2SO 3 + H 2O

10．下列模型能表示化合反应的是( )

11．王腾同学以不同的化学思维方式或者规律给下列化学反应的类型进行分类，你认为分类

合理的一组是( )

①CaO + H 2O == Ca(OH)2 ②Mg(OH)2 △ MgO+H 2O

③Ba(OH)2 + 2HCl == BaCl 2 + 2H 2O ④Zn + H 2SO 4 == ZnSO 4 + H 2↑

⑤2Mg+O 2 点燃 2MgO

△ ====

A.属于化合反应的是①②

B.属于复分解反应的是③④

C.属于有热量放出的反应是②③

D.属于有元素化合价变化的是④⑤

12．在X + 2O2===CO2 + 2H2O的反应中，根据质量守恒定律可判断出X的化学式为：

A CO

B CH4

C CH3OH

D C2H4

13．某纯净物X在空气中完全燃烧，反应式为：X + 3 O2=== 2CO2 + 3 H2O，根据质量守恒定律可判断出X的化学式为：

A C2H4

B C2H4O

C C2H6

D C2H6O

14．在4Cu + 10HNO3 = 4Cu(NO3)3 + X + 5H2O反应方程式中，X的化学式为：

A NO

B NO2

C N2O

D N2O3

15．物质X和B2能发生下列反应：2X + B2 = 2 AB3，则X的化学式是：

A AB2

B A2B2

C AB3

D A2B3

16．某化合物R在空气燃烧后生成二氧化碳和水，下列关于R化学式叙述正确的是：

A R一定含有碳，氢，氧三种元素

B R一定含有碳和氢元素，不含有氧元素

C R一定含有碳和氢元素，可能含有氧元素

D R不一定含有碳和氢元素，但一定不含有氧元素

17．某物质W在氧气中充分燃烧后，生成了4.4克CO2和3.6克的水，消耗的氧气为6.4克，则W中所含有的元素判断正确的是：

A 一定含有C H元素，不含O元素

B 一定含有

C H 元素，可能有O元素

C 一定含有C H O三种元素

D 条件不足，不能判断

18．氢气与氧气反应生成水的反应过程中，氢气与氧气的质量之比是：

A 1 ：1

B 2 ：1

C 2 ：32

D 4 ：32

19．对于质量守恒定律的解释不正确的是：

A 化学反应前后，分子的数目不变

B 化学反应前后，原子的种类不变。

C 化学反应前后，原子的数目不变。

D 化学反应前后，参加反应的物质的总质量和生成物的总质量相等

20．白色固体粉末氯酸钾(KClO3)在二氧化锰(MnO2)作催化剂并加热的条件下能较快地生成氯化钾(KCl)和氧气，试写出该反应的化学方程式：

21 发射卫星的火箭用联氨（N2H4）作燃料，以四氧化二氮作氧化剂，燃烧尾气由氮气与

水蒸气组成。该反应的化学方程式为____________________________________。22．剧烈运动后血液中产生了较多乳酸（C3H6O3），使人肌肉酸痛，经过一段时间放松，由

于乳酸与吸入的氧气反应，生成二氧化碳和水，酸痛感消失。该反应的化学方程式为____________________________________________。

23．汽车尾气（含有CO，SO2与NO等物质）是城市空气的污染物，治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转换器”，其特点是使CO和NO反应，生成一种空气中含量最多的气体，另一种可参与植物光合作用的气体。写出CO与NO反应的化学方程式是___ _____。

24．镁是一种活泼的金属，点燃后，既能在氮气中燃烧也能在二氧化碳中继续燃烧。已知镁在氮气中燃烧，生成一种叫氮化镁（氮显-3价）固体的化合物；镁在二氧化碳中燃烧，生成黑色炭粒与一种白色固体粉末。试写出以上发生的两条化学方程式：

①，②

。

25．简答题：镁条在空气中燃烧后生成氧化镁，理论上生成物多一种元素，质量应比镁条重，但同学们实验后称量收集的氧化镁反而轻，原因是：___ ____

___ ____ ___ ____

26．写出下列反应的化学方程式，并在括号内注明基本反应类型：

（1）硫在氧气里燃烧：______________________________________，( )反应。

（2）过氧化氢溶液中加入二氧化锰：__________________________，( )反应。

（3）氢氧化钠溶液中加入稀盐酸：____________________________，( )反应。

（4）澄清石灰水和碳酸钠溶液混合：__________________________，( )反应。27．相同质量的H2、CH4和CO完全燃烧需要氧气的质量( )

A.CO最多，H2最少

B.H2最多，CH4最少

C.H2最多，CO最少

D.CH4最多，CO最少

28．我国铁矿石资源比较丰富，某钢铁厂用 1 000 t 含氧化铁80%的赤铁矿石炼铁，理论上可以炼出含杂质4%的生铁多少吨？

29．有资料表明，氧化铜对氯酸钾(KClO3)的分解有催化作用，现将2.4 g CuO与W g氯酸钾的混合物充分加热，使其不再产生气体后，残留固体经冷却、称量质量为W g。然后将固体溶于21.3 g水中，充分搅拌，过滤，得到滤液和黑色的滤渣。滤渣又经洗涤、烘干、称量，质量为2.4 g。(注：不考虑每步实验过程中物质的损失；计算结果保留1位小数)

(1)写出该反应的化学方程式；

(2)求生成O2的质量；

(3)求所得滤液溶质的质量分数。