化学方程式及计算.docx
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化学方程式及计算
如何正确书写化学方程式
1、化学方程式
1.意义:
意义
实例:
氢气在空气中点燃生成水
化学方程式:
①表示反应物、生成物以及反应条件
反应物是:
生成物是:
反应条件是:
②表示反应物、生成物之间的质量关系(即质量比)
③表示反应物、生成物之间的粒子关系(粒子个数比)
2.读法:
①质的方面:
氢气和氧气在点燃的条件下反应生成水
②量的方面:
每4分质量的氢气和32份质量的氧气完全反应生成36份质量的二氧化硫
③粒子方面:
每两个氢气分子和一个氧分子反应生成两个水分子
3.正确书写化学方程式
(1)书写规则:
①必须以客观事实为基础,绝不能凭空臆想、臆造事实上不存在的物质和化学反应。
②要遵守质量守恒定律,等号两边各原子的种类与数目必须相等。
(2)书写步骤:
①“写”:
左为反应物化学式,有位生成物,中间“—”连。
KMnO4---K2MnO4+MnO2+O2
②“配”:
配平化学方程式。
2KMnO4----K2MnO4+MnO2+O2↑
③“改”:
“---”改为“==”。
2KMnO4==K2MnO4+MnO2+O2↑
④“注”:
注明反应发生的条件。
2KMnO4
K2MnO4+MnO2+O2↑
(3)注意:
①化学方程式配平的标志:
。
②化学反应在一定条件下才能发生,因此,需要在化学方程式中注明,如把点燃、加热(常用“△”来表示),催化剂等写在。
③如果生成物中有气体,在气体物质的化学式右边要注;溶液中的反应如果生成物中有固体,在固体物质化学式右边要注。
如果,气体生成物就不需注“↑”号,同样,溶液中的反应如果,固体生成物也不需注“↓”。
课堂练习:
1.将“嫦娥一号”送上太空的火箭推力巨大,因为它所使用的燃料是液氢、助燃剂是液氧,则液氢燃烧的化学方程式为;液氢作燃料除了单位质量燃烧的热能最大以外,还有一个与环保有关的优点是。
2.写出下列反应的化学方程式:
(1)碳在氧气中燃烧;
(2)硫在氧气中燃烧;
(3)红磷在氧气中燃烧;
(4)铁丝在氧气中燃烧;
(5)氢气在氧气中燃烧;
(6)镁条在空气中燃烧;
(7)电解水;
(8)过氧化氢溶液中加入二氧化锰;
(9)氯酸钾和二氧化锰共热;
(10)加热高锰酸钾固体;
(11)铁和硫酸铜溶液反应;
(12)碳酸钠和稀盐酸反应。
(13)黑火药是我国古代四大发明之一,它是由硝石(KNO3)、木炭、硫粉组成,点燃后生成硫化钾(K2S)、二氧化碳和一气体单质,并产生猛烈地爆炸威力。
。
(14)北京奥运会火炬使用燃料是丙烷(C3H8),这是一种价格低廉的燃料,它燃烧后火焰的颜色具有较好的可视性。
其完全燃烧的产物不会对环境产生污染。
。
3.用I2O5测定空气受CO污染的程度,发生反应的化学方程式如下:
I2O5+5CO===I2+5X。
根据生成X的多少,可判断CO的含量,X的化学式为。
4.法医常用马氏试砷法来证明是否砒霜中毒,其化学原理为:
R+8HCl+4Zn==4ZnCl2+3H2O+2AS+H2↑(R表示砒霜的化学式),则砒霜的化学式为()
A.AS2O3B.AS2OC.ASOD.AS2O5
2、配平的方法
1.最小公倍数法:
寻找化学反应方程式左右两边各出现一次的原子,且原子个数相差最多的元素为配平起点。
高温
Fe2O3+C----Fe+CO2选择O原子为配平起点,由于3与2的最小公倍数为6,故Fe2O3系数为2,而CO2的系数为3,然后调节C与Fe2O3的系数分别为3和4,既原方程变为:
2Fe2O3+3C4Fe+3CO2。
2.奇数配偶法:
寻找反应式左右两边出现次数较多的原子,且原子的个数为一奇一偶的元素为配平的起点。
将奇数的原子用2、4、4、8….等偶数配成偶数,调节其他元素的原子的个数。
高温
Fe2O3+C----Fe+CO2选择O原子,因O原子的个数为一奇一偶,所以先将Fe2O3用偶数2配平,再依次推导出C、Fe2O3、CO2的系数,分别为3、4、3,即得
2Fe2O3+3C4Fe+3CO2。
3.观察法:
当反应方程式两边有的物质组成较为复杂时,考虑用观察法。
即观察分析反应式左右两边相关物质的组成,从中找出其变化规律来确定各自化学式前的系数;在推导其他原子的个数。
高温
Fe2O3+C----Fe+CO2反应中:
C-----CO2,C夺取了Fe2O3里两个O原子,那么一分子的Fe2O3里的3个O原子可以供给3/2个C-----3/2个CO2,然后调节为整数系数为:
2Fe2O3+3C4Fe+3CO。
课堂练习:
1.下列反应的化学方程式正确的是
A.铜加到硝酸银溶液中:
Cu+AgNO3=CuNO3+Ag
B.电解水:
2H2O=2H2↑+O2↑
C.硫酸镁溶液与氢氧化钠溶液混合:
MgSO4+2NaOH=Mg(OH)2↓+2Na2SO4
D.甲醇燃烧:
CH3OH+O2CO2+H2O
2.下列有关铁的化学方程式中,错误的是()
A.3Fe+2O2
Fe3O4
B.2Fe+6HCl==2FeCl3+3H2↑
C.Fe+CuSO4===FeSO4+Cu
D.Fe2O3+3CO
2Fe+3CO2
3.下列反应的实验现象及化学方程式均不符合事实的是()
实验操作
现象
化学方程式
A.红磷在空气中点燃
冒白烟
4P+5O2点燃====2P2O5
B.铝箔在氧气中点燃
发出耀眼的白光、生成白色固体
4Al+3O2点燃====2Al2O3
C.硫在空气中点燃
发出蓝紫色火焰
S+O2点燃====SO3
D.镁条在空气中点燃
发出白光,生成白色固体
Mg+O2点燃====MgO2
4.科学研究表明,可通过下述反应,将工业尾气中的CO2转化为一种重要的化工原料X:
CO2+4H2X+2H2O,则X的化学式为_____________。
5.科学家采取“组合转化”技术,使CO2和H2发生反应,生成一种化工原料乙烯和水,化学方程式为:
2CO2+6H2==乙烯+4H2O,则乙烯的化学式为。
6.淀粉[C6Hl0O5]n在人体酶的作用下转变成葡萄糖(C6H12O6),葡萄糖又在酶的作用下经缓慢氧化转变成二氧化碳和水,同时放出能量,供机体活动和维持恒定体温的需要。
葡萄糖由种元素组成,在一个葡萄糖分子中含有个原子,它的相对分子质量是:
;写出葡萄糖缓慢氧化的化学方程式:
。
7.碳酸岩等岩石的主要成分是碳酸钙,遇到二氧化碳和水,发生化学侵蚀,生成可溶的碳酸氢钙[Ca(HCO3)2],日久产生“水滴石穿”的现象,形成溶洞。
写出溶洞形成过程中发生反应的化学方程式_____________________________。
8.最近中国科技大学陈乾旺教授领导的研究组以二氧化碳和金属钠作原料,在440℃和800atm的条件下,成功合成了金刚石,同时生成氧化钠,首次实现了从二氧化碳到金刚石的逆转变。
该反应的化学方程式是,反应类型是。
9.写出下列反应的化学方程式,并注明基本反应类型
(1)铁丝在氧气中燃烧()
(2)高锰酸钾受热分解()
(3)水通直流电生成氢气和氧气()
(4)过氧化氢溶液在二氧化锰作用下分解()
(5)镁带在氧气中燃烧()
(6)甲烷(CH4)在氧气中燃烧()
(7)氢气还原氧化铜()
10.家用的白炽灯泡里放有极少量的红磷,其作用是做脱氧剂延长灯泡的使用寿命其作用的化学方程式为:
:
反应的基本类型为。
气体打火机中充入的丁烷化学式是C4Hl0,它充分燃烧生成水和二氧化碳。
该反应的化学方程式是________________________________。
课后作业:
1、下列说法能用质量守恒定律解释的是()。
A.mg水受热形成mg水蒸气;B.煤燃烧后留下的煤灰比原煤的质量少
C.10g食盐溶于70g水中得到80g食盐水D.湿衣服凉干后,质量变小
2、在反应3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+4H2O+2X↑中,X的化学式是()
A.N2OB.NOC.N2D.NO2
3、有X、Y两种物质在一定条件下可以化合生成一种物质Z。
如果X、Y两物质的质量分别为ag和bg。
则下列说法中正确的是()。
A.生成Z物质的质量一定等于(a+b)gB.生成Z物质的质量一定小于(a+b)g
C.生成Z物质的质量一定大于(a+b)gD.生成Z物质的质量一定不超过(a+b)g
4、化学方程式“2H20
2H2↑+O2↑”,正确读法是()
A.两个水分子在通电的条件下生成两个氢分子和一个氧分子
B.水通电等于氢气和氧气
C.两个水在通电后生成两个氢分子和一个氧分
D.每两个水分子在通电条件下生成两个氢分子和一个氧分子
5、巳知反应:
3A+2B==2C+D,A、B两物质完全反应时的质量比为3:
4,若生成C和D共105克,则该反应消耗B物质的质量为()。
A.60克B.50克C.40克D.30克
6、在一个密闭容器内有X、Y、Z、Q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下:
物质
X
Y
Z
Q
反应前质量/g
2
2
84
5
反应后质量/g
待测
24
0
14
试推断该密闭容器中发生的化学反应基本类型为()
A.分解反应B.化合反应C.置换反应D.都不是
7、在反应X+2Y=R+2M中,当1.6gX与Y完全反应后,生成4.4gR,且反应生成的R和M的质量之比为11∶9,则在此反应中Y和M的质量之比()
A.23∶9B.16∶9C.32∶9D.46∶9
8、完全电解X克水,能得到5毫升氧气,同时得到氢气的质量和体积分别是()
A.8X/9克,5毫升B.X/9克,10毫升
C.8X/9克,10毫升D.X/9克,5毫升
9、配平和完成下列化学方程式
①____C2H2+____O2-----_____CO2+____H2O
②____CH3OH+_____O2-----_____CO2+____H2O
③____FeS2+____O2-----___Fe2O3+___SO2
④____Al+____Fe3O4-------____Fe+___Al2O3
10、根据化学方程式的书写原则,分析下列化学方程式的书写违背了什么原则:
(1)Fe+O2
FeO2,违背了;
(2)Fe+O2
Fe3O4,违背了。
11、
(1)科学家预言未来最理想燃料为绿色植物,即①将绿色植物的秸秆[主要成分为(C6H10O5)n在适当催化剂下与水反应生成葡萄糖(C6H12O6);②再将葡萄糖在一定条件下发酵生成乙醇(C2H5OH)和二氧化碳;③用乙醇作燃料,在空气中燃烧生成二氧化碳和水。
试写出①②③设计的化学方程式。
12、某同学称取两份质量的磷(各3.1g),分别放在盛有不同氧气的密闭容器中燃烧,两次实验数据如下:
第一次
第二次
氧气的质量/g
2
4
生成P2O5的质量/g
3.55
7.1
(1)这两次实验是否符合质量守恒定律?
(2)第一次实验为何不生成5.1gP2O5?
为什么第二次实验氧气的质量和磷的质量之和恰好等于P2O5的质量?
利用化学方程式的简单计算
1、依据
任何化学方程式中各物质间的质量比为一定值
2、根据化学方程式计算的解题步骤
(以加热高锰酸钾制备氧气为例子)
加热6克高锰酸钾,充分反应后生成的氧气的质量是多少?
1.
加热
设:
设未知量设:
加热分解6g高锰酸钾可以得到氧气的质量为x
2.写:
写出反应的化学方程式并配平2KMnO4====K2MnO4+MnO2+O2
3.算:
算出相关物质的质量2×15832
4.列:
列出已知量、未知量6gx
5.比:
写出比例式
6.解:
解比例式方程
7.答:
写出简明答案
【总结】利用化学方程式进行正确的计算关键在于:
①反应物和生成物的化学式要写正确;
②化学方程式必须配平
③找准题意中的已知量和未知量
④化学方程式下各数据应为纯净物的质量,若为体积应利用密度换算为质量,若是混合物的质量,要先利用纯度换算为纯净物质量。
3、类型题
1.已知反应物的质量,求生成物(或者另一反应物)的质量
【例1】电解3.6克水,能生成多少克的氧气?
氢气呢?
【例2】5.6g铁在氧气中充分燃烧后生成物的质量为多少克?
练习:
1.某地工业电解铝厂,利用氧化铝制取单质铝的化学方程式为:
电解10t的氧化铝最多可生产多少t铝?
同时产生多少tO2?
2.煤是重要的化工原料,用煤作燃料,不仅是极大的浪费,而且因烟煤中含有硫的化合物(FeS2),燃烧时生成二氧化硫气体造成环境污染。
设某具有30万户人口的中等城市,每户每天烧煤5kg,这种煤中含FeS25%,硫铁矿燃烧时的反应方程式如下:
4FeS2+11O2====2Fe2O3+8SO2,问:
(1)燃烧1t煤,可产生多少千克二氧化硫?
(2)该中等城市如果全部以煤做燃料,每年将有多少吨二氧化硫排放到大气中?
3.煅烧含碳酸钙80%的石灰石100t,生成二氧化碳多少吨?
若石灰石中的杂质全部进入生石灰中,可得到这样的生石灰多少吨?
2.已知生成物的质量,求反应物(或者另一生成物)的质量
【例3】工业上高温煅烧石灰石(CaCO3)可制得生石灰(CaO)和二氧化碳,如果要制取10t氧化钙,需要碳酸钙多少吨?
【例4】有一种含水的过氧化氢样品10g,在二氧化锰的催化作用下,完全分解得到3.2g氧气,试求该样品中过氧化氢的质量分数
练习:
1.将一定量的过氧化氢和二氧化锰充分反应,生成6.4g的氧气,问:
①过氧化氢的质量为多少克?
②生成水的质量为多少克?
2.取氯酸钾和二氧化锰的混合物31克置于干燥的试管中,加热到质量不再减少为止,冷却后测得剩余固体质量为21.4克。
试计算:
⑴能制得氧气多少克?
⑵原混合物中氯酸钾的质量是多少克?
3.中国登山协会为了纪念我国首次攀登珠穆朗玛峰成功50周年,再次组织攀登珠峰活动。
阿旺扎西等一行登山运动员于5月21日13:
40成功登顶。
假如每名运动员冲顶时消耗自带的液氧4.8kg。
求:
(1)4.8kg氧在标准状况下的体积是多少升?
(标准状况下,氧气的密度为1.43g/L)
(2)若在实验室中用高锰酸钾为原料制取相同质量的氧气,需要多少千克高锰酸钾?
综合练习:
1、写出下列反应的化学方程式。
(1)水通电分解
(2)氢气在空气中燃烧
(3)红磷在空气中燃烧
(4)镁在空气中燃烧
(5) 实验室制氧气的三个化学方程式
;
;
。
2、利用化学方程式计算的可分为5个步骤:
①;②;
③;④;⑤。
3、制得16克氧气需分解过氧化氢多少克?
4、10g氢气在空气中充分燃烧,最多可生成水的质量是多少?
5、在实验室里电解1.8g水,问要标准状况下可制得氢气多少升?
(标准状况下氢气的密度为0.09g/L)
6、在反应A+3B=2C+3D中,已知2.3gA与4.8gB恰好完全反应,生成4.4gC,又知D的相对分子质量为18,求A的相对分子质量。
7、加热31.6g高锰酸钾,当得到3g氧气时,剩余的固体残渣有()
A.KMnO4和MnO2B.KMnO4、MnO2和K2MnO4
C.K2MnO4和MnO2D.KMnO4和K2MnO4
课后作业:
1.在反应X+2Y====R+2M中,当1.6gX与Y完全反应后,生成4.4gR,且反应生成的R和M的质量之比为11∶9,则在此反应中Y和M的质量之比为()
A.23∶9B.16∶9C.32∶9D.46∶9
2.利用化学方程式进行计算的依据是()
A.化学方程式表示了一种化学反应的过程
B.化学方程式表示了反应物、生成物和反应条件
C.化学方程式表示了反应前后反应物和生成物的质量关系
D.化学方程式中,各反应物质量比等于各生成物质量比
3.向密闭的容器中通入氧气(含a个氧气分子)和一氧化氮(含有b个一氧化氮分子)气体,已知:
2NO+O2====2NO2,则最终容器内氧原子和氮原子个数之比为()
A.2(a+b)/bB.2a/bC.(2a+b)/bD.b/a
4.将A、B、C三种物质各16g混合加热,充分反应后混合物中有12gA、27gC和一定质量的D,已知B完全反应。
若A、B、C、D的相对分子质量分别为16、32、44、18,则该反应的化学方程式可表示为()
A.2A+B====C+2DB.A+2B====C+2D
C.2A+B====2C+DD.A+B====C+D
5.在反应2A+B====2C中,1.6g的A完全反应生成2gC,又知B的相对分子质量为32,则C的相对分子质量为()
A.28B.64C.44D.80
6.图5-3是分析一种化合物组成的实验装置。
图5-3
实验结果如下:
实验前
实验后
铜的氧化物+玻璃管
137.8g
131.4g
氯化钙+U形管
100.8g
108.0g
注:
玻璃管质量为80.2g。
试根据实验数据求:
(1)完全反应后生成水的质量为_______g。
(2)生成的水中氧元素的质量为_______g。
(3)铜的氧化物中铜元素的质量为_______g。
(4)铜的氧化物中铜元素和氧元素的质量比为_______。
(5)铜的氧化物中铜、氧原子个数的最简整数比为_______(已知铜和氧的相对原子质量分别为64和16);
(6)写出铜的氧化物的化学式:
____________________________。
7.煤炭中往往含有硫,直接燃烧产生的二氧化硫会污染环境。
计算4000g含1%硫的煤炭燃烧时产生二氧化硫的质量。
8.取12g石灰石(主要成分是CaCO3,杂质不参加反应)放入烧杯中,向其中加入100g一定质量分数的稀盐酸,二者恰好完全反应。
反应结束后,称量烧杯中剩余物质的总质量为107.6g(不包括烧杯的质量,且气体溶解忽略不计)。
则参加反应的碳酸钙的质量是多少?
稀盐酸中溶质的质量分数是多少?
9.蛋白质是由多种氨基酸组成的。
蛋白质中氮元素的平均质量分数为16﹪。
通过计算回答下列问题:
(1)蛋氨酸是氨基酸的一种,化学式为C5H11O2NS,求蛋氨酸中氮元素的质量分数?
(2)合格奶粉的质量标准为:
每100克奶粉中含蛋白质18克。
现测得100克某奶粉含有的蛋白质中氮元素的质量为0.5克,这种奶粉是否合格?
10.现有一定质量的氯酸钾和二氧化锰的混合物,加热使之完全反应,结果发现试管内固体物质的质量比原来减少了4.8克,此时残留固体的质量为10.2克。
求:
(1)生成氧气的质量;
(2)原固体中氯酸钾和二氧化锰的质量各是多少?
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