3.3 化學(xué)方程式(原卷版)

3.3化學(xué)方程式

【思維導(dǎo)圖】

【知識(shí)點(diǎn)全掌握】

一、質(zhì)量守恒定律

1、內(nèi)容：在化學(xué)反應(yīng)中，參加化學(xué)反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和等于反應(yīng)后生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和。

2、實(shí)質(zhì)：參加反應(yīng)的各物質(zhì)分子分解成原子，原子重新組合成新的分子的過程。反應(yīng)前后元素的種

類沒變；原子的種類和數(shù)量都沒有改變，原子間只是進(jìn)行重新組合，因此反應(yīng)前后各物質(zhì)的質(zhì)量總

和必然相等。

3、理解：五個(gè)不變，兩個(gè)一定改變，一個(gè)可能改變：

反應(yīng)物與生成物的總質(zhì)量不變

宏觀

元素種類不變

（1）五個(gè)不變原子種類不變

微觀原子數(shù)目不變

原子質(zhì)量不變

宏觀：物質(zhì)種類一定改變

（2）兩個(gè)一定改變

微觀：構(gòu)成物質(zhì)的分子種類一定改變

（3）一個(gè)可能改變：分子的數(shù)目可能改變

4、質(zhì)量守恒定律的應(yīng)用：（1）求反應(yīng)物與生成物的質(zhì)量（2）反應(yīng)物或生成物的化學(xué)式（3）判斷是

否全部反應(yīng)

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二、化學(xué)方程式

（一）定義：用物質(zhì)的化學(xué)式表示化學(xué)反應(yīng)的式子(能直接反映質(zhì)量守恒定律)。

例如：碳在氧氣中點(diǎn)燃磷在氧氣中點(diǎn)燃雙氧水的分解

點(diǎn)燃點(diǎn)燃MnO2

CO2CO24P5O22P2O52H2O22H2OO2

（二）化學(xué)方程式表示的意義：

①、表示什么物質(zhì)參加反應(yīng)，結(jié)果生成了什么物質(zhì)。

②、表示反應(yīng)在什么條件下進(jìn)行。

③、表示各物質(zhì)之間原子和分子的個(gè)數(shù)比。

④、表示反應(yīng)物、生成物各物質(zhì)間的質(zhì)量比。（結(jié)合上面化學(xué)方程式說明）

（三）化學(xué)方程式的讀法：

“+”讀作“和”、“與”或“跟”，“===”讀作“生成”

（四）化學(xué)方程式的書寫：

1、書寫原則：（1）以客觀事實(shí)為依據(jù)；（2）遵循質(zhì)量守恒定律。

2、書寫規(guī)則：左寫反應(yīng)物，右寫生成物；寫對(duì)化學(xué)式，系數(shù)要配平；中間連等號(hào)，條件須注明，氣

體和沉淀。

（五）化學(xué)方程式的配平：反應(yīng)前后原子種類和數(shù)目保持不變

注意點(diǎn)：配平時(shí)只要在化學(xué)式前加數(shù)字（即化學(xué)計(jì)量數(shù)），不能改變化學(xué)式

常見的方法：

(1)最小公倍數(shù)法

如：配平Al+Fe3O4→Fe+Al2O3

①求出每一種原子在反應(yīng)前后的最小公倍數(shù)；

②使該原子在反應(yīng)前后都為所求出的最小公倍數(shù)；

③一般先從氧原子入手，再配平其他原子。

第一步：配平氧原子Al+3Fe3O4→Fe+4Al2O3

第二步：配平鐵和鋁原子8Al+3Fe3O4→9Fe+4Al2O3

高溫

第三步：配平的化學(xué)方程式：8Al+3Fe3O49Fe+4Al2O3

(2)觀察法

如：配平H2O+Fe→Fe3O4+H2

①從化學(xué)式較復(fù)雜的一種生成物推求有關(guān)反應(yīng)物化學(xué)式的化學(xué)計(jì)量數(shù)和這一生成物的化學(xué)計(jì)

量數(shù)；

②根據(jù)求得的化學(xué)式的化學(xué)計(jì)量數(shù)，再找出其它化學(xué)式的傾泄計(jì)量數(shù)，這樣即可配平。

第一步：配平氧原子4H2O+Fe→Fe3O4+H2

第二步：配平氫原子、鐵原子4H2O+3Fe→Fe3O4+4H2

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高溫

第三步：配平后的化學(xué)方程式：4H2O+FeFe3O4+4H2

(3)奇數(shù)配偶法

如：配平FeS2+O2→Fe2O3+SO2

適用條件：方程式中所配元素的原子個(gè)數(shù)的奇數(shù)只出現(xiàn)一次。

①找出在化學(xué)反應(yīng)中出現(xiàn)次數(shù)最多的元素；

②從原子數(shù)為單數(shù)的元素入手（一般為氧元素）。即乘2；

③由已推求出的化學(xué)計(jì)量數(shù)決定其它化學(xué)式的化學(xué)計(jì)量數(shù)。

第一步：在Fe2O3前乘2FeS2+O2→2Fe2O3+SO2

第二步：配平鐵原子4FeS2+O2→2Fe2O3+SO2

第三步：配平硫原子4FeS2+O2→2Fe2O3+8SO2

高溫

第四步：配平氧原子。配平后的化學(xué)方程式為：4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2

（4）歸一法

點(diǎn)燃

如：配平：C2H5OHO2CO2H2O

適用條件：如大多數(shù)碳?xì)浠衔锘蚝細(xì)溲醯幕衔锱c氧氣的反應(yīng)，以及某些分解反應(yīng)。

先設(shè)定C2H5OH的系數(shù)為1，則確定CO2的系數(shù)為2，H2O的系數(shù)為3。

因?yàn)榉匠淌接疫呇踉涌倲?shù)為7，C2H5OH中有一個(gè)氧原子，可確定O2的系數(shù)為3。

點(diǎn)燃

配得結(jié)果為C2H5OH3O22CO22H2O

（六）化學(xué)方程式解題步驟：

(1)設(shè)未知量，用x、y等字母表示(不帶單位)；

(2)正確寫出有關(guān)的化學(xué)方程式(注意配平)；

(3)找出相關(guān)物質(zhì)間的質(zhì)量關(guān)系，寫在對(duì)應(yīng)化學(xué)式的下面；

(4)列出比例式，求出未知量；

(5)簡明寫出答案。

【例題精析】

[例題1]（2022?溫州）圖甲是一款潛水艇緊急供氧設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖，產(chǎn)氧藥塊主要成分是氯酸鈉，

需要鎂粉氧化放熱啟動(dòng)并維持反應(yīng)進(jìn)行，快速產(chǎn)生氧氣。

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（1）啟動(dòng)時(shí)，鎂粉（Mg）與氧氣反應(yīng)生成氧化鎂（MgO）。其化學(xué)方程式為：。

（2）產(chǎn)氧藥塊反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生極少量有毒的氯氣，推測圖甲中試劑X應(yīng)具有的性質(zhì)是。

（3）氯酸鈉受熱分解生成氯化鈉和氧氣。m克氯酸鈉分解過程中各物質(zhì)質(zhì)量變化如圖乙所示，

選擇a、b、c、d、m中的部分?jǐn)?shù)據(jù)，列出它們的等式關(guān)系以體現(xiàn)質(zhì)量守恒定律。

[例題2]（2022?寧波）天宮課堂中，航天員王亞平視頻展示了在無容器材料實(shí)驗(yàn)柜中進(jìn)行的“鋯金

屬熔化與凝固”實(shí)驗(yàn)。金屬鋯具有抗腐蝕性強(qiáng)、熔點(diǎn)高、硬度大等特性，廣泛用于航空航天、

軍工、原子能等領(lǐng)域。

（1）金屬鋯熔化屬于（填“物理”或“化學(xué)”）變化。

（2）如圖所示是鋯元素在元素周期表中的信息，其中“40”是鋯元素的原子序數(shù)，即它在元素

周期表中的位置序號(hào)，也是鋯原子的核電荷數(shù)（即質(zhì)子數(shù)），由此可知鋯原子的核外電子數(shù)

為。

（3）在850℃條件下，鎂（Mg）與四氯化鋯（ZrCl4）發(fā)生置換反應(yīng)獲得金屬鋯。該反應(yīng)的化學(xué)

方程式為：。

[例題3]（2021?杭州）二氧化碳的資源化利用是實(shí)現(xiàn)碳減排的重要途徑。以下是一種實(shí)現(xiàn)二氧化碳

轉(zhuǎn)化為重要原料二甲醚（化學(xué)式為C2H6O）的途徑：

（1）轉(zhuǎn)化①是二氧化碳與一種常見單質(zhì)反應(yīng)生成甲醇和水，這種單質(zhì)的化學(xué)式為。

（2）轉(zhuǎn)化②是甲醇發(fā)生分解反應(yīng)生成二甲醚和水，反應(yīng)中生成二甲醚和水的分子數(shù)之比

為。

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[例題4]（2022?麗水）定律是對(duì)自然現(xiàn)象或關(guān)系的描述，通?？捎脭?shù)學(xué)方式加以表達(dá)。在學(xué)習(xí)“質(zhì)

量守恒定律”時(shí)，小麗查閱到以下材料：

波義耳實(shí)驗(yàn)：在密閉羅蒙諾索夫重復(fù)了波拉瓦錫用錫和鉛做了廊道爾特和曼萊做了

的曲頸瓶中加熱金屬義耳實(shí)驗(yàn)，他將金屬羅蒙諾索夫?qū)嶒?yàn)，也精確度極高的化學(xué)實(shí)

汞時(shí)，得到了金屬灰鉛裝入容器后密封，得到了同樣的結(jié)論。驗(yàn)，反應(yīng)前后質(zhì)量之

（氧化汞）。冷卻后稱量。然后把容器放他還做了許多實(shí)驗(yàn)并差小于0.0001g，在

打開容器，稱量金屬到火上加熱，金屬變得出結(jié)論：在化學(xué)反實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)，國

灰的質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)比原成了黃色（氧化應(yīng)過程中物質(zhì)質(zhì)量是際科學(xué)家一致承認(rèn)質(zhì)

來金屬質(zhì)量增加了鉛），冷卻后再次稱守恒的，并將此結(jié)論量守恒定律

量，發(fā)現(xiàn)容器的總質(zhì)寫成一個(gè)代數(shù)式。該

量沒有發(fā)生變化，該結(jié)論得到當(dāng)時(shí)科學(xué)家

發(fā)現(xiàn)未引起科學(xué)家重的普遍認(rèn)同

視

1673年1756年1774年1908、1912年

（1）玻義耳實(shí)驗(yàn)中，金屬灰增加的質(zhì)量是。

（2）質(zhì)量守恒定律的發(fā)現(xiàn)過程，帶給我們的啟示有（填字母）。

A要善于總結(jié)前人的成果和經(jīng)驗(yàn)

B.實(shí)驗(yàn)的成功與否，取決于藥品的選擇

C.定量方法是科學(xué)研究的重要方法

（3）受上述研究啟發(fā)，小麗對(duì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了深入探究。在白磷燃燒前后質(zhì)量測定實(shí)驗(yàn)中（如

圖）。氣球的作用有。

（4）小麗認(rèn)為，蠟燭燃燒后剩下的固體質(zhì)量比燃燒前少了，因此該現(xiàn)象不符合質(zhì)量守恒定律。

請你設(shè)計(jì)個(gè)能說服小麗的簡明實(shí)驗(yàn)思路。

[例題5]（2022?杭州）某火力發(fā)電廠用石灰石為原料吸收廢氣中的二氧化硫，以防止污染環(huán)境，發(fā)

生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2CaCO3+2SO2+O2═2CaSO4+2CO2。若每天需要吸收0.64噸二氧化硫，

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則該發(fā)電廠每個(gè)月（按30天計(jì)）需要含碳酸鈣為90%的石灰石多少噸？（雜質(zhì)不參與反應(yīng)）

[例題6]（2022?舟山）2022年我國將有6名航天員生活在空間站。氧氣、水、食物等是維持航天

員駐留空間站的必要物質(zhì)。為提高物質(zhì)的利用率，目前空間站通過以下途徑實(shí)現(xiàn)物質(zhì)循環(huán)利用：

（1）由圖可知，目前空間站通過物質(zhì)循環(huán)獲得水的途徑共有條，其中尿液凈化時(shí)必須

除去尿液中的等代謝廢物。

（2）為實(shí)現(xiàn)氧的循環(huán)，目前空間站內(nèi)利用氫氣和航天員呼出的二氧化碳，在一定條件下轉(zhuǎn)化為

一定條件

ˉ

甲烷和水，化學(xué)方程式為4H2+CO22H2O+CH4。據(jù)測算，正常情況下一位航天員一天呼

出的二氧化碳質(zhì)量約1.1千克，若這些二氧化碳全部與氫氣反應(yīng)，則可生成水多少千克？

[例題7]（2021?寧波）“青團(tuán)”是寧波的一種傳統(tǒng)食物。在“青團(tuán)”制作過程中，需要往糯米粉中

添加艾草（或艾草汁）。艾草含有側(cè)柏蓮?fù)枷阌停–10H10O），側(cè)柏蓮?fù)枷阌褪且环N淡黃色液

體，具有香脂香氣，所以“青團(tuán)”具有獨(dú)特風(fēng)味。

（1）側(cè)柏蓮?fù)枷阌陀煞N元素組成。

（2）7.3g側(cè)柏蓮?fù)枷阌椭刑荚氐馁|(zhì)量為g。

（3）側(cè)柏蓮?fù)枷阌驮谘鯕庵型耆紵漠a(chǎn)物是。

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【習(xí)題鞏固】

一．選擇題（共12小題）

1．某密閉容器內(nèi)有X、Y、Z、W四種物質(zhì)，在一定條件下充分反應(yīng)，測得反應(yīng)前后各物質(zhì)的質(zhì)量

如下表：

物質(zhì)XYZW

反應(yīng)前質(zhì)量/g41102

反應(yīng)后質(zhì)量/g待測548

下列說法正確的是（）

A．反應(yīng)后X的質(zhì)量為8g

B．Z與W的相對(duì)分子質(zhì)量比一定是1：1

C．該反應(yīng)的反應(yīng)物只有Z

D．參加反應(yīng)的X與Z的質(zhì)量比是2：3

2．關(guān)于質(zhì)量守恒定律的理解，錯(cuò)誤的是（）

A．實(shí)際參加反應(yīng)的反應(yīng)物總質(zhì)量等于生成物總質(zhì)量

B．反應(yīng)前后原子種類和個(gè)數(shù)不變

C．1g氫氣和1g氧氣反應(yīng)能生成2g水

D．煤燃燒后灰渣質(zhì)量小于煤，也能用質(zhì)量守恒定律解釋

3．甲醛是室內(nèi)裝修時(shí)產(chǎn)生的主要污染物質(zhì)．用下面化學(xué)反應(yīng)可檢測室內(nèi)甲醛含量是否超標(biāo)：

4KMnO4+5R+6H2SO4＝2K2SO4+4MnSO4+5CO2+11H2O，根據(jù)質(zhì)量守恒定律確定R的化學(xué)式為

（）

A．CH2OB．C2H4O2C．CH4D．CHO2

4．在托盤天平兩端的燒杯內(nèi)，分別盛有等質(zhì)量、等質(zhì)量分?jǐn)?shù)的足量稀硫酸，調(diào)節(jié)天平至平衡．現(xiàn)向

左邊燒杯中加入6.5g表面銹蝕的鐵釘，同時(shí)向右邊燒杯中加入6.5g鋅粒．在實(shí)驗(yàn)過程中，觀察

到指針偏轉(zhuǎn)的情況不可能是（）

A．始終向左偏轉(zhuǎn)

B．最終不發(fā)生偏轉(zhuǎn)

C．始終向右偏轉(zhuǎn)

D．最初向左偏轉(zhuǎn)，然后向右偏轉(zhuǎn)

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5．將一定質(zhì)量的a、b、c、d四種物質(zhì)放入一密閉容器中在一定條件下反應(yīng)，測得反應(yīng)前后各物質(zhì)

的質(zhì)量如表所示，以下說法正確的是（）

物質(zhì)abcd

反應(yīng)前質(zhì)量/g6.43.04.02.0

反應(yīng)后質(zhì)量/g3.2X8.82.0

A．d一定是該反應(yīng)的催化劑

B．此反應(yīng)的基本反應(yīng)類型是分解反應(yīng)

C．X的值為1.6

D．若繼續(xù)反應(yīng)至b反應(yīng)完全，則此時(shí)反應(yīng)后a的剩余質(zhì)量為0.4g

6．化學(xué)中常常出現(xiàn)“1+1≠2”的有趣現(xiàn)象，但也有例外。下列說法中符合“1+1＝2”事實(shí)的是（）

A．10L酒精與10L水混合后的體積等于20L

B．10g硫粉在10g氧氣中完全燃燒后生成20g二氧化硫

C．10g鋅片與10g稀硫酸充分反應(yīng)后所得的溶液質(zhì)量為20g

D．50℃時(shí)，向10g硝酸鉀飽和溶液中加入10g硝酸鉀固體，能得到20g硝酸鉀溶液

高溫

ˉ

7．關(guān)于化學(xué)方程式CO2+C2CO的敘述中，正確的是（）

A．二氧化碳和碳等于一氧化碳

B．1個(gè)二氧化碳分子和1個(gè)碳原子生成2個(gè)一氧化碳

C．二氧化碳和碳在高溫的條件下生成一氧化碳

D．每44份質(zhì)量的二氧化碳和12份質(zhì)量的碳在高溫條件下生成86份質(zhì)量的一氧化碳

8．以甲醇為原料的一款新型手機(jī)電池，其反應(yīng)原理為：2CH3OH+3X+4NaOH═2Na2CO3+6H2O，其

中X的化學(xué)式為（）

A．COB．CO2C．O2D．H2

9．下列化學(xué)方程式書中寫正確的是（）

點(diǎn)燃???2

ˉˉ

A．Mg+O2MgO2B．H2O2H2↑+O2↑

點(diǎn)燃點(diǎn)燃

ˉˉ

C．4P+5O22P2O5D．4Fe+3O22Fe2O3

10．2021年10月16日，長征二號(hào)F運(yùn)載火箭搭載神舟十三號(hào)載人飛船發(fā)射取得圓滿成功。運(yùn)載火

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點(diǎn)燃

ˉ

箭在工作中發(fā)生的反應(yīng)為C2H8N2+2X3N2+4H2O+2CO2，則X的化學(xué)式是（）

A．NO2B．N2O3C．N2O4D．N2O5

11．在密閉容器中有甲、乙、丙、丁四種物質(zhì)，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)，測得反應(yīng)前后各物質(zhì)的質(zhì)

量如下表所示，則以下判斷錯(cuò)誤的是（）

物質(zhì)甲乙丙丁

反應(yīng)前質(zhì)量/g6410116

反應(yīng)后質(zhì)量/g0421a

A．甲有64克參加反應(yīng)，一定是反應(yīng)物

B．乙反應(yīng)后質(zhì)量增多，一定是生成物

C．丙反應(yīng)前后質(zhì)量不變，一定是催化劑

D．丁反應(yīng)后的質(zhì)量a＝48克

12．納米鐵粉在空氣中不易自燃，但稍加熱即可劇烈燃燒（與普通鐵在氧氣中燃燒相似），如圖是納

米鐵粉在錐形瓶中燃燒的實(shí)驗(yàn)。下列說法不正確的是（）

點(diǎn)燃

A．納米鐵粉燃燒的文字表達(dá)式為鐵+氧氣→四氧化三鐵

B．水可防止生成物濺落炸裂瓶底

C．激光手電照射使納米鐵粉的著火點(diǎn)降低

D．氣球先膨脹后又變小

二．實(shí)驗(yàn)探究題（共3小題）

13．實(shí)驗(yàn)室用燃燒法測定某種氨基酸（CxHyOzNm）的分子構(gòu)成。取Wg該種氨基酸放在純氧中充分

燃燒，生成二氧化碳、水和氮?dú)狻０磮D所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，每步均充分反應(yīng)?；卮鹣铝袉栴}：

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（1）實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，首先通入一段時(shí)間的氧氣，其理由是。

（2）以上裝置中需要加熱的儀器有A和D兩處，操作時(shí)應(yīng)先點(diǎn)燃處的酒精燈。

（3）E裝置在本實(shí)驗(yàn)中的作用是。

（4）實(shí)驗(yàn)測得B、C裝置分別增重4.5克和8.8克，則該物質(zhì)化學(xué)式中x、y之比為。

14．已知金的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，常溫或加熱條件下都不與氧氣反應(yīng)。某粗銅粉末中含有少量的鐵、鋅

和金，興趣小組的同學(xué)為測定該粗銅粉末中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，開展如下實(shí)驗(yàn)探究：

步驟Ⅰ：