第五单元 化学方程式课件(第二课时) 2023-2024学年九年级上册人教版化学
展开常见实验3 质量守恒定律的验证【实验目的】1.认识质量守恒定律;2.锻炼观察能力及分析问题的能力;3.体验从单一称量到整体称量、从开放体系到密闭体系的转化思想。
4P+5O2 2P2O5
Fe+CuSO4 FeSO4+Cu
Na2CO3 + 2HCl 2NaCl + H2O + CO2↑
【实验结论】参加化学反应的各物质的质量总和, 反应后生成的各物质的质量总和。 【实验分析与评价】(1)实验1中锥形瓶底部要铺一层细沙的目的是 。气球的作用:一是 ; 二是 。
调节锥形瓶内的压强,起缓冲作用
隔热,防止红磷燃烧时锥形瓶底部受热不均匀而炸裂
(2)利用有气体参加或有气体生成的反应验证质量守恒定律时,必须在 容器中进行;所选的化学反应,其反应现象要 ;装置的气密性要好。
【实验拓展】1.小明利用稀盐酸和碳酸钠粉末进行反应前后质量的测定(如右图)。(1)该反应的原理为(用化学方程式表示) 。 (2)该实验的现象为 。
碳酸钠粉末溶解,有气泡产生;天平指针向右偏转
Na2CO3+2HCl 2NaCl + H2O+CO2↑
(3)实验分析:指针偏向右的原因是 。 (4)实验反思:有气体生成的反应要在 中进行。 (5)实验改进: 。
将烧杯改为锥形瓶并塞紧橡胶塞(合理即可)
生成的二氧化碳气体逸散到空气中,造成天平左边质量减少
2.小英同学在老师的指导下,将铁粉、活性炭粉、食盐按一定比例加水混合后,涂在用铁片折成的连续的Z形架表面,然后放入盛满氧气的集气瓶中。通过右图所示装置对“化学反应中,反应物与生成物的质量关系”进行实验探究。(1)证明化学反应发生且体现质量守恒定律的现象是 。
铁生锈,反应前后质量相等
(2)此实验用氧气替代空气的主要目的是 。
增大反应物的浓度,加快反应速率(合理即可)
3.化学实验是我们应用化学知识、拓展化学思维和培养化学素养的重要途径。认真分析以下实验,不能达到预期效果或目的的是 (填字母)。
1.(2023·江西节选)卫星发射:1970年我国首颗人造卫星“东方红一号”成功入轨。制造人造卫星常用到钛合金,工业制取钛(Ti)的一种方法:4Na+TiCl4 Ti+xNaCl,式中x为 。 【解析】 根据质量守恒定律,反应前后原子种类和数目不变,反应前钠原子有4个、钛原子有1个、氯原子有4个,反应后钠原子有x个、钛原子有1个、氯原子有x个,则x=4。
2.(2021·江西节选)某种额温枪的红外温度传感器所用材料含有钽酸锂(LiTaO3)。在惰性气体中制取钽的原理为5Na+K2TaF7 Ta+2KF+5R,则R的化学式为 。
【解析】 根据5Na+K2TaF7 Ta+2KF+5R,反应前钠原子有5个,钾原子有2个,钽原子有1个,氟原子有7个,反应后钾原子有2个,钽原子有1个,氟原子有2个,则5R中含5个钠原子、5个氟原子,则R的化学式为NaF。
▶质量守恒定律概念的理解与运用2.1 下列对“质量守恒定律”的理解及应用,正确的是 ( )A.5 g冰受热融化成5 g水,符合质量守恒定律B.蜡烛燃烧后,越来越短,最终消失,不符合质量守恒定律C.工业制硅的反应之一为SiCl4+2H2 Si+4X,其中X的化学式为HCl
D.镁条在空气中燃烧,生成物的质量比镁条的质量大,不符合质量守恒定律
【解析】 A. 冰变成水,没有发生化学变化,不符合质量守恒定律,故选项错误;B.蜡烛燃烧后,越来越短,最终消失,是因为蜡烛和氧气反应生成了水和二氧化碳,符合质量守恒定律,故选项错误;C.化学反应前后,元素的种类不变,原子的种类、数量和质量不变,反应前有1个硅原子、4个氯原子、4个氢原子,反应后有1个硅原子,4X中含4个氯原子、4个氢原子,则X的化学式为HCl,符合质量守恒定律,故选项正确;D.镁条在空气中燃烧后,生成物的质量比镁条的质量大,是因为氧气参加了反应,符合质量守恒定律,故选项错误。
3.(2023·江西节选)探月探火:近日“祝融号”火星车发现火星低纬度地区存在液态水,为星际移民的能源供给提供了可能。利用太阳能电池电解水制氢气的化学方程式为 。
2H2O 2H2↑+O2↑
【解析】 利用太阳能电池电解水制氢气的原理是水通电分解生成氢气和氧气,反应的化学方程式为2H2O 2H2↑+O2↑。
4.(2021·江西节选)氨水(NH3·H2O)和H2WO4反应生成(NH4)2WO4的化学方程式为 。锌和稀硫酸反应的化学方程式为 。
Zn+H2SO4 ZnSO4+H2↑
2NH3·H2O+H2WO4 (NH4)2WO4+2H2O
【解析】 流程中氨水(NH3·H2O)和H2WO4反应生成(NH4)2WO4和水,反应的化学方程式为2NH3·H2O+H2WO4 (NH4)2WO4+2H2O。锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,反应的化学方程式为Zn+H2SO4 ZnSO4+H2↑。
5.(2020·江西节选)到校后,勤消毒。过氧乙酸用于教室消毒,其化学性质不稳定,分解的化学方程式为2C2H4O3 2C2H4O2+X↑,则X的化学式为 。用于手部消毒的酒精溶液属于易燃物,使用时要注意安全,酒精燃烧的化学方程式为 。
C2H5OH+3O2 2CO2+3H2O
【解析】 根据质量守恒定律,反应前后原子的种类、数目不变,反应前有4C、8H、6O,反应后有4C、8H、4O,故X中含有两个氧原子,为氧气。酒精的化学式为C2H5OH,酒精燃烧生成二氧化碳和水,化学方程式为C2H5OH+3O2 2CO2+3H2O。
6.(2023·江西)甲烷硫化氢催化重整新路线可高效制氢,其反应微观示意图如下,有关说法正确的是 ( )A.乙物质的化学式为H2OB.反应前后原子种类不变C.该反应属于置换反应D.反应前后氢元素的化合价不变
【解析】 A.一个乙分子中含有两个氢原子和一个硫原子,化学式为H2S,错误;B.根据质量守恒定律,化学反应前后原子种类不变,正确;C.从微观角度看,甲、乙、丙三种物质的分子由不同种原子构成,因此甲、乙、丙为化合物,丁物质的分子由同种原子构成,为单质,不符合置换反应的特征,错误;D.甲烷和硫化氢为化合物,其中氢元素均显+1价,氢气为单质,氢元素化合价为0,化合价改变,错误。
7.(2022·江西)2022年4月29日《科技日报》报道我国科学家实现二氧化碳到葡萄糖和油脂的“人工合成”,合成过程中的一个反应微观示意图如下,有关说法正确的是 ( )A.反应前后分子的种类不变B.反应前后共有三种氧化物C.丙物质由8个原子构成D.反应中甲和丁的分子个数比是2∶1
【解析】 根据题意,反应的化学方程式为2CO+2H2O C2H4O2+O2。A.化学变化会产生新物质,则反应前后分子的种类一定改变,错误;B.氧化物是由两种元素组成,其中一种是氧元素的化合物,反应前后有CO、H2O两种氧化物,错误;C.根据微观示意图,丙物质的化学式是C2H4O2,则一个丙分子中含有8个原子,错误;D.根据化学方程式可知,甲是CO,丁是O2,则反应中甲和丁的分子个数比是2∶1,正确。
8.(2021·江西)二氧化碳和氢气在一定条件下反应生成甲醇(一种燃料)和水,反应的微观示意图如下。有关说法正确的是 ( )A.甲醇的化学式为CH3OB.甲醇中碳元素的质量分数最小C.参加反应的二氧化碳和氢气的分子个数比为 1∶4D.利用该反应可减少二氧化碳的排放
【解析】 由反应的微观示意图可知,二氧化碳和氢气在一定条件下反应生成甲醇(一种燃料)和水,反应的化学方程式为CO2+3H2 CH3OH+H2O。A.由反应的微观示意图可知,甲醇的化学式为CH3OH,说法错误;B.甲醇(CH3OH)中碳、氢、氧元素的质量比为12∶4∶16,氢的质量分数最小,说法错误;C.由反应的化学方程式可知,参加反应的二氧化碳和氢气的分子个数比为1∶3,说法错误;D.利用该反应可消耗二氧化碳,可以减少二氧化碳的排放,说法正确。
9.(2020·江西)“世界VR看中国,中国VR看南昌。”生产VR(虚拟现实)设备的材料之一是硅,工业制取高纯硅,其中一个反应的微观示意图如下。下列结论正确的是 ( )A.甲的化学式为SiH4B.反应中乙和丁的分子个数比为1∶2C.丙由离子构成D.丁中氯元素的化合价为
【解析】 由图可知,该反应为SiCl4与氢气在一定条件下反应生成硅和氯化氢,该反应的化学方程式为SiCl4+2H2 Si+4HCl。A.由图可知,每个甲分子由1个硅原子、4个氯原子构成,故甲的化学式为SiCl4,不符合题意;B.由化学方程式可知,反应中乙和丁的分子个数比为1∶2,符合题意;C.丙是硅,硅是由硅原子构成的,不符合题意;D.丁中氢元素为+1价,设氯元素的化合价为x,根据化合物中元素正、负化合价的代数和为零,可得:(+1)+x=0,x=-1。
10.(2022·江西)取碳和氧化铜的混合物a g在一定条件下恰好完全反应,相关量的变化如下图,下列说法正确的是( )A.M点对应的固体物质只有两种B.N点对应的固体为黑色C.反应后产生气体的总质量为(a-b) gD.0~t2 min内,固体中铜元素的质量分数不变
【解析】 A.碳和氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳,M点时还未完全反应,此时对应的固体物质有氧化铜、碳、铜三种物质,错误;B.N点时,恰好完全反应,此时固体为铜,为紫红色,错误;C.根据质量守恒定律,化学反应前后,物质的总质量不变,故反应后生成的气体总质量为(a-b) g,正确;D.根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类和质量不变,反应前后固体中铜元素的质量不变,但是0~t2 min内,固体的质量减少,故固体中铜元素的质量分数增大,错误。
11.(2021·江西)向 100 g 质量分数为 4%的氢氧化钠溶液中逐滴加入氯化镁溶液,相关量的变化如下图。下列说法错误的是 ( )A.a点的值为2.9B.b 点对应的溶液能使无色酚酞溶液变红C.c 点时两者恰好完全反应D.d 点对应的溶液含有三种溶质
【解析】 A.a点对应的值是恰好完全反应后生成的氢氧化镁的质量,设该质量为x。
生成氢氧化镁的质量为2.9 g,正确;B.b 点对应的溶液中氢氧化钠还未反应完,故溶液能使无色酚酞溶液变红,正确;C.c 点时继续滴加氯化镁,生成沉淀的质量达到最大值,说明两者恰好完全反应,正确;D.d 点对应的溶液是已完全反应的溶液,且滴加的氯化镁过量,故此时溶液中含有氯化钠和氯化镁两种溶质,错误。
12.(2022·江西节选)化学小组参与“铅蓄废电池中硫酸回收”的研学项目,回收时需要测定电池废液中硫酸的质量分数。向装有50 g废液的锥形瓶中加入质量分数为20%的氢氧化钠溶液,并充分搅拌,利用温度传感器等电子设备采集信息并绘制成下图,请据图回答相关问题。(杂质可溶但不参加反应)
(1)计算废液中硫酸的质量分数。(写出计算过程)
(2)配制上述实验所用的氢氧化钠溶液,用量筒量水时仰视读数,会导致测定废液中硫酸的质量分数结果 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
13.(2021·江西节选)国家标准规定工业纯碱中碳酸钠的质量分数≥98.0%的为合格品。为测定某工业纯碱是否为合格品,兴趣小组成员分别进行了下图的实验。杂质不参与反应,过滤后滤渣损失忽略不计,通过计算判断该工业纯碱是否为合格品。(写出计算过程,结果精确到0.1%)
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