1、第五單元 化學方程式課題1 質量守恒定律【培優訓練題】1（黑龍江初賽）1.6 g某物質在氧氣中完全燃燒生成4.4 g二氧化碳和3.6 g水，關于該物質的組成有下列推斷：一定含有C、H；一定不含O；可能含O；一定含O；分子中C、H的原子個數比為12；分子中C、H的原子個數比為14。其中正確的是( ) A B C D甲乙丙丁反應前質量 / g6410125反應后質量 / g543792（全國復賽）在一個密閉的鋼筒內有甲、乙、丙、丁四種物質，在電火花作用下，發生充分反應，測得反應前后各物質的質量如右表所示。已知甲的相對分子質量為丁的2倍，則該反應的化學方程式中甲與丁的化學計量數之比為（）A12 B1

2、1 C21 D233（全國初賽）在“綠色化學工藝”中，最好是反應物中原子全部轉化為欲制得的產物，即原子的利用率為100。在用C3H4（丙炔）合成C5H8O2（2-甲基丙烯酸甲酯）的過程中，欲使原子的利用率達到最高，在催化劑作用下還需要其他的反應物是（ ） ACO2和CH3OH BCO2和H2O CH2和CO DCH3OH和H2【情景創新題】4（原創題）1673年，英國化學家波義耳做了一個有名的實驗，他將金屬放在密閉容器里煅燒，煅燒后他立即打開容器蓋進行稱量，結果發現反應后的固體質量增加了，由于波義耳在該實驗中稱量方法上的原因，導致他錯過了發現質量守恒定律的機會。拉瓦錫做的是糖發酵生成酒精的實驗

3、。這是一個復雜的生化反應。他把100磅糖、400磅水和含有7磅水的酵母溶液混合，使其充分發酵，發酵后定量測定的結果是放出的氣體中含有二氧化碳35磅、水蒸氣14磅，余下460磅的液體中含水、酒精、醋酸、糖和酵母。此外，拉瓦錫還做了許多化學實驗證明物質不滅，并在他的名著化學概要中指出：“無論是人工還是自然作用都沒有創造出新東西，物質在每一個化學變化前的數量，等于反應后的數量，這可以算是一個公理。” 雖然拉瓦錫所處時代的實驗工具和技術不能得到精確的實驗數據，但在實驗誤差允許范圍之內，科學家們一致承認了這一定律。后來，科學家們根據質能關系公式計算及實驗結果證明，質量守恒定律是完全正確的。請根據上述資料

4、回答下列問題：（1）早在17世紀，質量守恒定律被發現之前，英國化學家波義耳就曾做過一個實驗，他在密閉的容器中燃燒某金屬時，得到了金屬灰，然后稱量該金屬灰的質量，發現比原來金屬的質量增加了。試解釋金屬灰比原金屬質量增加的原因 。由于波義耳稱量方法上的原因，他錯過了發現質量守恒定律的機會，請你改進他的稱量方法以驗證質量守恒定律： 。（2）某同學按下圖裝置對質量守恒定律進行實驗探究，結果觀察到反應后天平不平衡，由此得出這個化學反應不遵守質量守恒定律的結論。這個結論是否正確?為什么?（3）拉瓦錫之所以成為質量守恒定律的真正發現者，應該歸功于拉瓦錫具有怎樣的科學精神？參考答案1A 解析：4.4 g CO

5、2中含碳元素質量為4.4 g EQ F(12,44)100%=1.2 g；3.6 g H2O中含氫元素質量為3.6 g EQ F(2,18)100%=0.4 g，因1.2 g+0.4 g=1.6 g，所以該物質中不含氧元素；分子中碳、氫原子個數比為： EQ F(1.2,12) EQ F(0.4,1)=14。2C 解析：反應后質量增加的物質是生成物，反應后質量減少的物質是反應物。反應后，乙物質質量增加54 g-10 g=44 g；丙物質質量增加37 g-1 g=36 g；丁物質質量減少質量為25 g-9 g=16 g；進而推知甲物質應該是反應物，其質量減少44 g+36 g-16 g=64 g。

6、設丁物質相對分子質量為w，則甲物質相對分子質量為2w，若該反應的化學方程式為：x甲 + y丁= z乙+ k丙2wg3N2 （2）Mg3N26H2O=3Mg(OH)22NH3 （3）O2 生成物基本上是白色的，說明產物中MgO較多，而Mg3N2較少解析：空氣主要是由氮氣和氧氣組成的，由“鎂在空氣中燃燒生成氧化鎂和氮化鎂”可知，鎂既能與氧氣反應生成白色氧化鎂，又能與氮氣反應生成黃綠色氮化鎂。鎂在空氣中燃燒生成白色固體這一實驗現象可知，鎂更易與空氣中的氧氣化合。4.（1）紅磷 P2O5 4P +5O22P2O5 化合反應 （2）2KClO3eq o(=,sup7(MnO2),sdo5()2KCl+3

7、O2 2Sb2S3 + 11O22Sb2O5 + 6SO2 S +O2SO2解析：由題給信息可知，當火柴頭在火柴盒側面摩擦時，產生大量熱（火柴盒側面的玻璃粉起到增大摩擦作用），又因紅磷的著火點（大約250左右）相對其他物質來說比較低，故而摩擦產生的熱量先將紅磷引燃，紅磷與氧氣發生劇烈的氧化反應，產生白煙是生成的五氧化二磷固體小顆粒；紅磷燃燒放出的熱量達到氯酸鉀的分解溫度，氯酸鉀在二氧化錳催化作用下分解產生氧氣和氯化鉀；生成的氧氣又與三硫化二銻作用生成Sb2O5和SO2；再聯系實際劃火柴時總會聞到一股刺激性氣味，結合火柴頭的成分可知，硫黃與氧氣反應生成了刺激性氣味氣體二氧化硫。問題（2）中三硫化

8、二銻燃燒的方程式書寫是難點，一般采用“奇偶配平法”或“設1法”，這里說說“奇偶配平法”先找短線兩側同種原子出現次數最多的原子，且有奇有偶的，將最大的奇數配成偶數，該反應中氧原子出現次數最多共3次，最大奇數是Sb2O5中氧為5，先在Sb2O5前配上化學計量數2，然后在Sb2S3前配上化學計量數2，將Sb 原子配平，在SO2前配上化學計量數6，將S原子配平，最后用觀察法配平O原子，并注明條件。 課題3 利用化學方程式的簡單計算【培優訓練題】1.（廣東初賽）為解決水中氧氣不足的問題，某同學發現養魚師傅通常向魚池中撒一種微黃色的固體，這種固體的主要成分是過氧化鈣（CaO2），是為了解決魚塘中氧氣不足的

9、問題。他回家后查閱資料得知：CaO2與Na2O2都屬于過氧化物，過氧化鈉與水反應的化學方程式是：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2，且CaO2與Na2O2的化學性質非常相似。（1）寫出CaO2與H2O反應的化學方程式 。（2）現稱取20 g樣品加入到足量的水中，結果生成3.2 g O2（樣品中其他成分與水不反應）。請計算該樣品中CaO2的質量分數。2.（齊齊哈爾競賽題）已知相對原子質量：Li為6.9；Na為23；K為39；Rb為85。今有某堿金屬M及其氧化物M2O組成的混合物10.8 g，加足量水充分反應后，溶液經蒸發和干燥得固體16 g。據此可確定金屬M為何種元素？（提示：2M+2H2

10、O=2MOH+H2，M2O+H2O = 2MOH）（上海科技P208）3（全國復賽）航天技術中的火箭推進劑可用醇類為燃料，液態氧為氧化劑，但后者的沸點較低（-183），需要額外的隔熱裝置，因而增加了火箭的重量。為了避免此缺點，可用過氧化氫（H2O2）代替液態氧，它具有相對高的沸點和較低的凝固點，而且沒有毒性，和醇反應時也能放出很高的能量。現有一液體推進劑以醇（含碳52%，含氫13%，含氧35%）為燃料，質量分數為90%的過氧化氫作氧化劑，欲使1 kg 該醇燃料完全燃燒，計算需消耗質量分數為90%的過氧化氫的質量。（提示：醇消耗氧的質量可按它的各元素消耗的氧來計算；H2O2提供的氧可按2H2O2

11、eq o(=,sup7(MnO2)2H2O + O2來計算）【情景創新題】4.（原創題）中國第一個目標飛行器“天宮一號”，在酒泉衛星發射中心發射成功，它的發射標志著中國邁入中國航天“三步走”戰略的第二步第二階段。據了解發射“天宮一號”目標飛行器是用長征二號F運載火箭，火箭所用燃燒劑是偏二甲肼（C2H8N2），氧化劑是四氧化二氮。（1）反應的化學方程式為：2N2O4+ C2H8N23N2+4R+2CO2，則R的化學式為 。（2）請計算6.0 kg C2H8N2完全燃燒生成CO2的質量。（寫出計算過程）（3）為倡導“節能減排、低碳生活”， 減低二氧化碳的排放量，請你對發射衛星的火箭所用燃料提出一點

12、可行性建議 。參考答案1（1）2CaO22H2O = 2Ca(OH)2O2 （2）解：根據題意設 20 g 樣品中CaO2的質量為x。2CaO22H2O=2Ca(OH)2O2144 32x 3.2 g EQ F(144,32) EQ F(x,3.2 g) x=14.4 g該樣品中CaO2的質量分數為： EQ F(14.4 g,20 g) 100%=72%2解：設金屬M的相對原子質量為a，若10.8 g混合物全為M，由MMOH產關系可知：可產生MOH的質量為10.8 g EQ F(a+17,a) ；若10.8 g混合物全為M2O，則可產生MOH的質量為10.8 g EQ F(2（a+17）,2a

13、+16) 。因此產生MOH的質量為：10.8 g EQ F(a+17,a+8) 16 g10.8 g EQ F(a+17,a) ，即： EQ F(a+17,a+8) EQ F(16,10.8) EQ F(a+17,a) ，解得：10.7a35.3，因此M為Na元素（相對原子質量為23）。3解：設1 kg該醇燃料中的碳和氫完全燃燒分別消耗氧氣的質量為x和y。C + O2 CO2 2H2 + O2 2H2O 12 32 4 321000 g52% x 1000 g13% y EQ F(12,32) = EQ F(1000 g52%,x) x= 1387 g EQ F(4,32) = EQ F(10

14、00 g13%,y) y = 1040g則1 kg該醇燃料完全燃燒消耗氧氣的質量為：1387 g + 1040 g1000 g35% = 2077 g設需H2O2的質量為w。2H2O2 eq o(=,sup7(MnO2) 2H2O + O2 68 32w90% 2077 g EQ F(68,32) = EQ F(w90%, 2077 g) w = 4904 g4.（1）H2O（2）解：設6.0 kg C2H8N2完全燃燒生成CO2的質量為x。2N2O4+ C2H8N23N2+4H2O+2CO2 60 88 6.0 kg x EQ F(60,88) = EQ F(6.0 kg, x) x=8.8

15、 kg（3）使用不含碳的新型燃料第五單元 化學方程式綜合訓練【培優訓練題】1（全國復賽）將一定質量的a、b、c、d四種物質放入一密閉容器中，在一定條件下反應一段時間后，測得反應后各物質的質量如下。下列說法錯誤的是（ ）物 質abcd反應前質量/g6.403.204.000.50反應后質量/g待測2.567.200.50Aa和b是反應物，d可能是催化劑 B反應后a物質的質量為4.64 gCc物質中元素的種類，一定和a、b二種物質中元素的種類相同D若物質a與物質b的相對分子質量之比為21，則反應中a與b的化學計量數（系數）之比為2l 2（珠海初賽）化學小魔術“魔棒點燈”的表演過程是：用玻璃棒蘸取固

16、體高錳酸鉀與濃硫酸的混合物，將混合物與酒精燈的燈芯接觸，酒精即燃。其原理是：固體高錳酸鉀與濃硫酸反應生成高錳酸（HMnO4）和硫酸鉀，高錳酸立即分解生成一種棕色油狀物七氧化二錳和水，七氧化二錳遇酒精時，發生劇烈的氧化還原反應使酒精燃燒。七氧化二錳還能爆炸，分解生成二氧化錳、氧氣和臭氧。氧氣和臭氧的分子個數比為31。試寫出生成高錳酸、七氧化二錳和它爆炸分解的化學方程式：_；_；_。3.（吉林初賽）甲醇是一種劇毒的、具有酒精氣味的液體。現把一定量的甲醇與4.4 g O2混合于一密閉容器中，引燃發生反應如下：8CH3OHxO2mCO2nCO16H2O。當反應物完全轉化為生成物后，降至常溫常壓下，容器

17、內余下的液體為3.6 g。求：（1）化學計量數x的值。（2）化學計量數m和n的和。（3）該反應生成CO2的質量。【情景創新題】4（原創題）我國已經立法規定酒駕入刑，嚴禁司機酒后駕駛車輛。飲酒往往會使人興奮、激動，如果飲酒過量就會惡心、嘔吐、心煩甚至使人麻醉。這是為什么呢？因為各種飲用酒里都含乙醇（CH3CH2OH），乙醇在體內主要發生如下變化：乙醇首先在體內酶的作用下氧化成乙醛（CH3CHO）和水；生成的乙醛繼續在酶作用下與氧化合成乙酸（CH3COOH）。這兩個反應中“酶”起了決定性的催化作用，人體內每時每刻都在發生各種復雜的化學反應，這些反應都是在特殊的蛋白酶的作用下進行的。人體內含有各種蛋

18、白酶的量因人而異。有的人體內含某種酶比較多，有的人則較少。含酶多的人雖飲了較多的酒，但能順利地完成上述化學變化，而那些酶含量比較少的人，酒后不能順利完成上述變化，甚至失去催化作用，過多的乙醇和乙醛會刺激神經系統，使人產生一系列反應，也就是酒精中毒。請分析回答下列問題：（1）人體內各種蛋白酶在化學反應起到 作用。（2）乙醇轉化成乙酸的反應方程式： ； 。（3）若某人飲用300 g酒精，在體內最終轉化成乙酸多少克？參考答案1B 解析：d物質反應前后質量不變，可能是反應的催化劑；b物質反應后質量減少了3.20g-2.56 g=0.64 g，是反應物；c物質反應后質量增加了7.20 g-4.00 g=3.20 g，是生成物，依據質量守恒定律推知，a是反應物，參加反應a質量為3.20 g-0.64 g=2.56 g，反應后剩余a物質質量為6.40 g -2.56 g =3.84 g。22KMnO4+H2SO4（濃）=K2SO4+2HMnO4 2HMnO4=Mn2O7+H2O 3Mn2O7=6MnO2+ 3O2+O3解析：根據題意，“魔棒點燈”的反應原理是：固體高錳酸鉀與濃硫酸反應生成高錳酸（HMnO4）和硫酸鉀，高錳酸隨即分解生成七氧化二錳和水，七氧化二錳分解生成二氧化錳、氧氣和臭氧。氧氣和臭氧的分子個數比為31，即化學計量數之比為31。知道了反應