第38课 化学反应的应用 考点扫描考试内容考试要求1.催化剂知道催化剂的概念a知道催化剂在化学反应中的作用a2.质量守恒定律描述质量守恒定律a会从分子、原子的角度解释质量守恒定律b用质量守恒定律分析解释常见的现象c3.化学方程式描述化学方程式表示的意义a正确书写常见的化学方程式b根据化学方程式进行生成物和反应物之间的计算c知识结构要点梳理一、催化剂和催化作用 催化剂在化学反应中能 其他物质反应速率，其本身的质量和化学性质在反应前后都没有改变。催化剂在化学变化中起 (可加快亦可减慢)物质反应速率的作用，即通常所说的 作用。二、质量守恒定律1质量守恒定律内容： 的各物质的质量总和，等于 的各 物质的质量总和。2质量守恒定律微观解释： 在化学反应前后，原子的 没有改变，原子的 也没有增 减，各原子的 也没有变化，所以化学反应前后各物质的质 量总和相等。改变改变改变改变催化催化参加化学反应参加化学反应反应后生成反应后生成种类种类数目数目质量质量三、化学方程式1. 化学方程式书写原则： ； 。2化学方程式表示的意义： 以 CO2 CO2 为例: (1)表示化学反应中的反应物和生成物，即反应物是 ，生成物是 。 (2)表明该化学反应进行的条件是 。 (3)表示了各物质之间的质量关系，即反应物和生成物之间 的质量比：如 份质量的碳与 份质量的氧气完全反 应生成 份质量的二氧化碳。 (4)微观角度可表示各物质间 比，如 与 完全反应得到 。以客观事实为依据以客观事实为依据遵循质量守恒定律遵循质量守恒定律碳和氧气碳和氧气二氧化碳二氧化碳点燃点燃121232324444分子分子( (或原子或原子) )个数个数1 1个碳原子个碳原子1 1个氧分子个氧分子1 1个二氧化碳分子个二氧化碳分子热点聚焦 深度剖析要点提示: 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。在一切化学反应里，反应前后原子的种类没有改变，原子的数目也没有增减，各原子的质量也没有变化，所以化学反应前后各物质的质量总和相等。质量守恒定律是自然界最普遍、最基本的定律。理解质量守恒定律应注意：强调的是“参加化学反应”的物质质量，参加化学反应的各物质的质量不包括虽然是反应物，但却未参加反应的那部分。对反应后的物质来讲，强调“反应生成的物质质量”，生成的各物质的质量包括生成的沉淀和逸出的气体。“质量守恒”不等于“体积守恒”。热点一质量守恒定律的应用热点一质量守恒定律的应用 典例分析 1 根据已配平的化学方程式： 4K2Cr2O7 4K2CrO42R3O2，试推测R的化学式一定是( ) ACrO3 BCrO CCrO2 DCr2O3解析:在化学反应过程中，原子种类和原子数目都不改 变，这是解决此题的关键。由此可推知R的化学式为 Cr2O3。答案:D对点训练 1(2011宁波)将一定量的苯(C6H6)和氧气置于一个完全封 闭的容器中引燃，反应生成二氧化碳、水和一种未知物 X。测得反应前后物质的质量如下表：物质苯氧气二氧化碳水X反应前质量/g3.99.6000反应后质量/g006.62.7m下列判断正确的是下列判断正确的是 ( )( )A A表中表中m的值为的值为13.5 B13.5 B该反应属于分解反应该反应属于分解反应C C物质物质X能在氧气中燃烧能在氧气中燃烧 D D物质物质X中一定含有氢元素中一定含有氢元素答案答案: :C热点二正确书写化学方程式 要点提示: 书写化学方程式应遵循客观事实和质量守恒定律两大原则。同时还要正确书写反应物和生成物的化学式，根据质量守恒定律配平方程式，写明反应的条件，标出生成物状态的符号。典例分析 2 提纯混有硫酸的硫酸铁溶液，可在该溶液中加入足量_试剂后，过滤。上述过程中发生反应的化学方程式为_。解析:本题属除杂类问题，所加试剂能与硫酸反应，不能与硫酸铁反应，而且除去硫酸，又不能产生新的杂质。答案:氢氧化铁或氧化铁； 3H2SO42Fe(OH)3 =Fe2(SO4)36H2O对点训练2(2010湖州)某科学兴趣小组查阅资料得知镁可在氮气中燃烧生成Mg3N2，设计了如下方案进行验证。步骤一：用盛水的水槽、无底的废广口瓶、燃烧匙、蒸发皿、橡 皮塞等装配成如图所示的装置。另准备一只有一根铜丝 穿过的橡皮塞，铜丝末端固定一根镁条。步骤二：引燃燃烧匙中足量的红磷，塞好橡皮塞。待充分冷却， 观察到广口瓶内水面上升的体积约占瓶内水面原上方空 间的1/5左右。步骤三：往水槽中加水使广口瓶内外水面相平。点燃镁条，更换 橡皮塞，镁条在广口瓶内继续燃烧，发出红光，放出热 量。待冷却后广口瓶内水位继续上升。答案答案: :(1)(1)除去广口瓶内空气中的氧气除去广口瓶内空气中的氧气 (2)(2)小于小于 (3)(3)2MgO2 2MgO 3MgN2 Mg3N2(1)步骤二的目的是_。(2)在步骤三“待冷却后广口瓶内水位继续上升”是由于瓶内 气压_(填“大于”“小于”或“等于”)外界气压。(3)根据上述实验和你所学的知识，请写出镁在空气中燃烧 时的化学方程式：_。热点三根据化学方程式进行计算 要点提示: 根据化学方程式进行计算的一般步骤：设未知数写出配平的化学方程式写出有关物质的质量比和已知量列出比例式、求解写出简明的答案。根据化学方程式进行计算要注意： 方程式必须配平；计算有关物质的质量比时式量要乘以前面的系数；单位必须统一；如是不纯物必须换算成纯物质的质量代入计算。典例分析 3 为了测定某铜锌合金中锌的质量分数，某同学 利用合金与稀硫酸反应，进行了三次实验，所得的相关 实验数据记录如下(实验中误差忽略不计)：第一次第二次第三次所取合金的质量(克)252550所用稀硫酸的质量(克)120160100生成氢气的质量(克)0.40.40.4(1)(1)试计算铜锌合金中锌的质量分数。试计算铜锌合金中锌的质量分数。(2)(2)从上表数据分析，当所取的合金与所用稀硫酸的质量从上表数据分析，当所取的合金与所用稀硫酸的质量 比为比为_时，表明合金中的锌与稀硫酸恰好完全时，表明合金中的锌与稀硫酸恰好完全 反应。反应。解析:铜锌合金中只有锌与稀硫酸反应，从第一、二两次实验数据分析，实验一中锌已完全反应，即25克。可根据第一次产生的氢气的质量求出锌的质量，再算质量分数。在分析硫酸的质量变化情况，可知第三次硫酸恰好完全反应，即100克。再算出合金与稀硫酸质量比。答案答案: :(1)(1)解：设合金中锌的质量为解：设合金中锌的质量为x。 ZnH2SO4 ZnSO4H2 65 65 2 2 x 0.4g0.4g 652 652x0.4g0.4gx13g13g Zn% % 100%100%52%52% (2)14 (2)1413g13g15g15g3(2010义乌)2009年12月14日，我市举行了初中科学知识应用暨探究技能比赛，其中的叶脉标签制作项目是由选手在规定时间内，根据自己的创意设计，对叶脉进行染色、绘画、裁割、拼接等艺术加工。比赛时某组选手配制了200克10%的氢氧化钠溶液，比赛结束后他们对剩余的氢氧化钠废液用盐酸进行了中和处理。 (1)配制上述溶液时需要氢氧化钠固体_克。 (2)完全中和废液时用去14.6%的盐酸100克，则剩余废液中含 氢氧化钠溶质多少克？(假设废液中的其他物质均不与盐酸 发生反应) 对点训练对点训练 答案: (1)20 (2)解：设剩余废液中含氢氧化钠溶质x。 NaOHHCl=NaClH2O 4036.5 x100克14.6% 4036.5x14.6gx16克 答：剩余废液中含氢氧化钠溶质16克。实验探究典例分析 4 某同学做了“用过氧化氢(H2O2)溶液和二氧化锰 (MnO2)制氧气”的实验后，展开了下列思考与探究： (1)催化剂MnO2的用量对反应速率有没有影响呢？ 他做了这样一组实验：每次均用30mL10%的过氧化氢溶 液,采用不同量MnO2粉末做催化剂，测定各次收集到 500mL氧气时所用的时间，结果如下表：(其他实验条 件均相同)实验次序12345678910MnO2用量(克)0.10.20.30.40.50.60.70.80.91.0所用时间(秒)17875432222 请分析表中数据回答：MnO2的用量对反应速率有没有影响呢？ 如果有，是怎样影响的呢？_(2) 过氧化氢溶液的溶质质量分数对反应速率有没有影响呢？ 他又做了一组实验：每次均取5mL30%的过氧化氢溶液，然后 稀释成不同溶质质量分数的溶液进行实验。记录数据如下表： (实验均在20室温下进行，其他实验条件也均相同)实验次序H2O2溶液溶质质量分数MnO2粉末用量(克)收集540mL气体所用时间反应后液体温度()11%0.2660秒2423%0.2220秒3435%0.2205秒39410%0.280秒56515%0.225秒65620%0.29秒67725%0.24秒69830%0.23秒70 请分析表中数据回答：过氧化氢溶液的溶质质量分数对反应速 率有没有影响呢？如果有，是怎样影响的呢？ _ 由表中数据还可看出，该反应是个_反应(填“放热”或 “吸热”)。(3)还有哪些因素可能影响该反应的速率呢？ 请说出你的一个猜想：_。解析:本题通过实验的形式探究了影响化学反应速率的因素，在设计实验方案时，要注意实验的控制变量，以保证实验结果的客观准确性。过氧化氢是实验室制取氧气所需要的一种重要药品，很多因素影响过氧化氢的分解速率，如温度高反应速度快，过氧化氢的浓度越大反应速度越快，使用催化剂能加快其反应速度等，本题就是从这些角度探究了影响过氧化氢分解速率的因素。答案:(1)有影响。在一定范围内，二氧化锰的用量越大，反应越快(2)有影响。过氧化氢溶液的溶质质量分数越大，反应越快；放热(3)二氧化锰颗粒大小、环境温度、气压、是否振荡等(合理答案均可)对点训练4物质发生化学变化的前后，总质量是否发生改变？是增加、减小还是不变？小刘、小李按下面的步骤进行探究： (1)提出假设：物质发生化学变化前后总质量不变。 (2)设计并进行实验：小刘设计的实验装置和选用药品如图A所 示，小李设计的实验装置和选用药品如图B所示，他们在反 应前后都进行了规范的操作、准确的称量和细致的观察。这两个实验所发生的化学反应方程式为： 小刘的实验：_； 小李的实验：_。实验结论： 小刘认为：在化学反应中，生成物的总质量与反应物的总质量相 等。 小李认为：在化学反应中，生成物总质量与反应物总质量不相等。你认为_的结论正确，导致另一个实验结论错误的原因是：_。请从原子的角度分析你认为正确的结论的原因：_。使用上述实验装置，请你选择另外两种药品进行实验达到实验目的，这两种药品可以是_(填化学式)。注：以上四种药品 均不能再用答案:BaCl2Na2SO4 BaSO42NaCl Na2CO32HCl 2NaClH2OCO2 小刘； 反应后生成的气体逸散到空气中去了 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，原子的质量也没有改变(意思正确 也给分) NaCl、AgNO3(等合理答案)易错警示典例分析 5 在反应M2N=R2Q中，3.2gM与N恰好完全反应后，生成8.8gR，且反应生成的R和Q的质量比为119，则在此反应中M和N的相对分子质量之比为() A12 B14 C916 D49误解:此题易错选B。解析:根据质量守恒定律，参加化学反应的各物质的质量总和等于反应生成的各物质的质量总和，这是不需考虑具体方程式的书写的，而根据相对分子质量计算物质的质量比是要考虑具体方程式中化学式前面的化学计量数的，这是学生最易混淆不清的地方。正确答案选A。答案:A完成考点跟踪训练 38