乙醇燃烧的化学式微观原理

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 乙醇说课稿
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【化学】苏教版必修2同步精练精析:3.2.1 乙醇(苏教版必修2)
3.2.1 乙醇(苏教版必修2)【典例导悟】【典例1】某实验小组用下列装置进行乙醇催化氧化的实验。(1)实验过程中铜网出现红色和黑色交替的现象,请写出相应的化学反应方程式_________________________;________________________。在不断鼓入空气的情况下,熄灭酒精灯,反应仍能继续进行,说明该乙醇的氧化反应是_____反应。(2)甲和乙两个水浴作用不相同:甲的作用是____________;乙的作用是____________。(3)反应进行一段时间后,干燥试管a中能收集到不同的物质,它们是___________________。集气瓶中收集到的气体的主要成分是__________。(4)若试管a中收集到的液体用紫色石蕊试纸检验,试纸显红色,说明液体中还含有________。要除去该物质,可先在混合液中加入_____(填写字母)。a.氯化钠溶液 b.苯c.碳酸氢钠溶液 d.四氯化碳然后,再通过_____(填实验操作名称)即可除去。【自主解答】该实验的目的是:乙醇的催化氧化。实验流程:甲中的水为热水,其作用是将无水乙醇加热成乙醇蒸气,与空气一起进入玻璃管中,在铜网的作用下进行反应后,从玻璃管中出来的物质有:未反应的乙醇蒸气及少量O2、水蒸气、乙醛蒸气和大量的N2,它们一起进入a中,乙中的水为冷水,其作用是将乙醇蒸气、水蒸气、乙醛蒸气进行冷却变为液体,不能冷却的少量O2和大量的N2进入到集气瓶中。【变式训练】乙醇分子中的各种化学键如图所示,关于乙醇在各种反应中断裂键的说明不正确的是( )A.和金属钠反应时键①断裂B.在铜催化共热下与O2反应时断裂①和③C.在铜催化共热下与O2反应时断裂①和⑤D.在空气中完全燃烧时断裂①②③④⑤【解析】选C。学习有机反应,要理解断键、成键原理,建立的学习思维模式。乙醇与钠反应生成乙醇钠,是羟基中的O-H键断裂,A正确;乙醇催化氧化成乙醛时,断裂①和③化学键,B正确,C错误;乙醇完全燃烧时,化学键①②③④⑤全部断裂。【典例2】实验室利用如图装置,测定乙醇与钠反应生成氢气的体积,并据此计算乙醇分子中能与金属钠反应的氢原子数目。试回答下列问题:(1)指出该实验装置的错误__________________。(2)若用含有少量水的乙醇代替相同质量的无水乙醇,相同条件下,测得氢气的体积将_______(填"偏大"、"偏小"或"不变")。(3)有人设想用该实验装置测定钠的相对原子质量,用一定质量的钠与水反应,测定产生氢气的体积,并由此计算钠的相对原子质量。该实验操作时应特别注意的事项是__________________________________________,否则会发生的事故为__________________________。【规范解答】(1)排水法收集气体,应短管进气,长管出水。故集气瓶中两导管的长度应互换。(2)乙醇和水物质的量相同时,与钠反应生成的氢气体积相同。相同质量的乙醇和水,水的物质的量多,故用含有少量水的乙醇代替相同质量的无水乙醇与钠反应时产生的氢气多。(3)因为钠与水反应,非常剧烈,短时间内产生大量的氢气,并放出大量的热,使烧瓶内压强急剧增大,会使烧瓶爆炸。故操作时应特别注意滴加水的速度。要慢慢地逐滴加入水。答案:(1)集气瓶中进气管太长,出水管太短(2)偏大(3)滴加水的速度,要非常缓慢地逐滴加水会发生烧瓶爆炸【互动探究】(1)若乙醇中混有甲醇(CH3OH),则测得H2的体积将_________。(2)最后读数时应注意哪些因素?提示:(1)偏大。由于等质量的甲醇和乙醇,n(CH3OH)>n(CH3CH2OH),故与Na作用产生的H2也是甲醇多。(2)只有测得实验温度和压强下的H2的体积,才能转化为标准状况下的体积,求出n(H2),故除读数时视线水平外,还必须冷却至室温,调节液面相平。【学业达标训练】1.比较乙烷和乙醇的结构,下列说法错误的是( )A.两个碳原子以单键相连B.分子里都含6个相同的氢原子C.乙基与一个氢原子相连就是乙烷分子D.乙基与一个羟基相连就是乙醇分子【解析】选B。乙烷和乙醇的结构简式分别为CH3CH3和CH3CH2OH,由于官能团-OH的存在,使乙醇的性质、结构与乙烷大不相同。2.(2010·鹤岗高一检测)可用于检验酒精中是否含有少量水的试剂是( )A.钠 B.无水硫酸铜 C.浓硫酸 D.CuSO4·5H2O【解析】选B。检验酒精中是否含有少量水可以取少量待测液加入白色的无水硫酸铜粉末,若无水硫酸铜变蓝,则说明有水。3.植物及其废弃物可制成乙醇燃料,下列关于乙醇燃料的说法错误的是( )A.它是一种再生能源B.乙醇易燃烧,无污染C.乙醇只能在实验室内作燃料D.粮食作物是制乙醇的重要原料【解析】选C。乙醇燃烧生成CO2和H2O,CO2和H2O通过绿色植物的光合作用生长出粮食,而粮食是制造乙醇的重要原料,故A、D项均正确;乙醇是一种清洁的优良燃料,有着广泛的用途,故B项正确、C项错误。4.分子式为C4H10O并能与金属钠反应放出氢气的有机化合物有( )A.3种 B.4种 C.5种 D.6种5.将等质量的铜片在酒精灯上加热后,分别插入下列溶液中,放置片刻,铜片最终质量增加的是( )A.硝酸 B.无水乙醇 C.石灰水 D.盐酸6.能够证明乙醇分子中有一个羟基的事实是( )A.乙醇完全燃烧生成二氧化碳和水B.乙醇能与水以任意比混溶C.0.1 mol乙醇与足量的钠反应只能生成0.1 g氢气D.乙醇在铜的催化作用下可以被氧化成乙醛【解析】选C。要证明乙醇分子中含有一个羟基,应该从羟基参加的反应入手,找出有1个氢原子与其他5个氢原子不同。乙醇的燃烧不是羟基的特征反应;乙醇能与水以任意比混溶,不能说明其分子中有羟基结构;乙醇在铜的催化作用下可以被氧化成乙醛,无法证明有1个特殊的氢原子,所以这三种方法都不可行。乙醇分子中有6个氢原子,0.1 mol乙醇与足量的钠反应只能生成0.1 g(0.05 mol)氢气,说明6个氢原子中只有1个能够被置换,这个氢原子和其他氢原子不同,所以乙醇的结构应该是 而不是
即可说明乙醇分子中有一个羟基。7.(2010·六安高一检测)某乙醇的水溶液中,乙醇所含的氢原子数与水所含的氢原子数相等,该溶液中乙醇的质量分数为( )A.78% B.46% C.23% D.11.5%【解析】选B。一个乙醇分子中的氢原子数是6个,一个水分子中有2个氢原子,由此知若要使乙醇中所含的氢原子数与水所含的氢原子数相等,则在此溶液中水分子的个数应为乙醇个数的3倍,假设有1 mol乙醇,则应该有3 mol H2O,故乙醇的质量分数8.(2010·湛江高一检测)16 g某一元醇与足量的金属钠完全反应,在标准状况下得到5.6 L氢气。该物质可能是( )A.CH3OH B.C2H5OHC.C3H7OH D.C4H9OH【解析】选A。由一元醇与足量钠反应时,消耗醇的物质的量与生成H2物质的量之比为2∶1,由题意知生成了 0.25 mol H2,则醇的物质的量为0.5 mol,M(醇)=,选A。9.如图是A分子的球棍模型和B分子的比例模型,回答下列问题:(1)A和B的关系是_____________________。(2)写出A分子在催化剂存在条件下加热和氧气反应的化学方程式_____________________ 。(3)A和B都可以作汽车的燃料,被称为"绿色燃料",请用化学方程式表示A作汽车燃料的原理_____________________ 。(4)写出B分子和金属钠反应的化学方程式____________________ 。(5)B在加热条件下能够和HBr发生取代反应生成溴乙烷,写出该反应的化学方程式___________________。【解析】本题考查的是有机物的成键原则和醇的基本化学性质。根据成键原则,可以判断A和B的结构简式分别是CH3OH(甲醇)和CH3CH2OH,它们结构相似,互称为同系物,它们都含-OH,甲醇和乙醇性质相似,能被氧化成相应的醛,能够发生酯化反应,能够燃烧。10.醇类是羟基连在链烃基上的一类有机化合物,丁醇是含有4个碳原子的乙醇的同系物,试回答下列问题:(1)丁醇的分子式为________________。(2)丁醇的同分异构体中属于醇类的有_____种。已知连有羟基的碳原子上有氢原子时可以发生催化氧化,有2个以上氢原子时可以被氧化成醛。丁醇的同分异构体中能被氧化成醛的是_________________(填结构简式,下同),除氧化成醛的醇外,能发生催化氧化的是________。(3)写出丁醇的同分异构体中不能发生催化氧化的醇与金属钠反应的化学方程式________________________。【解析】丁醇为乙醇的同系物,其分子组成比乙醇多2个"CH2"原子团,故其分子式为C4H10O,可以写成C4H9OH,而丁基(-C4H9)有4种不同结构,所以丁醇也有4种。它们的结构简式分别为其中①②能被氧化为醛,③可发生催化氧化,④不能被氧化。答案:(1)C4H10O(2)4
CH3CH2CH2CH2OH,【素能综合检测】一、选择题(本题包括5个小题,每小题4分,共20分)1.(2010·三亚高一检测)区别乙醇、苯和四氯化碳,最简单的方法是( )A.加酸性高锰酸钾溶液后振荡,静置B.与乙酸在有浓硫酸存在的条件下加热C.加蒸馏水后振荡,静置D.加硝酸银溶液后振荡,静置【解析】选C。乙醇可与水混溶,加水后液体不分层;苯、CCl4不溶于水,加入水后液体分层,苯和CCl4的密度分别小于水和大于水,可以区分,故选C。2.一定质量的某饱和一元醇与金属钠反应得到3 g H2,如果把等质量的该醇完全燃烧可得到132 g CO2,则该醇是( )A.甲醇 B.乙醇 C.丙醇 D.丁醇3.(2010·临沂高一检测)类比乙烯和乙醇的化学性质,推测丙烯醇可发生的化学反应有( )①加成反应 ②氧化反应 ③燃烧 ④加聚反应⑤取代反应 ⑥与Na2CO3溶液反应放出CO2A.只有①②③⑥ B.只有①②③④C.只有①③④⑥ D.①②③④⑤【解析】选D。丙烯醇分子中含碳碳双键和醇羟基,故应具有烯烃和醇的性质,但不具有酸性,以上反应中,除⑥外均可发生。4.(2010·汕头高一检测)在一定温度下,乙烯和乙醇的混合气体V L,完全燃烧生成CO2和H2O,消耗相同状态下的O2 3V L,则混合气体中乙烯和乙醇的体积比为( )A.1∶1 B.2∶1 C.1∶2 D.任意比【解析】选D。C2H4~3O2,C2H6O~3O2,1体积的乙烯和乙醇均需3体积的氧气,所以二者可以任意混合。5.(思维拓展题)按如图装置,持续通入X气体,可以看到a处有红色物质生成,b处变蓝,c处得到液体,则X气体是( )A.H2 B.CO和H2 C.NH3 D.CH3CH2OH(气)【解析】选D。a处有红色物质生成,说明CuO被还原,而H2、CO、NH3、CH3CH2OH均能将CuO还原,b处变蓝,说明有H2O生成,A、B、C、D均可,而C处有液体生成,则A、B、C均不符合,只有CH3CH2OH+CuO CH3CHO+Cu+H2O,所以c处为CH3CHO,故D正确。二、非选择题(本题包括2个小题,共30分)6.(14分)中国在新工业化发展过程中,开发可再生能源以缓解石油短缺引起的能源危机是一个重要的课题。辽宁省投资建设了一个年生产500万吨工业酒精的工厂,目的是为了将工业酒精与汽油混合作为汽车燃料而减少汽油的消耗量。已知制酒精的方法有三种:(1)你认为应用哪一种方法生产工业酒精能够缓解石油短缺带来的能源危机?为什么?______________________________________________________________。(2)方法一的化学反应方程式是_________________。(3)汽车使用乙醇汽油能减少有害气体的排放吗?_____(填"能"或"不能"),为什么?__________________________________________________________。(4)乙醇完全燃烧的化学方程式是________________。【解析】淀粉可以由绿色植物通过光合作用得到,是一种可再生资源,以淀粉为原料制酒精,原料来源广;而乙烯、溴乙烷都是以石油为原料制得的,石油的蕴藏量是有限的,是不可再生资源,所以以淀粉为原料制酒精的方法最佳。因为乙醇燃烧仅生成CO2和H2O,而汽油成分复杂,燃烧后除生成CO2和H2O外还会产生CO、NOx、SO2及含铅化合物等有害物质,因此汽车使用乙醇汽油可减少有害气体的排放。答案:(1)应用方法三,因为淀粉是可再生资源,而乙烯、溴乙烷都是来自于以石油为原料制得的产品,是不可再生资源,利用它们制成酒精还不如直接利用石油(2)(3)能 因为乙醇燃烧仅生成CO2和H2O,而汽油成分复杂,燃烧后除生成CO2和H2O外还会产生CO、NOx、SO2及含铅化合物等有害物质(4)[实验·探究]7.(16分)对乙醇实验的探究,包括定性探究和定量探究两个方面,本文就定性探究剖析一例,供参考。例如有关催化剂的催化机理等问题可以从"乙醇催化氧化实验"得到一些认识,某教师设计了如图装置(夹持装置仪器已省略)。知识支持:①有机物中含有的醛基在加热条件下可与新制备的Cu(OH)2悬浊液进行反应,产生红色的沉淀--氧化亚铜(Cu2O)。实验原理为: 】②乙醛易溶于水实验操作:按图安装好实验装置后,先关闭活塞a、b、c,在铜丝的中间部分加热片刻,然后打开活塞a、b、c,通过控制活塞a和b,而有节奏(间歇性)通入气体,即可在M处观察到明显的实验现象。试回答以下问题:(1)A中发生反应的化学方程式:________________,B的作用: __________________________________;C中热水的作用:______________________________。(2)M处发生反应的化学方程式:________________。(3)从M管中可观察到的现象:__________________,从中可认识到该实验过程中催化剂________(填"参加"或"没参加")化学反应,反应前后质量________(填"有"或"无")变化。(4)实验一段时间后,如果撤去酒精灯,反应________(填"能"或"不能")继续进行,其原因是________。(5)有同学认为该实验装置有不足之处是__________,如何改善?__________________________________。(6)验证乙醇氧化产物的化学方法是______________。【解析】(1)A是氧气发生装置,其中的二氧化锰是催化剂,化学方程式2H2O22H2O+O2↑。B是干燥氧气的装置。乙醇的沸点为78 ℃,C装置中的热水能将乙醇从液态转化成气态,乙醇蒸气进入M中参加反应。(2)M处发生的是乙醇的催化氧化反应,总反应式:(3)装置M中的现象是:受热部分的铜丝由于间歇性地鼓入空气而交替出现变黑、变红。根据观察到的实验现象可以说明催化剂(Cu)参加了化学反应,并且催化剂起催化作用需要一定的温度(在本实验中是"加热")。(4)由于乙醇的催化氧化是放热反应,所以移走酒精灯反应仍可继续进行。(5)因乙醛易溶于水,F中易产生倒吸现象,应将F改为(6)要检验产物(乙醛)的存在,可以根据乙醛官能团的性质,通过与新制Cu(OH)2悬浊液共热是否产生红色沉淀来判断(注:乙醛的检验这个内容,在后面还要继续学习的,这里暂不拓展,特此说明)。答案:(1)2H2O2====2H2O+O2↑ 干燥O2使D中乙醇变为蒸气进入M中参加反应(2)(3)受热部分的铜丝由于间歇性地鼓入空气而交替出现变黑、变红的现象 参加 无(4)能 乙醇的催化氧化为放热反应(5)F中易倒吸将 F改为(6)实验结束后,取下装置F中盛有少量蒸馏水的小试管,从中取出少许溶液,使之与新制Cu(OH)2悬浊液反应来证明乙醛的生成[乙醇的化学式]乙醇(化学式C2H5OH)是一种能代替汽油等燃料的清洁能源,但在氧气不足时燃烧除生成二氧化碳和水外,_试卷分析-牛bb文章网您的位置:&>&&>&&>&[乙醇的化学式]乙醇(化学式C2H5OH)是一种能代替汽油等燃料的清洁能源,但在氧气不足时燃烧除生成二氧化碳和水外,[乙醇的化学式]乙醇(化学式C2H5OH)是一种能代替汽油等燃料的清洁能源,但在氧气不足时燃烧除生成二氧化碳和水外,作者:www.niubb.net&&来源:&&时间: 11:06:09阅读:所属专栏: 乙醇(化学式C2H5OH)是一种能代替汽油等燃料的清洁能源,但在氧气不足时燃烧除生成二氧化碳和水外,还会生成一氧化碳.现有69g乙醇与定量的氧气点燃,发生如下反映,XC2H5OH+8O2点燃.YCO2+ZCO+9H2O(1)计算系数X的值是______.(2)计算反应后生成一氧化碳的质量.题型:问答题难度:中档来源:蒙山县二模(1)根据质量守恒定律,反应后有18个氢原子,反应前也应该是18个,每个乙醇分子中含有6个氢原子,所以X的值就是3.进而可以算出Y的值是4,Z的值是2,以备后面使用.故答案为:3.(2)设反应后生成一氧化碳的质量为x:3C2H5OH+8O2点燃.4CO2+2CO+9H2O 138 5669g x13869g=56xx=28g答:反应后生成一氧化碳的质量为28g.考点:考点名称:化学反应方程式的计算利用化学方程式的简单计算:1. 理论依据:所有化学反应均遵循质量守恒定律,根据化学方程式计算的理论依据是质量守恒定律。 2. 基本依据 根据化学方程式计算的基本依据是化学方程式中各反应物、生成物之间的质量比为定值。而在化学方程式中各物质的质量比在数值上等于各物质的相对分子质量与其化学计量数的乘积之比。例如:镁燃烧的化学方程式为 2Mg+O22MgO,其中各物质的质量之比为,m(Mg):m (O2):n(MgO)=48:32:80=3:2:5。 有关化学方程式的计算:1. 含杂质的计算,在实际生产和实验中绝对纯净的物质是不存在的,因此解题时把不纯的反应物换算成纯净物后才能进行化学方程式的计算,而计算出的纯净物也要换算成实际生产和实验中的不纯物。这些辅助性计算可根据有关公式进行即可。 2. 代入化学方程式中进行计算的相关量(通常指质量;必须需纯净的(不包括未参加反应的质量)。若是气体体积需换算成质量,若为不纯物质或者溶液,应先换算成纯物质的质量或溶液中溶质的质量。(1)气体密度(g/L)=(2)纯度=×100%=×100%=1-杂质的质量分数(3)纯净物的质量=混合物的质量×纯度综合计算:1. 综合计算题的常见类型(1)将溶液的相关计算与化学方程式的相关计算结合在一起的综合计算。(2)将图像、图表、表格、实验探究与化学方程式相结合的综合计算2. 综合计算题的解题过程一般如下:综合型计算题是初中化学计算题中的重点、难点。这种题类型复杂,知识点多,阅读信息量大,思维过程复杂,要求学生有较高的分析应用能力和较强的文字表达能力。它考查的不仅是有关化学式、化学方程式、溶解度、溶质质量分数的有关知识,也是考察基本概念、原理及元素化合物的有关知识。综合计算相对对准度较大,但只要较好地掌握基本类型的计算,再加以认真审题,理清头绪,把握关系,步步相扣,就能将问题顺利解决。 3.溶质质量分数与化学方程式相结合的综合计算溶质质量分数与化学方程式相结合的综合计算题,问题情景比较复杂。解题时,应首先明确溶液中的溶质是什么,溶质的质量可通过化学方程式计算得出,其次应明确所求溶液的质量如何计算,最后运用公式汁算出溶液的溶质质量分数。 解题的关键是掌握生成溶液质量的计算方法:生成溶液的质量=反应前各物质的质量总和一难溶性杂质(反应的混有的且不参加反应的)的质量一生成物中非溶液(生成的沉淀或气体)的质量。 (1)固体与液体反应后有关溶质质量分数的计算于固体与液体发生反应,求反应后溶液中溶质的质量分数,首先要明确生成溶液中的溶质是什么,其次再通过化学反应计算溶质质量是多少(有时溶质质量由几个部分组成),最后分析各量间的关系,求出溶液总质量,再运用公式计算出反应后溶液中溶质的质量分数。对于反应所得溶液的质量有两种求法: ①溶液组成法:溶液质节=溶质质量+溶剂质量,其中溶质一定是溶解的,溶剂水根据不同的题目通常有两种情况:原溶液中的水;化学反应生成的水。 ②质量守恒法:溶液质量=进入液体的固体质量(包括由于反应进入和直接溶入的)+液体质量-生成不溶物的质量-生成气体的质量。(2)对于液体与液体的反应,一般是酸碱、盐之间发生复分解反应,求反应后溶液中溶质的质量分数。此类计算与固体和液体反应后的计算类似,自先应明确生成溶液中的溶质是什么,其次再通过化学应应计算溶质质量是多少(往往溶质质量由几个部分组成),最后分析各量间的关系、求出溶液总质量再运用公式计算出反应后溶液中溶质的质量分数此类反应发生后,溶液质量也有两种求法:①溶液组成法(同上)。②质量守恒法:溶液质量=所有液体质量之和-生成沉淀的质量-生成气体的质量。4. 图像、表格、实验探究与化学方程式相结合的综合计算 在近几年中考题出现了以图像,表格为载体的化学计算题这类题的特点是利用数学方法将化学实验数据进行处理和表达,常常以坐标曲线、图像、表格等形式将解题信息呈现。解答此类题目时,受求学生能够对图像,表格进行科学分析从中获取有用信息并结合化学知识将有用信息,应用到解决实际问题中 (1)图像与化学方程式结台的综合计算图像型计算题是常见的题型是坐标曲线题,其特点是借助数学方法中的坐标图,把多个元素对体系变化的影响用曲线图直观表示出来。 坐标系中的曲线图不仅能表示化学反应,还能较好地反映化学变化的过程,读图时,要善于从曲线图中捕捉到“三点”,(起点,拐点,终点),并分析其含义。特别是要重点了解拐点表示对应两种物质一定恰好完全反应,这是此类题的关键。(2)表格与化学方程式结合的综合计算这类题往往给出一组或多组数据或条件,通过对表格中数据或条件的分析,对比,解答有关问题或进行计算。策略:要通过仔细阅读,探究表格中各组数据之间内在的规律,努力从“变”中找“不变”,及时发现规律之中的矛盾点,从“不变”中找“变”,进而分析矛盾的根源,解决问题。(3)实验探究与化学方程式相结合的综合计算做实验探究的综合计算题时,学生应将化学计算与化学实验紧密结合,在对实验原理,实验数据进行分析理解的基础上,理出解题思路,在解题过程中要特别注意实验数据与物质(或元素)质量间的关系,解题的关键是理清思路,找出正确有用数据,认真做好每一步计算。5. 化学方程式计算中的天平平衡问题: 化学计算中有关天平平衡问题的计算一般指眨应前灭平已处于平衡状态,当托盘两边烧杯中加入物质后,引起烧杯内物质净增量的变化,从而确定天平能否仍处于平衡的状态。解此类题目必须理顺以下关系:烧杯内物质净增质量=加入物质质量一放出气体质量;当左边净增质量=右边净增质量时,天平仍处于平衡状念;当左边净增质量&右边净增质量时,天半指针向左偏转;当左边净增质量&右边净增质量时,天平指针向有偏转。6. 化学方程式计算的技巧与方法:(1)差量法(差值法) 化学反应都必须遵循质量守恒定律,此定律是根据化学方程式进行计算的依据。但有的化学反应在遵循质量守恒定律的州时,会出现固体、液体、气体质量在化学反应前后有所改变的现象,根据该变化的差值与化学方程式中反应物、生成物的质量成正比,可求出化学反应中反应物或生成物的质量,这一方法叫差量法。此法解题的关键是分析物质变化的原因及规律,建立差量与所求量之间的对应关系。如:①2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2反应后固体质量减小,其差值为生成氧气的质量②H2+金属氧化物金属+水,该变化中固体质量减少量为生成水中氧元素的质量(或金属氧化物中氧元素的质量)③CO+金属氧化物金属+CO2,该变化中固体质量减少量为气体质量的增加量。④C+金属氧化物金属+CO2,反应后固体质量减小,其差值为生成的二氧化碳的质量。⑤2H2+O22H2O,反应后气体质量减小,其减小值为生成水的质量。⑥金属+酸→盐+H2,该变化中金属质量减小,溶液质量增加,其增加值等于参加反应的金属质量与生成氢气质量的差值。⑦金属+盐→盐+金属,该变化中金属质量若增加,溶液的质量则减小,否则相反。其差值等于参加反应的金属质量与生成的金属质量的差值。⑧难溶性碱金属氧化物+水,该变化中固体质量减小,其差值为生成的水的质量例:为了测定某些磁铁矿中四氧化三铁的质量,甲、乙两组同学根据磁铁矿与一氧化碳反应的原理,分别利用两种方法测定了磁铁矿中四氧化三铁的质量分数,已知磁铁矿与一氧化碳反应的化学方程式如下:Fe3O4+4CO3Fe+4CO2(1)甲组同学取该磁铁矿10g与足量的一氧化碳充分反应,并将产生的气体通入足量的氢氧化钠溶液中,溶液的质量增加了5.5g,请你根据甲组同学的实验数据,计算出磁铁矿样品中四氧化三铁的质量分数。(2)乙组同学取该磁铁矿样品10g与足量的一氧化碳充分反应,测得反应后固体物质的质量为8g,请你根据乙组同学的实验数据,计算出磁铁矿样品中四氧化三铁的质量分数。解析:(1)甲组同学的实验中被氢氧化钠溶液吸收的是CO还原Fe3O4生成的CO2,由5.5gCO2的质量作为已知条件,根据方程式可计算出Fe3O4的质量(2)乙组同学的实验中10g样品被CO充分还原后剩余8g固体,减少的质量为Fe3O4中氧元素的质量,利用产生的差量即可求出Fe3O4的质量。也可以根据题中杂质不参加反应来建立等量关系,求出Fe3O4的质量。答案:(1)Fe3O4+4CO3Fe+4CO2232        176x         5.5g232/x=176/5.5g解得x=7.25g样品中Fe3O4的质量分数为7.25g/10g×100%=72.5%答:样品中Fe3O4的质量分数为72.5%(2)设样品中Fe3O4的质量分数为xFe3O4+4CO3Fe+4CO2 △m232     168   232-168=64x           10g-8g=2g232:64=x:2gx=7.25g样品中Fe3O4的质量分数为7.25g/10g×100%=72.5%答:样品中Fe3O4的质量分数为72.5%(2)关系式法关系式法就是根据化学式、化学方程式和溶质质量分数等概念所包含的各种比例关系,找出已知量与未知量之间的比例关系式直接列比例式进行计算的方法。关系式法有如下两种类型. (1)纵向关系式经过多步的连续反应,即后一反应的反应物为前一反应的生成物,采用“加合”,将多步运算转化为一步计算 (2)横向关系式 ①几种不同物质中含相同的量,根据该量将几种不同物质直接联系起来进行运算 ②有多个平行的化学反应即多个反应的生成物有一种相同,根据这一相同的生成物,找出有关物质的关系式,依此关系式进行计算可建华运算过程。关系式法抓住已知量与未知量之间的内在关系,建立关系式,化繁为简,减少计算误差,是化学计算常用方法之一。例:碳酸氢钠(NaHCO3)俗称小苏打,是一种白色固体,是焙制糕点的发酵粉的主要成分之一,它能与稀硫酸等酸反应生成CO2,试回答:(1)写出NaHCO3与稀硫酸反应的化学方程式(2)如何用98%的硫酸(密度为1.84g/mL)配制980g18.4%的硫酸溶液?(3)现将45gNaHCO3(混有KHCO3)固体粉末加入100mL稀硫酸,恰好完全反应后是气体全部逸出,固体粉末的质量与产生CO2的体积的关系如图(该状况下,CO2的密度为2g/L)所示,计算:①求100mL稀硫酸中硫酸的质量②若稀硫酸为120mL时,加入固体粉末为58.5g,求产生CO2的体积。解析:(1)书写化学方程式时注意化学方程式的配平和“↑”的书写(2)设配制980g18.4%的硫酸溶液需98%的硫酸(密度为t.84g/mL)的体积为x,则: x×1.84g/ml×98%=980g×18.4%,x=100mL,需水的质量为:980g-100ml×1.84g/mL=796g;配制过程中应注意一定要把浓硫酸沿烧杯内壁慢慢注入水中,并用玻璃棒不断搅拌(3)由图像可以看出,45g固体粉爪与100ml稀硫酸恰好完全反应生成CO211L, 11LCO2的质量为l1L×2g/L=22g,根据CO2的质量可计算出100mL稀硫酸中硫酸的质量:由100mL 稀硫酸能与45g固体粉末完全反应,可计算出120mL 稀硫酸能与54g固体粉未完全反应,而加入的固体粉末为58.5g,则固体粉末有剩余,稀硫酸完全反应生成CO2气体11L,则120mL稀硫酸与54g固体粉末完全反应生成二氧化碳的体积为:答案:(1)2NaHCO3+H2SO4==Na2SO4+2CO2↑+2H2O(2)将100ml98%的H2SO4沿着烧杯内壁慢慢倒入796ml水中,同时用玻璃棒不断搅拌。(3)解:①45g固体完全反应时生成CO2的质量m(CO2)=11L×2g/L=22g设硫酸溶液中H2SO4的质量为x由(1)得H2SO4――2CO298    88x     22gx=(98×22g)/88=24.5g②设与120mL稀H2SO4完全反应的固体粉末的质量为y100mL/120mL=45g/yy=54g&58.5g所以固体粉末过量,以硫酸的量进行计算:V(CO2)=(11L×120mL)/100mL=13.2L答:100mL稀硫酸中硫酸的质量为24.5g,产生的CO2的体积为13.2L。(3)平均值法 混合物中确定各组分的有关计算是初中化学计算中难度较大的一种题型.如混合物中各组分均能与某一物质反应且得到的产物中有同一种物质或混合物中各组成成分均含有同一种元素,要确定其成分的有天计算可用平均值法求解。解答此类题的关键是要先找出混合物中各成分的平均值(如平均二价相对原子质节、平均相对分子质量、平均质量、平均质量分数等),此平均值总是介于组分中对应值的最大值与最小值之间。利用这些平均值解题的方法叫做平均值法。下面分类进行讨论:(1)平均二价相对原子质量法 由金属单质组成的混合物,要判断混合物的组成或计算某一成分的质量,利用平均二价相对原子质量法计算较为快捷、准确。解题时先设该混合物为一种纯净的二价金属,利用化学方程式或其他方法求出平均二价相对原子质量,混合物各组分中一种金属的二价相对原子质量小于半均二价相对原子质量,则另一种金属的二价相对原子质量必须大于平均二价相对原子子质量,据此求出正确答案。二价相对原子质量=×2如:Na的二价相对原子质量=×2=46Mg的二价相对原子质量=×2=24Al的二价相对原子质量=×2=18设一种二价金属R的质量为m,其二价相对原子质量为M,与足量稀硫酸反应产生H2的质量为xR+H2SO4==RSO4+H2↑M 2m x解得:x=m/M×2即金属与足量稀硫酸反应,生成H2的质量与该金属质量成正比,与该金属二价相对原子质量成反比,若像Cu等金属与稀硫酸不反应,即产生的H2的质量为零。注意:①二价相对原子质量和相对原子质量有本质区别,前者为一假设值。 ②Cu、Ag等不与稀硫酸或稀盐酸发生置换反应的金属产生H2质量为0。⑧金属与足量稀硫酸或稀盐酸反应产生氢气的质量为:④制取一定量的氢气需要金属的质量为:例:小明同学用6.5g不纯的锌与足量稀盐酸完全反应,收集到H2的质量为0.205g,已知其中含有另一种金属杂质,这种金属杂质不可能是()A.铁B.铝C.铜D.镁解析:由题意可知,两种金属混合物6.5g与足量的稀盐酸反应生成了0.205g氢气,则混合物的二价相对原子质量为(6.5/0.205)×2=63.4,。已知Zn、Fe、Al、Cu、Mg五种金属的二价相对原子质量分别为65,56,18,∞(无穷大),24,混合物中含有Zn,则另一种金属的二价相对原子质量不能大于63.4,所以这种金属杂质不可能是Cu。(2)相对分子质量平均值法由化合物组成的混合物,要判断混合物中各物质是否存在或计算某成分的质量,可用相对分子质量平均值法解题。解题时根据化学方程式和其他方法求出平均相对分子质量,混合物中一种物质的相对分子质量如果大于平均相对分子质量,则另一种物质的相对分子质量必小于平均相对分子质量,据此可求出正确答案。(3)质量平均值法利用混合物中平均质量解题方法。(4)质量分数平均值法混合物中某元素的质量分数总是介于混合物中一种成分该元素的质量分数与另一种成分中该元素的质量分数之间,据此可确定混合物的组成。4. 守恒法化学变化中等量关系的简历,有一条很重要的定律――质量守恒定律,即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。在实际应用中,上述定律演绎为:a化学反应前后,物质发生变化生成新物质,但组成物质的元素种类不变,质量不变;b化学反应前后,分子本身发生变化,而分子的数目虽然有的改变,但原子的种类,数目不变。该定律反映出化学反应中的一些等量关系,是解化学试题的思路之一。利用化学反应前后某些量之间的等量关系,推理得出正确答案的方法称为守恒法。仔细挖题目中隐含的等量关系是守恒法解题的关键。下面分类进行讨论:(1)质量守恒法①发宁前后反应物与生成物质量守恒②溶液混合或稀释前后,溶质总质量守恒③化学反应中某些元素的质量守恒(2)电荷守恒法溶液中阴、阳离子个数不一定相等,但正负电荷总数相等。(3)比例守恒法利用试题中潜在的某些量之间的比例恒定不变的原理来解题的一种方法。例:某二价金属M的氧化物10g与90g稀硫酸恰好完全反应后,形成无色透明溶液,测得反应后溶液中溶质的质量分数为30%,请计算(结果保留一位小数):(1)该金属M的相对原子质量和上述新硫酸中溶质的质量分数(2)反应后溶液中氢元素与氧元素的质量比解题:(1)由质量守恒定律可知,反应后溶液中溶质质量为100g×30%=30g设金属M的相对原子质量为M,稀硫酸中H2SO4的质量为xMO + H2SO4== MSO4 + H2OM+16   98    M+9610g    x     30g(M+16):(M+96)=10g:30g解得M=24,可知M为镁元素98:40=x:10gx=24.5g硫酸溶液中溶质的质量分数为:24.5g/90g×100%=27.2%(2)反应后溶液中MgSO4的质量为30g,则水的质量为70g,氢元素的质量即水中氢元素的质量,氧元素的质量是水与硫酸镁中氧元素的质量和氢元素与氧元素的质量比为:(70g×):(70g×+30g×)=35:3525. 假设量法在所给题目中缺少实例,无数据,仅有字母或仅有比值,在解答该类题设未知数之前,先假设一个题目中缺少的关键量为假设量,即一个已知量,补充解题的条件。然后,此假设量可参与整个化学计算,使计算过程简单,清晰。但该假设的已知量只帮助解题,不会影响最终结果,这种解题方法叫假设量法。具体有两种类型:假设用具体的物质代替题目中抽象或不定的物质来解题。②假设一具体数据代替题目中未知数据来解题。a. 题目中给出化学反应前后某两种物质的等量关系(已知条件),求混合物中各组分间的质量比―找等量设为假设量。b. 题目中给出某种物质的质量分数(已知条件),求另一种物质的质量分数―找条件中给出的质量分数所对应的物质质量为假设量例:已知完全中和一定量的某盐酸,需100g80%的氢氧化钾溶液,若改用100g80%的氢氧化钠溶液,则反应后溶液的pH()A.大于7B.小于7C.等于7D.无法确定解析:设题目中盐酸溶液中溶质的质量为36.5g,需要NaOH、KOH的质量分别为x和yNaOH+HCl==NaCl+H2O40  36.5x   36.5g40/x=36.5/36.5gx=40gKOH+HCl==KCl+H2O56 36.5y  36.5y=56g若用含56gNaOH的溶液与含36.5gHCl的盐酸反应,则NaOH过量,溶液pH&7,选A。6. 比较法解题时对题目给定的已知条件或数据,结合有关知识进行全面,仔细地分析,比较,然后确定正确答案。此法解计算型选择题时可避免对各备选答案一一进行计算。运用该法解题时有如下情况:(1)分类比较:按被选择对象的某些特点,先分类后比较选择(2)计算比较:解题时先做简单计算,然后比较化学式,相对分子质量或分子中某一相同原子的个数,最后选择。(3)转化问题比较:解题之前将所求问题转化为直观问题来比较选择答案。(4)排列比较:将被选择答案按某种顺序排列后,再分析比较选择答案。例:铅蓄电池中需要一定质量分数的硫酸溶液,现将50%的硫酸溶液(密度为d1g/ml)与10%的硫酸溶液(密度为d2g/ml)按体积比1:1混合,已知d1&d2,所得溶液的质量分数()A.大于30%B.等于30%C.等于60%D.小于30%解析:当两种同溶质的溶液混合时,以m1g a%的溶液和m2g b%的溶液混合为例,且a&b。当m1&m2时,混合后溶质质量分数大于(a%+b%)/2当m1=m2时,混合后溶质质量分数=(a%+b%)/2当m1&m2时,混合后溶质质量分数&(a%+b%)/2从题意分析知,由d1&d2,则等体积的两种溶液,50%的H2SO4溶液质量大,则混合后溶质质量分数&(50%+10%)/2=30%要明确解题思路解题时的一般思路:(1)先找出题中涉及的化学反应,并正确书写化学方程式。 (2)找出题中所提供的数据与化学方程式中各物质的直接或间接关系。 (3)确定哪些数据能直接代入化学方程式。如果所给数据与化学方程式中各物质的关系仅仅是间接关系,那必须分析清楚该数据是通过什么“中介”与各物质产生联系的,然后再列出相应的比例式。 根据化学方程式计算的步骤具体的计算步骤如下:(1)设未知量,求什么设什么。 (2)正确完整地写出相应的化学方程式。 (3)根据化学方程式写出各物质的相对分子(或原子)质量总和,标在相应的化学式下面。把题中的已知条件和待求未知址写在相应物质的相对分子(或原子) 质量总和的下面。 (4)列比例式。 (5)求解。 (6)简明地写出答案。 应注意的问题: (1)解题时首先要认真审题、理清思路、确定解题方法、严格按解题步骤求解。 (2)化学方程式所表示的反应物、生成物的质量关系是进行化学计算的基础,在化学方程式中各物质的化学式一定要书写正确,一定要配平化学方程式或关系式中某元素原子的数目一定要相等,相对分子质量的计算一定要准确。 (3)化学方程式所表明的各物质均指纯净物,参加计算的各物质的质量也必须是纯净物的质量。如果求纯净物的质量需进行换算,换算方法:纯净物的质量= 物质总质量×该物质的质量分数(即纯度)。 (4)对题目中所给的“适最”“足量”“过量”“恰好反应”“完全反应”“充分反应”等词语,要认真对待,正确理解一般来说:“适量”―两种(或多种)反应物之间按一定量比恰好反应。 “足量”―一种反应物完全反应,无剩余;另一种反应物可能完全反应,也可能过量。 “过量”―完全反应后,有一种(或多种)反应物剩余。 “恰好反应”和“完全反应”―完全反应,反应物无剩余。 “充分反应”和“反应完全”―同“足量"。(5)用化学方程式计算时解题格式要规范。利用化学方程式计算的几种类型:(1)已知某反应物或生成物的质量,求另一种反应物或生成物的质量。 (2)有关含杂质的物质质量间的计算。 (3)根据化学方程式进行计算的含有体积、密度与质量间换算的有关计算。(4)关于过量问题的计算。 (5)多步反应的计算。(6)其他类型的计算。 计算时常见的错误:(1)不认真审题,答非所问;(2)元素符号或化学式写错;(3)化学方程式没有配平;(4)相对分子质量计算错误;(5)没有统一单位;(6)把不纯物质当成纯净物质计算。化学方程式计算中的几个误区: (1)化学方程式不正确就计算,这是最严重的问题。 (2)把含杂质的质量直接应用在化学方程式计算中,或把体积直接代入化学方程式。 (4)解题格式不规范,设的未知缺与求的量不同,相对分子质量计算错误, (5)计算不准确,不按题目要求写化学方程式(方程式应用不当)。 (6)体积、质量、密度之间的关系问题及单位问题弄错等。化学方程式计算中的“三个三”: 在解题时要把握好“三个要领”、抓住“三个关键”、注意“三个事项”,即: 三个要领:(1)步骤要完整;(2)格式要规范; (3)结果要准确。三个关键:(1)准确书写化学式;(2)化学方程式要配平;(3)计算质量比要准确。三个事项:(1)单位统一;(2)用纯量进行计算; (3)若是体积要换算成质量。考点名称:质量守恒定律质量守恒定律的概念及对概念的理解:(1)概念: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。这个规律就叫做质量守恒定律。 (2)对概念的理解:①质量守恒定律只适用于化学反应,不能用于物理变化例如,将2g水加热变成2g水蒸气,这一变化前后质量虽然相等,但这是物理变化,不能说它遵守质量守恒定律。 ②质量守恒定律指的是“质量守恒”,不包括其他方面的守恒,如对反应物和生成物均是气体的反应来说,反应前后的总质量守恒,但是其体积却不一定守恒。 ③质量守恒定律中的第一个“质量”二字,是指“参加”化学反应的反应物的质量,不是所有反应物质量的任意简单相加。例如,2g氢气与8g氧气在点燃的条件下,并非生成10g水,而是1g氢气与8g氧气参加反应,生成9g水 ④很多化学反应中有气体或沉淀生成,因此“生成的各物质质量总和”包括了固态、液态和气态三种状态的物质,不能把生成的特别是逸散到空气中的气态物质计算在“总质量”之外而误认为化学反应不遵循质量守恒定律 质量守恒定律的微观实质:(1)化学反应的实质在化学反应过程中,参加反应的各物质(反应物) 的原子,重新组合而生成其他物质(生成物)的过程。由分子构成的物质在化学反应中的变化过程可表示为:(2)质量守恒的原因在化学反应中,反应前后原子的种类没有改变,数目没有增减,原子本身的质量也没有改变,所以,反应前后的质量总和必然相等。例如,水通电分解生成氢气和氧气,从微观角度看:当水分子分解时,生成氢原子和氧原子,每两个氢原子结合成一个氢分子,每两个氧原子结合成一个氧分子。质量守恒定律的延伸和拓展理解:质量守恒定律要抓住“六个不变”,“两个一定变”“两个可能变”。六个不变宏观反应前后的总质量不变元素的种类不变元素的质量不变微观原子的种类不变原子的数目不变原子的质量不变两个一定变物质的种类一定变构成物质的分子种类一定变两个可能变分子的总数可能变元素的化合价可能变如从水电解的微观示意图能得出的信息:①在化学反应中,分子可以分成原子,原子又重新组合成新的分子; ②一个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的,或一个氧分子由两个氧原子构成、一个氧分子由两个氢原子构成。或氢气、氧气是单质,水是化合物③原子是化学变化中的最小粒子。④水是由氢、氧两种元素组成的。 ⑤在化学反应,氧元素的种类不变。⑥在化学反应中,原子的种类、数目不变。 ⑦参加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。 质量守恒定律的发现:1. 早在300多年前,化学家们就对化学反应进行定量研究。1673年,英国化学家波义耳(RobertBoyle, )在一个敞口的容器中加热金属,结果发现反应后容器中物质的质量增加了。 2. 1756年,俄国化学家罗蒙诺索夫把锡放在密闭的容器里锻烧,锡发生变化,生成白色的氧化锡,但容器和容器里物质的总质量,在锻烧前后并没有发生变化。经过反复实验,都得到同样的结果,于是他认为在化学变化中物质的质量是守恒的。 3. 1774年,法国化学家拉瓦锡用精确的定量实验法,在密封容器中研究氧化汞的分解与合成中各物质质量之间的关系,得到的结论是: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。 4. 后来.人们用先进的测址仪器做了大量精度极高的实验,确认拉瓦易的结论是正确的。从此,质量守恒定律被人们所认识。质量守恒定律的应用: (1)解释问题 ①解释化学反应的本质―生成新物质,不能产生新元素(揭示伪科学的谎言问题)。 ②解释化学反应前后物质的质量变化及用质量差确定某反应物或生成物。 (2)确定反应物或生成物的质量确定反应物或生成物的质量时首先要遵循参加反应的各种物质的质量总量等于生成的各种物质的质量总和;其次各种物质的质量比等于相对分子质量与化学计量数的乘积之比。(3)确定物质的元素组成理解在化学反应前后,元素的种类不发生改变。可通过计算确定具体的元素质量。 (4)确定反应物或生成物的化学式比较反应前后各种原子个数的多少,找出原子个数的差异。但不能忘记化学式前的化学计量数。 (5)确定某物质的相对分子质量(或相对原子质量)运用质量守恒定律确定某物质的相对分子质量 (或相对原子质量)时,首先寻找两种已知质量的物质,再根据化学方程式中各物质间的质量成正比即可计算得出。注意观察物质化学式前面的化学计量数。 (6)确定化学反应的类型判定反应的类型,首先根据质量守恒定律判断反应物、生成物的种类和质量(从数值上看,反应物质量减少,生成物质最增加)。如果是微观示意图,要对比观察减少的粒子和增加的粒子的种类和数目再进行判断。(7)判断化学方程式是否正确根据质量守恒定律判断化学方程式的对与否关键是看等号两边的原子总数是否相等,同时注意化学式书写是否有误。欢迎您转载分享:推荐:相关试卷分析热点试卷分析

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