第二十四講、物質的轉化元素的循環化學方程式的計算知識點一、銅和氧化銅之間的轉化實驗（1）實驗步驟和實驗現象：①用坩土禺鉗夾著銅片在酒精燈的外焰上加熱。現象：發現紫紅色銅片變成了黑色。銅的表面生成了氧化銅。②把在酒精燈外焰上加熱后的銅片，馬上插入酒精（乙醇）中。現象：銅片表面又由黑色變成了紫紅色。（2）實驗結論：在這個過程中，銅在加熱的條件下能和空氣中的氧氣結合形成黑色的氧化銅，銅片表面生成的黑色氧化銅馬上和酒精（乙醇）反應又轉化成了銅。犯u+52犯u口匚11口（灼熱）+C2H5OH=Cu+c2h4o+h2o乙醇乙醛（3）注意事項：銅一定要在酒精燈的外外焰上加熱，不要使銅碰到酒精燈的燈芯。因為在銅的表面生成的氧化銅與酒精燈的內焰或燈芯接觸，實質上是和還沒有燃燒的酒精（乙醇）蒸氣接觸，會使已經生成的氧化銅又被酒精還原成銅。（4）實驗小結：①氧氣在加熱的條件下能和銅結合生成氧化銅。金屬獲得氧的過程被稱為金屬的氧化（oxidation）。②酒精能與灼熱的氧化銅反應從氧化銅中奪取氧，使氧化銅轉化為銅。金屬氧化物失去氧的過程被稱為金屬氧化物的還原（deoxidation）。2、使鐵的表面形成氧化層保護膜實驗鐵片放在濃硝酸、濃硫酸中，沒有氣體放出，這是因為鐵在濃硝酸、濃硫酸中生成了鐵的氧化物，正是這層致密的氧化膜保護了鐵，使鐵不能與酸反應生成氫氣。但將鐵片放在稀硫酸中，則有氣體放出，即生成了氫氣。絕大部分金屬都能在一定條件下與氧氣化合生成金屬的氧化物，但一些不活潑的金屬如：金、鉑等，很難和氧化合生成氧化物。金屬還能和某些能提供氧的物質如：硝酸、濃硫酸等反應，生成金屬氧化物。3、氫氣還原氧化銅實驗（1）實驗步驟：在干燥的硬質試管里鋪一薄層黑色氧化銅粉末，固定在鐵架臺上，通入氫氣，待空氣排盡后，加熱氧化銅。反應完成后停止加熱，再繼續通入一會兒氫氣，直到試管冷卻。（2）實驗裝置：

(3)實驗現象：黑色的氧化銅變成紫紅色，試管口有水珠生成。(4)注意事項：①試管口應略向下傾斜，防止反應過程中生成的水流到試管底部使試管破裂；②氫氣的導入管要伸到試管的底部；③反應開始前要先通入氫氣，以排盡試管中的空氣；當反應完成時，要先停止加熱，繼續通入氫氣，直到試管冷卻，再停止通入氫氣，以防止生成的灼熱的銅又被空氣中的氧氣氧化成氧化銅。(5)實驗結論：氫氣在加熱的條件下能從氧化銅中奪取氧，使氧化銅轉化為銅。一氧化碳、碳、鎂、鋁等同樣能在加熱的條件下從氧化銅等氧化物中奪取氧，使氧化銅等氧化物轉化為金屬單質。有關的化學方程式為：氧化銅和氫氣的口+出與出口+Cu氧化銅和一氧化碳口+C口旦口口2+。口氧化銅和碳2CU°+C~C°2+2Cu氧化銅和鎂匚UC" Cu氧化鐵和一氧化碳衛立必+3COJ^3CO2+2Fe知識點二、單質、氧化物、酸之間的轉化1、酸雨形成的模擬實驗步驟：在燃燒匙里放入少量硫粉，加熱，直到燃燒，然后把燃著硫的燃燒匙伸入盛有氧氣，然后立即向瓶內倒入少量水，的集氣瓶，等燃燒停止后，小心地聞一下氣體的氣味，振蕩，加入幾滴石蕊試液測定溶液的酸堿性。，然后立即向瓶內倒入少量水，2、實驗現象：(1)有無色、有刺激性的氣體生成；(2)石蕊試液變成紅色。3、實驗原理：有關的化學方程式為：s+o2=^=so2SO2+H2O=H2SO34、實驗結論：根據硫、二氧化硫和亞硫酸之間的轉化，我們可以看到非金屬、非金屬氧化物和對應的酸之間一般有如下的轉化規律：非金屬例氧化物」^酸某些非金屬氧化物并不能直接與水反應，如：二氧化硅(沙子的主要成分)就不能與水直接反應生成硅酸。知識點三、單質、氧化物、堿之間的轉化金屬、金屬氧化物和對應的堿之間一般有如下的轉化規律：金屬，^金屬氧化物」^喊但只有少部分金屬氧化物能直接與水反應生成對應的堿，如：氧化鈉與水反應生成氫氧化鈉、氧化鈣與水反應生成氫氧化鈣。而大部分金屬氧化物并不能直接與水反應生成對應的堿，這些氧化物可以先與酸反應生成鹽溶液，鹽溶液再與可溶性的堿溶液反應生成對應堿的沉淀。有關的化學方程式為：NaO+HO=2NaOHCaO+H2O=Ca(OH)CuO+H2SO=CuSO+HOCuSO，2NaOH=NaSO+Cu(OH)I知識點五、根據化學反應4方程式的簡單計算1、化學方程式的表示意義化學方程式表示的意義：口表示反應物和生成物答是什么物質⑴質的方面（?量的方面出反應物的一種性質⑴質的方面（?量的方面。生成物的一種制法口反應物和生成物各物質之間的分子個數比齒反應物和生成物答物質間的質量比。.參加反應的各物質的質量總和等于反應后生成的各物質的質量總和以“s+o避Iso”反應為例:（1）宏觀含義：硫與氧氣在點燃的條件下生成二氧化硫。（2）微觀含義：1個硫原子與1個氧分子點燃時生成1個二氧化硫分子。（3）質量比：每32份質量的硫跟32份質量的氧氣完全反應，生成64份質量的二氧化硫。2、根據化學方程式計算一般步驟根據題意設未知量（用x、y等字母來表示）；寫出配平了的化學方程式；求出有關物質間的質量比，并寫出相應化學式的下邊;把已知量和x、y等寫在相應質量比的下邊；列出比例式，求未知量x、y；簡明地寫出答案。3、氣體參加反應或求氣體體積的計算在初中階段，根據化學方程式計算時都是計算質量關系。若有一定體積的氣體參加反應，則先要將它換算成氣體的質量；若要求出待求物氣體的體積數，則要將已求出的氣體質量換算成體積。氣體的體積（V）與氣體的質量（m）的換算關系為：m（g）=V（L）Xp（g/L）（p為氣體的密度）4、根據化學方程式進行計算時常犯的錯誤不認真審題，答非所問；元素符號或化學式寫錯；化學方程式沒有配平；相對分子質量計算錯誤；同一種物質不用相同的單位;把不純物當成純凈物。5、有關含雜質問題的計算方法化學方程式中進行的計算，各物質都被理想化為純凈物，而實際的生產或科學實驗中純凈物是不存在的，這就需要把不純的反應物換算成純凈物后才能進行化學方程式的計算，而計算出的純凈物也要換算成實際生產或實驗中的不純物。有時還要考慮生產或科學實驗中的消耗。這些輔助性的計算也是不可缺少的重要環節。有關不純物質的質量的計算方法：先把不純的反應物和生成物的質量換算成純凈物的質量，然后才能代入化學方程式進行計算。物質的峽度= 純物質的質量 X100%含雜質的不噸物質的總質量純物質的質量=不純物質的總質量X純度=不純物質的總質量X（1—雜質的質量分數）不純物質的總質量=純物質的質量?純度。例題：含碳酸鈣90%的石灰石（雜質不和酸反應）10克跟足量的鹽酸反應，可產生二氧化碳多少克？解：設可生產二氧化碳的質量為xCaCO+2HCl=CaCl+HO+COt1003 22 4410X90%克 xx=10x90%x44=396@100答：可產生二氧化碳3.96克。6、化學計算的解題思路（1）審題：認真閱讀題目，反復推敲關鍵字句，準確理解題意。（2）析題：運用所學知識剖析題目，理清層次，挖掘隱含信息，排除干擾條件，分析已知和待求。明確物質間的關系，尋找解題突破口。（3）解題：解題時要做到思路清楚，方法正確，步驟明晰，計算準確，書寫規范。（4）難題：檢查所用條件是否符合題意，是否全部解出所要求的問題，單位是否統一，計算是否正確等。練習一、選擇題.電解水得到的氫氣和氧氣的質量比是（）A.2:1 B.4:8 C.1:8 D.1:16.電解54克水，可得到氫氣（）A.6克 B.3克C.1.5克D.8克.化學反應：A+2B=C+D,5.6克A跟7.3克B恰好完全反應，生成12.7克C。現要制得0.4D,則所需A的質量為（）A.5.6克B.11.2克C.14.6克D.無法計算.鋁在氧氣中燃燒，生成三氧化二鋁，在反應中，鋁、氧氣、三氧化二鋁的質量比（）A.27:32:102 B.27:16:43 C.4:3:2D.9:8:17.用氫氣還原+2價金屬氧化物a克，得到金屬b克，則該金屬的原子量是（）A.16b/ （a—b） B.4 （a—b） /b C. 4b/ （a—b） D. b/16 （a—b）.質量相同的下列金屬分別與足量鹽酸反應時，產生氫氣最多的是（）A.Mg B.AlC.ZnD.Fe.鋁在氧氣中燃燒生成三氧化二鋁，在這個反應中，鋁、氧氣、三氧化二鋁的質量比是（）A.27：32：102B.27：24：43C.4：3：2D.108：96：2044克氧氣可跟（）克氫氣完全反應。A.1 B.0.5 C.2 D.43克鎂在足量的氧氣中完全燃燒，可得氧化鎂（）克A.10 B.6C.5D.12.在化學反應中，6克與足量的反應后，得34克，則化合物中，A、B兩元素質量比（）A.17：4B.14：3C.14：7D.14：17.用鋁和鐵分別和足量的稀硫酸反應，都得到2克氫氣，則消耗鋁和鐵的質量比為（）A.1：1B.27：28C.9：28D.3：2.2.3克鈉、2.4克鎂、2.7克鋁分別與足量的鹽酸反應，按鈉、鎂、鋁的順序得到氫氣的質量比為（）A.1：2：3B.1：1：1C.2：3：1D.3：2：1.相同質量的鈉、鎂、鋁、鐵分別踉足量的稀硫酸反應，生成氫氣的質量比是（）A.1：2：3：2 B.2：3：2：1C..用氫氣還原氧化銅的實驗中，還原8克氧化銅，應該通入氫氣的質量是（）A.小于0.2克 B.等于0.2克C.大于0.2克.托盤天平調至平衡，在兩盤燒杯中各盛98克10%的硫酸，向兩邊燒杯中同時分別加入足量Mg,Zn欲使天平仍保持平衡，加入Mg和Zn的質量分別是（）A.3克Mg,3克Zn B.1克Mg,1克鋅C.7克Mg,7克Zn D.5克Mg,5克Zn16.8克在中充分燃燒，需要消耗克（）A.56克 B.64克C.72克 D.60克17.制取71克五氧化二磷，需要磷 克，需要燒氧氣克（）A.30克30克 B.30克40克C.31克40克 D.40克31克二、填空題.12.25克跟3.25克共熱，反應完全后剩余物的質量為10.7克。則其中是 ,分解的質量為克，產生的質量為克。.相同質量的Mg、Zn、Fe分別跟足量的稀硫酸反應，產生氫氣的速度最快的是 產生氫氣的質量比為。.電解10克水，能得到氫氣克，氧氣克。.相同質量的鋅分別跟足量的稀鹽酸、稀硫酸反應，產生的氫氣質量比為。.在高溫下用還原m克氧化鐵，得到n克鐵，氧的原子量為16,鐵的原子量是.某同學用氫氣還原氧化銅，實驗完畢后，得到6.4克銅，共用去氫氣0.6克，則被還原的氧化銅的質量是 。三、計算題.實驗室要制取4.8克氧氣，至少需分解多少克高鎰酸鉀？.26克鋅跟足量的稀硫酸反應后，將產生的氫氣全部用來還原三氧化鎢（），求可還原出多少克鎢（W）?.將21g鐵粉與足量的稀硫酸反應。計算：①生成的氫氣和硫酸亞鐵各多少克？②生成的氫氣在標準狀況下的體積是多少升？（氫氣的密度是0.09g/L）.往10g含有Cu粉的CuO粉末中，通入足量干燥的并加熱至質量不再減輕為止，冷卻后稱得殘留固體質量為8.4g,求原混合物中CuO的質量分數。四、實驗題密閉容器內裝入某混合氣體，用電火花點燃，恰好完全反應，此混合氣體可能是、CO、三種中的二種或三種混合而成。（1）此混合氣體組成可能有以下幾種情況：①若由、混合而成，則氫分子與氧分子個數之比為。②若由CO、混合而成，則一氧化碳分子與氧分子個數之比為。（2）若此混合氣體肯定有32g和其它兩種氣體組成，在混合氣體總質量為62g這一特定情況下，、CO、三者質量之比為。五、創新題.有一不純的鐵5.6g與足量的稀硫酸反應，放出0.21g氫氣，則鐵片中可能含有的一種金屬雜質為（）A.Mg B.ZnC.CuD.Al.鎂在空氣中燃燒不僅生成氧化鎂，還有部分鎂與氮氣化合（生成物中N呈一3價），由此可以推知12g鎂在空氣中燃燒后所得產物的質量為（）A.等于20gB.小于20g C.大于20gD.以上情況都可能.托盤天平調至平衡，在兩盤燒杯