化学方程式在初中化学学习中占了很大一部分,也占用了同学们许多的时间去学习,关于化学方程式最常见的一类题型就是配平,同学们在配平时,可以利用以下四种方法。
一、观察法
例题一,氢氧化钠和盐酸反应:NaOH+HCl=NaCl+H2O,在这个化学反应方程式中,我们只有先观察一下化学反应方程式左右两边的原子个数,我们很快就能发现化学反应方程式两个的原子个数是相等的,也就说已配平了,我们在按照要求去写完化学反应方程式后,先要观察一下,看看左右两边的化学反应方程式的原子个数是否相等,如不相等再考虑如下的几种方法。
二、奇数配偶数法例题二,用双氧水和二氧化锰制取氧气,2H2O2===2H2O+O2↑,在这个化学反应方程式中,右边的H2O中的氧原子是奇数,左边的H2O2的氧原子是偶数,所以我们先在水面添上化学计量数2,这样氢原子是四个,所以在H2O2前就要添上计量数2,这种方法是初中化学中最常见的化学反应配平方法,这一类化学反应方程式配平时,先是看两边的原子中右下角的系数,(要记住化学式中各个原子右下角的系数是不能改动的)看两边的原子存不存在一个是奇数一个是偶数,如存在则可以用此种方法,而且最主要的是先找一找氧原子有没有这种情况。
三、待定系数法例题三,酒精燃烧的化学反应方程式:C2H5OH+3O2===CO2+3H2O,在这一化学反应方程式中,我们先把C2H5OH的化学计量数定为1,那个CO2前就只能添化学计量数2,H2O前添化学计量数3,右边有7个氧原子,由于C2H5OH提供了一个氧原子,所以由氧气提供的氧原子就只要6个,所以在氧原子前面添上化学计量数3,化学方程式就配平了,这种方法对于配平有机物(碳氢氧化合物)燃烧生成二氧化碳和水时很方便。这种方法主要是先把有机物的化学计量数定为1,然后再配平碳和氢原子,再后来配平氧原子。
四、特殊配平法例题四,一氧化碳与氧化铁反应:3CO+Fe2O3===2Fe+3CO2
在这个化学反应方程式中,仔细研究我们可以看到还原剂CO的计量数就是氧化铁中氧原子的个数,根据这一规律这类化学反应方程式都可以这样来配平,再比如:4CO+Fe3O4==3Fe+4CO2, CO+FeO==Fe+CO2中还原剂CO的化学计量数都与氧化剂中的氧原子个数都一样,解决了氧化剂的化学计量数,其它物质的化学计量数也就容易解决了。
化学反应方程式严格遵守质量守恒定律,书写化学反应方程式写出反应物和生成物后,往往左右两边各原子数目不相等,不满足质量守恒定律,这就需要通过计算配平来解决。学会了以上四种配平方法,在进行初中化学方程式配平时,基本就不会有不会做的情况出现了,希望同学们能够认真学习,得到好的学习效果。
第二单元 我们周围的空气
1. 空气成分的研究:法国科学家拉瓦锡
拉瓦锡实验的结论:空气是由氧气和氮气组成的,其中氧气约占空气总体积的1/5
2.用红磷测定空气中氧气成分:
1、装置图
红磷测定空气中氧气含量
2、实验现象:①、红磷燃烧,冒出白烟
②、倒吸入的水约占瓶子容积的1/5。
3、实验结论:氧气约占空气总体积的1/5。
4、原理:表达式:
红磷燃烧方程式
5、注意事项:
A、所用的红磷必须过量,如果红磷过少则氧气没有全部消耗完
B、要等集气瓶(装置)冷却后才能打开弹簧夹
思考:可否把红磷换用木炭、硫等物质?
答:不能用木炭或硫(因为木炭或硫燃烧会产生气体,造成瓶内气体体积变化小)。
6、如果测得的结果比真实值小,其原因可能是:A红磷量不足;B装置气密性差;C未冷却至室温就打开弹簧夹
3空气的主要成分(按体积分数):氮气(N2)78%,氧气(O2)21%(氮气比氧气约为4:1),稀有气体0.94%,二氧化碳(CO2)0.03%,其它气体和杂质0.03%。空气的成分以氮气和氧气为主,属于混合物。
4.纯净物:由一种物质组成的。 例:氮气、氧气、二氧化碳、红磷等
5.混合物:两种或多种物质组成的。这些物质相互间没有发生化学反应,各物质都保持各自的性质。
举例:空气、稀有气体
6 氧气的用途:①动植物呼吸②医疗急救
7 氮气:无色、无味的气体,不燃烧也不支持燃烧,不能供给呼吸,化学性质不活泼。常做保护气。
8 稀有气体:无色、无味的气体,通电时能发出不同颜色的光,化学性质很不活泼。常做电光源。
9造成空气污染的物质:有害气体(一氧化碳(CO)、二氧化氮(NO2)、二氧化硫(SO2))和烟尘。
10 存在的环境问题:温室效应(二氧化碳含量过多引起)、臭氧空洞(飞机的尾气、氟里昂的排放)、酸雨(由二氧化硫、二氧化氮引起)。
11 防止空气污染的措施:加强大气质量监测,改善环境状态、植树造林、使用清洁能源。
课题二 氧气
1.氧气的物理性质:密度略大于空气。(可用向上排空气法);氧气不易溶于水。(可用排水法收集)。
2.氧气的化学性质(很活泼)
1)、木炭(黑色固体)燃烧
实验现象:在空气中:红光,放热,生成一种能使澄清石灰水变浑浊的气体。
在氧气中:剧烈燃烧,发出白光,放出热量,生成一种能使澄清石灰水变浑浊的气体。
文字表达式及方程式
2)、硫粉(淡黄色)燃烧:
实验现象:在空气中:发出微弱的淡蓝色火焰;放出热量、生成一种带有刺激性气味的气体。
在氧气中: 发出明亮的蓝紫色的火焰, 放出热量、生成一种带有刺激性气味的气体。
文字表达式及方程式
注意:实验时,要在瓶底装少量水(吸收二氧化硫,防止污染空气)。
3)、红磷(暗红色固体)的燃烧
实验现象:在氧气中:剧烈燃烧,生成大量的白烟
文字表达式及方程式
注意:五氧化二磷(P2O5)是固体,不是气体
与金属(镁、铁)的反应
1)、镁带(银白色固体)燃烧
实验现象:在空气中,发出耀眼的
白光,放出热量,生成白色粉末状固体。
文字表达式及方程式
2)、铁丝(银白色固体)燃烧
实验现象:在氧气中,剧烈燃烧,火星四射,放出热量,生成一种黑色固体。
文字表达式及方程式
注意:集气瓶底部铺少量的细沙或加少量的水,防止生成的固体物质溅落瓶底,致使集气瓶炸裂。
铁丝在空气中不能燃烧。
3.缓慢氧化:实例(动植物呼吸,金属的锈蚀,食物的腐烂、酒醋的酿造、农家肥的腐熟等等)
它们是化学变化的过程
4 氧气的检验:用带火星的木条伸入集气瓶,如果木条复燃,则为氧气
5.反应类型:
①:化合反应:由两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应。(简称“多合一”)
表达式:A+B=M
例如:铁丝、硫、红磷、镁条、木炭在氧气中燃烧都是化合反应。
②:分解反应:由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应。(简称:“一变多”)
表达式:M=A+B+C
课题三 制取氧气
1、氧气的实验室制法(是化学变化)
1)、用高锰酸钾或氯酸钾制取氧气
A、药品:高锰酸钾(暗紫色固体)或者 氯酸钾(白色固体)与二氧化锰(黑色粉末)
B、原理:
高锰酸钾制取氧气发生及收集装置
①加热高锰酸钾:
文字表达式及方程式
C、装置:固固加热型(与加热氯酸钾的为同一类)
D、操作步骤:(连、查、装、定、点、收、离、熄)
① 连接装置:先下后上,从左到右的顺序。
② 检查装置的气密性 :将导管的一端浸入水槽中,用手紧握试管外壁,若水中导管口有气泡冒出,证明装置不漏气。松开手后,导管口出现一段水柱。
③ 装入药品:按粉末状固体取用的方法(药匙或纸槽)
④ 固定装置 :固定试管时,试管口应略向下倾斜,铁夹应夹在试管的中上部
⑤ 加热药品:先使试管预热,后在固体部位用酒精灯外焰加热。
⑥ 收集气体:
a、若用排水法收集气体,当气泡连续均匀冒出时再收集(因为最早排出的气体是空气);水排完后,应用玻璃片盖住瓶口,小心地移出水槽,把集气瓶正放在桌面上(因为氧气密度比空气大),防止气体逸出。
b、若用向上排空气法收集气体,收集时导管应伸入集气瓶底部(为了排尽瓶内空气)。
⑦先将导管移出水面
⑧再停止加热
E、注意事项:
a). 试管口要略向下倾斜:防止生成的水回流,使试管底部破裂。药品应平铺在试管底部。
b). 导管伸入发生装置内稍露出橡皮塞即可:有利于产生的气体排出。
c). 用高锰酸钾制取氧气时,试管口塞一团棉花:防止高锰酸钾粉末进入导气管,污染制取的气体和水槽中的水。
d). 排空气法收集气体时,导气管要伸入接近集气瓶底部:有利于集气瓶内空气排出,使收集的气体更纯。
e). 实验结束后,先将导气管移出水面,然后熄灭酒精灯:防止水槽中的水倒流,炸裂试管。
F、检验、验满
检验:用带火星的木条伸入集气瓶内,发现木条复燃,说明是氧气;
验满:用带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,证明已满。
2、加热氯酸钾(有少量的二氧化锰):
文字表达式及方程式
注意:MnO2在该反应中是催化剂,起催化作用
2)、过氧化氢溶液(俗名:“双氧水”)制取氧气
A、药品:过氧化氢(H2O2)和二氧化锰(黑色粉末 MnO2)
B实验原理:
过氧化氢制取氧气
注:MnO2在该反应中是催化剂,起催化作用
C、装置: 固体与液体反应类型,不需加热(固液不加热型)
固液不加热装置及向上排空气法
注意事项:
①、分液漏斗可以用长颈漏斗代替,下端应该伸入液面以下,防止生成的气体从长颈漏斗中逸出;
②、导气管只需略微伸入试管塞
③、装药品时,先装固体后装液体
④、该装置的优点:可以控制反应的发生与停止,可以随时添加液体。
2.氧气的工业制法(分离液态空气法)原理:利用液态氧和液态氮的沸点不同。——是物理变化
3.催化剂:在化学反应中能改变其他物质的反应速率(加快或变慢),但本身的化学性质和质量在反应前后不变的物质。
4.特点:两不变(质量、化学性质不变)、一改变(反应速率改变)
注意:①催化剂不能改变生成物的质量
②催化剂不是反应物也不是生成物
5 实验室制取气体的方法
固固加热型 固液不加热型 排水法 向下排空气法 向上排空气法
(1)使用条件:
药品是固体和固体 药品是固体和液体 收集气体难溶于水 收集气体密度 收集气体密度
条件是加热 条件是常温不加热 且不与水反应 比空气密度小 比空气密度大
(2)用高锰酸钾或者氯酸钾和二氧化锰制取氧气用A类型(固固加热型)
(3)用过氧化氢制取氧气用B类型(固液不加热型)
(4)由于氧气不易溶于水可以用C装置收集(排水法),氧气密度比空气大可以用E类型(向上排空气法)
通过对化学的学习,你已掌握了实验室制取气体的有关规律,请结合下图回答有关问题:
⑴图中标有a的仪器名称是________。
⑵实验室用氯酸钾制取氧气,反应的化学方程式为 _________,欲收集较纯净的氧气,最好选用的收集装置是_____ (填字母,下同),判断氧气已经集满的方法是_____。如用A装置制取氧气,反应的化学方程式是_____。
⑶实验室用锌粒和稀盐酸制取氢气,应选择的装置组合是_____,反应的化学方程式为___。
⑷下面左图是校本课程研究小组在老师指导下改进的电解水的实验装置示意图,下面右图是霍夫曼电解水的实验装置示意图.请据图回答下列问题:
①写出电解水的化学方程式:____________;
②用玻璃三通管将左图装置电解水时产生的气体混合在一起,点燃用该混合气吹出的肥皂泡时的实验现象是:_____;
③左图实验装置的优点是:_____,与右图装置相比,用左图装置进行该实验的主要不足之处是:____。
别偷懒!
做完看能看答案哦~
【答案】铁架台
C 气泡从瓶口外冒出
Al或AE
产生剧烈的爆鸣声 仪器和装置都用瓶中废旧物品制成,体现了环保节约的现象 硬质透明塑料管没有刻度,无法测量两种物体的体积比(合理即可)
【解析】(1) 图中标有a的仪器名称是铁架台;
(2)如果用氯酸钾制氧气就需要加热,氯酸钾在二氧化锰做催化剂和加热的条件下生成氯化钾和氧气,化学方程式为:2KClO3+MnO2
2KCl+3O2↑;氧气的密度比空气的密度大,不易溶于水,因此能用向上排空气法和排水法收集,排水法收集的氧气比较纯净,欲收集较纯净的氧气,最好选用的收集装置是C;排水法收集验满的方法是:当大气泡从集气瓶口向外冒出时,证明满了;如果用双氧水和二氧化锰制氧气就不需要加热,过氧化氢在二氧化锰做催化剂的条件下生成水和氧气,化学方程式为:2H2O2
2H2O+O2↑;
(3)实验室是用锌粒和稀硫酸在常温下反应制氢气的,氢气难溶于水,密度比空气的密度小,因此可以用排水法和向下排空气法收集;故填:AC或AE;反应的化学方程式为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑;
(4)①水在通电的条件下生成氢气和氧气,化学方程式为:2H2O
2H2↑+O2↑;②点燃用该混合气吹出的肥皂泡时的实验现象是:产生剧烈的爆鸣声;③改进实验装置的优点是:仪器和装置都用生活中废旧物品制成,体现了环保与节约资源的理念;与图2装置相比,用左图装置进行该实验的主要不足之处是:硬质塑料管没有刻度,无法测量两种气体的体积比。