趣味導入

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……

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智能點撥

例1：我國第一部《室內空氣質量標準》于2003年3月1日起實施，其中規定室內空氣中甲醛(HCHO)含量不得超過0.1 mg/m3。甲醛的含量可根據下列反應測定;

4 KMnO4+5 HCHO+6H2SO4=2K2SO4+4MnSO4+5CO2+11H2O

現取某裝修后的室內空氣樣品500 mL，用溶質質量分數為1.58×10-8(0.000 001 58%)的高錳酸鉀溶液(其中加入適量的硫酸溶液)300 g，與其中的甲醛恰好完全反應。

(1)求500 mL該空氣中甲醛的質量。

(2)通過計算說明，該居室內空氣中甲醛含量是否符合國家規定的標準。

解：(1)設500 mL該空氣中甲醛的質量為x,反應掉的高錳酸鉀的質量為：

300×103mg×1.58×10-8=4.74×10-3 mg

4 KMnO4 + 5HCHO + 6H2SO4=2K2SO4+4MnSO4+5CO2+11H2O

4×158 5×30

4.74×10-3mg x

(2)

因為2.25 mg/m3大于0.1 mg/m3，所以超過了國家規定的標準。

答：500 mL該空氣中甲醛的質量1.125×10-3 mg.

因為2.25 mg/m3大于0.1 mg/m3，該居室內空氣中甲醛含量不符合國家標準。

聯系實際：剛裝修完的房子，可以采用什么方法除去裝修材料釋放出來的甲醛?你還有沒有其他的方法?

例2：煤是重要的化工原料，用煤作燃料，不僅是極大的浪費，而且因煙煤中含有硫的化合物(FeS2)，燃燒時生成二氧化硫氣體造成環境污染。

設某具有30萬戶人口的中等城市，每戶每天燒煤5 kg，這種煤中含FeS25%，燃燒時，設有90%的硫轉化為二氧化硫，被排放到大氣之中。

硫鐵礦燃燒時的反應方程式如下：4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2，問：(1)燃燒1 t煤，可產生多少千克二氧化硫?

(2)該中等城市如果全部以煤做燃料，每年將有多少噸二氧化硫排放到大氣中?

解析：此題若采用根據化學方程式的常規計算，非常繁瑣。但如果運用元素守恒的思想來解題，則簡潔明了。不管經歷了多少步反應，總之，90%的硫轉化為二氧化硫，只要求出二氧化硫中硫元素的質量，即可求出二氧化硫的質量。而這些硫元素全部來自FeS2。所以最終歸結到求FeS2的質量。

隨堂反饋

1.醫療上頗為流行的“理療特效熱”，就是利用鐵緩慢氧化放出的熱量均勻、穩定，使患處保持濕熱狀態，則56 g鐵粉完全氧化需要消耗氧氣的質量是()

A.16 g B.24 g C.21 g D .32 g

2.1998年6月3日國家環保總局公布的《1997年中國環境狀況公報》指出，我國空氣污染仍以煤煙型為主，主要污染物是二氧化硫和煙塵，1997年我國向大氣中排放的二氧化硫的總量為2 346 t，產生這些二氧化硫相當于燃燒了 t硫，排放到空氣中的二氧化硫隨著雨水降落到地面，就形成了酸雨。酸雨的主要成份之一是亞硫酸(H2SO3)，寫出二氧化硫和水反應生成亞硫酸的化學方程式。

火眼金睛

1.根據質量守恒定律及2Mg+O2=2MgO的反應方程式，下列各組數據正確的是( )

A.鎂的質量2 g，氧氣質量3 g，氧化鎂質量5 g

B.鎂持質量3 g，氧氣質量2 g，氧化鎂質量5 g

C.鎂的質量1 g，氧氣質量4 g，氧化鎂質量5 g

D.鎂的質量4 g，氧氣質量1 g，氧化鎂質量5 g

2.在反應2X+Y==2Z中，已知Y的相對分子質量為32，Z的相對分子質量為80，則X的相對分子質量為()

A.24 B.48 C.64 D.128

3.鎂在空氣中燃燒反應如下：2Mg +O2====2MgO 3M+N2==Mg3N2，已知24 g鎂在純氧氣中燃燒可得40 g產物，則24 g鎂在空氣中燃燒可得產物的質量是( )

A.等于40 g B.小于40 g C.大于40 g D.無法確定

4.某二價金屬13 g投入足量的稀硫酸中，生成0.4 g氫氣，該金屬的相對原子質量是( )

A.13 B.26 C.52 D.65

5.將23 g鈉、24 g鎂分別投入等質量的足量的稀硫酸中，充分反應后得到的溶液質量為a g和b g，則a與b的關系是()

A.a=b B.ab D.無法判斷

計算小擂臺

6.在實驗室里電解1.8 g水，問要標準狀況下可制得氫氣多少升?(標準狀況下氫氣的密度為0.0899 g/L)

7.有一種含水的過氧化氫樣品10 g，在二氧化錳的催化作用下，完全分解得到3.2 g氧氣，試求該樣品中過氧化氫的質量分數。

8.A、B、C三種物質各15 g,在一定條件下充分反應后只生成30 g D，若再向殘留物中加入10 g A，繼續充分反應后，只有C有剩余，則

(1)第一次反應停止后，殘留物中A g ,Bg，Cg;

(2)第二次反應中，消耗Ag,消耗Bg,剩余Cg;

(3)該反應中A、B、C三種物質的質量比為。

課外閱讀

元素守恒在化學計算中的妙用

初中化學存在著廣泛的守恒關系。化學反應前后，元素的質量、種類不變，原子的種類、質量、個數不變，這就從“宏觀”和“微觀”兩個不同的角度說明了質量守恒定律。

在應用守恒思想解題時，要注意巧妙地選擇兩狀態中總值不變的物理量建立等式，不糾纏中間過程，只考慮始終狀態，實際上是整體思維的思想在化學中的應用。

例題：某化合物完全燃燒，需要4.8 g氧氣，同時只生成4.4 g二氧化碳和2.7 g水，則該化合物中 ( )

A.只含碳、氫元素 B.只含碳、氧元素

C.含碳、氫、氧元素 D.無法確定

解析：從反應后生成的二氧化碳和水可看出，該化合物中一定含有C、H元素(因為化學反應前后，元素種類不變);由二氧化碳和水中氧元素的質量與該化合物完全燃燒所需氧氣的質量進行對比，可判斷化合物組成中是否含有氧元素(化學反應前后，元素的質量不變)。

中考鏈接

[鄭州]將16 g硫在給定量的氧氣中燃燒，有如下實驗數據：

               給定氧氣的質量    生成二氧化硫質量

實驗Ⅰ         1.5 g                3.0 g

實驗Ⅱ         16 g                 32 g

實驗Ⅲ         20 g                32 g

分析數據回答：

(1)在三次實驗中，第 次恰好完全反應;

(2)在第 次實驗中氧氣有剩余，剩余 g;

(3)第 次實驗中硫有剩余，剩余 g。

分析：在實驗Ⅰ中，16 g硫在1.5 g氧氣中燃燒生成了3.0 g二氧化碳。由數據16 g+1.5 g≠3.0 g，可知：此反應不是恰好完全反應。實驗Ⅱ，16 g硫在16 g氧氣中燃燒生成了二氧化硫，由數據16 g+16 g=32 g可知，實驗Ⅱ是恰好完全反應的。并且參加反應的反應物和生成物的質量比是S:O2:SO2=1:1:2。實驗Ⅰ硫和氧氣的質量比大于1:1。說明反應物有剩余，剩余的質量為16 g-1.5 g=14.5 g。實驗Ⅲ,16 g硫在20 g氧氣中燃燒生成了32 g二氧化硫　由數據16 g+20 g≠36 g;說明反應并沒有反應完全。實驗Ⅲ中硫和氧氣的質量比小于1:1，說明氧氣有剩余，剩余質量為20 g-16 g=4 g。

答案：(1)Ⅱ(2)Ⅲ　4 g(3)Ⅰ　14.5 g

[河南]“法輪功”邪教組織頭目李洪志說， 他發功能是鋁發生化學反應，變成銅和金，使鋁分子變成銅分子和金分子。請你根據所學知識，指出這種說法違反科學之處。

分析：從化學反應規律來講，這種說法違反了質量守恒定律，因為根據質量守恒定律，化學反應前后的原子種類(元素種類)不能發生變化，所以鋁元素不能通過化學反應變成銅元素和金元素。從物質構成角度來講，由于金屬單質是由原子直接構成的。所以不存在“鋁分子、銅分子、金分子”只有“鋁原子、銅原子和金原子”。

答案：有兩處錯誤：(1)“鋁變成銅、金”違反了質量守恒定律，因為根據質量守定律，化學反應前后的元素的種類是不變的。(2)“鋁分子、銅分子、金分子”的說法是因為不懂得金屬單質是由原子直接構成的，根本不存在所謂的金屬分子。

課題閱讀

化學反應中，反應物和生成物的質量關系

小剛和小潔以“化學反應中，反應物和生成物的質量關系”為課題進行科學探究。請填寫以下探究過程中的空格：

[提出假設]化學反應中，反應物和生成物的質量 (1) 。

[確定研究方法]分析推理、查閱資料、實驗探究。

[設計并進行實驗]小剛設計的實驗裝置和選用的藥品如圖A所示，小潔設計的實驗裝置如圖B所示，他們在反應前后都進行了規范的操作、準確的稱量和細致的觀察。

注意：

A中稀鹽酸的主要成份為HCl，石灰石的主要成份是CaCO3

A中發生的反應：CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+2H2O

B中稀硫酸的主要成份為H2SO4，氯化鋇溶液的主要成份是BaCl2

B中發生的反應：BaCl2+H2SO4=BaSO4↓+2HCl

[實驗結論]小剛認為：在化學反應中，生成物的總質量與反應物的總質量不相等。小潔認為：在化學反應中，生成物的總質量與反應物的總質量相等。你認為：(2) 的結論不正確，請你談談導致另一種結論錯誤的原因 (3) 。

[結論分析]請從原子的角度，簡要分析你認為正確的結論。

[查閱資料]小剛和小潔通過查閱資料了解到：法國偉大的科學家拉瓦錫，早在18世紀就圍繞這個問題，進行了準確、縝密的研究，并作出了科學結論。

[交流表達]簡要談一下，你認為這條科學結論有什么重大意義?(不超過30字)

[結論應用]環保部門常用I2O5測定空氣受CO污染的程度，發生反應的化學方程式為：

I2O5+5CO==I2+5X，根據生成X的多少，可以判斷CO的含量，X的化學式為 (6) 。

答案：(1)相等(2)小剛(3)因為生成的二氧化碳逸出(4)化學反應前后，原子的種類不變，數目沒有增減，質量也不發生變化。(5)化學反應還表示反應物、生成物各物質之間的質量關系，使對化學的研究就由定性化學轉向了定量化學。(6)CO2

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