NCERT 10年级科学解决方案

第1章：化学反应与方程式

本NCERT解决方案适用于10年级学生。在此，我们将讨论NCERT 10年级科学教材第一章，即第1章“化学反应与方程式”的解决方案。通过这些解决方案，学生可以在短时间内轻松理解概念。所有答案都通过示例进行了适当的解释，以便学生不会遇到任何困难，并且语言非常简单易懂。准备10年级董事会考试的学生可以从这些简单易懂的解决方案中受益匪浅。

NCERT 10年级科学第一章“化学反应与方程式”的解决方案，其问题和答案将帮助学生复习和完成课程，以便他们可以轻松地在董事会考试中取得好成绩。此外，如果学生接到作业，这些解决方案将迅速帮助他们解决问题，从而节省自习时间。

第一章：化学反应与方程式10年级问题解决方案

第6页

本节包含NCERT 10年级科学教材第1章第6页问题的解决方案。

问题1：镁带在空气中燃烧前应清洁。给出理由。

答案：镁是一种非常活泼的元素，当它与空气接触时，由于空气中存在氧气，会形成一层白色的氧化镁。众所周知，空气会占据所有空闲空间，因此实验中使用的镁带的某些部分可能已经与空气反应并已经在镁带上形成了氧化镁层。因此，氧化镁的沉积将减缓或阻止镁带的燃烧。为了获得纯净的镁带，应将其彻底清洁。清洁镁带还有助于去除镁带上任何不必要的杂质沉积，并且只有纯净的镁带才能用于反应。

问题2：写出以下化学反应的平衡方程式。

i.) 氢气 + 氯气 → 氯化氢

ii.) 氯化钡 + 硫酸铝 → 硫酸钡 + 氯化铝

iii.) 钠 + 水 → 氢氧化钠 + 氢气

答案：i.) H₂ + Cl₂→2HCl 是正确答案。

解释：如果我们看一下第一个化学反应，我们会发现反应物和产物的化学式不是用化学符号写的，而是用普通英语写的。这里氢气和氯气是反应物，氯化氢是产物。所以我们的第一步是写出反应物和产物的化学式。

反应物和产物的化学式

对于氢气，我们写成H₂。对于氯气，是Cl₂，对于产物，即氯化氢，公式是HCl。

现在看看这个不平衡的反应，

H₂ + Cl₂→ HCl

现在看看反应物和产物上的数字。你会发现氢气在反应物侧的值是2，而在产物侧是1，氯气也一样。现在为了使这个化学方程式平衡，我们必须在产物侧添加2。所以我们新的平衡化学方程式将是这样的。

H₂ + Cl₂→ 2HCl

现在氢气和氯气在反应物侧和产物侧都达到了值2，因此我们的反应是完整且平衡的。2HCl 等于 2H2Cl。

请记住，我们可以根据自己的意愿写任何数字，但反应物和产物应保持适当的平衡。此外，我们不能在化学式之间写数字。

例如：如果有人像这样平衡上述方程式，H₂ + Cl₂→ H₂Cl₂，那么这是完全错误的。你只能在化学式前面写数字，而不能在化学式之间写。

ii.) 3BaCl₂ + Al₂(SO₄)₃→3BaSO₄ + 2AlCl₃, 是正确答案。

解释：这里我们也遵循上面解释的相同步骤。第一个任务是写出反应物和产物的化学式。

反应物和产物的化学式

氯化钡 - BaCl₂

硫酸铝 - Al₂(SO₄)₃

硫酸钡 - BaSO₄

氯化铝 - AlCl₃

现在反应将如下所示：

BaCl₂ + Al₂(SO₄)₃→ BaSO₄ + AlCl₃

在这个化学方程式中，我们总共有4种元素，即钡、氯、铝和硫酸根。现在让我们平衡这个化学方程式。

最初，钡在两边的值都为1，所以这个元素目前没有问题。氯在反应物侧的值为2，但在产物侧的值为3。所以为了平衡氯，我们需要在反应物侧的氯化钡前面加上3。这样反应就变成了这样。

3BaCl₂ + Al₂(SO₄)₃→ BaSO₄ + AlCl₃

现在，钡在反应物侧的值为3，而在产物侧为1。氯在反应物侧的值已达到6，但在产物侧仍为3。因此，我们在产物侧的钡前面添加3，在氯前面添加2，方程变为：

3BaCl₂ + Al₂(SO₄)₃→ 3BaSO₄ + 2AlCl₃

氯在反应物侧的值为6，因为在3BaCl₂中，3分配给钡和氯。更具体地说，3BaCl₂ 等同于3Ba3Cl₂。所以3Cl₂是（3x2=6）。我们把它们乘起来是因为这是我们遵循的规则。

请看，钡和氯已平衡。钡的值为3，氯的值在两边都为6。

看看铝；你会注意到它两边的值自动为2。同样，硫酸根两边的值都为12，所以它已经平衡了。

在反应物侧，硫酸盐的值是12，因为 (SO₄)₃ 等同于 (SO_4x3) = (SO₁₂)。这也是我们平衡化学方程式时遵循的规则。在产物侧，3BaSO₄ 等同于 3Ba3SO₄，而 3SO₄ 的数字是 (3x4=12)。

最终的平衡化学方程式是：

3BaCl₂ + Al₂(SO₄)₃→ 3BaSO₄ + 2AlCl₃

iii.) 2Na+ 2H₂O→2NaOH + H₂↑, 是正确答案。

解释： 反应物和产物的化学式：

钠 - Na

水 - H₂O

氢氧化钠 - NaOH

氢气 - H₂

现在，给定的化学方程式将如下所示：

Na+ H₂O→NaOH + H₂↑

重要提示： H₂↑是反应过程中产生的氢气。

最初，钠是平衡的，两边的值为1，氧气也一样，但氢气不平衡。氢气在反应物侧的值为2，在产物侧为3。因此，我们需要在氢氧化钠前面添加2，以使氢元素平衡。新的化学方程式将是：

Na+ H₂O→2NaOH + H₂↑

2NaOH表示2分布在所有元素上，即2NaOH等同于2Na2O2H。所以钠和氧在产物侧也具有2的值。为了平衡它们，我们需要在钠和氧前面都添加2，新的方程式形式将是：

2Na+ 2H₂O→2NaOH + H₂↑

现在钠在两边的值都为2，氢在两边的值都为4，氧在两边的值也为2。因此我们的化学方程式已正确平衡，最终结果是。

2Na+ 2H₂O→2NaOH + H₂↑

问题3：写出下列反应的平衡化学方程式，并带上状态符号。

(i) 氯化钡和硫酸钠的水溶液反应生成不溶性硫酸钡和氯化钠溶液。

(ii) 氢氧化钠溶液（溶于水）与盐酸溶液（溶于水）反应生成氯化钠溶液和水。

答案 i: BaCl₂ (aq) + Na₂SO₄ (aq) → BaSO₄ (s) + 2NaCl (aq), 是正确答案。

解释：首先写出反应物和产物的化学式。

反应物和产物的化学式

氯化钡 - BaCl₂

硫酸钠 - Na₂SO₄

硫酸钡 - BaSO₄

氯化钠 - NaCl

给定的化学方程式将是：

BaCl₂ (aq) + Na₂SO₄ (aq) → BaSO₄ (s) + NaCl (aq)

反应物在水中，因此写上(aq)表示它们是水溶液。硫酸钡是生成的不溶性产物，因此写上(s)表示它是固体。氯化钠我们都知道它是一种溶于水的盐，因此它有(aq)。

现在到了平衡部分。首先，我们看到钡在反应物侧和产物侧的值都为1，所以它已经平衡了。硫酸根也已平衡，值为4。钠和氯在反应物侧的值为2，而在产物侧为1。为了平衡它们，我们只需在产物侧的氯化钠前面添加2，我们的方程式就变成了：

BaCl₂ (aq) + Na₂SO₄ (aq) → BaSO₄ (s) + 2NaCl (aq)

答案 ii: NaOH (aq) + HCl (aq) → NaCl (aq) + H₂O, 是正确答案。

解释：首先写出反应物和产物的化学式。

氢氧化钠 - NaOH

盐酸 - HCl

氯化钠 - NaCl

水 - H₂O

给定的化学方程式将是：

NaOH (aq) + HCl (aq) → NaCl (aq) + H₂O

(aq)如前所述表示水溶液。这个化学方程式已经平衡了。钠、氧和氯在两边的值都为1，而氢的值为2。所以这将是最终答案。

第10页

本节包含NCERT 10年级科学教材第1章第10页问题的解决方案。

问题1：物质'X'的溶液用于粉刷。

i.) 命名物质'X'并写出其化学式。

ii.) 写出上面(i)中命名的物质'X'与水反应的方程式。

答案 i: 物质'X'的名称是氧化钙或生石灰。氧化钙或生石灰的化学式是CaO。

给出理由：为什么氢氧化钙用于粉刷墙壁？

答案：氢氧化钙用于粉刷墙壁，因为它会与空气中的二氧化碳缓慢反应，生成一层薄薄的碳酸钙。两三天后，碳酸钙形成，使墙壁呈现光泽。Ca(OH)₂ (aq) + CO₂ (g) → CaCo₃ (s) + H₂O (l)。

答案 ii: 当物质'X'与水反应时，形成氢氧化钙。

CaO (s) + H₂O (l) → Ca(OH)₂ (aq) + ? (热)

问题2：在活动1.7中，其中一个试管中收集到的气体量是另一个试管中收集到的气体量的两倍，这是为什么？说出这种气体的名称。

答案：在活动1.7中，2个水分子电解产生2个氢分子和1个氧分子。因此，氢气产生的量更多。

解释：水经电解在两个试管中产生两种气体。其中一种气体是氧气，另一种是氢气。要理解为什么氢气产生量更多，我们需要看看水电解过程中发生的化学反应。

H₂O (l) → H₂ (g) + O₂ (g)

上述化学方程式是不平衡的。平衡后方程式变为：

2H₂O (l) → 2H₂ (g) + O₂ (g)

因此我们清楚地看到，2个水分子电解产生2个氢分子和1个氧分子。

第13页

本节包含NCERT 10年级科学教材第1章第13页问题的解决方案。

问题1：当铁钉浸入硫酸铜溶液中时，硫酸铜溶液的颜色为什么会改变？

或

将铁钉浸入硫酸铜溶液中约30分钟。说明观察到的颜色变化。给出颜色变化的原因。

答案：当铁浸入硫酸铜溶液中时，会发生分解反应，导致蓝色硫酸铜溶液分解，颜色褪去，形成浅绿色硫酸亚铁溶液。

Fe (s) + CuSO₄ (aq) → FeSO₄ (aq) + Cu (s)

解释：通过上述反应我们可以说，铁比铜更活泼，因为它取代了硫酸铜溶液中的铜。在这个反应中，铜被还原，而铁被氧化。这个反应也是双置换反应和氧化还原反应的一个例子。

问题2：举一个除活动1.10中给出的例子之外的双置换反应的例子。

答案： Zn (s) + CuSO₄ (aq) → ZnSO₄ (aq) + Cu (s)

问题3：找出以下反应中被氧化和被还原的物质。

i.) 4Na(s) + O₂ (g) → 2Na₂O (s)

ii.) CuO (s) + H₂ (g) → Cu (s) + H₂O (l)

答案： i) 钠（Na）被氧化，而氧（O）被还原。

解释：上述反应是氧化还原反应的一个例子，因为氧化和还原同时发生。如果一种物质失去电子，则称其被氧化，而还原意味着获得电子。

4Na⁰ - 4e^- → 4Na¹ （氧化）

2O⁰ + 4e^- → 2O^-2 （还原）

答案：ii) 铜（Cu）被还原，而氢（H）被氧化。

Cu²⁺ + 2e^- → Cu⁰ (还原)

2H⁰ - 2e^- → 2H¹ (氧化)

化学反应与方程式练习题解答

问题1：关于以下反应的说法，哪个是不正确的？

2PbO (s) + C (s) → 2Pb (s) + CO₂ (g)

a.) 铅正在被还原。

b.) 二氧化碳正在被氧化。

c.) 碳正在被氧化。

d.) 氧化铅正在被还原。

i.) a 和 b

ii.) a 和 c

iii.) a、b 和 c

iv.) 全部

答案

i.) a 和 b

说明

简单来说，氧化意味着获得氧或失去氢，还原则恰好相反，即失去氧或获得氢。

在上述例子中，我们注意到PbO失去氧并被还原为Pb，因此我们说氧化铅正在被还原，而不是铅。碳获得氧并转化为Co₂，因此我们说碳正在被氧化。

问题2： Fe₂O₃ + 2Al → Al₂O₃ + 2Fe

上述反应是_____的例子。

a.) 化合反应

b.) 双置换反应

c.) 分解反应

d.) 置换反应

答案： d.) 置换反应。

解释：在上述例子中，铝比铁更活泼，因此取代了三氧化二铁中的铁。

问题3：稀盐酸加入铁屑中会发生什么？勾选正确答案。

a.) 产生氢气和氯化铁。

b.) 产生氯气和氢氧化铁。

c.) 不发生反应。

d.) 产生铁盐和水。

答案：a

解释：当稀盐酸加入铁屑时，会发生反应，产生氢气和氯化铁。

化学反应：2HCl + Fe → FeCl₂ + H₂

问题4：什么是平衡化学方程式？为什么化学方程式需要平衡？

答案：平衡化学方程式是指化学反应中，反应物侧和产物侧原子数量相等的方程式。

例如：HCl + Fe → FeCl₂ + H₂ （不平衡方程式）

反应物：HCl 和 Fe；氢、铁和氯在反应物侧的值为1。

产物：FeCl₂ 和 H₂；铁的值为1，而氢和氯的值为2。

因此我们看到反应物侧不等于产物侧。平衡方程式后变为：2HCl + Fe → FeCl₂ + H₂。

根据质量守恒定律，我们知道质量既不能被创造也不能被破坏。因此，两边的总质量应始终相等。如果不相等，则意味着有质量损失，这将违背质量守恒定律。我们必须平衡化学方程式以满足质量守恒定律。

问题5：将以下陈述翻译成化学方程式，然后平衡它们。

a.) 氢气与氮气结合生成氨气。

b.) 硫化氢气体在空气中燃烧生成水和二氧化硫。

c.) 氯化钡与硫酸铝反应生成氯化铝和硫酸钡沉淀。

d.) 钾金属与水反应生成氢氧化钾和氢气。

答案

a.) 3H₂ (g) + N₂ (g) → 2NH₃ (g)

b.) H₂S (g) + 3O₂ (g) → SO₂ (g) + 2H₂O(l)

c.) 3BaCl₂ (aq) + Al₂(SO₄)₃ (aq) → 2AlCl₃ (aq) + 3BaSO₄ ↓(s)

d.) 2K(s) + 2H₂O(l) → 2KOH (aq) + H₂(g)

问题6：平衡以下化学方程式

a.) HNO3 + Ca(OH)2 → Ca(NO3)2 + H2O

b.) NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + H2O

c.) NaCl + AgNO3 → AgCl + NaNO3

d.) BaCl2 + H2SO4 → BaSO4 + HCl

答案

a.) 2HNO₃ + Ca(OH)₂ → Ca(NO₃)₂ + 2H₂O

b.) 2NaOH + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + 2H₂O

c.) NaCl + AgNO₃ → AgCl + NaNO₃

d.) BaCl₂ + H₂SO₄ → BaSO₄ + 2HCl

问题7：写出下列反应的平衡化学方程式

a.) 氢氧化钙 + 二氧化碳 → 碳酸钙 + 水

b.) 锌 + 硝酸银 → 硝酸锌 + 银

c.) 铝 + 氯化铜 → 氯化铝 + 铜

d.) 氯化钡 + 硫酸钾 → 硫酸钡 + 氯化钾

答案

a.) Ca(OH)₂ + CO₂ → CaCO₃ + H₂O

b.) Zn + 2AgNO₃ → Zn(NO₃)₂ + 2Ag

c.) 2Al + 3CuCl₂ → 2AlCl₃ + 3Cu

d.) BaCl₂ + K₂SO₄ → BaSO₄ + 2KCl

问题8：写出以下反应的平衡化学方程式，并指出每种反应的类型

a.) 溴化钾 (aq) + 碘化钡 (aq) → 碘化钾 (aq) + 溴化钡 (s)

b.) 碳酸锌(s) → 氧化锌 (s) + 二氧化碳 (g) 溴化锌(s)

c.) 氢气 (g) + 氯气 (g) → 氯化氢 (g)

d.) 镁 (s) + 盐酸 (aq) → 氯化镁 (aq) + 氢气 (g)

答案

(a) 2KBr (aq) + Bal₂ (aq) → 2Kl (aq) + BaBr₂(s)

类型：涉及反应物之间离子交换的双置换反应。

(b) ZnCO₃ (s) → ZnO (s) + CO₂ (g)

类型：分解反应

(c) H₂ (g) + Cl₂ (g) → 2HCl (g)

类型：化合反应

(d) Mg (s) + 2HCl (aq) → MgCl₂ (aq) + H₂ (g)

类型：置换反应

问题9：放热反应和吸热反应是什么意思？给出适当的例子进行解释。

答案

放热反应：当任何化学反应过程中释放热量时，该反应被称为放热反应。写上“+ 热”表示该反应是放热的，并且热量正在释放。

示例

(i) C + O₂ → CO₂ + 热

(ii) N₂ + 3H₂ → 2NH₃ + 热

吸热反应：当任何化学反应过程中吸收热量时，该反应被称为吸热反应。吸热反应通常通过在化学方程式的产物侧写上“- 热”来表示。

示例

(i) C + 2S → CS₂ - 热

(ii) N₂ + O₂ → 2NO - 热