化学反应方程式计算.doc

五、化学方程式3利用化学反应方程式的简单计算课 题化学方程式3利用化学反应方程式的简单计算教学目标1. 掌握由一种反应物（或生成物）的质量求生成物（或反应物）质量的原理与方法；2. 掌握根据化学方程式计算的步骤和书写格式；3. 了解根据化学方程式计算的常见题型；4. 了解根据化学方程式计算的常用关系式。重难点运用化学反应方程式的运算解决实际问题课本导读：知识点1：利用化学方程式计算的一般步骤：（1）根据化学方程式计算的依据：利用化学方程式计算的理论基础是质量守恒定律，计算时依据化学方程式中反应物、生成物各物质之间的质量比（2）利用化学方程式计算的一般步骤：例题：3克镁在氧气中充分燃烧，可以生成多少克氧化镁？解：设可生成氧化镁的质量为X （1）设未知数设 （2）写出化学方程式方 4880（3）写出有关物质的式量、3g X已知量和未知量关（4）列比例式，求解比 算=5g（5）简明地写出答案答答：3克镁在氧气中充分燃烧可生成氧化镁5克。（3）根据化学方程式计算应该注意的事项正确书写化学方程式，准确列出有关反应物或生成物的质量比；列式时，各物质的质量单位必须统一，对应关系要正确；反应物、生成物都必须是纯净物，如果是混合物，应该将不纯物的质量按题意转化为纯净物的质量；解题的过程要完整，规范设未知数是要指明物理量，不要带单位。【典型例题】例1：利用化学方程式进行计算的依据是A. 化学方程式表示了一种化学反应的过程B. 化学方程式表示了反应物、生成物和反应条件C. 化学方程式表示了反应前后反应物和生成物的质量关系D. 化学方程式中，各反应物质量比等于各生成物质量比【解析】根据化学方程式的计算理论依据是化学方程式的量的意义（质量比、粒子数目比）。【答案】C例2：在反应X+2Y=R+2M中，当1. 6 gX与Y完全反应后，生成4. 4gR，且反应生成的R和M的质量之比为11：9，则在此反应中Y和M的质量之比为A. 23：9 B. 16：9 C. 32：9 D. 46：9【解析】此题考查的知识是物质之间发生的反应按一定的质量比进行，反应物和生成物的质量总和相等（即质量守恒）。X2YR2M11 91.6g 4.4g x（1） x=3.6 g（2）根据质量守恒定律：Y的质量为：4.4g+3.6g1.6g=6.4gY和M的质量之比是：6.4g：3.6g=16：9。【答案】B例3：在3A+B=2C+D的反应中已知30gA和10gB恰好完全反应，生成5gD且已知C的相对分子质量为70，则A的相对分子质量是（ ）A. 20B. 26C. 40D. 60【解析】3A + B = 2C + D 30g 10g 5g 根据质量守恒定律，生成C：30g+10g5g=35g 30g 10g 35g 5g 3x 270 30g：35g=3x：140 x=40【答案】C例4：下列根据化学方程式的计算题有错误，简述错误的原因，并加以改正。加热12.25g氯酸钾，充分反应后可制得氧气多少克？解：设生成氧气的质量为x。122.5 3212.25g x x=3.2g答：加热12.25g氯酸钾，可制得氧气3.2g。（1）错误原因： 。（2）改正： 。【解析】根据化学方程式计算应该注意的事项。本题的错误在于化学方程式没有配平。【答案】（1）化学方程式没有配平。（2）设反应后可制得氧气x。2122.5 33212.25g xx=4.8 g答：加热12.25g氯酸钾，可制得氧气4.8g。知识点2：常见的计算类型：（1）利用化学方程式的简单计算；（2）涉及到气体体积的计算（3）有关含杂质物质的化学方程式的计算；（4）质量守恒定律结合化学方程式的综合计算。有关计算公式：纯净物的质量=不纯物的质量纯净物的质量分数=不纯物的质量（1杂质的质量分数）不纯物总质量中含有纯净物的质量分数（纯度）：一定体积的气体换算成一定质量的气体：气体的体积=气体的质量/气体的密度。解题思路：审题：认真阅读题目，反复推敲关键字句，准确理解题意。析题：运用所学知识剖析题目，理清层次，挖掘隐含信息，排除干扰条件，分析已知和待求。明确物质间关系，寻找解题突破口。解题：解题时要做到思路清楚，方法正确，步骤清晰（设未知、写化学方程式、找关系量、列比例式、求未知、写答案），计算准确，书写规范。验题：检查所用条件是否符合题意，是否全部解出所求问题，单位是否统一，计算是否正确等。【典型例题】例1：在一个密闭容器内有四种物质A、B、C、D，在高温条件下发生反应，一段时间后测得反应前后各物质质量如下表所示，如果A的相对分子质量为2N，D的相对分子质量为3N，则该反应的化学反应方程式中A与D的化学计量数之比为ABCD反应前质量（）810115反应后质量（）未测2426A. 1：1 B、1：2 C、1：3 D、2：3【解析】本题是根据化学方程式进行简单计算的综合题，首先要根据表中内容判断反应物是什么和生成物是什么，然后根据质量关系来判断A与D的化学计量数之比。根据表中数据可知，B和C为生成物，而D为反应物，再根据质量守恒定律可知A减少的质量为6，故A也为反应物，写出化学反应方程式为：ADB+C，最后根据A与D的质量关系计算它们的化学计量数之比）【答案】A例2：中国登山协会为纪念我们首次攀登珠穆朗玛峰成功50周年，再次组织攀登珠峰活动。阿旺扎西等一行登山运动员于2003年5月21日13：40成功登顶。假如每位运动员冲顶时消耗自带的液氧4.8kg。求：（1）这些氧气在标准状况下的体积是多少升？（标准状况下氧气密度为1.43g/L）（2）若在实验室以高锰酸钾为原料制取相同质量的氧气，需要多少千克的高锰酸钾？（3）用这种方法给登山运动员供氧，是否可行？简述理由。【解析】此题难度不高，主要考查学生有关化学方程式计算的两个重要的注意点：1. 气体体积和气体质量的换算（即气体体积=气体质量气体密度）；2. 化学方程式中单位的换算，如题目中出现“kg”与“g”之间的换算。此题中不仅仅是一道有知识背景的简单计算，还考查了学生在物质制备时是否考虑原料成本和反应时间的因素。【答案】（1）4.8kg氧气在标准状况下的体积为（2）设需要高锰酸钾的质量为x2KMnO4 = K2MnO4 + MnO2 + O2 316 32 x 4.8kg （3）不行。此法成本太高，经济上不合算；或在实验室制如此多氧气，耗时太长。例3：饲养观赏鱼，可以陶冶人的情操，增进人们对生活的热爱。空运观赏鱼，必须密封。为了解决鱼的吸氧问题，可在水中加入过氧化钙（化学式：CaO2），过氧化钙与水反应，生成氢氧化钙和氧气。（1）写出过氧化钙与水反应的化学方程式并配平 ；（2）一位养鱼爱好者欲测定所用过氧化钙样品中过氧化钙的质量分数，做了如下实验：称取样品2.0g，加入到足量的水中，生成了0.32g氧气。试计算所用样品中过氧化钙的质量分数。【解析】该题以社会生活为背景材料，根据化学方程式进行计算。主要考查阅读、分析能力和规范解题能力。题目要求的是样品中过氧化钙的质量分数，只要求出生成0.32g氧气所需的过氧化钙的质量，然后与样品质量相比，再乘以100，即可解题。【答案】（1）2CaO2+2H2O2Ca（OH）2+O2（2）设样品中过氧化钙的质量为x。2CaO2+2H2O2Ca（OH）+O2144 32x 0.32gx=1.44g过氧化钙的质量分数为：答：样品过氧化钙的质量分数为72例4：工业上电解氧化铝制取单质铝的反应式为：2Al2O34Al+3O2。请计算电解10t氧化铝可得多少吨铝？【解析】这是一道已知反应物质量求生成物质量的问题。解：本题可用两种方法解答。解法1：设电解10t氧化铝可得铝x 解法2：电解过程中，氧化铝中的铝全部生成铝2Al2O34Al+3O2 Al2O32Al204 108 102 5410t x 10t x204：108=10t：x 102：54=10t：xx=5.3t x=5.3t答：（略） 答：（略）例5：取氯酸钾和二氧化锰的混合物15.5克，放入一大试管中加热，反应完全后冷却到反应前温度，称残余固体质量为10.7克。求生成氧气多少克？生成氯化钾多少克？【解析】依质量守恒定律求解.解：生成氧气质量：15.5克10.7克=4.8克。设生成的氯化钾的质量为x 149 96 x 4.8克149：96x：4.8克x=7.45克答：生成氧气4.8克，生成氯化钾7.45克。例6：为了测定实验室中氯酸钾样品的纯度，某学习小组取2.5g该样品与0.5g二氧化锰混合，加热该混合物t1时间后（假设杂质不参加反应），冷却，称量剩余固体的质量，重复以上操作，依次称得加热t1、t2、t3、t4时间后剩余固体的质量，记录数据如下表：加热时间t1t2t3t4剩余固体质量/g2.482.342.042.04请仔细分析实验数据，回答下列问题：（1）在_时间后，该样品中的氯酸钾已经完全反应（2）完全反应后产生氧气的质量（3）该样品中氯酸钾的质量分数【解析】氯酸钾分解制氧气的化学反应，本题目中实验分四次进行，给出四次反应后剩余固体质量，需要分析已知数据后再计算。t4时剩余固体质量与t3时剩余固体质量相同，则说明t3时样品中的氯酸钾已反应完全。则此时生成的氧气为完全反应时产生氧气的质量。【答案】解：（1）加热t3时间后氯酸钾已反应完全。（2）完全反应时共产生氧气的质量：2.5g+0.5g2.04g=0.96g（3）设原样品中氯酸钾的质量为x。245 96x 0.96g245：96= x：0.96gx = 2.45g样品中含纯氯酸钾的质量分数：2.45g/2.5g100%=98%【巩固练习】1. 根据已知填空化学方程式C + O2 CO2各物质质量比12 （ ） 44已知所求6g （ ）g （ ）g2. 电解水的化学方程式为_；填写下表反应物生成物H2OO2质量比A18克2克B8克64克由上表可知：在化学反应中：（1）任何一个化学反应都遵循_。（2）不管反应物和生成物质量是多少，各物质的质量比 _（填相同或不同）。3. 凯尔将6g镁分别与不同质量的氧气反应，试将生成氧化镁的质量填入下表，并回答：氧气质量（g）生成氧化镁质量（g）24812（1）当第一次与2g氧气反应时，为什么不能生成8g MgO？_ _ （2）从第二次以后，为什么不断增加氧气的质量，生成MgO的质量却不增加？_ _ 4. 下面是某位同学做的一道计算题，请指出他的错误： 题目：3.25gZn和足量的盐酸反应制取H2，问可制得H2的质量是多少？解：设可得H2的质量为xg。Zn+HClZnCl+H265 13.25g x651x3.25g x答：可制得H2211.25g。（1） ；（2） ；（3） ；（4） 。【针对练习】一、选择题1. 10g细铁丝在充足的氧气中完全燃烧，燃烧后生成物的质量（ ）A. 约等于10g B. 一定小于10g C. 一定大于10g D. 一定等于10g2. 电解水的反应中，H2、O2与H2O的质量比为（ ）A. 1169 B. 2169 C. 189 D. 2123. 相同质量的下列物质在氧气中完全燃烧，消耗的氧气最多的是（ ）A. P B. H2 C. S D. C4. 4g氢气和34g氧气充分燃烧后，生成水的质量为（ ）A. 32g B. 36g C. 38g D. 以上都不对5. 下图是实验室用高锰酸钾制取氧气随时间的变化关系图，与该反应事实相吻合的是 （ ）6. 一定量的木炭与过量的氧气在密闭容器内加热使其充分反应，下图中能正确反映容器内有关的量随时间变化关系的图像是（ ）7. 加热31.6g高锰酸钾，当得到3g氧气时，剩余固体的成分是（ ）A. K2MnO4和MnO2 B. KMnO4和MnO2 C. KMnO4、K2MnO4和MnO2 D. KMnO4和K2MnO48. 在2X+Y2=2Z的反应中，X的相对原子质量为24，Y2的相对分子质量为32，Z的相对分子质量为（ ）A. 32 B. 40 C. 56 D. 649. 在一个密闭容器内有X、Y、Z、Q四种物质，在一定条件下充分反应，测得反应前后各物质的质量如下：物 质XYZQ反应前质量g22845反应后质量g待测24014试推断该密闭容器发生的化学反应基本类型为（ ）A. 分解反应 B. 化合反应 C. 置换反应 D. 以上三种反应均有可能10. 将25gA与5gB发生反应，所得混合物中含有10A，11gC，还有另外一种物质D。A、B、C、D相对质量分别为30、20、44、18，则它们之间反应的化学方程式正确的是（ ）A. A+B=C+D B. 2A+B=2C+DC. 2A+B=C+2D D. A+2B=2C+D二、计算题1. 加热122.5g氯酸钾使之完全分解，可生成氧气多少克？2. 为了测定实验室中高锰酸钾样品的纯度（杂质不参加反应），取16g该样品加热，完全反应后，得到1.6g氧气，求样品中高锰酸钾的质量分数。3. 20g红磷完全燃烧可生成多少克五氧化二磷？（精确到0.1g）同时消耗的氧气在标准状况下的体积是多少升？（标准状况下，O2的密度是1.43gL）（精确到0.01L）4. 把4g硫粉放在给定质量的氧气中燃烧，有关实验数据如下表所示：第一次第二次第三次O2质量g346SO2质量g6（1）第一次实验中，参加反应的S的质量、O2的质量与生成的SO2的质量比是 。（2）请你通过计算求出：第二次实验生成二氧化硫多少克？（3）在表中填写第三次实验生成二氧化硫的质量。5. 由干燥的氯酸钾和二氧化锰组成的固体混合物的质量为30g，