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文档简介
专题根据化学方程式的简单计算
题型梳理
【题型11根据化学方程式计算质量比或相对分子质量之比
【题型2]化学计量数或部分化学式未知的化学方程式的计算
【题型3】根据分步反应流程的化学方程式计算
【题型4】根据反应微观示意图的化学方程式计算
【题型5】化学方程式计算的解题过程分析
【题型6】文字表述型的计算
【题型7】折线图的计算
【题型8】表格式的计算
【题型9】根据反应前后实验记录的数据计算
【题型10】判断是否达到某个标准的计算
[举一反三
【知识点】
1.根据化学方程式计算的依据:利用化学方程式能反映物质间的质量比,且质量比呈正比例关系。
2.根据化学方程式计算的步骤:
(1)设未知数;
(2)根据题意写出方程式;
(3)根据化学方程式找出已知量与未知量的质量比;
(4)列出比例式,并求出未知数;
(5)简明地写出答案
3.要领:步骤完整,格式规范,计算准确
4.关键:化学式要正确;化学方程式要配平;准确计算相对分子质量;代入计算的质量必须是参加反应的纯
净物的质量;单位必须统一。
【题型1】根据化学方程式计算质量比或相对分子质量之比
【例1】已知化学反应:2A+B=2C+D,当:LOgA和8gB刚好完全反应后,若A、D的相对分子质量之比为5:
3,则参加反应的C物质的质量是
A.11gB.12gC.15gD.10g
【答案】C
【详解】A、D的相对分子质量之比为5:3,设A、D的相对分子质量分别为5、3,生成D的质量为x,贝人
2A+B=2C+D
103
10g8gx
1010g
3x
x=3g
所以参加反应的C物质的质量=10g+8g-3g=15g。
故选C。
【变式1-1]已知Q与R的相对分子质量分之比为9:22,在反应X+2Y=2Q+R中,当1.6gX与Y完全反应后,
生成4.4gR,则参与反应的Y和生成物Q的质量之比为
A.46:9B.32:9C.23:9D.16:9
【答案】D
【分析】根据反应X+2Y=2Q+R中,Q和R的相对分子质量之比为9:22,可假设Q和R的相对分子质量分
别为9a、22a,依据Q、R的质量比以及1.6gX,生成4.4gR,代入计算,进而得到Y、Q的质量比.本题考
查学生利用化学反应方程式及质量守恒定律来计算物质的质量,明确相对分子质量与反应中物质的质量关
系是解答的关键,题目难度不大。
【详解】解:假设Q和R的相对分子质量分别为9a、22a,设生成4.4gR需要Q的质量是x
X+2Y=2Q+R18a22ax4.4g等=^-43.6g
由质量守恒可知参加反应的Y的质量为4.4g+3.6g-1.6g=6.4g,所以参与反应的Y和生成物Q的质量之比为
为6.4g:3.6g=16:9o
故选Do
【变式1-2]在反应A+B=C+2D中,29gA可跟49gB完全反应,生成18gD,C的相对分子质量为120,则A
的相对分子质量为
A.58B.26C.40D.86
【答案】A
【详解】依据质量守恒定律可知29gA和49gB恰好完全反应生成18gD时C的质量是:29g+49g:8g=60g,
设A的相对分子质量为x,
A+B=C+2D
x120
29g60g
x_29g
12060g
x=58o
故选Ao
【变式1-3]在反应A+3B=2C+3D中,己知A和B的相对分子质量之比为7:8,当5.6gA与一定量B恰好完
全反应后,生成7.2gD,则C的质量为
A.19.2gB.8.8gC.9.6gD.17.6g
【答案】D
【详解】设参加反应的B的质量为力,
A+3B=2C+3D
724
5.6g,
7=5.6g
24一力
Z=19.2g
当5.6gA与一定量B恰好完全反应后,生成7.2gD,同时生成C的质量为5.6g+19.2g-7.2g=17.6g。
故选D„
【题型2】化学计量数或部分化学式未知的化学方程式的计算
高温
【例2】物质X在氧气中充分燃烧,反应的化学方程式为X+3O2^CO2+aH2O+SO2,测得X与9.6gC>2恰好
完全反应生成CO2、的质量分别为mg、3.6g,下列判断不正确的是
A.a=2B.m=8.8
C.X中含有C、H、S三种元素D.X的相对分子质量为48
【答案】B
【分析】解:设X的相对分子质量为b,生成二氧化硫的质量为y
高温
X+302=CO2+aH2O+SO2
b964418〃64
9.6g加g3.6gy
根据各物质之间的质量比得:
96_9.6g
44m
m=4.4g
96_9.6g
18。3.6g
。二2
96_9.6g
64~
y=6.4g
【详解】A.由分析可知,a=2,故选项判断正确,不符合题意;
B.由分析可知,m=4.4g,故选项判断错误,符合题意;
C.根据质量守恒定律的微观实质:化学反应前后,原子种类和数目不变可知,反应后,有1C、4H、60、1S,
反应后现只有60,缺少IC、4H,IS,X前的化学计量系数为1,因此,X的化学式为:CH4S,该物质中含
有C、H、S三种元素,故选项判断正确,不符合题意;
D.根据质量守恒定律可得,b+96=44+32+64,b=48,故选项判断正确,不符合题意,故选B。
【变式2-1】工业上以C02和NH3为原料在低温加压的条件下合成尿素[CO(NHz)2],其反应的原理为:
aCO+bNH^=cCO(NH)+dHOo下列说法不正确的是
“23加压222
A.化学计量数a=d
B.尿素中氮元素的质量分数约为46.7%
C.4.4gCC)2反应时,生成尿素的质量为6.0g
D.4.4gCC)2反应时,参与反应的NH3的质量为L7g
【答案】D
低温低温
【分析】aCO+bNH=CCOCNH)+dH,0gpCO+2NH=CaNH)+H,0所以化学计量数a=l,
2一3加压2223加压2o
b=2,c=l,d=lo
【详解】A、由分析可知,学计量数a=1,d=l。则化学计量数a=d。A正确;
]4x2
B、尿素中氮元素的质量分数=--------------:—xl00%®46.7%oB正确;
12+16+(14+1x2)x2
,低温
。。2+2NH、--CO(NH\+HO
加压22
4460
C、由化学方程式计算4.4gX可知,4.4gCC)2反应时,生成尿素的质量
44_4,4g
60x
x=6.0g
为6.0g。C正确;
低温“
co+2呵caWX+HO
2加压,
4434
D、由化学方程式计算4.4gy可知,4.4gCC)2反应时,参与反应
44_4.4g
34-^T
V=3.4g
的NH3的质量为3.4g。D不正确。
综上所述:选择D。
【变式2-2】黑火药是我国古代重要发明,由木炭、硫粉和硝石(硝酸钾)按一定比例混合而成。其爆炸原
占燃
理可用化学方程式表示为:2KNC)3+3C+S=K2S+X个+3C5个,下列说法错误的是
A.黑火药是一种混合物B.X的化学式为2N
C.反应中,碳元素的化合价升高D.参加反应的碳、硫质量比为9:8
【答案】B
【详解】A、黑火药由木炭、硫粉和硝石(硝酸钾)按一定比例混合而成,因此是混合物,故选项说法正确;
B、由质量守恒定律:反应前后,原子种类、数目均不变,由反应的化学方程式,反应前钾、氮、氧、碳、
硫原子个数分别为2、2、6、3、1,反应后的生成物中钾、氮、氧、碳、硫原子个数分别为2、0、6、3、1,
根据反应前后原子种类、数目不变,则每个X分子由2个氮原子构成,则物质X的化学式为此,故选项说
法错误。
C、反应前,碳元素化合价为零,反应后二氧化碳中碳元素化合价为正四价,因此碳元素化合价升高了,故
选项说法正确;
D、参加反应的碳、硫质量比为(12x3):32=9:8,故选项说法正确。
故选:Bo
【变式2-3】将一定质量的甲醇与2g氧气混合于密闭容器内,在一定条件下,发生如下反应:
mC02+nC0+8H20o当反应物完全耗尽全转化为生成物时,生成水的质量为1.8g。同
时生成二氧化碳的质量为
A.3.3gB.4.4gC.1.1gD.6.6g
【答案】C
【详解】由题干信息可知,消耗氧气的质量为2g,生成水的质量为1.8g,可得:
一定条件
4CH3OH+AO2+8H2O+HCO
32x144
2g1.8g
32x2g
-----=------x=5
1441.8g-----
根据质量守恒定律,化学反应前后,原子的种类和数目不变,反应物中含4个C原子,生成物中也应含4
个碳原子,故m+n=4,m=4-n,反应物中含14个氧原子,生成物中也应含14个氧原子,即2m+"=14-8=6,
一*定条件
:
2(4-n)+n=6,n=2,m=4-2=2,故化学方程式为:4CH3OH+5O2'2CO2+8H2O+2CO
解:设生成二氧化碳的质量为y
一定条件
4CH3OH+5O22CO2+8H2O+r(9
88144
yL8g
88y
币=诲y=1-lg
故选Co
【题型3】根据分步反应流程的化学方程式计算
【例3]一定质量的CH4可与常见物质M反应,同时放出少量热量;将所得产物CU2。与反应又生成M,
同时放出较多热量。其反应原理如下图所示。下列说法正确的是
A.CU2O中Cu元素化合价为-2价B.理论上反应每生成44gCC>2,同时生成18gH2。
C.理论上每16gCH4参与反应,最终消耗64go2D.M中铜元素的质量分数比CU2O中的高
【答案】C
【详解】如图所示,CH4与常见物质M反应生成CU2。、二氧化碳和水,CU2。与。2反应生成M,则M为CuO。
A、CU2。中,氧元素化合价为-2价,根据化合物中正负化合价代数和为0,Cu元素化合价为+1价,错误;
CH4+8CuO一定条件4CU2O+co2+2H2O
B、根据反应4436生成44gCC)2同时生成36gH2。,错误;
CH42O2
一定条件一定条件1664理论上每16gCH4参
CH4+8CUO八4CU2O+CO2+2H?O'2Cu2O+O2八4CuO'
与反应,最终消耗64go2,故B正确;
D、CuO和CU2。中氧原子个数相同,铜原子个数越多,铜元素质量分数越大,CU2。中铜元素的质量分数比
CuO中的高,错误。
故选Co
【变式3-1】一种利用太阳能分解水的原理如图所示。下列说法不正确的是
B.反应III属于分解反应
C.反应I、II和III在反应前后均有元素化合价发生改变
D.理论上每生成2gH2,同时生成32go2
【答案】D
【详解】A、由图可知,反应I为1和S02和H2。反应生成HI和H2s。4,则反应的化学方程式为
l2+SO2+2H2O=2HI+H2SO4,该选项说法正确;
B、由图可知,反应III为硫酸分解为二氧化硫、氧气和水,该反应为一种物质生成多种物质的反应,属于分
解反应,该选项说法正确;
C、单质中元素的化合价为0价,而在化合物中各元素化合价不为零,则三个反应中均涉及有单质,则均有
元素化合价发生改变,该选项说法正确;
D、整个流程为电解水生成氢气和氧气,设每生成2g氢气,生成氧气的质量为X,则
通电
2H2。2H2T+02T
432
2gx
±=2g
32~x
解得x=64g,该选项说法不正确。
故选Do
【变式3-2】工业上可利用Fe3O4和太阳能分解水制氢,流程如图。下列说法不正确的是
—太阳能小
已知:①反应I:2Fe3O46FeO+O2T
②反应II:3FeO+H2O^^Fe3O4+H2T
A.上述流程中仅H、。元素的化合价发生了变化
B.理论上,每产生32gO2,消耗水的质量为36g
C.相较电解水制氢而言,该方法具有节约能源,产品易分离的优点
D.5.8g可能由Fe、FeO、Fe2C>3、Fe3f)4中的两种或多种组成的混合物中,铁元素质量为4.2g,则其中一
定含Fe2O3
【答案】A
【详解】A、上述流程中FesOq0,Fe3C)4中铁元素既有+2价,也有+3价,因此不仅H、。元素的化合
价发生了变化,Fe元素化合价也发生了变化,说法不正确;
2H,O~O2
B、由反应I、II化学方程式可知:水与氧气的关系式为3632,则理论上,每产生32go2,消耗水的
36g32g
质量为36g,说法正确;
C、相较电解水制氢而言,该方法不需要通电,利用太阳能,具有节约能源的优点,产品Fe3O4为固体,H2
为气体,具有产品易分离的优点,说法正确;
D、5.8g混合物中铁元素与氧元素的质量比为4.2g:(5.8g-4.2g)=21:8;
其中Fe。中铁元素与氧元素质量比为:56:16=7:2;
FezCh中铁元素与氧元素质量比为:(56X2):(16X3)=7:3
Fe3O4中铁元素与氧元素质量比为:(56x3):06x4)=21:8
由以上分析可知:7:2(FeO)>21:8(Fe3O4)>7:3(Fe2O3)
由题干信息混合物由两种或多种组成,则其中一定含有Fe2O3,说法正确。
故选Ao
【变式3-3]如图所示是一种新型合成氨的方法。下列说法不正确的是
通电
…通电小
A.反应①为中4LiOH^4Li+2旦O+O2T
B.反应③为所有元素的化合价均没有变化
C.理论上,整个转化过程无需补充水
D.理论上,合成17gNH3,同时得到24go2
【答案】C
【详解】A、反应①中LiOH在通电条件下反应生成Li、Ch和H2。,反应方程式正确,该选项说法正确;
B、反应③中,氢元素化合价均为+1价,氧元素化合价均为-2价,Li化合价均为+1.价,且氮元素化合价均
为-3价,即所有元素的化合价均没有变化,该选项说法正确;
C、由于生成的氨气中含有氢元素,则根据元素守恒,整个转化过程中需要补充水,该选项说法不正确;
通电小
D、过程中发生的反应为:4LiOH『4Li+2用0+。2个、Zz3N+3H2O=3Z/O/7+设合成17氨气时得
3O〜4NH.
?96x
到氧气的质量为x,则9668,—=解得x=24g,该选项说法正确。
681/2
x17g
故选Co
【题型4】根据反应微观示意图的化学方程式计算
【例4】烟道气中含有大量C02,经〃捕捉〃可用于生产甲醇等产品,根据图示信息,下列说法不正确的是
0©^°°oo一定条件o氢原子
---------►ctb
co■氧原子
多碳原子
反应物生成物
A.该反应的反应物均为化合物B.该反应中每6克的氢气完全反应可生成18克水
C.化学反应前后原子的种类不变D.生成物的分子个数比为1:1
【答案】A
【详解】A、反应物中的氢气是由一种元素组成的纯净物,属于单质,此选项错误;
一*定条件
B、由反应的微观示意图可知,该反应的化学方程式为:CO2+3H2CH3OH+H2Q,设6克的氢气
一定条件
C02+3H2CH3OHHHp
618
可以生成xg水,贝!I:6gx
色=邈
x=18g
此选项正确;
C、根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类不变,此选项正确;
一定条件
D、由反应的微观示意图可知,该反应的化学方程式为:CO2+3H2八(2旦0十40,由反应的化学
方程式可知,生成物的分子个数比为1:1,此选项正确。
故选A。
【变式4-1】液化石油气的主要成分之一是丙烷(C3H8)。如图是丙烷发生化学反应的微观示意图,下列说法
正确的是
o氢原子
O氧原子
碳原子
A.乙和丙的元素组成相同
B.丁的化学式为出0
C.4g甲完全反应至少需160g乙
D.生成的丙与丁的分子个数比为L1
【答案】B
【分析】如图所示,该反应是甲(C3H8)和乙(。2)在点燃的条件下反应生成丙3)和丁(H2O),
占燃
化学方程式为:c3H8+5。2*3。32+4凡。,据此解答。
【详解】A、根据分析可知,乙和丙分别是氧气和二氧化碳,氧气由氧元素组成,二氧化碳由碳元素和氧元
素组成,故二者元素组成不同,选项错误;
B、根据分析可知,丁是水化学式为H?。,选项正确;
C、根据分析计算4g甲完全反应至少需乙的质量为x,
占燃
C,HS+50,3c0,+4H,0
,尤Q14.5g,故需要乙的质量是14.5g,选项错误;
44160160尤
4g元
D、根据分析可知,生成的丙与丁的分子个数比为3:4,选项错误;
故选:Bo
【变式4-2]中国计划在2060年实现"碳中和",彰显了大国担当。资源化利用C02是实现"碳中和"的重要途
径。如图是C02转化为甲醇(CK0H)的微观示意图,请回答:
0氢原子
3一%一定条件1
c^OoCPD
0^0•氧原子
包cP劣碳原子
(1)该反应前后共有种化合物;
⑵写出该反应的化学方程式;
⑶参加反应的C02>出质量比为(填最简整数比);
⑷该反应中发生变化的粒子是(填"分子"或"原子")。
【答案】(1)3/三
一定条件
(2)3H2+CO2八CH3OH+H2O
(3)22:3
⑷分子
【详解】(1)由反应的微观示意图可知,该反应前后物质有H2、C02、CH3OH,H2。,化合物是由不同种元
素组成的纯净物,所以该反应前后共有3种化合物,故填:3或三。
(2)由反应的微观示意图可知,该反应是或和C02在一定条件下反应生成CH30H和电0,该反应的化学方
一定条件一定条件
程式为:3H2+CO2-CH3OH+H2Q,故填:3H2+CO2CH3OH+H2OO
(3)由化学方程式可知,参加反应的C02、出质量比为:(44x1):(2x3)=22:3,故填:22:3。
(4)由分子构成的物质发生化学反应时,本质是分子分解为原子,原子重新组合为新物质的分子,所以该
反应中发生变化的粒子是分子,故填:分子。
【变式4-3]模型认知是化学研究的重要科学方法。如图是工业制取硝酸第一步反应的微观示意图。
O氢原子
o氧原子
•氮原子
甲乙丙丁
(1)上述反应中涉及的氧化物有种。
⑵写出该反应的方程式:O
⑶生成的丙、丁的质量比为:。
【答案】⑴两/2/二
^口管剂
(2)502+4NH3~►6H20+4NH3
(3)9:10
【详解】(1)由反应的微观示意图可知,甲是。2,乙是NH3,丙是出0,丁是NO,氧化物是由两种元素组
成,其中一种元素是氧元素的化合物,所以上述反应中涉及的氧化物有七0、NO两种。
(2)由反应的微观示意图可知,该反应是氧气和氨气在粕催化剂条件下加热生成水和一氧化氮,该反应的
钳钳
化学方程式为:5O+4NH^6HO+4NO,故填:5O+4NH^6H0+4N0
23△223△2o
(3)由方程式可得生成的丙、丁的质量比为:(6x18):(4x30)=9:10,故填:9:10„
【题型5】化学方程式计算的解题过程分析
【例5】在学完《利用化学方程式的简单计算》之后,某同学对一道计算题的解题过程如框图内所示。
题目:实验室用24.5g含30%二氧化锌的氯酸钾混合物制取氧气,完全反应后,可制得多少克的氧气?
解:设制得氧气的质量为xg。……①
Mn02
2KC103AKC1+3O2T……②
24596……③答:可制得56克的氧气。
24.5gx30%x.........④
245_x.......⑤
24.5gx30%96
x=56g%........⑥
⑴框内的解题过程中,错误的步骤有(填序号);
(2)请你写出该题的正确解题过程o
【答案】⑴①②④⑤⑥
⑵解:设制得氧气的质量为X。
MnO2
2KC1O3A2KC1+3O2T
24596
24.5gx(1-30%)x
24596
24.5gx(l-30%)-T
解得:x=6.72g
答:可制得6.72克的氧气。
【详解】(1)设未知数不带单位,故①错误;方程式没有配平,故②错误;方程式中应代入氯酸钾的质量,
氯酸钾的质量分数为(1-30%),30%是二氧化镐的质量分数,氯酸钾的质量为24.5gx(1-30%),故④错误;
24596
比例式应为:…八一,故⑤错误;计算结果为6.72g,故⑥错误。
24.5gx(1-30%)x
故填:①②④⑤⑥。
(2)见答案。
【变式5-1】在一次作业批改中,老师发现4位同学在同一题中出现了不同的错误,为帮大家理清思路,老
师将错误的解题过程写在黑板上,请同学们仔细观察,发现问题,纠正错误。
(1)仔细观察:你发现解题过程中的错误有处。
实验室用15.8g的高镒酸钾制取氧气,完全反应后,可制得氧气的质量是多少?
解:设可制得氧气的质量为X。
A人
KMnO42MnO4+MnO2+02T
158x
15.8g32
x=3.2g
(2)纠正错误:老师点拨后,请将正确的解题过程写在下面_____o
【答案]⑴6/六
(2)解:设可制得氧气的质量为X。
A
2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2T
31632
15.8gx
31615.8g初/日
32x
答:可制得氧气的质量为L6g
【详解】(1)解题过程中的错误有:错误一是化学方程式书写错误;错误二计算式中高镭酸钾相对分子质
量错误;错误三是氧气相对分子质量32应写在x上方;错误四是无比例式错误;错误五是答案错误;错误
六是没有答,共6处错误;
(2)见答案。
【变式5-2】某同学学习了化学反应中的有关计算方法后,独立完成了一道计算题。请你认真阅读后,将正
确的解题步骤写在方框内—o
题目:如果加工一个铝钢需要2.16kg铝,至少需要电解多少千克氧化铝才能制成这个铝钢所需的铝?
解:设需要电解xkg氧化铝,则
通电小
2A102AI+02T
8654
xkg2.16kg
86_xkg
54-2.16kg
x=3.44
答:需要电解3.44kg氧化铝。
【答案】解:设需要电解氧化铝的质量为x
通电小
2Al2。32AI+3O2T
20454
x2.16kg
204_x
可-2.16kg
x=8.16kg
答:需要电解8.16kg氧化铝。
【详解】见答案。
【变式5-3】在一次作业批改中,李老师发现一部分同学在同一题目中出现了不同的错误,并将错误整理(如
框图所示),请同学们仔细观察,发现问题,纠正错误。
实验室,用12.25g含二氧化铳25%的氯酸钾的混合物制取氧气,完全反应后,可制得多少g氧气?
解:设制得氧气的质量为X。①
MnO2
2KC1O3=KC1+30,T②
24596③
12.5gx25%x④
245x„
--------------------------二—C?)
12.5gx25%96J
x=7.2g⑥
答:可制得7.2g氧气,
⑴仔细观察:你发现框内的解题过程中,错误的步骤有(填序号)。
(2)请将正确的解题过程写在答题卡上。
【答案】⑴②④⑤
(2)3.6g
解:设制得氧气的质量为X。
MnO2
2KC10.—2KC1+3O2T
加热
24596
12.25gx(1-25%)x
24512.25gx(1-25%)
—=-----------------------,x=3.6g
96x
答:可制得氧气的质量为3.6g。
【详解】(1)根据利用化学方程式的简单计算的步骤,发现有3处错误,分别是:②没有配平,④已知量
错误,⑤比例式错误。
(2)见答案。
【题型6】文字表述型的计算
【例6】实验室需用氯酸钾制取氧气。现将29.4g氯酸钾与5.6g二氧化锦的混合物加热一段时间后,冷却,
称量剩余固体的质量为25.4g。回答:
(1)生成氧气的质量是多少?
⑵剩余固体中氯化钾质量是多少?
【答案】⑴根据质量守恒定律,化学反应前后,物质的总质量不变,则生成氧气的质量是:
29.4g+5.6g-25.4g=9.6g;
⑵解:设剩余固体中氯化钾的质量是X
MnO2
2KC1O3A2KC1+3O2T
14996
x9.6g
149x
谪=磁x=14.9g
答:剩余固体中氯化钾质量是14.9g
【详解】(1)见答案;
(2)见答案。
【变式6-1】小红将30g氯酸钾和二氧化镐的固体混合物加热制取氧气,待反应完全后,将试管冷却、称量,
得到固体的总质量为20.4g,请计算:
(1)生成氧气的质量是多少克?
(2)原混合物中氯酸钾和二氧化锌的质量分别是多少?
【答案】(1)解:根据质量守恒定律可得,生成氧气的质量为:30g-20.4g=9.6g。
⑵设混合物中氯酸钾的质量为X。
MnO?人
2KC1O3^^2KC1+3O2T
245人96
x9.6g
245_x
"%"-9.6g
解得x=24.5g
则二氧化镐的质量为:30g-24.5g=5.5g。
答:(1)生成氧气的质量是9.6克;(2)原混合物中氯酸钾的质量是24.5g;(3)混合物中二氧化锦的质量
是5.5go
【详解】(1)见答案。
(2)见答案。
【变式6-2】化学反应在实现人与自然和谐发展中起到了关键作用。某工厂废气中的有害气体SO2,可以转
化为一种用途广泛的工业材料和建筑材料无水石膏粉。反应的方程式为2SO2+O2+2CaO=2CaSO4。若处理
6.4吨SO2,需要氧气的质量为多少吨?(请根据化学方程式计算并写出解题步骤)
【答案】解:设需要氧气的质量为x
2SO2+02+2CaO=2CaSOA
12832
6.4tx
32x
-----------x=1.6t
1286.4t
答:需要氧气的质量为1.6t
【详解】见答案。
【变式6-3】纳米铝冰作为火箭固体推进剂具有广阔的应用前景。480(以上时,发生的主要反应为
A人
2A1+3H2O=A12O3+3H2TO该反应中,若有54kgA1发生反应计算参加反应的的质量(写出计算过程及
结果)。
【答案】解:设参加反应的H20的质量为x
A不
2AI+3H2O=A12O3+3H2T
5454
54kgx
54x
-x=54kg
5454kg
答:参加反应的水的质重为54kg
【详解】见答案。
【题型7】折线图的计算
[例7]赤铁矿经提纯后得到的纯净Fe?03可用于生产某种工业催化剂(主要成分为FeO和Fe2O3),其反应原
AI
理为:2Fe2O3+C=4FeO+CC>2个。现将焦炭和过量的FezCh混合均匀,按上述原理充分反应,如图为固体混合
物的质量随反应时间的变化曲线。
回体
合
混
的
物
量
质
/g
反应时间/mim
(1)由图可知:生成C02气体的质量为g»
(2)计算反应后固体混合物中FeO的质量
【答案】⑴1.1
⑵设反应后固体混合物中FeO的质量为x
△
2Fe2O3+C4FeO+CO21
28844
x1.1g
288x「c
-----=------x=7.2g
441.1g
【详解】(1)由图和质量守恒定律可得,生成C02气体的质量为21.1g=-20.0g=l.lg;
(2)见答案
【变式7-1]在我国空间站里,航天员呼吸所需氧气一部分来源于航天员排出的水分,净化后用专用电解器
电解得到。现电解水一段时间后关闭电源,在电源正极收集到的气体质量与反应时间的关系如图所示。
(1)反应生成的氧气的质量为go
(2)根据化学方程式计算参加反应的水的质量
【答案】(1)160
(2)解:设参加反应的水的质量为x
通电
2H2。2H2T+02T
3632
x160g
36x
32=l60i乂及噩
答:参加反应的水的质量为180g
【详解】(1)在电解水实验中,“正氧负氢”,正极产生的是氧气,故反应生成的氧气的质量为160g;
(2)见答案。
【变式7-2】实验室用加热高镒酸钾的方法制取氧气,收集到所需氧气后停止加热,实验过程中的有关数据
(1)反应生产氧气的质量为go
(2)计算参加反应的高铳酸钾的质量。
【答案】(1)1.6
(2)解:设参加反应的高锯酸钾的质量为X。
2KMnO4=K2MnO4+MnO2+02T
31632
x1.6g
316_x
~y2~L6g
x=15.8g
答:参加反应的高锯酸钾的质量为15.8g。
【详解】(1)由质量守恒定律可知,固体减少的质量为生成氧气的质量=16g-14.4g=1.6g。
(2)见答案。
【变式7-3]如图是实验室用过氧化氢溶液与二氧化锦混合制取氧气时,物质总质量随时间变化关系图,根
据图表回答下列问题。
⑴生成氧气的质量为g:
(2)求反应中消耗过氧化氢的质量。
【答案】⑴3.2
(2)解:设反应中消耗过氧化氢的质量为X。
MnO2
2H2。22H2O+O2T
6832
x3.2g
竺=卫
x3.2
答:反应中消耗过氧化氢的质量为6.8g。
【详解】(1)由根据图表信息及质量守恒定律可知,生成生成氧气的质量为56.0g-52.8g=3.2g;
(2)详解见答案。
【题型8】表格式的计算
【例8】某化学兴趣小组取75g过氧化氢溶液放入锥形瓶中并加入一定量的二氧化锦,用电子秤测其质量,
不同时间电子秤的读数如表所示。
反应时间/min0123456
锥形瓶+瓶内物质的总质量/g375.00371.56366.28365.56365.40365.40365.40
⑴实验过程中生成氧气的质量是。
(2)试计算该溶液中过氧化氢的质量是多少?
【答案】⑴9.6g
(2)解:设溶液中过氧化氢的质量为X,则
MnO2
2H2O22H2O+02T
6832
x9.6g
68_x
32-9^6g
解得x=20.4g
答:该溶液中过氧化氢的质量是20.4g。
【详解】(1)根据表格数据可知,反应开始时装置及药品总质量为375g,而反应后装置及药品总质量为
365.4g,则生成的气体质量为375g-365.4g=9.6g,故填9.6g;
(2)见答案。
【变式8-1】实验小组的同学们取15g氯酸钾和二氧化锌的混合物加热制取氧气。实验过程中,称得固体物
质的质量如下表:
第一次第二次第三次第四次第五次
15g13.2g11.6g10.2g10.2g
⑴观点分享:第一次称量时固体质量没有变化的原因可能是O
(2)展示交流:请计算原混合物中氯酸钾的质量。(写出计算过程,计算结果精确到OQlg)
【答案】⑴还没开始加热(或氯酸钾还没开始分解,或氯酸钾还没开始反应,合理即可)
⑵解:反应结束后生成氧气的质量为15g-10.2g=4.8g
设原混合物中氯酸钾的质量为X。
MnO,
=^2KC1+3OT
2KC1O32
A
245x
24596—=——x=l2.25g
964.8g
x4.8gS
答:原混合物中氯酸钾的质量为12.25g。
【详解】(1)第一次称量时固体质量没有变化,说明反应还没有开始,可能是还没有开始加热或反应的温
度还没有达到,氯酸钾还没开始分解,或氯酸钾还没开始反应,合理即可;
(2)见答案。
【变式8-2】取氯酸钾和二氧化镒的混合物共8.0g放入大试管中加热,并在不同时刻测定试管内剩余固体的
质量如表所示。分析表中数据,回答下列问题:
反应时间/min1.01.52.02.53.03.5
剩余固体质量7.356.756.36.086.08a
(l)a的值为=
(2)计算原混合物中氯酸钾的质量分数。
【答案】⑴6.08
(2)解:由质量守恒定律可知,生成氧气的质量为:8.0g-6.08=1.92g,设原混合物中氯酸钾的质量为X。
MnO?人
2KC1O3^^=2KC1+3O2T
245A96
x1.92g
x_245
1.92g-R
解得:x=4.9g
原混合物中氯酸钾的质量分数为:鬻xl00%=61.25%
8.0g
答:原混合物中氯酸钾的质量分数为61.25%。
【详解】(1)氯酸钾和二氧化镐的混合物加热生成氯化钾和氧气,反应完全后,固体质量不变,由表中数
据可知,2.5min时氯酸钾反应完全,所以3.5mina的值为6.08,故填:6.08。
(2)见答案。
【变式8-3】某化学实验小组做氯酸钾制取氧气的实验,实验数据如下表:
反应时间/min0369
固体总质量/g1614.212.411.2
求:
(1)生成氧气的质量_________g
⑵反应前氯酸钾和二氧化锦的质量分别为多少?
【答案】(1)4.8
⑵解:设氯酸钾的质量为x
MnO2
2KC1O3^=2KC1+3O2T
A
24596
x4.8g
245x
x=12.25g
则二氧化锦的质量=16g-12.25g=3.75g;
答:氯酸钾12.25g,二氧化锅3.75go
【详解】(1)由实验数据知,反应时间12分钟时,固体质量为n.2g,则生成氧气的质量=16g-lL2g=4.8g;
故填:4.8;
(2)略,详见答案。
【题型9】根据反应前后实验记录的数据计算
【例9】某实验小组用氯酸钾和二氧化镒为原料制取氧气,反应过程中测量的有关数据记录如下:
氯酸钾和二氧化镒加热残余固体
共30g充分反应共20.4g
(1)充分反应后生成氧气的质量为o
⑵原固体中氯酸钾的质量是多少?完全反应后剩余固体中氯化钾质量为多少?
【答案】⑴9.6g
(2)解:设原固体中氯酸钾的质量为X。
MnO2
2KC1O,A2KC1+3O]
24596-x=2.45g
9.6g96响
x
剩余固体中氯化钾质量为24.5g-9.6g=14.9g
答:原固体中氯酸钾质量为24.5g,剩余固体中氯化钾质量为14.9g。
【详解】(1)根据质量守恒定律,充分反应后生成氧气的质量为:30g-20.4g=9.6g,故填:9.6g。
(2)见答案。
【变式9-1】实验室用氯酸钾和二氧化锦的混合物制取氧气,某次实验中固体的质量变化如下:
(可能用到的相对原子质量:K-39CI-35.50-16)
⑴生成氧气的质量是克。
⑵试求出参加反应的氯酸钾的质量(根据化学方程式列式计算)o
【答案】(1)9.6
⑵解:设参加反应的氯酸钾的质量为X,
Mn02
2KC1O3A2KC1+3O2T
24596
x9.6g
245_x
~96~^6g
x=24.5g
答:参加反应的氯酸钾的质量为24.5g。
【详解】(1)氯酸钾在二氧化镐的催化下加热分解生成氯化钾和氧气,根据质量守恒定律,固体减少的质
量即为生成氧气的质量:30g+10g-30.4g=9.6g;
(2)见答案。
【变式9-2】化学活动小组的同学查阅资料得知:在KCI03分解制的反应中,Fe2()3可作催化剂。于是他
们进行实验,将KCI03和Fe?()3的混合物进行加热,请结合图示回答下列问题:
(1)请写出上述实验中发生反应的化学方程式:;
(2)图示中m=;
⑶列出求解混合物中KCICh质量(x)的比例式::
⑷剩余固体的成分为(写化学式);
⑸剩余固体中铁元素的质量为o
【答案】⑴2KC1O32KC1+3O,T
A
(2)9.6
245x
-969.6g
⑷KCI、Fe2O3
(5)3.85g
【详解】(1)该实验中发生反应为氯酸钾在氧化铁的催化下受热分解生成氯化钾和氧气,该反应的化学方
Fe2O3
程式为:2KC1O3^^2KC1+3O,T;
一A
(2)根据质量守恒定律,化学反应前后,物质的总质量不变,则生成氧气的质量为:30g-20.4g=9.6g,即
m=9.6;
(3)解:设混合物中氯酸钾的质量为x
Fe2O3
2KC1O3A2KC1+3O2T
24596
x9.6g
245_x
(4)氯酸钾在氧化铁的催化下受热分解生成氯化钾和氧气,在该反应中,氧化铁是催化剂,化学反应前后,
其质量和化学性质不变,故剩余固体为:KCKFe2O3;
(5)在该反应中,氧化铁是催化剂,化学反应前后,其质量和化学性质不变,故剩余固体中铁元素的质量
为:(30g-24.5g)x-——xl00%=3.85g»
56x2+16x3
【变式9-3]为测试学生的实验和计算能力,老师准备了一瓶没有贴标签的过氧化氢溶液,同学们取部分
溶液进行了如下实验,请结合实验回答下列问题:
加入5g二氧化镜,
充分反应**
过H氧化氢溶液102g固液混合物104.6g
⑴上述实验过程中发生反应的化学方程式为。
(2)产生氧气的质量为go
⑶根据生成氧气的质量列出求解参加反应的过氧化氢质量(x)的比例式.
⑷上述变化中过氧化氢的质量由
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