人教版九年级化学上册《化学方程式的计算》同步讲义（附答案解析）

人教版九年级化学上册《5.3化学方程式的计算》同步讲

义(附答案解析)

A教学目标

1.能根据化学方程式进行简单的计算，并解决生产生活中的纯度问题。

教学目标2.学习利用质量关系、比例关系定量认识化学反应，认识定量研究对化学科学发展的重大

作用。

重点：根据化学方程式进行简单计算。

重点和难点

难点：物质纯度及其变形式的应用。

■■教材知识解读

♦知识点一根据化学方程式进行简单计算

1.化学方程式计算的依据

(1)计算依据

川论依据蚓其退

计算

依川；

f基本依据

(2)化学方程式中的比例关系

假设A、B、C、。四种物质在一定条件下发生反应：44+岫=工。+)0,已知4、B、C、。的相对分子质

量依次为Mi、/%、/恢、M<,a、b、x、y为配平的化学计量数，当参加反应的A的质量为沥、B的质量为

加2时，两者恰好完全反应生成C和D的质量依次为ni3和"?4,则有如下关系：

aA+bB=xC+yD

各物质的化学计量数与相对分子

aM]bM2XM3yM4质量(或相对原子质量)的乘积

0I参加反应或生成的各物质的质呈

w7m2m3tn4

aMj_hM_XM_yM

234四种物质间的比例关系

〃力m2m4

2.根据化学方程式计算的一般步骤

写出相关物质的化学计量数与

根据题意设未知量，相对分子质量（或相对原子质量）

一般求什么就设什么的乘积以及已知量、未知量简明地写出答案

写出反应的列出比例式

（要带单位），求解

书写时注意配平、注明反应条件、标“T”

典例：2024年11月15FI晚上11点13分，搭载天舟八号货运飞船的长征七号遥九运载火箭在我国文昌航

天发射场成功点火升空。入舟八号货运飞船主耍任务是为神舟I九号运送物资，同时，“月壤戒”将搭乘入舟

八号货运飞船前往中国天宫空间站，到太空中进行暴露实验。中国天宫空间站三名航天员每日大约需要消

耗氧气2.4kg,据科研人员介绍，我国在空间站核心舱中使用了制氧机，其工作原理是：由空间站的太阳能

电池板提供电力，通过电解让水分解成氢气和氧气。通过电解水的方法制取2.4kg氧气，理论上至少需要电

解水的质量是多少千克？

解题步骤书写格式

设：根据题意设未知量解：设理论上至少需要电解水的质量为X。

写：写化学方程式2H2oJ^H2t+02T

关：写出相关物质的化学计量数与相对分子质量（或3632

相对原子质量）的乘枳以及己知量、未知量x2.4kg

歹IJ:列比例式，求解Mdix=2.7伙

答：简明地写出答案答：理论上至少需要电解水的质量为2.7kg。

利用化学方程式计算时要注意

①解题格式要规范，步骤要完整，不是相关量不用标出；

②一定要先写出正确的化学方程式；

③所设未知量包含单位，不需在后面再加单位，各个量的单位要统一，每步列式都要带单位；

④计算时若题目已知量是气体的体积，则需换算成质量代入计算，气体的质量（g尸气体的体积（〃也）乂气

体的密度3旭心|）;

⑤计算时代入量必须是纯物质的质量。若物质不纯，必须将已知量换算成纯物质的质量，物质的纯度(质

纯物质的质量

量分数尸xlOO%

含杂质的物质的质量

3.利用化学方程式计算的常见类型

(1)已知某反应物的质量，求另一反应物或生成物的质量。

(2)己知某生成物的质量，求另一生成物或反应物的质量。

(3)含杂质的物质的有关计算.

」即学即练

1.碳化钛(TiC)具有高熔点、高硬度和高电导率的特点，在航空航天、电子工业等领域应用广泛。一种制备

高温

碳化钛的反应原理为：TiO2+3C=TiC+2COto

(l)TiC中Ti、C原子个数比为,Ti、C元素的质量比为

(2)用该方法制备90gTiC至少需要C的质量是多少？(写出计算过程)

2.小化同学在老师的指导下进行“氧气的实验室制取与性质”的实验活动。高镒酸钾制氧气的化学方程式为：

△

2KMnO4=K2MnO4+MnO2+O2t请计算：

⑴高锯酸钾(KMnO')中钾元素、镐元素的质量比为；

(2)实验中需要0.64g氧气，如果二的些高钵酸钾的质量为3g,他取西省注高镭酸钾完全反应制得的氧气是

否足够实验所需？(写出计算过程及结果)

3.2025年是中国AI科技企业的腾飞之年，以Deepseek,宇树科技、海思半导体等企业在世界科技的舞台

上风光无限。AI科技的发展离不开“芯片算力”的加持，在芯片生产中常用到NF,作为等离子蚀刻气对硅基

晶片进行蚀刻，生产NF3的主要反应为：4NH、+3^=NF、+3NH4F,请回答下列问题：

（1）NH4F中氮元素和氢元素的质量比为。

⑵要生产142克NF3蚀刻气，至少需要F2的质量为o（写出计算步骤）

帮解题方法能力构建

考点一根据化学方程式的简单计算

【例1】“神舟”飞船内，用LiOH吸收航天员呼出的CO2气体，化学方程式为：CO2+2LiOH=Li2CO,+H2Oo

请计算48kg的LiOH能吸收CO?的质量是多少？

【变式1」】《天工开物》记载了用锡砂（主要成分为Sn。？）冶炼金属锡的方法，其化学反应原理为

高温小

C+SnO2=Sn+CO2^o

（DC。2中碳、氧元素的质量比为（填最简整数比）。

⑵现有含302kgSnO?的锡砂，理论上可以炼出锡的质量是多少？（写出计算过程）

【变式1・2】《石灰吟》中“烈火焚烧若等闲''描写的是石灰石经过熊熊烈火焚烧，变成了生石灰。如果将一

块含碳酸钙50g的石灰石进行高温煨烧，最多可得氧化钙的质量是多少？（CaCO|鲤CaO+CC^T）

考点二含杂质的化学方程式的计算

【例2】某化学小组为测定石灰石中碳酸钙的含量，把10g石灰石样品进行高温燃烧，完全反应后，冷却、

称量，称得残留固体质量为7.8g（假设杂质不参加反应）。

（1）固体质量减少了g,根据质量守恒定律可知，这是生成的（填化学式）的质量。

（2）该石灰石样品中碳酸钙的质量分数是多少？

【变式2・1】用石灰石和砂岩翱土高温燃烧得到一种新型水泥熟料，土要反应原理为：CaCO3+SiO2

=CaSiO,+CO2TO根据化学方程式计算：用含CaC（）380%的石灰石100t生产新型水泥熟料，理论上会

排放CO?多少吨。

【变式2・2】新型半导体材料碳化硅在航空航天、国防技术及5G技术等领域扮演着重要的角色，其可通过

_高温

石英砂（主要成分为SiO2,杂质不含硅元素）和碳在高温下反应制得，反应的化学方程式3C+SiO2=SiC+2X0

⑴上述化学方程式中X为（填化学式）。

（2）用12.5kg石英砂与足量碳充分反应得到8kg碳化硅，清订算石英砂中SiCh的质量分数。

考点三结合图像的化学方程式的计算

【例3】为测定某石灰石样品中碳酸钙的含量，小组同学将12.5g石灰石置于烧杯中，向其中逐渐加入稀盐

酸，滴加稀盐酸的质量与产生气体质量的关系如图所示(杂质不与稀盐酸反应)。试计算：

［产生气体的质量/g

4.41------7----------------

。50100稀盐酸的

质量/g

(1)生成二氧化碳的总质量为go

⑵⑵5g石灰石中碳酸钙的质量为多少?(温馨提示：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2t)

【变式3-1】实验室用68g过氧化氢溶液和2g二氧化镭制取氧气，实验的相关数据如图所示。请回答下列

问题。

(1)反应在敞口的烧杯中进行，由于生成的氧气逸散，物质总质量会减少。则生成氧气的质量为go

(2)求该过氧化氢溶液中过氧化氢f勺质量。

【变式3・2】兴趣小组同学用高钵酸钾样品（含杂质，杂质不反应）制取氧气后，对剩余固体开展定量研究。

某次实验测得的有关数据如图所示。请回答：

（l）a点时，装置内的固体除杂质外，共有种。

（2）反应结束后剩余固体中二氧化镉的质量分数（要求有必要的化学方程式和计算步骤）。

考点四结合表格的化学方程式的计算

【例4】实验室有一瓶含杂质的高钵酸钾，兴趣小组同学取该试剂5g放入试管中加热（杂质不参加反应）,

在不同时期测定试管内剩余固体的质量，实验数据记录如下表，请完成下列分析及计算:

加热时间/mint.qLq

剩余固体质量/g554.874.764.684.68

⑴加热t3min时，高镒酸钾（填“完全”或“未完全”）反应。

（2）计算该试剂中高镭酸钾的质量分数。

【变式4・1］现有如图的氧气发生装置，取200g过氧化氢溶液于分液漏斗A中，向B中加入5g二氧化钵,

活塞K保持打开。不同时间电子天平的读数如下表所示(不考虑HzO逸出)。

反应时间/min012345

装置总质量/g540.00538.78535.64533.60533.60533.60

请根据要求回答下列问题：

(1)生成氧气的质量为一g«

(2)根据生成氧气的质量计算参加反应过氧化氢的质量。(根据化学方程式列式计算)

【变式4-2】过氧化钙(化学式为CaC>2)能杀菌消毒，且能与水反应产生氧气【反应的化学力程式为

2CaO2+2H2O=2Ca(OH)2+O2T某学习小组为了测定不纯过氧化钙样品(所含杂质不溶于水也不与水

反应)中过氧化钙的质量分数，称取10.0g样品于烧杯中，向其中加入足量的水，在实验过程中用电子天

平测得的数据记录如下表：

时间(t)/min0tit2t3

烧杯内物质的总质

150.0149.2148.4148.4

量/g

(1)完全反应后生成氧气的质量是0

(2)求该样品中所含过氧化钙的质量分数(写出计算过程)；

(3)往上述过氧化钙样品中逐渐加入水至过量，在图中画出产生氧气的曲线图。

氧气的质量g

0水的质蚩£

刷好题同步分层测评

1.某兴趣小组用加热高镒酸钾制取氧气，实验过程中生成氧气的质量随时间变化如图所示。

(1)反应结束后产生氧气的质量是go

(2)计算被分解的高锦酸钾质量(写出计算过程)。

2.为测定实验室中某过氧化氢溶液中过氧化氢的质量，小明取125.0g过氧化氢溶液放入锥形瓶中，然后进

行如图I所示的实验，有关质量变化如图2。

图1图2

(1)生成氧气的质量为o

(2)求此过氧化氢溶液中过氧化氢的质量一

3.广泛应用于火箭、导弹等制造业的金属镁，主要是电解MgCb制取的。电解熔融状态MgCL的化学方程

式：MgCb（熔融）Mg+Chto

（DMgCh中镁元素的质量分数为（精确到0.1%）o

（2）若电解190g的MgCL,理论上可以得到镁的质量是多少？（写出计算过程）

4.农业上常用一定浓度的硫酸铜（CuSO4）溶液配制波尔多液作为杀菌剂。实验室现有150g某硫酸铜溶液

样品（不含杂质），同学们想测定其中硫酸铜的质量。将该样品平为分成三份，分别加入相同浓度的不同质量

的氢氧化钠（NaOH）溶液。充分反应后将沉淀过滤，干燥后称量，记录数据如下。已知：

CuSO4+2NaOH=Cu（OH）,J+Na2SO4。

实验123

样品质量/g505050

NaOH溶液质

204060

量/g

沉淀质量/g2.454.94.9

计算：该150g硫酸铜溶液样品中含有硫酸铜的质量

5.“蛟龙号”是我国研制出的大深爱载人潜水器，为保证载人潜水器长时间潜水，需要在潜水器里配备供氧

装置，利用过氧化物供氧是一种常见的供氧技术。过氧化钠（Na2。？）作供氧剂的化学方程式为

2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2o若用上述方法制取16g氧气，至少需要Na。的质量为多少？（写出计算

过程）

6.DeepSeeK方兴未艾，人工智能向“芯”而兴。三氟化氮(NF3)是优良的等离子蚀刻气体，用NF3蚀刻硅芯

一定条件

片的反应为4N与+3Si：-------3SiF,+2N2。

(1)NF3中氮元素、氟元素的质量比为。

(2)若蚀刻21g的硅，至少需要NF3的质量是多少？

7.海洋是一个巨大的宝库，我们可从海水中提取镁，其中一步反应的化学方程式为

MgC12+Ca(OH)2=Mg(OH)21+CaCho现有海水样品(主要含NaCl、MgCh,其他成分不参与反应)100g,加入

50Cg澄清石灰水恰好完全反应，过漉后得到滤液599.42g。

请完成下列分析及计算：

(1)生成Mg(OH)2的质量为go

⑵计算海水样品中MgCb的质量分数<,

8.为了测定混有杂质的石灰石样品中碳酸钙的质量分数，取20g样品高温加热(杂质不反应〕，剩余固体

的质量与加热时间的关系如表所示：

加热时间/mintotit2口Ut5

剩余固体质

202017.815.613.413.4

量/g

(1)反应后产生二氧化碳的质量m=_g<.

(2)小组同学的计算过程如下。填写①、②处空白。

解：设20g样品中碳酸钙的质量为工

高温小

CaCO5=~=CaO+CO2T

10044

x6.6g

列比例式①

求解x=15g

该石灰石样品中碳酸钙的质量分数为②o（列式并计算结果）

9.实验室有一瓶含杂质的高镒酸评，兴趣小组同学取该试剂5g放入试管中加热（杂质不参加反应），在不同

时期测定试管内剩余固体的质量，实验数据记录如下表，请完成下列分析及计算：

加热时间/mintotit2t3t4t5

剩余固体质量/g554.874.764.684.68

⑴完全反应后，生成氧气的质量为go

（2）计算试剂中高镉酸钾的质量分数o（写出计算过程）

10.化学兴趣小组的同学为测定实验室里一瓶过氧化氢溶液（共34g）中过氧化氢的质量，进行了相关实验,

实验数据记录如卜.：

过氧化氢溶液3弱+|二氧化钵2目」^^丽残砰物35.2g

请回答：

（1）生成氧气的质量为go

（2）该瓶过氧化氢溶液中过氧化氢的质量为多少？

II.在地球上二氧化碳的含量比煤、石油和天然气的总和还多出数倍。在一定条件下以二氧化碳和氨气合

一定条件

成尿素是固定和利用二氧化碳的成功范例，反应原理为CO2+2NH3===CO(NH2)24-XO

(1)X的化学式为。

⑵笈上述方法生产120万吨尿素・，最多可固定二氧化碳多少万吨？(写出计算过程)

in拓展培优

12.纳米铝粉作为火箭固体推进剂具有广阔的应用前景。一种纳米铝粉的制备与应用的过程如图所示。

⑴AIQR中铝、氧元素的质量比为(填最简整数比)。

(2)反应1的化学方程式为AI03+3LiA叫=4A1+3X+6H2T,则X的化学式为。

⑶反应2在480C以上时，发生的主要反应为2AI+3H2O^----------Al2O34-3H2to该反应中，若有27kgAl发

生反应，计算生成H?的质量是多少。(写出计算过程)

(4)纳米铝粉在储存过程中会与氧气反应生成Aiq»从而导致推进剂失效。若纳米铝粉中约有质量分数为

9%的纳米铝粉被氧化，则此时的固体粉末中铝元素的质量分数为________(结果精确至0.1%),保存纳米

铝粉的方法是.

13.星城化学兴趣小组为了测定某种珍珠粉中碳酸钙的含量，称取22.2g研碎的珍珠粉，连续进行四次高温

燃烧(杂质不参加反应)、冷却、称量，结果如下：

操作次数第1次第2次第3次第4次

剩余固体质量(g)1715.813.413.4

试计算：(化学方程式：CaCO3=CaO+CO2f)

(1)二氧化碳中碳元素和氧元素的质量比为一。(写出最简整数比)

(2)求该珍珠粉中碳酸钙的质量分数。(写出计算过程，计算结果精确到0.1%)

14.课外实践小组同学去锅炉厂参观时，工人师傅告诉他们锅炉要定期除去内壁的水垢(其成分为氢氧化镁

和碳酸钙)，为了探究锅炉的水垢中各成分的含量，同学们现取10.9g水垢样品带回实验室进行充分加热，

加热过程中剩余固体的质量随加热时间的变化关系如图所示。

已知：①氢氧化镁受热易分解，反应的化学方程式为Mg(OH)2=MgO+Hq；

②碳酸钙在高温条件下分解，反应的化学方程式为CaCX)3『CaO+CO2

八剩余固体的质量/g

。乙4加热时间/min

(1)图中(填“ab”“b*cd”或也”)段表示碳酸钙分解。

(2)计算水垢样品中碳酸钙的质量分数(结果精确到0.1%)。

(3)计算图中m的数值。

参考答案与解析

A教学目标

1.能根据化学方程式进行简单的计算，并解决生产生活中的纯度问题。

教学目标2.学习利用质量关系、比例关系定量认识化学反应，认识定量研究对化学科学发展的重大

作用。

重点：根据化学方程式进行简单计算。

重点和难点

难点：物质纯度及其变形式的应用。

■■教材知识解读

♦知识点一根据化学方程式进行简单计算

1.化学方程式计算的依据

(1)计算依据

川论依据晅项退

依小；

f基本依据

(2)化学方程式中的比例关系

假设4、B、C、。四种物质在一定条件下发生反应：aA+bB=xC+yD,A.B、C、。的相对分子质

量依次为Mi、M2、/%、M<,〃、〃、x、y为配平的化学计量数，当参加反应的A的质量为汕、B的质量为

"h时，两者恰好完全反应生成C和D的质量依次为/〃3和"跖则有如下关系：

aA+bB=xC+yD

各物质的化学计量数与相对分子

aMjhM2XM3yM4质量(或相对原子质量)的乘积

口I参加反应或生成的各物质的质是

mtm2tn3tn4

aMj_hM_XM_yM

234四种物质间的比例关系

mInr2m4

2.根据化学方程式计算的一般步骤

写出相关物质的化学计量数与

根据题意设未知量，相对分子质量（或相对原子质量）

一般求什么就设什么的乘积以及已知量、未知量简明地写出答案

写出反应的列出比例式

（要带单位），求解

书写时注意配平、注明反应条件、标“T”

典例：2024年11月15FI晚上11点13分，搭载天舟八号货运飞船的长征七号遥九运载火箭在我国文昌航

天发射场成功点火升空。入舟八号货运飞船主耍任务是为神舟I九号运送物资，同时，“月壤戒”将搭乘入舟

八号货运飞船前往中国天宫空间站，到太空中进行暴露实验。中国天宫空间站三名航天员每日大约需要消

耗氧气2.4kg,据科研人员介绍，我国在空间站核心舱中使用了制氧机，其工作原理是：由空间站的太阳能

电池板提供电力，通过电解让水分解成氢气和氧气。通过电解水的方法制取2.4kg氧气，理论上至少需要电

解水的质量是多少千克？

解题步骤书写格式

设：根据题意设未知量解：设理论上至少需要电解水的质量为X。

写：写化学方程式2H2oJ^H2t+02T

关：写出相关物质的化学计量数与相对分子质量（或3632

相对原子质量）的乘枳以及己知量、未知量x2.4kg

歹IJ:列比例式，求解Mdix=2.7伙

答：简明地写出答案答：理论上至少需要电解水的质量为2.7kg。

利用化学方程式计算时要注意

①解题格式要规范，步骤要完整，不是相关量不用标出；

②一定要先写出正确的化学方程式；

③所设未知量包含单位，不需在后面再加单位，各个量的单位要统一，每步列式都要带单位；

④计算时若题目已知量是气体的体积，则需换算成质量代入计算，气体的质量（g尸气体的体积（〃也）乂气

体的密度3旭心|）;

⑤计算时代入量必须是纯物质的质量。若物质不纯，必须将已知量换算成纯物质的质量，物质的纯度(质

纯物质的质量

量分数尸xlOO%

含杂质的物质的质量

3.利用化学方程式计算的常见类型

(1)已知某反应物的质量，求另一反应物或生成物的质量。

(2)己知某生成物的质量，求另一生成物或反应物的质量。

(3)含杂质的物质的有关计算.

」即学即练

1.碳化钛(TiC)具有高熔点、高硬度和高电导率的特点，在航空航天、电子工业等领域应用广泛。一种制备

高温

碳化钛的反应原理为：TiO2+3C=TiC+2COto

(l)TiC中Ti、C原子个数比为,Ti、C元素的质量比为。

(2)用该方法制备90gTiC至少需要C的质量是多少？(写出计算过程)

【答案】(1)1：14:1

⑵解：设至少需要C的质量为人

高温小

TiO2+3C=TiC+2C0?

3660

x90g

36_x

60-9()^

x=54g

答：至少需要C的质量约为54g。

【详解】⑴TiC中Ti、C原子个数比为1:1；Ti、C元素的质量比为48:12=4:1。

(2)见答案。

2.小化同学在老师的指导下进行“氧气的实验室制取与性质”的实验活动。高钵酸钾制氧气的化学方程式为：

A

2KMnO4=K2MnO4+MnO:+O2t0请计算：

⑴高钵酸钾(KMnO4)中钾元素、钵元素的质量比为；

(2)实验中需要0.64g氧气，如果二约型高钵酸钾的质量为3g,他取可省档高钵酸钾完全反应制得的氧气是

否足够实验所需？(写出计算过程及结果)

【答案】(1)39:55

⑵解：设制取0.64g氧气需要高镒酸钾的质量为工

A小

2KMi0=K2MnO4+MnO,+02T

31632

x0.64g

316_x

37-0.64g

x=6.32g

两药匙高锯酸钾的质量为3g?2=6g

6g<6.32g

答：制得的氧气不足以满足实验所需。

【详解】（1）K的相对原子质量为39,Mn的相对原子质量为55,高镭酸钾（KMnO4）中钾元素、钵元素

的质量比为39：55。

（2）根据氧气的质量计算，见答案。

3.2025年是中国AI科技企业的腾飞之年，以Deepseek,宇树科技、海思半导体等企业在世界科技的舞台

上风九无限。AI科技的发展离不开“芯片算力”的加持，在芯片生产中常用到NF,作为等离了蚀刻气对硅基

晶片进行蚀刻，生产NF3的主要反应为：4NH3+35=NF|+3NH,F,请回答下列问题：

（1）NH4F中氮元素和氢元素的质量比为。

⑵要生产142克NF3蚀刻气，至少需要F2的质量为o（写出计算步骤）

【答案】（1）7:2

⑵女需要F2的质量为X。

4M+3月=NR+3M7』F

11471

x142g

114二x

-7F"142g

x=228g

答：至少需要Fz的质量为228g。

【详解】（1）化合物中各元素质量比二各原子的相对原子质量x原子个数之比，1个NH’F分子中含有I个氮

原子和4个氢原子，则氮元素和氢元素的质晟比=（14xl）：（lx4）=14:4=7:2。

（2）见答案。

帮解题方法能力构建

考点一根据化学方程式的简单计算

【例1】“神舟”飞船内，用LiOH吸收航天员呼出的CO2气体，化学方程式为：CO2+2LiOH=Li2CO3+H2Oo

请计算48kg的LiOH能吸收CO?的质量是多少？

【答案】解：设能吸收CO?的质量为联

C02+2LiOH=L/2CO3+H2O

4448

x48kg

44x

根据化学方程式中各物质的质量匕关系可得：—=—

4848kg

解得x=44kg

答：能吸收CO?的质量为44kg。

【变式1-1】《天工开物》记载了用锡砂（主要成分为SnO?）冶炼金属锡的方法，其化学反应原理为

高温小

C+SnOz^Sn+CO?九

（1）CO2中碳、氧元素的质量比为（填最简整数比）。

⑵现有含302kgSnO?的锡砂，理论上可以炼出锡的质量是多少？（写出计算过程）

【答案】（1）3:8

⑵设可炼出锡的质量为X。

高温小

C+SnO2Sn+CO2T

151119

3O2kgx

151二302kg

H9-x

解得：x=238kg

答：可炼出锡的质量为238kg。

【详解】（1）CO?中碳、氧元素的质量比为：（12xl）：（16x2）=3:8。故填：3:8o

（2）见答案。

【变式1・2】《石灰吟》中“烈火焚烧若等闲”描写的是石灰石经过熊熊烈火焚烧，变成了生石灰。如果将一

块含碳酸钙50g的石灰石进行高温煨烧，最多可得氧化钙的质量是多少？（CaCOa^CaO+CO^T）

【答案】解：设最多可得氧化钙的质量为工

CaCO,CaO+CO2T

10056

50gx

56_x

Too-5(jg

解得：A-28g

答：设最多可得氧化钙的质量是28g。

考点二含杂质的化学方程式的计算

【例2】某化学小组为测定石灰石中碳酸钙的含量，把10g石灰石样品进行高温煨烧，完全反应后，冷却、

称量，称得残留固体质量为7.8g（假设杂质不参加反应）。

⑴固体质量减少了g,根据质量守恒定律可知，这是生成的（填化学式）的质量。

（2）该石灰石样品中碳酸钙的质量分数是多少？

【答案】（1）2.2CO2

⑵解：设10g石灰石样品中含碳酸钙的质量为乂

高温小

CaCO,CaO+CO,T

10044

x2.2g

10（）xl

该石灰石样品中碳酸钙的质量分数是§xl00%=50%

10g

答：该石灰石样品中碳酸钙的质量分数是50%。

【详解】（1）石灰石的主要成分是CaC。,，高温燃烧时分解生成CaO（固体）和82（气体），杂质不参与

反应且为固体。根据质最守恒定律：反应前固体总质晟（10g,含CaCOa和杂质）=反应后固体总质晟（7.8g,

含CaO和杂质）+生成气体（C02）的质量。因此，固体质量减少量=生成CO?的质量=10g-7.8g=2.2g。

第①空填22第②空填CO?。

（2）设该石灰石样品中碳酸钙的质量为“。

高温J0044100xrc100「

CaCO^CaO+CO,T——=——x=2.2gx——=5g

3-x2.2g442.2g44&

样品中CaCO的质量叁x100%=50%

碳酸钙的质量分数;

石灰石样品总质量10g

所以该石灰石样品中碳酸钙的质量分数是50%o

【变式2・1】用石灰石和砂岩黏土高温煨烧得到一种新型水泥熟料，主要反应原理为：CaCO3+SiO2

高温小

=CaSiO,+CO2To根据化学方程式计算：用含Cat：。？80%的石灰石100t生产新型水泥熟料，理论上会

排放CO?多少吨。

【答案】解：设理论上会排放CO?质量为X

高温小

CaCO,+SiO,CaSiO,+CO,T

J，J，

「100100tx80%...

10044——=---------------A-=35.2t

44x

10€itx80%x

答：用含CaCO,80%的石灰石l（：0t生产新型水泥熟料，理论上会排放CO235.2t。

【详解】见答案。

【变式2・2】新型半导体材料碳化硅在航空航天、国防技术及5G技术等领域扮演着重要的角色，其可通过

石英砂（主要成分为SiO2,杂质不含硅元素）和碳在高温下反应制得，反应的化学方程式3C+SiO2=SiC+2X。

⑴上述化学方程式中X为（填化学式）。

⑵用12.5kg石英砂与足量碳充分反应得到8kg碳化硅，请计算石英砂中SiOz的质量分数。

【答案】⑴CO

（2）设12.5kg石英砂中含SiO2的质量为x。

高温小

3C+SiO2^=2C6>T+SiC

6040—=—x=12^

408kg

8依

12.5kg石英砂中SQ的质量分数=彘*100%=96%

答：12.5kg石英砂中SiO2的质量分数为96%。

【详解】（1）根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变。反应前：碳原子3个、硅原子1

个、氧原子2个；反应后：硅原子1个、碳原子1个，还缺少2个碳原子和2个氧原子，所以2X中含有

2个碳原子和2个氧原子，故X的化学式为CO。

（2）详见答案。

考点三结合图像的化学方程式的计算

【例3】为测定某石灰石样品中碳酸钙的含量，小组同学将12.5g石灰石置「烧杯中，向其中逐渐加入稀盐

酸，滴加稀盐酸的质量与产生气体质量的关系如图所示（杂质不与稀盐酸反应）。试计算：

（1）生成二氧化碳的总质量为g。

⑵12.5g石灰石中碳酸钙的质量为多少?（温馨提示：CaCO3+2Ha=CaC12+H2O+CO2t）

【答案】（1）4.4

⑵解：12.5g石灰石中碳酸钙的质量为X。

CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2T

10044

x4.4g

x100

4.4g44

解得：x=10g

答：12.5g石灰石中碳酸钙的质量为10g。

【详解】（1）由图可知，生成二氧化碳的总质量为4.4g。故填：4.4.

（2）见答案。

【变式3・1】实验室用68g过氧化氢溶液和2g二氧化锌制取氧气，实验的相关数据如图所示。请回答卜列

问题。

（1）反应在敞口的烧杯中进行，由于生成的氧气逸散，物质总质量会减少。则生成氧气的质量为go

⑵求该过氧化氢溶液中过氧化氢的质量。

【答案】（1）1.6

⑵3.4g

解：设过氧化氢溶液中过氧化氢的质量为工

MnO,

2HO,-------2Hq+O2T

6832

工16g

68x

32=L6g

x=3.4g

答：过氧化氢溶液中过氧化氢的质量为3.4g0

【详解】（1）根据质量守恒定律,生成的氧气的质量为70g-恒.4g=1.6g,故填：1.6；

（2）见答案。

【变式3・2】兴趣小组同学用高镭酸钾样品（含杂质，杂质不反应）制取氧气后，对剩余固体开展定量研究。

某次实验测得的有关数据如图所示。请回答：

（l）a点时，装置内的固体除杂质外，共有种。

（2）反应结束后剩余固体中二氧化镒的质量分数（要求有必要的化学方程式和计算步骤）。

【答案】（1）三/3

（2）解：根据质量守恒定律，产生氧气的质量为3.32g-3.OOg=O.32g；

设反应生成二氧化钵的质量为x

△

2KMnO4=K2MnO4+MnO2+o2t

8732-=^^-x=0.87g

八”320.32g。

x

则反应结束后剩余固体中二氧化锚的质量分数为：鬻xl（）0%=29%

答：反应结束后剩余固体中二氧亿铢的质量分数为29%。

【详解】（1）高锯酸钾加热生成铳酸钾、二氧化钵和氧气，固体质量逐渐减轻，由图可知，a点时高铺酸钾

没有完全分解，此时装置内的固体除杂质外，含有高镒酸钾、二氧化钵、钵酸钾三种物质；

（2）见答案。

考点四结合表格的化学方程式的计算

【例4】实验室有一瓶含杂质的高钵酸钾，兴趣小组同学取该试剂5g放入试管中加热（杂质人参加反应）,

在不同时期测定试管内剩余固体的质量，实验数据记录如下表，请完成下列分析及计算：

加热时间/mint.t.GLq

剩余固体质量/g554.874.764.684.68

⑴加热t3min时，高镐酸钾（填“完全”或“未完全”）反应。

（2）计算该试剂中高镭酸钾的质量分数。

【答案】（1）未完全

⑵解：高镒酸钾完全分解产生氧气的质量为5g-4.68g=0.32g

设高锌酸钾质量为x

A.

2KMnO,=K2MnO4+MnO2+O2T

c316xc

31632-----=--------A:=3.16g

0.32g32032g

x

316<y

高铢酸钾的质量分数为：—^x100%=63.2%

5g

答：该试剂中高镭酸钾的含量为63.2%。

【详解】（1）根据表格数据，加热Limin时。，剩余固体质量不再发生变化，说明此时高镒酸钾完全反应，故

加热13min时，高锦酸钾未完全反应；

（2）见答案。

【变式4・1]现有如图的氧气发生装置，取200g过氧化氢溶液于分液漏斗A中，向B中加入5g二氧化钵，

活塞K保持打开。不同时间电了•天平的读数如下表所示（不考虑H2O逸出）。

反应时间/min012345

装置总质量/g540.00538.78535.64533.60533.60533.60

请根据要求回答下列问题：

（1）生成氧气的质量为一go

（2）根据生成氧气的质量计算参加反应过氧化氢的质量。（根据化学方程式列式计算）

【答案】（1）6.4

（2）13.6g

解：设参加反应过氧化氢质量为人

MnO2

2HQ+O、T

2H2O2

-32竺=」

68x=13.6g

6.4g326厘

x

答：过氧化氢质量为13.6g。

【详解】（1）根据质量守恒总质量减少为氧气质量：540.00g-533.60g=6.4g,故填：6.4g。

（2）见答案。

【变式4・2】过氧化钙（化学式为CaO2）能杀菌消毒，且能与水反应产生氧气【反应的化学方程式为

2CaO2+2H2O=2Ca（OH）2-K）2T]o某学习小组为了测定不纯过氧化钙样品（所含杂质不溶于水也不与水

反应）中过氧化钙的质量分数，称取10.0g样品于烧杯中，向其中加入足量的水，在实验过程中川电子天

平测得的数据记录如卜表：

时间(t)/min0tit2t3

烧杯内物质的总质

150.0149.2148.4148.4

量/g

⑴完全反应后生成氧气的质量是.

⑵求该样品中所含过氧化钙的质量分数（写出计算过程）；

（3）往上述过氧化钙样品中逐渐加入水至过量，在图中画出产生氧气的曲线图。

氧气的质量，g

)水的质量/g

【答案】(l)L6g/1.6克；

(2)没过氧化钙的质量为x,消耗水的质量为)，

2CaO,+2H,0=2Ca(OH)2+O,t

1442x1832

xy1.6g

I44_x

36_3

32"1.6g

A=7.2g

y=1.8g

过氧化钙的质量分数为：筒xM%=72%

【分析】根据表格可知，当匕到t3结束，烧杯内物质总质量不变，说明反应已经不再发生，烧杯内物质质

量的减少量就是氯气的质量。

【详解】⑴氧气的质量是：150g-148.4g=1.6g；

(2)见答案；

(3)加入水后，过氧化钙和水反应，因此氧气的质量逐渐增大，恰好完全反应后消耗1.8g水，生成氧气的

质量为1.6g,当反应停止后，再加入水，氧气的质量不变。

【点睛】难度不大，结合方程式进行计算。

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Ill基础达标

1.某兴趣小组用加热高镒酸钾制取氧气，实验过程中生成氧气的质量随时间变化如图所示。

（1）反应结束后产生氧气的质量是go

⑵计算被分解的高锦酸钾质量（写出计算过程）。

【答案】（1）9.6

（2）设被分解的高钵酸钾质量的质量为x

2KMnO4AK2MnO4+MnO2+O2T

31632

x9.6g

x_316

9^g-3T

x=94.8g

答：被分解的高锦酸钾质量的质量为94.8只。

【详解】（1）据图可知，反应结束后产生氧气的质量是9.6g；

（2）见答案。

2.为测定实验室中某过氧化氢溶液中过氧化氢的质量，小明取125.0g过氧化氢溶液放入锥形瓶中，然后进

行如图1所示的实验，有关质量变化如图2。

⑵求此过氧化氢溶液中过氧化氢的质量

【答案】⑴3.2g

（2）解：设反应消耗的过氧化氢质量为x。

MnO,

2Hq2HQ+O,

-T

I68x

6832•■x=6.8g

323.2g

x3.2g

答：此过氧化氢溶液中过氧化氢的质量为6.8g。

【详解】（1）过氧化氢在二氧化钵的催化作用下分解生成水和氧气，根据质量守恒定律可知，化学反应前

后物质的总质量不变，由于氧气是气体会逸散到空气中，所以反应后装置及其物质总质量减少，减少的质

量即为生成氧气的质量，由图可知，装置及其物质总质量减少到一定值不再变化，说明过氧化氢完全分解，

则生成氧气的质量为425.0g-42L8g=3.2g；

（2）见答案。

3.广泛应用于火箭、导弹等制造业的金属镁，主要是电解MgCb制取的。电解熔融状态MgCb的化学方程

通电

1:

式：MgCL（熔融）=Mg+Chto

（DMgCh中镁元素的质量分数为（精确到0.1%）o

⑵若电解190g的MgCL，理论上可以得到铁的质量是多少？（写出计算过程）

【答案】（1）25.3%

（2）设电解190g的MgC3理论上可以得到镁的质量是联

MgC/?（熔融）Mg+C/2T

9524

190gx

95_190g

24-

x=48g

答：若电解190g的MgCL,理论上可以得到镁的质量是48g。

24

【详解】（1）MgCL中镁元素的质量分数为五一^不一'吗）%=25.3%.

（2）根据MgCL的质量计算，见答案。

4.农业上常用一定浓度的硫酸铜（CuSO4）溶液配制波尔多液作为杀菌剂。实验室现有150g某硫酸铜溶液

样品（不含杂质），同学们想测定其中硫酸铜的质品。将该样品平均分成三份，分别加入相同浓度的不同质最

的氢氧化钠（NaOH）溶液。充分反应后将沉淀过滤，干燥后称量，记录数据如下。已知：

CuSO4+2NaOH=Cu（OH）,J+Na2SO4o

实验123

样品质量/g505050

NaOH溶液质

204060

量/g

沉淀质量/g2.454.94.9

计算：该150g硫酸铜溶液样品中含有硫酸铜的质量______o

【答案】解：设50g样品中硫酸铜的质量为x

CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2>/+Na2so,

16098

x4.9g

160_x

*一砺

x=8g

样品U1硫酸铜的质量=8gx3=24g

答：该150g硫酸铜溶液样品中含有硫酸铜的质量24g。

【详解】根据实验数据分析，实验2和3中沉淀质量相同，说明实验二中氢氧化钠和硫酸铜完全反应，计

算过程详见答案。

5.“蛟龙号”是我国研制出的大深度载人潜水器，为保证载人潜水器长时间潜水，需要在潜水器里配备供氧

装置，利用过氧化物供氧是一种常见的供氧技术。过氧化钠(Na2。？)