第3节 化学方程式的书写及应用 （专项训练）（解析版）

第3节化学方程式的书写及应用题型01化学方程式的含义题型02化学方程式的书写题型03化学方程式的配平题型04根据化学方程式推测化学式题型05根据化学方程式计算质量比题型06不含杂质的化学方程式计算题型07含杂质的化学方程式计算题型08坐标图型化学方程式的计算题型09表格型化学方程式的计算题型10流程图型化学方程式的计算题型01化学方程式的含义1．化学方程式的概念用化学式来表示化学反应的式子，叫做化学方程式。2．化学方程式的意义（1）表示反应物、生成物和反应条件。（2）表示反应物、生成物之间的质量比，各物质间的质量比=相对分子质量（或相对原子质量）与化学计量数的乘积之比。（3）表示反应物、生成物之间的粒子个数比。3．化学方程式的读法（以2H2+O22H2O为例)质的方面：氢气与氧气在点燃的条件下反应生成水。量的方面：在点燃的条件下，每4份质量的氢气与32份质量的氧气恰好完全反应，生成36份质量的水。【典例1】关于化学方程式的读法或叙述正确的是A．氢气加氯气点燃等于氯化氢B．一份氢气与一份氯气反应后生成两份氯化氢C．每2份质量的氢气与71份质量的氯气完全反应，生成73份质量的氯化氢D．氢气、氯气、氯化氢的质量比为1：1：2【答案】C【解析】A、化学方程式中，“+”应读作“和”或“与”，而不是“加”；“等于”应改为“生成”，因为方程式表示反应过程，不是数学等式。正确的读法应为“氢气和氯气在点燃的条件下生成氯化氢”。A不符合题意；B、分子数比为，初中化学强调系数表示分子数比，B不符合题意；C、由氢气和氯气反应化学方程式本身的质量关系可知，每2份质量的氢气与71份质量的氯气完全反应，生成73份质量的氯化氢，C符合题意；D、由氢气和氯气反应的质量关系可知，氢气、氯气、氯化氢的质量比为2：71：73，D不符合题意。故选C。【变式1-1】化学方程式蕴含着的信息不包括A．反应物和生成物 B．物质质量比 C．反应条件 D．反应速率【答案】D【解析】化学方程式提供的信息一般有三个：反应物、生成物和反应的条件，反应物和生成物的微观粒子个数比，反应物和生成物的质量比，无法获取反应速率，ABC不符合题意。故选D。【变式1-2】四位同学正在讨论某一个化学方程式的意义，他们所描述的化学方程式是A． B．C． D．【答案】B【解析】A、该反应反应条件是点燃，但各物质的分子个数比为1:1:1，不是2:1:2，故选项错误；B、该反应反应条件是点燃，各物质的分子个数比为2:1:2，该反应是化合反应；各物质的质量比[(12+16)×2]:（16×2):[(12＋16×2)×2]=7:4:11，故选项正确；C、该反应反应条件是点燃，但各物质的分子个数比为1:1:2，不是2:1:2，故选项错误；D、该反应反应条件是点燃，各物质的分子个数比为2:1:2，该反应是化合反应；但各物质的质量比（2×2):(16×2):((16×1＋1×2)×2)=1:8:9，故选项错误。故选B。【变式1-3】能根据化学方程式进行计算，是由于化学方程式表示了A．化学反应过程 B．反应物和生成物各是什么物质C．反应物和生成物之间的粒子个数比 D．反应物和生成物之间的质量比【答案】D【分析】本题考查化学方程式的意义，特别是其为何能用于定量计算。化学方程式表示化学反应，但能进行计算的关键在于它提供了定量关系。【解析】A.化学反应过程：化学方程式仅表示反应的整体变化（如反应物转化为生成物），并不描述详细过程（如反应步骤或机理）。计算依赖于物质的数量关系，而非过程细节，因此该选项不是进行计算的原因，故A选项不正确。B.反应物和生成物各是什么物质：化学方程式确实标明了反应物和生成物，这是计算的必要前提。但仅知道物质种类，无法确定具体比例（如质量或粒子个数），因此不足以进行计算。例如，知道氢气（）和氧气（）反应生成水（），但不知比例，无法计算所需质量，故B选项不正确。C.反应物和生成物之间的粒子个数比：化学方程式的系数表示反应中各物质的粒子（如分子或原子）个数比（如中，、、的粒子个数比为）。这是化学计算的基础，因为粒子个数比结合相对原子质量可推导出质量比。但直接进行计算（如质量计算）时，通常使用质量比而非粒子个数比，因此该选项不是最直接的原因，故C选项不正确。D.反应物和生成物之间的质量比：化学方程式通过系数和相对原子质量隐含了反应物与生成物之间的固定质量比（如中，、、的质量比为）。质量守恒定律（反应前后总质量不变）确保了该比例恒定，因此可直接用于质量计算（如求反应物或生成物的质量）。在初中化学中，定量计算主要基于质量比，故该选项是能进行计算的关键原因,故D选项正确。综上，本题正确答案为D。【点睛】化学方程式用化学式和系数表示化学反应，系数反映各物质的粒子个数比。相对原子质量（如为、为）是恒定值，结合粒子个数比可计算出质量比。质量守恒定律：反应前后物质总质量不变，因此化学方程式提供的质量比是固定的，可用于比例计算（如“十字交叉法”）。题型02化学方程式的书写1．化学方程式的书写原则（1）要以客观事实为基础，绝不能随意臆造事实上不存在的物质和化学反应，不能任意编造物质的化学式。（2）要遵守质量守恒定律，等号两边各原子的种类和数目必须相等。2．化学方程式的书写步骤（1）书写步骤：一写、二配、三注、四查。（2）符号的使用：生成物中的气体标“↑”（气体符号），溶液中的反应生成物中的沉淀标“↓”（沉淀符号）。若反应物和生成物中都有气体，气体生成物不标注“↑”，溶液中的反应，若反应物和生成物中都有不溶性固体，固体生成物不标注“↓”。【典例2】下列化学方程式书写正确的是A．3Fe+2O2Fe2O3 B．Cu+O2CuO2C．2H2O2H2↑+O2↑ D．2H2O2=2H2O+O2↑【答案】C【解析】A、铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，化学方程式为，书写错误，不符合题意；B、铜与氧气在加热条件下反应生成氧化铜，化学方程式为，书写错误，不符合题意；C、水在通电条件下分解生成氢气和氧气，化学方程式为，书写正确，符合题意；D、过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，化学方程式为，书写错误，不符合题意。故选：C。【变式2-1】下列反应的化学方程式书写正确的是A．2H2O2H2+O2 B．CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2OC．P+O2P2O5 D．4Fe+3O22Fe2O3【答案】B【解析】A、化学方程式的书写是否正确，包括反应事实、配平、状态符号和条件等，该化学反应方程式表示水在通电条件下生成氧气和氢气，反应事实正确，但生成物氢气和氧气均为气体，而反应物水为液体，生成物中的气体应标注“↑”符号，此处未标注气体符号，书写不完整，正确化学方程式为：,此选项错误；B、该化学反应方程式表示碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，反应事实正确，反应前后各原子的数目相等，已配平，状态符号正确，二氧化碳为气体，标注“↑”，水为液体，不标注符号，反应在常温下进行，无需写条件，使用“=”合理，此选项正确；C、该化学反应方程式表示磷的燃烧，磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷，符合反应事实，但未配平，正确化学方程式为,此选项错误；D、该化学反应方程式表示铁的燃烧，铁在氧气中燃烧的产物是四氧化三铁，而不是氧化铁，虽然原子配平，但反应事实错误，正确化学方程式为：，此选项错误。故选B。【变式2-2】关于氧气性质的实验，下列现象与化学方程式均正确的是选项实验现象化学方程式A木炭在氧气中燃烧发出红光，生成黑色固体B铁丝在氧气中燃烧火星四射，生成黑色固体C镁带在空气中燃烧发出耀眼的白光，生成白色固体D红磷在空气中燃烧产生黄色火焰，生成黄烟A．A B．B C．C D．D【答案】B【解析】A、木炭在氧气中燃烧，发出白光，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，现象不正确；碳燃烧生成二氧化碳，方程式正确，该选项不符合题意。B、铁丝在氧气中，剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，现象正确；铁丝燃烧生成四氧化三铁，方程式正确，该选项符合题意。C、镁燃烧时发出耀眼的白光，生成白色固体，现象正确；镁燃烧生成氧化镁，氧化镁的化学式为MgO，正确的方程式为，该选项不符合题意。D、红磷燃烧，产生黄色火焰，产生大量白烟，现象不正确；红磷燃烧生成五氧化二磷，正确的方程式为，该选项不符合题意。故选B。【变式2-3】请按要求写出下列反应的化学方程式。(1)甲和乙反应生成丙和丁的微观示意图如图1所示，请写出该反应的化学方程式：。(2)以甲烷为原料制备氢气的微观示意图如图2所示，该反应的化学方程式为。(3)过氧化钙与水反应生成氢氧化钙，放出能使带火星的木条复燃的气体，该反应的化学方程式为。【答案】(1)(2)(3)【解析】（1）根据图1微观示意图可知，反应物为和，生成物为NO和，因此该化学方程式为。（2）据图2微观示意图可知，反应物为和，生成物为和，因此该化学方程式为。（3）和反应生成氢氧化钙（）和能使带火星的木条复燃的气体（即氧气），该反应化学方程式为。题型03化学方程式的配平1.配平的原则：在化学式前面加上适当的系数来保证方程式两边原子种类和数目相等。2.化学方程式配平的常用方法：（1）最小公倍数法（2）奇数配偶法（3）观察法（4）暂定分数分配法【典例3】用观察法配平下面式子。(1)铁丝在氧气中燃烧：Fe+O2Fe3O4(2)过氧化氢在二氧化锰催化的条件下分解：H2O2H2O+O2↑【答案】(1)321(2)221【解析】（1）设Fe3O4的系数为1，则反应后有3个铁原子、4个氧原子，根据反应前后原子种类和个数不变，则Fe前的系数为3、O2前的系数为4÷2=2，此时方程式已配平，则配平后的方程式为。（2）一个过氧化氢分子中有2个氢原子和2个氧原子，一个水分子中有2个氢原子和1个氧原子，一个氧分子中含有2个氧原子，则可先将水的系数设为2，根据氢原子守恒，则过氧化氢前的系数为2，再根据氧原子守恒，则氧气前的系数为1，此时方程式已配平，配平的方程式为。【变式3-1】化学方程式是重要的化学用语，是学好化学必备的语言工具。丁烷是市售打火机的燃料，丁烷燃烧的化学方程式：aC4H10+bO2cH2O+dCO2配平后a、b、c、d之和为A．32 B．33 C．34 D．35【答案】B【解析】设a为1，则反应前碳、氢原子个数分别为4、10，根据反应前后原子的种类和个数不变，则c为10÷2=5、d为4，此时反应后氧原子个数为5+4×2=13，则b为，则需将数值统一扩大2倍，则a、b、c、d的数字分别为2、13、10、8，则a、b、c、d之和为2+13+10+8=33，故选B。【变式3-2】化学方程式可以描述化学反应中的物质转化关系，帮助我们认识化学反应的定量关系，对生产、生活和科学研究具有重要意义。按要求回答下列问题。(1)配平下列化学方程式(反应条件省略)。①Fe(OH)3+HCl=FeCl3+H2O②C2H4+O2=CO2+H2O③NH3+Cl2=N2+HCl(2)“84”消毒液于1984年研制成功，故此得名。制取其主要成分次氯酸钠(NaClO)的反应为，则物质X的化学式是。【答案】(1)131313222316(2)NaOH【解析】（1）①根据质量守恒定律，化学反应前后原子种类及数目不变，设氢氧化铁的化学计量数为1，根据氧原子守恒，H2O的化学计量数为3，根据铁原子守恒，则FeCl3的化学计量数为1，根据氯原子和氢原子守恒，则HCl的化学计量数为3，配平后的化学方程式为：；②根据质量守恒定律，化学反应前后原子种类及数目不变，设C2H4的化学计量数为1，根据碳原子守恒，二氧化碳的化学计量数为2，根据氢原子守恒，水的化学计量数为2，根据氧原子守恒，O2的化学计量数为3，配平后的化学方程式为：；③根据质量守恒定律，化学反应前后原子种类及数目不变，设氯气的化学计量数为1，根据氯原子守恒，则HCl的化学计量数为2；根据氢原子守恒，则氨气的化学计量数为；根据氮原子守恒，则氮气的化学计量数为，因为存在分数，所以化学计量数同时扩大3倍，则配平后的化学方程式为：；（2）根据质量守恒定律，化学反应前后原子种类及数目不变，反应前有2个Cl原子，反应后有2个Cl原子、2个Na原子，2个O原子，2个H原子，故2X为2个Na原子，2个O原子，2个H原子，X的化学式为NaOH。【变式3-3】科学工作者研发了一种SUNCAT系统，借助该系统利用如图所示的原理可持续合成氨。下列说法正确的是A．步骤①发生化合反应 B．步骤②参加反应的Li3N和H2O的质量比为1：3C．总反应的化学方程式是N2+H2O=NH3+O2 D．理论上反应过程中需要不断补充金属Li【答案】A【解析】A、步骤①是锂（Li）和氮气（N2​）在高温下反应生成氮化锂（Li3​N），反应的化学方程式为，该反应符合“多变一”的化合反应特征，属于化合反应，该选项说法正确；B、步骤②是Li3N和H2O反应生成LiOH和NH3​，反应的化学方程式为，参加反应的Li3N和H2O的质量比为，该选项说法错误；C、根据图像，总反应是氮气和水在一定条件下生成氨气和氧气，化学方程式为，该选项说法错误；D、金属Li在反应过程中，先参与反应，后续又能生成，总反应方程式为，可知理论上不需要不断补充金属Li，该选项说法错误。故选A。题型04根据化学方程式推测化学式依据质量守恒定律可知，化学反应前后原子种类及数目不变，即等号两边各原子种类和数目不变，从而推导出未知物质的化学式。【典例4】洁厕灵（有效成分为HCl）不能与“84”消毒液（有效成分为NaClO）混用，因为二者混合会产生有毒气体，其原理为，则的化学式为A． B．CO C．HClO D．【答案】A【解析】根据质量守恒定律的微观本质，化学反应前后，原子的种类和数目不变，反应前有2H、3Cl、1Na、1O，反应后除X外有1Na、1Cl、2H、1O，可知X中有两个氯原子，X为气体，则X为Cl2，故选A。【变式4-1】《天工开物》中记载了我国古代利用炉甘石冶炼金属锌的工艺，其反应原理为：ZnCO3+2CX+3CO↑。下列有关说法不正确的是A．X的化学式为Zn B．反应后碳元素质量减少C．ZnCO3中锌元素的化合价为+2价 D．CO属于氧化物【答案】B【解析】A、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Zn、C、O的个数分别是1、3、3，生成物中含Zn、C、O的个数分别是0、3、3，故生成物中还应含1个Zn，故X的化学式为：Zn，不符合题意；B、根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类和质量不变，则反应后碳元素的质量不变，符合题意；C、碳酸锌中碳酸根离子显-2价，设锌元素的化合价为x，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得：，x=+2，不符合题意；D、CO是由C、O元素组成的化合物，属于氧化物，不符合题意。故选B。【变式4-2】固定和利用二氧化碳能有效减少空气中的温室气体。工业上利用二氧化碳和氨气反应生产尿素，化学方程式为，下列说法不正确的是A．该反应中有两种氧化物B．中C和N元素质量比为C．X的化学式是D．参加反应的和的质量比【答案】D【解析】A、氧化物是由两种元素组成，其中一种为氧元素的化合物。反应中CO2由C和O组成，H2O由H和O组成，是氧化物；和不是氧化物。因此，共有两种氧化物，A正确。B、尿素中C与N质量比=12:（14×2）=3:7。B正确。C、根据原子守恒确定X，反应前原子种类和个数为C=1、O=2、N=2、H=6；反应后尿素含C=1、O=1、N=2、H=4，因此X需提供O=1、H=2，即X为。C正确。D、根据化学方程式，参加反应与的质量比应为。D错误。故选D。【变式4-3】为了保扩环境，我国的城市燃气和集中供暖已广泛使用较为清洁的天然气。天然气的主要成分X(X只含两种元素)在空气中完全燃烧，反应的化学方程式为：。下列说法不正确的是A．B．反应中氧气和二氧化碳的质量比为2：1C．该反应前后，原子的种类和数目都不变D．X的化学式为【答案】B【解析】A、根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，生成物中含C、H、O，反应物氧气由氧元素组成，则反应物中还应含C、H元素，X只含两种元素，则X由C、H元素组成，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O，生成物中也应含4个O，故a=2，不符合题意；B、反应中氧气和二氧化碳的质量比为：，符合题意；C、根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变，不符合题意；D、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C、H、O的个数分别是0、0、4，生成物中含C、H、O的个数分别是1、4、4，故反应物中还应含1个C、4个H，故X的化学式为：CH4，不符合题意。故选B。题型05根据化学方程式计算质量比化学方程式中各反应物、生成物之间的质量比，始终是一个定值。各物质间的质量比实际上是各物质的相对分子质量（或相对原子质量）与其化学式前化学计量数的乘积之比，切勿漏乘化学计量数。【典例5】清华大学研究人员成功研制出一种纳米纤维催化剂，可将二氧化碳转化成液体燃料甲醇，其微观示意图如下(图中的微粒恰好完全反应)。下列说法正确的是A．丁的化学式为 B．参加反应的甲与乙的质量比为3：1C．反应前后各元素的化合价均没有变化 D．该反应前后原子个数不变【答案】D【解析】A、根据质量守恒定律，化学反应前后原子种类及数目不变，由微观示意图可知，反应前有6个氢原子、2个氧原子和1个碳原子，反应后有4个氢原子、1个碳原子和1个氧原子，缺少2个氢原子和1个氧原子，一个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成，故丁的化学式为，说法错误，不符合题意；B、由微观示意图可知，甲为氢气、乙为二氧化碳，该反应的化学方程式为，则参加反应的甲与乙的质量比为，说法错误，不符合题意；C、该反应的化学方程式为，反应前氢气中氢元素的化合价为0价、二氧化碳中碳元素的化合价为+4价，反应后甲醇中碳元素的化合价为-2价，甲醇、水中氢元素的化合价均为+1价，故反应前后碳、氢元素的化合价发生了变化，说法错误，不符合题意；D、根据质量守恒定律，化学反应前后原子数目不变，故该反应前后原子个数不变，说法正确，符合题意。故选：D。【变式5-1】小明同学从中获得以下信息：①该反应的反应物是碳和氧气；②反应发生条件是点燃；③反应前后元素种类和原子个数不变；④反应前后分子种类保持不变；⑤参加反应的碳和氧气的质量比为3∶4。其中正确的信息是A．①②④⑤ B．①②③ C．④⑤ D．①②③⑤【答案】B【分析】本题主要考查反应物和生成物的种类；反应的条件；反应物和生成物的微观粒子个数比；反应物和生成物的质量比等。【解析】由化学方程式可知，反应物是碳和氧气，反应条件是点燃，故①②均正确；根据质量守恒定律，反应前后元素的种类和原子的个数不变，故③正确；由化学方程式可知反应前的微粒是碳原子和氧分子，反应后的微粒是二氧化碳分子，分子的种类发生了改变，故④错误；根据化学方程式可知，参加反应的碳和氧气的质量比为，故⑤错误；综合以上说法正确的有①②③。故选B。【点睛】从化学方程式获得的信息主要有：反应物、生成物、反应条件、各物质间量的关系，据此结合题意进行分析判断。【变式5-2】相同质量的碳燃烧分别生成和，消耗氧气的质量比是A． B． C． D．【答案】B【解析】碳燃烧的化学方程式：碳完全燃烧生成二氧化碳：，碳不完全燃烧生成一氧化碳：。设碳的质量为克。在化学方程式中，克碳反应消耗的质量为;在化学方程式中，克碳反应消耗的质量为。所以消耗氧气质量比=。因此，相同质量的碳燃烧分别生成和，消耗氧气的质量比是。故选B。【变式5-3】在反应中，30gA与15gB恰好完全反应生成10gC。那么要得到7gD，参加反应的A的质量应为A．20g B．6g C．12g D．18g【答案】B【解析】1.计算30gA与15gB恰好完全反应生成D的质量：根据质量守恒定律列出等式：m(A)+m(B)=m(C)+m(D)代入数据得出m(D)=30g+15g−10g=35g。2.确定A与D的质量比，计算生成7gD所需A的质量：设生成7gD所需A的质量为。根据“化学反应中各物质质量比固定”的规律，列比例式：解得g。因此，参加反应的A的质量为6g。故选B。题型06不含杂质的化学方程式计算有关纯净物的化学方程式的计算。化学方程式所表示的反应物和生成物都是纯净物的质量关系，可直接将已知纯净物的质量代入计算。【典例6】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成尿素是固定和利用二氧化碳的成功范例，反应原理为CO2＋2NH3CO(NH2)2＋X。(1)X的化学式为。(2)按上述方法生产120万吨尿素，最多可固定二氧化碳多少万吨？(写出计算过程)【答案】(1)H2O(2)解：设最多可固定二氧化碳的质量为xx=88万吨答：按上述方法生产120万吨尿素，最多可固定二氧化碳的质量为88万吨。【解析】（1）反应前有一个C、2O、2N、6H，反应后（X除外）有C、O、2N、4H，根据化学反应前后各种原子个数相等，则生成物中还应含1个O、2个H，则X的化学式为H2O。（2）见答案。【变式6-1】有反应“”，已知A与D的相对分子质量分别是16和18。若1.6gA与6.4gB恰好反应，生成C的质量是A．6.2g B．4.4g C．10.8g D．2.6g【答案】B【解析】已知A与D的相对分子质量分别是16和18，设生成D的质量为x，则x=3.6g根据质量守恒定律，化学反应前后物质总质量不变，则生成C的质量是故选B。【变式6-2】2025年体育中考已结束，男生、女生分别需要进行1000m和800m的长跑。学生在长跑前补充葡萄糖口服液以获得能量。某葡萄糖注射液的标签如图所示：葡萄糖注射液()[成分]葡萄糖、水[规格]500mL

质量分数5%[性状]液体、甜味[贮藏]密闭保存(1)求葡萄糖中碳、氢、氧元素的质量比：(最简整数比)。(2)已知葡萄糖在人体中氧化的化学方程式是：，求：9g葡萄糖完全氧化需要氧气的质量。【答案】(1)6:1:8(2)9.6g【解析】（1）葡萄糖（C6H12O6）中碳、氢、氧元素的质量比为（12×6）:（1×12）:（16×6）=6:1:8。（2）解：设葡萄糖完全氧化需要氧气的质量为x。

解得：x=9.6g即葡萄糖完全氧化需要氧气的质量为9.6g。【变式6-3】实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，实验过程和数据如图所示。回答下列问题。(1)该实验中二氧化锰的作用是。(2)计算参加反应的过氧化氢的质量。【答案】(1)催化作用(2)解：反应生成氧气的质量为。设参加反应的过氧化氢的质量为x。，答：参加反应的过氧化氢的质量为。【解析】（1）本实验中，二氧化锰为催化剂，作用是：催化作用。（2）见答案。题型07含杂质的化学方程式计算对于含杂质的不纯物质，需将不纯物质的质量换算成纯净物的质量，才能代入化学方程式按质量比进行计算。常用的计算公式如下：①不纯物质的化学方程式的计算（杂质不参加反应）a．纯净物的质量=混合物的质量×纯度【典例7】用石灰石和砂岩黏土高温煅烧得到一种新型水泥熟料，主要反应原理为：。根据化学方程式计算：用含80%的石灰石100t生产新型水泥熟料，理论上会排放多少吨。【答案】解：设理论上会排放质量为x答：用含80%的石灰石100t生产新型水泥熟料，理论上会排放35.2t。【解析】见答案。【变式7-1】取20g碳酸钙固体高温煅烧一段时间，冷却后测得剩余固体中钙元素的质量分数为50%。已知此过程中发生反应的化学方程式为，下列有关说法正确的是A．剩余固体的质量为10gB．反应生成二氧化碳的质量为16gC．未分解的碳酸钙的质量约为10.9gD．剩余固体可能为纯净物【答案】C【分析】20g碳酸钙中钙元素的质量为20g××100%=8g，反应前后固体中钙元素的质量不变，剩余固体的质量为8g÷50%=16g，因此反应生成的二氧化碳的质量为20g-16g=4g；设参与反应的碳酸钙的质量为x，反应生成的氧化钙的质量为y，

x9.1g，

y7.1g。【解析】A、由分析可知，剩余固体的质量为16g，故说法错误；B、由分析可知，反应生成二氧化碳的质量为4g，故说法错误；C、由分析可知，未分解的碳酸钙的质量约为20g-9.1g=10.9g，故说法正确；D、由分析可知，剩余固体为碳酸钙和氧化钙的混合物，故说法错误。故选C。【变式7-2】某纯碱样品中含有少量氯化钠。为测定样品中碳酸钠的质量分数，现称取该样品20g，加入到盛有50g稀盐酸的烧杯中，恰好完全反应，发生的反应为Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑，最后称得烧杯中溶液的质量为65.6g。计算：(1)生成二氧化碳气体的质量。(2)纯碱样品中碳酸钠的质量分数。【答案】(1)4.4g(2)设纯碱样品中碳酸钠的质量为x。纯碱样品中碳酸钠的质量分数为：答：纯碱样品中碳酸钠的质量分数为53%。【解析】（1）根据质量守恒定律，化学反应前后，物质的总质量不变，则生成二氧化碳气体的质量为20g+50g-65.6g=4.4g；（2）见答案。【变式7-3】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+SiO2SiC+2X。(1)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，请计算石英砂中SiO2的质量分数。【答案】(1)CO(2)设12.5kg石英砂中含SiO2的质量为x。12.5kg石英砂中SiO2的质量分数=答：12.5kg石英砂中SiO2的质量分数为96%。【解析】（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。题型08坐标曲线型化学方程式的计算1.含图像的化学方程式计算时，先分析坐标图中横、纵轴表示的意义，再结合题中所涉及的化学反应分析图像的起点、拐点和终点的含义。2．找已知量的方法一般有三种：（1）拐点对应的横坐标。（2）拐点对应的纵坐标（多为生成的气体或沉淀的质量，可直接代入）。（3）起点和拐点对应的横、纵坐标差。3.解题步骤步骤一：认真审题，分析发生的反应及涉及的物理量。

步骤二：分析坐标曲线，运用质量守恒定律来正确的分析处理图中的数据，找出关键物质的量，一般为生成气体或沉淀的质量。

步骤三：代入化学方程式进行计算。【典例8】实验室用68g过氧化氢溶液和2g二氧化锰制取氧气，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g。(2)求该过氧化氢溶液中过氧化氢的质量。‍【答案】(1)1.6(2)3.4g解：设过氧化氢溶液中过氧化氢的质量为x，答：过氧化氢溶液中过氧化氢的质量为3.4g。【解析】（1）根据质量守恒定律，生成的氧气的质量为70g-68.4g=1.6g，故填：1.6；（2）见答案。【变式8-1】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；②碳酸钙在高温条件下分解，反应的化学方程式为。(1)图中(填“ab”“bc”“cd”或“de”)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。【答案】(1)cd(2)解：氢氧化镁受热分解时固体减少的质量为生成水的质量，由图示可知生成水的质量为，设水垢样品中氢氧化镁的质量为x

则水垢样品中碳酸钙的质量分数为答：水垢样品中碳酸钙的质量分数约为73.4%。(3)解：碳酸钙高温分解时固体减少的质量为生成二氧化碳的质量，且由（2）可知参加反应的碳酸钙的质量为，设高温分解样品生成二氧化碳的质量为y

则图中m的数值为答：图中m的数值为6.48。【解析】（1）根据题意，氢氧化镁在加热条件下分解，而碳酸钙在高温条件下分解，因此对水垢样品加热时，氢氧化镁先分解，碳酸钙后分解，从而可判断ab段表示氢氧化镁在加热条件下分解，而cd段表示碳酸钙在高温条件下分解；故填cd；（2）根据氢氧化镁受热分解时固体减少的质量为生成水的质量，由图示可知生成水的质量为，根据水的质量计算。见答案；（3）碳酸钙高温分解时固体减少的质量为生成二氧化碳的质量，且由（2）可知参加反应的碳酸钙的质量为，根据碳酸钙的质量计算。见答案；【变式8-2】石膏的主要成分是CaSO4·2H2O（相对分子质量为172），可用于水泥缓凝剂、建筑制品、模型制作、医用食品添加剂等，受热会发生分解。现加热42.8g石膏样品，固体质量随温度的变化如下图（杂质不参与反应且不含钙元素）。回答下列问题：(1)石膏开始分解时的温度为℃。(2)42.8g该石膏样品中含有结晶水g．(3)根据反应，计算42.8g该石膏样品中含有CaSO4·2H2O的质量。（写出计算过程）(4)1350～1500℃时，CaSO4继续分解生成氧化钙、二氧化硫和一种气体单质，该气体单质是。最终剩余的19.6g固体中含有CaO的质量为g．【答案】(1)70(2)7.2(3)设CaSO4·2H2O的质量为x，则解得x=34.4g则42.8g该石膏样品中含有CaSO4·2H2O的质量为34.4g。(4)氧气/O211.2【解析】（1）由图可知，70℃时固体质量开始减少，说明此时石膏开始分解。（2）由图可知，42.8g该石膏样品中含有结晶水的质量为42.8g-35.6g=7.2g。（3）见答案。（4）反应前后元素的种类不变，硫酸钙中含有钙、硫、氧三种元素，则生成的气体单质为氧气；根据前面计算可知，石膏样品中的杂质质量为：42.8g-34.4g=8.4g，1350∼1500℃时，CaSO4继续分解生成的固体只有CaO，则最终剩余的19.6g固体中含有CaO的质量为：19.6g-8.4g=11.2g。【变式8-3】老师和同学们在开展“基于特定需求设计和制作简易供氧器”的跨学科实践活动中设计和制作了简易供氧器（如图1）。为了解决鱼塘中氧气不足的问题，养鱼师傅向鱼塘中撒一种淡黄色的固体，同学们查阅资料发现过氧化钙（CaO2）、过氧化钠（Na2O2）固体都是淡黄色，均能与水反应放出氧气，12gNa2O2固体样品和12gCaO2固体样品与水作用生成氧气（假设样品中其他成分与水不反应）的质量与时间的关系如图2所示。请根据上述信息回答下列问题：(1)图1加湿过滤仓中水的作用是。(2)由图2可知，若使鱼塘在较长时间内持续产生氧气，应选的试剂为。(3)由图2可知，12gCaO2固体样品与水作用生成氧气的质量为g。(4)请计算该样品中CaO2的质量分数。（写出计算过程，结果保留至0.01%。已知：2CaO2+2H2O=2Ca(OH)2+O2↑）【答案】(1)湿润氧气，且可通过产生气泡的速率观测生成氧气的速率(2)过氧化钙/CaO2(3)2.22(4)解：设该样品中CaO2的质量分数为x

x=83.25%答：该样品中CaO2的质量分数为83.25%。【解析】（1）图1加湿过滤仓中水的作用是：湿润氧气，且可通过产生气泡的速率观测生成氧气的速率；（2）由图2可知，若使鱼塘在较长时间内持续产生氧气，应选的试剂为过氧化钙，因为相同质量的两种样品，过氧化钙产生氧气的持续时间长，且生成的氧气多；（3）由图可知，12gCaO2固体样品与水作用生成氧气的质量为2.22g；（4）见答案。题型09表格型化学方程式的计算表格数据分析型的化学方程式计算题的特点是以表格的形式给出有关量之间的关系，根据表格中的数据进行分析、处理，最终解答有关问题。步骤一：认真审题，分析发生的反应及涉及的物理量。

步骤二：分析表格数据，运用质量守恒定律来正确的分析处理表中的数据，来找准各物理量之间的关系，如典例1中，反应前物质总质量减去反应后剩余物质总质量之差，就是生成气体的质量。

步骤三：代入化学方程式进行计算。【典例9】某校兴趣小组在实验室做制取氧气的实验中，他们取氯酸钾和二氧化锰的混合物6.0g，放入大试管中进行加热，并在不同时刻测定试管内剩余固体的质量如下表：反应时间/min1.01.52.02.53.03.5剩余固体质量/g5.14.54.24.084.084.08请认真分析表中数据，完成下列问题：(1)反应结束后生成氧气的质量为克。(2)原混合物中二氧化锰的质量为克。(3)原混合物中氯酸钾的质量分数是多少？【答案】(1)1.92(2)1.1(3)解：设原混合物中氯酸钾的质量分数是x答：原混合物中氯酸钾的质量分数是81.7%。【解析】（1）氯酸钾在二氧化锰催化作用、加热条件下分解生成氯化钾、氧气，化学方程式为，随着反应的进行，产生氧气的质量不断增大，剩余固体的质量不断减小。根据表格信息，最终剩余固体的质量为4.08g，则反应结束后生成氧气的质量为。（2）设原混合物中氯酸钾的质量是y，则y=4.9g则原混合物中二氧化锰的质量为（3）根据氧气的质量计算，见答案。【变式9-1】实验室中有一包氯化铜和氯化钾固体的混合物，化学兴趣小组的同学欲测定其中氯化铜的含量，进行如下实验：取固体混合物50g于烧杯中，加入适量蒸馏水使其完全溶解。将100g一定溶质质量分数的NaOH溶液平均分成5等份，依次加入到上述溶液中。生成沉淀的质量与NaOH溶液的质量关系如下表格：实验次数①②③④⑤NaOH溶液的质量/g2020202020产生沉淀的质量/g2.454.9m9.89.8请回答下列问题：(1)表中m的值是。（写出计算过程）(2)该固体混合物中氯化铜的质量分数。（写出计算过程）【答案】(1)7.35(2)解：根据表格中数据可知，80g氢氧化钠溶液和氯化铜溶液反应，能生成9.8g沉淀，设参加反应的氯化铜的质量为x。，x=13.5g该固体混合物中氯化铜的质量分数为是答：该固体混合物中氯化铜的质量分数为27%。‍【解析】（1）根据表中数据可知，20gNaOH溶液与足量的氯化铜溶液反应可生成2.45g沉淀，第④次加入20gNaOH溶液时，一共生成9.8g沉淀，所以表中m=2.45+4.9=7.35。（2）见答案【变式9-2】某校初三学生从建筑工地带回几小块石灰石样品。为测定样品中碳酸钙的含量，甲、乙、丙、丁四位同学用相同浓度的稀盐酸分别与15.0g石灰石样品充分反应来进行实验测定，(样品中的杂质不溶于水，也不与盐酸反应)测得数据如下表，请回答：甲乙丙丁石灰石样品的质量(g)15.015.015.015.0加入盐酸的质量(g)20.040.060.070.0剩余固体的质量(g)11.07.03.03.0(1)同学的实验盐酸与石灰石样品恰好完全反应。(2)求该石灰石样品中碳酸钙的质量分数。(3)15g这样的石灰石最多可以生成二氧化碳的质量是。【答案】(1)丙(2)80%(3)解：15g这样的石灰石最多可以生成二氧化碳的质量为x。x=5.28g答：15g这样的石灰石最多可以生成二氧化碳的质量为5.28g。【分析】甲同学加入20.0g稀盐酸消耗碳酸钙的质量为；乙同学实验中加入40.0g稀盐酸消耗碳酸钙的质量为；丙同学实验中加入60.0g稀盐酸消耗碳酸钙的质量为；丁同学实验中加入70.0g稀盐酸消耗碳酸钙的质量为。【解析】（1）由分析可知，丙同学的实验盐酸与石灰石样品恰好完全反应；（2）由分析可知，加入60.0g稀盐酸完全反应后剩余固体的质量不再改变，则3.0g剩余固体为杂质，碳酸钙的质量分数为；（3）见答案。【变式9-3】实验室有一瓶含杂质的高锰酸钾，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/min剩余固体质量/g554.874.764.684.68(1)加热时，高锰酸钾（填“完全”或“未完全”）反应。(2)计算该试剂中高锰酸钾的质量分数。【答案】(1)未完全(2)解：高锰酸钾完全分解产生氧气的质量为5g-4.68g=0.32g设高锰酸钾质量为x高锰酸钾的质量分数为：答：该试剂中高锰酸钾的含量为63.2%。【解析】（1）根据表格数据，加热t4min时，剩余固体质量不再发生变化，说明此时高