1、第第五五单元单元 化学方程式化学方程式 课题课题 3 利用化学方程式的简单计算利用化学方程式的简单计算 一、一、利用化学方程式计算的依据利用化学方程式计算的依据 1理论依据是_。 2基本依据是利用化学方程式能反映物质间的_，且_呈正比例关系。 二、利用化学方程式计算的一般步骤二、利用化学方程式计算的一般步骤 1根据题意设未知量(用 x，y 等字母表示)。 2写出反应的_。 3写出相关物质的_与相对原子质量的乘积以及已知量、未知量。 4列出_，求未知数。 5简明写出答案。 加热分解 15.8 g 高锰酸钾，可以得到氧气的质量是多少？ 一、1质量守恒定律 2质量比 质量比 二、2化学方程式 3化学
2、计量数 4比例式 例：32 2 15832 15.8gx 一、一、根据化学方程式简单计算的常见类型根据化学方程式简单计算的常见类型 1纯净的反应物(或生成物)质量的计算。 2含杂质的反应物(或生成物)质量的计算。 (1)将含杂质的已知物质量换算为纯物质质量，其关系式为：纯度= 含杂质物质质量 纯物质质量 100%，纯物质质量= 含杂质物质质量 纯度； (2)将纯物质质量代入化学方程式进行计算； (3)将计算得到的纯物质质量换算成含杂质物质质量：含杂质物质质量= 纯度 纯物质质量 。 3气体参加反应或求气体体积的计算。 化学方程式表示的是各物质之间的质量关系，若有一定体积的气体参加反应，则先要将
3、气体的体积换算成 气体的质量；若要求出待求气体的体积数，则要先根据化学方程式求出气体的质量，再将其换算成体积。 气体的体积与气体的质量的换算关系为：气体的质量=气体的体积 气体的密度。 二、二、根据化学方程式计算的三个要领和三个关键根据化学方程式计算的三个要领和三个关键 三个要领：步骤要完整； 格式要规范； 得数要准确。 三个关键：准确书写化学式； 化学方程式要配平； 准确计算相对分子质量。 三、三、根据化学方程式计算的注意事项根据化学方程式计算的注意事项 1由于方程式只能反映物质间的质量比，因此代入方程式中的各个量必须是质量。来源:学科网 2由于方程式中各物质是纯净物，因此代入方程式中的量必
4、须是纯净物的质量。 3单位必须统一。 典例典例 已知： Si+2NaOH+H2ONa2SiO3+2H2， 向 100 g NaOH 溶液中加入足量 Si， 充分反应后生成 0 4 g H2。求： (1)参加反应的 Si 的质量。 (2)该 NaOH 溶液中氢氧化钠的质量是多少。 【解析】(1)设参加反应的 Si 的质量为 x，该 NaOH 溶液中氢氧化钠的质量为 y。 Si+2NaOH+H2ONa2SiO3+2H2 28 80 4 x y 0.4 g 80 0g 8 . 24 4xy x=2.8 g y=8 g 答：(1)参加反应的 Si 的质量为 2.8 g。(2)该 NaOH 溶液中氢氧化
5、钠的质量为 8 g。 【答案】(1)2.8 g (2)8 g 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 2镁在氧气中燃烧生成氧化物，这个反应中，镁、氧气、氧化镁的质量比是 A243256 B243240 C483280 D483264 3(2019贵港)在 2A+3BC+2D 反应中，36 g A 与 56 g B 恰好完全反应生成 28 g C 和一定量的 D，若 C 的化学式量为 14，则 C 和 D 的化学式量之比
6、为 A71 B78 C716 D732 4用 2 g 氢气和 18 g 氧气在点燃的条件下充分反应，可制得水的质量为 A20 g B18 g C16 g D9 g 5在反应 A+3B2C+2D 中，已知 A 和 B 的相对分子质量之比为 78，当 2.8 g A 与一定量 B 恰好完 余反应后，生成 3.6 g D，则生成 C 的质量为 A9.6 g B8.8 g C6.8 g D4.4 g 6在光照条件下，AgNO3可分解为 Ag、O2和某种氮的氧化物 X，取 34 g AgNO3固体充分光照，测得完全 反应后生成 Ag、O2、X 的质量分别为 21.6 g、m g、9.2 g。下列说法正确
7、的是 AAgNO3固体应密封保存在无色细口瓶中 Bm=3.3 C该反应方程式中 Ag 与 O2的化学计量数之比为 32 DX 的化学式为 NO2 7已知反应 2A+B3C+D，若 10 g A 和 4 g B 恰好完全反应生成 5 g D，则下列说法正确的是 AA 和 B 的相对分子质量比 54 BB 和 C 的相对分子质量比为 49 C5 g A 和 5 g B 充分反应后生成的 C 和 D 质量和是 10 g D该反应属于化合反应 8将 A 物质 25 g，B 物质 56 g 在一定条件下反应，反应后的物质中仍有 10 g A，且 B 完全反应，生成 C 的质量为 44 g。若 A、B、C
8、、D 的相对分子质量分别为 30、32、44、18，则该反应的化学方程式为 AA+2B2C+D B2A+2BC+D C2A+7B4C+6D DA+2BC+2D 9把干燥、纯净的氯酸钾和二氧化锰的混合物 31 g 装入大试管中，加热制取氧气。待反应完全后，将试管 冷却、称量，得到 21.4 g 固体物质，下列说法不正确的是 A生成氧气的质量为 9.6 g B原混合物中二氧化锰的质量为 8.7 g C生成氯化钾的质量为 14.9 g D原混合物中氯酸钾的质量为 24.5 g 10某学习小组在实验室中用加热 KClO3和 MnO2混合物的方法制取 O2，反应过程中固体质量变化如图所 示，请计算： (
9、1)制取 O2的质量是_g。 (2)原混合物中 KClO3的质量为_。 11 水钢采用烟气脱硫工艺，不仅能消除二氧化硫， 防止形成酸雨， 还能将其转化为硫酸钙等产品，实现“变 废为宝”。反应的化学方程式为：2CaCO3+O2+2SO22CaSO4+2CO2，现用 5t 含碳酸钙 80%的石灰 石吸收烟气中的二氧化硫。求： (l)石灰石中碳酸钙的质量是_。 (2)可吸收二氧化硫的质量是_(要求有计算步骤)。 12(2019贵阳)钛(Ti)被誉为 21 世纪的“明星金属”，我国深海探测器“蛟龙”号的耐压球壳由钛合金制造， 工业上生产钛的化学方程式为 4Na+TiCl4Ti+4NaCl， 现消耗 4
10、6 吨钠， 可生产钛的质量为多少？ 13 (2019 海南)科学家正致力于研究光催化分解水制氢气， 反应方程式为 2H2O2H2+O2， 用该方法制取 12 kg 氢气至少需要分解多少千克的水？ 14(2019山西)碱式碳酸铜是孔雀石的主要成分，俗称铜绿，化学式为 Cu2(OH)2CO3，受热可分解生成 CuO、水和二氧化碳。 (1)碱式碳酸铜的相对分子质量是_。 (2)铜绿分解生成 22 g 的二氧化碳的同时，生成 CuO 的质量是多少？ 15密闭容器中充满甲烷(CH4)和氧气的混合气体共 20.8 g，点燃使其充分反应，甲烷全部转化为 CO、CO2 和 H2O，其中 H2O 的质量为 10
11、.8 g，则参加反应的 O2质量为_g；生成物中 CO 和 CO 2的化 学计量数之比为_。 1 【答案】D 【解析】化学方程式有三个含义，分别是：表示反应物、生成物和反应条件；反应物和生成物的质量关 系，其中，根据化学方程式计算的理论依据是质量守恒定律，具体依据是化学反应中各物质的质量比等 于各物质的相对分子质量乘以该物质化学式前的化学计量数所得数值之比。故 A、B 错误，C 正确；化 学反应中反应物质量之比大多数不等于生成物质量之比，D 错误。故选 C。 2 【答案】 【解析】镁在氧气中燃烧的化学方程式为：2Mg+O22MgO，这个反应中镁、氧气、氧化镁的质量 比为：483280。故选 C
12、。 3 【答案】C 【解析】在 2A+3BC+2D 反应中，36 g A 与 56 g B 恰好完全反应生成 28 g C 和一定量的 D，根据质 量守恒定律可知，同时生成 D 的质量=36 g+56 g28 g=64 g；设 D 的化学式量为 x。 2A + 3BC + 2D 14 2x 28 g 64 g 1428g = 264gx x=32 则 C 和 D 的化学式量之比=1432=716。故选 C。 4 【答案】B 【解析】氢气在氧气中燃烧的化学方程式为 2H2+O22H2O，则参加反应的氢气、氧气与生成的水 的质量比为(2 2)32(18 2)=189。用 2 g 氢气和 18 g
13、氧气在点燃的条件下充分反应，消耗的氧气 的质量为 16 g，反应后氧气有剩余，则生成水的质量为 2 g+16 g=18 g。故选 B。 5 【答案】B 【解析】设与 2.8 gA 恰好反应的 B 的质量是 x，A 的相对分子质量为 7w，B 的相对分子质量为 8w。 A + 3B2C + 2D 7w 3 8w 2.8 g x 3 8 2.8g 7w x w x=9.6 g 根据质量守恒定律，生成 C 的质量为：2.8 g+9.6g3.6 g=8.8 g。故选 B。 6 【答案】D 【解析】A、由于在光照条件下，AgNO3可分解为 Ag、O2和某种氮的氧化物 X，所以 AgNO3固体应密 封保存
14、在棕色广口瓶中，故不符合题意；B、根据质量守恒定律，反应物总质量是 34 g，所以生成物的 总质量也应该是 34 g，所以 m=3421.69.2=3.2，故不符合题意；C、该反应方程式中 Ag 与 O2的化学 计量数之比为 21.6g 3.2g : 10832 =21，故不符合题意；D、根据质量守恒定律，34 g AgNO3中银元素的质量 为：21.6 g，氧元素的质量为： 48 34g100%=9.6g 170 ，而氧气的质量为 3.2 g，所以氮的氧化物中还 有氧元素 6.4 g，则氮的氧化物中有氮元素：9.2 g6.4 g=2.8 g，所以此氧化物中氮原子与氧原子的个数 比为 2.8g
15、 6.4g :=1:2 1416 ，X 的化学式为 NO2，故符合题意。故选 D。 【点睛】利用质量守恒定律，由反应物的总质量与生成物的总质量相等判断 B 选项；利用质量守恒定律， 在化学反应前后各元素的质量不变，可求出氮的氧化物的化学式，进而可配平出此反应的化学方程式， 最后找出对应的化学计量数，所以可解答出 C、D 选项。 7 【答案】A 【解析】已知反应 2A+B3C+D，若 10 g A 和 4 g B 恰好完全反应生成 5 g D，则由质量守恒定律， 同时生成 C 的质量为 10 g+4 g5 g9 g。A、设 A 和 B 的相对分子质量分别是 x、y，参加反应的 A 和 B 的质量
16、比为 10 g4 g52，则 2xy52，xy54，故选项正确；B、设 B 和 C 的相对分子 质量分别是 y、z，参加反应的 B 和 C 的质量比为 4 g9 g49，则 y3z49，xy4：3，故选 项错误；C、参加反应的 A 和 B 的质量比为 10 g4g52，5 g A 和 5 g B 充分反应后，B 有剩余，生 成的 C 和 D 质量和小于 10 g，故选项错误；D、该反应的生成物是两种，不符合“多变一”的形式，不符 合化合反应的特征，不属于化合反应，故选项错误。故选 A。 8 【答案】C 【解析】由质量守恒定律可知，反应前后物质的总质量不变。将 A 物质 25 g，B 物质 56
17、 g 在一定条件下 反应，反应后的物质中仍有 10 g A，则参加反应的 A 的质量为 15 g，且 B 完全反应，生成 C 的质量为 44 g。所以生成 D 的质量=(25 g+56 g)(10 g +44 g)=27 g，设反应方程式为 xA + yBmC + nD， A、 B、C、D 的相对分子质量分别为 30、32、44、18，所以有： xA + yBmC + nD 30 x 32y 44m 18n 15 g 56 g 44 g 27 g 30324418 15564427 xymn 化学计量数之比为最简整数比， 所以， y 的值最小为 7， 由此可推知， x=2， m=4， n=6，
18、 代入 xA + yBmC + nD，得 2A + 7B4C+6D，故选 C。 9 【答案】B 【解析】根据质量守恒定律可得，生成的氧气的质量为 31 g21.4 g=9.6 g，设氯酸钾的质量为 x，生成的 氯化钾的质量为 y。 2KClO32KCl+3O2 245 149 96 x y 9.6 g 9624 6g 5 9.x x=24.5 g 9614 6g 9 9.y y=14.9 g 则二氧化锰的质量为 31 g24.5 g=6.5 g 或者 21.4 g14.9 g=6.5 g。故选 B。 10 【答案】(1)19.2 (2)70.0% 【解析】(1)根据图示和质量守恒定律、化学方程
19、式可知，固体减少的质量=生成氧气的质量=60 g40.8 g=19.2 g。 (2)原混合物中 KClO3的质量为 x。 2KClO32KCl+3O2 245 96 x 19.2 g 96 1 245 9.2gx x=49 g 答：(1)制取 O2的质量是 19.2 g；(2)原混合物中 KClO3的质量为 49 g。 10 【答案】(1) (2)0.6 【解析】由图示和质量守恒定律可知，在催化剂的作用下，一氧化碳和一氧化氮反应生成了氮气和二氧 化碳，反应的化学方程式为 2NO+2CO2CO2+N2。 (1)由上述分析可知，应补充 1 个氮分子，图示为。 (2)设被转化的甲(NO)的质量为 x
20、。 2NO+2CO2CO2+N2 60 56 x 0.56 g 56 0g 60 .56x x=0.6 g。 11 【答案】(1)4 t (2)2.56 t 【解析】(1)石灰石中碳酸钙的质量为5t 80%=4t。 (2)设可吸收二氧化硫的质量为 x。 2CaCO3+O2+2SO22CaSO4+2CO2 200 128 4 t x 2004t = 128x x2.56 t 答：可吸收二氧化硫的质量是 2.56 t。 12 【答案】24 t 【解析】设生成的钛的质量为 x。 4Na+TiCl4Ti+4NaCl 92 48 46t x 9246t = 48x x24 t 答：现消耗 46 吨钠，可
21、生产钛的质量为 24 t。 13 【答案】108 kg 【解析】设制取 12 kg 氢气至少需要分解水的质量为 x。 2H2O2H2+O2 36 4 x 12 kg 364 = 12kgx x108 kg。 答：制取 12 kg 氢气至少需要分解 108 千克的水。 14 【答案】 【解析】(1)碱式碳酸铜的相对分子质量是 64 2+(16+1) 2+12+16 3222。 (2)设生成 CuO 的质量是 x。 Cu2(OH)2CO32CuO+H2O+CO2 160 44 x 22 g 16044 = 22gx x80 g 答：生成 CuO 的质量是 80 g。 15 【答案】16.0 21 【解析】根据氢元素守恒，可得甲烷的质量= 1 21 4 10.8g4.8g 1816 。由于反应生成一氧化碳，所以 氧气不充足，应该是氧气完全反应，所以氧气的质量=20.8 g4.8 g16.0 g；该反应的化学方程式可写 为 aCH4+bO2cCO+dCO2+eH2O，该反应方程式中 CH4与 O2的化学计量数之比为4.8g 16 16.0g 32 =35，则该反应的化学方程式为 3CH4+5O22CO+CO2+6H2O。生成物中 CO 和 CO2的化 学计量数之比为 21。
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