2024年新九年级化学上册暑假优学讲练（人教版2024）第15讲 利用化学方程式的简单计算（原卷版）

利用化学方程式的简单计算化学方程式计算的依据及步骤一设：设未知量二写：写出反应的化学方程式三找：物质的化学计量数与相对分子质量的积、已知量、未知量四列：列比例式求解五答：简明地写出答案【注意事项】（1）设未知量时一定要注意质量单位，已知量和未知量单位不一致的一定要进行单位换算，单位必须一致才能计算。（2）写出方程式要注意配平，而且要注意方程式的完整，反应条件、气体和沉淀的符号要注意标明。（3）相关物质的相对分子质量写在相应化学式的下面，一定要注意用相对分子质量乘以化学式前面的系数，已知量和未知量写在相应相对分子质量的下边。（4）计算结果的小数位保留按题中要求进行，若题中没有要求，一般保留一位小数。考点1：利用化学方程式计算（一般计算）【例1】（2024·北京东城·二模）工业上可利用“铝热反应”冶炼铬，反应的化学方程式为：2A1+Cr2O32Cr+Al2O3。若要制得10.4kg的Cr，计算参加反应的Al的质量(写出计算过程及结果)。【例2】（2024·湖北孝感·三模）漂白粉的主要成分为、，可由与石灰乳反应制得。某化学兴趣小组用足量浓盐酸与含的软锰矿（杂质既不参与反应，也不溶于水）制备。已知：软锰矿中含质量且完全反应，其反应方程式为。请回答：（1）中、、元素的质量比为。（2）求生成的质量（写出具体步骤）。【变式1】（2024·海南省直辖县级单位·二模）电解食盐水能够制得可用于环境消毒的次氯酸钠(NaClO)，反应的化学方程式为：NaCl+H2ONaClO+H2↑。若要制取149g次氯酸钠，理论上需要多少gNaCl？【变式2】（2024·北京顺义·二模）尿素是含氮量最高的氮肥。工业上制备尿素的原理是：，若生产120t尿素，计算理论上需要的质量。（写出计算过程及结果）。【变式3】（2024·海南儋州·二模）在符合食品安全标准的情况下，碳酸氢铵（）可以用作膨松剂。在加热的条件下，碳酸氢铵发生分解：。（1）中氨元素的化合价为。（2）者加热碳酸氢铵，产生氨气的质量最多是多少？【变式4】合成氨工业被认为是20世纪最伟大的化学发明，它使氮肥的大规模生产成为现实，这极大地提高了粮食产量，解决了数以亿计人口的吃饭问题。（1）合成氨的原理为，X的化学式是。（2）用合成氨，理论上能生成氨气的质量是多少?（写出计算过程）【变式5】化学学习小组在实验室里加热氯酸钾和二氧化锰混合物制取氧气，完全反应后剩余固体质量为。请回答下列问题：（1）该反应过程中，除了固体总质量减少外，减少的量还有_______（填字母序号）。A．二氧化锰的质量 B．氯化钾的质量 C．固体中钾元素的质量 D．固体中氧元素的质量（2）计算原混合物中氯酸钾的质量。（写出计算过程）考点2：利用化学方程式计算（含杂质计算）【例3】“化学氧自救器”是一种在缺氧环境中通过化学制氧剂临时供氧的装置，制氧剂主要成分为超氧化钾（KO2），产生氧气的原理为：。（1）X的化学式是。（2）要制得48g氧气，需要含KO280%的制氧剂的质量是多少？（写出计算过程）【例4】（2024·湖北孝感·三模）地铁已成为都市人出行首选的交通工具，某地地铁钢轨的制造需要大量赤铁矿石炼铁。其反应原理为：（1）二氧化碳()中碳、氧元素的质量比为。（2）假设杂质中不含铁元素，用含为80%的赤铁矿石200t，理论上可以炼出纯铁的质量是多少？(写出计算过程)【变式1】用煅烧石灰石的方法制取生石灰。现有100t石灰石(含杂质20%)，煅烧过程中石灰石会有10%的损耗，最终可以得到含杂质10%的生石灰的质量为A．80t B．72t C．40.32t D．44.8t【变式2】（2024·河南周口·三模）用足量的H₂还原某四氧化三铁和氧化铜的固体混合物，充分反应后称得固体的质量减少了2.4g，则原固体混合物的质量可能是A．4g B．6g C．8g D．10g【变式3】实验室有一瓶含杂质的高锰酸钾，某兴趣小组同学用该药品制取氧气。取10g该药品放入大试管中加热（杂质不参加反应），并在不同时刻测定试管内剩余固体物质的质量，实验数据记录如下表。化学方程式为。加热时间/s剩余固体质量/g10109.129.089.049.04请计算：（1）完全反应后生成氧气的质量为g。（2）求该药品中高锰酸钾的质量分数。【变式4】（2024·新疆乌鲁木齐·三模）某火力发电厂用石灰石为原料吸收燃煤废气中的二氧化硫，发生反应的化学方程式为2CaCO3+2SO2+O22CaSO4+2CO2。理论上用125t含碳酸钙80%的石灰石，可以吸收废气中二氧化硫的质量是多少？【变式5】实验室用40克含碳酸钙75%的石灰石样品与足量的稀盐酸混合制取二氧化碳（化学反应方程式为：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑）。求：（l）40克石灰石样品中含碳酸钙_____克；（2）充分反应后，理论上可制得二氧化碳多少克？_____（要求：结合化学方程式计算，并写出计算过程）考点3：利用化学方程式计算（图表计算）【例5】（23-24九年级上·江西南昌·阶段练习）实验室常用碳酸钙和稀盐酸制取二氧化碳。某学习小组对大理石组成展开探究。现取5g大理石样品于烧杯中，把60g稀盐酸分三次加入，反应完全后所得数据如表。（杂质不与稀盐酸反应）试验次数123加入稀盐酸质量/g202020反应后剩余物质质量/g23.8043.2463.24（1）取用一定量的稀盐酸需要用到的仪器是（任填一种）。（2）第次实验碳酸钙已经完全反应完，产生的气体质量为。（3）计算样品中碳酸钙的质量分数。（4）固体中的钙元素的质量随着反应的进行（选填“一直不变”“增大”“减小”）。【例6】钙及其化合物在生活生产中有广泛的应用。项目三：增氧剂中的钙（1）鱼类长途运输的增氧剂的主要成分为过氧化钙(CaO2)，CaO2中氧元素的化合价为，它与水缓慢反应的方程式为2CaO2+2H2O=2Ca(OH)2+O2↑。为测定所用过氧化钙的质量分数，称取2.0g样品加入足量的水中，生成224mL氧气(其密度为1.43g/L)，试计算所用样品中过氧化钙的质量分数(写出计算过程，精确到0.1%)。（2）2.16gCaO2•8H2O受热过程中质量随温度变化曲线如图，140℃完全脱水，试确定60℃时CaO2•xH2O中x=。【变式1】某学生在实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气。现取一定量的氯酸钾，加入少量二氧化锰，称得该固体混合物的质量为13.8g，记录产生氧气的质量与加热时间的关系如下图所示。求：（1）完全反应后制得氧气的质量是______g。（2）计算该固体混合物中二氧化锰的质量。【温馨提示：】【变式2】（2024·山西大同·三模）实验课上，小组同学取一定质量的某氯酸钾样品（杂质不参加反应）与2g二氧化锰混合制取氧气，并将反应过程中固体质量与时间的变化关系绘制成图像。请你结合图像信息，回答下列问题。（1）观点分享：0∼t₁时段内曲线不变的原因是。（2）展示交流：样品中氯酸钾的质量分数是多少？（写出解题过程）【变式3】实验室用氯酸钾和二氧化锰的固体混合物粉末共33.2g加热制取氧气，记录产生氧气的质量与加热时间的关系如图所示请回答下列问题：（1）to→t1时段氧气质量为0，其原因是______；t3→t4时段内剩余固体物质的质量为______g。（2）请根据图中数据计算原混合物中氯酸钾的质量。【变式4】为测定某过氧化钠样品的纯度，将2g该样品与足量水发生如下反应（杂质不参与反应）：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑生成气体质量与时间的关系如图所示。回答问题：（1）生成氧气的质量是____g。（2）列式计算该样品中过氧化钠的质量分数____。【变式5】疫情期间学校医生用双氧水来消毒，为了测定该双氧水的纯度（混合物中纯物质的质量与总物质质量的百分比），兴趣小组的同学称取40g溶液样品于烧杯中，加入2g二氧化锰，用天平称出适时质量，并记录如下表：时间t1t2t3t4t5烧杯中物质的质量/g41.441.040.640.440.4（1）过氧化氢中氢元素的百分含量为______，该过程中最多得到氧气为______g。（2）根据方程式计算该消毒水中过氧化氢的纯度是多少？（3）请在如图中画出生成的氧气质量m随时间t变化的曲线。考点4：利用化学方程式计算（综合类）【例7】（23-24九年级上·广东肇庆·期末）化学兴趣小组在实验室利用氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气，甲同学进行了如图所示的实验。根据以下信息回答下列问题：（1）写出实验中氯酸钾发生反应的方程式。（2）图示中“19.9g固体混合物”含有的物质是。(写化学式)（3）根据已知条件列式求解甲同学第一次实验时生成氯化钾的质量？（4）如果加热到60秒时不再产生气体，请在如图画出0-60秒MnO2质量随时间变化的关系。【例8】（23-24九年级上·湖南长沙·期末）“探索宇宙奥秘，开启航天梦想”。为了实现航天员在轨长期驻留，保证空间站内水资源的循环利用，中国研制出了“超级净水器”。其工作原理如下图，请回答以下问题：（1）水电解系统中发生反应的化学方程式；（2）在水净化系统发生了类似过滤的操作，若在实验室进行过滤操作，所要用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和（填仪器名称）；（3）空间站用电解水的方法来提供氧气，若提供32kg的氧气，需要水的质量为kg。【变式1】（2024·吉林长春·三模）中国计划在2060年实现“碳中和”，彰显了大国担当。以和为原料合成是综合利用二氧化碳、实现“碳中和”的研究热点，相关反应的微观示意图如下所示。回答下列问题。（1）该反应中反应物和生成物共涉及种氧化物；（2）该反应的化学方程式是；（3）在空气中充分燃烧生成和，燃烧最多生成的质量是t。【变式2】工业制得的纯碱通常含有杂质(假设杂质都易溶且不参加反应)，某兴趣小组的同学为测定某纯碱样品中碳酸钠的质量分数，设计了如图方案并进行实验。计算：（1）完全反应后生成碳酸钙的质量为g。（2）样品中碳酸钠的质量分数(写出计算过程，计算结果精确至0.1%)。【变式3】食醋中醋酸（化学式为CH3COOH）的质量分数，按国家标准应≥3.50%（即每100g食醋中含有的醋酸不少于3.5g），某兴趣小组为测定某品牌食醋的醋酸含量，进行如图所示的实验。（反应方程式Na2CO3+2CH3COOH=2CH3COONa+CO2↑+H2O，其他物质不参与反应）（1）醋酸中碳元素和氧元素的质量比为。（2）反应后生成CO2的质量为g。（3）求100g该市售食醋中的醋酸质量，并说明该食醋是否符合国家标准。【变式4】（2024·福建厦门·三模）为了探秘葡萄酒中的添加剂，学习小组查得如下资料：【资料一】葡萄酒生产商经常使用酒石酸、酶或者其他的物质来提高葡萄酒的感官质量（味道、气味等）、稳定性、澄清度、颜色以及陈年潜力等品质。同时还使用亚硫酸盐作为防腐剂。【资料二】亚硫酸盐在酸性条件会生成SO2，SO2可用H2O2溶液完全吸收，反应的化学方程式为。【资料三】国家标准规定：葡萄酒中SO2最大使用量为0.25g/L。（1）学习小组取0.4L葡萄酒，加热使SO2全部逸出，用H2O2溶液完全吸收，待完全反应后，经测定得到硫酸0.098g。求0.4L此葡萄酒中SO2的质量是多少？（2）此葡萄酒（填“是”或“否”）符合国家标准。【变式5】（23-24九年级上·河南郑州·期中）某同学在实验室利用下图装置制取氧气并探究质量守恒定律．Ⅰ．实验室制取氧气（1）若用A装置制取氧气，反应的化学方程式为；若用B装置制取氧气，选择的一组试剂为．（2）若用C装置收集氧气，检验收集满气体的方法为，若用D装置收集氧气，则体现出氧气的性质为．Ⅱ．探究质量守恒定律（3）仪器①的名称为．（4）该同学利用B装置制取氧气，并选择E装置进一步探究质量守恒定律．①该同学得出“B装置中反应不符合质量守恒定律”的结论，请分析原因．②请从微观角度解释“B装置中反应符合质量守恒定律”．(5)取过氧化氢溶液（过氧化氢与水的混合物）与二氧化锰放入B装置中，充分反应制取氧气，反应结束后，向B装置中鼓入空气，此时称量B装置内剩余物质的质量为，请计算反应中消耗过氧化氢的质量．（注：忽略气体的溶解性）1．（22-23九年级上·广西百色·期末）在反应中，已知C的相对分子质量为44，D的相对分子质量为18，当28gA与一定质量的B恰好完全反应，生成88gC，则生成D的质量为A．18g B．32g C．36g D．44g2．（2024·湖北荆州·三模）同学们在体育课上剧烈运动后往往感觉肌肉酸胀，这是因为肌肉组织中积累了较多的乳酸(C3H6O3)。经过一段时间的放松后，肌肉的酸胀感会逐渐消失，这是因为乳酸逐渐被吸入的氧气氧化为水和二氧化碳，化学方程式为C3H6O3+3O23CO2+3H2O。(1)乳酸中碳元素的质量分数为。(2)若18g乳酸被完全氧化，请计算消耗氧气的质量是多少？(写出计算过程)3．（2024·新疆乌鲁木齐·三模）超细氮化铝（AlN）粉末被广泛应用于大规模集成电路生产领域。制取原理为：。(1)氮化铝中元素质量比为。(2)现欲用以上方法来制备16.4t氮化铝，需要参加反应的氧化铝质量是多少？（写出计算过程）4．（2024·重庆·模拟预测）氢化钙（CaH2）是有机合成的还原剂。遇水发生化学反应，生成氢氧化钙和氢气。为了测定某样品中氢化钙的含量，进行了如图所示实验，根据所提供数据计算：[反应原理：CaH2+2H2O=Ca（OH）2+2H2↑](1)氢化钙中钙元素和氢元素的质量比为。(2)生成氢气的质量是g。(3)该样品中氢化钙的质量（要求写出计算过程）。5．（2024·湖北黄石·二模）“侯氏制碱法”是我国著名制碱专家侯德榜做出的杰出贡献，原理可表示为：NH3+NaCl+NaHCO3=NH4Cl+Na2CO3，其最大的优点是降低了成本，提高了NaCl的利用率。(1)氨气中氮元素的质量分数为。（结果精确至0.1%）(2)用117tNaCl（其利用率在96%以上）制碱，至少能生成的Na2CO3质量是多少？（写出计算过程）6．（2024·安徽淮北·三模）九年级的同学在劳动课上给班级小菜园施肥。为测定所使用的化肥中硝酸铵的质量分数，他们进行了如下实验：称取20.0g化肥样品置于烧杯中，加水至样品完全溶解，向所得溶液中逐滴加入150g氢氧化钠溶液，反应的化学方程式为NH4NO3+NaOHNaNO3+NH3↑+H2O，测得产生氨气的质量与滴加氢氧化钠溶液的质量的关系如图所示。（假设氨气全部逸出且被测量）(1)硝酸铵属于（选填“氮肥”或“复合肥”）。(2)计算该化肥中硝酸铵的质量分数。（请写出计算过程）7．（23-24九年级下·天津·开学考试）水是宝贵自然资源，在工农业生产和日常生活中有着极其广泛的运用。如图A为自来水厂净水过程示意图：(1)吸附池内用活性炭，利用其性，该过程属于变化(填“物理”或“化学”)。(2)家庭生活中可用的方法降低水的硬度。(3)如图B装置进行电解水的实验，该反应的化学方程式为，和b相连的是电源的极。(4)在电解水时往往向水中加入少量氢氧化钠，其作用是。若电解前氢氧化钠溶液的质量为72g，电解后为54g，则生成氢气的质量为。1．（2024·湖北·中考真题）钛（Ti）和钛合金广泛用干火箭、导弹、航天飞机和通讯设备等。工业上生产钛的反应为。(1)中钛、氯元素的质量比为。(2)若要生产12t钛，至少需要镁的质量是多少？（写出计算过程）2．（2024·贵州·中考真题）我国重载铁路加氢站今年投入了商业运营。机车加注80kg氢气做燃料，若用电解水的方法制取这些氢气，理论上需要水的质量是多少？（写出计算过程）3．（20