【暑期领先学】化学九年级知识讲练：第17讲 利用化学方程式的简单计算（教师版）

利用化学方程式的简单计算【知识梳理】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。【考点精析】考点1：利用化学方程式计算（一般计算）【例1】碳酸氢钠在50℃以上开始逐渐分解产生二氧化碳气体，常作为焙制糕点的膨松剂，反应的化学方程式为。求16.8gNaHCO3粉末完全分解，生成CO2的质量_____。【答案】解：设生成CO2的质量为xx4.4g答：生成二氧化碳的质量为4.4g【解析】见答案。【变式训练】【变式1】实验室用氯酸钾和二氧化锰的混合物制氧气，若要制取2.4g氧气，至少需要称取多少g氯酸钾?【答案】6.125g

解：设至少需要称取氯酸钾的质量为x，则有答：至少需要称取6.125g氯酸钾。【详解】见答案。【变式2】二氧化氯（ClO2）是安全消毒剂，杀菌能力优于Cl2，可由NaCIO2与Cl2反应制得，反应的化学方程式为。试计算：71gCl2完全反应，理论上最多生成ClO2的质量为多少？【答案】解：设生成ClO2的质量为x。答：理论上最多生成ClO2的质量为135g。【解析】见答案。【变式3】将30.9g氯酸钾和二氧化锰的固体混合物装入试管中，制取氧气。加热一段时间后停止，得到三种固体混合物。待试管冷却，称量，得到26.1g固体物质。请计算分解的氯酸钾的质量。【答案】12.25g解：根据质量守恒定律，固体减少的质量为氧气的质量，氧气的质量为30.9g-26.1g=4.8g，设分解的氯酸钾的质量为x，则有，答：分解的氯酸钾的质量为12.25g。【详解】见答案。考点2：利用化学方程式计算（含杂质计算）【例2】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）【解析】解：（l）40克含碳酸钙75%的石灰石样品中碳酸钙的质量为：40g×75%=30g（2）设充分反应后，理论上可制得二氧化碳的质量为x。，解得x=13.2g答：理论上可制得二氧化碳的质量为13.2g。【变式训练】【变式1】为了测量某石灰石矿中碳酸钙的含量，进行了如下实验：称取10g石灰石样品，反复灼烧至质量不再改变，称量剩余固体质量为6.7g（反应的化学方程式为：CaCO3CaO+CO2↑，假设杂质不参与反应）请计算：（1）反应生成的CO2的质量为_____g。（2）该石灰石样品中碳酸钙的质量分数_____（写出计算过程）。【答案】（1）由质量守恒定律，反应生成的CO2的质量为10g﹣6.7g＝3.3g；（2）设石灰石样品中碳酸钙的质量为x由

解得：x＝7.5g该石灰石样品中碳酸钙的质量分数为答：该石灰石样品中碳酸钙的质量分数为75%。【解析】石灰石样品，反复灼烧至质量不再改变，杂质不参与反应，，生成二氧化碳气体，减少的质量即为二氧化碳的质量，再根据上述反应方程式，利用二氧化碳的质量计算样品中碳酸钙的质量，最后用即可得到样品中碳酸钙的质量分数。见答案。【变式2】氢化钙(CaH2)固体是一种储氢材料，是登山运动员常用的能提供剂。它与水接触时，发生反应的化学方程式为。现将85g含杂质的氢化钙固体样品放入100g水中，反应后剩余物质的总质量为177g。（1）生成气体的质量为__________g。（2）原固体样品中氢化钙的质量分数是______？【答案】(1)8(2)设原固体样品中CaH2质量为x。x=84g样品中的CaH2的质量分数=≈98.8%答：原固体样品中CaH2的质量分数是98.8%。【解析】(1)反应前后减少的质量为逸出气体的质量，为：100g+85g-177g=8g，故填：8。(2)见答案。【变式3】实验室加热氯酸钾和二氧化锰的混合物28g制取氧气，完全反应后剩余固体质量为18.4g，请计算：（1）生成氧气的质量_______；（2）原混合物中氯酸钾的质量_________。【解析】（1）在加热和二氧化锰的催化作用下，氯酸钾分解生成氯化钾和氧气，生成的氧气会逸散到空气中，故固体减少的质量即为生成的氧气的质量。生成氧气的质量m(O2)=28.0g-18.4g=9.6g；（2）利用化学方程式，根据氯酸钾与氧气反应的质量比即可计算出氯酸钾的质量。设氯酸钾的质量为x；2KClO32KCl+3O2↑245

96x

9.6gx=24.5g答：生成氧气的质量为9.6g，原混合物中氯酸钾的质量为24.5g。考点3：利用化学方程式计算（图表计算）【例3】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：】【答案】(1)4.8(2)解：设该固体混合物中氯酸钾的质量为xx=12.25g13.8g—12.25g=1.55g答：该固体混合物中二氧化锰的质量为1.55g。【解析】(1)由图像可知，完全反应后制得氧气的质量是4.8g；(2)见答案。【变式训练】【变式1】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。【答案】（1）温度较低，未达到KClO3的分解温度（反应吸热需要时间，未达到分解温度）23.6g（2）解：设原混合物中氯酸钾的质量为x，则有x=24.5g混合物中氯酸钾的质量为24.5g。【分析】（1）to→t1时段氧气质量为0，其原因是温度较低，未达到KClO3的分解温度（反应吸热需要时间，未达到分解温度）；t3→t4时段内剩余固体物质的质量为33.2g-9.6g=23.6g，故填：温度较低，未达到KClO3的分解温度（反应吸热需要时间，未达到分解温度）；23.6；（2）见答案。【变式2】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____。【答案】（1）0.32（2）78%【解析】由图中信息可知可知，刚好完全反应生成氧气的质量为0.32g；设该样品中过氧化钠的质量为x

x=1.56g该样品中过氧化钠的质量分数：

。方程式的计算，关键根据化学反应方程式找出相关物质的质量关系，利用反应中物质的质量比不变进行列比例计算，易错点是，由方程式求质量比算数错误，所以这一步要仔细检查。【变式3】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。【答案】(1)

5.9%

1.6(2)解：设该消毒水中过氧化氢的纯度是x答：该消毒水中过氧化氢的纯度是8.5%。(3)【解析】(1)过氧化氢中氢元素的百分含量为；过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气，氧气逸出，总质量的减少就是生成氧气质量，为：40+2-40.4=1.6g。(2)见答案。(3)分析表格可知，t1、t2、t3、t4、t5时生成氧气质量分别为40+2-41.4=0.6g、40+2-41.0=1.0g、40+2-40.6=1.4g、40+2-40.4=1.6g、、40+2-40.4=1.6g；故图像为：。巩固练习一、选择题1．氢气在氧气中燃烧生成水，在该反应中，氢气、氧气、水的质量比为()A.1:16:18 B.1:16:9 C.2:1:2 D.1:8:9【解析】化学方程式中各物质的质量比等于其化学计量数与相对分子质量之积的比，写出化学方程式，分别计算三种物质的化学计量数与其相对分子质量的积，然后得到结论。43236则该反应中氢气、氧气、水的质量比是4：32：36=1：8：9。故选：D2．根据化学方程式计算，解题的步骤是()①正确地写出化学方程式；②列比例式，求未知量；③写已知物和待求物之间的质量比④设未知量；⑤简明地写出答案A.①③④②⑤B.④①③②⑤C.①②③④⑤D.①④③②⑤【解析】化学方程式计算的一般解题步骤：设未知量；正确地写出化学方程式；找出各物质间的质量比及已知量与未知量；列出比例式，求出未知量；简明地写出答案。故选：B。3．4克氧气可跟（）克氢气完全反应。A．1B．0.5C．2D．4【解析】依据化学方程式中的质量比例可以求解故选：B4．3克镁在足量的氧气中完全燃烧，可得氧化镁（）克A．10B．6C．5D．12【解析】依据化学方程式中的质量比例可以求解故选：C5．镁在空气中燃烧不仅生成氧化镁，还有部分镁与氮气化合（生成物中N呈－3价），由此可以推知12g镁在空气中燃烧后所得产物的质量为（）A．等于20gB．小于20gC．大于20gD．以上情况都可能【解析】由反应方程式推知：12克镁充分燃烧可生成MgO20g，镁与氮气反应：12克镁能生成氮化镁约16.7g，因为在空气中反应两种生成物都存在，所以所得产物质量小于20g，大于16.7g故选：B。6．质量相同的下列金属分别与足量盐酸反应时，产生氢气最多的是（）A．MgB．AlC．ZnD．Fe【解析】依据化学方程式中的质量比例设金属都是65g求其生成氢气的质量并比较大小即可以求解。故选：B7．铝在氧气中燃烧生成三氧化二铝，在这个反应中，铝、氧气、三氧化二铝的质量比是（）A．27：32：102B．27：24：43C．4：3：2D．108：96：204【解析】依据化学方程式中的质量比例可以求解故选：D8．制取71克五氧化二磷，需要磷_______克，需要烧氧气_______克（）A．30克30克B．30克40克C．31克40克D．40克31克【解析】此题根据化学反应方程式进行计算，如果化学方程式写错了或者没有配平，化学计算必然会得出错误结果。故选：C9．在化学反应A+2B=C+2D中，已知16gA与64gB恰好完全反应，生成C和D的质量比为11：9，又知B的相对分子质量为32，则D的相对分子质量为()A.9 B.12 C.18 D.36【解析】16gA和64gB恰好完全反应，生成C和D的总质量为80g，而生成C和D的质量比为11:9，则生成D的质量为，设D的相对分子质量为，则A+2B=C+2D6464g36g解得故选：C。10．相同质量的碳完全燃烧生成和消耗的氧气的质量比是()A.2∶1 B.1∶2 C.14∶11 D.11∶14【解析】碳在氧气中燃烧生成一氧化碳、二氧化碳的化学方程式分别是、。相同质量的碳完全燃烧分别生成和，则有故所消耗的氧气的质量比为32∶64=1∶2。故选：B二、计算题1．某工厂利用废铁屑与废硫酸起反应来制取硫酸亚铁。现有溶质质量分数为20%的废硫酸9.8t，与足量的废铁屑起反应，可生产硫酸亚铁的质量是多少？【解析】设可生产硫酸亚铁的质量为x，Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑981529.8t×20%x∴解之得：x＝3.04t。答：可生产硫酸亚铁的质量是3.04t。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11g，加入到盛有50g稀盐酸的烧杯中，恰好完全反应，最后称得烧杯中溶液的质量为56.6g．计算：（1）完全反应后生成CO2的质量；（2）纯碱样品中碳酸钠的质量分数（结果精确到0.1%）【解析】（1）根据质量守恒定律，完全反应后生成二氧化碳的质量＝11g+50g﹣56.6g＝4.4g；（2）设参加反应的碳酸钠的质量为xNa2CO3+2HCl═2NaCl+CO2↑+H2O10644x4.4gx＝10.6g纯碱样品中碳酸钠的质量分数＝×100%≈96.4%；答：（1）完全反应后生成CO2的质量为4.4g；（2）纯碱样品中碳酸钠的质量分数约为96.4%．3．将4.87g部分氧化的锌片溶于50g稀H2SO4中，恰好完全反应，反应称得溶液质量为54.77g．求（1）锌片中单质锌的质量．（2）生成物溶液中溶质的质量分数．（计算结果如除不尽保留一位小数）【分析】分析题中所发生的变化可知，反应放出氢气造成反应前后物质总质量不相等，因此，利用质量守恒先计算出恰好完全反应时所放出氢气的质量；然后根据反应放出氢气的质量计算寻酸反应锌的质量及生成硫酸锌的质量；接下来由锌片质量与锌质量差求得氧化锌，由氧化锌计算与酸反应生成的硫酸锌；两部分硫酸锌的质量与反应后所得溶液的质量比计算生成物溶液中溶质的质量分数．【解析】根据质量守恒定律，反应生成氢气的质量＝4.87g+50g﹣54.77g＝0.1g设锌片中单质锌的质量为x，反应生成硫酸锌的质量为yZn+H2SO4═ZnSO4+H2↑651612xy0.1g＝x＝3.25g＝y＝8.05g锌片中的氧化锌的质量＝4.87g﹣3.25g＝1.62g设锌片中氧化锌与硫酸完全反应生成硫酸锌的质量为zZnO+H2SO4═ZnSO4+H2O811611.62gzz＝3.22g生成物溶液中溶质的质量分数＝×100%≈20.6%答：（1）锌片中单质锌的质量3.25g；（2）生成物溶液中溶质的质量分数约为20.6%．4．为测定某种贝壳中碳酸钙的含量，取25g贝壳，逐渐加入稀盐酸，充分反应后，测得剩余固体质量与加入稀盐酸的质量关系如图所示（已知杂质不参与反应，也不溶于水）请计算：（1）这种贝壳中碳酸钙的质量分数是。（2）25g贝壳与稀盐酸恰好完全反应时，生成二氧化碳的质量多少？【分析】由图可以看固体减少了20g即碳酸钙的质量为20g，根据碳酸钙的质量求出贝壳中碳酸钙的质量分数和二氧化碳的质量即可。【解析】（1）由图可以看出固体减少了20g，即碳酸钙的质量为20g，所以贝壳中碳酸钙的质量分数为×100%＝80%（2）设恰好反应时产生二氧化碳的质量为xCaCO3+2HCl＝CaCl2+CO2↑+H2O1004420gxx＝8.8g故答案为：（1）80%；（2）25g贝壳与稀盐酸恰好完全反应时，生成的二氧化碳质量是8.8g；5．现有Na2CO3和Na2SO4的固体混合物样品共12g，将其溶解于92.4g水中，向所得溶液中逐滴滴加H2SO4溶液，加入H2SO4溶液的质量与产生气体的质量的关系如图所示．求：【注】Na2CO3+H2SO4═Na2SO4+H2O+CO2↑（1）固体混合物中Na2CO3的质量．（2）求样品与H2SO4溶液恰好完全反应后所得Na2SO4溶液中溶质的质量分数．【分析】分析知Na2CO3和Na2SO4中只有碳酸钠能与稀硫酸反应，且依据图象可知反应完全后生成的二氧化碳质量是4.4g，所以依据方程式据二氧化碳的质量可求碳酸钠和生成的硫酸钠质量，据此分析解答即可；【解析】依据图象可知完全反应后生成的二氧化碳的质量是4.4g设固体混合物中Na2CO3的质量的质量为x，反应中生成Na2SO4的质量为y．Na2CO3+H2SO4═Na2SO4+H2O+CO2↑10614244xy4.4g＝＝x＝＝10.6gy＝＝14.2g所得Na2SO4溶液中溶质的质量分数为：×100%＝5.2%答：（1）固体混合物中Na2CO3的质量为10.6g．（2）样品与硫酸溶液恰好完全反应后所得Na2SO4溶液中溶质的质量分数为5.2%．6．某实验小组用氯酸钾和二氧化锰为原料制取氧气，反应过程中测量的有关数据记录如下：反应时间（min）01234试管中固体质量（g）16.2514.6513.0511.4511.45试计算：（1）反应完全时生成氧气的质量．（2）原固体中二氧化锰的质量．（3）画出反应过程中生成氧气质量与时间的变化关系曲线．【分析】（1）固体质量不再减少时总共减少的质量就是生成氧气的质量．（2）由生成氧气的质量根据氯酸钾分解的化学方