讲义16利用化学方程式的简单计算初三化学预科班讲义（原卷版）

衔接点16利用化学方程式的简单计算一、利用化学方程式计算的依据1．理论依据理论依据是质量守恒定律。2．计算依据（1）化学方程式中反应物、生成物各物质的质量比等于各物质相对分子质量和化学计量数的乘积之比。（2）化学方程式中各物质之间恒定的质量比是计算的依据。易错提醒各物质间的质量比实际是各化学式的相对分子质量(或相对原子质量)与化学式前面的化学计量数的乘积之比，计算时特别注意不要漏掉前面的化学计量数。例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【答案】C【解析】根据化学方程式的计算理论依据是化学方程式的量的意义（质量比、粒子数目比）。例2．根据质量守恒定律及2Mg+O2eq\o\ac(\s\up7(点燃),\o(===,====))2MgO的反应方程式，下列各组数据依次为m(Mg)、m(O2)、m(MgO)的质量，其中正确的是()A.2g、3g、5gB.3g、2g、5gC.1g、4g、5gD.4g、1g、5g【答案】B【解析】镁、氧气和氧化镁的相对质量比是48:32：80。同时约去16后是3:2:5，故选B。例3．用2g氢气和18g氧气在点燃的条件下充分反应，可制得水的质量为()A.20gB.18gC.16gD.9g【答案】B【解析】因为氢气与氧气的相对质量比为4:32=2:16，所以氧气过量，水的质量=2g+16g=18g，故选B。二、利用化学方程式计算的步骤例1．在常温下完全电解90mL的水，正极与负极产生的气体的体积比为，产生氧气的质量为克（设常温下水的密度为1g/cm3）。【答案】（3）1：2；80【解析】（3）电解水实验中与电源正极相连的试管中产生的气体可以使带火星的木条复燃，与负极相连的试管产生的气体可以燃烧，其体积比约为1：2；90mL的水合90g设得到氧气的质量为y2H2Oeq\o\ac(\s\up7(通电),\o(===,====))2H2↑+O2↑363290gyeq\f(36,32)＝eq\f(90,y)y=80g例2．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。

请回答:（1）二氧化锰作为催化剂在化学反应前后本身的________都没有发生变化；（2）反应生成氧气的质量为________g。（3）参加反应过氧化氢溶液的质量分数是________?【答案】（1）质量和化学性质；（2）1.6；（3）5%【解析】（1）催化剂是在化学反应中能改变化学反应的速率，而本身的质量和化学性质不变的物质，二氧化锰作为催化剂在化学反应前后本身的质量和化学性质都没有发生变化；（2）根据质量守恒，反应产生氧气的质量=70g68.4g=1.6g；（3）设：产生1.6g氧气需要H2O2的质量为x2H2O2eq\o\ac(\s\up6(MnO2),\s\up1(───),\s\do1(───))2H2O+O2↑6832x1.6geq\f(68,32)＝eq\f(x,1.6)x=3.4g过氧化氢溶液的溶质质量分数=3.4g68g×100%=5%三、根据化学方程式计算的常见类型1．已知一种物质的质量，求另一种物质的质量这种题型是按照化学方程式计算的重点，重在按计算格式进行计算。根据化学方程式计算，实际上是利用化学方程式中各物质的质量比来计算（这是隐含的已知条件），因此只要已知化学方程式中任一反应物或生成物质量，就可求出其他物质的质量。2．含字母的化学方程式的计算利用含字母的化学方程式计算时，它的解题依据同样是利用相关物质的质量比列比例式计算，不过它的物质质量比是隐含的已知条件，它的计算方法一般有两种：（1）通过相对分子质量进行转换，即用相对分子质量与化学计量数乘积表示。（2）利用参加反应的反应物或生成物的质量来表示。例1.在反应A+3B2C+3D中，C和D的相对分子质量比为22∶9，若2.3gA与足量B充分反应，生成2.7gD，则在此反应中，参加反应的B与生成的C之间的质量比为多少？分析：已知C、D的相对分子质量比为22∶9，那么在该反应中C、D的质量比为（22×2）∶（3×9）=44∶27，已知生成D的质量2.7g，列比例式可求出生成C的质量4.4g，再根据质量守恒定律可得出参加反应的B质量为2.7g+4.4g−2.3g=4.8g，那么B、C质量比为4.8g∶4.4g=12∶11。解题时应注意：（1）相对分子质量比并不一定等于物质的质量比，两者之间转换时，一定要结合化学方程式中的化学计量数。（2）当题目中的数据较多时，不要乱，不要放弃，要学会有条理地将数据按题意写在相应物质下面，然后合理利用。3．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=×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=。例．用1000t含有氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁97%的生铁的质量约是（）A．560t B．571t C．577t D．583t【答案】c【解析】设理论上可炼出含铁97%的生铁质量为xFe2O3+3COeq\o\ac(\s\up7(高温),\o(===,====))2Fe+3CO21601121000t×80%97%xeq\f(160,112)＝eq\f(1000t×80%,97%x)x≈577t故选C。4．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。5．与实验相结合的化学方程式计算在化学计算的考查中，有些地方的中考试题中往往将化学方程式计算与实验数据的分析处理综合在一起，难度较大。解答时需要认真分析实验现象，通过化学计算，得出正确结论。6．利用坐标图像进行化学方程式的计算（1）识标：理解坐标图中横、纵坐标的含义，找出横、纵坐标的关系，再结合教材，联系相应的知识点。（2）明点：曲线中的特殊点（起点、终点、顶点、转折点、交叉点等）表示了什么化学意义。（3）析线：曲线的走向、变化趋势，揭示各段曲线的变化趋势及其含义。根据横、纵坐标的含义可以得出：在一定范围内，随“横坐标量”的增加，“纵坐标量”逐渐增加或减小。超过一定范围后，随“横坐标量”的增加，“纵坐标量”减小或增加，或者达到某种平衡状态。若为多重变化曲线坐标图，要分别揭示其变化趋势，然后对比分析，找出符合题意的曲线或结论或解题所用的数据信息等。综上，解题时要把图像表示的意义与化学知识有机地结合起来，准确地找出图像与化学反应之间量的关系，根据化学方程式进行相关计算。6．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。解答此类试题应注意的问题：（1）要读懂题意，对表格数据进行分析，筛选有价值的信息，获取相关数据、性质、规律，形成解题思路。（2）若是多次或多组数据和条件，则需通过比较、对比分析、确定出恰好完全反应的量（即可以用于计算的量），然后依据题意来进行计算。（3）要善于根据表中数据的变化规律找出与所给问题的关系。如表中显示固体（或溶液）质量不再减少、气体（或沉淀）不再增加等，即意味着反应不再进行。四、利用化学方程式计算的注意事项（1）“设”要规范，“设某物质的质量为x”，（x是个有单位的物理量，后面无需再带单位)；如果一个题目需要求几个未知量，且这几个量出现在一个化学方程式中，要一并“设”，并用不同的未知数表示。（2）化学方程式是否正确关系到整个解题的正确性，所以首先保证方程式配平。如果不配平，则物质之间的质量比就是错误的。其次不要忘记反应条件和气体、沉淀符号。（3）标已知量和未知量时，要把相对分子质量与化学计量数的乘积写在相应物质化学式的正下方；已知量和未知量写在相应物质的相对分子质量总和的下方，且已知量带有单位。有关物质的量左右对应，上下对齐。（4）比例式和求解过程中以及最后的结果要带单位。（5）化学方程式是纯净物之间发生的反应，因此已知量一定是纯净物的质量，如果题目提供的是一种混合物的质量，一定不能直接代入，要通过换算或利用质量守恒定律求出一种纯净物的质量，作为解题的突破口。【化学方程式书写】产生氧气的反应(1)加热高锰酸钾制氧气(2)加热氯酸钾制氧气(3)双氧水分解制氧气(4)电解水氧气的性质(1)镁与氧气反应(2)碳与氧气反应(3)硫与氧气反应(4)磷与氧气反应(5)铁与氧气反应知识点1确定物质质量1．（2019•河北模拟）碳酸氢钠受热易分解2NaHCO3═Na2CO3+CO2↑+H2O现将12克碳酸钠和碳酸氢钠的混合物完全加热后，剩余固体8.9克，则原混合物中碳酸氢钠的质量为（）A．7g B．8.4g C．11.8g D．10.9g2．（2019•枣庄模拟）镁在氧气与氮气的混合气体中燃烧不仅生成氧化镁，还有少量的镁与氮气化合生成氮化镁（Mg3N2）。由此推知8g镁在氧气与氮气的混和气体中完全燃烧后所得产物的质量可能是（）A．13.3g B．12g C．11.1g D．无法确定3．根据质量守恒定律，2g氢气和8g氧气充分燃烧可生成水（）A．10g B．9gC．8.5g D．条件不足，无法确定4．3g碳和8g氧气反应生成11g二氧化碳，则6g碳和8g氧气在点燃的条件下完全反应生成CO2，生成CO2的质量为（）A．14g B．11g C．7g D．10g5．有反应2A+5B=C+2D，A、B两种物质完全反应时的质量比为4：3，若生成C和D共280g，则反应消耗B的质量为（）A．120g B．160g C．90g D．240g6．已知一定质量的纯净物A跟32g氧气恰好完全反应，生成22g二氧化碳和18g水，下列说法错误的是（）A．参加反应的A的质量是8gB．物质A中只含有碳、氢两种元素C．该反应中参加反应的氧气和生成的二氧化碳的分子个数比为3:1D．物质A的化学式可能是CH4知识点2求相对分子质量7．在化学反应2A+B2=2C中，已知20gA和足量B2充分反应后，生成30gC．已知B2的相对分子质量为32，则C的相对分子质量是（）A．20 B．32 C．48 D．968．有下列化学方程式：，7gA与24gB恰好完全反应。生成D的质量是9g。若C的相对分子质量为44，则B的相对分子质量为（）A．16B．32C．36D．969．已知A+3B=2C+3D中，已知2.3gA跟4.8gB恰好完全反应生成4.4gC。又知D的相对分子质量为18，则A的相对分子质量为（）A．23 B．46 C．92 D．9610．在“2A+3B=2C+4D”的反应中，已知8g物质A完全反应生成11g物质C和9g物质D．若A的相对分子质量为32，则物质B的相对分子质量（）A．16 B．32 C．48 D．64知识点3规范的解题格式11.甲醇(CH3OH)是一种有毒、有酒的气味的可燃性液体。甲醇在氧气中不完全燃烧可发生如下反应:8CH3OH+nO2eq\o\ac(\s\up7(点燃),\o(====,=====))mCO2+2CO+16H2O。若反应生成3.6g水,请计算:（1）m的值是。（2）参加反应的氧气质量是多少克?(写出规范计算步骤)12.某同学发现养鱼师傅向鱼塘中撒一种微黄色的固体，咨询得知，这种固体的主要成分是过氧化钙（CaO2），是为了解决鱼塘中氧气不足的问题。他回家后查阅资料，查到过氧化钠与水反应的原理：2Na2O2＋2H2O＝4NaOH＋O2↑，且CaO2与Na2O2的化学性质相似。（1）写出CaO2与H2O反应的化学方程式；（2）该同学为测定这种固体中CaO2的质量分数，称取20g样品加入到足量的水中，结果生成3.2gO2（样品中其它成分与水不反应）。试计算该样品中CaO2的质量分数。13．为测定某过氧化钠样品的纯度，将2g该样品与足量X发生如下反应（杂质不参与反应）：2Na2O2+2X═4NaOH+O2↑，生成气体质量与时间的关系如图所示。回答问题：（1）过氧化钠中钠、氧元素的质量比为；物质X的化学式为。（2）生成氧气的质量是g。（3）计算2克该样品中过氧化钠的质量。14．某校兴趣小组在实验室中完成制取氧气的实验。他们取氯酸钾和二氧化锰的混合物共3.0g放入大试管中加热，并在不同时刻测定试管内剩余固体物质的质量（如表）：反应时间/min1.01.52.02.53.0剩余固体质量/g2.552.252.102.042.04分析表中数据，完成下列问题：（1）完全反应后，生成氧气的质量为0.96g；（2）原混合物中二氧化锰的质量分数是多少？（写出计算过程，结果精确到0.1%）15．氢化钙（CaH2）是一种重要的制氢剂，与水接触时发生如下反应：CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H