专题训练 化学方程式的综合计算
题型一 利用图像、表格等信息进行化学方程式的计算
1.单质M与氧气反应的化学方程式为4M+3O22M2O3,参加反应的M与生成的M2O3的质量关系如图图所示,则M2O3的相对分子质量为 ( )
A.27 B.102 C.48 D.204
2.某校兴趣小组在实验室中做制取氧气的实验,他们取氯酸钾和二氧化锰的混合物共3.0 g 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(如图下表)。分析表中数据,回答下列问题。
反应时间/min 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
剩余固体质量/g 2.55 2.25 2.10 2.04 2.04
(1)完全反应后,生成氧气的质量为 g。
(2)原混合物中氯酸钾的质量是多少
3.某校九年级综合实践活动小组用一定量的过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,最后所得气体质量与时间的关系如图图所示。请计算:所用过氧化氢溶液中过氧化氢的质量。(要求写出解题过程)
4.某种含氢氧化铝(其他成分不与胃酸反应)的药物可以治疗胃酸过多,药物标签如图图所示。请计算:中和含2.19 g氯化氢的胃酸,每天需要服用该药物多少片
[涉及反应的化学方程式为:Al(OH)3+3HClAlCl3+3H2O]
题型二 利用质量守恒定律进行化学方程式的计算
5.为了测定某石灰石矿中碳酸钙的含量,进行了如图下实验:称取10 g石灰石样品,反复灼烧至质量不再改变,称得剩余固体质量为6.7 g(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 。
(2)该石灰石样品中碳酸钙的质量分数(写出计算过程)。
6.(2020荆州)将12.5 g混有二氧化锰的氯酸钾固体加热至质量不再减少,冷却后称量固体的质量为7.7 g。
(1)反应时生成氧气的质量为 g。
(2)计算反应前固体中二氧化锰的质量分数(要求写出计算过程)。
7.有一种管道疏通剂,主要成分为铝粉和氢氧化钠粉末。工作原理是利用铝和氢氧化钠遇水反应放出大量的热,加快氢氧化钠对毛发等淤积物的腐蚀,同时产生氢气增加管道内的气压,利于疏通。小柯利用如图图所示装置测定疏通剂中铝的质量分数。
Ⅰ.取样品20 g,加入容积为200 mL的锥形瓶中,然后在分液漏斗中加入水,置于电子天平上测出总质量m1。
Ⅱ.打开活塞,加入足量的水充分反应,直到没有固体剩余,静置一段时间,测出总质量m2。
Ⅲ.实验数据如图下表:
反应前总质量m1 反应后总质量m2
371.84 g 371.24 g
回答下列问题。
(1)配平该反应的化学方程式:2Al+2NaOH+2H2O NaAlO2+3H2↑。
(2)根据化学方程式计算样品中铝的质量分数。
答案
化学方程式的综合计算
1.B 设M的相对原子质量为x,根据化学方程式的有关计算可以列比例式为=,解得x=27,因此M2O3的相对分子质量为102。
2.(1)0.96
(2)解:设原混合物中氯酸钾的质量是x。
2KClO32KCl+3O2↑
245 96
x 0.96 g
= x=2.45 g
答:原混合物中氯酸钾的质量是2.45 g。
解答表格类计算题时首先明确表格中各栏表示的含义,然后比较、分析数据的变化并找出变化规律。一般来说,当最后实验数据不再重复前面的规律时,则说明已充分反应。通常用差量法计算相关的纯量(一般能计算出生成的气体或沉淀的质量)。
3.解:设所用过氧化氢溶液中过氧化氢的质量为x。
2H2O22H2O+O2↑
68 32
x 1.6 g
= x=3.4 g
答:所用过氧化氢溶液中过氧化氢的质量为3.4 g。
从图像可以看出,过氧化氢完全反应后生成氧气的质量为1.6 g,利用过氧化氢分解生成氧气的化学方程式,找出过氧化氢与氧气的质量关系,最后根据氧气的质量求出过氧化氢的质量即可。
解函数图像类计算题时先分析图中横、纵坐标表示的意义,再结合题中涉及的化学反应分析图像的起点、拐点和终点的含义。找已知量的方法一般有三种:(1)拐点对应的横坐标的数值(某些情况下需要进行换算才能代入);(2)拐点对应的纵坐标的数值(多为生成的气体或沉淀的质量,可直接代入);(3)起点和拐点对应的坐标差。
4.解:设每天需要服用该药物的片数为x。
Al(OH)3+3HClAlCl3+3H2O
78 109.5
0.26 g×x 2.19 g
= x=6
答:每天需要服用该药物6片。
解标签类计算题需要从标签中获取关键信息,如图药品或食品的主要成分及其化学式,主要成分的质量分数等,再根据题目要求进行相关计算。
5.(1)3.3 g
(2)解:设10 g石灰石样品中碳酸钙的质量为x。
CaCO3CaO+CO2↑
100 44
x 3.3 g
=
x=7.5 g
该石灰石样品中碳酸钙的质量分数为
×100%=75%。
答:该石灰石样品中碳酸钙的质量分数为75%。
若题中未给出纯净物的质量,一般可依据质量守恒定律的原理,用反应前固体(或液体)质量总和减去反应后剩余固体(或液体)质量总和,求得生成气体(或沉淀)的质量。
物质的质量分数=×100%。
6.(1)4.8
(2)解:设氯酸钾的质量为x。
2KClO32KCl+3O2↑
245 96
x 4.8 g
=
x=12.25 g
二氧化锰的质量为12.5 g-12.25 g=0.25 g。
反应前固体中二氧化锰的质量分数为×100%=2%。
答:反应前固体中二氧化锰的质量分数为2%。
(1)根据质量守恒定律可知,生成氧气的质量为12.5 g-7.7 g=4.8 g。
7.(1)2
(2)解:由质量守恒定律可知,反应产生的氢气质量为371.84 g-371.24 g=0.6 g。
设参加反应的铝的质量为x。
2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑
54 6
x 0.6 g
=
x=5.4 g
样品中铝的质量分数为×100%=27%。
答:样品中铝的质量分数为27%。