【考点精讲】人教版化学九年级上册 5.3利用化学方程式的简单计算 同步学案

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第五单元课题3 利用化学方程式的简单计算
思维导图
二、考点精讲
考点一： 利用化学方程式计算的依据和步骤
【精讲1】下面是小陈同学利用化学方程式进行运算的过程，我审视了他每一步骤的正误，并帮他找出错误之处。
练习题：实验室用15.8g高锰酸钾制取氧气，制得氧气的质量最多为多少？
问题反思：利用化学方程式进行计算的格式中，我发现第____和____步的错漏会导致列出不正确的比例式，最终严重影响求算结果。
【答案】②化学方程式书写错误，③化学计量数与相对分子质量的乘积以及未知量书写位置错误，④比例式书写错误，未知数未写单位
解：设制得氧气的质量最多为x
答：最多制得氧气的质量为1.6g。 ② ③
【解析】图中过程错误之处有：
②化学方程式书写错误，应为 。
③氧气的化学计量数与相对分子质量的乘积以及未知量书写位置错误，未与物质氧气对齐。
④比例式书写错误，应列为化学计量数与相对分子质量的乘积之比等于物质的实际质量之比。未知数有单位g，未写单位。
问题反思：第②步化学方程式书写错误及第③步中化学计量数与相对分子质量的乘积计算错误，会导致列不出正确的比例式，最终严重影响求算结果。
【精讲2】某工厂需要100kg氧气作原料。若用电解水的方法()制取这些氧气，理论上消耗水的质量是多少？ (写出具体计算过程)
【答案】112.5kg
【解析】
解：设消耗水质量为x。
x=112.5kg
答：理论上消耗水112.5kg。
【跟踪练1】下列根据化学方程式的计算题有错误，简述错误的原因，并加以改正。
加热12.25 g氯酸钾，充分反应后可制得氧气多少克？
解：设生成氧气的质量为x。
KClO3KCl＋O2↑
122.5　　　　　　32
12.25 g　　　　 　x
　　x＝3.2 g
答：加热12.25 g氯酸钾，可制得氧气3.2 g。
(1)错误原因：______。
(2)改正：______。
【答案】 化学方程式没有配平 4.8g
【解析】（1）题目中的化学方程式中，氧原子的数目在反应前后不相同，即化学方程式没有配平，故填化学方程式没有配平。
（2）解：设生成氧气的质量为x。
245：96=12.25g：x
x＝4.8 g
答：加热12.25 g氯酸钾，可制得氧气的质量为4.8 g。
【跟踪练2】依据化学方程式的计算方法，将计算过程写在方框内。
有3gMg在O2中充分燃烧，可以生成多少克MgO？
（1）设……
（2）写出化学方程式……
（3）列出已知量和未知量……
（4）比例式，求解……
（5）简明地写出答案……
解： ___________
【答案】5g
【解析】设可以生成MgO的质量为x：
解得x=5g；
答：可以生成MgO的质量为5g。
考点二： 利用化学方程式的简单计算
【精讲1】将12.5g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7.7g。
（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）。
【答案】（1）4.8；（2）2%
【解析】
（1）根据质量守恒定律可知，化学反应前后物质质量总和保持不变，则生成氧气的质量为：12.5g-7.7g=4.8g；
（2）设：氯酸钾的质量为x。
二氧化锰的质量为：
二氧化锰的质量分数为：
答：反应前固体中二氧化锰的质量分数为2%。
【精讲2】实验室用34gH2O2溶液和1g的MnO2混合制取O2，生成O2的质量与反应时间的关系如下图所示。
（1）在__________s时，H2O2恰好完全反应；
（2）原溶液中H2O2的质量为______克。
【答案】（1）t1（2）1.7
【解析】
（1）由生成O2的质量与反应时间的关系图可知，t1s时生成氧气的质量达到最大值，则恰好完全反应，故在t1s时，H2O2恰好完全反应。
（2）设原溶液中H2O2的质量为x
故原溶液中H2O2的质量为1.7克。
【精讲3】为测定实验室中某过氧化氢溶液的溶质质量分数，取100.0g过氧化氢溶液放入小烧杯中，然后进行如图所示的实验。请计算:
、
（1）反应后产生气体的质量是 ；
（2）该过氧化氢溶液的中过氧化氢的质量为多少 (请根据化学方程式列式计算) (H: 1 O: 16)
【答案】3.2g；6.8g
【解析】
（1）反应后产生气体的质量是：230.0g-226.8g=3.2g；
（2）设过氧化氢质量为x，
x=6.8g，
答：（1）反应后产生气体的质量是3.2g；（2）该过氧化氢溶液的中过氧化氢的质量为6.8g。
【精讲4】为了测定实验室中KClO3样品的纯度，某学习小组取2.5g该样品与0.5gMnO2混合，加热该混合物t1时间后（假设杂质不参加反应），冷却，称量剩余固体的质量，重复以上操作，依次称得加热t1、t2、t3、t4时间后剩余固体的质量，记录数据如下表所示。
加热时间 t1 t2 t3 t4
剩余固体质量/g 2.48 2.34 2.04 2.04
请仔细分析实验数据，回答下列问题：
（1）在_____________时间后，该样品中的KClO3已经完全反应。
（2）完全反应后产生O2的质量是_______________。
（3）该样品中KClO3的质量是______。
【答案】（1）t3（2）0.96g（3）2.45g
【解析】
（1）根据表可以看出,t3时间时质量不再发生改变，也就是恰好完全反应，故在t3时间后，该样品中的KClO3已经完全反应。
（2）根据质量守恒定律，反应物的总质量等于生成物的总质量，减少的为生成的气体的质量，故生成的氧气质量为。
（3）样品中氯酸钾的质量为x
故该样品中KClO3的质量是2.45g。
【跟踪练1】实验室有一瓶含杂质的氯酸钾样品。某兴趣小组利用该药品和二氧化锰制取氧气（杂质不参加反应），实验数据记录如下：
请回答下列问题：
（1）二氧化锰在化学反应前后，　 　和 　 　不变。
（2）生成氧气的质量是 　 　，a＝　 　。
（3）列式计算样品中氯酸钾的质量分数。（精确到0.1%）
【答案】（1）质量；化学性质；（2）4.8g；4.5g；（3）64.1%。
【解析】
（1）二氧化锰在反应过程中，是催化剂，故在化学反应前后，二氧化锰的质量和化学性质均不改变；
（2）从图中可知，生成氧气的质量为4.8g，即18.5g+ag﹣18.2g＝4.8g，a＝4.5g；
（3）设样品中氯酸钾的质量为x
2KClO32KCl+3O2↑
237 96
x 4.8g
x＝11.85g
样品中氯酸钾的质量分数为×100%≈64.1%
【跟踪练2】某校兴趣小组取一定量的氯酸钾和二氧化锰的混合物放入大试管中加热。剩余固体质量与时间的变化如下表所示：
时间/min t0 t1 t2 t3 t4 t5 T6
剩余固体质量/g 26.5 26.5 24.1 21.7 m 16.9 16.9
（1）从反应开始到t6时，产生氧气的总质量是 　 　g。
（2）其中m＝　 　。
（3）求混合物中氯酸钾的质量（写出计算过程）。
【答案】（1）9.6；（2）19.3（3）24.5g。
【解析】
（1）根据质量守恒定律可得，生成氧气的质量为26.5g﹣16.9g＝9.6g；
（2）由表中数据可知，每一段时间，固体质量减少量为26.5g﹣24.1g＝2.4g，
则m＝21.7﹣2.4＝19.3；
（3）解：设混合物中氯酸钾的质量为x，
2KClO32KCl+3O2↑
245 96
x 9.6g
x＝24.5g
答：混合物中氯酸钾的质量为24.5g。
知识梳理：
1、计算依据：物质反应的质量比。在化学反应中是物质是按固定的质量比例关系进行反应的。这个质量比例关系即是化学方程式所表示的物质间的质量比（即物质的相对分子质量与化学计量数乘积之比）。
2、计算步骤：
根据化学反应方程式的计算的步骤一般分为六步：
（1）设未知量，即﹣﹣﹣的质量为x；（未知量不带单位）
（2）书写用到的化学方程式（即写→配→标→注），特别是化学方程式的配平是至关重要的；
（3）找已知量和未知量，计算它们的相对分子质量，并将它们标注在相应的化学式的正下方。上行是相对分子质量（即利用相对原子质量或相对分子质量乘以相应的化学计量数），下行是纯物质质量（即已知量和未知量x）；
（4）列比例式，即上行的相对质量比等于下行的实际质量比；
（5）求解（注意一定要有单位）；
（6）答。
【知识点睛】
带入化学方程式中的质量必须是纯净物的质量；
混合物中某物质所占的质量分数又叫纯度；
在化学方程式中只能计算出物质的质量，如需要计算物质的其它量，还需要进行单位转换；
计算结果的小数位保留按题中要求进行，若题中没有要求，又得不到整数时,一般保留一位小数。
【命题方向】
该考点的命题方向主要是通过创设相关问题情景或图表信息等，来考查学生对根据化学反应方程式的计算步骤和格式的理解和掌握情况；以及阅读、分析、推断能力和对知识的迁移能力。并且，经常将其与“书写化学方程式、相对分子质量的计算、化学符号及其周围数字的意义、元素符号和化学式的意义、质量守恒定律及其应用、化学方程式的读法和含义、常见化学反应中的质量关系、溶液中溶质质量分数的有关计算、含杂质物质的化学反应的有关计算”等相关知识联系起来，进行综合考查。
【解题方法点拨】
理解和熟记根据化学反应方程式的计算步骤和格式，以及与之相关的知识等．
知识梳理：
利用化学方程式的简单计算的几种题型：
文字叙述类
坐标曲线类
实物图类
4、表格数据类
【知识点睛】
所有利用化学方程式计算类题型的步骤都是一样的；
解题的关键是找已知量；
3、计算中可能用到的公式有：
（1）质量＝密度×体积
（2）分解率＝已分解物质的质量／未分解物质的质量×100％
（3）某物质的质量分数＝某物质的质量／含该物质的总质量×100％
（4）纯净物的质量＝混合物的质量×纯度
【命题方向】
以计算题为主，中考的重点是考查学生阅读、分析问题情景或图表信息的能力，对根据化学反应方程式的计算步骤和格式等相关知识的理解和掌握情况，以及运用它们来分析、解答相关的实际问题的能力等。
【解题方法点拨】
首先，要理解和熟记根据化学反应方程式的计算步骤和格式，以及与之相关的知识等。然后，根据所给的问题情景或图表信息等，结合所学的相关知识和技能，细致地分析题意（或图表信息）等各种信息资源，并细心地探究、推理后，按照题目要求进行认真地选择或解答即可。
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