依据化学方程式的计算
1、理论依据:根据反应物和生成物之间的质量比进行的。因此,已知反应物的质量可以算出生成物的质量;已知生成物的质量可以算出反应物的质量;已知一种参加反应的反应物的质量可以算出另一种参加反应的反应物的质量;已知一种生成物的质量可以算出另一种生成物的质量。
2、根据化学方程式计算的步骤
(1)根据题意设未知量。
(2)根据题意写出正确的化学方程式。
(3)写出有关物质的相对分子质量或相对原子质量以及已知量和未知量。写在化学方程式的相对应的化学式的下面。
(4)列比例式,求解。
(5)简明的答题。
3、根据化学方程式计算的注意事项
(1)解题格式必须规范。
(2)根据化学方程式计算是以纯净物的质量进行计算,对于不纯的反应物或不纯的生成物必须折算成纯净物的质量,再进行计算。
(3)必须正确使用单位。
4. 根据化学方程式计算时,常见的错误:
(1)不认真审题,答非所问。
(2)元素符号或化学式写错。
(3)化学方程式没有配平。
(4)相对分子质量计算错误。
(5)单位不统一。
(6)把不纯物质当成纯净物进行计算。
例1、一定条件下,测得密闭容器内某反应过程中各物质质量的部分数据如表所示:
物质 A B C D
反应前的质量/g 20 20 0 0
反应一段时间后的质量/g 12 4 8 ①
反应后的质量/g ② 0 ③ ④
(1)表格中④的数值为 ;
(2)该反应中A和C两种物质变化的质量比为 。
例2、在一个密闭容器中,有甲、乙、丙、丁四种物质在一定条件下充分反应后,测得反应前后各物质的质量如下表:
物质 甲 乙 丙 丁
反应前质量/g 5 2 20 22
反应后质量/g 待测 11 28 5
下列说法错误的是( )
A.该反应是分解反应 B.甲可能是该反应的催化剂
C.乙、丙变化的质量比为9:8 D.反应后甲的质量为0g
例3、实验室用加热氯酸钾与0.3g二氧化锰混合物制取氧气,加热前称得混合物总质量为24.8g,加热一段时间后,称得剩余固体质量为20.0g,试回答下列问题。
(1)反应产生氧气的质量为 g。
(2)计算反应后剩余固体中氯化钾的质量?
(3)剩余固体中钾元素质量分数是多少?
1.在一个密闭容器中放入X、Y、Z、W四种物质,在一定条件下发生化学反应,一段时间后,测得有关数据如下表。下列关于此反应的认识,正确的是( )
物质 X Y Z W
反应前的质量/g 20 m 16 14
反应后的质量/g 4 6 60 50
A.参加反应的X与Y的质量比是1∶4
B.m的数值为64
C.反应中Z、W的质量变化之比为6:5
D.若继续反应,最终容器内只剩下Y、Z、W三种物质
2.在一密闭容器中,有甲、乙、丙、丁四种物质,在一定的条件下,充分反应,测得反应前后各物质质量如下表,其中甲和丙的相对分子质量分别为197和158。下列认识正确的是( )
物质 甲 乙 丙 丁
反应前质量(g) 19.7 8.7 31.6 0.4
反应后质量(g) 待测 17.4 0 3.6
A.待测值为0 B.该反应为化合反应
C.反应过程中,乙、丁的变化质量比为87:36 D.反应中甲、丙的化学计量数之比为1:2
3.一密闭容器内发生某反应,测得反应前后各物质的质量如表所示。下列说法正确的是( )
物质 甲 乙 丙 丁
反应前的质量/g 40 5 10 15
反应后的质量/g x 5 20 20
A.x的值 为15 B.该反应为分解反应
C.乙在这个反应中一定是催化剂 D.该反应生成的丙、丁的质量比为 1:1
4.48克镁在氧气中充分燃烧,需要 g氧气,同时可生成氧化镁。若48克镁和48克氧气充分反应可得氧化镁 g。若24克镁和30克氧气充分反应可得氧化镁 g。
5.小金在实验课时称取16.1g混有杂质的高锰酸钾固体,加热至质量不再减少(杂质不发生变化),冷却后称量固体的质量为14.5g。
(1)反应时生成氧气的质量为 g;
(2)请列式计算反应前固体中高锰酸钾的质量。
6.某同学采用如图装置,用胡萝卜分解H2O2制取氧气,
(1)要使胡萝卜能够更快地促进过氧化氢的分解,可采用的方法是 。
(2)当量筒内的水达到 80 毫升时,打开广口瓶的橡皮塞,立即将带火星的木条伸入瓶内,却发现木条不能复燃。请你解释木条不能复燃的原因是 。
(3)计算:17 克 15%的 H2O2 溶液中的溶质完全分解,能制得氧气多少 g?
1.在一定条件下,向一密闭容器中加入M、N、P、Q四种物质各10g,充分反应后测得其质量,得到数据如下:
物质 M N P Q
反应前质量(g) 10 10 10 10
反应后质量(g) 10 15 未知 7
下列判断正确的是( )
①容器内发生了分解反应 ②容器内发生了化合反应
③反应后容器内P的质量为8g ④容器内发生的反应可表示为N→P+Q
A.③④ B.②③ C.①③ D.①④
2.将一定质量的a、b、c、d四种物质放入一密闭容器中,在一定条件下反应一段时间后,测得反应后各物质的质量如下。下列说法错误的是( )
物 质 a b c d
反应前质量/g 6.40 3.20 4.00 0.50
反应后质量/g 待测 2.56 7.20 0.50
A.a和b是反应物,d可能是催化剂
B.反应后a物质的质量为4.64g
C.c物质中元素的种类,一定和a、b二种物质中元素的种类相同
D.若物质a与物质b的相对分子质量之比为2﹕1,则反应中a与b的化学计量数(系数)之比为2﹕1
3.一定条件下,在一密闭容器内发生某化学反应,并测得反应前后各物质的质量如图所示。下列说法正确的是( )
A.x的值为9 B.该反应中氧气与水的质量变化之比为6:5
C.W由碳、氢两种元素组成 D.W中碳、氢元素质量比为3:1
4.小金在实验课时称取16.1g混有杂质的高锰酸钾固体,加热至质量不再减少(杂质不发生变化),冷却后称量固体的质量为14.5g。
(1)反应时生成氧气的质量为 g;
(2)请列式计算反应前固体中高锰酸钾的质量。
5.把15.5克氯酸钾与二氧化锰的混合物加热,反应完全后,得残留物10.7克。求
(1)生成氧气多少克?
(2)剩余固体中有哪些物质?质量各是多少?
答案及解析
例1、(1)20g(2)1:1
【解析】(1)A反应前20g,反应一段时间变为12g,说明属于反应物,且参加反应的质量为:20g-12g=8g;B反应前20g,反应一段时间变为4g,说明属于反应物,且参加反应的质量为:20g-4g=16g;C反应前是0,反应一段时间后变为8g,说明是生成物,且生成了:8g-0=8g;根据质量守恒定律可知D必须是生成物,且生成的质量为:8g+16g-8g=16g,所以生成16gD,所以①是16g;根据上边的分析可知B与D参加反应的质量比为:16g:16g=1:1;因为B由4g变为0说明消耗了4g,所以D生成了4g,所以④是16g+4g=20g。
(2)反应时物质的质量比一定的,根据上边的分析可知A与C两种物质变化的质量比为:8g:8g=1:1。
例2、D
【解析】根据质量守恒定律得到:5g+2g+20g+22g=x+11g+28g+5g,解得:x=5g,故D错误符合题意;
反应前后,甲的质量保持不变,则它可能为催化剂,故B正确不合题意;
乙和丙的质量增大,为生成物;丁的质量减小,为反应物。因为只有一种生成物,所以为分解反应,故A正确不合题意;
乙和丙变化的质量之比为:(11g-2g):(28g-20g)=9:8,故C正确不合题意。 故选D。
例3、(1)反应后产生氧气的质量:24.8g-20g=4.8g;
(2)设反应生成氯化钾的质量为x,
149 96
x 4.8g
解得:x=7.45g。
(3)钾元素的质量= ;
剩余固体中钾元素的质量分数=
1.A
【解析】根据质量守恒定律得到:20g+m+16g+64g=4g+6g+60g+50g,解得:m=70g,故B错误;
参加反应的X与Y的质量比为:(20g-4g):(70g-6g)=1:4,故A正确;
反应中Z和W的质量变化之比:(60g-16g):(50g-14g)=11:9,故C错误;
反应后,X剩余4g,Y剩余6g,二者完全反应时质量之比为1:4。如果X完全反应,那么需要Y的质量为24g>6g,因此最终容器内只剩下X、Z、W三种物质,故D错误。 故选A。
2.D
【解析】(1)反应物的质量减少,生成物的质量增大,根据质量守恒定律计算待测值;
(2)两种或多种物质生成一种物质的反应叫化合反应;
(3)将反应前后乙和丁的质量分别相减,然后再作比即可;
(4)反应中物质的质量之比等于相对分子质量和化学计量数的乘积之比。
根据表格可知,乙的质量增加了:17.4g-8.7g=8.7g;丙的质量减小了:31.6g-0g=32.6g;
丁的质量增加了:3.6g-0.4g=3.2g。根据质量守恒定律可知,即:测量值=(19.7g+8.7g+31.6g+0.4g)-(17.4g+3.6g+0g)=39.4g,那么甲的质量增加了:39.4g-19.7g=19.7g;
A.待测值为19.7g,故A错误;
B.根据分析可知,反应物为丙,生成物为甲、乙和丁,即一种物质生成三种物质,肯定是分解反应,故B错误;
C.反应过程中,乙、丁的变化质量比为:8.7g:3.2g=87:32,故C错误;
D.根据“反应中物质的质量之比等于相对分子质量和化学计量数的乘积之比”得到:197x:158y=19.7g:31.6g,解得:x:y=1:2,故D正确。
3.B
【解析】(1)根据质量守恒定律可知,反应前后物质的质量不变;用反应前物质的质量和减去反应后已知物质的质量和即可;
(2)由一种物质生成两种或两种以上物质的反应叫分解反应;
(3)催化剂在反应中的质量肯定不变,但质量不变的不一定是催化剂;
(4)反应后和反应前丙的质量差和丁的质量差就是生成丙、丁的质量,然后作比即可。
【解答】A.反应前后物质的质量和不变,得到:40+5+10+15=x+5+20+20,那么x=25,故A错误;
B.据表格可知,乙反应前后质量不变,即没有参加反应;甲的质量减小,丙和丁的质量增大,说明甲分解为丙和丁,故B正确;
C.乙的质量不变,可能是催化剂,也可能是与整个反应无关的物质,故C错误;
D.该反应生成的丙的质量:20g-10g=10g;丁的质量:20-15=5g;那么生成的丙丁的质量比为:10g:5g=2:1,故D错误。
4.32;80;40
【解析】根据反应的化学方程式确定镁和氧气完全反应时质量之间的比例关系,据此对各种情况进行分析和计算即可。
【解答】镁燃烧生成氧化镁,反应的化学方程式及其质量关系:
2Mg+O22MgO;
48 32 80
则镁和氧气完全反应时,二者的质量之比为:48:32=3:2;
由以上质量关系可知,48g镁在氧气中充分燃烧,需要32g氧气,同时可生成氧化镁;
若48g镁和48g氧气充分反应,氧气过量,反应的氧气质量是32g,可得氧化镁80g;
若24g镁和30g氧气充分反应,氧气过量,反应的氧气质量是16g,可得氧化镁40g。
5.(1)1.6
(2)设参加反应的高锰酸钾的质量为x,
2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ ;
316 32
x 1.6g
;
解得:x=15.8g。
【解析】(1)根据质量守恒定律分析计算;
(2)写出高锰酸钾分解制取氧气的化学方程式,利用氧气的质量计算出参加反应的高锰酸钾的质量即可。
【解答】(1)高锰酸钾加热分解,生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,则反应前后固体质量的减小量就是生成氧气的质量,即反应生成氧气:16.1g-14.5g=1.6g。
6.(1)将胡萝卜切成更小的颗粒(或“将胡萝卜磨成浆”、“多加些胡萝卜”等)
(2)此时广口瓶内的气体主要为空气,氧气纯度不高
(3)设生成氧气的质量为x,
2H2O22H2O+O2↑
68 32
17g×15%=2.55g x
;
解得:x=1.2g。
【解析】(1)要使胡萝卜能够更快地促进过氧化氢的分解,可采用的方法是:将胡萝卜切成更小的颗粒(或“将胡萝卜磨成浆”、“多加些胡萝卜”等)。
(2)木条不能复燃的原因是:此时广口瓶内的气体主要为空气,氧气纯度不高。
1.B
【解析】设未知的质量为m,根据质量守恒定律得到:10g+10g+10g+10g=10g+15g+m+7g,解得:m=8g,故③正确;
反应后,物质M的质量保持不变,即没有参加反应;物质N的质量增加大,而P和Q的质量都减小了,因为反应物为P和Q,生成物为N,可将反应表示为: P+Q →N,故④错误;
因为生成物只有一种,所以该反应为化合反应,故②正确,而①错误。
那么正确的是②③。
2.B
【解析】(1)反应物的质量减小,生成物的质量增大;而催化剂的质量保持不变;
(2)根据质量守恒定律计算可知,反应前后物质的总质量保持不变;
(3)根据质量守恒定律可知,反应前后元素的种类不会发生变化;
(4)在化学反应中,参加反应的物质质量之比=相对分子质量之比×系数之比。
【解答】A.根据质量守恒定律可知,a物质的质量为:(6.4g+3.2g+4g+0.5g)-(2.56g+7.2g+0.5g)=3.84g;那么a和b的质量减小,它们是反应物,c的质量增大,它是生成物。而d的质量保持不变,可能是催化剂,故A正确不合题意;
B.根据A中计算可知,a的质量为3.84g,故B错误符合题意;
C.反应物和生成物中的元素种类保持不变,故C正确不合题意;
D.反应中,a物质的质量为:6.4g-3.84g=2.56g,b物质的质量为:3.2g-2.56g=0.64g,那么物质a与b的质量之比:2.56g:0.64g=4:1;若若物质a与物质b的相对分子质量之比为2﹕1,那么它们的化学计量数之比为:,故D正确不合题意。
3.D
【解析】(1)根据质量守恒定律计算出x的值;
(2)将反应前后氧气和水的质量相减,然后求出它们的比值;
(3)二氧化碳的质量×碳元素的质量分数计算出碳元素的质量,水的质量×氢元素的质量分数计算出氢元素的质量,将二者相加与W的质量相比,从而确定W的元素组成。
(4)计算出碳和氢的质量然后作比即可。
【解答】A.根据反应前后元素质量守恒得到:x=(1g+20g+8g)-(8g+11g)=10g,故A错误;
B.该反应中,氧气的质量减少:20g-8g=12g,水的质量增加了:10g-1g=9g,则氧气与水的质量变化之比为:12g:9g=4:3,故B错误;
C、11gCO2中含有碳元素的质量为:,
9g水中含有氢元素的质量为:,、
所含碳、氢元素的质量和:3g+1g=4g<8g,
该物质中含氧元素的质量为:8g-4g=4g,
则该物质中一定含有碳、氢、氧三种元素,故C错误;
D.W中碳、氢元素质量比为3g:1g=3:1,故D正确。
4.(1)1.6
(2)设参加反应的高锰酸钾的质量为x,
2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ ;
316 32
x 1.6g
;
解得:x=15.8g。
【解析】(1)高锰酸钾加热分解,生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,则反应前后固体质量的减小量就是生成氧气的质量,即反应生成氧气:16.1g-14.5g=1.6g。
5.(1)根据质量守恒定律可知,氧气的质量为:15.5g-10.7g=4.8g;
(2)设参加反应的氯酸钾的质量为x,生成氯化钾的质量为y,
2KClO 2KCl+3O ↑
245 149 96
x y 4.8g
;
解得:x=7.45g,y=12.25g;
则其中MnO2的质量为:15.5g-12.25g=3.25g。
【解析】(1)根据质量守恒定律计算出氧气的质量;
(2)写出氯酸钾分解的化学方程式,根据氧气的质量计算出其中氯化钾的质量和氯酸钾的质量,最后用原来的总质量减去氯酸钾的质量得到二氧化锰的质量即可。
浙教版科学八年级(下册)“冲刺重高”讲义(十九)
化学方程式(2)