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第五单元 化学方程式
课题3 利用化学方程式的简单计算
学习目标
1.进一步的理解化学方程式表达的意义,能从定性和定量两个角度认识和分析化学反应。
2.在正确书写化学方程式的基础上,进行简单的计算。
3.认识定量研究对于科学研究和生产实践的作用。
如何计算呢?
回顾:在实验室用高锰酸钾制取3瓶氧气时,发现有的同学把高锰酸钾加少了,导致收集的氧气不足三瓶;有的同学又加多了,浪费了药品。到底应该加多少质量的高锰酸钾?如何解决这个问题?
新课引入
解题思路
1.首先弄清楚化学反应的原理,正确书写化学方程式;
3.再将上述关系列成比例式,求解;
2.然后根据化学方程式找出反应物与生成物之间的定量关系,并据此确定已知量与未知量之间的关系;
4.最后检查确保计算过程和结果无误后,简明地写出答案。
质量比
C + O2 CO2
点燃
1×12 : 16×2 : 12+16×2
化学方程式计算的依据
化学方程式表示反应前后各物质的质量关系,即反应中各物质之间的质量比,等于各物质的相对分子(原子)质量与化学计量数的乘积之比。
在化学方程式中,各物质是质量比是一个定值。
表示每12份质量的碳和32份质量的氧气完全反应生成44份质量的二氧化碳
12 : 32 : 44
12g : 32g : x
21g : yg : zg
以碳的燃烧为例
【例1】加热分解6.3g高锰酸钾,可以得到氧气的质量是多少?(计算结果保留一位小数)
2KMnO4 ══ K2MnO4 + MnO2 + O2
△
解:设可得氧气的质量为x。
2×(39+55+4×16) 1×(2×16)
6.3 g x
2×158 32
6.3 g x
=
x=0.6 g
设未知量;
1
写出反应的化学方程式;
2
找出已知量与未知量的关系,并写在对应物质的正下方;
3
列比例式,求解;
4
简明写出答案。
5
化学方程式计算的步骤
答:可得氧气的质量为0.6 g。
【例2】工业上,煅烧石灰石可制得生石灰和二氧化碳。如果要制取5.6t氧化钙,需要碳酸钙的质量是多少?
答:需要碳酸钙的质量为10t。
解:设需要碳酸钙的质量为x。
100 56
x 5.6 t
CaCO3 ══ CaO + CO2
高温
100 x
56 5.6t
=
x =
100 ×5.6t
56
=10t
化学方程式计算的步骤
1.“长征五号”所用的燃料液氢是来自水的电解,如果电解180kg的水,得到氢气的质量是多少?小明的解法如下:
解:设得到氢气为 x kg
H2O H2↑ + O2↑
通电
18
180 kg
x kg
2
18
32
180 kg
=
x kg
x
=
32×180 kg
18
=
320
答:得到氢气的质量为320 kg
32
找出下列
所解答案
中的错误
未知量带单位
化学方程式未配平
未知量标错位置
结果没带单位
巩固练习
引入:在实验室用高锰酸钾制取3瓶氧气时,发现有的同学把高锰酸钾加少了,导致收集的氧气不足三瓶;有的同学又加多了,浪费了药品。到底应该加多少质量的高锰酸钾?如何解决这个问题?
解决问题
(已知集气瓶的体积为250 mL,标准状况下氧气密度为 1.43 g/L)
3.足量的镁带在标准状况下与11.2升的氧气(密度为1.43g/L) 充分燃烧,可以生成多少克氧化镁?
解:
设可生成氧化镁的质量为X
2 Mg + O 2 ====== 2 Mg O
点燃
32
80
16g
X
32
16g
=
80
X
80×16g
32
X =
= 40 g
答:充分燃烧后可生成氧化镁 40 克。
M( ) =
O 2
ρ × v
=
1.43g/L × 11.2L
=16g
巩固练习
例1、 9克 水通电一段时间后还剩 3克,求得到氢气多少克?
解:
2H2O 2 H2↑+ O2↑
通电
设能得到氢气的质量为 x
6 g
36
6 g
4
x
=
x = 0.7 g
答:能得到氢气约0.7 g
36
4
x
参加反应的水的质量:
9 g – 3 g = 6 g
代入化学方程式是量必须是参加反应的,没参加反应不能代入
能力提升
2.将氯酸钾、二氧化锰的混合物26 g,加热至完全反应,得剩余固体的质量为16.4 g
求:(1)则生成的氧气质量为多少克
(2)原混合物中有多少克氯酸钾
分 析
△
MnO2
2KClO3
2KCl
+3O2
↑
16.4g
26g
利用反应前后物质质量差,代入计算
反应前
反应后
代入计算的量必须是纯物质质量,不能是混合物质量
固体质量
26g
剩余固体
16.4g
KClO3
MnO2
O2
KCl
MnO2
能力提升
2.将氯酸钾、二氧化锰的混合物26 g,加热至完全反应,得剩余固体的质量为16.4 g
求:(1)则生成的氧气质量为多少克
(2)原混合物中有多少克氯酸钾
解:
△
MnO2
2KClO3
2KCl
+3O2
↑
16.4g
设原混合物中氯酸钾质量为 x
26g
16.4g
-
O
2
m
=
=
9.6 g
x
245
9.6g
96
x
=
x = 24.5g
96
245
答:原混合物中氯酸钾质量为 24.5g
二氧化锰质量
26g-24.5g=1.5g
能力提升
定量,就是以数字化符号为基础去测量。定量研究通过对研究对象的特征按某种标准作量的比较来测定对象特征数值,或求出某些因素间的量的变化规律。由于其目的是对事物及其运动的量的属性作出回答,故名定量研究。
定量研究
定量研究是指确定事物某方面量的规定性的科学研究,就是将问题与现象用数量来表示,进而去分析、考验、解释,从而获得意义的研究方法和过程。
D
C
随堂演练
1.红磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷,该反应中磷、氧气、五氧化二磷的质量比为( )
4:5:2 B. 31:24:47 C. 31:32:142 D. 124:160:284
2.在化学反应X+3Y=2Z+3R中,X和Y的相对分子质量之比为7:8。若2.8 g X与一定量的Y恰好完全反应,生成3.6 g R,则生成Z的质量为( )
6.8 g B. 9.6 g C. 8.8 g D. 4.4 g
分 析
42.5g + 1g - 41.9g = 1.6g
3. 在某过氧化氢溶液 42.5 g 中,加入1g MnO2,完全反应后称得剩余物的质
量为 41.9 g
求:(1) 反应中放出氧气的质量; (2) 参加反应的过氧化氢的质量
MnO2
随堂演练
3. 在某过氧化氢溶液 42.5 g 中,加入1g MnO2,完全反应后称得剩余物的质
量为 41.9 g
求:(1) 反应中放出氧气的质量; (2) 参加反应的过氧化氢的质量
x = 3.4 g
答:反应中放出氧气的质量为1.6 g,参加反应的过氧化氢的质量为3.4 g
解 析
设参加反应的过氧化氢的质量为 x
MnO2
42.5g + 1g - 41.9g = 1.6g
O
2
m
=
68
32
x
1.6 g
68
32
1.6 g
=
x
随堂演练
1.某同学把3g碳放在给定的氧气中充分燃烧,实验数据如下:
第一次 第二次 第三次
给定氧气的质量 4g 13g 8g
生成二氧化碳的质量 5.5g 11g 11g
(1)从以上数据说明,这三次实验中第 次恰好完全反应。
(2)第 次实验碳有剩余,剩余 g。
(3)第 次实验中氧气有剩余,剩余 g。
C:12 O:16
三
一
1.5
二
5
提高训练