第三节 化学反应中的有关计算
素养目标
1.初步学会根据化学方程式进行简单的计算。(物质的变化与转化)
2.掌握化学方程式计算的一般思路和步骤、解题格式。(物质的变化与转化)
知识概览
基础主干落实
一、化学反应中的有关计算
1.计算依据:化学方程式中物质的质量比等于 化学式量乘以化学计量数 之比。
2.答题模板:电解18 kg水能生成多少氢气
计算步骤 标准答案
(1)设: 未知量 (2)写:写出反应的 化学方程式 (3)找:找出相关物质的化学计量数与化学式量的 乘积 ,以及已知量与未知量 (4)列:列比例 (5)求:求解 (6)答:写出简明答案 解:设生成氢气质量为x① 2H2O2H2↑+O2↑② 2③×18 2×2 18 kg④ x = x=2 kg 答:18 kg水电解能产生2 kg 氢气⑤
特别提醒 ①所设未知数不能带单位。
②要写对化学方程式并配平。
③不要漏乘化学式前的化学计量数。
④要注意格式:是哪个物质的量就写在该物质的下面,不能错位,计算结果要带单位。
⑤答不能漏写。
易错提醒
化学方程式中,各物质间的质量比是一个定值,是各物质的化学式量与其化学式前化学计量数的乘积之比,切勿漏乘化学计量数。
活学巧记
根据化学方程式计算的步骤
一解二设最后答,
方程式书写不能差;
准确找到质量比,
纯量代入不掺假;
所有单位要一致,
列式计算解答它。
重点案例探析
考点依据化学方程式的简单计算
典题(2023·德阳中考)广泛应用于火箭、导弹和飞机制造业的金属镁,主要是利用从海水中提取的MgCl2制取的。完全电解熔融状态的MgCl2 190 g,制得Mg的质量是多少 (按规范步骤写出计算过程)
解:设制得Mg的质量为x,
MgCl2Mg+Cl2↑
95 24
190 g x
= x=48 g
答:制得Mg的质量为48 g。
易错提醒 有关化学方程式计算
1.把握“三个要领”:步骤要完整,格式要规范,计算要准确;
2.抓住“三个关键”:准确书写化学式、化学方程式要配平、准确计算各物质的化学式量;
3.注意事项:质量单位要统一。
举一反三
1.[传统文献] (2023·新疆中考)《天工开物》中有“煤饼烧石成灰”的记载,“烧石成灰”发生的反应为CaCO3CaO+CO2↑。请根据此化学方程式计算,实验室中10 g碳酸钙充分反应后,可制得氧化钙的质量是多少
解:设可制得CaO的质量为x。
CaCO3CaO+CO2↑
100 56
10 g x
= x=5.6 g
答:可制得氧化钙的质量为5.6 g。
2.[差量分析](2023·黄冈中考改编)化学兴趣小组的同学为测定实验室里一瓶过氧化氢溶液中溶质的质量,进行了相关实验,实验数据记录如下:
过氧化氢溶液34 g+二氧化锰2 g固液残留物35.2 g
请计算:
(1)生成氧气 0.8 g。
(2)参加反应的过氧化氢的质量为多少
解:设参加反应的过氧化氢的质量为x。
2H2O22H2O+O2↑
68 32
x 0.8 g
= x=1.7 g
答:参加反应的过氧化氢的质量为1.7 g。
课堂达标反馈
1.[依据化学方程式的简单计算] 化学方程式中反应物与生成物的质量关系是化学方程式计算的依据,电解氧化铝的化学方程式为2Al2O34Al+3O2↑。恰好完全反应时Al2O3、Al、O2的质量比是 (D)
A.102∶27∶32
B.43∶27∶24
C.2∶4∶3
D.17∶9∶8
2.[依据化学方程式的简单计算]已知火箭将卫星送入预定轨道需要44 t液氢(H2),则使液氢完全燃烧需提供液氧(O2)质量为 (C)
A.88 t B.400 t C.352 t D.176 t
3.[依据化学方程式的简单计算]在反应X+2Y===2Q+R中,1.6 g X与足量的Y完全反应,生成4.4 g R,则a∶b等于 (D)
项目物质 相对分子质量 参加反应或生成的物质的质量(g)
X 1.6
Y a
Q 18 b
R 44 4.4
A.23∶9 B.46∶9 C.32∶9 D.16∶9
4.[依据化学方程式的简单计算]纳米铝冰作为火箭固体推进剂具有广阔的应用前景。480 ℃以上时,发生的主要反应为2Al+3H2OAl2O3+3H2↑。该反应中,若有54 kg Al发生反应,计算参加反应的H2O的质量(写出计算过程及结果)。
解:设参加反应的H2O的质量为x。
2Al + 3H2OAl2O3+3H2↑
54 54
54 kg x
= x=54 kg
答:参加反应的H2O的质量为54 kg。
5.[依据化学方程式的简单计算]某同学在学习质量守恒定律时,称取0.6 g镁条进行燃烧实验(如图)。
(1)计算:镁条完全燃烧生成氧化镁的质量(写出计算过程)。
解:设生成氧化镁的质量为x。
2Mg+O22MgO
48 80
0.6 g x
= x=1 g
答:生成氧化镁的质量为1 g。
(2)该同学称得反应后固体的质量小于0.6 g,原因可能是 生成的部分氧化镁以白烟形式逸散 。
A层 练基础
知识点1 依据化学方程式的简单计算
1.(2023秋·泰安新泰月考)下列关于根据化学方程式计算的认识正确的是 (C)
A.根据化学方程式计算时,设未知数时必须带单位
B.为更便捷地解题,根据化学方程式计算时可以不列比例式
C.根据化学方程式计算时,化学方程式中出现的是纯净物的质量
D.根据化学方程式计算时,化学方程式没有配平,只要结果正确就可以
2.在化学反应A+2B===C+2D中,已知16 g A与64 g B恰好完全反应,生成C和D的质量比为11∶9,又知B的相对分子质量为32,则D的相对分子质量为 (B)
A.9 B.18 C.12 D.36
3.[新情境·科技动态]我国核工业技术世界领先,极硬的陶瓷材料碳化硼(B4C)可用作核反应堆的中子吸收剂,还可用于制造坦克装甲、防弹背心等。在电弧炉中用C与B2O3反应制得B4C,反应的化学方程式为2B2O3+7CB4C+6CO↑。按此反应,当消耗70 kg B2O3时,可制得B4C多少千克
解:设可制得B4C的质量为x。
2B2O3+7CB4C+6CO↑
140 56
70 kg x
= x=28 kg
答:可制得B4C 28 kg。
知识点2 含杂质物质的化学方程式计算
4.(2023秋·厦门市质检)硫酸镁化肥在农业种植中有重要作用。某工厂以氧化镁矿粉和硫酸为原料制取硫酸镁,反应原理:MgO+H2SO4===MgSO4+H2O 。
现用含MgO 48%的氧化镁矿粉25 t与足量硫酸反应,可制得硫酸镁的质量是多少
解:设可制得硫酸镁的质量为x。
MgO+H2SO4===MgSO4+H2O
40 120
25 t×48% x
= x=36 t
答:可制得硫酸镁的质量是36 t。
5.大气污染物二氧化硫主要来源于煤燃烧的烟气。某煤厂为了减少二氧化硫的排放,向原煤中加入生石灰,燃烧时发生反应:CaO+SO2+O2CaSO4。请回答下列问题:
(1)配平化学方程式: 2 CaO+ 2 SO2+ 1 O2 2 CaSO4。
(2)若该煤厂一次共加入280吨生石灰(含CaO 80%),则理论上最多可吸收多少吨二氧化硫 (写出计算过程)
解:设吸收SO2的质量为x。
2CaO + 2SO2+O22CaSO4
112 128
224 t x
= x=256 t
答:若该煤厂一次共加入280吨生石灰(含CaO 80%),则理论上最多可吸收256 t二氧化硫。
6.[主题教育·爱国情怀](2023·益阳中考改编)“蛟龙号”是我国自主研制出的大深度载人潜水器。为保证载人潜水器长时间潜水,需要在潜水器里配备供氧装置,利用过氧化物供氧是一种常见的供氧技术。
(1)过氧化钠(Na2O2)作供氧剂的化学方程式为2Na2O2+2X===2Na2CO3+O2,则反应物X的化学式为 CO2 。
(2)若用上述方法制取96 g氧气,则至少需要含过氧化钠60%的过氧化钠样品多少克 (写出计算过程)
解:设至少需要含过氧化钠60%的过氧化钠样品的质量为x。
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
156 32
60% x 96 g
= x=780 g
答:至少需要含过氧化钠60%的过氧化钠样品的质量为780 g。
B层 提能力
7.(2023秋·东营质检)在化学反应A+B2===AB2中。A与B2反应的质量关系如图所示。将4 g A与8 g B2充分反应,则生成AB2的质量是 (A)
A.8 g B.16 g C.12 g D.4 g
8.(2023·赤峰中考)某校实验室工作人员欲测定某氯酸钾样品中氯酸钾的质量分数,现取14 g该样品与2 g二氧化锰混合,放入试管中充分加热(杂质不发生反应),反应过程和数据如图所示。请计算:
(1)生成氧气的质量为 4.8 g。
(2)该样品中氯酸钾的质量分数。(写出计算过程)
解:设该样品中氯酸钾的质量分数为x。
2KClO32KCl+3O2↑
245 96
14 g x 4.8 g
= x=87.5%
答:该样品中氯酸钾的质量分数为87.5%。
9.(2023·青岛市北区月考)为了测定某石灰石中碳酸钙的质量分数,某同学进行了如下实验:称取25.0 g石灰石样品高温煅烧,石灰石在高温条件下可分解生成生石灰和二氧化碳,实验数据记录如下表(杂质不参与反应):
操作序号 1 2 3 4
剩余固体质量/g 23.4 19.6 16.2 16.2
(1)完全反应后生成的CO2质量是 8.8 g。
(2)计算石灰石样品中碳酸钙的质量分数。(写出计算过程)
解:设样品中CaCO3的质量为x。
CaCO3CaO+CO2↑
100 44
x 8.8 g
= x=20 g
石灰石样品中CaCO3的质量分数为×100%=80%
答:石灰石样品中碳酸钙的质量分数为80%。
10.(2023·泰安肥城月考)请结合下图实验回答有关问题:
(1)上图中操作a的名称是 过滤 ,该操作中所需的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 漏斗 。
(2)上图中x的值为 5 。
(3)检验上述实验中产生气体的方法是 将带火星的木条伸进烧杯口,若木条复燃,则证明是氧气 。
(4)计算参加反应的过氧化氢质量是多少。(写出计算过程)
解:生成氧气的质量为102 g+5 g-104.6 g=2.4 g;
设参加反应过氧化氢的质量为x,
2H2O22H2O+O2↑
68 32
x 2.4 g
= 解得x=5.1 g
答:参加反应的过氧化氢的质量为5.1 g。
C层 拓思维
11.[新情境·日常生活情境]钙是生物体骨骼的重要组成元素。鱼骨中含有碳酸钙,现设计图甲实验测定鱼骨中的碳酸钙含量,并将测得的数据绘制成图乙。提示①食醋的主要成分是醋酸(CH3COOH)。醋酸和碳酸钙反应的化学方程式为CaCO3+2CH3COOH===(CH3COO)2Ca +H2O+CO2↑;②鱼骨中其他成分与食醋反应可忽略不计。根据图中的数据计算鱼骨中碳酸钙的质量分数。
解:生成二氧化碳的质量为820 g-819.89 g=0.11 g;
设生成0.11 g二氧化碳需要碳酸钙的质量为x,
CaCO3+2CH3COOH===(CH3COO)2Ca+H2O+CO2↑
100 44
x 0.11 g
= x=0.25 g
鱼骨中碳酸钙的质量分数为×100%=1.25%
答:鱼骨中碳酸钙的质量分数为1.25%。第三节 化学反应中的有关计算
素养目标
1.初步学会根据化学方程式进行简单的计算。(物质的变化与转化)
2.掌握化学方程式计算的一般思路和步骤、解题格式。(物质的变化与转化)
知识概览
基础主干落实
一、化学反应中的有关计算
1.计算依据:化学方程式中物质的质量比等于 之比。
2.答题模板:电解18 kg水能生成多少氢气
计算步骤 标准答案
(1)设: (2)写:写出反应的 (3)找:找出相关物质的化学计量数与化学式量的 ,以及已知量与未知量 (4)列:列比例 (5)求:求解 (6)答:写出简明答案 解:设生成氢气质量为x① 2H2O2H2↑+O2↑② 2③×18 2×2 18 kg④ x = x=2 kg 答:18 kg水电解能产生2 kg 氢气⑤
特别提醒 ①所设未知数不能带单位。
②要写对化学方程式并配平。
③不要漏乘化学式前的化学计量数。
④要注意格式:是哪个物质的量就写在该物质的下面,不能错位,计算结果要带单位。
⑤答不能漏写。
易错提醒
化学方程式中,各物质间的质量比是一个定值,是各物质的化学式量与其化学式前化学计量数的乘积之比,切勿漏乘化学计量数。
活学巧记
根据化学方程式计算的步骤
一解二设最后答,
方程式书写不能差;
准确找到质量比,
纯量代入不掺假;
所有单位要一致,
列式计算解答它。
重点案例探析
考点依据化学方程式的简单计算
典题(2023·德阳中考)广泛应用于火箭、导弹和飞机制造业的金属镁,主要是利用从海水中提取的MgCl2制取的。完全电解熔融状态的MgCl2 190 g,制得Mg的质量是多少 (按规范步骤写出计算过程)
易错提醒 有关化学方程式计算
1.把握“三个要领”:步骤要完整,格式要规范,计算要准确;
2.抓住“三个关键”:准确书写化学式、化学方程式要配平、准确计算各物质的化学式量;
3.注意事项:质量单位要统一。
举一反三
1.[传统文献] (2023·新疆中考)《天工开物》中有“煤饼烧石成灰”的记载,“烧石成灰”发生的反应为CaCO3CaO+CO2↑。请根据此化学方程式计算,实验室中10 g碳酸钙充分反应后,可制得氧化钙的质量是多少
2.[差量分析](2023·黄冈中考改编)化学兴趣小组的同学为测定实验室里一瓶过氧化氢溶液中溶质的质量,进行了相关实验,实验数据记录如下:
过氧化氢溶液34 g+二氧化锰2 g固液残留物35.2 g
请计算:
(1)生成氧气 g。
(2)参加反应的过氧化氢的质量为多少
课堂达标反馈
1.[依据化学方程式的简单计算] 化学方程式中反应物与生成物的质量关系是化学方程式计算的依据,电解氧化铝的化学方程式为2Al2O34Al+3O2↑。恰好完全反应时Al2O3、Al、O2的质量比是 ( )
A.102∶27∶32
B.43∶27∶24
C.2∶4∶3
D.17∶9∶8
2.[依据化学方程式的简单计算]已知火箭将卫星送入预定轨道需要44 t液氢(H2),则使液氢完全燃烧需提供液氧(O2)质量为 ( )
A.88 t B.400 t C.352 t D.176 t
3.[依据化学方程式的简单计算]在反应X+2Y===2Q+R中,1.6 g X与足量的Y完全反应,生成4.4 g R,则a∶b等于 ( )
项目物质 相对分子质量 参加反应或生成的物质的质量(g)
X 1.6
Y a
Q 18 b
R 44 4.4
A.23∶9 B.46∶9 C.32∶9 D.16∶9
4.[依据化学方程式的简单计算]纳米铝冰作为火箭固体推进剂具有广阔的应用前景。480 ℃以上时,发生的主要反应为2Al+3H2OAl2O3+3H2↑。该反应中,若有54 kg Al发生反应,计算参加反应的H2O的质量(写出计算过程及结果)。
5.[依据化学方程式的简单计算]某同学在学习质量守恒定律时,称取0.6 g镁条进行燃烧实验(如图)。
(1)计算:镁条完全燃烧生成氧化镁的质量(写出计算过程)。
(2)该同学称得反应后固体的质量小于0.6 g,原因可能是 。
A层 练基础
知识点1 依据化学方程式的简单计算
1.(2023秋·泰安新泰月考)下列关于根据化学方程式计算的认识正确的是 ( )
A.根据化学方程式计算时,设未知数时必须带单位
B.为更便捷地解题,根据化学方程式计算时可以不列比例式
C.根据化学方程式计算时,化学方程式中出现的是纯净物的质量
D.根据化学方程式计算时,化学方程式没有配平,只要结果正确就可以
2.在化学反应A+2B===C+2D中,已知16 g A与64 g B恰好完全反应,生成C和D的质量比为11∶9,又知B的相对分子质量为32,则D的相对分子质量为 ( )
A.9 B.18 C.12 D.36
3.[新情境·科技动态]我国核工业技术世界领先,极硬的陶瓷材料碳化硼(B4C)可用作核反应堆的中子吸收剂,还可用于制造坦克装甲、防弹背心等。在电弧炉中用C与B2O3反应制得B4C,反应的化学方程式为2B2O3+7CB4C+6CO↑。按此反应,当消耗70 kg B2O3时,可制得B4C多少千克
知识点2 含杂质物质的化学方程式计算
4.(2023秋·厦门市质检)硫酸镁化肥在农业种植中有重要作用。某工厂以氧化镁矿粉和硫酸为原料制取硫酸镁,反应原理:MgO+H2SO4===MgSO4+H2O 。
现用含MgO 48%的氧化镁矿粉25 t与足量硫酸反应,可制得硫酸镁的质量是多少
5.大气污染物二氧化硫主要来源于煤燃烧的烟气。某煤厂为了减少二氧化硫的排放,向原煤中加入生石灰,燃烧时发生反应:CaO+SO2+O2CaSO4。请回答下列问题:
(1)配平化学方程式: CaO+ SO2+ O2 CaSO4。
(2)若该煤厂一次共加入280吨生石灰(含CaO 80%),则理论上最多可吸收多少吨二氧化硫 (写出计算过程)
6.[主题教育·爱国情怀](2023·益阳中考改编)“蛟龙号”是我国自主研制出的大深度载人潜水器。为保证载人潜水器长时间潜水,需要在潜水器里配备供氧装置,利用过氧化物供氧是一种常见的供氧技术。
(1)过氧化钠(Na2O2)作供氧剂的化学方程式为2Na2O2+2X===2Na2CO3+O2,则反应物X的化学式为 。
(2)若用上述方法制取96 g氧气,则至少需要含过氧化钠60%的过氧化钠样品多少克 (写出计算过程)
B层 提能力
7.(2023秋·东营质检)在化学反应A+B2===AB2中。A与B2反应的质量关系如图所示。将4 g A与8 g B2充分反应,则生成AB2的质量是 ( )
A.8 g B.16 g C.12 g D.4 g
8.(2023·赤峰中考)某校实验室工作人员欲测定某氯酸钾样品中氯酸钾的质量分数,现取14 g该样品与2 g二氧化锰混合,放入试管中充分加热(杂质不发生反应),反应过程和数据如图所示。请计算:
(1)生成氧气的质量为 g。
(2)该样品中氯酸钾的质量分数。(写出计算过程)
9.(2023·青岛市北区月考)为了测定某石灰石中碳酸钙的质量分数,某同学进行了如下实验:称取25.0 g石灰石样品高温煅烧,石灰石在高温条件下可分解生成生石灰和二氧化碳,实验数据记录如下表(杂质不参与反应):
操作序号 1 2 3 4
剩余固体质量/g 23.4 19.6 16.2 16.2
(1)完全反应后生成的CO2质量是 g。
(2)计算石灰石样品中碳酸钙的质量分数。(写出计算过程)
10.(2023·泰安肥城月考)请结合下图实验回答有关问题:
(1)上图中操作a的名称是 ,该操作中所需的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 。
(2)上图中x的值为 。
(3)检验上述实验中产生气体的方法是 。
(4)计算参加反应的过氧化氢质量是多少。(写出计算过程)
C层 拓思维
11.[新情境·日常生活情境]钙是生物体骨骼的重要组成元素。鱼骨中含有碳酸钙,现设计图甲实验测定鱼骨中的碳酸钙含量,并将测得的数据绘制成图乙。提示①食醋的主要成分是醋酸(CH3COOH)。醋酸和碳酸钙反应的化学方程式为CaCO3+2CH3COOH===(CH3COO)2Ca +H2O+CO2↑;②鱼骨中其他成分与食醋反应可忽略不计。根据图中的数据计算鱼骨中碳酸钙的质量分数。
