4.3　化学方程式　第2课时　根据化学方程式进行计算 同步练习 （含答案）

第2课时　根据化学方程式进行计算
　利用化学方程式计算的依据
1.化学方程式可以表示反应物和生成物的质量关系。镁在空气中燃烧生成氧化镁,化学方程式为2Mg+O22MgO,在反应中镁、氧气和氧化镁的质量比为　　　　(填最简整数比)。若24 g镁完全燃烧,生成氧化镁的质量为　　　　,同时参加反应的氧气的质量为　　　　;如果生成氧化镁的质量为20 g,则参加反应的镁的质量为　　　　。
　根据化学方程式计算的步骤
2.将下列计算题的解题步骤补充完整。
(1)在电解水的实验中,已知水的质量为5.4 g,求生成氢气的质量是多少
设未知量　　　　　　解:设生成氢气的质量为　　　　。
写出化学方程式 2H2O　 　2H2↑+O2↑
找相关量 　　　5.4 g　　2×2　　　
列比例式 　　　=
求未知量 x=0.6 g
回答问题 答:生成氢气的质量为0.6 g。
(2)实验室做实验需要1.6 g氧气,如果加热高锰酸钾制取所需的氧气,求被分解的高锰酸钾的质量是多少
设未知量
写出化学方程式
找相关量
列比例式
求未知量
回答问题
3.(2024贵州中考)我国重载铁路加氢站今年投入了商业运营。机车加注80 kg氢气做燃料,若用电解水的方法制取这些氢气,理论上需要水的质量是多少
4.羰基铁粉(Fe)在国防军工领域有重要应用。羰基铁粉生产过程中发生反应的一个化学方程式为Fe(CO)5Fe+5CO↑。取一定质量的Fe(CO)5分解生成羰基铁粉的质量随时间的变化如图所示。
(1)在　　　　时Fe(CO)5恰好完全分解。
(2)计算参加反应的Fe(CO)5质量。
1.在反应C+2ZnO2Zn+CO2↑中,下列有关说法正确的是 (　　)
A.反应前后各元素的化合价均无变化
B.反应前后锌元素的质量没有发生改变
C.参加反应的碳与氧化锌的质量比为4∶27
D.反应后固体质量减轻,不遵循质量守恒定律
2.肼(N2H4)可用作火箭燃料,燃烧时发生反应:aN2H4+bNxOycN2+dH2O。燃烧过程中,生成的N2与参与反应的N2H4质量关系如图所示。下列说法错误的是(　　)
A.化学计量数a与c的比为2∶3
B.NxOy中x与y的比为1∶2
C.32 g N2H4反应时,生成的H2O的质量为36 g
D.32 g N2H4反应时,参加反应的NxOy的质量为92 g
3.将一定质量的铜与碳的混合物,在空气中充分灼烧,称得反应前后固体质量不变。则原混合物中铜与碳的质量比是 (　　)
A.4∶1 B.16∶3
C.3∶2 D.1∶1
4.在一密闭容器内加入X、Y、Z、W四种物质,一定条件下发生化学反应。一段时间后,测得反应前后各物质的质量如下表(已知X、Y的相对分子质量之比为14∶1)。下列说法正确的是 (　　)
物质 X Y Z W
反应前质量/g 40 12 1 10
反应后质量/g 12 6 待测 44
A.W可能是单质
B.反应中X、W两物质变化的质量比是3∶11
C.Z一定是该反应的催化剂
D.该反应的化学方程式可能是X+3Y2W
5.镁在空气中燃烧,不仅能与氧气反应生成氧化镁,还能与氮气反应生成氮化镁(Mg3N2)。12 g镁在空气中燃烧,生成物的质量可能为 (　　)
A.8 g　　　　　　 B.18 g C.28 g D.38 g
6.(2024淄博中考)硅化镁(Mg2Si)在能源器件、激光和半导体制造等领域具有重要应用价值,可通过石英砂(主要成分为SiO2,杂质不含硅元素)和金属镁反应制得,反应的化学方程式为SiO2+4MgMg2Si+2X。
(1)上述化学方程式中X为 　　　　(填化学式)。
(2)用12.5 kg石英砂与足量镁充分反应得到15.2 kg硅化镁,计算石英砂中SiO2的质量分数(写出计算过程)。
7.(化学观念)国家对化肥的销售有明确的质量标准。为检测铵态氮肥质量的优劣,可采用铵盐与氢氧化钠反应的方法。某同学称取15 g硫酸铵样品(杂质不含氮元素),与足量的NaOH混合后,放入试管中加热,发生如下反应:(NH4)2SO4+2NaOHNa2SO4+2H2O+2NH3↑。充分反应后共收集到3.4 g NH3。
(1)(NH4)2SO4中氮元素的质量分数约为　　　　(精确到0.1%)。
(2)样品中硫酸铵的质量(写出计算过程)。
(3)合格硫酸铵化肥中硫酸铵的质量分数需达到94.3%~99%,通过计算判断上述样品是否合格
【详解答案】
基础达标
1.3∶2∶5　40 g　16 g　12 g
2.(1)x　2×18　x　
(2)设未知量　解:设被分解的高锰酸钾的质量为x。
写出化学方程式　2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
找相关量 2×158 32
x 1.6 g
列比例式　 　=
求未知量　 　x=15.8 g
回答问题　 　答:被分解的高锰酸钾的质量为15.8 g。
3.解:设理论上需要水的质量是x。
2H2O2H2↑+ O2↑
36 4
x 80 kg
=
x=720 kg
答:理论上需要水的质量是720 kg。
4.解:(1)t3 h
(2)设参加反应的Fe(CO)5质量为x。
Fe(CO)5 Fe+5CO↑
196 56
x 56 kg
=
x=196 kg
答:参加反应的Fe(CO)5质量为196 kg。
能力提升
1.B　解析:在反应C+2ZnO2Zn+CO2↑中,反应物中碳是单质,生成物中锌是单质,则反应前后一定有元素的化合价发生变化,A错误;由质量守恒定律,反应前后锌元素的质量没有发生改变,B正确;参加反应的碳与氧化锌的质量比为12∶(81×2)=2∶27,C错误;反应后固体质量减轻,是因为生成的二氧化碳逸散到空气中,仍遵循质量守恒定律,D错误。
2.D
3.A　解析:将一定质量的铜与碳的混合物,在空气中充分灼烧,铜和氧气在加热的条件下生成氧化铜,碳和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳气体,称得反应前后固体质量不变,说明铜结合的氧元素质量与反应前碳的质量相等,则原混合物中铜与碳的质量比等于氧化铜中铜元素与氧元素的质量比,所以原混合物中铜与碳的质量比是64∶16=4∶1。
4.D 　解析:根据质量守恒定律,反应后X减少了28 g,则X是反应物,反应的质量是28 g;Y减少了6 g,则Y是反应物,反应的质量是6 g;W增加了34 g,则W是生成物,生成的质量是34 g;参加反应的X与Y的质量和等于生成的W的质量,故该反应属于化合反应,则W一定不是单质。该反应中X、W两物质变化的质量比是28 g∶34 g=14∶17。反应前后Z的质量没有改变,Z可能是该反应的催化剂,也可能是杂质。根据X、Y的相对分子质量之比为14∶1,设X和Y的化学计量数分别为a、b,则:
aX+ bY2W
14a b
28 g 6 g
=,=
故化学方程式可能为X+3Y2W。
5.B　解析:设若产物全部为氧化镁时产物的质量为x,则
2Mg+O22MgO
48 80
12 g x
=,x=20 g。设若产物全部为氮化镁时产物的质量为y,则
3Mg+N2Mg3N2
72 100
12 g y
=,y≈16.7 g。通过以上计算可知所得产物质量应在16.7 g与20 g之间。
6.解:(1)MgO
(2)设石英砂中SiO2的质量为x。
SiO2+4MgMg2Si+2MgO
60 76
x 15.2 kg
=
x=12 kg
石英砂中SiO2的质量分数为12 kg÷12.5 kg×100%=96%
答:石英砂中SiO2的质量分数为96%。
7.解:(1)21.2%
(2)设样品中硫酸铵的质量为x。
(NH4)2SO4+2NaOHNa2SO4+2H2O+2NH3↑
132 34
x 3.4 g
=
x=13.2 g
(3)硫酸铵的质量分数为×100%=88%
因为88%<94.3%,所以该产品不合格。
答:(2)样品中硫酸铵的质量为13.2 g。(3)上述样品不合格。