课题3 利用化学方程式的简单计算（解析版）
☆知识梳理
1、化学方程式的计算步骤：
(1)设：设 （说清楚设的是质量还是质量分数等，一定不要带 ）；
(2)方：写出 并配平（一定配平）；
(3)标：标出有关物质的量：上标 ，下标已 ；
(4)比：列 ,求解；
(5)答：简明地写出答案。
例如：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1位小数）
【解】设加热分解6.3g高锰酸钾，可以得到氧气的质量是X。
2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑；
2×（39+55+4×16） 1×（2×16）
6.3g X
2×158/32=6.3g/X
X=0.6g
答：设加热分解6.3g高锰酸钾，可以得到0.6g氧气。
2、根据化学方程式进行计算的思路：
（1）读题划出数值，并且分析数值能否使用，有的数值具有迷惑性，不可用；
（2）有方程式写出方程式；
（3）读问题找到未知量，根据它找已知量；
（4）要明确在一个化学方程式中只要知道一个物质的质量可以求出其它所有物质的质量，并且在方程式中用的量必须是 的质量，像 的质量，含 的量不能直接在方程式中使用，需要乘以 后才可用。
3、计算中可能用到的公式有：
（1）质量＝ × 。
（2）某物质的质量分数＝某物质的 ／ ×100％
☆经典例题
在A+2B=3C+2D的反应中，32gA和适量的B恰好完全反应生成36gC和100gD，若A的化学式量为16，则B的化学式量是（ ）
A．26 B．36 C．52 D．104
【答案】A
【解析】根据质量守恒定律和化学方程式A+2B=3C+2D可知，在此反应中参加B的质量为：36g+100g﹣32g=104g。
设B的相对分子质量为x
A+2B=3C+2D
16 2x
32g 104g
解得：x=26
由上述计算可知，A正确
故选A。
【方法技巧】本题是利用质量守恒定律结合方程式的简单计算，学生需熟知质量守恒定律，才能正确答题。
氢气是理想的高能燃料，其燃烧产物对环境无污染。若充分燃烧8 g氢气，在标准状况下，最少需要氧气多少升(标准状况下氧气的密度约为1.43 g/L)?
解：设需要氧气的质量为x。
2H2＋O22H2O
4 32
8 g x
＝
x＝＝64 g
氧气的体积为 64 g÷1.43 g/L≈44.8 L
答：需要氧气的体积为44.8 L。
【方法技巧】化学方程式反映各物质间的质量关系。本题待求量是体积，要先通过化学方程式求出其质量，然后再通过体积、质量、密度之间的转化关系求出体积。
工业上用磁铁矿石炼铁，其主要反应原理为：Fe3O4+4CO3Fe+4CO2．
（1）用100t含四氧化三铁58%的磁铁矿石，理论上能炼出纯铁的质量是多少（要求根据化学方程式进行计算）？
【答案】（1）42t
【解析】
（1）100 t该磁铁矿石中Fe3O4的质量为：100 t×58%=58t
设理论上能炼出纯铁的质量为x
Fe3O4+4CO3Fe+4CO2
232 168
58t x
解得：x=42t
答：理论上能炼出纯铁的质量是42t。
【方法技巧】本题难度不大，考查含杂质物质的化学方程式的计算，注意代入方程式计算的必须是纯物质的质量是正确解答此类题的关键。
☆跟踪练习
1·镁在空气中燃烧生成氧化镁，这个反应中，镁、氧气、氧化镁的质量比是( )
A．24∶32∶56 B．24∶32∶40
C．48∶32∶80 D．18∶32∶64
2·根据质量守恒定律及2Mg+O22MgO的反应方程式，下列各组数据依次为m(Mg)、m(O2)、m(MgO)的质量，其中正确的是( )
A.2g、3g、5g B.3g、2g、5g C.1g、4g、5g D.4g、1g、5g
3·利用化学方程式进行计算的依据是（ ）
A.化学方程式表示了一种化学反应的过程
B.化学方程式表示了反应物、生成物和反应条件
C.化学方程式表示了反应前后反应物和生成物的质量关系
D.化学方程式中，各反应物质量比等于各生成物质量比
4·将A,B,C三种物质各16克混合加热,充分反应后混合物中有12克A,27克C和一定质量的D,已知B完全反应.若A,B,C,D的式量分别为16,32,44,18,则该反应的化学方程式可表示为（ ）
A.2A + B == C + 2D
B.A + 2B == C + 2D
C.2A + B == 2C + D
D.A + B == C + D
5·a克木炭在b克氧气中燃烧，生成二氧化碳的质量（ ）
A．大于（a+b）克 B．小于（a+b）克
C．等于（a+b）克 D．小于或等于（a+b）克
6·己知A+3B=2C+3D中，已知2.3gA跟4.8gB恰好完全反应生成4.4gC．又知D的相对分子质量为18，则A的相对分子质量为（ ）
A．23 B．46 C．92 D．96
7·用2g 氢气和18g氧气在点燃的条件下充分反应，可制得水的质量为( )
A.20g B.18g C.16g D.9g
8·相同质量的下列物质在氧气中完全燃烧消耗氧气最多的是（ ）
A.P B.H2
C.S D.C
9、在常温下完全电解90mL的水，正极与负极产生的气体的体积比为 ，产生氧气的质量为 克（设常温下水的密度为1g/cm3）。
10·实验室用分解过氧化氢的方法制取氧气，152 g 过氧化氢完全分解，可以生成多少克氧气？同时生成水的质量为多少？
11·实验室中用石灰石(主要成分是CaCO3)与稀盐酸制CO2，发生的反应为：CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑请你计算，50 g CaCO3与足量的稀盐酸完全反应，理论上可制得CO2多少克？
12·中国登山协会为纪念我国首次攀登珠穆朗玛峰成功50周年，再次组织攀登珠峰活动。阿旺扎西等一行登山运动员于今年5月21日13：40成功登顶。假如每名运动员冲顶时消耗自带的液氧4．8kg。求：
（1）这些氧气在标准状况下的体积是多少升？（标准状况下氧气密度为1．43g／L）
（2）若在实验室用高锰酸钾为原料制取相同质量的氧气（化学方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑），需要多少千克高锰酸钾？
（3）用这种方法给登山队员供氧，是否可行？简述理由。
13·饲养观赏鱼，可以陶冶人的情操，增进人们对生活的热爱。空运观赏鱼，必须密封。为了解决鱼的吸氧问题，可在水中加入过氧化钙（化学式：CaO2）。过氧化钙与水反应，生成氢氧化钙和氧气。
（1）写出过氧化钙与水反应的化学方程式：____。
（2）一养鱼爱好者欲测定所用的过氧化钙样品中过氧化钙的质量分数，做如下实验：称取样品2.0g，加入到足量的水中，生成了224mL氧气（氧气的密度为1.43g／L）。试计算所用样品中过氧化钙的质量分数。
14·煅烧含碳酸钙80％的石灰石100t，生成二氧化碳多少吨?若石灰石中的杂质全部进入生石灰中，可得到这样的生石灰多少吨？
☆中考链接
1·（2018?天津）在反应A+3B=2C+2D中，已知A和B的相对分子质量之比为7∶8，当2.8gA与一定量B恰好完余反应后，生成3.6gD,则生成C的质量为（ ）
A. 9.6g B. 8.8g C. 6.8g D. 4.4g
2·（2017?湖南株洲）用1000t含有氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁97%的生铁的质量约是（ ）
A．560t B．571t C．577t D．583t
3·（2016?广东茂名）氯化钠是一种重要的化工原料，电解氯化钠的水溶液可以制造氢氧化钠、氯气和氢气，反应的化学方程式：2NaCl+2HCl2NaOH+Cl2↑+H2↑。现取117g质量分数为10%的氯化钠溶液进行电解，当氯化钠完全反应时停止通电。请计算：
（1）反应生成气体的总质量为 g。
（2）电解后所得溶液中溶质的质量分数（计算结果精确到0.1%）？
课题3 利用化学方程式的简单计算（解析版）
☆知识梳理
1、化学方程式的计算步骤：
(1)设：设未知数（说清楚设的是质量还是质量分数等，一定不要带单位）；
(2)方：写出化学方程式并配平（一定配平）；
(3)标：标出有关物质的量：上标相对分子质量，下标已知质量和未知数；
(4)比：列比例式,求解；
(5)答：简明地写出答案。
例如：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1位小数）
【解】设加热分解6.3g高锰酸钾，可以得到氧气的质量是X。
2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑；
2×（39+55+4×16） 1×（2×16）
6.3g X
2×158/32=6.3g/X
X=0.6g
答：设加热分解6.3g高锰酸钾，可以得到0.6g氧气。
2、根据化学方程式进行计算的思路：
（1）读题划出数值，并且分析数值能否使用，有的数值具有迷惑性，不可用；
（2）有方程式写出方程式；
（3）读问题找到未知量，根据它找已知量；
（4）要明确在一个化学方程式中只要知道一个物质的质量可以求出其它所有物质的质量，并且在方程式中用的量必须是纯净物的质量，像溶液的质量，含有杂质的量不能直接在方程式中使用，需要乘以质量分数后才可用。
3、计算中可能用到的公式有：
（1）质量＝密度×体积
（2）某物质的质量分数＝某物质的质量／含该物质的总质量×100％
☆经典例题
在A+2B=3C+2D的反应中，32gA和适量的B恰好完全反应生成36gC和100gD，若A的化学式量为16，则B的化学式量是（ ）
A．26 B．36 C．52 D．104
【答案】A
【解析】根据质量守恒定律和化学方程式A+2B=3C+2D可知，在此反应中参加B的质量为：36g+100g﹣32g=104g。
设B的相对分子质量为x
A+2B=3C+2D
16 2x
32g 104g
解得：x=26
由上述计算可知，A正确
故选A。
【方法技巧】本题是利用质量守恒定律结合方程式的简单计算，学生需熟知质量守恒定律，才能正确答题。
氢气是理想的高能燃料，其燃烧产物对环境无污染。若充分燃烧8 g氢气，在标准状况下，最少需要氧气多少升(标准状况下氧气的密度约为1.43 g/L)?
解：设需要氧气的质量为x。
2H2＋O22H2O
4 32
8 g x
＝
x＝＝64 g
氧气的体积为 64 g÷1.43 g/L≈44.8 L
答：需要氧气的体积为44.8 L。
【方法技巧】化学方程式反映各物质间的质量关系。本题待求量是体积，要先通过化学方程式求出其质量，然后再通过体积、质量、密度之间的转化关系求出体积。
工业上用磁铁矿石炼铁，其主要反应原理为：Fe3O4+4CO3Fe+4CO2．
（1）用100t含四氧化三铁58%的磁铁矿石，理论上能炼出纯铁的质量是多少（要求根据化学方程式进行计算）？
【答案】（1）42t
【解析】
（1）100 t该磁铁矿石中Fe3O4的质量为：100 t×58%=58t
设理论上能炼出纯铁的质量为x
Fe3O4+4CO3Fe+4CO2
232 168
58t x
解得：x=42t
答：理论上能炼出纯铁的质量是42t。
【方法技巧】本题难度不大，考查含杂质物质的化学方程式的计算，注意代入方程式计算的必须是纯物质的质量是正确解答此类题的关键。
☆跟踪练习
1·镁在空气中燃烧生成氧化镁，这个反应中，镁、氧气、氧化镁的质量比是( )
A．24∶32∶56 B．24∶32∶40
C．48∶32∶80 D．18∶32∶64
【答案】C
【解析】2Mg＋O22MgO，m(Mg)∶m(O2)∶m(MgO)＝(24×2) ∶(32×1)∶(40×2)＝48∶32∶80。
2·根据质量守恒定律及2Mg+O22MgO的反应方程式，下列各组数据依次为m(Mg)、m(O2)、m(MgO)的质量，其中正确的是( )
A.2g、3g、5g B.3g、2g、5g C.1g、4g、5g D.4g、1g、5g
【答案】B
【解析】镁、氧气和氧化镁的相对质量比是48:32：80。同时约去16后是3:2:5，故选B。
3·利用化学方程式进行计算的依据是（ ）
A.化学方程式表示了一种化学反应的过程
B.化学方程式表示了反应物、生成物和反应条件
C.化学方程式表示了反应前后反应物和生成物的质量关系
D.化学方程式中，各反应物质量比等于各生成物质量比
【答案】C
【解析】根据化学方程式的计算理论依据是化学方程式的量的意义（质量比、粒子数目比）。
4·将A,B,C三种物质各16克混合加热,充分反应后混合物中有12克A,27克C和一定质量的D,已知B完全反应.若A,B,C,D的式量分别为16,32,44,18,则该反应的化学方程式可表示为（ ）
A.2A + B == C + 2D
B.A + 2B == C + 2D
C.2A + B == 2C + D
D.A + B == C + D
【答案】B
【解析】根据题目,A参与反映的质量是16-12=4,B完全反应,也就是16克全反应了C是增重,所以可以判断它上A和B的反应生成物,也就是4克A和16克B反应生成27-16=11克C还或许产生了D或者D参与反应(但是这不影响解题),先不管D
列出A+B--C
设ABC前面的系数分别为x,y,z.
根据质量守恒A:B:C=x*16:y*32:z*44=4:16:11
前半部分可以划简,提出4,就边成4x:8y:11z=4:16:11
现在就可以很明显的看出xyz的最简整数比是x:y:z=1:2:1
就是说,要一分A加上两分B反应才会产生1分D.符合题目的就只有B选项.
固选B
5·a克木炭在b克氧气中燃烧，生成二氧化碳的质量（ ）
A．大于（a+b）克 B．小于（a+b）克
C．等于（a+b）克 D．小于或等于（a+b）克
【答案】D
【解析】根据质量守恒定律，参加化学反应的各物质的质量之和等于反应后生成的各物质的质量之和，当a克木炭和b克氧气恰好反应时，则生成二氧化碳的质量为（a+b）克；当a克木炭或b克氧气有剩余时，则生成二氧化碳的质量小于（a+b）克。
故选D。
6·己知A+3B=2C+3D中，已知2.3gA跟4.8gB恰好完全反应生成4.4gC．又知D的相对分子质量为18，则A的相对分子质量为（ ）
A．23 B．46 C．92 D．96
【答案】B
【解析】根据质量守恒定律可得，生成的D的质量为2.3g+4.8g﹣4.4g=2.7g
设A的相对分子质量为x
A+3B=2C+3D
x 54
2.3g 2.7g
=
x=46
故选B。
7·用2g 氢气和18g氧气在点燃的条件下充分反应，可制得水的质量为( )
A.20g B.18g C.16g D.9g
【答案】B
【解析】因为氢气与氧气的相对质量比为4:32=2:16，所以氧气过量，水的质量=2g+16g=18g，故选B。
8·相同质量的下列物质在氧气中完全燃烧消耗氧气最多的是（ ）
A.P B.H2
C.S D.C
【答案】B
【解析】根据所该物质写出这4个反应的化学方程式，按O2的化学计量数为1进行配平；计算每种物质与O2的质量比，然后比较得出答案。
4/5P+5O22/5P2O5、2H2+O22H2O、S+O2SO2 、C+O22CO2
消耗32份质量的O2所需4种物质的相对质量分别为：24.8、4、32、12，所以相同质量的这4种物质消耗O2最多的是H2。
故选：B
9、在常温下完全电解90mL的水，正极与负极产生的气体的体积比为 ，产生氧气的质量为 克（设常温下水的密度为1g/cm3）。
【答案】（3）1：2；80
【解析】（3）电解水实验中与电源正极相连的试管中产生的气体可以使带火星的木条复燃，与负极相连的试管产生的气体可以燃烧，其体积比约为1：2；
90mL的水合90g
设得到氧气的质量为y
2H2O2H2↑+O2↑
36 32
90g y
y=80g
10·实验室用分解过氧化氢的方法制取氧气，152 g 过氧化氢完全分解，可以生成多少克氧气？同时生成水的质量为多少？
解：设可生成氧气的质量为x，同时生成水的质量为y。
2H2O22H2O＋O2↑
68 36 32
152 g y x
＝ ＝
y＝＝80.5 g
x＝＝71.5 g
答：可生成氧气的质量为71.5 g，同时生成水的质量为80.5 g。
11·实验室中用石灰石(主要成分是CaCO3)与稀盐酸制CO2，发生的反应为：CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑请你计算，50 g CaCO3与足量的稀盐酸完全反应，理论上可制得CO2多少克？
解：设理论上可制得CO2的质量为x。
CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑
100 44
50 g x
＝
x＝＝22 g
答：理论上可制得CO2 22 g。
12·中国登山协会为纪念我国首次攀登珠穆朗玛峰成功50周年，再次组织攀登珠峰活动。阿旺扎西等一行登山运动员于今年5月21日13：40成功登顶。假如每名运动员冲顶时消耗自带的液氧4．8kg。求：
（1）这些氧气在标准状况下的体积是多少升？（标准状况下氧气密度为1．43g／L）
（2）若在实验室用高锰酸钾为原料制取相同质量的氧气（化学方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑），需要多少千克高锰酸钾？
（3）用这种方法给登山队员供氧，是否可行？简述理由。
解：（1）4．8kg氧气在标准状况下的体积为
（2）设需要高锰酸钾的质量为x
（3）不行，此法成本太高，经济上不合算；或在实验室制如此多氧气，耗时太长。
13·饲养观赏鱼，可以陶冶人的情操，增进人们对生活的热爱。空运观赏鱼，必须密封。为了解决鱼的吸氧问题，可在水中加入过氧化钙（化学式：CaO2）。过氧化钙与水反应，生成氢氧化钙和氧气。
（1）写出过氧化钙与水反应的化学方程式：____。
（2）一养鱼爱好者欲测定所用的过氧化钙样品中过氧化钙的质量分数，做如下实验：称取样品2.0g，加入到足量的水中，生成了224mL氧气（氧气的密度为1.43g／L）。试计算所用样品中过氧化钙的质量分数。
【解析】（1）
（2）224mL氧气的质量=
14·煅烧含碳酸钙80％的石灰石100t，生成二氧化碳多少吨?若石灰石中的杂质全部进入生石灰中，可得到这样的生石灰多少吨？
解：设生成二氧化碳的质量为x
生石灰的质量：100t－35.2t=64.8t
答：略
☆中考链接
1·（2018?天津）在反应A+3B=2C+2D中，已知A和B的相对分子质量之比为7∶8，当2.8gA与一定量B恰好完余反应后，生成3.6gD,则生成C的质量为（ ）
A. 9.6g B. 8.8g C. 6.8g D. 4.4g
【答案】B
【解析】设与2.8gA恰好反应的B的质量是x，A的相对分子质量为7w，B的相对分子质量为8w，则=，解得x=9.6g，根据质量守恒定律，生成C的质量为：2.8g+9.6g-3.6g=8.8g。故选B。
2·（2017?湖南株洲）用1000t含有氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁97%的生铁的质量约是（ ）
A．560t B．571t C．577t D．583t
【答案】c
【解析】设理论上可炼出含铁97%的生铁质量为x
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
160 112
1000t×80% 97%x
x≈577t
故选C。
3·（2016?广东茂名）氯化钠是一种重要的化工原料，电解氯化钠的水溶液可以制造氢氧化钠、氯气和氢气，反应的化学方程式：2NaCl+2HCl2NaOH+Cl2↑+H2↑。现取117g质量分数为10%的氯化钠溶液进行电解，当氯化钠完全反应时停止通电。请计算：
（1）反应生成气体的总质量为 g。
（2）电解后所得溶液中溶质的质量分数（计算结果精确到0.1%）？
【答案】
（1）7.3g
（2）7.3%
【解析】（1）设生成氢气的质量为x，生成氯气的质量为y，生成氢氧化钠的质量为z。
2NaCl+2HCl2NaOH+Cl2↑+H2↑
117 80 71 2
117g×10% z y x
x=0.2g
y=7.1g
z=8.0g
生成气体的总质量为7.1g+0.2g=7.3g；故填：7.3；
（2）电解后所得溶液中溶质的质量分数==7.3%
答：电解后所得溶液中溶质的质量分数为7.3%．
