第2课时 根据化学方程式的计算
易错辨析
下列有关化学方程式的计算中有哪些错误,请一一改正。
现有一瓶(500
mL)久置的30%的过氧化氢溶液,为了测定其浓度是否发生变化,取34
g过氧化氢溶液,向其中加入2
g二氧化锰,充分反应后称量,发现质量减少了3.2
g,求该瓶过氧化氢溶液的浓度。
解:设取出的过氧化氢溶液中含过氧化氢的质量为x
g。
H2O2H2O+O2↑
34 32
x
g
3.2
g
= x=3.4
该瓶过氧化氢溶液的浓度为×100%=10%。
答:该瓶过氧化氢溶液的浓度为10%。
能力训练
1.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.化学方程式表示了各反应物和生成物的质量比的关系
D.化学方程式中,各反应物质量比等于各生成物质量比
2.铝在氧气中燃烧生成氧化铝。在这个反应中,铝、氧气、氧化铝的质量比为( )
A.27∶32∶102
B.4∶3∶2
C.27∶24∶43
D.108∶96∶204
3.[2020·南宁]
在反应A+3B2C+2D中,28
g
A与一定质量的B恰好完全反应,生成88
g
C。若C、D的相对分子质量之比为22∶9,则A与B的相对分子质量之比为( )
A.7∶8
B.8∶7
C.7∶24
D.24∶7
4.将18
g高锰酸钾加热,当产生1.6
g氧气时,固体剩余物是( )
A.KMnO4和MnO2
B.K2MnO4和MnO2
C.KMnO4、K2MnO4和MnO2
D.KMnO4和K2MnO4
5.[2020·北京]
二氧化氯(ClO2)是安全消毒剂,杀菌能力优于Cl2,可由NaClO2与Cl2反应制得。
(1)配平化学方程式:□NaClO2+
1
Cl2
2
ClO2+□NaCl。
(2)71
g
Cl2完全反应,理论上最多生成ClO2的质量为 g。?
6.[2020·德阳]
中国北斗,星耀全球——6月23日,由氢氧发动机提供动力的“长征三号乙”火箭成功将“北斗三号”最后一颗全球组网卫星送上太空。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)多少吨?
7.[2020·福建]
推广车用乙醇汽油,可以减少汽车尾气污染。利用秸秆为原料可生产乙醇(C2H6O),其中包含葡萄糖(C6H12O6)转化为乙醇的反应(C6H12O62C2H6O+2CO2↑)。每生产2.3
t乙醇,理论上参加反应的葡萄糖的质量是多少?(写出计算过程)
8.[2020·黔西南改编]
实验室用68
g过氧化氢溶液和2
g二氧化锰制取氧气,实验中非气态物质的总质量随时间变化的关系如图所示。回答下列问题。
(1)反应中二氧化锰的作用是 。?
(2)计算参加反应的过氧化氢的质量。(写出计算过程)
9.实验室有不纯的氯酸钾样品12.5
g,把该样品与少量二氧化锰混合加热制取氧气(杂质不参加反应),充分反应后,固体混合物的质量变化如下表所示:
反应前固体总质量
反应后固体总质量
13.5
g
8.7
g
(1)生成氧气的质量为 g。?
(2)氯酸钾在样品中的质量分数是多少?
10.某补钙药剂说明书的部分信息如图所示。现将用20片该药剂制成的粉末与40
g盐酸混合(其他成分不与盐酸反应)。恰好完全反应后称得剩余物的质量为55.6
g。请计算该品牌补钙药剂每片含碳酸钙的质量。(化学方程式为CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑)
“××”牌钙片
有效成分:CaCO3
净重:100
g
100片/瓶
11.[2020·呼和浩特改编]
硝酸是一种重要的酸,可用于生产化肥、染料和炸药。工业上利用氮的氧化物、氧气与水反应制备硝酸。
(1)某常见氮的氧化物中氮、氧两种元素的质量比为7∶16,则该化合物的化学式为 。?
(2)将该氮的氧化物23.0
g与足量的氧气缓慢通入一定量水中(NOx+O2+H2OHNO3),得到60.0
g硝酸和水的混合物,混合物中硝酸的质量分数为多少?(写出计算过程)
12.在化学反应中,凡是元素化合价发生改变的反应,都称为氧化还原反应。配平这类化学方程式时,采用“化合价升降法”更方便快捷,即反应中的元素“化合价升高总数=化合价降低总数”。
例如: Al+ MnO2 Al2O3+ Mn,具体配平步骤如下:
①“标变价”:找出化合价发生改变的元素,并标出改变前后的化合价。
+ O2 O3+
②“列变化”:列出改变的价态数。
升高3价 nn降低4价
③“找倍数”:找出化合价升、降的最小公倍数3×4=12,从而确定Al、MnO2的系数。
4Al+3MnO2 Al2O3+ Mn
④“配系数”:再用观察法,配平其他系数。
4Al+3MnO22Al2O3+3Mn
根据以上信息,结合已学知识,回答下列问题。
(1)HNO3中氮元素的化合价为 ,NO2中氮元素的化合价为 。?
(2)请配平下列化学方程式(系数写在方框里,所有系数必须填写)。
C+ HNO3(浓) CO2↑+
NO2↑+ H2O
13.根据化学反应前后某一状态物质之间的质量差与反应物或生成物的质量成正比例的关系进行计算的方法称为差量法。在有沉淀或气体生成的化学反应中,常用差量法进行计算。
(1)某课外兴趣小组利用氯酸钾制取氧气,实验中称取0.2
g二氧化锰和一定质量的氯酸钾粉末置于试管中,称得固体混合物的质量为50.0
g,反应一段时间后,测得试管中固体混合物的质量为48.08
g,试用差量法计算参加反应的氯酸钾的质量。
(2)用足量的氢气和10
g氧化铜反应,加热一段时间后,冷却称得剩余固体物质的质量为8.4
g,则参加反应的氧化铜的质量是多少?
(提示:CuO+H2Cu+H2O)
答案
[易错辨析]
设未知量不应带单位,解答过程中已知量应带单位,未知量应不带单位;化学方程式未配平,因此给出的计算数据均有问题。
改正如下:
解:设取出的过氧化氢溶液中含过氧化氢的质量为x。
2H2O22H2O+O2↑
68
32
x
3.2
g
= x=6.8
g
该瓶过氧化氢溶液的浓度为×100%=20%。
答:该瓶过氧化氢溶液的浓度为20%。
能力训练
1.C 2.D
3.A [解析]
假设C、D的相对分子质量分别为22a、9a,设生成D的质量为x。
A+3B2C + 2D
44a
18a
88
g
x
= x=36
g
由质量守恒定律可知,参加反应的B的质量为88
g+36
g-28
g=96
g。由化学方程式可知,A与B的相对分子质量之比为28
g∶(96
g÷3)=7∶8。
4.C [解析]
2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑,当产生1.6
g氧气时参加反应的高锰酸钾的质量为15.8
g,此时固体剩余物为高锰酸钾、锰酸钾和二氧化锰。
5.(1)2 2 (2)135
[解析]
(1)根据质量守恒定律,反应前后原子的种类、数目均不变,反应后有4个氧原子,则NaClO2前系数为2,反应前有2个钠原子,则NaCl前系数也为2。
(2)设71
g
Cl2完全反应,理论上最多生成ClO2的质量为x。
2NaClO2+Cl22ClO2+2NaCl
71
135
71
g
x
= x=135
g
6.解:设需要提供液氧的质量为x。
2H2+O22H2O
4
32
44
t
x
= x=352
t
答:使液氢完全燃烧需提供液氧的质量为352
t。
7.解:设参加反应的葡萄糖的质量为x。
C6H12O62C2H6O+2CO2↑
180
92
x
2.3
t
=
x=4.5
t
答:理论上参加反应的葡萄糖的质量为4.5
t。
8.(1)催化作用
(2)解:产生氧气的质量为68
g+2
g-66.8
g=3.2
g。
设产生3.2
g氧气需要H2O2的质量为x。
2H2O22H2O+O2↑
68
32
x
3.2
g
=
x=6.8
g
答:参加反应的过氧化氢的质量是6.8
g。
9.(1)4.8
(2)解:设样品中氯酸钾的质量为x。
2KClO32KCl+3O2↑
245
96
x
4.8
g
=
x=12.25
g
样品中氯酸钾的质量分数为×100%=98%。
答:氯酸钾在样品中的质量分数为98%。
10.解:20片药剂的质量为×20=20
g,生成二氧化碳的质量为20
g+40
g-55.6
g=4.4
g。
设该品牌补钙药剂每片含碳酸钙的质量为x。
CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑
100
44
20x
4.4
g
=
x=0.5
g
答:该品牌补钙药剂每片含碳酸钙的质量为0.5
g。
11.(1)NO2
(2)解:设反应生成硝酸的质量为x。
4NO2+
O2+2H2O4HNO3
184
252
23.0
g
x
= x=31.5
g
混合物中硝酸的质量分数为×100%=52.5%。
答:混合物中硝酸的质量分数为52.5%。
12.(1)+5 +4
(2)1 4 1 4 2
根据化学式标元素化合价时,根据化合物中正负化合价的代数和为零计算,注意化合价有正负。根据化合价的升降配平化学方程式时,关键是正确计算化合价,然后利用最小公倍数法配平即可。
13.解:(1)反应前后固体混合物的质量之差:
Δm=50.0
g-48.08
g=1.92
g。
设参加反应的氯酸钾的质量为x。
2KClO32KCl+3O2↑ Δm
245
149
96
x
1.92
g
= x=4.9
g
(2)反应前后固体的质量之差:
Δm=10
g-8.4
g=1.6
g。
设参加反应的氧化铜的质量为y。
CuO+H2Cu+H2O Δm
80
64
16
y
1.6
g
= y=8
g
答:(1)参加反应的氯酸钾的质量为4.9
g;(2)参加反应的氧化铜的质量为8
g。