第五单元 第三节 化学反应中的有关计算
一、选择题
1.碳在氧气中燃烧,下列说法符合质量守恒定律的是
( )
A.3
g碳与8
g氧气完全反应,可生成11
g二氧化碳
B.2
g碳与4
g氧气完全反应,可生成6
g二氧化碳
C.4
g碳与5
g氧气完全反应,可生成9
g二氧化碳
D.5
g碳与9
g氧气完全反应,可生成14
g二氧化碳
2.[2020·遂宁城区期末]
在化学反应2X+Y22Z中,X的相对原子质量为24,Y2的相对分子质量为32,则Z的相对分子质量为
( )
A.56
B.28
C.40
D.80
3.[2019·绥化]
在一定条件下,5
g
A物质和7
g
B物质恰好完全反应,只生成C、D两种物质。若生成6
g
C,则生成D的质量是
( )
A.5
g
B.6
g
C.7
g
D.4
g
4.金属单质M与非金属单质硫发生如下反应:2M+SM2S。甲、乙两组学生在实验室分别进行该实验,加入的M和硫的质量各不相同。充分反应后,实验数据记录如下表,则M的相对原子质量是
( )
M的质量/g
S的质量/g
M2S的质量/g
甲
6.0
2.5
7.5
乙
7.0
1.5
7.5
A.64
B.56
C.39
D.23
5.[2020·攀枝花]
用3000
t含氧化铁80%的赤铁矿石,理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是(提示:反应的化学方程式为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2)
( )
A.1166
t
B.1750
t
C.1810
t
D.1944
t
二、填空题
6.在反应3Fe+2O2Fe3O4中, 份质量的铁与 份质量的氧气反应生成 份质量的四氧化三铁,这三种物质之间的质量之比为 (填最简整数比)。?
7.将2.4
g镁带分别在给定质量的氧气中充分反应,其实验数据如下:
第一次
第二次
第三次
氧气的质量/g
1
1.6
2
生成氧化镁的质量/g
2.5
4
4
由上表得知第 次镁有剩余,第 次氧气有剩余,第 次恰好完全反应。?
三、计算题
8.工业上用电解氧化铝的方法制取单质铝,其化学方程式为2Al2O34Al+3O2↑。对“电解10
kg氧化铝最多可生产多少铝?”一题,小明和小亮两位同学分别采用了两种不同的计算方法。请你完成下列问题。
小明同学的解法
小亮同学的解法
解:设最多可生产铝的质量为x。
2Al2O34Al+3O2↑
204
108
10
kg
x
= x=5.3
kg
答:最多可生产5.3
kg铝
解:氧化铝中铝元素的质量分数为
×100%=×
100%=53%
最多生产铝的质量为10
kg×53%=5.3
kg。
答:最多可生产5.3
kg铝。
(1)你认为他们的解题思路和方法都正确吗?
(2)对“34
g过氧化氢完全分解可产生多少克氧气?”一题,你认为也能用上述两种方法解答吗?试试看,请把你的解题过程写出来。
9.[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(C2H5OH),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)
10.将12.5
g混有二氧化锰的氯酸钾固体加热至质量不再减少,得到氧气的体积为3.36
L(已知:氧气的密度为1.429
g/L;二氧化锰为催化剂;反应的化学方程式为2KClO32KCl+3O2↑)。试计算反应前固体中氯酸钾的质量。
11.[2020·德阳旌阳区期末]
你知道自热米饭的加热原理吗?实际上,自热米饭中自带一个发热包,发热包的有效成分是生石灰(CaO),生石灰遇水反应生成氢氧化钙[Ca(OH)2],同时放出大量热。某品牌的自热米饭加热包内有112
g氧化钙,要使氧化钙与水完全反应充分放热,使用时加水的质量是多少?(请规范写出计算过程)
12.[2020·湘西]
向一定量的稀硫酸中加入锌粉(仅含不溶于酸的杂质),所加锌粉的质量与产生气体的质量的关系如图所示。求:(反应的化学方程式为Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑)
(1)此过程中产生氢气的最大质量是 g。?
(2)锌粉中锌的质量分数为多少。(请写出计算过程)
13.[2020·巴中]
超市卖的纯碱产品中往往会含有少量的氯化钠,某化学兴趣小组的同学要通过实验来测定某品牌的纯碱样品中Na2CO3的质量分数。他们取6
g纯碱样品放入烧杯中,再将80
g一定溶质质量分数的稀盐酸分4次加入该烧杯中,充分反应后测得实验数据如下表(不考虑CO2溶解于水)。(提示:氯化钠和稀盐酸不反应;碳酸钠和稀盐酸反应的化学方程式为Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2↑)
实验次数
1
2
3
4
加入稀盐酸的质量/g
20
20
20
20
烧杯中剩余物质的质量/g
25.2
m
63.8
83.8
(1)表格中m的值为 。?
(2)样品中Na2CO3的质量分数是多少?(写出计算过程,计算结果精确到0.1%)
教师详解详析
【课时作业】
1.
A
2.C [解析]
设Z的相对分子质量为x,根据质量守恒定律,2×24+32=2x,解得x=40,则Z的相对分子质量为40。
3.B [解析]
由质量守恒定律可知,参加反应的A和B的质量之和等于生成的C和D的质量之和,5
g
A和7
g
B完全反应生成6
g
C,则同时得到D的质量为5
g+7
g-6
g=6
g。
4.A [解析]
对比甲、乙两组学生所用M和S的质量及生成M2S的质量,分析可得反应生成7.5
g
M2S时需要S的质量为1.5
g,需要M的质量为6.0
g。
设M的相对原子质量为x。
2M
+
SM2S
2x
32
6.0
g
1.5
g
= x=64
5.B [解析]
设理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量为x。
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
160
112
3000
t×80%
96%×x
= x=1750
t
6.168 64 232 21∶8∶29
7.一 三 二
[解析]
从第一、二次数据可看出,当氧气的质量增加时,生成氧化镁的质量也在增加,证明第一次反应氧气不足,镁有剩余;从第二、三次数据可看出氧气质量增加后,生成氧化镁的质量不再增加,证明第二次反应中,镁已反应完全了,2.4
g镁能与1.6
g氧气完全反应,生成4
g氧化镁,所以第二次恰好完全反应;第三次氧气有剩余。
8.(1)他们的解题思路和方法都正确。
(2)可用小明同学的方法,不可用小亮同学的方法。
解:设可产生氧气的质量为x。
2H2O22H2O+O2↑
68
32
34
g
x
= x=16
g
答:可产生氧气的质量为16
g。
9.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。
10.解:生成氧气的质量为3.36
L×1.429
g/L=4.8
g。
设反应前固体中氯酸钾的质量为x。
2KClO32KCl+3O2↑
245
96
x
4.8
g
= x=12.25
g
答:反应前固体中氯酸钾的质量为12.25
g。
11.解:设使用时加水的质量是x。
CaO+
H2OCa(OH)2
56
18
112
g
x
= x=36
g
答:要使氧化钙与水完全反应充分放热,使用时加水的质量是36
g。
12.(1)0.8
(2)解:设锌粉中锌的质量为x。
Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑
65
2
x
0.8
g
=
x=26
g
锌粉中锌的质量分数为×100%=80%。
答:锌粉中锌的质量分数为80%。
13.(1)44.4
(2)解:最终生成二氧化碳的质量是60
g+6
g-63.8
g=2.2
g。设样品中Na2CO3的质量为x。
Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2↑
106
44
x
2.2
g
=
x=5.3
g
样品中Na2CO3的质量分数是×100%=88.3%。
答:样品中Na2CO3的质量分数是88.3%。
[解析]
(1)由表中数据可知,20
g稀盐酸和碳酸钠完全反应生成0.8
g二氧化碳,加入60
g稀盐酸时碳酸钠完全反应,并且稀盐酸过量,表格中m的值为6+40-1.6=44.4。(2)碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,根据反应的化学方程式及其表中提供数据可以进行相关方面的计算。