内容正文:
课题3 利用化学方程式的简单计算
1. 质量守恒定律 是利用化学方程式计算的理论依据。
2. 化学方程式中各物质的质量比在数值上等于各物质 相对分子质量 和 化学计量数 的乘积之比。
3. 解题的一般步骤
(1)设:设 未知量 (通常用x表示, 无 单位);
(2)写:写出反应的 化学方程式 ;
(3)找:找出相关物质并计算出物质的 相对分子质量 与化学计量数的乘积,并将已知量和未知量标在对应物质下方;
(4)列:列出比例式;
(5)解:解出未知数(x)( 有 单位);
(6)答:简明地写出答案。
【判一判】
1. 以2H2+O22H2O为例:
(1)根据氢气质量只能计算生成物水的质量。 ( × )
(2)反应中氢气、氧气和水的分子个数比为2∶1∶2。 ( √ )
(3)反应中氢气、氧气和水的质量比为1∶8∶9。 ( √ )
2. 在化学反应中,我们已知一种反应物或一种生成物的质量时,可以算出其他反应物或生成物的质量。 ( √ )
3. a g白磷在b g氧气中燃烧,生成五氧化二磷的质量不大于(a+b) g。 ( √ )
【选一选】
4. 利用化学方程式进行计算的依据是( C )
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
5. 铝在氧气中燃烧生成氧化铝。在这个反应中,铝、氧气、氧化铝的质量比是( D )
A. 27∶32∶102 B. 27∶24∶43
C. 4∶3∶2 D. 108∶96∶204
水是氢之源,找到合适的催化剂,即可利用光能分解水制取氢气。1 kg氢气就能供一辆功率为50 kW的氢能源汽车跑大约100 km。已知一桶水大约重18 kg,可以供氢能源汽车跑多远?
要想知道汽车能跑多远,就要弄清楚桶中的水分解能产生多少氢气,这应该如何计算?
探究1 利用化学式计算
答:根据水分解的化学方程式2H2O2H2↑+O2↑,可知水分解后,水中的氢元素完全转化为氢气,即水中的氢元素质量就是生成氢气的质量,因此可用化学式计算。
18 kg水中氢元素的质量为18 kg××100%=2 kg,即生成氢气的质量为2 kg。2 kg氢气可供功率为50 kW的氢能源汽车跑200 km。
探究2 利用化学方程式计算
1. 能否利用上述方法计算6.3 g KMnO4可制得多少克 O2?小组讨论解决。
答:不能。从高锰酸钾分解的化学方程式
2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑可知,KMnO4中的氧元素并没有完全转移到O2中,因此不能用化学式计算。
2. 阅读教材102页,回答下列问题:
加热分解6.3 g高锰酸钾,可以得到氧气的质量是多少?
(1)设未知量。
解:设可以得到氧气的质量为x。
(2)写出反应的化学方程式。
2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
(3)找出相关物质并计算出物质的相对分子质量与化学计量数的乘积,并将已知量和未知量(无单位)标在对应物质下方。
2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
2×158 1×32
6.3 g x
(4)列比例式求解。
=
x≈0.6 g
(5)简明地写出答案。
答:可以得到0.6 g氧气。
1. 将12.25 g氯酸钾和二氧化锰的混合物加热制氧气,求氯酸钾完全分解可制取氧气的质量,这些氧气在标准状况下体积为多少?
[ρ(O2)= 1.43 g/L]
解:设能制取氧气的质量为x。
2KClO32KCl +3O2↑
245 96
12.25 g x
=
x=4.8 g
V(O2)=4.8 g÷1.43 g/L≈3.36 L
答:制取的氧气的质量为4.8 g,标准状况下体积为3.36 L。
2. 电解水实验中,当有18 g水被电解时,生成的氢气和氧气的质量分别是多少?
解:设生成氢气和氧气的质量分别为x、y。
2H2O2H2↑ +O2 ↑
36 4 32
18 g x y
= =
x=2 g y=16 g
答:生成的氢气和氧气的质量分别为2 g 、16 g。
※由于本题是分解反应,且生成物只有两种,也可以先求出一种生成物的质量,用反应物的质量减去这种生成物的质量,就得到另一种生成物的质量。
3. 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,冷却后称量固体的质量为7.7 g。求:
(1)反应时生成氧气的质量为 4.8 g 。
(2)计算反应前固体中二氧化锰的质量分数。(要求写出计算过程)
解:设氯酸钾质量为x。
2KClO32KCl+3O2↑