专项11 化学方程式的有关计算-沪教版九年级上册期中专项（初中化学）

原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 1 专项 11 化学方程式的有关计算 1．某石灰石样品（主要成分是碳酸钙）18.0 g，将其充分煅烧后剩余固体质量为 11.4 g，请回 答下列问题：（已知：碳酸钙高温分解生成氧化钙固体和二氧化碳。） （1）CaCO3中钙元素质量分数 。 （2）列式计算生成氧化钙的质量。 2．化学兴趣小组用一瓶久置的过氧化氢溶液制取氧气并测量过氧化氢的质量分数。现称量 68 g 过氧化氢溶液和 0.1 g二氧化锰进行实验，反应前后质量随时间变化关系如图。 计算： （1）最后反应的剩余物中二氧化锰的质量是 ； （2）制得氧气的质量是 g； （3）由反应图线可知，随着反应的进行，反应速率逐渐减小，你认为可能的原因是 ； （4）计算参加反应的过氧化氢质量是多少？ 3．砂子主要成分是二氧化硅（SiO2）。人们以砂子为原料，先制成粗硅，然后提纯制成高纯 硅，再用高纯硅制造集成电路。生产粗硅的化学反应为： 22C+SiO Si+2CO  高温 。化学兴趣小组 的同学将 5 g砂子样品粉碎后与一定量的碳粉混合来制取粗硅，产生的一氧化碳与反应时间的 关系如图所示。请回答下列问题： （1）完全反应后生成一氧化碳的质量为 g。 （2）砂子样品中二氧化硅的质量分数是多少？（写出计算过程） 4．某校兴趣小组在实验室中完成制取氧气的实验。他们取高锰酸钾 15.8 g 放入大试管中加热， 并在不同时刻测定试管内剩余固体物质的质量（如下表）： 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 2 反应时间/min 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 剩余固体质量/g 15.4 14.8 14.4 14.2 14.2 分析表中数据，完成下列问题：（填空即可） （1）加热到 2.5分钟时是否完全反应？ （填“是”或“否”） （2）请写出该反应的化学方程式 。完全反应后，生成氧气的质量是 克。 （3）若要得到（2）中质量相等的氧气，需要多少 L空气？（已知空气氧气约占空气 21%， 氧气的密度为 1.43克/升），写出计算过程，结果精确到 0.1 L。 5．二氧化锰因应用广泛而备受关注。某研究小组采用下图装置通过焙烧MnCO3制取MnO2， 发生反应的化学方程式为： 3 2 2 2 Δ 2MnCO O 2CO 2MnO＋ ＋ （1）实验过程中，石英管内剩余固体的质量和成分随温度的变化如上图所示，则焙烧MnCO3 制取MnO2应该控制反应的温度不高于 ℃。 （2）若加热到 300～900℃时，锰的氧化物会分解产生一种常见气体，该气体为 （填 化学式）。 （3）若把反应温度控制在 900℃，充分反应后管内剩余固体的质量为 g。 （4）试根据化学方程式求 46.0 gMnCO3通过熔烧最多制得的MnO2的质量是多少？（请写出 计算过程） 6．小叶旅游期间带回了几小块石灰石样品。为了检测样品中碳酸钙的含量，小叶用浓度相同 的稀盐酸与样品充分反应来进行实验测定（杂质不与盐酸反应），测定数据如下： 实验次数 1 2 3 4 5 6 大理石样品的质量（g） 12.5 12.5 12.5 12.5 12.5 12.5 烧杯中加入稀盐酸的质量（g） 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 生成气体质量（g） 1.0 2.0 3.0 4.0 a 4.4 （1）表格中 a= 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 3 （2）样品中碳酸钙的质量分数为多少？（写出计算过程，计算结果精确到 0.1%） （3）请在图中画出生成气体的质量与加入稀盐酸质量的变化关系（标注必要的数值）。 （4）若高温煅烧 10 g上述石灰石样品一段时间后（杂质不发生反应，也不含钙元素），冷却， 测得剩余固体中含钙元素的质量分数为 50%，则生成的 CO2的质量为 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 1 专项 11 化学方程式的有关计算 答案解析 1．【答案】（1）40% （2）解：设生成氧化钙质量为 x， 依据质量守恒定律可知：反应产生二氧化碳质量为：18.0-11.4=6.6g 3 2CaCO CaO CO 56 44 6.6g 56 44 6.6g 8.4g x x x     高温 答：生成氧化钙质量为 8.4g。 【解析】（1）CaCO3中钙元素质量分数= 40 1 100%=40% 40 1 12 1 16 3        。 （2）解析见答案。 2．【答案】（1）0.1 g （2）0.8 g （3）过氧化氢的浓度越来越小 （4）解：设参加反应的过氧化氢的质量为 x 2 2 2 2 2 MnO 2H O 2H O+O 68 32 0.8gx  68 32 0.8g x  x=1.7 g 答：参加反应的过氧化氢的质量为 1.7 g。 【解析】（1）二氧化锰在过氧化氢分解制氧气的过程中是催化剂，催化剂的质量在化学反应 前后不变，故最后反应的剩余物中二氧化锰的质量是 0.1 g； （2）根据质量守恒定律可知，化学反应前后物质的总质量不变，故制得氧气的质量是 68.1g 67.3g 0.8g  ； 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 2 （3）随着反应的进行，过氧化氢的质量减少，浓度减小，反应速率逐渐减小； （4）解析见答案。 3．【答案】（1）2.8 （2）解：设砂子样品中二氧化硅的质量分数是 x 22C 2 60 2 28 5g 2.8g SiO Si CO x      高温 60 5g 2 28 2.8g x   x=60% 答：砂子样品中二氧化硅的质量分数是 60%。 【解析】（1）根据图象，完全反应后生成一氧化碳的质量为 2.8 g。 （2）完全反应后生成的一氧化碳的质量（2.8 g）为已知量，据此可通过化学方程式 22C SiO Si+2CO 高温 ＋ 计算出砂子样品中二氧化硅的质量分数，详见答案。 4．【答案】（1）是 （2） 4 2 4 2 2 Δ 2KMnO K MnO +MnO +O↑ 1.6 （3）空气氧气约占空气 21%，氧气的密度为 1.43 g/L，则若要得到（2）中质量相等的氧气， 需要空气的体积为： 1.6g 21% 5.3g 1.43g/L   。 【解析】（1）分析表格数据可知，2.5分钟后，剩余固体质量不变，则加热到 2.5分钟时已经 是完全反应； （2）高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的化学方程式为： 4 2 4 2 2 Δ 2KMnO K MnO +MnO +O↑，完全反应后，生成氧气的质量是 15.8 g-14.2 g=1.6 g； （3）解析见答案。 5．【答案】（1）300 （2）O2 （3）28.4 （4）解：设最多制得的MnO2的质量是 x。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 3 3 2 2 22MnCO +O 2CO + 2MnO 230 174 46.0g x  230 46.0g 174 x  x=34.8 g 答：最多制得的MnO2的质量是 34.8 g。 【解析】（1）由图像可知，300℃后二氧化锰开始分解，所以焙烧温度应控制在 300℃以下。 （2）若加热到 300～900℃时，锰的氧化物会分解产生一种常见气体，由质量守恒定律，化学 反应前后元素种类不变可知，该气体为氧气，其化学式为 O2。 （3）由图像可知，当温度控制在 900℃，充分反应后管内剩余固体为MnO，46.0 gMnCO3中 锰元素的质量为 46.0g× 55 55 12 16 3   ×100%=22 g，根据化学反应前后元素的质量不变可知，生 成的MnO的质量为 22g÷（ 55 55 16 ×100%）=28.4 g。 （4）见答案。 6．【答案】（1）4.4 （2）解：设样品中碳酸钙的质量为 x 3 2 2 2CaCO 2HCl CaCl H O CO 100 44 4.4g 100 44 4.4g x x       x=10 g 则碳酸钙的质量分数= 10g 100% 80.0% 12.5g   答：样品中碳酸钙的质量分数为 80%。 （3） （4）CaCO3的质量=10 g×80%=8 g 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 4 则钙元素的质量= 408g 100% 3.2g 100    反应后固体的质量=3.2 g÷50%=6.4 g CO2的质量=10 g-6.4 g=3.6 g 答：CO2的质量为 3.6 g。 【解析】（1）根据第 1-4组表格数据分析可知，每增加 10 g稀盐酸多产生 1 gCO2，第 6组实 验中 CO2增加量为 0.4 g，小于 1 g，则样品中的碳酸钙在第五组实验已经消耗完，故第五组实 验中 CO2还是 4.4 g，a=4.4 g； （2）见答案； （3）根据表格的数据描点可以作图得出图像为 ； （4）见答案。