专项7 有关化学式和化学方程式的计算-人教版九年级上册期末专项（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 7 有关化学式和化学方程式的计算 1．由MgS、MgSO3、MgSO4组成的混合中，硫元素的质量分数为 a，则氧元素的质量分数为 （ ） A． 31-( ) 4 a B． 71-( ) 4 a C．1-a D．无法确定 2．医药商店销售的某种葡萄糖(化学式 C6H12O6)注射液部分说明如图，测得该葡萄糖注射液中 碳元素的质量分数为 20%。下列有关说法错误的是（ ） A．该葡萄糖注射液属于混合物 B．葡萄糖中氢元素与氧元素的质量比为 1﹕8 C．葡萄糖中碳元素的质量分数为 40% D．该葡萄糖注射液中葡萄糖的质量分数为 40% 3．一定质量的甲烷（CH4），在不充足的氧气中燃烧，甲烷完全反应，生成物中只有 CO、CO2 和 H2O，经测定其中 H2O的质量为 18 g。 （1）上述化学反应产生H2O中氢元素的质量为 g，参加反应甲烷中碳元素的质量是 g。 （2）上述化学反应生成物 CO、CO2和 H2O中碳、氢两元素的质量比是 。 4．食醋是厨房中常用的调味品，其中含有醋酸。醋酸的化学式为 CH3COOH，请回答： （1）醋酸的相对分子质量是多少。 （2）醋酸中碳、氢两种元素的质量比是多少。 （3）多少 g醋酸中含 6.4g氧元素。 5．2023年 8月 16日中国科学家团队以二氧化碳为原料人工合成葡萄糖  6 12 6C H O 。既能满足 人们对糖的各种需求，又可消耗大量二氧化碳，助力实现“双碳”目标。（提示：二氧化碳中碳 元素全部转化为葡萄糖） （1）一个葡萄糖分子中含有 个原子。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 2 （2）葡萄糖中碳元素和氧元素的质量比为 （填最简整数比）。 （3）88kg二氧化碳能合成 kg葡萄糖。 6．青少年正是长身体的时候，对钙的需求量较大；老年人缺钙易患骨质疏松，也需适当补钙， 小明对补钙剂产生了兴趣，仔细阅读了某补钙剂说明书（部分信息如图 1所示），取 20片钙 片放入干燥烧杯中，再向烧杯中倒入 50 g稀盐酸，钙片有效成分和产物 CO2的关系如图 2所 示。请帮小明解答下列问题： （1）补钙剂中的“钙”是指____。 A．原子 B．分子 C．离子 D．元素 （2）钙片与稀盐酸反应的实验现象为____。 A．产生气泡 B．钙片变小 C．溶液变红 （3）碳酸钙中钙元素的质量分数为 。 （4）利用化学反应方程式计算该补钙剂中碳酸钙的质量分数（写出完整计算过程）。 7．将 3.6g一氧化碳和二氧化碳的混合气体通过足量的 8.0g氧化铜中充分反应，共得到 4.4g 二氧化碳。 （1）利用化学方程式计算，若 8.0g氧化铜完全反应，可生成多少克铜？ （2）计算实际生成铜的质量。 8．如图是一种钙片包装瓶的标签。为了验证其含钙量是否准确，某化学兴趣小组取 20片钙片， （假设钙片中其他物质不含钙元素，且不溶于水，也不与任何物质发生反应），如表所示。 （1）该反应产生二氧化碳的质量是 g。 （2）计算该钙片中碳酸钙的质量分数 。（写出计算过程） （3）通过计算（写出计算过程），说明该钙片含钙量是否准确 。 9．漂白粉是一种常用的杀菌消毒剂和漂白剂，其有效成分是次氯酸钙【Ca（ClO）2】。生产 XX咀嚼片 成分：碳酸钙、其他物质。每片含钙 25% 规格：1g/片 食用方法：嚼食：每日两次，每次 1片 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 3 原理为： 2 2 2 2 22Ca OH +2Cl =Ca C1O +CaCl +2H O（ ） （ ） 。某化工厂将 710kg氯气通入盛有冷的氢氧化 钙和水的密闭容器中发生上述反应，氯气与氢氧化钙恰好完全反应（不考虑其他反应），反应 后容器中所有物质形成的混合物质量共为 2000kg。 请回答下列问题： （1）次氯酸钙中元素质量分数最大的是 。 （2）反应后容器中次氯酸钙的质量是多少？（写出计算过程，下同） （3）若 100kg游泳池水需要次氯酸钙 20g来消毒杀菌，则消毒 100吨游泳池水所需上述反应 后的混合物的质量是多少？（结果精确到 0.1kg） 10．某工厂利用废铁屑与废硫酸反应制取硫酸亚铁。现有废硫酸 98t(H2SO4的质量分数为 20%)， 与足量的废铁屑反应，可生产 FeSO4的质量是多少？ 11．为比较实验室用不同方案制取氧气所需药品的成本，兴趣小组查阅相关药品的价格如下表， 通过计算回答问题。 药品价格 KClO3: ¥10.00元/100g MnO2: ¥10.00元/100g KMnO4: ¥3.00元/100g 方案一：实验室用氯酸钾制取氧气。取一定质量的氯酸钾和 6.10g二氧化锰混合加热制取 9.60g 氧气。（ 3 2 2MnO 2KCl Δ 2KClO +3O ） 方案二：实验室用高锰酸钾制取 9.60g氧气。 （1）方案一至少需要的氯酸钾的质量是多少？ （2）方案二需要的药品成本为 2.84元。与方案一比较，哪一种方案制取氧气所需药品的成本 更低？（不考虑药品的回收再利用） 12．二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＋ ＋ 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 4 （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 46.0gMnCO3通过熔烧最多制得的MnO2的质量是多少？（请写出计 算过程） 13．某同学将乙酸（CH3COOH）和葡萄糖（C6H12O6）溶于水得到混合溶液，发现其中碳元素 的质量分数为 64%，则该溶液中氢元素的质量分数为（ ） A．36% B．4% C．32% D．3% 14．学习小组对贝壳（主要成分为 CaCO3）与稀盐酸的反应进行了研究。 Ⅰ 研究贝壳的状态对反应速率的影响 取等纯度、等质量的块状和粉末状贝壳，分别加入足量等浓度的稀盐酸，实验过程中生成气体 的体积随时间变化的情况如下图所示（贝壳中的杂质不与稀盐酸反应）。 （1）分析图中 a、b、c、d 中的 （选填字母序号）两点，可得出“块状贝壳与稀盐酸的 反应速率较慢”的结论。 （2）e 点表达的含义是 。 Ⅱ 测定贝壳中碳酸钙的质量分数 小组按照下图所示过程进行实验。实验过程中测得不同时刻装置和药品总质量随时间变化的数 据见下表。请计算： 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 5 时刻 t0 t1 t2 t3 t4 装置和药品总质量/g 175.00 240.00 237.00 236.48 236.48 （3）实验中共产生二氧化碳 g。 （4）该贝壳中碳酸钙的质量分数（写出计算过程）。 15．我省北部山区盛产石灰石，某校课外活动小组为了解石灰石资源的品质，采用两种方案对 当地石材进行化学分析：（相关资料：当地石灰石含有的主要杂质为二氧化硅，其化学性质稳 定，加热不易分解且不与盐酸发生化学反应。） （1）方案一：取 10g石灰石粉末样品置于图所示装置，充分加热至质量恒定，冷却后称得固 体质量为 8.24g，（已知 CaCO3 高温 CaO+CO2↑）产生的 CO2的质量是_____g，并计算得知碳 酸钙的质量分数是 40.0%。 （2）方案二：另取 10g同质地石灰石颗粒样品，置于烧杯中加足量稀盐酸，充分反应后称得 混合物的总质量减少了 4.18g。计算此方案测得的石灰石中碳酸钙的质量分数：（写出具体的 计算过程，计算结果保留一位小数） 比较两方案测量的结果，分析两方案误差较大的可能原因？ 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 1 专项 7 有关化学式和化学方程式的计算 答案解析 1．【答案】B 【解析】MgS、MgSO3、MgSO4中Mg元素质量：S元素质量=24:32，MgS、MgSO3、MgSO4 组成的混合物中，硫元素的质量分数为 a，故镁的质量分数为：24 332 4 a a 故氧元素的质量分数 为 3 71 a a 1 a 4 4               故选 B 2．【答案】D 【解析】A.据图可知，该葡萄糖注射液由葡萄糖、水等组成，属于混合物。A正确； B.葡萄糖中氢元素与氧元素的质量比=（1×12）：（16×6）=1﹕8。B正确； C.葡萄糖中碳元素的质量分数= 12 6 100% 12 6 1 12 16 6        =40%。C正确； D.设该葡萄糖注射液中葡萄糖的质量分数为 x。 6 12 6C H O 6C 180 72 20%x ～ 180 72 20% x  ，解得：x=50%。即该葡萄糖注射液中葡萄糖的质量分数 为 50%。D错误。 故选 D。 3．【答案】（1）2 6 （2）3:1 【解析】（1）H2O中氢元素的质量为 218g 100% 18   =2g；根据质量守恒定律，甲烷中氢元素的 质量与水中氢元素的质量相等，甲烷中 C、H元素的质量比为：12:4=3:1，所以碳元素的质量 为 6g； （2）根据质量守恒定律，生成物中碳元素的质量等于甲烷中碳元素的质量，生成物中氢元素 的质量等于甲烷中氢元素的质量，甲烷中 C、H元素的质量比为：12:4=3:1，则生成物中碳、 氢两元素的质量比是 3:1。 4．【答案】60；6:1；12 【解析】（1）醋酸（CH3COOH）的相对分子质量是12 1 3 12 16 16 1=60      。 （2）醋酸中碳、氢两种元素的质量比是 12 2 =6 :11 3 1    。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 2 （3）设质量为 x 的醋酸中含 6.4g氧元素，则 16 16x 100%=6.4g 60    x=12g 答：12g醋酸中含 6.4g氧元素。 5．【答案】（1）24 （2）3:4 （3）60 【解析】（1）一个葡萄糖分子由 6个碳原子、12个氢原子、6个氧原子构成，则 1个葡萄糖 分子中有 6+12+6=24个原子； （2）葡萄糖中碳、氧三种元素质量比为（12×6）:（16×6）=3:4； （3）设 88 kg二氧化碳能合成葡萄糖的质量为 x， ）（）（ %100 44 1288%100 180 72  kgx x=60kg 6．【答案】（1）D （2）AB （3）40% （4）由图 2可得，反应最后产生 4.4g二氧化碳，现设补钙剂中碳酸钙的质量为 χ，则 3 2 2 2CaCO 2HCl CaCl H O CO 100 44 χ 4.4g 100 χ 44 4.4g χ 10g    + ＝ + + 由图 1可知 100g中有 100片钙片，故 20片钙片总质量为 20g，补钙剂中碳酸钙的质量分数为 （10 g÷20g）×100%﹦50% ， 答：补钙剂中碳酸钙的质量分数为 50%。 【解析】（1）青少年缺钙元素会患佝偻病和营养不良，故补钙剂中的“钙”是指该元素，故选 D。 （2）钙片中的有效成分是碳酸钙，碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙和二氧化碳和水，溶液不 会变红，故其实验现象为：钙片逐渐减少，且有气泡产生，故选 AB。 （3）碳酸钙中钙元素的质量分数为 40 100% 40% 40 12 16 3      。 （4）见答案。 7．【答案】(1）设可生成铜的质量为 x 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 3 2 80 64 8.0g CO CuO Cu CO x    80 8.0g 64 6.4g x x   （2）设实际生成铜的质量为 y 2CO CuO Cu 44 28 16 4.4g 3.6g 0.8g CO 28 64 44 y        气体增加量 64 3.2g 16 0.8g y y  答：（1）若 8.0g氧化铜完全反应，可生成 6.4g铜； （2）实际生成铜的质量是 3.2g。 【解析】（1）见答案。 （2）反应前后气体的质量差即为反应一氧化碳和生成二氧化碳的质量差，利用质量差计算。 解析见答案。 8．【答案】（1）4.4g （2）解：设 20片钙片中碳酸钙的质量为 x 3 2 2 2CaCO + 2HCl = CaCl + H O + CO 100 44 4.4g  x 100 44 4.4g x  10gx  则该钙片中碳酸钙的质量分数为 10g 100% 50% 20g   答：该钙片中碳酸钙的质量分数为 50%。 （3）不准确，20片钙片中钙元素的质量为 4010g 100% 4g 100    ，则该钙片中钙元素的质量分数 为 4g 100% 20% 20g   ，所以该钙片含钙量不准确。 【解析】（1）根据反应前后质量守恒，减少的质量为二氧化碳气体的质量，则该反应产生二 氧化碳的质量为：(1g×20+100g)−115.6g=4.4g； （2）解析见答案； 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 4 （3）解析见答案。 9．【答案】（1）氯 （2）设生成次氯酸钙的质量为 x，则    2 2 22 22Ca OH 2 C1O 2H O 142 143 710 Cl Ca CaCl kg x     142 710 143 kg x  解得 x=715kg 答：反应后容器中次氯酸钙的质量是 715kg。 （3）若 100kg游泳池水需要次氯酸钙 20g来消毒杀菌，则消毒 100吨游泳池水所需次氯酸钙 的质量为 kggkg kg 2020 100 100000  ，则需要反应后的混合物的质量为 kgkg kg 9.55 2000 kg71520  。 【解析】（1）元素的质量分数= 100% 元素的相对原子质量 原子个数 相对分子质量 ，相对分子质量一定，其 中钙、氯、氧元素的质量比为 40：（35.5×2）：（16×2）=40:71:32，氯元素的质量比最大， 则氯元素的质量分数最大。 （2）见答案。 （3）见答案。 10．【答案】解：设可生产 FeSO4的质量是 x， 2 4 4 2Fe +H SO FeSO +H 98 152 98t 20% x   ＝ 152 98 98t 20% x   x=30.4t 答：可生产 FeSO4的质量是 30.4t。 【解析】见答案。 11．【答案】（1）解：设至少需要氯酸钾的质量为 x， 2 3 2 MnO 2KClO Δ 2KCl+3O 245 96 9.60gx  原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 5 245 96 9.60g x  x=24.5g 答：至少需要氯酸钾的质量为 24.5g。 （2）方案一的成本为：24.5g×10.00元/100g+6.10g×10.00元/100g= 3.06元＞2.84元 答：方案二制取氧气所需药品的成本更低。 【解析】（1）见答案； （2）见答案。 12．【答案】（1）300 （2）O2 （3）28.4 （4）解：设最多制得的MnO2的质量是 x。 3 2 2 22MnCO +O 2CO + 2MnO 230 174 46.0g x  230 46.0g 174 x  x=34.8g 答：最多制得的MnO2的质量是 34.8g。 【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，46.0gMnCO3中 锰元素的质量为 46.0g× 55 55 12 16 3   ×100%=22g，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%）=28.4g。 （4）见答案。 13．【答案】B 【解析】乙酸 (CH3COOH)、葡萄糖 (C6H12O6)、水中，氢原子和氧原子的个数比均为 2:1，则 将乙酸（CH3COOH）和葡萄糖（C6H12O6）溶于水得到混合溶液中氢元素和氧元素的质量比为 （1×2)：(16×1)=1:8；测得溶液中碳元素的质量分数为 64%，则溶液中氢元素和氧元素的质量 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 6 分数为 1-64%=36%，则该溶液中氢元素的质量分数为 136% 4% 1 8    ； 故选：B。 14．【答案】（1）a、b或 c、d （2）等纯度、等质量的块状和粉末状贝壳，分别和足量稀盐酸反应，生成的气体体积相同 （3）3.52 （4）设：10g贝壳中碳酸钙的质量为 x。 3 2 2 2CaCO 2HCl CaCl H O CO 100 44 3.52gx    ＝ 100 44 3.52g x ＝ 解得：x=8g。 贝壳中碳酸钙的质量分数为： 8g 100% 80% 10g   答：贝壳中碳酸钙的质量分数为 80%。 【解析】（1）要比较块状贝壳与稀盐酸的反应速率较慢，可根据在相同的时间内块状贝壳与 稀盐酸生成的气体少，即图中的 ab；或根据生成相同体积的气体块状贝壳与稀盐酸反应的时 间长即可，即图中 cd； （2）e点是两条曲线的交点，表达的含义是：等纯度、等质量的块状和粉末状贝壳，分别和 足量稀盐酸反应，生成的气体体积相同； （3）由表中的数据可知，t3时刻起，总质量不再减少，由于盐酸是足量的，说明了碳酸钙已 完全发生了反应，由质量守恒定律可知，生成二氧化碳的质量为：240.00g-236.48g=3.52g； （4）详见答案。 15．【答案】（1）方案一： 1.76 （2）方案二：设石灰石中碳酸钙的质量 x 3 2 2 2+2 = + +H O 100 44 4.18g 100 44 4.18g 9.5g CaCO HCl CaCl CO x x x    碳酸钙的质量分数为： 9.5g 100%=95.0% 10g  答：石灰石中碳酸钙的质量分数为 95.0%。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 7 方案一可能是酒精灯火焰温度偏低，石灰石粉末未能充分分解，引起误差较大，方案二石灰石 中碳酸钙完全反应。 【解析】（1）根据质量守恒定律，二氧化碳的质量为 10g-8.24g=1.76g； （2）见答案。