内容正文:
第22讲 根据化学方程式进行简单计算
学习目标
提前掌握本节核心知识,为开学学习打好基础。
思维导图
用图表整理章节逻辑,帮助建立系统化认知。
新知预习
通过预习内容初步理解新知识,培养独立思考能力。
考点精析
结合例题解析高频考点,掌握解题思路,减少开学后学习压力。
分层作业
基础达标:确保核心知识掌握,建立信心。
过关检测:提升应用能力,衔接开学后学习。
1.知道根据化学方程式计算的依据,掌握化学方程式中的比例关系;
2.掌握根据化学方程式计算的一般步骤和格式;
3.能根据化学方程式进行简单的计算,并解决生产生活中的简单问题。
一、计算依据:
化学反应中各物质间存在 ,可以根据化学方程式提供的信息,通过一种物质的质量推算其他物质的质量。
二、计算步骤:
1.设 ;
2.根据题意写出反应的化学方程式;
3.找出比例关系,写出相关物质的 与 的乘积;以及 和 ;
4.列出 ,并求出 ;
5.简明地 。
【易混易错】
要领:步骤完整,格式规范,计算准确;
关键:化学式要正确;化学方程式要配平;准确计算相对分子质量;
三、解题格式
例1.实验室使用高锰酸钾制取氧气时,如果加热分解7.9克高锰酸钾,可得到氧气质量是多少?
步骤
示例
设
(1)设未知量
设可以得到氧气的质量为x
写
(2)写出反应的化学方程式
2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑
标
(3)找出比例关系,写出相关物质的化学计量数与相对分子质量的乘积;以及已知量、未知量、
2×158 32
7.9g x
列
(4)列出比例式,并求出未知数
=
x=0.8g
答
(5)简明地写出答案
答:可以得到0.8克氧气。
【易混易错】
(1)由于方程式只能反映物质间的质量比,代入方程式中的各个量必须是 ,如果题给数据是体积,则需根据密度进行换算。
(2)由于方程式中各物质是 ,因此代入方程式中的量必须是纯净物的质量。
(3)单位必须统一。
(4)设的未知数x是包含单位的,后面不能再加单位。
四、计算中常用的关系式:
1.质量和密度的换算:m= ρv
2.单位换算:1L=1000mL,1mL=1cm3
3.纯物质与不纯物质的换算:
①物质的纯度=
②变形:纯物质的质量=
不纯物质的质量=
③物质的纯度(纯物质的质量分数)=
五、解题常见错误
1.常见错误类型
(1)化学方程式书写错误或者没有配平;
(2)相对分子质量计算错误;
(3)未知量带有单位或已知量没有单位;
(4)未知量和已知量不是纯净物的质量;
(5)关系式中的数据没有与物质的化学式上下对齐;
(6)涉及气体时,代入化学方程式计算的是体积不是质量;
(7)步骤不完整、计算错误、答非所问等其他错误。
2.常见错误示例:
考点一 字母型化学方程式的计算
【例1】在3A+3B=C+3D反应中,已知68gA与40gB恰好完全反应,生成24gC;若A物质的相对分子质量为136,则D物质的相对分子质量为
A.168 B.126 C.336 D.252
【变式1-1】在反应中,C、D的相对分子质量之比为7:8,若与B完全反应后,生成,则反应中B和D的质量比
A.7:1 B.7:8 C.7:16 D.7:32
【变式1-2】质量守恒定律是初中化学的重要内容。在化学反应X+2Y=Z+3W中,X和Y的相对分子质量之比为5:1,反应过程中消耗X的质量为15g,生成Z的质量为9g。则生成W的质量为
A.4g B.8g C.12g D.14g
考点二 不含杂质的化学方程式计算
【例2】钛(Ti)和钛合金广泛用干火箭、导弹、航天飞机和通讯设备等。工业上生产钛的反应为。若要生产12t 钛,至少需要镁的质量是多少?(写出计算过程)
【变式2-1】《天工开物》中有“煤饼烧石成灰”的记载,“烧石成灰”发生的反应为:。请根据此化学方程式计算,实验室中10g碳酸钙充分反应后。可制得氧化钙的质量是多少?
【变式2-2】化学兴趣小组用一瓶久置的过氧化氢溶液制取氧气。称量68g过氧化氢溶液和0.1g二氧化锰进行实验,反应前后质量随时间变化关系如图所示。
计算:
(1)生成氧气的质量是 ,反应后二氧化锰的质量是 。
(2)参加反应的过氧化氢质量是。
考点三 含杂质的化学方程式计算
【例3】二氧化硫是一种无色具有刺激性气味的气体,进入大气后可形成硫酸型酸雨。为减少大气污染,火力发电厂采用石灰石浆吸收废气中的二氧化硫,其反应原理用化学方程式表示为:2CaCO3+O2+2SO22CaSO4+2X。
(1)该反应原理中物质X的化学式为 。
(2)若1000kg废气中含有1.6kg的二氧化硫,则至少需要含90%碳酸钙的石灰石多少千克才能将其完全吸收(写出解题过程,计算结果保留一位小数)?
【变式3-1】工业上高温煅烧石灰石(主要成分为)可制得生石灰()和二氧化碳。某兴趣小组为测定石灰石样品中碳酸钙的质量分数,进行了相关实验(杂质不参与反应),测得相关数据如图所示。
(1)根据质量守恒定律,固体减少的质量 g就是反应生成二氧化碳的质量。
(2)该样品中碳酸钙的质量分数是多少?
【变式3-2】化学兴趣小组为测定某小苏打样品(含杂质)中碳酸氢钠的含量,进行以下实验:称取样品,放入锥形瓶中,加水溶解。向该溶液中分两次加入稀盐酸,发生反应,锥形瓶及溶液质量变化如图所示(忽略在水中的溶解)。请计算:
(1)当第一次加入稀盐酸时,产生二氧化碳的质量是 g。
(2)求样品中碳酸氢钠的质量分数。
基础达标
1.在化学反应A+2B=C中,已知20gA和足量B充分反应后,生成30gC。已知B的相对原子质量为 16,则C的相对分子质量是
A.20 B.32 C.48 D.96
2.已知化学反应:2A+B = 2C+D,当10g A和8g B刚好完全反应后,若A、D的相对分子质量之比为5:3,则参加反应的C物质的质量是
A.11g B.12g C.15g D.10g
3.在化学反应A+2B=C+2D中:已知C和D的相对分子质量之比是22:9,当6.4gB与足量A完全反应后,生成3.6gD。则在此反应中,B和C的质量比是
A.8:11 B.2:11 C.16:11 D.16:9
4.氯酸钾(KClO3)粉末在二氧化锰作催化剂并加热的条件下,分解生成氯化钾和氧气。将氯酸钾和二氧化锰的混合物共27.5g放入试管中加热,完全反应后剩余固体质量为17.9g。则原混合物中二氧化锰的质量为
A.2.5g B.3.0g C.9.6g D.17.9g
5.某同学把3g碳放在给定的氧气中充分燃烧,实验数据如下:
物质
第一次
第二次
第三次
给定的质量
6g
8g
13g
生成的质量
8.25g
11g
11g
请回答:
(1)从以上数据说明,这三次实验中第 次恰好完全反应。
(2)第 次实验中,碳有剩余,剩余 g。
(3)第 次实验中,氧气有剩余,剩余 g。
6.某火力发电厂为防止燃煤烟气中的SO2污染环境,使用石灰石进行烟气脱硫,发生反应:,生成的CaSO4可用作建筑材料的原料。如果将燃煤烟气中的256kgSO2全部吸收,至少需要CaCO3的质量是多少?
7.鱼的生长与水中的溶氧量密切相关,过氧化钙是一种化学增氧剂,其反应原理为。计算:将过氧化钙放入盛水的鱼缸中产生氧气的质量。
8.“这里的车棚会发光”——内蒙古党政机关办公区车棚顶安装了5972块光伏板,年发绿电180万度,年减少碳排放1500吨。光伏板的核心材料是单质硅,工业制硅流程中的一步化学反应方程式为,请回答下列问题。
(1)X的化学式为 。
(2)请根据化学方程式计算生产56吨Si,需要H2多少吨?
9.有一种煤含5%的FeS2(假设煤中除FeS2外的其他成分中不含硫元素),燃烧时,设煤中的硫全部转化为二氧化硫被排入大气。FeS2燃烧时的化学方程式为。某火力发电厂燃烧3000t 这种煤,可产生多少?
10.已知碳酸钙在高温下可分解生成氧化钙和二氧化碳,反应的化学方程式为:CaCO3CaO+CO2↑,同学们从山上采集到一种石灰石(主要成分为碳酸钙),他们取80g该样品进行煅烧实验(所含杂质在煅烧过程中不发生变化),测得反应后固体的质量与反应时间的关系如表:
反应时间/s
t0
t1
t2
t3
t4
t5
t6
反应后固体的质量/g
80
75
70
66
62
58
58
请回答下列问题:
(1)当石灰石完全反应后,生成CO2的质量为 克。
(2)求该石灰石中含CaCO3的质量分数(写出计算过程)。
11.实验室常用大理石和稀盐酸制取二氧化碳。现取25g含碳酸钙的大理石于烧杯中,缓慢加入稀盐酸(大理石中的杂质不溶于水,也不与稀盐酸反应),剩余固体质量与加入稀盐酸的质量关系如图。求:
(1)25g大理石中碳酸钙的质量是 g。
(2)恰好完全反应时生成二氧化碳的质量。提示:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
12.SO2是空气污染物之一。我国空气质量标准对空气中SO2的浓度(单位体积的空气中所含SO2的质量)级别规定如表中所示。
浓度级别
一级
二级
三级
SO2浓度(mg/m3)
浓度<0.15
0.15<浓度<0.50
0.50<浓度≤0.70
化学上经常用碘水测定SO2的含量,发生反应的化学方程式是: 。某兴趣小组为测定当地空气中SO2的含量,将0.8m3的空气样品通入含有1.27mg碘(I2)的碘水中,恰好完全反应(该空气中的其他成分不与碘水发生反应)。试通过计算,判断此空气样品中SO2的浓度级别。(写出计算过程)
过关检测
1.化学方程式中,参加反应的和CO的质量比为
A.1:3 B.40:21 C.3:1 D.2:3
2.在反应A+B=C+2D中,29gA可跟49gB完全反应,生成18gD,C的相对分子质量为120,则A的相对分子质量为
A.58 B.26 C.40 D.86
3.在反应中,与恰好完全反应生成和一定量的D。若C的相对分子质量为14,则C和D的相对分子质量之比为
A. B. C. D.
4.在反应X+2Y=2Q+R中,1.6gX与足量的Y完全反应,生成4.4gR,则a:b等于
物质项目
X
Y
Q
R
相对分子质量
18
44
参加反应或生成的物质的质量/g
1.6
a
b
4.4
A.23:9 B.46:9 C.32:9 D.16:9
5.在反应A+3B=2C+3D中,已知A和B的相对分子质量之比为7:8,当5.6gA与一定量B恰好完全反应后,生成7.2gD,则C的质量为
A.19.2g B.8.8g C.9.6g D.17.6g
6.请回答下列问题。
(1)在化学反应3X+4Y=2Z中,已知X和Z相对分子质量为32和102,则Y的相对分子质量为 。
(2)在反应2A+B2=2C中,21gA和足量B2在一定条件下充分反应生成33gC,已知B的相对原子质量为16,则A的相对分子质量是______。
A.26 B.28 C.30 D.32
7.杭州亚运会开幕式上主火炬的燃料一甲醇()是通过绿色循环利用合成的,反应过程为。本次亚运会共使用320t零碳甲醇,理论上制取320t,零碳甲醇要消耗二氧化碳的质量为多少?
8.“蛟龙号”是我国研制出的大深度载人潜水器。为保证载人潜水器长时间潜水,需要在潜水器里配备供氧装置,利用过氧化物供氧是一种常见的供氧技术。过氧化钠()作供氧剂的化学方程式为。
(1)X的化学式为 。
(2)理论上消耗7.8g,可以产生氧气的质量为多少?(写出计算过程。)
9.在我国空间站里,航天员呼吸所需氧气一部分来源于航天员排出的水分,净化后用专用电解器电解得到。现电解水一段时间后关闭电源,在电源正极收集到的气体质量与反应时间的关系如图所示。
(1)反应生成的氧气的质量为 g。
(2)根据化学方程式计算参加反应的水的质量 。
10.向10g大理石样品(杂质不溶于水,也不与盐酸反应)分两次加入一定溶质质量分数的稀盐酸,充分反应后烧杯内物质总质量变化如图所示。
请计算:
(1)生成气体质量 g。
(2)求大理石样品中碳酸钙的质量分数。(化学方程式)
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第22讲 根据化学方程式进行简单计算
学习目标
提前掌握本节核心知识,为开学学习打好基础。
思维导图
用图表整理章节逻辑,帮助建立系统化认知。
新知预习
通过预习内容初步理解新知识,培养独立思考能力。
考点精析
结合例题解析高频考点,掌握解题思路,减少开学后学习压力。
分层作业
基础达标:确保核心知识掌握,建立信心。
过关检测:提升应用能力,衔接开学后学习。
1.知道根据化学方程式计算的依据,掌握化学方程式中的比例关系;
2.掌握根据化学方程式计算的一般步骤和格式;
3.能根据化学方程式进行简单的计算,并解决生产生活中的简单问题。
一、计算依据:
化学反应中各物质间存在固定的质量比,可以根据化学方程式提供的信息,通过一种物质的质量推算其他物质的质量。
二、计算步骤:
1.设未知数;
2.根据题意写出反应的化学方程式;
3.找出比例关系,写出相关物质的化学计量数与相对分子质量的乘积;以及已知量和未知量;
4.列出比例式,并求出未知数;
5.简明地写出答案。
【易混易错】
要领:步骤完整,格式规范,计算准确;
关键:化学式要正确;化学方程式要配平;准确计算相对分子质量;
三、解题格式
例1.实验室使用高锰酸钾制取氧气时,如果加热分解7.9克高锰酸钾,可得到氧气质量是多少?
步骤
示例
设
(1)设未知量
设可以得到氧气的质量为x
写
(2)写出反应的化学方程式
2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑
标
(3)找出比例关系,写出相关物质的化学计量数与相对分子质量的乘积;以及已知量、未知量、
2×158 32
7.9g x
列
(4)列出比例式,并求出未知数
=
x=0.8g
答
(5)简明地写出答案
答:可以得到0.8克氧气。
【易混易错】
(1)由于方程式只能反映物质间的质量比,代入方程式中的各个量必须是质量,如果题给数据是体积,则需根据密度进行换算。
(2)由于方程式中各物质是纯净物,因此代入方程式中的量必须是纯净物的质量。
(3)单位必须统一。
(4)设的未知数x是包含单位的,后面不能再加单位。
四、计算中常用的关系式:
1.质量和密度的换算:m= ρv
2.单位换算:1L=1000mL,1mL=1cm3
3.纯物质与不纯物质的换算:
①物质的纯度=×100%
②变形:纯物质的质量=不纯物质的质量×物质的纯度
不纯物质的质量=纯物质的质量÷物质的纯度
③物质的纯度(纯物质的质量分数)=1-杂质的质量分数
五、解题常见错误
1.常见错误类型
(1)化学方程式书写错误或者没有配平;
(2)相对分子质量计算错误;
(3)未知量带有单位或已知量没有单位;
(4)未知量和已知量不是纯净物的质量;
(5)关系式中的数据没有与物质的化学式上下对齐;
(6)涉及气体时,代入化学方程式计算的是体积不是质量;
(7)步骤不完整、计算错误、答非所问等其他错误。
2.常见错误示例:
考点一 字母型化学方程式的计算
【例1】在3A+3B=C+3D反应中,已知68gA与40gB恰好完全反应,生成24gC;若A物质的相对分子质量为136,则D物质的相对分子质量为
A.168 B.126 C.336 D.252
【答案】A
【详解】设:D物质的相对分子质量为x;
根据质量守恒定律,反应生成D的质量=68g+40g-24g=84g;
x=168
故选A。
【变式1-1】在反应中,C、D的相对分子质量之比为7:8,若与B完全反应后,生成,则反应中B和D的质量比
A.7:1 B.7:8 C.7:16 D.7:32
【答案】B
【详解】在反应2A+3B=C+2D中,C、D的相对分子质量之比为7:8,若3.6gA与B完全反应后,生成6.4gD,设生成C的质量为
由质量守恒定律可知,参加反应的B的质量为2.8g+6.4g-3.6g=5.6g;
则反应中B和D的质量比为5.6g:6.4g=7:8;
故选:B。
【变式1-2】质量守恒定律是初中化学的重要内容。在化学反应X+2Y=Z+3W中,X和Y的相对分子质量之比为5:1,反应过程中消耗X的质量为15g,生成Z的质量为9g。则生成W的质量为
A.4g B.8g C.12g D.14g
【答案】C
【详解】因为X和Y的相对分子质量比为5:1,设X和Y的相对分子质量为分别是5和1,当反应过程中消耗掉15gX时,设反应的Y的质量为;
所以生成W的质量为:15g+ 6g - 9g = 12g;
故选:C。
考点二 不含杂质的化学方程式计算
【例2】钛(Ti)和钛合金广泛用干火箭、导弹、航天飞机和通讯设备等。工业上生产钛的反应为。若要生产12t 钛,至少需要镁的质量是多少?(写出计算过程)
【答案】解:设至少需要镁的质量为x。
答:生产12t钛,至少需要镁的质量是12t。
【详解】计算过程见答案。
【变式2-1】《天工开物》中有“煤饼烧石成灰”的记载,“烧石成灰”发生的反应为:。请根据此化学方程式计算,实验室中10g碳酸钙充分反应后。可制得氧化钙的质量是多少?
【答案】解:设产生CaO的质量为x
答:可制得氧化钙的质量为5.6g。
【详解】见答案。
【变式2-2】化学兴趣小组用一瓶久置的过氧化氢溶液制取氧气。称量68g过氧化氢溶液和0.1g二氧化锰进行实验,反应前后质量随时间变化关系如图所示。
计算:
(1)生成氧气的质量是 ,反应后二氧化锰的质量是 。
(2)参加反应的过氧化氢质量是。
【答案】(1)
(2)解:设参加反应的过氧化氢质量是。
解得:
答:参加反应的过氧化氢质量是1.7g。
【详解】(1)过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成氧气和水,根据质量守恒定律,生成氧气的质量为:68.1g-;
二氧化锰在此反应中作催化剂,其质量在化学反应前后不变,故反应后二氧化锰的质量是0.1g。
(2)见答案。
考点三 含杂质的化学方程式计算
【例3】二氧化硫是一种无色具有刺激性气味的气体,进入大气后可形成硫酸型酸雨。为减少大气污染,火力发电厂采用石灰石浆吸收废气中的二氧化硫,其反应原理用化学方程式表示为:2CaCO3+O2+2SO22CaSO4+2X。
(1)该反应原理中物质X的化学式为 。
(2)若1000kg废气中含有1.6kg的二氧化硫,则至少需要含90%碳酸钙的石灰石多少千克才能将其完全吸收(写出解题过程,计算结果保留一位小数)?
【答案】(1)CO2
(2)解:设至少需要含90%碳酸钙的石灰石的质量为x
x≈2.8kg
答:至少需要含90%碳酸钙的石灰石2.8kg才能将其中的二氧化硫完全吸收。
【详解】(1)根据质量守恒定律,化学反应前后,原子的种类和数目不变,反应物中含Ca、C、O、S的个数分别是2、2、12、2,生成物中含Ca、C、O、S的个数分别是2、0、8、2,故生成物中还应含2个C、4个O,故X的化学式为:CO2;
(2)见答案。
【变式3-1】工业上高温煅烧石灰石(主要成分为)可制得生石灰()和二氧化碳。某兴趣小组为测定石灰石样品中碳酸钙的质量分数,进行了相关实验(杂质不参与反应),测得相关数据如图所示。
(1)根据质量守恒定律,固体减少的质量 g就是反应生成二氧化碳的质量。
(2)该样品中碳酸钙的质量分数是多少?
【答案】(1)30.8
(2)解:设该石灰石样品中碳酸钙的质量为x。
该样品中碳酸钙的质量分数是:
答:该样品中碳酸钙的质量分数是70%。
【详解】(1)碳酸钙分解过程中,生成的二氧化碳气体逸出,根据质量守恒定律,固体减少的质量就是反应中生成的二氧化碳的质量。因此反应生成二氧化碳的质量为:100.0g-69.2g=30.8g。
(2)根据反应生成的二氧化碳质量可以求出样品中碳酸钙的质量,再由碳酸钙的质量可以求出样品中碳酸钙的质量分数。计算过程见答案。
【变式3-2】化学兴趣小组为测定某小苏打样品(含杂质)中碳酸氢钠的含量,进行以下实验:称取样品,放入锥形瓶中,加水溶解。向该溶液中分两次加入稀盐酸,发生反应,锥形瓶及溶液质量变化如图所示(忽略在水中的溶解)。请计算:
(1)当第一次加入稀盐酸时,产生二氧化碳的质量是 g。
(2)求样品中碳酸氢钠的质量分数。
【答案】(1)4.4
(2)当第一次加入40.0g稀盐酸时,产生二氧化碳的质量为4.4g,当第二次加入40.0g稀盐酸时,产生二氧化碳的质量为,所以碳酸氢钠与稀盐酸完全反应生成二氧化碳的质量为4.4g。
解:设样品中碳酸氢钠的质量为x。
则样品中碳酸氢钠的质量分数为
答:样品中的质量分数为。
【详解】(1)依据质量守恒定律可知,当第一次加入40g稀盐酸时,产生二氧化碳的质量为。
(2)见答案。
基础达标
1.在化学反应A+2B=C中,已知20gA和足量B充分反应后,生成30gC。已知B的相对原子质量为 16,则C的相对分子质量是
A.20 B.32 C.48 D.96
【答案】D
【详解】根据质量守恒定律,20gA和足量B充分反应后,生成30gC时,参加反应的B的质量=30g-20g=10g。
设C的相对分子质量为。
综上所述:选择D。
2.已知化学反应:2A+B = 2C+D,当10g A和8g B刚好完全反应后,若A、D的相对分子质量之比为5:3,则参加反应的C物质的质量是
A.11g B.12g C.15g D.10g
【答案】C
【详解】A、D的相对分子质量之比为5:3,设A、D的相对分子质量分别为5、3,生成D的质量为x,则:
x=3g
所以参加反应的C物质的质量=10g+8g-3g=15g。
故选C。
3.在化学反应A+2B=C+2D中:已知C和D的相对分子质量之比是22:9,当6.4gB与足量A完全反应后,生成3.6gD。则在此反应中,B和C的质量比是
A.8:11 B.2:11 C.16:11 D.16:9
【答案】C
【详解】设生成3.6g D 时,同时C的质量为x
,x=4.4g;
参加反应B、C的质量分别比=6.4g:4.4g=16:11;
答案:C。
4.氯酸钾(KClO3)粉末在二氧化锰作催化剂并加热的条件下,分解生成氯化钾和氧气。将氯酸钾和二氧化锰的混合物共27.5g放入试管中加热,完全反应后剩余固体质量为17.9g。则原混合物中二氧化锰的质量为
A.2.5g B.3.0g C.9.6g D.17.9g
【答案】B
【详解】解:反应生成的氧气的质量=27.5g−17.9g=9.6g
设参加反应的氯酸钾的质量为x
=
x=24.5g
原混合物中二氧化锰的质量=27.5g−24.5g=3.0g,故选B。
5.某同学把3g碳放在给定的氧气中充分燃烧,实验数据如下:
物质
第一次
第二次
第三次
给定的质量
6g
8g
13g
生成的质量
8.25g
11g
11g
请回答:
(1)从以上数据说明,这三次实验中第 次恰好完全反应。
(2)第 次实验中,碳有剩余,剩余 g。
(3)第 次实验中,氧气有剩余,剩余 g。
【答案】(1)二
(2) 一 0.75
(3) 三 5
【分析】碳与氧气反应的方程式为C+O2CO2可知该反应中碳与氧气及二氧化碳的质量比为12:(16×2):44=3:8:11。
【详解】(1)参加反应的各物质质量总与反应生成物质质量总和相等,符合这一要求的只有第三次实验,所以此次实验中两种物质恰好完全反应;(也可以这样解释:三次数据中只有第二次给出的碳、氧气、二氧化碳的质量比符合3:8:11,所以只有第二次恰好完全反应)
(2)3g碳与8g氧气能恰好完全反应,由于第一次实验中氧气只6g,不足8g,所以氧气完全反应,碳会有剩余;剩余碳的质量=3g-(8.25g-6g)=0.75;
(3)由于第二次反应中二氧化碳的质量是11g,所以反应的氧气量是8g,则剩余氧气质量=13g-8g=5g。
6.某火力发电厂为防止燃煤烟气中的SO2污染环境,使用石灰石进行烟气脱硫,发生反应:,生成的CaSO4可用作建筑材料的原料。如果将燃煤烟气中的256kgSO2全部吸收,至少需要CaCO3的质量是多少?
【答案】解:设将燃煤烟气中的256kgSO2全部吸收,至少需要CaCO3的质量为。
解得:=400kg。
答:将燃煤烟气中的256kgSO2全部吸收,至少需要CaCO3的质量是400kg。
【详解】详见答案。
7.鱼的生长与水中的溶氧量密切相关,过氧化钙是一种化学增氧剂,其反应原理为。计算:将过氧化钙放入盛水的鱼缸中产生氧气的质量。
【答案】.解:设过氧化钙放入盛水的鱼缸中产生氧气的质量为。
答:2.88g过氧化钙放入盛水的鱼缸中产生氧气的质量为。
【详解】见答案。
8.“这里的车棚会发光”——内蒙古党政机关办公区车棚顶安装了5972块光伏板,年发绿电180万度,年减少碳排放1500吨。光伏板的核心材料是单质硅,工业制硅流程中的一步化学反应方程式为,请回答下列问题。
(1)X的化学式为 。
(2)请根据化学方程式计算生产56吨Si,需要H2多少吨?
【答案】(1)HCl
(2)解:设生产56吨Si,需要H2的质量为x
答:需要H2的质量为4吨。
【详解】(1)根据质量守恒定律的微观实质:化学反应前后,原子种类和数目不变可知,该反应前有Si、3H、3Cl,反应后有Si、3X,因此,X的化学式为HCl,故填写:HCl。
(2)详解见答案。
9.有一种煤含5%的FeS2(假设煤中除FeS2外的其他成分中不含硫元素),燃烧时,设煤中的硫全部转化为二氧化硫被排入大气。FeS2燃烧时的化学方程式为。某火力发电厂燃烧3000t 这种煤,可产生多少?
【答案】
解:煤中含5%的FeS2,3000t这种煤中含有FeS2的质量是3000t×5%=150t
设产生二氧化硫的质量为。
=160t
答:燃烧3000t这种煤,可产生二氧化硫160t。
【详解】详见答案。
10.已知碳酸钙在高温下可分解生成氧化钙和二氧化碳,反应的化学方程式为:CaCO3CaO+CO2↑,同学们从山上采集到一种石灰石(主要成分为碳酸钙),他们取80g该样品进行煅烧实验(所含杂质在煅烧过程中不发生变化),测得反应后固体的质量与反应时间的关系如表:
反应时间/s
t0
t1
t2
t3
t4
t5
t6
反应后固体的质量/g
80
75
70
66
62
58
58
请回答下列问题:
(1)当石灰石完全反应后,生成CO2的质量为 克。
(2)求该石灰石中含CaCO3的质量分数(写出计算过程)。
【答案】(1)22
(2)设该石灰石中碳酸钙质量为x。
=
x=50g
该石灰石中含CaCO3的质量分数为:×100%=62.5%。
答:该石灰石中含CaCO3的质量分数为62.5%。
【详解】(1)依据质量守恒定律,当石灰石完全反应后,生成CO2的质量为:80g﹣58g=22g;
(2)过程见答案。
11.实验室常用大理石和稀盐酸制取二氧化碳。现取25g含碳酸钙的大理石于烧杯中,缓慢加入稀盐酸(大理石中的杂质不溶于水,也不与稀盐酸反应),剩余固体质量与加入稀盐酸的质量关系如图。求:
(1)25g大理石中碳酸钙的质量是 g。
(2)恰好完全反应时生成二氧化碳的质量。提示:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
【答案】(1)20
(2)解:设恰好完全反应时生成二氧化碳的质量是x。
解得:x=8.8g
答:恰好完全反应时生成二氧化碳的质量是8.8g。
【详解】(1)由图象可知,25g大理石中碳酸钙的质量为:25g﹣5g=20g,故填:20;
(2)详见答案。
12.SO2是空气污染物之一。我国空气质量标准对空气中SO2的浓度(单位体积的空气中所含SO2的质量)级别规定如表中所示。
浓度级别
一级
二级
三级
SO2浓度(mg/m3)
浓度<0.15
0.15<浓度<0.50
0.50<浓度≤0.70
化学上经常用碘水测定SO2的含量,发生反应的化学方程式是: 。某兴趣小组为测定当地空气中SO2的含量,将0.8m3的空气样品通入含有1.27mg碘(I2)的碘水中,恰好完全反应(该空气中的其他成分不与碘水发生反应)。试通过计算,判断此空气样品中SO2的浓度级别。(写出计算过程)
【答案】解:设0.8m3的空气样品含有SO2的质量为x
则SO2的浓度=
0.15<0.4<0.50,则此空气样品中SO2的浓度级别为二级;
答:此空气样品中SO2的浓度级别二级。
【详解】见答案。
过关检测
1.化学方程式中,参加反应的和CO的质量比为
A.1:3 B.40:21 C.3:1 D.2:3
【答案】B
【详解】根据化学方程式可知,参加反应的和CO的质量比为,故选:B。
2.在反应A+B=C+2D中,29gA可跟49gB完全反应,生成18gD,C的相对分子质量为120,则A的相对分子质量为
A.58 B.26 C.40 D.86
【答案】A
【详解】依据质量守恒定律可知29gA和49gB恰好完全反应生成18gD时C的质量是:29g+49g-18g=60g,设A的相对分子质量为x,
x=58。
故选A。
3.在反应中,与恰好完全反应生成和一定量的D。若C的相对分子质量为14,则C和D的相对分子质量之比为
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】由质量守恒定律可知,生成D的质量为。
设D的相对分子质量为x。
,解得,则C和D的相对分子质量之比为;
故选B。
4.在反应X+2Y=2Q+R中,1.6gX与足量的Y完全反应,生成4.4gR,则a:b等于
物质项目
X
Y
Q
R
相对分子质量
18
44
参加反应或生成的物质的质量/g
1.6
a
b
4.4
A.23:9 B.46:9 C.32:9 D.16:9
【答案】D
【详解】由反应的化学方程式可知
b=3.6g
1.6gX与足量Y反应生成和,依据质量守恒定律可知,,则。
故选:D。
5.在反应A+3B=2C+3D中,已知A和B的相对分子质量之比为7:8,当5.6gA与一定量B恰好完全反应后,生成7.2gD,则C的质量为
A.19.2g B.8.8g C.9.6g D.17.6g
【答案】D
【详解】设参加反应的B的质量为,
当5.6gA与一定量B恰好完全反应后,生成7.2gD,同时生成C的质量为5.6g+19.2g-7.2g = 17.6g。
故选D。
6.请回答下列问题。
(1)在化学反应3X+4Y=2Z中,已知X和Z相对分子质量为32和102,则Y的相对分子质量为 。
(2)在反应2A+B2=2C中,21gA和足量B2在一定条件下充分反应生成33gC,已知B的相对原子质量为16,则A的相对分子质量是______。
A.26 B.28 C.30 D.32
【答案】(1)27
(2)B
【详解】(1)设Y的相对分子质量为m,根据质量守恒定律,参加反应的X的质量与参加反应的Y的质量和等于生成Z的质量,则3×32+4m=2×102,m=27;
(2)根据质量守恒定律,化学反应前后,物质的总质量不变,则参加反应的B2的质量为:33g-21g=12g,设A的相对分子质量是x,则2x:(16×2)=21g:12g,x=28。
故选B。
7.杭州亚运会开幕式上主火炬的燃料一甲醇()是通过绿色循环利用合成的,反应过程为。本次亚运会共使用320t零碳甲醇,理论上制取320t,零碳甲醇要消耗二氧化碳的质量为多少?
【答案】解:设要消耗二氧化碳的质量为x
答:要消耗二氧化碳的质量为440t。
【详解】见答案。
8.“蛟龙号”是我国研制出的大深度载人潜水器。为保证载人潜水器长时间潜水,需要在潜水器里配备供氧装置,利用过氧化物供氧是一种常见的供氧技术。过氧化钠()作供氧剂的化学方程式为。
(1)X的化学式为 。
(2)理论上消耗7.8g,可以产生氧气的质量为多少?(写出计算过程。)
【答案】(1)CO2
(2)设理论上可产生氧气的质量为x,
x=1.6g
答:理论上可产生氧气的质量为1.6g。
【详解】(1)根据化学方程式2Na2O2+2X=2Na2CO3+O2可知,反应前 4 个钠原子,4 个氧原子,反应后 4 个钠原子,8 个氧原子,2 个碳原子,依据质量守恒定律可知:化学变化前后原子的个数和种类不变,2X 中含有 2 个碳原子、4 个氧原子,X 中含有 1 个碳原子、2个氧原子,则 X 化学式:CO2;
(2)见答案。
9.在我国空间站里,航天员呼吸所需氧气一部分来源于航天员排出的水分,净化后用专用电解器电解得到。现电解水一段时间后关闭电源,在电源正极收集到的气体质量与反应时间的关系如图所示。
(1)反应生成的氧气的质量为 g。
(2)根据化学方程式计算参加反应的水的质量 。
【答案】(1)160
(2)解:设参加反应的水的质量为x
x=180g
答:参加反应的水的质量为180g
【详解】(1)在电解水实验中,“正氧负氢”,正极产生的是氧气,故反应生成的氧气的质量为160g;
(2)见答案。
10.向10g大理石样品(杂质不溶于水,也不与盐酸反应)分两次加入一定溶质质量分数的稀盐酸,充分反应后烧杯内物质总质量变化如图所示。
请计算:
(1)生成气体质量 g。
(2)求大理石样品中碳酸钙的质量分数。(化学方程式)
【答案】(1)3.3
(2)解:设碳酸钙的质量为x
碳酸钙的质量分数=
答:大理石中碳酸钙的质量分数为75%。
【详解】(1)根据质量守恒定律可知化学反应前后物质的总质量不发生变化,该反应中生成的CO2逸散到空气中,反应后物质的总质量减小,物质减少的质量即为CO2的质量,则二氧化碳的质量=10g+100g-106.7g=3.3g;
(2)见答案。
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