内容正文:
第2课时 根据化学方程式计算
知识点 根据化学方程式进行计算
1.理论依据:化学反应都遵循质量守恒定律。
2.计算依据:化学方程式表示反应物、生成物之间的_____关
系,即各物质之间的_______。
质量
质量比
3.计算的步骤
(1)设:根据题意设_______,求什么就设什么,通常用x、y表
示,且不写单位。
(2)写:写出反应的___________。
(3)标:写出相关物质的___________与_____________的乘积以
及_______、_______。
(4)列:列出_______。
(5)解:求未知量。
(6)答:简明地写出答案。
未知量
化学方程式
化学计量数
相对分子质量
已知量
未知量
比例式
考点 根据化学方程式的简单计算
典例 [2025·通辽期末]实验室用加热高锰酸钾的方法制取氧气,收集到所需氧气后停止加热,实验过程中的有关数据如图所示。计算参加反应的高锰酸钾的质量。(写出计算过程)
思路导析 根据高锰酸钾加热分解为锰酸钾、二氧化锰和氧气分析解答。
解:设参加反应的高锰酸钾的质量为x。
2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑
316 32
x 1.6 g
x=15.8 g
答:参加反应的高锰酸钾的质量为15.8 g。
变式 [2024·呼和浩特]“这里的车棚会发光”——内蒙古党政
机关办公区车棚顶安装了5 972块光伏板,年发绿电180万度,
年减少碳排放1 500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SiHCl3+H2 3X+Si,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?
HCl
解:设需要H2的质量为x。
SiHCl3+H2 3HCl+Si
2 28
x 56 t
答:需要H2的质量为4 t。
1.[2024·天津]尿素[CO(NH2)2]是农业生产中常用的化肥,工
业上制备尿素的化学方程式为2NH3+CO2 CO(NH2)2+H2O。
下列说法正确的是( )
A.NH3中N的化合价为+3价
B.尿素中氮元素的质量分数为23.3%
C.参加反应的NH3和CO2质量比为17∶22
D.尿素中碳元素与氮元素的质量比为6∶7
2.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2.8 g A与一定量B恰好完全反应后,生成3.6 g D,则C的质量为( )
A.6.8 g
B.9.6 g
C.8.8 g
D.4.4 g
3.[2023·襄阳]氮气是制造氮肥的重要原料。“人工固氮”
的反应原理为N2+3H2 2NH3,理论上产生17 g NH3可以
固定氮气的质量是多少?(请根据化学方程式计算并写出过程)
解:设可以固定氮气的质量是x。
N2+3H2 2NH3
28 34
x 17 g
x=14 g
答:可以固定氮气的质量是14 g。
4.[2025·赤峰期末]工业上用电解饱和NaCl溶液的方法制烧碱,
其反应的化学方程式如下:2NaCl+2H2O===2NaOH+H2↑+Cl2↑ 。
(1)H2O的相对分子质量为___,H2O中氢、氧元素的质量比为_____。
(2)NaOH中氧元素的质量分数为____。
(3)如果117 kg NaCl完全反应,产生氢气的质量为多少(写出计算
过程)。
18
1∶8
40%
解:设产生氢气的质量为x。
2NaCl+2H2O===2NaOH+H2↑+Cl2↑
117 2
117 kg x
x=2 kg
答:产生氢气的质量为2kg。
解析:(1)水的相对分子质量=1×2+16=18;
水中氢、氧元素的质量比=(1×2)∶16=1∶8;
(2)NaOH中氧元素的质量分数= ×100%=40%;
(3)见答案。
课后强化
1.实验室电解54 g水,最多可得到氢气( )
A.6 g
B.3 g
C.1.5 g
D.8 g
2.把16 g氧气和12 g碳放在密闭的容器里,在一定条件下充分反应,最终密闭容器中有( )
A.22 g CO2
B.28 g CO2
C.28 g CO
D.22 g CO2、6 g C
3.相同质量的H2和CO完全燃烧需要氧气的质量( )
A.CO多,H2少
B.二者一样多
C.H2多,CO少
D.无法确定
4.[2024·通辽]赴九天,问苍穹,中国航天事业正蓬勃发展。我国自主研发的长征二号F型运载火箭,使用的火箭推进剂偏二甲肼(C2H8N2)和四氧化二氮(N2O4)发生反应的化学方程式为:C2H8N2+2N2O4===2CO2↑+4H2O↑+3N2↑。请从理论上计算6 g偏二甲肼完全反应,需要四氧化二氮的质量是多少(请写出计算过程)。
解:设需要四氧化二氮的质量是x。
C2H8N2+2N2O4===2CO2↑+4H2O↑+3N2↑
60 184
6 g x
x=18.4 g
答:需要四氧化二氮的质量是18.4 g。
5.[2024·宁夏]工业上用甲烷和二氧化碳在一定条件下反应生成氢气和一氧化碳,可以有效实现碳循环。
(1)请完成该化学方程式的配平:CH4+CO2 2H2+__CO
(2)请计算每消耗2.2 t二氧化碳,可生成氢气的质量是多少?
2
解:设生成氢气的质量为x。
CH4+CO2 2H2+2CO
44 4
2.2 t x
x=0.2 t
答:可生成氢气的质量是0.2 t。
6.[2024·北京]氢化钛(TiH2)作为储氢材料备受关注。用钛粉
(Ti)生产TiH2的反应为Ti+H2 TiH2。若制得100 kg TiH2,
计算参加反应的H2的质量(写出计算过程及结果)。
解:设参加反应的H2的质量为x。
Ti+H2 TiH2
2 50
x 100 kg
x=4 kg
答:参加反应的H2的质量为4 kg。
7.[2024·淄博]硅化镁(Mg2Si)在能源器件、激光和半导体制
造等领域具有重要应用价值,可通过石英砂(主要成分为SiO2,
杂质不含硅元素)和金属镁反应制得,反应的化学方程式为SiO2
+4Mg Mg2Si+2X。
(1)上述化学方程式中X为____(填化学式)。
(2)用12.5 kg石英砂与足量镁充分反应得到15.2 kg硅化镁,计
算石英砂中SiO2的质量分数(写出计算过程)。
MgO
8. [化学方法·模型法][2024·广西]物质甲发生某反应的微观示意图如图所示。
(1)该反应的化学方程式是____________________。加入二氧化
锰_____(填“能”或“不能”)增加生成丙的质量。
(2)含物质甲3.4 g的溶液完全反应可生成物质丙的质量是多少?
(写出计算过程)
2H2O2 2H2O+O2↑
不能
解析:(1)由某反应的微观示意图可知,该反应是2个过氧化氢
分子在二氧化锰的催化作用下分解生成2个水分子和1个氧分子,
该反应的化学方程式是2H2O2 2H2O+O2↑;二氧化锰在反应
中作催化剂,催化剂只能影响反应速率,不影响产生氧气的质
量。(2)计算过程详见答案。
9.[2024·武汉]化学项目小组用图1所示装置验证质量守恒定律。点燃红磷前电子天平示数为106.23 g(见图1)。验证质量守恒定律后,待白烟完全沉降取下橡胶塞,片刻后再一起称量,电子天平示数稳定为106.28 g(见图2)。
回答下列问题:
(1)仪器甲的名称为_______(填
“锥形瓶”或“烧杯”)。
(2)计算参加反应红磷的质量(结果精确到0.01 g)。
锥形瓶
10.称量68 g过氧化氢溶液和0.1 g二氧化锰制氧气,反应前后质量随时间变化关系如图所示。计算参加反应的过氧化氢的质量是多少?
eq \o(=====,\s\up16(△))
eq \f(316,32)=eq \f(x,1.6 g)
eq \o(======,\s\up16(1 100 ℃))
eq \o(======,\s\up16(1 100 ℃))
eq \f(2,28)=eq \f(x,56 t) x=4 t
eq \o(========,\s\up16(一定条件))
eq \o(========,\s\up16(一定条件))
eq \o(========,\s\up16(一定条件))
eq \f(28,34)=eq \f(x,17 g)
eq \f(117,2)=eq \f(117 kg,x)
eq \f(16,23+16+1)
eq \f(60,184)=eq \f(6 g,x)
eq \o(========,\s\up16(一定条件))
eq \o(========,\s\up16(一定条件))
eq \f(44,4)=eq \f(2.2 t,x)
eq \o(========,\s\up16(一定条件))
eq \o(========,\s\up16(一定条件))
eq \f(2,50)=eq \f(x,100 kg)
eq \o(=====,\s\up16(高温))
解:设石英砂中SiO2的质量为x。
SiO2+4Mgeq \o(=====,\s\up15(高温))Mg2Si+2MgO
60 76
x 15.2 kg
eq \f(60,76)=eq \f(x,15.2 kg) x=12 kg
石英砂中SiO2的质量分数为eq \f(12 kg,12.5 kg)×100%=96%。
答:石英砂中SiO2的质量分数为96%。
eq \o(=====,\s\up16(MnO2))
解:设生成物质丙的质量是x。
2H2O2eq \o(=====,\s\up15(MnO2))2H2O+O2↑
68 32
3.4 g x
eq \f(68,32)=eq \f(3.4 g,x) x=1.6 g
答:可生成物质丙的质量是1.6 g。
eq \o(=====,\s\up16(MnO2))
解:参加反应的氧气质量为106.28 g-106.23 g=0.05 g
设参加反应的红磷的质量为x,
4P + 5O2eq \o(=====,\s\up15(点燃))2P2O5
124 160
x 0.05 g
eq \f(124,160)=eq \f(x,0.05 g) x≈0.04 g
答:参加反应红磷的质量0.04 g。
解:由图可知反应生成氧气的质量为0.8 g,设参加反应的过氧化氢的质量是x。
2H2O2eq \o(=====,\s\up15(MnO2))2H2O+O2↑
68 32
x 0.8 g
eq \f(68,32)=eq \f(x,0.8 g) x=1.7 g
答:参加反应的过氧化氢的质量是1.7 g。
$$