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第2课时 根据化学方程式进行简单计算 新课导入 火箭发射时,若火箭的燃料是液氢,助燃剂是液氧,点火时会发生什么反应?写出化学方程式。 2H2+O2 2H2O 点燃 2H2+O2 2H2O 点燃 4份质量的氢气与32份质量的氧气在点燃的条件下完全反应生成36份质量的水。 微观粒子个数比 2 ∶ 1 2 ∶ 质量比 2 2∶32 ∶ 2 18 4∶32 ∶ 36 化学方程式不仅表明了反应物、生成物和反应条件,同时,还可以表示各物质之间的质量比。 知识点1 化学方程式的计算依据 2H2+O2 2H2O 点燃 质量比 4∶32 ∶ 36 在化学方程式中,各物质之间的质量比_关系。因此,利用化学方程式中物质间的质量比及已知量,可求出未知量。 正比例 若 4g _g _g 32 36 若 _g _g 72g 64 8 计算依据 知识点2 利用化学方程式计算 【例题1】在实验室使用高锰酸钾制取氧气时,如果加热分解7.9g高锰酸钾,可以得到氧气的质量是多少? 【例题1】在实验室使用高锰酸钾制取氧气时,如果加热分解7.9g高锰酸钾,可以得到氧气的质量是多少? 【解】设:加热分解7.9g高锰酸钾可以得到氧气的质量为x。 1.设未知量。 2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2 2.写出反应的化学方程式。 2 (39+55+16 4) 1 (16 2) x 7.9g 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。 x = 0.8g 4.列出比例式,求解。 答:加热分解7.9g高锰酸钾,可以得到0.8g氧气。 5.简明地写出答案。 【解】设:加热分解7.9g高锰酸钾可以得到氧气的质量为x。 2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2 x = 0.8g 答:加热分解7.9g高锰酸钾,可以得到0.8g氧气。 注意事项: 所设未知量不能加单位。 化学方程式书写要正确。 只标出相关量,已知量要带单位,且上下对齐。 计算结果要带单位。 2 (39+55+16 4) 1 (16 2) x 7.9g 若火箭升空携带100kg的液氢,至少需要多少千克的液氧来满足这些液氢的完全燃烧? 解:设需要液氧的质量为x。 2H2 + O2 2H2O 点燃 4 100 32 x x = 800kg 找出解题过程中的错误 (1)三项没有上下对齐; (2)已知量未写单位; kg (3)没有作答。 答:需要液氧的质量为800kg。 【例题2】工业上,煅烧石灰石(主要成分是CaCO3)产生的生石灰(CaO)和二氧化碳可分别用于生产建筑材料和化肥,制取5.6t氧化钙,需要碳酸钙的质量是多少? 【解】设:需要碳酸钙的质量为x。 高温 CaCO3 CaO + CO2 100 56 5.6t x x = 10t 答:需要碳酸钙的质量为10t。 在实际生产和科学研究中,所用原料很多是不纯的,在进行计算时应考虑杂质问题。 化学方程式计算共有四种类型: ①已知反应物的质量求生成物的质量; ②已知生成物的质量求反应物的质量; ③已知一种反应物的质量求另一种反应物的质量; ④已知一种生成物的质量求另一种生成物的质量。 小结 1. 根据化学方程式计算的理论基础是 定律,质量守恒定是 一切化学反应都遵守的客观规律。对于一个确定的反应的化学方程式,各反应物和生成物之间的质量比是确定的,这个比值就是各反应物和生成物的 与 的乘积之比,这种质量比成正比例关系。 质量守恒 相对分子质量 化学计量数 2. 根据化学方程式计算的一般步骤: (1) 解:设 ,求什么就设什么。通常用x、y表示,且不写 。 (2) 写出反应的 。 (3) 找出比例关系,写出相关物质的 ,以及已知量、未知量。 (4) 列出 ,求解。 (5) 简明地写出答案。 未知量 单位 化学方程式 化学计量数与相对分子质量的乘积 比例式 1. 已知CH4+2O2 CO2+2H2O,反应结束后消耗CH4和O2的总质量为80g,则生成水的质量为 ( ) A. 18g B. 26.7g C. 36g D. 40g C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 2. 在化学反应A+2B 2C+D中,6gA和8gB恰好完全反应时,生成9gD。若反应生成15gC,则参加反应的A的质量为 ( ) A. 18g B. 21g C. 24g D. 27g A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 3. 加热分解158g高锰酸钾,请计算完全反应后生成氧气的质量及二氧化锰的质量。 解:设完全反应后生成氧气的质量为x,生成二氧化锰的质量为y。 K2MnO4++ = x=16g = y=43.5g 答:完全反应后生成氧气的质量是16g,生成二氧化锰的质量是43.5g。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 4. 铝粉和氢氧化钠溶液能发生化学反应:2Al+2NaOH+6H2O 2Na[Al(OH)4]+3H2 。现将30g含铝90%的铝粉样品,加入足量氢氧化钠溶液中充分反应(样品中其他成分不反应)。求反应后产生氢气的质量。 解:铝粉样品中铝的质量为30g 90%=27g。设反应后产生氢气的质量为x。 +2NaOH+6H2O 2Na[Al(OH)4]+ = x=3g 答:反应后产生氢气的质量为3g。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 5. 使用氢能源汽车可以有效减少二氧化碳的排放。氢化钙(CaH2)是一种重要的制氢剂,氢化钙可与物质M反应生成氢气,反应的化学方程式为CaH2+2M Ca(OH)2+2H2 。 (1) CaH2中钙、氢元素的质量比为 。 (2) M的化学式为 。 (3) 若制取8kg氢气,计算理论上需要CaH2的质量(写出计算过程)。 20∶1 H2O 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 (3) 解:设理论上需要CaH2的质量为x。 +2H2O Ca(OH)2+ = x=84kg 答:若制取8kg氢气,理论上需要CaH2的质量为84kg。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 6. 取一定质量的CaCO3煅烧一段时间,测得反应后剩余固体质量为10g(已知:CaCO3 CaO+CO2 ),其中钙元素质量分数为60%,则反应放出CO2的质量为 ( ) A. 2g B. 3.3g C. 4.4g D. 5g D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 7. 密闭容器内有甲、乙、丙、丁四种物质,在一定条件下发生某一化学反应,反应前后各物质质量如图所示。下列说法不正确的是 ( ) A. 该反应遵守质量守恒定律 B. 丙可能为该反应的催化剂 C. 反应前后乙和丁的质量变化之比为 3∶2 D. 甲和丁的相对分子质量之比为1∶2 D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 8. 某同学学习质量守恒定律时,称取2.4g镁条进行燃烧实验(如图)。 (1) 计算:2.4g镁条完全燃烧生成氧化镁的质量(写出计算过程)。 (2) 该同学称得反应后固体的总质量大于2.4g,原因是 。 (1) 解:设2.4g镁条完全燃烧生成氧化镁的质量为x。 +O2 = x=4g 答:2.4g镁条完全燃烧生成氧化镁的质量为4g。 第8题 反应后固体的总质 量包含参加反应的氧气的质量,所以大于2.4g 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 9. 化学实验小组同学为测定生铁中铁的含量,现将100g稀硫酸加入11.5g生铁样品中,恰好完全反应(已知:生铁中只含铁和杂质,杂质不溶于水,也不与酸反应,杂质中不含铁元素,Fe+H2SO4 FeSO4+H2 )。实验过程及测得数据如图所示: (1) 反应生成氢气的质量是 g。 0.4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 解析:(1) 根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变,则反应生成氢气的质量为11.5g+100g-111.1g=0.4g。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 (2) 求该生铁中铁的质量分数(结果精确到0.1%)。 (2) 解:设样品中参加反应的铁的质量为x。 +H2SO4 FeSO4+ = x=11.2g 该生铁中铁的质量分数为 100%≈97.4%。 答:该生铁中铁的质量分数为97.4%。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 10. 空气污染监测仪是根据二氧化硫与溴水的定量反应来测定空气中二氧化硫的含量,其主要原理为SO2+Br2+2H2O 2HBr+H2SO4,若向含有16mgBr2的溴水中缓慢通入某工业废气20m3时恰好完全反应。 (1) 求20m3该工业废气中所含SO2的质量。 (1) 解:设20m3该工业废气中所含SO2的质量为x。 ++ 2H2O 2HBr+H2SO4 = x=6.4mg 答:20m3该工业废气中所含SO2的质量为6.4mg。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 (2) 某地区规定工业排放的废气中SO2含量不得超过0.4mg/m3,则该工业废气 (填“符合”或“不符合”)排放标准。 符合 解析:(2) 某地区规定工业排放的废气中SO2含量不得超过0.4mg/m3,该工业废气中二氧化硫含量为=0.32mg/m3<0.4mg/m3,故该工业废气符合排放标准。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 11. 取21.6g过氧化钙晶体,对其进行热分解实验,并绘制剩余固体质量与温度的变化关系图(过氧化钙晶体受热时先失去结晶水:CaO2 xH2O CaO2+xH2O ,固体中钙元素质量不变)。下列说法正确的是 ( ) A. a点对应的物质属于混合物 B. 生成水的质量为16g C. x=6 D. b点对应固体的化学式为CaO D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 $$