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期末专题:不含杂质的化学方程式计算题
1.中国天宫空间站三名航天员每日需要2.4 kg O2,固体燃料氧气发生器制氧是航天员安全可靠的供氧途径之一。向氧气发生器中加入粉末状的铁粉和氯酸钠(NaClO3);点燃铁粉,铁粉剧烈燃烧,放出大量的热,NaClO3受热分解为NaCl和O2,即2NaClO32NaCl+3O2↑。请回答下列问题:
(1)氯酸钠中钠与氧元素的质量比为 。
(2)若要满足三名航天员每日所需的供氧量,则理论上至少需要NaClO3的质量为多少?
2.家庭使用的天然气主要成分是甲烷(化学式为CH4),甲烷在空气中燃烧:
(1)甲烷中碳元素的质量分数为 。
(2)计算完全消耗32 kg甲烷,需要氧气的质量是多少 ?
3.为了减少二氧化碳的排放,我国科学家研究出一种将二氧化碳通过加氢转化为甲醇(CH3OH,可作燃料)的方法,其化学反应方程式为:CO2+3H2CH3OH+H2O。
(1)甲醇中碳、氧元素的质量比为 。
(2)若要减排二氧化碳8.8t,请计算可得到甲醇的质量。
4.我国研制了世界最大口径碳化硅单体反射镜,应用于深空探测、气象观测等。碳化硅可用硅与碳在高温下反应制备:Si+CSiC。
(1)SiC中硅、碳元素的质量比为 。
(2)若要制得40kgSiC,至少需要Si的质量是多少?(写出计算过程)
5.2025年2月月7日,在第九届亚洲冬季运动会上,甲醇动力汽车在火炬传递、器材输送等多个场景为亚冬会提供出行保障。
(1)甲醇中,碳、氧元素的质量比为 。
(2)假设该汽车携带32kg甲醇,发生反应,理论上产生二氧化碳的质量是多少?(写出计算过程)
6.某新能源汽车的定位系统中应用了一种新型材料氮化铝。工业上制氮化铝的反应为。
(1)中铝、氧元素的质量比为 (填最简整数比)。
(2)若要生产氮化铝,至少需要碳的质量是多少?(写出计算过程)
7.《天工开物》中记录了金属锡的冶炼方法。冶炼金属锡的原料为锡砂,该反应的化学方程式为,回答下列问题:
(1)中氧为-2价,则锡元素的化合价为 价。
(2)小贝同学用冶炼金属锡,计算所需木炭的质量。
8.DeepSeeK 方兴未艾, 人工智能向“芯”而兴。三氟化氮(NF3)是优良的等离子蚀刻气体,用NF3蚀刻硅芯片的反应为 4NF3+3Si 3SiF4+2N2 。
(1)NF3中氮元素、氟元素的质量比为 。
(2)若蚀刻42g的硅,至少需要NF3的质量是多少? (写出计算过程)
9.2023年杭州亚运会的火炬使用“低碳甲醇”作为燃料。利用与合成甲醇()的化学方程式为。
(1) CO2中碳元素和氧元素的质量比是 (写出最简整数比)。
(2)理论上,每生产需要消耗CO2的质量为多少?(写出计算过程)
10.火力发电厂为防止燃煤烟气中的二氧化硫污染环境,使用石灰石进行烟气脱硫,产生的硫酸钙可用于生产建筑材料。这个过程中会发生化学反应:2CaCO3+2SO2+O2=2CaSO4+2CO2。
(1)SO2中硫、氧元素的质量比为 。
(2)某火力发电厂每年烧煤产生 20000t二氧化硫,如果通过以上反应进行吸收,至少需要碳酸钙的质量是多少?(写出计算过程)
11.载人航天器中,通常采用氢氧化锂(LiOH)吸收航天员排入舱内的二氧化碳。氢氧化锂与二氧化碳反应生成碳酸锂(LiCO3)和水,从而实现了对二氧化碳的吸收。
(1)LiOH中Li的化合价为 。
(2)若吸收0.22g二氧化碳气体,需要消耗氢氧化锂的质量是多少?(写出计算过程)
12.用和作原料可制取甲醇,该反应在发展清洁能源及减少碳排放等方面具有重要意义、化学方程式为。
(1)中碳、氢、氧元素的质量比为 。
(2)若生产甲醇,理论上能够吸收的质量是多少?(写出计算过程)
13.火力发电厂为防止燃煤烟气中的二氧化硫污染环境,使用石灰石进行烟气脱硫,产生的硫酸钙可用于生产建筑材料。这个过程中会发生化学反应:。
(1)中碳、氧元素的质量比为 。
(2)如果某厂要将燃煤烟气中的32t二氧化硫全部反应吸收,至少需要碳酸钙的质量是多少?
14.氧烛是一种供氧发生器,通过催化分解氯酸钠来产生氧气。主要反应的原理是:。请计算:
(1)NaClO3中钠元素和氧元素的质量比为 ;
(2)理论上106.5g氯酸钠能产生多少氧气(写出计算过程)。
15.“化学氧自救呼吸器”是一种在缺氧环境中通过制氧剂临时供氧的装置。制氧剂的主要成分是超氧化钾(KO2),超氧化钾能与人体呼出的二氧化碳而释放氧气,反应的化学方程式为4KO2+2CO2=2K2CO3+3O2↑。
(1)超氧化钾中钾元素和氧元素的质量比为 。
(2)计算142g超氧化钾与人体呼出的二氧化碳完全反应时释放氧气的质量。(写出计算过程)
16.中国天宫空间站三名航天员每日需要,固体燃料氧气发生器制氧,是航天员安全可靠的供氧途径之一。向氧气发生器加入粉末状的铁粉和氯酸钠;点燃铁粉,铁粉剧烈燃烧,放出大量的热,受热分解为和()。
(1)氯酸钠受热分解所需的能量来自于
(2)三名航天员4天所需共,则理论上至少需要加热分解的质量为多少?(写出完整过程计算)
17.《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:CaCO3CaO+CO2↑。
(1)CO2中碳、氧元素质量之比 。
(2)计算,10g碳酸钙充分反应后。可制得氧化钙的质量是多少?(写出计算过程)
18.某兴趣小组用如图所示装置制取,加热固体一段时间后,称量试管中剩余固体的质量为,回答下列问题:
(1)该反应中生成的氧气的质量是 。
(2)剩余固体中的质量是多少克?
19.我国力争在2060年前实现“碳中和”,实现二氧化碳的相对“零排放”。使用氢能源汽车可以有效减少二氧化碳的排放。氢化钙()是一种重要的制氢剂,氢化钙可与物质反应生成氢气,反应的化学方程式为,请完成下列各题:
(1)中钙元素和氢元素的质量比为 (化为最简整数比)。
(2)若制取氢气,计算理论上需要的质量(写出计算过程)。
20.芯片被称为“现代工业的粮食”,高纯度的硅可用于制造计算机芯片。工业上常用焦炭在高温下和二氧化硅反应制取硅,主要反应为SiO2+2CSi+2CO↑。
(1)硅在地壳中的含量居第 位。
(2)根据化学方程式计算,若要制取5.6kg的硅,至少需要焦炭的质量是多少?(写出计算过程)
21.第19届杭州亚运会主火炬塔使用了燃烧高效、排放清洁、运输便捷的零碳甲醇燃料。零碳甲醇是利用焦炉气中的氢气和从工业尾气捕捉的二氧化碳合成,实现了二氧化碳资源化利用。已知甲醇(CH3OH)在氧气中充分燃烧只生成二氧化碳与水。回答下列问题:
(1)甲醇中碳、氢元素的质量比为 (填最简整数比)。
(2)试计算128g甲醇在氧气中充分燃烧生成二氧化碳的质量。(写出计算过程)
22.2024年3月21日,我国在酒泉卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭,成功将云海二号02组卫星发射升空。长征二号火箭使用的推进剂是偏二甲肼和四氧化二氮,发生的反应为:。
(1)偏二甲肼(C2H8N2)中,碳、氮元素质量比为 。
(2)假设火箭携带15t偏二甲肼,理论上消耗N2O4的质量是多少?(写出计算过程)
23.我国研发的“液态太阳燃料合成技术”,甲醇(CH3OH)等液体燃料被形象地称为“液态阳光”。二氧化碳转化成甲醇的化学方程式为CO2+3H2CH3OH+H2O。
(1)6.4g甲醇中含有 g氢元素。
(2)若吸收440t的二氧化碳可得到多少t甲醇?
24.下图所示,实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,实验前气体发生装置内物质的总质量为71.6g,其中二氧化锰的质量为1.6g,实验后气体发生装置内物质的总质量为68.4g
(1)反应后可回收二氧化锰的质量为 。
(2)计算参加反应的过氧化氢的质量,写出必要的计算过程。
25.“84”消毒液有效成分为NaClO(次氯酸钠),它对皮肤有一定的刺激性和腐蚀性,工业制次氯酸的反应如下:。
(1)使用“84”消毒液进行消毒时应注意的安全事项是 (写一条即可)。
(2)若要制取149gNaClO,理论上需要氯气的质量是多少?
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《期末专题:不含杂质的化学方程式计算题》参考答案
1.(1)
(2)解:设理论上至少需要的质量为。
答:理论上至少需要的质量为。
【详解】(1)氯酸钠中钠与氧元素的质量比=;
(2)解析见答案。
2.(1)75%
(2)128 kg
解:设完全消耗32 kg甲烷,需要氧气的质量为x。
答:完全消耗32 kg甲烷,需要氧气的质量为128 kg。
【详解】(1)甲烷中碳元素的质量分数为;故填:75%。
(2)见答案。
3.(1)
(2)解:设可得到甲醇的质量为x
x=6.4t
答:可得到甲醇的质量为6.4t。
【详解】(1)甲醇(CH3OH)中碳、氧元素的质量比为。
(2)根据二氧化碳的质量计算,见答案。
4.(1)7:3
(2)解:设若要制得40kgSiC,至少需要Si的质量是x
x=28kg
答:若要制得40kgSiC,至少需要Si的质量是28kg。
【详解】(1)SiC中硅、碳元素的质量比为:28:12=7:3;
(2)见答案。
5.(1)3:4
(2)解:设理论上生成二氧化碳的质量为x。
答:理论上生成二氧化碳的质量为44kg。
【详解】(1)甲醇中碳、氧元素的质量比为;
(2)计算过程见答案。
6.(1)
(2)解:设至少需要碳的质量为x
答:至少需要碳的质量为。
【详解】(1)中铝、氧元素的质量比为(27×2):(16×3)=9:8;
(2)见答案。
7.(1)+4
(2)12g
解:设所需木炭的质量为x,
答:所需木炭的质量为12g。
【详解】(1)中氧元素的化合价为-2价,根据化合物中正负化合价代数为0,则锡元素的化合价为+4,故填:+4;
(2)见答案。
8.(1)14∶57
(2)解:设至少需要NF3的质量是x
x=142g
答:至少需要NF3的质量是142g。
【详解】(1)NF3中氮元素、氟元素的质量比为。
(2)根据硅的质量计算,见答案。
9.(1)3:8
(2)解:设需要消耗CO2的质量为x。
解得:
答:消耗CO2的质量为。
【详解】(1)CO2中碳元素和氧元素的质量比为,故填:3:8;
(2)详见答案。
10.(1)1∶1
(2)解:设至少需要碳酸钙的质量是x
x=31250t
答:至少需要碳酸钙的质量是31250t。
【详解】(1)SO2中硫、氧元素的质量比为。
(2)二氧化硫的质量为20000t,据此可通过化学方程式计算出需要碳酸钙的质量,详见答案。
11.(1)+1
(2)解:设需要消耗氢氧化锂的质量为x。
x=0.24g
答:需要消耗氢氧化锂的质量为0.24g。
【详解】(1)LiOH中氢氧根的化合价为-1价,设Li的化合价为x,依据化学反应前后元素的化合价不变,则,解得x=+1,故填:+1;
(2)见答案。
12.(1)
(2)解:设理论上能够吸收的质量为x,
答:理论上能够吸收的质量是。
【详解】(1)甲醇(CH3OH)中碳、氢、氧元素的质量比为12:(1×4):16=3:1:4。
(2)见答案。
13.(1)3:8
(2)解:设至少需要碳酸钙的质量为x
答:至少需要碳酸钙的质量50t。
【详解】(1)中碳、氧元素的质量比为12:(16×3)=3:8;
(2)见答案。
14.(1)23:48
(2)解:设理论上106.5g氯酸钠能产生氧气的质量为x。
x=48g
答:理论上106.5g氯酸钠能产生氧气的质量为48g。
【详解】(1)NaClO3中钠元素和氧元素的质量比为23:(16×3)=23:48;
(2)见答案。
15.(1)39:8
(2)解:设能制取氧气质量为x
答:能制取氧气质量为48g。
【详解】(1)超氧化钾中钾元素和氧元素的质量比为(39×4):(16×2)=39:8;
(2)见答案。
16.(1)铁粉剧烈燃烧
(2)解:设理论上至少需要加热分解NaClO3的质量为x。
答:理论上至少需要加热分解NaClO3的质量为21.3kg。
【详解】(1)根据题目信息,点燃铁粉,铁粉剧烈燃烧,放出大量的热,NaClO3受热分解为NaCl和O2,所以氯酸钠受热分解所需的能量来自于铁粉的剧烈燃烧;
(2)见答案。
17.(1)3:8
(2)解:设10g碳酸钙充分反应后,可制得氧化钙的质量为x
答:10g碳酸钙充分反应后,可制得氧化钙5.6g。
【详解】(1)CO2中碳、氧元素质量之比12:(16×2)=3:8;
(2)见答案。
18.(1)1.6
(2)解:设生成二氧化锰的质量为x。
答:剩余固体中的质量为4.35g。
【详解】(1)高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,根据质量守恒定律可知,化学反应前后物质的总质量不变,则该反应中生成的氧气的质量是;
(2)计算过程见答案。
19.(1)
(2)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、H、O的个数分别是1、2、0,生成物中含Ca、H、O的个数分别是1、6、2,故反应物中还应含4个H、2个O,故M的化学式为:H2O
解:设需要的质量为x
答:理论上需要的质量是。
【详解】(1)CaH2中钙元素和氢元素的质量比为:40:2=20:1;
(2)见答案。
20.(1)二
(2)解:设至少需要焦炭的质量为x。
解得x=4.8kg
答:若要制取5.6kg的硅,至少需要焦炭的质量是4.8kg。
【详解】(1)硅在地壳中的含量居第二位,故填:二;
(2)详见答案。
21.(1)3∶1
(2)解:设128g甲醇燃烧生成二氧化碳的质量为x,
x=176g
答:128g甲醇在氧气中充分燃烧生成二氧化碳的质量为176g。
【详解】(1)甲醇中碳、氢元素的质量比12:4=3:1;
(2)见答案。
22.(1)6:7
(2)解:设火箭携带15t偏二甲肼,理论上消耗N2O4的质量是x,
x=46t
答:假设火箭携带15t偏二甲肼,理论上消耗N2O4的质量是46t。
【详解】(1)偏二甲肼(C2H8N2)中,碳、氮元素质量比为(12×2):(14×2)=6:7;
(2)见答案。
23.(1)0.8
(2)解:设若吸收440t的二氧化碳可得到甲醇的质量为x。
答:若吸收440t的二氧化碳可得到320t甲醇。
【详解】(1)6.4g甲醇中所含氢元素的质量为。
(2)见答案。
24.(1)1.6g
(2)解:根据质量守恒定律,生成氧气质量为: 71.6g-68.4g=3.2g
设参加反应的过氧化氢的质量为x
解得:x=6.8g
答:参加反应的过氧化氢的质量是6.8g。
【详解】(1)二氧化锰在反应中是催化剂,催化剂化学反应前后质量不变,故反应后可回收二氧化锰的质量为1.6 g。
(2)见答案。
25.(1)避免与皮肤直接接触(合理即可)
(2)设需要氯气的质量为x,则
解得x=142g答:需要氯气的质量为142g。
【详解】(1)由于次氯酸钠对皮肤有一定的刺激性和腐蚀性,则使用时避免与皮肤直接接触。
(2)见答案。
答案第6页,共10页
答案第7页,共10页
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