1.3化学反应中物质质量的关系知识点讲练（三）-2025-2026学年浙教版八年级科学下册

1.3化学反应中物质质量的关系知识点讲练（三） 化学方程式的计算 目 录 知识点讲练一、化学方程式的计算‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧1 知识点讲练二、有关含杂质问题的计算‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧1 知识讲练 一、化学方程式的计算： （一）依据化学方程式进行计算的理论依据 化学方程式表达的信息之一是反应物与生成物之间在“遵循固定质量比”的前提下的质量守恒。根据这一信息，可以利用化学方程式列出反应物与生成物之间的质量比例式，只要已知某一物质的质量，就可求出实际反应中其余所有反应物、生成物的质量。 （二）依据化学方程式计算的一般步骤 根据化学方程式计算时，解题格式一般要规范化，解题过程一定要程序化。具体的计算步骤为：“设→写→找→列→解→答。” 1 设：设未知量 2 写：正确书写并配平化学方程式 3 找：找出相关物质的比例关系，写出它们的相对质量（即相对原子质量或相对分子质量乘以相应的化学计量数），把已知量和未知量的质量写在对应物质相对分子质量的下边。 4 列：列出比例式 5 解：解出未知量的值 6 答：写出答案 【注意】 a． 各代入量均指纯净物的质量，若物质不纯，必须换成纯净物的质量才能代入化学方程式进行计算。 b． 计算中所用的质量必须是实际参加反应的物质质量。 c． 各物质质量的单位必须统一，单位带入计算过程。 d． 设未知量时不带单位。 e． 化学方程式必须书写正确且配平，这是保证计算正确的前提。 【答题模版】以求3.6gH2O通电分解可以制得O2的质量为例： 步骤 示例 答题要点 设：根据题意设未知数 解：设3.6gH2O通电分解可以制得O2的质量为X。 要点1：设未知数时不要带单位 写：正确书写化学方程式 2H2O 通电 2H2↑ + O2↑ 要点2：化学方程式要配平 找：找出已知量和未知量的关系 36 32 3.6g X 要点3：已知量应为纯净物的质量且应带单位 列：列出比例式 32/36=X/3.6g 要点4：等式两边化学意义应相同 解：解出未知量的值 X=3.2g 要点5：计算结果要带单位 答：简明写出答案 3.6gH2O通电分解可以制得O2的质量为3.2g。 二、有关含杂质问题的计算 根据化学方程式进行的计算，各物质都被理想化为纯净物，而实际的生产或科学实验中纯净物是不存在的，这就需要把不纯的反应物换算成纯净物后才能进行化学方程式的计算，而计算出的纯净物也要换算成实际生产或实验中的不纯物质。 有关含杂质问题的计算常涉及下列关系式： ； 纯净物的质量=不纯物质的总质量×纯度=不纯物质的总质量×（1-杂质的质量分数）； 不纯物质的总质量=纯净物的质量÷纯度。  例1：（2025八下•杭州期末）氢化钙（CaH2）固体是登山运动员常用的能源剂，用它和水反应可以生成氢气，利用氢气燃烧提供能量。 （1）已知CaH2和水反应的反应方程式为：CaH2+2H2O＝X+2H2↑，写出X的化学式 __。 （2）现需要制取16g氢气，理论上消耗氢化钙的质量是多少？（写出计算过程） （3）相比于电解水制取氢气，用该药品制取氢气有什么优点？______（写出一点即可）。 【答案】（1）Ca（OH）2；（2）设理论上消耗氢化钙的质量为X。 CaH2+ 2H2O＝Ca（OH）2+ 2H2↑ 42 4 X  16g 42/4=X/16g X=168g 答：理论上消耗氢化钙的质量是168g。 （3）反应不需要消耗电能，装置简单（答案不唯一） 【详解】（1）根据化学反应前后原子的种类和数目不变。反应前钙原子1个、氢原子6个、氧原子2个，反应后已知氢原子4个，所以中含有1个钙原子、2个氧原子、2个氢原子，故的化学式为Ca（OH）2。 （2）见答案。 （3）电解水制取氢气需要消耗大量电能，且装置相对复杂，而氢化钙和水反应不需要消耗电能，装置简单等。 例2：（2025八下•杭州期中）小科在实验室将6g木炭放在一定量的氧气中充分燃烧，测得实验数据如下，请你帮他填好实验报告： 第一次 第二次 第三次 给定的O2的质量/g 12 26 16 生成CO2的质量/g 16.5 22 22 （1）三次实验中第_______次恰好完全反应。 （2）第______次实验氧气有剩余，剩余______g。 【答案】（1）三（2）二；10。 【详解】解：碳和氧气反应的化学方程式及其质量关系为： C + O2 点燃CO2 12 32  44 由以上质量关系可知，碳、氧气、二氧化碳恰好完全反应时质量比是12：32：44=3：8：11。 （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； 故答案为：三； （2）设生成22g二氧化碳需氧气的质量为x C + O2 点燃CO2     32 44     x  22g 32/44=x/22g x=16g 则第二次实验氧气有剩余，剩余氧气质量=26g-16g=10g； 故答案为：二；10。 例3：（2025八下•金华阶段练习） 双氧水（即过氧化氢溶液）因产物没有污染而被称之为绿色消毒剂，可用于家庭消毒以预防“新型冠状病毒肺炎”。某兴趣小组为测定一瓶久置的双氧水溶液溶质的质量分数，进行实验，测得相关数据如图所示： 请回答下列问题： （1）生成的氧气质量为______g． （2）计算该双氧水溶液的溶质质量分数_________。（请写出计算过程） （3）小金为了验证二氧化锰在该反应中是催化剂，将剩余的混合物过滤、干燥后得到二氧化锰，重新放入双氧水中进行实验，其目的是______。 【答案】（1）0.8 （2）解：设该双氧水溶液中溶质的质量为x 2 H2O2MnO2 2H2O +O2↑ 68 32 x 0.8g 68/32=x/0.8g x=1.7g 该双氧水溶液中溶质的质量分数=1.7g/34.0g×100%=5% 答：该双氧水溶液中溶质的质量分数为5%。 （3）验证二氧化锰反应前后化学性质不变 【详解】（1）据质量守恒定律可知反应前后物质的总质量不变，生成的氧气为34g+0.7g-33.9g=0.8g。 （2）根据方程式计算过氧化氢和氧气的质量关系，利用氧气的质量即可计算出过氧化氢的质量，然后用过氧化氢的质量除以过氧化氢溶液的质量计算该双氧水溶液的溶质质量分数，详细过程见答案。 （3）催化剂即能改变化学反应速率，而本身质量和化学性质不变，小金为了验证二氧化锰在该反应中是催化剂，将剩余的混合物过滤、干燥后得到二氧化锰，重新放入双氧水中进行实验，其目的是验证二氧化锰反应前后化学性质不变。 例4：（2024八下•杭州期末）实验室制取氧气时，某同学取质量为的高锰酸钾固体加热，记录产生氧气的质量与反应时间的关系如图甲所示，请回答下列问题： （1）t0~t1和t4~t5时段固体质量都不变，为什么？ （2）请根据图中数据计算高锰酸钾的质量为多少？（写出计算过程） （3）请在图乙的坐标中，画出固体中锰元素质量在时段变化的示意图。 【答案】（1）t0~t1时间段固体质量不变，是因为温度未达到高锰酸钾的分解温度，高锰酸钾未开始分解；t4~t5时间段固体质量不变，是因为高锰酸钾已经完全分解，反应结束。 （2）设高锰酸钾的质量为x。 2KMnO4 ∆ K2MnO4 + MnO2 + O2↑ 316 32 X 3.2g 316/32=x/3.2g X=31.6g 答：高锰酸钾的质量x是31.6g。 （3）答：如图所示。 【详解】（1）t0~t1时间段固体质量不变，是因为反应还未开始，高锰酸钾尚未分解，没有新物质生成，所以固体质量保持原高锰酸钾的质量不变；t4~t5时间段固体质量不变，是因为此时高锰酸钾已经完全分解完毕，反应结束，不再有气体生成，固体质量不再发生变化。 答：t₀～t₁时间段固体质量不变，是因为温度未达到高锰酸钾的分解温度，高锰酸钾未开始分解；t₄～t₅时间段固体质量不变，是因为高锰酸钾已经完全分解，反应结束。 （2）见答案 （3）根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类和质量不变。在高锰酸钾分解过程中，锰元素始终存在于固体中，其质量不会发生变化。t0时刻，固体为高锰酸钾，锰元素质量为一定值，在t0~t5时间段，虽然发生了化学反应，固体成分改变，但锰元素质量一直保持不变，所以在图乙中应画一条平行于时间轴的直线。 答：如图所示。 例5：（2024八下•杭州期末）某学习小组同学用过氧化氢（双氧水）溶液制取氧气。 （1）下表是分解等量的过氧化氢（双氧水）溶液时选用不同催化剂所得到的实验数据： 催化剂（质量均为0．3克） 猪肝碾磨液 收集1升氧气所需的时间（秒） 42 650 18 300 从上述数据可得出一个结论：在该反应中________的催化效果最好。 （2）根据下图中数据计算需要15%的过氧化氢（双氧水）溶液多少克？（假设溶质完全分解，精确到0.1）。________ 【答案】（1）MnO2；（2）由题中图像数据可知，生成氧气的质量为3.2 g。 设需要15％的过氧化氢溶液的质量为x，则过氧化氢的质量为15％x。 2 H2O2MnO2 2H2O +O2↑ 68         32 15％x      3.2 g 68/32=15%x/3.2g x≈45.3g  【详解】（1）催化剂的作用是改变化学反应的速率。在分解等量的过氧化氢溶液时，收集相同体积（1L）氧气所需时间越短，说明反应速率越快，该催化剂的催化效果就越好。从表格数据可以看出，使用MnO2作为催化剂时，收集1L氧气所需时间为18s，是几种催化剂中用时最短的，所以在该反应中MnO2的催化效果最好。 （2）根据化学方程式的计算，首先要正确写出过氧化氢分解的化学方程式2 H2O2MnO2 2H2O +O2↑，这是进行计算的依据。在化学方程式中，各物质的相对分子质量之比等于实际质量之比。过氧化氢（H2O2）的相对分子质量为1×2+16×2=34，2个过氧化氢分子的相对分子质量为34×2=68，氧气（O2）的相对分子质量为16×2=32，即过氧化氢与氧气的质量比为68:32。 从图中可知生成氧气的质量m（O2）=3.2g，设需要过氧化氢的质量为X，根据上述质量比关系可列出比例式68/32=x/3.2g，通过交叉相乘解得x=68×3.2g/32=6.8g。 然后计算需要15%的过氧化氢溶液的质量，设其质量为y，因为溶液中溶质的质量 = 溶液的质量×溶质的质量分数，所以y×15%=6.8g，则y=6.8g/15%≈45.3g。 值得注意的是，在根据化学方程式计算时，要保证化学方程式书写正确且配平，各物质相对分子质量计算准确，代入的质量必须是纯净物的质量。在计算溶液质量时，要明确溶质质量分数的计算公式及各量之间的关系。 故答案为：（1）MnO2；（2）45.3g。 例6：（2025八下•嘉兴期中）现有氯酸钾和二氧化锰混合物15克，加热使它们完全反应，结果发现试管内的固体物质质量比原来减少4.8克。试回答下列问题： （1）产生氧气的质量为多少？ （2）充分反应后，试管内含有哪些固体物质？其质量分别为多少？ 【答案】（1）4.8g（2）氯化钾和二氧化锰的混合物；氯化钾的质量为7.45g，二氧化锰的质量为2.75g． 由题意知，生成氧气的质量为4.8g； 设反应生成的氯化钾的质量为x  149  96   x  4.8g 149/96=x/4.8g x=7.45g 所以反应后二氧化锰的质量为：15g-4.8g-7.45g=2.75g 答：反应后生成氧气4.8g，反应后的固体物质是氯化钾和二氧化锰的混合物；氯化钾的质量为7.45g，二氧化锰的质量为2.75g． 课后巩固 1、（2025八下•金华阶段练习）运载火箭以偏二甲肼（C2H8N2）和X作推进剂，反应的化学方程式为 ，请回答下列问题： （1）请写出X的化学式：_______。 （2）偏二甲肼（C2H8N2）中碳、氢、氮元素的质量比为__________。 （3）若用6千克偏二甲肼作推进剂，则会生成多少二氧化碳? 【答案】（1）N2O4（2）6：2：7 （3）设：产生二氧化碳质量为x。 2N2O4+C2H8N2 点燃 3N2+4H2O+2CO2 60 88 6kg x 60/88=6kg/x x=8.8kg； 答：产生二氧化碳质量为8.8kg。 【详解】 （1）由反应的化学方程式为2X+C2H8N2 点燃 3N2+4H2O+2CO2可知，反应物中有2个C、8个H、2个N，生成物中有6个N、8个H、2个C、8个O，根据质量守恒定律，化学反应前后原子种类、数目不变， 2X中含有4个N，8个O，所以1个X中含有2个N，4个O，则X的化学式为N2O4； （2）偏二甲肼（C2H8N2）中碳、氢、氮元素的质量比为：（12 × 2）：（1 × 8）：（14 × 2）=6：2：7； （3）见答案； 2、（2025八下•绍兴阶段练习）化学兴趣小组用一瓶久置的过氧化氢溶液制取氧气并测量过氧化氢的质量分数。现称量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。计算： （1）最后反应的剩余物中二氧化锰的质量是_________。 （2）制得氧气的质量是_________g。 （3）由反应图线可知，随着反应的进行，反应速率逐渐减小，你认为可能的原因是_________。 （4）计算参加反应的过氧化氢质量是多少_________？ 【答案】(1)0.1g；(2)0.8；(3)过氧化氢的浓度越来越小；(4)1.7g 【详解】（1）：二氧化锰是过氧化氢分解反应的催化剂，催化剂在化学反应前后质量和化学性质不变，因此反应后剩余物中二氧化锰的质量仍为反应前的0.1g。 （2）：根据质量守恒定律，反应前后总质量的差即为生成氧气的质量。反应前总质量为过氧化氢溶液质量与二氧化锰质量之和，即68g + 0.1g = 68.1g；反应后总质量为67.3g，因此制得氧气的质量为68.1g - 67.3g = 0.8g。 （3）：化学反应速率与反应物浓度有关，随着反应进行，过氧化氢不断被消耗，其浓度逐渐减小，导致反应速率逐渐减慢。 （4）：设参加反应的过氧化氢质量为x， 2 H2O2MnO2 2H2O +O2↑ 68 32 x 0.8g 68/32=x/0.8g x=1.7g 答：参加反应的过氧化氢质量为1.7g。 3、（2025八下•台州期末）如图表示某空间站的水气整合系统，其中“氧气生成系统”能电解水，产生氢气和氧气；“萨巴蒂尔系统”能把氢气和航天员呼吸产生的二氧化碳在高温高压和有催化剂参与的条件下转化成液态水和甲烷气体（CH4）；甲烷排放到外太空。 （1）写出萨巴蒂尔系统中发生的反应的化学方程式______。 （2）该空间站的水气整合系统中，能循环利用的物质是______。 （3）已知一个航天员平均一天要消耗约0.8千克的氧气，请计算一个航天员在空间站工作30天，氧气生成系统中至少需要消耗多少质量的水？ 【答案】（1）（2）H2O或水  （3）设生成0.8kg氧气需要水的质量为x。 2H2O 通电 2H2↑ +O2↑ 36 32 x 0.8kg 36/32=x/0.8kg x=0.9kg 氧气生成系统中消耗的水的质量=0.9kg×30=27kg； 答：氧气生成系统中消耗的水的质量为27kg。      【详解】(1)：萨巴蒂尔系统中氢气和二氧化碳在高温高压和有催化剂参与的条件下反应生成液态水和甲烷气体，根据化学反应式的书写规则，可写出该反应的化学方程式为； (2)：从水气整合系统流程看，“氧气生成系统” 电解水产生氢气和氧气，“萨巴蒂尔系统” 把氢气和二氧化碳转化成液态水和甲烷气体，甲烷排放到外太空，而水又可作为 “氧气生成系统” 的原料，所以能循环利用的物质是水（或H2O）； (3)：见答案。 4、 （2025八下•金华期中）分别把4g硫粉放在给定质量的氧气中燃烧，有关实验数据如表所示．请回答下列问题． 第一次 第二次 第三次 O2质量（g） 3 4 5 SO2质量（g） 6 （1）第一次实验中，参加反应的S的质量、O2的质量与生成的SO2的质量比是 ； （2）请你通过计算求出第二次和第三次实验生成的二氧化硫的质量 ． （3）上述三次实验中，第 次符合质量守恒定律． 【答案】（1）1:1:2（2）8；8（3）一、二、三 【详解】（1）硫和氧气反应生成二氧化硫，方程式和质量关系如下 S + O2 点燃 SO2 32 32  64 1  1   2 也就是在反应中参加反应的硫、氧气、生成的二氧化硫的质量比为1：1：2 （2）在第一次实验中硫粉有剩余 第二次实验中，硫粉和氧气的质量均为4g，根据“参加反应的硫、氧气、生成的二氧化硫的质量比为1：1：2”，可知此时硫粉和氧气恰好完全反应生成8g的二氧化硫． 第三次加入的氧气为5g，而硫只有4g，所以氧气有剩余，参加反应的氧气为4g，生成的二氧化硫为8g （3）以上三次实验均符合质量守恒定律，质量守恒定律，强调参加反应的物质的质量总和等于生成物的质量总和，不是说加多少就算多少，而是实际反应和实际生成的． 答：（1）第一次实验中，参加反应的S的质量、O2的质量与生成的SO2的质量比是 1：1：2； （2）请你通过计算求出第二次和第三次实验生成的二氧化硫的质量均为8g． （3）上述三次实验中，第 一、二、三次符合质量守恒定律． 5、（2025九上•台州期中） 项目小组根据特定需求，可以选择合适的药品和装置自制制氧机，环境不同，所用的制氧剂及产氧需求也不同。 Ⅰ．家用制氧机原理：某款家用制氧机利用过碳酸钠和二氧化锰同时加入水中制取氧气。过碳酸钠易溶于水，遇水分解为碳酸钠（Na2CO3）和H2O2。 Ⅱ．制氧机制氧说明（部分）见表，其中A、B剂的成分是过碳酸钠或二氧化锰。 A剂 B剂 平均供氧量（毫升/分钟） 供氧时间（分钟） 配方一 1袋 1袋 配方二 2袋 1袋 配方三 3袋 2袋 （1）A剂的成分是______（填名称）； （2）若突发缺氧性疾病，在呼叫救护的同时进行快速吸氧。三个配方中，供氧最快的是______； （3）过氧化钙（CaO2）是一种鱼类运输时的制氧剂。过氧化钙与水反应的化学方程式为：。若用150g某过氧化钙样品可制得氧气32g，利用化学方程式计算，该过氧化钙样品中CaO2的纯度是多少________？（纯度） 【答案】（1）过碳酸钠  （2）配方三     （3）解：设制得32g氧气需要过氧化钙的质量为x， 2CaO2 + 2H2O = 2Ca（OH）2 + O2↑ 144 32 X 32g 144/32=x/32g X=144g 则该过氧化钙样品中CaO2的纯度为144g/150g×100%=96% 答：该过氧化钙样品中CaO2的纯度为96%。     【详解】(1)制氧机的原理是过碳酸钠遇水分解为碳酸钠和H2O2，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成氧气，供病人呼吸，二氧化锰作为催化剂加快了过氧化氢的分解速率，但不会影响生成氧气的质量，由表格数据可知，配方一为1袋A剂和1袋B剂，配方二为2袋A剂和1袋B剂，其中配方二的平均供氧量更高、供氧时间更长，说明配方二产生的氧气更多，则A剂的成分是过碳酸钠； (2)若突发缺氧性疾病，在呼叫救护的同时进行快速吸氧，由表格数据可知，三个配方中供氧最快的是配方三； (3)计算过程见答案。 6、（2024八下•温州阶段练习）小实为了测定实验室中氨酸钾药品是否纯净，取2.5g该药品与0.5g二氧化锰混合。加热该混合物t1时间后（假设杂质不参加反应），冷却。称量剩余固体质量，重复以上操作，依次称得在t1、t2、t3、t4时剩余圈体的质量，记录数据如图：（化学方程式：） （1）在________（选填“t1”、“t2”、“t3”“t4”）时，剩余固体中还有氯酸钾； （2）实验中生成氧气的质量是________g； （3）计算该药品中氯酸钾的质量，并判断该药品是否纯净?_____________ 【答案】（1）t1、t2 （2）0.96 （3）设样品中含有氯酸钾的质量为x， 245 96 X 0.96g 245/96=X/0.96g x=2.45g， KClO3的质量为2.45g＜2.5g，所以不纯净。 【详解】 （1）由于加热t3时间后，再继续加热时固体的质量没再发生变化，说明氯酸钾已经全部参与反应，所以在“t1”、“t2”时，剩余固体中还有氯酸钾； （2）由质量守恒定律可知，生成氧气的质量=2.5g+0.5g-2.04g=0.96g； （3）见答案。 7、 （2025九上•宁波期中）实验室制取氧气时，某同学取质量为15.0g的氯酸钾和二氧化锰的固体混合物加热，固体质量与反应时间的关系如图甲所示。 （1） t0~t1时段固体质量不变，是因为___________。t4~t5时段固体质量不变的原因是 （2）t4时，制得氧气质量是___________克。 （3）t5时MnO2的质量为多少？（写出计算过程） （4）请在图乙中画出固体中氧元素质量在t0~t5时段的变化曲线。（应做适当标注） 【答案】（1）温度不够高，反应尚未开始；反应结束（2）4.8（3）2.75 （4） 【详解】（1）t0~t1时段：温度未达到氯酸钾分解所需温度，反应尚未开始，所以固体质量不变；t4~t5时段：氯酸钾已完全分解，反应结束，不再有气体生成，固体质量不再改变。 （2）根据质量守恒定律，反应前后固体质量的减少量就是生成氧气的质量。起始固体质量为15.0g，t4时固体质量为10.2g，则制得氧气的质量为15.0g-10.2g=4.8g。 （3）设15.0g固体混合物中氯酸钾的质量为x， 245 96 X 4.8g 245/96=x/4.8g， x=12.25g， 则原混合物中二氧化锰的质量为15.0g-12.25g=2.75g。因为二氧化锰在反应中作催化剂，反应前后质量不变，所以t4时MnO2的质量为2.75g。 （4） t0时，固体中氧元素质量来自氯酸钾和二氧化锰，可先算出起始氧元素质量，反应过程中，随着氯酸钾分解，氧元素以氧气形式逸出，氧元素质量逐渐减少，到t4时氯酸钾完全分解，之后氧元素质量不再改变（剩余氧元素来自二氧化锰）。根据计算数据在图乙中准确绘制曲线，起始点纵坐标为起始固体中氧元素总质量，t4及之后纵坐标为二氧化锰中氧元素质量。 8（2024八下•绍兴期末）如图所示，小科同学制作了一个家庭制氧装置1.0版本。该制氧装置由甲乙两个塑料瓶、AB两根软管和药剂构成。药剂主要是过碳酸钠（Na2CO4）。制氧时，先往两个饮料瓶中加入适量的水，再往甲瓶中加入药剂，产生的气体通过B管从乙瓶导出，即可供人吸氧。 适用情况 吸氧浓度 日常保健 30%—40% 一般缺氧性疾病 40%—60% 急救 ≥60% （1）针对洗气装置乙，同组其他同学认为小科同学的设计存在错误，请你指出其中的错误：___________。 （2）针对小科同学存在的错误，同组同学设计了2.0版本的制氧装置，并在此基础上经历了3.0和4.0版本的优化迭代，推测该小组迭代的理由___________。 A.导管少，气密性更好 B.减少产生氧气在导管处残留 C.药品添加方便，可以控制反应进度 D.反应装置和洗气装置合在一起更轻便，方便携带     （3）迭代改进后的制氧机出氧流量（每分钟产生氧气体积）平稳，其中吸氧浓度C=[21%+4%×出氧流量（升/分钟）]，适用情况如表所示。某次在推广使用中，小组同学在反应装置中放入1220克过碳酸钠，待药品完全反应后，可供一位病人吸25分钟，计算吸氧浓度为多少？根据计算判断本次使用属于哪种适用情况？___________（ρ氧=1.28克/升，过碳酸钠反应的化学方程式：）。 【答案】（1）B软管插入液面下，气体无法导出（2）ABD（3） 设：产生氧气质量为x。 2Na₂CO₄=2Na₂CO₃+O₂↑ 244 32 1220g x 244/32=1220g/x x=160g V=m/ρ=160g/1.28g/L 出氧流量=125L/25分钟=5升/分钟 吸氧浓度=21% + 4%×5升/分钟=41%； 根据题中表格数据可知，本次使用属于一般缺氧性疾病适用情况。 【详解】（1）小科同学的设计存在错误是：B软管插入液面下，气体无法导出 （2）A、迭代过程中减少导管数量可以降低气体泄漏的风险，提高整体装置的气密性和效率，正确；B、迭代过程中减少导管数量，减少产生氧气在导管处残留，正确；C、根据图示可知，迭代过程中没有考虑方便药品添加，也没有考虑控制反应进度，错误；D、迭代过程中反应装置和洗气装置合在一起更轻便，方便携带，正确。故选ABD； （3）见答案。 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 1.3化学反应中物质质量的关系知识点讲练（三） 化学方程式的计算 目 录 知识点讲练一、化学方程式的计算‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧1 知识点讲练二、有关含杂质问题的计算‧‧‧‧‧‧‧‧‧‧1 知识讲练 一、化学方程式的计算： （一）依据化学方程式进行计算的理论依据 化学方程式表达的信息之一是反应物与生成物之间在“遵循固定质量比”的前提下的质量守恒。根据这一信息，可以利用化学方程式列出反应物与生成物之间的质量比例式，只要已知某一物质的质量，就可求出实际反应中其余所有反应物、生成物的质量。 （二）依据化学方程式计算的一般步骤 根据化学方程式计算时，解题格式一般要规范化，解题过程一定要程序化。具体的计算步骤为：“设→写→找→列→解→答。” 1 设：设未知量 2 写：正确书写并配平化学方程式 3 找：找出相关物质的比例关系，写出它们的相对质量（即相对原子质量或相对分子质量乘以相应的化学计量数），把已知量和未知量的质量写在对应物质相对分子质量的下边。 4 列：列出比例式 5 解：解出未知量的值 6 答：写出答案 【注意】 a． 各代入量均指 的质量，若物质不纯，必须换成纯净物的质量才能代入化学方程式进行计算。 b． 计算中所用的质量必须是 的物质质量。 c． 各物质质量的单位必须 ，单位带入计算过程。 d． 设未知量时 单位。 e． 化学方程式必须书写正确且 ，这是保证计算正确的前提。 【答题模版】以求3.6gH2O通电分解可以制得O2的质量为例： 步骤 示例 答题要点 设：根据题意设未知数 解：设3.6gH2O通电分解可以制得O2的质量为X。 要点1：设未知数时 带单位 写：正确书写化学方程式 2H2O 通电 2H2↑ + O2↑ 要点2：化学方程式要 找：找出已知量和未知量的关系 36 32 3.6g X 要点3：已知量应为 的质量且应带单位 列：列出比例式 32/36=X/3.6g 要点4：等式两边化学意义应 解：解出未知量的值 X=3.2g 要点5：计算结果要带 答：简明写出答案 3.6gH2O通电分解可以制得O2的质量为3.2g。 二、有关含杂质问题的计算 根据化学方程式进行的计算，各物质都被理想化为纯净物，而实际的生产或科学实验中纯净物是不存在的，这就需要把不纯的反应物换算成纯净物后才能进行化学方程式的计算，而计算出的纯净物也要换算成实际生产或实验中的不纯物质。 有关含杂质问题的计算常涉及下列关系式： ； 纯净物的质量=不纯物质的总质量× =不纯物质的总质量× ； 不纯物质的总质量=纯净物的质量÷ 。  例1： （2025八下•杭州期末）氢化钙（CaH2）固体是登山运动员常用的能源剂，用它和水反应可以生成氢气，利用氢气燃烧提供能量。 （1）已知CaH2和水反应的反应方程式为：CaH2+2H2O＝X+2H2↑，写出X的化学式 __。 （2）现需要制取16g氢气，理论上消耗氢化钙的质量是多少？（写出计算过程） （3）相比于电解水制取氢气，用该药品制取氢气有什么优点？______（写出一点即可）。 例2：（2025八下•杭州期中）小科在实验室将6g木炭放在一定量的氧气中充分燃烧，测得实验数据如下，请你帮他填好实验报告： 第一次 第二次 第三次 给定的O2的质量/g 12 26 16 生成CO2的质量/g 16.5 22 22 （1）三次实验中第_______次恰好完全反应。 （2）第______次实验氧气有剩余，剩余______g。 例3：（2025八下•金华阶段练习） 双氧水（即过氧化氢溶液）因产物没有污染而被称之为绿色消毒剂，可用于家庭消毒以预防“新型冠状病毒肺炎”。某兴趣小组为测定一瓶久置的双氧水溶液溶质的质量分数，进行实验，测得相关数据如图所示： 请回答下列问题： （1）生成的氧气质量为______g． （2）计算该双氧水溶液的溶质质量分数_________。（请写出计算过程） （3）小金为了验证二氧化锰在该反应中是催化剂，将剩余的混合物过滤、干燥后得到二氧化锰，重新放入双氧水中进行实验，其目的是______。 例4：（2024八下•杭州期末）实验室制取氧气时，某同学取质量为的高锰酸钾固体加热，记录产生氧气的质量与反应时间的关系如图甲所示，请回答下列问题： （1）t0~t1和t4~t5时段固体质量都不变，为什么？ （2）请根据图中数据计算高锰酸钾的质量为多少？（写出计算过程） （3）请在图乙的坐标中，画出固体中锰元素质量在时段变化的示意图。 例5：（2024八下•杭州期末）某学习小组同学用过氧化氢（双氧水）溶液制取氧气。 （1）下表是分解等量的过氧化氢（双氧水）溶液时选用不同催化剂所得到的实验数据： 催化剂（质量均为0．3克） 猪肝碾磨液 收集1升氧气所需的时间（秒） 42 650 18 300 从上述数据可得出一个结论：在该反应中________的催化效果最好。 （2）根据下图中数据计算需要15%的过氧化氢（双氧水）溶液多少克？（假设溶质完全分解，精确到0.1）。________ 例6：（2025八下•嘉兴期中）现有氯酸钾和二氧化锰混合物15克，加热使它们完全反应，结果发现试管内的固体物质质量比原来减少4.8克。试回答下列问题： （1）产生氧气的质量为多少？ （2）充分反应后，试管内含有哪些固体物质？其质量分别为多少？ 课后巩固 1、（2025八下•金华阶段练习）运载火箭以偏二甲肼（C2H8N2）和X作推进剂，反应的化学方程式为 ，请回答下列问题： （1）请写出X的化学式：_______。 （2）偏二甲肼（C2H8N2）中碳、氢、氮元素的质量比为__________。 （3）若用6千克偏二甲肼作推进剂，则会生成多少二氧化碳? 2、（2025八下•绍兴阶段练习）化学兴趣小组用一瓶久置的过氧化氢溶液制取氧气并测量过氧化氢的质量分数。现称量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。计算： （1）最后反应的剩余物中二氧化锰的质量是_________。 （2）制得氧气的质量是_________g。 （3）由反应图线可知，随着反应的进行，反应速率逐渐减小，你认为可能的原因是_________。 （4）计算参加反应的过氧化氢质量是多少_________？ 3、（2025八下•台州期末）如图表示某空间站的水气整合系统，其中“氧气生成系统”能电解水，产生氢气和氧气；“萨巴蒂尔系统”能把氢气和航天员呼吸产生的二氧化碳在高温高压和有催化剂参与的条件下转化成液态水和甲烷气体（CH4）；甲烷排放到外太空。 （1）写出萨巴蒂尔系统中发生的反应的化学方程式______。 （2）该空间站的水气整合系统中，能循环利用的物质是______。 （3）已知一个航天员平均一天要消耗约0.8千克的氧气，请计算一个航天员在空间站工作30天，氧气生成系统中至少需要消耗多少质量的水？ 4、（2025八下•金华期中）分别把4g硫粉放在给定质量的氧气中燃烧，有关实验数据如表所示．请回答下列问题． 第一次 第二次 第三次 O2质量（g） 3 4 5 SO2质量（g） 6 （1）第一次实验中，参加反应的S的质量、O2的质量与生成的SO2的质量比是 ； （2）请你通过计算求出第二次和第三次实验生成的二氧化硫的质量 ． （3）上述三次实验中，第 次符合质量守恒定律． 5、（2025九上•台州期中） 项目小组根据特定需求，可以选择合适的药品和装置自制制氧机，环境不同，所用的制氧剂及产氧需求也不同。 Ⅰ．家用制氧机原理：某款家用制氧机利用过碳酸钠和二氧化锰同时加入水中制取氧气。过碳酸钠易溶于水，遇水分解为碳酸钠（Na2CO3）和H2O2。 Ⅱ．制氧机制氧说明（部分）见表，其中A、B剂的成分是过碳酸钠或二氧化锰。 A剂 B剂 平均供氧量（毫升/分钟） 供氧时间（分钟） 配方一 1袋 1袋 配方二 2袋 1袋 配方三 3袋 2袋 （1）A剂的成分是______（填名称）； （2）若突发缺氧性疾病，在呼叫救护的同时进行快速吸氧。三个配方中，供氧最快的是______； （3）过氧化钙（CaO2）是一种鱼类运输时的制氧剂。过氧化钙与水反应的化学方程式为：。若用150g某过氧化钙样品可制得氧气32g，利用化学方程式计算，该过氧化钙样品中CaO2的纯度是多少________？（纯度） 6、（2024八下•温州阶段练习）小实为了测定实验室中氨酸钾药品是否纯净，取2.5g该药品与0.5g二氧化锰混合。加热该混合物t1时间后（假设杂质不参加反应），冷却。称量剩余固体质量，重复以上操作，依次称得在t1、t2、t3、t4时剩余圈体的质量，记录数据如图：（化学方程式：） （1）在________（选填“t1”、“t2”、“t3”“t4”）时，剩余固体中还有氯酸钾； （2）实验中生成氧气的质量是________g； （3）计算该药品中氯酸钾的质量，并判断该药品是否纯净?_____________ 7、 （2025九上•宁波期中）实验室制取氧气时，某同学取质量为15.0g的氯酸钾和二氧化锰的固体混合物加热，固体质量与反应时间的关系如图甲所示。 （1） t0~t1时段固体质量不变，是因为___________。t4~t5时段固体质量不变的原因是 （2）t4时，制得氧气质量是___________克。 （3）t5时MnO2的质量为多少？（写出计算过程） （4）请在图乙中画出固体中氧元素质量在t0~t5时段的变化曲线。（应做适当标注） 8、（2024八下•绍兴期末）如图所示，小科同学制作了一个家庭制氧装置1.0版本。该制氧装置由甲乙两个塑料瓶、AB两根软管和药剂构成。药剂主要是过碳酸钠（Na2CO4）。制氧时，先往两个饮料瓶中加入适量的水，再往甲瓶中加入药剂，产生的气体通过B管从乙瓶导出，即可供人吸氧。 （1）针对洗气装置乙，同组其他同学认为小科同学的设计存在错误，请你指出其中的错误：___________。 （2）针对小科同学存在的错误，同组同学设计了2.0版本的制氧装置，并在此基础上经历了3.0和4.0版本的优化迭代，推测该小组迭代的理由___________。 A.导管少，气密性更好 B.减少产生氧气在导管处残留 C.药品添加方便，可以控制反应进度 D.反应装置和洗气装置合在一起更轻便，方便携带 适用情况 吸氧浓度 日常保健 30%—40% 一般缺氧性疾病 40%—60% 急救 ≥60%     （3）迭代改进后的制氧机出氧流量（每分钟产生氧气体积）平稳，其中吸氧浓度C=[21%+4%×出氧流量（升/分钟）]，适用情况如表所示。某次在推广使用中，小组同学在反应装置中放入1220克过碳酸钠，待药品完全反应后，可供一位病人吸25分钟，计算吸氧浓度为多少？根据计算判断本次使用属于哪种适用情况？___________（ρ氧=1.28克/升，过碳酸钠反应的化学方程式：）。 1 学科网（北京）股份有限公司 $