内容正文:
拓展与培优
第3节
化学反应中物质质量的关系(2)—有关化学方程式的计算
思维点击
根据化学方程式进行计算的解题提示:①首先要认真审题,理清思路,确定解题方法,严格按照解题步
骤求解:②要正确书写化学方程式,检查反应物、生成物的化学式以及相对分子质量是否正确;③化学方程
式表示的是纯净物之间的质量关系,因此应把不纯物质的质量换算成纯净物的质量,把体积换算成质量,方
可代人化学方程式计算;④要注意反应中的条件如“充分反应”“完全反应”“恰好反应”“足量”“过量”等关键
性词语,以便作出正确的判断。
一、反应物、生成物均为纯净物的计算
例1煤炭中往往含有硫,直接燃烧产生的二氧化硫会污染环境,计算含硫400g的煤炭燃烧时产生二
氧化硫的质量。
【分析】设生成SO2的质量为x。
S+
0,点槛Ss0
32
64
400g
x
32:64=400g:x,解得x=800g。
【点拨】该类试题是根据化学方程式计算的基础题,只要同学们认真审题,按照化学方程式的计算步
骤(设、写、标、列、求、答)进行计算,便可完成。
二、反应物、生成物均为不纯物的计算
例2某同学发现养鱼师傅向鱼塘中撒一种微黄色的固体,咨询得知,这种固体的主要成分是过氧化钙
(CaO2),是为了解决鱼塘中氧气不足的问题。他回家后查阅资料,查到过氧化钠与水反应的原理:2Na2O2
+2H2O一4NaOH+O2个,且CaO2与Na2O2的化学性质非常相似。
(1)写出CaO2与H2O反应的化学方程式:
(2)该同学为测定这种固体中CO2的质量分数,称取20g样品加人足量的水中,结果生成3.2gO2(假
设样品中其他成分与水不反应)。请你帮助计算该样品中CaO2的质量分数。
【分析】(1)CaO2与Na2O2的化学性质非常相似,因此CaO2与HzO反应后也会生成对应的碱及氧
气,然后正确书写化学式,配平化学方程式即可:2CaO2十2H2O—2Ca(OH)2十O2个。
(2)设20g样品中CaO2的质量为x。
2CaO2+2H2 O-2Ca(OH)2+02
144
32
3.2g
144:32=x:3.2g,解得x=14.4g。
该样品中CaO2的质量分数为14.4g/20g×100%=72%。
【点拨】本题是信息型化学方程式的计算。对该类试题,首先要仔细读题,对题中给出的信息完全理
纯物质的质量
解,在此基础上完成知识的迁移:其次,按物质质量分数(或纯度)一不纯物质的质量(或总质量或样品质童),便
可求解。
三、涉及巧解的计算
例3有一种含CaCO,与CaO的混合物,测得其中钙元素的质量分数为50%,取该混合物16g经高温
煅烧后,将剩余固体投人足量水中,固体全部溶解生成Ca(OH)2,则生成Ca(OH)2的质量为
()
A.3.7g
B.7.4g
C.14.8g
D.22.2g
【分析】根据变化前后钙元素的质量不变可进行简便计算。设C(OH)2的质量为x,则:xX
Ca(OH),的相对分子质量X100%=16g×50%,解得x=14.8g。故C选项正确。
Ca的相对原子质量
32
科学八年级下册
【点拨】该题中发生的反应较多,因此,在遇到该类试题时,要冷静思考,严格审题,克服思维定式,做
到巧思妙解,抓住某元素的质量守恒这一关键。在用此法解决问题时,一定要注意反应物中的某种元素应
完全转化为生成物中的该元素,然后确定质量关系求解。
四、涉及实验数据的计算
例4某课外活动小组为了测定铜铁合金(铜和稀硫酸不反应)中铁的质量分数,现取铜、铁合金样品
20.0g,将80.0g稀硫酸平均分成4份,分为4次逐滴加人到样品中,每次充分反应后测得剩余固体质量见
下表:
次数
2
4
加入稀硫酸质量/g
20.020.020.0
20.0
剩余固体质量/g
17.2
14.413.0
13.0
(1)20.0g铜铁合金中,铜的质量为
g。
(2)铜铁合金中,铁元素的质量分数为
(3)20.0g稀硫酸溶液中溶质的质量。
【分析】这是一道数据分析题,根据稀硫酸的量在不断增多,但剩余固体的质量变为13.0g后不再减
少,可以确定20.0g样品中含Cu的质量为13.0g,从而求得,铁元素的质量分数为20.0g13.08×10%
20g
=35%。因为第一次加入20.0g稀硫酸时,稀硫酸完全反应,因此根据第一次反应的铁的质量:20.0g一
17.2g=2.8g就可进行计算。
解:设20g稀硫酸中溶质的质量为x。
Fe+H2SO4-FesO,+H2个
56
98
2.8g
x
56:98=2.8g:x,解得x=4.9g
【点拨】解答该类试题时,首先要明确该题中的实验所研究的问题是什么,其反应原理是什么;其次要。。。。
仔细分析结合图表数据所表示的质量变化规律;然后,再从图表中提取有关的数据(正好反应的数据组)进。··。
行对比、计算,最后解答所要探究的问题。
(2)理论上可回收MnO,的质量(写出计算过
巩固练习
程)。
A组
1.在反应2C0十0,点襟2C0,中,各物质之间
的质量比为
,各物质之间分子个数比为
,化学计量数之和为
2.在化学反应2A+3B一2C+D中,已知8
克物质A(相对分子质量为32)与12克B完全反
应,则物质B的相对分子质量为
)
A.16
B.32
C.48
D.64
3.某学习小组的同学用KClO,和MnO2的混
合物加热制取O2,收集到4.8克O2后停止加热,称
得剩余固体的质量为28.0克,继续加热至不再产生
02,最终剩余固体质量为23.2克。试计算(不考虑
O2的损耗):
(1)两次生成O2的总质量为
拓展与培优
4.某科学兴趣小组的同学为了测定实验室中
B组
氯酸钾样品的纯度,取一定质量的该样品与1克二
6.某同学对化学反应A2十3B
—2C的理解
氧化锰混合,其总质量为6克。依次加热该混合物
错误的是
)
t1、t2、ta、t4时间后,分别冷却称量剩余固体质量,
A.C的化学式为AB
记录的有关数据如表所示(样品中的杂质不参与化
B.若a克A2完全反应生成b克C,则同时消
学反应),请回答:
耗(b-a)克B2
加热时间
t2
t
C.若m克A2和n克B,恰好完全反应,则生
剩余固体质量/克4.244.164.084.08
成(m十n)克C
D.若A2和B2的相对分子质量分别为x和y,
(1)完全反应后产生的氧气的总质量为
则C的相对分子质量为x十y
7.某班同学在实验室将14g硫在一定量的氧
(2)样品中氯酸钾的纯度是多少?
气中燃烧,记录如下数据:
实验次序
3
氧气的质量/g
4.5
14.0
18.0
二氧化硫的质量/g
9.0
28.0
28.0
分析数据回答下列问题:
(1)在这三次实验中,第
次刚好完全
5.工业上用电解氧化铝的方法制取单质铝的
反应。
化学反应方程式为2A1,0,酒电4A1十30,◆。对
(2)在第
次实验中硫有剩余,剩余
“电解10吨氧化铝最多生产多少吨铝?”一题,小丽
g;在第
次实验中氧气有剩余,剩
和小明两位同学分别采用了两种不同的计算方法。
余
g。
若将剩余的硫在氧气中燃烧,可生
成二氧化硫
go
小丽同学的解法
小明同学的解法
8.已知Zn+H2SO,-ZnSO,+H2个。今有
解:设最多生产铝的质量
解:氧化铝中铝元素的质量分
甲、乙、丙、丁四位同学用Z与稀硫酸反应,所得相
为x。
2A12O3
通电
4A1十302N
数为A1的相对原子质量×2
关数据如下(实验中的误差可忽略不计):
A12O3的相对分子质量
甲
乙
丙
丁
204
108
×100%=
27X2
27×2+16×3
取用稀硫酸质量/g
100
100
100
200
10吨
x
204_10吨
X100%≈53%
加入锌的质量/g
1.25x
22
2x
108
x
最多生产铝的质量为
生成氢气的质量/g
0.4
0.5
0.6
0.8
x=108X10吨≈5.3吨
10吨×53%=5.3吨
204
答:最多生产5.3吨铝。
计算:(1)甲同学加人金属锌的质量是多少克?
答:最多生产5.3吨铝。
(2)其中稀硫酸中所含纯H,S0的质量是多少
请你回答问题:
克?
(1)你认为他们的解题思路和方法正确
吗?
(2)对“34克过氧化氢完全分解(化学方程式为
2H2O2
M02H,0+0,个)产生氧气的质量为多
少克?”一题,也能用上述两种方法解答吗?试试
看,请你把能用的解法过程写出来。
34
科学八年级下册
9.把干燥的高锰酸钾固体50g装人大试管中
11.解决问题常面临着方法的选择,面对不同
加热制取氧气,待反应一段时间后停止加热,将试
的结果我们应继续探索。为得知15.8g高锰酸钾
管冷却,称得剩余固体物质的质量为45.2g,计算:
完全分解能产生多少克氧气,小柯与小妍分别采取
(1)反应中生成多少克氧气?
了以下方法:
(2)45.2g剩余物中含有哪些物质?各是多
小柯:实验测
少克?
小妍:计算法
定法
解:高锰酸钾中氧元素的质量分数
O的相对原子质量×4
小柯在老师的指
KMnO,的相对分子质量
×100%=
导下,将15.8g
16×4
高锰酸钾充分
39+55+16×4×100%=40.5%
加热,得到氧气
氧气的质量为15.8g×40.5%=
1300mL
6.4g
答:15.8g高锰酸钾完全分解产生氧
气6.4g。
请回答:
(1)在本实验条件下,氧气的密度为1.4×
10.治炼铁的基本原理如下:高温条件下,让一
103g/ml,则由小柯的测量结果可算出15.8g高
氧化碳与铁的氧化物反应生成铁和二氧化碳,这类
锰酸钾分解后所产生的氧气质量为
g(结
反应称为还原反应。现将一氧化碳和铁的氧化物
果保留一位小数)。
(化学式为Fe,O,)置于密闭容器中,高温条件下充
(2)大家经过讨论,认为小妍的计算方法明显
分反应。反应过程中容器内部分物质的质量变化
错误,本题不能采用该方法计算氧气质量的一项理
如图所示,横坐标表示CO2的质量,纵坐标既可以
由是
表示CO的质量,也可以表示Fe的质量。请回答下
A.高锰酸钾中含氧元素
列问题:
B.锰酸钾和二氧化锰中含氧元素
4物质的质量/g
C.氧气中含氧元素
(3)请计算15.8g高锰酸钾完全分解所产生的
6
氧气质量为
g。
(4)若实验操作无误,不考虑实验中的误差,针
0
17.6C0,的质量g
对小柯的测定结果与你的计算结果,请提出一种合
(1)图中a、b两曲线表示的物质分别是
理的猜测:
和
(2)m的值为
(3)本题中铁的氧化物化学式中x、y的比值为
(4)利用化学方程式计算充分反应后参加反应
的铁的氧化物的质量。气体接触®空气中氧气约占总体积的号
(3)燃
烧不剧烈,断断续续;生成的五氧化二磷在空间飘浮
太空无重力,燃烧只能靠反应物扩散相遇而进行,
生成的五氧化二磷只能靠扩散飘在空间
30.无阻化剂着火点是274.1℃,喷洒阻化剂着
火点是283.8℃,无阻化剂活化能是9.68kJ,喷洒阻
化剂活化能是12.58kJ,可知阻化剂溶液提高了煤的
着火点和活化能,从而抑制煤自燃。
第3节化学反应中物质质量的
关系(1)一质量守恒定律
例1C例2A
变式训练C
例3(1)13克(2)C:H=12:1
巩固练习
A组
1.A2.A3.B4.A5.C6.A7.B
8.1)C,H,2.4(2)H,0+c高温c0+H
9.(1)天平平衡装置没有密闭,气体逸出
(2)①SO,②化学反应前后,原子不变或原子数目
和种类不变
B组
10.C11.A12.A
13.(1)B(2)8846
14.(1)向右锌和稀硫酸反应生成的氢气逸出
(2)不变(3)密闭
15.(1)NaCN+H,O+H,O=NaHCO+
NH4(2)①C②-3
16.12KMn0,△K,Mn0,+Mn0,+0,+
带火星的木条复燃(2)2H,0,催化剂2H,0+
O2个
17.(1)C2HO
(2)①bc②4NH3+
雀化剂4N0+6H,O
加热
502
18.(1)天然气(2)①置换反应②1:1
(3)①14:3②2N2
19,(1)密闭(2)蜡烛在空气中燃烧,是蜡烛与
空气中的氧气反应生成二氧化碳和水,根据质量守律
定律:实验一:m(蜡烛)十m(氧气)=m(剩余的蜡
烛)十m(二氧化碳和水),m(蜡烛)>m(剩余的蜡
烛),电子秤第一次是测蜡烛的质量,蜡烛燃烧生成的
水蒸气和二氧化碳逸散到空气中,第二次测得的是剩
余蜡烛的质量,所以电子秤的示数变小。
实验二:m(蜡烛)十m(氧气)十m(装置)=m(剩
余的蜡烛)十m(二氧化碳和水)十m(装置),m(蜡烛)
十(装置)<m(剩余的蜡烛)十m(二氧化碳和水)十
(装置),电子秤第一次是测蜡烛和装置的质量,蜡
烛燃烧生成的水蒸气和二氧化碳被碱石灰吸收,第二
次测得的是剩余的蜡烛、装置和生成的二氧化碳、水
的质量之和,所以电子秤示数变大。
C组
20.D21.D
22.(1)①二氧化碳气体逸出在密闭容器中完
成实验②质量守恒定律研究的是化学反应,而乙组
中的物质不能发生化学反应(2)52CH0
第3节化学反应中物质质量的关系(2)
一有关化学方程式的计算
例1800g
例2(1)2CaO,+2H,O—2Ca(OH),+O,4
(2)72%
例3C
例4(1)13.0(2)35%(3)4.9g
巩固练习
A组
1.7:4:112:1:252.B
3.(1)9.6克(2)解:设生成氯化钾的质量
为x。
2KCIO
Ma0,2KC1+30:*
14996
x9.6克
149x
969.6克x=14.9克。
二氧化锰作催化剂,反应前后质量不变,则可回
收到MnO2的质量为23.2克-14.9克=8.3克。
4.(1)1.92克(2)解:设样品中氯酸钾的质量
为x。
MnO2
2KCIO=
△
=2KC1+3O2A
245
96
x
1.92克
245x
961.92克x=4.9克
4.9克
KCI0:%=6克-1克X10%=98%。
5.(1)正确(2)解:不能用小明同学的解法。
设产生氧气的质量为x。
MnO,
2H2O,
2H2O十O2↑
68
32
34克
。3·
68_34克,x=16克。
321
x
B组
6.D【解析】D项,若A2和B2相对分子质量
分别为x、y,那么1个A2分子与3个B,分子反应生
成C的质量为x十3y(相对质量),则C的相对分子
质量为23》,故D蜡误。
7.(1)2(2)19.53419
8.(1)13g(2)29.4%
9.(1)4.8g(2)2.6gKMn0129.55g
K2MnO,l3.05gMnO,【解析】由于反应后生
成的氧气脱离了反应体系而逸出,故原高锰酸钾的质
量与反应后剩余固体物质的质量之差,就是反应中生
成的氧气的质量,然后再根据KMO,分解的化学方
程式和生成O,的质量,求出剩余固体物质中
K,MnO,和MnO,的质量,同时也要求出分解的
KMnO,的质量,判断出KMnO,是否完全分解。
如果KMnO,完全分解则剩余固体是K,MnO
和MnO2的混合物,如果KMnO1有剩余,则剩余固
体是KMnO1,K2 MnO1和MnO2的混合物。
10.(1)FeC0(2)16.8(3)3:4
(4)设参加反应的铁的氧化物(FeO1)的质量
为a。
Fe,O,十4C0商温3Fe+4CO,
232
4×28
a
11.2g
4×2812g解得a=23.2g.
232
所以参加反应的铁的氧化物的质量为23.2g。
11.(1)1.8(2)B(3)1.6(4)可能是生成
K2MnO,分解放出了氧气(或生成含氧化合物有一部
分分解释放了氧气)
专题拓展质量守恒定律的深入理解
1.D2.C3.C
4.(1)没有(2)能(3)B(4)大于5.D
6.B7.p8.B9.B
10.(1)纸在空气中燃烧后化为灰烬同时生成二
氧化碳气体和水蒸气,逸散到空气中,导致灰烬的质
量比纸的质量小。(2)压强减小,分子间的间隔
变大。
11.3:1碳、氢/C、H12.C【解析】化学
反应遵循质量守恒定律,即参加反应的物质的质量之
和,等于反应后生成的物质的质量之和。根据质量守
恒定律可知,4.4g二氧化碳中碳元素的质量为:
·4。
4,4g×12=1,2g,氧元素的质量为:4.4g一1.2g日
3.28:27g水中氢元素的质量为:2.7g×品
0.3g,氧元素的质量为:2.7g-0.3g=2.4g;物质R
中氧元素的质量为:3.2g十2.4g-4.8g=0.8g,二氧
化碳中的碳元素和水中的氢元素来自于该有机物,因
此物质R中含有碳元素、氢元素和氧元素。物质R中
氧元素的质量为:3.2g十2.4g-4.8g=0.8g。
13.B14.A15.D16.D17.C
18.D【解析】根据质量守恒定律可知:反应
后丙的质量X=4g十10g十3g十4g-6g-4g
8g=3g,乙反应前后质量减少,为反应物,甲、丁反
应前后质量增加,为生成物,丙质量不变,可能为催化
剂,也可能是不参与反应的杂质,该反应是乙生成甲
和丁,符合一变多,属于分解反应。参加反应的乙、丁
的质量比=(10g-4g):(8g-4g)=3:2;由于未
知该反应的化学方程式的化学计量数,无法确定甲、
丁的相对分子质量比。
19.7.24:9【解析】1.8g水中氢元素的
质量为:1.8g×总=0.2g,所以C,H:的质黄为
0,2g-品=2.6,极据质量守恒定律,氧气的质量
为1.8g十8g一2.6g=7.2g:C,H2与O2的分子数
之北为2:受最-49
26
20.(1)26(2)3:1【解析】(1)H2O中
,2
氢元素的质量为18g×8×100%=2g:根据质量守
恒定律,甲烷中氢元素的质量与水中氢元素的质量相
等,甲烷中C、H元素的质量比为12:4=3:1,所以
碳元素的质量为6g。
(2)根据质量守恒定律,生成物中碳元素的质量
等于甲烷中碳元素的质量,生成物中氢元素的质量等
于甲烷中氢元素的质量,甲烷中C、H元素的质量比
为12:4=3:1,则生成物中碳、氢两元素的质量比
是3:1。
21.A【解析】氢元素的质量分数为y,则混
合物中水的质量分数=文2X100%=9y:因此,混
18
合物中CO质量分数为1-9y,则混合物中C元素的
质量分数=(1-9)×号×10%=号(1-9y.
22.B【解析】反应前甲的质量为40g,反应
后为26g,质量减少40g-26g=14g:乙的质量反应
前为30g,反应后为14g,质量减少30g一14g=