内容正文:
第3节 化学反应中物质质量的关系(第3课时)
例1:(2021八下·萧山月考)48克镁在氧气中充分燃烧,需要 g氧气,同时可生成氧化镁。若48克镁和48克氧气充分反应可得氧化镁 g。若24克镁和30克氧气充分反应可得氧化镁 g。 (已知方程式:2Mg+O22MgO)
例2:小金在实验课时称取16.1g混有杂质的高锰酸钾固体,加热至质量不再减少(杂质不发生变化),冷却后称量固体的质量为14.5g。
(1)反应时生成氧气的质量为 g;
(2)请列式计算反应前固体中高锰酸钾的质量。
例3:(2022八下·金东期末)为测试学生的实验和计算能力,老师准备了一瓶没有贴标签的过氧化氢溶液,同学们取部分溶液进行了如下实验,请结合实验回答下列问题:
(1)产生氧气的质量为 g。
(2)计算该过氧化氢溶液中溶质的质量分数。
跟踪训练
1.根据化学方程式计算,解题的步骤是( )
①正确地写出化学方程式 ②列比例式,求未知量 ③标出已知量、未知量之间质量比
④设未知量 ⑤简明地写出答案
A.①③④②⑤ B.④①③②⑤ C.①②③④⑤ D.①④③②⑤
2.在反应X+2Y=R+2M中,已知R和M的相对原子质量比为22:9,当1.6gX与Y完全反应后,生成4.4gR,则在反应中Y与M的质量比为( )
A.12:9 B.23:9 C.32:9 D.16:9
3.在化学反应A+B2===AB2中,A与B2反应的质量关系如图所示,现将8克A和5克B2充分反应,则生成AB2的质量是( )
A.10克 B.13克 C.16克 D.18克
4.某同学对化学反应A2+3B2===2C的理解错误的是( )
A.C的化学式为AB3
B.若a克A2完全反应生成b克C,则同时消耗(b-a)克B2
C.若m克A2和n克B2恰好完全反应,则生成(m+n)克C
D.若A2和B2的相对分子质量分别为x和y,则C的相对分子质量为x+y
5.某同学从定量角度研究双氧水制取氧气的过程,对原实验进行部分改进,增加了称量操作,
具体做法是取10%的双氧水和少量的二氧化锰放入气体发生装置,并对反应前后混合物的
质量进行称量,记录如下表。若反应后,双氧水分解完全且氧气全部逸出,则该同学得
反应过程
反应前
反应后
质量变化(不含容器质量)
34.3 g
32.7 g
出的结论中,不合理的是( )
A.反应速率逐渐加快
B.最多得到氧气的质量为1.6 g
C.催化剂二氧化锰的质量为0.3 g D.反应得到水和氧气的质量比为9∶8
6.某同学把3克碳放在给定的氧气中充分燃烧,实验数据如下:
第一次
第二次
第三次
给定氧气的质量/克
6
13
8
生成二氧化碳的质量/克
8.25
11
11
(1)通过以上数据说明,这三次实验中第 次恰好完全反应。
(2)第 次实验中碳有剩余,剩余 克。
(3)第 次实验中氧气有剩余,剩余 克。
(4)在三次化学反应过程中,是否有不符合质量守恒定律的? 。
7.在氧气中点燃红磷的实验过程,固体质量变化如图所示。固体的质量/g
0 t1 t2 时间/s
m2
m1
(1)从燃烧条件分析,固体质量在t1前没有发生变化的原因
是 。
(2)(m2-m1)表示物质 的质量(写出物质的名称)。
(3)若m1=6.2,则根据化学方程式计算出m2为多少?(写出计算过程)
核心素养提升
8.质量相同的下列四种物质,完全分解后制得氧气质量最多的是( )
A.H2O2 B.H2O C.KClO3 D.KMnO4
9.30g某有机物X在氧气中完全燃烧,生成44g二氧化碳和18g水,下列判断不正确的是( )
A.X含有碳、氢、氧三种元素 B.X中氧元素的质量分数约为53.3%
C.完全燃烧时X与消耗氧气的质量比为16:15 D.X的化学式为CH2O
10.在做电解水实验时,常在水中加入氢氧化钠来增强溶液的导电性,但氢氧化钠本身不会
发生化学反应,质量也不会发生改变。现将含有8g氢氧化钠的水溶液109g通电一段时
间后,生成1g氢气。请计算:电解所消耗的水的质量为 g;电解水后的氢氧化钠溶
液的质量分数为 。
11.对“24.5g氯酸钾加热完全分解产生多少克氧气?”一题,小林和小明两同学分别采用两
种不同的方法计算。
小林同学的解题方法及计算过程:
小明同学的解题方法及计算过程:
解:设可产生氧气的质量为x。
2KClO3====2KCl+3O2↑MnO2
Δ
245 96
24.5g x
x = 9.6g
答:可产生氧气9.6g。
解:24.5g中氧元素的质量为:
24.5g ××100% = 9.6g
则氧气的质量为9.6g。
答:可产生氧气9.6g。
(1)你认为两同学的解题思路和方法都正确吗?____。
(2)若要计算34g过氧化氢完全分解产生的氧气质量,你认为也能用上述两种方法解答
吗?理由是____。
(3)请你计算34g过氧化氢完全分解产生的氧气的质量。(写出计算过程)
12.(2024八下·越城月考)某同学从定量角度研究过氧化氢溶液制取氧气的过程,对原实验进行部分改进,增加了称量操作.具体做法是:取溶质质量分数为10%的过氧化氢溶液和少量的二氧化锰放入气体发生装置,并对反应前后混合物的质量进行称量,记录如下:
反应过程
反应前
反应后
质量变化(不含容器质量)
34.3g
32.7g
若反应后,双氧水分解完全且氧气全部逸出,试回答:
(1)制得氧气的质量为 克。
(2)请你列式计算所取过氧化氢溶液的质量为多少克?
13.(2024八下·金华期中)实验室制取氧气时,小科同学取一定质量的高锰酸钾加热,记录产生氧气的质量与反应时间的关系如图所示,请回答:
(1)图中有两个时段固体质量都不变,理由是:t0~t1时段固体质量不变,是因为 ;t4~t5时段固体质量不变,是因为 。
(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)反应后锰元素的质量与反应前相比, (填“增加了”、“减少了”或“保持不变”)。
创新素养应用
14.某小组同学用下列装置测量过氧化氢溶液分解生成氧气的体积,请回答有关问题。
(1)选择恰当的实验装置,并将其连接起来:a→____→____→____(填导管口字母),
测量反应生成氧气体积的时机为______(填字母序号)。
A.气体连续均匀产生时 B.有大量气泡产生时 C.注射器内液体进入试管时
(2)实验最终测得量筒内水的体积为53mL,则反应生成氧气的体积为______mL,消耗
H2O2的质量为 g (氧气的密度为1.43g/L,结果保留0.001)。
15.(2024八下·杭州期末)为测定实验室中氯酸钾样品(杂质不参与反应)的纯度,取一定量该样品进行加热,不同时刻固体质量数据如图所示。
(1)时刻产生的氧气质量是 。
(2)时段剩余固体质量不变的原因 。
(3)列式计算该样品中氯酸钾的纯度 。
参考答案
例1:(2021八下·萧山月考)48克镁在氧气中充分燃烧,需要 g氧气,同时可生成氧化镁。若48克镁和48克氧气充分反应可得氧化镁 g。若24克镁和30克氧气充分反应可得氧化镁 g。 (已知方程式:2Mg+O22MgO)
【答案】32;80;40
【解析】根据反应的化学方程式确定镁和氧气完全反应时质量之间的比例关系,据此对各种情况进行分析和计算即可。
【解答】镁燃烧生成氧化镁,反应的化学方程式及其质量关系:
2Mg + O2 2MgO;
48 32 80
则镁和氧气完全反应时,二者的质量之比为:48:32=3:2;
由以上质量关系可知,48g镁在氧气中充分燃烧,需要32g氧气,同时可生成氧化镁;
若48g镁和48g氧气充分反应,氧气过量,反应的氧气质量是32g,可得氧化镁80g;
若24g镁和30g氧气充分反应,氧气过量,反应的氧气质量是16g,可得氧化镁40g。
例2:小金在实验课时称取16.1g混有杂质的高锰酸钾固体,加热至质量不再减少(杂质不发生变化),冷却后称量固体的质量为14.5g。
(1)反应时生成氧气的质量为 g;
(2)请列式计算反应前固体中高锰酸钾的质量。
【答案】(1)1.6
(2)设参加反应的高锰酸钾的质量为x,
2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ ;
316 32
x 1.6g
;
解得:x=15.8g。
【解析】(1)根据质量守恒定律分析计算;
(2)写出高锰酸钾分解制取氧气的化学方程式,利用氧气的质量计算出参加反应的高锰酸钾的质量即可。
【解答】(1)高锰酸钾加热分解,生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,则反应前后固体质量的减小量就是生成氧气的质量,即反应生成氧气:16.1g-14.5g=1.6g。
例3:(2022八下·金东期末)为测试学生的实验和计算能力,老师准备了一瓶没有贴标签的过氧化氢溶液,同学们取部分溶液进行了如下实验,请结合实验回答下列问题:
(1)产生氧气的质量为 g。
(2)计算该过氧化氢溶液中溶质的质量分数。
【答案】(1)0.8
(2)设过氧化氢溶液的溶质质量分数为x,
;
68 32
50gx 0.8g;
; 解得:x=3.4%。
【解析】(1)根据质量守恒定律可知,反应前后物质总质量的差就是生成氧气的质量;
(2)写出过氧化氢分解的方程式,根据生成氧气的质量计算出参加反应的过氧化氢的溶质质量分数即可。
【解答】(1)产生氧气的质量:50g+5g-54.2g=0.8g;
(2)设过氧化氢溶液的溶质质量分数为x,
;
68 32
50gx 0.8g;
; 解得:x=3.4%。
1.B 2.D 3.A 4.D 5.A
6.(1)三;(2)一;0.75;(3)二;5 (4)没有
7.(1)温度没有达到红磷的着火点 (2)参加反应的氧气 (3)14.2
8.B 9.C
10.9 8%
11.(1)都正确 (2)不能 H2O2中的氧没有全部转化成O2 (3)16g
12.(2024八下·越城月考)某同学从定量角度研究过氧化氢溶液制取氧气的过程,对原实验进行部分改进,增加了称量操作.具体做法是:取溶质质量分数为10%的过氧化氢溶液和少量的二氧化锰放入气体发生装置,并对反应前后混合物的质量进行称量,记录如下:
反应过程
反应前
反应后
质量变化(不含容器质量)
34.3g
32.7g
若反应后,双氧水分解完全且氧气全部逸出,试回答:
(1)制得氧气的质量为 克。
(2)请你列式计算所取过氧化氢溶液的质量为多少克?
【答案】1.6克;34克
【解析】根据反应的化学方程式和氧气的质量确定过氧化氢的质量,从而求得过氧化氢溶液的质量.
【解答】(1)根据题意可知,容器内物质减少的质量为反应产生的氧气的质量。故反应制得的氧气质量为:34.3-32.7=1.6g;
(2)根据化学方程式计算可得过氧化氢的质量。
解:设,过氧化氢溶液的质量为X;
2H2O22H2O + O2↑
68 32
X·10% 1.6g
68:32= X·10%:1.6g
X=34g
答:过氧化氢溶液的质量为34g。
13.(2024八下·金华期中)实验室制取氧气时,小科同学取一定质量的高锰酸钾加热,记录产生氧气的质量与反应时间的关系如图所示,请回答:
(1)图中有两个时段固体质量都不变,理由是:t0~t1时段固体质量不变,是因为 ;t4~t5时段固体质量不变,是因为 。
(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)反应后锰元素的质量与反应前相比, (填“增加了”、“减少了”或“保持不变”)。
【答案】(1)反应还未进行;反应进行完全
(2)设高锰酸钾的质量是x,由图像可知该反应生成的氧气质量是3.2g
2KMnO4=K2MnO4+MnO2+
O2↑
316
32
x
3.2g
316/32=x/3.2g
解得:x=31.6g
(3)保持不变
【解析】实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为
2KMnO4=K2MnO4+MnO2+
O2↑
【解答】(1)t0-t1还未产生氧气,故温度还不到反应时的温度,反应还未进行;t4-t5则是已经完全反应完了,故生成的锰酸钾和二氧化锰固体质量均不变。
(2)由图像可知生成氧气质量为3.2g,
设高锰酸钾的质量是x,由图像可知该反应生成的氧气质量是3.2g
2KMnO4=K2MnO4+MnO2+
O2↑
316
32
x
3.2g
解得:x=31.6g
(3)由质量守恒定律可知,反应前后元素质量是不变的。
14.(1)b c e C;(2)45 0.136
15.(2024八下·杭州期末)为测定实验室中氯酸钾样品(杂质不参与反应)的纯度,取一定量该样品进行加热,不同时刻固体质量数据如图所示。
(1)时刻产生的氧气质量是 。
(2)时段剩余固体质量不变的原因 。
(3)列式计算该样品中氯酸钾的纯度 。
【答案】1.68g;氯酸钾已反应完全;由图可知,氯酸钾完全分解生成的氧气质量=5g+1.5g-4.58g=1.92g,设5g样品中含有氯酸钾的质量为x,x=4.9g氯酸钾的质量分数:×100%═98%;答:该样品中氯酸钾的纯度是98%。
【解析】(1)根据质量守恒定律计算t1时刻产生的氧气质量;
(2)氯酸钾分解生成氯化钾和氧气,因此固体的质量会逐渐减小。当氯酸钾完全反应后,不再有氧气产生,因此固体的质量不再减小。
(3)根据质量守恒定律计算出生成氧气的总质量,由氧气的总质量求出氯酸钾的质量,即可求出样品中氯酸钾的纯度。
【解答】(1)据图可知,t1时刻生成氧气的质量为:5g+1.5g-4.82g=1.68g;
(2)t3~t4时段剩余固体质量不变的原因是:氯酸钾已完全分解;
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