第18讲 根据化学方程式的计算（暑假预习讲义）新九年级化学新教材人教版

第18讲 根据化学方程式的计算 内容导航 01 预习航标 → 析目标·明方向：预习导航精准定向 02 教材全解 → 析教材·学新知：情境概念深度构 情境启思：从生活或问题出发，激发兴趣 深研精炼：聚焦常考要点，学会解题思路 即练固基：趁热打铁练一练，巩固刚学内容 03过关检测 → 练考点·强落实：过关检测分层提 预习目标 1.理解根据化学方程式进行简单计算的依据，形成利用质量关系和比例关系定量认识化学反应的一般思路。 2.学会根据化学方程式进行简单计算，解决生产生活中的简单问题。 预习重点 根据化学方程式计算的一般步骤。 预习难点 化学反应方程式中物质之间量的关系。 情｜境｜启｜思 同学们，在利用化学反应进行物质转化的过程中，我们不仅要知道使用哪些原料，生成什么物质，还要了解这些物质有多少。 深｜研｜精｜炼 知识点01 根据化学方程式计算的依据 1. 理论依据：质量守恒定律。 2. 基本依据：参与化学反应的各物质间的质量比为一定值。各物质的质量比在数值上等于各物质的相对分子质量与其化学计量数的乘积之比。 3. 等量关系：A、B、C、D四种物质在一定条件下发生反应：aA + bB xC + yD，已知A、B、C、D的相对分子质量依次为M1、M2、M3、M4，当A的质量为m1、B的质量为m2时，两者恰好完全反应生成C、D的质量依次为m3、m4，则有如下关系式： aA + bB xC + yD aM1 bM2 xM3 yM4 m1 m2 m3 m4 （1）四种物质的等量关系：aM1 /m1 = bM2 /m2 = xM3 /m3 = yM4 /m4 （2）质量守恒关系：aM1 + bM2 xM3 + yM4 、m1 + m2 m3 + m4 【特别提醒】恰好完全反应指已知的反应物间的质量比恰好等于对应的化学方程式中相关物质的质量比，即反应物均刚好反应完（没有剩余）。 【例1】能根据化学方程式计算是因为 A．化学方程式表示了一种化学反应的过程 B．化学方程式反映了质量守恒定律 C．化学方程式表示了反应物和生成物各是什么 D．化学方程式不但表示了反应物和生成物是什么，还表示了它们之间的质量比 【答案】D 【解析】A、化学方程式表示了一种化学反应的过程,但这不是根据化学方程式进行计算的依据，不符合题意； B、根据化学方程式计算还需要知道各物质之间的粒子个数比，不符合题意； C、只是知道反应物和生成物是什么并不能进行计算，不符合题意； D、化学方程式可以表示反应物、生成物和反应条件，也可以表示各物质之间的质量关系，还可以表示各物质之间的粒子个数比；根据各物质之间的质量关系可以进行有关化学方程式的计算。 故选D。 【即练1】化学方程式所表示的都是 之间发生化学变化时的相互关系，化学方程式中各物质之间的质量关系也是 之间的质量关系。有关化学方程式的计算是根据参加反应的反应物与生成物的质量比来进行的，计算出的质量也是 的质量。 【答案】纯净物 纯净物 纯净物 【解析】化学方程式是用化学式表示化学反应的式子，它表明了反应物、生成物和反应条件，遵循质量守恒定律，是化学研究的基础工具之一。化学方程式所表示的都是纯净物之间发生化学变化时的相互关系，化学方程式中各物质之间的质量关系也是纯净物之间的质量关系。有关化学方程式的计算是根据参加反应的反应物与生成物的质量比来进行的，计算出的质量也是纯净物的质量。 知识点02 根据化学方程式计算的一般步骤 1. 根据化学方程式计算的一般步骤 计算步骤 注意事项 设 设未知量 设某物质的质量为x，x本身包含单位 方 写出反应的化学方程式 化学方程式一定要书写正确 关 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 不是相关量不用标出，关系式中的数据与物质的化学式要对齐 比 列出比例式，求解 没有特殊说明，结果保留到小数点后一位 答 简明地写出答案 “答”不能省略 特别提醒】根据化学方程式计算中所用到的质量，必须是纯净物的质量，若物质不纯，必须换算成纯净物的质量。若给出的是气体的体积，需换算成质量再代入计算。 【例2】根据化学方程式计算解题的步骤是 ①正确写出化学方程式     ②列比例式，求未知数     ③设未知数    ④写出已知物和待求物的质量和相对分子质量     ⑤简明地写出答案 A．①③②④⑤ B．④①③②⑤ C．③①④②⑤ D．①②③④⑤ 【答案】C 【解析】根据化学方程式计算解题的步骤是：设未知数、正确写出化学方程式、写出已知物和待求物的质量和相对分子质量、列比例式，求未知数、简明地写出答案，故选C。 【即练2】氮气是制造氮肥的重要原料。“人工固氮”的反应原理为N2+3H2=2NH3，理论上产生17gNH3可以固定氮气的质量是多少？ 【答案】解：设可以固定氮气的质量是x x=14g 答：可以固定氮气的质量是14g 【解析】见答案。 【即练3】在一次作业批改中，老师发现3位同学在同一题中出现了不同的错误，为帮大家理清思路，老师将错误的解题过程写在黑板上，请同学们发现问题，纠正错误。 题目：某工厂需要96 kg氧气作原料，若用电解水的方法制取氧气，则消耗水的质量为多少？ 解：设消耗水的质量为xkg。 2H2O 通电 2H2↑＋O2 20　　　 32 　 x　 96 kg x＝60 kg （1）左侧解题过程中有 6 处错误。 （2）请写出正确的解题过程。 解：设消耗水的质量为x。 2H2O 通电 2H2↑＋O2 ↑ 36　　　 32 　 x　 96 kg ＝ x＝＝108kg 答：消耗水的质量为108 kg。 知识点03 有关化学方程式计算的基本题型 1. 表格分析型化学方程式的计算 先分析实验数据，根据质量守恒定律得出生成气体的质量，再由气体的质量进行计算。 2. 坐标图像分析型化学方程式的计算 先分析坐标图中横、纵轴表示的意义，再结合题中所涉及的化学反应分析图像的起点、拐点和终点的含义。 找已知量的方法一般有三种： （1）拐点对应的横坐标。 （2）拐点对应的纵坐标（多为生成的气体或沉淀的质量，可直接代入）。 （3）起点和拐点对应的横、纵坐标差。 【特别提醒】先找出题中涉及的化学反应，并正确写出化学方程式；分析题中已知数据与方程式中各物质的直接或间接关系；确定哪些数据能直接代入方程式，若所给数据不能代入方程式，则要分析清除该数据如何转化成方程式中物质的数据，再列出相应比比例式。 【例3】取某过氧化氢溶液于锥形瓶中，并加入一定量的二氧化锰，放在电子秤上测其质量，不同时间电子秤的读数如表所示。 反应时间/min 0 1 2 3 4 5 电子秤读数/g 375.00 371.56 366.28 365.56 365.40 365.40 （1）生成氧气的质量为______g。 （2）计算参加反应的过氧化氢的质量。 解：（1）根据质量守恒定律，生成氧气的质量为375.00-365.40=9.6g。 （2）设参加反应的过氧化氢的质量为x。 2H2O2 MnO2 2H2O ＋ O2 ↑ 68　　　 32 x　　 9.6 g = x==20.4g 答：参加反应的过氧化氢的质量为20.4 g。 【即练4】兴趣小组用含有杂质的高锰酸钾样品（杂质不反应）制取氧气，反应过程中固体质量变化如图所示。 （1）生成氧气的质量为 g。 （2）计算该样品中高锰酸钾的质量。 解：（1）根据质量守恒定律，生成氧气的质量为16g-14.4g=1.6g。 （2）设该样品中高锰酸钾的质量为x。 2KMnO4 ∆ K2MnO4 ＋MnO2 ＋O2↑ 316 32 x 1.6g = x==15.8g 答：该样品中高锰酸钾的质量为15.8 g。 1．在化学反应A+2B=C+2D中：已知C和D的相对分子质量之比是22:9，当6.4gB与足量A完全反应后，生成3.6gD。则在此反应中，B和C的质量比是 A．8:11 B．2:11 C．16:11 D．16:9 【答案】C 【解析】设生成3.6g D 时，同时C的质量为x ，x=4.4g； 参加反应B、C的质量分别比=6.4g:4.4g=16:11； 答案：C。 2．用煅烧石灰石的方法制取生石灰（化学方程式为：）。现有100t石灰石(含杂质20%)，煅烧过程中石灰石会有10%的损耗，最终可以得到含杂质10%的生石灰的质量为 A．80t B．72t C．40.32t D．44.8t 【答案】D 【解析】100t石灰石中，参加反应的石灰石的质量是100t×（1-20%）×（1-10%）=72t，石灰石在高温条件下分解生成CaO、CO2，化学方程式为：。 设72t石灰石煅烧产生的生石灰的质量为x，则 x=40.32t 含杂质10%的生石灰的质量为： 故选D。 3．2025年4月30日，神舟十九号载人飞船返回舱成功着陆。返回舱部分材质为铝合金，其成分中铝的工业制法原理为2Al2O34Al+3O2↑，生产54 t铝需要电解的氧化铝质量是多少？ 【答案】解：设需要电解的氧化铝质量是x。 x=102t 答：需要电解的氧化铝质量是102t。 【解析】根据铝的质量计算，见答案。 4．我国明代科技著作《天工开物》中有利用炉甘石（主要成分是ZnCO3）火法炼锌的工艺记载，主要反应原理为ZnCO3+2CZn+3CO↑，现用200 kg炉甘石与足量碳充分反应，产生CO的质量与加热时间的关系如图所示。 （1）此过程中产生CO的质量是______kg。 （2）列式计算此炉甘石中ZnCO3的质量分数。 【答案】（1）84 （2）解：设炉甘石中ZnCO3的质量为x = x=125kg 炉甘石中ZnCO3的质量分数=×100%=62.5% 答：炉甘石中ZnCO3的质量分数62.5%。 【解析】（1）由图可知，反应最终生成CO的质量为84kg，故填84。 （2）见答案。 5．实验室可用多种方法制取氧气，如：2KClO32KCl+3O2↑。同学们将28.0 g氯酸钾和二氧化锰的固体混合物加热至质量不再变化为止，冷却后称得剩余固体的质量为18.4 g。 计算： （1）生成O2的质量为_____g。 （2）反应前固体混合物中MnO2的质量分数(写出计算过程，结果精确到0.1%)。 【答案】（1）9.6 （2）解：设反应前固体混合物中KClO3的质量为x x=24.5g 反应前固体混合物中MnO2的质量为 反应前固体混合物中MnO2的质量分数为 答：反应前固体混合物中MnO2的质量分数为12.5%。 【解析】（1）根据质量守恒定律，反应前后固体质量的差值即为生成氧气的质量，所以生成O2的质量为。 （2）根据氧气的质量计算，见答案。 6．碳化钛(TiC)具有高熔点、高硬度和高电导率的特点，在航空航天、电子工业等领域应用广泛。一种制备碳化钛的反应原理为，请计算用该方法制备至少需要的质量是多少？(写出计算过程) 【答案】解：设制备120g TiC需要碳的质量为x 答：至少需要C的质量为。 【解析】见答案。 7．光生物体系制取氢气具有广阔的应用前景，其原理是绿藻和蓝菌在一定条件下将水分解为氢气和氧气，反应的化学方程式为 （1）水的相对分子质量是_______。 （2）利用该方法分解18 g水，理论上产生氢气的质量是多少？(写出计算过程) 【答案】（1）18 （2）设理论上产生氢气的质量为x 答：理论上产生氢气的质量是2g。 【解析】（1）的相对分子质量是： （2）见答案。 8．黄铜是由铜和锌组成的合金。实验小组为测定某黄铜样品中锌的质量分数，取5份此黄铜样品各20 g，向其中分别加入一定体积的稀硫酸（Zn＋H2SO4 ══ ZnSO4＋H2↑，铜不与稀硫酸反应），所得实验数据如表： 实验序号 ① ② ③ ④ ⑤ 稀硫酸体积/mL 20 40 60 80 100 剩余固体质量/g 16.75 13.50 10.25 m 7 计算20 g该合金样品完全反应生成氢气的质量。 解：设20 g该合金样品完全反应生成氢气的质量为x。 Zn＋H2SO4 ══ ZnSO4＋H2↑ 65　　　　　　 2 20 g－7 g　　　 　x ＝ x＝＝0.4g 答：20 g该合金样品完全反应生成氢气的质量为0.4 g。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $ 第18讲 根据化学方程式的计算 内容导航 01 预习航标 → 析目标·明方向：预习导航精准定向 02 教材全解 → 析教材·学新知：情境概念深度构 情境启思：从生活或问题出发，激发兴趣 深研精炼：聚焦常考要点，学会解题思路 即练固基：趁热打铁练一练，巩固刚学内容 03过关检测 → 练考点·强落实：过关检测分层提 预习目标 1.理解根据化学方程式进行简单计算的依据，形成利用质量关系和比例关系定量认识化学反应的一般思路。 2.学会根据化学方程式进行简单计算，解决生产生活中的简单问题。 预习重点 根据化学方程式计算的一般步骤。 预习难点 化学反应方程式中物质之间量的关系。 情｜境｜启｜思 同学们，在利用化学反应进行物质转化的过程中，我们不仅要知道使用哪些原料，生成什么物质，还要了解这些物质有多少。 深｜研｜精｜炼 知识点01 根据化学方程式计算的依据 1. 理论依据： 。 2. 基本依据：参与化学反应的各物质间的质量比为 。各物质的质量比在数值上等于各物质的相对分子质量与其化学计量数的 之比。 3. 等量关系：A、B、C、D四种物质在一定条件下发生反应：aA + bB xC + yD，已知A、B、C、D的相对分子质量依次为M1、M2、M3、M4，当A的质量为m1、B的质量为m2时，两者恰好完全反应生成C、D的质量依次为m3、m4，则有如下关系式： aA + bB xC + yD aM1 bM2 xM3 yM4 m1 m2 m3 m4 （1）四种物质的等量关系：aM1 /m1 = = xM3 /m3 = （2）质量守恒关系：aM1 + bM2 、m1 + m2 【特别提醒】恰好完全反应指已知的反应物间的质量比恰好等于对应的化学方程式中相关物质的质量比，即反应物均刚好反应完（没有剩余）。 【例1】能根据化学方程式计算是因为 A．化学方程式表示了一种化学反应的过程 B．化学方程式反映了质量守恒定律 C．化学方程式表示了反应物和生成物各是什么 D．化学方程式不但表示了反应物和生成物是什么，还表示了它们之间的质量比 【即练1】化学方程式所表示的都是 之间发生化学变化时的相互关系，化学方程式中各物质之间的质量关系也是 之间的质量关系。有关化学方程式的计算是根据参加反应的反应物与生成物的质量比来进行的，计算出的质量也是 的质量。 知识点02 根据化学方程式计算的一般步骤 1. 根据化学方程式计算的一般步骤 计算步骤 注意事项 设 设 设某物质的质量为x，x本身包含单位 方 写出反应的 化学方程式一定要书写正确 关 找出 ，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 不是相关量不用标出，关系式中的数据与物质的化学式要对齐 比 列出 ，求解 没有特殊说明，结果保留到小数点后一位 答 简明地写出 “答”不能省略 特别提醒】根据化学方程式计算中所用到的质量，必须是纯净物的质量，若物质不纯，必须换算成纯净物的质量。若给出的是气体的体积，需换算成质量再代入计算。 【例2】根据化学方程式计算解题的步骤是 ①正确写出化学方程式     ②列比例式，求未知数     ③设未知数    ④写出已知物和待求物的质量和相对分子质量     ⑤简明地写出答案 A．①③②④⑤ B．④①③②⑤ C．③①④②⑤ D．①②③④⑤ 【即练2】氮气是制造氮肥的重要原料。“人工固氮”的反应原理为N2+3H2=2NH3，理论上产生17gNH3可以固定氮气的质量是多少？ 【即练3】在一次作业批改中，老师发现3位同学在同一题中出现了不同的错误，为帮大家理清思路，老师将错误的解题过程写在黑板上，请同学们发现问题，纠正错误。 题目：某工厂需要96 kg氧气作原料，若用电解水的方法制取氧气，则消耗水的质量为多少？ 解：设消耗水的质量为xkg。 2H2O 通电 2H2↑＋O2 20　　　 32 　 x　 96 kg x＝60 kg （1）左侧解题过程中有 处错误。 （2）请写出正确的解题过程。 知识点03 有关化学方程式计算的基本题型 1. 表格分析型化学方程式的计算 先分析实验数据，根据 得出生成气体的质量，再由气体的质量进行计算。 2. 坐标图像分析型化学方程式的计算 先分析坐标图中横、纵轴表示的意义，再结合题中所涉及的化学反应分析图像的起点、拐点和终点的含义。 找已知量的方法一般有三种： （1）拐点对应的横坐标。 （2）拐点对应的纵坐标（多为生成的 或 的质量，可直接代入）。 （3）起点和拐点对应的横、纵 。 【特别提醒】先找出题中涉及的化学反应，并正确写出化学方程式；分析题中已知数据与方程式中各物质的直接或间接关系；确定哪些数据能直接代入方程式，若所给数据不能代入方程式，则要分析清除该数据如何转化成方程式中物质的数据，再列出相应比比例式。 【例3】取某过氧化氢溶液于锥形瓶中，并加入一定量的二氧化锰，放在电子秤上测其质量，不同时间电子秤的读数如表所示。 反应时间/min 0 1 2 3 4 5 电子秤读数/g 375.00 371.56 366.28 365.56 365.40 365.40 （1）生成氧气的质量为______g。 （2）计算参加反应的过氧化氢的质量。 【即练4】兴趣小组用含有杂质的高锰酸钾样品（杂质不反应）制取氧气，反应过程中固体质量变化如图所示。 （1）生成氧气的质量为 g。 （2）计算该样品中高锰酸钾的质量。 1．在化学反应A+2B=C+2D中：已知C和D的相对分子质量之比是22:9，当6.4gB与足量A完全反应后，生成3.6gD。则在此反应中，B和C的质量比是 A．8:11 B．2:11 C．16:11 D．16:9 2．用煅烧石灰石的方法制取生石灰（化学方程式为：）。现有100t石灰石(含杂质20%)，煅烧过程中石灰石会有10%的损耗，最终可以得到含杂质10%的生石灰的质量为 A．80t B．72t C．40.32t D．44.8t 3．2025年4月30日，神舟十九号载人飞船返回舱成功着陆。返回舱部分材质为铝合金，其成分中铝的工业制法原理为2Al2O34Al+3O2↑，生产54 t铝需要电解的氧化铝质量是多少？ 4．我国明代科技著作《天工开物》中有利用炉甘石（主要成分是ZnCO3）火法炼锌的工艺记载，主要反应原理为ZnCO3+2CZn+3CO↑，现用200 kg炉甘石与足量碳充分反应，产生CO的质量与加热时间的关系如图所示。 （1）此过程中产生CO的质量是______kg。 （2）列式计算此炉甘石中ZnCO3的质量分数。 5．实验室可用多种方法制取氧气，如：2KClO32KCl+3O2↑。同学们将28.0 g氯酸钾和二氧化锰的固体混合物加热至质量不再变化为止，冷却后称得剩余固体的质量为18.4 g。 计算： （1）生成O2的质量为_____g。 （2）反应前固体混合物中MnO2的质量分数(写出计算过程，结果精确到0.1%)。 6．碳化钛(TiC)具有高熔点、高硬度和高电导率的特点，在航空航天、电子工业等领域应用广泛。一种制备碳化钛的反应原理为，请计算用该方法制备至少需要的质量是多少？(写出计算过程) 7．光生物体系制取氢气具有广阔的应用前景，其原理是绿藻和蓝菌在一定条件下将水分解为氢气和氧气，反应的化学方程式为 （1）水的相对分子质量是_______。 （2）利用该方法分解18 g水，理论上产生氢气的质量是多少？(写出计算过程) 8．黄铜是由铜和锌组成的合金。实验小组为测定某黄铜样品中锌的质量分数，取5份此黄铜样品各20 g，向其中分别加入一定体积的稀硫酸（Zn＋H2SO4 ══ ZnSO4＋H2↑，铜不与稀硫酸反应），所得实验数据如表： 实验序号 ① ② ③ ④ ⑤ 稀硫酸体积/mL 20 40 60 80 100 剩余固体质量/g 16.75 13.50 10.25 m 7 计算20 g该合金样品完全反应生成氢气的质量。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $