内容正文:
主题二 物质的化学变化
(三)质量守恒定律(第2课时)
【典例分析】
例1:在相同的温度和压强下,相同体积的气体具有相同的分子数,反之亦然。取20℃和101kPa下体积比为1:3的CH4和O2混合,在一定条件下充分反应,恢复到初始温度和压强。下列说法正确的是 ( )
A.参加反应的CH4和O2的体积比为1 : 3
B.生成的CO2分子个数为原来气体分子数的三分之一
C.反应后气体的体积为原来的二分之一
D.反应后的气体中C、O原子的个数比为1︰2
例2:常温常压时,由甲烷和另两种气体组成的混合物中,碳元素的质量分数为80%,则另两种气体可能是 。
A. H2和CO B. H2和C2H2 C. C2H2和C2H4 D. CO和C2H4
例3:甲烷和水蒸气在高温及催化剂的条件下反应,生成CO和H2,该反应的化学方程式为 :
。
例4:氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。以太阳能为热源,热化学硫碘循环分解水是一种高效、无污染的制氢方法。其反应过程如下图所示:
(
反应
III
反应
I
反应
II
O
2
H
2
I
2
H
I
SO
2
H
2
SO
4
H
2
O
)
(1)反应I中,发生反应的化学方程式为 。
(2)反应II中,反应前后化合价发生改变的元素是 (填元素名称)。
(3)在整个反应过程中,SO2、H2SO4、I2、HI都可循环使用,则制得H2中氢元素最初来源于 (填化学式)。
【变式训练】
1. 试计算工业上要制取5.6t氧化钙,理论上需要含碳酸钙80%的石灰石的质量是多少?
2. 将1g含镁48%的镁铝合金(不含其他元素)粉末在氧气中加热,至反应完全。
①该合金中镁消耗氧气的质量最多是多少?
②该合金与氧气反应后生成固体的质量最多是 (计算结果保留一位小数)。
3.某钢铁厂每天消耗6000t含Fe2O380%的赤铁矿,该厂理论上日产含铁98%的生铁的质量是多少?(依据化学方程式进行计算,结果保留一位小数)
【能力提升】
4. 在密闭容器内进行的某反应,测得反应前(t0)、反应中(t1)、反应后(t2)不同时刻甲、乙、丙、丁四种物质的质量分数分别如下图所示。下列说法不正确的是 ( )
A.该反应中,甲和乙是反应物,丙和丁是生成物
B.t1时刻,乙、丙、丁所占的质量分数分别为22%、43%和23%
C.若甲和丁分别是镁和碳,则该反应中甲和丁的化学计量数之比1∶2
D.若反应前四种物质的总质量为100g,如果再增加12g甲,则甲与乙可恰好完全反应
5. 甲烷在一定量的氧气中燃烧,测得反应前后各物质的质量如下表所示:
物质
甲烷
氧气
水
二氧化碳
一氧化碳
反应前质量/g
3.2
11.2
0
0
0
反应后质量/g
0
0
7.2
4.4
未测
根据表格中数据,请完成甲烷在一定量的氧气中燃烧的化学方程式 。
6. 取酸性废水样品100 g,逐滴加入5.6%的氢氧化钾溶液,废水中硫酸的质量分数变化如图所示。(假设废水中其他成分不与氢氧化钾反应且不含硫酸钾)
(1)P点对应溶液中一定存在的阳离子有 (填离子符号)。
(2)酸性废水中硫酸的质量分数为 (用百分数表示,保留到0.1%)。
(3)计算当废水处理至中性时,溶液中硫酸钾的质量分数。
(写出计算过程,结果用百分数表示,保留到0.1%)
7. 研学实践小组为测出某地赤铁矿石(主要成分是Fe2O3)中的含铁量,进行实验:取20g赤铁 矿石样品,逐渐加入稀盐酸,充分反应。实验相关数据如图所示(假设杂质不溶于水,也不与酸反应)。
(1)20g赤铁矿石样品中氧化铁的质量为 g;
(2)该样品中铁元素的质量分数为 ,
由此判断出该赤铁矿石 (填“属于”或“不属于”)富铁矿石。
(3) 计算实验中所用稀盐酸溶质的质量分数(写出计算过程)。
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