专题02 根据化学方程式的计算(重难点专练)化学新教材沪教版九年级上册
2026-10-08
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专题02 根据化学方程式的计算
类型一 根据化学方程式确定反应中物质间的质量关系
1.C 2.C 3.B
4.【答案】(1)2H2O22H2O+O2↑;(2)1.6g;(3)3.4;(4);(5)45.9;(6)6.4。
类型二 根据化学方程式求反应物或生成物的质量
1.【答案】66t。
【解析】设消耗6t的氢气理论上能捕集CO2的质量是x。
3CO2+6H2CH4+2CO+4H2O
132 12
x 6t
x=66t
答:若消耗6t的氢气理论上能捕集CO2的质量是66t。
2.【答案】14kg。
【解析】设参加反应的Si的质量为x。
28 40
x 20kg
x=14kg
答:参加反应的Si的质量为14kg。
3.【答案】233g。
【解析】设参加反应的HgS的质量为x。
233 201
x 201g
x=233g
答:参加反应的HgS的质量为233g。
4.【答案】(1)2H2O22H2O+O2↑;(2)10。
【解析】(1)过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,反应的化学方程式为:2H2O22H2O+O2↑;
(2)现有过氧化氢溶液共100g,测得其中氢元素的质量分数为10%,则过氧化氢溶液中氢元素的质量为:100g×10%=10g,过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类和质量不变,则充分反应后水的质量为:10g÷(100%)=90g,减少的质量即为生成氧气的质量,所以生成氧气的质量为:100g﹣90g=10g。
5.【答案】(1)39:55。(2)否。
【解析】(1)高锰酸钾(KMnO4)中钾元素、锰元素的质量比为39:55=39:55。
(2)设制取0.64g氧气需要高锰酸钾的质量为x。
2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
316 32
x 0.64g
x=6.32g
取两药匙高锰酸钾仅为6g小于6.32g
答:制得的氧气不足以满足实验所需。
类型三 不含杂质的化学方程式计算
1.【答案】12000km。
【解析】设720kg水分解产生氢气的质量为x。
2H2O2H2↑+O2↑
36 4
720kg x
x=80kg
则行驶距离为:80kg12000km。
答:540kg水分解产生的氢气理论上可供这辆汽车行驶12000km。
2.【解析】(1)SiC中硅、碳元素的质量比为28:12=7:3。
(2)设至少需要Si的质量为x。
Si+CSiC
28 40
x 40kg
x=28kg
答:至少需要Si的质量是28kg。
3.【答案】(1)156kg;
(2)可以吸收CO2(答案不唯一)。
【解析】(1)该潜水艇一天耗氧气:1.6kg×20=32kg
设该潜水艇一天所需的Na2O2的质量是x。
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
156 32
x 32kg
x=156kg
答:该潜水艇一天所需的Na2O2的质量是156kg;
(2)与高锰酸钾制氧气的方法相比,过氧化钠固体作为呼吸面具和潜水艇中的供氧剂,可以吸收CO2并释放O2,适合封闭环境(如潜水艇或呼吸面具),反应产物为固体(Na2CO3),便于携带和处理。
4.【解析】设6g高锰酸钾完全反应生成氧气的质量为x。
2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
316 32
6g x
解得
最后比较生成氧气质量与所需氧气质量:因为0.61g<0.64g,
答:他取两药匙高锰酸钾完全反应制得的氧气不够实验所需。
类型四 含杂质的化学方程式计算
1.【答案】(1)13:16;(2)25.25kg。
【解析】(1)KNO3中K元素与O元素的质量比为39:(16×3)=13:16。
(2)设需要含KNO380%的焰硝的质量为x。
3C+S+2KNO3K2S+3CO2↑+N2↑
202 132
80%x 13.2kg
x=25.25kg
答:当此种火药燃烧产生13.2kg的CO2时,需要含KNO380%的焰硝的质量为25.25kg。
2.【答案】35t。
【解析】设理论上可炼出含铁96%的生铁的质量是x。
x=35t
答:理论上可炼出含铁96%的生铁的质量是35t。
3.【答案】54t。
【解析】200t含氧化铝51%的铝土矿中,Al2O3的质量为:200t×51%=102t;
设理论上最多可生产铝的质量为x。
2Al2O34Al+3O2↑
204 108
102t x
x=54t
答:理论上最多可生产铝的质量为54t。
4.【答案】(1)4:1;(2)12.8t。
【解析】(1)在Cu2S中,铜(Cu)的相对原子质量为64,硫(S)的相对原子质量为32,则铜和硫元素的质量比为(64×2):(32)=4:1。
(2)设理论上可最多生产出铜的质量为x。
Cu2S+O22Cu+SO2
160 128
20t×80% x
x=12.8t
答:理论上可最多生产出12.8t铜。
类型五 化学方程式与实验相结合的计算
1.【答案】3.4g。
【解析】生成氧气的质量为369.10g﹣367.50g=1.6g;
设参加反应的过氧化氢的质量为x。
2H2O22H2O+O2↑
68 32
x 1.6g
x=3.4g
答:有3.4g过氧化氢被分解。
2.【答案】(1)0.8;(2)1.7g。
【解析】(1)二氧化锰不溶于水,根据质量守恒定律,反应生成氧气的质量=34.0g﹣33.2g=0.8g;
(2)设34.0g过氧化氢溶液中含有过氧化氢的质量为x。
2H2O22H2O+O2↑
68 32
x 0.8g
解之得:x=1.7g,
答:该过氧化氢溶液中过氧化氢的质量为1.7g。
3.【答案】(1)催化;(2)0.8;(3)1.7g。
【解析】(1)反应中二氧化锰能够加快过氧化氢分解的速率,起到催化作用;
(2)根据质量守恒定律可知,反应生成氧气的质量为:68.1g﹣67.3g=0.8g;
(3)设68g该过氧化氢溶液中过氧化氢的质量为x,
2H2O22H2O+O2↑
68 32
x 0.8g
x=1.7g
答:68g该过氧化氢溶液中过氧化氢的质量是1.7g。
4.【答案】(1)防止冷凝水回流炸裂试管;
(2)没有达到高锰酸钾的分解温度;锰酸钾、二氧化锰;
(3)1.6g;
(4)5.5。
【解析】(1)在用高锰酸钾制取氧气的发生装置中,试管口略向下倾斜的目的是防止冷凝水回流炸裂试管;
(2)加热初期固体质量不变的原因是没有达到高锰酸钾的分解温度,高锰酸钾还没有开始分解;高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,加热t时高锰酸钾恰好完全分解,此时固体中含有的物质是锰酸钾、二氧化锰;
(3)设最终制得的氧气的质量为x。
答:最终制得的氧气的质量为1.6g。
(4)由图可知,高锰酸钾的质量为15.8g,根据质量守恒定律,化学反应前后锰元素的质量不变,则最后所得固体中锰元素的质量为15.8 g15.8g5.5g。
5.【答案】(1)8.8;(2)96%。
【解析】(1)根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变,由题中数据可知,恰好完全反应时,生成气体的质量是:17.5g+100g﹣108.7g=8.8g。
(2)设样品中碳酸氢钠的质量为x。
HCl+NaHCO3=NaCl+CO2↑+H2O
84 44
x 8.8g
x=16.8g
则上述小苏打样品中碳酸氢钠的质量分数为:100%=96%。
答:上述小苏打样品中碳酸氢钠的质量分数为96%。
类型六 有关数据表格与化学方程式相结合的计算
1.【答案】(1)完全;(2)6.32g。
【解析】(1)由表中数据可知,加热t4min时,剩余固体质量不再发生变化,说明高锰酸钾完全反应;
(2)高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变,由题中数据可知,生成氧气的质量为:10.00g﹣9.36g=0.64g;
设10.00g试剂中所含高锰酸钾的质量为x。
2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
316 32
x 0.64g
x=6.32g
答:10.00g该试剂中所含高锰酸钾的质量为6.32g。
2.【解析】(1)反应生成氧气质量为:68.0g+0.1g﹣66.5g=1.6g,
(2)设过氧化氢质量为x,
2H2O22H2O+O2↑,
68 32
x 1.6g
,
x=3.4g,
答:该同学所用过氧化氢溶液中过氧化氢的质量是3.4g。
3.【答案】(1)0.8g;(2)72%。
【解析】(1)根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变,由表中数据可知,完全反应后生成氧气的质量是:80.0g﹣79.2g=0.8g。
(2)设该样品中过氧化钙的质量为x。
2CaO2+2H2O═2Ca(OH)2+O2↑
144 32
x 0.8g
x=3.6g
则该样品中所含过氧化钙的质量分数为:100%=72%。
答:该样品中所含过氧化钙的质量分数为72%。
类型七 有关坐标图像与化学方程式相结合的计算
1.【答案】(1)2.2;(2)2.8g。
【解析】(1)由图像可知,产生二氧化碳的质量是2.2g;
(2)设制得生石灰的质量是x。
CaCO3CaO+CO2↑
56 44
x 2.2g
x=2.8g
答:制得生石灰的质量是2.8g。
2.【答案】(1)3.2(2)6.8g。
【解析】(1)由图可知,反应生成氧气的质量为3.2g。
(2)设参加反应的过氧化氢的质量为x。
2H2O22H2O+O2↑
68 32
x 3.2g
x=6.8g
3.【答案】(1)1.6 (2)15.8g。
【解析】(1)由图可知,反应前固体质量为18.0g,充分反应后剩余固体质量为16.4g,根据质量守恒定律,减少的质量就是生成氧气的质量,所以生成氧气的质量为18.0g﹣16.4g=1.6g;
(2)设样品中高锰酸钾的质量为x。
316 32
x 1.6g
x=15.8g。
答:样品中高锰酸钾的质量为15.8g。
4.【答案】(1)锥形瓶;(2)3.4g。
【解析】(1)图1中仪器A的名称是锥形瓶。
(2)根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变,由图可知,生成氧气的质量为:136.3g﹣134.7g=1.6g;
设该过氧化氢溶液中过氧化氢的质量为x。
2H2O22H2O+O2↑
68 32
x 1.6g
x=3.4g
答:该过氧化氢溶液中过氧化氢的质量为3.4g。
1.D
2.【答案】(1)3.2g。
(2)31.6g,剩余固体中含有未反应的KMnO4、K2MnO4、MnO2,其质量分别为8g、19.7g、8.7g。
【解析】(1)根据质量守恒定律,反应前后固体质量差就是生成氧气的质量,即生成氧气的质量为39.6g﹣36.4g=3.2g。
答:生成氧气的质量为3.2g。
(2)设参加反应的KMnO4质量为x,生成的K2MnO4质量为y,生成MnO2的质量为z,
316 197 87 32
x y z 3.2g
x=31.6g
y=19.7g
z=8.7g
参加反应的高锰酸钾的质量为31.6g,则剩余固体中:未反应的KMnO4质量为39.6g﹣31.6g=8g,生成的K2MnO4质量为19.7g,生成的MnO2质量为8.7g。
答:参加反应的高锰酸钾的质量为31.6g,剩余固体中含有未反应的KMnO4、K2MnO4、MnO2,其质量分别为8g、19.7g、8.7g。
3.【答案】(1)Ca(OH)2;(2)1.6;(3)48%。
【解析】(1)根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和数目不变,由反应的化学方程式2CaO2+2H2O=2X+O2↑可知,反应前有2个Ca原子、6个H原子、4个O原子,反应后除2X外有2个O原子,则2X中含有2个Ca原子、4个H原子、4个O原子,所以X的化学式为:Ca(OH)2。
(2)根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变,由图中数据可知,充分反应后生成氧气的总质量为:150.0g﹣148.4g=1.6g。
(3)设该样品中CaO2的质量为x。
2CaO2+2H2O=2Ca(OH)2+O2↑
144 32
x 1.6g
x=7.2g
则该样品中CaO2的质量分数为:100%=48%。
答:该样品中CaO2的质量分数为48%。
4.【答案】(1)26.2%。(2)1.7t。
【解析】(1)氯化铵中氮元素的质量分数为100%≈26.2%。
(2)生产8.4t碳酸氢钠,设理论上需要氯化钠的质量为x,
NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl
17 84
x 8.4t
x=1.7t
答:生产8.4t碳酸氢钠,理论上需要氨气的质量为1.7t。
5.【答案】(1)1.6g;(2)3.4g。
【解析】(1)根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变,由题中数据可知,生成氧气的质量为:36.4g﹣34.8g=1.6g。
(2)设参加反应的过氧化氢的质量为x。
2H2O22H2O+O2↑
68 32
x 1.6g
x=3.4g
答:参加反应的过氧化氢的质量为3.4g。
6.【答案】(1)40;(2)22.4t。
【解析】(1)石灰石中碳酸钙的质量是:50t×80%=40t。
(2)设生成氧化钙的质量为x。
CaCO3CaO+CO2↑
100 56
40t x
x=22.4t
答:生成氧化钙的质量为22.4t。
7.【答案】(1)14:57;(2)284g。
【解析】(1)NF3中氮元素、氟元素的质量比为14:(19×3)=14:57;
(2)设至少需要NF3的质量为x。
4NF3+3Si3SiF4+2N2
284 84
x 84g
x=284g
答:至少需要NF3的质量为284g。
8.【答案】(1)1.6;(2)3.4g。
【解析】(1)根据质量守恒定律可知,生成氧气的质量是143.5g+1g﹣142.9g=1.6g;
(2)设反应前过氧化氢溶液中所含过氧化氢的质量为x,
2H2O22H2O+O2↑
68 32
x 1.6g
x=3.4g
答:反应前过氧化氢溶液中所含过氧化氢的质量是3.4g。
9.【答案】(1)防止生成的锌在较高温度下又被氧化;(2)35.7kg。
【解析】(1)炼锌过程“冷定毁罐取出”的目的是防止生成的锌在较高温度下又被氧化;
(2)设理论上需要含碳酸锌70%的炉甘石的质量为x。
10.【答案】(1)5:4;(2)8.4;(3)0.8g。
【解析】(1)Ca(OH)2中钙、氧元素的质量比为40:(16×2)=5:4;
(2)样品中氢化钙的质量为:10g×84%=8.4g;
(3)设反应后产生氢气的质量是x。
CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑
42 4
8.4g x
x=0.8g
答:反应后产生氢气的质量是0.8g。
11.【答案】(1)7.2g;
(2)生成的氢氧化钙吸收了空气中的二氧化碳,造成减小的值偏小。
【解析】(1)电子天平最终示数为154.0,生成氧气的质量为10.0g+40.0g+105.6g﹣154.0g=1.6g;
设样品中过氧化钙的质量为x,
2CaO2+2H2O=2Ca(OH)2+O2↑
144 32
x 1.6g
x=7.2g
答:样品中含过氧化钙(CaO2)的质量为7.2g。
(2)氢氧化钙能吸收二氧化碳生成碳酸钙沉淀和水,乐宇同学发现计算结果小于理论值,原因是生成的氢氧化钙吸收了空气中的二氧化碳,造成减小的值偏小,计算出氧气的质量偏小,从而测得的过氧化钙的质量偏小。
12.【答案】(1)12:1;(2)80%。
【解析】(1)C2H2中碳元素和氢元素的质量比为(12×2):(1×2)=12:1;
(2)根据质量守恒定律可知,生成乙炔的质量=4g+6000g﹣6002.7g=1.3g,
设参加反应CaC2的质量为x,
CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2↑
64 26
x 1.3g
x=3.2g,
电石中CaC2的质量分数为:;
答:电石中CaC2的质量分数为80%。
13.【答案】(1)2.87;(2)不能用来选种。
【解析】(1)由图像可知,反应完全后生成沉淀的质量为2.87g。
(2)设10.0g样品中氯化钠的质量为x。
x=1.17g
10.0g样品中氯化钠的质量分数为
11.7%不在15%~20%范围内,说明该氯化钠溶液不能用来选种。
答:该氯化钠溶液不能用来选种。
1.【答案】15t。
【解析】若每天需要吸收0.288t二氧化硫,则该发电厂每个月(按30天计)需要吸收二氧化硫的质量为:0.288t×30=8.64t;
设该发电厂每个月需要含碳酸钙的质量为x。
2CaCO3+2SO2+O2═2CaSO4+2CO2
200 128
x 8.64t
x=13.5t
则该发电厂每个月(按30天计)需要含碳酸钙为90%的石灰石质量为:13.5t÷90%=15t。
答:该发电厂每个月(按30天计)需要含碳酸钙为90%的石灰石15t。
2.【答案】(1)2;(2)1;(3)355g。
【解析】(1)由质量守恒定律反应前后原子原子种类和数目不变可知,由钾原子的数目可推出m的值为2。
(2)设142g质量的KO2消耗二氧化碳的质量为x。
4KO2+2CO2=2K2CO3+3O2
284 88
142g x
解得:x=44g
由同学查阅资料得知人每小时约呼出二氧化碳44g,若“化学氧自救呼吸器”中KO2的质量为142g,则理论上该“化学氧自救呼吸器”可使用1小时。
(3)设理论上需要含超氧化钾80%的制氧剂的质量为y。
4KO2+2CO2=2K2CO3+3O2
284 96
y×80% 96g
解得:y=355g
答:若要制得96g氧气,理论上需要含超氧化钾80%的制氧剂的质量为355g。
3.【答案】(1)22;(2)90.9%。
【解析】(1)根据图示,在没有加入稀盐酸时烧杯中物质的质量为22g,此时烧杯中的物质是石灰石,因此所取石灰石样品质量为22g。
(2)根据质量守恒定律,石灰石样品和稀盐酸恰好完全反应时,生成的二氧化碳质量为:22g+100g﹣113.2g=8.8g。
设该石灰石样品中碳酸钙的质量为x。
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
x 8.8g
x=20g
该石灰石样品中碳酸钙的质量分数:
答:该石灰石样品中碳酸钙的质量分数为90.9%。
4.【答案】(1)40%;骨质疏松(或佝偻病等);(2)94.8g。
【解析】(1)碳酸钙的化学式为CaCO3,碳酸钙中钙元素的质量分数为;钙主要存在于骨骼和牙齿中,使骨骼和牙齿具有坚硬的结构支架,幼儿和青少年缺钙会患佝偻病或发育不良,老年人会患骨质疏松。
故答案为:40%;骨质疏松(或佝偻病等)。
(2)设理论上可制得醋酸钙的质量为x。
CaCO3+2CH3COOH=Ca(CH3COO)2+H2O+CO2↑
100 158
80g×75% x
x=94.8g
答:理论上可制得醋酸钙的质量为94.8g。
5.【答案】(1)4.4;(2)50;(3)84%。
【解析】(1)碳酸氢钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,由于有气体生成,一开始溶液质量增加较慢,完全反应后没有气体生成,溶液质量增加较快,由图可知,加入稀盐酸的质量为50g时,恰好完全反应,根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变,则10g该样品完全反应,产生CO2的质量是:84g+50g﹣129.6g=4.4g。
(2)由上述分析可知,与碳酸氢钠反应的稀盐酸的质量为50g。
(3)设样品中碳酸氢钠的质量为x。
NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑
84 44
x 4.4g
x=8.4g
则该碳酸氢钠片中碳酸氢钠(NaHCO3)的含量为:。
答:该碳酸氢钠片中碳酸氢钠(NaHCO3)的含量为84%。
6.【答案】(1)4.4;(2)80%;(3)偏小;
(4)66.4%;剩余固体未洗涤干燥,表面附着杂质或水分,导致固体质量测量值偏大。
【解析】(1)根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变,由图中数据可知,产生二氧化碳的质量为:12.5g+80g﹣88.1g=4.4g。
(2)设鸡蛋壳中碳酸钙的质量为x。
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
x 4.4g
x=10g
则鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数为:100%=80%。
答:鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数为80%。
(3)若加入稀盐酸的量不足,碳酸钙未完全反应,生成二氧化碳的质量偏小,会导致测得的鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数偏小。
(4)小组中的晓东同学发现,若能称出鸡蛋壳完全反应后,剩余固体的质量,也能求出碳酸钙的质量分数,于是他称量固体的质量为4.2g,则碳酸钙的质量分数为:100%=66.4%;该结果与(2)的结果相差较大的可能原因是剩余固体未洗涤干燥,表面附着杂质或水分,导致固体质量测量值偏大。
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专题02 根据化学方程式的计算
类型一 根据化学方程式确定反应中物质间的质量关系
1.(2026·江苏连云港·月考)氢气在氧气中燃烧生成水的反应是氢能利用的化学基础。在这个反应中,氢气、氧气、水的质量比是( )
A.2:1:2 B.4:32:20 C.4:32:36 D.2:32:18
【答案】C
【解析】化学反应中各物质之间的质量比等于各物质的相对分子质量与化学计量数的积的比;氢气在氧气燃烧生成水,反应的化学方程式为2H2+O22H2O,在这个反应中,氢气、氧气、水的质量比是(2×2):(16×2):(18×2)=4:32:36=1:8:9。故选:C。
2.(2026·安徽合肥·期末)在反应2A+5B═2C+4D中,C、D的相对分子质量之比为9:22。若2.6gA与B完全反应后,生成8.8gD。则在此反应中,B与D的质量比为( )
A.4:9 B.8:11 C.10:11 D.31:44
【答案】C
【解析】在反应2A+5B═2C+4D中,C、D的相对分子质量之比为9:22;
设C的相对分子质量为9a,D是相对分子质量为22a,生成8.8gD同时生成C的质量为x。
2A+5B═2C+4D
18a 88a
x 8.8g
x=1.8g
根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变,则参加反应的B的质量为:1.8g+8.8g﹣2.6g=8g,所以B与D的质量比为8g:8.8g=10:11。
故选:C。
3.(2026·福建莆田·期末)现有一包Cu(OH)2和CuO的混合粉末,加入到150g9.8%的稀硫酸中,恰好完全反应,得到163.8g溶液,(H2SO4+Cu(OH)2═CuSO4+2H2O,CuO+H2SO4═CuSO4+H2O)则原混合粉末中Cu(OH)2和CuO的质量比为( )
A.1:2 B.49:20 C.2:1 D.40:49
【答案】B
【解析】参加反应的氧化铜和氢氧化铜的质量为:163.8g﹣150g=13.8g
设氢氧化铜的质量为x,参加反应的氧化铜的质量为y
H2SO4+Cu(OH)2═CuSO4+2H2O
98 98
x x
CuO+H2SO4═CuSO4+H2O
80 98
y 150g×9.8%﹣x
x+y=13.8g
x=9.8g
y=4g
故氢氧化铜和氧化铜的质量比为:9.8g:4g=49:20。故选:B。
4.(2026·黑龙江哈尔滨·期中)实验室常用过氧化氢溶液制备氧气,同学们进行如图实验,请回答问题:
(1)写出发生反应的化学方程式 ;
(2)生成氧气的质量为 ;
(3)参加反应的过氧化氢的质量为 g;
(4)根据已知条件列出求解生成水的质量(x)的比例式 ;
(5)最终得到的纯净物的质量为 g;
(6)若190g上述过氧化氢溶液完全分解,可得到氧气的质量为 g。
【答案】(1)2H2O22H2O+O2↑;(2)1.6g;(3)3.4;(4);(5)45.9;(6)6.4。
【解析】(1)发生的反应是过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,反应的化学方程式为:2H2O22H2O+O2↑。
(2)二氧化锰是该反应的催化剂,反应前后质量不变,则1g滤渣是二氧化锰,根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变,则生成氧气的质量为:1g+47.5g﹣46.9g=1.6g。
(3)设参加反应的过氧化氢的质量为m。
2H2O22H2O+O2↑
68 32
m 1.6g
m=3.4g
则加反应的过氧化氢的质量为3.4g。
(4)设生成水的质量为x。
2H2O22H2O+O2↑
36 32
x 1.6g
x=1.8g
则根据已知条件列出求解生成水的质量(x)的比例式为:。
(5)最终得到的纯净物的质量为:47.5g﹣1.6g=45.9g;
(6)若190g上述过氧化氢溶液完全分解,可得到氧气的质量为:1.6g6.4g。
类型二 根据化学方程式求反应物或生成物的质量
1.(2026·福建厦门·期末)我国科学家利用废弃金属资源合成催化剂,将H2与CO2催化为CH4和CO等物质,实现CO2的捕集和应用。)若消耗6t的氢气理论上能捕集CO2的质量是多少?(原理:3CO2+6H2CH4+2CO+4H2O)(写出计算过程)
【答案】66t。
【解析】设消耗6t的氢气理论上能捕集CO2的质量是x。
3CO2+6H2CH4+2CO+4H2O
132 12
x 6t
x=66t
答:若消耗6t的氢气理论上能捕集CO2的质量是66t。
2.(2026·山东德州·期末)碳化硅(SiC)是深空探测望远镜的核心材料,可由硅与碳在高温条件下合成:。若制得20kgSiC,计算参加反应的Si的质量(写出计算过程及结果)。
【答案】14kg。
【解析】设参加反应的Si的质量为x。
28 40
x 20kg
x=14kg
答:参加反应的Si的质量为14kg。
3.(2026·四川乐山·期末)《抱朴子》中记载“丹砂(含HgS)烧之成水银,积变又还成丹砂”。“丹砂烧之成水银”涉及的化学反应是。若制得201gHg,计算参加反应的HgS的质量。
【答案】233g。
【解析】设参加反应的HgS的质量为x。
233 201
x 201g
x=233g
答:参加反应的HgS的质量为233g。
4.(2026·河南漯河·期中)现有过氧化氢溶液(过氧化氢溶于水后的混合物)共100g,测得其中氢元素的质量分数为10%。向该过氧化氢溶液中加入适量二氧化锰进行反应,制取氧气。
(1)写出该反应的化学方程式: ;
(2)充分反应后,可生成氧气的质量为 g。
【答案】(1)2H2O22H2O+O2↑;
(2)10。
【解析】(1)过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,反应的化学方程式为:2H2O22H2O+O2↑;
(2)现有过氧化氢溶液共100g,测得其中氢元素的质量分数为10%,则过氧化氢溶液中氢元素的质量为:100g×10%=10g,过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类和质量不变,则充分反应后水的质量为:10g÷(100%)=90g,减少的质量即为生成氧气的质量,所以生成氧气的质量为:100g﹣90g=10g。
5.(2026·湖南长沙·期末)小化同学在老师的指导下进行“氧气的实验室制取与性质”的实验活动。高锰酸钾制氧气的化学方程式为:2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑。请计算:
(1)高锰酸钾(KMnO4)中钾元素、锰元素的质量比为 ;
(2)实验中需要0.64g氧气,如果一药匙高锰酸钾的质量为3g,他取两药匙高锰酸钾完全反应制得的氧气是否足够实验所需?(写出计算过程及结果)
【答案】(1)39:55。
(2)否。
【解析】(1)高锰酸钾(KMnO4)中钾元素、锰元素的质量比为39:55=39:55。
(2)设制取0.64g氧气需要高锰酸钾的质量为x。
2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
316 32
x 0.64g
x=6.32g
取两药匙高锰酸钾仅为6g小于6.32g
答:制得的氧气不足以满足实验所需。
类型三 不含杂质的化学方程式计算
1.(2026·湖南益阳·期末)某新能源汽车以氢气为燃料,使用1kg氢气平均可行驶150km。如果通过电解水产生氢气,720kg水分解产生的氢气理论上可供这辆汽车行驶多远?
【答案】12000km。
【解析】设720kg水分解产生氢气的质量为x。
2H2O2H2↑+O2↑
36 4
720kg x
x=80kg
则行驶距离为:80kg12000km。
答:540kg水分解产生的氢气理论上可供这辆汽车行驶12000km。
2.(2026·湖北荆州·期末)我国研制了世界最大口径碳化硅单体反射镜,应用于深空探测、气象观测等。
碳化硅可用硅与碳在高温下反应制备:
Si+CSiC
(1)SiC中硅、碳元素的质量比为 。
(2)若要制得40kgSiC,至少需要Si的质量是多少?(写出计算过程)
【解析】(1)SiC中硅、碳元素的质量比为28:12=7:3。
(2)设至少需要Si的质量为x。
Si+CSiC
28 40
x 40kg
x=28kg
答:至少需要Si的质量是28kg。
3.(2026·安徽合肥·期末)过氧化钠(Na2O2)可在消防员的呼吸面具和潜水艇中作为氧气的来源。反应化学方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。
(1)据资料得知,成人每天约消耗氧气1.6千克。某潜水艇上有20人,假设所需要的O2全部由Na2O2来提供,则该潜水艇一天所需的Na2O2的质量是多少?(写出计算过程)
(2)与高锰酸钾制氧气的方法相比,过氧化钠固体作为呼吸面具和潜水艇中的供氧剂的主要优点是
(写出1点即可)。
【答案】(1)156kg;
(2)可以吸收CO2(答案不唯一)。
【解析】(1)该潜水艇一天耗氧气:1.6kg×20=32kg
设该潜水艇一天所需的Na2O2的质量是x。
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
156 32
x 32kg
x=156kg
答:该潜水艇一天所需的Na2O2的质量是156kg;
(2)与高锰酸钾制氧气的方法相比,过氧化钠固体作为呼吸面具和潜水艇中的供氧剂,可以吸收CO2并释放O2,适合封闭环境(如潜水艇或呼吸面具),反应产物为固体(Na2CO3),便于携带和处理。
4.(2026·广东广州·期末)小明同学在老师的指导下进行“氧气的实验室制取与性质”的实验活动。用高锰酸钾制氧气,请计算:实验中需要0.64g氧气,如果一药匙高锰酸钾的质量为3g,他取两药匙高锰酸钾完全反应制得的氧气是否足够实验所需?(写出计算过程及结果)
【解析】设6g高锰酸钾完全反应生成氧气的质量为x。
2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
316 32
6g x
解得
最后比较生成氧气质量与所需氧气质量:因为0.61g<0.64g,
答:他取两药匙高锰酸钾完全反应制得的氧气不够实验所需。
类型四 含杂质的化学方程式计算
1.(2026·重庆开州区·期末)《本草纲目》记载:“火药乃焰硝、硫黄、木炭所合……”,其反应原理:
3C+S+2KNO3K2S+3CO2↑+N2↑。
(1)KNO3中K元素与O元素的质量比为 (填最简整数比)。
(2)当此种火药燃烧产生13.2kg的CO2时,需要含KNO380%的焰硝的质量为多少?(写出计算过程)
【答案】(1)13:16;
(2)25.25kg。
【解析】(1)KNO3中K元素与O元素的质量比为39:(16×3)=13:16。
(2)设需要含KNO380%的焰硝的质量为x。
3C+S+2KNO3K2S+3CO2↑+N2↑
202 132
80%x 13.2kg
x=25.25kg
答:当此种火药燃烧产生13.2kg的CO2时,需要含KNO380%的焰硝的质量为25.25kg。
2.(2026·河北唐山·期末)工业上可利用,的反应来冶炼铁。现用100t含四氧化三铁为46.4%的某铁矿石冶炼金属铁。理论上可炼出含铁96%的生铁的质量是多少?
【答案】35t。
【解析】设理论上可炼出含铁96%的生铁的质量是x。
x=35t
答:理论上可炼出含铁96%的生铁的质量是35t。
3.(2026·四川内江·期末)某工厂以200t含氧化铝51%的铝土矿为原料,通过电解熔融氧化铝制取铝。反应的化学方程式为:,则理论上最多可生产铝的质量为多少?(写出计算过程)
【答案】54t。
【解析】200t含氧化铝51%的铝土矿中,Al2O3的质量为:200t×51%=102t;
设理论上最多可生产铝的质量为x。
2Al2O34Al+3O2↑
204 108
102t x
x=54t
答:理论上最多可生产铝的质量为54t。
4.(2026·湖北宜昌·期中)工业上以辉铜矿(主要成分为Cu2S)为原料,采用火法熔炼工艺生产铜。火法炼铜的反应原理可以简单表示为:,请回答:
(1)Cu2S中铜和硫元素的质量比为 。
(2)取20吨含Cu2S80%的辉铜矿,理论上可最多生产出多少吨铜?(写出计算过程)。
【答案】(1)4:1;
(2)12.8t。
【解析】(1)在Cu2S中,铜(Cu)的相对原子质量为64,硫(S)的相对原子质量为32,则铜和硫元素的质量比为(64×2):(32)=4:1。
(2)设理论上可最多生产出铜的质量为x。
Cu2S+O22Cu+SO2
160 128
20t×80% x
x=12.8t
答:理论上可最多生产出12.8t铜。
类型五 化学方程式与实验相结合的计算
1.(2026·山东淄博·期中)化学兴趣小组的同学进行了二氧化锰催化过氧化氢溶液的实验,电子秤显示的质量数据如图所示(单位为g)。忽略O2在水中的溶解,计算被分解的过氧化氢质量是多少?(写出详细计算过程)
【答案】3.4g。
【解析】生成氧气的质量为369.10g﹣367.50g=1.6g;
设参加反应的过氧化氢的质量为x。
2H2O22H2O+O2↑
68 32
x 1.6g
x=3.4g
答:有3.4g过氧化氢被分解。
2.(2026·广西防城港·期末)过氧化氢不稳定,会自然分解,久置的过氧化氢溶液,其溶质质量分数会变小。某兴趣小组为测定实验室中一瓶久置的过氧化氢溶液中过氧化氢的质量,进行实验。测得相关数据如图所示:
(1)根据质量守恒定律,反应生成氧气的质量为 g。
(2)计算该过氧化氢溶液中过氧化氢的质量。
【答案】(1)0.8;
(2)1.7g。
【解析】(1)二氧化锰不溶于水,根据质量守恒定律,反应生成氧气的质量=34.0g﹣33.2g=0.8g;
(2)设34.0g过氧化氢溶液中含有过氧化氢的质量为x。
2H2O22H2O+O2↑
68 32
x 0.8g
解之得:x=1.7g,
答:该过氧化氢溶液中过氧化氢的质量为1.7g。
3.(2026·四川雅安·期末)化学兴趣小组用一瓶久置的过氧化氢溶液制取氧气。称量68g该过氧化氢溶液和0.1g二氧化锰进行实验,测得液体和二氧化锰的质量随反应时间的变化关系如图所示。请分析并计算:
(1)该反应中二氧化锰起 作用。
(2)反应制得氧气的质量是 g。
(3)计算68g该过氧化氢溶液中过氧化氢的质量。
【答案】(1)催化;
(2)0.8;
(3)1.7g。
【解析】(1)反应中二氧化锰能够加快过氧化氢分解的速率,起到催化作用;
(2)根据质量守恒定律可知,反应生成氧气的质量为:68.1g﹣67.3g=0.8g;
(3)设68g该过氧化氢溶液中过氧化氢的质量为x,
2H2O22H2O+O2↑
68 32
x 0.8g
x=1.7g
答:68g该过氧化氢溶液中过氧化氢的质量是1.7g。
4.(2026·江西九江·期末)某兴趣小组为验证氧气的性质,在实验室用高锰酸钾为原料制取氧气,加热过程中固体质量随时间变化关系如图,请回答下列问题。
(1)在用高锰酸钾制取氧气的发生装置中,试管口略向下倾斜的目的是 。
(2)结合图像分析,加热初期固体质量不变的原因是 ,加热t时所得固体中含有的物质是 。
(3)该小组最终制得的氧气的质量为多少?(写出计算过程)
(4)最后所得固体中锰元素的质量为 g
【答案】(1)防止冷凝水回流炸裂试管;
(2)没有达到高锰酸钾的分解温度;锰酸钾、二氧化锰;
(3)1.6g;
(4)5.5。
【解析】(1)在用高锰酸钾制取氧气的发生装置中,试管口略向下倾斜的目的是防止冷凝水回流炸裂试管;
(2)加热初期固体质量不变的原因是没有达到高锰酸钾的分解温度,高锰酸钾还没有开始分解;高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,加热t时高锰酸钾恰好完全分解,此时固体中含有的物质是锰酸钾、二氧化锰;
(3)设最终制得的氧气的质量为x。
答:最终制得的氧气的质量为1.6g。
(4)由图可知,高锰酸钾的质量为15.8g,根据质量守恒定律,化学反应前后锰元素的质量不变,则最后所得固体中锰元素的质量为15.8 g15.8g5.5g。
5.(2026·湖南浏阳·期末)为测定某种含氧化钠的小苏打样品中碳酸氢钠的质量分数,化学兴趣小组用小苏打样品进行下图所示实验:
已知发生反应的化学方程式为:HCl+NaHCO3=NaCl+CO2↑+H2O。请计算:
(1)恰好完全反应时,生成气体的质量是 g。
(2)上述小苏打样品中碳酸氢钠的质量分数(写出计算过程)。
【答案】(1)8.8;
(2)96%。
【解析】(1)根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变,由题中数据可知,恰好完全反应时,生成气体的质量是:17.5g+100g﹣108.7g=8.8g。
(2)设样品中碳酸氢钠的质量为x。
HCl+NaHCO3=NaCl+CO2↑+H2O
84 44
x 8.8g
x=16.8g
则上述小苏打样品中碳酸氢钠的质量分数为:100%=96%。
答:上述小苏打样品中碳酸氢钠的质量分数为96%。
类型六 有关数据表格与化学方程式相结合的计算
1.(2026·四川成都·期末)实验室有一瓶含杂质的高锰酸钾,取该试剂10.00g放入试管中加热(杂质不参加反应),在不同时刻测定试管内剩余固体的质量,实验数据记录如下表。
加热的时间/min
t0
t1
t2
t3
t4
t5
剩余固体的质量/g
10.00
10.00
9.77
9.52
9.36
9.36
(1)加热至t4min时,高锰酸钾 (填“完全”或“未完全”)反应。
(2)请计算10.00g该试剂中所含高锰酸钾的质量(写出计算的过程)。
【答案】(1)完全;
(2)6.32g。
【解析】(1)由表中数据可知,加热t4min时,剩余固体质量不再发生变化,说明高锰酸钾完全反应;
(2)高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变,由题中数据可知,生成氧气的质量为:10.00g﹣9.36g=0.64g;
设10.00g试剂中所含高锰酸钾的质量为x。
2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
316 32
x 0.64g
x=6.32g
答:10.00g该试剂中所含高锰酸钾的质量为6.32g。
2.(2026·湖北武汉东西湖区·期末)某同学向过氧化氢溶液中加入二氧化锰制取氧气,相关数据如下:
反应前物质的质量/g
充分反应后物质的质量/g
过氧化氢溶液
二氧化锰
固体与液体混合物质量
68.0
0.1
66.5
请计算:
(1)该同学制得氧气的质量为 g。
(2)该同学所用过氧化氢溶液中过氧化氢的质量。
【解析】(1)反应生成氧气质量为:68.0g+0.1g﹣66.5g=1.6g,
(2)设过氧化氢质量为x,
2H2O22H2O+O2↑,
68 32
x 1.6g
,
x=3.4g,
答:该同学所用过氧化氢溶液中过氧化氢的质量是3.4g。
3.(2026·山东烟台·期末)过氧化钙(化学式为CaO2)常用于水产养殖增氧与水质调节,与水反应的化学方程式为:2CaO2+2H2O═2Ca(OH)2+O2↑。兴趣小组为了测定过氧化钙样品(所含杂质不溶于水也不与水反应)中过氧化钙的质量分数,称取5.0g样品于烧杯中,向其中加入足量的水,在实验过程中用电子天平测得的数据记录如下表:
时间(t)/min
0
t1
t2
t3
烧杯内物质的总质量/g
80.0
79.6
79.2
79.2
(1)完全反应后生成氧气的质量是 。
(2)计算该样品中所含过氧化钙的质量分数。(写出计算过程)
【答案】(1)0.8g;
(2)72%。
【解析】(1)根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变,由表中数据可知,完全反应后生成氧气的质量是:80.0g﹣79.2g=0.8g。
(2)设该样品中过氧化钙的质量为x。
2CaO2+2H2O═2Ca(OH)2+O2↑
144 32
x 0.8g
x=3.6g
则该样品中所含过氧化钙的质量分数为:100%=72%。
答:该样品中所含过氧化钙的质量分数为72%。
类型七 有关坐标图像与化学方程式相结合的计算
1.(2026·广东珠海·期中)实验室模拟工业上高温煅烧石灰石制取生石灰(CaO)并产生二氧化碳的反应,实验过程中所产生气体的质量如图所示,请回答下列问题。(CaCO3CaO+CO2↑)
(1)产生二氧化碳的质量是 g。
(2)制得生石灰的质量是多少?
【答案】(1)2.2;
(2)2.8g。
【解析】(1)由图像可知,产生二氧化碳的质量是2.2g;
(2)设制得生石灰的质量是x。
CaCO3CaO+CO2↑
56 44
x 2.2g
x=2.8g
答:制得生石灰的质量是2.8g。
2.(2026·河北邢台·期末)化学是一门以实验为基础的自然科学,阳阳同学在实验室用100g一定溶质质量分数的过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,完全反应后,生成氧气的质量与反应时间的关系如图:
(1)反应生成氧气的质量为 g。
(2)计算参加反应的过氧化氢的质量(用方程式计算,写出解题过程)。
【答案】(1)3.2
(2)6.8g。
【解析】(1)由图可知,反应生成氧气的质量为3.2g。
(2)设参加反应的过氧化氢的质量为x。
2H2O22H2O+O2↑
68 32
x 3.2g
x=6.8g
3.(2026·山东泰安·期末)兴趣小组同学用18g含有杂质的高锰酸钾样品来制取氧气(杂质不参与反应,不分解)。加热充分反应后,测得剩余固体的质量与加热时间的关系如图所示。
请回答下列问题。
(1)产生氧气的质量为 g。
(2)求样品中高锰酸钾的质量。(写出计算过程)
【答案】(1)1.6
(2)15.8g。
【解析】(1)由图可知,反应前固体质量为18.0g,充分反应后剩余固体质量为16.4g,根据质量守恒定律,减少的质量就是生成氧气的质量,所以生成氧气的质量为18.0g﹣16.4g=1.6g;
(2)设样品中高锰酸钾的质量为x。
316 32
x 1.6g
x=15.8g。
答:样品中高锰酸钾的质量为15.8g。
4.(2026·湖北武汉·期末)化学兴趣小组欲测定某过氧化氢溶液中过氧化氢的质量分数。先将1.0g二氧化锰放入反应容器A中,再逐滴加入50.0g过氧化氢溶液至充分反应(如图1所示)。反应过程中,天平的示数随反应时间变化的曲线如图2所示。(忽略水蒸气的损失)
回答下列问题:
(1)图1中仪器A的名称是 。
(2)该过氧化氢溶液中过氧化氢的质量为多少?(写出计算过程,结果保留1位小数)
【答案】(1)锥形瓶;
(2)3.4g。
【解析】(1)图1中仪器A的名称是锥形瓶。
(2)根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变,由图可知,生成氧气的质量为:136.3g﹣134.7g=1.6g;
设该过氧化氢溶液中过氧化氢的质量为x。
2H2O22H2O+O2↑
68 32
x 1.6g
x=3.4g
答:该过氧化氢溶液中过氧化氢的质量为3.4g。
1.(2026·湖北黄冈·期末)如果采用以下物质分解的方法制取相同质量的氧气,消耗原料质量最小的是( )
A.H2O2 B.KMnO4 C.HgO D.H2O
【答案】D
【解析】2H2O22H2O+O2↑
68 32
2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
316 32
2HgO2Hg+O2↑
217 32
2H2O2H2↑+O2↑
36 32
由上述质量关系可知,采用上述物质分解的方法制取相同质量的氧气,消耗原料质量最小的水。
故选:D。
2.(2026·天津塘沽区·期末)现取高锰酸钾39.6g,加热一段时间后得到固体36.4g。计算:
(1)生成氧气的质量?
(2)参加反应的高锰酸钾的质量;剩余固体中各有哪些物质,质量分别为多少克?
【答案】(1)3.2g。
(2)31.6g,剩余固体中含有未反应的KMnO4、K2MnO4、MnO2,其质量分别为8g、19.7g、8.7g。
【解析】(1)根据质量守恒定律,反应前后固体质量差就是生成氧气的质量,即生成氧气的质量为39.6g﹣36.4g=3.2g。
答:生成氧气的质量为3.2g。
(2)设参加反应的KMnO4质量为x,生成的K2MnO4质量为y,生成MnO2的质量为z,
316 197 87 32
x y z 3.2g
x=31.6g
y=19.7g
z=8.7g
参加反应的高锰酸钾的质量为31.6g,则剩余固体中:未反应的KMnO4质量为39.6g﹣31.6g=8g,生成的K2MnO4质量为19.7g,生成的MnO2质量为8.7g。
答:参加反应的高锰酸钾的质量为31.6g,剩余固体中含有未反应的KMnO4、K2MnO4、MnO2,其质量分别为8g、19.7g、8.7g。
3.(2026·河南商丘·期末)过氧化钙(CaO2)能杀菌消毒,且能与水反应产生氧气,反应的化学方程式为2CaO2+2H2O=2X+O2↑。某同学将15.0g不纯的过氧化钙样品放入烧杯中,向其中加入足量的水,实验时用电子天平测得数据如图所示。(样品中的杂质不溶于水也不与水反应)请分析并计算:
(1)X的化学式为 。
(2)充分反应后,生成氧气的总质量为 g。
(3)计算该样品中CaO2的质量分数。
【答案】(1)Ca(OH)2;(2)1.6;(3)48%。
【解析】(1)根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和数目不变,由反应的化学方程式2CaO2+2H2O=2X+O2↑可知,反应前有2个Ca原子、6个H原子、4个O原子,反应后除2X外有2个O原子,则2X中含有2个Ca原子、4个H原子、4个O原子,所以X的化学式为:Ca(OH)2。
(2)根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变,由图中数据可知,充分反应后生成氧气的总质量为:150.0g﹣148.4g=1.6g。
(3)设该样品中CaO2的质量为x。
2CaO2+2H2O=2Ca(OH)2+O2↑
144 32
x 1.6g
x=7.2g
则该样品中CaO2的质量分数为:100%=48%。
答:该样品中CaO2的质量分数为48%。
4.(2026·安徽芜湖·期末)侯德榜是我国著名的化学家,发明了侯氏制碱法,其反应原理如下:NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl,请计算:
(1)氯化铵中氮元素的质量分数为 。(结果精确到0.1%)
(2)生产8.4t碳酸氢钠,理论上需要氨气的质量?(写出计算过程)
【答案】(1)26.2%。
(2)1.7t。
【解析】(1)氯化铵中氮元素的质量分数为100%≈26.2%。
(2)生产8.4t碳酸氢钠,设理论上需要氯化钠的质量为x,
NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl
17 84
x 8.4t
x=1.7t
答:生产8.4t碳酸氢钠,理论上需要氨气的质量为1.7t。
5.(2026·湖南浏阳·期末)如图所示,实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,实验的相关数据如下表所列。
气体发生装置内物质的总质量
反应前
36.4g
反应后
34.8g
(1)反应生成氧气的质量为 1.6g 。
(2)列式计算参加反应的过氧化氢的质量。
【答案】(1)1.6g;
(2)3.4g。
【解析】(1)根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变,由题中数据可知,生成氧气的质量为:36.4g﹣34.8g=1.6g。
(2)设参加反应的过氧化氢的质量为x。
2H2O22H2O+O2↑
68 32
x 1.6g
x=3.4g
答:参加反应的过氧化氢的质量为3.4g。
6.(2026·四川绵阳·期末)(2025秋•昭平县期末)某水泥广泛应用于土木建筑,其制取过程需要用石灰石制成氧化钙,现用50吨含碳酸钙80%的石灰石生产氧化钙,相关化学方程式为:。请计算:
(1)石灰石中碳酸钙的质量是 吨。
(2)生成氧化钙的质量(写出计算过程)。
【答案】(1)40;
(2)22.4t。
【解析】(1)石灰石中碳酸钙的质量是:50t×80%=40t。
(2)设生成氧化钙的质量为x。
CaCO3CaO+CO2↑
100 56
40t x
x=22.4t
答:生成氧化钙的质量为22.4t。
7.(2026·湖北武汉江汉区·期中)宇树科技、DeepSeek等人工智能向“芯”而兴。三氟化氮(NF3)是优良的等离子蚀刻气体,用NF3蚀刻硅芯片的反应为。
(1)NF3中氮元素、氟元素的质量比为 。
(2)若蚀刻84g的硅,至少需要NF3的质量是多少?(写出计算过程)
【答案】(1)14:57;
(2)284g。
【解析】(1)NF3中氮元素、氟元素的质量比为14:(19×3)=14:57;
(2)设至少需要NF3的质量为x。
4NF3+3Si3SiF4+2N2
284 84
x 84g
x=284g
答:至少需要NF3的质量为284g。
8.(2026·山东菏泽·期末)某同学进行了如图所示的实验,请分析并计算:
(1)反应生成氧气的质量是 g。
(2)计算反应前过氧化氢溶液中所含过氧化氢的质量。
【答案】(1)1.6;
(2)3.4g。
【解析】(1)根据质量守恒定律可知,生成氧气的质量是143.5g+1g﹣142.9g=1.6g;
(2)设反应前过氧化氢溶液中所含过氧化氢的质量为x,
2H2O22H2O+O2↑
68 32
x 1.6g
x=3.4g
答:反应前过氧化氢溶液中所含过氧化氢的质量是3.4g。
9.(2026·安徽淮北·期末)明代《天工开物》中有“火法”炼锌的记载:“每炉甘石(主要成分是碳酸锌)十斤,装载入一泥罐内……然后逐层用煤炭饼(反应后生成CO)垫盛,其底铺薪,发火煅红……冷定毁罐取出……即倭铅(锌)也。”其炼锌原理是。
(1)炼锌过程“冷定毁罐取出”的目的是 。
(2)请计算生产13kg锌,理论上需要含碳酸锌70%的炉甘石的质量(结果保留一位小数)。
【答案】(1)防止生成的锌在较高温度下又被氧化;
(2)35.7kg。
【解析】(1)炼锌过程“冷定毁罐取出”的目的是防止生成的锌在较高温度下又被氧化;
(2)设理论上需要含碳酸锌70%的炉甘石的质量为x。
10.(2026·江苏南京·期末)氢化钙(CaH2)固体可作为登山队员的能源提供剂,氢化钙和水反应生成氢氧化钙和氢气:CaH2+2H2O═Ca(OH)2+2H2↑。现取10g含氢化钙84%的样品与足量水反应(样品中其它成分不反应)。计算:
(1)Ca(OH)2中钙、氧元素的质量比为 (填最简比);
(2)样品中氢化钙的质量为 g;
(3)反应后产生氢气的质量是多少?(写出计算过程)
【答案】(1)5:4;
(2)8.4;
(3)0.8g。
【解析】(1)Ca(OH)2中钙、氧元素的质量比为40:(16×2)=5:4;
(2)样品中氢化钙的质量为:10g×84%=8.4g;
(3)设反应后产生氢气的质量是x。
CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑
42 4
8.4g x
x=0.8g
答:反应后产生氢气的质量是0.8g。
11.(2026·安徽亳州·期末)乐宇同学从市场购得“养鱼增氧颗粒”的主要成分过氧化钙(CaO2)为鱼儿增氧,其增氧原理为2CaO2+2H2O=2Ca(OH)2+O2↑。他称取10.0g“养鱼增氧颗粒”样品和40.0g水,加入电子天平上的空烧杯中。在实验过程中用电子天平测得的数据记录如表,回答下列问题并计算。
时间(t)/min
t1
t2
t3
电子天平示数/g
154.8
154.0
154.0
(1)计算10.0g“养鱼增氧颗粒”样品中含过氧化钙(CaO2)的质量是多少。
(2)乐宇同学发现计算结果小于理论值,他检查试剂未变质,操作正确无误;你认为原因是 。
【答案】(1)7.2g;
(2)生成的氢氧化钙吸收了空气中的二氧化碳,造成减小的值偏小。
【解析】(1)电子天平最终示数为154.0,生成氧气的质量为10.0g+40.0g+105.6g﹣154.0g=1.6g;
设样品中过氧化钙的质量为x,
2CaO2+2H2O=2Ca(OH)2+O2↑
144 32
x 1.6g
x=7.2g
答:样品中含过氧化钙(CaO2)的质量为7.2g。
(2)氢氧化钙能吸收二氧化碳生成碳酸钙沉淀和水,乐宇同学发现计算结果小于理论值,原因是生成的氢氧化钙吸收了空气中的二氧化碳,造成减小的值偏小,计算出氧气的质量偏小,从而测得的过氧化钙的质量偏小。
12.(2026·重庆九龙坡区·期中)乙炔(C2H2)可用于金属焊接或切割,常用电石(主要成分为CaC2)和水反应制取,反应的化学方程式为CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2↑。向装有4g电石的烧杯中加入6000g(过量的水),充分反应(已知电石中的杂质不溶于水且不与水反应),最终烧杯中剩余物质总质量为6002.7g。试计算:
(1)乙炔中碳元素与氢元素的质量比为 (填最简整数比)。
(2)电石中CaC2的质量分数。
【答案】(1)12:1;
(2)80%。
【解析】(1)C2H2中碳元素和氢元素的质量比为(12×2):(1×2)=12:1;
(2)根据质量守恒定律可知,生成乙炔的质量=4g+6000g﹣6002.7g=1.3g,
设参加反应CaC2的质量为x,
CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2↑
64 26
x 1.3g
x=3.2g,
电石中CaC2的质量分数为:;
答:电石中CaC2的质量分数为80%。
13.(2026·湖南长沙·期中)盐水选种是一种挑选种子的好方法,农业生产中常用质量分数为15%~20%的氯化钠溶液来选种。某校化学兴趣小组为检测一瓶氯化钠溶液能否用于选种,进行了如下实验:取样品10.0g于烧杯中,向其中逐滴加入硝酸银溶液。产生沉淀的质量与加入硝酸银溶液质量的关系如图所示。(发生反应的化学方程式为:NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3)
请计算:
(1)生成沉淀的质量为 g。
(2)通过计算判断该氯化钠溶液能否用于选种。(写出计算过程,并给出结论)
【答案】(1)2.87;
(2)不能用来选种。
【解析】(1)由图像可知,反应完全后生成沉淀的质量为2.87g。
(2)设10.0g样品中氯化钠的质量为x。
x=1.17g
10.0g样品中氯化钠的质量分数为
11.7%不在15%~20%范围内,说明该氯化钠溶液不能用来选种。
答:该氯化钠溶液不能用来选种。
1.(2026·福建福州·期中)某火力发电厂用石灰石为原料吸收废气中的二氧化硫,以防止污染环境,发生反应的化学方程式为2CaCO3+2SO2+O2═2CaSO4+2CO2。若每天需要吸收0.288t二氧化硫,则该发电厂每个月(按30天计)需要含碳酸钙为90%的石灰石多少t(杂质不参与反应)?
【答案】15t。
【解析】若每天需要吸收0.288t二氧化硫,则该发电厂每个月(按30天计)需要吸收二氧化硫的质量为:0.288t×30=8.64t;
设该发电厂每个月需要含碳酸钙的质量为x。
2CaCO3+2SO2+O2═2CaSO4+2CO2
200 128
x 8.64t
x=13.5t
则该发电厂每个月(按30天计)需要含碳酸钙为90%的石灰石质量为:13.5t÷90%=15t。
答:该发电厂每个月(按30天计)需要含碳酸钙为90%的石灰石15t。
2.(2026·重庆南开区·期末)“化学氧自救呼吸器”是人在缺氧环境或出现高浓度有毒有害气体环境中使用的一种安全防护装置。制氧剂的主要成分是超氧化钾(KO2),反应原理为4KO2+mCO2=mK2CO3+3O2。计算:
(1)m的值为 。
(2)同学查阅资料得知人每小时约呼出二氧化碳44g,若“化学氧自救呼吸器”中KO2的质量为142g,则理论上该“化学氧自救呼吸器”可使用 小时。
(3)若要制得96g氧气,理论上需要含超氧化钾80%的制氧剂的质量。
【答案】(1)2;
(2)1;
(3)355g。
【解析】(1)由质量守恒定律反应前后原子原子种类和数目不变可知,由钾原子的数目可推出m的值为2。
(2)设142g质量的KO2消耗二氧化碳的质量为x。
4KO2+2CO2=2K2CO3+3O2
284 88
142g x
解得:x=44g
由同学查阅资料得知人每小时约呼出二氧化碳44g,若“化学氧自救呼吸器”中KO2的质量为142g,则理论上该“化学氧自救呼吸器”可使用1小时。
(3)设理论上需要含超氧化钾80%的制氧剂的质量为y。
4KO2+2CO2=2K2CO3+3O2
284 96
y×80% 96g
解得:y=355g
答:若要制得96g氧气,理论上需要含超氧化钾80%的制氧剂的质量为355g。
3.(2026·河南郑州·期末)某校化学兴趣小组同学为测定其开采的石灰石中碳酸钙的质量分数,在实验室中取一定量石灰石样品于烧杯中,不断加入稀盐酸(杂质不溶于水也不与酸反应),测得烧杯中物质的总质量与加入的稀盐酸的质量关系如图所示。(CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑)
(1)所取石灰石样品质量为 g;
(2)计算该石灰石样品中碳酸钙的质量分数。(写出计算过程,计算结果保留1位小数)。
【答案】(1)22;
(2)90.9%。
【解析】(1)根据图示,在没有加入稀盐酸时烧杯中物质的质量为22g,此时烧杯中的物质是石灰石,因此所取石灰石样品质量为22g。
(2)根据质量守恒定律,石灰石样品和稀盐酸恰好完全反应时,生成的二氧化碳质量为:22g+100g﹣113.2g=8.8g。
设该石灰石样品中碳酸钙的质量为x。
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
x 8.8g
x=20g
该石灰石样品中碳酸钙的质量分数:
答:该石灰石样品中碳酸钙的质量分数为90.9%。
4.(2026·山西太原·期中)醋酸钙可用于预防和治疗钙缺乏症。醋酸钙[Ca(CH3COO)2]可由贝壳(主要成分为碳酸钙)与醋酸反应制得,其反应原理是CaCO3+2CH3COOH=Ca(CH3COO)2+H2O+CO2↑。
(1)碳酸钙中钙元素的质量分数是 ;缺钙可能引发的疾病为 。
(2)取80g含75%碳酸钙的贝壳粉加入足量的醋酸溶液中,理论上可制得醋酸钙的质量为多少?
【答案】(1)40%;骨质疏松(或佝偻病等);
(2)94.8g。
【解析】(1)碳酸钙的化学式为CaCO3,碳酸钙中钙元素的质量分数为;钙主要存在于骨骼和牙齿中,使骨骼和牙齿具有坚硬的结构支架,幼儿和青少年缺钙会患佝偻病或发育不良,老年人会患骨质疏松。
故答案为:40%;骨质疏松(或佝偻病等)。
(2)设理论上可制得醋酸钙的质量为x。
CaCO3+2CH3COOH=Ca(CH3COO)2+H2O+CO2↑
100 158
80g×75% x
x=94.8g
答:理论上可制得醋酸钙的质量为94.8g。
5.(2026·山东东营·期末)医疗上,碳酸氢钠是治疗胃酸过多的药剂之一。化学小组的同学为测定某碳酸氢钠片(主要成分为碳酸氢钠,含其他成分的辅料)中碳酸氢钠(NaHCO3)的含量,取10g该样品于锥形瓶中,加入74g水,振荡,然后逐滴加入60g一定浓度的稀盐酸,边加边振荡。加入稀盐酸的质量与锥形瓶中物质的总质量关系如图所示。(假设辅料不与盐酸反应,忽略CO2在水中的溶解)(已知:NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑)
(1)10g该样品完全反应,产生CO2质量是 g。
(2)由图可知,与碳酸氢钠反应的稀盐酸的质量为 g。
(3)计算该碳酸氢钠片中碳酸氢钠(NaHCO3)的含量。(写出计算过程)
【答案】(1)4.4;
(2)50;
(3)84%。
【解析】(1)碳酸氢钠和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,由于有气体生成,一开始溶液质量增加较慢,完全反应后没有气体生成,溶液质量增加较快,由图可知,加入稀盐酸的质量为50g时,恰好完全反应,根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变,则10g该样品完全反应,产生CO2的质量是:84g+50g﹣129.6g=4.4g。
(2)由上述分析可知,与碳酸氢钠反应的稀盐酸的质量为50g。
(3)设样品中碳酸氢钠的质量为x。
NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑
84 44
x 4.4g
x=8.4g
则该碳酸氢钠片中碳酸氢钠(NaHCO3)的含量为:。
答:该碳酸氢钠片中碳酸氢钠(NaHCO3)的含量为84%。
6.(2026·福建福州·期中)鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙,某化学兴趣小组的同学为了测定鸡蛋壳中碳酸钙的含量,进行了如图的实验(假设鸡蛋壳中碳酸钙完全反应,其他物质不溶于水,也不与稀盐酸反应)。
(反应的化学方程式:CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑)
(1)产生二氧化碳的质量为 g。
(2)计算鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数。(写出计算过程,结果保留0.1%)
(3)若加入稀盐酸的量不足,会导致测得的鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数 (填“偏大”或“偏小”)。
(4)小组中的晓东同学发现,若能称出鸡蛋壳完全反应后,剩余固体的质量,也能求出碳酸钙的质量分数,于是他称量固体的质量为4.2g,并计算出碳酸钙的质量分数为 ,该结果与(2)的结果相差较大的可能原因是 。
【答案】(1)4.4;
(2)80%;
(3)偏小;
(4)66.4%;剩余固体未洗涤干燥,表面附着杂质或水分,导致固体质量测量值偏大。
【解析】(1)根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变,由图中数据可知,产生二氧化碳的质量为:12.5g+80g﹣88.1g=4.4g。
(2)设鸡蛋壳中碳酸钙的质量为x。
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
x 4.4g
x=10g
则鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数为:100%=80%。
答:鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数为80%。
(3)若加入稀盐酸的量不足,碳酸钙未完全反应,生成二氧化碳的质量偏小,会导致测得的鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数偏小。
(4)小组中的晓东同学发现,若能称出鸡蛋壳完全反应后,剩余固体的质量,也能求出碳酸钙的质量分数,于是他称量固体的质量为4.2g,则碳酸钙的质量分数为:100%=66.4%;该结果与(2)的结果相差较大的可能原因是剩余固体未洗涤干燥,表面附着杂质或水分,导致固体质量测量值偏大。
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专题02 根据化学方程式的计算
类型一 根据化学方程式确定反应中物质间的质量关系
1.(2026·江苏连云港·月考)氢气在氧气中燃烧生成水的反应是氢能利用的化学基础。在这个反应中,氢气、氧气、水的质量比是( )
A.2:1:2 B.4:32:20 C.4:32:36 D.2:32:18
2.(2026·安徽合肥·期末)在反应2A+5B═2C+4D中,C、D的相对分子质量之比为9:22。若2.6gA与B完全反应后,生成8.8gD。则在此反应中,B与D的质量比为( )
A.4:9 B.8:11 C.10:11 D.31:44
3.(2026·福建莆田·期末)现有一包Cu(OH)2和CuO的混合粉末,加入到150g9.8%的稀硫酸中,恰好完全反应,得到163.8g溶液,(H2SO4+Cu(OH)2═CuSO4+2H2O,CuO+H2SO4═CuSO4+H2O)则原混合粉末中Cu(OH)2和CuO的质量比为( )
A.1:2 B.49:20 C.2:1 D.40:49
4.(2026·黑龙江哈尔滨·期中)实验室常用过氧化氢溶液制备氧气,同学们进行如图实验,请回答问题:
(1)写出发生反应的化学方程式 ;
(2)生成氧气的质量为 ;
(3)参加反应的过氧化氢的质量为 g;
(4)根据已知条件列出求解生成水的质量(x)的比例式 ;
(5)最终得到的纯净物的质量为 g;
(6)若190g上述过氧化氢溶液完全分解,可得到氧气的质量为 g。
类型二 根据化学方程式求反应物或生成物的质量
1.(2026·福建厦门·期末)我国科学家利用废弃金属资源合成催化剂,将H2与CO2催化为CH4和CO等物质,实现CO2的捕集和应用。)若消耗6t的氢气理论上能捕集CO2的质量是多少?(原理:3CO2+6H2CH4+2CO+4H2O)(写出计算过程)
2.(2026·山东德州·期末)碳化硅(SiC)是深空探测望远镜的核心材料,可由硅与碳在高温条件下合成:。若制得20kgSiC,计算参加反应的Si的质量(写出计算过程及结果)。
3.(2026·四川乐山·期末)《抱朴子》中记载“丹砂(含HgS)烧之成水银,积变又还成丹砂”。“丹砂烧之成水银”涉及的化学反应是。若制得201gHg,计算参加反应的HgS的质量。
4.(2026·河南漯河·期中)现有过氧化氢溶液(过氧化氢溶于水后的混合物)共100g,测得其中氢元素的质量分数为10%。向该过氧化氢溶液中加入适量二氧化锰进行反应,制取氧气。
(1)写出该反应的化学方程式: ;
(2)充分反应后,可生成氧气的质量为 g。
5.(2026·湖南长沙·期末)小化同学在老师的指导下进行“氧气的实验室制取与性质”的实验活动。高锰酸钾制氧气的化学方程式为:2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑。请计算:
(1)高锰酸钾(KMnO4)中钾元素、锰元素的质量比为 ;
(2)实验中需要0.64g氧气,如果一药匙高锰酸钾的质量为3g,他取两药匙高锰酸钾完全反应制得的氧气是否足够实验所需?(写出计算过程及结果)
类型三 不含杂质的化学方程式计算
1.(2026·湖南益阳·期末)某新能源汽车以氢气为燃料,使用1kg氢气平均可行驶150km。如果通过电解水产生氢气,720kg水分解产生的氢气理论上可供这辆汽车行驶多远?
2.(2026·湖北荆州·期末)我国研制了世界最大口径碳化硅单体反射镜,应用于深空探测、气象观测等。
碳化硅可用硅与碳在高温下反应制备:
Si+CSiC
(1)SiC中硅、碳元素的质量比为 。
(2)若要制得40kgSiC,至少需要Si的质量是多少?(写出计算过程)
3.(2026·安徽合肥·期末)过氧化钠(Na2O2)可在消防员的呼吸面具和潜水艇中作为氧气的来源。反应化学方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。
(1)据资料得知,成人每天约消耗氧气1.6千克。某潜水艇上有20人,假设所需要的O2全部由Na2O2来提供,则该潜水艇一天所需的Na2O2的质量是多少?(写出计算过程)
(2)与高锰酸钾制氧气的方法相比,过氧化钠固体作为呼吸面具和潜水艇中的供氧剂的主要优点是
(写出1点即可)。
4.(2026·广东广州·期末)小明同学在老师的指导下进行“氧气的实验室制取与性质”的实验活动。用高锰酸钾制氧气,请计算:实验中需要0.64g氧气,如果一药匙高锰酸钾的质量为3g,他取两药匙高锰酸钾完全反应制得的氧气是否足够实验所需?(写出计算过程及结果)
类型四 含杂质的化学方程式计算
1.(2026·重庆开州区·期末)《本草纲目》记载:“火药乃焰硝、硫黄、木炭所合……”,其反应原理:
3C+S+2KNO3K2S+3CO2↑+N2↑。
(1)KNO3中K元素与O元素的质量比为 (填最简整数比)。
(2)当此种火药燃烧产生13.2kg的CO2时,需要含KNO380%的焰硝的质量为多少?(写出计算过程)
2.(2026·河北唐山·期末)工业上可利用,的反应来冶炼铁。现用100t含四氧化三铁为46.4%的某铁矿石冶炼金属铁。理论上可炼出含铁96%的生铁的质量是多少?
3.(2026·四川内江·期末)某工厂以200t含氧化铝51%的铝土矿为原料,通过电解熔融氧化铝制取铝。反应的化学方程式为:,则理论上最多可生产铝的质量为多少?(写出计算过程)
4.(2026·湖北宜昌·期中)工业上以辉铜矿(主要成分为Cu2S)为原料,采用火法熔炼工艺生产铜。火法炼铜的反应原理可以简单表示为:,请回答:
(1)Cu2S中铜和硫元素的质量比为 。
(2)取20吨含Cu2S80%的辉铜矿,理论上可最多生产出多少吨铜?(写出计算过程)。
类型五 化学方程式与实验相结合的计算
1.(2026·山东淄博·期中)化学兴趣小组的同学进行了二氧化锰催化过氧化氢溶液的实验,电子秤显示的质量数据如图所示(单位为g)。忽略O2在水中的溶解,计算被分解的过氧化氢质量是多少?(写出详细计算过程)
2.(2026·广西防城港·期末)过氧化氢不稳定,会自然分解,久置的过氧化氢溶液,其溶质质量分数会变小。某兴趣小组为测定实验室中一瓶久置的过氧化氢溶液中过氧化氢的质量,进行实验。测得相关数据如图所示:
(1)根据质量守恒定律,反应生成氧气的质量为 g。
(2)计算该过氧化氢溶液中过氧化氢的质量。
3.(2026·四川雅安·期末)化学兴趣小组用一瓶久置的过氧化氢溶液制取氧气。称量68g该过氧化氢溶液和0.1g二氧化锰进行实验,测得液体和二氧化锰的质量随反应时间的变化关系如图所示。请分析并计算:
(1)该反应中二氧化锰起 作用。
(2)反应制得氧气的质量是 g。
(3)计算68g该过氧化氢溶液中过氧化氢的质量。
4.(2026·江西九江·期末)某兴趣小组为验证氧气的性质,在实验室用高锰酸钾为原料制取氧气,加热过程中固体质量随时间变化关系如图,请回答下列问题。
(1)在用高锰酸钾制取氧气的发生装置中,试管口略向下倾斜的目的是 。
(2)结合图像分析,加热初期固体质量不变的原因是 ,加热t时所得固体中含有的物质是 。
(3)该小组最终制得的氧气的质量为多少?(写出计算过程)
(4)最后所得固体中锰元素的质量为 g
5.(2026·湖南浏阳·期末)为测定某种含氧化钠的小苏打样品中碳酸氢钠的质量分数,化学兴趣小组用小苏打样品进行下图所示实验:
已知发生反应的化学方程式为:HCl+NaHCO3=NaCl+CO2↑+H2O。请计算:
(1)恰好完全反应时,生成气体的质量是 g。
(2)上述小苏打样品中碳酸氢钠的质量分数(写出计算过程)。
类型六 有关数据表格与化学方程式相结合的计算
1.(2026·四川成都·期末)实验室有一瓶含杂质的高锰酸钾,取该试剂10.00g放入试管中加热(杂质不参加反应),在不同时刻测定试管内剩余固体的质量,实验数据记录如下表。
加热的时间/min
t0
t1
t2
t3
t4
t5
剩余固体的质量/g
10.00
10.00
9.77
9.52
9.36
9.36
(1)加热至t4min时,高锰酸钾 (填“完全”或“未完全”)反应。
(2)请计算10.00g该试剂中所含高锰酸钾的质量(写出计算的过程)。
2.(2026·湖北武汉东西湖区·期末)某同学向过氧化氢溶液中加入二氧化锰制取氧气,相关数据如下:
反应前物质的质量/g
充分反应后物质的质量/g
过氧化氢溶液
二氧化锰
固体与液体混合物质量
68.0
0.1
66.5
请计算:
(1)该同学制得氧气的质量为 g。
(2)该同学所用过氧化氢溶液中过氧化氢的质量。
3.(2026·山东烟台·期末)过氧化钙(化学式为CaO2)常用于水产养殖增氧与水质调节,与水反应的化学方程式为:2CaO2+2H2O═2Ca(OH)2+O2↑。兴趣小组为了测定过氧化钙样品(所含杂质不溶于水也不与水反应)中过氧化钙的质量分数,称取5.0g样品于烧杯中,向其中加入足量的水,在实验过程中用电子天平测得的数据记录如下表:
时间(t)/min
0
t1
t2
t3
烧杯内物质的总质量/g
80.0
79.6
79.2
79.2
(1)完全反应后生成氧气的质量是 。
(2)计算该样品中所含过氧化钙的质量分数。(写出计算过程)
类型七 有关坐标图像与化学方程式相结合的计算
1.(2026·广东珠海·期中)实验室模拟工业上高温煅烧石灰石制取生石灰(CaO)并产生二氧化碳的反应,实验过程中所产生气体的质量如图所示,请回答下列问题。(CaCO3CaO+CO2↑)
(1)产生二氧化碳的质量是 g。
(2)制得生石灰的质量是多少?
2.(2026·河北邢台·期末)化学是一门以实验为基础的自然科学,阳阳同学在实验室用100g一定溶质质量分数的过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,完全反应后,生成氧气的质量与反应时间的关系如图:
(1)反应生成氧气的质量为 g。
(2)计算参加反应的过氧化氢的质量(用方程式计算,写出解题过程)。
3.(2026·山东泰安·期末)兴趣小组同学用18g含有杂质的高锰酸钾样品来制取氧气(杂质不参与反应,不分解)。加热充分反应后,测得剩余固体的质量与加热时间的关系如图所示。
请回答下列问题。
(1)产生氧气的质量为 g。
(2)求样品中高锰酸钾的质量。(写出计算过程)
4.(2026·湖北武汉·期末)化学兴趣小组欲测定某过氧化氢溶液中过氧化氢的质量分数。先将1.0g二氧化锰放入反应容器A中,再逐滴加入50.0g过氧化氢溶液至充分反应(如图1所示)。反应过程中,天平的示数随反应时间变化的曲线如图2所示。(忽略水蒸气的损失)
回答下列问题:
(1)图1中仪器A的名称是 。
(2)该过氧化氢溶液中过氧化氢的质量为多少?(写出计算过程,结果保留1位小数)
1.(2026·湖北黄冈·期末)如果采用以下物质分解的方法制取相同质量的氧气,消耗原料质量最小的是( )
A.H2O2 B.KMnO4 C.HgO D.H2O
2.(2026·天津塘沽区·期末)现取高锰酸钾39.6g,加热一段时间后得到固体36.4g。计算:
(1)生成氧气的质量?
(2)参加反应的高锰酸钾的质量;剩余固体中各有哪些物质,质量分别为多少克?
3.(2026·河南商丘·期末)过氧化钙(CaO2)能杀菌消毒,且能与水反应产生氧气,反应的化学方程式为2CaO2+2H2O=2X+O2↑。某同学将15.0g不纯的过氧化钙样品放入烧杯中,向其中加入足量的水,实验时用电子天平测得数据如图所示。(样品中的杂质不溶于水也不与水反应)请分析并计算:
(1)X的化学式为 。
(2)充分反应后,生成氧气的总质量为 g。
(3)计算该样品中CaO2的质量分数。
4.(2026·安徽芜湖·期末)侯德榜是我国著名的化学家,发明了侯氏制碱法,其反应原理如下:NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl,请计算:
(1)氯化铵中氮元素的质量分数为 。(结果精确到0.1%)
(2)生产8.4t碳酸氢钠,理论上需要氨气的质量?(写出计算过程)
5.(2026·湖南浏阳·期末)如图所示,实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,实验的相关数据如下表所列。
气体发生装置内物质的总质量
反应前
36.4g
反应后
34.8g
(1)反应生成氧气的质量为 1.6g 。
(2)列式计算参加反应的过氧化氢的质量。
6.(2026·四川绵阳·期末)(2025秋•昭平县期末)某水泥广泛应用于土木建筑,其制取过程需要用石灰石制成氧化钙,现用50吨含碳酸钙80%的石灰石生产氧化钙,相关化学方程式为:。请计算:
(1)石灰石中碳酸钙的质量是 吨。
(2)生成氧化钙的质量(写出计算过程)。
7.(2026·湖北武汉江汉区·期中)宇树科技、DeepSeek等人工智能向“芯”而兴。三氟化氮(NF3)是优良的等离子蚀刻气体,用NF3蚀刻硅芯片的反应为。
(1)NF3中氮元素、氟元素的质量比为 。
(2)若蚀刻84g的硅,至少需要NF3的质量是多少?(写出计算过程)
8.(2026·山东菏泽·期末)某同学进行了如图所示的实验,请分析并计算:
(1)反应生成氧气的质量是 g。
(2)计算反应前过氧化氢溶液中所含过氧化氢的质量。
9.(2026·安徽淮北·期末)明代《天工开物》中有“火法”炼锌的记载:“每炉甘石(主要成分是碳酸锌)十斤,装载入一泥罐内……然后逐层用煤炭饼(反应后生成CO)垫盛,其底铺薪,发火煅红……冷定毁罐取出……即倭铅(锌)也。”其炼锌原理是。
(1)炼锌过程“冷定毁罐取出”的目的是 。
(2)请计算生产13kg锌,理论上需要含碳酸锌70%的炉甘石的质量(结果保留一位小数)。
10.(2026·江苏南京·期末)氢化钙(CaH2)固体可作为登山队员的能源提供剂,氢化钙和水反应生成氢氧化钙和氢气:CaH2+2H2O═Ca(OH)2+2H2↑。现取10g含氢化钙84%的样品与足量水反应(样品中其它成分不反应)。计算:
(1)Ca(OH)2中钙、氧元素的质量比为 (填最简比);
(2)样品中氢化钙的质量为 g;
(3)反应后产生氢气的质量是多少?(写出计算过程)
11.(2026·安徽亳州·期末)乐宇同学从市场购得“养鱼增氧颗粒”的主要成分过氧化钙(CaO2)为鱼儿增氧,其增氧原理为2CaO2+2H2O=2Ca(OH)2+O2↑。他称取10.0g“养鱼增氧颗粒”样品和40.0g水,加入电子天平上的空烧杯中。在实验过程中用电子天平测得的数据记录如表,回答下列问题并计算。
时间(t)/min
t1
t2
t3
电子天平示数/g
154.8
154.0
154.0
(1)计算10.0g“养鱼增氧颗粒”样品中含过氧化钙(CaO2)的质量是多少。
(2)乐宇同学发现计算结果小于理论值,他检查试剂未变质,操作正确无误;你认为原因是 。
12.(2026·重庆九龙坡区·期中)乙炔(C2H2)可用于金属焊接或切割,常用电石(主要成分为CaC2)和水反应制取,反应的化学方程式为CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2↑。向装有4g电石的烧杯中加入6000g(过量的水),充分反应(已知电石中的杂质不溶于水且不与水反应),最终烧杯中剩余物质总质量为6002.7g。试计算:
(1)乙炔中碳元素与氢元素的质量比为 (填最简整数比)。
(2)电石中CaC2的质量分数。
13.(2026·湖南长沙·期中)盐水选种是一种挑选种子的好方法,农业生产中常用质量分数为15%~20%的氯化钠溶液来选种。某校化学兴趣小组为检测一瓶氯化钠溶液能否用于选种,进行了如下实验:取样品10.0g于烧杯中,向其中逐滴加入硝酸银溶液。产生沉淀的质量与加入硝酸银溶液质量的关系如图所示。(发生反应的化学方程式为:NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3)
请计算:
(1)生成沉淀的质量为 g。
(2)通过计算判断该氯化钠溶液能否用于选种。(写出计算过程,并给出结论)
1.(2026·福建福州·期中)某火力发电厂用石灰石为原料吸收废气中的二氧化硫,以防止污染环境,发生反应的化学方程式为2CaCO3+2SO2+O2═2CaSO4+2CO2。若每天需要吸收0.288t二氧化硫,则该发电厂每个月(按30天计)需要含碳酸钙为90%的石灰石多少t(杂质不参与反应)?
2.(2026·重庆南开区·期末)“化学氧自救呼吸器”是人在缺氧环境或出现高浓度有毒有害气体环境中使用的一种安全防护装置。制氧剂的主要成分是超氧化钾(KO2),反应原理为4KO2+mCO2=mK2CO3+3O2。计算:
(1)m的值为 。
(2)同学查阅资料得知人每小时约呼出二氧化碳44g,若“化学氧自救呼吸器”中KO2的质量为142g,则理论上该“化学氧自救呼吸器”可使用 小时。
(3)若要制得96g氧气,理论上需要含超氧化钾80%的制氧剂的质量。
3.(2026·河南郑州·期末)某校化学兴趣小组同学为测定其开采的石灰石中碳酸钙的质量分数,在实验室中取一定量石灰石样品于烧杯中,不断加入稀盐酸(杂质不溶于水也不与酸反应),测得烧杯中物质的总质量与加入的稀盐酸的质量关系如图所示。(CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑)
(1)所取石灰石样品质量为 g;
(2)计算该石灰石样品中碳酸钙的质量分数。(写出计算过程,计算结果保留1位小数)。
4.(2026·山西太原·期中)醋酸钙可用于预防和治疗钙缺乏症。醋酸钙[Ca(CH3COO)2]可由贝壳(主要成分为碳酸钙)与醋酸反应制得,其反应原理是CaCO3+2CH3COOH=Ca(CH3COO)2+H2O+CO2↑。
(1)碳酸钙中钙元素的质量分数是 ;缺钙可能引发的疾病为 。
(2)取80g含75%碳酸钙的贝壳粉加入足量的醋酸溶液中,理论上可制得醋酸钙的质量为多少?
5.(2026·山东东营·期末)医疗上,碳酸氢钠是治疗胃酸过多的药剂之一。化学小组的同学为测定某碳酸氢钠片(主要成分为碳酸氢钠,含其他成分的辅料)中碳酸氢钠(NaHCO3)的含量,取10g该样品于锥形瓶中,加入74g水,振荡,然后逐滴加入60g一定浓度的稀盐酸,边加边振荡。加入稀盐酸的质量与锥形瓶中物质的总质量关系如图所示。(假设辅料不与盐酸反应,忽略CO2在水中的溶解)(已知:NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑)
(1)10g该样品完全反应,产生CO2质量是 g。
(2)由图可知,与碳酸氢钠反应的稀盐酸的质量为 g。
(3)计算该碳酸氢钠片中碳酸氢钠(NaHCO3)的含量。(写出计算过程)
6.(2026·福建福州·期中)鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙,某化学兴趣小组的同学为了测定鸡蛋壳中碳酸钙的含量,进行了如图的实验(假设鸡蛋壳中碳酸钙完全反应,其他物质不溶于水,也不与稀盐酸反应)。
(反应的化学方程式:CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑)
(1)产生二氧化碳的质量为 g。
(2)计算鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数。(写出计算过程,结果保留0.1%)
(3)若加入稀盐酸的量不足,会导致测得的鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数 (填“偏大”或“偏小”)。
(4)小组中的晓东同学发现,若能称出鸡蛋壳完全反应后,剩余固体的质量,也能求出碳酸钙的质量分数,于是他称量固体的质量为4.2g,并计算出碳酸钙的质量分数为 ,该结果与(2)的结果相差较大的可能原因是 。
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