中考化学复习学案题3利用化学方程式的简单计算 10页

‎2011-2012学年九年级人教版初中化学同步练习第五单元 课题3利用化学方程式的简单计算 一、教学内容 利用化学方程式的简单计算 二、考点清单 ‎1. 掌握由一种反应物（或生成物）的质量求生成物（或反应物）质量的原理与方法；‎ ‎2. 掌握根据化学方程式计算的步骤和书写格式；‎ ‎3. 了解根据化学方程式计算的常见题型；‎ ‎4. 了解根据化学方程式计算的常用关系式。‎ 三、全面突破 知识点1：利用化学方程式计算的一般步骤：‎ ‎（1）根据化学方程式计算的依据：‎ 利用化学方程式计算的理论基础是质量守恒定律，计算时依据化学方程式中反应物、生成物各物质之间的质量比 ‎（2）利用化学方程式计算的一般步骤：‎ 例题：‎3克镁在氧气中充分燃烧，可以生成多少克氧化镁？‎ 解：设可生成氧化镁的质量为X （1）设未知数…………设 ‎ （2）写出化学方程式……方 ‎ 48 80 （3）写出有关物质的式量、‎ ‎3g‎ X 已知量和未知量……关 ‎ （4）列比例式，求解……比 ‎ ………………………算 ‎=‎5g （5）简明地写出答案……答 答：‎3克镁在氧气中充分燃烧可生成氧化镁‎5克。‎ ‎（3）根据化学方程式计算应该注意的事项 ‎①正确书写化学方程式，准确列出有关反应物或生成物的质量比；‎ ‎②列式时，各物质的质量单位必须统一，对应关系要正确；‎ ‎③反应物、生成物都必须是纯净物，如果是混合物，应该将不纯物的质量按题意转化为纯净物的质量；‎ ‎④解题的过程要完整，规范 ‎⑤设未知数是要指明物理量，不要带单位。‎ ‎【典型例题】‎ 例1：利用化学方程式进行计算的依据是 A. 化学方程式表示了一种化学反应的过程 B. 化学方程式表示了反应物、生成物和反应条件 C. 化学方程式表示了反应前后反应物和生成物的质量关系 D. 化学方程式中，各反应物质量比等于各生成物质量比 ‎【解析】根据化学方程式的计算理论依据是化学方程式的量的意义（质量比、粒子数目比）。‎ ‎【答案】C 例2：在反应X+2Y=R+‎2M中，当1. 6 gX与Y完全反应后，生成4. 4gR，且反应生成的R和M的质量之比为11：9，则在此反应中Y和M的质量之比为 A. 23：9 B. 16：‎9 ‎ C. 32：9 D. 46：9‎ ‎【解析】此题考查的知识是物质之间发生的反应按一定的质量比进行，反应物和生成物的质量总和相等（即质量守恒）。‎ X＋2Y＝R＋‎‎2M ‎11 9‎ ‎1.6g‎ ‎4.4g x ‎（1） ‎ x=‎‎3.6 g ‎（2）根据质量守恒定律：Y的质量为：‎4.4g+‎3.6g－‎1.6g=‎‎6.4g Y和M的质量之比是：‎6.4g：‎3.6g=16：9。‎ ‎【答案】B 例3：在‎3A+B=‎2C+D的反应中已知30gA和10gB恰好完全反应，生成5gD且已知C的相对分子质量为70，则A的相对分子质量是 （ ）‎ A. 20 B. ‎‎26 C. 40 D. 60‎ ‎【解析】3A + B = 2C + D ‎ 30g 10g 5g 根据质量守恒定律，生成C：30g+10g－5g=35g ‎ 30g 10g 35g 5g ‎ ‎ 3x 2×70‎ ‎ 30g：35g=3x：140 x=40‎ ‎【答案】C 例4：下列根据化学方程式的计算题有错误，简述错误的原因，并加以改正。加热12.25g氯酸钾，充分反应后可制得氧气多少克？‎ 解：设生成氧气的质量为x。‎ ‎122.5 32‎ ‎12.25g x ‎ x=3.2g 答：加热12.25g氯酸钾，可制得氧气3.2g。‎ ‎（1）错误原因： 。‎ ‎（2）改正： 。‎ ‎【解析】根据化学方程式计算应该注意的事项。本题的错误在于化学方程式没有配平。‎ ‎【答案】（1）化学方程式没有配平。‎ ‎（2）设反应后可制得氧气x。‎ ‎2×122.5 3×32‎ ‎12.25g x x=4.8 g 答：加热12.25g氯酸钾，可制得氧气4.8g。‎ 知识点2：常见的计算类型：‎ ‎（1）利用化学方程式的简单计算；‎ ‎（2）涉及到气体体积的计算 ‎（3）有关含杂质物质的化学方程式的计算；‎ ‎（4）质量守恒定律结合化学方程式的综合计算。‎ 有关计算公式：‎ ‎①纯净物的质量=不纯物的质量×纯净物的质量分数=不纯物的质量×（1－杂质的质量分数）‎ ‎②不纯物总质量中含有纯净物的质量分数（纯度）：‎ ‎③一定体积的气体换算成一定质量的气体：气体的体积=气体的质量/气体的密度。‎ 解题思路：‎ ‎①审题：认真阅读题目，反复推敲关键字句，准确理解题意。‎ ‎②析题：运用所学知识剖析题目，理清层次，挖掘隐含信息，排除干扰条件，分析已知和待求。明确物质间关系，寻找解题突破口。‎ ‎③解题：解题时要做到思路清楚，方法正确，步骤清晰（设未知、写化学方程式、找关系量、列比例式、求未知、写答案），计算准确，书写规范。‎ ‎④验题：检查所用条件是否符合题意，是否全部解出所求问题，单位是否统一，计算是否正确等。‎ ‎【典型例题】‎ 例1：在一个密闭容器内有四种物质A、B、C、D，在高温条件下发生反应，一段时间后测得反应前后各物质质量如下表所示，如果A的相对分子质量为2N，D的相对分子质量为3N，则该反应的化学反应方程式中A与D的化学计量数之比为 A B C D 反应前质量（ｇ）‎ ‎8‎ ‎10‎ ‎1‎ ‎15‎ 反应后质量（ｇ）‎ 未测 ‎24‎ ‎2‎ ‎6‎ A. 1：1 B、1：2 C、1：3 D、2：3‎ ‎【解析】本题是根据化学方程式进行简单计算的综合题，首先要根据表中内容判断反应物是什么和生成物是什么，然后根据质量关系来判断A与D的化学计量数之比。根据表中数据可知，B和C为生成物，而D为反应物，再根据质量守恒定律可知A减少的质量为6ｇ，故A也为反应物，写出化学反应方程式为：ｘA＋ｙD＝ｍB+ｎC，最后根据A与D的质量关系计算它们的化学计量数之比）‎ ‎【答案】A 例2：中国登山协会为纪念我们首次攀登珠穆朗玛峰成功50周年，再次组织攀登珠峰活动。阿旺扎西等一行登山运动员于2003年5月21日13：40成功登顶。假如每位运动员冲顶时消耗自带的液氧4.8kg。求：‎ ‎（1）这些氧气在标准状况下的体积是多少升？（标准状况下氧气密度为1.43g/L）‎ ‎（2）若在实验室以高锰酸钾为原料制取相同质量的氧气，需要多少千克的高锰酸钾？‎ ‎（3）用这种方法给登山运动员供氧，是否可行？简述理由。‎ ‎【解析】此题难度不高，主要考查学生有关化学方程式计算的两个重要的注意点：1. 气体体积和气体质量的换算（即气体体积=气体质量÷气体密度）；2. 化学方程式中单位的换算，如题目中出现“kg”与“g”之间的换算。此题中不仅仅是一道有知识背景的简单计算，还考查了学生在物质制备时是否考虑原料成本和反应时间的因素。‎ ‎【答案】（1）4.8kg氧气在标准状况下的体积为 ‎（2）设需要高锰酸钾的质量为x ‎2KMnO4 △=== K2MnO4 + MnO2 + O2↑‎ ‎ 316 32‎ ‎ x 4.8kg ‎ ‎ ‎（3）不行。此法成本太高，经济上不合算；或在实验室制如此多氧气，耗时太长。‎ 例3：饲养观赏鱼，可以陶冶人的情操，增进人们对生活的热爱。空运观赏鱼，必须密封。为了解决鱼的吸氧问题，可在水中加入过氧化钙（化学式：CaO2），过氧化钙与水反应，生成氢氧化钙和氧气。‎ ‎（1）写出过氧化钙与水反应的化学方程式并配平 ；‎ ‎（2）一位养鱼爱好者欲测定所用过氧化钙样品中过氧化钙的质量分数，做了如下实验：称取样品2.0g，加入到足量的水中，生成了0.32g氧气。试计算所用样品中过氧化钙的质量分数。‎ ‎【解析】该题以社会生活为背景材料，根据化学方程式进行计算。主要考查阅读、分析能力和规范解题能力。题目要求的是样品中过氧化钙的质量分数，只要求出生成0.32g氧气所需的过氧化钙的质量，然后与样品质量相比，再乘以100％，即可解题。‎ ‎【答案】（1）2CaO2+2H2O＝2Ca（OH）2+O2↑‎ ‎（2）设样品中过氧化钙的质量为x。‎ ‎2CaO2+2H2O＝2Ca（OH）+O2↑‎ ‎144 32‎ x 0.32g x=1.44g 过氧化钙的质量分数为：‎ 答：样品过氧化钙的质量分数为72％‎ 例4：工业上电解氧化铝制取单质铝的反应式为：2Al2O34Al+3O2↑。请计算电解10t氧化铝可得多少吨铝？‎ ‎【解析】这是一道已知反应物质量求生成物质量的问题。‎ 解：本题可用两种方法解答。‎ 解法1：设电解10t氧化铝可得铝x 解法2：电解过程中，氧化铝中的铝全部生成铝 ‎2Al2O34Al+3O2↑ Al2O3………2Al ‎204 108 102 54‎ ‎10t x 10t x ‎204：108==10t：x 102：54==10t：x x=5.3t x=5.3t 答：（略） 答：（略）‎ 例5：取氯酸钾和二氧化锰的混合物15.5克，放入一大试管中加热，反应完全后冷却到反应前温度，称残余固体质量为10.7克。求生成氧气多少克？生成氯化钾多少克？‎ ‎【解析】依质量守恒定律求解.‎ 解：生成氧气质量：15.5克－10.7克=4.8克。‎ 设生成的氯化钾的质量为x ‎ 149 96‎ ‎ x 4.8克 ‎149：96＝x：4.8克 x=7.45克 答：生成氧气4.8克，生成氯化钾7.45克。‎ 例6：为了测定实验室中氯酸钾样品的纯度，某学习小组取2.5g该样品与0.5g二氧化锰混合，加热该混合物t1时间后（假设杂质不参加反应），冷却，称量剩余固体的质量，重复以上操作，依次称得加热t1、t2、t3、t4时间后剩余固体的质量，记录数据如下表：‎ 加热时间 t1‎ t2‎ t3‎ t4‎ 剩余固体质量/g ‎2.48‎ ‎2.34‎ ‎2.04‎ ‎2.04‎ 请仔细分析实验数据，回答下列问题：‎ ‎（1）在________时间后，该样品中的氯酸钾已经完全反应 ‎（2）完全反应后产生氧气的质量 ‎（3）该样品中氯酸钾的质量分数 ‎【解析】氯酸钾分解制氧气的化学反应，本题目中实验分四次进行，给出四次反应后剩余固体质量，需要分析已知数据后再计算。‎ t4时剩余固体质量与t3时剩余固体质量相同，则说明t3时样品中的氯酸钾已反应完全。则此时生成的氧气为完全反应时产生氧气的质量。‎ ‎【答案】解：（1）加热t3时间后氯酸钾已反应完全。‎ ‎（2）完全反应时共产生氧气的质量：2.5g+0.5g－2.04g=0.96g ‎（3）设原样品中氯酸钾的质量为x。‎ ‎245 96‎ x 0.96g ‎245：96= x：0.96g x = 2.45g 样品中含纯氯酸钾的质量分数：‎ ‎2.45g/2.5g×100%=98%‎ 四、本讲小结：‎ 通过本节内容的学习，我们知道了根据化学方程式计算的过程、步骤、方法，同时也懂得了化学计算题是从“量”的方面来反映物质及其变化的规律，它与侧重于从性质角度去研究和理解物质及其变化规律是相辅相成的。所以说化学计算题包括化学和数学两个因素，两个因素同时考虑，才能得到正确的答案。‎ 常见的计算类型：‎ ‎（1）利用化学方程式的简单计算；‎ ‎（2）涉及到气体体积的计算 ‎（3）有关含杂质物质的化学方程式的计算；‎ ‎（4）质量守恒定律结合化学方程式的综合计算。‎ 五、应考锦囊：‎ 化学方程要配平，需将纯量代方程；关系式对关系量，计算单位不能忘；关系量间成比例，解设比答需完整。‎ 六、超前思维（碳单质）‎ ‎1、金刚石（C）是自然界中 的物质，可用于制钻石、刻划玻璃、钻探机的钻头等。‎ ‎2、石墨（C）是 的矿物之一，有优良的导电性，润滑性。可用于制铅笔芯、干电池的电极、电车的滑块等 金刚石和石墨的物理性质有很大差异的原因是： 。‎ ‎3、无定形碳：由石墨的微小晶体和少量杂质构成，主要有：焦炭，木炭，活性炭，炭黑等。‎ 活性炭、木炭具有强烈的 ，焦炭用于冶铁，炭黑加到橡胶里能够增加轮胎的耐磨性。‎ ‎4、单质碳的物理性质各异，而各种单质碳的化学性质却 !‎ ‎（1）常温下的稳定性 ‎ ‎（2）可燃性：‎ 完全燃烧（氧气充足），生成 ： ‎ 不完全燃烧 （氧气不充足），生成 ：‎ ‎（3）还原性： ‎ ‎【模拟试题】（答题时间：35分钟）‎ 一、填空题 ‎1. 根据已知填空 化学方程式 C + O2 CO2‎ 各物质质量比 ‎12 （ ） 44‎ 已知所求 ‎6g （ ）g （ ）g ‎2. 电解水的化学方程式为____________________；填写下表 反应物 生成物 H2O O2‎ 质量比 A ‎18克 ‎2克 B ‎8克 ‎64克 由上表可知：在化学反应中：（1）任何一个化学反应都遵循__________________。‎ ‎（2）不管反应物和生成物质量是多少，各物质的质量比 __________（填相同或不同）。‎ ‎3. 凯尔将6g镁分别与不同质量的氧气反应，试将生成氧化镁的质量填入下表，并回答：‎ 氧气质量（g）‎ 生成氧化镁质量（g）‎ ‎2‎ ‎4‎ ‎8‎ ‎12‎ ‎（1）当第一次与2g氧气反应时，为什么不能生成8g MgO？‎ ‎__________________ _____________ ‎ ‎（2）从第二次以后，为什么不断增加氧气的质量，生成MgO的质量却不增加？‎ ‎____________________________ _______ ‎ ‎4. 下面是某位同学做的一道计算题，请指出他的错误： ‎ 题目：3.25gZn和足量的盐酸反应制取H2，问可制得H2的质量是多少？‎ 解：设可得H2的质量为xg。‎ Zn+HCl＝ZnCl+H2↑‎ ‎65 1‎ ‎3.25g x ‎65∶1＝x∶3.25g x＝‎ 答：可制得H2211.25g。‎ ‎（1） ；‎ ‎（2） ；‎ ‎（3） ；‎ ‎（4） 。‎ 二、选择题 ‎1. 10g细铁丝在充足的氧气中完全燃烧，燃烧后生成物的质量 （ ）‎ A. 约等于10g B. 一定小于10g ‎ C. 一定大于10g D. 一定等于10g ‎2. 电解水的反应中，H2、O2与H2O的质量比为 （ ）‎ A. 1∶16∶9 B. 2∶16∶9 C. 1∶8∶9 D. 2∶1∶2‎ ‎3. 相同质量的下列物质在氧气中完全燃烧，消耗的氧气最多的是 （ ）‎ A. P B. H2 C. S D. C ‎4. 4g氢气和34g氧气充分燃烧后，生成水的质量为 （ ）‎ A. 32g B. 36g C. 38g D. 以上都不对 ‎5. 下图是实验室用高锰酸钾制取氧气随时间的变化关系图，与该反应事实相吻合的是 （ ）‎ ‎6. 一定量的木炭与过量的氧气在密闭容器内加热使其充分反应，下图中能正确反映容器内有关的量随时间变化关系的图像是 （ ）‎ ‎7. 加热31.6g高锰酸钾，当得到3g氧气时，剩余固体的成分是 （ ）‎ A. K2MnO4和MnO2 B. KMnO4和MnO2 ‎ C. KMnO4、K2MnO4和MnO2 D. KMnO4和K2MnO4‎ ‎8. 在2X+Y2=2Z的反应中，X的相对原子质量为24，Y2的相对分子质量为32，Z的相对分子质量为（ ）‎ A. 32 B. 40 C. 56 D. 64‎ ‎9. 在一个密闭容器内有X、Y、Z、Q四种物质，在一定条件下充分反应，测得反应前后各物质的质量如下：‎ 物 质 X Y Z Q 反应前质量／g ‎2‎ ‎2‎ ‎84‎ ‎5‎ 反应后质量／g 待测 ‎24‎ ‎0‎ ‎14‎ 试推断该密闭容器发生的化学反应基本类型为 （ ）‎ A. 分解反应 B. 化合反应 C. 置换反应 D. 以上三种反应均有可能 ‎﹡10. 将25gA与5gB发生反应，所得混合物中含有10A，11gC，还有另外一种物质D。A、B、C、D相对质量分别为30、20、44、18，则它们之间反应的化学方程式正确的是（ ）‎ A. A+B=C+D B. 2A+B=2C+D C. 2A+B=C+2D D. A+2B=2C+D 三、计算题 ‎1. 加热122.5g氯酸钾使之完全分解，可生成氧气多少克？‎ ‎2. 为了测定实验室中高锰酸钾样品的纯度（杂质不参加反应），取16g该样品加热，完全反应后，得到1.6g 氧气，求样品中高锰酸钾的质量分数。‎ ‎3. 20g红磷完全燃烧可生成多少克五氧化二磷？（精确到0.1g）同时消耗的氧气在标准状况下的体积是多少升？（标准状况下，O2的密度是1.43g／L）（精确到0.01L）‎ ‎4. 把4g硫粉放在给定质量的氧气中燃烧，有关实验数据如下表所示：‎ 第一次 第二次 第三次 O2质量／g ‎3‎ ‎4‎ ‎6‎ SO2质量／g ‎6‎ ‎（1）第一次实验中，参加反应的S的质量、O2的质量与生成的SO2的质量比是 。‎ ‎（2）请你通过计算求出：第二次实验生成二氧化硫多少克？‎ ‎（3）在表中填写第三次实验生成二氧化硫的质量。‎ ‎5. 由干燥的氯酸钾和二氧化锰组成的固体混合物的质量为30g，把该固体混合物放入大试管中加热，完全反应后，冷却到反应前的温度，称得试管中固体物质的质量为20.4g.‎ ‎（1）此反应的化学方程式为 。‎ ‎（2）制得氧气的质量是 。‎ ‎（3）原固体混合物中二氧化锰的质量是 。‎ ‎【试题答案】‎ 一、填空题 ‎1. ‎ 化学方程式 各物质质量比 ‎（32）‎ 已知所求 ‎（16）g（22）g ‎2. 2H2O2H2↑ + O2↑； ‎ 反应物 生成物 H2‎ 质量比 ‎9‎ ‎1‎ ‎8‎ A ‎16克 B ‎72克 ‎①质量守恒定律；②相同；‎ ‎3. ‎ 氧气质量（g）‎ 生成氧化镁质量（g）‎ ‎2‎ ‎5‎ ‎4‎ ‎10‎ ‎8‎ ‎10‎ ‎12‎ ‎10‎ ‎（1）因镁有剩余，没有完全反应；‎ ‎（2）因6g镁完全反应恰好需要4g氧气，所以氧气再增加也不会生成MgO；‎ ‎4. （1）未知数有单位；‎ ‎（2）化学方程式不正确；‎ ‎（3）H2相对分子量错误；‎ ‎（4）比例错误；‎ 二、选择题 ‎1. C 2. C 3. B 4. B 5. C 6. D 7. C 8. B 9. A 10. C 三、计算题 ‎ ‎1. 48g 2. 98.8% 3. 45.8g 18.05L 4. 1：1：2 8g 8g ‎5. 2KClO3 2KCl+3O2↑ 9.6g 5.5g