資源簡介

第五單元 化學方程式
課題3 利用化學方程式的簡單計算
學習目標
在正確書寫化學方程式的基礎上，掌握有關反應物、生成物的計算
知識講解
知識點一 利用化學方程式的簡單計算
根據化學方程式的計算可以從量的方面研究物質的變化，如用一定量的原料最多可以產出多少產品？制備一定量的產品最少需要多少原料？等等。通過計算可以加強生產的計劃性，并有利于合理地利用資源。下面，用實例來說明利用化學方程式進行計算的步驟和方法。
配平化學方程式的方法有很多，以上所采用的是比較常用的方法——最小公倍數的法。如式子左邊的氧原子數是2，右邊的氧原子數是5，最小公倍數是10。因此在O2前面配上5，在P2O5前面配上2。此時式子右邊的磷原子數是4，左邊的磷原子數是1，因此，要在P的前面配上4。
化學反應只有在一定條件下才能發生，因此，需要在化學方程式中注明反應發生的條件。如把加熱（常用“”號表示）、點燃、催化劑等，寫在等號的上方。如果生成物中有氣體，在氣體物質的化學式右邊要注“↑”號；溶液中的反應如果生成物中有固體，在固體物質的化學式右邊要注“↓”號。如： 但是，如果反應物和生成物中都有氣體，氣體生成物就不注“↑”號。同樣，溶液中的反應如果反應物和生成物中都有固體，固體生成物也不注“↓”號。如：
以上是詳細步驟，實際運算過程中可以按如下格式：
【例題】工業上，煅燒石灰石（主要成分是CaCO3）可制得生石灰（CaO）和二氧化碳。如果要制取5.6 t氧化鈣，需要碳酸鈣的質量是多少？
【解】設：需要碳酸鈣的質量為x。
答：需要碳酸鈣10 t。
注意：代入方程式計算的物質應該是純凈物，計算時要考慮到雜質問題。
考法一：利用化學方程式計算（詳見以上講解）
1．在反應A+3B=2C+3D中，已知A和B的相對分子質量之比為7：8，當5.6gA與一定量B恰好完全反應后，生成7.2gD，則C的質量為
A．19.2g B．8.8g C．9.6g D．17.6g
（2023秋·安徽安慶·九年級安慶市石化第一中學校考期末）
2．將氯酸鉀和二氧化錳的混合物28g完全反應后，稱量剩余固體質量為18.4g，回答問題：
(1)生成氧氣的質量為 g；
(2)原混合物中氯酸鉀的質量是多少？（寫出計算過程）
強化訓練
（2023春·黑龍江哈爾濱·八年級校聯考期中）
3．將H2通入盛有12gCuO的試管中，加熱一會兒后停止加熱，繼續通入H2到試管冷卻，稱得固體剩余物的質量為10g。則參加反應的氧化銅的質量
A．2g B．8g C．10g D．12g
（2023·江蘇宿遷·中考真題）
4．我們的祖先很早就掌握了煉銅的工藝，他們將孔雀石［主要成分是和木炭一起加熱就可得到紅色的銅。興趣小組為測定某孔雀石中的質量分數，進行如下實驗：稱取孔雀石樣品，粉碎后放入燒杯，向其中加入稀硫酸（稀硫酸過量），充分反應后稱量，燒杯內物質的總質量為220.6g（假設雜質都不與稀硫酸發生反應）。
(1) 。
(2)生成氣體的質量是 g。
(3)求該孔雀石中的質量分數（寫出計算過程）。
（2023秋·全國·九年級假期作業）
5．某校實驗室工作人員欲測定某氯酸鉀樣品中氯酸鉀的質量分數，現取14g該樣品與2g二氧化錳混合，放入試管中充分加熱（雜質不發生反應），反應過程和數據如圖所示。
請計算：

(1)生成氧氣的質量為 g。
(2)該樣品中氯酸鉀的質量分數。（寫出計算過程）（化學方程式： ）
6．一定濃度的次氯酸鈉（）溶液能有效殺滅“新冠”病毒。利用次氯酸鈉發生器，通過電解食鹽水能夠制得次氯酸鈉溶液，該反應方程式為：，請計算：
(1)中氯元素的質量分數（結果保留至小數點后一位）；
(2)若有氯化鈉，理論上可制得次氯酸鈉的質量。
（2023秋·山西陽泉·九年級統考期末）
7．在一次作業批改中，李老師發現一部分同學在同一題目中出現了不同的錯誤，并將錯誤整理(如框圖所示)，請同學們仔細觀察，發現問題，糾正錯誤。
實驗室，用含二氧化錳25%的氯酸鉀的混合物制取氧氣，完全反應后，可制得多少g氧氣？ 解：設制得氧氣的質量為x。　　　　① 　　　　② 245　　　　　　　　　　96　　　 ③ 　　　　　　x　　　 ④ 　　　　　　　　　　⑤ 　　　　　　　　　　　　　　⑥ 答：可制得氧氣，
(1)仔細觀察：你發現框內的解題過程中，錯誤的步驟有 (填序號)。
(2)請將正確的解題過程寫在答題卡上。
（2023春·黑龍江綏化·八年級統考期末）
8．化學興趣小組為探究實驗室制取氧氣，把干燥、純凈的氯酸鉀和二氧化錳的混合物30g裝入大試管中，加熱，待反應完全后，將試管冷卻、稱量，得到20.4g固體物質．試計算：
(1)完全反應后制得氧氣 g，反應中二氧化錳是催化劑，反應前后二氧化錳 不改變；
(2)原混合物中氯酸鉀的質量 g；
(3)實驗后將得到固體溶解，經過過濾，烘干，得到固體，理論上可回收的質量 g。
9．“侯氏制堿法”是我國著名制堿專家侯德榜經過多年研究做出的杰出貢獻，其最大的優點是降低了成本，大大提高了NaCl的利用率。
(1)“侯氏制堿法”的原理可表示為：，X的化學式是 ，X中一種元素的質量分數為 (精確到0.1%)。
(2)用58.5tNaCl(其利用率在96%以上)制堿，至少能生成的質量是多少？
10．為求證“喝反復燒開的飲用水會造成亞硝酸鹽中毒”的真偽，學習小組以煮沸52次的桶裝水為水樣，利用下述反應測定亞硝酸鹽的含量（以NaNO2計）：。結果表明，1L水樣反應時產生了 的I2。
(1)計算1L水樣中NaNO2的質量。
(2)查閱《食品安全國家標準（GB2762-2022）》，經換算，合格飲用水中NaNO2的含量應低于 。結合計算結果，得出的結論是：喝反復燒開的飲用水 （填“會”或“不會”）造成亞硝酸鹽中毒。
（2023秋·山西晉中·九年級校考期末）
11．實驗室用加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣，收集到所需氧氣后停止加熱，實驗過程中的有關數據如圖所示。

(1)反應生產氧氣的質量為 g。
(2)計算參加反應的高錳酸鉀的質量。
（2023秋·云南昭通·九年級統考期末）
12．乙炔（）是一種重要的化工原料，工業上常用碳化鈣（）與水反應制取乙炔。現小明取含雜質的碳化鈣與適量的水放在相應裝置中模擬工業制取乙炔氣體（雜質沒有參加反應），已知所用含雜質的碳化鈣與水的總質量是58g，反應后裝置中剩余物質的總質量為45g。計算：
(1)反應過程中生成的乙炔氣體的質量為 g。
(2)參加反應的碳化鈣的質量。（溫馨提示：）
（2023秋·江西鷹潭·九年級統考期末）
13．銅鋅合金外觀似金子，化學小組為檢測其中鋅的質量分數，按下列流程進行探究實驗，充分反應，所得數據如圖所示（忽略鹽酸的揮發）：

請回答下列問題：
(1)題中實驗流程能稱量出氣體的質量，依據的化學原理是 ；
(2)某同學設計如下圖，通過測量氣體的體積，根據測得生成氣體的體積計算出氣體的質量。圖中虛線框內有一種測量體積的儀器（未畫出），該儀器是 ；

(3)結合實驗方法和選擇的裝置分析，可能會造成實驗結果不準確的原因是 ；
(4)列式計算合金中鋅的質量分數。
14．某興趣小組用如圖所示裝置制取，加熱混合物至不再產生氣體后，稱量試管中剩余固體的質量為。請計算：

(1)生成的質量為 g。
(2)剩余固體中的質量分數。
15．黃銅是銅和鋅的合金。為了測定某黃銅樣品中銅的質量分數，取20克該黃銅樣品粉末加入到200克的稀硫酸中，恰好完全反應后，測得剩余物的總質量為219.8克，試求：
(1)產生氫氣的質量(寫出計算過程，下同)；
(2)該黃銅樣品中銅的質量分數。
（2023春·山東泰安·八年級統考期末）
16．“宏微結合”是化學學科核心素養之一、乙烯(C2H4)在點燃的條件下發生反應，生成物和反應物共四種，它們的微觀示意圖和反應前后的質量如下表所示。請回答：
物質序號 微觀示意圖 反應前質量/g 反應后質量/g
甲 28 x
乙 96 0
丙 0 y
丁 4 40

(1)丙和丁所屬的物質類別是 。
(2)參加反應的乙和反應后新生成的丁的質量比是 。(填最簡整數比)
(3)上述反應的化學方程式為 。
(4)在計算反應物和生成物之間的質量關系時，可得出x+y= 。
17．下面是幾種實驗室制取氣體的發生裝置與收集裝置

(1)寫出標號儀器的名稱I ，II 。
(2)實驗室可用二氧化錳與過氧化氫溶液制取氧氣，若要較好地控制產生氧氣的速率，應選用裝置C，其原因是 。
(3)用D裝置收集氧氣時，正確的操作順序為 （填偏號）
a．將導管伸入集氣瓶口，氣體進入瓶中
b．將裝滿水的集氣瓶倒置在水槽中
c．當氣體收集滿時，用毛玻璃片蓋上瓶口，將集氣瓶移出水面放置
(4)若用E裝置采用排空氣法收集氧氣，氣體應從 （“a”或“b”）端通入。
(5)小明在實驗室里加熱高錳酸鉀制取氧氣，完全反應后到余固體的質量為。（易溶于水， 難溶于水），將剩余固體溶解、過濾、烘干，回收二氧化錳。
請計算：①生成氧氣的質量為 ；
②回收二氧化錳的質量 （寫出計算過程）。
（2023秋·湖南長沙·九年級統考期末）
18．某化學興趣小組查閱資料，得知氧化銅（）可能也能催化過氧化氫的分解，為驗證真偽，進行了如下探究。
【猜想】
(1)Ⅰ．不是催化劑，也不參與反應
Ⅱ．參與反應產生氧氣
Ⅲ．
【實驗】用天平稱量，取的過氧化氫溶液于試管中，進行如下實驗：

(2)將猜想Ⅲ補充完整：
步驟③現象 步驟⑥結果 步驟⑦現象 結論
溶液中有氣泡放出，帶火星的木條復燃猜 想Ⅰ、Ⅱ不成立，猜想Ⅲ成立
(3)步驟①的目的 。
(4)步驟④需要用到玻璃棒，其作用是 。
(5)若實驗過程中共收集到氧氣的質量為，則參加反應的過氧化氫質量為 。
課堂小結
試卷第1頁，共3頁
試卷第1頁，共3頁
參考答案：
1．D
【詳解】設參加反應的B的質量為,
當5.6gA與一定量B恰好完全反應后，生成7.2gD，同時生成C的質量為5.6g+19.2g-7.2g = 17.6g。
故選D。
2．(1)9.6
(2)解：原混合物中氯酸鉀的質量為
答：原混合物中氯酸鉀的質量為24.5g。
【詳解】（1）由題意知剩余18.4g為二氧化錳和生成氯化鉀的質量，則生成氧氣質量為28g-18.4g=9.6g；
（2）解析見答案。
3．C
【詳解】解：設參加反應的氧化銅的質量是x。
，x=10g，故選C。
4．(1)H2O
(2)4.4
(3)解：設該孔雀石中的質量的質量為x。
解得：x=22.2g
該孔雀石中的質量分數為：
答：該孔雀石中的質量分數為88.8%。
【詳解】（1）由方程式可知反應物中Cu、O、H、C、S的原子個數分別為2、13、6、1、2，生成物中Cu、O、C、S的原子個數分別為2、10、1、2，根據化學反應前后各原子種類和數目不變，未知物的化學計量數為3，所以1個未知物分子由2個氫原子和1個氧原子構成，未知物的化學式為H2O，故填：H2O。
（2）根據質量守恒定律，生成氣體的質量是：25g+200g-220.6g=4.4g，故填：4.4。
（3）見答案。
5．(1)4.8
(2)解：設該樣品中氯酸鉀的質量為x。
答：該樣品中氯酸鉀的質量分數為87.5%。
【詳解】（1）固體減少的量就是氧氣的量，所以生成氧氣的質量為16g-11.2g=4.8g。
（2）詳解見答案。
6．(1)47.7%
(2)設理論上制取NaClO的質量是為x，
x=149g，
答：理論上制取NaClO的質量是為149g。
【詳解】（1）NaClO中氯元素的質量分數為：；
（2）見答案。
7．(1)②④⑤
(2)3.6g
解：設制得氧氣的質量為x。
，x=3.6g
答：可制得氧氣的質量為3.6g。
【詳解】（1）根據利用化學方程式的簡單計算的步驟，發現有3處錯誤，分別是：②沒有配平，④已知量錯誤，⑤比例式錯誤。
（2）見答案。
8．(1) 9.6 質量和化學性質
(2)24.5
(3)5.5
【詳解】（1）氯酸鉀在二氧化錳催化作用下受熱分解生成氯化鉀和氧氣，根據質量守恒定律可知，完全反應后制得氧氣質量=30g-20.4g=9.6g；在化學反應里能改變其他物質的化學反應速率，而本身的質量和化學性質在反應前后都沒有發生變化的物質叫做催化劑。反應中二氧化錳是催化劑，反應前后二氧化錳質量和化學性質不改變；
（2）設：原混合物中氯酸鉀的質量為x。
x=24.5g
答：原混合物中氯酸鉀的質量為24.5g。
（3）在化學反應里能改變其他物質的化學反應速率，而本身的質量和化學性質在反應前后都沒有發生變化的物質叫做催化劑。二氧化錳在該反應中用作催化劑，理論上可回收 的質量=30g-24.5g=5.5g。
9．(1) NH3 氮元素的質量分數為82.4%或氫元素的質量分數為17.6%
(2)解：設至少能生成Na2CO3的質量為x
解得x= 101.76t
答：至少能生成Na2CO3的質量為101.76t。
【詳解】（1）根據質量守恒定律，化學反應前后原子種類和數目不變，反應前有2個鈉原子、1個氯原子、1個氫原子、1個碳原子、3個氧原子，反應后有2個鈉原子、1個氯原子、4個氫原子、1個碳原子、3個氧原子、1個氮原子，則X中含有1個氮原子和3個氫原子，即為NH3；
NH3中氮元素的質量分數為；
NH3中氫元素的質量分數為；
（2）見答案。
10．(1)解：設1L水樣中NaNO2的質量為x。
答：1L水樣中NaNO2的質量是 。
(2)不會
【詳解】（1）詳見答案。
（2）1L煮沸52次的桶裝水含有NaNO2的質量為2.76×10 3mg，小于合格飲用水中NaNO2的最高含量7.50×10-3mg L-1 ，所以煮沸52次的桶裝水也符合合格飲用水的標準，而實際生活中很難同一份水煮沸52次，所以喝反復燒開的飲用水不會造成亞硝酸鹽中毒。
11．(1)1.6
(2)解：設參加反應的高錳酸鉀的質量為x。
答：參加反應的高錳酸鉀的質量為15.8g。
【詳解】（1）由質量守恒定律可知，固體減少的質量為生成氧氣的質量=16g-14.4g=1.6g。
（2）見答案。
12．(1)13
(2)32g
解：設參加反應的碳化鈣的質量為x。
x=32g
答：參加反應的碳化鈣的質量為32g。
【詳解】（1）根據質量守恒定律，生成的乙炔氣體的質量為：58g-45g=13g。
（2）見答案
13．(1)質量守恒定律
(2)量筒
(3)氣密性不好，右側導管內有水未進入量筒等（答案合理即可）
(4)在20g銅鋅合金中加入稀鹽酸150g，獲得固液混合物169.8g，故生成的氫氣的質量為0.2g，
解：設合金中鋅的質量為,
=6.5g
故合金中鋅的質量分數為
【詳解】（1）題中流程發生化學反應，利用質量守恒定律可算出氣體體積。
（2）氣體進入裝滿水的瓶內，而瓶內的水進入到右側儀器中，通過測量水的體積，得出氣體的體積，故圖中虛線框內有一種測量水的體積的儀器為量筒。
（3）可能會造成實驗結果不準確的原因是氣密性不好，右側導管內有水未進入量筒等，合理即可。
（4）見答案。
14．(1)9.6
(2)解：設剩余固體中氯化鉀的質量為
剩余固體中的質量分數=
答：剩余固體中氯化鉀的質量分數為74.5%。
【詳解】（1）依據質量守恒定律可知：生成氧氣的質量=29.6g-20.0g=9.6g；
（2）解析見答案。
15．(1)根據質量守恒定律，化學反應前后，物質的總質量不變，反應前物質的總質量為20g+200g =220g，反應后生成的氫氣逸出，剩余質量為219.8g，故生成氫氣的質量為220g-219.8g =0.2g。
(2)解:設該黃銅樣品中鋅的質量為，
解得=6.5g
該黃銅樣品中銅的質量分數為
答：該黃銅樣品中銅的質量分數為67.5%。
【詳解】（1）見答案
（2）見答案
16．(1)氧化物
(2)8：3
(3)
(4)88
【詳解】（1）根據微觀示意圖，丙是CO2，丁是H2O，均屬于氧化物；
（2）甲、乙質量減小是反應物，丙、丁質量增加是生成物，甲為乙烯，乙為氧氣，丙為二氧化碳，丁為水，則乙烯燃燒生成二氧化碳和水，化學方程式為：，參加反應的乙和反應后新生成的丁的質量比是=8：3；
（3）乙烯燃燒生成二氧化碳和水，化學方程式為：；
（4）根據質量守恒，反應前后物質總質量不變，故28+96+4=x+y+40，可得x+y=88，故填：88。
17．(1) 試管 錐形瓶
(2)裝置C中的分液漏斗活塞開關可以控制液體的滴加
(3)bac
(4)b
(5) 3.2g 解：設可回收二氧化錳的質量為x。
答：可回收二氧化錳的質量為。
【詳解】（1）儀器的名稱I試管，II錐形瓶。
（2）裝置C中的分液漏斗活塞開關可以控制液體的滴加，所以實驗室用二氧化錳與過氧化氫溶液制取氧氣，若要較好地控制產生氧氣的速率，應選用裝置C。
（3）用D裝置收集氧氣時，正確的操作順序為先將集氣瓶裝滿水倒立在水槽中，接著有連續均勻的氣泡冒出時再開始收集氧氣，也就是將導管伸入集氣瓶口，氣體進入瓶中，最后水排完收集滿了，用毛玻璃片蓋上瓶口，將集氣瓶移出水面放置，也就是正確順序為bac。
（4）若用E裝置采用排空氣法收集氧氣，氣體應從b端通入，因為氧氣的密度比空氣大。
（5）①生成氧氣的質量為31.6g-28.4g=3.2g；
②詳解見答案。
18．(1)氧化銅是反應的催化劑
(2) 固體質量為0.2g 試管內有氣泡冒出，帶火星的木條復燃
(3)作為對照實驗，驗證氧化銅在實驗中的作用
(4)引流
(5)解：設參加反應的過氧化氫的質量為x
=
x=3.4g
答：參加反應的過氧化氫的質量為3.4g。
【詳解】（1）氧化銅是反應的催化劑，使反應速率加快，故填氧化銅是反應的催化劑。
（2）猜想III成立，即氧化銅是反應的催化劑，其質量保持不變，則步驟⑥稱量的固體是二氧化錳，結果仍為0.2g，故填固體質量為0.2g；
二氧化錳是反應的催化劑，其化學性質保持不變，仍起催化作用，所以步驟⑦現象是試管內有氣泡冒出，帶火星的木條復燃，故填試管內有氣泡冒出，帶火星的木條復燃。
（3）步驟①的目的是作為對照實驗，驗證氧化銅在實驗中的作用，故填作為對照實驗，驗證氧化銅在實驗中的作用。
（4）步驟④為過濾，需要用到玻璃棒，其作用是引流，故填引流。
（5）見答案。
答案第1頁，共2頁
答案第1頁，共2頁

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