資源簡介

第21講 根據化學方程式的簡單計算
模塊一 思維導圖串知識 模塊二 基礎知識全梳理（吃透教材） 模塊三 教材習題學解題 模塊四 核心考點精準練（4大考點） 模塊五 小試牛刀過關測 1．能利用化學方程式進行簡單的計算，并解決生產生活中的簡單問題。 2．學習利用質量關系、比例關系定量認識化學反應，認識定量研究對化學科學發(fā)展的意義。
一、化學方程式計算的基本格式
1．根據化學方程式計算的依據
（1）理論依據：質量守恒定律。
（2）基本依據：參與化學反應的各物質間存在固定的 質量比 。
2．利用化學方程式計算的步驟及格式
例：加熱分解31.6 g高錳酸鉀，可以得到氧氣的質量是多少？
步驟說明 完整步驟 注意以下是常見的扣分點
（1）設未知量 解：設可以得到氧氣的質量為x。 設未知量時，x后面加了單位
（2）寫化學方程式 2KMnO4 K2MnO4 ＋MnO2 ＋O2↑ 未配平，漏標或標錯“↑”“↓”
（3）標相關量 相對質量 316 32 相對分子質量算錯，漏乘化學計量數
實際質量 31.6g x 實際質量寫錯位置，漏寫單位
（4）列出比例式，求解 = x==3.2g 數據位置混亂，漏單位
（5）簡明地寫出答案 答：加熱分解31.6 g高錳酸鉀，可以得到3.2g氧氣。 用“略”字或用省略號作答，未表達完整
二、含雜質的化學方程式計算
1．根據化學方程式計算時，代入的量必須是純凈物的質量，若物質不純，必須換算成純凈物的質量再代入計算，物質的純度=×100%。
例：工業(yè)上煅燒石灰石（主要成分為CaCO3）可制得生石灰（CaO）和二氧化碳。已知充分煅燒10 t某石灰石可生成3.52 t二氧化碳，求該石灰石中CaCO3的質量分數。
解：設10 t該石灰石中CaCO3的質量為x。
CaCO3 高溫 CaO + CO2↑
100 44
x 3.52 t
= x ==8t
該石灰石中CaCO3的質量分數＝×100%＝80%
答：該石灰石中CaCO3的質量分數為80%。
三、含圖像的化學方程式計算
1．含圖像的化學方程式計算時，先分析坐標圖中橫、縱軸表示的意義，再結合題中所涉及的化學反應分析圖像的起點、拐點和終點的含義。
2．找已知量的方法一般有三種：
（1）拐點對應的橫坐標。
（2）拐點對應的縱坐標（多為生成的氣體或沉淀的質量，可直接代入）。
（3）起點和拐點對應的橫、縱坐標差。
例：興趣小組用含有雜質的高錳酸鉀樣品（雜質不反應）制取氧氣，反應過程中固體質量變化如圖所示。
（1）生成氧氣的質量為 g。
（2）計算該樣品中高錳酸鉀的質量。
解：（1）根據質量守恒定律，生成氧氣的質量為16g-14.4g=1.6g。
（2）設該樣品中高錳酸鉀的質量為x。
2KMnO4 K2MnO4 ＋MnO2 ＋O2↑
316 32
x 1.6g
= x==15.8g
答：該樣品中高錳酸鉀的質量為15.8 g。
四、含表格的化學方程式計算
1．含表格的化學方程式計算時，先分析實驗數據，根據質量守恒定律得出生成氣體的質量，再由氣體的質量進行計算。
例：取某過氧化氫溶液于錐形瓶中，并加入一定量的二氧化錳，放在電子秤上測其質量，不同時間電子秤的讀數如表所示。
反應時間/min 0 1 2 3 4 5
電子秤讀數/g 375.00 371.56 366.28 365.56 365.40 365.40
（1）生成氧氣的質量為______g。
（2）計算參加反應的過氧化氫的質量。
解：（1）根據質量守恒定律，生成氧氣的質量為375.00-365.40=9.6g。
（2）設參加反應的過氧化氫的質量為x。
2H2O2 MnO2 2H2O ＋ O2 ↑
68　　　 32
x　　 9.6 g
= x==20.4g
答：參加反應的過氧化氫的質量為20.4 g。
教材習題08 氫氣在氯氣中燃燒生成氯化氫的反應可用于工業(yè)制備鹽酸。請寫出該反應的化學方程式，計算100kg氫氣完全反應需要氯氣的質量和生成的氯化氫的質量。 解題方法 根據文字信息氫氣在氯氣中燃燒生成氯化氫，反應的化學方程式為H2＋Cl2 點燃 2HCl； 解：設需要氯氣的質量為x，生成氯化氫的質量為y。 H2 ＋ Cl2 點燃 2HCl 2 71 73 100kg x y = = x ==3550kg y ==3650kg 答：設需要氯氣3550kg，生成氯化氫3650kg。
【答案】H2＋Cl2 點燃 2HCl；需要氯氣的質量為3550kg，生成氯化氫的質量為3650kg。
考點一 化學方程式計算的基本格式
1．在一次作業(yè)批改中，老師發(fā)現3位同學在同一題中出現了不同的錯誤，為幫大家理清思路，老師將錯誤的解題過程寫在黑板上，請同學們發(fā)現問題，糾正錯誤。
題目：某工廠需要96 kg氧氣作原料，若用電解水的方法制取氧氣，則消耗水的質量為多少？ 解：設消耗水的質量為xkg。 2H2O 通電 2H2↑＋O2 20　　　 32 　 x　 96 kg x＝60 kg （1）左側解題過程中有 6 處錯誤。 （2）請寫出正確的解題過程。 解：設消耗水的質量為x。 2H2O 通電 2H2↑＋O2 ↑ 36　　　 32 　 x　 96 kg ＝ x＝＝108kg 答：消耗水的質量為108 kg。
考點二 含雜質的化學方程式計算
2．某火力發(fā)電廠用石灰石為原料吸收燃煤廢氣中的二氧化硫，發(fā)生反應的化學方程式為2CaCO3+2SO2+O22CaSO4+2CO2。理論上用125t含碳酸鈣80%的石灰石，可以吸收廢氣中二氧化硫的質量是多少？
【答案】解：設可以吸收廢氣中二氧化硫的質量是x
x=64t
答：可以吸收廢氣中二氧化硫的質量是64t。
考點三 含圖像的化學方程式計算
3．實驗室用68g過氧化氫溶液和2g二氧化錳制取氧氣，實驗中非氣態(tài)物質的總質量隨時間變化如圖所示。回答下列問題：
（1）反應中生成的氧氣的質量為 。
（2）計算過氧化氫溶液中過氧化氫的質量。（寫出計算過程）
【答案】（1）過氧化氫分解為水和氧氣，氧氣是氣體，所以反應前后溶液減少的質量是氧氣的質量，如圖氧氣的質量是：.
（2）解：設過氧化氫溶液中過氧化氫的質量為。
答：反應生成氧氣質量是3.2g， 過氧化氫溶液中過氧化氫的質量為6.8g。
考點四 含表格的化學方程式計算
4．黃銅是由銅和鋅組成的合金。實驗小組為測定某黃銅樣品中鋅的質量分數，取5份此黃銅樣品各20 g，向其中分別加入一定體積的稀硫酸（Zn＋H2SO4 ══ ZnSO4＋H2↑，銅不與稀硫酸反應），所得實驗數據如表：
實驗序號 ① ② ③ ④ ⑤
稀硫酸體積/mL 20 40 60 80 100
剩余固體質量/g 16.75 13.50 10.25 m 7
計算20 g該合金樣品完全反應生成氫氣的質量。
解：設20 g該合金樣品完全反應生成氫氣的質量為x。
Zn＋H2SO4 ══ ZnSO4＋H2↑
65　　　　　　 2
20 g－7 g　　　 　x
＝ x＝＝0.4g
答：20 g該合金樣品完全反應生成氫氣的質量為0.4 g。
1．能根據化學方程式計算是因為（　　）。
A．化學方程式表示了一種化學反應的過程
B．化學方程式反映了質量守恒定律
C．化學方程式表示了反應物和生成物各是什么
D．化學方程式不但表示了反應物和生成物是什么，還表示了它們之間的質量比
【答案】D
【解析】A、化學方程式表示了一種化學反應的過程,但這不是根據化學方程式進行計算的依據，不符合題意；
B、根據化學方程式計算還需要知道各物質之間的粒子個數比，不符合題意；
C、只是知道反應物和生成物是什么并不能進行計算，不符合題意；
D、化學方程式可以表示反應物、生成物和反應條件，也可以表示各物質之間的質量關系，還可以表示各物質之間的粒子個數比；根據各物質之間的質量關系可以進行有關化學方程式的計算。
故選D。
2．根據化學方程式計算解題的步驟是（　　）。
①正確寫出化學方程式 ②列比例式，求未知數 ③設未知數
④寫出已知物和待求物的質量和相對分子質量 ⑤簡明地寫出答案
A．①③②④⑤ B．④①③②⑤ C．③①④②⑤ D．①②③④⑤
【答案】C
【解析】根據化學方程式計算解題的步驟是：設未知數、正確寫出化學方程式、寫出已知物和待求物的質量和相對分子質量、列比例式，求未知數、簡明地寫出答案，故選C。
3．用煅燒石灰石的方法制取生石灰。現有100t石灰石(含雜質20%)，煅燒過程中石灰石會有10%的損耗，最終可以得到含雜質10%的生石灰的質量為（　　）。
A．80t B．72t C．40.32t D．44.8t
【答案】D
【解析】100t石灰石中，參加反應的石灰石的質量是100t×（1-20%）×（1-10%）=72t，石灰石在高溫條件下分解生成CaO、CO2，化學方程式為：。
設72t石灰石煅燒產生的生石灰的質量為x，則
x=40.32t
含雜質10%的生石灰的質量為：
故選D。
4．氫氣可作燃料，若40g氫氣完全燃燒，需要氧氣的質量是多少？(寫出計算過程)
【答案】解：設需要氧氣的質量為x
x=320g
答：若40g氫氣完全燃燒，需要氧氣的質量是320g。
【解析】見答案。
5．氮氣是制造氮肥的重要原料。“人工固氮”的反應原理為N2+3H2=2NH3，理論上產生17gNH3可以固定氮氣的質量是多少？（請根據化學方程式計算并寫出過程）
【答案】解：設可以固定氮氣的質量是x
x=14g
答：可以固定氮氣的質量是14g
【解析】見答案。
6．實驗室用加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣，若要制取0.8g氧氣， 理論上需要高錳酸鉀的質量是多少？ （寫出計算過程）。
【答案】解：設需要高錳酸鉀的質量為x
=
x=7.9g
答：需要高錳酸鉀的質量為7.9g。
【解析】見答案。
7．鎂是一種重要金屬，廣泛應用于制造火箭、導彈和飛機的部件等。工業(yè)上通過電解熔融氯化鎂制備單質鎂：(熔融)。請計算：
(1)中鎂元素的化合價為 。
(2)應用此法制備48t鎂，至少需要消耗的質量是多少？
【答案】(1)+2
(2)解：設至少需要消耗氯化鎂的質量是x
x=190t
答：至少需要消耗氯化鎂的質量是190t
【解析】（1）氯化鎂中氯元素顯-1價，設鎂元素的化合價為x，根據化合物中，正、負化合價的代數和為零，可得：，x=+2；
（2）見答案。
8．地鐵已成為都市人出行首選的交通工具，某地地鐵鋼軌的制造需要大量赤鐵礦石煉鐵。其反應原理為：
(1)二氧化碳()中碳、氧元素的質量比為 。
(2)假設雜質中不含鐵元素，用含為80%的赤鐵礦石200t，理論上可以煉出純鐵的質量是多少？(寫出計算過程)
【答案】(1)3∶8
(2)解：設理論上可以煉出純鐵的質量為x
答：用含為80%的赤鐵礦石200t，理論上可以煉出純鐵的質量為112t。
【解析】（1）二氧化碳中碳元素與氧元素的質量比為，故填3：8；
（2）見答案。
9．工業(yè)上用一氧化碳還原氧化鐵煉鐵，計算用含氧化鐵480t的赤鐵礦理論上最多可煉出含雜質4%的生鐵的質量是多少？(根據化學方程式計算)
【答案】解：設理論上最多可煉含雜質4%的生鐵的質量為x。
答：理論上最多可煉出含雜質4%的生鐵的質量為350t。
【解析】利用化學方程式計算含雜質的題目，需要將純凈物的質量代入化學方程式。見答案。
10．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(fā)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： ）
【答案】（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%。
【解析】（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）解析見答案。
11．我國明代科技著作《天工開物》中有利用爐甘石（主要成分是ZnCO3）火法煉鋅的工藝記載，主要反應原理為ZnCO3+2CZn+3CO↑，現用200 kg爐甘石與足量碳充分反應，產生CO的質量與加熱時間的關系如圖所示。
（1）此過程中產生CO的質量是 kg。
（2）列式計算此爐甘石中ZnCO3的質量分數。
【答案】（1）84
（2）解：設爐甘石中ZnCO3的質量為x
=
x=125kg
爐甘石中ZnCO3的質量分數=×100%=62.5%
答：爐甘石中ZnCO3的質量分數62.5%。
【解析】（1）由圖可知，反應最終生成CO的質量為84kg，故填84。
（2）見答案。
12．鋁碳酸鎂咀嚼片（主要成分是AlMg(OH)3CO3）可治療胃酸過多癥，反應原理可用化學方程式表示為。某化學興趣小組使用下圖所示裝置，對該咀嚼片中的鋁碳酸鎂含量進行測定。先取足量稀鹽酸于燒杯中，再向其中加入20片鋁碳酸鎂咀嚼片，開始計時，并將電子天平的讀數記錄在下表中、已知AlMg(OH)3CO3的相對分子質量為162。請計算：
時間（s） 0 10 20 30 40 50 60 70
讀數（g） 198.4 197.8 197.4 196.0 195.8 195.7 195.7 195.7
（1）生成二氧化碳 g。
（2）每片該咀嚼片中鋁碳酸鎂的含量為多少（計算結果保留到0.1g）？
【答案】（1）2.7
（2）解：設20片該咀嚼片中鋁碳酸鎂的含量為x
x≈9.9g
故每片該咀嚼片中鋁碳酸鎂的含量為：9.9g÷20≈0.50g
答：每片該咀嚼片中鋁碳酸鎂的含量為0.50g。
【解析】（1）根據質量守恒定律，化學反應前后，物質的總質量不變，則生成二氧化碳的質量為：198.4g-195.7g=2.7g；
（2）見答案。第21講 根據化學方程式的簡單計算
模塊一 思維導圖串知識 模塊二 基礎知識全梳理（吃透教材） 模塊三 教材習題學解題 模塊四 核心考點精準練（4大考點） 模塊五 小試牛刀過關測 1．能利用化學方程式進行簡單的計算，并解決生產生活中的簡單問題。 2．學習利用質量關系、比例關系定量認識化學反應，認識定量研究對化學科學發(fā)展的意義。
一、化學方程式計算的基本格式
1．根據化學方程式計算的依據
（1）理論依據：質量守恒定律。
（2）基本依據：參與化學反應的各物質間存在固定的 。
2．利用化學方程式計算的步驟及格式
例：加熱分解31.6 g高錳酸鉀，可以得到氧氣的質量是多少？
步驟說明 完整步驟 注意以下是常見的扣分點
（1）設未知量 設未知量時，x后面加了單位
（2）寫化學方程式 未配平，漏標或標錯“↑”“↓”
（3）標相關量 相對質量 相對分子質量算錯，漏乘化學計量數
實際質量 實際質量寫錯位置，漏寫單位
（4）列出比例式，求解 數據位置混亂，漏單位
（5）簡明地寫出答案 用“略”字或用省略號作答，未表達完整
二、含雜質的化學方程式計算
1．根據化學方程式計算時，代入的量必須是 的質量，若物質不純，必須換算成 的質量再代入計算，物質的純度= 。
例：工業(yè)上煅燒石灰石（主要成分為CaCO3）可制得生石灰（CaO）和二氧化碳。已知充分煅燒10 t某石灰石可生成3.52 t二氧化碳，求該石灰石中CaCO3的質量分數。
三、含圖像的化學方程式計算
1．含圖像的化學方程式計算時，先分析坐標圖中橫、縱軸表示的意義，再結合題中所涉及的化學反應分析圖像的起點、拐點和終點的含義。
2．找已知量的方法一般有三種：
（1）拐點對應的橫坐標。
（2）拐點對應的縱坐標（多為生成的氣體或沉淀的質量，可直接代入）。
（3）起點和拐點對應的橫、縱坐標差。
例：興趣小組用含有雜質的高錳酸鉀樣品（雜質不反應）制取氧氣，反應過程中固體質量變化如圖所示。
（1）生成氧氣的質量為 g。
（2）計算該樣品中高錳酸鉀的質量。
四、含表格的化學方程式計算
1．含表格的化學方程式計算時，先分析實驗數據，根據質量守恒定律得出生成氣體的質量，再由氣體的質量進行計算。
例：取某過氧化氫溶液于錐形瓶中，并加入一定量的二氧化錳，放在電子秤上測其質量，不同時間電子秤的讀數如表所示。
反應時間/min 0 1 2 3 4 5
電子秤讀數/g 375.00 371.56 366.28 365.56 365.40 365.40
（1）生成氧氣的質量為______g。
（2）計算參加反應的過氧化氫的質量。
教材習題08 氫氣在氯氣中燃燒生成氯化氫的反應可用于工業(yè)制備鹽酸。請寫出該反應的化學方程式，計算100kg氫氣完全反應需要氯氣的質量和生成的氯化氫的質量。 解題方法 根據文字信息氫氣在氯氣中燃燒生成氯化氫，反應的化學方程式為H2＋Cl2 點燃 2HCl； 解：設需要氯氣的質量為x，生成氯化氫的質量為y。 H2 ＋ Cl2 點燃 2HCl 2 71 73 100kg x y = = x ==3550kg y ==3650kg 答：設需要氯氣3550kg，生成氯化氫3650kg。
【答案】
考點一 化學方程式計算的基本格式
1．在一次作業(yè)批改中，老師發(fā)現3位同學在同一題中出現了不同的錯誤，為幫大家理清思路，老師將錯誤的解題過程寫在黑板上，請同學們發(fā)現問題，糾正錯誤。
題目：某工廠需要96 kg氧氣作原料，若用電解水的方法制取氧氣，則消耗水的質量為多少？ 解：設消耗水的質量為xkg。 2H2O 通電 2H2↑＋O2 20　　　 32 　 x　 96 kg x＝60 kg （1）左側解題過程中有 處錯誤。 （2）請寫出正確的解題過程。
考點二 含雜質的化學方程式計算
2．某火力發(fā)電廠用石灰石為原料吸收燃煤廢氣中的二氧化硫，發(fā)生反應的化學方程式為2CaCO3+2SO2+O22CaSO4+2CO2。理論上用125t含碳酸鈣80%的石灰石，可以吸收廢氣中二氧化硫的質量是多少？
考點三 含圖像的化學方程式計算
3．實驗室用68g過氧化氫溶液和2g二氧化錳制取氧氣，實驗中非氣態(tài)物質的總質量隨時間變化如圖所示。回答下列問題：
（1）反應中生成的氧氣的質量為 。
（2）計算過氧化氫溶液中過氧化氫的質量。（寫出計算過程）
考點四 含表格的化學方程式計算
4．黃銅是由銅和鋅組成的合金。實驗小組為測定某黃銅樣品中鋅的質量分數，取5份此黃銅樣品各20 g，向其中分別加入一定體積的稀硫酸（Zn＋H2SO4 ══ ZnSO4＋H2↑，銅不與稀硫酸反應），所得實驗數據如表：
實驗序號 ① ② ③ ④ ⑤
稀硫酸體積/mL 20 40 60 80 100
剩余固體質量/g 16.75 13.50 10.25 m 7
計算20 g該合金樣品完全反應生成氫氣的質量。
1．能根據化學方程式計算是因為（　　）。
A．化學方程式表示了一種化學反應的過程
B．化學方程式反映了質量守恒定律
C．化學方程式表示了反應物和生成物各是什么
D．化學方程式不但表示了反應物和生成物是什么，還表示了它們之間的質量比
2．根據化學方程式計算解題的步驟是（　　）。
①正確寫出化學方程式 ②列比例式，求未知數 ③設未知數
④寫出已知物和待求物的質量和相對分子質量 ⑤簡明地寫出答案
A．①③②④⑤ B．④①③②⑤ C．③①④②⑤ D．①②③④⑤
3．用煅燒石灰石的方法制取生石灰。現有100t石灰石(含雜質20%)，煅燒過程中石灰石會有10%的損耗，最終可以得到含雜質10%的生石灰的質量為（　　）。
A．80t B．72t C．40.32t D．44.8t
4．氫氣可作燃料，若40g氫氣完全燃燒，需要氧氣的質量是多少？(寫出計算過程)
5．氮氣是制造氮肥的重要原料。“人工固氮”的反應原理為N2+3H2=2NH3，理論上產生17gNH3可以固定氮氣的質量是多少？（請根據化學方程式計算并寫出過程）
6．實驗室用加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣，若要制取0.8g氧氣， 理論上需要高錳酸鉀的質量是多少？ （寫出計算過程）。
7．鎂是一種重要金屬，廣泛應用于制造火箭、導彈和飛機的部件等。工業(yè)上通過電解熔融氯化鎂制備單質鎂：(熔融)。請計算：
(1)中鎂元素的化合價為 。
(2)應用此法制備48t鎂，至少需要消耗的質量是多少？
8．地鐵已成為都市人出行首選的交通工具，某地地鐵鋼軌的制造需要大量赤鐵礦石煉鐵。其反應原理為：
(1)二氧化碳()中碳、氧元素的質量比為 。
(2)假設雜質中不含鐵元素，用含為80%的赤鐵礦石200t，理論上可以煉出純鐵的質量是多少？(寫出計算過程)
9．工業(yè)上用一氧化碳還原氧化鐵煉鐵，計算用含氧化鐵480t的赤鐵礦理論上最多可煉出含雜質4%的生鐵的質量是多少？(根據化學方程式計算)
10．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(fā)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： ）
11．我國明代科技著作《天工開物》中有利用爐甘石（主要成分是ZnCO3）火法煉鋅的工藝記載，主要反應原理為ZnCO3+2CZn+3CO↑，現用200 kg爐甘石與足量碳充分反應，產生CO的質量與加熱時間的關系如圖所示。
（1）此過程中產生CO的質量是 kg。
（2）列式計算此爐甘石中ZnCO3的質量分數。
12．鋁碳酸鎂咀嚼片（主要成分是AlMg(OH)3CO3）可治療胃酸過多癥，反應原理可用化學方程式表示為。某化學興趣小組使用下圖所示裝置，對該咀嚼片中的鋁碳酸鎂含量進行測定。先取足量稀鹽酸于燒杯中，再向其中加入20片鋁碳酸鎂咀嚼片，開始計時，并將電子天平的讀數記錄在下表中、已知AlMg(OH)3CO3的相對分子質量為162。請計算：
時間（s） 0 10 20 30 40 50 60 70
讀數（g） 198.4 197.8 197.4 196.0 195.8 195.7 195.7 195.7
（1）生成二氧化碳 g。
（2）每片該咀嚼片中鋁碳酸鎂的含量為多少（計算結果保留到0.1g）？

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