資源簡介

系統(tǒng)復習 第43課 化學方程式計算（一）
本專題可能用到的相對原子質量：H—1 C—12 O—16 Na—23 Cl—35.5 K—39 Ca—40
Fe—56 S—32 Cu—64 Ba—137 I—127 Al—27
一、知識梳理
（一）、化學方程式計算的規(guī)范格式及注意事項例．工業(yè)上，高溫煅燒石灰石（主要成分是CaCO3）可制得生石灰（CaO）和二氧化碳。如果要制取1t氧化鈣，需要碳酸鈣多少噸？解：①根據題意設未知量　　　　　 設需要碳酸鈣的質量為x。---- 注意：未知數(shù)不能帶單位　　②寫出反應的化學方程式并配平　　 CaCO3 CaO＋CO2↑---化學方程式一定要配平　　③寫出相關物質的相對分子質量　　　 100　　　 56　　　和已知量、未知量　　　　　　　　 x　　　　 1t --------已知量不要忘記帶單位　　　　④列出比例式，求解　　　　　　　　　 ＝　　　 　　　　　 　 x＝＝1.8t------計算結果要有單位　　　　
　⑤簡明地寫出答案　　　　 　　　 答：需要碳酸鈣1.8t。
（二）、注意事項：　　（1）化學方程式書寫要正確，否則會一錯全錯；　　（2）化學方程式中體現(xiàn)的是各純凈物質間的質量關系，故只有純凈物的質量才能代入計算；　　（3）質量單位要統(tǒng)一，在解題過程中，已知量后一定要帶單位，未知量求出后也要帶單位；　　（4）解題要嚴格按照格式書寫：
一解二設最后答，化學方程（式）不能差；　　準確尋找質量比，純量代入不摻假；　　所有單位要一致，列式計算解決它。
二、幾種常見的計算類型
（一）常規(guī)題：已知反應物（或生成物）的質量，利用化學方程式求生成物（或反應物）的質量。并且伴隨著物質的體積、密度與質量間換算的有關計算。
1．火力發(fā)電廠用石灰石泥漿吸收廢氣中的二氧化硫以防止污染環(huán)境，其反應方程式：2CaCO3+2SO2+O2＝2CaSO4+2CO2。
（1）若1000克廢氣中含1.6克二氧化硫，則處理1000克這種廢氣需要多少克碳酸鈣？
（2）處理上述1000克廢氣，可得到含85%CaSO4的粗產品多少克？
2．某市發(fā)現(xiàn)一大型鐵礦，主體為磁鐵礦。冶煉磁鐵礦的反應為：Fe3O4+ 4CO高溫3Fe +4CO2。用100噸含F(xiàn)e3O480％的磁鐵礦石，理論上冶煉含雜質4％的生鐵多少噸？（答案保留一位小數(shù)）
3．[2018·湖州·33]海洋是一個巨大的寶庫，從海水中得到的食鹽不僅可作調料，還可作化工原料。氯堿工業(yè)就是以電解飽和食鹽水為基礎的，化學方程式為：2NaCl+ 2H2O 通電 Cl2↑+ H2↑+2NaOH。某科學興趣小組模擬氯堿工業(yè)，將一定濃度的氯化鈉溶液通電一段時間（只發(fā)生上述反應），收集到0.02克H2。停止通電，向所得溶液中加入10克鹽酸后，溶液恰好為中性。求：
（1）電解過程中消耗氯化鈉的質量。（2）所加鹽酸中溶質的質量分數(shù)（用化學方程式計算）。
4．黃鐵礦礦石的主要成分為二硫化亞鐵（FeS2）。取一塊質量為30克的黃鐵礦礦石樣品在氧氣中完全灼燒后，得到10克氧化鐵（其中的鐵全來自二硫化亞鐵），同時生成二氧化硫。
（1）二硫化亞鐵中硫元素的化合價為 。
（2）計算黃鐵礦礦石樣品中二硫化亞鐵的質量分數(shù)。
5．資料一：原煤中含有硫，燃燒時生成的SO2會污染空氣；
資料二：測量SO2含量的反應原理為SO2＋2H2O＋I2=H2SO4＋2HI；
資料三：加了生石灰的原煤燃燒時可減少SO2排放，反應原理為2CaO＋2SO2＋O2高溫 2CaSO4。
請回答：
（1）原煤燃燒產生的SO2在雨、雪降落過程中會形成 ，它能腐蝕建筑物、使土壤酸化等；
（2）取用原煤燃燒產生的工業(yè)廢氣樣品1米3，緩緩通過含碘（I2）1.27毫克的碘溶液，剛好完全反應。則該工業(yè)廢氣中SO2的含量為 毫克/米3（假設工業(yè)廢氣中的其它物質不與碘反應）；
（3）若該工業(yè)廢氣中含有128克SO2，要除去這些SO2，理論上需在產生該工業(yè)廢氣的原煤中加入含氧化鈣80%的生石灰多少克（假設工業(yè)廢氣中的其它物質不與氧化鈣反應）？
6．★★某地規(guī)定工業(yè)排放的廢氣中SO2的含量不得超過0.4mg/L。某興趣小組利用以下反應：SO2 + I2 +2H2OH2SO4 +2HI，測定某工業(yè)廢氣中SO2的含量，測試裝置如圖所示。

測試步驟：
①碘溶液的配制：準確稱取1.27g碘單質，加入少量碘化鉀，先溶解在100mL水中，繼續(xù)加水配制成1000mL溶液。
②取5mL上述溶液，加入試管中，滴入2 ~ 3滴淀粉試液。
③把100mL注射器的活塞推到底后，插入試管的橡皮塞中，如圖所示。然后緩緩向外拉，使吸入試管內的廢氣與淀粉碘溶液充分接觸。每次抽取的氣體為100mL，重復抽取n次，直到溶液的顏色變?yōu)闊o色（廢氣中的其它成分不與淀粉碘溶液反應）。
（1）排放到空氣中的SO2氣體主要來自于 燃燒。
（2）步驟②中，5mL溶液中溶有碘單質 mg，滴入淀粉試液后，溶液變?yōu)? 色。
（3）按步驟測試某工業(yè)廢氣，抽取次數(shù)為80次后，溶液剛好變?yōu)闊o色。試計算該廢氣中SO2含量，并判斷是否符合排放標準。
7. 興趣小組的同學探究一瓶敞口放置的NaOH溶液（原質量分數(shù)為10%）是否變質，進行了下述實驗：
同學
小柯
小江
小龍
操作
各取一支相同規(guī)格的試管，在試管中加入一定量待測溶液
滴入無色酚酞
加入足量的 ？
加入足量BaCl2 溶液
現(xiàn)象
變紅
產生氣泡
產生白色沉淀
結論
沒變質
變質
變質
（1）小江加入的“？”是 。
（2）小江認為小柯的實驗和結論不正確，理由是 。
（3）小龍將沉淀過濾、洗滌、干燥，稱量質量為1.97g。已知小龍所取的待測溶液質量為10g，請根據化學方程式計算，該待測溶液中變質生成物的質量分數(shù)。
8．自然界的水都是含有多種物質的混合物，生產、生活中需要的純凈水可以通過蒸餾得到。
（1）將剛剛蒸餾出來的蒸餾水盛放在敞開的干凈容器里，一段時間后，蒸餾水的pH將發(fā)生怎樣的變化？請你分析說明引起蒸餾水pH改變的原因。
（2）在電解水的實驗中，為了增加水的導電性，常在水中加入一定量的稀硫酸。某次實驗時，在一定量的蒸餾水中加入50克16%的稀硫酸進行電解，結束后測得剩余溶液的質量為100克，則剩余溶液中溶質的質量分數(shù)為多少？
（二）利用質量守恒定律來計算
9．把干燥的氯酸鉀和二氧化錳的混合物15.5克裝入大試管，加熱制取氧氣，當反應不再發(fā)生后，冷卻、稱量，得10.7克固體物質。試計算：
（1）生成氧氣的質量是多少？
（2）反應后剩余固體含哪些物質？其質量分別為多少？
10．某石灰廠有一批石灰石原料，為了測定該石灰石的純度，廠化驗室技術員稱取6.25 g研碎的石灰石粉末，進行四次高溫煅燒(雜質沒有變化)、冷卻、稱量剩余固體質量的重復操作，記錄數(shù)據如下：(提示：碳酸鈣在高溫下分解，生成氧化鈣和二氧化碳氣體)
操作次序
第一次
第二次
第三次
第四次
剩余固體質量
5.55g
4.35g
4.05g
4.05g
試計算：
（1）完全反應后生成二氧化碳 g；
（2）石灰石樣品中碳酸鈣的質量分數(shù)（計算結果精確到0.1%）。
（3）充分煅燒20t這種石灰石，可制得含雜質的生石灰的質量。
11．目前市場上的補鈣藥劑很多，下圖是某品牌補鈣藥品的部分說明書。
為測定其含量是否達標，某興趣小組的同學取10片鈣片研碎后放于燒杯中，將100g稀鹽酸分五次加入到燒杯中，并不斷攪拌，稱量，將得到的有關數(shù)據記錄如下（鈣片中其它成分不與稀鹽酸反應）：
加入稀鹽酸的質量/g
0
20
40
60
80
100
燒杯中剩余物質質量/g
10
29．12
48．24
67．36
86．48
106．48
請你根據題給信息和表中數(shù)據，回答下列問題：
（1）實驗過程中將鈣片研碎的目的是： 。
（2）完全反應后，產生二氧化碳的質量為 g。
（3）試通過計算說明，該品牌鈣片含量是否達標。（寫出計算過程）
（4）如果按用量服用，服用者每天通過該補鈣劑攝入鈣元素的質量為 g。
12.鋁箔是現(xiàn)代生活中常見的包裝材料，放置久了，其銀白色光澤會變暗淡，故又稱假銀箔。

（1）小柯用放置很久的鋁箔與稀鹽酸反應，產生氫氣質量和反應時間關系如圖所示。在0～t1時間段內，鋁箔表面看不到明顯的氣泡，原因是 。在t2～t3時間段產生氣泡的速度逐漸放緩，直到反應停止時，鋁箔還有大量剩余。t2～t3時間段產生氣泡速度放緩的原因是 。
（2）為進一步測量鋁箔中單質鋁的質量分數(shù)，小柯取1.9克鋁箔樣品與50.0克稀鹽酸充分反應（2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑），鋁箔完全溶解后剩余溶液的總質量為51.7克。計算樣品中單質鋁的質量分數(shù)。
13．[2018·溫州·29]海螵蛸是一味中藥，其主要成分是碳酸鈣，某同學利用如圖裝置測定其中碳酸鈣的含量。
在錐形瓶中加入質量為m的海螺蛸粉末，向分液漏斗中加入稀鹽酸。在燒杯中加入足量氫氧化鈉溶液，并稱量燒杯及氫氧化鈉溶液總質量m1。
②先打開止水夾，再打開分液斗活塞，滴加鹽酸并及時關閉活塞。完全反應后，再次稱量燒杯及其中液體的總質量m2
③利用m2與m1的差值，即反應生成的二氧化碳質量，再計算海螵蛸中碳酸鈣的含量。
（1）海螵蛸有治療胃酸過多、能為骨質發(fā)育提供重要元素的功效，其原因是 。
（2）實驗前要檢查裝置的氣密性，方法是：用止水夾夾住橡膠管，往分液漏斗中加入適量水，打開分液漏斗的活塞，觀察到 ，說明裝置氣密性良好。
（3）下列情況會致海螵蛸中碳酸鈣質量分數(shù)測量值偏小的是 （可多選）
A．海螵蛸中滴加鹽酸過量
B．錐形瓶內部分水蒸氣隨二氧化碳逸出
C．反應結束后，錐形瓶內有二氧化碳殘留
D．反應速度過快，大量氣泡從氫氧化鈉溶液中出
14．[2018·金華麗水·33]碳酸氫鈉片是一種常用藥，能用于治療胃酸過多，這是因為人體的胃液中含有鹽酸。已知：NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑，為測定藥片中碳酸氫鈉的含量，小科進行了如下實驗：
（1）小科認為，要測定藥片中碳酸氫鈉的含量，實驗中需要采集兩個數(shù)據：一是測出碳酸氫鈉片樣品的質量；二是根據碳酸氫鈉與鹽酸的反應原理，通過實驗測出反應生成的 質量。
（2）小科按如圖甲的實驗方案，取藥片和足量的稀鹽酸進行實驗，通過測量反應前后總質量的變化來采集實驗數(shù)據。同學們認為，測得碳酸氫鈉的質量分數(shù)會偏大，原因是 （答出一點即可）。
（3）為減小實驗誤差，小科又設計了如圖乙的實驗方案，取藥片和足量的稀鹽酸進行了三次實驗，采集的實驗數(shù)據如表：
實驗序號
1
2
3
碳酸氫鈉片樣品質量/克
3.0
3.0
3.0
反應前總質量/克
193.8
194.6
193.6
反應后總質量/克
192.6
193.6
192.5
二氧化碳質量/克
請計算藥片中碳酸氫鈉的質量分數(shù)。
參考答案
1．設需CaCO3的質量為x，生成純CaSO4質量為y．2CaCO3+2SO2+O2═2CaSO4+2CO2200 　 128　　　 272x? 1.6g???y200/128=x/1.6g x=2.5g
128/272=1.6g/y y=3.4g
可得到含CaSO485%的粗產品的質量是：3.4g/85%=4g答：（1）需碳酸鈣（CaCO3）12.5克；（2）處理上述1000克廢氣，可得到含CaSO485%的粗產品4克。
2．解：設可煉出的鐵的質量為x100t含F(xiàn)e3O480％的磁鐵礦石中氧化鐵的質量=100噸×80％=80噸Fe3O4+ 4CO高溫3Fe +4CO2232??? ?168?80噸????x232/168=80噸/xx≈58噸?所以生鐵的質量=58噸÷（1-4%）=60.3噸答：理論上冶煉含雜質4％的生鐵60.3噸。
3．解：
（1）設電解過程消耗氯化鈉的質量為x。
2NaCl + 2H2O 通電 Cl2↑ + H2↑ + 2NaOH
117 2 80
x 0.02克 y
117/2=x/0.02克 x=1.17克 …………（2分）
（2）設電解過程生成氫氧化鈉的質量為y。
2/80=0.02克/y y=0.8克…………（2分）
設消耗氯化氫的質量為z。
NaOH+HCl NaCl+H2O…………（1分）
40 36.5
0.8克 z
40/36.5=0.8克/z z=0.73克…………（1分）
所加鹽酸中溶質的質量分數(shù)：0.73克/10克×100%=7.3%…………（2分）
4．[2015·湖州·30]
（1）－1（2分）
（2）解：設黃鐵礦樣品中含二硫化亞鐵x克

480 320
x 10
480/x=320/10 （2分）
x=15克 （1分）
Fe2O3 的質量分數(shù)= 15克/30克 ×100%=50%（1分）
5．[2015·麗水·35]
（1）酸性降水 （2分）
（2）0.32 （2分）
（3）解：設需要氧化鈣的質量為x
2CaO ＋ 2SO2 ＋ O2高溫 2CaSO4
112 128
x 128克
112∶128＝x∶128克 （2分）
解得x＝112克 （1分）
生石灰的質量為：112克/80%＝140克 （1分）
6．[2015·寧波·32]
（1）化石燃料 （2）6.35 藍
（3）設抽80次（即8000mL）廢氣中SO2的質量為x
SO2 + I2 + 2H2O H2SO4 + 2HI
64 254
x 6.35mg = x=1.6 mg
則廢氣中SO2的含量為：=0.2mg/L
0.2mg/L＜0.4mg/L 排放達標
答：該地區(qū)大氣中SO2含量是0.2mg/L，排放達標。
7.[2015·衢州·35]（1）稀鹽酸或稀硫酸或稀硝酸（2分，其他合理答案也給分）
（2）變質生成的碳酸鈉也是堿性的，也能使無色酚酞變紅(2分)；若回答“部分變質，剩余的氫氧化鈉也能使酚酞變紅”（1分）
（3）方法一
解：設該溶液中碳酸鈉的質量為x，
Na2CO3+BaCl2==2NaCl+BaCO3↓ （1分）
106? 197 ?
x? 1.97? ???
106:x=197:1.97 (1分)
x=1.06g
1.06g÷10g=10.6% (1分)
答：該溶液中碳酸鈉的質量分數(shù)是10.6%。
方法二
解：設該溶液中碳酸鈉的質量分數(shù)為x，
Na2CO3+BaCl2==2NaCl+BaCO3↓ （1分）
106 197 ?
10x? 1.97? ???
106:10x=197:1.97 (1分)
x= 10.6% (1分)
答：該溶液中碳酸鈉的質量分數(shù)是10.6%。
8．[2015·嘉興·30]（此題與化學方程式無關，放在此處，主要是鞏固化學解答題基礎部分。）
（1）蒸餾水的pH將由7逐漸變小；（2分）原因是空氣中有少量的二氧化碳，它能溶于水且與水反應生成碳酸，H2O+CO2=H2CO3，碳酸呈酸性，導致蒸餾水pH變小。（3分）
（2）硫酸的質量＝50克×16%＝8克
剩余溶液中溶質的質量分數(shù)＝ （3分）
答：剩余溶液中溶質的質量分數(shù)為8%。
9．（1）根據質量守恒定律可知，氧氣的質量等于氯酸鉀和二氧化錳的總質量減去剩余固體的質量，即氧氣的質量等于15.5g-10.7g=4.8g，（2）設生成4.8克的氧氣需要氯酸鉀的質量是x。2KClO3MnO22KCl+3O2↑245??????96x???????4.8g
245/96=x/4.8g, x=12.25g則二氧化錳的質量為：15.5g-12.25g=3.25g，由于生成物中二氧化錳的質量不變，所以剩余固體中氯化鉀的質量為：10.7g-3.25g=7.45g。答：（1）制得氧氣4.8克剩余；（2）剩余固體有氯化鉀和二氧化錳，二氧化錳的質量是3.25克，KCl的質量是7.45克。
10．
（1）完全反應后生成二氧化碳的質量為：6.25g-4.05g=2.2g；
（2）設碳酸鈣的質量為x。?CaCO3高溫CaO+CO2↑，? 100?? 44?? x?? 2.2g
100/44=x/2.2g，x=5g石灰石樣品中碳酸鈣的質量分數(shù)為：5g/6.25g×100%=80%，答：石灰石樣品中碳酸鈣的質量分數(shù)為80%．（3）設生成二氧化碳的質量為y，
?CaCO3高溫CaO+CO2↑，100?? 4420t×80%? y
100/44=20t×80%/y，y=7.04t充分煅燒20t這種石灰石，可制得含雜質的生石灰的質量為：20t-7.04t=12.96t，答：充分煅燒20t這種石灰石，可制得含雜質的生石灰的質量為12.96t。
11．（1）增大接觸面積，使其充分反應；（2）3.52g；（碳酸鈣和鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，所以反應前后質量減少的就是二氧化碳的質量，所以二氧化碳的質量=10g+100g-106.48g=3.52g）（3）設碳酸鈣的質量為xCaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑100 44x 3.52g
100/44=x/3.52gx=8g所以藥片中含碳酸鈣的質量分數(shù)=8g/10g×100%=80%答：該品牌鈣片含量達標。（4）服用者每天通過該補鈣劑攝入鈣元素的質量=1g×2×80%×40/100×100%=0.64g。
12．[2015·臺州·31]（1）鋁在空氣中被氧氣氧化，生成一層致密的氧化鋁保護膜，阻止鋁與稀鹽酸反應；（2分）稀鹽酸的溶質質量分數(shù)在反應中逐漸降低。（2分）
（2）解：生成氫氣的質量：1.9克+50克-51.7克=0.2克 ………1分
設生成0.2克氫氣，需要參加反應的單質鋁的質量為m
2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑
54 6
m 0.2克 ……………………………1分
m=1.8克 …………………………………………………1分
單質鋁的質量分數(shù)：……………1分
答：樣品中單質鋁的質量分數(shù)為94.7%。
13．（1）海螵蛸中碳酸鈣能與胃中鹽酸反應，為人體提供元素；（2）分液漏斗內液面不再下降；
（3）CD
14．解：（1）根據NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑可知，通過實驗測出反應生成的二氧化碳的質量即可；
（2）根據NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑，可推測：二氧化碳逸出時帶走了水蒸氣(或有部分液體濺出燒杯) ，導致測得碳酸氫鈉的質量分數(shù)會偏大；
（3）由題意可得生成二氧化碳的質量（平均值）=[（193.8g-192.6g）+（194.6g-193.6g）+（193.6g-192.5g）]÷3=1.1g，
設藥片中NaHCO3的質量為x
NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑
84 44
X 1.1克
84/x=44/1.1克
解得：x=2.1克
NaHCO3的質量分數(shù)=[m(NaHCO3)/m(碳酸氫鈉片)]×100%=2.1克/3克×100%=70%

展開更多......

收起↑