2019-2020學年九年級化學上冊第五單元化學方程式課題3利用化學方程式的簡單計算講義新人教版

第五單元化學方程式初中化學（人教版）九年級上冊知識點一

利用化學方程式計算的依據(jù)1.利用化學方程式計算的依據(jù)(1)理論依據(jù)是質(zhì)量守恒定律;(2)基本依據(jù)是化學方程式中反應物、生成物之間的質(zhì)量關系(也叫質(zhì)

量比)。2.利用化學方程式進行計算的解題思路(1)審題:閱讀題目,正確理解題意,明確反應的化學方程式。(2)分析:找出已知物和待求物的質(zhì)量關系。(3)解答:利用化學方程式進行解答。注意利用化學方程式計算時,所書寫的化學方程式必須配平,然后利

用物質(zhì)之間的質(zhì)量比進行計算,各物質(zhì)間的質(zhì)量比即各物質(zhì)的相對分子

質(zhì)量(或相對原子質(zhì)量)與其化學式前面的化學計量數(shù)的乘積之比,計算

時特別注意不要漏掉前面的化學計量數(shù)。例1鎂在氧氣中燃燒生成氧化鎂,鎂、氧氣和氧化鎂的質(zhì)量比為

(

)A.24∶32∶56

B.24∶32∶40C.2∶1∶2

D.48∶32∶80解析鎂在氧氣中燃燒的化學方程式是2Mg+O2

2MgO,鎂、氧氣和氧化鎂的質(zhì)量比為(2×24)∶(16×2)∶[2×(24+16)]=48∶32∶80,故

選D。答案

D知識點二

利用化學方程式計算的步驟利用化學方程式計算的步驟可概括為:“設、方、關、比、算、

答”。①設未知量,常用x、y表示,未知量通常不帶單位;②正確完整地寫出相應的化學方程式;③在相關物質(zhì)的正下方寫出相對分子質(zhì)量與化學計量數(shù)的乘積,以及對

應的已知量、未知量;④依據(jù)質(zhì)量關系列出比例式;⑤算出未知數(shù);⑥簡明地寫出答案。解析

電解水時,氫氣和氧氣為生成物,已知反應物的質(zhì)量為5.4g,求產(chǎn)

物的質(zhì)量,涉及的化學方程式是2H2O

2H2↑+O2↑,根據(jù)以上信息列出比例式求解即可。例2電解5.4g水,可生成氫氣的質(zhì)量為多少克?答案

解:設電解5.4g水,生成氫氣的質(zhì)量為x。

設未知數(shù)2H2O

2H2↑+O2↑

寫化學方程式36

4

找出質(zhì)量關系5.4g

x

=

列比例式x=

=0.6g

計算答:電解5.4g水,生成氫氣的質(zhì)量為0.6g。

答題型一

表格型數(shù)據(jù)分析題例1

在一個密閉的容器內(nèi)有四種物質(zhì),高溫下發(fā)生反應,一段時間后測

得反應前后各物質(zhì)的質(zhì)量如下:

ABCD反應前質(zhì)量(g)810125反應后質(zhì)量(g)未測24216若A的相對分子質(zhì)量為2n,D的相對分子質(zhì)量為3n,則該反應的化學方程

式中A與D的化學計量數(shù)之比為

(

)A.1∶1

B.1∶2

C.1∶3

D.2∶3解析

分析表中數(shù)據(jù)可知,B、C質(zhì)量增加,即B、C為生成物,增加的質(zhì)

量為(24g-10g)+(2g-1g)=15g;D物質(zhì)質(zhì)量減少,為反應物,減少的質(zhì)量

為25g-16g=9g;根據(jù)質(zhì)量守恒定律,參加反應的物質(zhì)的總質(zhì)量等于生成

的物質(zhì)的總質(zhì)量可知,物質(zhì)A也應為反應物,且參加反應的A物質(zhì)的質(zhì)量

為15g-9g=6g。該反應的化學方程式可表示為aA+dD

bB+cC,要求出A、D的化學計量數(shù)之比,可根據(jù)化學方程式計算如下:aA+dD

bB+cC2na

3nd6g

9g

=

,解得:

=

。答案

A變式訓練加熱時間t1t2t3t4剩余固體質(zhì)量(g)4.244.164.084.08試計算:(1)完全反應后產(chǎn)生的氧氣的總質(zhì)量為

。(2)樣品中氯酸鉀的純度是多少?某實驗小組的同學為了測定實驗室中氯酸鉀樣品的純度,取一定質(zhì)量的

該樣品與1g二氧化錳混合,其總質(zhì)量為6g。依次加熱該混合物t1、t2、t3、t4時間后,分別冷卻、稱量剩余物質(zhì)量,記錄的有關數(shù)據(jù)如下表(樣品

中的雜質(zhì)不參加反應):答案

(1)1.92g(2)設參加反應的氯酸鉀的質(zhì)量為x。2KClO3

2KCl+3O2↑245

96x

1.92g

=

解得:x=4.9g所以樣品中氯酸鉀的純度為:

×100%=98%答:樣品中氯酸鉀的純度為98%。題型二

利用化學方程式的計算例2

(2016湖南常德中考)工業(yè)上煅燒石灰石(CaCO3)可制得生石灰

(CaO)和二氧化碳,如果要制取2.8t氧化鈣,計算需要碳酸鈣的質(zhì)量。解析本題考查利用化學方程式的簡單計算,根據(jù)氧化鈣的質(zhì)量和反應

的化學方程式可計算出碳酸鈣的質(zhì)量。答案解:設需要碳酸鈣的質(zhì)量為x。CaCO3

CaO+CO2↑100

56

x

2.8t

=

x=5t答:需要碳酸鈣的質(zhì)量為5t。知識點一

利用化學方程式計算的依據(jù)1.紅磷在氧氣中燃燒產(chǎn)生五氧化二磷,該反應中紅磷、氧氣、五氧化二

磷的質(zhì)量比為

(

)A.4∶5∶2

B.31∶24∶47C.31∶32∶142

D.124∶160∶284答案

D紅磷燃燒的化學方程式為4P+5O2

2P2O5,該反應中紅磷、氧氣、五氧化二磷的質(zhì)量比為(31×4)∶(32×5)∶(142×2)=124∶160∶284,故選D。2.在化學反應A+2B

3C+D中,6gA和8gB恰好完全反應,生成9gD。若反應生成15gC,則參加反應的B的質(zhì)量為

(

)A.8g

B.24g

C.12g

D.16g答案

B由質(zhì)量守恒定律可得,6gA和8gB恰好完全反應生成C的質(zhì)

量為6g+8g-9g=5g。設生成15gC,參加反應的B的質(zhì)量為x。A

+

2B

3C

+

D

8g

5g

x

15g

=

解得:x=24g。3.14.0g硫在一定量的氧氣中燃燒,記錄數(shù)據(jù)如下:實驗次序123氧氣的質(zhì)量/g4.514.018.0二氧化硫的質(zhì)量/g9.028.028.0分析數(shù)據(jù),回答下列問題。(1)在這三次實驗中,第

次剛好完全反應。(2)在第

次實驗中硫有剩余,剩余

g。在第

次實驗中

氧氣有剩余,剩余

g。若加入硫使其在剩余的氧氣中燃燒,可生成

二氧化硫

g。答案

(1)2

(2)1

9.5

3

4.0

8.0解析

硫燃燒的化學方程式為S+O2

SO2。S、O2、SO2三種物質(zhì)的質(zhì)量比是1∶1∶2。根據(jù)題給信息認真分析即可正確作答。知識點二

利用化學方程式計算的步驟4.金屬氫化物可以快速與水反應制取氫氣,如氫化鋰(LiH)與水發(fā)生反應

的化學方程式為LiH+H2O

LiOH+H2↑。若制取10g氫氣,需要消耗多少克氫化鋰?答案

解:設需要消耗氫化鋰的質(zhì)量為x。LiH+H2O

LiOH+H2↑8

2x

10g8∶x=2∶10gx=

=40g答:需要消耗氫化鋰的質(zhì)量為40g。解析

已知要制取的氫氣的質(zhì)量,根據(jù)化學方程式即可求出需要消耗的

氫化鋰的質(zhì)量。1.某學生計算30g碳與足量的氧氣反應,可以得到多少克CO2時,出現(xiàn)了

以下幾種算式,其中正確的是

(

)A.

=

B.

=

C.

=

D.

=

答案

B設生成二氧化碳的質(zhì)量為x。C+O2

CO212

4430g

x12∶44=30g∶x(或變形為12∶30g=44∶x)。2.下面是某同學在學習化學方程式的計算時做的一道題目,請你幫他指

出錯誤。題目:某同學用32.5g鋅和足量稀鹽酸反應制取H2,可制得H2的質(zhì)量是多

少?解:設可制得H2的質(zhì)量為xg。Zn+HCl

ZnCl+H265

232.5

xg

=

x=1056.25g答:可制得H2的質(zhì)量為1056.25g。指出錯誤(不受空的限制)并加以改正:(1)

;改正:

。(2)

;改正:

。(3)

;改正:

。答案

(1)設未知量錯帶了單位設可制得H2的質(zhì)量為x(2)化學式寫錯且未配平并漏標了氣體符號“↑”Zn+2HCl

ZnCl2+H2↑(3)比例式列錯了,且已知量未帶單位

=

,x=

=1.0g解析

根據(jù)化學方程式進行簡單計算的步驟:(1)設未知量:依據(jù)題意設出相應的未知量,未知量不帶單位。(2)寫方程式:正確寫出相應的化學方程式。(3)標出各相關物質(zhì)的相對分子質(zhì)量與化學計量數(shù)的乘積、已知量和未

知量,已知量要帶單位,未知量不帶單位。(4)列出比例式,求解。(5)簡明地寫出答案。1.A、B、C、D四種物質(zhì)在一定條件下發(fā)生如下反應:2A+3B

2C+2D,已知A、B、C、D的相對分子質(zhì)量依次為M1、M2、M3、M4;當它們恰

好完全反應時,A、B、C、D的質(zhì)量比為m1∶m2∶m3∶m4,則下列關系式

中不正確的是

(

)A.m1∶m2=M1∶M2

B.m1∶m4=M1∶M4C.m1+m2=m3+m4

D.2M1+3M2=2M3+2M4

答案

A

2A

+

3B

2C

+

2D

2M1

3M2

2M3

2M4

m1

m2

m3

m4則

=

,

=

=

,故A錯,B正確;根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知C、D均正確。2.加熱氯酸鉀和二氧化錳的混合物10g,使其完全反應,充分反應后測得

生成氯化鉀的質(zhì)量為4.47g。求:(1)生成氧氣的質(zhì)量為

g。(2)原混合物中氯酸鉀的質(zhì)量分數(shù)。答案

(1)2.88(2)設10g混合物中氯酸鉀的質(zhì)量為x。2KClO3

2KCl

+

3O2↑245

149x

4.47g

=

解得:x=7.35g原混合物中氯酸鉀的質(zhì)量分數(shù)為:

×100%=73.5%答:略。解析

根據(jù)生成氯化鉀的質(zhì)量可以求出生成氧氣的質(zhì)量和原混合物中

氯酸鉀的質(zhì)量,進而求得氯酸鉀的質(zhì)量分數(shù)。小王和小張兩位同學對化學計算很有心得。以下是他們解答一道計

算題的實錄,請你一起參與研究并完成相關問題。(計算結果精確到0.01)題目:將15g氯酸鉀和3g二氧化錳混合后放入大試管中加熱,收集所需

氧氣后,停止加熱讓試管冷卻,稱得試管內(nèi)剩余固體的質(zhì)量為10.8g。求

生成氯化鉀的質(zhì)量。(1)小王很快得到(15g+3g-10.8g)是

(填化學式)的質(zhì)量,進而求

出KCl的質(zhì)量是

。(2)小張依據(jù)上述計算的結果發(fā)現(xiàn)題目數(shù)據(jù)有問題,請你說明他發(fā)現(xiàn)的

問題:

。(3)想要更正此題數(shù)據(jù)有許多方法。如將題目中“15g氯酸鉀”改為

“ag氯酸鉀”,其他物質(zhì)的質(zhì)量不變,則a的取值范圍是

。答案

(1)O2

11.18g

(2)通過計算得出氯化鉀的質(zhì)量為11.18g,大于

10.8g

(3)7.8g<a≤12.83g解析

(1)根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知,氧氣的質(zhì)量就是反應前后混合物質(zhì)

量的差值,然后結合化學方程式即可計算出KCl的質(zhì)量;(2)通過計算得

出KCl的質(zhì)量大于10.8g,故題目所給數(shù)據(jù)有問題;(3)假設氯酸鉀完全反

應,剩余固體是氯化鉀和二氧化錳,所以氯化鉀的質(zhì)量為10.8g-3g=7.8g,結合化學方程式可以計算出氯酸鉀的質(zhì)量為12.83g;若氯酸鉀未分

解,則其質(zhì)量為10.8g-3g=7.8g,所以7.8g<a≤12.83g。(2017北大附中河南分校宏志班第一次月考,24,★☆☆)工業(yè)上可以利用

“鋁熱反應”焊接鋼軌、冶煉難熔金屬等,其原理是在高溫下用鋁將某

些金屬從其氧化物中置換出來。若用鋁與四氧化三鐵反應來制取25.2

kg鐵,理論上需要消耗鋁的質(zhì)量是多少?(發(fā)生的化學反應方程式為:8Al+3Fe3O4

9Fe+4Al2O3)答案

10.8kg解析設需要消耗鋁的質(zhì)量是x。8Al+3Fe3O4

9Fe+4Al2O3216

504

x

25.2kg

=

x=

=10.8kg。(2015湖北黃岡英才學校期中,20,★☆☆)計算電解3.6g水,生成氫氣和

氧氣的質(zhì)量各為多少。答案

生成氫氣的質(zhì)量為0.4g,生成氧氣的質(zhì)量為3.2g。解析

設電解3.6g水生成氫氣和氧氣的質(zhì)量分別為x、y。2H2O

2H2↑+O2↑36

4

323.6g

x

y

=

x=0.4g;

=

y=3.2g。1.(2016四川廣安中考,9,★☆☆)物質(zhì)X在4.8g氧氣中恰好完全燃燒,反

應方程式為X+3O2

RO2+2SO2,測得RO2和SO2的質(zhì)量分別為2.2g和6.4g。下列判斷中正確的是

(

)A.參加反應的X的質(zhì)量為4.3gB.X的相對分子質(zhì)量為76C.X中含有R元素、S元素和O元素D.產(chǎn)物為氣態(tài)時都是空氣污染物答案

B根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知,參加反應的X的質(zhì)量=(2.2g+6.4g)-

4.8g=3.8g,故A不正確;反應中X、O2的質(zhì)量比為3.8g∶4.8g,結合反應

的化學方程式可計算出X的相對分子質(zhì)量為76,故B正確;根據(jù)反應的化

學方程式可知,生成物一側(cè)共含有6個O原子,而反應物一側(cè)也含有6個O

原子,因此,X中不含O元素,故C不正確;設R的相對原子質(zhì)量為x,則

=

,解得x=12,所以R為碳元素,RO2為二氧化碳,其不屬于空氣污染物,故D不正確。故選B。2.(2014湖南郴州中考,19,★★★)在一密閉容器內(nèi)發(fā)生某反應,反應過程

中各物質(zhì)的質(zhì)量變化如下表,其中未知數(shù)據(jù)正確的是

(

)A.①為30g

B.②為20gC.③為22.5g

D.④為77.5g物質(zhì)

bcd反應前60g60g00反應中36g12g18g①反應后②0③④答案

C由表格中的數(shù)據(jù)可知,當生成18gc時,消耗a、b的質(zhì)量分別

是:60g-36g=24g和60g-12g=48g,根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知此時d的質(zhì)

量為54g,A錯誤;反應中a和b兩物質(zhì)的質(zhì)量比為24∶48=1∶2,因此當b物

質(zhì)完全消耗時,反應掉的a的質(zhì)量為30g,故反應后剩余a的質(zhì)量應為60g-

30g=30g,B錯誤;由以上分析知,生成的c與d的質(zhì)量比為18g∶54g=1∶

3,當反應完成時,消耗a、b的質(zhì)量之和為30g+60g=90g,則c的質(zhì)量為90

g×

=22.5g,d的質(zhì)量為90g×

=67.5g,故C正確,D錯誤。3.(2015遼寧沈陽中考,21,★☆☆)小蘇打常用作治療胃酸過多的藥劑。

某小蘇打中混有少量碳酸鈉,為測定樣品中碳酸氫鈉的質(zhì)量分數(shù),取3.0g樣品加熱到質(zhì)量不再減少時,共收集到二氧化碳0.66g。求該樣品中碳

酸氫鈉的質(zhì)量分數(shù)。(碳酸氫鈉受熱分解的化學方程式:2NaHCO3

Na2CO3+H2O+CO2↑)答案

解:設樣品中碳酸氫鈉的質(zhì)量為x。2NaHCO3

Na2CO3+H2O+CO2↑

168

44

x

0.66g

=

x=2.52g

×100%=84%答:樣品中碳酸氫鈉的質(zhì)量分數(shù)為84%。解析

碳酸氫鈉受熱分解可生成二氧化碳氣體,根據(jù)化學方程式及二氧

化碳的質(zhì)量計算得出碳酸氫鈉的質(zhì)量,進而求得樣品中碳酸氫鈉的質(zhì)量

分數(shù)。(2014北京中考,34,★☆☆)利用化學反應2Na+H2

2NaH可實現(xiàn)氫氣的存儲,計算230g金屬鈉最多可吸收氫氣的質(zhì)量。答案

[解]設:最多可吸收氫氣的質(zhì)量為x。2Na

+

H2

2NaH46

2230g

x

=

x=10g答:最多可吸收氫氣的質(zhì)量為10g。解析

略。1.實驗室用氯酸鉀和二氧化錳的混合物制取氧氣,某次實驗中固體的質(zhì)

量變化如下:(1)生成氧氣的質(zhì)量是

g。(2)求參加反應的氯酸鉀的質(zhì)量(根據(jù)化學方程式列式計算)。答案

(1)4.8(2)設參加反應的氯酸鉀的質(zhì)量為x。2KClO3

2KCl+3O2↑245

96x

4.8g

=

x=12.25g答:參加反應的氯酸鉀的質(zhì)量為12.25g。解析

根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知,反應后減少的質(zhì)量即為生成氧氣的質(zhì)

量,因此,生成氧氣的質(zhì)量=20g-15.2g=4.8g。根據(jù)生成氧氣的質(zhì)量,利

用化學方程式計算求得分解的氯酸鉀的質(zhì)量。2.在科學家眼里,二氧化碳是可以利用的重要資源。在一定條件下,二氧

化碳和金屬鈉反應可以制金剛石[CO2+4Na

C(金剛石)+2Na2O]。請計算92g金屬鈉理論上可制得含碳96%的金剛石的質(zhì)量。答案

解:設92g金屬鈉理論上可制得純金剛石的質(zhì)量為x。CO2+4Na

C(金剛石)+2Na2O

92

12

92g