人教版九年级上册第五单元 化学方程式课题 3 利用化学方程式的简单计算随堂练习题

课题3　利用化学方程式的简单计算

下面是某学生做的一道计算题，请指出他的错误。

题目：3.25  g Zn和足量的盐酸(HCl)反应制取H2，同时还生成ZnCl2，求可制得H2的质量是多少？

解：设可制得H2的质量是x  g。

Zn＋HCl===ZnCl2＋H2↑

65       1

3．25 g     x g

＝　x＝211.25  g

答：可制得H2 211.25  g。

[核心知识] 1.计算步骤：

①设：未知量；②写：方程式；③找：相关量；

④列：比例式；⑤算；⑥答。

2．要将纯净物的质量代入化学方程式进行计算。纯净物的质量＝不纯物质的质量×纯度。

[易错点拨] 1.相关的化学方程式一定要书写正确。

2．不能把含杂质物质的质量或体积直接应用在化学方程式的计算中。

1．2019·天津在化学反应A＋2B===C＋2D中，已知16 g A与64 g B恰好完全反应，生成C和D的质量比为11∶9，又知B的相对分子质量为32，则D的相对分子质量为(　　)

A．9      B．12      C．18      D．36

2．等质量的下列物质在氧气中完全燃烧，其中耗氧量最大的是(　　)

A．C           B．Mg 

C．S           D．H2

3．将18 g高锰酸钾加热，当产生1.6 g氧气时，固体剩余物是(　　)

A．KMnO4　MnO2      B．K2MnO4　MnO2

C．KMnO4　MnO2　K2MnO4    D．KMnO4　K2MnO4

4．将镁粉和铝粉的混合物7.2 g与足量的氧气充分反应，得到氧化物的质量可能为(　　)

A．10.6 g          B．12.0 g 

C．13.0 g          D．13.6 g

5．一定质量的镁条在氧气中完全燃烧后生成氧化镁，固体质量随时间的变化关系如图5－3－1所示。下列说法不正确的是(　　)

图5－3－1

A．生成氧化镁的质量：m2 g

B．参加反应的镁的质量：m1 g

C．参加反应的氧气的质量：(m2－m1) g

D．参加反应的镁和氧气的质量比：＝

6．2019·贵阳钛(Ti)被誉为21世纪的“明星金属”，我国深海探测器“蛟龙”号的耐压球壳由钛合金制造。工业上生产钛的化学方程式为4Na＋TiCl4Ti＋4NaCl。现消耗46 t钠，可生产钛的质量为多少？

7．2018·福建一种新型“人造树叶”可吸收二氧化碳并将其转化为乙醇(C2H5OH)燃料，化学方程式为2CO2＋3H2OC2H5OH＋3O2。研究显示，1 L“人造树叶”每天可从空气中吸收968 g CO2。请计算：

(1)1 L“人造树叶”工作一天可得到乙醇的质量。

(2)若一棵树每天平均可吸收48.4 g CO2，则1 L“人造树叶”每天吸收的CO2相当于________棵树吸收的CO2。

8．西汉时期的《淮南万毕术》中记载着“曾青得铁则化为铜”，是现代湿法冶金的先驱。现有含1.6 kg硫酸铜的工业废液，加入铁粉回收铜，反应的化学方程式为Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4。请计算：

(1)硫酸铜中铜元素的质量分数。

(2)理论上与硫酸铜反应的铁粉的质量。

9．工厂的烟气脱硫工艺，不仅能消除二氧化硫，还能将其转化为硫酸钙(CaSO4)等产品，实现“变废为宝”。反应的化学方程式为2CaCO3＋O2＋2SO22CaSO4＋2CO2。现用1.25 t含碳酸钙80%的石灰石吸收烟气中的二氧化硫，求：

(1)石灰石中碳酸钙的质量。

(2)可吸收二氧化硫的质量。

10．在一次实验课上，同学们用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取氧气。他们称取了24.5 g的混合物，其中二氧化锰的质量分数为20%，加热到完全分解。请你通过计算，得出他们制得氧气的质量是多少。

11．有些晶体按比例含有一定量特殊的水(称为结晶水)，在一定的温度下可脱去结晶水。为了研究草酸亚铁晶体的组成，称取54.0 g草酸亚铁晶体在隔绝空气的条件下加热，得到剩余固体的质量随温度变化的曲线如图5－3－2所示。已知：温度为t1 ℃时，草酸亚铁晶体完全脱去结晶水，并生成草酸亚铁(FeC2O4)固体；温度为t2 ℃时，草酸亚铁完全分解，发生反应：3FeC2O4Fe3O4＋4CO↑＋2CO2↑。

(1)根据化学方程式计算草酸亚铁晶体完全脱去结晶水生成FeC2O4固体的质量。

(2)求该草酸亚铁晶体中结晶水的质量。

(3)求该草酸亚铁晶体中铁元素的质量分数。(精确到0.1%)

图5－3－2

教师详解详析

[核心·易错]

(1)设未知量时带单位；(2)化学方程式未配平；(3)H2的相对分子质量计算错误；(4)结果计算错误。

[应考能力提升练]

1．C　[解析] 根据题意，生成C和D的质量和为16 g＋64 g＝80 g，又因为二者的质量比为11∶9，所以生成的C的质量为80 g×＝44 g，生成的D的质量为80 g×＝36 g。设D的相对分子质量为x。

A　＋　2B　===　C　＋　2D

      2×32              2x

      64 g              36 g

＝　    x＝18

2．D　[解析] 碳、镁、硫、氢气燃烧的化学方程式及反应物与生成物之间的质量关系为：

C ＋ O2CO2

12   32

2Mg＋O22MgO

48    32

S ＋ O2SO2

32   32

2H2＋O22H2O

4   32

由以上关系可知，等质量的碳、镁、硫、氢气在氧气中完全燃烧，其中耗氧量最大的是氢气。

3．C　[解析] 根据化学方程式可以计算出生成1.6 g氧气需要15.8 g 高锰酸钾，所以此时高锰酸钾有剩余。

4．C　[解析] 7.2 g Mg完全燃烧得到氧化镁的质量是 12.0 g, 7.2 g Al完全燃烧得到氧化铝的质量是13.6 g，故7.2 g镁粉和铝粉的混合物与足量氧气充分反应后，得到的氧化物的质量应介于两者之间。

5．D　[解析] 由镁燃烧的化学方程式2Mg＋O22MgO可知，参加反应的镁和氧气的质量比为＝，利用B、C的结论可知参加反应的镁和氧气的质量比为＝。

6．解：设可生产钛的质量为x。

4Na＋TiCl4Ti＋4NaCl

92            48

46 t            x

＝　x＝24 t

答：可生产钛的质量为24 t。

7．(1)解：设1 L“人造树叶”工作一天可得到乙醇的质量为x。

2CO2＋3H2OC2H5OH＋3O2

88                46

968 g               x

＝　x＝506 g

答：1 L“人造树叶”工作一天可得到乙醇的质量为506 g。

(2)20

8．解：(1)硫酸铜中铜元素的质量分数为

×100%＝40%。

(2)设理论上与硫酸铜反应的铁粉的质量为x。

Fe＋  CuSO4===Cu＋FeSO4

56     160

x     1.6 kg

＝　x＝0.56 kg

答：(1)硫酸铜中铜元素的质量分数为40%；(2)理论上与硫酸铜反应消耗铁粉的质量为0.56 kg。

9．解：(1)1.25 t石灰石中含碳酸钙的质量为1.25 t×80%＝1 t。

(2)设可吸收二氧化硫的质量为x。

2CaCO3＋O2＋2SO22CaSO4＋2CO2

200         128

1 t           x

＝　x＝0.64 t

答：(1)石灰石中碳酸钙的质量为1 t；(2)可吸收二氧化硫的质量为0.64 t。

根据化学方程式计算的分析思路：

1．分析题目中的化学反应过程，写出化学方程式。

2．分析题目中的已知数据，明确数据指代的物质是不是纯净物。

3．根据反应进行的程度，明确反应物是否完全反应。

4．根据化学方程式提供的质量关系，找出已知量和未知量之间的关系。

5．列比例式求解。

10．解：24.5 g氯酸钾和二氧化锰的混合物中，二氧化锰的质量分数为20%，则氯酸钾的质量为24.5 g×(1－20%)＝19.6 g。

设他们制得氧气的质量是x。

2KClO32KCl＋3O2↑

245               96

19．6 g             x

＝

x＝7.68 g

答：他们制得氧气的质量是7.68 g。

[初高衔接拓展练]

11．解：(1)设草酸亚铁晶体完全脱去结晶水生成FeC2O4的质量为x。

3FeC2O4Fe3O4＋4CO↑＋2CO2↑

432        232

x        23.2 g

＝　

x＝43.2 g

(2)该草酸亚铁晶体中结晶水的质量为

54．0 g－43.2 g＝10.8 g。

(3)四氧化三铁中铁元素的质量为

23．2 g×(×100%)＝16.8 g；

该草酸亚铁晶体中铁元素的质量分数为

×100%＝31.1%。

答：(1)草酸亚铁晶体完全脱去结晶水生成FeC2O4固体的质量为43.2 g；(2)该草酸亚铁晶体中结晶水的质量为10.8 g；(3)该草酸亚铁晶体中铁元素的质量分数为31.1%。