第21课 依据化学方程式的计算-【暑假预习课】2022年新九年级化学暑假精品课（沪教版）

这是一份第21课 依据化学方程式的计算-【暑假预习课】2022年新九年级化学暑假精品课（沪教版），文件包含第21课依据化学方程式的计算教师版-暑假预习课2022年新九年级化学暑假精品课沪教版docx、第21课依据化学方程式的计算原卷版-暑假预习课2022年新九年级化学暑假精品课沪教版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共28页， 欢迎下载使用。
【暑假预习课】2023-2024学年九年化学上册预学精品课程
第四章 认识化学变化
第21课 依据化学方程式的计算
【学习目标】
1、 进一步巩固化学方程式的意义
2、 理解有关化学方程式计算的思路和规范解题的固定格式，在正确书写化学方程式的基础上能进行简单的计算。
【重点】
1.用化学方程式计算反应物或生成物的质量。
2.根据化学方程式计算的书写格式要规范化。
【难点】
认识化学反应中各物质之间的质量关系

一、化学方程式计算的理论依据：质量守恒定律，即各物质间有确定的质量比。
二、依据化学方程式计算步骤：设、写、找、列、求、答。
例题
步骤
注意点
加热分解6.3g高锰酸钾，可以得到氧气的质量多少？（计算结果保留一位小数）
解：设可以得到氧气的质量为x。
设：设未知数（一定不要带单位）
可同时设几个变量，但要指明是质量还是质量分数；x是有单位的物理量，后面无需带单位。

写：写化学方程式（一定要配平、标气体沉淀符号）
物质之间的质量比是与系数有关的。
标：标出有关量，上标相对分子质量、下标质量
相对分子质量不带单位，质量带单位。


比：列比例式，求解

答：加热分解6.3g高锰酸钾，可以得到氧气0.6g
答：简明写出答案


三、利用化学方程式进行简单计算的基本类型
1．已知一种物质的质量，求另一种物质的质量
例：工业上，高温煅烧石灰石（CaCO3）可制得生石灰（CaO）和二氧化碳。现有100吨石灰石，煅烧一段时间后，质量变为78吨。则：
（1）制得二氧化碳多少吨？
（2）石灰石中CaCO3的质量分数为多少？
【答案】（1）22吨 （2）50%
【解析】
（1）依据质量守恒定律化学反应前后物质的总质量不变，则减少的质量为反应生成的二氧化碳的质量，即二氧化碳的质量=100t -78t = 22t。
（2）设石灰石样品中碳酸钙的质量为x

x=50t
石灰石中CaCO3的质量分数为：。
答：石灰石样品中碳酸钙的质量分数为50%。
2．含杂质的反应物的计算
（1）将含杂质的已知物质量换算为纯物质质量，其关系式为：，纯物质质量=含杂质物质质量×纯度。
（2）将纯物质质量代入化学方程式进行计算。
（3）将计算得到的纯物质质量换算成含杂质物质质量： 。
例：用1000t含有氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁97%的生铁的质量约是（　　）
A．560t B．571t C．577t D．583t
【答案】C
【解析】设理论上可炼出含铁97%的生铁质量为x
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
160 112
1000t×80% 97%x

x≈577t
故选C。

1．（2023·新疆·模拟预测）漂白粉的主要成分为CaCl2、Ca（ClO）2，可由Cl2与石灰乳反应制得。某化学兴趣小组用足量浓盐酸与MnO2反应制备Cl2，反应的化学方程式。若用8.7kg二氧化锰与足量浓盐酸反应，理论上可制取氯气的质量。
【答案】解：设理论上可制取氯气的质量为x，


x=7.1kg
答：若用8.7kg二氧化锰与足量浓盐酸反应，理论上可制取氯气的质量7.1kg。
【详解】见答案。
2．（2023春·湖南邵阳·九年级校考竞赛）用100g KClO3和MnO2的混合物制取氧气，反应前测得MnO2占混合物总质量的25%，反应一段时间后，又测得MnO2占30%。求：
(1)MnO2的质量是____g。
(2)制得的氧气的质量是多少？此时分解的KClO3的质量是多少（请写出必要的计算过程）
【答案】(1)25
(2)解：反应后固体的质量=
生成氧气的质量=100g-83.3g=16.7g
设分解氯酸钾的质量是x

x≈42.6g
答：制得氧气的质量为16.7g，分解的氯酸钾的质量为42.6g。
【详解】（1）二氧化锰的质量=100g×25%=25g，故填：25；
（2）反应过程中二氧化锰的质量不变，可以求出反应后物质的质量=，减少的质量是生成氧气的质量，生成氧气的质量=100g-83.3g=16.7g，代入方程式可以求出此时分解的氯酸钾的质量，具体过程见答案。
3．（2023·安徽宿州·统考三模）某同学在验证质量守恒定律时，称取31g红磷进行燃烧实验（如图）。
  
(1)实验时。若取用的红磷的量不足，对实验结果________（选填“有”或“没有”）影响。
(2)计算：31g红磷完全燃烧消耗氧气的质量。（写出计算过程）
【答案】(1)没有
(2)解：设需要氧气的质量为x。

答：需要氧气的质量为40g。
【详解】（1）红磷燃烧发生了化学变化，就能验证质量守恒定律，所以若取用的红磷的量不足，对实验结果没有影响。
（2）见答案。
4．（2023·福建泉州·统考模拟预测）消毒剂ClO2可由NaClO2与Cl2反应制得。请计算：142kg氯气完全反应，理论上最多能生成二氧化氯的质量是多少？(反应的化学方程式为：)。
【答案】解：设理论上最多能生成二氧化氯的质量为x。

解得 x=270kg
答：理论上最多能生成二氧化氯的质量为270kg。
【详解】略，详见答案。
5．（2023春·山东济南·八年级校联考期中）化学学习离不开实验。某学校化学兴趣小组的同学设计了如图所示的实验，用于验证质量守恒定律。
  
(1)反应前的天平平衡，然后将稀盐酸倒入烧杯中与碳酸钙充分反应后，再称量，观察到反应后天平不平衡，该反应_______质量守恒定律（填“遵守”或“不遵守”）。反应后天平不平衡的原因是_______。
(2)在不改变药品的情况下，改进该实验需要在________环境中。
(3)在化学反应前后，一定不变的是________（填数字序号），因此化学反应都遵循质量守恒定律。
①原子种类  ②原子数目  ③分子种类  ④分子数目  ⑤元素种类  ⑥物质种类
(4)该兴趣小组根据质量守恒定律，对当地石灰石样品中碳酸钙的质量分数进行了研究，小组同学取石灰石样品，加入足量的稀盐酸中，进行实验（数据如下表，样品中其他成分不与稀盐酸反应）。请计算：
石灰石样品质量
烧杯和稀盐酸的总质量
反应后烧杯及烧杯内各物质总质量
20g
100g
113.4g
①生成的CO2的质量是_______ g。
②样品中碳酸钙的质量分数_______。（写出计算过程）
【答案】(1) 遵守 产生的二氧化碳气体逸散到空气中去了
(2)将装置改为密闭容器（合理即可）
(3)①②⑤
(4) 6.6 解：设样品中碳酸钙的质量为x

x＝15g               
样品中碳酸钙的质量分数为：×100%＝75%
答：样品中碳酸钙的质量分数是75%。
【详解】（1）盐酸和碳酸钙反应生成二氧化碳、氯化钙、水，二氧化碳逸出未被称量，所以天平不平衡。一切化学反应均遵守质量守恒定律，所以该反应遵守质量守恒定律。天平不平衡是因为产生的二氧化碳气体逸散到空气中去了。
（2）防止生成的二氧化碳逸出则该反应可用于验证质量守恒定律。所以在不改变药品的情况下，改进该实验需要将装置改为密闭容器的环境中进行。
（3）化学反应的实质是分子拆分成原子，原子构成新的分子，所以反应前后原子的种类、数目、质量一定不变，原子种类不变则元素种类不变。有新物质生成，则分子种类和物质种类一定改变。分子数目、元素化合价可能改变。所以一定不变的是①②⑤。
（4）①反应前后减少的质量为逸出的二氧化碳的质量，则生成二氧化碳的质量为20g+100g-113.4g=6.6g。
②详见答案。
6. （山东省烟台市福山区2022-2023下学期期中）同学们称取40g高锰酸钾制取氧气，称量反应后固体质量为36.8g，同学们好奇质量变化的原因和高锰酸钾是否有剩余。请你帮助小组计算并分析高锰酸钾是否有剩余（写出计算过程）。（已知高锰酸钾分解的方程式为：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑）
【答案】有剩余
解：根据质量守恒定律可知，生成氧气的质量为40g-36.8g＝3.2g；
设生成3.2g氧气，消耗高锰酸钾的质量为x

因为31.6g＜40g，所以高锰酸钾有剩余；
答：反应后高锰酸钾有剩余。
【详解】见答案。
7. （2023年福建省泉州市第五中学毕业班测试）二氧化氯(ClO2)是一种安全消毒剂，可由NaClO2与Cl2反应制得。反应的化学方程式为 。
（1）x=_____。
（2）若生成117 gNaCl，计算参加反应的Cl2的质量(写出计算过程及结果)。
【答案】（1）2 （2）解：设参加反应的Cl2质量为x。


x=71g
答：参加反应的Cl2质量为71g。
【解析】
（1）根据质量守恒定律，反应前后原子的种类、个数不变，反应前O原子的个数是4，故x=2；
（2）过程见答案。
8. （山东省临沂市蒙阴县2022-2023上学期期末）国天宫空间站预计2022年建成。空间站获取氧气的主要方式是电解水，写出电解水的化学方程式，并根据化学方程式计算若要得到40kg的氧气，计算：
（1）理论上最少消耗水的质量是多少（请写出根据化学方程式进行计算的过程）？
（2）根据质量守恒定律，同时生成氢气的质量为____________kg。
【答案】（1）解：设消耗水的质量为x

答：理论上最少消耗水的质量是45kg。
（2）同时生成氢气的质量为36kg-32kg=4kg。
答：同时生成氢气的质量为4kg。
【解析】
（1）见答案。
（2）见答案。
9. （2023吉林省长春市长春新区中考模拟）将氯酸钾和二氧化锰的混合物共27.5g放入试管中加热，反应中剩余固体质量与反应时间的关系如图所示。完全反应后，生成氯化钾的质量是多少？
该同学很快列出计算过程，求出了氯化钾的质量。请你帮该同学检查是否正确。

解：设生成KCl的质量为x

122.5　　　　 74.5
27.5g　　　 　x


答：生成KC1的质量为16.7g。
请回答下列问题：
（1）从图中可知完全反应后生成的O2质量是___________g；
（2）上述计算过程是否正确？___________(填“正确”或“错误”)。如果错误，请你重新利用化学方程式计算生成KC1的质量___________g。
【答案】（1）9.6 （2） ①. 错误 ②. 解：生成氯化钾的质量为x

=
x=9.6g
答：生成氯化钾的质量为14.9g。
【解析】
（1）由图和质量守恒定律可知，反应后生成的O2质量=27.5g−17.9g=9.6g，故填9.6。
（2）由题文可知，氯酸钾和二氧化锰的混合物的质量为27.5g，参加反应的硫酸钾的质量小于27.5g，所以上述计算过程错误，故填错误；
见答案
10. （2023年吉林省松原市前郭县三校二模）太钢“手撕钢”捧回“中国国际工业博览会大奖”，彻底打破国外垄断。工业上采用生铁炼钢，可以从铁矿石中提炼生铁，若用100t含氧化铁80%的赤铁可矿石炼铁，理论上可以炼出铁的质量是多少？(利用化学方程式计算，写出计算过程)
【答案】解：设理论上可以炼出铁的质量为x，


x=56t
答：理论上可以炼出铁质量为56t。
【解析】
【详解】见答案。

1. （2023年新疆中考）《天工开物》中有“煤饼烧石成灰”的记载，“烧石成灰”发生的反应为：。请根据此化学方程式计算，实验室中10g碳酸钙充分反应后。可制得氧化钙的质量是多少？
【答案】解：设产生CaO的质量为x

答：可制得氧化钙的质量为5.6g。
【解析】
【详解】见答案。
2. （2023年四川省内江市中考）漂白粉是一种常用的杀菌消毒剂和漂白剂，其有效成分是次氯酸钙【Ca（ClO）2】。
生产原理是：。某化工厂将1420kg氯气通入盛有过量冷消石灰的密闭容器中被完全吸收，反应后容器中所有物质形成的混合物即为漂白粉，其质量为4000kg，请回答下列问题：
（1）密闭容器中盛放的消石灰质量是_______kg。
（2）该漂白粉中次氯酸钙的质量是多少kg？（写出计算过程，下同）
（3）该漂白粉中+1价氯元素的质量分数是多少？
【答案】（1）2580
（2）解：设该漂白粉中次氯酸钙的质量为x

x=1430kg
答：该漂白粉中次氯酸钙的质量是1430kg
（3）次氯酸钙中氯元素显+1价，故该漂白粉中+1价氯元素的质量为次氯酸钙中氯元素的质量
解一：漂白粉中+1价氯元素的质量分数为

解二：由化学方程式可得关系式： 得漂白粉中+1价氯元素质量为 1420kg÷2=710kg
漂白粉中+1价氯元素的质量分数为
答：该漂白粉中+1价氯元素的质量分数是17.75%
【解析】
（1）根据质量守恒定律， 化学反应前后，物质的总质量不变，则密闭容器中盛放的消石灰质量是：4000kg-1420kg=2580kg；
（2）见答案；
（3）见答案。
3. （2023年湖南省岳阳市中考）实验室用加热高锰酸钾的方法制取氧气，若要制取0.8g氧气， 理论上需要高锰酸钾的质量是多少？ （写出计算过程）。
【答案】解：设需要高锰酸钾的质量为x

=
x=7.9g
答：需要高锰酸钾的质量为7.9g。
【详解】见答案
4．（2023年江西省中考）图1是碳酸钙片标签的部分信息。化学社团为测定该药片中碳酸钙的量是否与标签相符，进行实验：取8片药片，研碎后逐渐加入质量分数为7.3%的稀盐酸，充分反应。实验相关数据如图2所示（假设其他成分不参加反应）。
  
(1)配制7.3%的稀盐酸，量取时需要用到胶头滴管和______（填一种仪器）。
(2)恰好完全反应时消耗稀盐酸的质量为______g。
(3)计算每片药片中碳酸钙的质量并判断是否与标签相符。（写出计算过程）
(4)科学用药，健康生活。下列说法正确的有______（填序号，双选）。
A．钙是人体中的常量元素，故服用钙片越多越好
B．钙片嚼食服用，可使碳酸钙与胃酸反应更充分
C．钙片需密封保存，是因为室温下碳酸钙易分解
D．饮用牛奶、豆浆，也可补充人体所需的钙元素
【答案】(1)量筒
(2)100
(3)解：设参加反应的碳酸钙的质量为x，则有


x=10g
则每片药片中碳酸钙的含量为，
答：每片药片中碳酸钙的质量与标签相符。
(4)BD
【详解】（1）配制7.3%的稀盐酸，量取时需要用到胶头滴管和量筒；
（2）取8片药片，研碎后逐渐加入质量分数为7.3%的稀盐酸，稀盐酸与碳酸钙反应生成氯化钙、二氧化碳和水，由图2可知，当气体的质量不再增加时，说明恰好完全反应，此时消耗稀盐酸的质量为100g；
（3）见答案；
（4）A、钙是人体中的常量元素，但是也不能过多服用，应该合理适量服用，故A说法错误；
B、钙片嚼食服用，可增大碳酸钙与胃酸的接触面积，使碳酸钙与胃酸反应更充分，故B说法正确；
C、碳酸钙在室温下很难分解，碳酸钙在高温下分解生成氧化钙和二氧化碳， 钙片需密封保存，说明钙片易潮解或与空气中的成分发生反应等，故C说法错误；
D、牛奶和豆浆中含有钙元素，所以饮用牛奶、豆浆，也可补充人体所需的钙元素，故D说法正确；
故选BD。
5．（2023年湖南省永州市中考）某化学兴趣小组通过实验测定石灰石中的含量（假定石灰石中只含有以及不与稀盐酸反应的杂质）。将50g石灰石加入到过量的稀盐酸中，产生的气体通入到足量的NaOH溶液中，测量NaOH溶液增加的质量变化如下图。
  
请回答下列问题：
(1)从上图中可以看出，50g石灰石与过量稀盐酸完全反应后生成气体的质量为______g（假定全部被NaOH溶液吸收）。
(2)计算石灰石中的质量分数（写出详细的计算过程）。
(3)有同学认为反应的时间，请分析，该结论______（填“正确”或“不正确”）。
【答案】(1)17.6
(2)解：设石灰石中CaCO3的质量分数为x


x=80%
答：石灰石中CaCO3的质量分数为80%。
(3)不正确
【详解】（1）从图中可看出，氢氧化钠溶液增加的质量为17.6g，即为生成的二氧化碳的质量；
（2）过程见答案；
（3）碳酸钙和盐酸的反应速率受盐酸浓度的影响，随着反应的进行，盐酸的浓度减少，则反应速率减慢，所以t2>2t1，结论不正确。
6．（2023年湖南省邵阳市中考）某工厂化验室用20%的氢氧化钠溶液洗涤一定量石油产品中的残余硫酸，共消耗氢氧化钠溶液40g，洗涤后的溶液呈中性。
试计算：
(1)40g氢氧化钠溶液中溶质质量是______g；
(2)这一定量石油产品中含的质量是多少？（写出计算过程，结果精确到0.1g）
【答案】(1)8
(2)解：设这一定量石油产品中含 H2SO4 的质量是x，


解得x=9.8g
答：这一定量石油产品中含 H2SO4 的质量是9.8g。
【详解】（1）40g氢氧化钠溶液中溶质的质量为40g×20%=8g；
（2）见答案。
7．（2023年重庆市中考）小明同学准备用24.5gKC1O3来制取O2，在加热时忘记加入催化剂。经查阅资料，KClO3加热时先发生反应①：，升高温度继续发生反应②。试计算：
(1)KClO3中K和O的质量比为______。
(2)当反应①中生成O2的质量为1.6g时（假设反应②尚未进行），KCl在剩余固体中的质量分数（结果精确到0.1%）。
(3)反应②完全进行后，共生成KCl14.9g，把它制成10%的KCl溶液，需要加入多少克水？
【答案】(1)39：48
(2)解：设生成KCl的质量为x


x=3.725g
KCl在剩余固体中的质量分数是16.3%
答：KCl在剩余固体中的质量分数是16.3%。
(3)=134.1g
答：需要加入134.1克水。
【详解】（1）KClO3中K和O的质量比为=39：48；
（2）过程见答案；
（3）过程见答案。
8．（2023年四川省南充市中考）向含有硫酸和硫酸镁的混合溶液中，逐滴加入氢氧化钠溶液，产生沉淀的质量与加入氢氧化钠溶液的质量关系如图所示：
  
(1)图中A点所示溶液的溶质是_____(填化学式)。
(2)求氢氧化钠溶液的溶质质量分数(写出计算过程)。
【答案】(1)Na2SO4
(2)解：设氢氧化钠溶液的溶质质量分数为x

  x=10%
答：氢氧化钠溶液的溶质质量分数为10%
【详解】（1）向含有硫酸和硫酸镁的混合溶液中，逐滴加入氢氧化钠溶液，氢氧化钠先与硫酸反应生成硫酸钠和水，待硫酸完全反应后，氢氧化钠和硫酸镁反应生成氢氧化镁和硫酸钠，A点时，硫酸镁和氢氧化钠恰好完全反应，故此时溶液中的溶质是：Na2SO4；
（2）见答案。
9．（2023年四川省自贡市中考）自贡因盐设市，誉称“盐都”。电解食盐水能够制得可用于环境消毒的次氯酸钠(NaClO)，反应的化学方程式为：。试利用化学方程式计算：要制取14.9g次氯酸钠，理论上需要NaCl的质量。
【答案】解：设要制取14.9g次氯酸钠，理论上需要NaCl的质量为x，则有



答：要制取14.9g次氯酸钠，理论上需要NaCl的质量为11.7g。
【详解】见答案。
10．（2023年四川省广安市中考）某化工产品是NaCl和NaOH组成的混合物。课外活动小组为测定该产品中NaCl的质量分数，进行了以下实验。取10.0g该固体样品置于锥形瓶中，加入适量的水配成溶液，逐滴加入溶质质量分数为10%的稀盐酸，用pH传感器等电子设备测得滴加过程中溶液的pH与加入稀盐酸的质量关系如图所示。
  
请回答下列问题：
(1)恰好完全反应时，消耗稀盐酸中溶质的质量为________g。
(2)计算样品中NaCl的质量分数。（写出计算过程）
【答案】(1)7.3
(2)解：设参加反应的氢氧化钠的质量为x，


解得x=8g
则样品中NaCl的质量分数为，
答：样品中NaCl的质量分数为20%。
【详解】（1）取10.0g该固体样品（NaCl和NaOH组成的混合物）置于锥形瓶中，加入适量的水配成溶液，逐滴加入溶质质量分数为10%的稀盐酸，盐酸与氢氧化钠反应生成氯化钠和水，所以恰好完全反应时，溶液显中性，此时溶液的pH=7，由图可知，此时消耗稀盐酸的质量为73.0g，其中溶质的质量为73.0g×10%=7.3g；
（2）见答案。
11. （2023年内蒙古赤峰市中考）某校实验室工作人员欲测定某氯酸钾样品中氯酸钾的质量分数，现取14g该样品与2g二氧化锰混合，放入试管中充分加热（杂质不发生反应），反应过程和数据如图所示。
请计算：

（1）生成氧气的质量为______g。
（2）该样品中氯酸钾的质量分数。（写出计算过程）（化学方程式： ）
【答案】（1）4.8 （2）解：设该样品中氯酸钾的质量为x。

答：该样品中氯酸钾的质量分数为87.5%。
【解析】
（1）固体减少的量就是氧气的量，所以生成氧气的质量为16g-11.2g=4.8g。
（2）详解见答案。
12. （2023年广东省深圳市中考）定性实验和定量实验是化学中常见的两种实验方法。
（1）铝和氧气生成致密的______。
（2）打磨后的铝丝放入硫酸铜溶液中发生反应，出现的反应现象：______。
（3）如图是探究白磷燃烧条件的图像：

从图中得知白磷燃烧条件是______。
（4）某同学向相同体积的5%H2O2分别加入氧化铁和二氧化锰做催化剂，现象如下表：
催化剂
现象
MnO2
有大量气泡
Fe2O3
少量气泡
根据气泡生成多少可以得到什么化学启示：______。
（5）某同学在H2O2溶液中加入MnO2做催化剂时，反应生成气体的质量与时间的关系如图所示，求反应90s时消耗H2O2的质量。（写出计算过程）

【答案】（1）氧化铝##Al2O3
（2）铝丝表面有红色物质，溶液由蓝色逐渐变为无色 （3）与氧气接触
（4）二氧化锰的催化效果比氧化铁好（合理即可）
（5）解：由图可知，反应90s时，生成氧气的质量为1.60g，设消耗过氧化氢的质量为x，



答：反应90s时消耗H2O2的质量为3.4g。
【解析】
（1）铝和氧气生成致密的氧化铝保护膜；
（2）打磨后的铝丝放入硫铜溶液中，铝与硫酸铜反应生成硫酸铝和铜，出现的反应现象为铝丝表面有红色物质，溶液由蓝色逐渐变为无色；
（3）左边白磷与氧气接触、温度达到白磷的着火点，可以燃，右边白磷没有与氧气接触、温度达到白磷的着火点，不能燃烧，二者对比，说明白磷燃烧的条件是与氧气接触；
（4）向相同体积的5%H2O2分别加入氧化铁和二氧化锰做催化剂，加入二氧化锰的产生大量气泡，加入氧化铁的产生少量气泡，根据气泡生成多少，说明二氧化锰的催化效果比氧化铁好（合理即可）；
（5）见答案。
13. （2023年湖北省潜江、天门、仙桃、江汉、油田中学中考）氯化铵（NH4Cl）是一种常见的氮肥，能与NaOH溶液反应生成NaCl、NH3和H2O。某同学为了探究某混合肥料中氯化铵的质量分数，取20.0g该混合肥料样品于烧杯中，加入足量的氢氧化钠溶液，充分反应（其它成分和杂质不参与反应），产生氨气的质量为3.4g。请计算该混合肥料中氯化铵的质量分数。（写出计算过程，结果精确到0.1%）
【答案】解：设该混合肥料中氯化铵的质量为x，



则该混合肥料中氯化铵的质量分数为：，
答：该混合肥料中氯化氨的质量分数为53.5%。
【详解】见答案。