初中化学课题 3 利用化学方程式的简单计算课时训练

这是一份初中化学课题 3 利用化学方程式的简单计算课时训练，共8页。试卷主要包含了常见化学反应中的质量关系，24 3等内容，欢迎下载使用。
1、常见化学反应中的质量关系：通过相对分子质量（或相对原子质量）来表示化学反应中各物质的实际质量关系（即质量比）；把相对分子质量（或相对原子质量）乘以碳-12原子质量的1/12后，得到了分子（或原子）的实际质量，在计算物质的质量比的时候，又被当成约数约分掉了；所以，可以用相对分子质量（或相对原子质量）来表示化学反应中各物质的实际质量比；
2、常见化学反应中的质量关系的具体计算方法是将化学方程式中的各物质的相对分子质量（或相对原子质量）乘以其化学式前面的化学计量数。
【典例1】下列说法中，正确的是（ ）
A．化学反应前后肯定没有变化的是：元素种类、原子种类和分子数目
B．铜粉在空气中加热后，生成物的质量和铜粉的质量相等
C．根据化学方程式，可知参加反应的各粒子的相对数量
D．8g氢气和32g氧气反应，可生成40g水
【答案】C。
【解答】解：A、化学反应的实质是分子分成以下，原子重新组合成新分子，反应前后肯定没有变化的是：元素种类、原子种类，分子数目可能会发生改变，故选项说法错误。
B、铜粉在空气中加热生成氧化铜，由质量守恒定律可知，生成物的质量和铜粉与参加反应的氧气的质量之和相等，故选项说法错误。
C、根据化学方程式，可知参加反应的各粒子的相对数量，故选项说法正确。
D、氢气和氧气反应的化学方程式为：2H2+O22H2O可知，氢气、氧气、水的质量比为4：32：36＝1：8：9，故4g氢气和32g氧气恰好完全反应，可生成36g水，反应后氢气有剩余，故选项说法错误。
故选：C。
【典例2】在2H2+O22H2O的反应中，H2、O2、H2O的质量比为 1：8：9 ，若要生成27g水，需要 24 g氧气和 3 g氢气才能恰好完全反应．
【答案】1：8：9;24; 3。
【解答】解：根据化学方程式2H2+O22H2O可知，H2、O2、H2O的质量比为（2×2）：32：（18×2）＝1：8：9；
设如果要制取27g H2O，需H2的质量为x，根据氢气与水的质量比可得1：9＝x：27g，解之得x＝3g．根据质量守恒定律，需O2的质量为27g﹣3g＝24g．
故答案为：1：8：9、24 3
【变式训练1】磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷，在这个反应中，磷、氧气、五氧化二磷的质量比是（ ）
A．31：32：142B．31：160：284C．31：32：71D．31：40：71
【答案】D。
【解答】解：磷在氧气中燃烧的化学方程式为：
4P+5O22P2O5
124 160 284
在此反应中磷、氧气和五氧化二磷的质量关系124：160：284＝31：40：71。
故选：D。
【变式训练2】在反应3Fe+2O2Fe3O4中，三种物质的质量比为 21：8：29 。
【答案】21：8：29。
【解答】解：在反应3Fe+2O2Fe3O4中，在此反应中铁、氧气和四氧化三铁的质量比为（56×3）：（16×2）：232＝21：8：29．
故答案为：21：8：29．
考点2 根据化学反应方程式的计算
1、计算依据：利用化学方程式能反映物质间的质量比，且质量比呈正比例关系。
2、计算步骤：
（1）设未知数；
（2）根据题意写出方程式；
（3）根据化学方程式找出已知量与未知量的质量比；
（4）列出比例式，并求出未知数；
（5）答
注意：①由于方程式只能反映物质间的质量比，因此代入方程式中的各个量必须是质量。
②由于方程式中各物质是纯净物，因此代入方程式中的量必须是纯净物的质量。
③单位必须统一。
例：工业上，高温煅烧石灰石（主要成分为CaCO3）可制得生石灰（CaO）和二氧化碳，如果制取10t氧化钙，需要碳酸钙多少吨？

3、计算中常用的关系式：
（1）m= ρv
（2）单位换算：1L=1000mL，1mL=1cm3
（3）物质的纯度=纯物质的质量/不纯物质的质量×100%
变形：纯物质的质量=不纯物质的质量×物质的纯度
不纯物质的质量=纯物质的质量÷物质的纯度
（4）物质的纯度（纯物质的质量分数）=1-杂质的质量分数。
【典例3】今取12.7克氯化亚铁样品，完全溶于水制成溶液然后加入足量的硝酸银溶液，使其充分反应，得氯化银沉淀，经干燥后称量质量为30克，已知，样品内杂质为氯化物，则该杂质可能是（ ）
A．KClB．NaClC．ZnCl2D．BaCl2
【答案】B。
【解答】解：假设12.7g全部是氯化亚铁，设生成沉淀的质量为x，
FeCl2+2AgNO3＝2AgCl↓+Fe（NO3）2
127 287
12.7g x
解之得：x＝28.7g。
由计算可知，实际生成的沉淀30g＞假设12.7g氯化亚铁时生成的沉淀28.7g。
如果多生成沉淀的话，则应该样品中的Cl的离子数应该是比纯的FeCl2含有的Cl离子数多，如果相同质量的物质中含有的离子多，则必然要求杂质中含两个氯离子相对应的金属相对原子质量的和要比一个铁原子相对原子质量要小，分析选项只有NaCl符合该要求；
故选：B。
【典例4】现有碳酸钠和氯化钠的固体混合样品。由如图实验过程和提供的数据可计算样品中碳酸钠的质量分数约为（ ）

A．47.5%B．21.2%C．70.7%D．85.6%
【答案】A。
【解答】解：设参加反应的碳酸钠质量为x
Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑ 固体增重
106 117 11
x 11.70g﹣11.15g
x＝5.3g
所以样品中碳酸钠的质量分数为×100%＝47.5%。
故选：A。
【典例5】取一定质量的CaCO3高温灼烧一定时间，测得反应后剩余固体质量为8.8g，其中钙元素质量分数为50%，则反应放出CO2的质量为 2.2g 。
【答案】2.2g。
【解答】解：碳酸钙在高温的条件下分解生成氧化钙和二氧化碳，反应前后钙元素的质量不发生改变，钙元素的质量为8.8g×50%＝4.4g，故碳酸钙的质量为4.4g÷（100%）＝11g，根据质量守恒定律，反应前后物质的总质量不变，生成的二氧化碳的质量为11g﹣8.8g＝2.2g。
故答案为：2.2g。
【典例6】实验室中用过氧化氢（H2O2）分解的方法制取氧气。6.8g过氧化氢完全分解，可以生成多少克氧气？
【解答】解：设可以生成氧气的质量为x。
2H2O22H2O+O2↑
68 32
6.8g x

x＝3.2g
答：可以制得氧气的质量为3.2g。
故答案为：3.2g。
【典例7】某课外活动小组为测定当地石灰石中含碳酸钙的质量分数，取来了一些矿石，并取稀盐酸200g，平均分成4份，进行实验，结果如下：
（1）m＝ 4.4 ；
（2）试计算这种石灰石矿中碳酸钙的质量分数．
【答案】4.4；70%。
【解答】解：（1）当石灰石质量为15g时，就因50g稀盐酸量不足而石灰石没完全反应，所以，石灰石增加到20g时，50g稀盐酸依然量不足，所以此时产生二氧化碳的质量仍然为4.4g，也就是m值为4.4；
故答案为：4.4；
（2）解：设这种石灰石矿中碳酸钙的质量分数为x
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
5g×x 1.54g
解之得：x＝70%
答：该这种石灰石矿中碳酸钙的质量分数为70%．
【变式训练1】两份质量相同的碳，分别生成CO和CO2，消耗O2的质量比为（ ）
A．1：1B．2：1C．1：2D．3：2
【答案】C。
【解答】解：根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类和质量不变，生成物中碳元素的质量等于反应物中碳的质量，生成物中氧元素的质量等于反应物中氧气的质量。根据一氧化碳和二氧化碳的化学式可知，一氧化碳和二氧化碳中与等量碳结合的氧元素的质量也就是参加反应的氧气的质量比为1：2
故选：C。
【变式训练2】1g氢气和a g某金属氧化物恰好完全反应，生成金属单质和水，已知该氧化物中金属元素的化合价为+n价，则此金属元素的相对原子质量是（ ）
A．（8﹣a）nB．（a﹣8）nC．（a+8）nD．（a﹣16）n
【答案】B。
【解答】解：设金属的元素符号是A，金属的相对原子质量是X．如果n为奇数则
A2On+nH2═2A+nH2O
（2X+16n） 2n
ag 1g
得：X＝（a﹣8）n
答：该金属元素的相对原子质量为（a﹣8）n。
如果n为偶数，则
AO+H2═A+H2O
X+8n n
ag 1g
得：X＝（a﹣8）n
故选：B。
【变式训练3】向196g稀硫酸中加入适量的镁，恰好完全反应后称量，发现液体质量增加了5.5g。写出发生反应的化学方程式 Mg+H2SO4＝MgSO4+H2↑ ，反应后所得溶液中溶质的质量是 30 g。
【答案】Mg+H2SO4＝MgSO4+H2↑；30。
【解答】解：镁与硫酸反应生成硫酸镁和氢气，化学方程式为Mg+H2SO4＝MgSO4+H2↑。
设反应后所得溶液中溶质的质量是x。
Mg+H2SO4＝MgSO4+H2↑ 液体质量增加
24 120 2 24﹣2＝22
x 5.5g
x＝30g。
故答案为：Mg+H2SO4＝MgSO4+H2↑；30。
【变式训练4】在136g过氧化氢溶液中加入少量的二氧化锰，待完全反应后过滤，得到滤渣的质量为3g，同时得到3.2g氧气
（1）经分析，二氧化锰的质量为 3 g；
（2）计算过氧化氢溶液中过氧化氢的质量．
【答案】（1）3；（2）过氧化氢溶液中过氧化氢的质量为6.8g。
【解答】解：（1）二氧化锰作催化剂，难溶于水，反应前后质量不变，得到滤渣的质量为3g，即为二氧化锰的质量．
（2）设过氧化氢溶液中过氧化氢的质量为x
2H2O22H2O+O2↑
68 32
x 3.2g
x＝6.8g
答：（1）3；（2）过氧化氢溶液中过氧化氢的质量为6.8g．
【变式训练5】某兴趣小组用10g存放已久的镁条与溶质质量分数为49%的稀硫酸反应，测得产生氢气的质量与稀硫酸的质量关系如图（假设镁条中除表面含有氧化镁外，没有其他杂质）
（1）当稀硫酸的质量为70g，产生的氢气的质量为 0.5 g．
（2）用化学方程式说明当稀硫酸的质量为10g时，不产生氢气的原因为 MgO+H2SO4＝MgSO4+H2O ．
（3）计算镁条中镁元素的质量分数（写出计算过程）

【答案】（1）0.5；（2）MgO+H2SO4＝MgSO4+H2O；（3）84%。
【解答】解：（1）由产生氢气的质量与稀硫酸的质量关系图可知，当稀硫酸的质量为70g，产生的氢气的质量为0.5g；
（2）由于镁易于空气中的氧气反应在镁条的表面生成了氧化镁，稀硫酸首先与镁条表面的氧化镁薄膜发生了反应，所以不产生氢气，反应的方程式是：MgO+H2SO4＝MgSO4+H2O．
（3）设镁元素的质量为x
由Mg+H2SO4＝MgSO4+H2↑
MgO+H2SO4＝MgSO4+H2O
得：H2SO4～MgSO4～Mg
98 24
70g×49% x
解得：x＝8.4g
镁条中镁元素的质量分数是：×100%＝84%
故答案为：（1）0.5；（2）MgO+H2SO4＝MgSO4+H2O；（3）84%．
实验
1
2
3
4
加入样品的质量/g
5
10
15
20
生成CO2的质量/g
1.54
3.08
4.4
m