1、第5单元 化学方程式5.3 利用化学方程式进行简单的计算1将盛有等质量、等质量分数且足量的稀盐酸的两只烧杯,放在托盘天平的左右两盘,天平平衡。在左盘烧杯中加入10克碳酸钙,若要使天平重新平衡,则右盘烧杯中应加入的物质是()A10克碳酸钠B5.6克氧化钙C10克碳酸镁和碳酸氢钠D10克镁粉和铜粉【答案】B【解析】设加入10克碳酸钙完全反应后左盘溶液增量为x CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2 溶液增量M 100 44 1004456 10g x x5.6gA设加入10克碳酸钠完全反应后左盘溶液增量为A Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2 溶液增量M 106 44 106
2、4462 10g A A5.85g5.6g 天平指针偏右,不平衡,A错误,不符合题意;B因为CaO+H2OCa(OH)2,则加入5.6g氧化钙后右盘溶液的增量为5.6g,与左盘增量相等,所以天平平衡,B正确,符合题意;C设加入10克碳酸氢钠完全反应后左盘溶液增量为B, NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2 溶液增量M 84 44 844440 10g B B4.8g 设加入10克碳酸镁完全反应后左盘溶液增量为C MgCO3+2HClMgCl2+H2O+CO2 溶液增量M 84 44 844440 10g C B4.8g所以加入10g碳酸镁和碳酸氢钠后右盘溶液的增量4.8g5.6g,天平
3、指针偏左,不平衡,C错误,不符合题意;D设加入10g镁粉后右盘溶液的增量D Mg+2HClMgCl2+H2 溶液增量M 24 2 24222 10g D D9.2g5.6g铜粉不与稀盐酸反应,加入10g铜粉右盘增量就为10g5.6g,所以加入10g镁粉和铜粉后右盘的增量大于5.6g,天平指针偏右,不平衡,D错误,不符合题意;故选:B。2工业上,高温煅烧石灰石可制取生石灰(CaCO3CaO+CO2)。现有100g CaCO3样品,高温煅烧一段时间后,剩余固体的质量为67g。下列推断符合客观事实的是()A生成CO2的质量是33gB生成物中CaO的质量是67gC剩余固体中钙元素的质量分数小于40%D
4、剩余固体中碳元素与氧元素的质量之比大于1:4【答案】A【解析】A、生成CO2的质量是:100g67g33g,该选项说法正确;B、生成物中CaO的质量小于67g,是因为石灰石中含有杂质,该选项说法不正确;C、设反应的碳酸钙质量为x,CaCO3CaO+CO2,100 44x 33g,x75g,碳酸钙中钙元素质量:75g30g,剩余固体中钙元素的质量分数最小为:100%44.8%,该选项说法不正确;D、由于不知道杂质的种类,因此不能判断剩余固体中碳元素与氧元素的质量之比,该选项说法不正确。故选:A。3有下列化学方程式:A+3B2C+2D,7g A与24g B恰好完全反应,生成D的质量是9g。若C的相
5、对分子质量为44,则B的相对分子质量为()A16B32C36D96【答案】B【解析】在A+3B2C+2D的反应中,7gA与24gB恰好完全反应,生成D的质量是9g,由质量守恒定律,则生成的C的质量为7g+24g9g22g。设B的相对分子质量为xA+3B2C+2D 3x 88 24g 22g x32故选:B。4在某H2O2溶液中,氢元素与氧元素的质量比为1:9,现向20g该H2O2溶液中加入少量二氧化锰,充分反应后,生成氧气的质量为()A2gB4gC1.6gD3.2g【答案】A【解析】20g某H2O2溶液中氢元素的质量为:20g2g;反应后含有2g氢元素的水的质量为:2g18g;生成氧气的质量为
6、:20g18g2g。故选:A。5在反应A+3B2C+2D中,28g A与一定质量的B恰好完全反应,生成88g C若C、D的相对分子质量之比为22:9,则A与B的相对分子质量之比为()A7:8B8:7C7:24D24:7【答案】A【解析】设生成的D的质量为xA+3B2C+2D 44 18 88g x 解得:x36g由质量守恒定律可知参加反应的B的质量为:88g+36g28g96g。由方程式可知:A与B的相对分子质量之比:28g:(963)7:8。故选:A。二计算题(共10小题)6为测定实验室中某过氧化氢溶液的溶质质量分数,取100.0g过氧化氢溶液放入小烧杯中,然后进行如图所示的实验。请计算:(
7、1)反应后产生气体的质量是 ;(2)该过氧化氢溶液的中过氧化氢的质量为多少?(请根据化学方程式列式计算)(H:1 O:16)【答案】3.2 6.8g。【解析】(1)反应后产生气体的质量是:230.0g226.8g3.2g,故填:3.2g。(2)设过氧化氢质量为x,2H2O22H2O+O2, 68 32 x 3.2g,x6.8g,答:该过氧化氢溶液中过氧化氢的质量是6.8g。7过氧化钙(CaO2)是一种环境友好的化工原料,工农业生产中用作漂白剂、种子消毒剂及鱼类运输时的制氧剂等。过氧化钙与水反应方程式为:2CaO2+2H2O2Ca(OH)2+O2,某同学把20g不纯的过氧化钙样品(杂质不与水反应
8、)加入到盛有足量水的烧杯中,完全反应后,生成2.24L氧气(氧气的密度是1.43g/L)请计算:(1)反应生成氧气的质量。(计算结果精确到0.1)(2)该样品中过氧化钙的质量分数。【答案】(1)3.2g;(2)72%。【解析】(1)生成的氧气的质量为2.24L1.43g/L3.2g;(2)设该样品中过氧化钙的质量分数为x2CaO2+2H2O2Ca(OH)2+O2144 3220gx 3.2gx72%答:(1)生成氧气 3.2g;(2)该样品中过氧化钙的质量分数为72%。故答案为:(1)3.2g;(2)72%。8某实验室中需要1.6g氧气进行实验。若用双氧水和二氧化锰制取这些氧气,需要消耗过氧化
9、氢多少克?(H1 O16)【答案】3.4g【解析】设需要的过氧化氢的质量为x。2H2O22H2O+O268 32x 1.6gx3.4g答:需要消耗的过氧化氢的质量为3.4g。9某学习小组用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制氧气,反应过程中固体总质量如图,请计算原混合物中有多少克氯酸钾 ?【答案】49g【解析】根据质量守恒定律可得,生成的氧气的质量为60g40.8g19.2g;(2)设原混合物中氯酸钾的质量为x。2KClO32KCl+3O2245 96x 19.2g解得x49g故答案为:49g10某同学取一定质量的氯酸钾和二氧化锰加热,记录产生氧气的质量与反应时间的关系如图所示,请计算混合物中氯
10、酸钾的质量。【答案】12.25g【解析】由图象情况可知氯酸钾完全反应生成的氧气质量是4.8g设原混合物中氯酸钾的质量为x2KClO32KCl+3O2 245 96 x 4.8g x12.25g答:原混合物中氯酸钾的质量为12.25g。11在实验室制取氧气时,取MnO2和KClO3的固体混合物30.5g,加热至不再产生气体为止,收集到一定质量的氧气。某化学兴趣小组欲求得所制氧气的质量,他们将加热后剩余物冷却到一定温度后,通过多次加水测定剩余物质量的办法即可求出。加水的质量与剩余固体的质量见下表:(提示:MnO2是不溶于水的固体粉末)编号1234加水的质量(g)20202020剩余固体的质量(g)
11、14.58.166试求:(1)原混合物中MnO2的质量为g。(2)制得氧气的质量为多少克?【答案】(1)6;(2)可制得氧气9.6克。【解析】(1)由1和2可知加入20g水最多溶解KCl的质量为:14.5g8.16.4gKCl,而第三、第四次加水后溶解KCl的质量为8.1g6g2.1g6.4g,则第三次加水后KCl完全溶解,剩余的固体全部是不溶于水的MnO2,所以原混合物中MnO2的质量为6g;(2)原混合物中KClO3质量为:30.5g6g24.5g;(3)设可制得氧气的质量为x2KClO32KCl+3O2245 9624.5g x解得:x9.6g故答案为:(1)6;(2)可制得氧气9.6克
12、。12取47.4g高锰酸钾,加热段时间后停止,冷却,称量剩余固体的质量是44.2g。计算:(1)生成氧气的质量为 ;(2)通过计算回答47.4g高锰酸钾是否完全分解?【答案】(1)3.2g;(2)47.4g高锰酸钾没有完全分解。【解析】(1)生成氧气的质量为:47.4g44.2g3.2g(2)设生成3.2g氧气需要高锰酸钾的质量为x。2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2 316 32 x 3.2gx31.6g答:47.4g高锰酸钾没有完全分解。故答案为:(1)3.2g;(2)47.4g高锰酸钾没有完全分解。13用图1所示的装置制取二氧化碳并测定石灰石中碳酸钙的质量,化学反应方程式是CaCO
13、3+2HClCaCl2+H2O+CO2,将稀盐酸全部加入锥形瓶中,天平示数的变化如图2所示,请计算:(1)生产二氧化碳气体的质量为?(2)计算石灰石样品中碳酸钙的质量?【答案】(1)生产二氧化碳气体的质量为 4.4g;(2)石灰石样品中碳酸钙的质量为10g。【解析】(1)根据质量守恒定律,二氧化碳的质量为:310.4g306g4.4g(2)设该石灰石样品中碳酸钙的质量为xCaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2100 44x 4.4g 解得:x10g答:(1)生产二氧化碳气体的质量为 4.4g;(2)石灰石样品中碳酸钙的质量为10g。14某校兴趣小组在实验室中完成制取氧气的实验。他们取氯
14、酸钾和二氧化锰的混合物共3.0 g放入大试管中加热,并在不同时刻测定试管内剩余固体物质的质量(如表):反应时间/min1.01.52.02.53.0剩余固体质量/g2.552.252.102.042.04分析表中数据,完成下列问题:(1)完全反应后,生成氧气的质量为g;(2)原混合物中二氧化锰的质量分数是多少?(写出计算过程,结果精确到0.1%)【答案】(1)0.96;(2)18.3%。【解析】(1)生成氧气的质量为:3.0g2.04g0.96g(2)设原混合物中氯酸钾的质量为x。2KClO32KCl+3O2 245 96 x 0.96 gx2.45 g二氧化锰的质量分数为:18.3%答:原混
15、合物中氯酸钾的质量分数为18.3%。15工业上利用煅烧石灰石(主要成分为CaCO3杂质不参与反应)的方法生产生石灰(主要成分为CaO),同时得到气体二氧化碳。(1)写出该过程中发生的化学方程式。(2)反应生成二氧化碳的质量为g(3)求石灰石样品中CaCO3的质量【答案】(1)CaCO3CaO+CO2;(2)4.4;(3)10g。【解析】(1)碳酸钙高温煅烧生成氧化钙和二氧化碳,反应的化学方程式为:CaCO3CaO+CO2;(2)反应生成二氧化碳的质量为:12.5g8.1g4.4g(3)设生成4.4g二氧化碳需要碳酸钙的质量为x。CaCO3CaO+CO2 100 44 x 4.4gx10g答:石灰石样品中CaCO3的质量为10g。