化学方程式中的计算

化学反应中的有关计算讲义

【知识回顾】

质量守恒定律的两种解释：_________________________________________________________________ ____________________________________________________________

化学反应中的有关计算：

1、理论依据：

化学方程式中，反应物、生成物各物质的质量比== 其相对分子质量与化学计量数乘积之比。

2、根据化学方程式计算的一般步骤：

一设二解最后答，化学方程（式）不能差；准确寻找质量比，纯量代入不掺假；

所有单位要一致，列式计算解决它。具体步骤如下：

（以“4g氢气与足量氧气完全反应生成多少克水”为例）

（1）设出未知量：

（2）正确书写化学方程式：

（3）找出已知量和待求量之间的质量关系：

（4）列出比例式：

（5）计算未知量：

（6）简要答题

3、计算类型：

（1）根据化学方程式计算各反应物、生成物的质量比；

【例】在反应M+2N==R+2Q中，3.2gM与N恰好完全反应后，生成8.8gR，且反应生成的R和Q的质量比为11:9，则在此反应中N和Q的质量比是（）

A. 16 : 11

B. 16 : 9

C. 9 : 16

D. 4 : 91

[练习] 已知化学反应A+B==C+D，A与B参加反应的质量比为3:2，若反应后生成C与D共10g，则参加反应的A的质量为__________

（2）根据化学方程式计算纯反应物、生成物的质量；

【例】实验室需要64g氧气做实验，问需要多少克过氧化氢完全反应才能满足要求？

（3）根据化学方程式计算含杂质的反应物、生成物的质量；

【例】验室用过氧化氢制备64g氧气时，需要含量为60%的的过氧化氢多少克？

【练习】1、工业上，高温煅烧石灰石（主要成份是CaCO3）可制得生石灰（CaO）和二氧化碳。现有含碳酸钙80%的石灰石200t，可制得生石灰多少吨？

2、为了制取2.24LCO2(ρ=1.97g/L)需消耗含杂质2%的石灰石多少克？（杂质不与酸反应）

（4）过量与恰好完全反应等问题：

【例】某同学把3克碳放在给定的氧气中充分燃烧，实验数据如下：

回答：①从以上数据说明，这三次实验中第次恰好完全反应；

②第次实验中碳有剩余；剩余克；

③第次实验中O2有剩余，剩余克。

【练习】1、1克氢气和4克氧气点燃后，能生成多少克水？

2、为了测定某铜锌合金的组成，某校化学课外活动小组利用该合金粉末与稀硫酸反应，进行了三次实验，所得相关的实验数据记录如下：（提示：已知铜与稀硫酸不反应，锌与稀硫酸反应的化学方程式为Zn+H2SO4= ZnSO4+ H2↑）

(1)试计算该铜锌合金中合金锌的质量。

(2)从上表数据分析，当所取合金与所用稀硫酸的比为时，表明合金中的锌与稀硫酸恰好完全反应。

(3)所用合金与稀硫酸恰好完全反应时所得溶液中硫酸锌的质量。

（5）质量守恒定律或溶质质量分数等的综合计算；

【例】1、用20克的KMnO4加热制氧气，制得所需氧气后，停止加热，称取剩余固体质量为18.72克。问：①制取氧气多少克？②消耗了多少克的KMnO4？③KMnO4分解的百分率是多少？

2、化学兴趣小组为了测定某钢铁厂生铁样品中铁的质量分数，在实验室将5.8g生铁样品放入烧杯中，加入50g稀硫酸恰好完全反应（杂质不参加反应），反应后称得烧杯中剩余物质的总质量为55.6g。求：

(1)产生氢气的质量是多少？

(2)该生铁样品中铁的质量分数？（结果保留一位小数）

【练习】1、某化学课外小组的同学对某炼铁厂的生铁（含杂质的铁，杂质与酸不反应，也不溶于水）进行分析，实验数据步骤如下：

a.称取生铁样品16g；

b.加入足量15%的盐酸200g；

c.称量反应后物质的总质量为215.5g。

求：（1）产生氢气的质量；（2）生铁样品中铁的质量；（3）样品中铁的质量分数；（4）反应后得到溶液的溶质质量分数。

2、向一定质量的碳酸钙中加入100g稀盐酸，反应一段时间后，生成二氧化碳2.24L（标准状况下，二氧化碳密度为1.977g/L），称得剩余溶液的质量为105.6g，求参加反应的碳酸钙的质量？

3、48g镁与足量盐酸反应得到的H2与多少克KMnO4产生的气体恰好完全反应？

【课堂跟踪练习】

1.一块含有铁锈的铁皮，质量为3.0g，跟25g稀硫酸完全反应，生成氢气0.1g，试通过计算回答：（1）

含铁锈的铁皮中单质铁的质量分数；（2）稀硫酸中硫酸的质量分数。

2、将一定质量的Cu和CaCO3粉末置于一敞口容器中，加热，灼烧使其完全反应，反应前后容器内固体质量不变，则原容器内Cu和CaCO3的质量比是多少？（最简整数比）

3、某同学打算用金属与稀硫酸反应制备氢气。已知铝、铁、锌与足量稀硫酸反应的化学方程式分别为：铝、铁、锌的市场价格分别为：铁：2100元/t、铝：4800元/t、锌：10800元/t。如果不考虑其他因素，该同学制备一定量的氢气，选择哪一种金属最经济？

4、化学课外活动小组的同学对某炼铁厂生产的生铁（杂质不与酸反应）进行组成分析。其实验数据如下表：

根据表中数据，计算生铁的纯度。（精确到0.001）

课后练习题

一、选择题：

2、有化学反应2A+B==2C，设有8gA与B完全反应生成20gC，若C的相对分子质量为40，B的相对分子质量为（）

A.24

B.48

C.72

D.12

3、足量的铁和锌分别与同样（溶质质量分数、溶液质量都相等）的稀硫酸反应，放出的氢气质量（）

A.锌比铁多

B.铁比锌多

C.一样多

D.无法比较

4、n g氯酸钾和2g二氧化锰混合加热，完全反应后得到固体m g，则放出氧气的质量为（）A．(n－m)g B．(m＋2)g

C．(m－2)g D．(n＋2－m)g

5、由化学方程式CxHyOz＋5O24CO2＋4H2O，可知x、y、z的值分别是（）

A．1、2、3B．2、4、1 C．4、8、2D．4、4、1

6、4g氢气和34g氧气完全反应，可得到水的质量为（）

A.38g

B.36g

C.34g

D.240g

7、在一密闭容器中，有甲、乙、丙、丁四种物质，在一定的条件下，充分反应，测得反应前后各物质质量如下表

物质甲乙丙丁

反应前质量（g）8 2 42 10

反应后质量（g）待测20 10 32

关于此反应，下列认识正确的是（）

A．该反应类型是分解反应B．参加反应的丙的质量为42g

C．反应生成乙和丁的质量比一定为5︰8 D．甲反应后的质量为0g

二、填空题：

1、学生甲用天平称取氯化钠20g，学生乙发现他用的砝码生锈了，告诉甲称量不准确，试判断甲称取的氯化钠20g（大于、小于、等于），理由是。

2、32g硫跟32g氧气恰好完全反应，生成（）二氧化硫。有16g硫在40g氧气中充分燃烧，则生成二氧化硫的质量（）56g（大于、小于或等于）。

3、配平下列化学式并补充所需反应条件：

（1）Fe2O3+ CO == Fe+ CO2

（2）FeS2+ O2 == Fe2O3+ SO2

（3）MnO2+ HCl == MnCl2+ H2O+ Cl2

（4）___Fe2O3+___H2SO4 == ____Fe2(SO4)3+____H2O

4、8.4g铁在氧气中完全燃烧，生成_____g四氧化三铁，消耗____g氧气。

5、电解36g水得到的氢气与____g镁和足量的稀硫酸反应放出的氢气质量相等。

6、构建和谐社会，建设社会主义新农村的目标之一是让农民饮用清洁的自来水。ClO2是新一代饮用水的消毒剂，我国成功研制出制取ClO2的新方法，其反应的微观过程图如下：

(其中表示氯原子，表示钠原子，表示氧原子) 试回答：

（1）ClO2中氯元素的化合价为；

（2）根据反应的微观过程图写出反应的化学方程式。

三、计算题：

1、工业上用含5吨含Fe2O3为84%的赤铁矿最多可以炼得含杂质为2%的生铁（主要成分为铁）多少吨？（反应的化学方程式为：CO ＋Fe2O3Fe ＋CO2）

2、将铜粉和镁粉的混合物12g加入到49g稀硫酸中，恰好完全反应。滤出不溶物，将其洗净、干燥，在空气中充分灼烧后，所得固体的质量也为12g。

（1）求原混合物中镁的质量分数；

（2）求反应后溶液中溶质的质量分数。（最后结果保留一位有效数字）