专题练习――根据化学方程式的计算

-1-专题练习：有关化学方程式的计算一、已知反应物（或生成物）的质量，求生成物（或反应物）的质量；例1.甲醇（CH3OH）是一种有毒、有酒的气味的可燃性液体。甲醇在氧气中不完全燃烧可发生如下反应：8OHCH3＋nO2＝2CO＋mCO2＋16H2O.若反应生成3.6克水，请计算：（1）m值是（2）参加反应的氧气质量是多少克?【练习】1、下列根据化学方程式的计算题有错误，简述发生错误的原因，并加以改正．加热12.25克KClO3，充分反应后可制得氧气多少克？解设生成氧气的质量为ｘｇＫＣlO32MnOＫＣl+O2↑112.53212.25gxg25.125.112=x32∴x=3.2g答：加热１２．２５ｇＫＣlO3，可制得O2３.2ｇ．（１）错误原因；（２）改正．【练习】2、把干燥纯净的ＫＣlO3和ＭnO2的混合物13.32克，加热至不再产生气体为止，称量剩余物质量为９.４８克，求①生成氧气的质量；②剩余物质各是什么？质量分别是多少克？二、有关不纯反应物或生成物的计算：例2.二氧化碳是绿色植物进行光合作用的原料之一，某课外探究小组的同学要进行小实验，需获得标准状况下的CO24升（标况下，398.12米千克CO），他们用含杂质10％的大理石与足量稀盐酸反应则需这种大理石多少克？（CaCO3+2HCl=CaCO3+H2O+CO2↑）【练习】3现有20％的硫酸铜溶液80g，跟一定量的氢氧化钠溶液恰好完全反应，则可得到氢氧化铜多少克？（该反应的化学方程式为：CuSO4224)(2SONaOHCuNaOH）-2-【练习】4含锌６５％的锌粒200ｇ，与足量的稀Ｈ2SO4反应，可制得Ｈ2多少升？（标况下2H＝0.09g／Ｌ）(Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑)【练习】5把7克含杂质的锌片(杂质不与硫酸反应)放在100克足量的稀硫酸里，反应停止后所得混合物总质量为106.8克.求：（1）根据定律，反应后生成H2质量是克.（2）计算不纯的锌的质量分数.（计算结果精确到0.1%）(Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑)【练习】6、某钢铁厂用580吨含Fe3O480%的磁铁矿(其余为不含铁的杂质)，可炼得含杂质为4%的生铁2Fe+3CO2多少吨？3CO+Fe2O3三、有关多步反应的计算：例3.高炉中炼铁主要是利用一氧化碳与赤铁矿（主要成分是反应为Fe2O3）反应来得到铁，其化学方程式为3CO+Fe2O32Fe+3CO2，现用足量的一氧化碳与1.25克不纯的氧化铁发生反应，将反应中生成的CO2通入澄清石灰水中，得到白色沉淀1.64克。求氧化铁粉末的纯度。四、有关过量的计算：例4.某研究学习小组为了测定当地矿山石灰石中碳酸钙的质量分数，取来了一些矿石样品，并取稀盐酸200克，平均分成4份，进行实验，结果如下：（CaCO3+2HCl=CaCO3+H2O+CO2↑）实验1234加入样品的质量5101520生成CO2的质量1.763.524.4m求：（1）哪几次反应中矿石有剩余？（2）上表中m的数值是（3）试计算这种样品中碳酸钙的质量分数。【练习】7、.某同学为了测定实验中氯酸钾样品的纯度，取2.5克样品和0.5克二氧化锰混合加热，加热该混合物t1时间后（假设杂质不参加反应），冷却，称量剩余固体质量，重复以上操作，依次称得加热t2、t3、t4时间后剩余固体的质量，记录数据。表格如下：加热时间t1t2t3T4剩余固体质量（克）2.122.082.042.04（1）写出发生反应的化学方程式。（2）加热t3时间后氯酸钾是否已经完全反应？（填“是”或“否”）（3）求完全反应后产生氧气的质量。（4）求该样品中氯酸钾的纯度。-3-【练习】8、某样品为铜和氧化铜的混合物，为测定该样品中氧化铜的含量，取用20克此样品，分四次向其中加入稀盐酸与之充分反应（铜不反应）。每次所用盐酸的体积与反应后剩余固体的质量见下表：求：①20g此样品中铜的质量；②样品中氧化铜的质量分数；③用氢气充分还原5g此样品可得固体多少克？CuO+2HCl====CuCl2+H2O【练习】9、为了对海水的氯化物（假设NaCl以计算）进行成分分析。甲、乙、丙三位同学分别进行实验．他们的实验数据如下，请仔细观察分析，回答下列问题。①两溶液恰好完全反应的是的实验。②请计算海水中的氯化物（以氯化钠计算）的质量分数是多少？（结果保留3位有效数字）NaCl+AgNO3====AgCl↓+NaNO3（五）差量计算：例5.实验室中，把干燥纯净的氯酸钾和二氧化锰混合物15.5g放入大试管加热，充分反应后称量，得10.7克固体物质，问：（1）制得氧气多少克？（2）10.7g固体物质里含有哪些物质？各多少克？例6.100克稀盐酸恰好与适量的大理石（主要成分是CaCO3）完全反应，所得溶液的质量变为105.6克，问：有多少克CaCO3参加了反应？（CaCO3+2HCl=CaCO3+H2O+CO2↑）【练习】10、将一铁片投入CuSO4溶液中，过一会儿取出，洗净干燥后称量，发现增重6．3克，析出铜（）g（化学方程式：Fe+CuSO4===FeSO4+Cu）A、50.4B、6.4C、2D、6.3加入稀盐酸的体积/ml剩余固体的/g140162401234084408甲乙丙所取海水样品的质量(g)1005050加入AgNO3溶液的质量(g)505075反应后所得沉淀物的质量(g)1.4351.4351.435-4-专题讲解：有关化学方程式的计算三、【典型例题】（一）已知反应物（或生成物）的质量，求生成物（或反应物）的质量；例1.甲醇（CH3OH）是一种有毒、有酒的气味的可燃性液体。甲醇在氧气中不完全燃烧可发生如下反应：8OHCH3＋nO2＝2CO＋mCO2＋16H2O.若反应生成3.6克水，请计算：（1）m值是（2）参加反应的氧气质量是多少克?分析与解：（1）根据反应前后原子数目不变可得：m＝6（2）解：8＋2n＝6×2＋2＋16n＝11设参加反应的氧气质量为x。8OHCH3＋11O22CO＋6CO2＋16H2O11×3216×18x3.6ggx6.318163211x＝4.4g答：略【练习】1、下列根据化学方程式的计算题有错误，简述发生错误的原因，并加以改正．加热12.25克KClO3，充分反应后可制得氧气多少克？解设生成氧气的质量为ｘｇＫＣlO32MnOＫＣl+O2↑112.53212.25gxg25.125.112=x32∴x=3.2g答：加热１２．２５ｇＫＣlO3，可制得O2３.2ｇ．（１）错误原因；（２）改正．【练习】2、把干燥纯净的ＫＣlO3和ＭnO2的混合物13.32克，加热至不再产生气体为止，称量剩余物质量为９.４８克，求①生成氧气的质量；②剩余物质各是什么？质量分别是多少克？（二）有关不纯反应物或生成物的计算：-5-例2.二氧化碳是绿色植物进行光合作用的原料之一，某课外探究小组的同学要进行小实验，需获得标准状况下的CO24升（标况下，398.12米千克CO），他们用含杂质10％的大理石与足量稀盐酸反应则需这种大理石多少克？分析：化学方程式表示的是纯净物之间的质量关系，因此不纯物质的质量必须换算成纯物质的质量才能进行计算，纯净物与不纯物质量换算关系如下：纯物质的质量＝不纯物质的质量纯度解：设含杂质10％的大理石xg。m2CO＝V＝1.98克92.74LLgCaCO2223CaCll2COOHHC＝10044（1－10％）x7.9292.744101100＝％）（xx＝20g答：略【练习】3现有20％的硫酸铜溶液80g，跟一定量的氢氧化钠溶液恰好完全反应，则可得到氢氧化铜多少克？（该反应的化学方程式为：CuSO4224)(2SONaOHCuNaOH）【练习】4含锌６５％的锌粒200ｇ，与足量的稀Ｈ2SO4反应，可制得Ｈ2多少升？（标况下2H＝0.09g／Ｌ）【练习】5把7克含杂质的锌片(杂质不与硫酸反应)放在100克足量的稀硫酸里，反应停止后所得混合物总质量为106.8克.求：（1）根据定律，反应后生成H2质量是克.（2）计算不纯的锌的质量分数.（计算结果精确到0.1%）【练习】6、某钢铁厂用580吨含Fe3O480%的磁铁矿(其余为不含铁的杂质)，可炼得含杂质为4%的生铁多少吨？-6-（三）有关多步反应的计算：例3.高炉中炼铁主要是利用一氧化碳与赤铁矿（主要成分是反应为Fe2O3）反应来得到铁，其化学方程式为3CO+Fe2O32Fe+3CO2，现用足量的一氧化碳与1.25克不纯的氧化铁发生反应，将反应中生成的CO2通入澄清石灰水中，得到白色沉淀1.64克。求氧化铁粉末的纯度。分析：本题属于多步反应的计算。所谓多步反应的计算是指根据一个反应中已知的质量，再进行另一个化学反应或几个化学反应的连续计算，求出最后一个化学反应的量。本题的常规解法是：先根据第二个反应中生成的白色沉淀的质量求出反应物CO2的质量，然后由CO2质量求出第一个反应中纯净的氧化铁的质量，最后求出氧化铁粉末的纯度。解法一：设二氧化碳的质量为x，纯净氧化铁的质量为yCa(OH)2+CO2＝CaCO3↓+H2O3CO+Fe2O32Fe+3CO244100160132x1.64克y0.7216克gx64.110044x=0.7216克gy7216.0132160y≈0.875克则氧化铁粉末纯度为%70%10025.1875.0gg解法二：从上述解题过程中可以看出CO2是一种中间产物，起到联系已知量白色沉淀CaCO3与未知量氧化铁的作用，故我们可以通过CO2这中间量直接把已知物与未知物连接起来，建立关系式，从而使计算过程大大简化，这种方法叫关系式法，一般用于解多步反应的计算。其步骤是：首先写出连续反应的各步化学反应方程式，然后找出已知物和待求物间的质量关系。应注意的是：关系式中各物质的系数比应与化学方程中他们的系数比相同。因此应先配平化学方程式，然后才能列出正确的关系式，具体解法如下：设：参加反应的氧化铁的质量为x。根据：Ca(OH)2+CO2＝CaCO3↓+H2O和3CO+Fe2O32Fe+3CO2可得关系式：Fe2O3～3CO2～3CaCO3160300x1.64克gx64.1300160x≈0.875g；则氧化铁粉末纯度为%70%10025.1875.0gg答：略（四）有关过量的计算：例4.某研究学习小组为了测定当地矿山石灰石中碳酸钙的质量分数，取来了一些矿石样品，并取稀盐酸200克，平均分成4份，进行实验，结果如下：实验1234加入样品的质量5101520生成CO2的质量1.763.524.4m求：-7-（1）哪几次反应中矿石有剩余？（2）上表中m的数值是（3）试计算这种样品中碳酸钙的质量分数。解析：将200克稀盐酸平均分成4份，每一份为50克，再在50克稀盐酸中分别加入5克、10克、15克、20克石灰石样品。分析1、2、3次实验可以看出随着样品加入量的增加，生成物中二氧化碳的质量也在增加，从而说明至少1、2次中盐酸过量、样品不足；仔细分析1、2、3次实验，我们还可以发现第2次中样品的质量是第一次的2倍，产物二氧化碳的质量也恰好是两倍，而第三次中虽然样品的质量是第一次的3倍，产物二氧化碳的质量却不是3倍，这就说明此时石灰石样品已过量，盐酸消耗完。所以第4次中二氧化碳的值也是4.4，要计算样品中碳酸钙的质量，必须选择碳酸钙不足的那几次反应，因为此时样品中碳酸钙已完全反应。解：（1）3和4两次（2）4.4（3）设5克样品中碳酸钙的质量为xCaCO3＋2HCl＝CaCl2＋H2O＋CO2↑10044x1.76ggx76.144100x＝gg44476.1100CaCO3%＝%80%10054答：这种样品中碳酸钙的质量分数为80%。【练习】7、.某同学为了测定实验中氯酸钾样品的纯度，取2.5克样品和0.5克二氧化锰混合加热，加热该混合物t1时间后（假设杂质不参加反应），冷却，称量剩余固体质量，重复以上操作，依次称得加热t2、t3、t4时间后剩余固体的质量，记录数据