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第三節　化學反應中的有關計算
素養目標
1.初步學會根據化學方程式進行簡單的計算。(物質的變化與轉化)
2.掌握化學方程式計算的一般思路和步驟、解題格式。(物質的變化與轉化)
知識概覽
基礎主干落實
一、化學反應中的有關計算
1.計算依據:化學方程式中物質的質量比等于　化學式量乘以化學計量數　之比。
2.答題模板:電解18 kg水能生成多少氫氣
計算步驟 標準答案
(1)設:　未知量　 (2)寫:寫出反應的　化學方程式　 (3)找:找出相關物質的化學計量數與化學式量的　乘積　,以及已知量與未知量 (4)列:列比例 (5)求:求解 (6)答:寫出簡明答案 解:設生成氫氣質量為x① 2H2O2H2↑+O2↑② 2③×18 2×2 18 kg④ x =　x=2 kg 答:18 kg水電解能產生2 kg 氫氣⑤
特別提醒　①所設未知數不能帶單位。
②要寫對化學方程式并配平。
③不要漏乘化學式前的化學計量數。
④要注意格式:是哪個物質的量就寫在該物質的下面,不能錯位,計算結果要帶單位。
⑤答不能漏寫。
易錯提醒
化學方程式中,各物質間的質量比是一個定值,是各物質的化學式量與其化學式前化學計量數的乘積之比,切勿漏乘化學計量數。
活學巧記
根據化學方程式計算的步驟
一解二設最后答,
方程式書寫不能差;
準確找到質量比,
純量代入不摻假;
所有單位要一致,
列式計算解答它。
重點案例探析
考點依據化學方程式的簡單計算
典題(2023·德陽中考)廣泛應用于火箭、導彈和飛機制造業的金屬鎂,主要是利用從海水中提取的MgCl2制取的。完全電解熔融狀態的MgCl2 190 g,制得Mg的質量是多少 (按規范步驟寫出計算過程)
解:設制得Mg的質量為x,
MgCl2Mg+Cl2↑
95 24
190 g x
=　x=48 g
答:制得Mg的質量為48 g。
易錯提醒 有關化學方程式計算
1.把握“三個要領”:步驟要完整,格式要規范,計算要準確;
2.抓住“三個關鍵”:準確書寫化學式、化學方程式要配平、準確計算各物質的化學式量;
3.注意事項:質量單位要統一。
舉一反三
1.[傳統文獻] (2023·新疆中考)《天工開物》中有“煤餅燒石成灰”的記載,“燒石成灰”發生的反應為CaCO3CaO+CO2↑。請根據此化學方程式計算,實驗室中10 g碳酸鈣充分反應后,可制得氧化鈣的質量是多少
解:設可制得CaO的質量為x。
CaCO3CaO+CO2↑
100 56
10 g x
=　x=5.6 g
答:可制得氧化鈣的質量為5.6 g。
2.[差量分析](2023·黃岡中考改編)化學興趣小組的同學為測定實驗室里一瓶過氧化氫溶液中溶質的質量,進行了相關實驗,實驗數據記錄如下:
過氧化氫溶液34 g+二氧化錳2 g固液殘留物35.2 g
請計算:
(1)生成氧氣　0.8　g。
(2)參加反應的過氧化氫的質量為多少
解:設參加反應的過氧化氫的質量為x。
2H2O22H2O+O2↑
68 32
x 0.8 g
=　x=1.7 g
答:參加反應的過氧化氫的質量為1.7 g。
課堂達標反饋
1.[依據化學方程式的簡單計算] 化學方程式中反應物與生成物的質量關系是化學方程式計算的依據,電解氧化鋁的化學方程式為2Al2O34Al+3O2↑。恰好完全反應時Al2O3、Al、O2的質量比是 (D)
A.102∶27∶32　　　　　　
B.43∶27∶24
C.2∶4∶3
D.17∶9∶8
2.[依據化學方程式的簡單計算]已知火箭將衛星送入預定軌道需要44 t液氫(H2),則使液氫完全燃燒需提供液氧(O2)質量為 (C)
A.88 t　　B.400 t　　C.352 t　　D.176 t
3.[依據化學方程式的簡單計算]在反應X+2Y===2Q+R中,1.6 g X與足量的Y完全反應,生成4.4 g R,則a∶b等于 (D)
項目物質 相對分子質量 參加反應或生成的物質的質量(g)
X 1.6
Y a
Q 18 b
R 44 4.4
A.23∶9　B.46∶9　C.32∶9　D.16∶9
4.[依據化學方程式的簡單計算]納米鋁冰作為火箭固體推進劑具有廣闊的應用前景。480 ℃以上時,發生的主要反應為2Al+3H2OAl2O3+3H2↑。該反應中,若有54 kg Al發生反應,計算參加反應的H2O的質量(寫出計算過程及結果)。
解:設參加反應的H2O的質量為x。
2Al　+　3H2OAl2O3+3H2↑
54 54
54 kg x
=　x=54 kg
答:參加反應的H2O的質量為54 kg。
5.[依據化學方程式的簡單計算]某同學在學習質量守恒定律時,稱取0.6 g鎂條進行燃燒實驗(如圖)。
(1)計算:鎂條完全燃燒生成氧化鎂的質量(寫出計算過程)。
解:設生成氧化鎂的質量為x。
2Mg+O22MgO
48 80
0.6 g x
=　x=1 g
答:生成氧化鎂的質量為1 g。
(2)該同學稱得反應后固體的質量小于0.6 g,原因可能是　生成的部分氧化鎂以白煙形式逸散　。
A層 練基礎
知識點1　依據化學方程式的簡單計算
1.(2023秋·泰安新泰月考)下列關于根據化學方程式計算的認識正確的是 (C)
A.根據化學方程式計算時,設未知數時必須帶單位
B.為更便捷地解題,根據化學方程式計算時可以不列比例式
C.根據化學方程式計算時,化學方程式中出現的是純凈物的質量
D.根據化學方程式計算時,化學方程式沒有配平,只要結果正確就可以
2.在化學反應A+2B===C+2D中,已知16 g A與64 g B恰好完全反應,生成C和D的質量比為11∶9,又知B的相對分子質量為32,則D的相對分子質量為 (B)
A.9　　　B.18　　　C.12　　　D.36
3.[新情境·科技動態]我國核工業技術世界領先,極硬的陶瓷材料碳化硼(B4C)可用作核反應堆的中子吸收劑,還可用于制造坦克裝甲、防彈背心等。在電弧爐中用C與B2O3反應制得B4C,反應的化學方程式為2B2O3+7CB4C+6CO↑。按此反應,當消耗70 kg B2O3時,可制得B4C多少千克
解:設可制得B4C的質量為x。
2B2O3+7CB4C+6CO↑
140 56
70 kg x
=　x=28 kg
答:可制得B4C 28 kg。
知識點2　含雜質物質的化學方程式計算
4.(2023秋·廈門市質檢)硫酸鎂化肥在農業種植中有重要作用。某工廠以氧化鎂礦粉和硫酸為原料制取硫酸鎂,反應原理:MgO+H2SO4===MgSO4+H2O 。
現用含MgO 48%的氧化鎂礦粉25 t與足量硫酸反應,可制得硫酸鎂的質量是多少
解:設可制得硫酸鎂的質量為x。
MgO+H2SO4===MgSO4+H2O
40 120
25 t×48% x
=　x=36 t
答:可制得硫酸鎂的質量是36 t。
5.大氣污染物二氧化硫主要來源于煤燃燒的煙氣。某煤廠為了減少二氧化硫的排放,向原煤中加入生石灰,燃燒時發生反應:CaO+SO2+O2CaSO4。請回答下列問題:
(1)配平化學方程式:　2　CaO+　2　SO2+　1　O2　2　CaSO4。
(2)若該煤廠一次共加入280噸生石灰(含CaO 80%),則理論上最多可吸收多少噸二氧化硫 (寫出計算過程)
解:設吸收SO2的質量為x。
2CaO　+　2SO2+O22CaSO4
112 128
224 t x
=　x=256 t
答:若該煤廠一次共加入280噸生石灰(含CaO 80%),則理論上最多可吸收256 t二氧化硫。
6.[主題教育·愛國情懷](2023·益陽中考改編)“蛟龍號”是我國自主研制出的大深度載人潛水器。為保證載人潛水器長時間潛水,需要在潛水器里配備供氧裝置,利用過氧化物供氧是一種常見的供氧技術。
(1)過氧化鈉(Na2O2)作供氧劑的化學方程式為2Na2O2+2X===2Na2CO3+O2,則反應物X的化學式為　CO2　。
(2)若用上述方法制取96 g氧氣,則至少需要含過氧化鈉60%的過氧化鈉樣品多少克 (寫出計算過程)
解:設至少需要含過氧化鈉60%的過氧化鈉樣品的質量為x。
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
156 32
60% x 96 g
=　x=780 g
答:至少需要含過氧化鈉60%的過氧化鈉樣品的質量為780 g。
B層 提能力
7.(2023秋·東營質檢)在化學反應A+B2===AB2中。A與B2反應的質量關系如圖所示。將4 g A與8 g B2充分反應,則生成AB2的質量是 (A)
A.8 g　　B.16 g　　C.12 g　　D.4 g
8.(2023·赤峰中考)某校實驗室工作人員欲測定某氯酸鉀樣品中氯酸鉀的質量分數,現取14 g該樣品與2 g二氧化錳混合,放入試管中充分加熱(雜質不發生反應),反應過程和數據如圖所示。請計算:
(1)生成氧氣的質量為 　4.8　g。
(2)該樣品中氯酸鉀的質量分數。(寫出計算過程)
解:設該樣品中氯酸鉀的質量分數為x。
2KClO32KCl+3O2↑
245 96
14 g x 4.8 g
=　x=87.5%
答:該樣品中氯酸鉀的質量分數為87.5%。
9.(2023·青島市北區月考)為了測定某石灰石中碳酸鈣的質量分數,某同學進行了如下實驗:稱取25.0 g石灰石樣品高溫煅燒,石灰石在高溫條件下可分解生成生石灰和二氧化碳,實驗數據記錄如下表(雜質不參與反應):
操作序號 1 2 3 4
剩余固體質量/g 23.4 19.6 16.2 16.2
(1)完全反應后生成的CO2質量是　8.8　g。
(2)計算石灰石樣品中碳酸鈣的質量分數。(寫出計算過程)
解:設樣品中CaCO3的質量為x。
CaCO3CaO+CO2↑
100 44
x 8.8 g
=　x=20 g
石灰石樣品中CaCO3的質量分數為×100%=80%
答:石灰石樣品中碳酸鈣的質量分數為80%。
10.(2023·泰安肥城月考)請結合下圖實驗回答有關問題:
(1)上圖中操作a的名稱是　過濾　,該操作中所需的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和　漏斗　。
(2)上圖中x的值為　5　。
(3)檢驗上述實驗中產生氣體的方法是　將帶火星的木條伸進燒杯口,若木條復燃,則證明是氧氣　。
(4)計算參加反應的過氧化氫質量是多少。(寫出計算過程)
解:生成氧氣的質量為102 g+5 g-104.6 g=2.4 g;
設參加反應過氧化氫的質量為x,
2H2O22H2O+O2↑
68 32
x 2.4 g
=　解得x=5.1 g
答:參加反應的過氧化氫的質量為5.1 g。
C層 拓思維
11.[新情境·日常生活情境]鈣是生物體骨骼的重要組成元素。魚骨中含有碳酸鈣,現設計圖甲實驗測定魚骨中的碳酸鈣含量,并將測得的數據繪制成圖乙。提示①食醋的主要成分是醋酸(CH3COOH)。醋酸和碳酸鈣反應的化學方程式為CaCO3+2CH3COOH===(CH3COO)2Ca +H2O+CO2↑;②魚骨中其他成分與食醋反應可忽略不計。根據圖中的數據計算魚骨中碳酸鈣的質量分數。
解:生成二氧化碳的質量為820 g-819.89 g=0.11 g;
設生成0.11 g二氧化碳需要碳酸鈣的質量為x,
CaCO3+2CH3COOH===(CH3COO)2Ca+H2O+CO2↑
100 44
x 0.11 g
=　x=0.25 g
魚骨中碳酸鈣的質量分數為×100%=1.25%
答:魚骨中碳酸鈣的質量分數為1.25%。第三節　化學反應中的有關計算
素養目標
1.初步學會根據化學方程式進行簡單的計算。(物質的變化與轉化)
2.掌握化學方程式計算的一般思路和步驟、解題格式。(物質的變化與轉化)
知識概覽
基礎主干落實
一、化學反應中的有關計算
1.計算依據:化學方程式中物質的質量比等于 之比。
2.答題模板:電解18 kg水能生成多少氫氣
計算步驟 標準答案
(1)設: (2)寫:寫出反應的 (3)找:找出相關物質的化學計量數與化學式量的 ,以及已知量與未知量 (4)列:列比例 (5)求:求解 (6)答:寫出簡明答案 解:設生成氫氣質量為x① 2H2O2H2↑+O2↑② 2③×18 2×2 18 kg④ x =　x=2 kg 答:18 kg水電解能產生2 kg 氫氣⑤
特別提醒　①所設未知數不能帶單位。
②要寫對化學方程式并配平。
③不要漏乘化學式前的化學計量數。
④要注意格式:是哪個物質的量就寫在該物質的下面,不能錯位,計算結果要帶單位。
⑤答不能漏寫。
易錯提醒
化學方程式中,各物質間的質量比是一個定值,是各物質的化學式量與其化學式前化學計量數的乘積之比,切勿漏乘化學計量數。
活學巧記
根據化學方程式計算的步驟
一解二設最后答,
方程式書寫不能差;
準確找到質量比,
純量代入不摻假;
所有單位要一致,
列式計算解答它。
重點案例探析
考點依據化學方程式的簡單計算
典題(2023·德陽中考)廣泛應用于火箭、導彈和飛機制造業的金屬鎂,主要是利用從海水中提取的MgCl2制取的。完全電解熔融狀態的MgCl2 190 g,制得Mg的質量是多少 (按規范步驟寫出計算過程)
易錯提醒 有關化學方程式計算
1.把握“三個要領”:步驟要完整,格式要規范,計算要準確;
2.抓住“三個關鍵”:準確書寫化學式、化學方程式要配平、準確計算各物質的化學式量;
3.注意事項:質量單位要統一。
舉一反三
1.[傳統文獻] (2023·新疆中考)《天工開物》中有“煤餅燒石成灰”的記載,“燒石成灰”發生的反應為CaCO3CaO+CO2↑。請根據此化學方程式計算,實驗室中10 g碳酸鈣充分反應后,可制得氧化鈣的質量是多少
2.[差量分析](2023·黃岡中考改編)化學興趣小組的同學為測定實驗室里一瓶過氧化氫溶液中溶質的質量,進行了相關實驗,實驗數據記錄如下:
過氧化氫溶液34 g+二氧化錳2 g固液殘留物35.2 g
請計算:
(1)生成氧氣 g。
(2)參加反應的過氧化氫的質量為多少
課堂達標反饋
1.[依據化學方程式的簡單計算] 化學方程式中反應物與生成物的質量關系是化學方程式計算的依據,電解氧化鋁的化學方程式為2Al2O34Al+3O2↑。恰好完全反應時Al2O3、Al、O2的質量比是 ( )
A.102∶27∶32　　　　　　
B.43∶27∶24
C.2∶4∶3
D.17∶9∶8
2.[依據化學方程式的簡單計算]已知火箭將衛星送入預定軌道需要44 t液氫(H2),則使液氫完全燃燒需提供液氧(O2)質量為 ( )
A.88 t　　B.400 t　　C.352 t　　D.176 t
3.[依據化學方程式的簡單計算]在反應X+2Y===2Q+R中,1.6 g X與足量的Y完全反應,生成4.4 g R,則a∶b等于 ( )
項目物質 相對分子質量 參加反應或生成的物質的質量(g)
X 1.6
Y a
Q 18 b
R 44 4.4
A.23∶9　B.46∶9　C.32∶9　D.16∶9
4.[依據化學方程式的簡單計算]納米鋁冰作為火箭固體推進劑具有廣闊的應用前景。480 ℃以上時,發生的主要反應為2Al+3H2OAl2O3+3H2↑。該反應中,若有54 kg Al發生反應,計算參加反應的H2O的質量(寫出計算過程及結果)。
5.[依據化學方程式的簡單計算]某同學在學習質量守恒定律時,稱取0.6 g鎂條進行燃燒實驗(如圖)。
(1)計算:鎂條完全燃燒生成氧化鎂的質量(寫出計算過程)。
(2)該同學稱得反應后固體的質量小于0.6 g,原因可能是 。
A層 練基礎
知識點1　依據化學方程式的簡單計算
1.(2023秋·泰安新泰月考)下列關于根據化學方程式計算的認識正確的是 ( )
A.根據化學方程式計算時,設未知數時必須帶單位
B.為更便捷地解題,根據化學方程式計算時可以不列比例式
C.根據化學方程式計算時,化學方程式中出現的是純凈物的質量
D.根據化學方程式計算時,化學方程式沒有配平,只要結果正確就可以
2.在化學反應A+2B===C+2D中,已知16 g A與64 g B恰好完全反應,生成C和D的質量比為11∶9,又知B的相對分子質量為32,則D的相對分子質量為 ( )
A.9　　　B.18　　　C.12　　　D.36
3.[新情境·科技動態]我國核工業技術世界領先,極硬的陶瓷材料碳化硼(B4C)可用作核反應堆的中子吸收劑,還可用于制造坦克裝甲、防彈背心等。在電弧爐中用C與B2O3反應制得B4C,反應的化學方程式為2B2O3+7CB4C+6CO↑。按此反應,當消耗70 kg B2O3時,可制得B4C多少千克
知識點2　含雜質物質的化學方程式計算
4.(2023秋·廈門市質檢)硫酸鎂化肥在農業種植中有重要作用。某工廠以氧化鎂礦粉和硫酸為原料制取硫酸鎂,反應原理:MgO+H2SO4===MgSO4+H2O 。
現用含MgO 48%的氧化鎂礦粉25 t與足量硫酸反應,可制得硫酸鎂的質量是多少
5.大氣污染物二氧化硫主要來源于煤燃燒的煙氣。某煤廠為了減少二氧化硫的排放,向原煤中加入生石灰,燃燒時發生反應:CaO+SO2+O2CaSO4。請回答下列問題:
(1)配平化學方程式: CaO+ SO2+ O2 CaSO4。
(2)若該煤廠一次共加入280噸生石灰(含CaO 80%),則理論上最多可吸收多少噸二氧化硫 (寫出計算過程)
6.[主題教育·愛國情懷](2023·益陽中考改編)“蛟龍號”是我國自主研制出的大深度載人潛水器。為保證載人潛水器長時間潛水,需要在潛水器里配備供氧裝置,利用過氧化物供氧是一種常見的供氧技術。
(1)過氧化鈉(Na2O2)作供氧劑的化學方程式為2Na2O2+2X===2Na2CO3+O2,則反應物X的化學式為 。
(2)若用上述方法制取96 g氧氣,則至少需要含過氧化鈉60%的過氧化鈉樣品多少克 (寫出計算過程)
B層 提能力
7.(2023秋·東營質檢)在化學反應A+B2===AB2中。A與B2反應的質量關系如圖所示。將4 g A與8 g B2充分反應,則生成AB2的質量是 ( )
A.8 g　　B.16 g　　C.12 g　　D.4 g
8.(2023·赤峰中考)某校實驗室工作人員欲測定某氯酸鉀樣品中氯酸鉀的質量分數,現取14 g該樣品與2 g二氧化錳混合,放入試管中充分加熱(雜質不發生反應),反應過程和數據如圖所示。請計算:
(1)生成氧氣的質量為 g。
(2)該樣品中氯酸鉀的質量分數。(寫出計算過程)
9.(2023·青島市北區月考)為了測定某石灰石中碳酸鈣的質量分數,某同學進行了如下實驗:稱取25.0 g石灰石樣品高溫煅燒,石灰石在高溫條件下可分解生成生石灰和二氧化碳,實驗數據記錄如下表(雜質不參與反應):
操作序號 1 2 3 4
剩余固體質量/g 23.4 19.6 16.2 16.2
(1)完全反應后生成的CO2質量是 g。
(2)計算石灰石樣品中碳酸鈣的質量分數。(寫出計算過程)
10.(2023·泰安肥城月考)請結合下圖實驗回答有關問題:
(1)上圖中操作a的名稱是 ,該操作中所需的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和 。
(2)上圖中x的值為 。
(3)檢驗上述實驗中產生氣體的方法是 。
(4)計算參加反應的過氧化氫質量是多少。(寫出計算過程)
C層 拓思維
11.[新情境·日常生活情境]鈣是生物體骨骼的重要組成元素。魚骨中含有碳酸鈣,現設計圖甲實驗測定魚骨中的碳酸鈣含量,并將測得的數據繪制成圖乙。提示①食醋的主要成分是醋酸(CH3COOH)。醋酸和碳酸鈣反應的化學方程式為CaCO3+2CH3COOH===(CH3COO)2Ca +H2O+CO2↑;②魚骨中其他成分與食醋反應可忽略不計。根據圖中的數據計算魚骨中碳酸鈣的質量分數。

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