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(CH 3OH )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:8OH CH 3+nO 2=2CO +mCO 2+16H 2O.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KClO 3,充分反应后可制得氧气多少克? 解 设生成氧气的质量为xg KClO 32MnO KCl + O 2↑112.5 32 12.25g xg 25.125.112=x32∴ x=3.2g答:加热12.25gKClO 3,可制得O 23.2g. (1)错误原因 ;(2)改正 .【练习】2、 把干燥纯净的KClO 3和MnO 2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CO 24升(标况下,398.12米千克=CO ρ),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?(CaCO 3+2HCl=CaCO 3+H 2O+CO 2↑)【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:CuSO 4224)(2SO Na OH Cu NaOH +↓=+)【练习】4 含锌65%的锌粒200g,与足量的稀H2SO 4反应,可制得H2多少升?(标况下2H ρ=0.09g /L)(Zn + H 2SO 4 = ZnSO 4 + H 2↑)【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H 2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 + H 2SO 4 = ZnSO 4 + H 2↑)【练习】6、某钢铁厂用580吨含Fe 3O 480%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 + 3CO 2多少吨?3CO+ Fe 2O 3三、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Fe 2O 3)反应来得到铁,其化学方程式为3CO+Fe 2O 3 2Fe+3CO 2,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CO 2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3+H 2O+CO 2↑) 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t 1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t 2 、(1)写出发生反应的化学方程式。
(2)加热t 3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。
∆∆【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 ==== CuCl 2 + H 2O【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 + AgNO 3 ==== AgCl↓ + NaNO 3(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CaCO 3)完全反应,所得溶液的质量变为105.6克,问:有多少克CaCO 3参加了反应?(CaCO 3+2HCl=CaCO 3+H 2O+CO 2↑)【练习】10、将一铁片投入CuSO 4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(CH 3OH )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:8OH CH 3+nO 2=2CO +mCO 2+16H 2O.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+16 n =11 设参加反应的氧气质量为x 。
8OH CH 3+11O 2=2CO +6CO 2 +16H 2O11×32 16×18 x 3.6ggx6.318163211=⨯⨯ 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KClO 3,充分反应后可制得氧气多少克? 解 设生成氧气的质量为xg KClO 32MnO KCl + O 2↑112.5 32 12.25g xg 25.125.112=x32∴ x=3.2g答:加热12.25gKClO 3,可制得O 23.2g. (1)错误原因 ;(2)改正 .【练习】2、 把干燥纯净的KClO 3和MnO 2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?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CO 24升(标况下,398.12米千克=CO ρ),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x g 。
m 2CO =ρV =1.98克92.74=⨯L LgCaCO ↑+++2223CaCl l 2CO O H HC = 100 44 (1-10%)x 7.9292.744101100=%)(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:CuSO 4224)(2SO Na OH Cu NaOH +↓=+)【练习】4 含锌65%的锌粒200g,与足量的稀H2SO 4反应,可制得H2多少升?(标况下2H ρ=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H 2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Fe 3O 480%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?(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Fe 2O 3)反应来得到铁,其化学方程式为3CO+Fe 2O 3∆2Fe+3CO 2,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CO 2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CO 2的质量,然后由CO 2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y Ca(OH)2+CO 2=CaCO 3↓+H 2O 3CO+Fe 2O 3∆2Fe+3CO 244 100 160 132 x 1.64克 y 0.7216克gx 64.110044= x=0.7216克 g y 7216.0132160= 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CO 2是一种中间产物,起到联系已知量白色沉淀CaCO 3与未知量氧化铁的作用,故我们可以通过CO 2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+CO 2=CaCO 3↓+H 2O 和3CO+Fe 2O 3∆2Fe+3CO 2 可得关系式: Fe 2O 3~3CO 2~3CaCO 3 160 300 x 1.64克g x 64.1300160= 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(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。