13. 小专题二 化学方程式的相关计算
一．利用化学方程式计算的依据
1．理论依据：理论依据是质量守恒定律。
2．计算依据
(1)化学方程式中反应物、生成物各物质的质量比等于各物质相对分子质量和化学计量数的乘积之比。
(2)化学方程式中各物质之间恒定的质量比是计算的依据。
二．根据化学方程式计算的常见类型
【题型一】与相对分子质量有关计算
【对点分析1】
1. 有下列化学方程式： A＋3B＝2C＋2D，7gA与24gB恰好完全反应。生成D的质量是9g。若C的相对分子质量为44，则B的相对分子质量为（ ）
A．16 B．32 C．36 D．96
2. 在“2A+3B=2C+4D”的反应中，已知8g物质A完全反应生成11g物质C和9g物质D．若A的相对分子质量为32，则物质B的相对分子质量（ ）
A．16 B．32 C．48 D．64
在反应A+2B＝C+D中，已知A和B的相对分子质量之比为2：1，当8g A与一定量B恰好完全反应后，生成1.8g D，则生成C的质量为（ ）
A．7.1g B．8.8g C．14.2g D．22g
【对点训练1】
1. 某物质R 6.4g完全燃烧生成CO28.8g，化学方程式是2R+3O22CO2+4H2O，则由此得出的下列结论正确的是（ ）
A．R由碳、氢两种元素组成 B．R中可能含氧元素
C．R的相对分子质量等于64 D．6.4g R燃烧还生成了7.2g H2O
2. 已知A+3B═2C+3D中，已知4.6g A跟9.6g B恰好完全反应生成8.8g C。又知D的相对分子质量为18，则A的相对分子质量为（ ）
A．23 B．46 C．92 D．96
3. 在化学反应2A+B2=2C中，已知20gA和足量B2充分反应后，生成30g C．已知B2的相对分子质量为32，则C的相对分子质量是（ ）
A．20 B．32 C．48 D．96
4. 已知A+3B=2C+3D中，已知2.3gA跟4.8gB恰好完全反应生成4.4gC。又知D的相对分子质量为18，则A的相对分子质量为（ ）
A．23 B．46 C．92 D．96
【题型二】确定物质的质量
【对点分析2】
1. 镁在氧气与氮气的混合气体中燃烧不仅生成氧化镁，还有少量的镁与氮气化合生成氮化镁（Mg3N2）。由此推知8 g镁在氧气与氮气的混和气体中完全燃烧后所得产物的质量可能是（ ）
A．13.3 g B．12 g C．11.1 g D．无法确定
2. 碳酸氢钠受热易分解2NaHCO3═Na2CO3+CO2↑+H2O现将12克碳酸钠和碳酸氢钠的混合物完全加热后，剩余固体8.9克，则原混合物中碳酸氢钠的质量为（ ）
A．7g B．8.4g C．11.8 g D．10.9g
3. 将 20g 氢气和氧气的混合气体充入一密闭容器中(密闭容器中无其他杂质)，经火花点燃充分反应后，有 18g 水生成，原混合气体中氢气与氧气的质量比为
A．1:4 B．1:8 C．9:1 D．2:9
【对点训练2】
1. 将20g氯酸钾和2g二氧化锰混合后，放入大试管中，加热，收集到一定量氧气后，停止加热，让试管冷却，称得试管内剩余固体的质量为17.2g，则生成的氯化钾质量为（ ）
A．7.45g B．12.2g C．15.2g D．18g
2. 加热10g高锰酸钾一段时间后，停止加热，称量剩余固体的质量为9.2g．那么剩余固体的成分是（ ）
A．K2MnO4、MnO2 B．KMnO4、MnO2
C．KMnO4、K2MnO4、MnO2 D．KMnO4、K2MnO4
3. 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。下列推断不符合客观事实的是（ ）
A．生成CO2的质量是33g
B．生成物中CaO的质量是42g
C．剩余固体中钙元素的质量分数大于40%
D．剩余固体中碳元素与氧元素的质量之比大于1：4
【题型三】含杂质的相关计算
【对点分析3】
1. 用1000t含有氧化铁80%的赤铁矿石，理论上可以炼出含铁97%的生铁的质量约是（ ）
提示：炼铁的化学方程式为：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
A．560t B．571t C．577t D．583t
某工厂要用赤铁矿石(主要成分是氧化铁，假设杂质不含铁元素)来炼制生铁。若要炼制含铁96％的生铁63 t，假设在炼制过程中损失10％铁元索，则理论上需要含杂质20％的赤铁矿石的质量是（ ）
提示：炼铁的化学方程式为：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
A. 120 t B. 108 t C. 96 t D. 84 t
【题型四】表格型计算题
【对点分析4】
1. 某校兴趣小组在实验室中完成制取氧气的实验。他们取氯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/min 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
剩余固体质量/g 2.55 2.25 2.10 2.04 2.04
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%）
2. 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 1 2 3 4
加水的质量（g） 20 20 20 20
剩余固体的质量（g） 14.5 8.1 6 6
分析表中数据，完成下列问题：
(1)原混合物中MnO2的质量为 g。
(2)制得氧气的质量为多少克？（写出计算过程，结果精确到0.1%）
某课外活动小组的同学欲测定一种大理石样品中杂质的含量，他们称取25.0g大理石样品，放入盛有100g一定浓度的稀盐酸(足量)的烧杯中，并且隔一定时间使用精确的电子天平称出烧杯中物质的质量，记录如下表：
时间 t1 t2 t3 t4 t5
烧杯中物质的质量/g 122.8 120.6 118.4 116.2 116.2
提示∶碳酸钙与稀盐酸反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑。
(1)碳酸钙中氧元素的质量分数是________。
(2)测定过程中产生CO2的质量是________。
(3)大理石样品中杂质的质量分数是多少？（写出计算过程，结果精确到0.1%）
【对点训练4】
1. 某校兴趣小组在实验室中完成制取氧气的实验。他们取氯酸钾和二氧化锰的混合物共6 g放入大试管中加热，并同时测定试管中剩余固体物质的质量（如下表），请分析表中数据，计算原混合物中氯酸钾的质量分数是多少？（写出计算过程，结果精确到0.1%）（计算结果精确到0.1%）
反应时间/min 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0
剩余固体质量/g 5.20 4.60 4.20 4.10 4.08 4.08
2. 前进中学课外活动小组在测定由氯化钠和硫酸钠形成混合物的组成时，进行了以下实验：取20g混合物全部溶于水，将得到的溶液等分为4份，然后分别加入一定量未知质量分数的氯化钡溶液，实验数据见表：
第一份 第二份 第三份 第四份
加入氯化钡溶液质量（g） 15 20 25 30
反应得到沉淀的质量（g） 1.40 1.86 2.33 2.33
提示：硫酸钠和氯化钡反应的化学方程式为Na2SO4 + BaCl2BaSO4↓ + 2NaCl
(1)据表可推知：表中第 份中，BaCl2被反应完，而Na2SO4有剩余．
(2)原混合物中硫酸钠的质量分数是多少？（写出计算过程，结果精确到0.1%）（精确到小数点后一位）
【题型五】坐标图像型计算题
【对点分析5】
1. 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，请计算混合物中氯酸钾的质量。
2. 向盛有一定质量铁粉的烧杯中逐滴加入稀硫酸充分反应，产生气体质量与所加稀硫酸质量的关系如图所示。请根据关系图分析并计算：（Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑）
(1)铁粉反应完时，产生氢气的质量为 g。
(2)原稀硫酸中溶质的质量分数（写出计算过程）。
提示：溶质的质量分数指溶质的质量占整个溶液质量的百分比
3. 某学习小组在实验室中用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取氧气，反应过程中固体质量的变化如图所示。请计算：
(1)反应结束后生成氧气的质量为 g。（结果精确到0.1g）
(2)冷却至室温，将剩余的固体溶解在85.1g水中，充分溶解后过滤，计算所得不饱和溶液中溶质的质量分数。（结果精确到0.1%）
提示：溶质的质量分数指溶质的质量占整个溶液质量的百分比
【对点训练5】
1. 向盛有双氧水的容器中加入一定量二氧化锰制取氧气，称量反应前后反应容器的总质量分别是160g和144g，如图所示，请回答∶
(1)生成氧气的质量为________；
(2)求消耗的过氧化氢的质量。(请根据化学方程式计算)
2. 某学习小组在实验室中用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取氧气，反应过程中固体质量变化。如图所示。请回答∶
(1)制取氧气的质量是________g。
(2)原混合物中氯酸钾的质量为________g
【精准训练】
1. 利用化学方程式进行计算的依据是（ ）
A. 化学方程式表示了一种化学反应的过程
B. 化学方程式表示了反应物、生成物和反应条件
C. 化学方程式表示了反应前后反应物和生成物的质量关系
D. 化学方程式中，各反应物质量比等于各生成物质量比
2. 复印机市场对纳米级四氧化三铁需求量很大，目前最普遍使用共沉淀法生产，其原理可表示为：FeCl2+FeCl3+NaOH→Fe3O4+H2O+NaCl，已知此反应中，各元素化合价均不变，又知Fe3O4中铁元素有+2、+3两种化合价。则参加反应的FeCl2和FeCl3中铁元素的质量比为（ ）
A．1:1 B．2:1 C．3:4 D．1:2
3. 已知一定质量的纯净物A跟32g氧气恰好完全反应，生成22g二氧化碳和18g水，下列说法错误的是（ ）
A．参加反应的A的质量是8g
B．物质A中只含有碳、氢两种元素
C．该反应中参加反应的氧气和生成的二氧化碳的分子个数比为3:1
D．物质A的化学式可能是CH4
4. 3g碳和8g氧气反应生成11g二氧化碳，则6g碳和8g氧气在点燃的条件下完全反应生成CO2，生成CO2的质量为（ ）
A．14g B．11g C．7g D．10g
5. 镁在氧气与氮气的混合气体中燃烧不仅生成氧化镁，还有少量的镁与氮气化合生成氮化镁（Mg3N2）。由此推知8 g镁在氧气与氮气的混和气体中完全燃烧后所得产物的质量可能是（ ）
A．13.3 g B．12 g C．11.1 g D．无法确定
6. 根据质量守恒定律，2g氢气和8g氧气充分燃烧可生成水（ ）
A．10g B．9g C．8.5g D．条件不足，无法确定
7. 有反应2A+5B=C+2D，A、B两种物质完全反应时的质量比为4：3，若生成C和D共280g，则反应消耗B的质量为（ ）
A．120g B．160g C．90g D．240g
8. 过氧化钠(Na2O2)可用作防毒面具和潜艇等的供氧剂，其反应的原理是过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气。为了模拟该过程，小丽将二氧化碳和氧气的混合气体34.4g通过足量的过氧化钠吸收后，固体质量增加了5.6g。
（1）写出该反应的化学方程式_____________。
（2）原混合气体中CO2和O2的质量比为_____________。
9. 将3.0 g的丙醇（C3H8O）和6.4 g氧气充分反应后（反应物无剩余），生成3.6 g的水、4.4 g的二氧化碳和x g的M。
（1）M的化学式为_____________，x的值为_____________。
（2）氧气和M的化学计量数之比为___________。
10. 二氧化氯（ClO2）是安全消毒剂，杀菌能力优于氯气（C12），可由NaC1O2与C12反应制得。
（1）配平化学方程式： ，则x等于______。
（2）71gCl2完全反应，理论上最多生成C1O2的质量为______g。
13. 小专题二 化学方程式的相关计算-答案
一．利用化学方程式计算的依据
1．理论依据：理论依据是质量守恒定律。
2．计算依据
(1)化学方程式中反应物、生成物各物质的质量比等于各物质相对分子质量和化学计量数的乘积之比。
(2)化学方程式中各物质之间恒定的质量比是计算的依据。
二．根据化学方程式计算的常见类型
【题型一】与相对分子质量有关计算
【对点分析1】
1. B 2. B 3. C
【对点训练1】
1. D 2. B 3. C 4. B
【题型二】确定物质的质量
【对点分析2】
1. B 2. B 3. A
【对点训练2】
1. A 2. C 3. D
【题型三】含杂质的相关计算
【对点分析3】
1. C 2. A
【题型四】表格型计算题
【对点分析4】
1. （1）0.96；（2）18.3%。
2. （1）6； （2）可制得氧气9.6克。
3.
(1)48%
(2)8.8g
(3)解∶设大理石样品中碳酸钙的质量为x。
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
x 8.8g
＝ x=20.0g
大理石样品中杂质的质量分数为×100%=20%。
答∶大理石样品中杂质的质量分数为20%。
【对点训练4】
1. 81.7%
2.
（1）分析数据可知，第三份混合物的溶液跟25g未知质量分数的氯化钡溶液恰好完成反应，所以第一、二份中BaCl2被反应完，而Na2SO4有剩余．且得到硫酸钡沉淀的质量为2.33g；
（2）由2.33g沉淀的质量，根据氯化钡与硫酸钠反应的化学方程式就可以计算出本题答案．
【题型五】坐标图像型计算题
【对点分析5】
1. 12.25g
2.
（1）0.08
（2）解：由图可知铁粉反应完时，产生氢气的质量为 0.08g。
设原稀硫酸中溶质的质量分数为x
由图可知10g硫酸对应0.04g氢气生成
Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑
98 2
10gx 0.04g
＝
x＝19.6%
答：原稀硫酸中溶质的质量分数为19.6%。
3.
（1）9.6；
（2）14.9%。
【解析】
（1）根据质量守恒定律和图象可得，生成的氧气的质量为：27g﹣17.4＝9.6g；
设生成氯化钾的质量为x。
2KClO32KCl+3O2↑
149 96
x 9.6g
＝
解得x＝14.9g。
故不饱和溶液中溶质的质量分数是：×100%＝14.9%
答：（2）所得不饱和溶液中溶质的质量分数14.9%
【对点训练5】
1.
(1)16g
(2)解∶设消耗过氧化氢的质量为x。
2H2O22H2O+O2↑
68 32
x 16g
＝ 解得x=34g
答∶消耗过氧化氢的质量为34克。
2. (1)9.6 (2)24.5
【解析】(1)根据质量守恒定律可知，制取氧气的质量为30g-20.4g=9.6g.
(2)设原混合物中氯酸钾的质量为x。
2KClO32KCl+3O2↑
245 96
x 9.6g
＝ 解得∶x=24.5g。
【精准训练】
1. C 2. D 3. C 4. B 5. B 6. B 7. A
8.
（1）；
（2） 11∶32
9.
（1）CO 1.4
（2）4∶1
10. （1）2 （2）135
