专题 5.3 根据化学方程式的简单计算
题型梳理
【题型 1】 根据化学方程式计算质量比或相对分子质量之比
【题型 2】 化学计量数或部分化学式未知的化学方程式的计算
【题型 3】 根据分步反应流程的化学方程式计算
【题型 4】 根据反应微观示意图的化学方程式计算
【题型 5】 化学方程式计算的解题过程分析
【题型 6】 文字表述型的计算
【题型 7】 折线图的计算
【题型 8】 表格式的计算
【题型 9】 根据反应前后实验记录的数据计算
【题型 10】 判断是否达到某个标准的计算
举一反三
【知识点】
1．根据化学方程式计算的依据：利用化学方程式能反映物质间的质量比，且质量比呈正比例关系。
2. 根据化学方程式计算的步骤：
（1）设未知数；
（2）根据题意写出方程式；
（3）根据化学方程式找出已知量与未知量的质量比；
（4）列出比例式，并求出未知数；
（5）简明地写出答案
3.要领：步骤完整，格式规范，计算准确
4.关键：化学式要正确；化学方程式要配平；准确计算相对分子质量；代入计算的质量必须是参加反应的纯
净物的质量；单位必须统一。
【题型 1】 根据化学方程式计算质量比或相对分子质量之比
【例 1】已知化学反应：2A+B = 2C+D，当 10g A 和 8g B 刚好完全反应后，若 A、D 的相对分子质量之比为
5：3，则参加反应的 C 物质的质量是
A．11g B．12g C．15g D．10g
【变式 1-1】已知 Q 与 R 的相对分子质量分之比为 9：22，在反应 X+2Y=2Q+R 中，当 1.6 gX 与 Y 完全反应后，
生成 4.4 g R，则参与反应的 Y 和生成物 Q 的质量之比为
A．46：9 B．32：9 C．23：9 D．16：9
【变式 1-2】在反应 A+B=C+2D 中，29gA 可跟 49gB 完全反应，生成 18gD，C 的相对分子质量为 120，则 A
的相对分子质量为
A．58 B．26 C．40 D．86
【变式 1-3】在反应 A+3B=2C+3D 中，已知 A 和 B 的相对分子质量之比为 7：8，当 5.6gA 与一定量 B 恰好完
全反应后，生成 7.2gD，则 C 的质量为
A．19.2g B．8.8g C．9.6g D．17.6g
【题型 2】化学计量数或部分化学式未知的化学方程式的计算
高温
【例 2】物质 X 在氧气中充分燃烧，反应的化学方程式为 X+3O2 CO2+aH2O+SO2，测得 X 与 9.6gO2 恰好
完全反应生成 CO2、H2O 的质量分别为 mg、3.6g，下列判断不正确的是
A．a=2 B．m=8.8
C．X 中含有 C、H、S 三种元素 D．X 的相对分子质量为 48
【变式 2-1】工业上以 CO2 和 NH3 为原料在低温加压的条件下合成尿素[CO（NH2）2]，其反应的原理为：
低温
aCO2+bNH3 cCO（NH2）2+dH2O。下列说法不正确的是
加压
A．化学计量数 a＝d
B．尿素中氮元素的质量分数约为 46.7%
C．4.4g CO2 反应时，生成尿素的质量为 6.0g
D．4.4g CO2 反应时，参与反应的 NH3 的质量为 1.7g
【变式 2-2】黑火药是我国古代重要发明，由木炭、硫粉和硝石（硝酸钾）按一定比例混合而成。其爆炸原
点燃
理可用化学方程式表示为：2KNO3+3C+S K2S+X↑+3CO2↑，下列说法错误的是
A．黑火药是一种混合物 B．X 的化学式为 2N
C．反应中，碳元素的化合价升高 D．参加反应的碳、硫质量比为 9： 8
【变式 2-3】将一定质量的甲醇与 2g 氧气混合于密闭容器内，在一定条件下，发生如下反应：4CH3OH+xO2
一定条件
mCO2+ nCO + 8H2O。当反应物完全耗尽全转化为生成物时，生成水的质量为 1.8g。同时生成二氧
化碳的质量为
A．3.3g B．4.4g C．1.1g D．6.6g
【题型 3】根据分步反应流程的化学方程式计算
【例 3】一定质量的 CH4 可与常见物质 M 反应，同时放出少量热量；将所得产物 Cu2O 与 O2 反应又生成 M，
同时放出较多热量。其反应原理如下图所示。下列说法正确的是
A．Cu2O 中 Cu 元素化合价为-2 价 B．理论上反应每生成 44gCO2，同时生成 18gH2O
C．理论上每 16gCH4 参与反应，最终消耗 64gO2 D．M 中铜元素的质量分数比 Cu2O 中的高
【变式 3-1】一种利用太阳能分解水的原理如图所示。下列说法不正确的是
A．反应 I 的化学方程式为 I2+SO2+2H2O=2HI+H2SO4
B．反应Ⅲ属于分解反应
C．反应 I、Ⅱ和Ⅲ在反应前后均有元素化合价发生改变
D．理论上每生成 2gH2，同时生成 32gO2
【变式 3-2】工业上可利用 Fe3O4 和太阳能分解水制氢，流程如图。下列说法不正确的是
太阳能
已知：①反应 I： 2Fe3O4 6FeO+O2
加热
②反应Ⅱ：3FeO+H2O Fe3O4 +H2
A．上述流程中仅 H、O 元素的化合价发生了变化
B．理论上，每产生 32gO2，消耗水的质量为 36g
C．相较电解水制氢而言，该方法具有节约能源，产品易分离的优点
D．5.8g 可能由 Fe、FeO、Fe2O3、Fe3O4 中的两种或多种组成的混合物中，铁元素质量为 4.2g，则其中
一定含 Fe2O3
【变式 3-3】如图所示是一种新型合成氨的方法。下列说法不正确的是
通电
A．反应①为中 4LiOH 4Li+2H2O+O2
B．反应③为所有元素的化合价均没有变化
C．理论上，整个转化过程无需补充水
D．理论上，合成 17gNH3，同时得到 24gO2
【题型 4】根据反应微观示意图的化学方程式计算
【例 4】烟道气中含有大量 CO2，经“捕捉”可用于生产甲醇等产品，根据图示信息，下列说法不正确的是
A．该反应的反应物均为化合物 B．该反应中每 6 克的氢气完全反应可生成 18 克水
C．化学反应前后原子的种类不变 D．生成物的分子个数比为 1:1
【变式 4-1】液化石油气的主要成分之一是丙烷（C3H8）。如图是丙烷发生化学反应的微观示意图，下列说法
正确的是
A．乙和丙的元素组成相同
B．丁的化学式为 H2O
C．4g 甲完全反应至少需 160g 乙
D．生成的丙与丁的分子个数比为 1：1
【变式 4-2】中国计划在 2060 年实现“碳中和”，彰显了大国担当。资源化利用 CO2 是实现“碳中和”的重要途
径。如图是 CO2 转化为甲醇(CH3OH)的微观示意图，请回答：
(1)该反应前后共有 种化合物；
(2)写出该反应的化学方程式 ；
(3)参加反应的 CO2、H2 质量比为 (填最简整数比)；
(4)该反应中发生变化的粒子是 (填“分子”或“原子”)。
【变式 4-3】 模型认知是化学研究的重要科学方法。如图是工业制取硝酸第一步反应的微观示意图。
(1)上述反应中涉及的氧化物有 种。
(2)写出该反应的方程式： 。
(3)生成的丙、丁的质量比为： 。
【题型 5】化学方程式计算的解题过程分析
【例 5】在学完《利用化学方程式的简单计算》之后，某同学对一道计算题的解题过程如框图内所示。
题目：实验室用 24.5 g 含 30%二氧化锰的氯酸钾混合物制取氧气，完全反应后，可制得多少克的氧气
解：设制得氧气的质量为xg。… … ①
MnO2
2KCl O3 Δ KCl + 3O2 … … ②
245 96 … … ③ 答：可制得 56 克的氧气。
24. 5g 30% x … … ④
245 x
= … … ⑤
24. 5g 30% 96
x=56g%… … ⑥
(1)框内的解题过程中，错误的步骤有 (填序号)；
(2)请你写出该题的正确解题过程 。
【变式 5-1】在一次作业批改中，老师发现 4 位同学在同一题中出现了不同的错误，为帮大家理清思路，老
师将错误的解题过程写在黑板上，请同学们仔细观察，发现问题，纠正错误。
(1)仔细观察：你发现解题过程中的错误有 处。
实验室用 15.8g 的高锰酸钾制取氧气，完全反应后，可制得氧气的质量是多少？
解：设可制得氧气的质量为 x。
D
KMnO4 K2MnO4 +MnO2 +O2
158 x
15.8g 32
x=3.2g
(2)纠正错误：老师点拨后，请将正确的解题过程写在下面 。
【变式 5-2】某同学学习了化学反应中的有关计算方法后，独立完成了一道计算题。请你认真阅读后，将正
确的解题步骤写在方框内 。
题目：如果加工一个铝钢需要 2.16kg 铝，至少需要电解多少千克氧化铝才能制成这个铝钢所需的铝？
解：设需要电解 xkg 氧化铝，则
通电
2AlO 2Al + O2
86 54
xkg 2.16kg
86 xkg
=
54 2.16kg
x = 3.44
答：需要电解 3.44kg 氧化铝。
【变式 5-3】在一次作业批改中，李老师发现一部分同学在同一题目中出现了不同的错误，并将错误整理(如
框图所示)，请同学们仔细观察，发现问题，纠正错误。
实验室，用12.25g 含二氧化锰 25%的氯酸钾的混合物制取氧气，完全反应后，可制得多少 g 氧气？
解：设制得氧气的质量为 x。 ①
MnO2
2KClO3 KCl + 3O2 ②
245 96 ③
12.5g 25% x ④
245 x
=
12.5g 25% 96 ⑤
x = 7.2g ⑥
答：可制得7.2g 氧气，
(1)仔细观察：你发现框内的解题过程中，错误的步骤有 (填序号)。
(2)请将正确的解题过程写在答题卡上。
【题型 6】文字表述型的计算
【例 6】实验室需用氯酸钾制取氧气。现将 29.4g 氯酸钾与 5.6g 二氧化锰的混合物加热一段时间后，冷却，
称量剩余固体的质量为 25.4g。回答：
(1)生成氧气的质量是多少？
(2)剩余固体中氯化钾质量是多少？
【变式 6-1】小红将 30g 氯酸钾和二氧化锰的固体混合物加热制取氧气，待反应完全后，将试管冷却、称量，
得到固体的总质量为 20.4g，请计算：
(1)生成氧气的质量是多少克？
(2)原混合物中氯酸钾和二氧化锰的质量分别是多少？
【变式 6-2】化学反应在实现人与自然和谐发展中起到了关键作用。某工厂废气中的有害气体SO2 ，可以转
化为一种用途广泛的工业材料和建筑材料无水石膏粉。反应的方程式为 2SO2 + O2 + 2CaO=2CaSO4 。若处理
6.4 吨SO2 ，需要氧气的质量为多少吨？（请根据化学方程式计算并写出解题步骤）
【变式 6-3】纳米铝冰作为火箭固体推进剂具有广阔的应用前景。480°C以上时，发生的主要反应为
Δ
2Al + 3H2O Al2O3 + 3H2 。该反应中，若有54kg Al发生反应计算参加反应的H2O 的质量(写出计算过程及
结果)。
【题型 7】折线图的计算
【例 7】赤铁矿经提纯后得到的纯净 Fe2O3 可用于生产某种工业催化剂(主要成分为 FeO 和 Fe2O3)，其反应原
Δ
理为：2Fe2O3+C 4FeO+CO2↑。现将焦炭和过量的 Fe2O3 混合均匀，按上述原理充分反应，如图为固体混合
物的质量随反应时间的变化曲线。
(1)由图可知：生成 CO2 气体的质量为 g。
(2)计算反应后固体混合物中 FeO 的质量
【变式 7-1】在我国空间站里，航天员呼吸所需氧气一部分来源于航天员排出的水分，净化后用专用电解器
电解得到。现电解水一段时间后关闭电源，在电源正极收集到的气体质量与反应时间的关系如图所示。
(1)反应生成的氧气的质量为 g。
(2)根据化学方程式计算参加反应的水的质量 。
【变式 7-2】实验室用加热高锰酸钾的方法制取氧气，收集到所需氧气后停止加热，实验过程中的有关数据
如图所示。
(1)反应生产氧气的质量为 g。
(2)计算参加反应的高锰酸钾的质量。
【变式 7-3】如图是实验室用过氧化氢溶液与二氧化锰混合制取氧气时，物质总质量随时间变化关系图，根
据图表回答下列问题。
(1)生成氧气的质量为 g；
(2)求反应中消耗过氧化氢的质量。
【题型 8】表格式的计算
【例 8】某化学兴趣小组取 75g 过氧化氢溶液放入锥形瓶中并加入一定量的二氧化锰，用电子秤测其质量，
不同时间电子秤的读数如表所示。
反应时间/min 0 1 2 3 4 5 6
锥形瓶＋瓶内物质的总质量/g 375.00 371.56 366.28 365.56 365.40 365.40 365.40
(1)实验过程中生成氧气的质量是 。
(2)试计算该溶液中过氧化氢的质量是多少？
【变式 8-1】实验小组的同学们取 15g 氯酸钾和二氧化锰的混合物加热制取氧气。实验过程中，称得固体物
质的质量如下表：
第一次 第二次 第三次 第四次 第五次
15g 13.2g 11.6g 10.2g 10.2g
(1)观点分享：第一次称量时固体质量没有变化的原因可能是 。
(2)展示交流：请计算原混合物中氯酸钾的质量。（写出计算过程，计算结果精确到 0.01g）
【变式 8-2】取氯酸钾和二氧化锰的混合物共 8.0g 放入大试管中加热，并在不同时刻测定试管内剩余固体的
质量如表所示。分析表中数据，回答下列问题：
反应时间/min 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5
剩余固体质量 7.35 6.75 6.3 6.08 6.08 a
(1)a 的值为 。
(2)计算原混合物中氯酸钾的质量分数。
【变式 8-3】某化学实验小组做氯酸钾制取氧气的实验，实验数据如下表：
反应时间/min 0 3 6 9
固体总质量/g 16 14.2 12.4 11.2
求：
(1)生成氧气的质量 g
(2)反应前氯酸钾和二氧化锰的质量分别为多少？
【题型 9】根据反应前后实验记录的数据计算
【例 9】某实验小组用氯酸钾和二氧化锰为原料制取氧气，反应过程中测量的有关数据记录如下：
(1)充分反应后生成氧气的质量为 。
(2)原固体中氯酸钾的质量是多少？完全反应后剩余固体中氯化钾质量为多少？
【变式 9-1】实验室用氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气，某次实验中固体的质量变化如下：
（可能用到的相对原子质量：K-39 Cl-35.5 O-16）
(1)生成氧气的质量是 克。
(2)试求出参加反应的氯酸钾的质量（根据化学方程式列式计算）。
【变式 9-2】 化学活动小组的同学查阅资料得知：在 KClO3 分解制 O2 的反应中，Fe2O3可作催化剂。于是他
们进行实验，将 KClO3 和Fe2O3的混合物进行加热，请结合图示回答下列问题：
(1)请写出上述实验中发生反应的化学方程式： ；
(2)图示中 m= ；
(3)列出求解混合物中 KClO3 质量（x）的比例式： ；
(4)剩余固体的成分为 （写化学式）；
(5)剩余固体中铁元素的质量为 。
【变式 9-3】 为测试学生的实验和计算能力，老师准备了一瓶没有贴标签的过氧化氢溶液，同学们取部分
溶液进行了如下实验，请结合实验回答下列问题：
(1)上述实验过程中发生反应的化学方程式为 。
(2)产生氧气的质量为 g。
(3)根据生成氧气的质量列出求解参加反应的过氧化氢质量(x)的比例式 。
(4)上述变化中过氧化氢的质量由 g 变为 0.
(5)生成水的质量为 g。
【题型 10】判断是否达到某个标准的计算
【例 10】为了测定某牛奶样品中蛋白质的含量，现采用“盖尔达法”分解其中的蛋白质。其原理是把蛋白质
中的氮元素完全转化成氨气，再用稀硫酸吸收氨气，反应的化学方程式： 2NH3 + H2SO4 = NH4 SO2 4 ，现
取该牛奶样品 30mL，用“盖尔达法”分解其中的蛋白质，产生的氨气用 9.5g 溶质质量分数为 4.9%的稀硫酸恰
好完全吸收。计算并回答下列问题：
配料：鲜牛奶
保质期：8 个月
净含量：250mL
营养成分(每 100ml)钙≥0.11g
脂肪≥3.30g
蛋白质≥2.90g
(1)30mL 牛奶中含氮元素的质量是多少克？(计算结果精确到 0.01g，下同)
(2)如图是该牛奶包装标签的部分内容。已知牛奶中的蛋白质含氮元素的质量分数为 16%，请你通过计算确
定，该牛奶样品中蛋白质的含量是否达到了包装标签所标示的蛋白质的质量标准。
【变式 10-1】 SO2 是空气污染物之一。我国空气质量标准对空气中 SO2 的浓度（单位体积的空气中所含 SO2
的质量）级别规定如表中所示。
浓度级别 一级 二级 三级
SO2 浓度（mg/m3） 浓度<0.15 0.15<浓度<0.50 0.50<浓度≤0.70
化学上经常用碘水测定 SO2 的含量，发生反应的化学方程式是：SO2 +I2 +2H2O=H2SO4 +2HI 。某兴趣小组
为测定当地空气中 SO2 的含量，将 0.8m3 的空气样品通入含有 1.27mg 碘（I2）的碘水中，恰好完全反应（该
空气中的其他成分不与碘水发生反应）。试通过计算，判断此空气样品中 SO2 的浓度级别。（写出计算过程）
【变式 10-2】我国卫生部制定出乳业新国家标准，规定合格奶粉中蛋白质的行业标准含量为：每 100g 婴幼
儿奶粉中含蛋白质 12g~25g，蛋白质含氮元素的质量分数为 16%。当地质监局为了测定某牛奶样品中蛋白质
含量，现取该奶粉样品 100g，使其中蛋白质中的氮元素完全转变成氨气，用 50g 溶质质量分数为 9.8%的稀
硫酸恰好完全吸收（2NH3+H2SO4=（NH4）2SO4）。则：
（1）通过计算求出合格奶粉中氮元素质量分数的范围；
（2）该奶粉是否达到了国家规定的标准，并说明其理由。
【变式 10-3】 某补钙剂（有效成分为碳酸钙。其它成分不含钙元素）的说明中标明含钙量为 30%李琳同学
为了检验该产品，取 10g 补钙品放入 100g 稀盐酸中，HCl与补钙品有效成分刚好完全反应（其它或分不与
盐酸反应）。反应后剩余国体和液体的总质量为 107.8g （不包括烧杯的质量，且气体的溶解忽略不计）。
求：（1）补钙品中实际含钙的质量分数是多少？
（2）该补钙剂是否符合说明中的标准？专题 5.3 根据化学方程式的简单计算
题型梳理
【题型 1】 根据化学方程式计算质量比或相对分子质量之比
【题型 2】 化学计量数或部分化学式未知的化学方程式的计算
【题型 3】 根据分步反应流程的化学方程式计算
【题型 4】 根据反应微观示意图的化学方程式计算
【题型 5】 化学方程式计算的解题过程分析
【题型 6】 文字表述型的计算
【题型 7】 折线图的计算
【题型 8】 表格式的计算
【题型 9】 根据反应前后实验记录的数据计算
【题型 10】 判断是否达到某个标准的计算
举一反三
【知识点】
1．根据化学方程式计算的依据：利用化学方程式能反映物质间的质量比，且质量比呈正比例关系。
2. 根据化学方程式计算的步骤：
（1）设未知数；
（2）根据题意写出方程式；
（3）根据化学方程式找出已知量与未知量的质量比；
（4）列出比例式，并求出未知数；
（5）简明地写出答案
3.要领：步骤完整，格式规范，计算准确
4.关键：化学式要正确；化学方程式要配平；准确计算相对分子质量；代入计算的质量必须是参加反应的纯
净物的质量；单位必须统一。
【题型 1】 根据化学方程式计算质量比或相对分子质量之比
【例 1】已知化学反应：2A+B = 2C+D，当 10g A 和 8g B 刚好完全反应后，若 A、D 的相对分子质量之比为
5：3，则参加反应的 C 物质的质量是
A．11g B．12g C．15g D．10g
【答案】C
【详解】A、D 的相对分子质量之比为 5：3，设 A、D 的相对分子质量分别为 5、3，生成 D 的质量为 x，则：
2A +B= 2C +D
10 3
10g 8g x
10 = 10g
3 x
x=3g
所以参加反应的 C 物质的质量=10g+8g-3g=15g。
故选 C。
【变式 1-1】已知 Q 与 R 的相对分子质量分之比为 9：22，在反应 X+2Y=2Q+R 中，当 1.6 gX 与 Y 完全反应后，
生成 4.4 g R，则参与反应的 Y 和生成物 Q 的质量之比为
A．46：9 B．32：9 C．23：9 D．16：9
【答案】D
【分析】根据反应 X+2Y═2Q+R 中，Q 和 R 的相对分子质量之比为 9：22，可假设 Q 和 R 的相对分子质量分
别为 9a、22a，依据 Q、R 的质量比以及 1.6gX，生成 4.4gR，代入计算，进而得到 Y、Q 的质量比．本题考
查学生利用化学反应方程式及质量守恒定律来计算物质的质量，明确相对分子质量与反应中物质的质量关
系是解答的关键，题目难度不大。
【详解】解：假设 Q 和 R 的相对分子质量分别为 9a、22a，设生成 4.4gR 需要 Q 的质量是 x
X + 2Y═2Q + R18a22ax4.4g18a x= x = 3.6g
22a 4.4g
由质量守恒可知参加反应的 Y 的质量为 4.4g+3.6g-1.6g=6.4g，所以参与反应的 Y 和生成物 Q 的质量之比为
为 6.4g：3.6g=16：9。
故选 D。
【变式 1-2】在反应 A+B=C+2D 中，29gA 可跟 49gB 完全反应，生成 18gD，C 的相对分子质量为 120，则 A
的相对分子质量为
A．58 B．26 C．40 D．86
【答案】A
【详解】依据质量守恒定律可知 29gA 和 49gB 恰好完全反应生成 18gD 时 C 的质量是：29g+49g-18g=60g，
设 A 的相对分子质量为 x，
A +B= C +2D
x 120
29g 60g
x = 29g
120 60g
x=58。
故选 A。
【变式 1-3】在反应 A+3B=2C+3D 中，已知 A 和 B 的相对分子质量之比为 7：8，当 5.6gA 与一定量 B 恰好完
全反应后，生成 7.2gD，则 C 的质量为
A．19.2g B．8.8g C．9.6g D．17.6g
【答案】D
【详解】设参加反应的 B 的质量为 c ,
A +3B= 2C +3D
7 24
5.6g c
7 5.6g
=
24 c
c =19.2g
当 5.6gA 与一定量 B 恰好完全反应后，生成 7.2gD，同时生成 C 的质量为 5.6g+19.2g-7.2g = 17.6g。
故选 D。
【题型 2】化学计量数或部分化学式未知的化学方程式的计算
高温
【例 2】物质 X 在氧气中充分燃烧，反应的化学方程式为 X+3O2 CO2+aH2O+SO2，测得 X 与 9.6gO2 恰好
完全反应生成 CO2、H2O 的质量分别为 mg、3.6g，下列判断不正确的是
A．a=2 B．m=8.8
C．X 中含有 C、H、S 三种元素 D．X 的相对分子质量为 48
【答案】B
【分析】解：设 X 的相对分子质量为 b，生成二氧化硫的质量为 y
高温
X + 3O2 CO2 + aH2O + SO2
b 96 44 18a 64
9.6g mg 3.6g y
根据各物质之间的质量比得：
96 = 9.6g
44 m
m=4.4g
96 = 9.6g
18a 3.6g
a=2
96 = 9.6g
64 y
y=6.4g
【详解】A.由分析可知，a=2，故选项判断正确，不符合题意；
B.由分析可知，m=4.4g，故选项判断错误，符合题意；
C.根据质量守恒定律的微观实质：化学反应前后，原子种类和数目不变可知，反应后，有 1C、4H、6O、1S，
反应后现只有 6O，缺少 1C、4H、1S，X 前的化学计量系数为 1，因此，X 的化学式为：CH4S，该物质中含
有 C、H、S 三种元素，故选项判断正确，不符合题意；
D.根据质量守恒定律可得，b+96=44+32+64，b=48，故选项判断正确，不符合题意，故选 B。
【变式 2-1】工业上以 CO2 和 NH3 为原料在低温加压的条件下合成尿素[CO（NH2）2]，其反应的原理为：
低温
aCO2+bNH3 cCO（NH2）2+dH2O。下列说法不正确的是
加压
A．化学计量数 a＝d
B．尿素中氮元素的质量分数约为 46.7%
C．4.4g CO2 反应时，生成尿素的质量为 6.0g
D．4.4g CO2 反应时，参与反应的 NH3 的质量为 1.7g
【答案】D
低温 低温
【分析】 aCO2 + bNH3 cCO（NH2）2 + dH2O即CO2 + 2NH3 CO（NH2）2 + H2O。所以化学计量数 a=1，
加压 加压
b=2，c=1，d=1。
【详解】A、由分析可知，学计量数 a=1，d=1。则化学计量数 a＝d。A 正确；
14 2
B、尿素中氮元素的质量分数= 100% 46.7%。B 正确；
12 +16 +（14 +1 2） 2
低温
CO2 +2NH3 CO（NH2）2 +H2O
加压
44 60
C、由化学方程式计算 4.4g x 可知，4.4g CO2 反应时，生成尿素的质量
44 4.4g
=
60 x
x = 6.0g
为 6.0g。C 正确；
低温
CO2 + 2NH3 CO（NH2）2 + H2O
加压
44 34
D、由化学方程式计算 4.4g y 可知，4.4g CO2 反应时，参与反应
44 4.4g
=
34 y
y = 3.4g
的 NH3 的质量为 3.4g。D 不正确。
综上所述：选择 D。
【变式 2-2】黑火药是我国古代重要发明，由木炭、硫粉和硝石（硝酸钾）按一定比例混合而成。其爆炸原
点燃
理可用化学方程式表示为：2KNO3+3C+S K2S+X↑+3CO2↑，下列说法错误的是
A．黑火药是一种混合物 B．X 的化学式为 2N
C．反应中，碳元素的化合价升高 D．参加反应的碳、硫质量比为 9： 8
【答案】B
【详解】A、黑火药由木炭、硫粉和硝石（硝酸钾）按一定比例混合而成，因此是混合物，故选项说法正确；
B、由质量守恒定律：反应前后，原子种类、数目均不变，由反应的化学方程式，反应前钾、氮、氧、碳、
硫原子个数分别为 2、2、6、3、1，反应后的生成物中钾、氮、氧、碳、硫原子个数分别为 2、0、6、3、
1，根据反应前后原子种类、数目不变，则每个 X 分子由 2 个氮原子构成，则物质 X 的化学式为 N2，故选项
说法错误。
C、反应前，碳元素化合价为零，反应后二氧化碳中碳元素化合价为正四价，因此碳元素化合价升高了，故
选项说法正确；
D、参加反应的碳、硫质量比为（12×3）：32=9：8，故选项说法正确。
故选：B。
【变式 2-3】将一定质量的甲醇与 2g 氧气混合于密闭容器内，在一定条件下，发生如下反应：4CH3OH+xO2
一定条件
mCO2+ nCO + 8H2O。当反应物完全耗尽全转化为生成物时，生成水的质量为 1.8g。同时生成二氧
化碳的质量为
A．3.3g B．4.4g C．1.1g D．6.6g
【答案】C
【详解】由题干信息可知，消耗氧气的质量为 2g，生成水的质量为 1.8g，可得：
一定条件
4CH3OH + xO2 mCO2 +8H2O + nCO
32x 144
2g 1.8g
32x 2g
=
144 1.8g x=5
根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和数目不变，反应物中含 4 个 C 原子，生成物中也应含 4
个碳原子，故 m+n=4，m=4-n，反应物中含 14 个氧原子，生成物中也应含 14 个氧原子，即 2m+n=14-8=6，
一定条件
2（4-n）+n=6，n=2，m=4-2=2，故化学方程式为： 4CH3OH+5O2 2CO2 +8H2O+2CO
解：设生成二氧化碳的质量为 y
一定条件
4CH3OH +5O2 2CO2 +8H2O + 2CO
88 144
y 1.8g
88 y
=
144 1.8g y=1.1g
故选 C。
【题型 3】根据分步反应流程的化学方程式计算
【例 3】一定质量的 CH4 可与常见物质 M 反应，同时放出少量热量；将所得产物 Cu2O 与 O2 反应又生成 M，
同时放出较多热量。其反应原理如下图所示。下列说法正确的是
A．Cu2O 中 Cu 元素化合价为-2 价 B．理论上反应每生成 44gCO2，同时生成 18gH2O
C．理论上每 16gCH4 参与反应，最终消耗 64gO2 D．M 中铜元素的质量分数比 Cu2O 中的高
【答案】C
【详解】如图所示，CH4 与常见物质 M 反应生成 Cu2O、二氧化碳和水，Cu2O 与 O2 反应生成 M，则 M 为
CuO。
A、Cu2O 中，氧元素化合价为-2 价，根据化合物中正负化合价代数和为 0，Cu 元素化合价为+1 价，错误；
CH + 8CuO一定条件 4Cu4 2O +CO2 + 2H2O
B、根据反应 44 36 生成 44gCO2 同时生成 36gH2O，错误；
CH4 ~ 2O2
C、 一定条件CH +8CuO 4Cu O CO 2H O ,
一定条件 16 64
4 2 + 2 + 2 2Cu2O+O2 4CuO
, 理论上每 16gCH4 参
与反应，最终消耗 64gO2，故 B 正确；
D、CuO 和 Cu2O 中氧原子个数相同，铜原子个数越多，铜元素质量分数越大，Cu2O 中铜元素的质量分数比
CuO 中的高，错误。
故选 C。
【变式 3-1】一种利用太阳能分解水的原理如图所示。下列说法不正确的是
A．反应 I 的化学方程式为 I2+SO2+2H2O=2HI+H2SO4
B．反应Ⅲ属于分解反应
C．反应 I、Ⅱ和Ⅲ在反应前后均有元素化合价发生改变
D．理论上每生成 2gH2，同时生成 32gO2
【答案】D
【详解】A、由图可知，反应Ⅰ为 I2 和 SO2 和 H2O 反应生成 HI 和 H2SO4，则反应的化学方程式为
I2+SO2+2H2O=2HI+H2SO4，该选项说法正确；
B、由图可知，反应Ⅲ为硫酸分解为二氧化硫、氧气和水，该反应为一种物质生成多种物质的反应，属于分
解反应，该选项说法正确；
C、单质中元素的化合价为 0 价，而在化合物中各元素化合价不为零，则三个反应中均涉及有单质，则均有
元素化合价发生改变，该选项说法正确；
D、整个流程为电解水生成氢气和氧气，设每生成 2g 氢气，生成氧气的质量为 x，则
通电
2H2O 2H2 +O2
4 32
2g x
4 2g
=
32 x
解得 x=64g，该选项说法不正确。
故选 D。
【变式 3-2】工业上可利用 Fe3O4 和太阳能分解水制氢，流程如图。下列说法不正确的是
太阳能
已知：①反应 I： 2Fe3O4 6FeO+O2
加热
②反应Ⅱ：3FeO+H2O Fe3O4 +H2
A．上述流程中仅 H、O 元素的化合价发生了变化
B．理论上，每产生 32gO2，消耗水的质量为 36g
C．相较电解水制氢而言，该方法具有节约能源，产品易分离的优点
D．5.8g 可能由 Fe、FeO、Fe2O3、Fe3O4 中的两种或多种组成的混合物中，铁元素质量为 4.2g，则其中
一定含 Fe2O3
【答案】A
+2
【详解】A、上述流程中Fe O FeO，Fe3O4 中铁元素既有+2 价，也有+3 价，因此不仅 H、O 元素的化合3 4
价发生了变化，Fe 元素化合价也发生了变化，说法不正确；
2H2O: O2
B、由反应Ⅰ、Ⅱ化学方程式可知：水与氧气的关系式为 36 32 ，则理论上，每产生 32gO2，消耗水的
36g 32g
质量为 36g，说法正确；
C、相较电解水制氢而言，该方法不需要通电，利用太阳能，具有节约能源的优点，产品 Fe3O4 为固体，H2
为气体，具有产品易分离的优点，说法正确；
D、5.8g 混合物中铁元素与氧元素的质量比为 4.2g : 5.8g - 4.2g = 21:8；
其中 FeO 中铁元素与氧元素质量比为：56 :16 = 7 : 2；
Fe2O3 中铁元素与氧元素质量比为： 56 2 : 16 3 = 7 : 3
Fe3O4 中铁元素与氧元素质量比为： 56 3 : 16 4 = 21:8
由以上分析可知：7:2（FeO）>21:8（Fe3O4）>7:3（Fe2O3）
由题干信息混合物由两种或多种组成，则其中一定含有 Fe2O3，说法正确。
故选 A。
【变式 3-3】如图所示是一种新型合成氨的方法。下列说法不正确的是
通电
A．反应①为中 4LiOH 4Li+2H2O+O2
B．反应③为所有元素的化合价均没有变化
C．理论上，整个转化过程无需补充水
D．理论上，合成 17gNH3，同时得到 24gO2
【答案】C
【详解】A、反应①中 LiOH 在通电条件下反应生成 Li、O2 和 H2O，反应方程式正确，该选项说法正确；
B、反应③中，氢元素化合价均为+1 价，氧元素化合价均为-2 价，Li 化合价均为+1 价，且氮元素化合价均
为-3 价，即所有元素的化合价均没有变化，该选项说法正确；
C、由于生成的氨气中含有氢元素，则根据元素守恒，整个转化过程中需要补充水，该选项说法不正确；
通电
D、过程中发生的反应为： 4LiOH 4Li+2H2O+O2 、 Li3N + 3H2O = 3LiOH + NH3，设合成 17 氨气时得
3O2 ~ 4NH3 96 x
到氧气的质量为 x，则 96 68 ， =68 17g ，解得 x=24g，该选项说法正确。
x 17g
故选 C。
【题型 4】根据反应微观示意图的化学方程式计算
【例 4】烟道气中含有大量 CO2，经“捕捉”可用于生产甲醇等产品，根据图示信息，下列说法不正确的是
A．该反应的反应物均为化合物 B．该反应中每 6 克的氢气完全反应可生成 18 克水
C．化学反应前后原子的种类不变 D．生成物的分子个数比为 1:1
【答案】A
【详解】A、反应物中的氢气是由一种元素组成的纯净物，属于单质，此选项错误；
一定条件
B、由反应的微观示意图可知，该反应的化学方程式为：CO2 +3H2 CH3OH+H2O ，设 6 克的氢气
一定条件
CO2 +3H2 CH3OH +H2O
6 18
可以生成 xg 水，则： 6g x
6 6g
=
18 x
x =18g
此选项正确；
C、根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类不变，此选项正确；
一定条件
D、由反应的微观示意图可知，该反应的化学方程式为：CO2 +3H2 CH3OH+H2O ，由反应的化学
方程式可知，生成物的分子个数比为 1:1，此选项正确。
故选 A。
【变式 4-1】液化石油气的主要成分之一是丙烷（C3H8）。如图是丙烷发生化学反应的微观示意图，下列说法
正确的是
A．乙和丙的元素组成相同
B．丁的化学式为 H2O
C．4g 甲完全反应至少需 160g 乙
D．生成的丙与丁的分子个数比为 1：1
【答案】B
【分析】如图所示，该反应是甲（C3H8 ）和乙（O2）在点燃的条件下反应生成丙（CO2）和丁（H2O ），
点燃
化学方程式为：C3H8 +5O2 3CO2 +4H2O，据此解答。
【详解】A、根据分析可知，乙和丙分别是氧气和二氧化碳，氧气由氧元素组成，二氧化碳由碳元素和氧元
素组成，故二者元素组成不同，选项错误；
B、根据分析可知，丁是水化学式为H2O ，选项正确；
点燃
C3H8 +5O2 3CO2 +4H2O
C、根据分析计算 4g 甲完全反应至少需乙的质量为 x ，
44 160
4g x
44 4g
= ，x 14.5g，故需要乙的质量是 14.5g，选项错误；
160 x
D、根据分析可知，生成的丙与丁的分子个数比为3: 4，选项错误；
故选：B。
【变式 4-2】中国计划在 2060 年实现“碳中和”，彰显了大国担当。资源化利用 CO2 是实现“碳中和”的重要途
径。如图是 CO2 转化为甲醇(CH3OH)的微观示意图，请回答：
(1)该反应前后共有 种化合物；
(2)写出该反应的化学方程式 ；
(3)参加反应的 CO2、H2 质量比为 (填最简整数比)；
(4)该反应中发生变化的粒子是 (填“分子”或“原子”)。
【答案】(1)3/三
一定条件
(2) 3H2 +CO2 CH3OH+H2O
(3)22:3
(4)分子
【详解】（1）由反应的微观示意图可知，该反应前后物质有 H2、CO2、CH3OH、H2O，化合物是由不同种元
素组成的纯净物，所以该反应前后共有 3 种化合物，故填：3 或三。
（2）由反应的微观示意图可知，该反应是 H2 和 CO2 在一定条件下反应生成 CH3OH 和 H2O，该反应的化学
一定条件 一定条件
方程式为：3H2 +CO2 CH3OH+H2O ，故填：3H2 +CO2 CH3OH+H2O 。
（3）由化学方程式可知，参加反应的 CO2、H2 质量比为：（44×1）：（2×3）=22:3，故填：22:3。
（4）由分子构成的物质发生化学反应时，本质是分子分解为原子，原子重新组合为新物质的分子，所以该
反应中发生变化的粒子是分子，故填：分子。
【变式 4-3】 模型认知是化学研究的重要科学方法。如图是工业制取硝酸第一步反应的微观示意图。
(1)上述反应中涉及的氧化物有 种。
(2)写出该反应的方程式： 。
(3)生成的丙、丁的质量比为： 。
【答案】(1)两/2/二
(2) 铂催化剂 5O2+4NH3 6H2O+4NH△ 3
(3)9:10
【详解】（1）由反应的微观示意图可知，甲是 O2，乙是 NH3，丙是 H2O，丁是 NO，氧化物是由两种元素组
成，其中一种元素是氧元素的化合物，所以上述反应中涉及的氧化物有 H2O、NO 两种。
（2）由反应的微观示意图可知，该反应是氧气和氨气在铂催化剂条件下加热生成水和一氧化氮，该反应的
铂 铂
化学方程式为：5O2 +4NH3 6H2O+4NO ，故填：5O2 +4NH3 6H O+4NO 。V V 2
（3）由方程式可得生成的丙、丁的质量比为：（6×18）:（4×30）=9:10，故填：9:10。
【题型 5】化学方程式计算的解题过程分析
【例 5】在学完《利用化学方程式的简单计算》之后，某同学对一道计算题的解题过程如框图内所示。
题目：实验室用 24.5 g 含 30%二氧化锰的氯酸钾混合物制取氧气，完全反应后，可制得多少克的氧气
解：设制得氧气的质量为xg。… … ①
MnO2
2KCl O3 Δ KCl + 3O2 … … ②
245 96 … … ③ 答：可制得 56 克的氧气。
24. 5g 30% x … … ④
245 x
= … … ⑤
24. 5g 30% 96
x=56g%… … ⑥
(1)框内的解题过程中，错误的步骤有 (填序号)；
(2)请你写出该题的正确解题过程 。
【答案】(1)①②④⑤⑥
(2)解：设制得氧气的质量为 x。
MnO2
2KClO3 Δ 2KCl +3O2
245 96
24.5g (1-30%) x
245 96
=
24.5g (1-30%) x
解得：x=6.72g
答：可制得 6.72 克的氧气。
【详解】（1）设未知数不带单位，故①错误；方程式没有配平，故②错误；方程式中应代入氯酸钾的质量，
氯酸钾的质量分数为（1-30%），30%是二氧化锰的质量分数，氯酸钾的质量为 24.5g×（1-30%），故④错误；
245 96
比例式应为： =24.5g (1-30%) x ，故⑤错误；计算结果为 6.72g，故⑥错误。
故填：①②④⑤⑥。
（2）见答案。
【变式 5-1】在一次作业批改中，老师发现 4 位同学在同一题中出现了不同的错误，为帮大家理清思路，老
师将错误的解题过程写在黑板上，请同学们仔细观察，发现问题，纠正错误。
(1)仔细观察：你发现解题过程中的错误有 处。
实验室用 15.8g 的高锰酸钾制取氧气，完全反应后，可制得氧气的质量是多少？
解：设可制得氧气的质量为 x。
D
KMnO4 K2MnO4 +MnO2 +O2
158 x
15.8g 32
x=3.2g
(2)纠正错误：老师点拨后，请将正确的解题过程写在下面 。
【答案】(1)6/六
(2)解：设可制得氧气的质量为 x。
D
2KMnO4 K2MnO4 +MnO2 +O2
316 32
15.8g x
316 =15.8g，解得x=1.6g
32 x
答：可制得氧气的质量为 1.6g
【详解】（1）解题过程中的错误有：错误一是化学方程式书写错误；错误二计算式中高锰酸钾相对分子质
量错误；错误三是氧气相对分子质量 32 应写在 x 上方；错误四是无比例式错误；错误五是答案错误；错误
六是没有答，共 6 处错误；
（2）见答案。
【变式 5-2】某同学学习了化学反应中的有关计算方法后，独立完成了一道计算题。请你认真阅读后，将正
确的解题步骤写在方框内 。
题目：如果加工一个铝钢需要 2.16kg 铝，至少需要电解多少千克氧化铝才能制成这个铝钢所需的铝？
解：设需要电解 xkg 氧化铝，则
通电
2AlO 2Al + O2
86 54
xkg 2.16kg
86 xkg
=
54 2.16kg
x = 3.44
答：需要电解 3.44kg 氧化铝。
【答案】解：设需要电解氧化铝的质量为 x
通电
2Al2O3 2Al + 3O2
204 54
x 2.16kg
204 = x
54 2.16kg
x=8.16kg
答：需要电解 8.16kg 氧化铝。
【详解】见答案。
【变式 5-3】在一次作业批改中，李老师发现一部分同学在同一题目中出现了不同的错误，并将错误整理(如
框图所示)，请同学们仔细观察，发现问题，纠正错误。
实验室，用12.25g 含二氧化锰 25%的氯酸钾的混合物制取氧气，完全反应后，可制得多少 g 氧气？
解：设制得氧气的质量为 x。 ①
MnO2
2KClO3 KCl + 3O2 ②
245 96 ③
12.5g 25% x ④
245 x
=
12.5g 25% 96 ⑤
x = 7.2g ⑥
答：可制得7.2g 氧气，
(1)仔细观察：你发现框内的解题过程中，错误的步骤有 (填序号)。
(2)请将正确的解题过程写在答题卡上。
【答案】(1)②④⑤
(2)3.6g
解：设制得氧气的质量为 x。
MnO
2KClO 23 2KCl +3O2
加热
245 96
12.25g (1- 25%) x
245 = 12.25g (1- 25%) ，x=3.6g
96 x
答：可制得氧气的质量为 3.6g。
【详解】（1）根据利用化学方程式的简单计算的步骤，发现有 3 处错误，分别是：②没有配平，④已知量
错误，⑤比例式错误。
（2）见答案。
【题型 6】文字表述型的计算
【例 6】实验室需用氯酸钾制取氧气。现将 29.4g 氯酸钾与 5.6g 二氧化锰的混合物加热一段时间后，冷却，
称量剩余固体的质量为 25.4g。回答：
(1)生成氧气的质量是多少？
(2)剩余固体中氯化钾质量是多少？
【答案】(1)根据质量守恒定律，化学反应前后，物质的总质量不变，则生成氧气的质量是：
29.4g+5.6g-25.4g=9.6g；
(2)解：设剩余固体中氯化钾的质量是 x
MnO2
2KClO3 Δ 2KCl +3O2
149 96
x 9.6g
149 x
=
96 9.6g x=14.9g
答：剩余固体中氯化钾质量是 14.9g
【详解】（1）见答案；
（2）见答案。
【变式 6-1】小红将 30g 氯酸钾和二氧化锰的固体混合物加热制取氧气，待反应完全后，将试管冷却、称量，
得到固体的总质量为 20.4g，请计算：
(1)生成氧气的质量是多少克？
(2)原混合物中氯酸钾和二氧化锰的质量分别是多少？
【答案】(1)解：根据质量守恒定律可得，生成氧气的质量为：30g﹣20.4g＝9.6g。
(2)设混合物中氯酸钾的质量为 x。
MnO
2KClO 23 2KCl +3O2
245 Δ 96
x 9.6g
245 x
＝
96 9.6g
解得 x＝24.5g
则二氧化锰的质量为：30g﹣24.5g＝5.5g。
答：（1）生成氧气的质量是 9.6 克；（2）原混合物中氯酸钾的质量是 24.5g；（3）混合物中二氧化锰的质量
是 5.5g。
【详解】（1）见答案。
（2）见答案。
【变式 6-2】化学反应在实现人与自然和谐发展中起到了关键作用。某工厂废气中的有害气体SO2 ，可以转
化为一种用途广泛的工业材料和建筑材料无水石膏粉。反应的方程式为 2SO2 + O2 + 2CaO=2CaSO4 。若处理
6.4 吨SO2 ，需要氧气的质量为多少吨？（请根据化学方程式计算并写出解题步骤）
【答案】解：设需要氧气的质量为 x
2SO2 +O2 + 2CaO = 2CaSO4
128 32
6.4t x
32 x
= x=1.6t
128 6.4t
答：需要氧气的质量为 1.6t
【详解】见答案。
【变式 6-3】纳米铝冰作为火箭固体推进剂具有广阔的应用前景。480°C以上时，发生的主要反应为
Δ
2Al + 3H2O Al2O3 + 3H2 。该反应中，若有54kg Al发生反应计算参加反应的H2O 的质量(写出计算过程及
结果)。
【答案】解：设参加反应的 H2O 的质量为 x
Δ
2Al +3H2O Al2O3 +3H2
54 54
54kg x
54 x
=
54 54kg x=54kg
答：参加反应的水的质量为 54kg
【详解】见答案。
【题型 7】折线图的计算
【例 7】赤铁矿经提纯后得到的纯净 Fe2O3 可用于生产某种工业催化剂(主要成分为 FeO 和 Fe2O3)，其反应原
Δ
理为：2Fe2O3+C 4FeO+CO2↑。现将焦炭和过量的 Fe2O3 混合均匀，按上述原理充分反应，如图为固体混合
物的质量随反应时间的变化曲线。
(1)由图可知：生成 CO2 气体的质量为 g。
(2)计算反应后固体混合物中 FeO 的质量
【答案】(1)1.1
(2)设反应后固体混合物中 FeO 的质量为 x
V
2Fe2O3 +C 4FeO +CO2
288 44
x 1.1g
288 x
= x = 7.2g
44 1.1g
【详解】（1）由图和质量守恒定律可得，生成 CO2 气体的质量为 21.1g=-20.0g=1.1g；
（2）见答案
【变式 7-1】在我国空间站里，航天员呼吸所需氧气一部分来源于航天员排出的水分，净化后用专用电解器
电解得到。现电解水一段时间后关闭电源，在电源正极收集到的气体质量与反应时间的关系如图所示。
(1)反应生成的氧气的质量为 g。
(2)根据化学方程式计算参加反应的水的质量 。
【答案】(1)160
(2)解：设参加反应的水的质量为 x
通电
2H2O 2H2 +O2
36 32
x 160g
36 x
=
32 160g x=180g
答：参加反应的水的质量为 180g
【详解】（1）在电解水实验中，“正氧负氢”，正极产生的是氧气，故反应生成的氧气的质量为 160g；
（2）见答案。
【变式 7-2】实验室用加热高锰酸钾的方法制取氧气，收集到所需氧气后停止加热，实验过程中的有关数据
如图所示。
(1)反应生产氧气的质量为 g。
(2)计算参加反应的高锰酸钾的质量。
【答案】(1)1.6
(2)解：设参加反应的高锰酸钾的质量为 x。
2KMnO D4 K2MnO4 +MnO2 +O2
316 32
x 1.6g
316 x
=
32 1.6g
x =15.8g
答：参加反应的高锰酸钾的质量为 15.8g。
【详解】（1）由质量守恒定律可知，固体减少的质量为生成氧气的质量=16g-14.4g=1.6g。
（2）见答案。
【变式 7-3】如图是实验室用过氧化氢溶液与二氧化锰混合制取氧气时，物质总质量随时间变化关系图，根
据图表回答下列问题。
(1)生成氧气的质量为 g；
(2)求反应中消耗过氧化氢的质量。
【答案】(1)3.2
(2)解：设反应中消耗过氧化氢的质量为 x。
MnO2
2H2O2 2H2O +O2
68 32
x 3.2g
68 = 32
x 3.2
x 68 3.2g= = 6.8g
32
答：反应中消耗过氧化氢的质量为 6.8g。
【详解】（1）由根据图表信息及质量守恒定律可知，生成生成氧气的质量为 56.0g-52.8g=3.2g；
（2）详解见答案。
【题型 8】表格式的计算
【例 8】某化学兴趣小组取 75g 过氧化氢溶液放入锥形瓶中并加入一定量的二氧化锰，用电子秤测其质量，
不同时间电子秤的读数如表所示。
反应时间/min 0 1 2 3 4 5 6
锥形瓶＋瓶内物质的总质量/g 375.00 371.56 366.28 365.56 365.40 365.40 365.40
(1)实验过程中生成氧气的质量是 。
(2)试计算该溶液中过氧化氢的质量是多少？
【答案】(1)9.6g
(2)解：设溶液中过氧化氢的质量为 x，则
MnO2
2H2O2 2H2O + O2
68 32
x 9.6g
68 = x
32 9.6g
解得x = 20.4g
答：该溶液中过氧化氢的质量是 20.4g。
【详解】（1）根据表格数据可知，反应开始时装置及药品总质量为 375g，而反应后装置及药品总质量为
365.4g，则生成的气体质量为375g - 365.4g=9.6g ，故填 9.6g；
（2）见答案。
【变式 8-1】实验小组的同学们取 15g 氯酸钾和二氧化锰的混合物加热制取氧气。实验过程中，称得固体物
质的质量如下表：
第一次 第二次 第三次 第四次 第五次
15g 13.2g 11.6g 10.2g 10.2g
(1)观点分享：第一次称量时固体质量没有变化的原因可能是 。
(2)展示交流：请计算原混合物中氯酸钾的质量。（写出计算过程，计算结果精确到 0.01g）
【答案】(1)还没开始加热（或氯酸钾还没开始分解，或氯酸钾还没开始反应，合理即可）
(2)解：反应结束后生成氧气的质量为15g -10.2g = 4.8g
设原混合物中氯酸钾的质量为 x。
MnO2
2KClO3 2KCl+ 3O2
Δ
245 96 245 = x x =12.25g
96 4.8g
x 4.8g
答：原混合物中氯酸钾的质量为 12.25g。
【详解】（1）第一次称量时固体质量没有变化，说明反应还没有开始，可能是还没有开始加热或反应的温
度还没有达到，氯酸钾还没开始分解，或氯酸钾还没开始反应，合理即可；
（2）见答案。
【变式 8-2】取氯酸钾和二氧化锰的混合物共 8.0g 放入大试管中加热，并在不同时刻测定试管内剩余固体的
质量如表所示。分析表中数据，回答下列问题：
反应时间/min 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5
剩余固体质量 7.35 6.75 6.3 6.08 6.08 a
(1)a 的值为 。
(2)计算原混合物中氯酸钾的质量分数。
【答案】(1)6.08
(2)解：由质量守恒定律可知，生成氧气的质量为：8.0g-6.08=1.92g，设原混合物中氯酸钾的质量为 x。
MnO
2KClO 23 2KCl +3O2
245 Δ 96
x 1.92g
x 245
=
1.92g 96
解得：x=4.9g
4.9g
原混合物中氯酸钾的质量分数为： 100% = 61.25%8.0g
答：原混合物中氯酸钾的质量分数为 61.25%。
【详解】（1）氯酸钾和二氧化锰的混合物加热生成氯化钾和氧气，反应完全后，固体质量不变，由表中数
据可知，2.5min 时氯酸钾反应完全，所以 3.5mina 的值为 6.08，故填：6.08。
（2）见答案。
【变式 8-3】某化学实验小组做氯酸钾制取氧气的实验，实验数据如下表：
反应时间/min 0 3 6 9
固体总质量/g 16 14.2 12.4 11.2
求：
(1)生成氧气的质量 g
(2)反应前氯酸钾和二氧化锰的质量分别为多少？
【答案】(1)4.8
(2)解：设氯酸钾的质量为 x
MnO2
2KClO3 2KCl +3O2
Δ
245 96
x 4.8g
245 x
=
96 4.8g
x =12.25g
则二氧化锰的质量=16g-12.25g=3.75g；
答：氯酸钾 12.25g，二氧化锰 3.75g。
【详解】（1）由实验数据知，反应时间 12 分钟时，固体质量为 11.2g，则生成氧气的质量=16g-11.2g=4.8g；
故填：4.8；
（2）略，详见答案。
【题型 9】根据反应前后实验记录的数据计算
【例 9】某实验小组用氯酸钾和二氧化锰为原料制取氧气，反应过程中测量的有关数据记录如下：
(1)充分反应后生成氧气的质量为 。
(2)原固体中氯酸钾的质量是多少？完全反应后剩余固体中氯化钾质量为多少？
【答案】(1)9.6g
(2)解：设原固体中氯酸钾的质量为 x。
MnO2
2KClO3 Δ 2KCl +3O2
245 96 245 = x x=2.45g
96 9.6g
x 9.6g
剩余固体中氯化钾质量为 24.5g-9.6g=14.9g
答：原固体中氯酸钾质量为 24.5g，剩余固体中氯化钾质量为 14.9g。
【详解】（1）根据质量守恒定律，充分反应后生成氧气的质量为：30g-20.4g=9.6g，故填：9.6g。
（2）见答案。
【变式 9-1】实验室用氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气，某次实验中固体的质量变化如下：
（可能用到的相对原子质量：K-39 Cl-35.5 O-16）
(1)生成氧气的质量是 克。
(2)试求出参加反应的氯酸钾的质量（根据化学方程式列式计算）。
【答案】(1)9.6
(2)解：设参加反应的氯酸钾的质量为 x，
MnO2
2KClO3 Δ 2KCl +3O2
245 96
x 9.6g
245 x
=
96 9.6g
x=24.5g
答：参加反应的氯酸钾的质量为 24.5g。
【详解】（1）氯酸钾在二氧化锰的催化下加热分解生成氯化钾和氧气，根据质量守恒定律，固体减少的质
量即为生成氧气的质量：30g+10g-30.4g=9.6g；
（2）见答案。
【变式 9-2】 化学活动小组的同学查阅资料得知：在 KClO3 分解制 O2 的反应中，Fe2O3可作催化剂。于是他
们进行实验，将 KClO3 和Fe2O3的混合物进行加热，请结合图示回答下列问题：
(1)请写出上述实验中发生反应的化学方程式： ；
(2)图示中 m= ；
(3)列出求解混合物中 KClO3 质量（x）的比例式： ；
(4)剩余固体的成分为 （写化学式）；
(5)剩余固体中铁元素的质量为 。
Fe2O3
【答案】(1) 2KClO3 2KCl+3O2
Δ
(2)9.6
245
(3) =
x
96 9.6g
(4)KCl、Fe2O3
(5)3.85g
【详解】（1）该实验中发生反应为氯酸钾在氧化铁的催化下受热分解生成氯化钾和氧气，该反应的化学方
Fe2O3
程式为： 2KClO3 2KCl+3O2 ；
Δ
（2）根据质量守恒定律，化学反应前后，物质的总质量不变，则生成氧气的质量为：30g-20.4g=9.6g，即
m=9.6；
（3）解：设混合物中氯酸钾的质量为 x
Fe2O3
2KClO3 Δ 2KCl +3O2
245 96
x 9.6g
245 x
=
96 9.6g
（4）氯酸钾在氧化铁的催化下受热分解生成氯化钾和氧气，在该反应中，氧化铁是催化剂，化学反应前后，
其质量和化学性质不变，故剩余固体为：KCl、Fe2O3；
（5）在该反应中，氧化铁是催化剂，化学反应前后，其质量和化学性质不变，故剩余固体中铁元素的质量
56 2
为：（30g-24.5g）× 100% =3.85g。
56 2 +16 3
【变式 9-3】 为测试学生的实验和计算能力，老师准备了一瓶没有贴标签的过氧化氢溶液，同学们取部分
溶液进行了如下实验，请结合实验回答下列问题：
(1)上述实验过程中发生反应的化学方程式为 。
(2)产生氧气的质量为 g。
(3)根据生成氧气的质量列出求解参加反应的过氧化氢质量(x)的比例式 。
(4)上述变化中过氧化氢的质量由 g 变为 0.
(5)生成水的质量为 g。
MnO2
【答案】(1)2H2O2 2H2O+O2↑
(2)2.4
68 x
(3) =32 2.4g
(4)5.1
(5)2.7
【详解】（1）过氧化氢在二氧化锰催化并加热条件下生成水和氧气，反应的化学方程式为
MnO2
2H2O2 2H2O+O2 。
（2）根据元素守恒，生成的氧气的质量为 102g+5g-104.6g=2.4g。
MnO2
2H O 2H O +O
（3）由于： 2 2 2 2
68 32
x 2.4g
68 x
=
32 2.4g
（4）结合前面分析，可解得 x=5.1g，则上述变化中过氧化氢的质量由 5.1g 变为 0。
（5）设生成水的质量为 y，则：
MnO2
2H2O2 2H2O +O2
36 32
y 2.4g
36 y
=
32 2.4g
解得 y=2.7g
则生成水的质量为 2.7g。
【题型 10】判断是否达到某个标准的计算
【例 10】为了测定某牛奶样品中蛋白质的含量，现采用“盖尔达法”分解其中的蛋白质。其原理是把蛋白质
中的氮元素完全转化成氨气，再用稀硫酸吸收氨气，反应的化学方程式： 2NH3 + H2SO4 = NH4 SO2 4 ，现
取该牛奶样品 30mL，用“盖尔达法”分解其中的蛋白质，产生的氨气用 9.5g 溶质质量分数为 4.9%的稀硫酸恰
好完全吸收。计算并回答下列问题：
配料：鲜牛奶
保质期：8 个月
净含量：250mL
营养成分(每 100ml)钙≥0.11g
脂肪≥3.30g
蛋白质≥2.90g
(1)30mL 牛奶中含氮元素的质量是多少克？(计算结果精确到 0.01g，下同)
(2)如图是该牛奶包装标签的部分内容。已知牛奶中的蛋白质含氮元素的质量分数为 16%，请你通过计算确
定，该牛奶样品中蛋白质的含量是否达到了包装标签所标示的蛋白质的质量标准。
【答案】(1)解：设产生氨气的质量为 x
2NH3 + H2SO4 = NH4 SO2 4
34 98
x 9.5g×4.9%
34 x
=
98 9.5g 4.9%
x≈0.16g
14
则 30mL 牛奶中含氮元素的质量为 0.16g× ×100%≈0.13g。
14 +1 3
答：30mL 牛奶中含氮元素的质量是 0.13g。
0.16g
(2)100mL 牛奶中含蛋白质 ×100mL÷16%≈2.71g＜2.90g，所以该牛奶样品中蛋白质的含量未达到包装标
30mL
签所标示的蛋白质的质量标准。
【分析】根据已知化学方程式，根据硫酸的质量可求出氨气的质量，进而求出氮元素的质量。根据 30mL 的
含氮量可求出 100mL 牛奶中的含氮量，然后与 2.90g 作比较，看是否符合质量标准。
【详解】（1）见答案
（2）见答案。
【变式 10-1】 SO2 是空气污染物之一。我国空气质量标准对空气中 SO2 的浓度（单位体积的空气中所含 SO2
的质量）级别规定如表中所示。
浓度级别 一级 二级 三级
SO2 浓度（mg/m3） 浓度<0.15 0.15<浓度<0.50 0.50<浓度≤0.70
化学上经常用碘水测定 SO2 的含量，发生反应的化学方程式是：SO2 +I2 +2H2O=H2SO4 +2HI 。某兴趣小组
为测定当地空气中 SO2 的含量，将 0.8m3 的空气样品通入含有 1.27mg 碘（I2）的碘水中，恰好完全反应（该
空气中的其他成分不与碘水发生反应）。试通过计算，判断此空气样品中 SO2 的浓度级别。（写出计算过程）
【答案】解：设 0.8m3 的空气样品含有 SO2 的质量为 x
SO2 + I2 +2H2O=H2SO4 + 2HI
64 254
x 1.27mg
64 = x
254 1.27mg
x=0.32mg
0.32mg
则 SO2 的浓度= =0.4mg/m30.8m3
0.15<0.4<0.50，则此空气样品中 SO2 的浓度级别为二级；
答：此空气样品中 SO2 的浓度级别二级。
【详解】见答案。
【变式 10-2】我国卫生部制定出乳业新国家标准，规定合格奶粉中蛋白质的行业标准含量为：每 100g 婴幼
儿奶粉中含蛋白质 12g~25g，蛋白质含氮元素的质量分数为 16%。当地质监局为了测定某牛奶样品中蛋白质
含量，现取该奶粉样品 100g，使其中蛋白质中的氮元素完全转变成氨气，用 50g 溶质质量分数为 9.8%的稀
硫酸恰好完全吸收（2NH3+H2SO4=（NH4）2SO4）。则：
（1）通过计算求出合格奶粉中氮元素质量分数的范围；
（2）该奶粉是否达到了国家规定的标准，并说明其理由。
【答案】范围为 1.92%～4.0%；未达到国家标准，因为该种奶粉中氮元素质量分数为 1.4%
12g 16%
【详解】（1）合格奶粉中氮元素质量分数最低标准： 100%=1.92%100g ，最高标准：
25g 16%
100%=4.0%
100g ，故合格奶粉中氮元素质量分数的范围为：1.92%～4.0%；
（2）解：设生成氨气的质量为 x
2NH3 + H2SO4 =(NH4 )2SO4
34 98
x 50g 9.8%
34 = x
98 50g 9.8%
x=1.7g
氨气中氮元素的含量就是该奶粉样品中氮元素的含量，该奶粉样品中氮元素的质量为：
1.7g 14 100%=1.4g
17
1.4g
故该奶粉样品中氮元素的质量分数为： 100%=1.4%100g ，故该奶粉没有达到国家规定的标准。
【变式 10-3】 某补钙剂（有效成分为碳酸钙。其它成分不含钙元素）的说明中标明含钙量为 30%李琳同学
为了检验该产品，取 10g 补钙品放入 100g 稀盐酸中，HCl与补钙品有效成分刚好完全反应（其它或分不与
盐酸反应）。反应后剩余国体和液体的总质量为 107.8g （不包括烧杯的质量，且气体的溶解忽略不计）。
求：（1）补钙品中实际含钙的质量分数是多少？
（2）该补钙剂是否符合说明中的标准？
【答案】（1）20%；（2）该补钙剂不符合符合说明中的标准
【详解】根据质量守恒定律可得，生成的二氧化碳的质量为 10g+100g-107.8g=2.2g
设补钙品中实际含钙的质量分数为 x
根据 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑可得关系式为
Ca ~ CaCO3 ~ CO2↑
40 44
10g x 2.2g
40 = 44
10g x 2.2g
x=20%＜30%
答：（1）补钙品中实际含钙的质量分数是 20%；（2）该补钙剂不符合符合说明中的标准。
