《利用化學(xué)方程式的簡單計(jì)算》例題解析

1、課題3 利用化學(xué)方程式的簡單計(jì)算例1：密閉容器內(nèi)有A、B、C、D四種物質(zhì)，在一定條件下充分反應(yīng)，測得反應(yīng)前后各物質(zhì)的質(zhì)量如下： 物 質(zhì) A B C D 反應(yīng)前質(zhì)量/g 19.7 8.7 31.6 O4 反應(yīng)后質(zhì)量/g 待測 17.4 0 3.6下列說法正確的是( ) A物質(zhì)C一定是化合物，物質(zhì)D可能是單質(zhì) B反應(yīng)后密閉容器中A的質(zhì)量為19.7g C反應(yīng)過程中，物質(zhì)B與物質(zhì)D變化的質(zhì)量比為8736 D若物質(zhì)A與物質(zhì)C的相對分子質(zhì)量之比為197158，則反應(yīng)中A與C的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為l2解析 由題中所給的數(shù)據(jù)可知：C反應(yīng)后質(zhì)量沒有了，說明是反應(yīng)物，而B、D反應(yīng)后質(zhì)量都增加了，說明是生成物，C反應(yīng)掉

2、 31.6g，B、D共生成的質(zhì)量只有 11.9g，說明A也生成物，且生成的質(zhì)量為 19.7g，則該反應(yīng)為分解反應(yīng)，C一定是化合物，A、B、D可能是化合物，也可能是單質(zhì)；然后由質(zhì)量比、相對分子質(zhì)量比求化學(xué)計(jì)量數(shù)比。答案：AD例2：甲醇（CH3OH）是一種有毒、有酒的氣味的可燃性液體。甲醇在氧氣中不完全燃燒可發(fā)生如下反應(yīng)：8CH3OH + nO2mCO2 + 2CO + 16H2O。若反應(yīng)生成3.6g水，請計(jì)算：（1） m值是 （2） 參加反應(yīng)的氧氣質(zhì)量是多少克？（寫出規(guī)范計(jì)算步驟）解析 此題要求運(yùn)用質(zhì)量守恒定律，去確定化學(xué)計(jì)量數(shù)。質(zhì)量守恒定律不僅體現(xiàn)在宏觀上總質(zhì)量相等、元素的質(zhì)量相等，還體現(xiàn)在微

3、觀上原子個(gè)數(shù)相等。根據(jù)碳原子數(shù)反應(yīng)前后相等，8=m+2 ，m=6 ；反應(yīng)前后氧原子個(gè)數(shù)為8+2n=6×2+2+16 ，n=11 ，然后根據(jù)化學(xué)方程式，由生成3.6g水，求參加反應(yīng)的氧氣的質(zhì)量。答案：（1）6（2） 8+2n=6×2+2+16 n=11設(shè)參加反應(yīng)的氧氣質(zhì)量為X 8CH3OH + 11O26CO2 + 2CO + 16H2O 11×32 16×18 x 3.6g x=4.4g答：參加反應(yīng)的氧氣為4.4g。例3：化學(xué)興趣小組為了測定某鋼鐵廠生鐵樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，在實(shí)驗(yàn)室將5.8g生鐵樣品放入燒杯中，加入50g稀硫酸恰好完全反應(yīng)（雜質(zhì)不參加反應(yīng)

4、），反應(yīng)后稱得燒杯中剩余物質(zhì)的總質(zhì)量為55.6g。求：（1）產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量是多少？（2）該生鐵樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)？（結(jié)果保留一位小數(shù)）解析 5.8g鐵樣品，55.6g稀硫酸均為混合物，其質(zhì)量勻不能直接應(yīng)用于化學(xué)方程式的計(jì)算。由鐵樣品和稀硫酸反應(yīng)后剩余物質(zhì)的總質(zhì)量減少可得出生成氫氣的質(zhì)量，進(jìn)而求出樣品中鐵的的質(zhì)量及鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。答案：解：（1）依題意知生成氫氣的質(zhì)量：50g+5.8g-55.6g=0.2g（2）設(shè)樣品中鐵的質(zhì)量為x。Fe+H2SO4FeSO4+H256 2 x 0.2g答：（1）生成氫氣0.2g （2）生鐵樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為96.6%。例4：單晶硅是重要的半導(dǎo)體材料，是某市的拳

5、頭產(chǎn)品，該市某廠生產(chǎn)的單晶硅曾用于制造我國的第一顆人造衛(wèi)生。在硅及相關(guān)產(chǎn)品的生產(chǎn)中排放的廢水含有HCl。該廠化驗(yàn)員對本廠排放的廢水中HCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)行測定：將20mL廢水（假定其密度為1g/cm3）樣品置于錐形瓶中，用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的氫氧化鈉溶液進(jìn)行中和，共用去氫氧化鈉溶液8g（假設(shè)廢水中不含其他能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的物質(zhì)）。（1）計(jì)算該廢水中含HCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。（2）該廠每天產(chǎn)生廢水100t，若直接排放將對環(huán)境造成污染，必須進(jìn)行無害化處理后才能進(jìn)行排放，現(xiàn)準(zhǔn)備用氫氧化鈣粉末或質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的氫氧化鈉溶液進(jìn)行中和。有關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示：物質(zhì)物質(zhì)（或溶質(zhì)）的相對分了質(zhì)量市場參考價(jià)元/噸氫氧化鈣

6、粉末7420010%的氫氧化鈉溶液40100你將選擇 （寫化學(xué)式）來中和廢水中的HCl，請說明理由。解析 該試題可運(yùn)用性價(jià)比（即：用與等質(zhì)量等質(zhì)量分?jǐn)?shù)的鹽酸反應(yīng)所消耗的氫氧化鈣粉末和10%的氫氧化鈉溶液的質(zhì)量除以市場參考價(jià)）進(jìn)行對比，比值越大經(jīng)濟(jì)上越合理。答案：解：（1）設(shè)該廠排放的廢水中含HCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為x NaOH + HCl = NaCl + H2O 40 36.5 8g×1% 20ml×1g/cm3×x4036.5= 8g×1% 20ml×1g/cm3×xx=0.365%（2）Ca(OH)2 ，根據(jù)計(jì)算分別中和100噸廢水，

7、消耗氫氧化鈣粉末0.37噸需要資金74元，消耗質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%氫氧化鈉溶液4噸需要資金400元，從生產(chǎn)成本考慮選氫氧化鈣粉末。答：該廢水中含HCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.365%，從生產(chǎn)成本考慮選氫氧化鈣粉末。例5：為了測定某銅鋅合金的組成，某?；瘜W(xué)課外活動(dòng)小組利用該合金粉末與稀硫酸反應(yīng)，進(jìn)行了三次實(shí)驗(yàn)，所得相關(guān)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下：第一次第二次第三次所取合金的質(zhì)量/g101020所用稀硫酸的質(zhì)量/g508050生成氫氣的質(zhì)量/g0.20.20.2(1) 試計(jì)算該銅鋅合金中合金鋅的質(zhì)量。(2) 從上表數(shù)據(jù)分析，當(dāng)所取合金與所用稀硫酸的比為 時(shí)，表明合金中的鋅與稀硫酸恰好完全反應(yīng)。(3)所用合金與稀硫酸恰好

8、完全反應(yīng)時(shí)所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。解析 本題是根據(jù)化學(xué)方程式Zn+H2SO4=ZnSO4+H2進(jìn)行計(jì)算，而準(zhǔn)確分析題意，找準(zhǔn)恰好完全反應(yīng)時(shí)的數(shù)據(jù)是本題計(jì)算的關(guān)鍵。題目中三次實(shí)驗(yàn)制得的氫氣的質(zhì)量相等，說明三者實(shí)際消耗的硫酸和鋅的質(zhì)量相等，分析數(shù)據(jù)可知，第二次硫酸過量，第三次合金過量，故第一次所取合金與稀硫酸恰好完全反應(yīng)。根據(jù)第一次實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量和其所取用的稀硫酸與合金樣品的質(zhì)量，可求出合金中鋅的質(zhì)量以及恰好完全反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。答案： 解：（1）設(shè)合金中鋅的質(zhì)量為x，生成硫酸鋅質(zhì)量為y。       

9、60;       ZnH2SO4ZnSO4H2               65              161    2          &#

10、160;     x                y    0.2g                x:65=0.2g:2         

11、0;  x=6.5g        （2）1 ：5         (3)y161=0.2g2      y16.1g所得溶液中ZnSO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：28.6答：該銅鋅合金中合金鋅的質(zhì)量為6.5g，當(dāng)所取合金與所用稀硫酸的比為15 時(shí)，合金中的鋅與稀硫酸恰好完全反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為28.6。例6：研究性學(xué)習(xí)：探究實(shí)驗(yàn)室中久置的NaOH的變質(zhì)程度<研究方案>先

12、稱取13.3g 的NaOH樣品（雜質(zhì)為Na2CO3），配成溶液，然后向溶液中逐滴加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為14.6的稀鹽酸，根據(jù)生成CO2的質(zhì)量測定Na2CO3的質(zhì)量。從而進(jìn)一步確定樣品中NaOH的變質(zhì)程度。 <解決問題>實(shí)驗(yàn)測得加入稀鹽酸的質(zhì)量與產(chǎn)生CO2氣體的質(zhì)量關(guān)系如圖所示。m(鹽酸)/g50752501.02.2m(CO2)/g填寫下表：（計(jì)算結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后一位）Na2CO3的質(zhì)量g變質(zhì)NaOH的質(zhì)量/gNaOH的變質(zhì)程度（用質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示）<繼續(xù)探究>求實(shí)驗(yàn)過程中與NaOH反應(yīng)所用鹽酸的質(zhì)量。<發(fā)現(xiàn)問題>根據(jù)“與NaOH反應(yīng)所用鹽酸的質(zhì)量”，對照圖像，你發(fā)現(xiàn)了什么問題？解析 該試題過程復(fù)雜，綜合度高，難度大，首先要能正確分析出坐標(biāo)圖中橫、縱坐標(biāo)表示的量以及“三點(diǎn)一趨勢”。其次，通過計(jì)算還要能發(fā)現(xiàn)NaOH被鹽酸中和后繼續(xù)滴加鹽酸。為什么沒有立即產(chǎn)生CO2氣體等思維空間很大，使學(xué)生對已學(xué)的知識(shí)大膽提出質(zhì)疑，打破思維定勢發(fā)現(xiàn)和探究出新的問題。這類試題思維空間大，開放程度高，探究性強(qiáng)。運(yùn)用所學(xué)知識(shí)提出問題，歸納總結(jié)規(guī)律，并進(jìn)行評價(jià)?；瘜W(xué)計(jì)算中的評價(jià)是近年中考題的一個(gè)亮點(diǎn)，應(yīng)引起我們的關(guān)注。Na2CO3的質(zhì)量g5.3變質(zhì)Na