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第五单元 化学方程式
课题3 利用化学方程式的简单计算
学习目标
在正确书写化学方程式的基础上，掌握有关反应物、生成物的计算
知识讲解
知识点一 利用化学方程式的简单计算
根据化学方程式的计算可以从量的方面研究物质的变化，如用一定量的原料最多可以产出多少产品？制备一定量的产品最少需要多少原料？等等。通过计算可以加强生产的计划性，并有利于合理地利用资源。下面，用实例来说明利用化学方程式进行计算的步骤和方法。
配平化学方程式的方法有很多，以上所采用的是比较常用的方法——最小公倍数的法。如式子左边的氧原子数是2，右边的氧原子数是5，最小公倍数是10。因此在O2前面配上5，在P2O5前面配上2。此时式子右边的磷原子数是4，左边的磷原子数是1，因此，要在P的前面配上4。
化学反应只有在一定条件下才能发生，因此，需要在化学方程式中注明反应发生的条件。如把加热（常用“”号表示）、点燃、催化剂等，写在等号的上方。如果生成物中有气体，在气体物质的化学式右边要注“↑”号；溶液中的反应如果生成物中有固体，在固体物质的化学式右边要注“↓”号。如： 但是，如果反应物和生成物中都有气体，气体生成物就不注“↑”号。同样，溶液中的反应如果反应物和生成物中都有固体，固体生成物也不注“↓”号。如：
以上是详细步骤，实际运算过程中可以按如下格式：
【例题】工业上，煅烧石灰石（主要成分是CaCO3）可制得生石灰（CaO）和二氧化碳。如果要制取5.6 t氧化钙，需要碳酸钙的质量是多少？
【解】设：需要碳酸钙的质量为x。
答：需要碳酸钙10 t。
注意：代入方程式计算的物质应该是纯净物，计算时要考虑到杂质问题。
考法一：利用化学方程式计算（详见以上讲解）
1．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
（2023秋·安徽安庆·九年级安庆市石化第一中学校考期末）
2．将氯酸钾和二氧化锰的混合物28g完全反应后，称量剩余固体质量为18.4g，回答问题：
(1)生成氧气的质量为 g；
(2)原混合物中氯酸钾的质量是多少？（写出计算过程）
强化训练
（2023春·黑龙江哈尔滨·八年级校联考期中）
3．将H2通入盛有12gCuO的试管中，加热一会儿后停止加热，继续通入H2到试管冷却，称得固体剩余物的质量为10g。则参加反应的氧化铜的质量
A．2g B．8g C．10g D．12g
（2023·江苏宿迁·中考真题）
4．我们的祖先很早就掌握了炼铜的工艺，他们将孔雀石［主要成分是和木炭一起加热就可得到红色的铜。兴趣小组为测定某孔雀石中的质量分数，进行如下实验：称取孔雀石样品，粉碎后放入烧杯，向其中加入稀硫酸（稀硫酸过量），充分反应后称量，烧杯内物质的总质量为220.6g（假设杂质都不与稀硫酸发生反应）。
(1) 。
(2)生成气体的质量是 g。
(3)求该孔雀石中的质量分数（写出计算过程）。
（2023秋·全国·九年级假期作业）
5．某校实验室工作人员欲测定某氯酸钾样品中氯酸钾的质量分数，现取14g该样品与2g二氧化锰混合，放入试管中充分加热（杂质不发生反应），反应过程和数据如图所示。
请计算：

(1)生成氧气的质量为 g。
(2)该样品中氯酸钾的质量分数。（写出计算过程）（化学方程式： ）
6．一定浓度的次氯酸钠（）溶液能有效杀灭“新冠”病毒。利用次氯酸钠发生器，通过电解食盐水能够制得次氯酸钠溶液，该反应方程式为：，请计算：
(1)中氯元素的质量分数（结果保留至小数点后一位）；
(2)若有氯化钠，理论上可制得次氯酸钠的质量。
（2023秋·山西阳泉·九年级统考期末）
7．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 　　　　② 245　　　　　　　　　　96　　　 ③ 　　　　　　x　　　 ④ 　　　　　　　　　　⑤ 　　　　　　　　　　　　　　⑥ 答：可制得氧气，
(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。
（2023春·黑龙江绥化·八年级统考期末）
8．化学兴趣小组为探究实验室制取氧气，把干燥、纯净的氯酸钾和二氧化锰的混合物30g装入大试管中，加热，待反应完全后，将试管冷却、称量，得到20.4g固体物质．试计算：
(1)完全反应后制得氧气 g，反应中二氧化锰是催化剂，反应前后二氧化锰 不改变；
(2)原混合物中氯酸钾的质量 g；
(3)实验后将得到固体溶解，经过过滤，烘干，得到固体，理论上可回收的质量 g。
9．“侯氏制碱法”是我国著名制碱专家侯德榜经过多年研究做出的杰出贡献，其最大的优点是降低了成本，大大提高了NaCl的利用率。
(1)“侯氏制碱法”的原理可表示为：，X的化学式是 ，X中一种元素的质量分数为 (精确到0.1%)。
(2)用58.5tNaCl(其利用率在96%以上)制碱，至少能生成的质量是多少？
10．为求证“喝反复烧开的饮用水会造成亚硝酸盐中毒”的真伪，学习小组以煮沸52次的桶装水为水样，利用下述反应测定亚硝酸盐的含量（以NaNO2计）：。结果表明，1L水样反应时产生了 的I2。
(1)计算1L水样中NaNO2的质量。
(2)查阅《食品安全国家标准（GB2762-2022）》，经换算，合格饮用水中NaNO2的含量应低于 。结合计算结果，得出的结论是：喝反复烧开的饮用水 （填“会”或“不会”）造成亚硝酸盐中毒。
（2023秋·山西晋中·九年级校考期末）
11．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。
（2023秋·云南昭通·九年级统考期末）
12．乙炔（）是一种重要的化工原料，工业上常用碳化钙（）与水反应制取乙炔。现小明取含杂质的碳化钙与适量的水放在相应装置中模拟工业制取乙炔气体（杂质没有参加反应），已知所用含杂质的碳化钙与水的总质量是58g，反应后装置中剩余物质的总质量为45g。计算：
(1)反应过程中生成的乙炔气体的质量为 g。
(2)参加反应的碳化钙的质量。（温馨提示：）
（2023秋·江西鹰潭·九年级统考期末）
13．铜锌合金外观似金子，化学小组为检测其中锌的质量分数，按下列流程进行探究实验，充分反应，所得数据如图所示（忽略盐酸的挥发）：

请回答下列问题：
(1)题中实验流程能称量出气体的质量，依据的化学原理是 ；
(2)某同学设计如下图，通过测量气体的体积，根据测得生成气体的体积计算出气体的质量。图中虚线框内有一种测量体积的仪器（未画出），该仪器是 ；

(3)结合实验方法和选择的装置分析，可能会造成实验结果不准确的原因是 ；
(4)列式计算合金中锌的质量分数。
14．某兴趣小组用如图所示装置制取，加热混合物至不再产生气体后，称量试管中剩余固体的质量为。请计算：

(1)生成的质量为 g。
(2)剩余固体中的质量分数。
15．黄铜是铜和锌的合金。为了测定某黄铜样品中铜的质量分数，取20克该黄铜样品粉末加入到200克的稀硫酸中，恰好完全反应后，测得剩余物的总质量为219.8克，试求：
(1)产生氢气的质量(写出计算过程，下同)；
(2)该黄铜样品中铜的质量分数。
（2023春·山东泰安·八年级统考期末）
16．“宏微结合”是化学学科核心素养之一、乙烯(C2H4)在点燃的条件下发生反应，生成物和反应物共四种，它们的微观示意图和反应前后的质量如下表所示。请回答：
物质序号 微观示意图 反应前质量/g 反应后质量/g
甲 28 x
乙 96 0
丙 0 y
丁 4 40

(1)丙和丁所属的物质类别是 。
(2)参加反应的乙和反应后新生成的丁的质量比是 。(填最简整数比)
(3)上述反应的化学方程式为 。
(4)在计算反应物和生成物之间的质量关系时，可得出x+y= 。
17．下面是几种实验室制取气体的发生装置与收集装置

(1)写出标号仪器的名称I ，II 。
(2)实验室可用二氧化锰与过氧化氢溶液制取氧气，若要较好地控制产生氧气的速率，应选用装置C，其原因是 。
(3)用D装置收集氧气时，正确的操作顺序为 （填偏号）
a．将导管伸入集气瓶口，气体进入瓶中
b．将装满水的集气瓶倒置在水槽中
c．当气体收集满时，用毛玻璃片盖上瓶口，将集气瓶移出水面放置
(4)若用E装置采用排空气法收集氧气，气体应从 （“a”或“b”）端通入。
(5)小明在实验室里加热高锰酸钾制取氧气，完全反应后到余固体的质量为。（易溶于水， 难溶于水），将剩余固体溶解、过滤、烘干，回收二氧化锰。
请计算：①生成氧气的质量为 ；
②回收二氧化锰的质量 （写出计算过程）。
（2023秋·湖南长沙·九年级统考期末）
18．某化学兴趣小组查阅资料，得知氧化铜（）可能也能催化过氧化氢的分解，为验证真伪，进行了如下探究。
【猜想】
(1)Ⅰ．不是催化剂，也不参与反应
Ⅱ．参与反应产生氧气
Ⅲ．
【实验】用天平称量，取的过氧化氢溶液于试管中，进行如下实验：

(2)将猜想Ⅲ补充完整：
步骤③现象 步骤⑥结果 步骤⑦现象 结论
溶液中有气泡放出，带火星的木条复燃猜 想Ⅰ、Ⅱ不成立，猜想Ⅲ成立
(3)步骤①的目的 。
(4)步骤④需要用到玻璃棒，其作用是 。
(5)若实验过程中共收集到氧气的质量为，则参加反应的过氧化氢质量为 。
课堂小结
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【详解】设参加反应的B的质量为,
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。
2．(1)9.6
(2)解：原混合物中氯酸钾的质量为
答：原混合物中氯酸钾的质量为24.5g。
【详解】（1）由题意知剩余18.4g为二氧化锰和生成氯化钾的质量，则生成氧气质量为28g-18.4g=9.6g；
（2）解析见答案。
3．C
【详解】解：设参加反应的氧化铜的质量是x。
，x=10g，故选C。
4．(1)H2O
(2)4.4
(3)解：设该孔雀石中的质量的质量为x。
解得：x=22.2g
该孔雀石中的质量分数为：
答：该孔雀石中的质量分数为88.8%。
【详解】（1）由方程式可知反应物中Cu、O、H、C、S的原子个数分别为2、13、6、1、2，生成物中Cu、O、C、S的原子个数分别为2、10、1、2，根据化学反应前后各原子种类和数目不变，未知物的化学计量数为3，所以1个未知物分子由2个氢原子和1个氧原子构成，未知物的化学式为H2O，故填：H2O。
（2）根据质量守恒定律，生成气体的质量是：25g+200g-220.6g=4.4g，故填：4.4。
（3）见答案。
5．(1)4.8
(2)解：设该样品中氯酸钾的质量为x。
答：该样品中氯酸钾的质量分数为87.5%。
【详解】（1）固体减少的量就是氧气的量，所以生成氧气的质量为16g-11.2g=4.8g。
（2）详解见答案。
6．(1)47.7%
(2)设理论上制取NaClO的质量是为x，
x=149g，
答：理论上制取NaClO的质量是为149g。
【详解】（1）NaClO中氯元素的质量分数为：；
（2）见答案。
7．(1)②④⑤
(2)3.6g
解：设制得氧气的质量为x。
，x=3.6g
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。
8．(1) 9.6 质量和化学性质
(2)24.5
(3)5.5
【详解】（1）氯酸钾在二氧化锰催化作用下受热分解生成氯化钾和氧气，根据质量守恒定律可知，完全反应后制得氧气质量=30g-20.4g=9.6g；在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂。反应中二氧化锰是催化剂，反应前后二氧化锰质量和化学性质不改变；
（2）设：原混合物中氯酸钾的质量为x。
x=24.5g
答：原混合物中氯酸钾的质量为24.5g。
（3）在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂。二氧化锰在该反应中用作催化剂，理论上可回收 的质量=30g-24.5g=5.5g。
9．(1) NH3 氮元素的质量分数为82.4%或氢元素的质量分数为17.6%
(2)解：设至少能生成Na2CO3的质量为x
解得x= 101.76t
答：至少能生成Na2CO3的质量为101.76t。
【详解】（1）根据质量守恒定律，化学反应前后原子种类和数目不变，反应前有2个钠原子、1个氯原子、1个氢原子、1个碳原子、3个氧原子，反应后有2个钠原子、1个氯原子、4个氢原子、1个碳原子、3个氧原子、1个氮原子，则X中含有1个氮原子和3个氢原子，即为NH3；
NH3中氮元素的质量分数为；
NH3中氢元素的质量分数为；
（2）见答案。
10．(1)解：设1L水样中NaNO2的质量为x。
答：1L水样中NaNO2的质量是 。
(2)不会
【详解】（1）详见答案。
（2）1L煮沸52次的桶装水含有NaNO2的质量为2.76×10 3mg，小于合格饮用水中NaNO2的最高含量7.50×10-3mg L-1 ，所以煮沸52次的桶装水也符合合格饮用水的标准，而实际生活中很难同一份水煮沸52次，所以喝反复烧开的饮用水不会造成亚硝酸盐中毒。
11．(1)1.6
(2)解：设参加反应的高锰酸钾的质量为x。
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。
12．(1)13
(2)32g
解：设参加反应的碳化钙的质量为x。
x=32g
答：参加反应的碳化钙的质量为32g。
【详解】（1）根据质量守恒定律，生成的乙炔气体的质量为：58g-45g=13g。
（2）见答案
13．(1)质量守恒定律
(2)量筒
(3)气密性不好，右侧导管内有水未进入量筒等（答案合理即可）
(4)在20g铜锌合金中加入稀盐酸150g，获得固液混合物169.8g，故生成的氢气的质量为0.2g，
解：设合金中锌的质量为,
=6.5g
故合金中锌的质量分数为
【详解】（1）题中流程发生化学反应，利用质量守恒定律可算出气体体积。
（2）气体进入装满水的瓶内，而瓶内的水进入到右侧仪器中，通过测量水的体积，得出气体的体积，故图中虚线框内有一种测量水的体积的仪器为量筒。
（3）可能会造成实验结果不准确的原因是气密性不好，右侧导管内有水未进入量筒等，合理即可。
（4）见答案。
14．(1)9.6
(2)解：设剩余固体中氯化钾的质量为
剩余固体中的质量分数=
答：剩余固体中氯化钾的质量分数为74.5%。
【详解】（1）依据质量守恒定律可知：生成氧气的质量=29.6g-20.0g=9.6g；
（2）解析见答案。
15．(1)根据质量守恒定律，化学反应前后，物质的总质量不变，反应前物质的总质量为20g+200g =220g，反应后生成的氢气逸出，剩余质量为219.8g，故生成氢气的质量为220g-219.8g =0.2g。
(2)解:设该黄铜样品中锌的质量为，
解得=6.5g
该黄铜样品中铜的质量分数为
答：该黄铜样品中铜的质量分数为67.5%。
【详解】（1）见答案
（2）见答案
16．(1)氧化物
(2)8：3
(3)
(4)88
【详解】（1）根据微观示意图，丙是CO2，丁是H2O，均属于氧化物；
（2）甲、乙质量减小是反应物，丙、丁质量增加是生成物，甲为乙烯，乙为氧气，丙为二氧化碳，丁为水，则乙烯燃烧生成二氧化碳和水，化学方程式为：，参加反应的乙和反应后新生成的丁的质量比是=8：3；
（3）乙烯燃烧生成二氧化碳和水，化学方程式为：；
（4）根据质量守恒，反应前后物质总质量不变，故28+96+4=x+y+40，可得x+y=88，故填：88。
17．(1) 试管 锥形瓶
(2)装置C中的分液漏斗活塞开关可以控制液体的滴加
(3)bac
(4)b
(5) 3.2g 解：设可回收二氧化锰的质量为x。
答：可回收二氧化锰的质量为。
【详解】（1）仪器的名称I试管，II锥形瓶。
（2）装置C中的分液漏斗活塞开关可以控制液体的滴加，所以实验室用二氧化锰与过氧化氢溶液制取氧气，若要较好地控制产生氧气的速率，应选用装置C。
（3）用D装置收集氧气时，正确的操作顺序为先将集气瓶装满水倒立在水槽中，接着有连续均匀的气泡冒出时再开始收集氧气，也就是将导管伸入集气瓶口，气体进入瓶中，最后水排完收集满了，用毛玻璃片盖上瓶口，将集气瓶移出水面放置，也就是正确顺序为bac。
（4）若用E装置采用排空气法收集氧气，气体应从b端通入，因为氧气的密度比空气大。
（5）①生成氧气的质量为31.6g-28.4g=3.2g；
②详解见答案。
18．(1)氧化铜是反应的催化剂
(2) 固体质量为0.2g 试管内有气泡冒出，带火星的木条复燃
(3)作为对照实验，验证氧化铜在实验中的作用
(4)引流
(5)解：设参加反应的过氧化氢的质量为x
=
x=3.4g
答：参加反应的过氧化氢的质量为3.4g。
【详解】（1）氧化铜是反应的催化剂，使反应速率加快，故填氧化铜是反应的催化剂。
（2）猜想III成立，即氧化铜是反应的催化剂，其质量保持不变，则步骤⑥称量的固体是二氧化锰，结果仍为0.2g，故填固体质量为0.2g；
二氧化锰是反应的催化剂，其化学性质保持不变，仍起催化作用，所以步骤⑦现象是试管内有气泡冒出，带火星的木条复燃，故填试管内有气泡冒出，带火星的木条复燃。
（3）步骤①的目的是作为对照实验，验证氧化铜在实验中的作用，故填作为对照实验，验证氧化铜在实验中的作用。
（4）步骤④为过滤，需要用到玻璃棒，其作用是引流，故填引流。
（5）见答案。
答案第1页，共2页
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