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第21讲 根据化学方程式的简单计算
模块一 思维导图串知识 模块二 基础知识全梳理（吃透教材） 模块三 教材习题学解题 模块四 核心考点精准练（4大考点） 模块五 小试牛刀过关测 1．能利用化学方程式进行简单的计算，并解决生产生活中的简单问题。 2．学习利用质量关系、比例关系定量认识化学反应，认识定量研究对化学科学发展的意义。
一、化学方程式计算的基本格式
1．根据化学方程式计算的依据
（1）理论依据：质量守恒定律。
（2）基本依据：参与化学反应的各物质间存在固定的 质量比 。
2．利用化学方程式计算的步骤及格式
例：加热分解31.6 g高锰酸钾，可以得到氧气的质量是多少？
步骤说明 完整步骤 注意以下是常见的扣分点
（1）设未知量 解：设可以得到氧气的质量为x。 设未知量时，x后面加了单位
（2）写化学方程式 2KMnO4 K2MnO4 ＋MnO2 ＋O2↑ 未配平，漏标或标错“↑”“↓”
（3）标相关量 相对质量 316 32 相对分子质量算错，漏乘化学计量数
实际质量 31.6g x 实际质量写错位置，漏写单位
（4）列出比例式，求解 = x==3.2g 数据位置混乱，漏单位
（5）简明地写出答案 答：加热分解31.6 g高锰酸钾，可以得到3.2g氧气。 用“略”字或用省略号作答，未表达完整
二、含杂质的化学方程式计算
1．根据化学方程式计算时，代入的量必须是纯净物的质量，若物质不纯，必须换算成纯净物的质量再代入计算，物质的纯度=×100%。
例：工业上煅烧石灰石（主要成分为CaCO3）可制得生石灰（CaO）和二氧化碳。已知充分煅烧10 t某石灰石可生成3.52 t二氧化碳，求该石灰石中CaCO3的质量分数。
解：设10 t该石灰石中CaCO3的质量为x。
CaCO3 高温 CaO + CO2↑
100 44
x 3.52 t
= x ==8t
该石灰石中CaCO3的质量分数＝×100%＝80%
答：该石灰石中CaCO3的质量分数为80%。
三、含图像的化学方程式计算
1．含图像的化学方程式计算时，先分析坐标图中横、纵轴表示的意义，再结合题中所涉及的化学反应分析图像的起点、拐点和终点的含义。
2．找已知量的方法一般有三种：
（1）拐点对应的横坐标。
（2）拐点对应的纵坐标（多为生成的气体或沉淀的质量，可直接代入）。
（3）起点和拐点对应的横、纵坐标差。
例：兴趣小组用含有杂质的高锰酸钾样品（杂质不反应）制取氧气，反应过程中固体质量变化如图所示。
（1）生成氧气的质量为 g。
（2）计算该样品中高锰酸钾的质量。
解：（1）根据质量守恒定律，生成氧气的质量为16g-14.4g=1.6g。
（2）设该样品中高锰酸钾的质量为x。
2KMnO4 K2MnO4 ＋MnO2 ＋O2↑
316 32
x 1.6g
= x==15.8g
答：该样品中高锰酸钾的质量为15.8 g。
四、含表格的化学方程式计算
1．含表格的化学方程式计算时，先分析实验数据，根据质量守恒定律得出生成气体的质量，再由气体的质量进行计算。
例：取某过氧化氢溶液于锥形瓶中，并加入一定量的二氧化锰，放在电子秤上测其质量，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
电子秤读数/g 375.00 371.56 366.28 365.56 365.40 365.40
（1）生成氧气的质量为______g。
（2）计算参加反应的过氧化氢的质量。
解：（1）根据质量守恒定律，生成氧气的质量为375.00-365.40=9.6g。
（2）设参加反应的过氧化氢的质量为x。
2H2O2 MnO2 2H2O ＋ O2 ↑
68　　　 32
x　　 9.6 g
= x==20.4g
答：参加反应的过氧化氢的质量为20.4 g。
教材习题08 氢气在氯气中燃烧生成氯化氢的反应可用于工业制备盐酸。请写出该反应的化学方程式，计算100kg氢气完全反应需要氯气的质量和生成的氯化氢的质量。 解题方法 根据文字信息氢气在氯气中燃烧生成氯化氢，反应的化学方程式为H2＋Cl2 点燃 2HCl； 解：设需要氯气的质量为x，生成氯化氢的质量为y。 H2 ＋ Cl2 点燃 2HCl 2 71 73 100kg x y = = x ==3550kg y ==3650kg 答：设需要氯气3550kg，生成氯化氢3650kg。
【答案】H2＋Cl2 点燃 2HCl；需要氯气的质量为3550kg，生成氯化氢的质量为3650kg。
考点一 化学方程式计算的基本格式
1．在一次作业批改中，老师发现3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，请同学们发现问题，纠正错误。
题目：某工厂需要96 kg氧气作原料，若用电解水的方法制取氧气，则消耗水的质量为多少？ 解：设消耗水的质量为xkg。 2H2O 通电 2H2↑＋O2 20　　　 32 　 x　 96 kg x＝60 kg （1）左侧解题过程中有 6 处错误。 （2）请写出正确的解题过程。 解：设消耗水的质量为x。 2H2O 通电 2H2↑＋O2 ↑ 36　　　 32 　 x　 96 kg ＝ x＝＝108kg 答：消耗水的质量为108 kg。
考点二 含杂质的化学方程式计算
2．某火力发电厂用石灰石为原料吸收燃煤废气中的二氧化硫，发生反应的化学方程式为2CaCO3+2SO2+O22CaSO4+2CO2。理论上用125t含碳酸钙80%的石灰石，可以吸收废气中二氧化硫的质量是多少？
【答案】解：设可以吸收废气中二氧化硫的质量是x
x=64t
答：可以吸收废气中二氧化硫的质量是64t。
考点三 含图像的化学方程式计算
3．实验室用68g过氧化氢溶液和2g二氧化锰制取氧气，实验中非气态物质的总质量随时间变化如图所示。回答下列问题：
（1）反应中生成的氧气的质量为 。
（2）计算过氧化氢溶液中过氧化氢的质量。（写出计算过程）
【答案】（1）过氧化氢分解为水和氧气，氧气是气体，所以反应前后溶液减少的质量是氧气的质量，如图氧气的质量是：.
（2）解：设过氧化氢溶液中过氧化氢的质量为。
答：反应生成氧气质量是3.2g， 过氧化氢溶液中过氧化氢的质量为6.8g。
考点四 含表格的化学方程式计算
4．黄铜是由铜和锌组成的合金。实验小组为测定某黄铜样品中锌的质量分数，取5份此黄铜样品各20 g，向其中分别加入一定体积的稀硫酸（Zn＋H2SO4 ══ ZnSO4＋H2↑，铜不与稀硫酸反应），所得实验数据如表：
实验序号 ① ② ③ ④ ⑤
稀硫酸体积/mL 20 40 60 80 100
剩余固体质量/g 16.75 13.50 10.25 m 7
计算20 g该合金样品完全反应生成氢气的质量。
解：设20 g该合金样品完全反应生成氢气的质量为x。
Zn＋H2SO4 ══ ZnSO4＋H2↑
65　　　　　　 2
20 g－7 g　　　 　x
＝ x＝＝0.4g
答：20 g该合金样品完全反应生成氢气的质量为0.4 g。
1．能根据化学方程式计算是因为（　　）。
A．化学方程式表示了一种化学反应的过程
B．化学方程式反映了质量守恒定律
C．化学方程式表示了反应物和生成物各是什么
D．化学方程式不但表示了反应物和生成物是什么，还表示了它们之间的质量比
【答案】D
【解析】A、化学方程式表示了一种化学反应的过程,但这不是根据化学方程式进行计算的依据，不符合题意；
B、根据化学方程式计算还需要知道各物质之间的粒子个数比，不符合题意；
C、只是知道反应物和生成物是什么并不能进行计算，不符合题意；
D、化学方程式可以表示反应物、生成物和反应条件，也可以表示各物质之间的质量关系，还可以表示各物质之间的粒子个数比；根据各物质之间的质量关系可以进行有关化学方程式的计算。
故选D。
2．根据化学方程式计算解题的步骤是（　　）。
①正确写出化学方程式 ②列比例式，求未知数 ③设未知数
④写出已知物和待求物的质量和相对分子质量 ⑤简明地写出答案
A．①③②④⑤ B．④①③②⑤ C．③①④②⑤ D．①②③④⑤
【答案】C
【解析】根据化学方程式计算解题的步骤是：设未知数、正确写出化学方程式、写出已知物和待求物的质量和相对分子质量、列比例式，求未知数、简明地写出答案，故选C。
3．用煅烧石灰石的方法制取生石灰。现有100t石灰石(含杂质20%)，煅烧过程中石灰石会有10%的损耗，最终可以得到含杂质10%的生石灰的质量为（　　）。
A．80t B．72t C．40.32t D．44.8t
【答案】D
【解析】100t石灰石中，参加反应的石灰石的质量是100t×（1-20%）×（1-10%）=72t，石灰石在高温条件下分解生成CaO、CO2，化学方程式为：。
设72t石灰石煅烧产生的生石灰的质量为x，则
x=40.32t
含杂质10%的生石灰的质量为：
故选D。
4．氢气可作燃料，若40g氢气完全燃烧，需要氧气的质量是多少？(写出计算过程)
【答案】解：设需要氧气的质量为x
x=320g
答：若40g氢气完全燃烧，需要氧气的质量是320g。
【解析】见答案。
5．氮气是制造氮肥的重要原料。“人工固氮”的反应原理为N2+3H2=2NH3，理论上产生17gNH3可以固定氮气的质量是多少？（请根据化学方程式计算并写出过程）
【答案】解：设可以固定氮气的质量是x
x=14g
答：可以固定氮气的质量是14g
【解析】见答案。
6．实验室用加热高锰酸钾的方法制取氧气，若要制取0.8g氧气， 理论上需要高锰酸钾的质量是多少？ （写出计算过程）。
【答案】解：设需要高锰酸钾的质量为x
=
x=7.9g
答：需要高锰酸钾的质量为7.9g。
【解析】见答案。
7．镁是一种重要金属，广泛应用于制造火箭、导弹和飞机的部件等。工业上通过电解熔融氯化镁制备单质镁：(熔融)。请计算：
(1)中镁元素的化合价为 。
(2)应用此法制备48t镁，至少需要消耗的质量是多少？
【答案】(1)+2
(2)解：设至少需要消耗氯化镁的质量是x
x=190t
答：至少需要消耗氯化镁的质量是190t
【解析】（1）氯化镁中氯元素显-1价，设镁元素的化合价为x，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得：，x=+2；
（2）见答案。
8．地铁已成为都市人出行首选的交通工具，某地地铁钢轨的制造需要大量赤铁矿石炼铁。其反应原理为：
(1)二氧化碳()中碳、氧元素的质量比为 。
(2)假设杂质中不含铁元素，用含为80%的赤铁矿石200t，理论上可以炼出纯铁的质量是多少？(写出计算过程)
【答案】(1)3∶8
(2)解：设理论上可以炼出纯铁的质量为x
答：用含为80%的赤铁矿石200t，理论上可以炼出纯铁的质量为112t。
【解析】（1）二氧化碳中碳元素与氧元素的质量比为，故填3：8；
（2）见答案。
9．工业上用一氧化碳还原氧化铁炼铁，计算用含氧化铁480t的赤铁矿理论上最多可炼出含杂质4%的生铁的质量是多少？(根据化学方程式计算)
【答案】解：设理论上最多可炼含杂质4%的生铁的质量为x。
答：理论上最多可炼出含杂质4%的生铁的质量为350t。
【解析】利用化学方程式计算含杂质的题目，需要将纯净物的质量代入化学方程式。见答案。
10．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： ）
【答案】（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%。
【解析】（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）解析见答案。
11．我国明代科技著作《天工开物》中有利用炉甘石（主要成分是ZnCO3）火法炼锌的工艺记载，主要反应原理为ZnCO3+2CZn+3CO↑，现用200 kg炉甘石与足量碳充分反应，产生CO的质量与加热时间的关系如图所示。
（1）此过程中产生CO的质量是 kg。
（2）列式计算此炉甘石中ZnCO3的质量分数。
【答案】（1）84
（2）解：设炉甘石中ZnCO3的质量为x
=
x=125kg
炉甘石中ZnCO3的质量分数=×100%=62.5%
答：炉甘石中ZnCO3的质量分数62.5%。
【解析】（1）由图可知，反应最终生成CO的质量为84kg，故填84。
（2）见答案。
12．铝碳酸镁咀嚼片（主要成分是AlMg(OH)3CO3）可治疗胃酸过多症，反应原理可用化学方程式表示为。某化学兴趣小组使用下图所示装置，对该咀嚼片中的铝碳酸镁含量进行测定。先取足量稀盐酸于烧杯中，再向其中加入20片铝碳酸镁咀嚼片，开始计时，并将电子天平的读数记录在下表中、已知AlMg(OH)3CO3的相对分子质量为162。请计算：
时间（s） 0 10 20 30 40 50 60 70
读数（g） 198.4 197.8 197.4 196.0 195.8 195.7 195.7 195.7
（1）生成二氧化碳 g。
（2）每片该咀嚼片中铝碳酸镁的含量为多少（计算结果保留到0.1g）？
【答案】（1）2.7
（2）解：设20片该咀嚼片中铝碳酸镁的含量为x
x≈9.9g
故每片该咀嚼片中铝碳酸镁的含量为：9.9g÷20≈0.50g
答：每片该咀嚼片中铝碳酸镁的含量为0.50g。
【解析】（1）根据质量守恒定律，化学反应前后，物质的总质量不变，则生成二氧化碳的质量为：198.4g-195.7g=2.7g；
（2）见答案。第21讲 根据化学方程式的简单计算
模块一 思维导图串知识 模块二 基础知识全梳理（吃透教材） 模块三 教材习题学解题 模块四 核心考点精准练（4大考点） 模块五 小试牛刀过关测 1．能利用化学方程式进行简单的计算，并解决生产生活中的简单问题。 2．学习利用质量关系、比例关系定量认识化学反应，认识定量研究对化学科学发展的意义。
一、化学方程式计算的基本格式
1．根据化学方程式计算的依据
（1）理论依据：质量守恒定律。
（2）基本依据：参与化学反应的各物质间存在固定的 。
2．利用化学方程式计算的步骤及格式
例：加热分解31.6 g高锰酸钾，可以得到氧气的质量是多少？
步骤说明 完整步骤 注意以下是常见的扣分点
（1）设未知量 设未知量时，x后面加了单位
（2）写化学方程式 未配平，漏标或标错“↑”“↓”
（3）标相关量 相对质量 相对分子质量算错，漏乘化学计量数
实际质量 实际质量写错位置，漏写单位
（4）列出比例式，求解 数据位置混乱，漏单位
（5）简明地写出答案 用“略”字或用省略号作答，未表达完整
二、含杂质的化学方程式计算
1．根据化学方程式计算时，代入的量必须是 的质量，若物质不纯，必须换算成 的质量再代入计算，物质的纯度= 。
例：工业上煅烧石灰石（主要成分为CaCO3）可制得生石灰（CaO）和二氧化碳。已知充分煅烧10 t某石灰石可生成3.52 t二氧化碳，求该石灰石中CaCO3的质量分数。
三、含图像的化学方程式计算
1．含图像的化学方程式计算时，先分析坐标图中横、纵轴表示的意义，再结合题中所涉及的化学反应分析图像的起点、拐点和终点的含义。
2．找已知量的方法一般有三种：
（1）拐点对应的横坐标。
（2）拐点对应的纵坐标（多为生成的气体或沉淀的质量，可直接代入）。
（3）起点和拐点对应的横、纵坐标差。
例：兴趣小组用含有杂质的高锰酸钾样品（杂质不反应）制取氧气，反应过程中固体质量变化如图所示。
（1）生成氧气的质量为 g。
（2）计算该样品中高锰酸钾的质量。
四、含表格的化学方程式计算
1．含表格的化学方程式计算时，先分析实验数据，根据质量守恒定律得出生成气体的质量，再由气体的质量进行计算。
例：取某过氧化氢溶液于锥形瓶中，并加入一定量的二氧化锰，放在电子秤上测其质量，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
电子秤读数/g 375.00 371.56 366.28 365.56 365.40 365.40
（1）生成氧气的质量为______g。
（2）计算参加反应的过氧化氢的质量。
教材习题08 氢气在氯气中燃烧生成氯化氢的反应可用于工业制备盐酸。请写出该反应的化学方程式，计算100kg氢气完全反应需要氯气的质量和生成的氯化氢的质量。 解题方法 根据文字信息氢气在氯气中燃烧生成氯化氢，反应的化学方程式为H2＋Cl2 点燃 2HCl； 解：设需要氯气的质量为x，生成氯化氢的质量为y。 H2 ＋ Cl2 点燃 2HCl 2 71 73 100kg x y = = x ==3550kg y ==3650kg 答：设需要氯气3550kg，生成氯化氢3650kg。
【答案】
考点一 化学方程式计算的基本格式
1．在一次作业批改中，老师发现3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，请同学们发现问题，纠正错误。
题目：某工厂需要96 kg氧气作原料，若用电解水的方法制取氧气，则消耗水的质量为多少？ 解：设消耗水的质量为xkg。 2H2O 通电 2H2↑＋O2 20　　　 32 　 x　 96 kg x＝60 kg （1）左侧解题过程中有 处错误。 （2）请写出正确的解题过程。
考点二 含杂质的化学方程式计算
2．某火力发电厂用石灰石为原料吸收燃煤废气中的二氧化硫，发生反应的化学方程式为2CaCO3+2SO2+O22CaSO4+2CO2。理论上用125t含碳酸钙80%的石灰石，可以吸收废气中二氧化硫的质量是多少？
考点三 含图像的化学方程式计算
3．实验室用68g过氧化氢溶液和2g二氧化锰制取氧气，实验中非气态物质的总质量随时间变化如图所示。回答下列问题：
（1）反应中生成的氧气的质量为 。
（2）计算过氧化氢溶液中过氧化氢的质量。（写出计算过程）
考点四 含表格的化学方程式计算
4．黄铜是由铜和锌组成的合金。实验小组为测定某黄铜样品中锌的质量分数，取5份此黄铜样品各20 g，向其中分别加入一定体积的稀硫酸（Zn＋H2SO4 ══ ZnSO4＋H2↑，铜不与稀硫酸反应），所得实验数据如表：
实验序号 ① ② ③ ④ ⑤
稀硫酸体积/mL 20 40 60 80 100
剩余固体质量/g 16.75 13.50 10.25 m 7
计算20 g该合金样品完全反应生成氢气的质量。
1．能根据化学方程式计算是因为（　　）。
A．化学方程式表示了一种化学反应的过程
B．化学方程式反映了质量守恒定律
C．化学方程式表示了反应物和生成物各是什么
D．化学方程式不但表示了反应物和生成物是什么，还表示了它们之间的质量比
2．根据化学方程式计算解题的步骤是（　　）。
①正确写出化学方程式 ②列比例式，求未知数 ③设未知数
④写出已知物和待求物的质量和相对分子质量 ⑤简明地写出答案
A．①③②④⑤ B．④①③②⑤ C．③①④②⑤ D．①②③④⑤
3．用煅烧石灰石的方法制取生石灰。现有100t石灰石(含杂质20%)，煅烧过程中石灰石会有10%的损耗，最终可以得到含杂质10%的生石灰的质量为（　　）。
A．80t B．72t C．40.32t D．44.8t
4．氢气可作燃料，若40g氢气完全燃烧，需要氧气的质量是多少？(写出计算过程)
5．氮气是制造氮肥的重要原料。“人工固氮”的反应原理为N2+3H2=2NH3，理论上产生17gNH3可以固定氮气的质量是多少？（请根据化学方程式计算并写出过程）
6．实验室用加热高锰酸钾的方法制取氧气，若要制取0.8g氧气， 理论上需要高锰酸钾的质量是多少？ （写出计算过程）。
7．镁是一种重要金属，广泛应用于制造火箭、导弹和飞机的部件等。工业上通过电解熔融氯化镁制备单质镁：(熔融)。请计算：
(1)中镁元素的化合价为 。
(2)应用此法制备48t镁，至少需要消耗的质量是多少？
8．地铁已成为都市人出行首选的交通工具，某地地铁钢轨的制造需要大量赤铁矿石炼铁。其反应原理为：
(1)二氧化碳()中碳、氧元素的质量比为 。
(2)假设杂质中不含铁元素，用含为80%的赤铁矿石200t，理论上可以炼出纯铁的质量是多少？(写出计算过程)
9．工业上用一氧化碳还原氧化铁炼铁，计算用含氧化铁480t的赤铁矿理论上最多可炼出含杂质4%的生铁的质量是多少？(根据化学方程式计算)
10．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： ）
11．我国明代科技著作《天工开物》中有利用炉甘石（主要成分是ZnCO3）火法炼锌的工艺记载，主要反应原理为ZnCO3+2CZn+3CO↑，现用200 kg炉甘石与足量碳充分反应，产生CO的质量与加热时间的关系如图所示。
（1）此过程中产生CO的质量是 kg。
（2）列式计算此炉甘石中ZnCO3的质量分数。
12．铝碳酸镁咀嚼片（主要成分是AlMg(OH)3CO3）可治疗胃酸过多症，反应原理可用化学方程式表示为。某化学兴趣小组使用下图所示装置，对该咀嚼片中的铝碳酸镁含量进行测定。先取足量稀盐酸于烧杯中，再向其中加入20片铝碳酸镁咀嚼片，开始计时，并将电子天平的读数记录在下表中、已知AlMg(OH)3CO3的相对分子质量为162。请计算：
时间（s） 0 10 20 30 40 50 60 70
读数（g） 198.4 197.8 197.4 196.0 195.8 195.7 195.7 195.7
（1）生成二氧化碳 g。
（2）每片该咀嚼片中铝碳酸镁的含量为多少（计算结果保留到0.1g）？

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