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专题8 　化学计算
类型一　有关化学式的计算
1. 起云剂是一种合法的食品添加剂,黑心厂家用塑化剂替代,给人体健康带来危害。DEHP是塑化剂中的一种,其化学式为C24H38O4。下列关于塑化剂DEHP的说法不正确的是 (　　)
A. DEHP由碳、氢、氧三种元素组成 B. DEHP中有4个氧原子
C. DEHP分子中碳、氢原子个数比为12∶19 D. DEHP的相对分子质量为390
2. (2024·泰州高港期中)蛋白质在人体胃肠内与水反应,最终生成氨基酸被人体吸收。丙氨酸(化学式为C3H7O2N)就是其中的一种。请回答下列问题:
(1) 1个丙氨酸分子中,碳、氢、氧、氮4种原子的个数比是　　　　　　　　。
(2) 丙氨酸的化学式量是　　　　。
(3) 丙氨酸中氮元素的质量分数是　　　　(结果精确到0.1%)。
(4) 89g丙氨酸中的氮元素与　　　　g尿素[CO(NH2)2]中所含的氮元素质量相等。
类型二　利用化学方程式的计算
3. 在化学反应A+2BC+2D中,已知C和D的化学式量之比是22∶9,当3.2gB与足量A完全反应后,生成2.2gC。则在此反应中,B和D的质量变化比是 (　　)
A. 8∶11 B. 16∶11 C. 16∶9 D. 32∶9
4. (2024·南京建邺期中)氯酸钾(KClO3)粉末在二氧化锰作催化剂并加热的条件下,分解生成氯化钾和氧气。将氯酸钾和二氧化锰的混合物共27.5g放入试管中加热,完全反应后剩余固体质量为17.9g。则原混合物中二氧化锰的质量为 (　　)
A. 2.5g B. 3.0g C. 9.6g D. 17.9g
5. 乙烯(C2H4)燃料电池中,燃烧前后分子种类变化的微观示意图如图。下列说法错误的是 (　　)
第5题
A. 甲中碳、氢元素的质量比为6∶1
B. 反应前后原子种类不变
C. 28g甲完全燃烧至少需要32g乙
D. 生成的丙与丁的分子个数比为1∶1
6. (2024·无锡江阴期中)苯(C6H6)是一种工业原料,将苯和氧气置于密闭容器中引燃,反应后生成CO2、H2O和X,已知反应前后各物质的质量如表,下列说法正确的是 (　　)
A. m的值为3.0
B. X由碳、氧两种元素组成
C. X由氢、氧两种元素组成
D. CO2和H2O的分子个数比为2∶1
7. (社会热点)我国力争在2060年前实现“碳中和”,实现二氧化碳的相对“零排放”。使用氢能源汽车可以有效减少二氧化碳的排放。氢化钙(CaH2)是一种重要的制氢剂,氢化钙可与物质M反应生成氢气,反应的化学方程式为CaH2+2MCa(OH)2+2H2↑,请回答下列各题:
(1) CaH2中钙元素和氢元素的质量比为　　　　(填最简整数比)。
(2) M的化学式为　　　　。
(3) 若要制取8kg氢气,计算理论上需要CaH2的质量。(写出计算过程)
8. 空气质量监测仪是根据二氧化硫与溴水的反应来定量测定空气中的二氧化硫含量,其主要原理为SO2+Br2+2H2O2HBr+H2SO4,假设向含有16mgBr2的溴水中缓慢通入某工业废气20m3时恰好完全反应。
(1) 计算20m3该工业废气中所含SO2的质量(写出计算过程)。
(2) 某地区规定工业排放的废气中SO2含量不得超过0.4mg/m3,则该工业废气　　　　(填“符合”或“不符合”)排放标准。
第9题
9. 小红同学利用过氧化钠能和水反应的原理来测定Na2O2的纯度。已知:2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑。
【实验步骤】 ① 称取20g样品置于装置中(整个装置的质量为45g)。② 一次性加入20mL蒸馏水后将装置放置在电子天平上,观察显示数字的变化,并记录(数据如表)。③ 进行计算。
时间/s 60 120 180 240 300
天平示数/g 83.82 82.43 82.15 81.80 81.80
(1) 如果没有干燥剂,测定结果会　　　　(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(2) 请你帮小红同学计算此样品中Na2O2的质量分数。
10. (2023·滨州)实验室有一瓶标签被腐蚀的盐酸。某化学兴趣小组的同学为测定该盐酸的溶质质量分数,取50g此盐酸于烧杯中,然后加入硝酸银溶液。加入硝酸银溶液的质量与生成沉淀的质量关系如图所示(已知:HCl+AgNO3AgCl↓+HNO3)。试计算:
第10题
(1) 两种物质恰好完全反应时,所得溶液的质量是　　　　g。
(2) 该盐酸的溶质质量分数。
　化学计算
1. B
2. (1) 3∶7∶2∶1　(2) 89　(3) 15.7%　(4) 30　解析:(1) 1个丙氨酸分子是由3个碳原子、7个氢原子、2个氧原子和1个氮原子构成的,则1个丙氨酸分子中C、H、O、N4种原子的个数比为3∶7∶2∶1。(2) 丙氨酸的化学式量为12×3+1×7+16×2+14=89。(3) 丙氨酸中氮元素的质量分数为×100%≈15.7%。(4) 设89g丙氨酸中的氮元素与质量为x的尿素中所含氮元素质量相等。则89g×=x×,解得x=30g。
3. C　解析:假设C和D的化学式量分别为22、9。设生成D的质量为x。
A+2B+
=　x=1.8g
所以在此反应中B和D的质量变化比为3.2g∶1.8g=16∶9。故本题选C。
4. B　解析:生成氧气的质量为27.5g-17.9g=9.6g。设原混合物中氯酸钾的质量为x。
2KCl+↑
=　x=24.5g
原混合物中二氧化锰的质量为27.5g-24.5g=3.0g。故本题选B。
5. C　解析:由反应的微观示意图可知,甲是C2H4,C2H4中碳、氢元素的质量比为(12×2)∶(1×4)=6∶1,A正确。由质量守恒定律可知,反应前后原子种类不变,B正确。该反应的化学方程式为C2H4+3O22CO2+2H2O,设28g甲完全燃烧至少需要乙的质量为x。
+2CO2+2H2O
=　x=96g
C错误。由化学方程式可知,反应生成的丙与丁的分子个数比为2∶2=1∶1,D正确。故本题选C。
6. B　解析:根据质量守恒定律可知,反应前后物质的总质量不变,则m=2.6+6.4-4.4-1.8=2.8,A不正确;2.6gC6H6中碳元素的质量为2.6g×=2.4g,其中氢元素的质量为2.6g-2.4g=0.2g,而二氧化碳中碳元素的质量为4.4g×=1.2g,1.8g水中氢元素的质量为1.8g×=0.2g,反应前后元素的种类和质量不变,则X中含有碳元素,且碳元素的质量为2.4g-1.2g=1.2g,不含氢元素,故X中还含有氧元素,且氧元素的质量为2.8g-1.2g=1.6g,B正确、C不正确;反应生成的CO2和H2O的分子个数比为∶=1∶1,D不正确。故本题选B。
7. (1) 20∶1　(2) H2O　(3) 解:设理论上需要CaH2的质量为x。
+2H2OCa(OH)2+↑
=　x=84kg
答:若要制取8kg氢气,理论上需要CaH2的质量为84kg。
8. (1) 解:设20m3该工业废气中所含SO2的质量为x。
++ 2H2O2HBr+H2SO4
=　x=6.4mg
答:20m3该工业废气中所含SO2的质量为6.4mg。
(2) 符合　解析:(2) 某地区规定工业排放的废气中SO2含量不得超过0.4mg/m3,该工业废气中二氧化硫含量为=0.32mg/m3<0.4mg/m3,故该工业废气符合排放标准。
9. (1) 偏大　(2) 解:根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变,20mL蒸馏水的质量为20g,则生成氧气的质量为20g+45g+20g-81.80g=3.2g;设20g该样品中过氧化钠的质量为x。
+2H2O4NaOH+↑
=　x=15.6g
此样品中Na2O2的质量分数为×100%=78%。
答:此样品中Na2O2的质量分数为78%。
解析:(1) 如果没有干燥剂,水蒸气会和氧气一起逸出装置,导致测得的氧气质量偏大,则过氧化钠纯度的测定结果偏大。
10. (1) 81.3　(2) 解:设50g该盐酸中溶质的质量为x。
+AgNO3↓+HNO3
=　x=7.3g
该盐酸的溶质质量分数为×100%=14.6%。
答:该盐酸的溶质质量分数为14.6%。
解析:(1) 由图可知,两种物质恰好完全反应时,消耗60g硝酸银溶液,产生28.7g氯化银沉淀,则所得溶液的质量为50g+60g-28.7g=81.3g。

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