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课时2　依据化学方程式的计算
知识点一　化学方程式计算的依据
各反应物与生成物之间的质量关系。
知识点二　利用化学方程式计算的基本步骤
重难点　根据化学方程式的计算
(1)解题过程中，标明已知量、未知量、相对分子质量(或相对原子质量)与对应化学计量数的乘积后，应另列比例式计算，不能直接在标出的数据中画线列比例式。
(2)“设、写、找、列、求、答”六个步骤齐全，不能省略、遗漏。
[跟踪训练]某火力发电厂为防止燃煤烟气中的SO2污染环境，使用石灰石进行烟气脱硫，发生反应2CaCO3＋2SO2＋O2===2CaSO4＋2CO2，生成的CaSO4可用作建筑材料的原料。如果将燃煤烟气中的256 kg SO2全部吸收，至少需要CaCO3的质量是多少？
解：设至少需要CaCO3的质量是x。
2CaCO3＋2SO2＋O2===2CaSO4＋2CO2
200　　　128
x　　　　256 kg
＝
x＝400 kg
答：至少需要CaCO3的质量是400 kg。
基础巩固
1．在反应2A＋B2===2C中，21 g A和足量B2在一定条件下充分反应生成33 g C，已知B的相对原子质量为16，则A的相对分子质量是(　B　)
A．26　　　　　 B．28
C．30 D．32
2．将一定质量高锰酸钾粉末和铜粉的混合物在空气中充分灼烧，最后得到固体混合物的总质量等于原混合物的总质量，则原混合物中高锰酸钾与铜的质量比是(　B　)
A．79∶64 B．79∶32
C．87∶32 D．64∶87
3．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)：2NaNO2＋2KI＋2H2SO4===2NO↑＋Na2SO4＋I2＋2H2O＋K2SO4。
结果表明，1 L水样反应时产生了5.08×10－3 mg的I2。
(1)计算1 L水样中NaNO2的质量。
(2)查阅《食品安全国家标准　食品中污染物限量(GB27622022)》，经换算，合格饮用水中NaNO2的含量应低于7.50×10－3 mg·L－1。结合计算结果，可得出结论：喝反复烧开的饮用水__________(填“会”或“不会”)造成亚硝酸盐中毒。
答案：(1)解：设1 L水样中NaNO2的质量为x。
2NaNO2＋2KI＋2H2SO4===2NO↑＋Na2SO4＋I2＋2H2O＋K2SO4
　138　　　　　　　　　　　　　　　 　254
　x　　　　　　　　　　　　　　　　5.08×10－3 mg
＝　x＝2.76×10－3 mg
答：1 L水样中NaNO2的质量为2.76×10－3 mg。
(2)不会
4．某创新小组的同学们在做用H2O2溶液制取O2的实验时，将反应的变化曲线绘制在黑板上，小华代表小组同学将分析过程分享给大家。
(1)观点分享：曲线上ab段表示的含义是
___________________________________________________________。
(2)展示交流：结合黑板上的试题要求，请写出解题过程。
实验室用溶质质量分数为5%的H2O2溶液和MnO2混合制取O2，当生成0.8 g O2时，消耗H2O2的质量为多少？
解析：(1)由题图可知，ab段随着时间的增加，氧气的质量不再改变，说明反应已结束或过氧化氢已完全反应。(2)根据生成氧气的质量，结合化学方程式计算出消耗的H2O2的质量。
答案：(1)反应已结束(或过氧化氢已完全反应)
(2)解：设消耗H2O2的质量为x。
2H2O22H2O＋O2↑
68 32
x 0.8 g
＝　x＝1.7 g
答：消耗H2O2的质量为1.7 g。
5．黄铜是铜和锌的合金。某化学兴趣小组的同学欲测定实验室中某黄铜样品中铜的质量分数(不考虑黄铜中的其他杂质)。称量10 g粉末状黄铜样品放入烧杯中，量取45 mL稀硫酸分三次加入其中(铜与稀硫酸不反应，锌与稀硫酸发生反应，反应的化学方程式为Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑)，每次充分反应后，测定生成氢气的质量，实验数据如表。
实验步骤 第一次 第二次 第三次
加入稀硫酸的体积/mL 15 15 15
生成氢气的质量/g 0.04 m 0.02
试求：
(1)m的数值为________。
(2)第三次实验结束后，烧杯中所得溶液的溶质为________。
(3)此黄铜样品中铜的质量分数是多少？(写出计算过程)
解析：(1)根据题表可知，第一次加入15 mL稀硫酸生成0.04 g氢气，第三次加入15 mL稀硫酸还能生成0.02 g氢气，说明直到第三次添加稀硫酸后锌才完全反应，并且稀硫酸有剩余；同时说明第二次加入的15 mL稀硫酸完全反应，生成氢气的质量与第一次相等，从而得出m数值为0.04。(2)由题干可知，黄铜是铜和锌的合金，加入稀硫酸，铜不与稀硫酸反应，锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气，由(1)可知，第三次加入15 mL稀硫酸，锌完全反应，且稀硫酸有剩余，所以第三次实验结束后，烧杯中所得溶液的溶质为生成的硫酸锌和过量的稀硫酸。
答案：(1)0.04　(2)H2SO4、ZnSO4
(3)根据表格可知，共生成氢气的质量为0.04 g＋0.04 g＋0.02 g ＝0.1 g。
解：设此黄铜样品中，锌的质量为x。
Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑
65 2
x 0.1 g
＝　x＝3.25 g
此黄铜样品中铜的质量分数是×100%＝67.5%。
答：此黄铜样品中铜的质量分数是67.5%。
能力达标
6．A、B、C三种物质各15 g，它们发生化合反应时只能生成30 g新物质D，若增加10 g A，则反应停止后，原反应物中只剩余C。根据上述条件推断下列说法中正确的是(　B　)
A．第一次反应停止后，B剩余9 g
B．第二次反应后，D的质量为50 g
C．反应中A和B的质量比是3∶2
D．反应中A和C的质量比是1∶1
7．将下列四种物质放入密闭容器中充分反应，测得反应前后各物质的质量如下表，下列说法错误的是(　D　)
物质 甲 乙 丙 丁
反应前质量/g 30 20 5 0
反应后质量/g 14 16 a 20
A．a＝5
B．甲和乙为反应物
C．丙可能是催化剂
D．甲、乙、丁的相对分子质量之比为2∶1∶2
8.某同学在学习质量守恒定律时，称取0.6 g镁条进行燃烧实验(如图)。
(1)计算：镁条完全燃烧生成氧化镁的质量。(写出计算过程)
(2)该同学称得反应后固体的质量小于0.6 g，原因可能是__________________________________________________________
________________________________________________________。
答案：(1)解：设生成氧化镁的质量为x。
2Mg＋O22MgO
48　　　　　　80
0.6 g　　　　　x
＝　　x＝1 g
答：生成氧化镁的质量为1 g。
(2)生成的部分氧化镁以白烟形式逸散到空气中
素养提升
9．“化学氧呼吸自救器”是人在缺氧环境或出现高浓度有毒有害气体环境中使用的一种安全防护装置，其内部装有颗粒状超氧化钾(KO2)作为“制氧剂”，其反应原理之一为4KO2＋mCO2===mK2CO3＋3O2。
(1)m的值是________。
(2)若要制得96 g氧气，理论上需要含80% KO2制氧剂的质量是多少？(请写出计算过程)
(3)请画出生成96 g氧气与消耗二氧化碳质量的关系。
(4)小明在设计“化学氧呼吸自救器”时，为确定制氧剂的用量，除了查阅人体每分钟呼吸次数外，还需了解与人体呼吸相关的数据是________(多选，填字母)。
a.每次呼吸呼出二氧化碳的量
b.每次呼吸耗氧量
c.每次呼出氮气的量
解析：(1)根据质量守恒定律可知，m＝2。
(2)计算过程见答案。(3)解：设当生成96 g氧气时，需要消耗二氧化碳的质量为y。
4KO2＋2CO2===2K2CO3＋3O2
88 96
y 96 g
＝　y＝88 g
把生成的96 g氧气的质量作为纵坐标，消耗的88 g二氧化碳的质量作为横坐标，在坐标轴上描点，连线画出图像。(4)“化学氧呼吸自救器”的反应原理为消耗二氧化碳，生成氧气，与氮气无关，因此，为确定制氧剂的用量，除了查阅人体每分钟呼吸次数外，还需了解每次呼吸呼出二氧化碳的量和每次呼吸耗氧量。故选ab。
答案：(1)2
(2)解：设理论上需要含80% KO2制氧剂的质量是x。
4KO2＋2CO2===2K2CO3＋3O2
284 96
80%×x 96 g
＝　x＝355 g
答：理论上需要含80% KO2制氧剂的质量是355 g。
(3)
(4)ab课时2　依据化学方程式的计算
知识点一　化学方程式计算的依据
各反应物与生成物之间的质量关系。
知识点二　利用化学方程式计算的基本步骤
重难点　根据化学方程式的计算
(1)解题过程中，标明已知量、未知量、相对分子质量(或相对原子质量)与对应化学计量数的乘积后，应另列比例式计算，不能直接在标出的数据中画线列比例式。
(2)“设、写、找、列、求、答”六个步骤齐全，不能省略、遗漏。
[跟踪训练]某火力发电厂为防止燃煤烟气中的SO2污染环境，使用石灰石进行烟气脱硫，发生反应2CaCO3＋2SO2＋O2===2CaSO4＋2CO2，生成的CaSO4可用作建筑材料的原料。如果将燃煤烟气中的256 kg SO2全部吸收，至少需要CaCO3的质量是多少？
基础巩固
1．在反应2A＋B2===2C中，21 g A和足量B2在一定条件下充分反应生成33 g C，已知B的相对原子质量为16，则A的相对分子质量是(　)
A．26　　　　　 B．28
C．30 D．32
2．将一定质量高锰酸钾粉末和铜粉的混合物在空气中充分灼烧，最后得到固体混合物的总质量等于原混合物的总质量，则原混合物中高锰酸钾与铜的质量比是(　)
A．79∶64 B．79∶32
C．87∶32 D．64∶87
3．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)：2NaNO2＋2KI＋2H2SO4===2NO↑＋Na2SO4＋I2＋2H2O＋K2SO4。
结果表明，1 L水样反应时产生了5.08×10－3 mg的I2。
(1)计算1 L水样中NaNO2的质量。
(2)查阅《食品安全国家标准　食品中污染物限量(GB27622022)》，经换算，合格饮用水中NaNO2的含量应低于7.50×10－3 mg·L－1。结合计算结果，可得出结论：喝反复烧开的饮用水__________(填“会”或“不会”)造成亚硝酸盐中毒。
4．某创新小组的同学们在做用H2O2溶液制取O2的实验时，将反应的变化曲线绘制在黑板上，小华代表小组同学将分析过程分享给大家。
(1)观点分享：曲线上ab段表示的含义是
___________________________________________________________。
(2)展示交流：结合黑板上的试题要求，请写出解题过程。
实验室用溶质质量分数为5%的H2O2溶液和MnO2混合制取O2，当生成0.8 g O2时，消耗H2O2的质量为多少？
5．黄铜是铜和锌的合金。某化学兴趣小组的同学欲测定实验室中某黄铜样品中铜的质量分数(不考虑黄铜中的其他杂质)。称量10 g粉末状黄铜样品放入烧杯中，量取45 mL稀硫酸分三次加入其中(铜与稀硫酸不反应，锌与稀硫酸发生反应，反应的化学方程式为Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑)，每次充分反应后，测定生成氢气的质量，实验数据如表。
实验步骤 第一次 第二次 第三次
加入稀硫酸的体积/mL 15 15 15
生成氢气的质量/g 0.04 m 0.02
试求：
(1)m的数值为________。
(2)第三次实验结束后，烧杯中所得溶液的溶质为________。
(3)此黄铜样品中铜的质量分数是多少？(写出计算过程)
能力达标
6．A、B、C三种物质各15 g，它们发生化合反应时只能生成30 g新物质D，若增加10 g A，则反应停止后，原反应物中只剩余C。根据上述条件推断下列说法中正确的是(　)
A．第一次反应停止后，B剩余9 g
B．第二次反应后，D的质量为50 g
C．反应中A和B的质量比是3∶2
D．反应中A和C的质量比是1∶1
7．将下列四种物质放入密闭容器中充分反应，测得反应前后各物质的质量如下表，下列说法错误的是(　)
物质 甲 乙 丙 丁
反应前质量/g 30 20 5 0
反应后质量/g 14 16 a 20
A．a＝5
B．甲和乙为反应物
C．丙可能是催化剂
D．甲、乙、丁的相对分子质量之比为2∶1∶2
8.某同学在学习质量守恒定律时，称取0.6 g镁条进行燃烧实验(如图)。
(1)计算：镁条完全燃烧生成氧化镁的质量。(写出计算过程)
(2)该同学称得反应后固体的质量小于0.6 g，原因可能是__________________________________________________________
________________________________________________________。
素养提升
9．“化学氧呼吸自救器”是人在缺氧环境或出现高浓度有毒有害气体环境中使用的一种安全防护装置，其内部装有颗粒状超氧化钾(KO2)作为“制氧剂”，其反应原理之一为4KO2＋mCO2===mK2CO3＋3O2。
(1)m的值是________。
(2)若要制得96 g氧气，理论上需要含80% KO2制氧剂的质量是多少？(请写出计算过程)
(3)请画出生成96 g氧气与消耗二氧化碳质量的关系。
(4)小明在设计“化学氧呼吸自救器”时，为确定制氧剂的用量，除了查阅人体每分钟呼吸次数外，还需了解与人体呼吸相关的数据是________(多选，填字母)。
a.每次呼吸呼出二氧化碳的量
b.每次呼吸耗氧量
c.每次呼出氮气的量

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