利用化学方程式的简单计算

利用化学方程式的简单计算

‎ ‎ 课题3 利用化学方程式进行简单计算 ‎[学海导航]‎ 一、内容标准：‎ ‎1、利用化学方程式进行简单的计算 ‎2、能认识化学变化中的定量计算在生产和生活中的应用，发展规范严谨的科学精神。‎ 二、例题解析：‎ 例题1：将红磷在氧气中燃烧7.1g的五氧化二磷，如果所需氧气完全由高锰酸钾分解得到，至少需要多少克的高锰酸钾？‎ 分析：本题涉及到两个化学反应，KMnO4分解和红磷在O2中燃烧，如果分步求解，先求出生成7.1gP2O5需要多少克氧气？再求出生成这些O2需要多少克的KMnO4，经过两次计算比较繁琐，但这两个反应通过O2存在一定的联系，KMnO4的分解产物O2是红磷燃烧的反应物，因此可通过两个反应的化学方程式找出KMnO4与P2O5在量方面的关系式。‎ ‎2 KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑ ① 4P+5O22P2O5 ②‎ 将①×5与②叠加可得关系式：‎ ‎10 KMnO4~5O2~4P~2P2O5 简化后可得5 KMnO4~P2O5然后用关系式可一步求解。‎ 解：设至少需要KMnO4的质量为χg。‎ 有关化学方程式 ‎2 KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑ 4P+5O22P2O5 ‎ 关系式 5 KMnO4~P2O5‎ ‎ 5×158 142‎ ‎ χ 7.1g ‎5×158 142 ‎ ‎ χ 7.1g χ ‎39.5g ‎ 5×158×7.1g ‎ ‎ 142‎ 答：至少需要KMnO4 39.5g。‎ 例题2：把干燥的高锰酸钾固体50g装入大试管中加热制取氧气，待反应一段时间后停止加热，将试管冷却，称得剩余固体物质的质量为45.2g，计算①反应中生成多少克氧气？‎ ‎②45.2g剩余物中含有哪些物质？各是多少克？‎ 分析：由于反应后生成的氧气脱离了反应体系而逸出故原高锰酸钾的质量与反应后剩余固体物质的质量之差，就是反应中生成的氧气的质量，然后再根据KMnO4分解的化学方程式和生成O2的质量，求出剩余固体物质中K2MnO4和MnO2的质量，同时也要求出分解的KMnO4的质量，判断出KMnO4是否完全分解。‎ 如果KMnO4完全分解则剩余固体是K2MnO4和MnO2的混合物，如果KMnO4有剩余，则剩余固体是KMnO4，K2MnO4和MnO2的混合物。‎ 解：反应后生成O2的质量为50－45.2==4.8g 设参加反应的KMnO4的质量为χg，反应生成K2MnO4的质量为yg，生成MnO2的质量为zg。‎ ‎2 KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑‎ ‎ 316 197 87 32‎ 6‎ ‎ ‎ ‎ χ y z 4.8‎ 316 ‎ 197 87 32 ‎ χ y z 4.8g ‎47.4g χ ‎ 316×4.8g ‎ ‎ 32‎ y ‎29.55g ‎ 197×4.8g ‎ ‎ 32‎ z ‎13.05g ‎ 87×4.8g ‎ ‎32‎ 反应后剩余KMnO4 50g－47.4g==2.6g 答：①反应后生成4.8gO2‎ ‎②29.55g K2MnO4 ，13.05gMnO2‎ ‎[基础训练]‎ ‎1.加热6g高锰酸钾可制得多少g氧气？‎ ‎2.电解9千克的水能生产多少千克的氢气？同时生产多少千克的氧气？‎ ‎3.工业上，高温煅烧石灰石可制得生石灰和二氧化碳，如果要制得10t氧化钙，需要碳酸钙多少t？‎ ‎4.要得到32g二氧化硫，需要多少克硫参加反应？‎ ‎5.制取142g五氧化二磷，需要磷多少g？需要氧气多少g？这些氧气在标准状况下的体积是多少升？(在标准状况下 ρO2==1.43g/L)‎ ‎6.消化药片所含的物质能中和胃里过多的胃酸，某种消化药品的标记如右图所示，医生给某胃酸过多的患者开出服用此药的处方为每日3次每次2片，试计算：‎ Stomachease 帮助消化 减缓胃痛 每片含250mg氢氧化镁 患者按此处方服用该药一天，理论上可中和HCl多少毫克？‎ ‎(计算结果取整数，已知2HCl+Mg(OH)2==MgCl2+2H2O)‎ ‎7.中国登山协会为纪念我国首次攀登珠穆朗玛峰成功50周年再次组织攀登珠穆朗玛峰活动。阿旺扎西等一行登山运动员于今年3月21日13：40成功登顶，假设每名运动员冲顶消耗自带的液氧4.8kg，求：‎ ‎①这些氧气在标准状况下的体积是多少升？(标准状况下氧气的密度为1.43g/L)‎ 6‎ ‎ ‎ ‎②若在实验室用高锰酸钾为原料制取相同质量的氧气，需要多少千克高锰酸钾？‎ ‎③用这种方法给登山运动员供氧，是否可行？简述理由。‎ ‎8.有一种含水的过氧化氢样品10g，在二氧化锰的催化作用下，完全分解得到3.2g氧气，求该样品中过氧化氢的质量分数。‎ ‎[拓展探究]‎ ‎1.实验室现需1.12L纯净的氧气(标准状况下，氧气的密度是1.429g/L)，某同学用质量比为3：1的氯酸钾和二氧化锰制取氧气，并回收二氧化锰和氯化钾。下表为该同学实验的有关数据：‎ 实验1.12收集L氧气后试管内固体残余物的质量 充分加热后试管内固体残余物的质量 ‎7.98g ‎6.92g 问该同学最多能回收多少克二氧化锰？(结果精确到0.01g)‎ 6‎ ‎ ‎ ‎2.实验室将16g硫在给定的质量的氧气中燃烧，有如下数据：‎ 给定O2的质量/g ‎10‎ ‎15‎ ‎16‎ ‎20‎ ‎24‎ ‎32‎ 生成SO2的质量/g ‎20‎ ‎30‎ ‎32‎ ‎32‎ ‎32‎ ‎32‎ 观察分析表中数据，可以得到的结论是：_______________________________________‎ ‎____________________________________________________________________________。‎ ‎3.燃烧含硫的煤和燃放烟花爆竹都会产生污染空气的SO2，大部分城市明文规定禁止燃放烟花爆竹，但一些中、小城镇和农村仍在春节期间燃放放烟花爆竹，对环境造成了污染，若3天内燃放20亿爆竹，平均每只爆竹产生0.05gSO2，则10亿爆竹产生的SO2相当于燃烧含硫2%的煤多少吨？‎ ‎4.已知Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑今有甲、乙、丙、丁四位同学用Zn与稀硫酸反应，所得相关数据如下(实验中的误差可忽略不计)：‎ 甲 乙 丙 丁 取用稀硫酸质量/g ‎100‎ ‎100‎ ‎100‎ ‎200‎ 加入锌的质量/g χ ‎1.25χ ‎2χ ‎2χ 生成氢气的质量/g ‎0.4‎ ‎0.5‎ ‎0.6‎ ‎0.8‎ 计算：①甲同学加入金属锌的质量是多少克？‎ ‎②其中稀硫酸中所含纯H2SO4的质量是多少克？‎ 6‎ ‎ ‎ ‎ [反思评价]‎ 有关的相对分子质量：Cu－64 H－1　O－16　K－39　Cl－35.5　Zn－65‎ ‎1.计算下列物质的相对分子质量：‎ O2：_______________________________ CuO：________________________________‎ H2O：______________________________ 2KMnO4：______________________________‎ ‎2.计算下列化学方程式中物质之间的质量比：‎ 电解 ‎2 KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑ 2H2O======2H2↑+O2↑‎ ‎[想一想]根据上述化学反应中各物质之间的质量比，已知化学反应中某一物质的质量，能否求另一个物质的质量。‎ ‎3.3g碳在足量的氧气中充分燃烧，生成物的质量是多少克？‎ ‎4.agH2O2与2gMnO2混合，完全反应后有残留物质bg，求生成的氧气的质量是多少克？‎ ‎5.某班同学在实验室将14g硫在一定量的氧气中燃烧，记录如下数据：‎ 实验次序 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ 氧气的质量/g ‎4.5‎ ‎14.0‎ ‎18.0‎ 二氧化硫的质量/g ‎9.0‎ ‎28.0‎ ‎28.0‎ 分析数据回答下列问题：‎ ‎⑴在这三次实验中，第__________次刚好完全反应。‎ ‎⑵在第______次实验中硫有剩余，剩余____________g；在第______次实验中氧气有剩余，剩余________g。若将剩余的硫在氧气中燃烧，可生成二氧化硫________g。‎ ‎6.在食盐中加入适量的碘酸钾(KIO3)可有效的防治碘缺乏症，从2001年10月1日起我国规定每千克食盐中碘酸钾的含量应在0.06~0.08g之间，某研究小组称取食盐样品100g，加入足量的碘化钾发生如下反应：KIO3+5KI+3H2SO4==3K2SO4+3I2+3H2O，测得生成碘单质0.0254g，请计算1000g样品中KIO3的含量并判断样品是否符合国家标准。‎ 6‎ ‎ ‎ ‎7.饲养观赏鱼可以陶冶人的情操，增进人们对生活的热爱，空运观赏鱼必须密封。为了鱼的吸氧问题，可在水中加入过氧化钙(化学式CaO2)过氧化钙与水反应生成氢氧化钙与氧气。‎ ‎⑴写出过氧化钙与水反应的化学方程式：________________________________________；‎ ‎⑵一养鱼爱好者欲测定所用的过氧化钙的质量分数，做如下实验，称取样品2.0g加入到适量的水中，生成了224ml氧气(氧气的密度为1.43g/L)试计算所用样品中过氧化钙的质量分数。‎ 参考答案：‎ ‎[基础训练]1.0.6g 2.1g，8g 3.17.9g 4.16g 5.62g，80g，55.94L 6.1888mg ‎ ‎7.①3357L②47.7kg③不可行，经济上不合算，价格昂贵，且在实验室制取如此多的氧气，消耗时间过长。‎ ‎8.68%‎ ‎[拓展探究]‎ ‎1.5.28g ‎ ‎2.16g和16gO2恰好完全反应生成32gSO2，O2用量大于16g时生成的SO2仍为32g。‎ ‎3.12.5t 4.①13g ②29.4%‎ ‎[反思评价]‎ ‎1.32，80，18，316 2.316：197：87：32，9：1：8‎ ‎3.11g 4.(a+2－b)g 5.⑴2次⑵1次，9.5g，3次，4g，19g ‎6.解：设100g该样品中含KIO3的质量为X KIO3+5KI+3H2SO4===3K2SO4+3I2+3H2O ‎ 214 762‎ X 0.0254g X ‎0.0071g ‎214 762 214×0.0254 ‎ ‎1000g ‎ ‎ 100g ‎ X 0.0254 762‎ ‎1000g样品中含KIO3 0.0071g× =0.071g ‎ ∵0.71g在0.06~0.08g之间 ∴该样品中含KIO3的含量符合国家标准。‎ ‎7.⑴2CaO2+2H2O==2Ca(OH)2+O2↑ ⑵36%‎ 6‎