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5.3
利用化学方程式进行简单的计算解析版-九年级化学上册课时同步练人教版
利用
化学方程式
进行
简单
计算
解析
九年级
化学
上册
课时
同步
人教版
第5单元 化学方程式
5.3 利用化学方程式进行简单的计算
1.将盛有等质量、等质量分数且足量的稀盐酸的两只烧杯,放在托盘天平的左右两盘,天平平衡。在左盘烧杯中加入10克碳酸钙,若要使天平重新平衡,则右盘烧杯中应加入的物质是( )
A.10克碳酸钠 B.5.6克氧化钙
C.10克碳酸镁和碳酸氢钠 D.10克镁粉和铜粉
【答案】B
【解析】设加入10克碳酸钙完全反应后左盘溶液增量为x
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 溶液增量△M
100 44 100﹣44=56
10g x
=
x=5.6g
A.设加入10克碳酸钠完全反应后左盘溶液增量为A
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑ 溶液增量△M
106 44 106﹣44=62
10g A
=
A=5.85g>5.6g 天平指针偏右,不平衡,A错误,不符合题意;
B.因为CaO+H2O=Ca(OH)2,则加入5.6g氧化钙后右盘溶液的增量为5.6g,与左盘增量相等,所以天平平衡,B正确,符合题意;
C.设加入10克碳酸氢钠完全反应后左盘溶液增量为B,
NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑ 溶液增量△M
84 44 84﹣44=40
10g B
= B=4.8g
设加入10克碳酸镁完全反应后左盘溶液增量为C
MgCO3+2HCl=MgCl2+H2O+CO2↑ 溶液增量△M
84 44 84﹣44=40
10g C
= B=4.8g
所以加入10g碳酸镁和碳酸氢钠后右盘溶液的增量4.8g<5.6g,天平指针偏左,不平衡,C错误,不符合题意;
D.设加入10g镁粉后右盘溶液的增量D
Mg+2HCl=MgCl2+H2↑ 溶液增量△M
24 2 24﹣2=22
10g D
= D=9.2g>5.6g
铜粉不与稀盐酸反应,加入10g铜粉右盘增量就为10g>5.6g,所以加入10g镁粉和铜粉后右盘的增量大于5.6g,天平指针偏右,不平衡,D错误,不符合题意;
故选:B。
2.工业上,高温煅烧石灰石可制取生石灰(CaCO3CaO+CO2↑)。现有100g CaCO3样品,高温煅烧一段时间后,剩余固体的质量为67g。下列推断符合客观事实的是( )
A.生成CO2的质量是33g
B.生成物中CaO的质量是67g
C.剩余固体中钙元素的质量分数小于40%
D.剩余固体中碳元素与氧元素的质量之比大于1:4
【答案】A
【解析】A、生成CO2的质量是:100g﹣67g=33g,该选项说法正确;
B、生成物中CaO的质量小于67g,是因为石灰石中含有杂质,该选项说法不正确;
C、设反应的碳酸钙质量为x,
CaCO3CaO+CO2↑,
100 44
x 33g
=,
x=75g,
碳酸钙中钙元素质量:75g×=30g,剩余固体中钙元素的质量分数最小为:×100%=44.8%,该选项说法不正确;
D、由于不知道杂质的种类,因此不能判断剩余固体中碳元素与氧元素的质量之比,该选项说法不正确。
故选:A。
3.有下列化学方程式:A+3B═2C+2D,7g A与24g B恰好完全反应,生成D的质量是9g。若C的相对分子质量为44,则B的相对分子质量为( )
A.16 B.32 C.36 D.96
【答案】B
【解析】在A+3B═2C+2D的反应中,7gA与24gB恰好完全反应,生成D的质量是9g,由质量守恒定律,则生成的C的质量为7g+24g﹣9g=22g。
设B的相对分子质量为x
A+3B═2C+2D
3x 88
24g 22g
x=32
故选:B。
4.在某H2O2溶液中,氢元素与氧元素的质量比为1:9,现向20g该H2O2溶液中加入少量二氧化锰,充分反应后,生成氧气的质量为( )
A.2g B.4g C.1.6g D.3.2g
【答案】A
【解析】20g某H2O2溶液中氢元素的质量为:20g×=2g;
反应后含有2g氢元素的水的质量为:2g÷=18g;
生成氧气的质量为:20g﹣18g=2g。
故选:A。
5.在反应A+3B═2C+2D中,28g A与一定质量的B恰好完全反应,生成88g C.若C、D的相对分子质量之比为22:9,则A与B的相对分子质量之比为( )
A.7:8 B.8:7 C.7:24 D.24:7
【答案】A
【解析】设生成的D的质量为x
A+3B═2C+2D
44 18
88g x
解得:x=36g
由质量守恒定律可知参加反应的B的质量为:88g+36g﹣28g=96g。
由方程式可知:A与B的相对分子质量之比:28g:(96÷3)=7:8。
故选:A。
二.计算题(共10小题)
6.为测定实验室中某过氧化氢溶液的溶质质量分数,取100.0g过氧化氢溶液放入小烧杯中,然后进行如图所示的实验。请计算:
(1)反应后产生气体的质量是 ;
(2)该过氧化氢溶液的中过氧化氢的质量为多少?(请根据化学方程式列式计算)(H:1 O:16)
【答案】3.2 6.8g。
【解析】(1)反应后产生气体的质量是:230.0g﹣226.8g=3.2g,
故填:3.2g。
(2)设过氧化氢质量为x,
2H2O22H2O+O2↑,
68 32
x 3.2g
,
x=6.8g,
答:该过氧化氢溶液中过氧化氢的质量是6.8g。
7.过氧化钙(CaO2)是一种环境友好的化工原料,工农业生产中用作漂白剂、种子消毒剂及鱼类运输时的制氧剂等。过氧化钙与水反应方程式为:2CaO2+2H2O═2Ca(OH)2+O2↑,某同学把20g不纯的过氧化钙样品(杂质不与水反应)加入到盛有足量水的烧杯中,完全反应后,生成2.24L氧气(氧气的密度是1.43g/L)请计算:
(1)反应生成氧气的质量。(计算结果精确到0.1)
(2)该样品中过氧化钙的质量分数。
【答案】(1)3.2g;(2)72%。
【解析】(1)生成的氧气的质量为2.24L×1.43g/L=3.2g;
(2)设该样品中过氧化钙的质量分数为x
2CaO2+2H2O═2Ca(OH)2+O2↑
144 32
20gx 3.2g
=
x=72%
答:(1)生成氧气 3.2g;
(2)该样品中过氧化钙的质量分数为72%。
故答案为:(1)3.2g;(2)72%。
8.某实验室中需要1.6g氧气进行实验。若用双氧水和二氧化锰制取这些氧气,需要消耗过氧化氢多少克?(H﹣1 O﹣16)
【答案】3.4g
【解析】设需要的过氧化氢的质量为x。
2H2O22H2O+O2↑
68 32
x 1.6g
=
x=3.4g
答:需要消耗的过氧化氢的质量为3.4g。
9.某学习小组用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制氧气,反应过程中固体总质量如图,请计算原混合物中有多少克氯酸钾 ?
【答案】49g
【解析】根据质量守恒定律可得,生成的氧气的质量为60g﹣40.8g=19.2g;
(2)设原混合物中氯酸钾的质量为x。
2KClO32KCl+3O2↑
245 96
x 19.2g
=
解得x=49g
故答案为:49g
10.某同学取一定质量的氯酸钾和二氧化锰加热,记录产生氧气的质量与反应时间的关系如图所示,请计算混合物中氯酸钾的质量。
【答案】12.25g
【解析】由图象情况可知氯酸钾完全反应生成的氧气质量是4.8g
设原混合物中氯酸钾的质量为x
2KClO32KCl+3O2↑
245 96
x 4.8g
x=12.25g
答:原混合物中氯酸钾的质量为12.25g。
11.在实验室制取氧气时,取MnO2和KClO3的固体混合物30.5g,加热至不再产生气体为止,收集到一定质量的氧气。某化学兴趣小组欲求得所制氧气的质量,他们将加热后剩余物冷却到一定温度后,通过多次加水测定剩余物质量的办法即可求出。加水的质量与剩余固体的质量见下表:(提示:MnO2是不溶于水的固体粉末)
编号
1
2
3
4
加水的质量(g)
20
20
20
20
剩余固体的质量(g)
14.5
8.1
6
6
试求:
(1)原混合物中MnO2的质量为 g。
(2)制得氧气的质量为多少克?
【答案】(1)6;(2)可制得氧气9.6克。
【解析】(1)由1和2可知加入20g水最多溶解KCl的质量为:14.5g﹣8.1=6.4gKCl,而第三、第四次加水后溶解KCl的质量为8.1g﹣6g=2.1g<6.4g,则第三次加水后KCl完全溶解,剩余的固体全部是不溶于水的MnO2,所以原混合物中MnO2的质量为6g;
(2)原混合物中KClO3质量为:30.5g﹣6g=24.5g;
(3)设可制得氧气的质量为x
2KClO32KCl+3O2↑
245 96
24.5g x
解得:x=9.6g
故答案为:(1)6;(2)可制得氧气9.6克。
12.取47.4g高锰酸钾,加热﹣段时间后停止,冷却,称量剩余固体的质量是44.2g。计算:
(1)生成氧气的质量为 ;
(2)通过计算回答47.4g高锰酸钾是否完全分解?
【答案】(1)3.2g;
(2)47.4g高锰酸钾没有完全分解。
【解析】(1)生成氧气的质量为:
47.4g﹣44.2g=3.2g
(2)设生成3.2g氧气需要高锰酸钾的质量为x。
2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
316 32
x 3.2g
x=31.6g
答:47.4g高锰酸钾没有完全分解。
故答案为:
(1)3.2g;
(2)47.4g高锰酸钾没有完全分解。
13.用图1所示的装置制取二氧化碳并测定石灰石中碳酸钙的质量,化学反应方程式是CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑,将稀盐酸全部加入锥形瓶中,天平示数的变化如图2所示,请计算:
(1)生产二氧化碳气体的质量为?
(2)计算石灰石样品中碳酸钙的质量?
【答案】(1)生产二氧化碳气体的质量为 4.4g;
(2)石灰石样品中碳酸钙的质量为10g。
【解析】(1)根据质量守恒定律,二氧化碳的质量为:310.4g﹣306g=4.4g
(2)设该石灰石样品中碳酸钙的质量为x
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
x 4.4g
解得:x=10g
答:(1)生产二氧化碳气体的质量为 4.4g;
(2)石灰石样品中碳酸钙的质量为10g。
14.某校兴趣小组在实验室中完成制取氧气的实验。他们取氯酸钾和二氧化锰的混合物共3.0 g放入大试管中加热,并在不同时刻测定试管内剩余固体物质的质量(如表):
反应时间/min
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
剩余固体质量/g
2.55
2.25
2.10
2.04
2.04
分析表中数据,完成下列问题:
(1)完全反应后,生成氧气的质量为 g;
(2)原混合物中二氧化锰的质量分数是多少?(写出计算过程,结果精确到0.1%)
【答案】(1)0.96;
(2)18.3%。
【解析】(1)生成氧气的质量为:
3.0g﹣2.04g=0.96g
(2)设原混合物中氯酸钾的质量为x。
2KClO32KCl+3O2↑
245 96
x 0.96 g
x=2.45 g
二氧化锰的质量分数为:
≈18.3%
答:原混合物中氯酸钾的质量分数为18.3%。
15.工业上利用煅烧石灰石(主要成分为CaCO3杂质不参与反应)的方法生产生石灰(主要成分为CaO),同时得到气体二氧化碳。
(1)写出该过程中发生的化学方程式 。
(2)反应生成二氧化碳的质量为 g
(3)求石灰石样品中CaCO3的质量
【答案】(1)CaCO3CaO+CO2↑;
(2)4.4;
(3)10g。
【解析】(1)碳酸钙高温煅烧生成氧化钙和二氧化碳,反应的化学方程式为:CaCO3CaO+CO2↑;
(2)反应生成二氧化碳的质量为:
12.5g﹣8.1g=4.4g
(3)设生成4.4g二氧化碳需要碳酸钙的质量为x。
CaCO3CaO+CO2↑
100 44
x 4.4g
x=10g
答:石灰石样品中CaCO3的质量为10g。