化學(xué)方程式的簡單計算(例題)

xxx公司文件編號：文件日期：修訂次數(shù)：第1.0次更改批準(zhǔn)審核制定方案設(shè)計，管理制度利用化學(xué)方程式的簡單計算典型題1：密閉容器內(nèi)有A、B、C、D四種物質(zhì)，在一定條件下充分反應(yīng)，測得反應(yīng)前后各物質(zhì)的質(zhì)量如下：物質(zhì)ABCD反應(yīng)前質(zhì)量/g19.78.731.6O．4反應(yīng)后質(zhì)量/g待測17.403.6下列說法正確的是()A．物質(zhì)C一定是化合物，物質(zhì)D可能是單質(zhì)B．反應(yīng)后密閉容器中A的質(zhì)量為19.7gC．反應(yīng)過程中，物質(zhì)B與物質(zhì)D變化的質(zhì)量比為87∶36D．若物質(zhì)A與物質(zhì)C的相對分子質(zhì)量之比為197∶158，則反應(yīng)中A與C的化學(xué)計量數(shù)之比為l∶22：化學(xué)興趣小組為了測定某鋼鐵廠生鐵樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，在實驗室將5.8g生鐵樣品放入燒杯中，加入50g稀硫酸恰好完全反應(yīng)（雜質(zhì)不參加反應(yīng)），反應(yīng)后稱得燒杯中剩余物質(zhì)的總質(zhì)量為55.6g。求：（1）產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量是多少？（2）該生鐵樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（結(jié)果保留一位小數(shù)）(3)溶液中的溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)？3：單晶硅是重要的半導(dǎo)體材料，是某市的拳頭產(chǎn)品，該市某廠生產(chǎn)的單晶硅曾用于制造我國的第一顆人造衛(wèi)生。在硅及相關(guān)產(chǎn)品的生產(chǎn)中排放的廢水含有HCl。該廠化驗員對本廠排放的廢水中HCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)行測定：將20mL廢水（假定其密度為1g/cm3）樣品置于錐形瓶中，用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的氫氧化鈉溶液進(jìn)行中和，共用去氫氧化鈉溶液8g（假設(shè)廢水中不含其他能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的物質(zhì)）。（1）計算該廢水中含HCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。（2）該廠每天產(chǎn)生廢水100t，若直接排放將對環(huán)境造成污染，必須進(jìn)行無害化處理后才能進(jìn)行排放，現(xiàn)準(zhǔn)備用氫氧化鈣粉末或質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的氫氧化鈉溶液進(jìn)行中和。有關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示：物質(zhì)物質(zhì)（或溶質(zhì)）的相對分了質(zhì)量市場參考價元/噸氫氧化鈣粉末7420010%的氫氧化鈉溶液40100你將選擇（寫化學(xué)式）來中和廢水中的HCl，請說明理由。4：為了測定某銅鋅合金的組成，某校化學(xué)課外活動小組利用該合金粉末與稀硫酸反應(yīng)，進(jìn)行了三次實驗，所得相關(guān)的實驗數(shù)據(jù)記錄如下：第一次第二次第三次所取合金的質(zhì)量/g101020所用稀硫酸的質(zhì)量/g508050生成氫氣的質(zhì)量/g0.20.20.2(1)試計算該銅鋅合金中合金鋅的質(zhì)量。(2)從上表數(shù)據(jù)分析，當(dāng)所取合金與所用稀硫酸的比為時，表明合金中的鋅與稀硫酸恰好完全反應(yīng)。(3)所用合金與稀硫酸恰好完全反應(yīng)時所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。解析和答案：1、解析由題中所給的數(shù)據(jù)可知：C反應(yīng)后質(zhì)量沒有了，說明是反應(yīng)物，而B、D反應(yīng)后質(zhì)量都增加了，說明是生成物，C反應(yīng)掉31.6g，B、D共生成的質(zhì)量只有11.9g，說明A也生成物，且生成的質(zhì)量為19.7g，則該反應(yīng)為分解反應(yīng)，C一定是化合物，A、B、D可能是化合物，也可能是單質(zhì)；然后由質(zhì)量比、相對分子質(zhì)量比求化學(xué)計量數(shù)比。答案：AD2、解析此題要求運用質(zhì)量守恒定律，去確定化學(xué)計量數(shù)。質(zhì)量守恒定律不僅體現(xiàn)在宏觀上總質(zhì)量相等、元素的質(zhì)量相等，還體現(xiàn)在微觀上原子個數(shù)相等。根據(jù)碳原子數(shù)反應(yīng)前后相等，8=m+2，m=6；反應(yīng)前后氧原子個數(shù)為8+2n=6×2+2+16，n=11，然后根據(jù)化學(xué)方程式，由生成3.6g水，求參加反應(yīng)的氧氣的質(zhì)量。答案：（1）6（2）8+2n=6×2+2+16n=11設(shè)參加反應(yīng)的氧氣質(zhì)量為X8CH3OH+11O26CO2+2CO+16H2O11×3216×18x3.6gx=4.4g答：參加反應(yīng)的氧氣為4.4g。3、解析5.8g鐵樣品，55.6g稀硫酸均為混合物，其質(zhì)量勻不能直接應(yīng)用于化學(xué)方程式的計算。由鐵樣品和稀硫酸反應(yīng)后剩余物質(zhì)的總質(zhì)量減少可得出生成氫氣的質(zhì)量，進(jìn)而求出樣品中鐵的的質(zhì)量及鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。答案：解：（1）依題意知生成氫氣的質(zhì)量：50g+5.8g-55.6g=0.2g（2）設(shè)樣品中鐵的質(zhì)量為x。Fe+H2SO4FeSO4+H2↑562x0.2g答：（1）生成氫氣0.2g（2）生鐵樣品中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為96.6%。4、解析該試題可運用性價比（即：用與等質(zhì)量等質(zhì)量分?jǐn)?shù)的鹽酸反應(yīng)所消耗的氫氧化鈣粉末和10%的氫氧化鈉溶液的質(zhì)量除以市場參考價）進(jìn)行對比，比值越大經(jīng)濟(jì)上越合理。答案：解：（1）設(shè)該廠排放的廢水中含HCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為xNaOH+HCl=NaCl+H2O4036.58g×1%20ml×1g/cm3×x40∶36.5=8g×1%∶20ml×1g/cm3×xX=0.365%（2）Ca(OH)2，根據(jù)計算分別中和100噸廢水，消耗氫氧化鈣粉末0.37噸需要資金74元，消耗質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%氫氧化鈉溶液4噸需要資金400元，從生產(chǎn)成本考慮選氫氧化鈣粉末。答：該廢水中含HCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.365%，從生產(chǎn)成本考慮選氫氧化鈣粉末。5、解析本題是根據(jù)化學(xué)方程式Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑進(jìn)行計算，而準(zhǔn)確分析題意，找準(zhǔn)恰好完全反應(yīng)時的數(shù)據(jù)是本題計算的關(guān)鍵。題目中三次實驗制得的氫氣的質(zhì)量相等，說明三者實際消耗的硫酸和鋅的質(zhì)量相等，分析數(shù)據(jù)可知，第二次硫酸過量，第三次合金過量，故第一次所取合金與稀硫酸恰好完全反應(yīng)。根據(jù)第一次實驗產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量和其所取用的稀硫酸與合金樣品的質(zhì)量，可求出合金中鋅的質(zhì)量以及恰好完全反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。答案：解：（1）設(shè)合金中鋅的質(zhì)量為x，生成硫酸鋅質(zhì)量為y。

Zn＋H2SO4ZnSO4＋H2↑

65

161

2

x

y

0.2g

x:65=0.2g:2

x=6.5g

（2）1：5

(3)y∶161=0.2g∶2

y＝16.1g

所得溶液中ZnSO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：＝28.6％答：該銅鋅合金中合金鋅的質(zhì)量為6.5g，當(dāng)所取合金與所用稀硫酸的比為1∶5時，合金中的鋅與稀硫酸恰好完全反應(yīng)，反應(yīng)時所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為28.6％。6、<繼續(xù)探究>求實驗過程中與NaOH反應(yīng)所用鹽酸的質(zhì)量。<發(fā)現(xiàn)問題>根據(jù)“與NaOH反應(yīng)所用鹽酸的質(zhì)量”，對照圖像，你發(fā)現(xiàn)了什么問題？

解析該試題過程復(fù)雜，綜合度高，難度大，首先要能正確分析出坐標(biāo)圖中橫、縱坐標(biāo)表示的量以及“三點一趨勢”。其次，通過計算還要能發(fā)現(xiàn)NaOH被鹽酸中和后繼續(xù)滴加鹽酸。為什么沒有立即產(chǎn)生CO2氣體等思維空間很大，使學(xué)生對已學(xué)的知識大膽提出質(zhì)疑，打破思維定勢發(fā)現(xiàn)和探究出新的問題。Na2CONa2CO3的質(zhì)量／g5.3變質(zhì)NaOH的質(zhì)量/g4.0NaOH的變質(zhì)程度（用質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示）33.3%答案：<解決問題><深入探究>m(NaOH)＝13.3g－5.3g＝8gNaOH＋H