人教版九年级化学上册课时同步练5.3 利用化学方程式进行简单的计算（解析版）

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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＝5.6gA．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 44x 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xA+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xA+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x2CaO2+2H2O═2Ca（OH）2+O2↑144 3220gx 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 32x 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 96x 19.2g＝解得x＝49g故答案为：49g10．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x2KClO32KCl+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）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x2KClO32KCl+3O2↑245 9624.5g 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 3.2gx＝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xCaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑100 44x 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）：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 gx＝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 4.4gx＝10g答：石灰石样品中CaCO3的质量为10g。编号1234加水的质量（g）20202020剩余固体的质量（g）14.58.166反应时间/min1.01.52.02.53.0剩余固体质量/g2.552.252.102.042.04