鲁教版（2024）九年级上册（2024）化学反应中的有关计算练习题

这是一份鲁教版（2024）九年级上册（2024）化学反应中的有关计算练习题，共11页。
【新知梳理】
1. 根据化学方程式计算的理论基础是 定律,它是一切化学反应都遵循的客观规律。对于一个确定反应的化学方程式,各反应物和生成物之间的质量比是确定的,这个比值就是各反应物和生成物的 与 的乘积之比,这种质量比成正比例关系。
2. 根据化学方程式计算一定要按照一定的步骤和格式解题,步骤要完整,单位要一致,具体的计算步骤如下:
(1) 设 ,求什么就设什么,通常用x、y等字母表示。
(2) 写出反应的 。
(3) 找出反应物与生成物之间的质量关系,并将与之成比例的 与 写在对应的位置上。
(4) 列出 ,求解。
(5) 检查无误后简明地写出答案。
【随堂练习】
1. 某同学在学习质量守恒定律时,称取2.4g镁条进行燃烧实验(如图)。
第1题
(1) 求2.4g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总质量大于2.4g,请说明原因: 。
2. 将MnO2和KClO3的固体混合物35.0g加热至质量不再变化,冷却后称得剩余固体的质量为25.4g。回答下列问题:
(1) 生成O2的质量为 g。
(2) 计算反应前固体混合物中MnO2的质量分数。(写出计算过程)
【巩固训练】
1. 在反应2A+3BC+2D中,36gA与56gB恰好完全反应产生28gC和一定质量的D,若C的相对分子质量为14,则C和D的相对分子质量之比为( )
A. 7∶8B. 7∶1C. 7∶16D. 7∶3
2. 等质量的水和过氧化氢完全分解后,生成氧气的质量关系是( )
A. 生成的氧气质量一样多B. 水生成的氧气质量多
C. 过氧化氢生成的氧气质量多D. 无法判断
3. 铝粉和氢氧化钠溶液能发生化学反应:2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑,现有30g含铝90%的铝粉样品,加入足量氢氧化钠溶液中充分反应(样品中其他成分不反应)。求反应后产生氢气的质量。
4. 由于煤燃烧会产生大量的污染,因此在煤中加入适量的生石灰(CaO)制成供居民取暖的“环保煤”,以减少SO2的排放。燃烧时生石灰吸收SO2的反应的化学方程式如下:2CaO+2SO2+X2CaSO4。
(1) X的化学式为 。
(2) 若煤厂要处理16t二氧化硫,根据化学方程式计算至少需要加入生石灰的质量。
5. 实验室用高锰酸钾制取氧气,某次实验中固体的质量变化如图所示。
(1) 生成氧气的质量是多少?
(2) 反应后剩余固体混合物中二氧化锰的质量是多少?
第5题
6. 一定条件下,四种物质在密闭容器内充分反应,测得反应前后各物质的质量如表,下列说法正确的是( )
A. X+Y=75 B. 若Y=20,则丁物质一定是催化剂
C. 甲物质不可能是单质 D. 甲和丙的相对分子质量之比一定是4∶1
7. 氢氧化钠保存不当容易变质为碳酸钠,为测定一瓶久置的氢氧化钠的纯度,现取20.0g样品于烧杯中加水至完全溶解,然后逐滴加入CaCl2溶液,反应过程中加入CaCl2溶液的质量与生成沉淀的质量关系如图所示。(不考虑其他因素的影响,反应的化学方程式为Na2CO3+CaCl2CaCO3↓+2NaCl)请根据图示计算:
第7题
(1) 恰好完全反应时加入CaCl2溶液的质量为 g。
(2) 该样品中氢氧化钠的质量分数。
8. 国家对化肥的销售有明确的质量标准。为检测铵态氮肥质量的优劣,可采用铵盐与氢氧化钠反应的方法。某同学称取15g硫酸铵样品(杂质不含氮元素),与足量的NaOH混合后,放入试管中加热,发生如下反应:(NH4)2SO4+2NaOHNa2SO4+2H2O+2NH3↑,充分反应后共收集到3.4gNH3。
(1) (NH4)2SO4中氮元素的质量分数为 (结果精确到0.1%)。
(2) 求样品中硫酸铵的质量。(写出计算过程)
(3) 合格的硫酸铵化肥中硫酸铵的质量分数为94.3%~99%,通过计算判断上述样品是否合格。
9. 已知AgNO3受热可发生如下反应:aAgNO3bAg+cX↑+dO2↑。取AgNO3固体170g,充分加热,使之完全分解。将产生的气体产物通过足量灼热的铜粉(已知X气体不能与铜粉反应),铜粉质量增加16g。下列说法正确的是( )
A. X的化学式可能是COB. 生成银的质量为54g
C. 生成O2和X气体的总质量为52gD. 化学方程式中a∶d=2∶1
第2课时 利用化学反应的综合计算
【新知梳理】
1. 溶液中发生化学反应时,参加反应的一般是溶液中的溶质。所以利用化学方程式列有关反应物、生成物的质量比时,要以溶质的质量列比例式,而不能用溶液的质量或体积列比例式。
2. 求反应中消耗的溶液的溶质质量分数。根据化学方程式计算出参加反应的溶质的质量,然后代入公式进行溶质质量分数的计算。
3. 求反应后所得溶液中溶质的质量分数。首先确定所得溶液中的溶质(一般是反应生成的能溶于水的生成物);然后求溶液的质量,反应后溶液的质量可利用溶液组成法或质量守恒法计算。
(1) 溶液组成法:溶液质量=溶质质量+溶剂质量,其中溶质一定是溶解的,若生成物中有水生成,则还要加入生成水的质量。
(2) 质量守恒法:反应后所得溶液的质量等于反应前各种物质的质量总和减去生成的气体和沉淀的质量,即反应后所得溶液的质量=反应前各种物质的质量总和-生成的气体质量-生成的沉淀及其他不溶物的质量。
【随堂练习】
1. 某兴趣小组开展模拟工业上从海带中制碘(I2)的实验,主要反应为H2O2+2NaI+H2SO4Na2SO4+I2+2H2O。实验室中现有溶质质量分数为20%的过氧化氢溶液50g,需稀释成5%的溶液。
(1) 稀释需要加水的质量为 g。
(2) 实验中共消耗稀释后的过氧化氢溶液34g,最终可制得碘单质的质量为多少克?
2. 向盛有一定质量铁粉的烧杯中逐滴加入稀硫酸充分反应,如图所示为产生的气体的质量与所加稀硫酸的质量的关系。请根据关系图分析并计算:(已知Fe+H2SO4FeSO4+H2↑)
(1) 铁粉反应完时,产生氢气的质量为 g。
(2) 原稀硫酸中溶质的质量分数。(写出计算过程)
第2题
【巩固训练】
1. 某工厂化验室用20%的氢氧化钠溶液洗涤一定量石油产品中的残余硫酸,至恰好完全反应共消耗氢氧化钠溶液40g(反应的化学方程式为2NaOH+H2SO4Na2SO4+2H2O)。试计算:
(1) 40g氢氧化钠溶液中溶质质量是 g。
(2) 这一定量石油产品中含H2SO4的质量。(写出计算过程)
2. 尿素[CO(NH2)2]可用于去除大气污染物中的NO,其化学反应为6NO+2CO(NH2)25N2+2CO2+4H2O。若需去除废气中6gNO,求理论上需溶质质量分数为10%的尿素溶液的质量。
3. 某化学兴趣小组的同学进行了如图所示的实验(已知:Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑)。请根据图示信息计算:
(1) 实验中产生氢气的质量是 g。
(2) 实验中所用稀硫酸中溶质的质量分数。(写出计算过程)
第3题
4. 向100gCuSO4溶液中滴加NaOH溶液,生成沉淀的质量与加入NaOH溶液的质量之间的关系如图所示,请依据图中信息回答下列问题:[已知:CuSO4+2NaOHCu(OH)2↓+Na2SO4]
第4题
(1) 该反应生成沉淀的质量为 g。
(2) 求CuSO4溶液中溶质的质量分数。
5. 学习小组用一瓶长久放置、标签标示溶质质量分数为5%的过氧化氢溶液制取氧气,并用如图所示方法测定实验产生氧气的质量。请完成下列分析及计算:
(1) 二氧化锰在反应前后的质量 (填“变大”“变小”或“不变”)。
(2) 实验产生氧气的质量是 g。
(3) 通过计算说明实验所用过氧化氢溶液的溶质质量分数与标签标示的5%是否一致。
第5题
6. 兴趣小组同学得知鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙,就用它来测定某瓶标签破损的稀盐酸中溶质的质量分数。称取5.5g干燥的鸡蛋壳(杂质不参加反应)于烧杯中,再将75g该稀盐酸分3次加入,充分反应后得到实验数据如表(已知:CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑):
(1) 鸡蛋壳中碳酸钙的质量为 g。
(2) 求该稀盐酸中溶质的质量分数。(结果精确到0.1%)
7. 有碳酸镁和氢氧化镁的混合物10g,经测定,混合物中镁元素的质量分数为36%,向其中加入100g溶质质量分数为14.7%的稀硫酸,恰好完全反应得到不饱和溶液,将溶液蒸干后得到的固体质量为[已知:MgCO3+H2SO4MgSO4+CO2↑+H2O,Mg(OH)2+H2SO4MgSO4+2H2O]( )
A. 12gB. 18gC. 24gD. 36g
8. 现有碳酸钠和氯化钠的固体混合物10.9g,加入93.5g水,固体完全溶解,向该溶液中加入稀盐酸,所得溶液质量与加入稀盐酸质量的关系如图所示(已知:Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2↑)。请计算:
第8题
(1) 恰好完全反应时,生成二氧化碳的质量是 g。
(2) 恰好完全反应时,所得溶液中溶质的质量分数。(写出计算过程)
参考答案
第1课时 利用化学反应的简单计算
【新知梳理】
1. 质量守恒 化学式量 化学计量数 2. (1) 未知量 (2) 化学方程式 (3) 已知质量 未知质量 (4) 比例式
【随堂练习】
1. (1) 解:设2.4g镁条完全燃烧生成氧化镁的质量为x。
2Mg482.4g+O22MgO80x
4880=2.4gx x=4g
答:2.4g镁条完全燃烧生成氧化镁的质量为4g。
(2) 参加反应的镁和氧气的总质量等于生成的氧化镁的总质量,故反应后固体的总质量大于2.4g
2. (1) 9.6 (2) 解:设参加反应的氯酸钾的质量为x。
2KClO3245x2KCl+3O2969.6g↑
24596=x9.6g x=24.5g
所以反应前固体混合物中MnO2的质量分数为35.0g-×100%=30%。
答:反应前固体混合物中MnO2的质量分数为30%。
解析:(1) 生成O2的质量为35.0g-25.4g=9.6g。
【巩固训练】
1. A 解析:在反应2A+3BC+2D中,36gA与56gB恰好完全反应生成28gC和一定质量的D,根据质量守恒定律可知,同时生成D的质量为36g+56g-28g=64g;设D的相对分子质量为x,则:
2A+3BC1428g+2D2x64g
142x=28g64g x=16
则C和D的相对分子质量之比为14∶16=7∶8。故本题选A。
2. B 解析:设水和过氧化氢的质量均为m,水分解生成氧气的质量为x,过氧化氢分解生成氧气的质量为y。
2H2O36m2H2↑+O232x↑
3632=mx x=3236m
2H2O268m2H2O+O232y↑
6832=my y=3268m
由于x大于y,因此水生成的氧气质量多。故本题选B。
3. 解:铝粉样品中铝的质量为30g×90%=27g。设反应后产生氢气的质量为x。
2Al5427g+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H26x↑
546=27gx x=3g
答:反应后产生氢气的质量为3g。
4. (1) O2 (2) 解:设至少需要加入生石灰的质量为x。
2CaO112x+2SO212816t+O22CaSO4
112128=x16t x=14t
答:至少需要加入生石灰的质量是14t。
解析:(1) 由2CaO+2SO2+X2CaSO4可知,反应物中除X外,Ca、O、S原子的个数分别为2、6、2,生成物中Ca、O、S原子的个数分别为2、8、2,X的化学计量数为1,根据化学反应前后各原子的种类和数目不变,所以1个X分子由2个氧原子构成,X的化学式为O2。
5. 解:(1) 根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变,则反应生成氧气的质量为20g-18.4g=1.6g。(2) 设反应生成二氧化锰的质量为x。
2KMnO4K2MnO4+MnO287x+O2321.6g↑
8732=x1.6g x=4.35g
答:(1) 生成氧气的质量是1.6g。(2) 反应后剩余固体混合物中二氧化锰的质量为4.35g。
6. A 解析:根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变,由表中数据可知,X+Y=20+30+15+20-0-10=75,A正确。若Y=20,则丁物质在反应前后质量不变,丁物质可能是该反应的催化剂,也可能是不参与反应的杂质,B不正确。由表中数据可知,反应后甲的质量减少了20g,丙的质量减少了5g,则甲和丙都是反应物,该反应不可能是分解反应,所以反应物甲可能是单质也可能是化合物,C不正确。甲和丙的质量变化之比为20g∶5g=4∶1,由于不知道化学反应中,甲、丙前的化学计量数,所以无法判断甲和丙的相对分子质量之比,D不正确。故本题选A。
7. (1) 50 (2) 解:设该样品中碳酸钠的质量为x。
Na2CO3106x+CaCl2CaCO31005.0g↓+2NaCl
106100=x5.0g x=5.3g
该样品中氢氧化钠的质量分数为20.0g-×100%=73.5%。
答:该样品中氢氧化钠的质量分数为73.5%。
8. (1) 21.2% 解:(2) 设样品中硫酸铵的质量为x。
(NH4)2SO4132x+2NaOHNa2SO4+2H2O+2NH3343.4g↑
13234=x3.4g x=13.2g
(3) 该硫酸铵样品中硫酸铵的质量分数为13.2g15g×100%=88%