人教版化学九年级上册期末高频考点专题突破专练16 利用化学方程式的简单计算（含答案）

这是一份人教版化学九年级上册期末高频考点专题突破专练16 利用化学方程式的简单计算（含答案），共15页。试卷主要包含了 利用化学方程式计算的依据， 根据化学方程式计算的步骤， 化学方程式计算中的注意事项，6%稀硫酸，恰好完全反应，4%D．80%等内容，欢迎下载使用。
专练16利用化学方程式的简单计算
知识梳理

要点　利用化学方程式的简单计算
1. 利用化学方程式计算的依据
(1)理论依据：质量守恒定律。
(2)基本依据：化学方程式可以表示反应物和生成物之间的质量比。
在化学反应中，参加化学反应的各物质及生成的各物质的质量比始终是一个定值。
2. 利用化学方程式进行计算的解题思路
(1)审题：阅读题目，正确理解题意，明确反应的化学方程式。
(2)分析：找出已知物和待求物的质量关系。
(3)解答：利用化学方程式进行解答。
3. 根据化学方程式计算的步骤
(1)设未知量。一般情况下，求什么设什么。
(2)写出反应的化学方程式。化学方程式一定要正确，如果化学方程式中有错误，计算的理论依据就错了，最后解得的答案也就错了。
(3)写出相关物质的化学计量数与相对分子(原子)质量的乘积，以及已知量、未知量。
(4)列出比例式(带单位)。
(5)计算求解。
(6)简明地写出答案，一般与设对应。
4. 化学方程式计算中的注意事项
(1)解题格式一定要规范化和程序化：设未知数时，未知数后不带单位，解题过程中具体数据要带单位计算，且计算过程要完整。
(2)化学方程式书写要正确，而且要配平完整，否则会违背质量守恒定律，导致错误的计算结果。
(3)各物质之间的质量比一定要计算准确，不能马虎，更不能张冠李戴。
(4)化学方程式计算的依据是“质量守恒”，因此若题中给的量或求的量是体积，一定要换算成质量。
(5)化学方程式中的各量都是纯净物之间的质量关系，计算时一定要用纯物质的质量才行。
5. 在化学反应方程式计算中常用的几个关系式
(1)分解百分率＝×100%
(2)物质的纯度＝×100%
(3)不纯物质的质量＝纯物质的质量＋杂质的质量
(4)密度＝
(5)单位换算：1L＝1000mL,1mL＝1cm3


综合练习


一．选择题（共10小题）
1．铝在氧气中燃烧这个反应中，参与反应的铝，氧气，氧化铝的质量比是（　　）
A．27：32：102 B．108：96：204 C．27：24：43 D．4：3：2
2．红磷在氧气中燃烧，生成物是五氧化二磷．在该反应中反应的红磷、氧气、五氧化二磷的质量比是（　　）
A．4：5：2 B．31：32：142
C．31：32：64 D．124：160：284
3．将17.4g部分变质的氢氧化钙，加入到200g 7.3%的稀盐酸中，恰好完全反应，则所得溶液中溶质的质量为（　　）
A．11.1g B．14.2g C．22.2g D．44.4g
4．某反应的化学方程式为：A+3B＝2C+2D，若8克A与B恰好完全反应，已知B与D的相对分子质量比为1：1，且生成D的质量为18克，同时生成C的质量为（　　）
A．13克 B．23克 C．31克 D．17克
5．在C+O2CO2的反应中，参加反应的碳跟氧气与生成的二氧化碳的质量关系中，正确的一组是（　　）
A．3：8：11 B．4：7：11 C．5：6：11 D．2：9：11
6．在反应2CO+O22CO2中，各物质间的质量比为（　　）
A．2：1：2 B．56：32：88 C．28：32：44 D．1：1：2
7．甲烷（CH4）燃烧的化学方程式为：CH4+2O2CO2+2H2O，在这个反应中，参加反应的甲烷、氧气和生成的二氧化碳和水的质量比为（　　）
A．4：16：11：9 B．8：16：22：9 C．14：8：11：9 D．4：16：22：9
8．取一定量氧化铜与氧化锌的混合物，加入100g质量分数为19.6%稀硫酸，恰好完全反应。原固体混合物中氧元素质量为（　　）
A．1.6g B．3.2g C．4.8g D．9.6g
9．Cu和Fe的混合粉末若干克，与足量盐酸反应后，过滤．将滤渣在空气中充分加热，加热后的质量恰好等于原混合物的质量，则原混合物中铁的质量分数（　　）
A．20% B．40% C．50.4% D．80%
10．相同质量的下列物质全部分解后，放出氧气最多的是（　　）
A．H2O B．KMnO4 C．HgO D．KClO3
二．填空题（共2小题）
11．在化学反应2H2+O22H2O中、H2、O2、H2O的质量比为：　 　．
12．镁在氧气中燃烧生成氧化镁，在该反应中，镁、氧气、氧化镁的质量比　 　．
三．实验探究题（共1小题）
13．某小组同学向一定质量的石灰石中加入7.3%的稀盐酸来制取二氧化碳，测得反应过程中溶液的pH与加入的稀盐酸的关系如图1所示（已知氯化钙溶液呈中性；石灰石中的杂质不与酸反应，也不溶于水）。
①图1中B点溶液中的溶质有　 　（写化学式）。
②该小组同学能收集到的二氧化碳的质量是　 　g，同时可得到CaCl2的质量为　 　g。
③该小组同学把制取气体后的废液过滤，向滤液中加入10.6%的Na2CO3溶液，测得加入的Na2CO3溶液与产生的沉淀数据如下：
Na2CO3溶液质量/g
10
20
30
40
50
60
70
沉淀质量/g
0
1
n
3
4
5
m
则m＝　 　。加入10gNa2CO3溶液时发生反应的化学方程式是　 　。
④请在图2中画出向滤液中加入Na2CO3溶液时产生的沉淀的质量随加入Na2CO3溶液的变化曲线。
四．计算题（共1小题）
14．工业纯碱中含少量氯化钠。兴趣小组采用如图装置测定工业纯碱样品中碳酸钠的质量分数。称取12g样品与足量的稀盐酸充分反应，生成的二氧化碳通入乙装置，实验测得乙装置增加的质量为4.4g。
（1）计算样品中碳酸钠的质量。
（2）实验分析：该方法测得的碳酸钠的质量分数误差较大，原因可能是　 　（任写一条）。

五．解答题（共1小题）
15．今年是改革开放四十周年，改革开放促进着我国科学家在不同领域不断刷新“中国深度”。
（1）“蛟龙号”下潜的“中国深度”是7000多米，并从海底深处取回了锰结核及热液喷口样品。
①热液喷口样品中含有黄铁矿（FeS2）闪锌矿（ZnS）、重晶石（BaSO4）和晶质二氧化硅（SiO2）等，其中黄铁矿中二硫化亚铁中硫元素化合价是　 　。
②锰结核含有多种金属元素，主要成分是氧化铁和氧化锰，其中氧化铁的含量可达20%，若用锰结核炼铁，一吨锰结核理论上可得纯铁　 　吨。
（2）2017年5月，我国试开采深海中的可燃冰获得成功。可燃冰主要成分是甲烷（CH4）。工业上将CH4和CO2在一定条件下生成水煤气（CO和H2）时，CH4和CO2的最佳质量比是　 　。




参考答案
一．选择题（共10小题）
1．铝在氧气中燃烧这个反应中，参与反应的铝，氧气，氧化铝的质量比是（　　）
A．27：32：102 B．108：96：204 C．27：24：43 D．4：3：2
【分析】首先正确写出铝在氧气反应的化学方程式，利用各物质之间的质量比等于相对分子质量和的比，进行分析解答即可．
【解答】解：铝在氧气反应的化学方程式为：
4Al+3O22Al2O3
108 96 204
在此反应中铝、氧气和氧化铝的质量比为108：96：204＝27：24：51。
故选：B。
2．红磷在氧气中燃烧，生成物是五氧化二磷．在该反应中反应的红磷、氧气、五氧化二磷的质量比是（　　）
A．4：5：2 B．31：32：142
C．31：32：64 D．124：160：284
【分析】根据红磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷的化学方程式，计算反应中三种物质的质量比．
【解答】解：方法一：基本解法，红磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷的化学方程式为：4P+5O2 2P2O5
该反应中磷、氧气、五氧化二磷的质量比＝（4×31）：（5×16×2）：[2×（31×2+16×5）]＝124：160：284
方法二：利用质量守恒定律的技巧解法，根据质量质量守恒定律，反应物质量和与生成物质量和应相等，因此质量比中反应物磷、氧气的和等于生成物五氧化二磷的量，则只有选项D中满足124+160＝284；
故选：D。
3．将17.4g部分变质的氢氧化钙，加入到200g 7.3%的稀盐酸中，恰好完全反应，则所得溶液中溶质的质量为（　　）
A．11.1g B．14.2g C．22.2g D．44.4g
【分析】该题中所发生的反应为氢氧化钙和稀盐酸，以及碳酸钙与稀盐酸的反应，它们和稀盐酸反应均生成氯化钙，根据氯元素守恒可以完成该题的解答．
【解答】解：氢氧化钙变质后的产物为碳酸钙，碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙，而氢氧化钙和稀盐酸反应也生成氯化钙，该反应中消耗的稀盐酸中的氯化氢的质量为：200g×7.3%＝14.6g，其中氯元素的质量为：14.6g×（×100%）＝14.2g
反应后得到溶液中的溶质为氯化钙，根据氯元素的质量守恒可以知道氯化钙的质量为：14.2g÷（×100%）＝22.2g
分析所给的选项可以知道选项C正确。
故选：C。
4．某反应的化学方程式为：A+3B＝2C+2D，若8克A与B恰好完全反应，已知B与D的相对分子质量比为1：1，且生成D的质量为18克，同时生成C的质量为（　　）
A．13克 B．23克 C．31克 D．17克
【分析】根据BD的相对分子质量之比和D的质量，进而求算参加反应的B的质量，然后根据质量守恒定律求算C的质量。
【解答】解：设参加反应的B的质量为x
A+3B＝2C+2D
3 2
x 18g
＝
x＝27g
则C的质量为8g+27g﹣18g＝17g
故选：D。
5．在C+O2CO2的反应中，参加反应的碳跟氧气与生成的二氧化碳的质量关系中，正确的一组是（　　）
A．3：8：11 B．4：7：11 C．5：6：11 D．2：9：11
【分析】根据化学方程式的含义、根据相对分子质量及化学式前的化学计量数进行计算判断即可．
【解答】解：在C+O2CO2的反应中，碳、氧气、二氧化碳的相对分子质量分别为12、32、44，参加反应的碳跟氧气与生成的二氧化碳的质量比为12：32：44＝3：8：11。
A、参加反应的碳跟氧气与生成的二氧化碳的质量为3：8：11，故选项正确。
B、参加反应的碳跟氧气与生成的二氧化碳的质量为3：8：11，故选项错误。
C、参加反应的碳跟氧气与生成的二氧化碳的质量为3：8：11，故选项错误。
D、参加反应的碳跟氧气与生成的二氧化碳的质量为3：8：11，故选项错误。
故选：A。
6．在反应2CO+O22CO2中，各物质间的质量比为（　　）
A．2：1：2 B．56：32：88 C．28：32：44 D．1：1：2
【分析】首先由一氧化碳和氧气反应的化学方程式，利用各物质之间的质量比等于相对分子质量和的比，进行分析解答即可．
【解答】解：一氧化碳和氧气反应的化学方程式为：
2CO+O22CO2
56 32 88
在此反应中一氧化碳、氧气和二氧化碳的质量关系56：32：88。
故选：B。
7．甲烷（CH4）燃烧的化学方程式为：CH4+2O2CO2+2H2O，在这个反应中，参加反应的甲烷、氧气和生成的二氧化碳和水的质量比为（　　）
A．4：16：11：9 B．8：16：22：9 C．14：8：11：9 D．4：16：22：9
【分析】首先根据反应的化学方程式，利用各物质之间的质量比等于相对分子质量和的比，进行分析解答即可．
【解答】解：甲烷（CH4）燃烧的化学方程式为：
CH4+2O2CO2+2H2O
16 64 44 36
在此反应中参加反应的甲烷、氧气和生成的二氧化碳和水的质量比为16：64：44：36＝4：16：11：9。
故选：A。
8．取一定量氧化铜与氧化锌的混合物，加入100g质量分数为19.6%稀硫酸，恰好完全反应。原固体混合物中氧元素质量为（　　）
A．1.6g B．3.2g C．4.8g D．9.6g
【分析】根据硫酸中氢离子的质量和对应的关系式求算混合物中氧元素的质量。
【解答】解：设氧元素的质量为x
O﹣﹣H2O﹣﹣2H+﹣﹣﹣﹣﹣﹣H2SO4
16 98
x 100g×19.6%
＝
x＝3.2g
故选：B。
9．Cu和Fe的混合粉末若干克，与足量盐酸反应后，过滤．将滤渣在空气中充分加热，加热后的质量恰好等于原混合物的质量，则原混合物中铁的质量分数（　　）
A．20% B．40% C．50.4% D．80%
【分析】根据金属活动性铁＞氢＞铜，铜粉和铁粉的混合物与足量稀盐酸完全反应，铁粉全部反应过滤后所得固体为铜粉；铜粉在加热条件下与足量氧气充分反应生成氧化铜；因此，经过混合物与足量稀盐酸完全反应过滤后所得固体在加热条件下与足量氧气充分反应后产物为氧化铜，利用产物氧化铜的质量等于原混合物质量利用这一质量关系，再结合氧化铜的化学式中元素的质量比可解决此题（也可采用化学方程式进行计算）
【解答】解：一定量的Cu粉和Fe粉的混合物，与足量盐酸充分反应后，由于铜不与盐酸反应所以过滤的得到的固体是铜，加热后固体变成氧化铜，因为加热后产物的质量恰好等于原混合物的质量，所以与铜结合的氧的质量就等于铁的质量，则原混合物中\铁粉的质量分数等于氧化铜中氧元素的质量分数，即：；故选：A。
10．相同质量的下列物质全部分解后，放出氧气最多的是（　　）
A．H2O B．KMnO4 C．HgO D．KClO3
【分析】本题是选择题，解题方法有多种，最传统比较麻烦的方法就是，设相同质量的物质后根据化学方程式计算出每项中生成氧气的质量，然后进行比较即可．另一种较简单的方法就是设生成相同质量的氧气所需物质多少，然后根据此比较相同质量的物质分解放出氧气多少．
【解答】解：
根据所给物质写出这4个反应的化学方程式，按O2的化学计量数为1进行配平；计算每种物质与O2的质量比，然后比较得出答案。
2H2O2H2↑+O2 ↑、2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑、2HgO2Hg+O2↑、KClO3KCl+O2↑
36g 32g 316g 32g 434g 32g 81.7g 32g
生成32克的O2所需4种物质的质量分别为：36g、316g、434g、81.7g，所以相同质量的这4种物质生成O2最多的是水。
故选：A。
二．填空题（共2小题）
11．在化学反应2H2+O22H2O中、H2、O2、H2O的质量比为：　1：8：9　．
【分析】根据化学方程式和元素的相对原子质量可以得出反应物和生成物的质量比．
【解答】解：根据化学方程式2H2+O22H2O可知，H2、O2、H2O的质量比为（2×2）：32：（18×2）＝1：8：9；
故答案为：1：8：9
12．镁在氧气中燃烧生成氧化镁，在该反应中，镁、氧气、氧化镁的质量比　3：2：5　．
【分析】首先正确写出镁和氧气反应的化学方程式并配平，利用各物质之间的质量比等于相对分子质量和的比解决问题即可．
【解答】解：化学反应中各物质之间的质量比等于相对分子质量和的比．
镁和氧气反应的化学方程式为：
2Mg+O22MgO
48 32 80
故镁、氧气、氧化镁的质量比是48：32：80＝3：2：5．
故填：3：2：5．
三．实验探究题（共1小题）
13．某小组同学向一定质量的石灰石中加入7.3%的稀盐酸来制取二氧化碳，测得反应过程中溶液的pH与加入的稀盐酸的关系如图1所示（已知氯化钙溶液呈中性；石灰石中的杂质不与酸反应，也不溶于水）。
①图1中B点溶液中的溶质有　HCl、CaCl2　（写化学式）。
②该小组同学能收集到的二氧化碳的质量是　2.2　g，同时可得到CaCl2的质量为　5.55　g。
③该小组同学把制取气体后的废液过滤，向滤液中加入10.6%的Na2CO3溶液，测得加入的Na2CO3溶液与产生的沉淀数据如下：
Na2CO3溶液质量/g
10
20
30
40
50
60
70
沉淀质量/g
0
1
n
3
4
5
m
则m＝　5　。加入10gNa2CO3溶液时发生反应的化学方程式是　Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑　。
④请在图2中画出向滤液中加入Na2CO3溶液时产生的沉淀的质量随加入Na2CO3溶液的变化曲线。
【分析】根据给出的转化关系对应的过程分析每个对应的问题，或者直接分析每个问题，从给出的信息中找对应的信息。
【解答】解：
①图1中B点溶液pH小于7，所以应该为酸性，同时还有生成的氯化钙，所以其中的溶质的化学式为 HCl、CaCl2。
②恰好完全反应消耗的盐酸为50g，所含溶质为50g×7.3%＝3.65g
设生成的二氧化碳的质量为x，生成的氯化钙的质量为y，消耗的碳酸钙的质量为z。
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
100 73 111 44
z 3.65g y x
＝＝＝
x＝2.2g
y＝5.55g
z＝5g
③该小组同学把制取气体后的废液过滤，此时溶液中HCl的质量为（60g﹣50g）×7.3%＝0.73g，氯化钙的质量为5.55g。根据钙元素守恒可知，生成的碳酸钙的质量为5g即m＝5．加入10gNa2CO3溶液时是盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠和水以及二氧化碳，对应的化学方程式是 Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑。
④根据数据可知，前10g碳酸钠溶液加入没有沉淀，之后每10g碳酸钠溶液对应1g沉淀，到60g碳酸钠溶液加入沉淀完全。得图：

故答案为：
①HCl、CaCl2。
②2.2，5.55。
③5；Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑。
④

四．计算题（共1小题）
14．工业纯碱中含少量氯化钠。兴趣小组采用如图装置测定工业纯碱样品中碳酸钠的质量分数。称取12g样品与足量的稀盐酸充分反应，生成的二氧化碳通入乙装置，实验测得乙装置增加的质量为4.4g。
（1）计算样品中碳酸钠的质量。
（2）实验分析：该方法测得的碳酸钠的质量分数误差较大，原因可能是　盐酸具有挥发性，生成的二氧化碳中混有HCl，被氢氧化钠溶液吸收（或实验结束后，装置中残留的二氧化碳没有完全被氢氧化钠溶液吸收）　（任写一条）。

【分析】（1）依据碳酸钠与稀盐酸反应方程式，结合题中数据分析；
（2）依据实验测定方法分析。
【解答】解：（1）设样品中碳酸钠的质量为x
Na2CO3+2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑
106 44
x 4.4g
＝
x＝10.6g
答：样品中碳酸钠的质量为10.6g；
（1）分析测定方法可知，该方法测得的碳酸钠的质量分数误差较大，原因可能是酸具有挥发性，生成的二氧化碳中混有HCl，被氢氧化钠溶液吸收，或实验结束后，装置中残留的二氧化碳没有完全被氢氧化钠溶液吸收，（合理即可）；故填：盐酸具有挥发性，生成的二氧化碳中混有HCl，被氢氧化钠溶液吸收（或实验结束后，装置中残留的二氧化碳没有完全被氢氧化钠溶液吸收）。
五．解答题（共1小题）
15．今年是改革开放四十周年，改革开放促进着我国科学家在不同领域不断刷新“中国深度”。
（1）“蛟龙号”下潜的“中国深度”是7000多米，并从海底深处取回了锰结核及热液喷口样品。
①热液喷口样品中含有黄铁矿（FeS2）闪锌矿（ZnS）、重晶石（BaSO4）和晶质二氧化硅（SiO2）等，其中黄铁矿中二硫化亚铁中硫元素化合价是　﹣1　。
②锰结核含有多种金属元素，主要成分是氧化铁和氧化锰，其中氧化铁的含量可达20%，若用锰结核炼铁，一吨锰结核理论上可得纯铁　0.14　吨。
（2）2017年5月，我国试开采深海中的可燃冰获得成功。可燃冰主要成分是甲烷（CH4）。工业上将CH4和CO2在一定条件下生成水煤气（CO和H2）时，CH4和CO2的最佳质量比是　4：11　。

【分析】（1）根据化合物中元素化合价的计算方法、质量守恒定律来分析解答；
（2）根据化学反应的原理来分析解答。
【解答】解：（1）①铁元素显+2价，设硫元素的化合价是x，根据在化合物中正负化合价代数和为零，可得：（+2）+2x＝0，则x＝﹣1价；故填：﹣1；
②由质量守恒定律可知，化学反应前后元素的种类及其质量不变，所以1吨锰结核理论上可得纯铁的质量为：1t×20%×＝0.14t；故填：0.14；
（2）甲烷和二氧化碳在一定条件下反应生成一氧化碳和氢气，化学方程式为：CH4+CO22CO+2H2，此反应中CH4和CO2的最佳质量比是16：44＝4：11；故填：4：11。