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利用化学方程式的简单计算
化学方程式计算的依据及步骤
一设:设未知量
二写:写出反应的化学方程式
三找:物质的化学计量数与相对分子质量的积、已知量、未知量
四列:列比例式求解
五答:简明地写出答案
【注意事项】
(1)设未知量时一定要注意质量单位,已知量和未知量单位不一致的一定要进行单位换算,单位必须一致才能计算。
(2)写出方程式要注意配平,而且要注意方程式的完整,反应条件、气体和沉淀的符号要注意标明。
(3)相关物质的相对分子质量写在相应化学式的下面,一定要注意用相对分子质量乘以化学式前面的系数,已知量和未知量写在相应相对分子质量的下边。
(4)计算结果的小数位保留按题中要求进行,若题中没有要求,一般保留一位小数。
考点1:利用化学方程式计算(一般计算)
【例1】(2024·北京东城·二模)工业上可利用“铝热反应”冶炼铬,反应的化学方程式为:2A1+Cr2O32Cr+Al2O3。若要制得10.4kg的Cr,计算参加反应的Al的质量(写出计算过程及结果)。
【答案】解:设参加反应的Al的质量为x,
x=5.4kg
答:参加反应的Al的质量为5.4kg。
【详解】见答案。
【例2】(2024·湖北孝感·三模)漂白粉的主要成分为、,可由与石灰乳反应制得。某化学兴趣小组用足量浓盐酸与含的软锰矿(杂质既不参与反应,也不溶于水)制备。已知:软锰矿中含质量且完全反应,其反应方程式为。请回答:
(1)中、、元素的质量比为。
(2)求生成的质量(写出具体步骤)。
【答案】(1)40:71:32
(2)设生成氯气的质量为x,则
解得x=35.5g
答:生成Cl2的质量为35.5g。
【详解】(1)Ca(ClO)2中Ca、Cl、O元素的质量比为40:(35.5×2):(16×2)=40:71:32。
(2)见答案。
【变式1】(2024·海南省直辖县级单位·二模)电解食盐水能够制得可用于环境消毒的次氯酸钠(NaClO),反应的化学方程式为:NaCl+H2ONaClO+H2↑。若要制取149g次氯酸钠,理论上需要多少gNaCl?
【答案】解:设理论上需要NaCl的质量为x,
x=117g
答:若要制取149g次氯酸钠,理论上需要117gNaCl。
【详解】见答案。
【变式2】(2024·北京顺义·二模)尿素是含氮量最高的氮肥。工业上制备尿素的原理是:,若生产120t尿素,计算理论上需要的质量。(写出计算过程及结果)。
【答案】解:设生产120t尿素理论上需要氨气的质量为x。
答:生产120t尿素理论上需要氨气的质量为68t。
【详解】计算过程见答案。
【变式3】(2024·海南儋州·二模)在符合食品安全标准的情况下,碳酸氢铵()可以用作膨松剂。在加热的条件下,碳酸氢铵发生分解:。
(1)中氨元素的化合价为。
(2)者加热碳酸氢铵,产生氨气的质量最多是多少?
【答案】(1)-3
(2)解:设加热碳酸氢铵,产生氨气的质量最多为x。
答:加热碳酸氢铵,产生氨气的质量最多为3.4g。
【变式4】合成氨工业被认为是20世纪最伟大的化学发明,它使氮肥的大规模生产成为现实,这极大地提高了粮食产量,解决了数以亿计人口的吃饭问题。
(1)合成氨的原理为,X的化学式是。
(2)用合成氨,理论上能生成氨气的质量是多少?(写出计算过程)
【答案】(1)H2
(2)解:设理论上能生成氨气的质量是x,则
答:理论上能生成氨气的质量是。
【详解】(1)反应前后原子的种类和个数不变,等号右边有2个氮原子和6个氢原子,等号左边除3X外,有2个氮原子,则3X中含有6个氢原子,X的化学式为H2。
(2)见答案。
【变式5】化学学习小组在实验室里加热氯酸钾和二氧化锰混合物制取氧气,完全反应后剩余固体质量为。请回答下列问题:
(1)该反应过程中,除了固体总质量减少外,减少的量还有_______(填字母序号)。
A.二氧化锰的质量 B.氯化钾的质量 C.固体中钾元素的质量 D.固体中氧元素的质量
(2)计算原混合物中氯酸钾的质量。(写出计算过程)
【答案】(1)D
(2)
由质量守恒定律可得生成氧气的质量为:
解:设原混合物中氯酸钾的质量为x。
答:原混合物中氯酸钾的质量为4.9g。
【详解】(1)A、二氧化锰是催化剂,不参加反应,本身质量和化学性质都不变,选项不符合题意;
B、氯化钾是生成物,在反应中质量在增加,选项不符合题意;
C、根据元素守恒,固体中钾元素的质量不变,选项不符合题意;
D、根据质量守恒定律可知,反应前后固体总质量减少,是因为生成了氧气,所以固体中氧元素的质量也减少。
故选:D。
(2)详解见答案。
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