物质的量根据化学方程式的计算.docx

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物质的量根据化学方程式的计算

第8讲化学方程式的综合计算

知识点睛

一、物质的量

1.物质的量

表示物质所含微粒数目的多少的一种物理量，它的符号为n。

物质的量是国际单位制中7个基本量中的1个。

单位：

摩尔，简称摩，符号mol。

1摩尔任何物质约含有

个微粒，其中

称为阿伏加德罗常数，符号NA，即NA=

。

注意：

（1）物质的量是指以大量微粒集合体来表示物质所含微粒多少的种物理量，这里的微粒指分子或原子等微观粒子，不能指宏观的物质，摩尔只适用于微观粒子。

（2）1Mol物质中约含有

个相应微粒，是一个近似值，“约”不可漏写。

（3）使用摩尔作单位时，必须指明相应物质结构微粒的名称或符号：

如1mol氧分子或1mol氧原子等。

物质的量与微粒个数之间的关系：

2.摩尔质量

1mol物质的质量，叫做该物质的摩尔质量，它的符号为M。

单位是克/摩尔，读作“克每摩尔”，符号g/mol。

数值上，某物质的摩尔质量等于该物质的式量或相对原子质量。

注意：

（1）物质的摩尔质量与式量的区别：

两者在数值上相等，但摩尔质量有单位，式量无单位。

（2）物质的摩尔质量与物质的质量区别：

摩尔质量特指1摩尔物质的质量，它的单位是g/mol，而物质的质量是实际质量，单位是g。

物质的量与物质的质量之间的转换关系：

3.物质的量、物质的质量、微粒个数之间的转换关系：

二、根据化学方程式的简单计算

⒈解题步骤及格式：

一般分为以下七步：

⑴解设未知量，一般情况下，求什么设什么；

⑵写出相应的正确的化学方程式；

⑶根据化学方程式找出相关物质的相对分子质量，列在相应的化学式下面；⑷标出已知量和未知量；

⑸列比例式；

⑹求解；

⑺答题。

2.计算中常用的关系式

⑴m=ρv

⑵单位换算：

1L=1000mL，1mL=1cm3

⑶物质的纯度=纯物质的质量/不纯物质的质量×100%

变形：

纯物质的质量=不纯物质的质量×物质的纯度

不纯物质的质量=纯物质的质量÷物质的纯度

⑷物质的纯度（纯物质的质量分数）=1-杂质的质量分数

3.常见的计算类型

⑴利用化学方程式的简单计算；

⑵有关含杂质物质的化学方程式的计算；

⑶质量守恒定律结合化学方程式的综合计算。

例题精讲

【例1】[C]下列关于摩尔质量的说法正确的是（）

A、氯气的摩尔质量是71克B、氯化氢的摩尔质量为36.5g/moL

C、1摩氢气的质量为2克D、O2的摩尔质量为16g/moL。

思路解析：

考察摩尔质量的定义。

答案：

BC

【例2】[B]对于相同质量的二氧化硫和三氧化硫来说，下列关系正确的是（）

A、含氧原子的个数比为2∶3B、含硫元素的质量比是5∶4

C、含氧元素的质量比为5∶6D、含硫原子的个数比为1∶1

思路解析：

考察质量、物质的量、微粒个数之间的关系。

连接宏观跟微观的物理量是物质的量，相同质量的二氧化硫和三氧化硫物质的量之比为5：

4，即n（SO2）:

n（SO3）=5:

4,从化学式中看出，含氧原子的个数为5：

6，含硫原子的个数比=二氧化硫和三氧化硫物质的量之比=5：

4，含氧元素的质量比=两种物质中氧原子个数之比=5：

6

答案：

BC

【例3】[A]在化学反应3X+4Y====2Z中，已知X和Z的相对分子质量分别是32和102，则Y的相对分子质量为____________。

思路解析：

此题是根据质量守恒定律确定Y的相对分子质量。

解题时，首先要确定4Y的值，即3×32＋4Y＝2×102，4Y＝2×102－3×32＝108，Y＝27。

答案：

27

【例4】[A]在托盘天平两边各放一只等质量的烧杯，在两只烧杯里分别加入50g溶质质量分数为7.3%的稀盐酸，将天平调节至平衡；然后向左右两烧杯中分别加入一定质量的下列各组物质，充分反应后，天平发生偏转的是（）

A．1.8g铝粉和1.8g铁粉B．4.2g碳酸镁和2g硝酸银

C．5.6g铁粉和5.6g锌粉D．10g碳酸钙和5.6g氧化钙

思路解析：

1.8g铝粉和1.8g铁粉与上述盐酸反应产生氢气的质量不相等，所以天平会发生偏转；而4.2g碳酸镁与上述盐酸反应产生2.2g二氧化碳，天平左盘增加的质量和右盘同为2g，天平平衡；5.6g铁粉和5.6g锌粉与上述盐酸反应产生的氢气的质量相等，天平平衡；10g碳酸钙反应产生4.4g二氧化碳，天平两盘增加的质量同为5.6g，天平平衡。

。

答案：

A

【例5】[C]利用化学方程式进行计算的依据是（）

A.化学方程式表示了一种化学反应的过程

B.化学方程式表示了反应物、生成物和反应条件

C.化学方程式表示了反应前后反应物和生成物的质量关系

D.化学方程式中，各反应物质量比等于各生成物质量比

思路解析：

化学方程式的计算理论依据是化学方程式的量的意义（质量比、粒子数目比）。

答案：

C

【例6】[B]在2A+B====2C的反应中，1.2gA完全反应生成2gC，又知B的式量是32，则C的式量为___________。

思路解析：

据质量守恒定律，参加反应的B的质量为2g-1.2g=0.8g。

设C的式量为x。

2A+B====2C

322x

0.81.2g

。

答案：

40

【例7】[A]在反应X+2Y====R+2M中，当1.6gX与Y完全反应后，生成4.4gR，且反应生成的R和M的质量之比为11∶9，则在此反应中Y和M的质量之比为（）

A.23∶9B.16∶9C.32∶9D.46∶9

思路解析：

此题考查的知识是物质之间发生的反应按一定的质量比进行，反应物和生成物的质量总和相等（即质量守恒）。

设生成M的质量为x。

X+2YR+2M

119

4.4gx

（1）11/4.4g=9/x，x=3.6g。

（2）根据质量守恒定律：

Y的质量为：

4.4g+3.6g－1.6g=6.4g。

Y和M的质量之比是：

6.4g∶3.6g=16∶9。

答案：

B

【例8】[B]已知在反应3A+2B2C+D中，反应物A、B的质量比为3∶4。

当反应生成C和D的质量共140g时，B消耗的质量为___________g。

思路解析：

此题能根据质量守恒定律，由于生成物C和D的质量共140g，所以A和B的质量之和也应为140g。

由于反应物A、B的质量比为3∶4，则可将物质总质量视为7份（3+4=7），A占其中3份，B占其中4份。

所以消耗B的质量为140g÷7×4＝80g。

答案：

80

【例9】[A]（10分）（2010·芜湖）发射通讯卫星的火箭用联氨（N2H4）做燃料，用四氧化二氮（N2O4）助燃，生成物不会对大气造成污染。

（1）反应的化学方程式为：

，请在横线上填写化学式以完成该化学方程式。

（2）请计算9.6kgN2H4完全燃烧需要助燃物N2O4的质量。

思路解析：

本题考察化学方程式的简单计算。

解：

（1）反应的化学方程式为2N2H4＋N2O4

3N2＋4H2O

（2）设需要助燃物N2O4的质量为x。

2N2H4＋N2O4===3N2＋4H2O

6492

9．6kgx

x＝13.8kg

答：

需要助燃物N2O4的质量为13.8kg。

【例10】[B]只含铜和氧两种元素的固体样品9.0g，测得铜的质量为8.0g。

已知铜的氧化物有CuO和Cu2O，下列说法正确的是（）

A.固体样品的组成只有两种情况

B.固体样品一定是CuO与Cu2O的混合物

C.固体样品可能是Cu2O

D.若固体样品由两种物质组成，则其中一种质量分数为4/9

思路解析:

本题主要考查学生根据元素和元素的质量比判断物质组成的能力。

由铜和氧两种元素组成的固体有以下几种情况：

①只为CuO②只为Cu2O③CuO与Cu2O的混合物④CuO与Cu的混合物⑤Cu2O与Cu的混合物⑥CuO、Cu2O、Cu三种物质组成的混合物。

又因为固体样品中铜为8g，氧为（9g-8g）=1g，而CuO中m（Cu）∶m（O）=4∶1，Cu2O中m（Cu）∶m（O）=8∶1。

若固体样品由两种物质组成，则上述组合中③、⑤不成立，④的组合中CuO质量为5g，Cu的质量为4g。

综合可知选项C、D正确。

本题的D选项属难点，若不能将固体样品组合，进行定量分析，则易得出错误结论。

答案：

CD

【例11】[A]学校研究性学习小组为了测定当地矿山石灰石中碳酸钙的含量，取来了一些矿石样品，并取稀盐酸200g，平均分成4份，进行实验。

实验

1

2

3

4

加入样品的质量/g

5

10

15

20

生成CO2的质量/g

1.76

3.25

4.4

M

（1）哪几次反应矿石有剩余?

_______________。

（2）上表中M的数值是____________。

（3）试计算这种石灰石中碳酸钙的质量分数。

思路解析：

第一次实验中样品全部反应，盐酸有剩余，第二次实验中样品也全部反应，盐酸仍有剩余，因为反应的样品质量与生成二氧化碳的质量对应成比例，在第三次实验中如果15g样品全部参加反应，会生成1.76g×3=5.28g二氧化碳，实际上只生成了4.4g。

这说明样品没有全部反应，有剩余，则盐酸全部反应生成4.4g二氧化碳。

在第四次实验中，盐酸也全部反应，生成4.4g二氧化碳。

解：

设5g石灰石中碳酸钙的质量为X。

CaCO3+2HCl====CaCl2+H2O+CO2

10044

X1.76g

X=4g4g÷5g=80%

答案：

（1）第一、二次

（2）4.4g（3）80%

【例12】[A]工业上用电解氧化铝的方法制取单质铝的化学方程式为：

2Al2O3

4Al+3O2。

对“电解10kg氧化铝最多可生产多少千克铝？

”一题，小明和小亮两位同学分别采用了两种不同的计算方法。

小明同学的解法

小亮同学的解法

解：

设铝的质量为X。

2Al2O3

4Al+3O2

204108

10kgX

X=5.3kg

答：

最多可生产5.3kg铝。

解：

氧化铝中铝元素的质量分数：

×100%

=

×100%

=53%

铝的质量为：

10kg×53%=5.3kg

答：

最多可生产5.3kg铝。

请你完成下列下列问题：

（1）你认为他们的解题思路和方法都正确吗？

（2）对“34kg过氧化氢完全分解可产生多少克氧气？

”一题，你认为也能用上述两种方法解答吗？

试试看，请把你用的解法过程写出来。

思路解析：

小明同学是根据化学方程式进行计算的，小亮同学是根据在化学反应前后氧元素的质量相等来做的，所以他们的解题思路是正确的。

对“34kg过氧化氢完全分解可产生1多少克氧气？

”一题，可以用小明同学的做法根据化学方程式的计算来做，但不能用小亮同学的做法，因为过氧化氢中的氧元素并没有全部转变成氧气。

答案：

（1）他们的解题思路和方法都正确。

（2）16kg

巩固练习

【levelC】

1.下列名词中是国际单位制中的七个基本物理量的是（）

A.千米B.摩尔C.物质的量D.秒

2.“物质的量”是国际单位制中的一个基本物理量，有关正确的是（）

A.28gN2含1mol氮

B.1molO2约含

个氧原子

C.1molCO2约含有3mol原子

D.H2O的摩尔质量是18

3.氯酸钾和二氧化锰的混合物共A克，加热完全反应后得到B克氧气和C克氯化钾，则混合物中二氧化锰的质量为（）

A.（A+B-C）克B.（A-B-C）克C.（A+B+C）克D.（A+C）克

4.已知A物质与B物质反应生成C物质，现有12克A与32克B恰好完全反应，则生成C物质的质量是（）

A.44克B.32克C.22克D.12克

5.已知，电解水的化学方程式为:

电解54g水，可得到氢气（）中考资源网

A．3molB．1.5molC．0.75molD．4mol

6．电解水得到的氢气和氧气的质量比是（）中考资源网

A．2∶1B．4∶8C．1∶16D．1∶8

7.在敞口的试管里加热3.16g高锰酸钾，当试管里的固体的质量为3.0g时，剩余的固体残渣含有（）

A．KMnO4和MnO2B．KMnO4、MnO2和K2MnO4

C．K2MnO4和MnO2D．KMnO4和K2MnO4

8.根据化学方程式A＋NaOH===B十H2O推断，B,A的相对分子质量相差（）

A．12B．18C．22D．40

9.实验室用高锰酸钾制取氧气。

（1）求反应中各物质间的质量比：

；

（2）若要制得8g氧气，最少需要高锰酸钾的物质的量为mol。

10.（2009·临沂）某居民家中每年冬季取暖用煤约400Kg，所用煤中含硫的质量分数约1%。

若其中的硫元素全部转化为二氧化硫，那么该居民家中每年冬季取暖向大气中排放约Kg的二氧化硫。

11.（2009·义乌）乙醇（化学式C2H5OH）是一种能替代汽油等燃料的清洁能源，但在氧气不足时燃烧除生成二氧化碳和水外，还会生成一氧化碳。

现有69克乙醇与定量的氧气点燃后发生如下反应：

XC2H5OH+8O2=YCO2+ZCO+9H2O

（1）判断悉数x的值是。

（2）计算反应后生成一氧化碳的质量

【levelB】

1.Ag氯酸钾和Bg高锰酸钾所含氧元素的质量比为1：

4，将它们分别加热到完全反应后，所得氧气的质量比为（　　）

A、1：

1B、1：

4C、4：

1D、3：

4

2.在反应2A+B2C中，1.6g的A完全反应生成2gC，又知B的相对分子质量为32，则C的相对分子质量为（）

A.28B.64C.44D.80

3.甲、乙两位同学各用6.5g锌，跟足量的酸充分反应制取氢气。

中考资源网甲选用稀硫酸、乙选用稀盐酸，则甲、乙两位同学制得氢气的质量（）中考资源网

A．甲的多B．甲、乙一样多C．乙的多D．无法确定

4．12.25gKClO3跟3.25gMnO2共热，反应完全后剩余物的质量为10.7g。

中考资源网则其中MnO2是___g，KCl是____g，产生的氧气是____g。

中考资源网

5.将A、B两种物质各20g进行反应，生成8gC和18gD。

中考资源网已知A已全部参加反应。

中考资源网则A与B参加反应的质量比是__。

中考资源网

6．实验室用氯酸钾和二氧化锰的混合物共4g制取氧气。

中考资源网加热到不再产生氧气时，将剩余固体冷却后称量，质量为3.04g，则原混合物中氯酸钾的质量是____g，二氧化锰占混合物的质量分数为____。

中考资源网

7.（2009·黄冈）某钢铁厂每天需消耗1000t含氧化铁（Fe2O3）80%的赤铁矿石，该厂理论上可以炼出含铁96%的生铁的质量是多少？

（Fe2O3+3CO

2Fe+3CO2）

8.（2009·陕西）某学习小组同学用右图试剂中的过氧化钠溶液制取氧气，取该溶液17g，加入适量MnO2充分反应。

完成下列分析及计算：

⑴小明根据过氧化氢中氧元素的质量分数计算氧气的质量，其计算式为：

生成氧气的质量＝17g×5%×

×100%＝17g×5%×

×100%。

老师指出小明的计算是错误的，你认为错误的原因是（填字母序号）。

A．过氧化氢的相对分子质量计算有误

B．过氧化氢中的氧元素没有全部转移到氧气中

⑵请你根据化学方程式计算制取氧气的质量。

9.中国登山协会为纪念我们首次攀登珠穆朗玛峰成功50周年，再次组织攀登珠穆朗玛峰活动。

阿旺扎西等一行登山运动员成功登顶。

假如每位运动员冲顶时消耗自带的液氧4.8g。

求：

（1）这些氧气在标准状况下的体积是多少升？

（标准状况下氧气密度为1.43g·L-1）

（2）若在实验室用高锰酸钾为原料制取相同质量的氧气，需要多少千克的高锰酸钾？

（3）用这种方法给登山运动员供氧，是否可行？

简述理由。

10.小强同学前往当地的石灰石矿区进行调查，他取回了若干块矿石样品，对样品中碳酸钙的质量分数进行检测，采用的办法如下：

取用8g这种石灰石样品，把40g稀盐酸分4次加入，测量过程所得数据见下表（已知石灰石样品中含的杂质不溶于水，不与盐酸反应）。

请计算：

（1）8g石灰石样品中含有杂质多少克？

（2）样品中碳酸钙的质量分数是多少？

（3）下表中m的数值应该为多少？

序号

加入稀盐酸质量/g

剩余固体质量/g

第1次

10

5.5

第2次

10

m

第3次

10

1.2

第4次

10

1.2

（4）要得到280kgCaO，需要质量分数为80%的石灰石多少千克？

（化学方程式：

CaCO3

CaO+CO2↑）

11.下图是分析一种化合物组成的实验装置。

图5-3

实验结果如下：

实验前

实验后

铜的氧化物+玻璃管

137.8g

131.4g

氯化钙+U形管

100.8g

108.0g

注：

玻璃管质量为80.2g。

试根据实验数据求：

（1）完全反应后生成水的质量为_______g。

（2）生成的水中氧元素的质量为_______g。

（3）铜的氧化物中铜元素的质量为_______g。

（4）铜的氧化物中铜元素和氧元素的质量比为_______。

（5）铜的氧化物中铜、氧原子个数的最简整数比为_______（已知铜和氧的相对原子质量分别为64和16）；

（6）写出铜的氧化物的化学式：

____________________________。

【levelA】

1.将A、B、C三种物质各16g混合加热，充分反应后混合物中有12gA、27gC和一定质量的D，已知B完全反应。

若A、B、C、D的相对分子质量分别为16、32、44、18，则该反应的化学方程式可表示为（）

A.2A+B====C+2DB.A+2B====C+2DC.2A+B====2C+DD.A+B====C+D

2.质量相同的硫和磷，分别在氧气中完全燃烧，生成二氧化硫和五氧化二磷的质量分别是ag和bg，则a与b的关系是中考资源网（）中考资源网

A．a＞bB．a＝bC．a＜bD．无法确定

3.托盘天平调至平衡，在两盘烧杯中各盛98克10%的硫酸，向两边烧杯中同时分别加入足量Mg，Zn欲使天平仍保持平衡，加入Mg和Zn的质量分别是（  ）

A．3克Mg，3克Zn        B．1克Mg，1克锌

C．7克Mg，7克Zn        D．5克Mg，5克Zn

4.金属X的相对原子质量与金属Y的相对原子质量之比为9：

8，等质量的X、Y分别跟足量的稀盐酸反应，相同条件下，产生氢气的体积比为4：

3，则X、Y两种元素在化合中的化合价依次是（　　）

A、+1、+2B、+1、+3

C、+3、+2D、+2、+3

5.将物质A、B、C各10g混合后加热，生成3gD，同时增加9gC，若再增加A40g，B正好完全反应．则反应中A与B的质量比是（　　）

A、1：

5B、1：

4

C、4：

lD、5：

1

6.有一不纯的铁5.6g与足量的稀硫酸反应，放出0.21g氢气，则铁片中可能含有的一种金属杂质为（  ）

　A．Mg     B．Zn     C．Cu     D．Al

7.8g苛性钠（NaOH）与一定质量的稀盐酸恰好完全反应，所得溶液溶质质量分数为26.5%,求所用稀盐酸中溶质的质量分数。

8．已知反应：

2A＋B＝3C＋D，且A和B参加反应的质量比为5∶2，如果反应后生成C和D的质量共2.1g，则消耗反应物A的质量为多少克？

9.（福建中考）某综合实践活动小组同学，对我市某化工厂排放的污水进行检测，发现主要的污染物为氢氧化钠。

为测定污水中氢氧化钠的含量，取100g污水于烧杯中，加入36.5g质量分数为10%的稀盐酸恰好完全反应。

（假设污水中其他成分不与稀盐酸反应，反应的化学方程式为：

HCl+NaOH====NaCl+H2O）

求：

（1）100g污水中含氢氧化钠多少克？

（2）污水中所含氢氧化钠的质量分数。

10.火力发电厂用石灰石泥浆吸收废气中的二氧化硫以防止污染环境，其反应方程式为：

2CaCO3（粉末）+2SO2+O2====2CaSO4+2CO2。

（1）若100克废气中含6.4克二氧化硫，则处理100克这种废气需含碳酸钙（CaCO3）的石灰石__________克。

（2）处理上述100克废气，可得到含CaSO485%的粗产品_________克。

参考答案

【levelC】

1C2C3B4A5A6D7C8C

9.

（1）m（KMnO4）:

m（K2MnO4）:

m（MnO2）:

m（O2）=158:

197:

87:

32;

（2）0.5mol

10.解析:

设产生二氧化硫的质量为x。

S+O2

SO2

3264

400Kg×1%x

x＝8Kg

答案:

8。

【解析】

（1）配平该化学方程式可得x为3。

（2）设反应后生成一氧化碳的质量为x

13856

69gx

﹦

答：

反应后生成一氧化碳28克。

【levelB】

1A2D3B

4.3.25　7.45　4.8

5.10∶3

6.2.45　38.75%

7.【解析】参加反应的Fe2O3的质量=1000t×80%=800t

    设生成生铁的质量为x，

Fe2O3+3CO

2Fe+3CO2

160 84 112 132

800t 96%x

x＝583.3t

答：

能生成生铁的质量为583.3t。

8.【解析】⑴B

⑵解：

设反应中生成氧气的质量为x。

2H2O2

2H2O＋O2↑

2×3432

17g×5%x

=

x=0.4g

答：

略。

9.解答：

（1）4.8kg氧气在标准状况下的体积为

=3356.6L。

（2）设需要高锰酸钾的质量为x。

2KMnO4

K2MnO4+MnO2+O2↑

31632

x4.8kg

47.4kg

（3）不行。

此法成本太高，经济上不合算；或在实验室制如此多氧气，耗时太长。

10.思路解析：

（1）8g石灰石样品中含有杂质为1.2g。

（2）样品中碳酸钙的质量分数＝

＝85％。

（3）m＝5.5g-（8g-5.5g）＝3g。

（4）设需要80%的石灰石的质量为x。

CaCO3

CaO+CO2↑

10056

x×80％280kg

625kg

答案：

（1）1.2g

（2）85%（3）3（4）625kg

11.思路解析：

（1）完全反应后生成的水的质量为：

108.0g－100.8g=7.2g。

（2）生成的水中氧元素的质量为：

137.8g-131.4g=6.4g。

（3）铜的氧化物中铜元素的质量为：

137.8g-