课程内容
第五单元《化学方程式》课题3 利用化学方程式的简单计算
课题引入:氢气是未来汽车的理想燃料。1kg氢气就能供一辆功率为50kw的汽车跑大约100Km。
水是氢之源,找到合适的催化剂,即可利用光能分解水制取氢气。
一桶水18kg。这一小桶水分解产生的H2,可供汽车跑多远?
要想知道汽车能跑多远,就要弄清楚利用小桶中的那18Kg水能分解产生多少氢气?怎么算?
一种思路:可根据化学式的计算求解
理由:水中的氢元素全部转化为氢气
解:18kg水中氢元素的质量
= 18kg×氢元素在水中的质量分数
= 18kg×(2×1)/(2×1+16)×100%
= 2kg
产生氢气的质量为2kg。
若某种元素没有全部转化到某种物质(生成物)中去,求该物质的质量该怎么办?
已知:KMnO4 → K2MnO4+MnO2+O2
如用6gKMnO4制O2,可得到多少克O2?
可见根据化学式计算有它的局限性
课题3 利用化学方程式的简单计算
复习提问
以镁在空气中燃烧为例说明化学方程式的质量意义。
镁在空气中燃烧,反应物与生成物之间的质量比
2Mg + O2 2MgO
2×24:16×2 : (24+16)×2
48 : 32 : 80
若:48克 : 32克 : 80克
若:24克 : 16克 : 40克
若:3a克 : 2a克 : 5a克
说明:在化学反应中,反应物与生成物之间的质量是成正比例关系。因此,利用正比例关系根据化学方程式和已知的一种反应物(或生成物)的质量,可求生成物(或反应物)的质量。
一、已知反应物的质量求生成物的质量
例1:加热分解6g高锰酸钾,可以得到多少克氧气?
解:设加热分解6g高锰酸钾,可以得到氧气的质量为x。
2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
2×158 32
6g x
(2×158)/32=6g/x
解得x=0.6g
答:加热分解6g高锰酸钾,可以得到0.6g氧气。
【解题步骤】
(1)设未知量
(2)写出反应的化学方程式
(3)计算相关物质的质量比
(4)标出已知量、未知量
(5)列比例式
(6)解比例式
(7)简明地写出答语
练习一:
3克镁在氧气中充分燃烧,可以生成多少克氧化镁?
练习二:15.5克红磷在氧气中充分燃烧,可生成五氧化二磷多少克?(找出下列所解答案中的错误)
解:设可生成X克五氧化二磷
P + O2P2O5
31 142
15.5 X
31/142=15.5/X
X=(142×15.5)/31
=71
答:可生成五氧化二磷71克。
练习三:加热分解12.25克氯酸钾,可得到多少克的氧气?同时生成氯化钾多少克?
二、已知生成物的质量求反应物的质量
例2:工业上电解氧化铝制取金属铝,反应的化学方程式为
2Al2O34Al+3O2↑
如果加工一个铝锅需要1kg铝,至少需要电解多少克的氧化铝?
解:设需要氧化铝的质量为x。
2Al2O34Al+3O2↑
204 108
x 1kg
204/108=x/1kg
解得x≈1.89kg
答:需要氧化铝的质量约为1.89kg。
工业上利用煅烧石灰石(CaCO3)的方法生产生石灰(CaO),同时得到产物二氧化碳(CO2)
(1)写出该过程中发生反应的化学方程式
(2)计算1000t含杂质20%的石灰石能生产多少生石灰?
二、有关不纯反应物或生成物的计算。
根据化学反应方程式计算过程中,代入的都是纯物质的质量。如果遇到不纯反应物或生成物,应将不纯物质换算成纯物质的质量。
不纯物质和纯物质质量间的换算。
纯物质的质量=不纯物质的质量×纯度(质量分数)
四、关于质量和体积间的换算
足量的镁带在标准状况下与11.2升的氧气(密度为1.43g/L)充分燃烧,可以生成多少克氧化镁?
解:设可生产氧化镁的质量为X
依题意,可知:m(O2)=ρ×V=1.43g/L×11.2L=16g
2Mg + O22MgO
32 80
16g X
32/16g=80/X
X=40g
答:充分燃烧后可生成氧化镁40克。
注意:如果已知体积或要算体积时,要用密度公司换算成质量才代入。
练习四:实验室用13g锌粒与足量的稀硫酸反应制取氢气。
(己知:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑)
计算:(1)生成氢气的质量为多少克?
(2)这些氢气在标准状况下的体积是多少升?
(标准状况下,氢气密度为0.0899g/L)
在进行化学方程式计算时常会出现以下一些错误:
①不认真审题,答非所问。
②元素符号或化学式写错。
③化学方程式写错或没配平。
④相对分子质量计算错误,导致质量比错误。
⑤同一种物质不用相同的单位或单位不统一。
⑥张冠李戴,物质的量代错。
⑦把不纯物当做纯净物。
⑧把物质的体积直接代入化学方程式。
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崔老师
女,中教高级职称
优秀教师。多次被评为市教育局“教学标兵”,教学功底扎实,教学经验丰富。