有关化学方程式的计算 典型例题

【例1】将13g金属混合物粉末投入足量稀硫酸中，产生1g氢气。此金属混合物可能的组成的是

[ ] A．Fe和Zn B．Mg和Zn C．Cu和Fe D．Zn和Cu

分析：用平均值法。Fe、Zn、Mg和稀硫酸反应的化学方程式为：

M+H2SO4==MSO4+H2↑

设混合物金属的平均相对原子质量为x，则有

x∶2=13∶1 x=26

所以组成混合物的两种金属的相对原子质量必然是一个小于26，另一个大于26。 铁的相对原子质量是56，锌的相对原子质量是65，都大于26。铜是不活泼金属，不能和稀硫酸反应生成氢气。所以应选B。

答案：B。

【例2】下列各组物质共热后产生氧气最多的是 [ ] A．4g氯酸钾和2g二氧化锰 B．2g氯酸钾和4g二氧化锰 C．4g氯酸钾和2g高锰酸钾 D．2g氯酸钾和4g高锰酸钾

分析：在氯酸钾、高锰酸钾和二氧化锰三种物质中，二氧化锰不能分解放出氧气，只是对氯酸钾分解放氧气有催化作用。在A和B两组中，由于A含氯酸钾的质量比B多，所以A放氧气的质量比B多。

在C和D两组中，氯酸钾和高锰酸钾都能分解放出氧气，它们的质量关系表示如下：

从化学方程式可以看出245g氯酸钾能生成96g氧气，而245g高锰酸钾生成氧气的质量不足96g（约为24.8g）。由于C含氯酸钾比D多，所以C生成氧气质量比D多。

A和C相比，虽所含氯酸钾的质量相同，然而C中的高锰酸钾也能生成氧气，A中的二氧化锰却不能，所以C生成氧气比A多。

综合起来，四组物质相比C放出氧气最多。 答案：C。

【例3】可能含有下列杂质的氯化铜样品13.5g，使其完全溶解，再与足量AgNO3

溶液充分反后，得AgCl沉淀29g。则其杂质可能是 [ ] A．氯化铝 B．氯化钾 C．氯化镁 D．氯化锌

分析：若不含杂质的CuCl2为13.5g，根据化学反应方程式可求出AgCl为28.7g。含杂质的氯化铜13.5g，与足量AgNO3溶液反应生成AgCl沉淀29g，大于28.7g，证明杂质中氯的质量分数大于CuCl2中氯的质量分数。四个选项中氯的质量分数不用具体计算，只要写出金属与氯的质量比，经观察就能判断出结果是氯化铝和氯化镁。

CuCl2 AlCl3 KCl 32∶35.5 9∶35.5 39∶35.5 MgCl2 ZnCl2 12∶35.5 32.5∶35.5 答案：AC

【例4】天平两边各放置一盛有同浓度等质量，足量的盐酸的烧杯，在左烧杯中放入3.6g铝粉，欲使天平最终保持平衡，在右烧杯中应放入镁粉的质量为 [ ] A．3.81g B．3.70g C．3.6g D．3.49g

分析：本题常规解法如下：

设3.6g铝粉跟盐酸反应，溶液质量增重x：

设质量为y的镁与盐酸反应，溶液均增重3.2g。

如此计算过程，相当繁杂。若根据已掌握的有关化学知识，推知同质量的镁比铝与酸反应置换出氢气少，而溶液增重则镁比铝多。经估算，要使两溶液的增重相同，所加镁的质量一定小于铝的质量。对照各选项，只有3.49g才符合要求。

答案：D。

【例5】在托盘天平两边的烧杯中，分别放入等量的盐酸（左边）和稀硫酸（右边），再分别放入等量的锌（左边）和镁（右边）充分反应后，锌完全反应而镁有剩余，则天平的指针有可能 [ ] A．偏向左 B．偏向右 C．不动 D．都有可能

分析：这题按题意有三种情况，分别叙述如下： （1）设两种酸的质量均为9.8g，Zn、Mg均为6.5g。

Zn消耗完，HCl有剩余 H2SO4消耗完，Mg有剩余 放出H20.2g 放出H20.2g

以上第一种情况，酸等量，加入的金属等量，反应放出的氢气等量，天平处于平衡。

（2）设两种酸的质量均为9.8g，Zn、Mg都是8.7g

Zn消耗完，HCl消耗完 H2SO4消耗完，Mg有剩余

放出H20.267g多 放出H20.2g，少以上第二种情况，酸等量，加入的金属等量，但反应放出的氢气，Zn这边多，Mg这边少，指针向镁一边偏，向右偏。

（3）设两种酸的质量均为9.8g，Zn、Mg都是2.5g

Zn消耗完，HCl有剩余 硫酸消耗完，Mg有剩余

放出H20.07g，少 放出H20.2g多以上第三种情况，酸等量，加入金属等量，但反应放出的氢气，Mg这边多，Zn这边少，指针向锌一边偏，向左偏。

答案：D。

【例6】用足量的一氧化碳还原2.9g不含杂质的铁的某种氧化物，将反应完全后生成的CO2通入足量的石灰水中，生成5g白色沉淀，求铁的氧化物的化学式。 分析：这题是一道两步反应推导铁的氧化物化学式的计算。它除了有两步反应需分步计算还要再进一步推导铁的氧化物化学式，而铁的氧化物有三种即氧化亚铁、氧化铁和四氧化三铁，因此要用关系式法解题较为简便。

先设铁的氧化物化学式为FexOy，通过计算再确定x、y的数值即可。 解：设铁氧化物化学式为FexOy。化学方程式是

找到它们之间关系式为：FexOy～yCO2～yCaCO3

答：氧化物为Fe3O4

【例7】取一定量的氯酸钾和二氧化锰的混合物共热来制取氧气。反应开始时，二氧化锰在混合物中占总质量的20%；继续反应至二氧化锰在混合物中占总质量的25%。试计算氯酸钾的分解率。

分析：

因为分解率是比值，所以虽然题目中没有给出氯酸钾和二氧化锰具体质量时，我们可以设数来表示。为了讨论起来方便，可设开始时氯酸钾和二氧化锰的混合物为100g，则其中含有二氧化锰为100×20%=20g，氯酸钾为100×80%=80g。因为二氧化锰在这个反应中做催化剂，它的质量在反应后是不变的。根据题意，由它的质量可求出剩余混合物的质量为：20÷25%=80g。反应前后的两次混合物的质量差：100-80=20g为生成氧气的质量。

解：设反应中分解的氯酸钾质量为x

答：略。

【例8】实验室用锌和硫酸溶液反应制得的氢气还原氧化铜。如果要还原1.6g氧化铜，最少需要多少克锌？

分析：据题意，可写出发生化学反应的方程式Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，产生的H2继续反应，将CuO还原：CuO+H2Cu+H2O从而可以看出，H2在前一个反应为生成物，在后一个反应中为反应物，故该题是一个多步、连续反应的计算题。

还原已知量的CuO，可不必计算出所需要H2的量，再求锌的量，可简捷的利用H2

为桥梁找出Zn和CuO之间的关系量，结合两个方程式便可推出每一个Zn原子反应后，可生成一分子的H2，而一分子H2可还原一分子的CuO即：

根据上述比例即可求出结果。

解：设还原1.6gCuO最少需质量为x的锌

答：还原1.6gCuO最少需要锌1.3g。

【例9】将质量为10g的铁棒放入硫酸铜溶液中，过一定时间取出洗净、干燥、称重，发现铁棒的质量增加到10.32g，求10.32铁棒由哪些物质组成、各多少克？ 分析：据题意，10g铁未反应完，据铁与硫酸铜的反应，每56g铁反应可置换出64g铜，故铁片上固体的质量增加8g，且三种量成正比例。

解：设析出铜的质量为x

答：铁棒上有剩余的铁7.76g和反应生成的铜2.56g。

【例10】有镁、锌、铜粉末状的混合物15.5g，使其与足量的盐酸充分反应，并将反应后的混合液过滤。收集滤纸上的滤渣，经洗涤、干燥，称重得3g。又知道反应中放出的气体能把27.3g氧化铜全部还原成铜。求：

（1）反应放出气体的质量是多少克？ （2）原混合物中镁、锌各是多少克？ 分析：此题易错的原因

（1）没有明确认识到Mg、Zn、Cu3种金属中，只有Mg、Zn能与盐酸反应放出氢气。Cu不与盐酸反应，过滤得到的滤渣就是铜。Mg、Zn盐酸反应放出的氢气能把27.3gCuO完全还原成Cu，这是求氢气质量的依据。

（2）还原CuO的H2是Mg、Zn两种金属与盐酸反应生成的，必须列方程求解。氢气总质量不对。Mg、Zn质量之和不对，这一问也不可能求对。另外列联立方程时，未知数尽量要少，否则易解错。

解：（1）Mg、Zn共重15.5-3=12.5g 设反应放出氢气质量为x

（2）设金属镁质量为y，反应生成氢气的质量为z，则锌的质量为（12.5g-y），锌置换出氢气的质量（0.6825g-z）

答：反应放出气体0.6825g；混合物中含镁5.63g，含锌6.87g。

【例11】称取氯化铵样品15g，加入足量的浓氢氧化钾溶液进行加热，把生成的氨气（NH3）导入125g10%的硫酸溶液中吸收。往多余硫酸中，再加入4g8%的氢氧化钠溶液恰好中和。求样品中NH4Cl的质量分数。本题有关的化学反应：

NH4Cl+KOH

KCl+NH3↑+H2O

2NH3+H2SO4===(NH4)2SO4 H2SO4+2NaOH===Na2SO4+2H2O

分析：本题属于新信息给予题，学生要现学现用氯化铵和氢氧化钾反应以及氨气和硫酸的反应，再联系酸、碱中和等知识，进行根据化学方程式的计算。由于题意繁

杂，反应陌生，所以采用图示的方法进行分析（见图），可明确解题的关键是算出样品中NH4Cl的实际含量。

解：

答：氯化铵样品中NH4Cl的质量分数为88%。

【例12】把5g由铁、氧化铜和碳酸钠组成的粉末，加入到足量的稀硫酸中，充分反应后，混合液中无固体物质存在，同时产生0.65g气体。将气体通入过量的石灰水中，产生1.25g沉淀。求原粉末中氧化铜的质量分数。

分析：本题属于化学方程式计算类型中的混合物计算，而且是三种物质的混合物，综合性较强。可采用图示法分析，明确解题思路。

从图示中明看出从（3）处1.25g沉淀入手。 解：设生成CO2的质量x

由此可知：（2）中CO2为0.55g，H2为0.65-0.55=0.1g

再由H2和CO2的质量，分别求Fe和Na2CO3的质量。设Fe质量为y，Na2CO3质量为z。

由（1）混合物共5g，求出CuO的质量为：

5-2.8-1.325=0.875g

答：原粉末中氧化铜的质量分数为17.5%。

【例13】在稀硫酸和硫酸铜的混合溶液中加入足量的铁粉，完全反应后剩余固体物质的质量与所加铁粉的质量相等，求混合溶液中硫酸和硫酸铜的比。

分析：由于加入的铁粉是足量的，不仅可以跟稀硫酸完全反应生成硫酸亚铁和氢气，而且可以把铜从硫酸铜溶液里全部置换出来。根据反应后剩余固体物的质量与所加铁粉的质量相等可以推知，生成铜的质量，应等于跟稀硫酸反应的铁的质量以及与硫酸铜反应的铁的质量之和。

解：设混合溶液中硫酸质量为x，硫酸铜质量为y，跟硫酸完全反应的铁质量为a，跟硫酸铜充分反应的铁质量为b，生成的Cu质量为c。

答：（略）。