專題21有關化學方程式的計算

考點01純凈物的化學方程式計算

考點02含有雜質的化學方程式計算

考點03溶液溶質質量分數(shù)的計算

考點1純凈物的化學方程式計算

1．（2024福建，18）生產乙醇（C2H6O）的兩個反應如下：

①C2H4+H2OC2H6O②C6H12O62C2H6O+2CO2↑

（1）若用反應①制取23g乙醇，理論上至少需要乙烯（C2H4）的質量是多少?

目標產物中所有原子的總質量

（）原子經濟性100%，它是綠色化學的重要指標。上述兩個反應中，原

2反應物中所有原子的總質量

子經濟性更好的是反應（填“①”或“②”）。

2．（2024河南，19）鋁與稀硫酸反應的化學方程式為；鎂、鋁分別放入質量相等且足量的稀硫酸中，

充分反應后所得的兩溶液質量仍相等，則反應的鎂與鋁的質量比為。

3．（2024河南，25）碳元素對人類有十分重要的意義。碳和碳的化合物是化學研究的重要內容。

（1）“低碳行動”中的“碳”指的是（填“C”“CO”或“CO2”）。

（2）如圖是元素周期表中的一格。碳原子核外電子數(shù)為。

（3）關于金剛石和石墨的說法中，不．正．確．的是(填字母)。

a．金剛石和石墨都屬于碳的單質

b．石墨轉化為金剛石屬于物理變化

c．它們完全燃燒后的產物都是二氧化碳

d．金剛石和石墨里碳原子排列方式不同

（4）探究煉鐵原理的實驗裝置如圖。在V形管內反應的化學方程式為（寫出一個即可）；從環(huán)

境保護的角度考慮，處理尾氣的方法為。

光能

（5）植物光合作用可表示為：二氧化碳+水葉綠體有機物+氧氣，推測該有機物中一定含有的元素

是。探究光合作用原料的裝置如圖（實驗過程略去）。

①實驗時，乙中的植物葉片能檢測出光合作用生成的有機物，而甲中的不能。請加以解釋。

②請設計方案，檢驗實驗后的燒堿溶液中生成的新物質。（寫出選用的試劑和現(xiàn)象即可）

（6）用CO2和H2作原料可制取甲醇，化學方程式為CO2+3H2CH3OH+H2O，該反應在發(fā)

展清潔能源及減少碳排放等方面具有重要意義。若生產48t甲醇，理論上能夠吸收CO2的質量是多少？

4．（2024湖北，17）鈦（Ti）和鈦合金廣泛用干火箭、導彈、航天飛機和通訊設備等。工業(yè)上生產鈦的反

應為TiCl4+2Mg2MgCl2+Ti。

（1）TiCl4中鈦、氯元素的質量比為。

（2）若要生產12t鈦，至少需要鎂的質量是多少？（寫出計算過程）

5．（2024江蘇連云港，14）CO2的捕集與資源化利用是實現(xiàn)“雙碳”目標的重要手段。利用CaO高溫捕集CO2

是目前很有前景的技術之一。

（1）制備CaO。

以蛋殼（主要成分為CaCO3，還有少量有機物等雜質）為原料可采用兩種方法制備CaO：

方法一：將蛋殼粉碎后，800℃煅燒，得到CaO。

方法二：將蛋殼粉碎后，用醋酸（CH3COOH）將蛋殼中的碳酸鈣轉化為醋酸鈣[Ca(CH3COO)2]后，800℃

煅燒，得到CaO。

已知：a．醋酸鈣在空氣中800℃煅燒時，反應的化學方程式為Ca(CH3COO)2+4O2CaO+4CO2

+3H2O；b．制得的CaO固體越疏松多孔，捕集CO2的效果越好。

①方法一煅燒過程中有燒焦羽毛的氣味，說明蛋殼中含有（填字母）。

a．蛋白質b．糖類c．油脂

②含有Ca2+的鹽稱為鈣鹽。下列關于方法二中醋酸與碳酸鈣的反應，說法正確的是（填字母）。

a．CaCO3和Ca(CH3COO)2均屬于鈣鹽

b．無色酚酞溶液遇醋酸溶液顯紅色

c．醋酸與碳酸鈣反應生成醋酸鈣的同時，有CO2氣體生成

③研究表明：方法二制得的CaO捕集CO2的效果比方法一的更好，原因是。

（2）捕集CO2。640℃時CaO能與CO2反應生成CaCO3，固定封存CO2。28gCaO最多能捕集CO2的

質量是多少？（寫出計算過程，否則不得分）

（3）CO2的資源化利用。光照條件下，將捕集的CO2催化轉化為高價值燃料的反應過程如題圖所示。

該轉化過程分兩步進行：

－+

第一步：光照時，H2在催化劑表面失去e轉化為H。

－+

第二步：CO2在催化劑表面獲得不同數(shù)目的e和H，分別轉化為甲、乙、丙等含一個碳原子的分子。

①圖中產物甲的化學式為。

②已知生成1個乙分子時有2e－參加反應，則生成一個丙分子時，需要有e－參加反應。

6．（2024四川成都，16）幾種作物的無土栽培營養(yǎng)液部分溶質的質量分數(shù)如表，配制溶液的儀器如圖。

幾種作物營養(yǎng)液溶質的質量分數(shù)（%）

番茄甜瓜茄子

硝酸鉀（KNO3）4.046.077.08

磷酸二氫銨（NH4H2PO4）0.771.531.15

（1）表1中對磷元素需求最多的作物是。

（2）硝酸鉀和磷酸二氫銨均屬于肥。

（3）配制質量分數(shù)為7.08%的硝酸鉀溶液200g，需要硝酸鉀g（精確到0.1g）。

（4）將質量分數(shù)為7.08%的硝酸鉀溶液稀釋為4.04%，需選擇圖1中的燒杯和（填序號）。

（5）利用化學方程式計算。磷酸二氫銨與熟石灰混合使用會降低肥效，其原理是：2Ca(OH)2+2

NH4H2PO4Ca3(PO4)2+2NH3↑+6H2O，產生3.4g氨氣消耗熟石灰的質量是多少？

7．（2024四川遂寧，13）我國力爭在2060年前實現(xiàn)“碳中和”，實現(xiàn)二氧化碳的相對“零排放”。使用氫能源

汽車可以有效減少二氧化碳的排放。氫化鈣（CaH2）是一種重要的制氫劑，氫化鈣可與物質M反應生

成氫氣，反應的化學方程式為CaH2+2M=Ca(OH)2+2H2↑，請完成下列各題：

（1）CaH2中鈣元素和氫元素的質量比為（化為最簡整數(shù)比）。

（2）M的化學式為。

（3）若制取8kg氫氣，計算理論上需要CaH2的質量（寫出計算過程）。

8．（2024四川宜賓，20）某火力發(fā)電廠為防止燃煤煙氣中的SO2排出后污染環(huán)境，選擇使用石灰石進行煙

氣脫疏，這個過程中會發(fā)生化學反應：2CaCO3+2SO2+O22CaSO4+2X?；卮鹣铝袉栴}：

（1）大量排放SO2引起的環(huán)境問題是。

（2）X是（填化學式）。

（3）若火力發(fā)電廠每天燃煤產生48tSO2，通過以上反應進行煙氣脫硫，每天至少需要消耗CaCO3的

質量是多少t？（寫出計算過程）

考點2含有雜質的化學方程式計算

9．（2024安徽，17）《天工開物》記載了錫的冶煉方法：入砂（指錫砂）數(shù)百斤，叢架木炭亦數(shù)百斤，鼓鞲

（指鼓入空氣）熔化，用鉛少許，（錫）沛然流注。其反應原理為C+SnO2Sn+CO2↑。

（1）煉錫時加入少許鉛形成合金，產物更易熔化流出，原因是。

（2）現(xiàn)有151kg含SnO220%的錫砂，理論上可以煉出錫的質量是多少（寫出計算過程）？

10．（2024甘肅白銀，17）生鐵一般用于鑄造或煉鋼。某煉鐵廠實驗室欲檢驗某批次的生鐵是否合格（含碳

量在2%～6.69%之間為合格）。某校興趣小組的同學參與這次的檢驗，設計實驗如下：稱取生鐵樣品

50g，把500g稀硫酸分5次加入樣品中，測得實驗數(shù)據(jù)如下表所示（雜質不溶于水，也不與稀硫酸反

應）：

實驗序號加入稀硫酸的質量/g剩余固體的質量/g

第1次10038.8

第2次10027.6

第3次100m

第4次1005.2

第5次1001.5

（1）上表中m的數(shù)值是。

（2）計算該稀硫酸中溶質的質量分數(shù)（寫出計算的過程）。

（3）判斷這批生鐵是否合格（寫出計算的過程）。

11．（2024湖南，23）老師和同學們在開展“基于特定需求設計和制作簡易供氧器”的跨學科實踐活動中，選

取過氧化氫溶液和二氧化錳，利用供氧器制取氧氣。解答下列問題：

（1）根據(jù)反應的化學方程式分析，過氧化氫的質量反應后比反應前。

（2）現(xiàn)需要制得3.2g氧氣，至少需要多少g溶質質量分數(shù)為5%得過氧化氫溶液（請寫出計算過程）

12．（2024江蘇鹽城，18）2024年5月17日，中國一汽鹽城分公司首款新能源汽車“奔騰小馬”投產下線，

順利實現(xiàn)新能源汽車轉型升級。

（1）汽車烤漆工藝既能助力汽車美觀，更能防止車身生銹。其防銹原理是。

（2）銅制導線及銅質電路主板將電池、行車電腦及汽車部分零部件連接成高度協(xié)調的運行系統(tǒng)，說明

銅具有優(yōu)良的（填寫物理性質）。

3－

（3）新能源汽車常使用含磷酸亞鐵鋰（LiFePO4）的鋰電池為汽車提供動力，LiFePO4中PO4顯－3

價，則Li元素的化合價為價。

（4）生產汽車使用大量合金。下列對合金的認識正確的是______（選填字母序號）。

A．合金的強度一般比組成它們的純金屬更大

B．合金的熔點一般比組成它們的純金屬更低

C．合金的抗腐蝕性能一般比組成它們的純金屬更好

（5）生產汽車還需要使用大量的金屬鐵。若用1000t含氧化鐵（Fe2O3）80%的赤鐵礦石，理論上可以

煉出純鐵的質量為（寫出計算過程）。

13．（2024江蘇揚州，25）葡萄糖酸具有酸性，廣泛應用于醫(yī)藥、食品等。葡萄糖酸鈣可用作鈣營養(yǎng)強化劑。

（1）制備葡萄糖酸。葡萄糖與O2在酶的催化下轉化為葡萄糖酸（化學式為C6H12O7，可用HA表示），

制備時向含有酶的葡萄糖溶液中鼓入空氣，充分反應后，所得溶液經處理得到HA產品。

①鼓入空氣除能提供O2外，還能起到作用，促進反應充分進行。

②酶的催化效率與溶液pH的關系如下圖所示。反應過程中需緩慢添加適量NaOH溶液，作用是。

加入NaOH對產品產生的不．利．影響是。

（2）制備葡萄糖酸鈣晶體。以貝殼為原料，處理后得到高純CaCO3。

I．將CaCO3與足量HA溶液充分反應，得到葡萄糖酸鈣溶液；向其中加入適量無水乙醇，析出大量葡

萄糖酸鈣晶體（可用CaA2·H2O表示）。

①標志CaCO3與HA反應完全的現(xiàn)象是。

②相同溫度下，CaA2在無水乙醇中的溶解度CaA2在水中的溶解度（填“大于”“小于”或“等于”）。

Ⅱ．煅燒CaCO3得到CaO；CaO與水反應制得石灰乳，再加入足量HA與其充分反應；將所得溶液蒸

發(fā)濃縮、冷卻結晶，得到CaA2·H2O。

①CaCO3高溫分解生成CaO的化學方程式為。

②控制其他條件相同，實驗室中取兩份相同質量的CaO，分別加入50mL、70mL的水制得石灰乳，與

HA反應后，最終所得CaA2·H2O的質量見表。根據(jù)實驗結果，實際生產制備CaA2·H2O時，選擇向每份質

量的CaO中加水50mL而非70mL，原因是。

實驗編號12

水的體積/mL5070

CaA2·H2O的質量/g20.520.6

③若貝殼中CaCO3的質量分數(shù)為90%，計算100g貝殼理論上可制得CaA2·H2O的質量（寫出計

算過程）。已知：CaA2·H2O的相對分子質量為448。

14．（2024山東煙臺，24）化學興趣小組欲測定某石灰石樣品中碳酸鈣的質量分數(shù)。先將10g樣品放入質

量為50g的錐形瓶中，再逐滴加入稀鹽酸充分反應（如下圖所示）。反應過程中測得滴加稀鹽酸的總質

量與充分反應后錐形瓶及瓶內剩余物質總質量的數(shù)據(jù)如下表所示。

（該石灰石中雜質不溶解于水，也不與酸反應）

加入稀鹽酸的總質量/g0102535

錐形瓶及瓶內剩余物質總質量/g60.0069.1282.8092.36

回答下列問題：

（1）10g該石灰石樣品與稀鹽酸恰好完全反應時，消耗的稀鹽酸的總質量是g，產生二氧化碳

的總質量是g。

（2）該樣品中碳酸鈣的質量分數(shù)為多少？（寫出計算過程）

（3）這種測定方法產生誤差的原因可能是（寫1條）。

15．（2024山西，15）根據(jù)情景要求，完成“一定溶質質量分數(shù)的碳酸鈉溶液的配制”和化學方程式的計算。

（1）配制如圖所示的100g10%的碳酸鈉溶液，應該怎樣操作？

【溫馨提示】①計算要寫出過程

②實驗要寫出具體操作步驟

③語言描述要簡練規(guī)范

（2）若取配制好的碳酸鈉溶液5.3g與一定質量的澄清石灰水恰好完全反應，理論上可生成沉淀的質

量是多少？

16．（2024四川廣安，17）堿石灰（CaO、NaOH）常用作氣體的干燥劑?；瘜W興趣小組為測定某種堿石灰

中CaO的質量分數(shù)，將10g堿石灰加入到80gNa2CO3溶液中，發(fā)生反應：CaO+H2O+Na2CO3=CaCO3

+2NaOH。待堿石灰中CaO完全反應后，測得生成CaCO3固體的質量為10g。

回答下列問題：

（1）除去CaCO3固體后，所得溶液的質量為g。

（2）求該堿石灰中CaO的質量分數(shù)。（寫出計算過程）

17．（2024四川樂山，21）發(fā)酵粉常用于制作饅頭、糕點等，其主要成分為NaHCO3。某同學為測定某發(fā)酵

粉樣品中NaHCO3的質量分數(shù)進行如下實驗：取一個10.2g空燒杯，向其中加入10.0g發(fā)酵粉后緩慢

加入50.0g質量分數(shù)為20%的稀硫酸，待發(fā)酵粉中NaHCO3完全反應后，測得燒杯及燒杯中物質的總

質量為65.8g。

已知：①2NaHCO3+H2SO4=Na2SO4+2H2O+2CO2↑；

②樣品中其它成分不與硫酸反應。

回答下列問題：

（1）NaHCO3中碳元素的化合價為價。

（2）NaHCO3中碳元素和氧元素的質量比為。

（3）計算發(fā)酵粉樣品中NaHCO3的質量分數(shù)。（寫出計算過程）

考點3溶液溶質質量分數(shù)的計算

18．（2024河北，21）為測定某稀硫酸中溶質的質量分數(shù)，向盛有100g該稀硫酸的燒杯中，分三次加入一

定質量的鋅粉，生成氣體的質量與加入鋅粉質量的關系如圖所示。請計算：

（1）m的值為。

（2）該稀硫酸中溶質的質量分數(shù)。

19．（2024江蘇蘇州，25）氨氣是制備各類含氮化合物的基礎原料，在生產和使用過程中會產生氨氮廢水，

需處理達標后才能排放。

I．氨的合成

（1）工業(yè)上利用N2+3H22NH3合成氨氣。

①可通過分離液態(tài)空氣獲得原料N2，該過程屬于（填“物理變化”或“化學變化”）。

②催化劑可用Fe3O4。高溫下，部分Fe3O4被H2還原為FeO，轉化過程中固體所含鐵元素的質量分數(shù)

（填“升高”或“降低”）。

Ⅱ．氨的應用

（2）液氨可用作制冷劑。氨氣轉化為液氨過程中，發(fā)生改變的是（從微觀角度解釋）。

（3）利用NH3去除汽車尾氣中的NO，生成水和一種氣體單質。該過程中化合價發(fā)生變化的元素是

（填元素符號）。

Ⅲ．氨氮測定

（4）測定氨氮含量：取200mL氨氮廢水，將氮元素完全轉化為NH3，完全吸收所得NH3需要消耗9.8

－1

g10%的稀硫酸[反應原理2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4]。計算該廢水中的氮元素含量。（含量以g?L表示，

寫出計算過程。H2SO4的相對分子質量為98）。

Ⅳ．氨氮廢水處理

某工廠的氨氮廢水處理流程如圖：

+－－

已知：水體中的氮元素通常以氨氮（NH4或NH3）、硝氮（NO2或NO3）形式存在。

（5）“吹脫”時，加入物質X，將NH4轉化為NH3，并通入熱空氣將NH3吹出。物質X可選用_______

（填字母）。

A．稀鹽酸B．NaOH溶液C．NaCl溶液D．生石灰

反應轉化的氨氮總質量

（6）“氧化”時，次氯酸鈉投入質量m(NaClO)對廢水中的氨氮去除率(×100%)

原廢水中的氮元素總質量

處理后剩余的氨元素總質量

和總氮殘留率(×100%)的影響如圖所示。

原廢水中的氮元素總質量

①NaClO將NH3反應轉化為N2的化學方程式為。

②當m(NaClO)＞m1時，廢水中總氮殘留率上升的原因是。

20．（2024江西，20）碳酸鉀（K2CO3）俗稱鉀堿，主要用于印染、玻璃等領域。為測定某鉀堿樣品中碳酸

鉀的質量分數(shù)，化學小組將7g鉀堿樣品加入燒杯，再加入50g足量的稀硫酸，測得反應后燒杯中物

質的總質量為54.8g。（雜質不參加反應）

（1）碳酸鉀在農業(yè)上可用作（選填“氮”、“磷”或“鉀”）肥。

（2）反應過程中生成氣體的質量為g。

（3）計算該鉀堿樣品中碳酸鉀的質量分數(shù)。（寫出計算過程，結果精確到0.1%）

（4）該實驗所用稀硫酸中溶質的質量分數(shù)（選填“≥”或“≤”）9.8%。

21．（2024山東濱州，25）黃銅（銅和鋅的合金）是一種重要的金屬材料，常用于制造軸承、齒輪等機器零

件。為回收黃銅中的銅，某化學興趣小組的同學取黃銅樣品粉末32.5g，放入燒杯中，然后逐漸加入稀

硫酸至過量。所加稀硫酸的質量與剩余固體的質量關系如圖所示。

試計算：

（1）黃銅樣品中銅的質量為g；

（2）恰好完全反應時，所得溶液的溶質質量分數(shù)是多少？

22．（2024山東煙臺，23）《天工開物》記載古法造紙術的流程是原料浸泡、蒸煮、抄制、烘干。興趣小組

根據(jù)記載，利用回收的廢紙進行“制造再生紙”跨學科實踐活動，在蒸煮時加入了氫氧化鈉。造紙后，為

處理剩余的廢液進行如下探究活動。

【查閱資料】①BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl；②BaCl2溶液呈中性；

③堿石灰是氫氧化鈉與氧化鈣的固體混合物，能吸收水和二氧化碳。

【任務一】廢液成分分析

【提出猜想】推測廢液中含有氫氧化鈉和碳酸鈉中的一種或兩種

【實驗設計與實施】

（1）

實驗操作實驗現(xiàn)象實驗結論

步驟1：取少量廢液于試管中，加入足量的氯化鋇稀溶液。廢液中有Na2CO3

步驟2：取少量步驟1中的上層清液于試管中，。廢液中有NaOH

【任務二】廢液中碳酸鈉含量測定

興趣小組設計了如下圖所示的實驗，取100g廢液樣品放入裝置A的錐形瓶中，先通入一會兒N2，然

后稱量裝置C、D的質量，再向錐形瓶中滴加足量稀硫酸，至不再產生氣體，繼續(xù)通一會兒N2后，測得裝

置C、D分別增重2.1g和0.1g。

（2）錐形瓶中不再產生氣體后，需要繼續(xù)通一會兒N2，其原因是。

（3）裝置C中反應的化學方程式是。

（4）廢液中碳酸鈉的溶質質量分數(shù)是（保留到0.1%）。

（5）如果缺少裝置B，會使測定的碳酸鈉含量（填“偏大”或“偏小”）。

【任務三】廢液的處理

（6）為使廢液中的碳酸鈉轉化為氫氧化鈉循環(huán)利用，需根據(jù)廢液中碳酸鈉的含量，加入一定量的某種

物質，該物質與碳酸鈉反應的化學方程式是。

23．（2024四川達州，18）化學興趣小組的同學做實驗時不慎把稀鹽酸灑在實驗室的磨石地板上，發(fā)現(xiàn)有氣

泡冒出。查閱資料得知，磨石中含有碳酸鈣，同學們用同種磨石進行了如下實驗（假設磨石中的其它

成分不參與反應，也不溶于水，生成的氣體全部逸出）。

請完成下列問題：

（1）生成二氧化碳的質量為g。

（2）計算反應后燒杯內溶液的溶質質量分數(shù)（寫出計算過程）。

24．（2024四川眉山，20）實驗室有一瓶標簽被腐蝕的Na2SO4溶液。某化學興趣小組的同學為測定該Na2SO4

溶液的溶質質量分數(shù)，取100gNa2SO4溶液于燒杯中，然后加入BaCl2溶液。生成沉淀的質量與加入

BaCl2溶液的質量關系如圖所示：

計算：

（1）兩種物質恰好完全反應時，生成沉淀的質量是g。

（2）該Na2SO4溶液的溶質質量分數(shù)是多少（請寫出簡明計算過程）？

25．（2024四川南充，21）為測定某食用小蘇打（標簽如圖）中NaHCO3的質量分數(shù)，取16.9g樣品于燒杯

中，分兩次加入稀硫酸（該條件下雜質不參與反應），充分反應。測得實驗數(shù)據(jù)如表所示。

食用小蘇打

主要成分：NaHCO3