17. 芯片被称为“现代工业的粮食”,高纯度的硅可用于制造计算机芯片。工业上常用焦炭在高温下和二氧化硅反应制取硅,主要反应为$\ce{SiO_{2} + 2C\xlongequal{高温} Si + 2CO↑}$。现有18 kg $\ce{SiO_{2}}$,理论上可制取硅的质量是多少?
答案
解:设理论上可制取硅的质量为x。
$\ce{SiO_{2}}+2\ce{C}\xlongequal{高温}\ce{Si}+2\ce{CO}↑$
60 28
18 kg x
$\frac{60}{28}=\frac{18\ kg}{x}$ x=8.4 kg
答:理论上可制取硅的质量是8.4 kg。
$\ce{SiO_{2}}+2\ce{C}\xlongequal{高温}\ce{Si}+2\ce{CO}↑$
60 28
18 kg x
$\frac{60}{28}=\frac{18\ kg}{x}$ x=8.4 kg
答:理论上可制取硅的质量是8.4 kg。
解析
【分析】
本题是根据化学方程式进行计算的基础题型,解题思路为:①设未知量(不带单位);②正确书写反应的化学方程式;③找出相关物质的相对质量,对应已知量和未知量;④依据化学方程式中各物质质量比为定值,列比例式求解;⑤规范写出答案。
【解析】
解:设理论上可制取硅的质量为x。
$\ce{SiO_{2} + 2C\xlongequal{高温} Si + 2CO↑}$
$\ce{SiO_{2}}$的相对分子质量为$28 + 16×2 = 60$,$\ce{Si}$的相对原子质量为28,因此二者质量比为60:28。
已知$\ce{SiO_{2}}$质量为18 kg,对应硅的质量为x,列比例式:
$\frac{60}{28} = \frac{18\ \mathrm{kg}}{x}$
解得:$x = \frac{28×18\ \mathrm{kg}}{60} = 8.4\ \mathrm{kg}$
答:理论上可制取硅的质量是8.4 kg。
【答案】
8.4 kg
【知识点】
根据化学方程式的计算、相对分子质量计算
【点评】
本题为化学计算的基础题型,主要考察学生对根据化学方程式计算的基本步骤的掌握,难度较低,是学生需熟练掌握的核心知识点。
【难度系数】
0.7
本题是根据化学方程式进行计算的基础题型,解题思路为:①设未知量(不带单位);②正确书写反应的化学方程式;③找出相关物质的相对质量,对应已知量和未知量;④依据化学方程式中各物质质量比为定值,列比例式求解;⑤规范写出答案。
【解析】
解:设理论上可制取硅的质量为x。
$\ce{SiO_{2} + 2C\xlongequal{高温} Si + 2CO↑}$
$\ce{SiO_{2}}$的相对分子质量为$28 + 16×2 = 60$,$\ce{Si}$的相对原子质量为28,因此二者质量比为60:28。
已知$\ce{SiO_{2}}$质量为18 kg,对应硅的质量为x,列比例式:
$\frac{60}{28} = \frac{18\ \mathrm{kg}}{x}$
解得:$x = \frac{28×18\ \mathrm{kg}}{60} = 8.4\ \mathrm{kg}$
答:理论上可制取硅的质量是8.4 kg。
【答案】
8.4 kg
【知识点】
根据化学方程式的计算、相对分子质量计算
【点评】
本题为化学计算的基础题型,主要考察学生对根据化学方程式计算的基本步骤的掌握,难度较低,是学生需熟练掌握的核心知识点。
【难度系数】
0.7
18.碳化铝($Al_4C_3$)主要用作甲烷发生剂,在冷水中与水反应会产生甲烷,反应的化学方程式为 $Al_4C_3 + 12H_2O = 4Al(OH)_3 + 3CH_4↑$。若生产9.6 kg甲烷,则理论上需要碳化铝的质量是多少?
答案
解:设理论上需要碳化铝的质量为x。
$\ce{Al_{4}C_{3}}+12\ce{H_{2}O} ===4\ce{Al(OH)_{3}}+3\ce{CH_{4}}↑$
144 48
x 9.6 kg
$\frac{144}{48}=\frac{x}{9.6\ kg}$ x=28.8 kg
答:理论上需要碳化铝的质量是28.8 kg。
$\ce{Al_{4}C_{3}}+12\ce{H_{2}O} ===4\ce{Al(OH)_{3}}+3\ce{CH_{4}}↑$
144 48
x 9.6 kg
$\frac{144}{48}=\frac{x}{9.6\ kg}$ x=28.8 kg
答:理论上需要碳化铝的质量是28.8 kg。
解析
【分析】
本题是根据化学方程式进行的计算类题目,解题思路如下:①设未知量(未知量不带单位);②正确书写题目给出的反应化学方程式;③计算反应中相关物质(碳化铝、甲烷)的相对分子质量总和;④对应已知甲烷的质量和未知碳化铝的质量,列出比例式;⑤求解未知量并规范作答。
【解析】
解:设理论上需要碳化铝的质量为x。
反应的化学方程式为:$\ce{Al_{4}C_{3} + 12H_{2}O = 4Al(OH)_{3} + 3CH_{4}↑}$
计算相关物质的相对分子质量:
$\ce{Al_{4}C_{3}}$的相对分子质量 = $4×27 + 3×12 = 144$;
$\ce{3CH_{4}}$的相对分子质量总和 = $3×(12 + 4×1) = 48$。
对应量关系:$\frac{144}{48} = \frac{x}{9.6\ kg}$
解得:$x = \frac{144×9.6\ kg}{48} = 28.8\ kg$。
答:理论上需要碳化铝的质量是28.8 kg。
【答案】
28.8 kg
【知识点】
根据化学方程式的计算;相对分子质量的计算
【点评】
本题为初中化学基础计算题型,核心考察根据化学方程式计算的基本步骤,难度适中,是化学计算的核心考点,需熟练掌握计算格式和方法。
【难度系数】
0.6
本题是根据化学方程式进行的计算类题目,解题思路如下:①设未知量(未知量不带单位);②正确书写题目给出的反应化学方程式;③计算反应中相关物质(碳化铝、甲烷)的相对分子质量总和;④对应已知甲烷的质量和未知碳化铝的质量,列出比例式;⑤求解未知量并规范作答。
【解析】
解:设理论上需要碳化铝的质量为x。
反应的化学方程式为:$\ce{Al_{4}C_{3} + 12H_{2}O = 4Al(OH)_{3} + 3CH_{4}↑}$
计算相关物质的相对分子质量:
$\ce{Al_{4}C_{3}}$的相对分子质量 = $4×27 + 3×12 = 144$;
$\ce{3CH_{4}}$的相对分子质量总和 = $3×(12 + 4×1) = 48$。
对应量关系:$\frac{144}{48} = \frac{x}{9.6\ kg}$
解得:$x = \frac{144×9.6\ kg}{48} = 28.8\ kg$。
答:理论上需要碳化铝的质量是28.8 kg。
【答案】
28.8 kg
【知识点】
根据化学方程式的计算;相对分子质量的计算
【点评】
本题为初中化学基础计算题型,核心考察根据化学方程式计算的基本步骤,难度适中,是化学计算的核心考点,需熟练掌握计算格式和方法。
【难度系数】
0.6
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