登录
任务一 计算依据
[问题1]水是地球上较丰富的资源，找到合适的催化剂即可利用光能分解水制取氢气。18 kg水完全分解能产生多少氢气呢？
思路——守恒法:根据质量守恒定律，利用化学式计算。
依据:元素的质量=
计算方法:$18\ \mathrm{kg}$水中氢元素的质量为$18\ \mathrm{kg} × ( \frac{1 × 2}{1 × 2 + 16} × 100\% )=2\ \mathrm{kg}$
[问题2]如果在化学反应中某元素没有完全转化到某一种生成物中，求该生成物的质量，怎么办？
例如:含过氧化氢6.8 g的过氧化氢溶液完全分解可生成多少克氧气？
解:$6.8\ \mathrm{g}$过氧化氢中氧元素的质量为$6.8\ \mathrm{g} × ( \frac{16 × 2}{1 × 2 + 16 × 2} × 100\% )=6.4\ \mathrm{g}$
答:可生成6.4 g氧气。
上述计算是否正确？为什么？
[示例]
$2\mathrm{H}_2\mathrm{O}_2 \xlongequal{\mathrm{MnO}_2} 2\mathrm{H}_2\mathrm{O} + \mathrm{O}_2 \uparrow$
质量比: 68 : 36 : 32
若: 34 kg : (
若: (
[点拨](1)在该反应中，反应物与生成物的质量关系是一定的，即它们的质量比不变。
(2)反应物与生成物的质量成正比例关系。因此，只要知道一种反应物或生成物的质量，就可以求出其他物质的质量。
[问题1]水是地球上较丰富的资源，找到合适的催化剂即可利用光能分解水制取氢气。18 kg水完全分解能产生多少氢气呢？
思路——守恒法:根据质量守恒定律，利用化学式计算。
依据:元素的质量=
物质的质量×该元素的质量分数
。计算方法:$18\ \mathrm{kg}$水中氢元素的质量为$18\ \mathrm{kg} × ( \frac{1 × 2}{1 × 2 + 16} × 100\% )=2\ \mathrm{kg}$
[问题2]如果在化学反应中某元素没有完全转化到某一种生成物中，求该生成物的质量，怎么办？
例如:含过氧化氢6.8 g的过氧化氢溶液完全分解可生成多少克氧气？
解:$6.8\ \mathrm{g}$过氧化氢中氧元素的质量为$6.8\ \mathrm{g} × ( \frac{16 × 2}{1 × 2 + 16 × 2} × 100\% )=6.4\ \mathrm{g}$
答:可生成6.4 g氧气。
上述计算是否正确？为什么？
[示例]
$2\mathrm{H}_2\mathrm{O}_2 \xlongequal{\mathrm{MnO}_2} 2\mathrm{H}_2\mathrm{O} + \mathrm{O}_2 \uparrow$
质量比: 68 : 36 : 32
若: 34 kg : (
18
)kg : (16
)kg若: (
136
)kg : 72 kg : (64
)kg[点拨](1)在该反应中，反应物与生成物的质量关系是一定的，即它们的质量比不变。
(2)反应物与生成物的质量成正比例关系。因此，只要知道一种反应物或生成物的质量，就可以求出其他物质的质量。
答案
1. 物质的质量×该元素的质量分数
2. 不正确，过氧化氢分解生成水和氧气，过氧化氢中的氧元素一部分转化到水中，只有部分氧元素转化为氧气，不能直接将过氧化氢中全部氧元素的质量作为生成氧气的质量
3. 18
4. 16
5. 136
6. 64
2. 不正确，过氧化氢分解生成水和氧气，过氧化氢中的氧元素一部分转化到水中，只有部分氧元素转化为氧气，不能直接将过氧化氢中全部氧元素的质量作为生成氧气的质量
3. 18
4. 16
5. 136
6. 64
解析
【分析】
首先明确各问题的解题思路：问题1需依据化学式计算元素质量的公式，确定元素质量的计算依据；问题2需结合过氧化氢分解的反应原理，分析氧元素的分布情况，判断直接用过氧化氢中全部氧元素质量计算氧气质量的错误性；示例部分需利用化学方程式中各物质的质量比，通过正比例关系计算未知物质的质量。
【解析】
1. 问题1：根据化学式计算元素质量的规则，元素的质量等于物质的质量乘以该元素的质量分数，因此计算依据为物质的质量×该元素的质量分数。
2. 问题2：过氧化氢分解的反应为$2\mathrm{H}_2\mathrm{O}_2 \xlongequal{\mathrm{MnO}_2} 2\mathrm{H}_2\mathrm{O} + \mathrm{O}_2 \uparrow$，反应中过氧化氢中的氧元素一部分进入水中，一部分进入氧气中，生成氧气的质量仅为过氧化氢中部分氧元素的质量，不能直接将过氧化氢中全部氧元素的质量作为生成氧气的质量，故该计算不正确。
3. 示例部分：化学方程式中各物质的质量比为相对分子质量总和之比，即$2×(2+16×2):2×(2+16):32 = 68:36:32$。
当过氧化氢质量为34kg时，是68kg的$\frac{1}{2}$，则水的质量为$36\mathrm{kg}×\frac{1}{2}=18\mathrm{kg}$，氧气的质量为$32\mathrm{kg}×\frac{1}{2}=16\mathrm{kg}$；
当水的质量为72kg时，是36kg的2倍，则过氧化氢的质量为$68\mathrm{kg}×2=136\mathrm{kg}$，氧气的质量为$32\mathrm{kg}×2=64\mathrm{kg}$。
【答案】
1. 物质的质量×该元素的质量分数
2. 不正确，过氧化氢分解生成水和氧气，过氧化氢中的氧元素一部分转化到水中，只有部分氧元素转化为氧气，不能直接将过氧化氢中全部氧元素的质量作为生成氧气的质量
3. 18
4. 16
5. 136
6. 64
【知识点】
根据化学式计算、化学方程式计算、质量守恒定律
【点评】
本题围绕化学计算基础知识点展开，考查了化学式中元素质量计算、化学方程式质量比应用，以及对质量守恒定律中元素去向的理解，需区分元素全部转化与部分转化的情况，是典型的化学计算基础题型，有助于巩固学生的计算能力。
【难度系数】
0.5
首先明确各问题的解题思路：问题1需依据化学式计算元素质量的公式，确定元素质量的计算依据；问题2需结合过氧化氢分解的反应原理，分析氧元素的分布情况，判断直接用过氧化氢中全部氧元素质量计算氧气质量的错误性；示例部分需利用化学方程式中各物质的质量比，通过正比例关系计算未知物质的质量。
【解析】
1. 问题1：根据化学式计算元素质量的规则，元素的质量等于物质的质量乘以该元素的质量分数，因此计算依据为物质的质量×该元素的质量分数。
2. 问题2：过氧化氢分解的反应为$2\mathrm{H}_2\mathrm{O}_2 \xlongequal{\mathrm{MnO}_2} 2\mathrm{H}_2\mathrm{O} + \mathrm{O}_2 \uparrow$，反应中过氧化氢中的氧元素一部分进入水中，一部分进入氧气中，生成氧气的质量仅为过氧化氢中部分氧元素的质量，不能直接将过氧化氢中全部氧元素的质量作为生成氧气的质量，故该计算不正确。
3. 示例部分：化学方程式中各物质的质量比为相对分子质量总和之比，即$2×(2+16×2):2×(2+16):32 = 68:36:32$。
当过氧化氢质量为34kg时，是68kg的$\frac{1}{2}$，则水的质量为$36\mathrm{kg}×\frac{1}{2}=18\mathrm{kg}$，氧气的质量为$32\mathrm{kg}×\frac{1}{2}=16\mathrm{kg}$；
当水的质量为72kg时，是36kg的2倍，则过氧化氢的质量为$68\mathrm{kg}×2=136\mathrm{kg}$，氧气的质量为$32\mathrm{kg}×2=64\mathrm{kg}$。
【答案】
1. 物质的质量×该元素的质量分数
2. 不正确，过氧化氢分解生成水和氧气，过氧化氢中的氧元素一部分转化到水中，只有部分氧元素转化为氧气，不能直接将过氧化氢中全部氧元素的质量作为生成氧气的质量
3. 18
4. 16
5. 136
6. 64
【知识点】
根据化学式计算、化学方程式计算、质量守恒定律
【点评】
本题围绕化学计算基础知识点展开，考查了化学式中元素质量计算、化学方程式质量比应用，以及对质量守恒定律中元素去向的理解，需区分元素全部转化与部分转化的情况，是典型的化学计算基础题型，有助于巩固学生的计算能力。
【难度系数】
0.5
[问题3]实验室常用过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解制取氧气。若6.8 g过氧化氢完全分解,最多可制得氧气多少克?
[点拨](1)设未知量时要指明物理量,且不能带单位;
(2)化学方程式书写要正确;
(3)先计算相对分子质量,再乘以前面的化学计量数;
[点拨](1)设未知量时要指明物理量,且不能带单位;
(2)化学方程式书写要正确;
(3)先计算相对分子质量,再乘以前面的化学计量数;
答案
解：设最多可制得氧气的质量为x
$\begin{aligned}2\mathrm{H}_2\mathrm{O}_2 &\xlongequal{\mathrm{MnO}_2} 2\mathrm{H}_2\mathrm{O} + \mathrm{O}_2 \uparrow \\68 &\quad\quad\quad\quad\quad\quad 32 \\6.8\ \mathrm{g} &\quad\quad\quad\quad\quad x\end{aligned}$
$\frac{68}{32}=\frac{6.8\ \mathrm{g}}{x}$
$x=3.2\ \mathrm{g}$
答：最多可制得氧气3.2 g。
$\begin{aligned}2\mathrm{H}_2\mathrm{O}_2 &\xlongequal{\mathrm{MnO}_2} 2\mathrm{H}_2\mathrm{O} + \mathrm{O}_2 \uparrow \\68 &\quad\quad\quad\quad\quad\quad 32 \\6.8\ \mathrm{g} &\quad\quad\quad\quad\quad x\end{aligned}$
$\frac{68}{32}=\frac{6.8\ \mathrm{g}}{x}$
$x=3.2\ \mathrm{g}$
答：最多可制得氧气3.2 g。
解析
【分析】
本题是根据化学方程式进行简单计算的基础题型，解题需按照给定的解题模板逐步进行：先设未知量（注意不带单位），再正确书写过氧化氢分解的化学方程式，接着找出反应物过氧化氢与生成物氧气的相对质量和实际质量的对应关系，列出比例式求解，最后写出答案。
【解析】
解：设最多可制得氧气的质量为x
$\begin{aligned}2\mathrm{H}_2\mathrm{O}_2 &\xlongequal{\mathrm{MnO}_2} 2\mathrm{H}_2\mathrm{O} + \mathrm{O}_2 \uparrow \\68 &\quad\quad\quad\quad\quad\quad 32 \\6.8\ \mathrm{g} &\quad\quad\quad\quad\quad x\end{aligned}$
$\frac{68}{32}=\frac{6.8\ \mathrm{g}}{x}$
$x=3.2\ \mathrm{g}$
答：最多可制得氧气3.2 g。
【答案】
3.2 g
【知识点】
根据化学方程式计算，过氧化氢分解反应，相对分子质量计算
【点评】
本题严格遵循化学方程式计算的标准步骤，是初中化学核心基础计算题型，需注意化学方程式书写的规范性和相对质量的计算，适合巩固基础计算能力。
【难度系数】
0.6
本题是根据化学方程式进行简单计算的基础题型，解题需按照给定的解题模板逐步进行：先设未知量（注意不带单位），再正确书写过氧化氢分解的化学方程式，接着找出反应物过氧化氢与生成物氧气的相对质量和实际质量的对应关系，列出比例式求解，最后写出答案。
【解析】
解：设最多可制得氧气的质量为x
$\begin{aligned}2\mathrm{H}_2\mathrm{O}_2 &\xlongequal{\mathrm{MnO}_2} 2\mathrm{H}_2\mathrm{O} + \mathrm{O}_2 \uparrow \\68 &\quad\quad\quad\quad\quad\quad 32 \\6.8\ \mathrm{g} &\quad\quad\quad\quad\quad x\end{aligned}$
$\frac{68}{32}=\frac{6.8\ \mathrm{g}}{x}$
$x=3.2\ \mathrm{g}$
答：最多可制得氧气3.2 g。
【答案】
3.2 g
【知识点】
根据化学方程式计算，过氧化氢分解反应，相对分子质量计算
【点评】
本题严格遵循化学方程式计算的标准步骤，是初中化学核心基础计算题型，需注意化学方程式书写的规范性和相对质量的计算，适合巩固基础计算能力。
【难度系数】
0.6
