1、课题 3 利 用化学方程式的简单计算1.(广东初赛)为解决水中氧气不足的问题,某同学发现养鱼师傅通常向鱼池中撒一种微黄色的固体,这种固体的主要成分是过氧化钙(CaO 2),是为了解决鱼塘中氧气不足的问题。他回家后查阅资料得知:CaO 2与 Na2O2都属于过氧化物,过氧化钠与水反应的化学方程式是:2Na 2O2+2H2O=4NaOH+O2,且 CaO2与 Na2O2的化学性质非常相似。(1)写出 CaO2与 H2O 反应的化学方程式 (2)现称取 20 g 样品加入到足量的水中,结果生成 3.2 g O2(样品中其他成分与水不反应)。请计算该样品中 CaO2的质量分数。2.(齐齐哈尔竞赛题)已
2、知相对原子质量:Li 为 6.9;Na 为 23;K 为 39;Rb 为 85。今有某碱金属 M 及其氧化物 M2O 组成的混合物 10.8 g,加足量水充分反应后,溶液经蒸发和干燥得固体 16 g。据此可确定金属 M 为何种元素?(提示:2M+2H 2O=2MOH+H2,M 2O+H2O = 2MOH)3 (全国复赛)航天技术中的火箭推进剂可用醇类为燃料,液态氧为氧化剂,但后者的沸点较低(-183) ,需要额外的隔热装置,因而增加了火箭的重量。为了避免此缺点,可用过氧化氢(H 2O2)代替液态氧,它具有相对高的沸点 和较低的凝固点,而且没有毒性,和醇反 应时也能放出很高的能量。现有一液体推进
3、剂以醇(含碳 52%,含氢 13%,含氧 35%)为燃料,质量分数为 90%的过氧化氢作氧化剂,欲使 1 kg 该醇燃料完全燃烧,计算 需消耗质量分数为 90%的过氧化氢的质量。 (提示:醇消耗氧的质量可按它的各元素消耗的氧来计算;H 2O2提供的氧可按 2H2O2 2H2O + O2来计算)= = = = =MnO2 4.(原创题)中国第一个目标飞行器“天宫一号” ,在酒泉卫星发射中心发射成功,它的发射标志着中国迈入中国航天“三步走”战略的第二步第二阶段。据了解发射“天宫一号”目标飞行器是用长征二号F 运载火箭,火箭所用燃烧剂是偏二甲肼(C 2H8N2) ,氧化剂是四氧 化二氮。(1)反应的
4、化学方程 式为:2N 2O4+ C2H8N2Error!3N2+4R+2CO2,则 R 的化学式为 。(2)请计算 6.0 kg C2H8N2完全燃烧生成 CO2的质量。 (写出计算过程)(3)为倡导“节能减 排、低碳生活” , 减低二氧化碳的排放量,请你对发射卫星的火箭所用燃料提出一点可行性建议 。参考答案1 (1)2CaO 22H 2O = 2Ca(OH)2O 2 (2)解:根据题意设 20 g 样品中CaO 2的质量为 x。2CaO22H 2O=2Ca(OH)2O 2144 32x 3.2 g x=14.4 g14432 x3.2 g该样品中CaO 2的质量分数为: 100%=72%14
5、.4 g20 g2解:设金属 M 的相对原子质量为 a,若 10.8 g 混合物全为 M,由 MMOH 产关系可知:可产生 MOH 的质量为 10.8 g ;若 10.8 g 混合物全为 M2O,则可产生 MOH 的质量为a+17a10.8 g 。因此产生 MOH 的质量 为:10.8 g 16 g10.8 g2( a+17)2a+16 a+17a+8,即: ,解得:10.7 a35.3,因此 M 为 Na 元素(相对原a+17a a+17a+8 1610.8 a+17a子质量为 23) 。3解:设 1 kg 该醇燃料中的碳和氢完全燃烧分别消耗氧气的质量为 x 和 y。C + O2 Error
6、! CO2 2H2 + O2 Error! 2H2O 12 32 4 321000 g52% x 1000 g13% y= x= 1387 g = y = 1040g12321000 g52%x 4321000 g13%y则 1 kg 该醇燃料完全燃烧消耗氧气的质量为:1387 g + 1040 g1000 g35% = 2077 g设需 H2O2的质量为 w。2H2O2 2H2O + O2= = = = =MnO2 68 32w90% 2077 g= w = 4904 g6832w90%2077 g4.(1)H 2O(2)解:设 6.0 kg C2H8N2完全燃烧生成 CO2的质量为 x。2N2O4+ C2H8N2Error!3N2+4H2O+2CO260 886.0 kg x= x=8.8 kg60886.0 kgx(3)使用不含碳的新型燃料