《2025年云南省标准教辅优佳学案九年级化学上册人教版》

5. 我国重载铁路加氢站投入了商业运营。机车加注 80 kg 氢气作燃料,若用电解水的方法制取这些氢气,理论上需要水的质量是多少？(写出计算过程)

答案： 【解析】：
本题主要考察根据化学方程式进行简单计算的能力。
首先，我们需要知道电解水制取氢气的化学方程式：$2H_{2}O \通电 2H_{2} \uparrow + O_{2} \uparrow$。
从这个方程式中，我们可以得出水和氢气的质量关系。设需要水的质量为x，则根据化学方程式，我们可以列出比例式：$\frac{36}{4} = \frac{x}{80kg}$，（36和4分别是水和氢气的相对分子质量乘以化学计量数得到的，x是我们要求的水的质量，80kg是题目给出的氢气的质量）。
解这个比例式，我们可以得到$x=720kg$。
【答案】：
解：设理论上需要水的质量为x。
$2H_{2}O\通电2H_{2}\uparrow + O_{2}\uparrow$
36                             4
x                             80kg
$\frac{36}{4} = \frac{x}{80kg}$
$x=720kg$
答：理论上需要水的质量为$720kg$。

6. 实验室用高锰酸钾制取氧气,现取高锰酸钾粉末 15.8 g,一段时间反应结束后剩余固体粉末的质量为 14.2 g。求：
(1)反应中放出氧气的质量是1.6g。
(2)反应生成二氧化锰的质量。设反应生成二氧化锰的质量为$x$。
高锰酸钾分解的化学方程式为：$2KMnO_{4}\xlongequal{\triangle}K_{2}MnO_{4} + MnO_{2} + O_{2}\uparrow$
$2KMnO_{4}$的相对分子质量总和为$2×(39 + 55 + 16×4)=316$；
$MnO_{2}$的相对分子质量为$55 + 16×2 = 87$；
$O_{2}$的相对分子质量为$16×2 = 32$。
$\begin{matrix}2KMnO_{4}&\xlongequal{\triangle}&K_{2}MnO_{4}& + &MnO_{2}& + &O_{2}\uparrow\\&&& &87& &32\\&&& &x& &1.6g\end{matrix}$
$\frac{87}{32}=\frac{x}{1.6g}$，解得$x = 4.35g$。
答：反应生成二氧化锰的质量为$4.35g$。

答案： 【解析】：
(1) 本题可根据质量守恒定律来计算放出氧气的质量。质量守恒定律指出，参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。在高锰酸钾制取氧气的反应中，反应前高锰酸钾的质量为$15.8g$，反应后剩余固体粉末的质量为$14.2g$，那么减少的质量就是生成氧气的质量。
(2) 已知氧气的质量，可根据高锰酸钾分解的化学方程式，利用氧气的质量来计算生成二氧化锰的质量。
【答案】：
(1) 根据质量守恒定律，反应中放出氧气的质量为：$15.8g - 14.2g = 1.6g$。
(2) 设反应生成二氧化锰的质量为$x$。
高锰酸钾分解的化学方程式为：$2KMnO_{4}\xlongequal{\triangle}K_{2}MnO_{4} + MnO_{2} + O_{2}\uparrow$
$2KMnO_{4}$的相对分子质量总和为$2×(39 + 55 + 16×4)=316$；
$MnO_{2}$的相对分子质量为$55 + 16×2 = 87$；
$O_{2}$的相对分子质量为$16×2 = 32$。
$\begin{matrix}2KMnO_{4}&\xlongequal{\triangle}&K_{2}MnO_{4}& + &MnO_{2}& + &O_{2}\uparrow\\&&& &87& &32\\&&& &x& &1.6g\end{matrix}$
$\frac{87}{32}=\frac{x}{1.6g}$，解得$x = 4.35g$。
答：
(1)反应中放出氧气的质量是$1.6g$；
(2)反应生成二氧化锰的质量为$4.35g$。