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子错题
子错题
答案
1. 工业上,煅烧石灰石(主要成分是$\ce{CaCO_{3}}$)可制得生石灰($\ce{CaO}$),现有一包$\ce{CaCO_{3}}$和$\ce{CaO}$的固体混合物,已知$\ce{Ca}$元素与$\ce{C}$元素的原子个数比是$3:2$,则此混合物中$\ce{Ca}$元素与$\ce{O}$元素的质量比是（
A.$3:7$
B.$5:4$
C.$15:14$
D.$15:16$
C
）A.$3:7$
B.$5:4$
C.$15:14$
D.$15:16$
答案
C
解析
【分析】
首先，混合物中的C元素全部来自$\ce{CaCO_{3}}$，因此C原子个数等于$\ce{CaCO_{3}}$的个数。已知Ca元素与C元素的原子个数比为$3:2$，设C原子个数为$2n$，则Ca原子总个数为$3n$；其中$\ce{CaCO_{3}}$提供的Ca原子数等于C原子数（即$2n$），剩余的Ca原子来自$\ce{CaO}$，故$\ce{CaO}$中Ca原子数为$3n-2n=n$，即$\ce{CaO}$的个数为$n$。接下来分别计算Ca元素总质量和O元素总质量，再求二者质量比。
【解析】
1. 确定各物质的个数：
设C原子个数为$2n$，则Ca原子总个数为$3n$；
$\ce{CaCO_{3}}$中Ca原子数 = C原子数 = $2n$，因此$\ce{CaO}$中Ca原子数 = $3n - 2n = n$，即$\ce{CaO}$的个数为$n$。
2. 计算O原子总数：
每个$\ce{CaCO_{3}}$含3个O原子，$2n$个$\ce{CaCO_{3}}$的O原子数 = $2n×3 = 6n$；
每个$\ce{CaO}$含1个O原子，$n$个$\ce{CaO}$的O原子数 = $n×1 = n$；
总O原子数 = $6n + n = 7n$。
3. 计算Ca与O的质量比：
Ca的相对原子质量为40，O的相对原子质量为16；
Ca元素总质量 = $3n×40 = 120n$；
O元素总质量 = $7n×16 = 112n$；
二者质量比 = $120n:112n = 15:14$。
【答案】
C
【知识点】
化学式的相关计算，元素质量比计算
【点评】
本题通过混合物中元素原子个数比，结合原子守恒确定各物质的量，进而计算元素质量比，重点考查化学式计算的灵活应用，需理清元素的来源，难度适中。
【难度系数】
0.5
首先，混合物中的C元素全部来自$\ce{CaCO_{3}}$，因此C原子个数等于$\ce{CaCO_{3}}$的个数。已知Ca元素与C元素的原子个数比为$3:2$，设C原子个数为$2n$，则Ca原子总个数为$3n$；其中$\ce{CaCO_{3}}$提供的Ca原子数等于C原子数（即$2n$），剩余的Ca原子来自$\ce{CaO}$，故$\ce{CaO}$中Ca原子数为$3n-2n=n$，即$\ce{CaO}$的个数为$n$。接下来分别计算Ca元素总质量和O元素总质量，再求二者质量比。
【解析】
1. 确定各物质的个数：
设C原子个数为$2n$，则Ca原子总个数为$3n$；
$\ce{CaCO_{3}}$中Ca原子数 = C原子数 = $2n$，因此$\ce{CaO}$中Ca原子数 = $3n - 2n = n$，即$\ce{CaO}$的个数为$n$。
2. 计算O原子总数：
每个$\ce{CaCO_{3}}$含3个O原子，$2n$个$\ce{CaCO_{3}}$的O原子数 = $2n×3 = 6n$；
每个$\ce{CaO}$含1个O原子，$n$个$\ce{CaO}$的O原子数 = $n×1 = n$；
总O原子数 = $6n + n = 7n$。
3. 计算Ca与O的质量比：
Ca的相对原子质量为40，O的相对原子质量为16；
Ca元素总质量 = $3n×40 = 120n$；
O元素总质量 = $7n×16 = 112n$；
二者质量比 = $120n:112n = 15:14$。
【答案】
C
【知识点】
化学式的相关计算，元素质量比计算
【点评】
本题通过混合物中元素原子个数比，结合原子守恒确定各物质的量，进而计算元素质量比，重点考查化学式计算的灵活应用，需理清元素的来源，难度适中。
【难度系数】
0.5
2. 某化合物由 A、B 两种元素组成,其原子个数比为$1:3$。其中,A 元素的质量分数为 40%,B 元素的相对原子质量为 16,则 A 元素的相对原子质量为（
A.32
B.80
C.40
D.16
A
）A.32
B.80
C.40
D.16
答案
A
解析
【分析】首先根据A、B原子个数比确定化合物的化学式为AB₃，再利用元素质量分数的计算公式：某元素的质量分数=（该元素相对原子质量×原子个数）÷化合物相对分子质量×100%，设A的相对原子质量为未知数，代入已知条件列方程求解即可。
【解析】解：由A、B原子个数比为1:3，可知该化合物的化学式为AB₃。设A元素的相对原子质量为x，化合物AB₃的相对分子质量为：$x + 3×16 = x + 48$。根据A元素的质量分数为40%，可得：
$\frac{x}{x + 48} × 100\% = 40\%$
化简得：$\frac{x}{x + 48} = 0.4$
解方程：
$x = 0.4(x + 48)$
$x = 0.4x + 19.2$
$0.6x = 19.2$
$x = 32$
【答案】A
【知识点】元素质量分数计算、相对原子质量应用
【点评】本题属于化学基础计算题，核心考查化学式与元素质量分数的关联，只要掌握相关计算公式即可顺利求解，难度较低。
【难度系数】0.7
【解析】解：由A、B原子个数比为1:3，可知该化合物的化学式为AB₃。设A元素的相对原子质量为x，化合物AB₃的相对分子质量为：$x + 3×16 = x + 48$。根据A元素的质量分数为40%，可得：
$\frac{x}{x + 48} × 100\% = 40\%$
化简得：$\frac{x}{x + 48} = 0.4$
解方程：
$x = 0.4(x + 48)$
$x = 0.4x + 19.2$
$0.6x = 19.2$
$x = 32$
【答案】A
【知识点】元素质量分数计算、相对原子质量应用
【点评】本题属于化学基础计算题，核心考查化学式与元素质量分数的关联，只要掌握相关计算公式即可顺利求解，难度较低。
【难度系数】0.7
3. 由 $\ce{MgS}$、$\ce{MgSO_{3}}$、$\ce{NaHSO_{4}}$ 组成的混合物中,硫元素的质量分数为 $a$,则氧元素的质量分数为
（
A.$1-\dfrac{3a}{4}$
B.$1-\dfrac{7a}{4}$
C.$1-a$
D.无法确定
（
B
）A.$1-\dfrac{3a}{4}$
B.$1-\dfrac{7a}{4}$
C.$1-a$
D.无法确定
答案
B
解析
【分析】
要计算混合物中氧元素的质量分数，需先分析三种物质的组成特点：MgS、MgSO₃中1个Mg原子对应1个S原子；NaHSO₄中1个Na原子与1个H原子的总式量（23+1=24）等于Mg的原子量（24），且该物质也含1个S原子，因此混合物中Mg（或Na+H组合）与S的原子个数比恒为1:1。据此可先算出Mg（或Na+H）的总质量分数，再结合总质量分数为1，即可求出氧元素的质量分数。
【解析】
1. 确定原子对应关系：Mg的原子量为24，Na+H的总式量=23+1=24，与Mg的原子量相等；三种物质中每种物质均含1个S原子，对应1个Mg原子（或1个Na+H组合），故混合物中Mg（或Na+H）与S的原子个数比为1:1。
2. 计算Mg（或Na+H）的总质量分数：S的原子量为32，已知硫元素质量分数为a，设S的总质量为32n，则Mg（或Na+H）的总质量为24n，混合物总质量=32n/a，因此Mg（或Na+H）的总质量分数= (24n)/(32n/a)= 3a/4。
3. 计算氧元素的质量分数：混合物总质量分数为1，故氧元素质量分数=1 - Mg（或Na+H）的质量分数 - S的质量分数=1 - 3a/4 -a=1 -7a/4。
【答案】
B
【知识点】
混合物元素质量分数计算、原子量应用
【点评】
本题核心是发现Na+H的总式量与Mg原子量相等，将不同物质的组成转化为统一的对应关系，简化了计算，是化学计算中“定组成”思想的典型应用，需准确把握物质的原子构成规律。
【难度系数】
0.3
要计算混合物中氧元素的质量分数，需先分析三种物质的组成特点：MgS、MgSO₃中1个Mg原子对应1个S原子；NaHSO₄中1个Na原子与1个H原子的总式量（23+1=24）等于Mg的原子量（24），且该物质也含1个S原子，因此混合物中Mg（或Na+H组合）与S的原子个数比恒为1:1。据此可先算出Mg（或Na+H）的总质量分数，再结合总质量分数为1，即可求出氧元素的质量分数。
【解析】
1. 确定原子对应关系：Mg的原子量为24，Na+H的总式量=23+1=24，与Mg的原子量相等；三种物质中每种物质均含1个S原子，对应1个Mg原子（或1个Na+H组合），故混合物中Mg（或Na+H）与S的原子个数比为1:1。
2. 计算Mg（或Na+H）的总质量分数：S的原子量为32，已知硫元素质量分数为a，设S的总质量为32n，则Mg（或Na+H）的总质量为24n，混合物总质量=32n/a，因此Mg（或Na+H）的总质量分数= (24n)/(32n/a)= 3a/4。
3. 计算氧元素的质量分数：混合物总质量分数为1，故氧元素质量分数=1 - Mg（或Na+H）的质量分数 - S的质量分数=1 - 3a/4 -a=1 -7a/4。
【答案】
B
【知识点】
混合物元素质量分数计算、原子量应用
【点评】
本题核心是发现Na+H的总式量与Mg原子量相等，将不同物质的组成转化为统一的对应关系，简化了计算，是化学计算中“定组成”思想的典型应用，需准确把握物质的原子构成规律。
【难度系数】
0.3
4. 一定质量的甲烷在不充足的氧气中燃烧,甲烷完全反应,生成物只有 $\ce{CO}$、$\ce{CO_{2}}$ 和 $\ce{H_{2}O}$,且总质量为 20.8 g,其中 $\ce{H_{2}O}$ 的质量为 10.8 g,则$\ce{CO_{2}}$的质量为（
A.5.6 g
B.8.8 g
C.4.4 g
D.4.8 g
C
）A.5.6 g
B.8.8 g
C.4.4 g
D.4.8 g
答案
C
解析
【分析】
本题可利用质量守恒定律和元素守恒解题：甲烷完全反应生成CO、CO₂和H₂O，反应前后氢元素全部转化为H₂O中的氢，碳元素全部转化为CO和CO₂中的碳。首先通过H₂O的质量算出氢元素质量，进而求出甲烷的质量及其中碳元素的质量；再结合CO与CO₂的总质量，设CO₂的质量为未知数，根据碳元素守恒列方程求解。
【解析】
1. 计算H₂O中氢元素的质量：
H₂O的质量为10.8g，H₂O中氢元素的质量分数为$\frac{2×1}{1×2+16}=\frac{1}{9}$，故氢元素质量 = $10.8g×\frac{1}{9}=1.2g$。
2. 计算甲烷的质量及其中碳元素的质量：
甲烷（CH₄）中氢元素的质量分数为$\frac{4×1}{12+4×1}=\frac{1}{4}$，则甲烷的质量 = $1.2g÷\frac{1}{4}=4.8g$；
甲烷中碳元素的质量 = 甲烷质量 - 氢元素质量 = $4.8g -1.2g=3.6g$。
3. 计算CO和CO₂的总质量，设CO₂的质量为$x$：
CO和CO₂的总质量 = 生成物总质量 - H₂O的质量 = $20.8g -10.8g=10g$，则CO的质量为$10g -x$。
4. 根据碳元素守恒列方程求解：
CO₂中碳元素的质量为$x×\frac{12}{12+16×2}=x×\frac{12}{44}$，CO中碳元素的质量为$(10g -x)×\frac{12}{12+16}=(10g -x)×\frac{12}{28}$；
两者之和等于甲烷中碳元素的质量，即：
$\frac{12x}{44} + \frac{12(10g -x)}{28}=3.6g$
化简方程：
两边同除以12得：$\frac{x}{44} + \frac{10g -x}{28}=0.3g$
通分（分母308）：$7x + 11(10g -x)=0.3g×308$
计算得：$7x +110g -11x=92.4g$
整理：$-4x= -17.6g$，解得$x=4.4g$。
【答案】
C
【知识点】
质量守恒定律；元素守恒；根据化学式计算元素质量
【点评】
本题核心是运用质量守恒定律中的元素守恒思想，将反应前后元素质量关联，避免复杂的化学方程式配平，解题思路清晰，步骤明确，是初中化学的典型计算题，需掌握元素守恒的应用方法。
【难度系数】
0.6
本题可利用质量守恒定律和元素守恒解题：甲烷完全反应生成CO、CO₂和H₂O，反应前后氢元素全部转化为H₂O中的氢，碳元素全部转化为CO和CO₂中的碳。首先通过H₂O的质量算出氢元素质量，进而求出甲烷的质量及其中碳元素的质量；再结合CO与CO₂的总质量，设CO₂的质量为未知数，根据碳元素守恒列方程求解。
【解析】
1. 计算H₂O中氢元素的质量：
H₂O的质量为10.8g，H₂O中氢元素的质量分数为$\frac{2×1}{1×2+16}=\frac{1}{9}$，故氢元素质量 = $10.8g×\frac{1}{9}=1.2g$。
2. 计算甲烷的质量及其中碳元素的质量：
甲烷（CH₄）中氢元素的质量分数为$\frac{4×1}{12+4×1}=\frac{1}{4}$，则甲烷的质量 = $1.2g÷\frac{1}{4}=4.8g$；
甲烷中碳元素的质量 = 甲烷质量 - 氢元素质量 = $4.8g -1.2g=3.6g$。
3. 计算CO和CO₂的总质量，设CO₂的质量为$x$：
CO和CO₂的总质量 = 生成物总质量 - H₂O的质量 = $20.8g -10.8g=10g$，则CO的质量为$10g -x$。
4. 根据碳元素守恒列方程求解：
CO₂中碳元素的质量为$x×\frac{12}{12+16×2}=x×\frac{12}{44}$，CO中碳元素的质量为$(10g -x)×\frac{12}{12+16}=(10g -x)×\frac{12}{28}$；
两者之和等于甲烷中碳元素的质量，即：
$\frac{12x}{44} + \frac{12(10g -x)}{28}=3.6g$
化简方程：
两边同除以12得：$\frac{x}{44} + \frac{10g -x}{28}=0.3g$
通分（分母308）：$7x + 11(10g -x)=0.3g×308$
计算得：$7x +110g -11x=92.4g$
整理：$-4x= -17.6g$，解得$x=4.4g$。
【答案】
C
【知识点】
质量守恒定律；元素守恒；根据化学式计算元素质量
【点评】
本题核心是运用质量守恒定律中的元素守恒思想，将反应前后元素质量关联，避免复杂的化学方程式配平，解题思路清晰，步骤明确，是初中化学的典型计算题，需掌握元素守恒的应用方法。
【难度系数】
0.6
5. 在“$2\ce{A} +3\ce{B}\xlongequal{\;\;}2\ce{C} +4\ce{D}$”的反应中,已知 16 g物质 A 完全反应生成 22 g 物质 C 和 18 g 物质D。若 A 的相对分子质量为 32,则物质 B 的相对分子质量是（
A.16
B.32
C.48
D.64
B
）A.16
B.32
C.48
D.64
答案
B
解析
【分析】首先根据质量守恒定律计算参加反应的B的质量，再结合化学方程式中各物质的相对质量比等于实际反应的质量比，列比例式求解B的相对分子质量。
【解析】解：①根据质量守恒定律，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，因此参加反应的B的质量为：$m(\ce{B}) = m(\ce{C}) + m(\ce{D}) - m(\ce{A}) = 22\ \mathrm{g} + 18\ \mathrm{g} - 16\ \mathrm{g} = 24\ \mathrm{g}$；
②设物质B的相对分子质量为$x$，化学方程式中A的相对总质量为$2×32=64$，B的相对总质量为$3x$；
③根据反应中各物质的质量比等于其相对总质量之比，可得比例式：$\frac{2×32}{3x} = \frac{16\ \mathrm{g}}{24\ \mathrm{g}}$；
④解方程：$\frac{64}{3x} = \frac{16}{24}$，化简得$\frac{64}{3x} = \frac{2}{3}$，交叉相乘得$2×3x = 64×3$，即$6x=192$，解得$x=32$。
【答案】B
【知识点】质量守恒定律、化学方程式的计算
【点评】本题考查质量守恒定律的应用和根据化学方程式的基本计算，属于初中化学基础题型，解题关键是先利用质量守恒求出B的质量，再结合化学方程式的比例关系计算，难度较低。
【难度系数】0.7
【解析】解：①根据质量守恒定律，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，因此参加反应的B的质量为：$m(\ce{B}) = m(\ce{C}) + m(\ce{D}) - m(\ce{A}) = 22\ \mathrm{g} + 18\ \mathrm{g} - 16\ \mathrm{g} = 24\ \mathrm{g}$；
②设物质B的相对分子质量为$x$，化学方程式中A的相对总质量为$2×32=64$，B的相对总质量为$3x$；
③根据反应中各物质的质量比等于其相对总质量之比，可得比例式：$\frac{2×32}{3x} = \frac{16\ \mathrm{g}}{24\ \mathrm{g}}$；
④解方程：$\frac{64}{3x} = \frac{16}{24}$，化简得$\frac{64}{3x} = \frac{2}{3}$，交叉相乘得$2×3x = 64×3$，即$6x=192$，解得$x=32$。
【答案】B
【知识点】质量守恒定律、化学方程式的计算
【点评】本题考查质量守恒定律的应用和根据化学方程式的基本计算，属于初中化学基础题型，解题关键是先利用质量守恒求出B的质量，再结合化学方程式的比例关系计算，难度较低。
【难度系数】0.7
6. 在高温下,氧化铜和氧化铁的混合物 3.2 g 与足量的一氧化碳充分反应后,固体质量减少了0.8 g,则原混合物中氧化铁的质量为 （
A.0.8 g
B.1.12 g
C.1.6 g
D.2.4 g
C
）A.0.8 g
B.1.12 g
C.1.6 g
D.2.4 g
答案
C
解析
【分析】首先，氧化铜和氧化铁与足量一氧化碳反应时，金属氧化物中的氧元素会被一氧化碳夺走生成二氧化碳，因此反应后固体减少的质量等于原混合物中氧元素的总质量。接下来设原混合物中氧化铜、氧化铁的质量分别为未知数，根据混合物总质量和氧元素总减少量，结合两种氧化物的氧元素质量分数列二元一次方程组求解即可。
【解析】解：反应后固体减少的质量为原混合物中氧元素的总质量，即氧元素质量=0.8g。
设原混合物中CuO的质量为$ x $，$ Fe_2O_3 $的质量为$ y $，根据题意：
① $ x + y = 3.2\ \mathrm{g} $（混合物总质量）
CuO中氧元素的质量分数：$\frac{16}{64+16}=0.2$，因此CuO中氧元素质量为$ 0.2x $；
$ Fe_2O_3 $中氧元素的质量分数：$\frac{16×3}{56×2+16×3}=\frac{48}{160}=0.3$，因此$ Fe_2O_3 $中氧元素质量为$ 0.3y $；
② $ 0.2x + 0.3y = 0.8\ \mathrm{g} $（氧元素总质量）
将①中$ x = 3.2\ \mathrm{g} - y $代入②：
$ 0.2×(3.2\ \mathrm{g} - y) + 0.3y = 0.8\ \mathrm{g} $
$ 0.64\ \mathrm{g} - 0.2y + 0.3y = 0.8\ \mathrm{g} $
$ 0.1y = 0.16\ \mathrm{g} $
解得$ y = 1.6\ \mathrm{g} $，即原混合物中氧化铁的质量为1.6g。
【答案】C
【知识点】根据化学方程式计算、金属氧化物与一氧化碳反应
【点评】本题核心是明确反应前后固体质量差的本质为金属氧化物中氧元素的质量，需准确计算两种氧化物的氧元素质量分数，通过二元一次方程组求解，难度中等，需注意氧原子个数的计算，避免出错。
【难度系数】0.5
【解析】解：反应后固体减少的质量为原混合物中氧元素的总质量，即氧元素质量=0.8g。
设原混合物中CuO的质量为$ x $，$ Fe_2O_3 $的质量为$ y $，根据题意：
① $ x + y = 3.2\ \mathrm{g} $（混合物总质量）
CuO中氧元素的质量分数：$\frac{16}{64+16}=0.2$，因此CuO中氧元素质量为$ 0.2x $；
$ Fe_2O_3 $中氧元素的质量分数：$\frac{16×3}{56×2+16×3}=\frac{48}{160}=0.3$，因此$ Fe_2O_3 $中氧元素质量为$ 0.3y $；
② $ 0.2x + 0.3y = 0.8\ \mathrm{g} $（氧元素总质量）
将①中$ x = 3.2\ \mathrm{g} - y $代入②：
$ 0.2×(3.2\ \mathrm{g} - y) + 0.3y = 0.8\ \mathrm{g} $
$ 0.64\ \mathrm{g} - 0.2y + 0.3y = 0.8\ \mathrm{g} $
$ 0.1y = 0.16\ \mathrm{g} $
解得$ y = 1.6\ \mathrm{g} $，即原混合物中氧化铁的质量为1.6g。
【答案】C
【知识点】根据化学方程式计算、金属氧化物与一氧化碳反应
【点评】本题核心是明确反应前后固体质量差的本质为金属氧化物中氧元素的质量，需准确计算两种氧化物的氧元素质量分数，通过二元一次方程组求解，难度中等，需注意氧原子个数的计算，避免出错。
【难度系数】0.5
7. 新素材 “天宫课堂”中宇航员将维生素C泡腾片[含维生素C、柠檬酸$( \ce{C_{6}H_{8}O_{7}} )$和碳酸氢钠]塞入一个水球,水球里立即产生很多气泡,其中一个反应为 $\ce{C_{6}H_{8}O_{7} + xNaHCO_{3}}\ce{\xlongequal{\;\;}Na_{x}C_{6}H_{8-x}O_{7} + xH_{2}O + xCO_{2}}\uparrow$。为测定柠檬酸钠$(\ce{Na_{x}C_{6}H_{8-x}O_{7}})$化学式中的$x$的值,用4套相同装置加等量的水后,分别装入如表所示质量的柠檬酸和碳酸氢钠固体进行实验,测得该条件下数据如表,推测$x$的数值为 （
B
）答案
B
解析
【分析】
要确定x的值，需结合实验数据判断反应的过量情况：当柠檬酸质量固定时，碳酸氢钠过量后，生成气体体积不再增加，此时生成CO₂的量由柠檬酸的量决定。通过计算柠檬酸和生成CO₂的物质的量，结合反应式的比例关系推导x。
【解析】
1. 计算柠檬酸的物质的量：柠檬酸（$\ce{C_{6}H_{8}O_{7}}$）的摩尔质量为$12×6 + 1×8 + 16×7 = 192\ \mathrm{g/mol}$，1.92g柠檬酸的物质的量为$\frac{1.92\ \mathrm{g}}{192\ \mathrm{g/mol}} = 0.01\ \mathrm{mol}$。
2. 确定过量时生成CO₂的物质的量：实验3、4中，碳酸氢钠过量，生成气体体积为672mL，同温同压下CO₂的物质的量为$\frac{0.672\ \mathrm{L}}{22.4\ \mathrm{L/mol}} = 0.03\ \mathrm{mol}$。
3. 根据反应式$\ce{C_{6}H_{8}O_{7} + xNaHCO_{3}\xlongequal{}Na_{x}C_{6}H_{8-x}O_{7} + xH_{2}O + xCO_{2}\uparrow}$，可知1mol柠檬酸反应生成x mol CO₂，因此$n(\mathrm{CO}_2) = x · n(\mathrm{C}_6\mathrm{H}_8\mathrm{O}_7)$，代入数据得$0.03\ \mathrm{mol} = x × 0.01\ \mathrm{mol}$，解得$x=3$。
【答案】3
【知识点】化学方程式计算、物质的量应用、实验数据分析
【点评】本题通过实验数据判断反应的过量情况，结合化学方程式的定量关系推导未知系数，需准确分析反应的比例规律，难度适中。
【难度系数】0.5
要确定x的值，需结合实验数据判断反应的过量情况：当柠檬酸质量固定时，碳酸氢钠过量后，生成气体体积不再增加，此时生成CO₂的量由柠檬酸的量决定。通过计算柠檬酸和生成CO₂的物质的量，结合反应式的比例关系推导x。
【解析】
1. 计算柠檬酸的物质的量：柠檬酸（$\ce{C_{6}H_{8}O_{7}}$）的摩尔质量为$12×6 + 1×8 + 16×7 = 192\ \mathrm{g/mol}$，1.92g柠檬酸的物质的量为$\frac{1.92\ \mathrm{g}}{192\ \mathrm{g/mol}} = 0.01\ \mathrm{mol}$。
2. 确定过量时生成CO₂的物质的量：实验3、4中，碳酸氢钠过量，生成气体体积为672mL，同温同压下CO₂的物质的量为$\frac{0.672\ \mathrm{L}}{22.4\ \mathrm{L/mol}} = 0.03\ \mathrm{mol}$。
3. 根据反应式$\ce{C_{6}H_{8}O_{7} + xNaHCO_{3}\xlongequal{}Na_{x}C_{6}H_{8-x}O_{7} + xH_{2}O + xCO_{2}\uparrow}$，可知1mol柠檬酸反应生成x mol CO₂，因此$n(\mathrm{CO}_2) = x · n(\mathrm{C}_6\mathrm{H}_8\mathrm{O}_7)$，代入数据得$0.03\ \mathrm{mol} = x × 0.01\ \mathrm{mol}$，解得$x=3$。
【答案】3
【知识点】化学方程式计算、物质的量应用、实验数据分析
【点评】本题通过实验数据判断反应的过量情况，结合化学方程式的定量关系推导未知系数，需准确分析反应的比例规律，难度适中。
【难度系数】0.5
8. 有 $\ce{CO}$、$\ce{CO_{2}}$、$\ce{N_{2}}$ 的混合气体 50 g，其中碳元素的质量分数为 12%。使混合气体与足量灼热的氧化铜完全反应,再将气体通入过量的澄清石灰水中,充分反应后得到白色沉淀的质量为（
A.30 g
B.50 g
C.80 g
D.100 g
[视频讲题]
B
）A.30 g
B.50 g
C.80 g
D.100 g
[视频讲题]
答案
B
解析
【分析】
本题可运用碳元素守恒的思想解题：混合气体中的CO与灼热CuO反应转化为CO₂，原混合气体中的CO₂不参与反应，N₂也不发生反应，因此混合气体中的所有碳元素最终全部进入生成的白色沉淀CaCO₃中。先计算混合气体中碳元素的总质量，再根据CaCO₃中碳元素的质量分数，即可求出CaCO₃的质量。
【解析】
1. 计算混合气体中碳元素的总质量：
混合气体总质量为50g，碳元素质量分数为12%，则碳元素总质量 = 50g × 12% = 6g。
2. 利用碳元素守恒，碳元素全部转化为CaCO₃中的碳：
CaCO₃中碳元素的质量分数 = $\frac{12}{40 + 12 + 16×3}$ × 100% = $\frac{12}{100}$ × 100% = 12%。
3. 计算CaCO₃的质量：
CaCO₃的质量 = 碳元素总质量 ÷ CaCO₃中碳元素的质量分数 = 6g ÷ 12% = 50g。
【答案】
B
【知识点】
元素守恒、根据化学式计算
【点评】
本题核心考查元素守恒思想在化学计算中的应用，通过抓住反应前后碳元素质量不变，简化了复杂的分步反应计算，是初中化学计算中常用的解题技巧，难度适中。
【难度系数】
0.6
本题可运用碳元素守恒的思想解题：混合气体中的CO与灼热CuO反应转化为CO₂，原混合气体中的CO₂不参与反应，N₂也不发生反应，因此混合气体中的所有碳元素最终全部进入生成的白色沉淀CaCO₃中。先计算混合气体中碳元素的总质量，再根据CaCO₃中碳元素的质量分数，即可求出CaCO₃的质量。
【解析】
1. 计算混合气体中碳元素的总质量：
混合气体总质量为50g，碳元素质量分数为12%，则碳元素总质量 = 50g × 12% = 6g。
2. 利用碳元素守恒，碳元素全部转化为CaCO₃中的碳：
CaCO₃中碳元素的质量分数 = $\frac{12}{40 + 12 + 16×3}$ × 100% = $\frac{12}{100}$ × 100% = 12%。
3. 计算CaCO₃的质量：
CaCO₃的质量 = 碳元素总质量 ÷ CaCO₃中碳元素的质量分数 = 6g ÷ 12% = 50g。
【答案】
B
【知识点】
元素守恒、根据化学式计算
【点评】
本题核心考查元素守恒思想在化学计算中的应用，通过抓住反应前后碳元素质量不变，简化了复杂的分步反应计算，是初中化学计算中常用的解题技巧，难度适中。
【难度系数】
0.6
9. 某阻燃剂主要成分为碱式碳酸镁,化学式为$[\ce{Mg}_{a}\ce{(OH)}_{2}(\ce{CO}_{3})_{b}]$,遇热分解生成三种氧化物。称取一定质量阻燃剂样品,充分灼烧(其他成分未发生反应),将产生的气体依次通过浓硫酸(已知浓硫酸具有吸水性)和过量澄清石灰水,浓硫酸增重0.18 g,澄清石灰水中生成4 g白色沉淀。则$\ce{Mg}_{a}\ce{(OH)}_{2}(\ce{CO}_{3})_{b}$中$a$值为（
A.6
B.5
C.4
D.3
B
）A.6
B.5
C.4
D.3
答案
B
解析
【分析】
首先明确碱式碳酸镁受热分解生成三种氧化物（MgO、H₂O、CO₂），浓硫酸增重为生成H₂O的质量，澄清石灰水中白色沉淀为CaCO₃，其物质的量等于分解生成的CO₂的物质的量。根据分解反应中H₂O与CO₂的物质的量之比，可求出化学式中CO₃²⁻的个数b；再利用化合物中正负化合价代数和为0，即可求出a的值。
【解析】
碱式碳酸镁受热分解的化学方程式为：$\ce{Mg_{a}(OH)_{2}(CO_{3})_{b}\xlongequal{\Delta} a MgO + H_{2}O↑ + b CO_{2}↑}$。
1. 计算生成H₂O和CO₂的物质的量：
浓硫酸增重0.18 g为生成H₂O的质量，故$n(\ce{H_{2}O})=\frac{0.18\ \mathrm{g}}{18\ \mathrm{g/mol}}=0.01\ \mathrm{mol}$；
澄清石灰水中白色沉淀为CaCO₃，反应为$\ce{CO_{2} + Ca(OH)_{2}=CaCO_{3}↓ + H_{2}O}$，故$n(\ce{CO_{2}})=n(\ce{CaCO_{3}})=\frac{4\ \mathrm{g}}{100\ \mathrm{g/mol}}=0.04\ \mathrm{mol}$。
2. 求b的值：
根据分解反应，1 mol $\ce{Mg_{a}(OH)_{2}(CO_{3})_{b}}$分解生成1 mol $\ce{H_{2}O}$和b mol $\ce{CO_{2}}$，则$n(\ce{H_{2}O}):n(\ce{CO_{2}})=1:b$，代入数据得：$\frac{0.01\ \mathrm{mol}}{0.04\ \mathrm{mol}}=\frac{1}{b}$，解得$b=4$。
3. 求a的值：
化合物中正负化合价代数和为0，Mg为+2价，$\ce{OH^-}$为-1价，$\ce{CO^{2-}_{3}}$为-2价，故：
$2a + (-1)×2 + (-2)×b =0$，将$b=4$代入得：$2a -2 -2×4=0$，解得$a=5$。
【答案】
B
【知识点】
化学式与化合价、根据化学方程式计算
【点评】
本题结合碱式碳酸镁的分解反应，考查元素守恒、化合价规则的应用，关键是理清分解产物的量的关系，通过H₂O与CO₂的物质的量比确定b，再利用化合价代数和为0求a，属于中等难度的化学计算题型。
【难度系数】
0.5
首先明确碱式碳酸镁受热分解生成三种氧化物（MgO、H₂O、CO₂），浓硫酸增重为生成H₂O的质量，澄清石灰水中白色沉淀为CaCO₃，其物质的量等于分解生成的CO₂的物质的量。根据分解反应中H₂O与CO₂的物质的量之比，可求出化学式中CO₃²⁻的个数b；再利用化合物中正负化合价代数和为0，即可求出a的值。
【解析】
碱式碳酸镁受热分解的化学方程式为：$\ce{Mg_{a}(OH)_{2}(CO_{3})_{b}\xlongequal{\Delta} a MgO + H_{2}O↑ + b CO_{2}↑}$。
1. 计算生成H₂O和CO₂的物质的量：
浓硫酸增重0.18 g为生成H₂O的质量，故$n(\ce{H_{2}O})=\frac{0.18\ \mathrm{g}}{18\ \mathrm{g/mol}}=0.01\ \mathrm{mol}$；
澄清石灰水中白色沉淀为CaCO₃，反应为$\ce{CO_{2} + Ca(OH)_{2}=CaCO_{3}↓ + H_{2}O}$，故$n(\ce{CO_{2}})=n(\ce{CaCO_{3}})=\frac{4\ \mathrm{g}}{100\ \mathrm{g/mol}}=0.04\ \mathrm{mol}$。
2. 求b的值：
根据分解反应，1 mol $\ce{Mg_{a}(OH)_{2}(CO_{3})_{b}}$分解生成1 mol $\ce{H_{2}O}$和b mol $\ce{CO_{2}}$，则$n(\ce{H_{2}O}):n(\ce{CO_{2}})=1:b$，代入数据得：$\frac{0.01\ \mathrm{mol}}{0.04\ \mathrm{mol}}=\frac{1}{b}$，解得$b=4$。
3. 求a的值：
化合物中正负化合价代数和为0，Mg为+2价，$\ce{OH^-}$为-1价，$\ce{CO^{2-}_{3}}$为-2价，故：
$2a + (-1)×2 + (-2)×b =0$，将$b=4$代入得：$2a -2 -2×4=0$，解得$a=5$。
【答案】
B
【知识点】
化学式与化合价、根据化学方程式计算
【点评】
本题结合碱式碳酸镁的分解反应，考查元素守恒、化合价规则的应用，关键是理清分解产物的量的关系，通过H₂O与CO₂的物质的量比确定b，再利用化合价代数和为0求a，属于中等难度的化学计算题型。
【难度系数】
0.5
