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1. 碳在充足的氧气中燃烧时，参加反应的碳和生成物的质量比为（
A.$1:1$
B.$1:2$
C.$3:8$
D.$3:11$
D
）。A.$1:1$
B.$1:2$
C.$3:8$
D.$3:11$
答案
1.D
解析
【分析】
要解决该问题，需先明确碳在充足氧气中燃烧的生成物，再通过化学方程式计算参加反应的碳与生成物的质量比：首先写出反应的化学方程式，确定生成物为二氧化碳，再计算碳和二氧化碳的相对质量，最后化简得到质量比，对应选项即可。
【解析】
碳在充足氧气中燃烧生成二氧化碳，反应的化学方程式为：$\ce{C + O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}}CO_{2}}$。
碳的相对原子质量为12，二氧化碳的相对分子质量为$12 + 16×2 = 44$。
参加反应的碳和生成物（二氧化碳）的质量比为$12:44 = 3:11$，对应选项D。
【答案】
D
【知识点】
化学方程式计算、碳的化学性质
【点评】
本题考查碳燃烧的反应及化学方程式的简单计算，属于基础题型，需掌握反应产物判断和相对质量的计算方法，难度较低。
【难度系数】
0.7
要解决该问题，需先明确碳在充足氧气中燃烧的生成物，再通过化学方程式计算参加反应的碳与生成物的质量比：首先写出反应的化学方程式，确定生成物为二氧化碳，再计算碳和二氧化碳的相对质量，最后化简得到质量比，对应选项即可。
【解析】
碳在充足氧气中燃烧生成二氧化碳，反应的化学方程式为：$\ce{C + O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}}CO_{2}}$。
碳的相对原子质量为12，二氧化碳的相对分子质量为$12 + 16×2 = 44$。
参加反应的碳和生成物（二氧化碳）的质量比为$12:44 = 3:11$，对应选项D。
【答案】
D
【知识点】
化学方程式计算、碳的化学性质
【点评】
本题考查碳燃烧的反应及化学方程式的简单计算，属于基础题型，需掌握反应产物判断和相对质量的计算方法，难度较低。
【难度系数】
0.7
2. 2 g氢气在10 g氧气中充分燃烧，根据反应物的质量可以判断反应的情况是（
A.氢气有剩余
B.氧气有剩余
C.恰好反应
D.无法判断
A
）。A.氢气有剩余
B.氧气有剩余
C.恰好反应
D.无法判断
答案
2.A
解析
【分析】
要判断反应后哪种物质剩余，需先写出氢气燃烧的化学方程式，求出反应中氢气与氧气的质量比，再结合题目给出的两种反应物的实际质量，计算出其中一种完全反应时所需另一种的质量，对比实际质量即可判断剩余情况。
【解析】
氢气燃烧的化学方程式为：$\ce{2H_{2} + O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}} 2H_{2}O}$
反应中$\ce{H_{2}}$与$\ce{O_{2}}$的质量比为：$(2×2):32 = 4:32 = 1:8$
设10g $\ce{O_{2}}$完全反应时，消耗$\ce{H_{2}}$的质量为$x$，根据质量比可得：
$\frac{1}{8} = \frac{x}{10\ \mathrm{g}}$
解得：$x = 1.25\ \mathrm{g}$
实际有$\ce{H_{2}}$的质量为2g，大于消耗的1.25g，因此$\ce{H_{2}}$有剩余。
【答案】
A
【知识点】
根据化学方程式计算、反应物过量判断
【点评】
本题考查根据化学方程式判断反应物过量的问题，核心是正确书写反应方程式并计算反应物的质量比，通过对比实际质量即可得出结论，难度适中。
【难度系数】
0.6
要判断反应后哪种物质剩余，需先写出氢气燃烧的化学方程式，求出反应中氢气与氧气的质量比，再结合题目给出的两种反应物的实际质量，计算出其中一种完全反应时所需另一种的质量，对比实际质量即可判断剩余情况。
【解析】
氢气燃烧的化学方程式为：$\ce{2H_{2} + O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}} 2H_{2}O}$
反应中$\ce{H_{2}}$与$\ce{O_{2}}$的质量比为：$(2×2):32 = 4:32 = 1:8$
设10g $\ce{O_{2}}$完全反应时，消耗$\ce{H_{2}}$的质量为$x$，根据质量比可得：
$\frac{1}{8} = \frac{x}{10\ \mathrm{g}}$
解得：$x = 1.25\ \mathrm{g}$
实际有$\ce{H_{2}}$的质量为2g，大于消耗的1.25g，因此$\ce{H_{2}}$有剩余。
【答案】
A
【知识点】
根据化学方程式计算、反应物过量判断
【点评】
本题考查根据化学方程式判断反应物过量的问题，核心是正确书写反应方程式并计算反应物的质量比，通过对比实际质量即可得出结论，难度适中。
【难度系数】
0.6
3. 在$2A+B=2C+4D$反应中，3.6 g A与足量B恰好完全反应生成2.8 g C和一定量的D。若B的相对分子质量为56，C的相对分子质量为14，则B和D的相对分子质量之比为(
A.$7:1$
B.$7:2$
C.$7:9$
D.$6:7$
B
)。A.$7:1$
B.$7:2$
C.$7:9$
D.$6:7$
答案
3.B
解析
【分析】
要解决本题，需先利用质量守恒定律计算相关物质的质量，再结合化学方程式中“物质质量比等于相对分子质量×化学计量数之比”的规律，求出D的相对分子质量，最终计算B和D的相对分子质量之比。
【解析】
步骤1：根据化学方程式中物质质量与相对分子质量的关系，计算参加反应的B的质量。
反应式为$2A+B=2C+4D$，已知B的相对分子质量为56，C的相对分子质量为14，生成C的质量为2.8g。设参加反应的B的质量为$m(B)$，则：
$\frac{m(B)}{m(C)}=\frac{1× M(B)}{2× M(C)}$
代入数据：$\frac{m(B)}{2.8g}=\frac{56}{2×14}$，解得$m(B)=5.6g$。
步骤2：根据质量守恒定律，计算生成D的质量。
反应前后总质量相等，故：
$m(D)=m(A)+m(B)-m(C)=3.6g+5.6g-2.8g=6.4g$。
步骤3：计算D的相对分子质量，设D的相对分子质量为$x$。
根据化学方程式中B和D的质量比关系：
$\frac{m(B)}{m(D)}=\frac{1× M(B)}{4× x}$
代入数据：$\frac{5.6g}{6.4g}=\frac{56}{4x}$，化简得$\frac{7}{8}=\frac{14}{x}$，解得$x=16$。
步骤4：计算B和D的相对分子质量之比。
$M(B):M(D)=56:16=7:2$。
【答案】
B
【知识点】
质量守恒定律、化学方程式计算、相对分子质量
【点评】
本题结合质量守恒定律与化学方程式计算，核心是利用化学计量数关联物质质量与相对分子质量，需准确梳理各物质的质量关系，属于中等难度的化学计算题型。
【难度系数】
0.5
要解决本题，需先利用质量守恒定律计算相关物质的质量，再结合化学方程式中“物质质量比等于相对分子质量×化学计量数之比”的规律，求出D的相对分子质量，最终计算B和D的相对分子质量之比。
【解析】
步骤1：根据化学方程式中物质质量与相对分子质量的关系，计算参加反应的B的质量。
反应式为$2A+B=2C+4D$，已知B的相对分子质量为56，C的相对分子质量为14，生成C的质量为2.8g。设参加反应的B的质量为$m(B)$，则：
$\frac{m(B)}{m(C)}=\frac{1× M(B)}{2× M(C)}$
代入数据：$\frac{m(B)}{2.8g}=\frac{56}{2×14}$，解得$m(B)=5.6g$。
步骤2：根据质量守恒定律，计算生成D的质量。
反应前后总质量相等，故：
$m(D)=m(A)+m(B)-m(C)=3.6g+5.6g-2.8g=6.4g$。
步骤3：计算D的相对分子质量，设D的相对分子质量为$x$。
根据化学方程式中B和D的质量比关系：
$\frac{m(B)}{m(D)}=\frac{1× M(B)}{4× x}$
代入数据：$\frac{5.6g}{6.4g}=\frac{56}{4x}$，化简得$\frac{7}{8}=\frac{14}{x}$，解得$x=16$。
步骤4：计算B和D的相对分子质量之比。
$M(B):M(D)=56:16=7:2$。
【答案】
B
【知识点】
质量守恒定律、化学方程式计算、相对分子质量
【点评】
本题结合质量守恒定律与化学方程式计算，核心是利用化学计量数关联物质质量与相对分子质量，需准确梳理各物质的质量关系，属于中等难度的化学计算题型。
【难度系数】
0.5
4. 有两份质量均为12 g的碳，一份与足量的氧气完全反应生成二氧化碳，另一份与氧气反应全部生成一氧化碳，则前者和后者消耗氧气的质量比为（
A.3:4
B.3:8
C.2:1
D.1:2
C
）。A.3:4
B.3:8
C.2:1
D.1:2
答案
4.C
解析
【分析】
要解决该问题，需先明确碳完全燃烧生成二氧化碳、不完全燃烧生成一氧化碳的两个反应，再根据碳的质量计算两份反应中消耗氧气的质量，最后求质量比。具体思路：1. 写出两个反应的化学方程式；2. 计算12g碳分别生成两种产物时消耗氧气的质量；3. 计算质量比并匹配选项。
【解析】
首先写出碳燃烧的两个反应的化学方程式：
① 碳完全燃烧生成二氧化碳：$\ce{C + O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}} CO_{2}}$
② 碳不完全燃烧生成一氧化碳：$\ce{2C + O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}} 2CO}$
已知碳的质量为12g，碳的摩尔质量为12g/mol，故12g碳的物质的量为$\frac{12g}{12g/mol}=1mol$。
反应①中，1mol C完全反应消耗1mol $\ce{O_{2}}$，$\ce{O_{2}}$的质量为$1mol×32g/mol=32g$；
反应②中，2mol C反应消耗1mol $\ce{O_{2}}$，则1mol C反应消耗0.5mol $\ce{O_{2}}$，$\ce{O_{2}}$的质量为$0.5mol×32g/mol=16g$；
则前者与后者消耗氧气的质量比为$32g:16g=2:1$，对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
根据化学方程式的计算；碳的燃烧反应
【点评】
本题考查碳的燃烧反应及根据化学方程式的简单计算，属于初中化学基础题型，只要掌握碳完全和不完全燃烧的反应规律，结合简单计算即可得出结果，难度较低。
【难度系数】
0.7
要解决该问题，需先明确碳完全燃烧生成二氧化碳、不完全燃烧生成一氧化碳的两个反应，再根据碳的质量计算两份反应中消耗氧气的质量，最后求质量比。具体思路：1. 写出两个反应的化学方程式；2. 计算12g碳分别生成两种产物时消耗氧气的质量；3. 计算质量比并匹配选项。
【解析】
首先写出碳燃烧的两个反应的化学方程式：
① 碳完全燃烧生成二氧化碳：$\ce{C + O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}} CO_{2}}$
② 碳不完全燃烧生成一氧化碳：$\ce{2C + O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}} 2CO}$
已知碳的质量为12g，碳的摩尔质量为12g/mol，故12g碳的物质的量为$\frac{12g}{12g/mol}=1mol$。
反应①中，1mol C完全反应消耗1mol $\ce{O_{2}}$，$\ce{O_{2}}$的质量为$1mol×32g/mol=32g$；
反应②中，2mol C反应消耗1mol $\ce{O_{2}}$，则1mol C反应消耗0.5mol $\ce{O_{2}}$，$\ce{O_{2}}$的质量为$0.5mol×32g/mol=16g$；
则前者与后者消耗氧气的质量比为$32g:16g=2:1$，对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
根据化学方程式的计算；碳的燃烧反应
【点评】
本题考查碳的燃烧反应及根据化学方程式的简单计算，属于初中化学基础题型，只要掌握碳完全和不完全燃烧的反应规律，结合简单计算即可得出结果，难度较低。
【难度系数】
0.7
5. 寻找问题:实验室现有固体高锰酸钾 31.6 g,如忽略加热高锰酸钾时的各种损失,并使其完全受热分解,则最多可制取多少克氧气? 以下是小华与小军对以上问题的两种解题过程,请你仔细观察两种解题过程,并回答其后的问题。
小华的解题过程如下。
解:$\ce{KMnO_{4}}$中氧元素的质量分数为:
$\dfrac{16× 4}{39+55+16× 4}× 100\%=40.5\%$
可制取$\ce{O_{2}}$的质量为:
$31.6\ \mathrm{g}× 40.5\%=12.8\ \mathrm{g}$
答:31.6 g高锰酸钾最多可制取氧气12.8 g。
小军的解题过程如下。
解:设最多可制取氧气的质量为$x\ \mathrm{g}$。
$\ce{KMnO_{4}\xlongequal{\Delta} K_{2}MnO_{4} + MnO_{2} + O_{2}\uparrow}$
$\begin{array}{cc}158 & 32 \\31.6\ \mathrm{g} & x\ \mathrm{g}\end{array}$
$\dfrac{158}{31.6\ \mathrm{g}}=\dfrac{32}{x\ \mathrm{g}}$
$x=6.4\ \mathrm{g}$
答:31.6 g高锰酸钾最多可制取氧气6.4 g。
(1) 小华的解法是错误的,理由是________。
(2) 小军的解法除了格式错误外,其最主要的错误是________。
(3) 请写出该题正确、完整的解题过程。
小华的解题过程如下。
解:$\ce{KMnO_{4}}$中氧元素的质量分数为:
$\dfrac{16× 4}{39+55+16× 4}× 100\%=40.5\%$
可制取$\ce{O_{2}}$的质量为:
$31.6\ \mathrm{g}× 40.5\%=12.8\ \mathrm{g}$
答:31.6 g高锰酸钾最多可制取氧气12.8 g。
小军的解题过程如下。
解:设最多可制取氧气的质量为$x\ \mathrm{g}$。
$\ce{KMnO_{4}\xlongequal{\Delta} K_{2}MnO_{4} + MnO_{2} + O_{2}\uparrow}$
$\begin{array}{cc}158 & 32 \\31.6\ \mathrm{g} & x\ \mathrm{g}\end{array}$
$\dfrac{158}{31.6\ \mathrm{g}}=\dfrac{32}{x\ \mathrm{g}}$
$x=6.4\ \mathrm{g}$
答:31.6 g高锰酸钾最多可制取氧气6.4 g。
(1) 小华的解法是错误的,理由是________。
(2) 小军的解法除了格式错误外,其最主要的错误是________。
(3) 请写出该题正确、完整的解题过程。
答案
5.(1) 高锰酸钾中的氧元素没有全部转化到氧气中 (2) 化学方程式没有配平 (3) 3.2 g
解析
【分析】
要解决该问题，需明确高锰酸钾受热分解的反应原理，以及化学方程式计算的正确规则：首先，高锰酸钾分解时，氧元素并非全部转化为氧气，一部分留在锰酸钾和二氧化锰中，不能直接用高锰酸钾中氧元素的质量分数计算氧气质量；其次，根据化学方程式计算时，必须保证化学方程式配平，否则相对分子质量计算错误会导致结果偏差。解题时需先分析两人错误的核心原因，再按规范步骤完成正确计算。
【解析】
(1) 小华的解法错误，理由是：高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，锰酸钾、二氧化锰中也含有氧元素，因此高锰酸钾中的氧元素没有全部转化到氧气中，不能直接用高锰酸钾中氧元素的质量分数计算生成氧气的质量。
(2) 小军的解法除格式错误外，最主要的错误是：化学方程式未配平，正确的化学方程式应为$\ce{2KMnO_{4}\xlongequal{\Delta} K_{2}MnO_{4} + MnO_{2} + O_{2}\uparrow}$，未配平导致相对分子质量计算错误，比例式不成立。
(3) 正确解题过程：
解：设最多可制取氧气的质量为$x$。
$\ce{2KMnO_{4}\xlongequal{\Delta} K_{2}MnO_{4} + MnO_{2} + O_{2}\uparrow}$
各物质的相对质量：$2×158 = 316$，氧气的相对分子质量为$32$。
列比例式：$\dfrac{316}{31.6\ \mathrm{g}} = \dfrac{32}{x}$
解得：$x = \dfrac{31.6\ \mathrm{g}×32}{316} = 3.2\ \mathrm{g}$
答：最多可制取氧气3.2 g。
【答案】
(1) 高锰酸钾中的氧元素没有全部转化到氧气中；(2) 化学方程式没有配平；(3) 3.2 g
【知识点】
根据化学方程式计算、化学方程式的书写
【点评】
本题考查高锰酸钾分解反应的原理及化学方程式计算的规范，需学生明确反应中元素的去向，掌握化学方程式必须配平的核心要点，是化学计算的基础题型，易因概念理解或步骤疏漏出错。
【难度系数】
0.5
要解决该问题，需明确高锰酸钾受热分解的反应原理，以及化学方程式计算的正确规则：首先，高锰酸钾分解时，氧元素并非全部转化为氧气，一部分留在锰酸钾和二氧化锰中，不能直接用高锰酸钾中氧元素的质量分数计算氧气质量；其次，根据化学方程式计算时，必须保证化学方程式配平，否则相对分子质量计算错误会导致结果偏差。解题时需先分析两人错误的核心原因，再按规范步骤完成正确计算。
【解析】
(1) 小华的解法错误，理由是：高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，锰酸钾、二氧化锰中也含有氧元素，因此高锰酸钾中的氧元素没有全部转化到氧气中，不能直接用高锰酸钾中氧元素的质量分数计算生成氧气的质量。
(2) 小军的解法除格式错误外，最主要的错误是：化学方程式未配平，正确的化学方程式应为$\ce{2KMnO_{4}\xlongequal{\Delta} K_{2}MnO_{4} + MnO_{2} + O_{2}\uparrow}$，未配平导致相对分子质量计算错误，比例式不成立。
(3) 正确解题过程：
解：设最多可制取氧气的质量为$x$。
$\ce{2KMnO_{4}\xlongequal{\Delta} K_{2}MnO_{4} + MnO_{2} + O_{2}\uparrow}$
各物质的相对质量：$2×158 = 316$，氧气的相对分子质量为$32$。
列比例式：$\dfrac{316}{31.6\ \mathrm{g}} = \dfrac{32}{x}$
解得：$x = \dfrac{31.6\ \mathrm{g}×32}{316} = 3.2\ \mathrm{g}$
答：最多可制取氧气3.2 g。
【答案】
(1) 高锰酸钾中的氧元素没有全部转化到氧气中；(2) 化学方程式没有配平；(3) 3.2 g
【知识点】
根据化学方程式计算、化学方程式的书写
【点评】
本题考查高锰酸钾分解反应的原理及化学方程式计算的规范，需学生明确反应中元素的去向，掌握化学方程式必须配平的核心要点，是化学计算的基础题型，易因概念理解或步骤疏漏出错。
【难度系数】
0.5
6. 空间站核心舱内的生命保障系统包括电解制氧、水处理、二氧化碳去除等子系统。
（1）航天员呼吸所需的氧气来自循环水电解制氧系统。电解水产生氢气和氧气的体积比理论上为
（2）在水处理系统中，用活性炭除去色素和异味，是利用活性炭的
（3）对航天员呼吸产生的二氧化碳进行转化时，其反应的微观示意图如下：
① 反应中发生改变的微观粒子是
② 生成丙和丁的分子个数比为
③ 在舱内，该转化的优点是
（1）航天员呼吸所需的氧气来自循环水电解制氧系统。电解水产生氢气和氧气的体积比理论上为
2:1
。（2）在水处理系统中，用活性炭除去色素和异味，是利用活性炭的
吸附
性。（3）对航天员呼吸产生的二氧化碳进行转化时，其反应的微观示意图如下：
① 反应中发生改变的微观粒子是
分子
（选填“分子”或“原子”）。② 生成丙和丁的分子个数比为
2:1
。③ 在舱内，该转化的优点是
降低了舱内二氧化碳的浓度(或物质得到了充分利用等，合理即可)
。答案
6.(1) 2:1 (2) 吸附 (3) ① 分子 ② 2:1 ③ 降低了舱内二氧化碳的浓度(或物质得到了充分利用等，合理即可)
解析
【分析】
本题结合空间站生命保障系统的实际情境，考查化学基础知识点的应用：
1. 电解水的体积比需牢记“氢二氧一”的规律；
2. 活性炭除杂利用其结构对应的性质；
3. 微观反应需从分子、原子的变化分析，通过配平化学方程式确定分子个数比，再结合反应的反应物（二氧化碳）分析转化优点。
【解析】
（1）电解水时，正极产生氧气，负极产生氢气，理论上生成氢气和氧气的体积比为2:1；
（2）活性炭具有疏松多孔的结构，因此有吸附性，可吸附色素和异味，用于水处理系统；
（3）① 化学反应的本质是分子破裂为原子，原子重新组合成新分子，故反应中发生改变的微观粒子是分子；
② 根据微观示意图，甲为H₂、乙为CO₂、丙为H₂O、丁为CH₄，配平化学方程式：$\ce{4H_{2} + CO_{2}\xlongequal{一定条件} 2H_{2}O + CH_{4}}$，因此生成丙和丁的分子个数比为2:1；
③ 该反应消耗了航天员呼吸产生的二氧化碳，可降低舱内二氧化碳的浓度，同时生成的水等物质可循环利用，实现物质的充分利用。
【答案】
(1) 2:1；(2) 吸附；(3) ① 分子；② 2:1；③ 降低了舱内二氧化碳的浓度（或物质得到了充分利用等，合理即可）
【知识点】
电解水实验、活性炭的吸附性、化学反应的微观本质
【点评】
本题以空间站生命保障系统为背景，将化学知识与科技应用结合，考查基础知识点的应用，难度适中，能体现化学在实际场景中的价值。
【难度系数】
0.6
本题结合空间站生命保障系统的实际情境，考查化学基础知识点的应用：
1. 电解水的体积比需牢记“氢二氧一”的规律；
2. 活性炭除杂利用其结构对应的性质；
3. 微观反应需从分子、原子的变化分析，通过配平化学方程式确定分子个数比，再结合反应的反应物（二氧化碳）分析转化优点。
【解析】
（1）电解水时，正极产生氧气，负极产生氢气，理论上生成氢气和氧气的体积比为2:1；
（2）活性炭具有疏松多孔的结构，因此有吸附性，可吸附色素和异味，用于水处理系统；
（3）① 化学反应的本质是分子破裂为原子，原子重新组合成新分子，故反应中发生改变的微观粒子是分子；
② 根据微观示意图，甲为H₂、乙为CO₂、丙为H₂O、丁为CH₄，配平化学方程式：$\ce{4H_{2} + CO_{2}\xlongequal{一定条件} 2H_{2}O + CH_{4}}$，因此生成丙和丁的分子个数比为2:1；
③ 该反应消耗了航天员呼吸产生的二氧化碳，可降低舱内二氧化碳的浓度，同时生成的水等物质可循环利用，实现物质的充分利用。
【答案】
(1) 2:1；(2) 吸附；(3) ① 分子；② 2:1；③ 降低了舱内二氧化碳的浓度（或物质得到了充分利用等，合理即可）
【知识点】
电解水实验、活性炭的吸附性、化学反应的微观本质
【点评】
本题以空间站生命保障系统为背景，将化学知识与科技应用结合，考查基础知识点的应用，难度适中，能体现化学在实际场景中的价值。
【难度系数】
0.6
