7. (2024·南通如皋期末)肼($N_{2}H_{4}$)可用作火箭燃料,燃烧时发生反应:$aN_{2}H_{4}+bN_{x}O_{y}\xlongequal{点燃\phantom{\rule[-.2em]{0ex}{0ex}}}cN_{2}+dH_{2}O$。燃烧过程中,生成的$N_{2}与参与反应的N_{2}H_{4}$质量关系如图所示。下列说法错误的是 ()

A. 化学计量数$a与c的比为2:3$
B. $N_{x}O_{y}中x与y的比为1:2$
C. $32gN_{2}H_{4}$完全反应时,生成的$H_{2}O的质量为36g$
D. $32gN_{2}H_{4}$完全反应时,参加反应的$N_{x}O_{y}的质量为92g$
A. 化学计量数$a与c的比为2:3$
B. $N_{x}O_{y}中x与y的比为1:2$
C. $32gN_{2}H_{4}$完全反应时,生成的$H_{2}O的质量为36g$
D. $32gN_{2}H_{4}$完全反应时,参加反应的$N_{x}O_{y}的质量为92g$
答案
D 解析:由图像可知,32g肼完全反应可生成氮气的质量为42g,根据化学方程式可以求出a与c的比。
$aN₂H₄ + bN₂O₄\xlongequal{点燃}cN₂ + dH₂O$
32a 28c
32g 42g
$\frac{32a}{28c}=\frac{32g}{42g}$ a : c = 2 : 3
设a = 2,c = 3,根据质量守恒定律可知,化学反应前后原子个数不变,由氢原子的个数可确定出d的值为4,进而可求出b、x、y的值分别为2、1、2(或1、2、4),则该反应的化学方程式为2N₂H₄ + 2N₂O₄$\xlongequal{点燃}$3N₂ + 4H₂O(或2N₂H₄ + N₂O₄$\xlongequal{点燃}$3N₂ + 4H₂O)。该反应中各物质的质量关系为2N₂H₄ + 2N₂O₄$\xlongequal{点燃}$3N₂ + 4H₂O(或2N₂H₄ + N₂O₄$\xlongequal{点燃}$3N₂ + 4H₂O)。由以上分析可知,化学计量数a与c的比为2 : 3,A选项正确;NₓOᵧ中x与y的比为1 : 2,B选项正确;每64g肼完全反应可生成72g水,则32g肼完全反应生成36g水,C选项正确;32g N₂H₄完全反应时,参加反应的NₓOᵧ的质量应为46g,D选项错误。
$aN₂H₄ + bN₂O₄\xlongequal{点燃}cN₂ + dH₂O$
32a 28c
32g 42g
$\frac{32a}{28c}=\frac{32g}{42g}$ a : c = 2 : 3
设a = 2,c = 3,根据质量守恒定律可知,化学反应前后原子个数不变,由氢原子的个数可确定出d的值为4,进而可求出b、x、y的值分别为2、1、2(或1、2、4),则该反应的化学方程式为2N₂H₄ + 2N₂O₄$\xlongequal{点燃}$3N₂ + 4H₂O(或2N₂H₄ + N₂O₄$\xlongequal{点燃}$3N₂ + 4H₂O)。该反应中各物质的质量关系为2N₂H₄ + 2N₂O₄$\xlongequal{点燃}$3N₂ + 4H₂O(或2N₂H₄ + N₂O₄$\xlongequal{点燃}$3N₂ + 4H₂O)。由以上分析可知,化学计量数a与c的比为2 : 3,A选项正确;NₓOᵧ中x与y的比为1 : 2,B选项正确;每64g肼完全反应可生成72g水,则32g肼完全反应生成36g水,C选项正确;32g N₂H₄完全反应时,参加反应的NₓOᵧ的质量应为46g,D选项错误。
8. (2024·无锡江阴期中)苯($C_{6}H_{6}$)是一种工业原料,将苯和氧气置于密闭容器中引燃,反应后生成$CO_{2}$、$H_{2}O和X$,已知反应前后各物质的质量如表,下列说法正确的是 ()
|物质|$C_{6}H_{6}$|$O_{2}$|$CO_{2}$|$H_{2}O$|$X$|
|--|--|--|--|--|--|
|反应前质量/g|$2.6$|$6.4$|$0$|$0$|$0$|
|反应后质量/g|$0$|$0$|$4.4$|$1.8$|$m$|
A. $m为3.0$
B. $X$由碳、氧两种元素组成
C. $X$由氢、氧两种元素组成
D. 反应生成的$CO_{2}和H_{2}O的分子个数比为2:1$
|物质|$C_{6}H_{6}$|$O_{2}$|$CO_{2}$|$H_{2}O$|$X$|
|--|--|--|--|--|--|
|反应前质量/g|$2.6$|$6.4$|$0$|$0$|$0$|
|反应后质量/g|$0$|$0$|$4.4$|$1.8$|$m$|
A. $m为3.0$
B. $X$由碳、氧两种元素组成
C. $X$由氢、氧两种元素组成
D. 反应生成的$CO_{2}和H_{2}O的分子个数比为2:1$
答案
B 解析:根据质量守恒定律可知,反应前后物质的总质量不变,则m = 2.6 + 6.4 - 4.4 - 1.8 = 2.8,A说法不正确;2.6g C₆H₆中碳元素的质量为2.6g×$(\frac{12×6}{12×6 + 1×6}$×100%) = 2.4g,氢元素的质量为2.6g - 2.4g = 0.2g,而生成的二氧化碳中碳元素的质量为4.4g×$(\frac{12}{12 + 16×2}$×100%) = 1.2g,生成的水中氢元素的质量为1.8g×$(\frac{1×2}{1×2 + 16}$×100%) = 0.2g,反应前后元素的种类和质量不变,则X中含有碳元素,且碳元素的质量为2.4g - 1.2g = 1.2g,不含氢元素,故X中还含有氧元素,且氧元素的质量为2.8g - 1.2g = 1.6g,B说法正确、C说法不正确;反应生成的CO₂和H₂O的分子个数比为$\frac{4.4g}{44}:\frac{1.8g}{18}$ = 1 : 1,D说法不正确。
9. (2024·安庆潜山期末)某化学实验小组利用$31.6g$高锰酸钾制取氧气,固体质量变化如图所示。
(1)$A$点时对应的固体成分为______(填化学式)。
(2) 求$B$点时生成氧气的质量(写出计算过程)。

(1)$A$点时对应的固体成分为______(填化学式)。
(2) 求$B$点时生成氧气的质量(写出计算过程)。
答案
(1) KMnO₄、K₂MnO₄、MnO₂
(2) 解:由图示可知,B点时固体质量不再变化,说明此时31.6g高锰酸钾完全反应。设B点时生成氧气的质量为x。
$2KMnO₄\xlongequal{△}K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂↑$
316 32
31.6g x
$\frac{316}{32}=\frac{31.6g}{x}$ x = 3.2g
答:B点时生成氧气的质量为3.2g。
解析:(1) 高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,由图示可知,A点时高锰酸钾未完全反应,此时固体成分是未反应完的高锰酸钾和生成的锰酸钾、二氧化锰,其化学式分别为KMnO₄、K₂MnO₄、MnO₂。
(2) 解:由图示可知,B点时固体质量不再变化,说明此时31.6g高锰酸钾完全反应。设B点时生成氧气的质量为x。
$2KMnO₄\xlongequal{△}K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂↑$
316 32
31.6g x
$\frac{316}{32}=\frac{31.6g}{x}$ x = 3.2g
答:B点时生成氧气的质量为3.2g。
解析:(1) 高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,由图示可知,A点时高锰酸钾未完全反应,此时固体成分是未反应完的高锰酸钾和生成的锰酸钾、二氧化锰,其化学式分别为KMnO₄、K₂MnO₄、MnO₂。
10. (2024·武汉段考)小红同学利用过氧化钠能和水反应的原理来测定$Na_{2}O_{2}$的纯度。已知:$2Na_{2}O_{2}+2H_{2}O\xlongequal{\;\;}4NaOH+O_{2}\uparrow$。
实验步骤:
① 称取$20g$样品置于装置中(整个装置的质量为$45g$)。
② 一次性加入$20mL$蒸馏水后将装置放置在电子天平上,观察显示数字的变化,并记录(数据如表)。
|时间/s|$60$|$120$|$180$|$240$|$300$|
|--|--|--|--|--|--|
|天平示数/g|$83.82$|$82.43$|$82.15$|$81.80$|$81.80$|
③ 进行计算。
(1) 如果没有干燥剂,测定结果会______(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(2) 请你帮小红同学计算该样品中$Na_{2}O_{2}$的质量分数。

实验步骤:
① 称取$20g$样品置于装置中(整个装置的质量为$45g$)。
② 一次性加入$20mL$蒸馏水后将装置放置在电子天平上,观察显示数字的变化,并记录(数据如表)。
|时间/s|$60$|$120$|$180$|$240$|$300$|
|--|--|--|--|--|--|
|天平示数/g|$83.82$|$82.43$|$82.15$|$81.80$|$81.80$|
③ 进行计算。
(1) 如果没有干燥剂,测定结果会______(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(2) 请你帮小红同学计算该样品中$Na_{2}O_{2}$的质量分数。
答案
(1) 偏大
(2) 解:根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变,则生成氧气的质量为20g + 45g + 20g - 81.80g = 3.2g。设20g该样品中过氧化钠的质量为x。
$2Na₂O₂ + 2H₂O ══ 4NaOH + O₂↑$
156 32
x 3.2g
$\frac{156}{32}=\frac{x}{3.2g}$ x = 15.6g
该样品中Na₂O₂的质量分数为$\frac{15.6g}{20g}$×100% = 78%。
答:该样品中Na₂O₂的质量分数为78%。
解析:(1) 如果没有干燥剂,水蒸气会和氧气一起逸出装置,导致测量所得的氧气质量偏大,使过氧化钠的测定结果偏大。
(2) 解:根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变,则生成氧气的质量为20g + 45g + 20g - 81.80g = 3.2g。设20g该样品中过氧化钠的质量为x。
$2Na₂O₂ + 2H₂O ══ 4NaOH + O₂↑$
156 32
x 3.2g
$\frac{156}{32}=\frac{x}{3.2g}$ x = 15.6g
该样品中Na₂O₂的质量分数为$\frac{15.6g}{20g}$×100% = 78%。
答:该样品中Na₂O₂的质量分数为78%。
解析:(1) 如果没有干燥剂,水蒸气会和氧气一起逸出装置,导致测量所得的氧气质量偏大,使过氧化钠的测定结果偏大。
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