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1. 亚铁磁性纳米材料因其特殊的磁学性能，在生物、电子器件等领域有广泛的应用前景。某磁性纳米材料 X 的一种制法为 ${FeCl_{2} + 2FeCl_{3} + 8NaOH\xlongequal{}X + 8NaCl + 4H_{2}O}$。该磁性纳米材料 X 的化学式是()
A.${Fe(OH)_{2}}$
B.${Fe(OH)_{3}}$
C.${Fe_{2}O_{3}}$
D.${Fe_{3}O_{4}}$
A.${Fe(OH)_{2}}$
B.${Fe(OH)_{3}}$
C.${Fe_{2}O_{3}}$
D.${Fe_{3}O_{4}}$
答案
D
解析
根据反应的化学方程式 ${FeCl_{2} + 2FeCl_{3} + 8NaOH \rightarrow X + 8NaCl + 4H_{2}O}$，分析反应前后各元素的原子个数：
反应前：Fe：1（来自 ${FeCl_{2}}$） + 2 × 1（来自 ${2FeCl_{3}}$） = 3 个 Fe 原子；Cl：2（来自 ${FeCl_{2}}$） + 6（来自 ${2FeCl_{3}}$） = 8 个 Cl 原子；Na：8 个（来自 ${8NaOH}$）；O：8 个（来自 ${8NaOH}$）；H：8 × 1 = 8 个（来自 ${8NaOH}$）。
反应后：Na：8 个（来自 ${8NaCl}$）；Cl：8 个（来自 ${8NaCl}$）；H：8 个（来自 ${4H_{2}O}$）；O：4 × 1 = 4 个（来自 ${4H_{2}O}$） + X 中的 O 原子；Fe：X 中的 Fe 原子。
由于反应前后原子种类和数目不变，X 中必须含有 3 个 Fe 原子和 4 个 O 原子，因此 X 的化学式为 ${Fe_{3}O_{4}}$。
反应前：Fe：1（来自 ${FeCl_{2}}$） + 2 × 1（来自 ${2FeCl_{3}}$） = 3 个 Fe 原子；Cl：2（来自 ${FeCl_{2}}$） + 6（来自 ${2FeCl_{3}}$） = 8 个 Cl 原子；Na：8 个（来自 ${8NaOH}$）；O：8 个（来自 ${8NaOH}$）；H：8 × 1 = 8 个（来自 ${8NaOH}$）。
反应后：Na：8 个（来自 ${8NaCl}$）；Cl：8 个（来自 ${8NaCl}$）；H：8 个（来自 ${4H_{2}O}$）；O：4 × 1 = 4 个（来自 ${4H_{2}O}$） + X 中的 O 原子；Fe：X 中的 Fe 原子。
由于反应前后原子种类和数目不变，X 中必须含有 3 个 Fe 原子和 4 个 O 原子，因此 X 的化学式为 ${Fe_{3}O_{4}}$。
2. $4\ \mathrm{g}$ 氢气与一定质量的氧气恰好完全反应，生成 $36\ \mathrm{g}$ 水，参加反应的氧气的质量为()
A.$16\ \mathrm{g}$
B.$32\ \mathrm{g}$
C.$36\ \mathrm{g}$
D.$18\ \mathrm{g}$
A.$16\ \mathrm{g}$
B.$32\ \mathrm{g}$
C.$36\ \mathrm{g}$
D.$18\ \mathrm{g}$
答案
B
解析
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。已知氢气的质量为$4\ \mathrm{g}$，生成水的质量为$36\ \mathrm{g}$，设参加反应的氧气的质量为$x$，则有$4\ \mathrm{g} + x = 36\ \mathrm{g}$，解得$x = 32\ \mathrm{g}$。
3. 对于化学反应 ${S + O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}}SO_{2}}$，下列说法错误的是()
A.一个硫原子和一个氧气分子在点燃的条件下生成一个二氧化硫分子
B.硫和氧气在点燃的条件下能反应生成二氧化硫
C.$1$ 份硫和 $1$ 份氧气反应生成 $1$ 份二氧化硫
D.$32$ 份质量的硫和 $32$ 份质量的氧气，在点燃的条件下反应生成 $64$ 份质量的二氧化硫
A.一个硫原子和一个氧气分子在点燃的条件下生成一个二氧化硫分子
B.硫和氧气在点燃的条件下能反应生成二氧化硫
C.$1$ 份硫和 $1$ 份氧气反应生成 $1$ 份二氧化硫
D.$32$ 份质量的硫和 $32$ 份质量的氧气，在点燃的条件下反应生成 $64$ 份质量的二氧化硫
答案
C
解析
化学方程式可表示反应物和生成物的种类、反应条件、微观粒子个数比、质量比等。A选项从微观角度描述，一个硫原子和一个氧气分子反应生成一个二氧化硫分子，正确；B选项是对反应的宏观描述，正确；C选项中“1份”未指明是质量还是分子个数，若指质量，硫、氧气、二氧化硫的质量比为32:32:64=1:1:2，所以“1份硫和1份氧气反应生成1份二氧化硫”错误；D选项质量比正确，32份质量的硫和32份质量的氧气反应生成64份质量的二氧化硫。
4. 在化学反应 ${2A + B_{2}\xlongequal{}2AB}$ 中，A 与 $B_{2}$ 反应的质量关系如图，现将 $6\ \mathrm{g}$ A 和 $8\ \mathrm{g}$ $B_{2}$ 充分反应，则生成 AB 的质量是()
A.$9\ \mathrm{g}$
B.$11\ \mathrm{g}$
C.$12\ \mathrm{g}$
D.$14\ \mathrm{g}$
A.$9\ \mathrm{g}$
B.$11\ \mathrm{g}$
C.$12\ \mathrm{g}$
D.$14\ \mathrm{g}$
答案
C
解析
由图可知，A与B₂反应的质量比为1:1。6g A完全反应需6g B₂，现有8g B₂，B₂过量。根据质量守恒定律，生成AB的质量为6g + 6g = 12g。
5. 将 $16\ \mathrm{g}$ A 和足量 B 混合加热，A 与 B 发生化学反应，$16\ \mathrm{g}$ A 完全反应后生成 $12\ \mathrm{g}$ C 和 $8\ \mathrm{g}$ D，则参加反应的 A 与 B 的质量比是()
A.$1:1$
B.$2:1$
C.$3:1$
D.$4:1$
A.$1:1$
B.$2:1$
C.$3:1$
D.$4:1$
答案
D
解析
根据质量守恒定律，参加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。已知A完全反应生成$12\ \mathrm{g}$ C和$8\ \mathrm{g}$ D，则生成物的总质量为$12\ \mathrm{g} + 8\ \mathrm{g} = 20\ \mathrm{g}$。A的质量为$16\ \mathrm{g}$，因此参加反应的B的质量为生成物总质量减去A的质量，即$20\ \mathrm{g} - 16\ \mathrm{g} = 4\ \mathrm{g}$。所以参加反应的A与B的质量比为$16\ \mathrm{g} : 4\ \mathrm{g} = 4:1$。
6. 已知 M、N 在一定条件下，能发生反应：${M + 2N\xlongequal{}P + 2Q}$，则下列说法中错误的是()
A.若 M、N、P、Q 都是由分子构成的物质，则该反应前后分子的数目一定不变
B.M、N、P、Q 可能含有同一种元素
C.M、N 的相对分子质量之和等于 P、Q 的相对分子质量之和
D.若 $16\ \mathrm{g}$ M 和 $64\ \mathrm{g}$ N 能恰好完全反应，则 M、N 的相对分子质量之比为 $1:2$
A.若 M、N、P、Q 都是由分子构成的物质，则该反应前后分子的数目一定不变
B.M、N、P、Q 可能含有同一种元素
C.M、N 的相对分子质量之和等于 P、Q 的相对分子质量之和
D.若 $16\ \mathrm{g}$ M 和 $64\ \mathrm{g}$ N 能恰好完全反应，则 M、N 的相对分子质量之比为 $1:2$
答案
C
解析
A选项：反应前M分子1个，N分子2个（共$1 + 2 = 3$个分子参与反应相关），反应后生成P分子1个和Q分子2个（共$1+2 = 3$个分子），若都是由分子构成，反应前后分子数目不变，该说法正确。
B选项：例如当$M$为$H_{2}O$，$N$为$H_{2}O_{2}$，反应生成$P$为$H_{2}$，$Q$为$O_{2}$（只是举例说明可能性），$M$、$N$、$P$都含有氢元素，所以$M$、$N$、$P$、$Q$可能含有同一种元素，该说法正确。
C选项：根据质量守恒定律，参加反应的$M$、$N$的质量之和等于生成的$P$、$Q$的质量之和，而不是相对分子质量之和相等，因为相对分子质量与化学计量数有关，该说法错误。
D选项：若$16gM$和$64gN$能恰好完全反应，设$M$相对分子质量为$x$，$N$相对分子质量为$y$，则$\frac{x}{2y}=\frac{16g}{64g}$（根据化学方程式中各物质质量比等于相对分子质量与化学计量数乘积之比），可得$\frac{x}{y}=\frac{1}{2}$，即$M$、$N$的相对分子质量之比为$1:2$，该说法正确。
B选项：例如当$M$为$H_{2}O$，$N$为$H_{2}O_{2}$，反应生成$P$为$H_{2}$，$Q$为$O_{2}$（只是举例说明可能性），$M$、$N$、$P$都含有氢元素，所以$M$、$N$、$P$、$Q$可能含有同一种元素，该说法正确。
C选项：根据质量守恒定律，参加反应的$M$、$N$的质量之和等于生成的$P$、$Q$的质量之和，而不是相对分子质量之和相等，因为相对分子质量与化学计量数有关，该说法错误。
D选项：若$16gM$和$64gN$能恰好完全反应，设$M$相对分子质量为$x$，$N$相对分子质量为$y$，则$\frac{x}{2y}=\frac{16g}{64g}$（根据化学方程式中各物质质量比等于相对分子质量与化学计量数乘积之比），可得$\frac{x}{y}=\frac{1}{2}$，即$M$、$N$的相对分子质量之比为$1:2$，该说法正确。
