登录
6. 2023年12月9日，我国自主研发的朱雀二号遥三运载火箭搭载了3颗卫星，成为世界首枚成功将有效载荷送入预定轨道的液氧甲烷火箭。
(1)甲烷($\ce{CH_{4}}$)中，碳、氢元素的质量比为。
(2)假设火箭携带16 t甲烷，发生反应$\ce{CH_{4} + 2O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}}CO_{2} + 2H_{2}O}$，理论上消耗氧气的质量是多少？(写出计算过程)
(1)甲烷($\ce{CH_{4}}$)中，碳、氢元素的质量比为。
(2)假设火箭携带16 t甲烷，发生反应$\ce{CH_{4} + 2O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}}CO_{2} + 2H_{2}O}$，理论上消耗氧气的质量是多少？(写出计算过程)
答案
(1) $\boldsymbol{3:1}$
(2)
解：设理论上消耗氧气的质量为$x$。
$\ce{CH_{4} + 2O_{2}\xlongequal{点燃}CO_{2} + 2H_{2}O}$
$16\quad\quad 64$
$16\ \mathrm{t}\quad x$
$\dfrac{16}{64}=\dfrac{16\ \mathrm{t}}{x}$
$x=\dfrac{64×16\ \mathrm{t}}{16}=64\ \mathrm{t}$
答：理论上消耗氧气的质量是64 t。
(2)
解：设理论上消耗氧气的质量为$x$。
$\ce{CH_{4} + 2O_{2}\xlongequal{点燃}CO_{2} + 2H_{2}O}$
$16\quad\quad 64$
$16\ \mathrm{t}\quad x$
$\dfrac{16}{64}=\dfrac{16\ \mathrm{t}}{x}$
$x=\dfrac{64×16\ \mathrm{t}}{16}=64\ \mathrm{t}$
答：理论上消耗氧气的质量是64 t。
解析
【分析】
本题分为两小问，第(1)问考查化合物中元素质量比的计算，思路是利用各元素的相对原子质量乘以原子个数，再求最简整数比；第(2)问考查根据化学方程式的计算，需按照“设未知量→写正确化学方程式→标注对应物质的相对质量与实际质量→列比例式→计算结果→规范作答”的步骤进行，确保格式和计算准确。
【解析】
(1) 甲烷（$\ce{CH_{4}}$）中，碳元素相对原子质量为12，氢元素相对原子质量为1，碳、氢元素质量比为：$(12×1):(1×4)=12:4=3:1$。
(2) 解：设理论上消耗氧气的质量为$x$。
$\ce{CH_{4} + 2O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}}CO_{2} + 2H_{2}O}$
$\quad16\quad\quad64$
$\quad16\ \mathrm{t}\quad\quad x$
$\dfrac{16}{64}=\dfrac{16\ \mathrm{t}}{x}$
$x=\dfrac{64×16\ \mathrm{t}}{16}=64\ \mathrm{t}$
答：理论上消耗氧气的质量是64 t。
【答案】
(1) $\boldsymbol{3:1}$；(2) 64 t
【知识点】
元素质量比计算；根据化学方程式计算
【点评】
本题为化学基础计算题，分别考查元素质量比计算和化学方程式的计算，是化学计算的核心基础题型，难度较低，需掌握基本计算方法和规范解题格式。
【难度系数】
0.8
本题分为两小问，第(1)问考查化合物中元素质量比的计算，思路是利用各元素的相对原子质量乘以原子个数，再求最简整数比；第(2)问考查根据化学方程式的计算，需按照“设未知量→写正确化学方程式→标注对应物质的相对质量与实际质量→列比例式→计算结果→规范作答”的步骤进行，确保格式和计算准确。
【解析】
(1) 甲烷（$\ce{CH_{4}}$）中，碳元素相对原子质量为12，氢元素相对原子质量为1，碳、氢元素质量比为：$(12×1):(1×4)=12:4=3:1$。
(2) 解：设理论上消耗氧气的质量为$x$。
$\ce{CH_{4} + 2O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}}CO_{2} + 2H_{2}O}$
$\quad16\quad\quad64$
$\quad16\ \mathrm{t}\quad\quad x$
$\dfrac{16}{64}=\dfrac{16\ \mathrm{t}}{x}$
$x=\dfrac{64×16\ \mathrm{t}}{16}=64\ \mathrm{t}$
答：理论上消耗氧气的质量是64 t。
【答案】
(1) $\boldsymbol{3:1}$；(2) 64 t
【知识点】
元素质量比计算；根据化学方程式计算
【点评】
本题为化学基础计算题，分别考查元素质量比计算和化学方程式的计算，是化学计算的核心基础题型，难度较低，需掌握基本计算方法和规范解题格式。
【难度系数】
0.8
7.某化学兴趣小组为测定实验室里一瓶过氧化氢溶液中过氧化氢的含量，进行了相关实验，实验数据记录如下：
过氧化氢溶液 34 g + 二氧化锰
g$\xrightarrow{完全反应}$固液残留物 35.2 g
请计算：
(1)生成氧气 g。
(2)34 g过氧化氢溶液中过氧化氢的质量。(写出计算过程)
过氧化氢溶液 34 g + 二氧化锰
g$\xrightarrow{完全反应}$固液残留物 35.2 g请计算：
(1)生成氧气 g。
(2)34 g过氧化氢溶液中过氧化氢的质量。(写出计算过程)
答案
解：
(1) 生成氧气的质量为：$34\ \mathrm{g} + 2\ \mathrm{g} - 35.2\ \mathrm{g} = 0.8\ \mathrm{g}$
故填：$\boldsymbol{0.8}$
(2) 设34 g过氧化氢溶液中过氧化氢的质量为$x$。
$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}} 2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$
$68\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 32$
$x\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 0.8\ \mathrm{g}$
$\dfrac{68}{32}=\dfrac{x}{0.8\ \mathrm{g}}$
$x=\dfrac{68×0.8\ \mathrm{g}}{32}=1.7\ \mathrm{g}$
答：34 g过氧化氢溶液中过氧化氢的质量为1.7 g。
(1) 生成氧气的质量为：$34\ \mathrm{g} + 2\ \mathrm{g} - 35.2\ \mathrm{g} = 0.8\ \mathrm{g}$
故填：$\boldsymbol{0.8}$
(2) 设34 g过氧化氢溶液中过氧化氢的质量为$x$。
$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}} 2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$
$68\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 32$
$x\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 0.8\ \mathrm{g}$
$\dfrac{68}{32}=\dfrac{x}{0.8\ \mathrm{g}}$
$x=\dfrac{68×0.8\ \mathrm{g}}{32}=1.7\ \mathrm{g}$
答：34 g过氧化氢溶液中过氧化氢的质量为1.7 g。
解析
【分析】
本题需要先利用质量守恒定律计算出生成氧气的质量，再结合过氧化氢分解的化学方程式，通过已知氧气的质量计算出过氧化氢溶液中过氧化氢的质量。首先，反应前后物质的总质量之差即为生成氧气的质量；然后根据化学方程式中各物质的质量比，结合氧气的质量即可求出过氧化氢的质量。
【解析】
(1) 根据质量守恒定律，反应前总质量为过氧化氢溶液质量与二氧化锰质量之和，反应后固液残留物质量与反应前总质量的差值就是生成氧气的质量，因此生成氧气的质量为：$34\ \mathrm{g} + 2\ \mathrm{g} - 35.2\ \mathrm{g} = 0.8\ \mathrm{g}$。
(2) 设34 g过氧化氢溶液中过氧化氢的质量为$x$。
过氧化氢分解的化学方程式为：$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}} 2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$
各物质的质量关系：$\ce{2H_{2}O_{2}}$的相对分子质量总和为$2×(2×1 + 16×2)=68$，$\ce{O_{2}}$的相对分子质量为$32$。
列比例式：$\dfrac{68}{32}=\dfrac{x}{0.8\ \mathrm{g}}$
解得：$x=\dfrac{68×0.8\ \mathrm{g}}{32}=1.7\ \mathrm{g}$
【答案】
(1) $\boldsymbol{0.8}$；(2) 34 g过氧化氢溶液中过氧化氢的质量为$\boldsymbol{1.7\ \mathrm{g}}$
【知识点】
质量守恒定律、化学方程式计算
【点评】
本题结合实验数据考查质量守恒定律的应用和根据化学方程式的计算，核心是利用反应前后的质量差确定生成氧气的质量，再通过化学方程式的比例关系求解，步骤明确，是初中化学常见的基础计算题型。
【难度系数】
0.6
本题需要先利用质量守恒定律计算出生成氧气的质量，再结合过氧化氢分解的化学方程式，通过已知氧气的质量计算出过氧化氢溶液中过氧化氢的质量。首先，反应前后物质的总质量之差即为生成氧气的质量；然后根据化学方程式中各物质的质量比，结合氧气的质量即可求出过氧化氢的质量。
【解析】
(1) 根据质量守恒定律，反应前总质量为过氧化氢溶液质量与二氧化锰质量之和，反应后固液残留物质量与反应前总质量的差值就是生成氧气的质量，因此生成氧气的质量为：$34\ \mathrm{g} + 2\ \mathrm{g} - 35.2\ \mathrm{g} = 0.8\ \mathrm{g}$。
(2) 设34 g过氧化氢溶液中过氧化氢的质量为$x$。
过氧化氢分解的化学方程式为：$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}} 2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$
各物质的质量关系：$\ce{2H_{2}O_{2}}$的相对分子质量总和为$2×(2×1 + 16×2)=68$，$\ce{O_{2}}$的相对分子质量为$32$。
列比例式：$\dfrac{68}{32}=\dfrac{x}{0.8\ \mathrm{g}}$
解得：$x=\dfrac{68×0.8\ \mathrm{g}}{32}=1.7\ \mathrm{g}$
【答案】
(1) $\boldsymbol{0.8}$；(2) 34 g过氧化氢溶液中过氧化氢的质量为$\boldsymbol{1.7\ \mathrm{g}}$
【知识点】
质量守恒定律、化学方程式计算
【点评】
本题结合实验数据考查质量守恒定律的应用和根据化学方程式的计算，核心是利用反应前后的质量差确定生成氧气的质量，再通过化学方程式的比例关系求解，步骤明确，是初中化学常见的基础计算题型。
【难度系数】
0.6
