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1.根据碳在氧气中燃烧的化学方程式判断，下列说法符合质量守恒定律的是(
A.$3\ g$ C 和$8\ g$ $O_2$生成$11\ g$ $CO_2$
B.$2\ g$ C 和$4\ g$ $O_2$生成$6\ g$ $CO_2$
C.$4\ g$ C 和$5\ g$ $O_2$，生成$9\ g$ $CO_2$
D.$5\ g$ C 和$9\ g$ $O_2$生成$14\ g$ $CO_2$
A
)。A.$3\ g$ C 和$8\ g$ $O_2$生成$11\ g$ $CO_2$
B.$2\ g$ C 和$4\ g$ $O_2$生成$6\ g$ $CO_2$
C.$4\ g$ C 和$5\ g$ $O_2$，生成$9\ g$ $CO_2$
D.$5\ g$ C 和$9\ g$ $O_2$生成$14\ g$ $CO_2$
答案
A
解析
碳在氧气中燃烧的化学方程式为$C + O_2 \stackrel{点燃}{=\!=\!=} CO_2$，各物质的质量比为$12:32:44=3:8:11$。
A选项：$3\ g\ C$和$8\ g\ O_2$恰好完全反应，生成$11\ g\ CO_2$，符合质量比，正确；
B选项：$2\ g\ C$需$5.3\ g\ O_2$完全反应，$4\ g\ O_2$不足，生成$CO_2$质量小于$6\ g$，错误；
C选项：$4\ g\ C$需$10.7\ g\ O_2$完全反应，$5\ g\ O_2$不足，生成$CO_2$质量小于$9\ g$，错误；
D选项：$5\ g\ C$需$13.3\ g\ O_2$完全反应，$9\ g\ O_2$不足，生成$CO_2$质量小于$14\ g$，错误。
A选项：$3\ g\ C$和$8\ g\ O_2$恰好完全反应，生成$11\ g\ CO_2$，符合质量比，正确；
B选项：$2\ g\ C$需$5.3\ g\ O_2$完全反应，$4\ g\ O_2$不足，生成$CO_2$质量小于$6\ g$，错误；
C选项：$4\ g\ C$需$10.7\ g\ O_2$完全反应，$5\ g\ O_2$不足，生成$CO_2$质量小于$9\ g$，错误；
D选项：$5\ g\ C$需$13.3\ g\ O_2$完全反应，$9\ g\ O_2$不足，生成$CO_2$质量小于$14\ g$，错误。
2.镁在氧气中反应生成氧化镁，在此反应中，若生成氧化镁$10\ g$，则参加反应的镁与氧气的质量比是(
A.$1:4$
B.$2:3$
C.$3:2$
D.$4:1$
C
)。A.$1:4$
B.$2:3$
C.$3:2$
D.$4:1$
答案
C
解析
镁在氧气中燃烧的化学方程式为：$2Mg + O_{2}\overset{点燃}{=}2MgO$，根据化学方程式可知，每有$48$份质量的镁与$32$份质量的氧气反应，生成$80$份质量的氧化镁，即参加反应的镁与氧气的质量比为$48:32 = 3:2$，且镁和氧气反应时是完全反应，生成氧化镁质量为$10g$时，也是按照这个质量比进行反应的，所以参加反应的镁与氧气的质量比是$3:2$。
3.$4\ g$氧气可与(
A.$1$
B.$0.5$
C.$2$
D.$4$
B
)$g$氢气完全反应。A.$1$
B.$0.5$
C.$2$
D.$4$
答案
B
解析
根据氢气和氧气反应的化学方程式：$2H_{2} + O_{2}\stackrel{点燃}{=}2H_{2}O$，可知氢气和氧气反应时的质量比为$(2×2×1):32 = 1:8$。
设$4g$氧气反应的氢气质量为$x$，则$1:8 = x:4g$，解得$x = 0.5g$。
设$4g$氧气反应的氢气质量为$x$，则$1:8 = x:4g$，解得$x = 0.5g$。
4.根据质量守恒定律判断，下列说法中，符合客观事实的是(
A.蜡烛燃烧后由长变短，不符合质量守恒定律
B.$16\ g$硫在$32\ g$氧气中充分反应，生成$48\ g$二氧化硫
C.化学方程式中，反应物的质量比等于生成物的质量比
D.氯酸钾受热分解后，剩余固体的质量比原反应物的质量小
D
)。A.蜡烛燃烧后由长变短，不符合质量守恒定律
B.$16\ g$硫在$32\ g$氧气中充分反应，生成$48\ g$二氧化硫
C.化学方程式中，反应物的质量比等于生成物的质量比
D.氯酸钾受热分解后，剩余固体的质量比原反应物的质量小
答案
D
解析
A选项：蜡烛燃烧后由长变短，是因为生成的二氧化碳和水蒸气逸散到空气中，但该反应依然符合质量守恒定律，所以A选项错误。
B选项：硫和氧气反应的化学方程式为$S + O_{2}\stackrel{点燃}{=}SO_{2}$，硫、氧气、二氧化硫的质量比为$32:32:64 = 1:1:2$，$16g$硫在$32g$氧气中充分反应，硫完全反应，消耗$16g$氧气，生成$32g$二氧化硫，氧气有剩余，所以生成二氧化硫的质量是$32g$，不是$48g$，B选项错误。
C选项：化学方程式中，各反应物的质量比等于各生成物的质量比这种说法错误，反应物的质量比和生成物的质量比没有必然联系，C选项错误。
D选项：氯酸钾受热分解生成氯化钾和氧气，氧气逸出，所以剩余固体的质量比原反应物的质量小，符合质量守恒定律，D选项正确。
B选项：硫和氧气反应的化学方程式为$S + O_{2}\stackrel{点燃}{=}SO_{2}$，硫、氧气、二氧化硫的质量比为$32:32:64 = 1:1:2$，$16g$硫在$32g$氧气中充分反应，硫完全反应，消耗$16g$氧气，生成$32g$二氧化硫，氧气有剩余，所以生成二氧化硫的质量是$32g$，不是$48g$，B选项错误。
C选项：化学方程式中，各反应物的质量比等于各生成物的质量比这种说法错误，反应物的质量比和生成物的质量比没有必然联系，C选项错误。
D选项：氯酸钾受热分解生成氯化钾和氧气，氧气逸出，所以剩余固体的质量比原反应物的质量小，符合质量守恒定律，D选项正确。
5.在反应$2A + 3B=2C + 4D$中，已知$3.2\ g$ A 跟$4.8\ g$ B 恰好完全反应生成$4.4\ g$ C。又知 D 的相对分子质量为$18$，则 A 的相对分子质量为(
A.$32$
B.$48$
C.$64$
D.$96$
A
)。A.$32$
B.$48$
C.$64$
D.$96$
答案
A
解析
根据质量守恒定律，反应前后物质的总质量不变，可得生成 D 的质量为$3.2g + 4.8g - 4.4g = 3.6g$。
设 A 的相对分子质量为$x$。
$\begin{matrix}&2A+&3B=&2C + &4D\\&2x&&&4×18\\&3.2g&&&3.6g\end{matrix}$
则$\frac{2x}{3.2g}=\frac{4×18}{3.6g}$，
$2x×3.6g = 3.2g×4×18$，
$7.2x = 230.4$，
$x = 32$。
设 A 的相对分子质量为$x$。
$\begin{matrix}&2A+&3B=&2C + &4D\\&2x&&&4×18\\&3.2g&&&3.6g\end{matrix}$
则$\frac{2x}{3.2g}=\frac{4×18}{3.6g}$，
$2x×3.6g = 3.2g×4×18$，
$7.2x = 230.4$，
$x = 32$。
6.现将$32\ g$铜粉在空气中加热，使其充分反应，生成氧化铜的质量是多少？消耗氧气的体积是多少升？（氧气的密度为$1.43\ g/L$。）
答案
$Cu$质量$32g$，$Cu$摩尔质量为$64g/mol$，则$n(Cu)=\frac{32g}{64g/mol}=0.5mol$。
$2Cu+O_{2}\xlongequal\Delta2CuO$，$n(O_{2}) = \frac{1}{2}n(Cu)=\frac{1}{2}×0.5mol = 0.25mol$，$n(CuO)=n(Cu)= 0.5mol$。
$M(CuO)=80g/mol$，$m(CuO)=n(CuO)× M(CuO)=0.5mol×80g/mol = 40g$。
$M(O_{2}) = 32g/mol$，$m(O_{2})=n(O_{2})× M(O_{2})=0.25mol×32g/mol = 8g$，$V(O_{2})=\frac{m(O_{2})}{\rho(O_{2})}=\frac{8g}{1.43g/L}\approx5.6L$。
故生成氧化铜质量为$40g$，消耗氧气体积约为$5.6L$。
$2Cu+O_{2}\xlongequal\Delta2CuO$，$n(O_{2}) = \frac{1}{2}n(Cu)=\frac{1}{2}×0.5mol = 0.25mol$，$n(CuO)=n(Cu)= 0.5mol$。
$M(CuO)=80g/mol$，$m(CuO)=n(CuO)× M(CuO)=0.5mol×80g/mol = 40g$。
$M(O_{2}) = 32g/mol$，$m(O_{2})=n(O_{2})× M(O_{2})=0.25mol×32g/mol = 8g$，$V(O_{2})=\frac{m(O_{2})}{\rho(O_{2})}=\frac{8g}{1.43g/L}\approx5.6L$。
故生成氧化铜质量为$40g$，消耗氧气体积约为$5.6L$。
7.工业上常用赤铁矿石(主要成分是$Fe_2O_3$)来炼铁，现有含杂质$20\%$的赤铁矿石$300\ t$，原则上能炼铁多少吨？（$Fe_2O_3 + 3CO\stackrel{高温}{=\!=\!=}2Fe + 3CO_2$）
答案
1. 赤铁矿石中$Fe_2O_3$的质量：$300\ t×(1 - 20\%) = 240\ t$
2. 设能炼铁的质量为$x$
$3CO+Fe_2O_3\xlongequal[ ]{高温}2Fe+3CO_2$、
160 112
240t x
$\frac { 160 }{ 112 }=\frac { 240t }{ x }，解得x= 168t $
4. 答：原则上能炼铁$168\ t$。
2. 设能炼铁的质量为$x$
$3CO+Fe_2O_3\xlongequal[ ]{高温}2Fe+3CO_2$、
160 112
240t x
$\frac { 160 }{ 112 }=\frac { 240t }{ x }，解得x= 168t $
4. 答：原则上能炼铁$168\ t$。
8.实验室用$52\ g$过氧化氢溶液和二氧化锰的混合物制取氧气，充分反应后，称量混合物的质量为$51.36\ g$，将混合物过滤、烘干，称量固体的质量为$2\ g$，请计算过氧化氢的溶质质量分数。
答案
根据质量守恒定律，生成氧气的质量为：$52\ g - 51.36\ g = 0.64\ g$。
设过氧化氢溶液中过氧化氢的质量为$x$。
$\begin{matrix}&2H_{2}O_{2}&\overset{MnO_{2}}=&2H_{2}O&+ &O_{2}\uparrow\\&68&&&&32\\&x&&&&0.64g\end{matrix}$
则：$\frac{68}{x} = \frac{32}{0.64g}$，
解得：$x = \frac{68 × 0.64g}{32} = 1.36g$。
过氧化氢溶液的质量为：过滤、烘干后固体（二氧化锰）的质量为$2g$，则原混合物中过氧化氢溶液的质量为：$52g - 2g（二氧化锰的质量，其质量在反应前后不变） = 50g$（过氧化氢溶液质量），
过氧化氢的溶质质量分数为：$\frac{1.36g}{50g} × 100\% = 2.72\%$。
综上所述，过氧化氢的溶质质量分数为$2.72\%$。
设过氧化氢溶液中过氧化氢的质量为$x$。
$\begin{matrix}&2H_{2}O_{2}&\overset{MnO_{2}}=&2H_{2}O&+ &O_{2}\uparrow\\&68&&&&32\\&x&&&&0.64g\end{matrix}$
则：$\frac{68}{x} = \frac{32}{0.64g}$，
解得：$x = \frac{68 × 0.64g}{32} = 1.36g$。
过氧化氢溶液的质量为：过滤、烘干后固体（二氧化锰）的质量为$2g$，则原混合物中过氧化氢溶液的质量为：$52g - 2g（二氧化锰的质量，其质量在反应前后不变） = 50g$（过氧化氢溶液质量），
过氧化氢的溶质质量分数为：$\frac{1.36g}{50g} × 100\% = 2.72\%$。
综上所述，过氧化氢的溶质质量分数为$2.72\%$。
