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16.(6分)氢气是清洁能源。硼氢化钠($\mathrm{NaBH}_4$)作为一种环境友好型固体储氢材料,可与水反应生成氢气,化学方程式为$\mathrm{NaBH}_4 + 2\mathrm{H}_2\mathrm{O} = \mathrm{NaBO}_2 + 4\mathrm{H}_2\uparrow$。某工厂生产燃料电池需要12 t氢气,理论上需要$\mathrm{NaBH}_4$的质量是多少?(写出计算过程)
答案
16.解:设理论上需要$\mathrm{NaBH}_4$的质量为$x$。
$\mathrm{NaBH}_4 + 2\mathrm{H}_2\mathrm{O} = \mathrm{NaBO}_2 + 4\mathrm{H}_2\uparrow$
38 8
$x$ 12 t
$\dfrac{38}{8}=\dfrac{x}{12\ \mathrm{t}}\ \ \ x=57\ \mathrm{t}$
答:理论上需要$\mathrm{NaBH}_4$的质量为57 t。
$\mathrm{NaBH}_4 + 2\mathrm{H}_2\mathrm{O} = \mathrm{NaBO}_2 + 4\mathrm{H}_2\uparrow$
38 8
$x$ 12 t
$\dfrac{38}{8}=\dfrac{x}{12\ \mathrm{t}}\ \ \ x=57\ \mathrm{t}$
答:理论上需要$\mathrm{NaBH}_4$的质量为57 t。
解析
【分析】
本题为根据化学方程式的计算题型，解题思路为：①设未知量（设需要$\mathrm{NaBH}_4$的质量为$x$，未知量不带单位）；②写出题目给出的配平后的化学方程式；③计算反应中相关物质的相对分子质量总和：$\mathrm{NaBH}_4$的相对分子质量为$23+11+1×4=38$，4个$\mathrm{H}_2$的相对分子质量总和为$4×2=8$；④对应已知量（生成$\mathrm{H}_2$的质量12 t）和未知量（$\mathrm{NaBH}_4$的质量$x$），依据化学方程式中各物质质量比为定值列比例式；⑤求解未知量并规范作答。
【解析】
解：设理论上需要$\mathrm{NaBH}_4$的质量为$x$。
$\mathrm{NaBH}_4 + 2\mathrm{H}_2\mathrm{O} = \mathrm{NaBO}_2 + 4\mathrm{H}_2\uparrow$
38 8
$x$ 12 t
$\dfrac{38}{8}=\dfrac{x}{12\ \mathrm{t}}$
$x=57\ \mathrm{t}$
答：理论上需要$\mathrm{NaBH}_4$的质量为57 t。
【答案】
57 t
【知识点】
根据化学方程式的计算，相对分子质量的计算
【点评】
本题结合实际储氢材料的应用场景，考查根据化学方程式计算的基本步骤，属于基础题型，重点检验学生对计算格式、步骤的规范掌握，难度较低。
【难度系数】
0.7
本题为根据化学方程式的计算题型，解题思路为：①设未知量（设需要$\mathrm{NaBH}_4$的质量为$x$，未知量不带单位）；②写出题目给出的配平后的化学方程式；③计算反应中相关物质的相对分子质量总和：$\mathrm{NaBH}_4$的相对分子质量为$23+11+1×4=38$，4个$\mathrm{H}_2$的相对分子质量总和为$4×2=8$；④对应已知量（生成$\mathrm{H}_2$的质量12 t）和未知量（$\mathrm{NaBH}_4$的质量$x$），依据化学方程式中各物质质量比为定值列比例式；⑤求解未知量并规范作答。
【解析】
解：设理论上需要$\mathrm{NaBH}_4$的质量为$x$。
$\mathrm{NaBH}_4 + 2\mathrm{H}_2\mathrm{O} = \mathrm{NaBO}_2 + 4\mathrm{H}_2\uparrow$
38 8
$x$ 12 t
$\dfrac{38}{8}=\dfrac{x}{12\ \mathrm{t}}$
$x=57\ \mathrm{t}$
答：理论上需要$\mathrm{NaBH}_4$的质量为57 t。
【答案】
57 t
【知识点】
根据化学方程式的计算，相对分子质量的计算
【点评】
本题结合实际储氢材料的应用场景，考查根据化学方程式计算的基本步骤，属于基础题型，重点检验学生对计算格式、步骤的规范掌握，难度较低。
【难度系数】
0.7
17.(7分)实验室中用高锰酸钾制取氧气,某次实验中固体的质量变化如图所示。请计算:
(1)生成氧气的质量是
(2)反应后剩余固体混合物中二氧化锰的质量。
弥
封
线
优学1+1
评价与测试
班级:
姓名:
学号:
弥
封
线
优学1+1
评价与测试
(1)生成氧气的质量是
1.6
g。(2)反应后剩余固体混合物中二氧化锰的质量。
弥
封
线
优学1+1
评价与测试
班级:
姓名:
学号:
弥
封
线
优学1+1
评价与测试
答案
17.(1)1.6
(2)解:设生成二氧化锰的质量为$x$。
$2\mathrm{KMnO}_{4}\stackrel{\Delta}{=\!=\!=}\mathrm{K}_{2}\mathrm{MnO}_{4}+\mathrm{MnO}_{2}+\mathrm{O}_{2}\uparrow$
87 32
$x$ 1.6 g
$\dfrac{87}{32}=\dfrac{x}{1.6\ \mathrm{g}}\ \ \ x=4.35\ \mathrm{g}$
答:反应后剩余固体混合物中二氧化锰的质量为4.35 g。
(2)解:设生成二氧化锰的质量为$x$。
$2\mathrm{KMnO}_{4}\stackrel{\Delta}{=\!=\!=}\mathrm{K}_{2}\mathrm{MnO}_{4}+\mathrm{MnO}_{2}+\mathrm{O}_{2}\uparrow$
87 32
$x$ 1.6 g
$\dfrac{87}{32}=\dfrac{x}{1.6\ \mathrm{g}}\ \ \ x=4.35\ \mathrm{g}$
答:反应后剩余固体混合物中二氧化锰的质量为4.35 g。
解析
【分析】首先利用质量守恒定律，反应前后固体质量的差值就是生成氧气的质量，这是解题的关键；再根据高锰酸钾分解的化学方程式，结合生成氧气的质量，通过化学方程式中各物质的质量比，计算出反应后二氧化锰的质量。
【解析】
(1) 根据质量守恒定律，生成氧气的质量 = 反应前高锰酸钾质量 - 反应后剩余固体质量 = $20\ \mathrm{g} - 18.4\ \mathrm{g} = 1.6\ \mathrm{g}$。
(2) 设反应后生成二氧化锰的质量为$x$。
高锰酸钾受热分解的化学方程式为：$2\mathrm{KMnO}_{4}\stackrel{\Delta}{=\!=\!=}\mathrm{K}_{2}\mathrm{MnO}_{4}+\mathrm{MnO}_{2}+\mathrm{O}_{2}\uparrow$
各物质的质量关系：$\dfrac{87}{32} = \dfrac{x}{1.6\ \mathrm{g}}$
解得：$x = \dfrac{87 × 1.6\ \mathrm{g}}{32} = 4.35\ \mathrm{g}$
【答案】
(1) 1.6；(2) $4.35\ \mathrm{g}$
【知识点】
质量守恒定律、根据化学方程式计算、高锰酸钾分解反应
【点评】
本题是化学计算基础题，考查质量守恒定律的应用和化学方程式计算，解题核心是利用质量差确定氧气质量，再结合方程式质量比计算产物，步骤清晰，适合巩固基础计算能力。
【难度系数】
0.7
【解析】
(1) 根据质量守恒定律，生成氧气的质量 = 反应前高锰酸钾质量 - 反应后剩余固体质量 = $20\ \mathrm{g} - 18.4\ \mathrm{g} = 1.6\ \mathrm{g}$。
(2) 设反应后生成二氧化锰的质量为$x$。
高锰酸钾受热分解的化学方程式为：$2\mathrm{KMnO}_{4}\stackrel{\Delta}{=\!=\!=}\mathrm{K}_{2}\mathrm{MnO}_{4}+\mathrm{MnO}_{2}+\mathrm{O}_{2}\uparrow$
各物质的质量关系：$\dfrac{87}{32} = \dfrac{x}{1.6\ \mathrm{g}}$
解得：$x = \dfrac{87 × 1.6\ \mathrm{g}}{32} = 4.35\ \mathrm{g}$
【答案】
(1) 1.6；(2) $4.35\ \mathrm{g}$
【知识点】
质量守恒定律、根据化学方程式计算、高锰酸钾分解反应
【点评】
本题是化学计算基础题，考查质量守恒定律的应用和化学方程式计算，解题核心是利用质量差确定氧气质量，再结合方程式质量比计算产物，步骤清晰，适合巩固基础计算能力。
【难度系数】
0.7
