7.(2026·遂宁)春晚某武术节目展现了我国在人工智能、人机协同等领域的技术突破。武术机器人的机身与关节采用钛合金制造,工业上生产钛的反应为$\ce{TiCl_{4} + 2Mg\xlongequal{高温} 2X + Ti}$。已知生产一台某人形机器人需要5 kg钛合金,钛合金中钛的含量为90%。
(1)X的化学式为
(2)某企业有一订单要生产10台该类型机器人,需要镁的质量是多少?(写出计算过程)
(1)X的化学式为
MgCl₂
。(2)某企业有一订单要生产10台该类型机器人,需要镁的质量是多少?(写出计算过程)
答案
7.(1)$\ce{MgCl_{2}}$
(2)解:一台机器人中的金属钛质量为 5 kg×90%=4.5 kg,10台该类型机器人中的金属钛为 4.5 kg×10=45 kg。
设要生产 10 台该类型机器人,需要镁的质量是 x。
$\ce{TiCl_{4} + 2Mg\xlongequal{高温}2MgCl_{2} + Ti}$
48 48
x 45 kg
$\dfrac{48}{48}=\dfrac{x}{45\ \mathrm{kg}}$
$x=45\ \mathrm{kg}$
答:要生产 10 台该类型机器人,需要镁的质量是 45 kg。
(2)解:一台机器人中的金属钛质量为 5 kg×90%=4.5 kg,10台该类型机器人中的金属钛为 4.5 kg×10=45 kg。
设要生产 10 台该类型机器人,需要镁的质量是 x。
$\ce{TiCl_{4} + 2Mg\xlongequal{高温}2MgCl_{2} + Ti}$
48 48
x 45 kg
$\dfrac{48}{48}=\dfrac{x}{45\ \mathrm{kg}}$
$x=45\ \mathrm{kg}$
答:要生产 10 台该类型机器人,需要镁的质量是 45 kg。
解析
【分析】
第(1)问求X的化学式,需依据质量守恒定律,反应前后原子的种类、数目不变,通过对比反应物和生成物的原子构成推导X的组成;第(2)问需先计算10台机器人所需钛的总质量,再根据化学方程式中镁与钛的质量关系,按规范步骤列比例式计算所需镁的质量,解题时要注意化学方程式的配平及计算的准确性。
【解析】
(1) 根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和数目不变。反应物含1个Ti原子、4个Cl原子、2个Mg原子;生成物已有1个Ti原子,因此2个X分子含2个Mg原子和4个Cl原子,即每个X由1个Mg原子和2个Cl原子构成,故X的化学式为$\ce{MgCl_{2}}$。
(2) 计算10台机器人所需钛的总质量:一台机器人中钛的质量为$5\ \mathrm{kg} × 90\% = 4.5\ \mathrm{kg}$,10台机器人中钛的总质量为$4.5\ \mathrm{kg} × 10 = 45\ \mathrm{kg}$。
设生产10台该机器人需要镁的质量为$x$。
化学方程式:$\ce{TiCl_{4} + 2Mg\xlongequal{高温} 2MgCl_{2} + Ti}$
镁的总相对质量:$2 × 24 = 48$,Ti的相对质量为48。
列比例式:$\dfrac{48}{48} = \dfrac{x}{45\ \mathrm{kg}}$
解得:$x = 45\ \mathrm{kg}$
【答案】
(1)$\ce{MgCl_{2}}$;(2)需要镁的质量为45 kg
【知识点】
质量守恒定律;根据化学方程式的计算;元素质量分数计算
【点评】
本题结合工业生产实际,将化学知识应用于真实场景,既考察质量守恒定律的基础应用,又考察化学方程式的计算,难度适中,要求学生掌握核心化学计算方法,解题时需注意步骤的规范性。
【难度系数】
0.6
第(1)问求X的化学式,需依据质量守恒定律,反应前后原子的种类、数目不变,通过对比反应物和生成物的原子构成推导X的组成;第(2)问需先计算10台机器人所需钛的总质量,再根据化学方程式中镁与钛的质量关系,按规范步骤列比例式计算所需镁的质量,解题时要注意化学方程式的配平及计算的准确性。
【解析】
(1) 根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和数目不变。反应物含1个Ti原子、4个Cl原子、2个Mg原子;生成物已有1个Ti原子,因此2个X分子含2个Mg原子和4个Cl原子,即每个X由1个Mg原子和2个Cl原子构成,故X的化学式为$\ce{MgCl_{2}}$。
(2) 计算10台机器人所需钛的总质量:一台机器人中钛的质量为$5\ \mathrm{kg} × 90\% = 4.5\ \mathrm{kg}$,10台机器人中钛的总质量为$4.5\ \mathrm{kg} × 10 = 45\ \mathrm{kg}$。
设生产10台该机器人需要镁的质量为$x$。
化学方程式:$\ce{TiCl_{4} + 2Mg\xlongequal{高温} 2MgCl_{2} + Ti}$
镁的总相对质量:$2 × 24 = 48$,Ti的相对质量为48。
列比例式:$\dfrac{48}{48} = \dfrac{x}{45\ \mathrm{kg}}$
解得:$x = 45\ \mathrm{kg}$
【答案】
(1)$\ce{MgCl_{2}}$;(2)需要镁的质量为45 kg
【知识点】
质量守恒定律;根据化学方程式的计算;元素质量分数计算
【点评】
本题结合工业生产实际,将化学知识应用于真实场景,既考察质量守恒定律的基础应用,又考察化学方程式的计算,难度适中,要求学生掌握核心化学计算方法,解题时需注意步骤的规范性。
【难度系数】
0.6
8.(2026·招远一模)为了测定10.0 g某石灰石(主要成分为碳酸钙)中碳酸钙的质量,某同学进行了如下实验:称取10.0 g石灰石样品高温煅烧,石灰石在高温条件下可生成氧化钙和二氧化碳(杂质不参与反应),不同时间内实验数据记录如下表。(已知:$\ce{CaCO_{3}\xlongequal{高温}CaO + CO_{2}\uparrow}$)

请计算:
(1)完全反应后生成的$\ce{CO_{2}}$质量是
(2)样品中碳酸钙的质量分数。(写出计算过程)
请计算:
(1)完全反应后生成的$\ce{CO_{2}}$质量是
3.3
g。(2)样品中碳酸钙的质量分数。(写出计算过程)
答案
8.(1)3.3
(2)解:设 10.0 g 石灰石样品中碳酸钙的质量为 x。
$\ce{CaCO_{3}\xlongequal{高温}CaO + CO_{2}\uparrow}$
100 44
x 3.3 g
$\dfrac{100}{44}=\dfrac{x}{3.3\ \mathrm{g}}$
$x=7.5\ \mathrm{g}$
样品中 CaCO₃ 的质量分数为$\dfrac{7.5\ \mathrm{g}}{10.0\ \mathrm{g}}×100\%=75\%$
答:样品中碳酸钙的质量分数是 75%。
(2)解:设 10.0 g 石灰石样品中碳酸钙的质量为 x。
$\ce{CaCO_{3}\xlongequal{高温}CaO + CO_{2}\uparrow}$
100 44
x 3.3 g
$\dfrac{100}{44}=\dfrac{x}{3.3\ \mathrm{g}}$
$x=7.5\ \mathrm{g}$
样品中 CaCO₃ 的质量分数为$\dfrac{7.5\ \mathrm{g}}{10.0\ \mathrm{g}}×100\%=75\%$
答:样品中碳酸钙的质量分数是 75%。
解析
【分析】
首先明确石灰石高温煅烧时,碳酸钙分解生成氧化钙和二氧化碳,杂质不参与反应,因此反应前后固体的质量差即为生成二氧化碳的质量。当剩余固体质量不再变化时,说明碳酸钙已完全反应,由此可计算出生成CO₂的质量;再根据化学方程式,利用CO₂的质量求出碳酸钙的质量,进而计算样品中碳酸钙的质量分数。
【解析】
(1) 由表格数据可知,第3、4次剩余固体质量均为6.7g,说明碳酸钙已完全反应。根据质量守恒定律,生成CO₂的质量 = 反应前石灰石样品质量 - 完全反应后剩余固体质量 = 10.0g - 6.7g = 3.3g。
(2) 设10.0g石灰石样品中碳酸钙的质量为x。
$\ce{CaCO_{3}\xlongequal{高温}CaO + CO_{2}\uparrow}$
100 44
x 3.3g
$\dfrac{100}{44} = \dfrac{x}{3.3g}$
解得:x = $\dfrac{100×3.3g}{44}$ = 7.5g
样品中碳酸钙的质量分数 = $\dfrac{7.5g}{10.0g}×100\%$ = 75%
【答案】
(1)3.3;(2)75%
【知识点】
根据化学方程式计算、质量守恒定律
【点评】
本题结合实验数据考查化学计算,核心是利用质量守恒定律确定生成二氧化碳的质量,再结合化学方程式进行计算,是初中化学的基础题型,需掌握质量守恒定律在化学计算中的应用。
【难度系数】
0.6
首先明确石灰石高温煅烧时,碳酸钙分解生成氧化钙和二氧化碳,杂质不参与反应,因此反应前后固体的质量差即为生成二氧化碳的质量。当剩余固体质量不再变化时,说明碳酸钙已完全反应,由此可计算出生成CO₂的质量;再根据化学方程式,利用CO₂的质量求出碳酸钙的质量,进而计算样品中碳酸钙的质量分数。
【解析】
(1) 由表格数据可知,第3、4次剩余固体质量均为6.7g,说明碳酸钙已完全反应。根据质量守恒定律,生成CO₂的质量 = 反应前石灰石样品质量 - 完全反应后剩余固体质量 = 10.0g - 6.7g = 3.3g。
(2) 设10.0g石灰石样品中碳酸钙的质量为x。
$\ce{CaCO_{3}\xlongequal{高温}CaO + CO_{2}\uparrow}$
100 44
x 3.3g
$\dfrac{100}{44} = \dfrac{x}{3.3g}$
解得:x = $\dfrac{100×3.3g}{44}$ = 7.5g
样品中碳酸钙的质量分数 = $\dfrac{7.5g}{10.0g}×100\%$ = 75%
【答案】
(1)3.3;(2)75%
【知识点】
根据化学方程式计算、质量守恒定律
【点评】
本题结合实验数据考查化学计算,核心是利用质量守恒定律确定生成二氧化碳的质量,再结合化学方程式进行计算,是初中化学的基础题型,需掌握质量守恒定律在化学计算中的应用。
【难度系数】
0.6
9. 在化学反应$\ce{A + B_{2} = AB_{2}}$中,A与$\ce{B_{2}}$反应的质量关系如图所示,使8 g A和5 g $\ce{B_{2}}$充分反应,则生成$\ce{AB_{2}}$的质量是(

A.10 g
B.13 g
C.16 g
D.18 g
A
)A.10 g
B.13 g
C.16 g
D.18 g
答案
9.A
解析
【分析】首先观察图像,确定反应中A与B₂的质量比;再根据该质量比判断8g A和5g B₂反应时哪种物质不足,结合质量守恒定律计算生成物的质量。
【解析】由图像可知,当参加反应的A的质量为m g时,参加反应的B₂的质量也为m g,因此反应中A与B₂的质量比为1:1。现有8g A和5g B₂,由于B₂的质量仅为5g,根据质量比,5g B₂只能与5g A反应,剩余A的质量为8g -5g=3g。根据质量守恒定律,参加反应的各物质质量总和等于生成物的质量,因此生成AB₂的质量为5g +5g=10g。
【答案】A
【知识点】质量守恒定律、化学方程式计算
【点评】本题结合图像考查质量守恒定律的应用,核心是从图像中提取反应物的质量比,再判断过量问题,需学生具备图像分析和化学计算的基础能力。
【难度系数】0.5
【解析】由图像可知,当参加反应的A的质量为m g时,参加反应的B₂的质量也为m g,因此反应中A与B₂的质量比为1:1。现有8g A和5g B₂,由于B₂的质量仅为5g,根据质量比,5g B₂只能与5g A反应,剩余A的质量为8g -5g=3g。根据质量守恒定律,参加反应的各物质质量总和等于生成物的质量,因此生成AB₂的质量为5g +5g=10g。
【答案】A
【知识点】质量守恒定律、化学方程式计算
【点评】本题结合图像考查质量守恒定律的应用,核心是从图像中提取反应物的质量比,再判断过量问题,需学生具备图像分析和化学计算的基础能力。
【难度系数】0.5
10.(2026·日照期末)过氧化钠($\ce{Na_{2}O_{2}}$)可在消防员的呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源。反应原理是$\ce{2Na_{2}O_{2} + 2CO_{2} = 2Na_{2}CO_{3} + O_{2}}$。据资料得知,每人每天消耗氧气1.6 kg。某潜水艇上有60人,假设所需要的$\ce{O_{2}}$全部由$\ce{Na_{2}O_{2}}$来提供,请回答下列问题:
(1)该潜水艇上的人员一天消耗氧气
(2)该潜水艇上的人员一天所需的$\ce{Na_{2}O_{2}}$的质量是多少?(写出计算过程)
(1)该潜水艇上的人员一天消耗氧气
96
kg。(2)该潜水艇上的人员一天所需的$\ce{Na_{2}O_{2}}$的质量是多少?(写出计算过程)
答案
10.(1)96
(2)解:设该潜水艇上的人员一天所需的 Na₂O₂ 的质量为 x。
$\ce{2Na_{2}O_{2} + 2CO_{2} = 2Na_{2}CO_{3} + O_{2}}$
156 32
x 96 kg
$\dfrac{156}{32}=\dfrac{x}{96\ \mathrm{kg}}$
$x=468\ \mathrm{kg}$
答:该潜水艇上的人员一天所需的 Na₂O₂ 的质量是 468 kg。
(2)解:设该潜水艇上的人员一天所需的 Na₂O₂ 的质量为 x。
$\ce{2Na_{2}O_{2} + 2CO_{2} = 2Na_{2}CO_{3} + O_{2}}$
156 32
x 96 kg
$\dfrac{156}{32}=\dfrac{x}{96\ \mathrm{kg}}$
$x=468\ \mathrm{kg}$
答:该潜水艇上的人员一天所需的 Na₂O₂ 的质量是 468 kg。
解析
【分析】
第(1)问是简单的乘法计算,用每人每天消耗氧气的质量乘以人数,即可得到一天消耗氧气的总质量;第(2)问需根据给定的化学方程式,利用已知氧气的质量计算所需过氧化钠的质量,关键是准确计算相关物质的相对分子质量,正确列出比例式求解。
【解析】
(1) 60人一天消耗氧气的质量:$1.6\ \mathrm{kg} × 60 = 96\ \mathrm{kg}$。
(2) 设该潜水艇上的人员一天所需$\ce{Na_{2}O_{2}}$的质量为$x$。
反应的化学方程式:$\ce{2Na_{2}O_{2} + 2CO_{2} = 2Na_{2}CO_{3} + O_{2}}$
$\ce{Na_{2}O_{2}}$的相对分子质量:$2×(23 + 16×2)=156$,$\ce{O_{2}}$的相对分子质量为$32$。
根据化学方程式,$\ce{2Na_{2}O_{2}}$与$\ce{O_{2}}$的质量比为$156:32$,结合氧气质量96 kg列比例式:
$\dfrac{156}{32} = \dfrac{x}{96\ \mathrm{kg}}$
解得:$x = \dfrac{156 × 96\ \mathrm{kg}}{32} = 468\ \mathrm{kg}$
【答案】
(1)96;(2)468 kg
【知识点】
根据化学方程式计算、相对分子质量计算
【点评】
本题结合实际应用考查基础化学计算,难度较低,重点考查学生对化学方程式计算步骤的掌握,需注意相对分子质量计算和比例式的规范书写。
【难度系数】
0.3
第(1)问是简单的乘法计算,用每人每天消耗氧气的质量乘以人数,即可得到一天消耗氧气的总质量;第(2)问需根据给定的化学方程式,利用已知氧气的质量计算所需过氧化钠的质量,关键是准确计算相关物质的相对分子质量,正确列出比例式求解。
【解析】
(1) 60人一天消耗氧气的质量:$1.6\ \mathrm{kg} × 60 = 96\ \mathrm{kg}$。
(2) 设该潜水艇上的人员一天所需$\ce{Na_{2}O_{2}}$的质量为$x$。
反应的化学方程式:$\ce{2Na_{2}O_{2} + 2CO_{2} = 2Na_{2}CO_{3} + O_{2}}$
$\ce{Na_{2}O_{2}}$的相对分子质量:$2×(23 + 16×2)=156$,$\ce{O_{2}}$的相对分子质量为$32$。
根据化学方程式,$\ce{2Na_{2}O_{2}}$与$\ce{O_{2}}$的质量比为$156:32$,结合氧气质量96 kg列比例式:
$\dfrac{156}{32} = \dfrac{x}{96\ \mathrm{kg}}$
解得:$x = \dfrac{156 × 96\ \mathrm{kg}}{32} = 468\ \mathrm{kg}$
【答案】
(1)96;(2)468 kg
【知识点】
根据化学方程式计算、相对分子质量计算
【点评】
本题结合实际应用考查基础化学计算,难度较低,重点考查学生对化学方程式计算步骤的掌握,需注意相对分子质量计算和比例式的规范书写。
【难度系数】
0.3
11.(2026·临沂期末)化学是一门以实验为基础的自然学科,阳阳同学在实验室用100 g一定溶质质量分数的过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,完全反应后,生成氧气的质量与反应时间的关系如图。
(1)反应生成氧气的质量为
(2)二氧化锰起
(3)计算参加反应的过氧化氢溶液的溶质质量分数。(写出计算过程)

(1)反应生成氧气的质量为
3.2
g。(2)二氧化锰起
催化
作用。(3)计算参加反应的过氧化氢溶液的溶质质量分数。(写出计算过程)
答案
11.(1)3.2
(2)催化
(3)解:设参加反应的过氧化氢溶液中溶质的质量为 x。
$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}}2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$
68 32
x 3.2 g
$\dfrac{68}{32}=\dfrac{x}{3.2\ \mathrm{g}}$
$x=6.8\ \mathrm{g}$
则参加反应的过氧化氢溶液的溶质质量分数为$\dfrac{6.8\ \mathrm{g}}{100\ \mathrm{g}}×100\%=6.8\%$
答:参加反应的过氧化氢溶液的溶质质量分数为 6.8%。
(2)催化
(3)解:设参加反应的过氧化氢溶液中溶质的质量为 x。
$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}}2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$
68 32
x 3.2 g
$\dfrac{68}{32}=\dfrac{x}{3.2\ \mathrm{g}}$
$x=6.8\ \mathrm{g}$
则参加反应的过氧化氢溶液的溶质质量分数为$\dfrac{6.8\ \mathrm{g}}{100\ \mathrm{g}}×100\%=6.8\%$
答:参加反应的过氧化氢溶液的溶质质量分数为 6.8%。
解析
【分析】首先观察图像,反应完全后生成氧气的质量稳定在3.2g;二氧化锰在过氧化氢分解反应中作为催化剂,起催化作用;第三问需利用过氧化氢分解的化学方程式,根据生成氧气的质量计算参加反应的过氧化氢的质量,再结合过氧化氢溶液的总质量计算其溶质质量分数,解题时要注意化学方程式书写规范和计算步骤的准确性。
【解析】(1)由图像可知,反应结束后生成氧气的质量为3.2g;(2)二氧化锰能加快过氧化氢的分解速率,且反应前后质量和化学性质不变,起催化作用;(3)设参加反应的过氧化氢溶液中溶质的质量为x。
$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}}2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$
相对质量:68对应32,已知生成氧气质量为3.2g,列比例式:
$\dfrac{68}{32}=\dfrac{x}{3.2\ \mathrm{g}}$
解得$x=6.8\ \mathrm{g}$
则参加反应的过氧化氢溶液的溶质质量分数为$\dfrac{6.8\ \mathrm{g}}{100\ \mathrm{g}}×100\%=6.8\%$
【答案】(1)3.2;(2)催化;(3)6.8%
【知识点】根据化学方程式计算、溶质质量分数计算
【点评】本题结合图像信息考查过氧化氢制取氧气的相关计算,属于基础题型,需要学生能从图像中提取关键数据,掌握化学方程式计算和溶质质量分数的计算方法,难度适中。
【难度系数】0.6
【解析】(1)由图像可知,反应结束后生成氧气的质量为3.2g;(2)二氧化锰能加快过氧化氢的分解速率,且反应前后质量和化学性质不变,起催化作用;(3)设参加反应的过氧化氢溶液中溶质的质量为x。
$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}}2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$
相对质量:68对应32,已知生成氧气质量为3.2g,列比例式:
$\dfrac{68}{32}=\dfrac{x}{3.2\ \mathrm{g}}$
解得$x=6.8\ \mathrm{g}$
则参加反应的过氧化氢溶液的溶质质量分数为$\dfrac{6.8\ \mathrm{g}}{100\ \mathrm{g}}×100\%=6.8\%$
【答案】(1)3.2;(2)催化;(3)6.8%
【知识点】根据化学方程式计算、溶质质量分数计算
【点评】本题结合图像信息考查过氧化氢制取氧气的相关计算,属于基础题型,需要学生能从图像中提取关键数据,掌握化学方程式计算和溶质质量分数的计算方法,难度适中。
【难度系数】0.6
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