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【典题】(2025·泰安,改编)实验室可用多种方法制取氧气,如$2KClO_{3}\frac {MnO_{2}}{△}2KCl+3O_{2}\uparrow$。同学们将28.0 g氯酸钾和二氧化锰的固体混合物加热至质量不再变化为止,冷却后称得剩余固体的质量为18.4 g。
计算:
(1)生成$O_{2}$的质量为
(2)反应前固体混合物中$MnO_{2}$的质量。(写出计算过程)
计算:
(1)生成$O_{2}$的质量为
9.6
g。(2)反应前固体混合物中$MnO_{2}$的质量。(写出计算过程)
答案
(1) 9.6
(2) 解:设反应前固体混合物中 KClO₃ 的质量为 x。
$2KClO_{3}\frac {MnO_{2}}{△}2KCl+3O_{2}\uparrow$
245 96
x 9.6 g
$\frac{245}{96}=\frac{x}{9.6\ \mathrm{g}}$
x=24.5 g
则反应前固体混合物中 MnO₂ 的质量为 28.0 g-24.5 g=3.5 g。
答:反应前固体混合物中 MnO₂ 的质量为 3.5 g。
(2) 解:设反应前固体混合物中 KClO₃ 的质量为 x。
$2KClO_{3}\frac {MnO_{2}}{△}2KCl+3O_{2}\uparrow$
245 96
x 9.6 g
$\frac{245}{96}=\frac{x}{9.6\ \mathrm{g}}$
x=24.5 g
则反应前固体混合物中 MnO₂ 的质量为 28.0 g-24.5 g=3.5 g。
答:反应前固体混合物中 MnO₂ 的质量为 3.5 g。
解析
【分析】
本题解题思路：首先利用质量守恒定律，反应前后固体混合物的质量差即为生成氧气的质量（因为反应中仅氧气为气体逸出，二氧化锰作为催化剂质量不变）；再根据氯酸钾分解的化学方程式，由生成氧气的质量计算出参加反应的氯酸钾质量，最后用原固体混合物总质量减去氯酸钾质量，即可得到二氧化锰的质量。
【解析】
(1) 根据质量守恒定律，生成氧气的质量 = 反应前固体总质量 - 反应后剩余固体质量 = 28.0 g - 18.4 g = 9.6 g；
(2) 设反应前固体混合物中KClO₃的质量为x。
$2KClO_{3}\frac {MnO_{2}}{△}2KCl+3O_{2}\uparrow$
245 96
x 9.6 g
$\frac{245}{96}=\frac{x}{9.6\ \mathrm{g}}$
解得：x = 24.5 g
则反应前固体混合物中MnO₂的质量 = 28.0 g - 24.5 g = 3.5 g。
【答案】
(1) 9.6；(2) 反应前固体混合物中MnO₂的质量为3.5 g。
【知识点】
质量守恒定律、根据化学方程式的计算
【点评】
本题为化学基础计算题型，结合质量守恒定律与化学方程式计算，步骤清晰，考查学生对基本计算方法的掌握，是中考常见的常规题型。
【难度系数】
0.7
本题解题思路：首先利用质量守恒定律，反应前后固体混合物的质量差即为生成氧气的质量（因为反应中仅氧气为气体逸出，二氧化锰作为催化剂质量不变）；再根据氯酸钾分解的化学方程式，由生成氧气的质量计算出参加反应的氯酸钾质量，最后用原固体混合物总质量减去氯酸钾质量，即可得到二氧化锰的质量。
【解析】
(1) 根据质量守恒定律，生成氧气的质量 = 反应前固体总质量 - 反应后剩余固体质量 = 28.0 g - 18.4 g = 9.6 g；
(2) 设反应前固体混合物中KClO₃的质量为x。
$2KClO_{3}\frac {MnO_{2}}{△}2KCl+3O_{2}\uparrow$
245 96
x 9.6 g
$\frac{245}{96}=\frac{x}{9.6\ \mathrm{g}}$
解得：x = 24.5 g
则反应前固体混合物中MnO₂的质量 = 28.0 g - 24.5 g = 3.5 g。
【答案】
(1) 9.6；(2) 反应前固体混合物中MnO₂的质量为3.5 g。
【知识点】
质量守恒定律、根据化学方程式的计算
【点评】
本题为化学基础计算题型，结合质量守恒定律与化学方程式计算，步骤清晰，考查学生对基本计算方法的掌握，是中考常见的常规题型。
【难度系数】
0.7
1.[传统文献]《天工开物》中有“煤饼烧石成灰”的记载，“烧石成灰”发生的反应为$\ce{CaCO_{3}\xlongequal{高温}CaO + CO_{2}\uparrow}$。请根据该化学方程式计算，实验室中10 g碳酸钙充分反应后，可制得氧化钙的质量是多少？
答案
1. 解:设可制得 CaO 的质量为 x。
$\ce{CaCO_{3}\xlongequal{高温}CaO + CO_{2}\uparrow}$
100 56
10 g x
$\frac{100}{56}=\frac{10\ \mathrm{g}}{x}$ x=5.6 g
答:可制得氧化钙的质量为 5.6 g。
$\ce{CaCO_{3}\xlongequal{高温}CaO + CO_{2}\uparrow}$
100 56
10 g x
$\frac{100}{56}=\frac{10\ \mathrm{g}}{x}$ x=5.6 g
答:可制得氧化钙的质量为 5.6 g。
解析
【分析】
本题是根据化学方程式进行的计算问题，解题思路为：①设未知量（未知量不带单位）；②写出正确的化学方程式；③找出相关物质的相对分子质量、已知量（10g碳酸钙）和未知量（氧化钙的质量x）；④依据化学方程式中各物质的质量比为定值，列出比例式求解；⑤规范写出答案。
【解析】
解：设可制得氧化钙的质量为x。
$\ce{CaCO_{3}\xlongequal{高温}CaO + CO_{2}\uparrow}$
$\begin{array}{r}100\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ $
本题是根据化学方程式进行的计算问题，解题思路为：①设未知量（未知量不带单位）；②写出正确的化学方程式；③找出相关物质的相对分子质量、已知量（10g碳酸钙）和未知量（氧化钙的质量x）；④依据化学方程式中各物质的质量比为定值，列出比例式求解；⑤规范写出答案。
【解析】
解：设可制得氧化钙的质量为x。
$\ce{CaCO_{3}\xlongequal{高温}CaO + CO_{2}\uparrow}$
$\begin{array}{r}100\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ $
2.[差量分析]化学兴趣小组的同学为测定实验室里一瓶过氧化氢溶液中溶质的质量，进行了相关实验，实验数据记录如下：
请计算：
(1)生成氧气
(2)参加反应的过氧化氢的质量为多少？
请计算：
(1)生成氧气
0.8
g。(2)参加反应的过氧化氢的质量为多少？
答案
(1) 0.8
(2) 解:设参加反应的过氧化氢的质量为 x。
$2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}}2H_{2}O+O_{2}\uparrow$
68 32
x 0.8 g
$\frac{68}{32}=\frac{x}{0.8\ \mathrm{g}}$ x=1.7 g
答:参加反应的过氧化氢的质量为 1.7 g。
(2) 解:设参加反应的过氧化氢的质量为 x。
$2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}}2H_{2}O+O_{2}\uparrow$
68 32
x 0.8 g
$\frac{68}{32}=\frac{x}{0.8\ \mathrm{g}}$ x=1.7 g
答:参加反应的过氧化氢的质量为 1.7 g。
解析
【分析】
本题利用质量守恒定律的差量法计算生成氧气的质量：反应前过氧化氢溶液与二氧化锰的总质量减去反应后固液残留的总质量，差值即为逸出氧气的质量；再根据过氧化氢分解的化学方程式，结合氧气的质量计算参加反应的过氧化氢的质量。
【解析】
(1) 根据质量守恒定律，生成氧气的质量 = 反应前总质量 - 反应后总质量 = $34\ \mathrm{g} + 2\ \mathrm{g} - 35.2\ \mathrm{g} = 0.8\ \mathrm{g}$。
(2) 设参加反应的过氧化氢的质量为$x$。
过氧化氢分解的化学方程式为：$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}} 2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$
对应物质的相对质量：$\ce{2H_{2}O_{2}}$的总相对分子质量为$68$，$\ce{O_{2}}$的相对分子质量为$32$。
列比例式：$\frac{68}{32} = \frac{x}{0.8\ \mathrm{g}}$
解得：$x = \frac{68×0.8\ \mathrm{g}}{32} = 1.7\ \mathrm{g}$
【答案】
(1) $0.8$；(2) 参加反应的过氧化氢的质量为$1.7\ \mathrm{g}$
【知识点】
差量法计算、化学方程式计算
【点评】
本题结合质量守恒定律的差量法和化学方程式计算，是化学计算中的基础题型，核心是利用差量法确定氧气质量，再按规范步骤计算，难度适中。
【难度系数】
0.6
本题利用质量守恒定律的差量法计算生成氧气的质量：反应前过氧化氢溶液与二氧化锰的总质量减去反应后固液残留的总质量，差值即为逸出氧气的质量；再根据过氧化氢分解的化学方程式，结合氧气的质量计算参加反应的过氧化氢的质量。
【解析】
(1) 根据质量守恒定律，生成氧气的质量 = 反应前总质量 - 反应后总质量 = $34\ \mathrm{g} + 2\ \mathrm{g} - 35.2\ \mathrm{g} = 0.8\ \mathrm{g}$。
(2) 设参加反应的过氧化氢的质量为$x$。
过氧化氢分解的化学方程式为：$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}} 2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$
对应物质的相对质量：$\ce{2H_{2}O_{2}}$的总相对分子质量为$68$，$\ce{O_{2}}$的相对分子质量为$32$。
列比例式：$\frac{68}{32} = \frac{x}{0.8\ \mathrm{g}}$
解得：$x = \frac{68×0.8\ \mathrm{g}}{32} = 1.7\ \mathrm{g}$
【答案】
(1) $0.8$；(2) 参加反应的过氧化氢的质量为$1.7\ \mathrm{g}$
【知识点】
差量法计算、化学方程式计算
【点评】
本题结合质量守恒定律的差量法和化学方程式计算，是化学计算中的基础题型，核心是利用差量法确定氧气质量，再按规范步骤计算，难度适中。
【难度系数】
0.6
