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1. 将一定质量的高锰酸钾加热到不再放出气体时，得到64 g氧气，同时生成二氧化锰的质量是多少？（写出计算过程）
答案
解：设生成二氧化锰的质量为x。
$\ce{2KMnO_{4}\xlongequal{\Delta}K_{2}MnO_{4} + MnO_{2} + O_{2}\uparrow}$
87 32
x 64 g
$\frac{87}{32}=\frac{x}{64\ \mathrm{g}}\ \ \ x=174\ \mathrm{g}$
答：生成二氧化锰的质量为174 g。
$\ce{2KMnO_{4}\xlongequal{\Delta}K_{2}MnO_{4} + MnO_{2} + O_{2}\uparrow}$
87 32
x 64 g
$\frac{87}{32}=\frac{x}{64\ \mathrm{g}}\ \ \ x=174\ \mathrm{g}$
答：生成二氧化锰的质量为174 g。
解析
【分析】本题是利用高锰酸钾分解反应进行化学计算，解题思路为：先正确写出反应的化学方程式，找出二氧化锰和氧气的相对质量，设未知量后根据化学方程式中各物质的质量比恒定，结合已知氧气质量列比例式求解，最后规范作答。
【解析】解：设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：$\ce{2KMnO_{4}\xlongequal{\Delta}K_{2}MnO_{4} + MnO_{2} + O_{2}\uparrow}$
反应中，$\ce{MnO_{2}}$的相对质量为$87$，$\ce{O_{2}}$的相对质量为$32$，则二者质量比为$87:32$。
已知生成氧气的质量为$64\ \mathrm{g}$，根据质量比列比例式：
$\frac{87}{32}=\frac{x}{64\ \mathrm{g}}$
解得：$x = \frac{87×64\ \mathrm{g}}{32} = 174\ \mathrm{g}$
【答案】174 g
【知识点】根据化学方程式的计算、高锰酸钾分解反应
【点评】本题为初中化学基础计算题型，考查根据化学方程式计算的规范步骤，需准确书写化学方程式、计算相对质量并正确列比例式，是化学计算的核心基础内容，需熟练掌握。
【难度系数】0.6
【解析】解：设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：$\ce{2KMnO_{4}\xlongequal{\Delta}K_{2}MnO_{4} + MnO_{2} + O_{2}\uparrow}$
反应中，$\ce{MnO_{2}}$的相对质量为$87$，$\ce{O_{2}}$的相对质量为$32$，则二者质量比为$87:32$。
已知生成氧气的质量为$64\ \mathrm{g}$，根据质量比列比例式：
$\frac{87}{32}=\frac{x}{64\ \mathrm{g}}$
解得：$x = \frac{87×64\ \mathrm{g}}{32} = 174\ \mathrm{g}$
【答案】174 g
【知识点】根据化学方程式的计算、高锰酸钾分解反应
【点评】本题为初中化学基础计算题型，考查根据化学方程式计算的规范步骤，需准确书写化学方程式、计算相对质量并正确列比例式，是化学计算的核心基础内容，需熟练掌握。
【难度系数】0.6
2. 石灰石的主要成分是$\ce{CaCO_{3}}$（杂质不参加反应），工业上，高温煅烧含$\ce{CaCO_{3}}$质量分数为80％的石灰石100 t，可制得$\ce{CaO}$、$\ce{CO_{2}}$的质量各是多少？（写出计算过程）
答案
解：设可制得$\ce{CaO}$、$\ce{CO_{2}}$的质量分别为x、y。
$\ce{CaCO_{3}\xlongequal{高温}CaO + CO_{2}\uparrow}$
100 56 44
100 t×80% x y
$\frac{100}{56}=\frac{100\ \mathrm{t}×80\%}{x}\ \ \ x=44.8\ \mathrm{t}$
$\frac{100}{44}=\frac{100\ \mathrm{t}×80\%}{y}\ \ \ y=35.2\ \mathrm{t}$
答：可制得$\ce{CaO}$、$\ce{CO_{2}}$的质量分别为44.8 t、35.2 t。
$\ce{CaCO_{3}\xlongequal{高温}CaO + CO_{2}\uparrow}$
100 56 44
100 t×80% x y
$\frac{100}{56}=\frac{100\ \mathrm{t}×80\%}{x}\ \ \ x=44.8\ \mathrm{t}$
$\frac{100}{44}=\frac{100\ \mathrm{t}×80\%}{y}\ \ \ y=35.2\ \mathrm{t}$
答：可制得$\ce{CaO}$、$\ce{CO_{2}}$的质量分别为44.8 t、35.2 t。
解析
【分析】要解决该问题，首先需计算出石灰石中纯$\ce{CaCO_{3}}$的质量（杂质不参与反应，仅纯$\ce{CaCO_{3}}$用于计算）；再根据高温煅烧$\ce{CaCO_{3}}$的化学方程式，利用各物质的相对分子质量与实际质量的比例关系，分别列比例式求出生成$\ce{CaO}$和$\ce{CO_{2}}$的质量。
【解析】解：设可制得$\ce{CaO}$的质量为$x$，$\ce{CO_{2}}$的质量为$y$。
100 t石灰石中纯$\ce{CaCO_{3}}$的质量：$100\ \mathrm{t}×80\% = 80\ \mathrm{t}$。
写出反应的化学方程式：$\ce{CaCO_{3}\xlongequal{高温}CaO + CO_{2}\uparrow}$
各物质的相对分子质量：$\ce{CaCO_{3}}$为100，$\ce{CaO}$为56，$\ce{CO_{2}}$为44。
根据化学方程式中各物质的质量比等于相对分子质量之比，列比例式：
$\frac{100}{56} = \frac{80\ \mathrm{t}}{x}$，解得$x = 44.8\ \mathrm{t}$；
$\frac{100}{44} = \frac{80\ \mathrm{t}}{y}$，解得$y = 35.2\ \mathrm{t}$。
【答案】可制得$\ce{CaO}$的质量为44.8 t，$\ce{CO_{2}}$的质量为35.2 t。
【知识点】根据化学方程式计算；含杂质物质的化学方程式计算
【点评】本题是初中化学基础计算题型，核心是先确定纯反应物质量，再利用化学方程式的质量比计算，步骤规范，是化学计算的基础考点。
【难度系数】0.7
【解析】解：设可制得$\ce{CaO}$的质量为$x$，$\ce{CO_{2}}$的质量为$y$。
100 t石灰石中纯$\ce{CaCO_{3}}$的质量：$100\ \mathrm{t}×80\% = 80\ \mathrm{t}$。
写出反应的化学方程式：$\ce{CaCO_{3}\xlongequal{高温}CaO + CO_{2}\uparrow}$
各物质的相对分子质量：$\ce{CaCO_{3}}$为100，$\ce{CaO}$为56，$\ce{CO_{2}}$为44。
根据化学方程式中各物质的质量比等于相对分子质量之比，列比例式：
$\frac{100}{56} = \frac{80\ \mathrm{t}}{x}$，解得$x = 44.8\ \mathrm{t}$；
$\frac{100}{44} = \frac{80\ \mathrm{t}}{y}$，解得$y = 35.2\ \mathrm{t}$。
【答案】可制得$\ce{CaO}$的质量为44.8 t，$\ce{CO_{2}}$的质量为35.2 t。
【知识点】根据化学方程式计算；含杂质物质的化学方程式计算
【点评】本题是初中化学基础计算题型，核心是先确定纯反应物质量，再利用化学方程式的质量比计算，步骤规范，是化学计算的基础考点。
【难度系数】0.7
3.（2025广东）甲醇（$\ce{CH_{3}OH}$）作为燃料应用于汽车领域，有助于推动能源结构优化。
（1）据图分析，CO单位排放量较高的是
（2）$\ce{CO_{2}}$制备$\ce{CH_{3}OH}$的化学方程式为$\ce{CO_{2} + 3H_{2}\xlongequal{催化剂}CH_{3}OH + H_{2}O}$。
①该反应催化剂主要成分三氧化二铟（$\ce{In_{2}O_{3}}$）中In的化合价为
②若要生产48 t $\ce{CH_{3}OH}$，理论上至少需消耗$\ce{CO_{2}}$的质量是多少？（写出计算过程）
③实际生产$\ce{CH_{3}OH}$时，还会生成CO。一定条件下，含碳产物中$\ce{CH_{3}OH}$和CO的质量分数分别为80%和20%，若反应了99 kg $\ce{CO_{2}}$，则制得$\ce{CH_{3}OH}$的质量为
（1）据图分析，CO单位排放量较高的是
汽油
汽车。每行驶100 km，甲醇汽车比汽油汽车可减少排放$\ce{NO_{x}}$的质量为23
g。（2）$\ce{CO_{2}}$制备$\ce{CH_{3}OH}$的化学方程式为$\ce{CO_{2} + 3H_{2}\xlongequal{催化剂}CH_{3}OH + H_{2}O}$。
①该反应催化剂主要成分三氧化二铟（$\ce{In_{2}O_{3}}$）中In的化合价为
+3价
。②若要生产48 t $\ce{CH_{3}OH}$，理论上至少需消耗$\ce{CO_{2}}$的质量是多少？（写出计算过程）
③实际生产$\ce{CH_{3}OH}$时，还会生成CO。一定条件下，含碳产物中$\ce{CH_{3}OH}$和CO的质量分数分别为80%和20%，若反应了99 kg $\ce{CO_{2}}$，则制得$\ce{CH_{3}OH}$的质量为
56
kg。答案
（1）汽油 23
（2）①+3价
②解：设理论上至少需消耗$\ce{CO_{2}}$的质量为x。
$\ce{CO_{2} + 3H_{2}\xlongequal{催化剂}CH_{3}OH + H_{2}O}$
44 32
x 48 t
$\frac{44}{32}=\frac{x}{48\ \mathrm{t}}\ \ \ x=66\ \mathrm{t}$
答：理论上至少需消耗$\ce{CO_{2}}$的质量为66 t。
③56
（2）①+3价
②解：设理论上至少需消耗$\ce{CO_{2}}$的质量为x。
$\ce{CO_{2} + 3H_{2}\xlongequal{催化剂}CH_{3}OH + H_{2}O}$
44 32
x 48 t
$\frac{44}{32}=\frac{x}{48\ \mathrm{t}}\ \ \ x=66\ \mathrm{t}$
答：理论上至少需消耗$\ce{CO_{2}}$的质量为66 t。
③56
解析
【分析】
先通过图表对比甲醇汽车与汽油汽车的CO、NOₓ单位排放量，计算每100km的NOₓ排放差值；再依据化合物化合价规则计算In的化合价，结合化学方程式进行相关计算，最后利用碳元素守恒和产物质量分数关系求解最后一问。
【解析】
（1）观察图表，CO单位排放量：甲醇汽车为0.35 g·km⁻¹，汽油汽车为1.47 g·km⁻¹，因此CO单位排放量较高的是汽油汽车；
每行驶100 km，甲醇汽车排放NOₓ的质量为：$0.10\ \mathrm{g·km^{-1}}×100\ \mathrm{km}=10\ \mathrm{g}$，汽油汽车排放NOₓ的质量为：$0.33\ \mathrm{g·km^{-1}}×100\ \mathrm{km}=33\ \mathrm{g}$，则甲醇汽车比汽油汽车减少排放NOₓ的质量为：$33\ \mathrm{g}-10\ \mathrm{g}=23\ \mathrm{g}$。
（2）①在化合物中氧元素显-2价，设$\ce{In_{2}O_{3}}$中In的化合价为x，根据化合物中正负化合价代数和为0，得：$2x + 3×(-2)=0$，解得$x=+3$，故In的化合价为+3价。
②解：设理论上至少需消耗$\ce{CO_{2}}$的质量为x。
$\ce{CO_{2} + 3H_{2}\xlongequal{催化剂}CH_{3}OH + H_{2}O}$
$\frac{44}{32}=\frac{x}{48\ \mathrm{t}}$
$x=\frac{44×48\ \mathrm{t}}{32}=66\ \mathrm{t}$
答：理论上至少需消耗$\ce{CO_{2}}$的质量为66 t。
③反应的99 kg $\ce{CO_{2}}$中碳元素质量为：$99\ \mathrm{kg}×\frac{12}{44}=27\ \mathrm{kg}$；
设生成$\ce{CH_{3}OH}$的质量为m，生成CO的质量为n，由含碳产物中$\ce{CH_{3}OH}$和CO的质量分数分别为80%和20%，得$\frac{m}{m+n}=80\%$，即$n=0.25m$；
根据碳元素守恒：$m×\frac{12}{32} + n×\frac{12}{28}=27\ \mathrm{kg}$，将$n=0.25m$代入得：
$m×\frac{12}{32} + 0.25m×\frac{12}{28}=27\ \mathrm{kg}$，化简后解得$m=56\ \mathrm{kg}$。
【答案】
（1）汽油；23
（2）①+3价；②66 t；③56
【知识点】
图表数据分析、化合价计算、化学方程式计算
【点评】
本题结合能源应用考查化学知识，涵盖图表分析、化合价规则、化学方程式计算及元素守恒应用，需理清数据关系和反应规律，整体难度适中。
【难度系数】
0.5
先通过图表对比甲醇汽车与汽油汽车的CO、NOₓ单位排放量，计算每100km的NOₓ排放差值；再依据化合物化合价规则计算In的化合价，结合化学方程式进行相关计算，最后利用碳元素守恒和产物质量分数关系求解最后一问。
【解析】
（1）观察图表，CO单位排放量：甲醇汽车为0.35 g·km⁻¹，汽油汽车为1.47 g·km⁻¹，因此CO单位排放量较高的是汽油汽车；
每行驶100 km，甲醇汽车排放NOₓ的质量为：$0.10\ \mathrm{g·km^{-1}}×100\ \mathrm{km}=10\ \mathrm{g}$，汽油汽车排放NOₓ的质量为：$0.33\ \mathrm{g·km^{-1}}×100\ \mathrm{km}=33\ \mathrm{g}$，则甲醇汽车比汽油汽车减少排放NOₓ的质量为：$33\ \mathrm{g}-10\ \mathrm{g}=23\ \mathrm{g}$。
（2）①在化合物中氧元素显-2价，设$\ce{In_{2}O_{3}}$中In的化合价为x，根据化合物中正负化合价代数和为0，得：$2x + 3×(-2)=0$，解得$x=+3$，故In的化合价为+3价。
②解：设理论上至少需消耗$\ce{CO_{2}}$的质量为x。
$\ce{CO_{2} + 3H_{2}\xlongequal{催化剂}CH_{3}OH + H_{2}O}$
$\frac{44}{32}=\frac{x}{48\ \mathrm{t}}$
$x=\frac{44×48\ \mathrm{t}}{32}=66\ \mathrm{t}$
答：理论上至少需消耗$\ce{CO_{2}}$的质量为66 t。
③反应的99 kg $\ce{CO_{2}}$中碳元素质量为：$99\ \mathrm{kg}×\frac{12}{44}=27\ \mathrm{kg}$；
设生成$\ce{CH_{3}OH}$的质量为m，生成CO的质量为n，由含碳产物中$\ce{CH_{3}OH}$和CO的质量分数分别为80%和20%，得$\frac{m}{m+n}=80\%$，即$n=0.25m$；
根据碳元素守恒：$m×\frac{12}{32} + n×\frac{12}{28}=27\ \mathrm{kg}$，将$n=0.25m$代入得：
$m×\frac{12}{32} + 0.25m×\frac{12}{28}=27\ \mathrm{kg}$，化简后解得$m=56\ \mathrm{kg}$。
【答案】
（1）汽油；23
（2）①+3价；②66 t；③56
【知识点】
图表数据分析、化合价计算、化学方程式计算
【点评】
本题结合能源应用考查化学知识，涵盖图表分析、化合价规则、化学方程式计算及元素守恒应用，需理清数据关系和反应规律，整体难度适中。
【难度系数】
0.5
