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1. (2024·北京)氢化钛(${TiH_{2}}$)作为储氢材料倍受关注。用钛粉(${Ti}$)生产${TiH_{2}}$的反应为${Ti + H_{2}\xlongequal{一定条件}TiH_{2}}$。若制得$100\ kg\ {TiH_{2}}$，计算参加反应的${H_{2}}$的质量。[$A_{r}({Ti}) = 48$]
答案
1.解：设参加反应的$H_2$的质量为$x$。
$Ti+H_2\overset{一定条件}{\underset{}{=}}TiH_2$
$2$ $50$
$x$ $100\ kg$
$\frac{2}{50}=\frac{x}{100\ kg}$
$x = 4\ kg$
答：参加反应的$H_2$的质量为$4\ kg$。
$Ti+H_2\overset{一定条件}{\underset{}{=}}TiH_2$
$2$ $50$
$x$ $100\ kg$
$\frac{2}{50}=\frac{x}{100\ kg}$
$x = 4\ kg$
答：参加反应的$H_2$的质量为$4\ kg$。
解析
【分析】
本题为根据化学方程式的计算题型，解题思路为：先设出未知量，再正确书写反应的化学方程式，找出相关物质的相对质量，结合已知量与未知量列出比例式，最后求解未知量并作答。
【解析】
解：设参加反应的$\ce{H_{2}}$的质量为$x$。
$\ce{Ti + H_{2}\xlongequal{一定条件}TiH_{2}}$
$\ce{H_{2}}$的相对分子质量为$2$，$\ce{TiH_{2}}$的相对分子质量为$48 + 2 = 50$，对应质量关系为：
$2$ $50$
$x$ $100\ kg$
根据化学方程式中物质的质量比恒定，列出比例式：
$\frac{2}{50}=\frac{x}{100\ kg}$
解得：$x = 4\ kg$
答：参加反应的$\ce{H_{2}}$的质量为$4\ kg$。
【答案】
$4\ kg$
【知识点】
根据化学方程式的计算、相对分子质量计算
【点评】
本题是化学方程式计算的基础题型，考查学生对计算步骤的规范掌握，需准确计算相对分子质量并正确列出比例式，整体难度较低。
【难度系数】
0.8
本题为根据化学方程式的计算题型，解题思路为：先设出未知量，再正确书写反应的化学方程式，找出相关物质的相对质量，结合已知量与未知量列出比例式，最后求解未知量并作答。
【解析】
解：设参加反应的$\ce{H_{2}}$的质量为$x$。
$\ce{Ti + H_{2}\xlongequal{一定条件}TiH_{2}}$
$\ce{H_{2}}$的相对分子质量为$2$，$\ce{TiH_{2}}$的相对分子质量为$48 + 2 = 50$，对应质量关系为：
$2$ $50$
$x$ $100\ kg$
根据化学方程式中物质的质量比恒定，列出比例式：
$\frac{2}{50}=\frac{x}{100\ kg}$
解得：$x = 4\ kg$
答：参加反应的$\ce{H_{2}}$的质量为$4\ kg$。
【答案】
$4\ kg$
【知识点】
根据化学方程式的计算、相对分子质量计算
【点评】
本题是化学方程式计算的基础题型，考查学生对计算步骤的规范掌握，需准确计算相对分子质量并正确列出比例式，整体难度较低。
【难度系数】
0.8
2. 过氧化钠(${Na_{2}O_{2}}$)可作矿山、坑道、潜水或航空航天等领域的供氧剂，工业上常用于漂白、杀菌等。
(1) 供氧原理可表示为${2Na_{2}O_{2} + 2X = O_{2} + 2Na_{2}CO_{3}}$，${X}$的化学式为
(2)$15.6\ g$过氧化钠(利用率为$90\%$)完全反应，可制得氧气的质量是多少?
(1) 供氧原理可表示为${2Na_{2}O_{2} + 2X = O_{2} + 2Na_{2}CO_{3}}$，${X}$的化学式为
CO₂
，与高锰酸钾制氧气相比，其优点是不需要加热(或同时能吸收二氧化碳)(合理即可)
(写一条)。(2)$15.6\ g$过氧化钠(利用率为$90\%$)完全反应，可制得氧气的质量是多少?
答案
2.
(1)$CO_2$ 不需要加热(或同时能吸收二氧化碳)(合理即可)
(2)解：设可制得氧气的质量是$x$。
$2Na_2O_2 + 2CO_2 = 2Na_2CO_3 + O_2$
$156$ $32$
$15.6\ g×90\%$ $x$
$\frac{156}{32}=\frac{15.6\ g×90\%}{x}$
$x = 2.88\ g$
答：可制得氧气$2.88\ g$。
(1)$CO_2$ 不需要加热(或同时能吸收二氧化碳)(合理即可)
(2)解：设可制得氧气的质量是$x$。
$2Na_2O_2 + 2CO_2 = 2Na_2CO_3 + O_2$
$156$ $32$
$15.6\ g×90\%$ $x$
$\frac{156}{32}=\frac{15.6\ g×90\%}{x}$
$x = 2.88\ g$
答：可制得氧气$2.88\ g$。
解析
【分析】
本题分为两小问，第(1)问需利用质量守恒定律确定物质X的化学式，再对比高锰酸钾制氧气的反应特点分析过氧化钠作供氧剂的优点；第(2)问需根据化学方程式进行计算，注意代入的过氧化钠质量为实际参与反应的质量（含利用率）。
【解析】
(1) 根据质量守恒定律，反应前后原子的种类和数目不变：反应后原子总数为Na：4、C：2、O：8；反应前2Na₂O₂中含Na：4、O：4，因此2个X分子中含C：2、O：4，即X的化学式为CO₂。与高锰酸钾制氧气（需要加热）相比，过氧化钠作供氧剂的优点是不需要加热（或同时能吸收二氧化碳，合理即可）。
(2) 解：设可制得氧气的质量是x。
反应的化学方程式为：$\ce{2Na_{2}O_{2} + 2CO_{2} = 2Na_{2}CO_{3} + O_{2}}$
$\ce{Na_{2}O_{2}}$的相对分子质量总和：$2×(2×23 + 2×16)=156$，$\ce{O_{2}}$的相对分子质量为32。
实际参与反应的$\ce{Na_{2}O_{2}}$质量：$15.6\ g×90\%$
列比例式：$\frac{156}{32}=\frac{15.6\ g×90\%}{x}$
解得：$x = 2.88\ g$
答：可制得氧气2.88 g。
【答案】
(1) $\ce{CO_{2}}$；不需要加热(或同时能吸收二氧化碳，合理即可)
(2) 2.88 g
【知识点】
质量守恒定律、化学方程式计算、过氧化钠的性质
【点评】
本题结合实际应用考查化学基础知识，难度不大，需掌握质量守恒定律的原子守恒应用、化学方程式计算的规范步骤，注意利用率的处理是计算的关键。
【难度系数】
0.6
本题分为两小问，第(1)问需利用质量守恒定律确定物质X的化学式，再对比高锰酸钾制氧气的反应特点分析过氧化钠作供氧剂的优点；第(2)问需根据化学方程式进行计算，注意代入的过氧化钠质量为实际参与反应的质量（含利用率）。
【解析】
(1) 根据质量守恒定律，反应前后原子的种类和数目不变：反应后原子总数为Na：4、C：2、O：8；反应前2Na₂O₂中含Na：4、O：4，因此2个X分子中含C：2、O：4，即X的化学式为CO₂。与高锰酸钾制氧气（需要加热）相比，过氧化钠作供氧剂的优点是不需要加热（或同时能吸收二氧化碳，合理即可）。
(2) 解：设可制得氧气的质量是x。
反应的化学方程式为：$\ce{2Na_{2}O_{2} + 2CO_{2} = 2Na_{2}CO_{3} + O_{2}}$
$\ce{Na_{2}O_{2}}$的相对分子质量总和：$2×(2×23 + 2×16)=156$，$\ce{O_{2}}$的相对分子质量为32。
实际参与反应的$\ce{Na_{2}O_{2}}$质量：$15.6\ g×90\%$
列比例式：$\frac{156}{32}=\frac{15.6\ g×90\%}{x}$
解得：$x = 2.88\ g$
答：可制得氧气2.88 g。
【答案】
(1) $\ce{CO_{2}}$；不需要加热(或同时能吸收二氧化碳，合理即可)
(2) 2.88 g
【知识点】
质量守恒定律、化学方程式计算、过氧化钠的性质
【点评】
本题结合实际应用考查化学基础知识，难度不大，需掌握质量守恒定律的原子守恒应用、化学方程式计算的规范步骤，注意利用率的处理是计算的关键。
【难度系数】
0.6
3. (2024·河北改编)为测定某稀硫酸的浓度，向盛有$100\ g$该稀硫酸的烧杯中，分三次加入一定质量的锌粉，生成气体的质量与加入锌粉质量的关系如图所示。发生反应的化学方程式为${Zn + H_{2}SO_{4} = ZnSO_{4} + H_{2}\uparrow}$。
请计算：
(1)$m$的值为
(2) 该稀硫酸的浓度。
$\left(稀硫酸的浓度 = \dfrac{{H_{2}SO_{4}}的质量}{稀硫酸的质量}× 100\%\right)$
请计算：
(1)$m$的值为
0.4
。(2) 该稀硫酸的浓度。
$\left(稀硫酸的浓度 = \dfrac{{H_{2}SO_{4}}的质量}{稀硫酸的质量}× 100\%\right)$
答案
3.
(1)$0.4$
(2)解：设参加反应的$H_2SO_4$的质量为$x$。
$Zn+H_2SO_4=ZnSO_4+H_2\uparrow$
$98$ $2$
$x$ $0.5\ g$
$\frac{98}{2}=\frac{x}{0.5\ g}$
$x = 24.5\ g$
稀硫酸的浓度为：$\frac{24.5\ g}{100\ g}×100\% = 24.5\%$。
答：该稀硫酸的浓度为$24.5\%$。
(1)$0.4$
(2)解：设参加反应的$H_2SO_4$的质量为$x$。
$Zn+H_2SO_4=ZnSO_4+H_2\uparrow$
$98$ $2$
$x$ $0.5\ g$
$\frac{98}{2}=\frac{x}{0.5\ g}$
$x = 24.5\ g$
稀硫酸的浓度为：$\frac{24.5\ g}{100\ g}×100\% = 24.5\%$。
答：该稀硫酸的浓度为$24.5\%$。
解析
【分析】首先观察图像，锌与稀硫酸反应生成氢气，当锌不足时，生成氢气的质量与加入锌粉的质量成正比。由图可知，加入6.5g锌粉时生成0.2g氢气，因此加入13g锌粉时，生成氢气的质量为6.5g锌对应氢气质量的2倍，即可求出m的值；当加入锌粉至19.5g时，氢气质量不再增加，说明稀硫酸已完全反应，此时生成氢气的总质量为0.5g，据此结合化学方程式可计算出稀硫酸中溶质的质量，进而求出稀硫酸的浓度。
【解析】(1) 由图像可知，6.5g锌完全反应生成0.2g氢气，由于反应中锌与生成氢气的质量成正比，因此加入13g锌时，生成氢气的质量为：$\frac{13\ g}{6.5\ g}×0.2\ g = 0.4\ g$，故$m=0.4$。
(2) 当加入锌粉至19.5g时，生成氢气的质量达到最大值0.5g，说明此时100g稀硫酸中的溶质完全反应。设参加反应的$H_2SO_4$的质量为$x$，
$Zn + H_2SO_4 = ZnSO_4 + H_2↑$
$\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 98\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 2$
$\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ x\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 0.5\ g$
根据化学方程式的比例关系：$\frac{98}{2} = \frac{x}{0.5\ g}$，
解得：$x = \frac{98×0.5\ g}{2} = 24.5\ g$。
稀硫酸的浓度为：$\frac{24.5\ g}{100\ g}×100\% = 24.5\%$。
【答案】(1)$0.4$；(2)$24.5\%$
【知识点】根据化学方程式计算、溶质质量分数计算
【点评】本题结合图像考查化学计算，关键是从图像中获取反应的量的关系，找到完全反应时的氢气质量，再利用化学方程式进行计算，难度中等，需要学生具备一定的图像分析和计算能力。
【难度系数】0.6
【解析】(1) 由图像可知，6.5g锌完全反应生成0.2g氢气，由于反应中锌与生成氢气的质量成正比，因此加入13g锌时，生成氢气的质量为：$\frac{13\ g}{6.5\ g}×0.2\ g = 0.4\ g$，故$m=0.4$。
(2) 当加入锌粉至19.5g时，生成氢气的质量达到最大值0.5g，说明此时100g稀硫酸中的溶质完全反应。设参加反应的$H_2SO_4$的质量为$x$，
$Zn + H_2SO_4 = ZnSO_4 + H_2↑$
$\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 98\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 2$
$\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ x\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 0.5\ g$
根据化学方程式的比例关系：$\frac{98}{2} = \frac{x}{0.5\ g}$，
解得：$x = \frac{98×0.5\ g}{2} = 24.5\ g$。
稀硫酸的浓度为：$\frac{24.5\ g}{100\ g}×100\% = 24.5\%$。
【答案】(1)$0.4$；(2)$24.5\%$
【知识点】根据化学方程式计算、溶质质量分数计算
【点评】本题结合图像考查化学计算，关键是从图像中获取反应的量的关系，找到完全反应时的氢气质量，再利用化学方程式进行计算，难度中等，需要学生具备一定的图像分析和计算能力。
【难度系数】0.6
