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3. 我国研发了“液态太阳燃料合成技术”，甲醇($\mathrm{CH}_3\mathrm{OH}$)等液体燃料被形象地称为“液态阳光”。二氧化碳转化成甲醇的化学方程式为$\mathrm{CO}_2+3\mathrm{H}_2\stackrel{\mathrm{一定条件}}{=\!=\!=\!=\!=\!}\mathrm{CH}_3\mathrm{OH}+\mathrm{H}_2\mathrm{O}$。
(1)6.4 g甲醇中含有
(2)若吸收440 t的二氧化碳，可得到甲醇的质量为多少？
(1)6.4 g甲醇中含有
0.8
g氢元素。(2)若吸收440 t的二氧化碳，可得到甲醇的质量为多少？
答案
3. (1) 0.8
(2) 解：设若吸收440 t的二氧化碳，可得到甲醇的质量为x。
$\ce{CO_{2} + 3H_{2}\xlongequal{一定条件} CH_{3}OH + H_{2}O}$
44 32
440 t x
$\dfrac{44}{32}=\dfrac{440\ \mathrm{t}}{x}\ \ \ \ x=\dfrac{32×440\ \mathrm{t}}{44}=320\ \mathrm{t}$
答：若吸收440 t的二氧化碳，可得到甲醇的质量为320 t。
(2) 解：设若吸收440 t的二氧化碳，可得到甲醇的质量为x。
$\ce{CO_{2} + 3H_{2}\xlongequal{一定条件} CH_{3}OH + H_{2}O}$
44 32
440 t x
$\dfrac{44}{32}=\dfrac{440\ \mathrm{t}}{x}\ \ \ \ x=\dfrac{32×440\ \mathrm{t}}{44}=320\ \mathrm{t}$
答：若吸收440 t的二氧化碳，可得到甲醇的质量为320 t。
解析
【分析】
第(1)问需先计算甲醇的相对分子质量，再求出氢元素在甲醇中的质量分数，最后用甲醇质量乘以氢元素质量分数得到氢元素质量；第(2)问根据化学方程式，找出CO₂和CH₃OH的相对分子质量，结合已知CO₂质量设未知量，列比例式计算甲醇质量，需注意解题步骤的规范性。
【解析】
(1) 甲醇（$\mathrm{CH_3OH}$）的相对分子质量 = $12 + 1×4 + 16 = 32$，
甲醇中氢元素的质量分数 = $\frac{氢原子总相对原子质量}{甲醇相对分子质量}×100\% = \frac{4×1}{32} = \frac{1}{8}$，
则6.4 g甲醇中氢元素的质量 = $6.4\ \mathrm{g}×\frac{4}{32} = 0.8\ \mathrm{g}$。
(2) 解：设吸收440 t二氧化碳可得到甲醇的质量为x。
$\ce{CO_{2} + 3H_{2}\xlongequal{一定条件} CH_{3}OH + H_{2}O}$
相对质量：44（$\mathrm{CO_2}$） 32（$\mathrm{CH_3OH}$）
对应质量：440 t x
根据化学方程式中各物质质量比为定值，列比例式：
$\dfrac{44}{32} = \dfrac{440\ \mathrm{t}}{x}$
解得：$x = \dfrac{32×440\ \mathrm{t}}{44} = 320\ \mathrm{t}$
答：吸收440 t二氧化碳可得到甲醇的质量为320 t。
【答案】(1) 0.8；(2) 320 t
【知识点】化学式的计算、根据化学方程式的计算
【点评】本题为初中化学基础计算题型，分别考察化学式中元素质量计算和根据化学方程式的简单计算，解题思路清晰、步骤规范，是学生需掌握的核心计算技能。
【难度系数】0.7
第(1)问需先计算甲醇的相对分子质量，再求出氢元素在甲醇中的质量分数，最后用甲醇质量乘以氢元素质量分数得到氢元素质量；第(2)问根据化学方程式，找出CO₂和CH₃OH的相对分子质量，结合已知CO₂质量设未知量，列比例式计算甲醇质量，需注意解题步骤的规范性。
【解析】
(1) 甲醇（$\mathrm{CH_3OH}$）的相对分子质量 = $12 + 1×4 + 16 = 32$，
甲醇中氢元素的质量分数 = $\frac{氢原子总相对原子质量}{甲醇相对分子质量}×100\% = \frac{4×1}{32} = \frac{1}{8}$，
则6.4 g甲醇中氢元素的质量 = $6.4\ \mathrm{g}×\frac{4}{32} = 0.8\ \mathrm{g}$。
(2) 解：设吸收440 t二氧化碳可得到甲醇的质量为x。
$\ce{CO_{2} + 3H_{2}\xlongequal{一定条件} CH_{3}OH + H_{2}O}$
相对质量：44（$\mathrm{CO_2}$） 32（$\mathrm{CH_3OH}$）
对应质量：440 t x
根据化学方程式中各物质质量比为定值，列比例式：
$\dfrac{44}{32} = \dfrac{440\ \mathrm{t}}{x}$
解得：$x = \dfrac{32×440\ \mathrm{t}}{44} = 320\ \mathrm{t}$
答：吸收440 t二氧化碳可得到甲醇的质量为320 t。
【答案】(1) 0.8；(2) 320 t
【知识点】化学式的计算、根据化学方程式的计算
【点评】本题为初中化学基础计算题型，分别考察化学式中元素质量计算和根据化学方程式的简单计算，解题思路清晰、步骤规范，是学生需掌握的核心计算技能。
【难度系数】0.7
4. (2025·山西)实验室用13 g锌粒与足量的稀硫酸反应制取氢气，在标准状况下，理论上可以制得多少升氢气？(已知：标准状况下，氢气的密度约为0.09 g/L，锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气)
(1)反应前后，氢元素的化合价
(2)根据题目要求，完成计算过程(计算结果保留一位小数)。
(1)反应前后，氢元素的化合价
降低
(填“升高”或“降低”)。(2)根据题目要求，完成计算过程(计算结果保留一位小数)。
答案
4. (1) 降低
(2) 解：设生成氢气的质量为x。
$\ce{Zn + H_{2}SO_{4} = ZnSO_{4} + H_{2}\uparrow}$
65 2
13 g x
$\dfrac{65}{2}=\dfrac{13\ \mathrm{g}}{x}$
$x=\dfrac{2×13\ \mathrm{g}}{65}=0.4\ \mathrm{g}$
标准状况下氢气的体积为
$0.4\ \mathrm{g}÷0.09\ \mathrm{g/L}\approx4.4\ \mathrm{L}$。
答：在标准状况下，理论上可以制得4.4 L氢气。
(2) 解：设生成氢气的质量为x。
$\ce{Zn + H_{2}SO_{4} = ZnSO_{4} + H_{2}\uparrow}$
65 2
13 g x
$\dfrac{65}{2}=\dfrac{13\ \mathrm{g}}{x}$
$x=\dfrac{2×13\ \mathrm{g}}{65}=0.4\ \mathrm{g}$
标准状况下氢气的体积为
$0.4\ \mathrm{g}÷0.09\ \mathrm{g/L}\approx4.4\ \mathrm{L}$。
答：在标准状况下，理论上可以制得4.4 L氢气。
解析
【分析】
本题分为两小问，第(1)问需判断反应前后氢元素的化合价变化：先确定反应物硫酸中氢元素的化合价为+1价，生成物氢气中氢元素的化合价为0价，对比即可得出变化；第(2)问是化学方程式结合密度的计算，需先根据化学方程式计算生成氢气的质量，再利用“体积=质量÷密度”计算标准状况下氢气的体积，计算时要注意步骤规范、结果保留一位小数。
【解析】
(1) 反应前，硫酸（$\ce{H_{2}SO_{4}}$）中氢元素的化合价为+1价，反应后生成氢气（$\ce{H_{2}}$），氢元素的化合价为0价，因此氢元素的化合价降低。
(2) 解：设生成氢气的质量为x。
$\ce{Zn + H_{2}SO_{4} = ZnSO_{4} + H_{2}\uparrow}$
65 2
13 g x
$\dfrac{65}{2}=\dfrac{13\ \mathrm{g}}{x}$
$x=\dfrac{2×13\ \mathrm{g}}{65}=0.4\ \mathrm{g}$
标准状况下氢气的体积为：$0.4\ \mathrm{g}÷0.09\ \mathrm{g/L}≈4.4\ \mathrm{L}$。
答：在标准状况下，理论上可以制得4.4 L氢气。
【答案】
(1) 降低；(2) 4.4 L
【知识点】
化学方程式计算、化合价变化、密度的应用
【点评】
本题综合考查化合价判断、化学方程式计算及物理密度知识，属于基础题型，侧重考查学生的基本计算能力和概念理解，难度适中。
【难度系数】
0.6
本题分为两小问，第(1)问需判断反应前后氢元素的化合价变化：先确定反应物硫酸中氢元素的化合价为+1价，生成物氢气中氢元素的化合价为0价，对比即可得出变化；第(2)问是化学方程式结合密度的计算，需先根据化学方程式计算生成氢气的质量，再利用“体积=质量÷密度”计算标准状况下氢气的体积，计算时要注意步骤规范、结果保留一位小数。
【解析】
(1) 反应前，硫酸（$\ce{H_{2}SO_{4}}$）中氢元素的化合价为+1价，反应后生成氢气（$\ce{H_{2}}$），氢元素的化合价为0价，因此氢元素的化合价降低。
(2) 解：设生成氢气的质量为x。
$\ce{Zn + H_{2}SO_{4} = ZnSO_{4} + H_{2}\uparrow}$
65 2
13 g x
$\dfrac{65}{2}=\dfrac{13\ \mathrm{g}}{x}$
$x=\dfrac{2×13\ \mathrm{g}}{65}=0.4\ \mathrm{g}$
标准状况下氢气的体积为：$0.4\ \mathrm{g}÷0.09\ \mathrm{g/L}≈4.4\ \mathrm{L}$。
答：在标准状况下，理论上可以制得4.4 L氢气。
【答案】
(1) 降低；(2) 4.4 L
【知识点】
化学方程式计算、化合价变化、密度的应用
【点评】
本题综合考查化合价判断、化学方程式计算及物理密度知识，属于基础题型，侧重考查学生的基本计算能力和概念理解，难度适中。
【难度系数】
0.6
