7.将16 g纯净物R在足量氧气中完全燃烧,生成44 g二氧化碳和36 g水。下列判断正确的是()
A.R只含碳、氢元素
B.消耗氧气32 g
C.R含碳、氢、氧三种元素
D.R中碳元素的质量分数为70%
A.R只含碳、氢元素
B.消耗氧气32 g
C.R含碳、氢、氧三种元素
D.R中碳元素的质量分数为70%
答案
A
解析
【分析】
要判断纯净物R的元素组成及各选项正误,需结合质量守恒定律,先计算生成物中碳、氢元素的质量,与R的质量对比确定是否含氧元素;再根据质量守恒计算消耗氧气的质量,以及R中碳元素的质量分数,逐一分析选项。
【解析】
1. 计算生成物中碳、氢元素的质量:
二氧化碳(CO₂)中碳元素的质量:$44\ \mathrm{g} × \frac{12}{44} = 12\ \mathrm{g}$
水(H₂O)中氢元素的质量:$36\ \mathrm{g} × \frac{2}{18} = 4\ \mathrm{g}$
2. 判断R的元素组成:
生成物中碳、氢元素总质量为$12\ \mathrm{g} + 4\ \mathrm{g} = 16\ \mathrm{g}$,与纯净物R的质量(16g)相等,说明R中只含碳、氢元素,不含氧元素,故A正确,C错误。
3. 分析B选项:
根据质量守恒定律,消耗氧气的质量 = 生成物总质量 - R的质量 = $44\ \mathrm{g} + 36\ \mathrm{g} - 16\ \mathrm{g} = 64\ \mathrm{g}$,故B错误。
4. 分析D选项:
R中碳元素的质量分数 = $\frac{12\ \mathrm{g}}{16\ \mathrm{g}} × 100\% = 75\%$,不是70%,故D错误。
【答案】
A
【知识点】
质量守恒定律、化学式计算、物质元素组成判断
【点评】
本题考查质量守恒定律的基础应用,核心是通过生成物元素质量与反应物质量对比判断反应物元素组成,需掌握元素质量计算方法,属于化学常规基础题。
【难度系数】
0.6
要判断纯净物R的元素组成及各选项正误,需结合质量守恒定律,先计算生成物中碳、氢元素的质量,与R的质量对比确定是否含氧元素;再根据质量守恒计算消耗氧气的质量,以及R中碳元素的质量分数,逐一分析选项。
【解析】
1. 计算生成物中碳、氢元素的质量:
二氧化碳(CO₂)中碳元素的质量:$44\ \mathrm{g} × \frac{12}{44} = 12\ \mathrm{g}$
水(H₂O)中氢元素的质量:$36\ \mathrm{g} × \frac{2}{18} = 4\ \mathrm{g}$
2. 判断R的元素组成:
生成物中碳、氢元素总质量为$12\ \mathrm{g} + 4\ \mathrm{g} = 16\ \mathrm{g}$,与纯净物R的质量(16g)相等,说明R中只含碳、氢元素,不含氧元素,故A正确,C错误。
3. 分析B选项:
根据质量守恒定律,消耗氧气的质量 = 生成物总质量 - R的质量 = $44\ \mathrm{g} + 36\ \mathrm{g} - 16\ \mathrm{g} = 64\ \mathrm{g}$,故B错误。
4. 分析D选项:
R中碳元素的质量分数 = $\frac{12\ \mathrm{g}}{16\ \mathrm{g}} × 100\% = 75\%$,不是70%,故D错误。
【答案】
A
【知识点】
质量守恒定律、化学式计算、物质元素组成判断
【点评】
本题考查质量守恒定律的基础应用,核心是通过生成物元素质量与反应物质量对比判断反应物元素组成,需掌握元素质量计算方法,属于化学常规基础题。
【难度系数】
0.6
8.实验室用高锰酸钾制取氧气。将某含杂质的高锰酸钾样品(杂质不参加反应)34 g,加热到不再产生气体为止,反应后称得剩余固体的质量为30.8 g。
(1)反应生成的氧气的质量是多少?
(2)高锰酸钾样品中高锰酸钾的质量是多少?(写出计算过程)
(1)反应生成的氧气的质量是多少?
(2)高锰酸钾样品中高锰酸钾的质量是多少?(写出计算过程)
答案
解:
(1) 根据质量守恒定律,反应生成氧气的质量为:$34\ \mathrm{g} - 30.8\ \mathrm{g} = 3.2\ \mathrm{g}$
(2) 设高锰酸钾样品中高锰酸钾的质量为$x$。
$\ce{2KMnO4\xlongequal{\Delta} K2MnO4 + MnO2 + O2\uparrow}$
$\quad316\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad32$
$\quad x\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad3.2\ \mathrm{g}$
$\dfrac{316}{32}=\dfrac{x}{3.2\ \mathrm{g}}$
解得:$x=31.6\ \mathrm{g}$
答:(1) 反应生成的氧气的质量是3.2g;(2) 高锰酸钾样品中高锰酸钾的质量是31.6g。
(1) 根据质量守恒定律,反应生成氧气的质量为:$34\ \mathrm{g} - 30.8\ \mathrm{g} = 3.2\ \mathrm{g}$
(2) 设高锰酸钾样品中高锰酸钾的质量为$x$。
$\ce{2KMnO4\xlongequal{\Delta} K2MnO4 + MnO2 + O2\uparrow}$
$\quad316\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad32$
$\quad x\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad3.2\ \mathrm{g}$
$\dfrac{316}{32}=\dfrac{x}{3.2\ \mathrm{g}}$
解得:$x=31.6\ \mathrm{g}$
答:(1) 反应生成的氧气的质量是3.2g;(2) 高锰酸钾样品中高锰酸钾的质量是31.6g。
解析
【分析】首先,根据质量守恒定律,反应前后固体物质的质量差即为生成氧气的质量(杂质不参与反应,高锰酸钾分解产生的氧气逸出,因此固体减少的质量就是生成氧气的质量);接着,利用高锰酸钾受热分解的化学方程式,结合生成氧气的质量,通过化学方程式中各物质的质量比,计算出样品中高锰酸钾的质量。
【解析】
(1) 根据质量守恒定律,反应生成氧气的质量为:$34\ \mathrm{g} - 30.8\ \mathrm{g} = 3.2\ \mathrm{g}$;
(2) 设高锰酸钾样品中高锰酸钾的质量为$x$。
高锰酸钾受热分解的化学方程式为:$\ce{2KMnO4\xlongequal{\Delta} K2MnO4 + MnO2 + O2\uparrow}$,
各物质的质量关系:$\ce{2KMnO4}$的相对分子质量总和为$316$,$\ce{O2}$的相对分子质量为$32$,
则有比例式:$\dfrac{316}{32} = \dfrac{x}{3.2\ \mathrm{g}}$,
解得:$x = 31.6\ \mathrm{g}$。
【答案】(1) 反应生成的氧气的质量是3.2g;(2) 高锰酸钾样品中高锰酸钾的质量是31.6g。
【知识点】质量守恒定律、化学方程式计算、高锰酸钾制氧气
【点评】本题是初中化学基础计算的典型题型,核心是利用质量守恒定律确定反应生成气体的质量,再结合化学方程式的质量比求解反应物质量,步骤规范,是中考常考的基础考点。
【难度系数】0.7
【解析】
(1) 根据质量守恒定律,反应生成氧气的质量为:$34\ \mathrm{g} - 30.8\ \mathrm{g} = 3.2\ \mathrm{g}$;
(2) 设高锰酸钾样品中高锰酸钾的质量为$x$。
高锰酸钾受热分解的化学方程式为:$\ce{2KMnO4\xlongequal{\Delta} K2MnO4 + MnO2 + O2\uparrow}$,
各物质的质量关系:$\ce{2KMnO4}$的相对分子质量总和为$316$,$\ce{O2}$的相对分子质量为$32$,
则有比例式:$\dfrac{316}{32} = \dfrac{x}{3.2\ \mathrm{g}}$,
解得:$x = 31.6\ \mathrm{g}$。
【答案】(1) 反应生成的氧气的质量是3.2g;(2) 高锰酸钾样品中高锰酸钾的质量是31.6g。
【知识点】质量守恒定律、化学方程式计算、高锰酸钾制氧气
【点评】本题是初中化学基础计算的典型题型,核心是利用质量守恒定律确定反应生成气体的质量,再结合化学方程式的质量比求解反应物质量,步骤规范,是中考常考的基础考点。
【难度系数】0.7
9.我国研制了世界最大口径碳化硅单体反射镜,应用于深空探测、气象观测等。
碳化硅可用硅与碳在高温下反应制备:$\ce{Si + C\xlongequal{高温} SiC}$。
(1)SiC中硅、碳元素的质量比为。
(2)若要制得40 kg SiC,至少需要Si的质量是多少?(写出计算过程)
碳化硅可用硅与碳在高温下反应制备:$\ce{Si + C\xlongequal{高温} SiC}$。
(1)SiC中硅、碳元素的质量比为。
(2)若要制得40 kg SiC,至少需要Si的质量是多少?(写出计算过程)
答案
(1) $\boldsymbol{7:3}$
(2) 解:设至少需要Si的质量为$x$。
$\ce{Si + C\xlongequal{高温} SiC}$
$28\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 40$
$x\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 40\ \mathrm{kg}$
$\frac{28}{40}=\frac{x}{40\ \mathrm{kg}}$
解得:$x=28\ \mathrm{kg}$
答:至少需要Si的质量是28 kg。
(2) 解:设至少需要Si的质量为$x$。
$\ce{Si + C\xlongequal{高温} SiC}$
$28\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 40$
$x\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 40\ \mathrm{kg}$
$\frac{28}{40}=\frac{x}{40\ \mathrm{kg}}$
解得:$x=28\ \mathrm{kg}$
答:至少需要Si的质量是28 kg。
解析
【分析】
本题分为两小问,第(1)问是计算化合物中元素的质量比,需利用元素相对原子质量,结合原子个数计算;第(2)问是根据化学方程式的简单计算,需遵循设未知量、写方程式、找对应量、列比例式、求解作答的规范步骤。第(1)问中SiC里Si和C的原子个数均为1,直接用相对原子质量比化简即可;第(2)问需准确对应化学方程式中各物质的质量关系进行计算。
【解析】
(1) 在SiC中,硅元素的相对原子质量为28,碳元素的相对原子质量为12,因此硅、碳元素的质量比为:$28:12 = 7:3$。
(2) 解:设至少需要Si的质量为$x$。
$\ce{Si + C\xlongequal{高温} SiC}$
相对质量:28 40
实际质量:$x$ 40 kg
根据化学方程式中各物质的质量比为定值,可得比例式:$\frac{28}{40} = \frac{x}{40\ \mathrm{kg}}$
解得:$x = 28\ \mathrm{kg}$
答:至少需要Si的质量是28 kg。
【答案】
(1) $\boldsymbol{7:3}$;(2) 28 kg
【知识点】
化学式的计算、根据化学方程式的计算
【点评】
本题考查化学式的元素质量比计算和根据化学方程式的简单计算,属于初中化学基础计算题型,解题关键是掌握相对原子质量的应用和化学方程式计算的规范步骤,难度较低。
【难度系数】
0.8
本题分为两小问,第(1)问是计算化合物中元素的质量比,需利用元素相对原子质量,结合原子个数计算;第(2)问是根据化学方程式的简单计算,需遵循设未知量、写方程式、找对应量、列比例式、求解作答的规范步骤。第(1)问中SiC里Si和C的原子个数均为1,直接用相对原子质量比化简即可;第(2)问需准确对应化学方程式中各物质的质量关系进行计算。
【解析】
(1) 在SiC中,硅元素的相对原子质量为28,碳元素的相对原子质量为12,因此硅、碳元素的质量比为:$28:12 = 7:3$。
(2) 解:设至少需要Si的质量为$x$。
$\ce{Si + C\xlongequal{高温} SiC}$
相对质量:28 40
实际质量:$x$ 40 kg
根据化学方程式中各物质的质量比为定值,可得比例式:$\frac{28}{40} = \frac{x}{40\ \mathrm{kg}}$
解得:$x = 28\ \mathrm{kg}$
答:至少需要Si的质量是28 kg。
【答案】
(1) $\boldsymbol{7:3}$;(2) 28 kg
【知识点】
化学式的计算、根据化学方程式的计算
【点评】
本题考查化学式的元素质量比计算和根据化学方程式的简单计算,属于初中化学基础计算题型,解题关键是掌握相对原子质量的应用和化学方程式计算的规范步骤,难度较低。
【难度系数】
0.8
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