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6. 在一个密闭容器内有四种物质，在一定条件下完全反应后，测得反应前后各物质的质量如下：
已知X的相对分子质量为N，Q的相对分子质量为2N，下列推理正确的是（）。
A.反应后Q的质量为9 g
B.反应中Y与Q发生改变的质量之比为1：1
C.反应后生成15 g Z
D.该反应中X与Q的化学计量数之比为2：1
已知X的相对分子质量为N，Q的相对分子质量为2N，下列推理正确的是（）。
A.反应后Q的质量为9 g
B.反应中Y与Q发生改变的质量之比为1：1
C.反应后生成15 g Z
D.该反应中X与Q的化学计量数之比为2：1
答案
A
解析
根据质量守恒定律，密闭容器内反应前后物质总质量相等：
1. 计算反应前总质量：$4\ \mathrm{g}+10\ \mathrm{g}+1\ \mathrm{g}+21\ \mathrm{g}=36\ \mathrm{g}$，因此反应后待测Q的质量为$36\ \mathrm{g}-0\ \mathrm{g}-12\ \mathrm{g}-15\ \mathrm{g}=9\ \mathrm{g}$，A选项正确。
2. 计算Y、Q改变的质量：Y增加的质量为$12\ \mathrm{g}-10\ \mathrm{g}=2\ \mathrm{g}$，Q减少的质量为$21\ \mathrm{g}-9\ \mathrm{g}=12\ \mathrm{g}$，二者质量比为$2:12=1:6$，B选项错误。
3. 生成Z的质量为$15\ \mathrm{g}-1\ \mathrm{g}=14\ \mathrm{g}$，C选项错误。
4. 设X、Q的化学计量数分别为$a$、$b$，根据化学方程式中相对总质量之比等于实际参与反应的质量之比：$\frac{a· N}{b· 2N}=\frac{4\ \mathrm{g}}{12\ \mathrm{g}}$，解得$a:b=2:3$，D选项错误。
综上，正确选项为A。
1. 计算反应前总质量：$4\ \mathrm{g}+10\ \mathrm{g}+1\ \mathrm{g}+21\ \mathrm{g}=36\ \mathrm{g}$，因此反应后待测Q的质量为$36\ \mathrm{g}-0\ \mathrm{g}-12\ \mathrm{g}-15\ \mathrm{g}=9\ \mathrm{g}$，A选项正确。
2. 计算Y、Q改变的质量：Y增加的质量为$12\ \mathrm{g}-10\ \mathrm{g}=2\ \mathrm{g}$，Q减少的质量为$21\ \mathrm{g}-9\ \mathrm{g}=12\ \mathrm{g}$，二者质量比为$2:12=1:6$，B选项错误。
3. 生成Z的质量为$15\ \mathrm{g}-1\ \mathrm{g}=14\ \mathrm{g}$，C选项错误。
4. 设X、Q的化学计量数分别为$a$、$b$，根据化学方程式中相对总质量之比等于实际参与反应的质量之比：$\frac{a· N}{b· 2N}=\frac{4\ \mathrm{g}}{12\ \mathrm{g}}$，解得$a:b=2:3$，D选项错误。
综上，正确选项为A。
7. 火力发电厂用石灰石泥浆吸收废气中的二氧化硫以防止污染环境，其反应的化学方程式为2CaCO₃（粉末）＋2SO₂＋O₂＝2CaSO₄＋2CO₂。
（1）若100 g废气中含6.4 g二氧化硫，则处理100 g这种废气需含碳酸钙（CaCO₃）80％的石灰石 g。
（2）处理上述100 g废气，可得到含CaSO₄ 85％的粗产品 g。
（1）若100 g废气中含6.4 g二氧化硫，则处理100 g这种废气需含碳酸钙（CaCO₃）80％的石灰石 g。
（2）处理上述100 g废气，可得到含CaSO₄ 85％的粗产品 g。
答案
解：(1) 设参加反应的纯CaCO₃的质量为x
$\ce{2CaCO_{3} + 2SO_{2} + O_{2} = 2CaSO_{4} + 2CO_{2}}$
$2×100=200\quad 2×64=128$
$x\quad\quad\quad\quad 6.4\ \mathrm{g}$
$\frac{200}{128}=\frac{x}{6.4\ \mathrm{g}}$
$x=10\ \mathrm{g}$
需含碳酸钙80%的石灰石质量为：$10\ \mathrm{g}÷80\%=12.5\ \mathrm{g}$
(2) 设反应生成的纯$\ce{CaSO_{4}}$的质量为y
$\ce{2CaCO_{3} + 2SO_{2} + O_{2} = 2CaSO_{4} + 2CO_{2}}$
$\quad\quad\quad 128\quad\quad 2×136=272$
$\quad\quad\quad 6.4\ \mathrm{g}\quad\quad y$
$\frac{128}{272}=\frac{6.4\ \mathrm{g}}{y}$
$y=13.6\ \mathrm{g}$
可得到含$\ce{CaSO_{4}}$ 85%的粗产品质量为：$13.6\ \mathrm{g}÷85\%=16\ \mathrm{g}$
答：(1) 需含碳酸钙80%的石灰石12.5g；(2) 可得到含$\ce{CaSO_{4}}$85%的粗产品16g。
$\ce{2CaCO_{3} + 2SO_{2} + O_{2} = 2CaSO_{4} + 2CO_{2}}$
$2×100=200\quad 2×64=128$
$x\quad\quad\quad\quad 6.4\ \mathrm{g}$
$\frac{200}{128}=\frac{x}{6.4\ \mathrm{g}}$
$x=10\ \mathrm{g}$
需含碳酸钙80%的石灰石质量为：$10\ \mathrm{g}÷80\%=12.5\ \mathrm{g}$
(2) 设反应生成的纯$\ce{CaSO_{4}}$的质量为y
$\ce{2CaCO_{3} + 2SO_{2} + O_{2} = 2CaSO_{4} + 2CO_{2}}$
$\quad\quad\quad 128\quad\quad 2×136=272$
$\quad\quad\quad 6.4\ \mathrm{g}\quad\quad y$
$\frac{128}{272}=\frac{6.4\ \mathrm{g}}{y}$
$y=13.6\ \mathrm{g}$
可得到含$\ce{CaSO_{4}}$ 85%的粗产品质量为：$13.6\ \mathrm{g}÷85\%=16\ \mathrm{g}$
答：(1) 需含碳酸钙80%的石灰石12.5g；(2) 可得到含$\ce{CaSO_{4}}$85%的粗产品16g。
8. 我国空气质量标准对空气中二氧化硫的浓度级别规定如下表所示（空气中二氧化硫的浓度用单位体积的空气中所含二氧化硫的质量表示）。
某中学化学兴趣小组为测定当地某区域空气中二氧化硫的浓度，将2 m³空气通入一定量含碘（I₂）2.54 mg的碘水中，经测定I₂与二氧化硫恰好完全反应，该反应的化学方程式为：$\ce{SO_{2} + I_{2} + 2H_{2}O = H_{2}SO_{4} + 2HI}$。通过计算说明此空气中二氧化硫的浓度级别。
某中学化学兴趣小组为测定当地某区域空气中二氧化硫的浓度，将2 m³空气通入一定量含碘（I₂）2.54 mg的碘水中，经测定I₂与二氧化硫恰好完全反应，该反应的化学方程式为：$\ce{SO_{2} + I_{2} + 2H_{2}O = H_{2}SO_{4} + 2HI}$。通过计算说明此空气中二氧化硫的浓度级别。
答案
解：设2 m³空气中所含二氧化硫的质量为x。
$\ce{SO_{2} + I_{2} + 2H_{2}O = H_{2}SO_{4} + 2HI}$
64 254
x 2.54 mg
$\frac{64}{254}=\frac{x}{2.54\ \mathrm{mg}}$
$x=0.64\ \mathrm{mg}$
空气中二氧化硫的浓度为：$\frac{0.64\ \mathrm{mg}}{2\ \mathrm{m}^3}=0.32\ \mathrm{mg/m}^3$
由于$0.15\ \mathrm{mg/m}^3 ＜ 0.32\ \mathrm{mg/m}^3 ≤ 0.50\ \mathrm{mg/m}^3$，可知此空气中二氧化硫的浓度级别为二级。
答：此空气中二氧化硫的浓度级别为二级。
$\ce{SO_{2} + I_{2} + 2H_{2}O = H_{2}SO_{4} + 2HI}$
64 254
x 2.54 mg
$\frac{64}{254}=\frac{x}{2.54\ \mathrm{mg}}$
$x=0.64\ \mathrm{mg}$
空气中二氧化硫的浓度为：$\frac{0.64\ \mathrm{mg}}{2\ \mathrm{m}^3}=0.32\ \mathrm{mg/m}^3$
由于$0.15\ \mathrm{mg/m}^3 ＜ 0.32\ \mathrm{mg/m}^3 ≤ 0.50\ \mathrm{mg/m}^3$，可知此空气中二氧化硫的浓度级别为二级。
答：此空气中二氧化硫的浓度级别为二级。
