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1. [2025 天津段考]在反应$\ce{A + 3B\xlongequal{}2C + 3D}$中，A、B的相对分子质量之比为$5:6$，若$2.5\ \mathrm{g}\ \mathrm{A}$与一定量的B恰好完全反应，生成$3.8\ \mathrm{g}\ \mathrm{D}$，则生成C的质量为 （
A.$9.6\ \mathrm{g}$
B.$7.7\ \mathrm{g}$
C.$6.8\ \mathrm{g}$
D.$8.8\ \mathrm{g}$
B
）A.$9.6\ \mathrm{g}$
B.$7.7\ \mathrm{g}$
C.$6.8\ \mathrm{g}$
D.$8.8\ \mathrm{g}$
答案
根据题意,设 A 的相对分子质量为 5a,则 B 的相对分子质量为 6a;设参加反应的 B 的质量为 x。
$\ce{A + 3B\xlongequal{}2C + 3D}$
$5a\quad 18a$
$2.5\ \mathrm{g}\quad x$
$\frac{5a}{18a}=\frac{2.5\ \mathrm{g}}{x}\quad x=9\ \mathrm{g}$
根据质量守恒定律,生成 C 的质量为 $2.5\ \mathrm{g}+9\ \mathrm{g}-3.8\ \mathrm{g}=7.7\ \mathrm{g}$。
$\ce{A + 3B\xlongequal{}2C + 3D}$
$5a\quad 18a$
$2.5\ \mathrm{g}\quad x$
$\frac{5a}{18a}=\frac{2.5\ \mathrm{g}}{x}\quad x=9\ \mathrm{g}$
根据质量守恒定律,生成 C 的质量为 $2.5\ \mathrm{g}+9\ \mathrm{g}-3.8\ \mathrm{g}=7.7\ \mathrm{g}$。
解析
【分析】
这道题的解题思路可以分两步梳理：
1. 首先依据化学方程式的计算规则：反应中各物质的实际质量之比等于（相对分子质量×对应化学计量数）之比，结合题目给出的A、B相对分子质量之比，先求出参加反应的B的总质量。这里要注意B的化学计量数是3，不能直接用A和B的相对分子质量比直接计算质量比，必须给B的相对分子质量乘上对应的计量数3。
2. 算出B的质量后，直接利用质量守恒定律：参加反应的所有反应物的质量总和等于生成的所有生成物的质量总和，用A和B的质量之和减去已知的生成物D的质量，就能得到生成C的质量。
【解析】
解：设A的相对分子质量为5a，由A、B相对分子质量之比为5:6，可得B的相对分子质量为6a。
设2.5g A完全反应时，参加反应的B的质量为x：
$\ce{A + 3B\xlongequal{}2C + 3D}$
$5a\quad 3×6a=18a$
$2.5\ \mathrm{g}\quad x$
列比例式：
$\frac{5a}{18a}=\frac{2.5\ \mathrm{g}}{x}$
约去参数a后解得：$x=9\ \mathrm{g}$
根据质量守恒定律，反应前后总质量相等，因此生成C的质量 = 反应物总质量 - 生成D的质量 = $2.5\ \mathrm{g} + 9\ \mathrm{g} - 3.8\ \mathrm{g} =7.7\ \mathrm{g}$
【答案】B
【知识点】
化学方程式质量比，质量守恒定律
【点评】
本题属于化学方程式基础计算题型，核心易错点是计算A、B的反应质量比时，容易忽略B前的化学计量数3，直接用相对分子质量比5:6计算，导致算出的B质量错误，最终结果出错，解题时要牢记化学方程式中物质质量比需要乘以对应化学计量数。
【难度系数】
0.7
这道题的解题思路可以分两步梳理：
1. 首先依据化学方程式的计算规则：反应中各物质的实际质量之比等于（相对分子质量×对应化学计量数）之比，结合题目给出的A、B相对分子质量之比，先求出参加反应的B的总质量。这里要注意B的化学计量数是3，不能直接用A和B的相对分子质量比直接计算质量比，必须给B的相对分子质量乘上对应的计量数3。
2. 算出B的质量后，直接利用质量守恒定律：参加反应的所有反应物的质量总和等于生成的所有生成物的质量总和，用A和B的质量之和减去已知的生成物D的质量，就能得到生成C的质量。
【解析】
解：设A的相对分子质量为5a，由A、B相对分子质量之比为5:6，可得B的相对分子质量为6a。
设2.5g A完全反应时，参加反应的B的质量为x：
$\ce{A + 3B\xlongequal{}2C + 3D}$
$5a\quad 3×6a=18a$
$2.5\ \mathrm{g}\quad x$
列比例式：
$\frac{5a}{18a}=\frac{2.5\ \mathrm{g}}{x}$
约去参数a后解得：$x=9\ \mathrm{g}$
根据质量守恒定律，反应前后总质量相等，因此生成C的质量 = 反应物总质量 - 生成D的质量 = $2.5\ \mathrm{g} + 9\ \mathrm{g} - 3.8\ \mathrm{g} =7.7\ \mathrm{g}$
【答案】B
【知识点】
化学方程式质量比，质量守恒定律
【点评】
本题属于化学方程式基础计算题型，核心易错点是计算A、B的反应质量比时，容易忽略B前的化学计量数3，直接用相对分子质量比5:6计算，导致算出的B质量错误，最终结果出错，解题时要牢记化学方程式中物质质量比需要乘以对应化学计量数。
【难度系数】
0.7
2. 明代《天工开物》记载了冶炼金属锡的方法：$\ce{SnO_{2} + C\xlongequal{\mathrm{高温}}Sn + CO_{2}\uparrow}$。若将${6040}\ {t}$含$\ce{SnO_{2}}\ 50\%$的锡砂与足量木炭在高温下反应得到锡，炼锡时可加入少量铅作引子形成锡铅合金，从而使锡顺利流出。
（1）$\ce{SnO_{2}}$中锡元素和氧元素的质量比为________。
（2）理论上可得到含锡$85\%$的锡铅合金的质量是多少？
（1）$\ce{SnO_{2}}$中锡元素和氧元素的质量比为________。
（2）理论上可得到含锡$85\%$的锡铅合金的质量是多少？
答案
(1) $119:32$
(2) 解:6 040 t 含 $\ce{SnO_{2}}\ 50\%$的锡砂中 $\ce{SnO_{2}}$ 的质量为 $6\ 040\ \mathrm{t}×50\%=3\ 020\ \mathrm{t}$。设理论上可得到锡的质量是 x。
$\ce{SnO_{2} + C\xlongequal{高温}Sn + CO_{2}\uparrow}$
$151\quad\quad\quad 119$
$3\ 020\ \mathrm{t}\quad\quad x$
$\frac{151}{119}=\frac{3\ 020\ \mathrm{t}}{x}\quad x=2\ 380\ \mathrm{t}$
理论上可得到含锡 85%的锡铅合金的质量是 $\frac{2\ 380\ \mathrm{t}}{85\%}=2\ 800\ \mathrm{t}$。
答:理论上可得到含锡 85%的锡铅合金的质量是 2 800 t。
(2) 解:6 040 t 含 $\ce{SnO_{2}}\ 50\%$的锡砂中 $\ce{SnO_{2}}$ 的质量为 $6\ 040\ \mathrm{t}×50\%=3\ 020\ \mathrm{t}$。设理论上可得到锡的质量是 x。
$\ce{SnO_{2} + C\xlongequal{高温}Sn + CO_{2}\uparrow}$
$151\quad\quad\quad 119$
$3\ 020\ \mathrm{t}\quad\quad x$
$\frac{151}{119}=\frac{3\ 020\ \mathrm{t}}{x}\quad x=2\ 380\ \mathrm{t}$
理论上可得到含锡 85%的锡铅合金的质量是 $\frac{2\ 380\ \mathrm{t}}{85\%}=2\ 800\ \mathrm{t}$。
答:理论上可得到含锡 85%的锡铅合金的质量是 2 800 t。
解析
【分析】
首先看第一小问，要计算$\ce{SnO_{2}}$中锡和氧元素的质量比，思路是直接利用元素质量比的计算公式：化合物中各元素质量比 = （对应元素的相对原子质量×原子个数）之比，先明确Sn的相对原子质量为119，O的相对原子质量为16，代入对应原子数就能算出结果。
然后第二小问是含杂质的化学方程式计算，第一步先算出锡砂中纯净的$\ce{SnO_{2}}$的质量，因为锡砂是混合物，只有其中50%是$\ce{SnO_{2}}$，用锡砂总质量乘以纯度即可得到纯净反应物的质量；接下来根据给出的化学方程式，标出$\ce{SnO_{2}}$和Sn的相对分子质量，设生成的纯Sn的质量为x，列比例式求解得到纯锡的质量；最后题目要求的是含锡85%的锡铅合金总质量，也就是纯锡的质量占合金总质量的85%，用纯锡质量除以85%就能得到合金的总质量。整个过程要注意，代入化学方程式计算的必须是纯净物的质量，不能直接用混合物的质量计算。
【解析】
（1）计算$\ce{SnO_{2}}$中锡、氧元素的质量比：
Sn的相对原子质量为119，O的相对原子质量为16，其中Sn原子个数为1，O原子个数为2，因此锡元素和氧元素的质量比 = $119:(16×2) = 119:32$。
（2）分步计算如下：
① 先计算6040 t锡砂中纯净$\ce{SnO_{2}}$的质量：
$m(\ce{SnO_{2}}) = 6040\ \mathrm{t} × 50\% = 3020\ \mathrm{t}$
② 设理论上反应生成的纯Sn的质量为$x$，标注反应中对应物质的相对质量和已知、未知量：
$\ce{SnO_{2} + C\xlongequal{高温}Sn + CO_{2}\uparrow}$
$151\quad\quad\quad\quad\quad 119$
$3020\ \mathrm{t}\quad\quad\quad\quad x$
③ 列比例式求解：
$\frac{151}{119} = \frac{3020\ \mathrm{t}}{x}$
解得：$x = 2380\ \mathrm{t}$
④ 计算含锡85%的锡铅合金总质量：
合金质量 = 纯锡质量 ÷ 锡在合金中的质量分数 = $\frac{2380\ \mathrm{t}}{85\%} = 2800\ \mathrm{t}$
【答案】
(1) $119:32$
(2) 理论上可得到含锡85%的锡铅合金的质量是2800 t。
【知识点】
化学式元素质量比计算；化学方程式的简单计算；混合物纯度计算
【点评】
本题结合我国古代《天工开物》的冶金工艺情境命题，先考查基础的化学式元素质量比计算，再考查含杂质的化学方程式计算，整体难度较低，易错点是容易忽略最后一步将纯锡质量换算为合金总质量，解题时要牢记代入化学方程式计算的量必须为纯净物的质量，再结合纯度关系反向推导混合物总质量即可。
【难度系数】
0.7
首先看第一小问，要计算$\ce{SnO_{2}}$中锡和氧元素的质量比，思路是直接利用元素质量比的计算公式：化合物中各元素质量比 = （对应元素的相对原子质量×原子个数）之比，先明确Sn的相对原子质量为119，O的相对原子质量为16，代入对应原子数就能算出结果。
然后第二小问是含杂质的化学方程式计算，第一步先算出锡砂中纯净的$\ce{SnO_{2}}$的质量，因为锡砂是混合物，只有其中50%是$\ce{SnO_{2}}$，用锡砂总质量乘以纯度即可得到纯净反应物的质量；接下来根据给出的化学方程式，标出$\ce{SnO_{2}}$和Sn的相对分子质量，设生成的纯Sn的质量为x，列比例式求解得到纯锡的质量；最后题目要求的是含锡85%的锡铅合金总质量，也就是纯锡的质量占合金总质量的85%，用纯锡质量除以85%就能得到合金的总质量。整个过程要注意，代入化学方程式计算的必须是纯净物的质量，不能直接用混合物的质量计算。
【解析】
（1）计算$\ce{SnO_{2}}$中锡、氧元素的质量比：
Sn的相对原子质量为119，O的相对原子质量为16，其中Sn原子个数为1，O原子个数为2，因此锡元素和氧元素的质量比 = $119:(16×2) = 119:32$。
（2）分步计算如下：
① 先计算6040 t锡砂中纯净$\ce{SnO_{2}}$的质量：
$m(\ce{SnO_{2}}) = 6040\ \mathrm{t} × 50\% = 3020\ \mathrm{t}$
② 设理论上反应生成的纯Sn的质量为$x$，标注反应中对应物质的相对质量和已知、未知量：
$\ce{SnO_{2} + C\xlongequal{高温}Sn + CO_{2}\uparrow}$
$151\quad\quad\quad\quad\quad 119$
$3020\ \mathrm{t}\quad\quad\quad\quad x$
③ 列比例式求解：
$\frac{151}{119} = \frac{3020\ \mathrm{t}}{x}$
解得：$x = 2380\ \mathrm{t}$
④ 计算含锡85%的锡铅合金总质量：
合金质量 = 纯锡质量 ÷ 锡在合金中的质量分数 = $\frac{2380\ \mathrm{t}}{85\%} = 2800\ \mathrm{t}$
【答案】
(1) $119:32$
(2) 理论上可得到含锡85%的锡铅合金的质量是2800 t。
【知识点】
化学式元素质量比计算；化学方程式的简单计算；混合物纯度计算
【点评】
本题结合我国古代《天工开物》的冶金工艺情境命题，先考查基础的化学式元素质量比计算，再考查含杂质的化学方程式计算，整体难度较低，易错点是容易忽略最后一步将纯锡质量换算为合金总质量，解题时要牢记代入化学方程式计算的量必须为纯净物的质量，再结合纯度关系反向推导混合物总质量即可。
【难度系数】
0.7
3. [2025 保定期中]小明同学准备用$\ce{KClO_{3}}$来制取$\ce{O_{2}}$，取$29.6\ \mathrm{g}$氯酸钾和二氧化锰的混合物共热，反应过程中多次测量剩余固体混合物的质量，数据如表所示。试计算：
（1）产生氧气的质量为
（2）反应前固体混合物中$\ce{KClO_{3}}$的质量分数是多少？
（计算结果精确至$1\%$）
（1）产生氧气的质量为
9.6
g。（2）反应前固体混合物中$\ce{KClO_{3}}$的质量分数是多少？
（计算结果精确至$1\%$）
答案
(1) 9.6
解法一:(2) 解:设反应前固体混合物中 $\ce{KClO_{3}}$ 的质量为 x。
$\ce{2KClO_{3}\xlongequal[\Delta]{MnO_{2}} 2KCl + 3O_{2}\uparrow}$
$245\quad\quad\quad\quad\quad 96$
$x\quad\quad\quad\quad\quad 9.6\ \mathrm{g}$
$\frac{245}{96}=\frac{x}{9.6\ \mathrm{g}}\quad x=24.5\ \mathrm{g}$
反应前固体混合物中 $\ce{KClO_{3}}$ 的质量分数为 $\frac{24.5\ \mathrm{g}}{29.6\ \mathrm{g}}×100\%\approx82.8\%$。
答:反应前固体混合物中 $\ce{KClO_{3}}$ 的质量分数约为 82.8%。
解法二:(2) 已知用氯酸钾($\ce{KClO_{3}}$)制取氧气($\ce{O_{2}}$)过程中,氯酸钾中的氧元素全部转化为单质氧气。设反应前固体混合物中 $\ce{KClO_{3}}$ 的质量为 y,则 $y·\frac{16×3}{39+35.5+16×3}×100\%=9.6\ \mathrm{g}$,解得 $y=24.5\ \mathrm{g}$,反应前固体混合物中 $\ce{KClO_{3}}$ 的质量分数为 $\frac{24.5\ \mathrm{g}}{29.6\ \mathrm{g}}×100\%\approx82.8\%$。
答:反应前固体混合物中 $\ce{KClO_{3}}$ 的质量分数约为 82.8%。
〔解析〕(1) $t_2\ \min$ 时剩余固体混合物的质量与 $t_1\ \min$ 时相等,说明已完全反应。根据质量守恒定律可知,反应生成氧气的质量为 $29.6\ \mathrm{g}-20\ \mathrm{g}=9.6\ \mathrm{g}$。
解法一:(2) 解:设反应前固体混合物中 $\ce{KClO_{3}}$ 的质量为 x。
$\ce{2KClO_{3}\xlongequal[\Delta]{MnO_{2}} 2KCl + 3O_{2}\uparrow}$
$245\quad\quad\quad\quad\quad 96$
$x\quad\quad\quad\quad\quad 9.6\ \mathrm{g}$
$\frac{245}{96}=\frac{x}{9.6\ \mathrm{g}}\quad x=24.5\ \mathrm{g}$
反应前固体混合物中 $\ce{KClO_{3}}$ 的质量分数为 $\frac{24.5\ \mathrm{g}}{29.6\ \mathrm{g}}×100\%\approx82.8\%$。
答:反应前固体混合物中 $\ce{KClO_{3}}$ 的质量分数约为 82.8%。
解法二:(2) 已知用氯酸钾($\ce{KClO_{3}}$)制取氧气($\ce{O_{2}}$)过程中,氯酸钾中的氧元素全部转化为单质氧气。设反应前固体混合物中 $\ce{KClO_{3}}$ 的质量为 y,则 $y·\frac{16×3}{39+35.5+16×3}×100\%=9.6\ \mathrm{g}$,解得 $y=24.5\ \mathrm{g}$,反应前固体混合物中 $\ce{KClO_{3}}$ 的质量分数为 $\frac{24.5\ \mathrm{g}}{29.6\ \mathrm{g}}×100\%\approx82.8\%$。
答:反应前固体混合物中 $\ce{KClO_{3}}$ 的质量分数约为 82.8%。
〔解析〕(1) $t_2\ \min$ 时剩余固体混合物的质量与 $t_1\ \min$ 时相等,说明已完全反应。根据质量守恒定律可知,反应生成氧气的质量为 $29.6\ \mathrm{g}-20\ \mathrm{g}=9.6\ \mathrm{g}$。
解析
【分析】
首先第一步先判断反应进度：表格中t₁和t₂时刻剩余固体质量相等，说明此时氯酸钾已经完全分解，不再有氧气生成。第一问利用质量守恒定律，氯酸钾分解生成的氧气作为气体逸出，反应前后固体的质量差值就是生成氧气的质量，直接用初始总固体质量减去完全反应后剩余固体质量即可算出氧气质量。第二问，我们可以通过氯酸钾分解的化学方程式，代入已经算出的氧气质量，根据反应中氯酸钾和氧气的相对质量比例，计算出混合物中氯酸钾的总质量，再用氯酸钾质量除以初始混合物总质量，乘以100%就得到氯酸钾的质量分数，也可以利用元素守恒，通过氯酸钾中氧元素全部转化为氧气的关系反推氯酸钾的质量。
【解析】
（1）由表格数据可知，t₁ min后剩余固体质量不再改变，说明氯酸钾已经完全反应，根据质量守恒定律，反应生成氧气的质量等于反应前后固体的质量差：
$m(\ce{O_2})=29.6\ \mathrm{g} - 20.0\ \mathrm{g}=9.6\ \mathrm{g}$
（2）设反应前固体混合物中$\ce{KClO_3}$的质量为$x$
氯酸钾在二氧化锰催化、加热条件下分解的化学方程式为：
$\ce{2KClO_{3}\xlongequal[\Delta]{MnO_{2}} 2KCl + 3O_{2}\uparrow}$
反应中$\ce{KClO_3}$和$\ce{O_2}$的相对总质量分别为245、96，因此列比例式：
$\dfrac{245}{96}=\dfrac{x}{9.6\ \mathrm{g}}$
解得：$x=24.5\ \mathrm{g}$
反应前固体混合物中$\ce{KClO_3}$的质量分数为：
$\dfrac{24.5\ \mathrm{g}}{29.6\ \mathrm{g}}×100\%\approx82.8\%$
答：反应前固体混合物中$\ce{KClO_3}$的质量分数约为82.8%。
【答案】
(1) $\boldsymbol{9.6}$
(2) $\boldsymbol{82.8\%}$
【知识点】
质量守恒定律，化学方程式计算
【点评】
本题是初中化学常见的含固体催化剂的制氧反应基础计算题，核心考点是利用质量守恒定律间接计算生成气体的质量，规避了气体质量直接测量的难点，同时考察学生化学方程式计算的规范书写能力，属于期中期末的高频基础题型，学生需要注意计算过程中相对分子质量的准确性，最后按要求保留结果精度即可。
【难度系数】
0.8
首先第一步先判断反应进度：表格中t₁和t₂时刻剩余固体质量相等，说明此时氯酸钾已经完全分解，不再有氧气生成。第一问利用质量守恒定律，氯酸钾分解生成的氧气作为气体逸出，反应前后固体的质量差值就是生成氧气的质量，直接用初始总固体质量减去完全反应后剩余固体质量即可算出氧气质量。第二问，我们可以通过氯酸钾分解的化学方程式，代入已经算出的氧气质量，根据反应中氯酸钾和氧气的相对质量比例，计算出混合物中氯酸钾的总质量，再用氯酸钾质量除以初始混合物总质量，乘以100%就得到氯酸钾的质量分数，也可以利用元素守恒，通过氯酸钾中氧元素全部转化为氧气的关系反推氯酸钾的质量。
【解析】
（1）由表格数据可知，t₁ min后剩余固体质量不再改变，说明氯酸钾已经完全反应，根据质量守恒定律，反应生成氧气的质量等于反应前后固体的质量差：
$m(\ce{O_2})=29.6\ \mathrm{g} - 20.0\ \mathrm{g}=9.6\ \mathrm{g}$
（2）设反应前固体混合物中$\ce{KClO_3}$的质量为$x$
氯酸钾在二氧化锰催化、加热条件下分解的化学方程式为：
$\ce{2KClO_{3}\xlongequal[\Delta]{MnO_{2}} 2KCl + 3O_{2}\uparrow}$
反应中$\ce{KClO_3}$和$\ce{O_2}$的相对总质量分别为245、96，因此列比例式：
$\dfrac{245}{96}=\dfrac{x}{9.6\ \mathrm{g}}$
解得：$x=24.5\ \mathrm{g}$
反应前固体混合物中$\ce{KClO_3}$的质量分数为：
$\dfrac{24.5\ \mathrm{g}}{29.6\ \mathrm{g}}×100\%\approx82.8\%$
答：反应前固体混合物中$\ce{KClO_3}$的质量分数约为82.8%。
【答案】
(1) $\boldsymbol{9.6}$
(2) $\boldsymbol{82.8\%}$
【知识点】
质量守恒定律，化学方程式计算
【点评】
本题是初中化学常见的含固体催化剂的制氧反应基础计算题，核心考点是利用质量守恒定律间接计算生成气体的质量，规避了气体质量直接测量的难点，同时考察学生化学方程式计算的规范书写能力，属于期中期末的高频基础题型，学生需要注意计算过程中相对分子质量的准确性，最后按要求保留结果精度即可。
【难度系数】
0.8
4. ★新情境 传统工艺 我国湿法炼铜的工艺在宋、元时期已相当成熟。某化学兴趣小组的同学在实验室模拟湿法炼铜，他们将 46 g 铁片放入一定质量的氯化铜溶液中(已知：$\ce{Fe + CuCl_{2} = Cu + FeCl_{2}}$)，反应进行一段时间后，得到 50 g 固体，则所得固体中铁的质量分数为 （
A.8%
B.18%
C.36%
D.92%
C
）A.8%
B.18%
C.36%
D.92%
答案
设参加反应的铁的质量为 x。
$\ce{Fe + CuCl_{2} = Cu + FeCl_{2}} \quad 固体质量变化量$
$56\quad\quad\quad\quad 64\quad\quad 64-56=8$
$x\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad 50\ \mathrm{g}-46\ \mathrm{g}=4\ \mathrm{g}$
$\frac{56}{8}=\frac{x}{4\ \mathrm{g}}\quad x=28\ \mathrm{g}$
则所得固体中铁的质量分数为 $\frac{46\ \mathrm{g}-28\ \mathrm{g}}{50\ \mathrm{g}}×100\%=36\%$。
$\ce{Fe + CuCl_{2} = Cu + FeCl_{2}} \quad 固体质量变化量$
$56\quad\quad\quad\quad 64\quad\quad 64-56=8$
$x\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad 50\ \mathrm{g}-46\ \mathrm{g}=4\ \mathrm{g}$
$\frac{56}{8}=\frac{x}{4\ \mathrm{g}}\quad x=28\ \mathrm{g}$
则所得固体中铁的质量分数为 $\frac{46\ \mathrm{g}-28\ \mathrm{g}}{50\ \mathrm{g}}×100\%=36\%$。
解析
【分析】
这道题属于反应过程中固体质量变化的计算题型，使用差量法求解会非常简便。首先梳理反应特点：铁和氯化铜反应时，每消耗56份质量的Fe，就会生成64份质量的Cu附着在固体上，因此固体总质量会增加，每反应56g铁，固体质量就净增加8g。题目给出初始铁片总质量是46g，反应后固体总质量为50g，可直接算出固体实际总增量为50g-46g=4g，我们可以根据反应的质量差比例，直接算出参与反应的铁的质量，不需要求解氯化铜质量等无关未知量。之后用初始铁的总质量减去已经反应的铁的质量，得到剩余未反应的铁的质量，最后用剩余铁的质量除以反应后固体的总质量50g，就能算出所得固体中铁的质量分数。
【解析】
解：设参加反应的铁的质量为x。
反应对应的固体质量差关系如下：
$\ce{Fe + CuCl_{2} = Cu + FeCl_{2}} \quad 固体质量变化量$
$56\quad\quad\quad\quad\quad 64\quad\quad\quad 64-56=8$
$x\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad 50\ \mathrm{g}-46\ \mathrm{g}=4\ \mathrm{g}$
列比例式：$\frac{56}{8}=\frac{x}{4\ \mathrm{g}}$
解得：$x=28\ \mathrm{g}$
反应后剩余未反应的铁的质量为：$46\ \mathrm{g}-28\ \mathrm{g}=18\ \mathrm{g}$
所得固体中铁的质量分数为：$\frac{18\ \mathrm{g}}{50\ \mathrm{g}}×100\%=36\%$，对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
差量法计算；金属与盐反应；混合物质量分数计算
【点评】
本题结合我国传统湿法炼铜的工艺情境命题，是差量法在初中化学计算中的典型应用，无需引入溶液质量等未知量，仅通过反应前后固体的质量差即可快速推导参与反应的反应物质量，解题效率远高于常规设未知量列方程的方法，易错点是误认为反应后50g固体全部为铜，忽略了未完全反应的剩余铁的存在。
【难度系数】
0.6
这道题属于反应过程中固体质量变化的计算题型，使用差量法求解会非常简便。首先梳理反应特点：铁和氯化铜反应时，每消耗56份质量的Fe，就会生成64份质量的Cu附着在固体上，因此固体总质量会增加，每反应56g铁，固体质量就净增加8g。题目给出初始铁片总质量是46g，反应后固体总质量为50g，可直接算出固体实际总增量为50g-46g=4g，我们可以根据反应的质量差比例，直接算出参与反应的铁的质量，不需要求解氯化铜质量等无关未知量。之后用初始铁的总质量减去已经反应的铁的质量，得到剩余未反应的铁的质量，最后用剩余铁的质量除以反应后固体的总质量50g，就能算出所得固体中铁的质量分数。
【解析】
解：设参加反应的铁的质量为x。
反应对应的固体质量差关系如下：
$\ce{Fe + CuCl_{2} = Cu + FeCl_{2}} \quad 固体质量变化量$
$56\quad\quad\quad\quad\quad 64\quad\quad\quad 64-56=8$
$x\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad 50\ \mathrm{g}-46\ \mathrm{g}=4\ \mathrm{g}$
列比例式：$\frac{56}{8}=\frac{x}{4\ \mathrm{g}}$
解得：$x=28\ \mathrm{g}$
反应后剩余未反应的铁的质量为：$46\ \mathrm{g}-28\ \mathrm{g}=18\ \mathrm{g}$
所得固体中铁的质量分数为：$\frac{18\ \mathrm{g}}{50\ \mathrm{g}}×100\%=36\%$，对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
差量法计算；金属与盐反应；混合物质量分数计算
【点评】
本题结合我国传统湿法炼铜的工艺情境命题，是差量法在初中化学计算中的典型应用，无需引入溶液质量等未知量，仅通过反应前后固体的质量差即可快速推导参与反应的反应物质量，解题效率远高于常规设未知量列方程的方法，易错点是误认为反应后50g固体全部为铜，忽略了未完全反应的剩余铁的存在。
【难度系数】
0.6
5. ★已知含氢元素的物质完全燃烧后，氢元素全部进入生成的水中。现有葡萄糖($\ce{C_{6}H_{12}O_{6}}$)和乙酸($\ce{CH_{3}COOH}$)组成的混合物120 g，在一定条件下完全燃烧，生成的水的质量是（
A.144 g
B.72 g
C.36 g
D.48 g
B
）A.144 g
B.72 g
C.36 g
D.48 g
答案
根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类和质量都不变,葡萄糖($\ce{C_{6}H_{12}O_{6}}$)中氢元素的质量分数为 $\frac{1×12}{12×6+1×12+16×6}=\frac{1}{15}$,乙酸($\ce{CH_{3}COOH}$)中氢元素的质量分数为 $\frac{1×4}{12×2+1×4+16×2}=\frac{1}{15}$,所以两者以任何比例混合,混合物中氢元素的质量分数都是 $\frac{1}{15}$,故 120 g 混合物在一定条件下完全燃烧,生成的水的质量为 $\frac{120\ \mathrm{g}×\frac{1}{15}}{\frac{1×2}{1×2+16}×100\%}=72\ \mathrm{g}$。
解析
【分析】
这道题的核心是结合题目给出的“含氢物质完全燃烧后氢元素全部进入生成的水”的条件，利用质量守恒定律中反应前后元素质量不变的规律解题。我们不需要提前知道混合物中葡萄糖和乙酸的具体质量比，第一步可以先分别计算两种纯净物中氢元素的质量分数，会发现二者的氢元素质量分数完全相等，因此无论二者以何种比例混合，整个混合物的氢元素质量分数都是固定值，接下来先算出120g混合物中氢元素的总质量，再根据水中氢元素的质量占比，就可以反向计算出全部氢元素转化为水时生成水的总质量。
【解析】
1. 依据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类、质量均不发生改变，结合题给条件可知，混合物中氢元素的总质量等于生成的水中氢元素的总质量。
2. 分别计算两种物质的氢元素质量分数：
葡萄糖$\ce{C_{6}H_{12}O_{6}}$的相对分子质量为$12×6 + 1×12 +16×6=180$，其中氢元素质量分数为$\frac{1×12}{180}=\frac{1}{15}$
乙酸$\ce{CH_{3}COOH}$的相对分子质量为$12×2 +1×4 +16×2=60$，其中氢元素质量分数为$\frac{1×4}{60}=\frac{1}{15}$
3. 两种物质的氢元素质量分数完全相同，因此任意比例混合得到的混合物，氢元素质量分数恒为$\frac{1}{15}$。
4. 120g混合物中氢元素的总质量为：$120\ \mathrm{g}×\frac{1}{15}=8\ \mathrm{g}$
5. 水中氢元素的质量分数为$\frac{1×2}{1×2+16}=\frac{1}{9}$，因此含8g氢元素的水的总质量为：$8\ \mathrm{g}÷\frac{1}{9}=72\ \mathrm{g}$
【答案】
B.72 g
【知识点】
质量守恒定律，元素质量分数计算
【点评】
本题属于化学计算中的巧解类题型，不需要设未知数求解两组分的具体质量，核心突破口是观察发现两种组分的氢元素质量分数完全相等，将混合物视为氢元素占比固定的整体直接计算即可，重点考察学生对质量守恒定律的灵活运用能力，避免了复杂的代数运算。
【难度系数】
0.6
这道题的核心是结合题目给出的“含氢物质完全燃烧后氢元素全部进入生成的水”的条件，利用质量守恒定律中反应前后元素质量不变的规律解题。我们不需要提前知道混合物中葡萄糖和乙酸的具体质量比，第一步可以先分别计算两种纯净物中氢元素的质量分数，会发现二者的氢元素质量分数完全相等，因此无论二者以何种比例混合，整个混合物的氢元素质量分数都是固定值，接下来先算出120g混合物中氢元素的总质量，再根据水中氢元素的质量占比，就可以反向计算出全部氢元素转化为水时生成水的总质量。
【解析】
1. 依据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类、质量均不发生改变，结合题给条件可知，混合物中氢元素的总质量等于生成的水中氢元素的总质量。
2. 分别计算两种物质的氢元素质量分数：
葡萄糖$\ce{C_{6}H_{12}O_{6}}$的相对分子质量为$12×6 + 1×12 +16×6=180$，其中氢元素质量分数为$\frac{1×12}{180}=\frac{1}{15}$
乙酸$\ce{CH_{3}COOH}$的相对分子质量为$12×2 +1×4 +16×2=60$，其中氢元素质量分数为$\frac{1×4}{60}=\frac{1}{15}$
3. 两种物质的氢元素质量分数完全相同，因此任意比例混合得到的混合物，氢元素质量分数恒为$\frac{1}{15}$。
4. 120g混合物中氢元素的总质量为：$120\ \mathrm{g}×\frac{1}{15}=8\ \mathrm{g}$
5. 水中氢元素的质量分数为$\frac{1×2}{1×2+16}=\frac{1}{9}$，因此含8g氢元素的水的总质量为：$8\ \mathrm{g}÷\frac{1}{9}=72\ \mathrm{g}$
【答案】
B.72 g
【知识点】
质量守恒定律，元素质量分数计算
【点评】
本题属于化学计算中的巧解类题型，不需要设未知数求解两组分的具体质量，核心突破口是观察发现两种组分的氢元素质量分数完全相等，将混合物视为氢元素占比固定的整体直接计算即可，重点考察学生对质量守恒定律的灵活运用能力，避免了复杂的代数运算。
【难度系数】
0.6
6. ★某兴趣小组在密闭容器中分别将1.2 g镁放在一定量氧气中燃烧，得到如下实验数据:第一次所给氧气的质量为0.4 g，生成氧化镁的质量为1.0 g；第二次所给氧气的质量为0.8 g，生成氧化镁的质量为2.0 g；第三次所给氧气的质量为1.6 g，生成氧化镁的质量为2.0 g。下列实验分析中，错误的是 （
A.第一次实验中镁没有完全燃烧
B.只有第二次实验遵守质量守恒定律
C.第三次实验中氧气没有完全消耗
D.三次实验后固体质量都增大了
B
）A.第一次实验中镁没有完全燃烧
B.只有第二次实验遵守质量守恒定律
C.第三次实验中氧气没有完全消耗
D.三次实验后固体质量都增大了
答案
根据化学方程式计算出与 1.2 g 镁恰好完全反应所需的氧气的质量。设 1.2 g 镁完全燃烧需要氧气的质量为 x。
$\ce{2Mg + O_{2}\xlongequal{点燃} 2MgO}$
$48\quad 32$
$1.2\ \mathrm{g}\ x$
$\frac{48}{32}=\frac{1.2\ \mathrm{g}}{x}\quad x=0.8\ \mathrm{g}$
则第一次实验中的镁过量;第二次实验中的镁恰好完全反应;第三次实验中的氧气过量,且三次实验都遵循质量守恒定律,实验后固体质量都增大了。
$\ce{2Mg + O_{2}\xlongequal{点燃} 2MgO}$
$48\quad 32$
$1.2\ \mathrm{g}\ x$
$\frac{48}{32}=\frac{1.2\ \mathrm{g}}{x}\quad x=0.8\ \mathrm{g}$
则第一次实验中的镁过量;第二次实验中的镁恰好完全反应;第三次实验中的氧气过量,且三次实验都遵循质量守恒定律,实验后固体质量都增大了。
解析
【分析】
拿到这道题，核心解题思路是先通过镁燃烧的化学方程式，计算出1.2g镁恰好完全反应时消耗氧气的理论质量，以此为基准对比三次实验的氧气投放量，判断每次实验中哪种反应物过量、哪种反应物不足，再逐一核对每个选项的描述是否正确。首先回忆镁和氧气点燃生成氧化镁的反应，根据相对分子质量算出镁和氧气反应的固定质量比，代入1.2g镁就能得到恰好完全反应的需氧量，之后结合质量守恒定律的适用范围判断选项对错即可。
【解析】
第一步，计算1.2g镁完全燃烧所需氧气的理论质量：
设1.2 g镁完全燃烧需要氧气的质量为x
$\ce{2Mg + O_{2}\xlongequal{点燃} 2MgO}$
$48\quad 32$
$1.2\ \mathrm{g}\ x$
列比例式：$\frac{48}{32}=\frac{1.2\ \mathrm{g}}{x}$，解得$x=0.8\ \mathrm{g}$。
以此为基准分析三次实验：
1. 第一次实验：投入氧气0.4g ＜ 0.8g，氧气不足，镁有剩余，镁没有完全燃烧，生成氧化镁1.0g符合反应质量关系，A选项描述正确。
2. 第二次实验：投入氧气0.8g，和理论需氧量相等，镁和氧气恰好完全反应，生成氧化镁2.0g，和实验数据吻合。
3. 第三次实验：投入氧气1.6g ＞ 0.8g，氧气过量，只有0.8g氧气参与反应，剩余0.8g氧气，氧气没有完全消耗，生成氧化镁质量为2.0g，C选项描述正确。
再判断剩余选项：
选项B：质量守恒定律的适用范围是所有化学反应，三次实验都属于化学反应，全部遵守质量守恒定律，该描述错误。
选项D：反应前初始固体为1.2g镁，反应后固体总质量等于参与反应的镁的质量加上参与反应的氧元素的质量，三次实验反应后固体总质量分别为1.6g、2.0g、2.0g，均大于初始的1.2g，固体质量都增大，D描述正确。
综上错误选项为B。
【答案】
B
【知识点】
质量守恒定律；化学方程式计算；反应物过量判断
【点评】
本题是质量守恒定律的经典应用型题型，核心考察反应物未完全消耗时的质量关系分析，易错点是误认为只有恰好完全反应的实验才遵守质量守恒，需要明确所有化学反应无论反应物是否剩余，都符合质量守恒定律。
【难度系数】
0.7
拿到这道题，核心解题思路是先通过镁燃烧的化学方程式，计算出1.2g镁恰好完全反应时消耗氧气的理论质量，以此为基准对比三次实验的氧气投放量，判断每次实验中哪种反应物过量、哪种反应物不足，再逐一核对每个选项的描述是否正确。首先回忆镁和氧气点燃生成氧化镁的反应，根据相对分子质量算出镁和氧气反应的固定质量比，代入1.2g镁就能得到恰好完全反应的需氧量，之后结合质量守恒定律的适用范围判断选项对错即可。
【解析】
第一步，计算1.2g镁完全燃烧所需氧气的理论质量：
设1.2 g镁完全燃烧需要氧气的质量为x
$\ce{2Mg + O_{2}\xlongequal{点燃} 2MgO}$
$48\quad 32$
$1.2\ \mathrm{g}\ x$
列比例式：$\frac{48}{32}=\frac{1.2\ \mathrm{g}}{x}$，解得$x=0.8\ \mathrm{g}$。
以此为基准分析三次实验：
1. 第一次实验：投入氧气0.4g ＜ 0.8g，氧气不足，镁有剩余，镁没有完全燃烧，生成氧化镁1.0g符合反应质量关系，A选项描述正确。
2. 第二次实验：投入氧气0.8g，和理论需氧量相等，镁和氧气恰好完全反应，生成氧化镁2.0g，和实验数据吻合。
3. 第三次实验：投入氧气1.6g ＞ 0.8g，氧气过量，只有0.8g氧气参与反应，剩余0.8g氧气，氧气没有完全消耗，生成氧化镁质量为2.0g，C选项描述正确。
再判断剩余选项：
选项B：质量守恒定律的适用范围是所有化学反应，三次实验都属于化学反应，全部遵守质量守恒定律，该描述错误。
选项D：反应前初始固体为1.2g镁，反应后固体总质量等于参与反应的镁的质量加上参与反应的氧元素的质量，三次实验反应后固体总质量分别为1.6g、2.0g、2.0g，均大于初始的1.2g，固体质量都增大，D描述正确。
综上错误选项为B。
【答案】
B
【知识点】
质量守恒定律；化学方程式计算；反应物过量判断
【点评】
本题是质量守恒定律的经典应用型题型，核心考察反应物未完全消耗时的质量关系分析，易错点是误认为只有恰好完全反应的实验才遵守质量守恒，需要明确所有化学反应无论反应物是否剩余，都符合质量守恒定律。
【难度系数】
0.7
