6 [2024 山东烟台中考]化学兴趣小组欲测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数。先将$10\ \mathrm{g}$样品放入质量为$50\ \mathrm{g}$的锥形瓶中,再逐滴加入稀盐酸充分反应(如图所示)。反应过程中测得滴加稀盐酸的总质量与充分反应后锥形瓶及瓶内剩余物质总质量的数据如下表所示(该石灰石中杂质不溶解于水,也不与酸反应)。


回答下列问题。
(1) $10\ \mathrm{g}$该石灰石样品与稀盐酸恰好完全反应时,消耗的稀盐酸的总质量是$\mathrm{g}$,产生二氧化碳的总质量是$\mathrm{g}$。
(2) 该样品中碳酸钙的质量分数为多少？(写出计算过程)
(3) 这种测定方法产生误差的原因可能是(写 1 条)。

6. (1) $30$ $2.64$
(2) 解：设该样品中碳酸钙的质量为 $x$。
$\begin{aligned}CaCO_3 + 2HCl &\xlongequal{} CaCl_2 + H_2O + CO_2 \uparrow\\100 &\quad 44\\x &\quad 2.64 \, \mathrm{g}\end{aligned}$
$\frac{100}{44} = \frac{x}{2.64 \, \mathrm{g}} \quad x = \frac{100 × 2.64 \, \mathrm{g}}{44} = 6 \, \mathrm{g}$
该样品中碳酸钙的质量分数为 $\frac{6 \, \mathrm{g}}{10 \, \mathrm{g}} × 100\% = 60\%$。
答：该样品中碳酸钙的质量分数为 $60\%$。
(3) 二氧化碳有少部分溶于水（或稀盐酸有少量挥发）
【解析】(1) 根据质量守恒定律，化学反应前后物质的总质量不变，由题表中的数据可知，产生二氧化碳的总质量为 $60.00 \, \mathrm{g} + 35.00 \, \mathrm{g} - 92.36 \, \mathrm{g} = 2.64 \, \mathrm{g}$。加入 $10.00 \, \mathrm{g}$ 稀盐酸完全反应，生成二氧化碳的质量为 $60.00 \, \mathrm{g} + 10.00 \, \mathrm{g} - 69.12 \, \mathrm{g} = 0.88 \, \mathrm{g}$，所以 $10 \, \mathrm{g}$ 该石灰石样品与稀盐酸恰好完全反应时，消耗的稀盐酸的总质量为 $10.00 \, \mathrm{g} ÷ (\frac{0.88 \, \mathrm{g}}{2.64 \, \mathrm{g}} × 100\%) = 30 \, \mathrm{g}$。(3) 碳酸钙和稀盐酸反应生成的二氧化碳可能会有部分溶于水，使计算出的生成的二氧化碳的质量减少，或稀盐酸少量挥发产生实验误差。

7 [2025 广东中考]甲醇(${CH_{3}OH}$)作为燃料应用于汽车领域,有助于推动能源结构优化。
(1) 据图分析,${CO}$单位排放量较高的是汽车。每行驶$100\ \mathrm{km}$,甲醇汽车比汽油汽车可减少排放${NO_{x}}$的质量为$\mathrm{g}$。

(2) ${CO_{2}}$制备${CH_{3}OH}$的化学方程式为${CO_{2} + 3H_{2}\xlongequal{催化剂}CH_{3}OH + H_{2}O}$。
① 该反应催化剂主要成分三氧化二铟(${In_{2}O_{3}}$)中${In}$的化合价为。
② 若要生产$48\ \mathrm{t}\ {CH_{3}OH}$,理论上至少需消耗${CO_{2}}$的质量是多少？(写出计算过程)
③ 实际生产${CH_{3}OH}$时,还会生成${CO}$。一定条件下,含碳产物中${CH_{3}OH}$和${CO}$的质量分数分别为$80\%$和$20\%$,若反应了$99\ \mathrm{kg}\ {CO_{2}}$,则制得${CH_{3}OH}$的质量为$\mathrm{kg}$。

7. (1) 汽油 $23$ (2) ① $+3$
② 解：设理论上至少需消耗 $CO_2$ 的质量为 $y$。
$\begin{aligned}CO_2 + 3H_2 &\xlongequal{\mathrm{催化剂}} CH_3OH + H_2O\\44 &\quad 32\\y &\quad 48 \, \mathrm{t}\end{aligned}$
$\frac{44}{32} = \frac{y}{48 \, \mathrm{t}}$
$y = \frac{44 × 48 \, \mathrm{t}}{32} = 66 \, \mathrm{t}$
答：理论上至少需消耗 $CO_2$ 的质量为 $66 \, \mathrm{t}$。
③ $56$
【解析】(1) 从图中可知，$CO$ 单位排放量较高的是汽油汽车；甲醇汽车 $NO_x$ 单位排放量为 $0.10 \, \mathrm{g} · \mathrm{km}^{-1}$，汽油汽车 $NO_x$ 单位排放量为 $0.33 \, \mathrm{g} · \mathrm{km}^{-1}$，每行驶 $100 \, \mathrm{km}$，甲醇汽车比汽油汽车减少排放 $NO_x$ 的质量为 $(0.33 - 0.10) \, \mathrm{g} · \mathrm{km}^{-1} × 100 \, \mathrm{km} = 23 \, \mathrm{g}$。(2) ① 在化合物中，氧元素通常显 $-2$ 价，设 $In_2O_3$ 中的 $In$ 元素的化合价为 $x$，根据化合物中各元素正负化合价代数和为零，则 $2x + 3 × (-2) = 0$，解得 $x = +3$。③ 参与反应的 $CO_2$ 中碳元素质量为 $99 \, \mathrm{kg} × (\frac{12}{44} × 100\%) = 27 \, \mathrm{kg}$，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。含碳产物中 $CH_3OH$ 和 $CO$ 的质量分数分别为 $80\%$ 和 $20\%$，设生成 $CH_3OH$ 的质量为 $m$，$CO$ 的质量为 $n$，则 $\frac{m}{n} = \frac{80\%}{20\%}$，且 $m × (\frac{12}{32} × 100\%) + n × (\frac{12}{28} × 100\%) = 27 \, \mathrm{kg}$，解得 $m = 56 \, \mathrm{kg}$、$n = 14 \, \mathrm{kg}$，则制得 $CH_3OH$ 的质量为 $56 \, \mathrm{kg}$。

8 [2025 河南中考]常温下,铝与氧气反应的化学方程式为；取$6.2\ \mathrm{g}$部分被氧化的铝粉,加入$150\ \mathrm{g}\ 19.6\%$的稀硫酸,恰好完全反应,则被氧化的铝的质量为$\mathrm{g}$。

8. $4Al + 3O_2 \xlongequal{} 2Al_2O_3$ $0.9$
【解析】常温下，铝与氧气反应生成氧化铝，反应的化学方程式为 $4Al + 3O_2 \xlongequal{} 2Al_2O_3$。取 $6.2 \, \mathrm{g}$ 部分被氧化的铝粉，加入 $150 \, \mathrm{g} \, 19.6\%$ 的稀硫酸，恰好完全反应，则参加反应的硫酸质量为 $150 \, \mathrm{g} × 19.6\% = 29.4 \, \mathrm{g}$，设 $6.2 \, \mathrm{g}$ 部分被氧化的铝粉中铝的质量为 $x$，则氧化铝的质量为 $6.2 \, \mathrm{g} - x$。铝和硫酸反应生成硫酸铝和氢气，反应的化学方程式及相关物质间质量关系如下：
$\begin{aligned}2Al + 3H_2SO_4 &\xlongequal{} Al_2(SO_4)_3 + 3H_2 \uparrow\\54 &\quad 294\\x &\quad \frac{294}{54} × x\end{aligned}$
氧化铝和硫酸反应生成硫酸铝和水，反应的化学方程式及相关物质间质量关系如下：
$\begin{aligned}Al_2O_3 + 3H_2SO_4 &\xlongequal{} Al_2(SO_4)_3 + 3H_2O\\102 &\quad 294\\6.2 \, \mathrm{g} - x &\quad \frac{294}{102} × (6.2 \, \mathrm{g} - x)\end{aligned}$
由于硫酸恰好完全反应，可得 $\frac{294}{54} × x + \frac{294}{102} × (6.2 \, \mathrm{g} - x) = 29.4 \, \mathrm{g}$，解得 $x = 4.5 \, \mathrm{g}$，$6.2 \, \mathrm{g} - x = 1.7 \, \mathrm{g}$，即生成氧化铝的质量为 $1.7 \, \mathrm{g}$，其中铝的质量为 $1.7 \, \mathrm{g} × (\frac{54}{102} × 100\%) = 0.9 \, \mathrm{g}$，所以被氧化的铝的质量为 $0.9 \, \mathrm{g}$。

9 [2025 重庆中考]实验小组利用甲烷、氧气和氢氧化钠溶液组成的燃料电池进行模拟实验。一定条件下发生反应的化学方程式为${CH_{4} + 2O_{2} + 2NaOH\xlongequal{一定条件}Na_{2}CO_{3} + 3H_{2}O}$,理论上若所有反应物刚好完全反应,恰好消耗$100\ \mathrm{g}\ 4\%$的${NaOH}$溶液。试计算：
(1) ${Na_{2}CO_{3}}$中碳元素与氧元素的质量比为。
(2) 所得溶液中溶质的质量分数(结果精确到$0.1\%$)。

9. (1) $1:4$
(2) 解：设参与反应的 $CH_4$、$O_2$ 的质量分别为 $x$、$y$，反应生成的 $Na_2CO_3$ 的质量为 $z$。
$\begin{aligned}CH_4 + 2O_2 + 2NaOH &\xlongequal{\mathrm{一定条件}} Na_2CO_3 + 3H_2O\\16 &\quad 64 \quad 80 \quad 106\\x &\quad y \quad 100 \, \mathrm{g} × 4\% \quad z\end{aligned}$
$\frac{16}{80} = \frac{x}{100 \, \mathrm{g} × 4\%} \quad \frac{64}{80} = \frac{y}{100 \, \mathrm{g} × 4\%} \quad \frac{80}{106} = \frac{100 \, \mathrm{g} × 4\%}{z}$
$x = 0.8 \, \mathrm{g}$ $y = 3.2 \, \mathrm{g}$ $z = 5.3 \, \mathrm{g}$
则所得溶液中溶质的质量分数为
$\frac{5.3 \, \mathrm{g}}{100 \, \mathrm{g} + 3.2 \, \mathrm{g} + 0.8 \, \mathrm{g}} × 100\% \approx 5.1\%$
答：所得溶液中溶质的质量分数约为 $5.1\%$。
【解析】(1) 碳酸钠中碳元素与氧元素的质量比为 $12:(3 × 16) = 12:48 = 1:4$。

10 [2025 四川遂宁中考]化学是一门以实验为基础的自然学科,阳阳同学在实验室用$100\ \mathrm{g}$一定溶质质量分数的过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,完全反应后,生成氧气的质量与反应时间的关系如图。
(1) 反应生成氧气的质量为$\mathrm{g}$。
(2) 二氧化锰起作用。
(3) 计算参加反应的过氧化氢溶液的溶质质量分数(用化学方程式计算,写出解题过程)。

10. (1) $3.2$ (2) 催化
(3) 解：设参加反应的过氧化氢溶液的溶质质量分数是 $x$。
$\begin{aligned}2H_2O_2 &\xlongequal{MnO_2} 2H_2O + O_2 \uparrow\\68 &\quad 32\\100 \, \mathrm{g} × x &\quad 3.2 \, \mathrm{g}\end{aligned}$
$\frac{68}{32} = \frac{100 \, \mathrm{g} × x}{3.2 \, \mathrm{g}}$
$x = \frac{68 × 3.2 \, \mathrm{g}}{32 × 100 \, \mathrm{g}} = 6.8\%$
答：过氧化氢溶液的溶质质量分数是 $6.8\%$。
【解析】(1) 反应生成氧气的质量为 $3.2 \, \mathrm{g}$。(2) 二氧化锰在过氧化氢分解的反应中起催化作用。