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1. [2025 铁岭调兵山期中]在反应$\ce{A + B\xlongequal{}C + 2D}$中,已知2.9 g的A与4.9 g的B恰好完全反应生成6 g的C,又知A的相对分子质量为58,则D的相对分子质量为 （
A.18
B.40
C.29
D.86
A
）A.18
B.40
C.29
D.86
答案
根据质量守恒定律，参加化学反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和，则生成D的质量为2.9 g+4.9 g-6 g=1.8 g；设D的相对分子质量为x。
A + B = C + 2D
58 2x
2.9 g 1.8 g
$\dfrac{58}{2x}=\dfrac{2.9\ \mathrm{g}}{1.8\ \mathrm{g}}$ $x=18$
A + B = C + 2D
58 2x
2.9 g 1.8 g
$\dfrac{58}{2x}=\dfrac{2.9\ \mathrm{g}}{1.8\ \mathrm{g}}$ $x=18$
解析
【分析】
这道题是结合质量守恒定律和化学方程式的基础计算题，解题思路非常清晰：第一步，题目说明A和B恰好完全反应，我们可以直接利用质量守恒定律，用反应物的总质量减去已知生成物C的质量，先算出所有生成的D的总质量；第二步，利用化学方程式的计算规则：方程式中各物质的（相对分子质量×对应化学计量数）的比值，等于实际参与反应的物质质量的比值，代入已知的A的相对分子质量、A的实际反应质量、D的实际生成质量，列等式就能求解D的相对分子质量，这里要特别注意D的化学计量数是2，计算时不能遗漏。
【解析】
1. 计算生成D的总质量
根据质量守恒定律，参加反应的反应物总质量等于所有生成物的总质量：
反应物总质量 = 2.9g + 4.9g = 7.8g
生成D的质量 = 反应物总质量 - 生成C的质量 = 7.8g - 6g = 1.8g
2. 设D的相对分子质量为x，结合化学方程式列比例式：
$\ce{A + B = C + 2D}$
A的相对分子质量为58，D对应的相对总质量为$2x$，对应实际反应质量分别为2.9g和1.8g，可得：
$\frac{58}{2x}=\frac{2.9\ \mathrm{g}}{1.8\ \mathrm{g}}$
交叉相乘求解：$2.9\ \mathrm{g} × 2x = 58 × 1.8\ \mathrm{g}$，解得$x=18$。
【答案】A
【知识点】
质量守恒定律，化学方程式简单计算
【点评】
本题是初中化学方程式计算的经典基础题型，核心易错点是很多同学会忽略D前面的化学计量数2，直接用x代入比例式得到错误结果36，解题时要注意化学方程式中物质对应的相对总质量是“相对分子质量×化学计量数”，不能漏乘计量数。
【难度系数】
0.8
这道题是结合质量守恒定律和化学方程式的基础计算题，解题思路非常清晰：第一步，题目说明A和B恰好完全反应，我们可以直接利用质量守恒定律，用反应物的总质量减去已知生成物C的质量，先算出所有生成的D的总质量；第二步，利用化学方程式的计算规则：方程式中各物质的（相对分子质量×对应化学计量数）的比值，等于实际参与反应的物质质量的比值，代入已知的A的相对分子质量、A的实际反应质量、D的实际生成质量，列等式就能求解D的相对分子质量，这里要特别注意D的化学计量数是2，计算时不能遗漏。
【解析】
1. 计算生成D的总质量
根据质量守恒定律，参加反应的反应物总质量等于所有生成物的总质量：
反应物总质量 = 2.9g + 4.9g = 7.8g
生成D的质量 = 反应物总质量 - 生成C的质量 = 7.8g - 6g = 1.8g
2. 设D的相对分子质量为x，结合化学方程式列比例式：
$\ce{A + B = C + 2D}$
A的相对分子质量为58，D对应的相对总质量为$2x$，对应实际反应质量分别为2.9g和1.8g，可得：
$\frac{58}{2x}=\frac{2.9\ \mathrm{g}}{1.8\ \mathrm{g}}$
交叉相乘求解：$2.9\ \mathrm{g} × 2x = 58 × 1.8\ \mathrm{g}$，解得$x=18$。
【答案】A
【知识点】
质量守恒定律，化学方程式简单计算
【点评】
本题是初中化学方程式计算的经典基础题型，核心易错点是很多同学会忽略D前面的化学计量数2，直接用x代入比例式得到错误结果36，解题时要注意化学方程式中物质对应的相对总质量是“相对分子质量×化学计量数”，不能漏乘计量数。
【难度系数】
0.8
2. [2025 绵阳]火力发电厂为防止燃煤烟气中的二氧化硫污染环境，使用石灰石进行烟气脱硫。这个过程中会发生化学反应：$\ce{2CaCO_{3} + 2SO_{2} + O_{2}\xlongequal{\mathrm{高温}} 2CaSO_{4} + 2CO_{2}}$。将$\ce{400\ g\ SO_{2}}$和足量$\ce{O_{2}}$通入脱硫体系中发生反应，最终固体质量增大$\ce{180\ g}$，被吸收$\ce{SO_{2}}$质量占$\ce{SO_{2}}$总质量的百分率为 （
A.$\ce{80\%}$
B.$\ce{55\%}$
C.$\ce{45\%}$
D.$\ce{36\%}$
A
）A.$\ce{80\%}$
B.$\ce{55\%}$
C.$\ce{45\%}$
D.$\ce{36\%}$
答案
设被吸收的$\ce{SO_{2}}$的质量为$x$。
$\ce{2CaCO_{3} + 2SO_{2} + O_{2}\xlongequal{高温}2CaSO_{4} + 2CO_{2}}$
$200\ \ \ \ \ 128\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 272$
$\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ x$
固体增加的质量
$272-200=72$
$180\ \mathrm{g}$
$\dfrac{128}{72}=\dfrac{x}{180\ \mathrm{g}}\ \ \ x=320\ \mathrm{g}$
则被吸收的$\ce{SO_{2}}$质量占$\ce{SO_{2}}$总质量的百分率为$\dfrac{320\ \mathrm{g}}{400\ \mathrm{g}}×100\%=80\%$。
$\ce{2CaCO_{3} + 2SO_{2} + O_{2}\xlongequal{高温}2CaSO_{4} + 2CO_{2}}$
$200\ \ \ \ \ 128\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 272$
$\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ x$
固体增加的质量
$272-200=72$
$180\ \mathrm{g}$
$\dfrac{128}{72}=\dfrac{x}{180\ \mathrm{g}}\ \ \ x=320\ \mathrm{g}$
则被吸收的$\ce{SO_{2}}$质量占$\ce{SO_{2}}$总质量的百分率为$\dfrac{320\ \mathrm{g}}{400\ \mathrm{g}}×100\%=80\%$。
解析
【分析】
这道题属于化学方程式计算类题型，优先选用差量法求解可以大幅简化计算步骤。首先先梳理反应中各物质的状态：反应物里只有$\ce{CaCO_{3}}$是固体，$\ce{SO_{2}}$、$\ce{O_{2}}$为气体；生成物里只有$\ce{CaSO_{4}}$是固体，$\ce{CO_{2}}$为气体。因此反应前后固体的质量增量，完全来自生成固体和参与反应固体的质量差，不需要额外计算其他气体的质量。我们先算出每吸收一定质量的$\ce{SO_{2}}$对应的固体质量增量，再结合题目给出的实际固体增重量180g，列比例式就能算出被吸收的$\ce{SO_{2}}$总质量，最后除以$\ce{SO_{2}}$的总质量400g，即可得到所求的百分率。
【解析】
解：设被吸收的$\ce{SO_{2}}$的质量为$x$。
计算反应前后固体的相对总质量：参与反应的固体$\ce{CaCO_{3}}$总相对质量为$2×(40+12+16×3)=200$，生成的固体$\ce{CaSO_{4}}$总相对质量为$2×(40+32+16×4)=272$，因此每吸收对应质量的$\ce{SO_{2}}$，固体的质量增量为$272-200=72$。
对应关系如下：
$\ce{2CaCO_{3} + 2SO_{2} + O_{2}\xlongequal{高温} 2CaSO_{4} + 2CO_{2}} \quad \mathrm{固体质量增量}\Delta m$
$200\quad\quad 128\quad\quad\quad\quad\quad\quad 272\quad\quad\quad\quad\quad\quad 272-200=72$
$\quad\quad\quad x\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad 180\ \mathrm{g}$
列比例式：$\dfrac{128}{72}=\dfrac{x}{180\ \mathrm{g}}$
解得：$x=320\ \mathrm{g}$
被吸收的$\ce{SO_{2}}$质量占总$\ce{SO_{2}}$质量的百分率为：$\dfrac{320\ \mathrm{g}}{400\ \mathrm{g}} × 100\% = 80\%$。
【答案】A（80%）
【知识点】
差量法计算，化学方程式计算
【点评】
本题结合工业烟气脱硫的真实场景出题，核心考察差量法的应用，不需要计算所有反应物、生成物的具体质量，仅通过反应前后固体的质量差建立比例关系即可快速求解，大幅简化了常规化学方程式计算的复杂流程，解题的关键是准确找准差量和参与反应的$\ce{SO_{2}}$的对应比例关系，避免差量匹配出错。
【难度系数】
0.6
这道题属于化学方程式计算类题型，优先选用差量法求解可以大幅简化计算步骤。首先先梳理反应中各物质的状态：反应物里只有$\ce{CaCO_{3}}$是固体，$\ce{SO_{2}}$、$\ce{O_{2}}$为气体；生成物里只有$\ce{CaSO_{4}}$是固体，$\ce{CO_{2}}$为气体。因此反应前后固体的质量增量，完全来自生成固体和参与反应固体的质量差，不需要额外计算其他气体的质量。我们先算出每吸收一定质量的$\ce{SO_{2}}$对应的固体质量增量，再结合题目给出的实际固体增重量180g，列比例式就能算出被吸收的$\ce{SO_{2}}$总质量，最后除以$\ce{SO_{2}}$的总质量400g，即可得到所求的百分率。
【解析】
解：设被吸收的$\ce{SO_{2}}$的质量为$x$。
计算反应前后固体的相对总质量：参与反应的固体$\ce{CaCO_{3}}$总相对质量为$2×(40+12+16×3)=200$，生成的固体$\ce{CaSO_{4}}$总相对质量为$2×(40+32+16×4)=272$，因此每吸收对应质量的$\ce{SO_{2}}$，固体的质量增量为$272-200=72$。
对应关系如下：
$\ce{2CaCO_{3} + 2SO_{2} + O_{2}\xlongequal{高温} 2CaSO_{4} + 2CO_{2}} \quad \mathrm{固体质量增量}\Delta m$
$200\quad\quad 128\quad\quad\quad\quad\quad\quad 272\quad\quad\quad\quad\quad\quad 272-200=72$
$\quad\quad\quad x\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad\quad 180\ \mathrm{g}$
列比例式：$\dfrac{128}{72}=\dfrac{x}{180\ \mathrm{g}}$
解得：$x=320\ \mathrm{g}$
被吸收的$\ce{SO_{2}}$质量占总$\ce{SO_{2}}$质量的百分率为：$\dfrac{320\ \mathrm{g}}{400\ \mathrm{g}} × 100\% = 80\%$。
【答案】A（80%）
【知识点】
差量法计算，化学方程式计算
【点评】
本题结合工业烟气脱硫的真实场景出题，核心考察差量法的应用，不需要计算所有反应物、生成物的具体质量，仅通过反应前后固体的质量差建立比例关系即可快速求解，大幅简化了常规化学方程式计算的复杂流程，解题的关键是准确找准差量和参与反应的$\ce{SO_{2}}$的对应比例关系，避免差量匹配出错。
【难度系数】
0.6
3. ★一定量的铁粉和碳酸钙粉末的混合物在足量氧气中充分灼烧，发现反应前后固体质量不变，则混合物中铁粉和碳酸钙粉末的质量比为(已知：$\ce{CaCO_{3}\xlongequal{\mathrm{高温}}CaO + CO_{2}\uparrow}$) （
A.$25:42$
B.$42:25$
C.$200:231$
D.$231:200$
D
）A.$25:42$
B.$42:25$
C.$200:231$
D.$231:200$
答案
由反应前后固体质量不变可知，与铁反应的氧气的质量等于碳酸钙分解产生的二氧化碳的质量。设铁、碳酸钙的质量分别为$x$、$y$，与铁反应的氧气的质量、碳酸钙分解产生的二氧化碳的质量都为$a$。
$\ce{3Fe + 2O_{2}\xlongequal{点燃}Fe_{3}O_{4}}$
$168\ \ \ 64$
$x\ \ \ \ \ \ a$
$\dfrac{168}{64}=\dfrac{x}{a}\ \ \ x=\dfrac{21a}{8}$
$\ce{CaCO_{3}\xlongequal{高温}CaO + CO_{2}\uparrow}$
$100\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 44$
$y\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ a$
$\dfrac{100}{44}=\dfrac{y}{a}\ \ \ y=\dfrac{25a}{11}$
混合物中铁粉和碳酸钙粉末的质量比为$\dfrac{21a}{8}:\dfrac{25a}{11}=231:200$。
$\ce{3Fe + 2O_{2}\xlongequal{点燃}Fe_{3}O_{4}}$
$168\ \ \ 64$
$x\ \ \ \ \ \ a$
$\dfrac{168}{64}=\dfrac{x}{a}\ \ \ x=\dfrac{21a}{8}$
$\ce{CaCO_{3}\xlongequal{高温}CaO + CO_{2}\uparrow}$
$100\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 44$
$y\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ a$
$\dfrac{100}{44}=\dfrac{y}{a}\ \ \ y=\dfrac{25a}{11}$
混合物中铁粉和碳酸钙粉末的质量比为$\dfrac{21a}{8}:\dfrac{25a}{11}=231:200$。
解析
【分析】
首先分析两种物质灼烧时的固体质量变化：铁粉和氧气反应生成四氧化三铁，固体因结合氧元素质量增加；碳酸钙高温分解释放二氧化碳，固体因逸出气体质量减少。题目说明反应前后总固体质量不变，说明铁反应时结合的氧气的质量，恰好等于碳酸钙分解释放出的二氧化碳的质量，这是本题的核心突破口。接下来我们可以设这个相等的质量为同一个参数a，分别通过两个反应的化学方程式，用a表示出铁粉的总质量和碳酸钙的总质量，最后两者作比即可得到结果。
【解析】
解：由反应前后固体质量不变，可得铁粉反应结合的$\ce{O_{2}}$的质量等于碳酸钙分解释放的$\ce{CO_{2}}$的质量，设二者质量均为$a$，设铁粉质量为$x$，碳酸钙质量为$y$。
1. 铁在氧气中灼烧的反应：
$\ce{3Fe + 2O_{2}\xlongequal{点燃}Fe_{3}O_{4}}$
参与反应的Fe总相对质量为$3×56=168$，参与反应的$\ce{O_{2}}$总相对质量为$2×32=64$，列比例式：
$\frac{168}{64}=\frac{x}{a}$
解得 $x=\frac{21a}{8}$
2. 碳酸钙高温分解的反应：
$\ce{CaCO_{3}\xlongequal{高温}CaO + CO_{2}\uparrow}$
$\ce{CaCO_{3}}$的相对分子质量为100，生成的$\ce{CO_{2}}$相对分子质量为44，列比例式：
$\frac{100}{44}=\frac{y}{a}$
解得 $y=\frac{25a}{11}$
3. 计算铁粉和碳酸钙的质量比：
$x:y=\frac{21a}{8}:\frac{25a}{11}=231:200$
【答案】D
【知识点】质量守恒定律，化学方程式计算
【点评】本题的核心技巧是利用“固体总质量不变”推导出“铁结合的氧气质量等于碳酸钙释放的二氧化碳质量”，避免了复杂的二元方程运算，大幅简化了计算过程；易错点是误将铁的灼烧产物写为$\ce{Fe_{2}O_{3}}$，会导致最终比值计算错误，解题时要注意铁在氧气中点燃的产物是四氧化三铁。
【难度系数】0.3
首先分析两种物质灼烧时的固体质量变化：铁粉和氧气反应生成四氧化三铁，固体因结合氧元素质量增加；碳酸钙高温分解释放二氧化碳，固体因逸出气体质量减少。题目说明反应前后总固体质量不变，说明铁反应时结合的氧气的质量，恰好等于碳酸钙分解释放出的二氧化碳的质量，这是本题的核心突破口。接下来我们可以设这个相等的质量为同一个参数a，分别通过两个反应的化学方程式，用a表示出铁粉的总质量和碳酸钙的总质量，最后两者作比即可得到结果。
【解析】
解：由反应前后固体质量不变，可得铁粉反应结合的$\ce{O_{2}}$的质量等于碳酸钙分解释放的$\ce{CO_{2}}$的质量，设二者质量均为$a$，设铁粉质量为$x$，碳酸钙质量为$y$。
1. 铁在氧气中灼烧的反应：
$\ce{3Fe + 2O_{2}\xlongequal{点燃}Fe_{3}O_{4}}$
参与反应的Fe总相对质量为$3×56=168$，参与反应的$\ce{O_{2}}$总相对质量为$2×32=64$，列比例式：
$\frac{168}{64}=\frac{x}{a}$
解得 $x=\frac{21a}{8}$
2. 碳酸钙高温分解的反应：
$\ce{CaCO_{3}\xlongequal{高温}CaO + CO_{2}\uparrow}$
$\ce{CaCO_{3}}$的相对分子质量为100，生成的$\ce{CO_{2}}$相对分子质量为44，列比例式：
$\frac{100}{44}=\frac{y}{a}$
解得 $y=\frac{25a}{11}$
3. 计算铁粉和碳酸钙的质量比：
$x:y=\frac{21a}{8}:\frac{25a}{11}=231:200$
【答案】D
【知识点】质量守恒定律，化学方程式计算
【点评】本题的核心技巧是利用“固体总质量不变”推导出“铁结合的氧气质量等于碳酸钙释放的二氧化碳质量”，避免了复杂的二元方程运算，大幅简化了计算过程；易错点是误将铁的灼烧产物写为$\ce{Fe_{2}O_{3}}$，会导致最终比值计算错误，解题时要注意铁在氧气中点燃的产物是四氧化三铁。
【难度系数】0.3
4. [2025 常州期末]铝碳酸镁咀嚼片[主要成分:$\ce{AlMg(OH)_{3}CO_{3}}$]可用于治疗胃酸过多,其反应原理可用化学方程式表示为 $\ce{AlMg(OH)_{3}CO_{3} + 5HCl = MgCl_{2} + AlCl_{3} + xH_{2}O + CO_{2}\uparrow}$。某化学兴趣小组取该咀嚼片进行实验,向置于电子天平的烧杯中加足量稀盐酸,再向其中加入20片铝碳酸镁咀嚼片(每片 1 g)后立即开始记录,数据如表所示。下列说法中,不正确的是 (
A.由化学方程式可知$x$的数值为 4
B.反应共产生二氧化碳气体的质量为 2.2 g
C.每片咀嚼片含铝碳酸镁 0.81 g
D.咀嚼片中铝碳酸镁的质量分数为 40.5%
C
)A.由化学方程式可知$x$的数值为 4
B.反应共产生二氧化碳气体的质量为 2.2 g
C.每片咀嚼片含铝碳酸镁 0.81 g
D.咀嚼片中铝碳酸镁的质量分数为 40.5%
答案
化学反应前后原子的种类、数目不变，反应前有8个氢原子，反应后也应有8个氢原子，则$x$为4，A正确；根据质量守恒定律可知，生成二氧化碳的质量为$198.4\ \mathrm{g}-196.2\ \mathrm{g}=2.2\ \mathrm{g}$，B正确；设20片该咀嚼片中含$\ce{AlMg(OH)_{3}CO_{3}}$的质量为$y$。由化学方程式可知：
$\ce{AlMg(OH)_{3}CO_{3} ～ CO_{2}}$
$162\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 44$
$y\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 2.2\ \mathrm{g}$
$\dfrac{162}{44}=\dfrac{y}{2.2\ \mathrm{g}}\ \ \ y=8.1\ \mathrm{g}$
每片该咀嚼片中含$\ce{AlMg(OH)_{3}CO_{3}}$的质量为$\dfrac{8.1\ \mathrm{g}}{20}=0.405\ \mathrm{g}$，C错误；由上述分析可知，咀嚼片中铝碳酸镁的质量分数为$\dfrac{0.405\ \mathrm{g}}{1\ \mathrm{g}}×100\%=40.5\%$，D正确。
$\ce{AlMg(OH)_{3}CO_{3} ～ CO_{2}}$
$162\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 44$
$y\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 2.2\ \mathrm{g}$
$\dfrac{162}{44}=\dfrac{y}{2.2\ \mathrm{g}}\ \ \ y=8.1\ \mathrm{g}$
每片该咀嚼片中含$\ce{AlMg(OH)_{3}CO_{3}}$的质量为$\dfrac{8.1\ \mathrm{g}}{20}=0.405\ \mathrm{g}$，C错误；由上述分析可知，咀嚼片中铝碳酸镁的质量分数为$\dfrac{0.405\ \mathrm{g}}{1\ \mathrm{g}}×100\%=40.5\%$，D正确。
解析
【分析】
这道题结合实验数据，围绕质量守恒定律和化学方程式计算展开，解题时可以按顺序逐个验证选项：第一步先利用化学反应前后原子数目守恒，计算化学方程式中x的数值，判断A选项；第二步利用差量法，反应生成的CO₂逸出导致体系质量减小，用初始总质量减去反应完全后的稳定质量，得到生成CO₂的总质量，判断B选项；第三步结合化学方程式的定量比例，通过CO₂的质量算出20片咀嚼片中铝碳酸镁的总质量，再除以20得到每片的铝碳酸镁质量，判断C选项；第四步用每片铝碳酸镁的质量除以每片咀嚼片的总质量，得到质量分数，验证D选项即可得到答案。
【解析】
我们逐一分析各选项：
1. 选项A：根据质量守恒定律，化学反应前后氢原子总数不变，反应物中$\ce{AlMg(OH)_{3}CO_{3}}$含3个氢原子，5份HCl含5个氢原子，总氢原子数为8；生成物中氢原子全部来自$\ce{H_{2}O}$，因此$2x=8$，解得$x=4$，A说法正确。
2. 选项B：反应完全后体系质量不再变化，由表格可知最终天平稳定读数为196.2g，初始读数为198.4g，逸出的$\ce{CO_{2}}$质量为$198.4\ \mathrm{g}-196.2\ \mathrm{g}=2.2\ \mathrm{g}$，B说法正确。
3. 选项C：设20片咀嚼片中$\ce{AlMg(OH)_{3}CO_{3}}$的总质量为$y$，该物质的相对分子质量为$27+24+(16+1)×3+12+16×3=162$，结合反应的定量关系：
$\ce{AlMg(OH)_{3}CO_{3} ～ CO_{2}}$
$162\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 44$
$y\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 2.2\ \mathrm{g}$
列比例式$\dfrac{162}{44}=\dfrac{y}{2.2\ \mathrm{g}}$，解得$y=8.1\ \mathrm{g}$，每片咀嚼片中铝碳酸镁的质量为$\dfrac{8.1\ \mathrm{g}}{20}=0.405\ \mathrm{g}$，并非0.81g，C说法错误。
4. 选项D：每片咀嚼片总质量为1g，因此铝碳酸镁的质量分数为$\dfrac{0.405\ \mathrm{g}}{1\ \mathrm{g}}×100\%=40.5\%$，D说法正确。
【答案】C
【知识点】质量守恒定律，化学方程式计算
【点评】本题结合表格数据考察基础化学计算，易错点是计算每片铝碳酸镁质量时，容易忽略题干中“共20片咀嚼片”的条件，直接将20片的总质量8.1g当成单份质量，导致误判C选项正确，解题时需要仔细审题提取题干给出的数量条件。
【难度系数】
0.7
这道题结合实验数据，围绕质量守恒定律和化学方程式计算展开，解题时可以按顺序逐个验证选项：第一步先利用化学反应前后原子数目守恒，计算化学方程式中x的数值，判断A选项；第二步利用差量法，反应生成的CO₂逸出导致体系质量减小，用初始总质量减去反应完全后的稳定质量，得到生成CO₂的总质量，判断B选项；第三步结合化学方程式的定量比例，通过CO₂的质量算出20片咀嚼片中铝碳酸镁的总质量，再除以20得到每片的铝碳酸镁质量，判断C选项；第四步用每片铝碳酸镁的质量除以每片咀嚼片的总质量，得到质量分数，验证D选项即可得到答案。
【解析】
我们逐一分析各选项：
1. 选项A：根据质量守恒定律，化学反应前后氢原子总数不变，反应物中$\ce{AlMg(OH)_{3}CO_{3}}$含3个氢原子，5份HCl含5个氢原子，总氢原子数为8；生成物中氢原子全部来自$\ce{H_{2}O}$，因此$2x=8$，解得$x=4$，A说法正确。
2. 选项B：反应完全后体系质量不再变化，由表格可知最终天平稳定读数为196.2g，初始读数为198.4g，逸出的$\ce{CO_{2}}$质量为$198.4\ \mathrm{g}-196.2\ \mathrm{g}=2.2\ \mathrm{g}$，B说法正确。
3. 选项C：设20片咀嚼片中$\ce{AlMg(OH)_{3}CO_{3}}$的总质量为$y$，该物质的相对分子质量为$27+24+(16+1)×3+12+16×3=162$，结合反应的定量关系：
$\ce{AlMg(OH)_{3}CO_{3} ～ CO_{2}}$
$162\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 44$
$y\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 2.2\ \mathrm{g}$
列比例式$\dfrac{162}{44}=\dfrac{y}{2.2\ \mathrm{g}}$，解得$y=8.1\ \mathrm{g}$，每片咀嚼片中铝碳酸镁的质量为$\dfrac{8.1\ \mathrm{g}}{20}=0.405\ \mathrm{g}$，并非0.81g，C说法错误。
4. 选项D：每片咀嚼片总质量为1g，因此铝碳酸镁的质量分数为$\dfrac{0.405\ \mathrm{g}}{1\ \mathrm{g}}×100\%=40.5\%$，D说法正确。
【答案】C
【知识点】质量守恒定律，化学方程式计算
【点评】本题结合表格数据考察基础化学计算，易错点是计算每片铝碳酸镁质量时，容易忽略题干中“共20片咀嚼片”的条件，直接将20片的总质量8.1g当成单份质量，导致误判C选项正确，解题时需要仔细审题提取题干给出的数量条件。
【难度系数】
0.7
5. 碳酸氢钠不稳定，受热易分解，该反应的化学方程式为$\ce{2NaHCO_{3}\xlongequal{\Delta}Na_{2}CO_{3} + CO_{2}\uparrow + H_{2}O}$。现取$\ce{Na_{2}CO_{3}}$和$\ce{NaHCO_{3}}$的混合物$10\ \mathrm{g}$，加热到质量不再改变，剩余固体的质量为$6.9\ \mathrm{g}$。下列说法中，正确的是（
A.反应后生成$\ce{CO_{2}}$的质量为$3.1\ \mathrm{g}$
B.反应后生成$\ce{CO_{2}}$和$\ce{H_{2}O}$的质量比为$22:9$
C.原混合物中$\ce{NaHCO_{3}}$的质量为$4.2\ \mathrm{g}$
D.原混合物中$\ce{Na_{2}CO_{3}}$的质量分数为$58\%$
B
）A.反应后生成$\ce{CO_{2}}$的质量为$3.1\ \mathrm{g}$
B.反应后生成$\ce{CO_{2}}$和$\ce{H_{2}O}$的质量比为$22:9$
C.原混合物中$\ce{NaHCO_{3}}$的质量为$4.2\ \mathrm{g}$
D.原混合物中$\ce{Na_{2}CO_{3}}$的质量分数为$58\%$
答案
$\ce{NaHCO_{3}}$受热分解生成$\ce{Na_{2}CO_{3}}$、$\ce{H_{2}O}$和$\ce{CO_{2}}$，加热到质量不再改变为止，剩余固体质量为$6.9\ \mathrm{g}$，因生成的二氧化碳和水并非固体，故反应后固体减小的质量就是反应生成的$\ce{CO_{2}}$与$\ce{H_{2}O}$的质量之和，即反应生成水和二氧化碳的质量和为$10\ \mathrm{g}-6.9\ \mathrm{g}=3.1\ \mathrm{g}$。设原混合物中$\ce{NaHCO_{3}}$的质量为$m$，生成的$\ce{H_{2}O}$的质量为$x$，则生成的$\ce{CO_{2}}$的质量为$3.1\ \mathrm{g}-x$。
$\ce{2NaHCO_{3}\xlongequal{\Delta}Na_{2}CO_{3} + H_{2}O + CO_{2} \uparrow}$
$168\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 18\ \ \ \ 44$
$m\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ x\ \ \ 3.1\ \mathrm{g}-x$
$\dfrac{168}{18}=\dfrac{m}{x}$
$\dfrac{168}{44}=\dfrac{m}{3.1\ \mathrm{g}-x}$
解得:$x=0.9\ \mathrm{g}$，$m=8.4\ \mathrm{g}$，则生成的$\ce{CO_{2}}$的质量为$3.1\ \mathrm{g}-0.9\ \mathrm{g}=2.2\ \mathrm{g}$。反应后生成的$\ce{CO_{2}}$和$\ce{H_{2}O}$的质量比为$2.2\ \mathrm{g}:0.9\ \mathrm{g}=22:9$。原混合物中碳酸钠的质量分数为$\dfrac{10\ \mathrm{g}-8.4\ \mathrm{g}}{10\ \mathrm{g}}×100\%=16\%$。
$\ce{2NaHCO_{3}\xlongequal{\Delta}Na_{2}CO_{3} + H_{2}O + CO_{2} \uparrow}$
$168\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 18\ \ \ \ 44$
$m\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ x\ \ \ 3.1\ \mathrm{g}-x$
$\dfrac{168}{18}=\dfrac{m}{x}$
$\dfrac{168}{44}=\dfrac{m}{3.1\ \mathrm{g}-x}$
解得:$x=0.9\ \mathrm{g}$，$m=8.4\ \mathrm{g}$，则生成的$\ce{CO_{2}}$的质量为$3.1\ \mathrm{g}-0.9\ \mathrm{g}=2.2\ \mathrm{g}$。反应后生成的$\ce{CO_{2}}$和$\ce{H_{2}O}$的质量比为$2.2\ \mathrm{g}:0.9\ \mathrm{g}=22:9$。原混合物中碳酸钠的质量分数为$\dfrac{10\ \mathrm{g}-8.4\ \mathrm{g}}{10\ \mathrm{g}}×100\%=16\%$。
解析
【分析】
这道题是混合物受热分解的化学计算题，核心解题突破口是反应前后的固体质量差：首先明确加热时只有混合物中的$\ce{NaHCO_{3}}$会发生分解，生成的$\ce{CO_{2}}$和$\ce{H_{2}O}$在加热条件下均为气态，会从固体体系中完全逸出，因此反应前后固体的质量差$10\ \mathrm{g}-6.9\ \mathrm{g}=3.1\ \mathrm{g}$，就是生成的$\ce{CO_{2}}$和$\ce{H_{2}O}$的总质量。接下来结合分解反应的化学方程式，利用物质的质量比例关系，分别计算出原混合物中$\ce{NaHCO_{3}}$的质量、生成的$\ce{CO_{2}}$和$\ce{H_{2}O}$的质量，再逐一核对每个选项的描述，即可选出正确答案。
【解析】
1. 计算固体减重总质量
加热至质量不再变化时，逸出的气态物质为反应生成的$\ce{CO_{2}}$和$\ce{H_{2}O}$，因此固体总减少量为：
$\Delta m = 10\ \mathrm{g} - 6.9\ \mathrm{g} = 3.1\ \mathrm{g}$，即生成的$\ce{CO_{2}}$与$\ce{H_{2}O}$的质量之和为$3.1\ \mathrm{g}$。
2. 结合化学方程式列比例计算
设原混合物中$\ce{NaHCO_{3}}$的质量为$m$，生成$\ce{H_{2}O}$的质量为$x$，则生成$\ce{CO_{2}}$的质量为$3.1\ \mathrm{g} - x$：
$\ce{2NaHCO_{3}\xlongequal{\Delta}Na_{2}CO_{3} + H_{2}O + CO_{2} \uparrow}$
相对质量：$168\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 18\ \ \ \ 44$
实际质量：$m\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ x\ \ \ 3.1\ \mathrm{g}-x$
根据物质质量比例关系：
$\dfrac{18}{44}=\dfrac{x}{3.1\ \mathrm{g}-x}$，解得$x=0.9\ \mathrm{g}$，即生成$\ce{H_{2}O}$的质量为$0.9\ \mathrm{g}$；
生成$\ce{CO_{2}}$的质量为$3.1\ \mathrm{g} - 0.9\ \mathrm{g} = 2.2\ \mathrm{g}$；
再代入$\dfrac{168}{18}=\dfrac{m}{0.9\ \mathrm{g}}$，解得$m=8.4\ \mathrm{g}$，即原混合物中$\ce{NaHCO_{3}}$的质量为$8.4\ \mathrm{g}$。
3. 逐一判断选项
选项A：反应后生成$\ce{CO_{2}}$的质量为$2.2\ \mathrm{g}$，不是$3.1\ \mathrm{g}$，A错误；
选项B：生成$\ce{CO_{2}}$和$\ce{H_{2}O}$的质量比为$2.2\ \mathrm{g}:0.9\ \mathrm{g}=22:9$，B正确；
选项C：原混合物中$\ce{NaHCO_{3}}$的质量为$8.4\ \mathrm{g}$，不是$4.2\ \mathrm{g}$，C错误；
选项D：原混合物中$\ce{Na_{2}CO_{3}}$的质量为$10\ \mathrm{g} - 8.4\ \mathrm{g} = 1.6\ \mathrm{g}$，其质量分数为$\dfrac{1.6\ \mathrm{g}}{10\ \mathrm{g}} × 100\% =16\%$，不是$58\%$，D错误。
【答案】B
【知识点】钠的化合物性质；化学方程式计算；差量法应用
【点评】本题是碳酸钠与碳酸氢钠混合物计算的经典题型，核心考点是差量法的应用，易错点是误将固体减重全部当成生成$\ce{CO_{2}}$的质量，解题时要注意加热条件下分解生成的水也会随$\ce{CO_{2}}$一同逸出，利用反应中各生成物的固定质量比例可以快速简化计算，提升解题效率。
【难度系数】0.5
这道题是混合物受热分解的化学计算题，核心解题突破口是反应前后的固体质量差：首先明确加热时只有混合物中的$\ce{NaHCO_{3}}$会发生分解，生成的$\ce{CO_{2}}$和$\ce{H_{2}O}$在加热条件下均为气态，会从固体体系中完全逸出，因此反应前后固体的质量差$10\ \mathrm{g}-6.9\ \mathrm{g}=3.1\ \mathrm{g}$，就是生成的$\ce{CO_{2}}$和$\ce{H_{2}O}$的总质量。接下来结合分解反应的化学方程式，利用物质的质量比例关系，分别计算出原混合物中$\ce{NaHCO_{3}}$的质量、生成的$\ce{CO_{2}}$和$\ce{H_{2}O}$的质量，再逐一核对每个选项的描述，即可选出正确答案。
【解析】
1. 计算固体减重总质量
加热至质量不再变化时，逸出的气态物质为反应生成的$\ce{CO_{2}}$和$\ce{H_{2}O}$，因此固体总减少量为：
$\Delta m = 10\ \mathrm{g} - 6.9\ \mathrm{g} = 3.1\ \mathrm{g}$，即生成的$\ce{CO_{2}}$与$\ce{H_{2}O}$的质量之和为$3.1\ \mathrm{g}$。
2. 结合化学方程式列比例计算
设原混合物中$\ce{NaHCO_{3}}$的质量为$m$，生成$\ce{H_{2}O}$的质量为$x$，则生成$\ce{CO_{2}}$的质量为$3.1\ \mathrm{g} - x$：
$\ce{2NaHCO_{3}\xlongequal{\Delta}Na_{2}CO_{3} + H_{2}O + CO_{2} \uparrow}$
相对质量：$168\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 18\ \ \ \ 44$
实际质量：$m\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ x\ \ \ 3.1\ \mathrm{g}-x$
根据物质质量比例关系：
$\dfrac{18}{44}=\dfrac{x}{3.1\ \mathrm{g}-x}$，解得$x=0.9\ \mathrm{g}$，即生成$\ce{H_{2}O}$的质量为$0.9\ \mathrm{g}$；
生成$\ce{CO_{2}}$的质量为$3.1\ \mathrm{g} - 0.9\ \mathrm{g} = 2.2\ \mathrm{g}$；
再代入$\dfrac{168}{18}=\dfrac{m}{0.9\ \mathrm{g}}$，解得$m=8.4\ \mathrm{g}$，即原混合物中$\ce{NaHCO_{3}}$的质量为$8.4\ \mathrm{g}$。
3. 逐一判断选项
选项A：反应后生成$\ce{CO_{2}}$的质量为$2.2\ \mathrm{g}$，不是$3.1\ \mathrm{g}$，A错误；
选项B：生成$\ce{CO_{2}}$和$\ce{H_{2}O}$的质量比为$2.2\ \mathrm{g}:0.9\ \mathrm{g}=22:9$，B正确；
选项C：原混合物中$\ce{NaHCO_{3}}$的质量为$8.4\ \mathrm{g}$，不是$4.2\ \mathrm{g}$，C错误；
选项D：原混合物中$\ce{Na_{2}CO_{3}}$的质量为$10\ \mathrm{g} - 8.4\ \mathrm{g} = 1.6\ \mathrm{g}$，其质量分数为$\dfrac{1.6\ \mathrm{g}}{10\ \mathrm{g}} × 100\% =16\%$，不是$58\%$，D错误。
【答案】B
【知识点】钠的化合物性质；化学方程式计算；差量法应用
【点评】本题是碳酸钠与碳酸氢钠混合物计算的经典题型，核心考点是差量法的应用，易错点是误将固体减重全部当成生成$\ce{CO_{2}}$的质量，解题时要注意加热条件下分解生成的水也会随$\ce{CO_{2}}$一同逸出，利用反应中各生成物的固定质量比例可以快速简化计算，提升解题效率。
【难度系数】0.5
6. [2025武汉硚口期中]从微观上看,化学反应是微观粒子按一定的数目关系进行的。3.2 g某化合物($\ce{C_{x}H_{y}O}$)与足量氧气在密闭容器内充分燃烧,生成二氧化碳和水。部分物质的分子数随反应过程的变化如图所示。下列说法中,正确的是 (
A.一个二氧化碳分子的质量为$\dfrac{4.4}{n}\ \mathrm{g}$
B.$t$时刻,$\ce{O_{2}}$和$\ce{CO_{2}}$的质量相等
C.反应结束后,密闭容器内剩余氧气的质量为$1.6\ \mathrm{g}$
D.该反应生成的二氧化碳和水的质量之比为$22:9$
C
)A.一个二氧化碳分子的质量为$\dfrac{4.4}{n}\ \mathrm{g}$
B.$t$时刻,$\ce{O_{2}}$和$\ce{CO_{2}}$的质量相等
C.反应结束后,密闭容器内剩余氧气的质量为$1.6\ \mathrm{g}$
D.该反应生成的二氧化碳和水的质量之比为$22:9$
答案
由图示可知，参加反应的未知化合物、氧气、生成的二氧化碳的分子个数比为$2n:(4n-n):2n=2:3:2$，设该反应的化学方程式中$\ce{H_{2}O}$前面的化学计量数为$m$，则该反应的化学方程式可表示为$\ce{2C_{x}H_{y}O + 3O_{2}\xlongequal{点燃}2CO_{2} + mH_{2}O}$，根据化学反应前后原子的种类、个数不变可推出:$x=1$，$y=4$，$m=4$，即该化合物的化学式为$\ce{CH_{4}O}$。设生成二氧化碳的质量为$a$。
$\ce{2CH_{4}O + 3O_{2}\xlongequal{点燃}2CO_{2} + 4H_{2}O}$
$64\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 88$
$3.2\ \mathrm{g}\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ a$
$\dfrac{64}{88}=\dfrac{3.2\ \mathrm{g}}{a}\ \ \ a=4.4\ \mathrm{g}$
一个二氧化碳分子的质量为$\dfrac{4.4\ \mathrm{g}}{2n}=\dfrac{2.2}{n}\ \mathrm{g}$，A错误。从图像可知，$t$时刻，$\ce{O_{2}}$和$\ce{CO_{2}}$的分子数相等，由于它们的相对分子质量不相等，故$\ce{O_{2}}$和$\ce{CO_{2}}$的质量不相等，B错误。设消耗氧气的质量为$b$。
$\ce{2CH_{4}O + 3O_{2}\xlongequal{点燃}2CO_{2} + 4H_{2}O}$
$64\ \ \ \ 96$
$3.2\ \mathrm{g}\ \ b$
$\dfrac{64}{96}=\dfrac{3.2\ \mathrm{g}}{b}\ \ \ b=4.8\ \mathrm{g}$
即反应的$3n$个氧分子的质量为$4.8\ \mathrm{g}$，所以剩余$n$个氧分子的质量为$\dfrac{4.8\ \mathrm{g}}{3}=1.6\ \mathrm{g}$，C正确。由$\ce{2CH_{4}O + 3O_{2}\xlongequal{点燃}2CO_{2} + 4H_{2}O}$可知，该反应生成的二氧化碳和水的质量之比为$(44×2):(18×4)=11:9$，D错误。
$\ce{2CH_{4}O + 3O_{2}\xlongequal{点燃}2CO_{2} + 4H_{2}O}$
$64\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 88$
$3.2\ \mathrm{g}\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ a$
$\dfrac{64}{88}=\dfrac{3.2\ \mathrm{g}}{a}\ \ \ a=4.4\ \mathrm{g}$
一个二氧化碳分子的质量为$\dfrac{4.4\ \mathrm{g}}{2n}=\dfrac{2.2}{n}\ \mathrm{g}$，A错误。从图像可知，$t$时刻，$\ce{O_{2}}$和$\ce{CO_{2}}$的分子数相等，由于它们的相对分子质量不相等，故$\ce{O_{2}}$和$\ce{CO_{2}}$的质量不相等，B错误。设消耗氧气的质量为$b$。
$\ce{2CH_{4}O + 3O_{2}\xlongequal{点燃}2CO_{2} + 4H_{2}O}$
$64\ \ \ \ 96$
$3.2\ \mathrm{g}\ \ b$
$\dfrac{64}{96}=\dfrac{3.2\ \mathrm{g}}{b}\ \ \ b=4.8\ \mathrm{g}$
即反应的$3n$个氧分子的质量为$4.8\ \mathrm{g}$，所以剩余$n$个氧分子的质量为$\dfrac{4.8\ \mathrm{g}}{3}=1.6\ \mathrm{g}$，C正确。由$\ce{2CH_{4}O + 3O_{2}\xlongequal{点燃}2CO_{2} + 4H_{2}O}$可知，该反应生成的二氧化碳和水的质量之比为$(44×2):(18×4)=11:9$，D错误。
解析
【分析】
首先我们先从图像中提取各物质的分子数变化信息：初始时$\ce{C_{x}H_{y}O}$的分子数为$2n$，反应结束后变为0，说明$2n$个该化合物完全反应；初始$\ce{O_{2}}$分子数为$4n$，反应结束后剩余$n$个，说明参与反应的$\ce{O_{2}}$分子数为$3n$；初始$\ce{CO_{2}}$分子数为0，反应结束后生成$2n$个$\ce{CO_{2}}$分子。由此可得参与反应的化合物、$\ce{O_{2}}$、生成的$\ce{CO_{2}}$的分子个数比为$2:3:2$。接下来根据化学反应前后原子种类、数目不变，配平化学方程式，推导得到该化合物的化学式，再结合已知的化合物质量$3.2\ \mathrm{g}$，通过化学方程式的定量计算，逐一判断四个选项的正误即可。
【解析】
1. 推导反应的分子数比例与化学方程式：
由图像可知，参加反应的$\ce{C_{x}H_{y}O}$、$\ce{O_{2}}$，生成的$\ce{CO_{2}}$的分子个数比为$2n:(4n-n):2n=2:3:2$，设生成$\ce{H_{2}O}$的化学计量数为$m$，写出未配平的反应式：
$\ce{2C_{x}H_{y}O + 3O_{2}\xlongequal{点燃}2CO_{2} + mH_{2}O}$
根据原子守恒：C原子守恒得$2x=2 \implies x=1$；O原子守恒得$2×1 + 3×2 = 2×2 + m \implies m=4$；H原子守恒得$2y=4×2 \implies y=4$，因此该化合物化学式为$\ce{CH_{4}O}$，完整配平的化学方程式为：
$\ce{2CH_{4}O + 3O_{2}\xlongequal{点燃}2CO_{2} + 4H_{2}O}$
2. 计算相关物质质量：
已知参与反应的$\ce{CH_{4}O}$质量为$3.2\ \mathrm{g}$，其相对分子质量为32，2分子$\ce{CH_{4}O}$总相对质量为64。
计算生成的$\ce{CO_{2}}$总质量：设生成$\ce{CO_{2}}$质量为$a$
$\frac{64}{88}=\frac{3.2\ \mathrm{g}}{a} \implies a=4.4\ \mathrm{g}$
计算参与反应的$\ce{O_{2}}$总质量：设消耗$\ce{O_{2}}$质量为$b$
$\frac{64}{96}=\frac{3.2\ \mathrm{g}}{b} \implies b=4.8\ \mathrm{g}$
3. 逐一判断选项：
A选项：反应共生成$2n$个$\ce{CO_{2}}$分子，总质量为$4.4\ \mathrm{g}$，因此一个$\ce{CO_{2}}$分子质量为$\frac{4.4\ \mathrm{g}}{2n}=\frac{2.2}{n}\ \mathrm{g}$，A错误；
B选项：$t$时刻$\ce{O_{2}}$和$\ce{CO_{2}}$的分子数相等，但$\ce{O_{2}}$相对分子质量为32，$\ce{CO_{2}}$相对分子质量为44，单个分子质量不等，因此二者总质量不相等，B错误；
C选项：参与反应的$3n$个$\ce{O_{2}}$分子总质量为$4.8\ \mathrm{g}$，剩余$n$个$\ce{O_{2}}$分子的质量为$\frac{4.8\ \mathrm{g}}{3}=1.6\ \mathrm{g}$，C正确；
D选项：反应生成的$\ce{CO_{2}}$和$\ce{H_{2}O}$的质量比为$(2×44):(4×18)=88:72=11:9$，不是$22:9$，D错误。
【答案】
C
【知识点】
质量守恒定律，化学方程式计算，微观反应图像
【点评】
本题结合分子数随反应变化的图像，综合考察质量守恒定律的应用与化学方程式的定量计算，解题的关键是先从图像提取分子数变化的比例关系，再通过原子守恒推导有机物的化学式，容易出错的点是误将分子数相等等同于质量相等，或是计算总分子数时搞错生成$\ce{CO_{2}}$的总个数。
【难度系数】
0.4
首先我们先从图像中提取各物质的分子数变化信息：初始时$\ce{C_{x}H_{y}O}$的分子数为$2n$，反应结束后变为0，说明$2n$个该化合物完全反应；初始$\ce{O_{2}}$分子数为$4n$，反应结束后剩余$n$个，说明参与反应的$\ce{O_{2}}$分子数为$3n$；初始$\ce{CO_{2}}$分子数为0，反应结束后生成$2n$个$\ce{CO_{2}}$分子。由此可得参与反应的化合物、$\ce{O_{2}}$、生成的$\ce{CO_{2}}$的分子个数比为$2:3:2$。接下来根据化学反应前后原子种类、数目不变，配平化学方程式，推导得到该化合物的化学式，再结合已知的化合物质量$3.2\ \mathrm{g}$，通过化学方程式的定量计算，逐一判断四个选项的正误即可。
【解析】
1. 推导反应的分子数比例与化学方程式：
由图像可知，参加反应的$\ce{C_{x}H_{y}O}$、$\ce{O_{2}}$，生成的$\ce{CO_{2}}$的分子个数比为$2n:(4n-n):2n=2:3:2$，设生成$\ce{H_{2}O}$的化学计量数为$m$，写出未配平的反应式：
$\ce{2C_{x}H_{y}O + 3O_{2}\xlongequal{点燃}2CO_{2} + mH_{2}O}$
根据原子守恒：C原子守恒得$2x=2 \implies x=1$；O原子守恒得$2×1 + 3×2 = 2×2 + m \implies m=4$；H原子守恒得$2y=4×2 \implies y=4$，因此该化合物化学式为$\ce{CH_{4}O}$，完整配平的化学方程式为：
$\ce{2CH_{4}O + 3O_{2}\xlongequal{点燃}2CO_{2} + 4H_{2}O}$
2. 计算相关物质质量：
已知参与反应的$\ce{CH_{4}O}$质量为$3.2\ \mathrm{g}$，其相对分子质量为32，2分子$\ce{CH_{4}O}$总相对质量为64。
计算生成的$\ce{CO_{2}}$总质量：设生成$\ce{CO_{2}}$质量为$a$
$\frac{64}{88}=\frac{3.2\ \mathrm{g}}{a} \implies a=4.4\ \mathrm{g}$
计算参与反应的$\ce{O_{2}}$总质量：设消耗$\ce{O_{2}}$质量为$b$
$\frac{64}{96}=\frac{3.2\ \mathrm{g}}{b} \implies b=4.8\ \mathrm{g}$
3. 逐一判断选项：
A选项：反应共生成$2n$个$\ce{CO_{2}}$分子，总质量为$4.4\ \mathrm{g}$，因此一个$\ce{CO_{2}}$分子质量为$\frac{4.4\ \mathrm{g}}{2n}=\frac{2.2}{n}\ \mathrm{g}$，A错误；
B选项：$t$时刻$\ce{O_{2}}$和$\ce{CO_{2}}$的分子数相等，但$\ce{O_{2}}$相对分子质量为32，$\ce{CO_{2}}$相对分子质量为44，单个分子质量不等，因此二者总质量不相等，B错误；
C选项：参与反应的$3n$个$\ce{O_{2}}$分子总质量为$4.8\ \mathrm{g}$，剩余$n$个$\ce{O_{2}}$分子的质量为$\frac{4.8\ \mathrm{g}}{3}=1.6\ \mathrm{g}$，C正确；
D选项：反应生成的$\ce{CO_{2}}$和$\ce{H_{2}O}$的质量比为$(2×44):(4×18)=88:72=11:9$，不是$22:9$，D错误。
【答案】
C
【知识点】
质量守恒定律，化学方程式计算，微观反应图像
【点评】
本题结合分子数随反应变化的图像，综合考察质量守恒定律的应用与化学方程式的定量计算，解题的关键是先从图像提取分子数变化的比例关系，再通过原子守恒推导有机物的化学式，容易出错的点是误将分子数相等等同于质量相等，或是计算总分子数时搞错生成$\ce{CO_{2}}$的总个数。
【难度系数】
0.4
7. [2025 玉林陆川期中]工业上利用三氟化氮($\ce{NF_{3}}$)对硅晶进行精密蚀刻,其核心反应原理的化学方程式为 $\ce{4NF_{3} + 3Si\xlongequal{\mathrm{一定条件}}3SiF_{4} + 2N_{2}}$。请据此反应回答问题:
(1) 该反应中$\ce{NF_{3}}$与$\ce{SiF_{4}}$的分子个数之比为
(2) $\ce{SiF_{4}}$中硅元素、氟元素的质量比为
(3) 在蚀刻过程中,若消耗了$\ce{4.2 t}$硅($\ce{Si}$),理论上需要多少质量的三氟化氮($\ce{NF_{3}}$)?(写出计算过程)
(1) 该反应中$\ce{NF_{3}}$与$\ce{SiF_{4}}$的分子个数之比为
4:3
。(2) $\ce{SiF_{4}}$中硅元素、氟元素的质量比为
7:19
。(3) 在蚀刻过程中,若消耗了$\ce{4.2 t}$硅($\ce{Si}$),理论上需要多少质量的三氟化氮($\ce{NF_{3}}$)?(写出计算过程)
答案
(1) $4:3$
(2) $7:19$
(3) 解:设理论上需要三氟化氮的质量为$x$。
$\ce{4NF_{3} + 3Si\xlongequal{一定条件}3SiF_{4} + 2N_{2}}$
$284\ \ \ \ \ 84$
$x\ \ \ \ \ \ \ 4.2\ \mathrm{t}$
$\dfrac{284}{84}=\dfrac{x}{4.2\ \mathrm{t}}\ \ \ x=14.2\ \mathrm{t}$
答:理论上需要$14.2\ \mathrm{t}$三氟化氮。
〔解析〕(1) 由化学方程式可知，该反应中$\ce{NF_{3}}$与$\ce{SiF_{4}}$的分子个数之比为$4:3$。(2) $\ce{SiF_{4}}$中硅元素、氟元素的质量比$28:(19×4)=7:19$。
(2) $7:19$
(3) 解:设理论上需要三氟化氮的质量为$x$。
$\ce{4NF_{3} + 3Si\xlongequal{一定条件}3SiF_{4} + 2N_{2}}$
$284\ \ \ \ \ 84$
$x\ \ \ \ \ \ \ 4.2\ \mathrm{t}$
$\dfrac{284}{84}=\dfrac{x}{4.2\ \mathrm{t}}\ \ \ x=14.2\ \mathrm{t}$
答:理论上需要$14.2\ \mathrm{t}$三氟化氮。
〔解析〕(1) 由化学方程式可知，该反应中$\ce{NF_{3}}$与$\ce{SiF_{4}}$的分子个数之比为$4:3$。(2) $\ce{SiF_{4}}$中硅元素、氟元素的质量比$28:(19×4)=7:19$。
解析
【分析】
我们可以分三个小问逐步梳理解题思路：
1. 第一问：化学方程式中各物质的化学计量数之比，就等于反应中对应物质的分子个数之比，直接从给定反应方程式里找出$\ce{NF_{3}}$和$\ce{SiF_{4}}$前的计量数，作比就能得到结果。
2. 第二问：计算化合物中不同元素的质量比，方法是用对应元素的相对原子质量乘以该元素在分子中的原子个数，再将所得数值化简为最简整数比即可。
3. 第三问是根据化学方程式的常规基础计算，按照“设未知数→写出正确化学方程式→算出相关物质的相对分子质量总和→代入已知物质实际质量和未知量列比例式→求解→作答”的标准步骤计算即可，注意计算对应物质的总相对质量时不要漏乘化学式前的化学计量数。
【解析】
(1) 观察反应$\ce{4NF_{3} + 3Si\xlongequal{\mathrm{一定条件}}3SiF_{4} + 2N_{2}}$，$\ce{NF_{3}}$的化学计量数为4，$\ce{SiF_{4}}$的化学计量数为3，二者分子个数之比等于计量数之比，即$4:3$。
(2) $\ce{SiF_{4}}$中，Si的相对原子质量为28，F的相对原子质量为19，硅元素和氟元素的质量比为$28:(19×4)=28:76=7:19$。
(3) 按照化学方程式计算规范步骤求解：
解：设理论上需要三氟化氮的质量为$x$。
$\ce{4NF_{3} + 3Si\xlongequal{一定条件}3SiF_{4} + 2N_{2}}$
计算相关物质的总相对分子质量：$4×(14+19×3)=284$，$3×28=84$，对应标注在物质下方：
$\begin{array}{cc}284&84\\x&4.2\ \mathrm{t}\end{array}$
列比例式：$\dfrac{284}{84}=\dfrac{x}{4.2\ \mathrm{t}}$
解得：$x=14.2\ \mathrm{t}$
答：理论上需要$14.2\ \mathrm{t}$三氟化氮。
【答案】
(1) $4:3$
(2) $7:19$
(3) 理论上需要14.2 t三氟化氮，计算过程如上。
【知识点】
化学计量数含义，元素质量比计算，化学方程式计算
【点评】
本题属于初中化学计算板块的基础考题，考点覆盖全面且难度较低，既考察了对化学方程式微观含义的基础理解，也考察了元素质量比、根据化学方程式进行质量计算的核心基础技能，解题时仅需注意计算相对分子质量总和时不要漏乘化学计量数，最终结果按要求化简即可，不易出错。
【难度系数】
0.8
我们可以分三个小问逐步梳理解题思路：
1. 第一问：化学方程式中各物质的化学计量数之比，就等于反应中对应物质的分子个数之比，直接从给定反应方程式里找出$\ce{NF_{3}}$和$\ce{SiF_{4}}$前的计量数，作比就能得到结果。
2. 第二问：计算化合物中不同元素的质量比，方法是用对应元素的相对原子质量乘以该元素在分子中的原子个数，再将所得数值化简为最简整数比即可。
3. 第三问是根据化学方程式的常规基础计算，按照“设未知数→写出正确化学方程式→算出相关物质的相对分子质量总和→代入已知物质实际质量和未知量列比例式→求解→作答”的标准步骤计算即可，注意计算对应物质的总相对质量时不要漏乘化学式前的化学计量数。
【解析】
(1) 观察反应$\ce{4NF_{3} + 3Si\xlongequal{\mathrm{一定条件}}3SiF_{4} + 2N_{2}}$，$\ce{NF_{3}}$的化学计量数为4，$\ce{SiF_{4}}$的化学计量数为3，二者分子个数之比等于计量数之比，即$4:3$。
(2) $\ce{SiF_{4}}$中，Si的相对原子质量为28，F的相对原子质量为19，硅元素和氟元素的质量比为$28:(19×4)=28:76=7:19$。
(3) 按照化学方程式计算规范步骤求解：
解：设理论上需要三氟化氮的质量为$x$。
$\ce{4NF_{3} + 3Si\xlongequal{一定条件}3SiF_{4} + 2N_{2}}$
计算相关物质的总相对分子质量：$4×(14+19×3)=284$，$3×28=84$，对应标注在物质下方：
$\begin{array}{cc}284&84\\x&4.2\ \mathrm{t}\end{array}$
列比例式：$\dfrac{284}{84}=\dfrac{x}{4.2\ \mathrm{t}}$
解得：$x=14.2\ \mathrm{t}$
答：理论上需要$14.2\ \mathrm{t}$三氟化氮。
【答案】
(1) $4:3$
(2) $7:19$
(3) 理论上需要14.2 t三氟化氮，计算过程如上。
【知识点】
化学计量数含义，元素质量比计算，化学方程式计算
【点评】
本题属于初中化学计算板块的基础考题，考点覆盖全面且难度较低，既考察了对化学方程式微观含义的基础理解，也考察了元素质量比、根据化学方程式进行质量计算的核心基础技能，解题时仅需注意计算相对分子质量总和时不要漏乘化学计量数，最终结果按要求化简即可，不易出错。
【难度系数】
0.8
