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1. (2024·湖南)老师和同学们在开展“基于特定需求设计和制作简易供氧器”的跨学科实践活动中，选取过氧化氢溶液和二氧化锰，利用供氧器制取氧气。解答下列问题：
(1) 根据反应的化学方程式分析，反应后过氧化氢的质量比反应前
(2) 现需要制得3.2g氧气，至少需要溶质质量分数为5%的过氧化氢溶液的质量是多少？
(1) 根据反应的化学方程式分析，反应后过氧化氢的质量比反应前
小
。(2) 现需要制得3.2g氧气，至少需要溶质质量分数为5%的过氧化氢溶液的质量是多少？
答案
1.(1)小
(2)解：设至少需要过氧化氢的质量为$x$。
$\begin{matrix}2H_{2}O_{2}&\xlongequal{MnO_2}&2H_{2}O&+&O_{2}\uparrow\\68&&&&32\\x&&&&3.2g\end{matrix}$
$\frac{68}{32}=\frac{x}{3.2g}$ $x=6.8g$
则至少需要溶质质量分数为$5\%$的过氧化氢溶液的质量为
$\frac{6.8g}{5\%}=136g$。
答：至少需要溶质质量分数为$5\%$的过氧化氢溶液的质量为$136g$。
(2)解：设至少需要过氧化氢的质量为$x$。
$\begin{matrix}2H_{2}O_{2}&\xlongequal{MnO_2}&2H_{2}O&+&O_{2}\uparrow\\68&&&&32\\x&&&&3.2g\end{matrix}$
$\frac{68}{32}=\frac{x}{3.2g}$ $x=6.8g$
则至少需要溶质质量分数为$5\%$的过氧化氢溶液的质量为
$\frac{6.8g}{5\%}=136g$。
答：至少需要溶质质量分数为$5\%$的过氧化氢溶液的质量为$136g$。
2. 现有溶质质量分数为20%的稀硫酸245g，向其中加入32g废铁屑(杂质不溶于水，也不参加反应)，恰好完全反应。计算：
(1) 废铁屑中铁的质量分数。
(2) 生成硫酸亚铁的质量。
(1) 废铁屑中铁的质量分数。
(2) 生成硫酸亚铁的质量。
答案
2.解：稀硫酸中溶质的质量为$245g×20\%=49g$。设废铁屑中铁的质量为$x$，生成硫酸亚铁的质量为$y$。
$\begin{matrix}Fe&+&H_{2}SO_{4}&=&FeSO_{4}&+&H_{2}\uparrow\\56&&98&&152\\x&&49g&&y\end{matrix}$
$\frac{56}{98}=\frac{x}{49g}$ $x=28g$
$\frac{98}{152}=\frac{49g}{y}$ $y=76g$
(1)废铁屑中铁的质量分数为$\frac{28g}{32g}×100\%=87.5\%$。
(2)由上述可知，生成硫酸亚铁的质量为$76g$。
答：(1)废铁屑中铁的质量分数为$87.5\%$。(2)生成硫酸亚铁的质量为$76g$。
$\begin{matrix}Fe&+&H_{2}SO_{4}&=&FeSO_{4}&+&H_{2}\uparrow\\56&&98&&152\\x&&49g&&y\end{matrix}$
$\frac{56}{98}=\frac{x}{49g}$ $x=28g$
$\frac{98}{152}=\frac{49g}{y}$ $y=76g$
(1)废铁屑中铁的质量分数为$\frac{28g}{32g}×100\%=87.5\%$。
(2)由上述可知，生成硫酸亚铁的质量为$76g$。
答：(1)废铁屑中铁的质量分数为$87.5\%$。(2)生成硫酸亚铁的质量为$76g$。
3. ZnO可用于制作油漆、药物等。将一定量的ZnO加入100gNaOH溶液中，恰好完全反应，反应后溶液的质量为108.1g。计算：(已知：$ \mathrm{ZnO}+2\mathrm{NaOH}\xlongequal{}\mathrm{Na}_2\mathrm{ZnO}_2+\mathrm{H}_2\mathrm{O} $)
(1) ZnO的质量为
(2) NaOH溶液中溶质的质量分数。
(1) ZnO的质量为
8.1
g。(2) NaOH溶液中溶质的质量分数。
答案
3.(1)$8.1$
(2)解：设$100gNaOH$溶液中溶质的质量为$x$。
$\begin{matrix}ZnO&+&2NaOH&=&Na_{2}ZnO_{2}&+&H_{2}O\\81&&80\\8.1g&&x\end{matrix}$
$\frac{81}{80}=\frac{8.1g}{x}$ $x=8g$
$NaOH$溶液中溶质的质量分数为$\frac{8g}{100g}×100\%=8\%$。
答：$NaOH$溶液中溶质的质量分数为$8\%$。
解析：(1)由该反应的化学方程式可知，反应后无气体及沉淀产生，则$ZnO$的质量为反应后溶液的质量减去反应前$NaOH$溶液的质量，即$108.1g-100g=8.1g$。
(2)解：设$100gNaOH$溶液中溶质的质量为$x$。
$\begin{matrix}ZnO&+&2NaOH&=&Na_{2}ZnO_{2}&+&H_{2}O\\81&&80\\8.1g&&x\end{matrix}$
$\frac{81}{80}=\frac{8.1g}{x}$ $x=8g$
$NaOH$溶液中溶质的质量分数为$\frac{8g}{100g}×100\%=8\%$。
答：$NaOH$溶液中溶质的质量分数为$8\%$。
解析：(1)由该反应的化学方程式可知，反应后无气体及沉淀产生，则$ZnO$的质量为反应后溶液的质量减去反应前$NaOH$溶液的质量，即$108.1g-100g=8.1g$。
4. (2025·海安期末)葡萄糖($ \mathrm{C}_6\mathrm{H}_{12}\mathrm{O}_6 $)易溶于水，广泛应用于医药、食品、化工等行业。可从葡萄干中分离获得，也可由淀粉水解得到：$ (\mathrm{C}_6\mathrm{H}_{10}\mathrm{O}_5)_n+n\mathrm{H}_2\mathrm{O}\xrightarrow{}n\mathrm{C}_6\mathrm{H}_{12}\mathrm{O}_6 $。
(1) 葡萄糖中碳、氢、氧元素的质量比为
(2) 输液时，常用葡萄糖($ \mathrm{C}_6\mathrm{H}_{12}\mathrm{O}_6 $)注射液。如图为葡萄糖注射液的部分标签图。
① 从该溶液中取出10mL，则取出溶液中溶质的质量分数为
② 若用40%的葡萄糖溶液配制2000mL上述葡萄糖注射液，需40%的葡萄糖溶液和水分别多少克？
(3) 81t淀粉理论上可以生产多少吨葡萄糖？(假定产率为80%)
(1) 葡萄糖中碳、氢、氧元素的质量比为
6:1:8
(填最简整数比)。(2) 输液时，常用葡萄糖($ \mathrm{C}_6\mathrm{H}_{12}\mathrm{O}_6 $)注射液。如图为葡萄糖注射液的部分标签图。
① 从该溶液中取出10mL，则取出溶液中溶质的质量分数为
5%
。② 若用40%的葡萄糖溶液配制2000mL上述葡萄糖注射液，需40%的葡萄糖溶液和水分别多少克？
(3) 81t淀粉理论上可以生产多少吨葡萄糖？(假定产率为80%)
答案
4.(1)$6:1:8$(2)①$5\%$
②解：由标签可知，$5\%$的葡萄糖注射液$500mL$内含葡萄糖$25g$，则$500mL$该注射液的质量为$\frac{25g}{5\%}=500g$，密度为
$\frac{500g}{500mL}=1g/mL$，$2000mL$上述葡萄糖注射液的质量为$2000mL×1g/mL=2000g$，其中葡萄糖的质量为$2000g×5\%=100g$，所以需$40\%$的葡萄糖溶液的质量为$\frac{100g}{40\%}=250g$，需要水的质量为$2000g-250g=1750g$。
答：需$40\%$的葡萄糖溶液的质量为$250g$，需要水的质量为$1750g$。
(3)解：设理论上可以生产葡萄糖的质量为$x$。
$\begin{matrix}(C_{6}H_{10}O_{5})_{n}&+&nH_{2}O&\longrightarrow&nC_{6}H_{12}O_{6}\\162n&&&&180n\\81t&&&&x\end{matrix}$
$\frac{162n}{180n}=\frac{81t}{x}$ $x=90t$
假定产率为$80\%$，则$81t$淀粉理论上可以生产葡萄糖的质量为$90t×80\%=72t$。
答：$81t$淀粉理论上可以生产葡萄糖的质量为$72t$。
解析：(1)葡萄糖$(C_{6}H_{12}O_{6})$中碳、氢、氧元素的质量比为$(12×6):(1×12):(16×6)=6:1:8$。(2)①由于溶液具有均一性，从该溶液中取出$10mL$，所取出溶液中溶质的质量分数仍为$5\%$。
②解：由标签可知，$5\%$的葡萄糖注射液$500mL$内含葡萄糖$25g$，则$500mL$该注射液的质量为$\frac{25g}{5\%}=500g$，密度为
$\frac{500g}{500mL}=1g/mL$，$2000mL$上述葡萄糖注射液的质量为$2000mL×1g/mL=2000g$，其中葡萄糖的质量为$2000g×5\%=100g$，所以需$40\%$的葡萄糖溶液的质量为$\frac{100g}{40\%}=250g$，需要水的质量为$2000g-250g=1750g$。
答：需$40\%$的葡萄糖溶液的质量为$250g$，需要水的质量为$1750g$。
(3)解：设理论上可以生产葡萄糖的质量为$x$。
$\begin{matrix}(C_{6}H_{10}O_{5})_{n}&+&nH_{2}O&\longrightarrow&nC_{6}H_{12}O_{6}\\162n&&&&180n\\81t&&&&x\end{matrix}$
$\frac{162n}{180n}=\frac{81t}{x}$ $x=90t$
假定产率为$80\%$，则$81t$淀粉理论上可以生产葡萄糖的质量为$90t×80\%=72t$。
答：$81t$淀粉理论上可以生产葡萄糖的质量为$72t$。
解析：(1)葡萄糖$(C_{6}H_{12}O_{6})$中碳、氢、氧元素的质量比为$(12×6):(1×12):(16×6)=6:1:8$。(2)①由于溶液具有均一性，从该溶液中取出$10mL$，所取出溶液中溶质的质量分数仍为$5\%$。
