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8.某兴趣小组利用如图所示装置加热某不纯的高锰酸钾样品制取氧气，反应过程中试管中固体物质的质量随时间变化的数据如表所示。请计算：
（1）共生成氧气的质量为
（2）求高锰酸钾样品中高锰酸钾的质量。
（1）共生成氧气的质量为
1.6
g。（2）求高锰酸钾样品中高锰酸钾的质量。
答案
8. 解：（1）1.6
（2）设样品中高锰酸钾的质量为x。
$2\mathrm{KMnO}_4\xlongequal{\Delta}\mathrm{K}_2\mathrm{MnO}_4+\mathrm{MnO}_2+\mathrm{O}_2\uparrow$
316 32
x 1.6 g
$\frac{316}{32}=\frac{x}{1.6\ \mathrm{g}}$ $x=15.8\ \mathrm{g}$
答：样品中高锰酸钾的质量为15.8 g。
【点拨】（1）根据质量守恒定律，固体减轻的质量就是生成氧气的质量，则共制得氧气的质量为20.0 g - 18.4 g = 1.6 g。（2）将氧气的质量代入化学方程式可求得高锰酸钾的质量。
（2）设样品中高锰酸钾的质量为x。
$2\mathrm{KMnO}_4\xlongequal{\Delta}\mathrm{K}_2\mathrm{MnO}_4+\mathrm{MnO}_2+\mathrm{O}_2\uparrow$
316 32
x 1.6 g
$\frac{316}{32}=\frac{x}{1.6\ \mathrm{g}}$ $x=15.8\ \mathrm{g}$
答：样品中高锰酸钾的质量为15.8 g。
【点拨】（1）根据质量守恒定律，固体减轻的质量就是生成氧气的质量，则共制得氧气的质量为20.0 g - 18.4 g = 1.6 g。（2）将氧气的质量代入化学方程式可求得高锰酸钾的质量。
解析
【分析】
首先，根据质量守恒定律，高锰酸钾加热分解生成氧气，反应后固体质量减少，减少的质量即为生成氧气的质量，据此可算出第一问的氧气质量；第二问利用高锰酸钾分解的化学方程式，结合已知氧气的质量，通过化学方程式中各物质的质量比列比例式，即可计算出样品中高锰酸钾的质量。
【解析】
（1）根据质量守恒定律，反应前后固体质量的差值就是生成氧气的质量，即氧气质量 = 20.0g - 18.4g = 1.6g。
（2）设样品中高锰酸钾的质量为x，高锰酸钾分解的化学方程式为：
$2\mathrm{KMnO}_4\xlongequal{\Delta}\mathrm{K}_2\mathrm{MnO}_4+\mathrm{MnO}_2+\mathrm{O}_2\uparrow$
各物质的质量关系：316（2个$\mathrm{KMnO}_4$）对应32（$\mathrm{O}_2$），则：
$\frac{316}{32}=\frac{x}{1.6\ \mathrm{g}}$
解得：$x=\frac{316×1.6\ \mathrm{g}}{32}=15.8\ \mathrm{g}$
【答案】
（1）1.6；（2）15.8g
【知识点】
质量守恒定律；根据化学方程式的计算
【点评】
本题是初中化学基础计算题型，结合质量守恒定律求氧气质量，再利用化学方程式的比例关系计算反应物质量，解题思路清晰，步骤规范，是对化学计算核心方法的考查。
【难度系数】
0.7
首先，根据质量守恒定律，高锰酸钾加热分解生成氧气，反应后固体质量减少，减少的质量即为生成氧气的质量，据此可算出第一问的氧气质量；第二问利用高锰酸钾分解的化学方程式，结合已知氧气的质量，通过化学方程式中各物质的质量比列比例式，即可计算出样品中高锰酸钾的质量。
【解析】
（1）根据质量守恒定律，反应前后固体质量的差值就是生成氧气的质量，即氧气质量 = 20.0g - 18.4g = 1.6g。
（2）设样品中高锰酸钾的质量为x，高锰酸钾分解的化学方程式为：
$2\mathrm{KMnO}_4\xlongequal{\Delta}\mathrm{K}_2\mathrm{MnO}_4+\mathrm{MnO}_2+\mathrm{O}_2\uparrow$
各物质的质量关系：316（2个$\mathrm{KMnO}_4$）对应32（$\mathrm{O}_2$），则：
$\frac{316}{32}=\frac{x}{1.6\ \mathrm{g}}$
解得：$x=\frac{316×1.6\ \mathrm{g}}{32}=15.8\ \mathrm{g}$
【答案】
（1）1.6；（2）15.8g
【知识点】
质量守恒定律；根据化学方程式的计算
【点评】
本题是初中化学基础计算题型，结合质量守恒定律求氧气质量，再利用化学方程式的比例关系计算反应物质量，解题思路清晰，步骤规范，是对化学计算核心方法的考查。
【难度系数】
0.7
9.[2024·西安雁塔区期末]化学兴趣小组为测定某大理石样品中碳酸钙的质量分数，进行了如下实验：取12.0 g样品于烧杯中，向其中逐渐加入稀盐酸(样品中杂质不与稀盐酸反应，碳酸钙与稀盐酸反应的化学方程式为$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}↑}$)，测得生成气体的质量与加入稀盐酸的质量关系如图所示。
(1)完全反应后产生气体的质量为
(2)计算大理石样品中碳酸钙的质量分数(写出计算过程，结果精确到0.1%)。
(1)完全反应后产生气体的质量为
4.4
g。(2)计算大理石样品中碳酸钙的质量分数(写出计算过程，结果精确到0.1%)。
答案
9. 解：（1）4.4
（2）设大理石样品中碳酸钙的质量为x。
$\mathrm{CaCO}_3+2\mathrm{HCl}\xlongequal{\ \ \ \ }\mathrm{CaCl}_2+\mathrm{H}_2\mathrm{O}+\mathrm{CO}_2\uparrow$
100 44
x 4.4 g
$\frac{100}{44}=\frac{x}{4.4\ \mathrm{g}}$ $x=10.0\ \mathrm{g}$
则大理石样品中碳酸钙的质量分数为$\frac{10.0\ \mathrm{g}}{12.0\ \mathrm{g}}×100\%\approx83.3\%$。
答：大理石样品中碳酸钙的质量分数为83.3%。
（2）设大理石样品中碳酸钙的质量为x。
$\mathrm{CaCO}_3+2\mathrm{HCl}\xlongequal{\ \ \ \ }\mathrm{CaCl}_2+\mathrm{H}_2\mathrm{O}+\mathrm{CO}_2\uparrow$
100 44
x 4.4 g
$\frac{100}{44}=\frac{x}{4.4\ \mathrm{g}}$ $x=10.0\ \mathrm{g}$
则大理石样品中碳酸钙的质量分数为$\frac{10.0\ \mathrm{g}}{12.0\ \mathrm{g}}×100\%\approx83.3\%$。
答：大理石样品中碳酸钙的质量分数为83.3%。
解析
【分析】
首先观察图像，确定完全反应后生成二氧化碳的质量；再依据碳酸钙与稀盐酸反应的化学方程式，利用二氧化碳的质量计算样品中碳酸钙的质量；最后用碳酸钙质量除以样品总质量，计算得出碳酸钙的质量分数。
【解析】
（1）由图像可知，加入100g稀盐酸时反应完全，气体质量不再增加，因此完全反应后产生气体$（\ce{CO_2}）$的质量为4.4g。
（2）设大理石样品中碳酸钙的质量为x。
$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}↑}$
相对质量：\ \ 100\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \
首先观察图像，确定完全反应后生成二氧化碳的质量；再依据碳酸钙与稀盐酸反应的化学方程式，利用二氧化碳的质量计算样品中碳酸钙的质量；最后用碳酸钙质量除以样品总质量，计算得出碳酸钙的质量分数。
【解析】
（1）由图像可知，加入100g稀盐酸时反应完全，气体质量不再增加，因此完全反应后产生气体$（\ce{CO_2}）$的质量为4.4g。
（2）设大理石样品中碳酸钙的质量为x。
$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}↑}$
相对质量：\ \ 100\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \
10. 2024·长沙 新趋势·真实情境 某小苏打包装袋上标注的碳酸氢钠含量为99%，小丽同学对此产生疑问。她取9 g该小苏打样品于烧杯中，向其中加入50 g稀硫酸，恰好完全反应后，称得烧杯中剩余物质的质量为54.6 g。(已知：$2NaHCO_3+H_2SO_4 = Na_2SO_4+2CO_2↑ +2H_2O$，其他成分不与稀硫酸反应)
(1)计算反应中产生$CO_2$的质量为
(2)请计算该小苏打样品中碳酸氢钠的质量分数，并判断包装袋上碳酸氢钠含量的标注是否准确。(写出计算过程及结果，结果精确到0.1%)
(1)计算反应中产生$CO_2$的质量为
4.4
g。(2)请计算该小苏打样品中碳酸氢钠的质量分数，并判断包装袋上碳酸氢钠含量的标注是否准确。(写出计算过程及结果，结果精确到0.1%)
答案
10. 解：（1）4.4
（2）设9 g该小苏打样品中碳酸氢钠的质量为x。
$2\mathrm{NaHCO}_3+\mathrm{H}_2\mathrm{SO}_4\xlongequal{\ \ \ \ }\mathrm{Na}_2\mathrm{SO}_4+2\mathrm{CO}_2\uparrow\ +2\mathrm{H}_2\mathrm{O}$
168 88
x 4.4 g
$\frac{168}{88}=\frac{x}{4.4\ \mathrm{g}}$ $x=8.4\ \mathrm{g}$
则该小苏打样品中碳酸氢钠的质量分数为$\frac{8.4\ \mathrm{g}}{9\ \mathrm{g}}×100\%\approx93.3\%$，93.3% ＜ 99%，所以包装袋上碳酸氢钠含量的标注不准确。
答：包装袋上碳酸氢钠含量的标注不准确。
【点拨】（1）根据质量守恒定律，化学反应前后物质的总质量不变，则反应中产生$\mathrm{CO}_2$的质量为9 g + 50 g - 54.6 g = 4.4 g。（2）将二氧化碳的质量代入化学方程式可求得碳酸氢钠的质量，进而求得碳酸氢钠的质量分数。
（2）设9 g该小苏打样品中碳酸氢钠的质量为x。
$2\mathrm{NaHCO}_3+\mathrm{H}_2\mathrm{SO}_4\xlongequal{\ \ \ \ }\mathrm{Na}_2\mathrm{SO}_4+2\mathrm{CO}_2\uparrow\ +2\mathrm{H}_2\mathrm{O}$
168 88
x 4.4 g
$\frac{168}{88}=\frac{x}{4.4\ \mathrm{g}}$ $x=8.4\ \mathrm{g}$
则该小苏打样品中碳酸氢钠的质量分数为$\frac{8.4\ \mathrm{g}}{9\ \mathrm{g}}×100\%\approx93.3\%$，93.3% ＜ 99%，所以包装袋上碳酸氢钠含量的标注不准确。
答：包装袋上碳酸氢钠含量的标注不准确。
【点拨】（1）根据质量守恒定律，化学反应前后物质的总质量不变，则反应中产生$\mathrm{CO}_2$的质量为9 g + 50 g - 54.6 g = 4.4 g。（2）将二氧化碳的质量代入化学方程式可求得碳酸氢钠的质量，进而求得碳酸氢钠的质量分数。
解析
【分析】
首先，第一问求生成CO₂的质量，利用质量守恒定律，反应前总质量等于反应后剩余物质质量加生成气体质量，因此用样品质量加稀硫酸质量减去反应后剩余物质质量即可得到CO₂质量。第二问，根据化学方程式，已知CO₂质量，通过比例关系计算样品中碳酸氢钠的质量，再用碳酸氢钠质量除以样品总质量乘以100%得到其质量分数，最后与标注的99%对比判断标注是否准确。
【解析】
（1）根据质量守恒定律，化学反应前后物质总质量不变，生成CO₂的质量 = 9g + 50g - 54.6g = 4.4g。
（2）设9g小苏打样品中碳酸氢钠的质量为x。
化学方程式：$2NaHCO_3 + H_2SO_4 = Na_2SO_4 + 2CO_2↑ + 2H_2O$
相对质量：168（对应$NaHCO_3$） 88（对应$CO_2$）
列比例式：$\frac{168}{88} = \frac{x}{4.4g}$
解得：$x = 8.4g$
样品中碳酸氢钠的质量分数 = $\frac{8.4g}{9g}×100\% ≈ 93.3\%$
因为93.3% ＜ 99%，所以包装袋上碳酸氢钠含量的标注不准确。
【答案】
（1）4.4；（2）该小苏打样品中碳酸氢钠的质量分数约为93.3%，包装袋上碳酸氢钠含量的标注不准确。
【知识点】
质量守恒定律、化学方程式计算、物质质量分数计算
【点评】
本题结合真实生活情境，考查初中化学核心的质量守恒定律应用和化学方程式计算，解题思路清晰，步骤规范，需学生掌握质量守恒的本质和化学方程式计算的方法，注意计算精度要求，难度适中。
【难度系数】
0.6
首先，第一问求生成CO₂的质量，利用质量守恒定律，反应前总质量等于反应后剩余物质质量加生成气体质量，因此用样品质量加稀硫酸质量减去反应后剩余物质质量即可得到CO₂质量。第二问，根据化学方程式，已知CO₂质量，通过比例关系计算样品中碳酸氢钠的质量，再用碳酸氢钠质量除以样品总质量乘以100%得到其质量分数，最后与标注的99%对比判断标注是否准确。
【解析】
（1）根据质量守恒定律，化学反应前后物质总质量不变，生成CO₂的质量 = 9g + 50g - 54.6g = 4.4g。
（2）设9g小苏打样品中碳酸氢钠的质量为x。
化学方程式：$2NaHCO_3 + H_2SO_4 = Na_2SO_4 + 2CO_2↑ + 2H_2O$
相对质量：168（对应$NaHCO_3$） 88（对应$CO_2$）
列比例式：$\frac{168}{88} = \frac{x}{4.4g}$
解得：$x = 8.4g$
样品中碳酸氢钠的质量分数 = $\frac{8.4g}{9g}×100\% ≈ 93.3\%$
因为93.3% ＜ 99%，所以包装袋上碳酸氢钠含量的标注不准确。
【答案】
（1）4.4；（2）该小苏打样品中碳酸氢钠的质量分数约为93.3%，包装袋上碳酸氢钠含量的标注不准确。
【知识点】
质量守恒定律、化学方程式计算、物质质量分数计算
【点评】
本题结合真实生活情境，考查初中化学核心的质量守恒定律应用和化学方程式计算，解题思路清晰，步骤规范，需学生掌握质量守恒的本质和化学方程式计算的方法，注意计算精度要求，难度适中。
【难度系数】
0.6
