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1. 工业上，煅烧石灰石(主要成分是$\ce{CaCO_3}$)可制得生石灰($\ce{CaO}$)，现有一包$\ce{CaCO_3}$和$\ce{CaO}$的固体混合物，已知Ca元素与C元素的原子个数比是3：2，则此混合物中Ca元素与O元素的质量比是 (
A.3：7
B.5：4
C.15：14
D.15：16
C
)A.3：7
B.5：4
C.15：14
D.15：16
答案
先设碳元素质量为12 g,则根据Ca、C原子个数比为3：2计算Ca元素与C元素的质量比是(40×3)：(12×2)=5：1,计算出钙元素总质量为60 g,碳酸钙中钙元素与碳元素质量比是10：3,所以碳酸钙中钙元素质量为40 g,氧化钙中钙元素质量为60 g-40 g=20 g,碳酸钙中碳元素与氧元素质量比是1：4,所以碳酸钙中氧元素质量是48 g,在氧化钙中钙元素与氧元素质量比是5：2,所以氧化钙中氧元素质量是8 g,氧元素总质量为48 g+8 g=56 g,所以混合物中Ca元素与O元素的质量比是60 g：56 g=15：14。
2. 某化合物由A、B两种元素组成，其原子个数比为1：3。其中，A元素的质量分数为40%，B元素的相对原子质量为16，则A元素的相对原子质量为（
A.32
B.80
C.40
D.16
A
）A.32
B.80
C.40
D.16
答案
某化合物由A、B两种元素组成,其原子个数比为1：3,则该化合物的化学式为AB₃;由题意,A元素的质量分数为40%,B元素的相对原子质量为16,设A元素的相对原子质量为x,则$\dfrac{x}{x+16×3}×100\%=40\%$,x=32。
3. 由$\ce{MgS}$、$\ce{MgSO_{3}}$、$\ce{NaHSO_{4}}$组成的混合物中，硫元素的质量分数为$a$，则氧元素的质量分数为（
A.$1-\dfrac{3a}{4}$
B.$1-\dfrac{7a}{4}$
C.$1-a$
D.无法确定
B
）A.$1-\dfrac{3a}{4}$
B.$1-\dfrac{7a}{4}$
C.$1-a$
D.无法确定
答案
由三种物质的化学式可知,每种物质化学式中除氧和硫元素以外,其余元素的相对原子质量之和均为24,与硫元素相对原子质量的比值为24：32=3：4,硫元素的质量分数为a,则除氧、硫元素外的其余元素的质量分数为$\dfrac{3a}{4}$,则氧元素的质量分数为$1-a-\dfrac{3}{4}a=1-\dfrac{7}{4}a$。
4. 一定质量的甲烷在不充足的氧气中燃烧，甲烷完全反应，生成物只有$\ce{CO}$、$\ce{CO_{2}}$和$\ce{H_{2}O}$，且总质量为20.8 g，其中$\ce{H_{2}O}$的质量为10.8 g，则$\ce{CO_{2}}$的质量为（
A.5.6 g
B.8.8 g
C.4.4 g
D.4.8 g
C
）A.5.6 g
B.8.8 g
C.4.4 g
D.4.8 g
答案
甲烷中碳元素和氢元素的质量比是12：4=3：1；所以甲烷的质量应该是氢元素质量的4倍,则生成物中氧元素的质量为$20.8\ \mathrm{g}-10.8\ \mathrm{g}×\dfrac{2}{18}×4=16\ \mathrm{g}$,设二氧化碳的质量是x,根据题意有$x×\dfrac{32}{44}+(20.8\ \mathrm{g}-10.8\ \mathrm{g}-x)×\dfrac{16}{28}+10.8\ \mathrm{g}×\dfrac{16}{18}=16\ \mathrm{g},x=4.4\ \mathrm{g}$。
5. 在“$2A+3B === 2C+4D$”的反应中，已知16 g物质A完全反应生成22 g物质C和18 g物质D。若A的相对分子质量为32，则物质B的相对分子质量是 (
A.16
B.32
C.48
D.64
B
)A.16
B.32
C.48
D.64
答案
根据质量守恒定律可得,参加反应的B的质量为22 g+18 g-16 g=24 g,设B的相对分子质量为x。
$2A\ \ +\ \ 3B\ \ \ \ \ \ ===\ \ 2C\ \ \ +\ \ 4D$
64 3x
16 g 24 g
$\dfrac{64}{3x}=\dfrac{16\ \mathrm{g}}{24\ \mathrm{g}},x=32$。
$2A\ \ +\ \ 3B\ \ \ \ \ \ ===\ \ 2C\ \ \ +\ \ 4D$
64 3x
16 g 24 g
$\dfrac{64}{3x}=\dfrac{16\ \mathrm{g}}{24\ \mathrm{g}},x=32$。
6. 在高温下,氧化铜和氧化铁的混合物3.2 g与足量的一氧化碳充分反应后,固体质量减少了0.8 g,则原混合物中氧化铁的质量为 (
A.0.8 g
B.1.12 g
C.1.6 g
D.2.4 g
C
)A.0.8 g
B.1.12 g
C.1.6 g
D.2.4 g
答案
氧化铜中氧元素的质量分数为$\dfrac{16}{80}×100\%=20\%$；
氧化铁中氧元素的质量分数为$\dfrac{16×3}{160}×100\%=30\%$；
设混合物中氧化铁的质量为x。
充分反应后氧化铁减少的质量为$x×30\%$,
$\ce{CuO + CO\xlongequal{\Delta}Cu + CO_{2}}$ 固体减少的质量
80 64 80-64=16
3.2 g-x 0.8 g-$x×30\%$
$\dfrac{80}{16}=\dfrac{3.2\ \mathrm{g}-x}{0.8\ \mathrm{g}-x×30\%},x=1.6\ \mathrm{g}$。
氧化铁中氧元素的质量分数为$\dfrac{16×3}{160}×100\%=30\%$；
设混合物中氧化铁的质量为x。
充分反应后氧化铁减少的质量为$x×30\%$,
$\ce{CuO + CO\xlongequal{\Delta}Cu + CO_{2}}$ 固体减少的质量
80 64 80-64=16
3.2 g-x 0.8 g-$x×30\%$
$\dfrac{80}{16}=\dfrac{3.2\ \mathrm{g}-x}{0.8\ \mathrm{g}-x×30\%},x=1.6\ \mathrm{g}$。
7. “天宫课堂”中宇航员将维生素 C 泡腾片[含维生素 C、柠檬酸($\ce{C6H8O7}$)和碳酸氢钠]塞入一个水球,水球里立即产生很多气泡,其中一个反应为$\ce{C6H8O7 + xNaHCO3 = Na_{x}C_{6}H_{8-x}O_{7} + xH_{2}O + xCO_{2}↑}$。为测定柠檬酸钠($\ce{Na_{x}C_{6}H_{8-x}O_{7}}$)化学式中的$x$的值,用4套相同装置加等量的水后,分别装入如表所示质量的柠檬酸和碳酸氢钠固体进行实验,测得该条件下数据如表,推测$x$的数值为 (
|实验组别|柠檬酸/g|碳酸氢钠/g|气体体积/mL|
| ---- | ---- | ---- | ---- |
|1|1.92|0.84|224|
|2|1.92|
1.68|448|
|3|1.92|2.52|672|
|4|1.92|3.36|672|
A.4
B.3
C.2
D.1
B
)|实验组别|柠檬酸/g|碳酸氢钠/g|气体体积/mL|
| ---- | ---- | ---- | ---- |
|1|1.92|0.84|224|
|2|1.92|
1.68|448||3|1.92|2.52|672|
|4|1.92|3.36|672|
A.4
B.3
C.2
D.1
答案
由表格中的数据可知,加入0.84 g碳酸氢钠产生气体的体积为224 mL,加入1.68 g碳酸氢钠产生气体的体积为448 mL,即每0.84 g碳酸氢钠完全反应产生气体的体积为224 mL,而加入2.52 g、3.36 g碳酸氢钠产生气体的体积都为672 mL,说明在实验组别3中,1.92 g柠檬酸与2.52 g碳酸氢钠恰好完全反应;代入化学方程式如下：
$\ce{C6H8O7 + xNaHCO3 = Na_{x}C_{6}H_{8-x}O_{7} + xH_{2}O + xCO_{2}↑}$
192 84x
1.92 g 2.52 g
$\dfrac{192}{84x}=\dfrac{1.92\ \mathrm{g}}{2.52\ \mathrm{g}}$
解得x=3,B正确。
$\ce{C6H8O7 + xNaHCO3 = Na_{x}C_{6}H_{8-x}O_{7} + xH_{2}O + xCO_{2}↑}$
192 84x
1.92 g 2.52 g
$\dfrac{192}{84x}=\dfrac{1.92\ \mathrm{g}}{2.52\ \mathrm{g}}$
解得x=3,B正确。
8. 有$\ce{CO}$、$\ce{CO_{2}}$、$\ce{N_{2}}$的混合气体50 g，其中碳元素的质量分数为12%。使混合气体与足量灼热的氧化铜完全反应，再将气体通入过量的澄清石灰水中，充分反应后得到白色沉淀的质量为（
A.30 g
B.50 g
C.80 g
D.100 g
B
）A.30 g
B.50 g
C.80 g
D.100 g
答案
设生成碳酸钙的质量为x,一氧化碳和氧化铜反应生成铜和二氧化碳,二氧化碳能和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,混合气体中的碳元素完全转化到碳酸钙中,碳元素质量为$50\ \mathrm{g}×12\%=6\ \mathrm{g}$,设充分反应后得到白色沉淀的质量为x,由$\ce{CO + CuO\xlongequal{\Delta}Cu + CO_{2}}$,$\ce{Ca(OH)_{2} + CO_{2} = CaCO_{3}\downarrow + H_{2}O}$及碳元素守恒可知,
C ~ CaCO₃,
12 100
6 g x
$\dfrac{12}{100}=\dfrac{6\ \mathrm{g}}{x},x=50\ \mathrm{g}$。
C ~ CaCO₃,
12 100
6 g x
$\dfrac{12}{100}=\dfrac{6\ \mathrm{g}}{x},x=50\ \mathrm{g}$。
9. (2026·南宁期中)将赤铜矿(主要成分是$\ce{Cu_{2}O}$)与木炭粉的混合物41.2 g隔绝空气加强热(发生反应:$2\ce{Cu_{2}O} + \ce{C}\xlongequal{高温}4\ce{Cu} + \ce{CO_{2}}↑$),恰好完全反应后得到固体36.8 g(杂质不含铜元素,也不反应,碳元素完全转化成二氧化碳),则赤铜矿中铜元素的质量分数为 (
A.64%
B.32%
C.16%
D.8%
A
)A.64%
B.32%
C.16%
D.8%
答案
根据质量守恒定律,反应结束后固体减小的质量就是反应生成二氧化碳的质量,因此,先求出二氧化碳的质量,再根据反应的化学方程式由二氧化碳的质量求出碳粉和铜的质量,然后再求出赤铜矿中铜元素的质量分数。
根据质量守恒定律,生成二氧化碳的质量为$41.2\ \mathrm{g}-36.8\ \mathrm{g}=4.4\ \mathrm{g}$。
设生成4.4 g二氧化碳需要碳的质量为x,生成铜的质量为y。
$2\ce{Cu_{2}O} + \ce{C}\xlongequal{高温}4\ce{Cu} + \ce{CO_{2}}↑$
12 256 44
x y 4.4 g
$\dfrac{12}{44}=\dfrac{x}{4.4\ \mathrm{g}}\ \ \dfrac{256}{44}=\dfrac{y}{4.4\ \mathrm{g}}$
x=1.2 g y=25.6 g
赤铜矿的质量为$41.2\ \mathrm{g}-1.2\ \mathrm{g}=40\ \mathrm{g}$
则赤铜矿中铜元素的质量分数为$\dfrac{25.6\ \mathrm{g}}{40\ \mathrm{g}}×100\%=64\%$。
根据质量守恒定律,生成二氧化碳的质量为$41.2\ \mathrm{g}-36.8\ \mathrm{g}=4.4\ \mathrm{g}$。
设生成4.4 g二氧化碳需要碳的质量为x,生成铜的质量为y。
$2\ce{Cu_{2}O} + \ce{C}\xlongequal{高温}4\ce{Cu} + \ce{CO_{2}}↑$
12 256 44
x y 4.4 g
$\dfrac{12}{44}=\dfrac{x}{4.4\ \mathrm{g}}\ \ \dfrac{256}{44}=\dfrac{y}{4.4\ \mathrm{g}}$
x=1.2 g y=25.6 g
赤铜矿的质量为$41.2\ \mathrm{g}-1.2\ \mathrm{g}=40\ \mathrm{g}$
则赤铜矿中铜元素的质量分数为$\dfrac{25.6\ \mathrm{g}}{40\ \mathrm{g}}×100\%=64\%$。
