6. 工业上制取单质铝的化学方程式为$\ce{2Al_{2}O_{3}\xlongequal{通电} 4Al + 3O_{2}\uparrow}$,电解10.2 t氧化铝最多可生产铝的质量是多少?小丽和小明两位同学分别采用了下列两种不同的计算方法。

(1)你认为他们的解题思路和方法都正确吗?
(2)对“34 g过氧化氢完全分解,产生氧气的质量是多少?”一题,你认为也能用上述两种方法解答吗?试试看,请把能用的解法过程写出来。
(3)你认为在什么情况下,小丽和小明两位同学的解法都能使用?
(1)你认为他们的解题思路和方法都正确吗?
(2)对“34 g过氧化氢完全分解,产生氧气的质量是多少?”一题,你认为也能用上述两种方法解答吗?试试看,请把能用的解法过程写出来。
(3)你认为在什么情况下,小丽和小明两位同学的解法都能使用?
答案
(1)都正确。
(2)不能用小明同学的方法解答。
解:设产生氧气的质量为$x$。
$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}}2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$
$68\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 32$
$34\ \mathrm{g}\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ x$
$\dfrac{68}{32}=\dfrac{34\ \mathrm{g}}{x}$
$x=16\ \mathrm{g}$
答:产生氧气的质量为$16\ \mathrm{g}$。
(3)反应物中的某元素全部转化为所求的生成物时,两种解法才都能使用。
(2)不能用小明同学的方法解答。
解:设产生氧气的质量为$x$。
$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}}2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$
$68\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 32$
$34\ \mathrm{g}\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ x$
$\dfrac{68}{32}=\dfrac{34\ \mathrm{g}}{x}$
$x=16\ \mathrm{g}$
答:产生氧气的质量为$16\ \mathrm{g}$。
(3)反应物中的某元素全部转化为所求的生成物时,两种解法才都能使用。
解析
【分析】
首先分析两位同学的解题思路:小丽通过电解氧化铝的化学方程式,利用反应中各物质的固定质量比计算,符合化学计算的规范;小明利用元素守恒,由于电解氧化铝时,铝元素全部转化为铝单质,因此氧化铝中铝元素的质量等于生成铝的质量,两种方法均正确。对于第二问,过氧化氢分解时,氧元素一部分进入水、一部分进入氧气,未全部转化为氧气,因此不能用元素质量法,只能用化学方程式计算。第三问需明确两种方法都适用的条件:反应物中某元素全部转化为所求生成物,无其他产物含该元素。
【解析】
(1) 小丽的方法依据化学方程式中各物质的质量比计算,符合质量守恒定律;小明利用元素守恒,因电解氧化铝时铝元素全部转化为铝单质,氧化铝中铝元素质量等于生成铝的质量,两种方法均正确。
(2) 过氧化氢分解反应为$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}}2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$,反应中过氧化氢的氧元素一部分进入水、一部分进入氧气,未全部转化为氧气,故不能用小明的方法,仅能用化学方程式计算:
设产生氧气的质量为$x$。
$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}}2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$
$68\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 32$
$34\ \mathrm{g}\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ x$
$\dfrac{68}{32}=\dfrac{34\ \mathrm{g}}{x}$
解得$x=16\ \mathrm{g}$。
(3) 当反应物中的某元素全部转化为所求的生成物时,该元素仅存在于目标产物中,此时两种解法都能使用。
【答案】
(1) 都正确;(2) 不能用小明同学的方法解答,产生氧气的质量为$16\ \mathrm{g}$;(3) 反应物中的某元素全部转化为所求的生成物时,两种解法都能使用。
【知识点】
根据化学方程式计算,元素质量计算,质量守恒定律
【点评】
本题考查化学计算的两种方法,核心是理解元素守恒与化学方程式计算的原理,区分适用条件,培养学生的逻辑分析能力,明确元素是否全部转化为目标产物是判断方法适用性的关键。
【难度系数】
0.5
首先分析两位同学的解题思路:小丽通过电解氧化铝的化学方程式,利用反应中各物质的固定质量比计算,符合化学计算的规范;小明利用元素守恒,由于电解氧化铝时,铝元素全部转化为铝单质,因此氧化铝中铝元素的质量等于生成铝的质量,两种方法均正确。对于第二问,过氧化氢分解时,氧元素一部分进入水、一部分进入氧气,未全部转化为氧气,因此不能用元素质量法,只能用化学方程式计算。第三问需明确两种方法都适用的条件:反应物中某元素全部转化为所求生成物,无其他产物含该元素。
【解析】
(1) 小丽的方法依据化学方程式中各物质的质量比计算,符合质量守恒定律;小明利用元素守恒,因电解氧化铝时铝元素全部转化为铝单质,氧化铝中铝元素质量等于生成铝的质量,两种方法均正确。
(2) 过氧化氢分解反应为$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}}2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$,反应中过氧化氢的氧元素一部分进入水、一部分进入氧气,未全部转化为氧气,故不能用小明的方法,仅能用化学方程式计算:
设产生氧气的质量为$x$。
$\ce{2H_{2}O_{2}\xlongequal{MnO_{2}}2H_{2}O + O_{2}\uparrow}$
$68\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 32$
$34\ \mathrm{g}\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ x$
$\dfrac{68}{32}=\dfrac{34\ \mathrm{g}}{x}$
解得$x=16\ \mathrm{g}$。
(3) 当反应物中的某元素全部转化为所求的生成物时,该元素仅存在于目标产物中,此时两种解法都能使用。
【答案】
(1) 都正确;(2) 不能用小明同学的方法解答,产生氧气的质量为$16\ \mathrm{g}$;(3) 反应物中的某元素全部转化为所求的生成物时,两种解法都能使用。
【知识点】
根据化学方程式计算,元素质量计算,质量守恒定律
【点评】
本题考查化学计算的两种方法,核心是理解元素守恒与化学方程式计算的原理,区分适用条件,培养学生的逻辑分析能力,明确元素是否全部转化为目标产物是判断方法适用性的关键。
【难度系数】
0.5
7. 物质 R 在 0.96 g 氧气中恰好完全燃烧,反应的化学方程式为$\ce{R + 3O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}}XO_{2} + 2SO_{2}}$,测得$\ce{XO_{2}}$和$\ce{SO_{2}}$的质量分别为 0.44 g 和 1.28 g。下列判断正确的是 (
A.参加反应的 R 的质量为 0.86 g
B.R 的相对分子质量为 76
C.R 中含有 X 元素、S 元素和 O 元素
D.$\ce{XO_{2}}$和$\ce{SO_{2}}$都是形成酸雨的主要物质
B
)A.参加反应的 R 的质量为 0.86 g
B.R 的相对分子质量为 76
C.R 中含有 X 元素、S 元素和 O 元素
D.$\ce{XO_{2}}$和$\ce{SO_{2}}$都是形成酸雨的主要物质
答案
B
解析
【分析】
要解决这道题,需结合质量守恒定律、化学方程式的计算规则逐步分析:首先利用质量守恒定律计算参加反应的R的质量,再通过反应前后元素质量判断R的元素组成,最后结合化学方程式的质量关系计算R的相对分子质量,逐一判断选项对错。
【解析】
1. 计算参加反应的R的质量:根据质量守恒定律,参加反应的各物质质量总和等于生成物质量总和,因此R的质量 = m(XO₂) + m(SO₂) - m(O₂) = 0.44g + 1.28g - 0.96g = 0.76g,故A选项错误。
2. 判断R的元素组成:计算生成物中氧元素总质量:XO₂中氧元素质量 = 0.44g×(32/44)=0.32g,SO₂中氧元素质量=1.28g×(32/64)=0.64g,总氧元素质量=0.32g+0.64g=0.96g,与参加反应的O₂质量相等,说明R中不含氧元素,仅含X和S元素,故C选项错误。
3. 计算R的相对分子质量:设R的相对分子质量为M,根据化学方程式中物质的质量比等于相对分子质量与系数乘积之比,可得:M/(3×32) = 0.76g/0.96g,解得M=(0.76×96)/0.96=76,故B选项正确。
4. 判断D选项:由反应中XO₂与SO₂的质量比0.44g:1.28g=11:32,结合相对分子质量,XO₂的相对分子质量为44(对应CO₂),SO₂为64,可知XO₂是CO₂,CO₂不是形成酸雨的主要物质,故D选项错误。
【答案】
B
【知识点】
质量守恒定律、化学方程式计算、相对分子质量计算
【点评】
本题综合考查质量守恒定律的应用、化学方程式的相关计算,需要学生熟练掌握反应前后元素质量守恒、化学方程式的比例关系,是一道中等难度的化学计算题。
【难度系数】
0.5
要解决这道题,需结合质量守恒定律、化学方程式的计算规则逐步分析:首先利用质量守恒定律计算参加反应的R的质量,再通过反应前后元素质量判断R的元素组成,最后结合化学方程式的质量关系计算R的相对分子质量,逐一判断选项对错。
【解析】
1. 计算参加反应的R的质量:根据质量守恒定律,参加反应的各物质质量总和等于生成物质量总和,因此R的质量 = m(XO₂) + m(SO₂) - m(O₂) = 0.44g + 1.28g - 0.96g = 0.76g,故A选项错误。
2. 判断R的元素组成:计算生成物中氧元素总质量:XO₂中氧元素质量 = 0.44g×(32/44)=0.32g,SO₂中氧元素质量=1.28g×(32/64)=0.64g,总氧元素质量=0.32g+0.64g=0.96g,与参加反应的O₂质量相等,说明R中不含氧元素,仅含X和S元素,故C选项错误。
3. 计算R的相对分子质量:设R的相对分子质量为M,根据化学方程式中物质的质量比等于相对分子质量与系数乘积之比,可得:M/(3×32) = 0.76g/0.96g,解得M=(0.76×96)/0.96=76,故B选项正确。
4. 判断D选项:由反应中XO₂与SO₂的质量比0.44g:1.28g=11:32,结合相对分子质量,XO₂的相对分子质量为44(对应CO₂),SO₂为64,可知XO₂是CO₂,CO₂不是形成酸雨的主要物质,故D选项错误。
【答案】
B
【知识点】
质量守恒定律、化学方程式计算、相对分子质量计算
【点评】
本题综合考查质量守恒定律的应用、化学方程式的相关计算,需要学生熟练掌握反应前后元素质量守恒、化学方程式的比例关系,是一道中等难度的化学计算题。
【难度系数】
0.5
8. 在反应$\ce{2A + B\xlongequal{\mathrm{点燃}}2C}$中,适量的A和16 g B恰好反应生成18 g C,已知B的相对分子质量为32。下列叙述不正确的是 (
A.参加反应的A的质量为2 g
B.参加反应的A和B的微观粒子个数比为$2:1$
C.物质A的相对分子质量为2
D.1 g A与9 g B充分反应,生成10 g C
D
)A.参加反应的A的质量为2 g
B.参加反应的A和B的微观粒子个数比为$2:1$
C.物质A的相对分子质量为2
D.1 g A与9 g B充分反应,生成10 g C
答案
D
解析
【分析】
要解决这道题,需按以下思路:1. 利用质量守恒定律计算参加反应的A的质量;2. 根据化学方程式中各物质的相对质量比等于实际反应的质量比,计算A的相对分子质量;3. 结合化学方程式的系数判断微观粒子个数比;4. 判断选项D中反应物是否完全反应,计算实际生成C的质量,最终找出不正确的选项。
【解析】
解:根据质量守恒定律,参加反应的各物质质量总和等于生成物的质量总和,因此参加反应的A的质量为:18g -16g =2g,故选项A正确;
设物质A的相对分子质量为x,根据化学方程式$\ce{2A + B\xlongequal{\mathrm{点燃}}2C}$,各物质的相对质量比等于实际反应的质量比,可得:
$\frac{2x}{32} = \frac{2g}{16g}$
解得:$x=2$,故选项C正确;
化学方程式中,各物质的化学计量数之比等于参加反应的微观粒子个数比,因此参加反应的A和B的微观粒子个数比为$2:1$,故选项B正确;
对于选项D,反应中A和B的质量比为$2g:16g=1:8$,则1g A完全反应需要消耗8g B,现有9g B,说明B过量,实际参加反应的B的质量为8g,根据质量守恒,生成C的质量为$1g+8g=9g≠10g$,故选项D错误。
【答案】D
【知识点】质量守恒定律、化学方程式的计算
【点评】本题主要考查质量守恒定律的应用和化学方程式的基本计算,需注意判断反应物是否过量,避免直接将反应物质量相加得到生成物质量的错误,整体难度适中,是化学计算的基础题型。
【难度系数】0.5
要解决这道题,需按以下思路:1. 利用质量守恒定律计算参加反应的A的质量;2. 根据化学方程式中各物质的相对质量比等于实际反应的质量比,计算A的相对分子质量;3. 结合化学方程式的系数判断微观粒子个数比;4. 判断选项D中反应物是否完全反应,计算实际生成C的质量,最终找出不正确的选项。
【解析】
解:根据质量守恒定律,参加反应的各物质质量总和等于生成物的质量总和,因此参加反应的A的质量为:18g -16g =2g,故选项A正确;
设物质A的相对分子质量为x,根据化学方程式$\ce{2A + B\xlongequal{\mathrm{点燃}}2C}$,各物质的相对质量比等于实际反应的质量比,可得:
$\frac{2x}{32} = \frac{2g}{16g}$
解得:$x=2$,故选项C正确;
化学方程式中,各物质的化学计量数之比等于参加反应的微观粒子个数比,因此参加反应的A和B的微观粒子个数比为$2:1$,故选项B正确;
对于选项D,反应中A和B的质量比为$2g:16g=1:8$,则1g A完全反应需要消耗8g B,现有9g B,说明B过量,实际参加反应的B的质量为8g,根据质量守恒,生成C的质量为$1g+8g=9g≠10g$,故选项D错误。
【答案】D
【知识点】质量守恒定律、化学方程式的计算
【点评】本题主要考查质量守恒定律的应用和化学方程式的基本计算,需注意判断反应物是否过量,避免直接将反应物质量相加得到生成物质量的错误,整体难度适中,是化学计算的基础题型。
【难度系数】0.5
登录