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7. 今有 $\ce{H_{2}}$ 和 $\ce{O_{2}}$ 的混合气体 10 g,点燃充分反应后,恢复到室温,气体的质量减少了 9 g,则原混合气体中的成分不可能是（
A.5 g $\ce{H_{2}}$ 和 5 g $\ce{O_{2}}$
B.1 g $\ce{H_{2}}$ 和 9 g $\ce{O_{2}}$
C.2 g $\ce{H_{2}}$ 和 8 g $\ce{O_{2}}$
D.$\ce{H_{2}}$ 和 $\ce{O_{2}}$ 的质量比为 $1:4$
A
）A.5 g $\ce{H_{2}}$ 和 5 g $\ce{O_{2}}$
B.1 g $\ce{H_{2}}$ 和 9 g $\ce{O_{2}}$
C.2 g $\ce{H_{2}}$ 和 8 g $\ce{O_{2}}$
D.$\ce{H_{2}}$ 和 $\ce{O_{2}}$ 的质量比为 $1:4$
答案
解析:因气体减少的质量等于生成水的质量,设生成9 g水需要氢气和氧气的质量分别为$x$和$y$。
$\ce{2H_{2} + O_{2}\xlongequal{点燃}2H_{2}O}$
4 32 36
$x$ $y$ 9 g
$\dfrac{4}{36}=\dfrac{x}{9\ \mathrm{g}},\dfrac{32}{36}=\dfrac{y}{9\ \mathrm{g}}$
解得:$x=1\ \mathrm{g},y=8\ \mathrm{g}$
当氢气剩余时,则氧气为8 g,氢气为$10\ \mathrm{g}-8\ \mathrm{g}=2\ \mathrm{g}$;
当氧气剩余时,则氢气为1 g,氧气为$10\ \mathrm{g}-1\ \mathrm{g}=9\ \mathrm{g}$。
综上所述,A项符合题意。
$\ce{2H_{2} + O_{2}\xlongequal{点燃}2H_{2}O}$
4 32 36
$x$ $y$ 9 g
$\dfrac{4}{36}=\dfrac{x}{9\ \mathrm{g}},\dfrac{32}{36}=\dfrac{y}{9\ \mathrm{g}}$
解得:$x=1\ \mathrm{g},y=8\ \mathrm{g}$
当氢气剩余时,则氧气为8 g,氢气为$10\ \mathrm{g}-8\ \mathrm{g}=2\ \mathrm{g}$;
当氧气剩余时,则氢气为1 g,氧气为$10\ \mathrm{g}-1\ \mathrm{g}=9\ \mathrm{g}$。
综上所述,A项符合题意。
解析
【分析】首先明确点燃后气体减少的质量等于生成水的质量（室温下水为液态），先根据化学方程式计算生成9g水时反应的$\ce{H_{2}}$和$\ce{O_{2}}$的质量，再结合原混合气体总质量，分两种情况（$\ce{H_{2}}$剩余或$\ce{O_{2}}$剩余）确定原混合气体的组成，最后逐一对比选项判断不可能的情况。
【解析】点燃后气体减少的质量等于生成水的质量，即生成水的质量为9g。设生成9g水需要$\ce{H_{2}}$的质量为$x$，$\ce{O_{2}}$的质量为$y$，根据反应的化学方程式：
$\ce{2H_{2} + O_{2}\xlongequal{点燃}2H_{2}O}$
相对质量：4 32 36
对应质量：$x$ $y$ 9g
则有比例关系：$\frac{4}{36}=\frac{x}{9\ \mathrm{g}}$，解得$x=1\ \mathrm{g}$；$\frac{32}{36}=\frac{y}{9\ \mathrm{g}}$，解得$y=8\ \mathrm{g}$。
原混合气体总质量为10g，因此剩余气体质量为$10\ \mathrm{g} - (1\ \mathrm{g} + 8\ \mathrm{g})=1\ \mathrm{g}$，分两种情况：
①若剩余气体为$\ce{H_{2}}$，则原混合气体中$\ce{H_{2}}$质量为$1\ \mathrm{g} +1\ \mathrm{g}=2\ \mathrm{g}$，$\ce{O_{2}}$质量为8g；
②若剩余气体为$\ce{O_{2}}$，则原混合气体中$\ce{H_{2}}$质量为1g，$\ce{O_{2}}$质量为$8\ \mathrm{g} +1\ \mathrm{g}=9\ \mathrm{g}$。
逐一分析选项：
A选项：5g $\ce{H_{2}}$和5g $\ce{O_{2}}$，反应时$\ce{H_{2}}$与$\ce{O_{2}}$质量比为1:1，不符合反应的质量比1:8，无法生成9g水，气体减少质量不是9g，不可能；
B选项：1g $\ce{H_{2}}$和9g $\ce{O_{2}}$，对应情况②，可能；
C选项：2g $\ce{H_{2}}$和8g $\ce{O_{2}}$，对应情况①，可能；
D选项：$\ce{H_{2}}$和$\ce{O_{2}}$质量比1:4，总质量10g，则$\ce{H_{2}}$为2g，$\ce{O_{2}}$为8g，对应情况①，可能。
综上，答案为A。
【答案】A
【知识点】根据化学方程式计算，氢气与氧气的反应
【点评】本题考查根据化学方程式的计算，核心是明确气体减少质量为生成水的质量，需考虑反应后气体剩余的两种情况，避免漏解，难度适中。
【难度系数】0.5
【解析】点燃后气体减少的质量等于生成水的质量，即生成水的质量为9g。设生成9g水需要$\ce{H_{2}}$的质量为$x$，$\ce{O_{2}}$的质量为$y$，根据反应的化学方程式：
$\ce{2H_{2} + O_{2}\xlongequal{点燃}2H_{2}O}$
相对质量：4 32 36
对应质量：$x$ $y$ 9g
则有比例关系：$\frac{4}{36}=\frac{x}{9\ \mathrm{g}}$，解得$x=1\ \mathrm{g}$；$\frac{32}{36}=\frac{y}{9\ \mathrm{g}}$，解得$y=8\ \mathrm{g}$。
原混合气体总质量为10g，因此剩余气体质量为$10\ \mathrm{g} - (1\ \mathrm{g} + 8\ \mathrm{g})=1\ \mathrm{g}$，分两种情况：
①若剩余气体为$\ce{H_{2}}$，则原混合气体中$\ce{H_{2}}$质量为$1\ \mathrm{g} +1\ \mathrm{g}=2\ \mathrm{g}$，$\ce{O_{2}}$质量为8g；
②若剩余气体为$\ce{O_{2}}$，则原混合气体中$\ce{H_{2}}$质量为1g，$\ce{O_{2}}$质量为$8\ \mathrm{g} +1\ \mathrm{g}=9\ \mathrm{g}$。
逐一分析选项：
A选项：5g $\ce{H_{2}}$和5g $\ce{O_{2}}$，反应时$\ce{H_{2}}$与$\ce{O_{2}}$质量比为1:1，不符合反应的质量比1:8，无法生成9g水，气体减少质量不是9g，不可能；
B选项：1g $\ce{H_{2}}$和9g $\ce{O_{2}}$，对应情况②，可能；
C选项：2g $\ce{H_{2}}$和8g $\ce{O_{2}}$，对应情况①，可能；
D选项：$\ce{H_{2}}$和$\ce{O_{2}}$质量比1:4，总质量10g，则$\ce{H_{2}}$为2g，$\ce{O_{2}}$为8g，对应情况①，可能。
综上，答案为A。
【答案】A
【知识点】根据化学方程式计算，氢气与氧气的反应
【点评】本题考查根据化学方程式的计算，核心是明确气体减少质量为生成水的质量，需考虑反应后气体剩余的两种情况，避免漏解，难度适中。
【难度系数】0.5
8. 将一定质量的碳酸钙和铜粉的混合物在空气中煅烧使其完全反应 $(2\ce{Cu} + \ce{O_{2}} \xlongequal{\Delta} 2\ce{CuO}, $ $ \ce{CaCO_{3}} \xlongequal{高温}\ce{CaO} + \ce{CO_{2}} \uparrow )$。若反应前后固体的质量保持不变,则原混合物中铜粉的质量分数为（
A.25%
B.22%
C.36.2%
D.63.8%
D
）A.25%
B.22%
C.36.2%
D.63.8%
答案
解析:若反应前后固体的质量保持不变,则参加反应的氧气与生成二氧化碳的质量相等。
设参加反应的氧气的质量为$x$,则根据如下质量关系可知混合物中铜粉的质量为$4x$;
$\ce{2Cu + O_{2}\xlongequal{\Delta} 2CuO}$
128 32
$4x$ $x$
参加反应的氧气的质量为$x$,则生成二氧化碳的质量也是$x$,则根据如下质量关系可知混合物中碳酸钙的质量为$\dfrac{25x}{11}$;
$\ce{CaCO_{3}\xlongequal{高温}CaO + CO_{2}\uparrow}$
100 44
$\dfrac{25x}{11}$ $x$
则原混合物中铜粉的质量分数为$\dfrac{4x}{4x+\dfrac{25x}{11}}×100\%\approx63.8\%$。
设参加反应的氧气的质量为$x$,则根据如下质量关系可知混合物中铜粉的质量为$4x$;
$\ce{2Cu + O_{2}\xlongequal{\Delta} 2CuO}$
128 32
$4x$ $x$
参加反应的氧气的质量为$x$,则生成二氧化碳的质量也是$x$,则根据如下质量关系可知混合物中碳酸钙的质量为$\dfrac{25x}{11}$;
$\ce{CaCO_{3}\xlongequal{高温}CaO + CO_{2}\uparrow}$
100 44
$\dfrac{25x}{11}$ $x$
则原混合物中铜粉的质量分数为$\dfrac{4x}{4x+\dfrac{25x}{11}}×100\%\approx63.8\%$。
解析
【分析】首先明确反应前后固体质量不变的核心：铜与氧气反应生成氧化铜，固体质量增加，增加的质量是参加反应的氧气质量；碳酸钙分解生成氧化钙和二氧化碳，固体质量减少，减少的质量是生成的二氧化碳质量。反应前后固体总质量不变，说明参加反应的氧气质量等于生成的二氧化碳质量，以此为等量关系，结合两个反应的化学方程式计算各物质质量，最终求出铜粉的质量分数。
【解析】设参加反应的氧气质量为$x$，根据反应$\ce{2Cu + O_{2}\xlongequal{\Delta} 2CuO}$，铜与氧气的质量比为$128:32$，则铜粉的质量为$\frac{128}{32}x = 4x$。因反应前后固体质量不变，故生成二氧化碳的质量也为$x$。根据反应$\ce{CaCO_{3}\xlongequal{高温}CaO + CO_{2}\uparrow}$，碳酸钙与二氧化碳的质量比为$100:44$，则碳酸钙的质量为$\frac{100}{44}x = \frac{25x}{11}$。原混合物总质量为$4x + \frac{25x}{11} = \frac{69x}{11}$，铜粉的质量分数为$\frac{4x}{\frac{69x}{11}} ×100\% \approx63.8\%$。
【答案】D
【知识点】根据化学方程式计算、质量守恒定律应用
【点评】本题关键是理解反应前后固体质量不变的本质：铜反应增加的质量等于碳酸钙分解减少的质量，即参加反应的氧气质量等于生成的二氧化碳质量，考查学生对化学方程式计算和质量守恒的综合应用能力，需理清两个反应的质量关系才能解题。
【难度系数】0.5
【解析】设参加反应的氧气质量为$x$，根据反应$\ce{2Cu + O_{2}\xlongequal{\Delta} 2CuO}$，铜与氧气的质量比为$128:32$，则铜粉的质量为$\frac{128}{32}x = 4x$。因反应前后固体质量不变，故生成二氧化碳的质量也为$x$。根据反应$\ce{CaCO_{3}\xlongequal{高温}CaO + CO_{2}\uparrow}$，碳酸钙与二氧化碳的质量比为$100:44$，则碳酸钙的质量为$\frac{100}{44}x = \frac{25x}{11}$。原混合物总质量为$4x + \frac{25x}{11} = \frac{69x}{11}$，铜粉的质量分数为$\frac{4x}{\frac{69x}{11}} ×100\% \approx63.8\%$。
【答案】D
【知识点】根据化学方程式计算、质量守恒定律应用
【点评】本题关键是理解反应前后固体质量不变的本质：铜反应增加的质量等于碳酸钙分解减少的质量，即参加反应的氧气质量等于生成的二氧化碳质量，考查学生对化学方程式计算和质量守恒的综合应用能力，需理清两个反应的质量关系才能解题。
【难度系数】0.5
9. (2026·宣城月考)密闭容器中发生某化学反应,各物质的分子数目随时间变化情况如图1所示,物质Y、Z的质量随时间变化情况如图2所示。下列说法不正确的是（
A.Z一定是化合物
B.$t_1$ 时 X、Y、Z 同时存在于容器中
C.Y 与 Z 的相对分子质量之比为 $14:17$
D.参加反应的 X 与生成的 Z 的质量比为 $3:17$
C
）A.Z一定是化合物
B.$t_1$ 时 X、Y、Z 同时存在于容器中
C.Y 与 Z 的相对分子质量之比为 $14:17$
D.参加反应的 X 与生成的 Z 的质量比为 $3:17$
答案
解析:反应后X、Y分子数目减少,Z的分子数目增多,说明X和Y是反应物,Z是生成物,该反应是化合反应,Z是化合反应的生成物,一定是化合物,A正确;由图1可知,$t_1$时X、Y、Z的分子个数都不为0,则X、Y、Z同时存在于容器中,B正确;由图1可知,参加反应的Y和Z的分子个数比为$(5n-4n):2n=1:2$,由图2可知,参加反应的Y和Z的质量比为$(70\ \mathrm{g}-56\ \mathrm{g}):17\ \mathrm{g}=14:17$,设Y与Z的相对分子质量分别为$x$、$y$,则有$x:2y=14:17$,由此可知$x:y=28:17$,C错误;由图2可知,参加反应的Y的质量是$70\ \mathrm{g}-56\ \mathrm{g}=14\ \mathrm{g}$,生成的Z的质量是17 g,根据质量守恒定律,则参加反应的X的质量是$17\ \mathrm{g}-14\ \mathrm{g}=3\ \mathrm{g}$,故参加反应的X与Z的质量比为$3\ \mathrm{g}:17\ \mathrm{g}=3:17$,D正确。
解析
【分析】
要解决本题，需结合图1的分子数目变化和图2的质量变化分析反应的反应物、生成物及各物质的量的关系：首先根据分子数目增减判断反应物（分子数减少）和生成物（分子数增加），确定反应类型；再结合质量变化计算各物质的反应质量，进而分析各选项。
【解析】
1. 判断反应物与生成物：由图1可知，反应过程中X、Y的分子数目减少，为反应物；Z的分子数目增加，为生成物，该反应为化合反应。反应的分子个数变化：ΔN(X)=6n-3n=3n，ΔN(Y)=5n-4n=1n，ΔN(Z)=2n-0=2n，即X、Y、Z的分子个数比为3:1:2，反应可表示为3X + Y = 2Z。
2. 计算反应的质量关系：由图2可知，参加反应的Y的质量=70g -56g=14g，生成Z的质量=17g -0=17g。根据质量守恒定律，参加反应的X的质量=生成Z的质量 - 参加反应的Y的质量=17g -14g=3g。
3. 逐一分析选项：
A选项：Z是化合反应的生成物，由两种或两种以上元素组成，一定是化合物，正确；
B选项：t₁时，X、Y、Z的分子数目均不为0，故三者同时存在于容器中，正确；
C选项：设Y、Z的相对分子质量分别为M(Y)、M(Z)，则参加反应的Y与Z的质量比为[M(Y)×1]:[M(Z)×2]=14g:17g，解得M(Y):M(Z)=28:17，并非14:17，错误；
D选项：参加反应的X质量为3g，生成Z的质量为17g，故二者质量比为3:17，正确。
综上，不正确的选项为C。
【答案】
C
【知识点】
质量守恒定律、化学方程式计算、化合物判断
【点评】
本题结合双图像考查化学反应的核心知识，需同时分析分子数目和质量变化，关键是理清反应中各物质的量的关系，对学生的综合分析能力有一定要求。
【难度系数】
0.6
要解决本题，需结合图1的分子数目变化和图2的质量变化分析反应的反应物、生成物及各物质的量的关系：首先根据分子数目增减判断反应物（分子数减少）和生成物（分子数增加），确定反应类型；再结合质量变化计算各物质的反应质量，进而分析各选项。
【解析】
1. 判断反应物与生成物：由图1可知，反应过程中X、Y的分子数目减少，为反应物；Z的分子数目增加，为生成物，该反应为化合反应。反应的分子个数变化：ΔN(X)=6n-3n=3n，ΔN(Y)=5n-4n=1n，ΔN(Z)=2n-0=2n，即X、Y、Z的分子个数比为3:1:2，反应可表示为3X + Y = 2Z。
2. 计算反应的质量关系：由图2可知，参加反应的Y的质量=70g -56g=14g，生成Z的质量=17g -0=17g。根据质量守恒定律，参加反应的X的质量=生成Z的质量 - 参加反应的Y的质量=17g -14g=3g。
3. 逐一分析选项：
A选项：Z是化合反应的生成物，由两种或两种以上元素组成，一定是化合物，正确；
B选项：t₁时，X、Y、Z的分子数目均不为0，故三者同时存在于容器中，正确；
C选项：设Y、Z的相对分子质量分别为M(Y)、M(Z)，则参加反应的Y与Z的质量比为[M(Y)×1]:[M(Z)×2]=14g:17g，解得M(Y):M(Z)=28:17，并非14:17，错误；
D选项：参加反应的X质量为3g，生成Z的质量为17g，故二者质量比为3:17，正确。
综上，不正确的选项为C。
【答案】
C
【知识点】
质量守恒定律、化学方程式计算、化合物判断
【点评】
本题结合双图像考查化学反应的核心知识，需同时分析分子数目和质量变化，关键是理清反应中各物质的量的关系，对学生的综合分析能力有一定要求。
【难度系数】
0.6
10. 二氧化碳和水在一种纳米催化剂表面可发生
反应:$a\ce{CO_{2}}+b\ce{H_{2}O}\xlongequal{一定条件}c\ce{C_{4}H_{y}}+d\ce{O_{2}}$,反应
中生成$\ce{O_{2}}$的质量随$\ce{CO_{2}}$质量的变化如图所
示。下列说法正确的是 （
A.化学计量数 $a:d=2:1$
B.物质$\ce{C_{4}H_{y}}$中碳元素的质量分数为75%
C.$44\ \mathrm{g}\ \ce{CO_{2}}$参加反应时,
生成$\ce{C_{4}H_{y}}$的质量为$8\ \mathrm{g}$
D.$44\ \mathrm{g}\ \ce{CO_{2}}$参加反应时,
消耗$\ce{H_{2}O}$的质量为$72\ \mathrm{g}$
反应:$a\ce{CO_{2}}+b\ce{H_{2}O}\xlongequal{一定条件}c\ce{C_{4}H_{y}}+d\ce{O_{2}}$,反应
中生成$\ce{O_{2}}$的质量随$\ce{CO_{2}}$质量的变化如图所
示。下列说法正确的是 （
B
）A.化学计量数 $a:d=2:1$
B.物质$\ce{C_{4}H_{y}}$中碳元素的质量分数为75%
C.$44\ \mathrm{g}\ \ce{CO_{2}}$参加反应时,
生成$\ce{C_{4}H_{y}}$的质量为$8\ \mathrm{g}$
D.$44\ \mathrm{g}\ \ce{CO_{2}}$参加反应时,
消耗$\ce{H_{2}O}$的质量为$72\ \mathrm{g}$
答案
解析:由图可得,每消耗44 g二氧化碳,便有64 g氧气生成,由于二氧化碳的相对分子质量为44,氧气的相对分子质量为32,故二氧化碳和氧气的化学计量数之比为$\dfrac{44\ \mathrm{g}}{44}:\dfrac{64\ \mathrm{g}}{32}=1:2$,故$a:d=1:2$,再根据反应前后各原子个数相等而推出$\ce{C_{4}H_{y}}$中的$y=16,b=8,c=1$,可得化学方程式为$\ce{4CO_{2} +8H_{2}O\xlongequal{一定条件}C_{4}H_{16} +8O_{2}}$,A错误;物质$\ce{C_{4}H_{y}}$中碳元素的质量分数为$\dfrac{12×4}{12×4+1×16}×100\%=75\%$,B正确;设生成$\ce{C_{4}H_{y}}$的质量为$x$,则:
$\ce{4CO_{2} +8H_{2}O\xlongequal{一定条件}C_{4}H_{16} +8O_{2}}$
176 64
44 g $x$
$\dfrac{176}{64}=\dfrac{44\ \mathrm{g}}{x}\ \ x=16\ \mathrm{g}$
由化学方程式计算可知,$44\ \mathrm{g}\ \ce{CO_{2}}$参加反应时,生成$\ce{C_{4}H_{y}}$的质量为16 g,C错误;设消耗$\ce{H_{2}O}$的质量为$z$,则:
$\ce{4CO_{2} + 8H_{2}O\xlongequal{一定条件}C_{4}H_{16} +8O_{2}}$
176 144
44 g $z$
$\dfrac{176}{144}=\dfrac{44\ \mathrm{g}}{z}\ \ z=36\ \mathrm{g}$
由化学方程式计算可知,$44\ \mathrm{g}\ \ce{CO_{2}}$参加反应时,消耗$\ce{H_{2}O}$的质量为36 g,D错误。
$\ce{4CO_{2} +8H_{2}O\xlongequal{一定条件}C_{4}H_{16} +8O_{2}}$
176 64
44 g $x$
$\dfrac{176}{64}=\dfrac{44\ \mathrm{g}}{x}\ \ x=16\ \mathrm{g}$
由化学方程式计算可知,$44\ \mathrm{g}\ \ce{CO_{2}}$参加反应时,生成$\ce{C_{4}H_{y}}$的质量为16 g,C错误;设消耗$\ce{H_{2}O}$的质量为$z$,则:
$\ce{4CO_{2} + 8H_{2}O\xlongequal{一定条件}C_{4}H_{16} +8O_{2}}$
176 144
44 g $z$
$\dfrac{176}{144}=\dfrac{44\ \mathrm{g}}{z}\ \ z=36\ \mathrm{g}$
由化学方程式计算可知,$44\ \mathrm{g}\ \ce{CO_{2}}$参加反应时,消耗$\ce{H_{2}O}$的质量为36 g,D错误。
解析
【分析】首先根据图像提取参加反应的$\ce{CO_{2}}$和生成$\ce{O_{2}}$的质量，计算两者的物质的量之比确定化学计量数关系；再利用反应前后原子守恒配平整个化学方程式，最后逐一分析各选项的正误。
【解析】由图像可知，参加反应的$\ce{CO_{2}}$质量为$44\ \mathrm{g}$时，生成$\ce{O_{2}}$质量为$64\ \mathrm{g}$。$\ce{CO_{2}}$相对分子质量为$44$，$\ce{O_{2}}$相对分子质量为$32$，则$\ce{CO_{2}}$与$\ce{O_{2}}$的物质的量之比为$\frac{44\ \mathrm{g}}{44\ \mathrm{g/mol}}:\frac{64\ \mathrm{g}}{32\ \mathrm{g/mol}}=1:2$，即化学计量数$a:d=1:2$。结合反应式$a\ce{CO_{2}}+b\ce{H_{2}O}\xlongequal{一定条件}c\ce{C_{4}H_{y}}+d\ce{O_{2}}$，根据原子守恒配平：令$a=4$，则$d=8$；由O原子守恒$2a + b=2d$，得$8 + b=16$，$b=8$；C原子守恒得$c=1$；H原子守恒得$y=2b=16$，配平后的化学方程式为$\ce{4CO_{2} +8H_{2}O\xlongequal{一定条件}C_{4}H_{16} +8O_{2}}$。
逐一分析选项：
A选项：$a:d=4:8=1:2$，不是$2:1$，A错误；
B选项：$\ce{C_{4}H_{16}}$中碳元素质量分数为$\frac{12×4}{12×4+1×16}×100\%=75\%$，B正确；
C选项：设生成$\ce{C_{4}H_{16}}$质量为$x$，$\frac{176}{64}=\frac{44\ \mathrm{g}}{x}$，解得$x=16\ \mathrm{g}$，不是$8\ \mathrm{g}$，C错误；
D选项：设消耗$\ce{H_{2}O}$质量为$z$，$\frac{176}{144}=\frac{44\ \mathrm{g}}{z}$，解得$z=36\ \mathrm{g}$，不是$72\ \mathrm{g}$，D错误。
【答案】B
【知识点】化学方程式配平、根据化学方程式计算、元素质量分数计算
【点评】本题结合图像考查化学方程式的配平与计算，需先提取图像中的质量关系，再利用原子守恒配平方程式，最后通过化学方程式完成相关计算，重点考查学生的逻辑推理和计算能力。
【难度系数】0.5
【解析】由图像可知，参加反应的$\ce{CO_{2}}$质量为$44\ \mathrm{g}$时，生成$\ce{O_{2}}$质量为$64\ \mathrm{g}$。$\ce{CO_{2}}$相对分子质量为$44$，$\ce{O_{2}}$相对分子质量为$32$，则$\ce{CO_{2}}$与$\ce{O_{2}}$的物质的量之比为$\frac{44\ \mathrm{g}}{44\ \mathrm{g/mol}}:\frac{64\ \mathrm{g}}{32\ \mathrm{g/mol}}=1:2$，即化学计量数$a:d=1:2$。结合反应式$a\ce{CO_{2}}+b\ce{H_{2}O}\xlongequal{一定条件}c\ce{C_{4}H_{y}}+d\ce{O_{2}}$，根据原子守恒配平：令$a=4$，则$d=8$；由O原子守恒$2a + b=2d$，得$8 + b=16$，$b=8$；C原子守恒得$c=1$；H原子守恒得$y=2b=16$，配平后的化学方程式为$\ce{4CO_{2} +8H_{2}O\xlongequal{一定条件}C_{4}H_{16} +8O_{2}}$。
逐一分析选项：
A选项：$a:d=4:8=1:2$，不是$2:1$，A错误；
B选项：$\ce{C_{4}H_{16}}$中碳元素质量分数为$\frac{12×4}{12×4+1×16}×100\%=75\%$，B正确；
C选项：设生成$\ce{C_{4}H_{16}}$质量为$x$，$\frac{176}{64}=\frac{44\ \mathrm{g}}{x}$，解得$x=16\ \mathrm{g}$，不是$8\ \mathrm{g}$，C错误；
D选项：设消耗$\ce{H_{2}O}$质量为$z$，$\frac{176}{144}=\frac{44\ \mathrm{g}}{z}$，解得$z=36\ \mathrm{g}$，不是$72\ \mathrm{g}$，D错误。
【答案】B
【知识点】化学方程式配平、根据化学方程式计算、元素质量分数计算
【点评】本题结合图像考查化学方程式的配平与计算，需先提取图像中的质量关系，再利用原子守恒配平方程式，最后通过化学方程式完成相关计算，重点考查学生的逻辑推理和计算能力。
【难度系数】0.5
11. (2026·汕头期中)珍珠粉中含有碳酸钙,某科技实验小组为了测定某种珍珠粉中碳酸钙($\ce{CaCO_{3}}$)的含量,称取22.2 g研碎的珍珠粉,连续进行四次高温煅烧(杂质不参加反应,化学方程式为$\ce{CaCO_{3}\xlongequal{高温}CaO + CO_{2}\uparrow}$)、冷却、称量,结果如下表:
(1) $\ce{CaCO_{3}}$由
(2) 完全反应后生成二氧化碳的质量为
(3) 计算22.2 g珍珠粉中$\ce{CaCO_{3}}$的质量。(写出计算过程,计算结果精确到0.1%,下同)
(4) 计算该珍珠粉中$\ce{CaCO_{3}}$的质量分数。
(1) $\ce{CaCO_{3}}$由
3
种元素组成,$\ce{CaCO_{3}}$中钙元素的质量分数为40%
。(2) 完全反应后生成二氧化碳的质量为
8.8
g。(3) 计算22.2 g珍珠粉中$\ce{CaCO_{3}}$的质量。(写出计算过程,计算结果精确到0.1%,下同)
(4) 计算该珍珠粉中$\ce{CaCO_{3}}$的质量分数。
答案
(1)$3\ \ 40\%$ (2)$8.8$
解:(3)设22.2 g珍珠粉中$\ce{CaCO_{3}}$的质量为$x$。
$\ce{CaCO_{3}\xlongequal{高温}CaO + CO_{2}\uparrow}$
100 44
$x$ 8.8 g
$\dfrac{100}{44}=\dfrac{x}{8.8\ \mathrm{g}}\ \ x=20\ \mathrm{g}$
答:22.2 g珍珠粉中$\ce{CaCO_{3}}$的质量为20 g。
(4)该珍珠粉中碳酸钙的质量分数为$\dfrac{20\ \mathrm{g}}{22.2\ \mathrm{g}}×100\%\approx90.1\%$
答:该珍珠粉中碳酸钙的质量分数为90.1%。
解析:(1)碳酸钙由钙、碳、氧三种元素组成；$\ce{CaCO_{3}}$中钙元素的质量分数为$\dfrac{40}{40+12+16×3}×100\%=40\%$。(2)根据反应前后物质的总质量不变,则生成二氧化碳的质量为$22.2\ \mathrm{g}-13.4\ \mathrm{g}=8.8\ \mathrm{g}$。
解:(3)设22.2 g珍珠粉中$\ce{CaCO_{3}}$的质量为$x$。
$\ce{CaCO_{3}\xlongequal{高温}CaO + CO_{2}\uparrow}$
100 44
$x$ 8.8 g
$\dfrac{100}{44}=\dfrac{x}{8.8\ \mathrm{g}}\ \ x=20\ \mathrm{g}$
答:22.2 g珍珠粉中$\ce{CaCO_{3}}$的质量为20 g。
(4)该珍珠粉中碳酸钙的质量分数为$\dfrac{20\ \mathrm{g}}{22.2\ \mathrm{g}}×100\%\approx90.1\%$
答:该珍珠粉中碳酸钙的质量分数为90.1%。
解析:(1)碳酸钙由钙、碳、氧三种元素组成；$\ce{CaCO_{3}}$中钙元素的质量分数为$\dfrac{40}{40+12+16×3}×100\%=40\%$。(2)根据反应前后物质的总质量不变,则生成二氧化碳的质量为$22.2\ \mathrm{g}-13.4\ \mathrm{g}=8.8\ \mathrm{g}$。
解析
【分析】
本题围绕碳酸钙高温分解的反应，结合实验数据考查化学计算。第(1)问需根据化学式判断元素种类并计算钙元素质量分数；第(2)问利用质量守恒定律，通过反应前后固体质量差确定生成二氧化碳的质量；第(3)问依据化学方程式，结合二氧化碳质量计算碳酸钙质量；第(4)问用碳酸钙质量与珍珠粉总质量的比值计算质量分数，解题关键是找准反应完全时的固体质量，确定二氧化碳的质量。
【解析】
(1) 碳酸钙的化学式为$\ce{CaCO_{3}}$，由钙、碳、氧共3种元素组成；$\ce{CaCO_{3}}$中钙元素的质量分数为$\dfrac{40}{40+12+16×3}×100\% = 40\%$。
(2) 当第3、4次剩余固体质量均为13.4g时，说明碳酸钙完全反应，根据质量守恒定律，生成二氧化碳的质量为$22.2\ \mathrm{g} - 13.4\ \mathrm{g} = 8.8\ \mathrm{g}$。
(3) 设22.2 g珍珠粉中$\ce{CaCO_{3}}$的质量为$x$。
$\ce{CaCO_{3}\xlongequal{高温}CaO + CO_{2}\uparrow}$
100 44
$x$ 8.8 g
$\dfrac{100}{44} = \dfrac{x}{8.8\ \mathrm{g}}$
解得：$x = 20\ \mathrm{g}$
(4) 珍珠粉中$\ce{CaCO_{3}}$的质量分数为$\dfrac{20\ \mathrm{g}}{22.2\ \mathrm{g}}×100\% \approx 90.1\%$。
【答案】
(1) $3$；$40\%$ (2) $8.8$ (3) 20 g (4) 90.1%
【知识点】
化学式计算；化学方程式计算；质量守恒定律
【点评】
本题结合实验数据考查基础化学计算，难度适中，重点考察学生对化学式、化学方程式及质量守恒定律的应用能力，解题核心是利用质量守恒确定二氧化碳的质量，再进行后续计算。
【难度系数】
0.6
本题围绕碳酸钙高温分解的反应，结合实验数据考查化学计算。第(1)问需根据化学式判断元素种类并计算钙元素质量分数；第(2)问利用质量守恒定律，通过反应前后固体质量差确定生成二氧化碳的质量；第(3)问依据化学方程式，结合二氧化碳质量计算碳酸钙质量；第(4)问用碳酸钙质量与珍珠粉总质量的比值计算质量分数，解题关键是找准反应完全时的固体质量，确定二氧化碳的质量。
【解析】
(1) 碳酸钙的化学式为$\ce{CaCO_{3}}$，由钙、碳、氧共3种元素组成；$\ce{CaCO_{3}}$中钙元素的质量分数为$\dfrac{40}{40+12+16×3}×100\% = 40\%$。
(2) 当第3、4次剩余固体质量均为13.4g时，说明碳酸钙完全反应，根据质量守恒定律，生成二氧化碳的质量为$22.2\ \mathrm{g} - 13.4\ \mathrm{g} = 8.8\ \mathrm{g}$。
(3) 设22.2 g珍珠粉中$\ce{CaCO_{3}}$的质量为$x$。
$\ce{CaCO_{3}\xlongequal{高温}CaO + CO_{2}\uparrow}$
100 44
$x$ 8.8 g
$\dfrac{100}{44} = \dfrac{x}{8.8\ \mathrm{g}}$
解得：$x = 20\ \mathrm{g}$
(4) 珍珠粉中$\ce{CaCO_{3}}$的质量分数为$\dfrac{20\ \mathrm{g}}{22.2\ \mathrm{g}}×100\% \approx 90.1\%$。
【答案】
(1) $3$；$40\%$ (2) $8.8$ (3) 20 g (4) 90.1%
【知识点】
化学式计算；化学方程式计算；质量守恒定律
【点评】
本题结合实验数据考查基础化学计算，难度适中，重点考察学生对化学式、化学方程式及质量守恒定律的应用能力，解题核心是利用质量守恒确定二氧化碳的质量，再进行后续计算。
【难度系数】
0.6
12. (2025·梅州期中)赤铁矿(主要成分为$\ce{Fe_{2}O_{3}}$)是经济上最重要的矿物之一,在还原条件下,赤铁矿可转变为磁铁矿(主要成分为$\ce{Fe_{3}O_{4}}$),称为假象磁铁矿。
(1)若$\ce{Fe_{2}O_{3}}$和$\ce{Fe_{3}O_{4}}$中铁元素的质量相同,$\ce{Fe_{2}O_{3}}$和$\ce{Fe_{3}O_{4}}$中氧元素质量的最简整数比为
(2)赤铁矿经提纯后得到的纯净$\ce{Fe_{2}O_{3}}$可用于生产某种工业催化剂(主要成分为$\ce{FeO}$和$\ce{Fe_{2}O_{3}}$),其反应原理为$\ce{2Fe_{2}O_{3} + C\xlongequal{高温}4FeO + CO_{2}\uparrow}$。现将焦炭和过量的$\ce{Fe_{2}O_{3}}$混合均匀,按上述原理充分反应,下图为固体混合物的质量随反应时间的变化曲线。
①由图可知:生成$\ce{CO_{2}}$气体的质量为
②计算反应后固体混合物中$\ce{FeO}$的质量分数(写出计算过程)。
(1)若$\ce{Fe_{2}O_{3}}$和$\ce{Fe_{3}O_{4}}$中铁元素的质量相同,$\ce{Fe_{2}O_{3}}$和$\ce{Fe_{3}O_{4}}$中氧元素质量的最简整数比为
9:8
。(2)赤铁矿经提纯后得到的纯净$\ce{Fe_{2}O_{3}}$可用于生产某种工业催化剂(主要成分为$\ce{FeO}$和$\ce{Fe_{2}O_{3}}$),其反应原理为$\ce{2Fe_{2}O_{3} + C\xlongequal{高温}4FeO + CO_{2}\uparrow}$。现将焦炭和过量的$\ce{Fe_{2}O_{3}}$混合均匀,按上述原理充分反应,下图为固体混合物的质量随反应时间的变化曲线。
①由图可知:生成$\ce{CO_{2}}$气体的质量为
1.1
g。②计算反应后固体混合物中$\ce{FeO}$的质量分数(写出计算过程)。
答案
(1)$9:8$ (2)①$1.1$
②解:设反应后固体混合物中$\ce{FeO}$的质量为$x$。
$\ce{2Fe_{2}O_{3} + C\xlongequal{高温}4FeO + CO_{2}\uparrow}$
288 44
$x$ 1.1 g
$\dfrac{288}{44}=\dfrac{x}{1.1\ \mathrm{g}}\ \ x=7.2\ \mathrm{g}$
反应后固体混合物中$\ce{FeO}$的质量分数为$\dfrac{7.2\ \mathrm{g}}{20.0\ \mathrm{g}}×100\%=36.0\%$
答:反应后固体混合物中$\ce{FeO}$的质量分数为36.0%。
解析:(1)当$\ce{Fe_{2}O_{3}}$和$\ce{Fe_{3}O_{4}}$中铁元素质量相等时,铁的原子个数相等。由于每个$\ce{Fe_{2}O_{3}}$分子中有2个铁原子,每个$\ce{Fe_{3}O_{4}}$分子中有3个铁原子,因此要使铁元素质量相等,$\ce{Fe_{2}O_{3}}$和$\ce{Fe_{3}O_{4}}$的分子个数比应为$3:2$,由于每个$\ce{Fe_{2}O_{3}}$分子中有3个氧原子,每个$\ce{Fe_{3}O_{4}}$分子中有4个氧原子,则氧元素的质量比为$(16×9):(16×8)=9:8$。(2)①根据质量守恒定律,固体混合物减少的质量即为生成二氧化碳的质量,即$21.1\ \mathrm{g}-20.0\ \mathrm{g}=1.1\ \mathrm{g}$。
②解:设反应后固体混合物中$\ce{FeO}$的质量为$x$。
$\ce{2Fe_{2}O_{3} + C\xlongequal{高温}4FeO + CO_{2}\uparrow}$
288 44
$x$ 1.1 g
$\dfrac{288}{44}=\dfrac{x}{1.1\ \mathrm{g}}\ \ x=7.2\ \mathrm{g}$
反应后固体混合物中$\ce{FeO}$的质量分数为$\dfrac{7.2\ \mathrm{g}}{20.0\ \mathrm{g}}×100\%=36.0\%$
答:反应后固体混合物中$\ce{FeO}$的质量分数为36.0%。
解析:(1)当$\ce{Fe_{2}O_{3}}$和$\ce{Fe_{3}O_{4}}$中铁元素质量相等时,铁的原子个数相等。由于每个$\ce{Fe_{2}O_{3}}$分子中有2个铁原子,每个$\ce{Fe_{3}O_{4}}$分子中有3个铁原子,因此要使铁元素质量相等,$\ce{Fe_{2}O_{3}}$和$\ce{Fe_{3}O_{4}}$的分子个数比应为$3:2$,由于每个$\ce{Fe_{2}O_{3}}$分子中有3个氧原子,每个$\ce{Fe_{3}O_{4}}$分子中有4个氧原子,则氧元素的质量比为$(16×9):(16×8)=9:8$。(2)①根据质量守恒定律,固体混合物减少的质量即为生成二氧化碳的质量,即$21.1\ \mathrm{g}-20.0\ \mathrm{g}=1.1\ \mathrm{g}$。
解析
【分析】
第(1)问需利用铁元素质量相等确定Fe₂O₃与Fe₃O₄的分子个数比，再计算氧元素质量比；第(2)问①根据质量守恒定律，反应前后固体质量差为生成CO₂的质量；②根据化学方程式，由CO₂质量计算FeO质量，进而求其质量分数。
【解析】
(1) 要使Fe₂O₃和Fe₃O₄中铁元素质量相等，需铁原子总数相等。每个Fe₂O₃含2个铁原子，每个Fe₃O₄含3个铁原子，故二者分子个数比为3:2。每个Fe₂O₃含3个氧原子，每个Fe₃O₄含4个氧原子，氧原子个数比为(3×3):(2×4)=9:8，氧元素质量比等于氧原子个数比，即9:8。
(2) ① 根据质量守恒定律，生成CO₂的质量=反应前固体总质量-反应后固体总质量=21.1g-20.0g=1.1g。
② 设反应生成FeO的质量为x。
$\ce{2Fe_{2}O_{3} + C\xlongequal{高温}4FeO + CO_{2}\uparrow}$
相对质量：4FeO总质量为$4×(56+16)=288$，CO₂质量为44
则$\dfrac{288}{44}=\dfrac{x}{1.1\ \mathrm{g}}$，解得$x=7.2\ \mathrm{g}$。
反应后固体中FeO的质量分数为$\dfrac{7.2\ \mathrm{g}}{20.0\ \mathrm{g}}×100\%=36.0\%$。
【答案】
(1) $9:8$；(2) ① $1.1$；② $36.0\%$
【知识点】
化学式计算、质量守恒定律、化学方程式计算
【点评】
本题综合考查化学计算的核心知识点，需掌握化学式、质量守恒定律及化学方程式的计算方法，步骤清晰，难度适中，适合多数学生解答。
【难度系数】
0.6
第(1)问需利用铁元素质量相等确定Fe₂O₃与Fe₃O₄的分子个数比，再计算氧元素质量比；第(2)问①根据质量守恒定律，反应前后固体质量差为生成CO₂的质量；②根据化学方程式，由CO₂质量计算FeO质量，进而求其质量分数。
【解析】
(1) 要使Fe₂O₃和Fe₃O₄中铁元素质量相等，需铁原子总数相等。每个Fe₂O₃含2个铁原子，每个Fe₃O₄含3个铁原子，故二者分子个数比为3:2。每个Fe₂O₃含3个氧原子，每个Fe₃O₄含4个氧原子，氧原子个数比为(3×3):(2×4)=9:8，氧元素质量比等于氧原子个数比，即9:8。
(2) ① 根据质量守恒定律，生成CO₂的质量=反应前固体总质量-反应后固体总质量=21.1g-20.0g=1.1g。
② 设反应生成FeO的质量为x。
$\ce{2Fe_{2}O_{3} + C\xlongequal{高温}4FeO + CO_{2}\uparrow}$
相对质量：4FeO总质量为$4×(56+16)=288$，CO₂质量为44
则$\dfrac{288}{44}=\dfrac{x}{1.1\ \mathrm{g}}$，解得$x=7.2\ \mathrm{g}$。
反应后固体中FeO的质量分数为$\dfrac{7.2\ \mathrm{g}}{20.0\ \mathrm{g}}×100\%=36.0\%$。
【答案】
(1) $9:8$；(2) ① $1.1$；② $36.0\%$
【知识点】
化学式计算、质量守恒定律、化学方程式计算
【点评】
本题综合考查化学计算的核心知识点，需掌握化学式、质量守恒定律及化学方程式的计算方法，步骤清晰，难度适中，适合多数学生解答。
【难度系数】
0.6
