5.生活中常使用消毒剂来杀菌、消毒。下列几种消毒液的有效成分(括号内物质)中,氧元素的质量分数最大的是(
A.双氧水消毒液($\ce{H_{2}O_{2}}$)
B.“84”消毒液($\ce{NaClO}$)
C.酒精消毒液($\ce{C_{2}H_{5}OH}$)
D.过氧乙酸消毒液($\ce{C_{2}H_{4}O_{3}}$)
A
)。A.双氧水消毒液($\ce{H_{2}O_{2}}$)
B.“84”消毒液($\ce{NaClO}$)
C.酒精消毒液($\ce{C_{2}H_{5}OH}$)
D.过氧乙酸消毒液($\ce{C_{2}H_{4}O_{3}}$)
答案
A
解析
【分析】要找出氧元素质量分数最大的选项,需先明确氧元素质量分数的计算公式:某元素的质量分数 =(该元素的相对原子质量×原子个数)÷ 化合物的相对分子质量 ×100%。分别计算四个选项中物质的氧元素质量分数,再比较大小即可得出答案。
【解析】
1. 计算A选项($\ce{H_{2}O_{2}}$):
相对分子质量 = $1×2 + 16×2 = 34$,氧元素总相对质量 = $16×2 = 32$,氧元素质量分数 = $\frac{32}{34}×100\%≈94.1\%$;
2. 计算B选项($\ce{NaClO}$):
相对分子质量 = $23 + 35.5 + 16 = 74.5$,氧元素总相对质量 = $16$,氧元素质量分数 = $\frac{16}{74.5}×100\%≈21.5\%$;
3. 计算C选项($\ce{C_{2}H_{5}OH}$):
相对分子质量 = $12×2 + 6×1 + 16 = 46$,氧元素总相对质量 = $16$,氧元素质量分数 = $\frac{16}{46}×100\%≈34.8\%$;
4. 计算D选项($\ce{C_{2}H_{4}O_{3}}$):
相对分子质量 = $12×2 + 4×1 + 16×3 = 76$,氧元素总相对质量 = $16×3 = 48$,氧元素质量分数 = $\frac{48}{76}×100\%≈63.2\%$;
比较四个结果:$94.1\%>63.2\%>34.8\%>21.5\%$,故氧元素质量分数最大的是A选项。
【答案】A
【知识点】元素质量分数计算、相对分子质量计算
【点评】本题为化学基础计算题,核心考查元素质量分数的计算方法,只要掌握公式并准确计算即可得出结果,难度较低。
【难度系数】0.7
【解析】
1. 计算A选项($\ce{H_{2}O_{2}}$):
相对分子质量 = $1×2 + 16×2 = 34$,氧元素总相对质量 = $16×2 = 32$,氧元素质量分数 = $\frac{32}{34}×100\%≈94.1\%$;
2. 计算B选项($\ce{NaClO}$):
相对分子质量 = $23 + 35.5 + 16 = 74.5$,氧元素总相对质量 = $16$,氧元素质量分数 = $\frac{16}{74.5}×100\%≈21.5\%$;
3. 计算C选项($\ce{C_{2}H_{5}OH}$):
相对分子质量 = $12×2 + 6×1 + 16 = 46$,氧元素总相对质量 = $16$,氧元素质量分数 = $\frac{16}{46}×100\%≈34.8\%$;
4. 计算D选项($\ce{C_{2}H_{4}O_{3}}$):
相对分子质量 = $12×2 + 4×1 + 16×3 = 76$,氧元素总相对质量 = $16×3 = 48$,氧元素质量分数 = $\frac{48}{76}×100\%≈63.2\%$;
比较四个结果:$94.1\%>63.2\%>34.8\%>21.5\%$,故氧元素质量分数最大的是A选项。
【答案】A
【知识点】元素质量分数计算、相对分子质量计算
【点评】本题为化学基础计算题,核心考查元素质量分数的计算方法,只要掌握公式并准确计算即可得出结果,难度较低。
【难度系数】0.7
6.维生素C(C₆H₈O₆)具有增强机体抵抗力,预防坏血病等作用。回答下列问题,要求每问都列式计算。
(1)维生素C的相对分子质量是
(2)维生素C中碳、氢、氧元素的质量比为
(3)维生素C中氧元素的质量分数为
(4)35.2g维生素C含氢元素的质量为
(5)含36g碳元素的维生素C质量为
【能力提升】
(1)维生素C的相对分子质量是
$12×6+1×8+16×6=176$
。(2)维生素C中碳、氢、氧元素的质量比为
$(12×6):(1×8):(16×6)=9:1:12$
。(3)维生素C中氧元素的质量分数为
$\dfrac{6×16}{176}×100\%≈54.5\%$
(结果精确到0.1%)。(4)35.2g维生素C含氢元素的质量为
$35.2\ \mathrm{g}×\dfrac{1×8}{176}×100\%=1.6\ \mathrm{g}$
。(5)含36g碳元素的维生素C质量为
$36\ \mathrm{g}÷(\dfrac{12×6}{176}×100\%)=88\ \mathrm{g}$
。【能力提升】
答案
(1)$12×6+1×8+16×6=176$
(2)$(12×6):(1×8):(16×6)=9:1:12$
(3)$\dfrac{6×16}{176}×100\%≈54.5\%$
(4)$35.2\ \mathrm{g}×\dfrac{1×8}{176}×100\%=1.6\ \mathrm{g}$
(5)$36\ \mathrm{g}÷(\dfrac{12×6}{176}×100\%)=88\ \mathrm{g}$
(2)$(12×6):(1×8):(16×6)=9:1:12$
(3)$\dfrac{6×16}{176}×100\%≈54.5\%$
(4)$35.2\ \mathrm{g}×\dfrac{1×8}{176}×100\%=1.6\ \mathrm{g}$
(5)$36\ \mathrm{g}÷(\dfrac{12×6}{176}×100\%)=88\ \mathrm{g}$
解析
【分析】本题围绕维生素C的化学式$\ce{C_{6}H_{8}O_{6}}$考查化学式的相关计算,解题思路如下:①计算相对分子质量时,需将各原子的相对原子质量乘以对应原子个数后求和;②计算元素质量比时,是各元素相对原子质量与原子个数乘积的最简整数比;③计算元素质量分数时,用该元素总相对原子质量除以相对分子质量再乘100%;④已知化合物质量求某元素质量,用化合物质量乘以该元素的质量分数;⑤已知某元素质量求化合物质量,用该元素质量除以该元素的质量分数,计算时需准确代入C、H、O的相对原子质量(分别为12、1、16)。
【解析】
(1) 维生素C的相对分子质量:$12×6+1×8+16×6=176$;
(2) 维生素C中碳、氢、氧元素的质量比:$(12×6):(1×8):(16×6)=9:1:12$;
(3) 维生素C中氧元素的质量分数:$\dfrac{6×16}{176}×100\%≈54.5\%$;
(4) 35.2g维生素C含氢元素的质量:$35.2\ \mathrm{g}×\dfrac{1×8}{176}×100\%=1.6\ \mathrm{g}$;
(5) 含36g碳元素的维生素C质量:$36\ \mathrm{g}÷(\dfrac{12×6}{176}×100\%)=88\ \mathrm{g}$;
【答案】(1)$12×6+1×8+16×6=176$;(2)$(12×6):(1×8):(16×6)=9:1:12$;(3)$\dfrac{6×16}{176}×100\%≈54.5\%$;(4)$35.2\ \mathrm{g}×\dfrac{1×8}{176}×100\%=1.6\ \mathrm{g}$;(5)$36\ \mathrm{g}÷(\dfrac{12×6}{176}×100\%)=88\ \mathrm{g}$
【知识点】化学式的相关计算、相对分子质量、元素质量分数
【点评】本题是化学式计算的基础题型,主要考查对化学式相关基本计算方法的掌握,需注意原子个数的对应关系,计算时要准确代入数值,避免出错,适合巩固化学式计算的核心知识点。
【难度系数】0.8
【解析】
(1) 维生素C的相对分子质量:$12×6+1×8+16×6=176$;
(2) 维生素C中碳、氢、氧元素的质量比:$(12×6):(1×8):(16×6)=9:1:12$;
(3) 维生素C中氧元素的质量分数:$\dfrac{6×16}{176}×100\%≈54.5\%$;
(4) 35.2g维生素C含氢元素的质量:$35.2\ \mathrm{g}×\dfrac{1×8}{176}×100\%=1.6\ \mathrm{g}$;
(5) 含36g碳元素的维生素C质量:$36\ \mathrm{g}÷(\dfrac{12×6}{176}×100\%)=88\ \mathrm{g}$;
【答案】(1)$12×6+1×8+16×6=176$;(2)$(12×6):(1×8):(16×6)=9:1:12$;(3)$\dfrac{6×16}{176}×100\%≈54.5\%$;(4)$35.2\ \mathrm{g}×\dfrac{1×8}{176}×100\%=1.6\ \mathrm{g}$;(5)$36\ \mathrm{g}÷(\dfrac{12×6}{176}×100\%)=88\ \mathrm{g}$
【知识点】化学式的相关计算、相对分子质量、元素质量分数
【点评】本题是化学式计算的基础题型,主要考查对化学式相关基本计算方法的掌握,需注意原子个数的对应关系,计算时要准确代入数值,避免出错,适合巩固化学式计算的核心知识点。
【难度系数】0.8
7.某纯净物中只含有R和氧两种元素,且R元素与氧元素的质量比为7:16,R的相对原子质量为14,则该纯净物中R元素的化合价为(
A.+1
B.+2
C.+3
D.+4
D
)。A.+1
B.+2
C.+3
D.+4
答案
D
解析
【分析】要确定R元素的化合价,需先根据元素质量比和相对原子质量求出该纯净物的化学式,再利用化合物中正负化合价代数和为零的规则计算。第一步,根据“原子个数比=(元素质量÷相对原子质量)之比”计算R与氧的原子个数比,确定化学式;第二步,根据氧元素的常见化合价,结合化合价规则列方程求解R的化合价。
【解析】设该纯净物中R原子与氧原子的个数比为x:y,已知R的相对原子质量为14,氧的相对原子质量为16,R与氧的质量比为7:16,则:
(14x):(16y)=7:16
化简得:14x/16y =7/16 → 14x=7y → y=2x,即x:y=1:2,因此该纯净物的化学式为RO₂。
化合物中各元素正负化合价代数和为0,氧元素在化合物中通常显-2价,设R元素的化合价为a,则:
a + 2×(-2)=0
解得a=+4。
【答案】D
【知识点】化学式计算、化合价计算
【点评】本题考查化学式的确定与化合价的计算,属于初中化学基础题,关键是掌握原子个数比的计算方法和化合价规则,步骤清晰,难度适中。
【难度系数】0.6
【解析】设该纯净物中R原子与氧原子的个数比为x:y,已知R的相对原子质量为14,氧的相对原子质量为16,R与氧的质量比为7:16,则:
(14x):(16y)=7:16
化简得:14x/16y =7/16 → 14x=7y → y=2x,即x:y=1:2,因此该纯净物的化学式为RO₂。
化合物中各元素正负化合价代数和为0,氧元素在化合物中通常显-2价,设R元素的化合价为a,则:
a + 2×(-2)=0
解得a=+4。
【答案】D
【知识点】化学式计算、化合价计算
【点评】本题考查化学式的确定与化合价的计算,属于初中化学基础题,关键是掌握原子个数比的计算方法和化合价规则,步骤清晰,难度适中。
【难度系数】0.6
8.由于高铁列车车厢是密闭的空间,因此需要提供清洁的空气和保持车厢的卫生。高铁酸钠($\ce{Na_{2}Fe_{x}O_{4}}$)是高铁上常用的一种“绿色、环保、高效”的消毒剂,其相对分子质量为166。请回答下列问题:
(1)高铁酸钠中钠、氧元素的质量比为
(2)$x=$
(3)含4.6 g钠元素的高铁酸钠质量为
【素养发展】
(1)高铁酸钠中钠、氧元素的质量比为
23:32
。(2)$x=$
1
,铁元素的化合价为+6
。(3)含4.6 g钠元素的高铁酸钠质量为
$4.6\ \mathrm{g}÷(\dfrac{46}{166}×100\%)=16.6\ \mathrm{g}$
(列式计算)。【素养发展】
答案
(1)23:32
(2)1 +6
(3)$4.6\ \mathrm{g}÷(\dfrac{46}{166}×100\%)=16.6\ \mathrm{g}$
(2)1 +6
(3)$4.6\ \mathrm{g}÷(\dfrac{46}{166}×100\%)=16.6\ \mathrm{g}$
解析
【分析】
本题围绕高铁酸钠的化学式展开相关计算,解题思路如下:
1. 先利用相对分子质量的定义,结合已知的相对分子质量求出铁原子的个数$x$;
2. 根据化学式中元素质量比的计算方法,求出钠、氧元素的质量比;
3. 根据化合物中正负化合价代数和为0的原则,计算铁元素的化合价;
4. 利用元素质量与化合物质量的换算关系,计算含一定质量钠元素的高铁酸钠质量。
【解析】
1. 计算$x$:
高铁酸钠的相对分子质量为各原子相对原子质量之和,即:
$2×23 + 56x + 4×16 = 166$
化简得:$46 + 56x + 64 = 166$,$56x = 56$,解得$x=1$。
2. 计算钠、氧元素的质量比:
钠元素总相对质量为$2×23=46$,氧元素总相对质量为$4×16=64$,故质量比为$46:64=23:32$。
3. 计算铁元素的化合价:
设铁元素化合价为$y$,根据化合物中正负化合价代数和为0:
$(+1)×2 + y + (-2)×4 = 0$,解得$y=+6$。
4. 计算含4.6g钠元素的高铁酸钠质量:
钠元素在高铁酸钠中的质量分数为$\frac{2×23}{166}×100\%=\frac{46}{166}$,则高铁酸钠质量为:
$4.6\ \mathrm{g}÷(\frac{46}{166}×100\%)=16.6\ \mathrm{g}$。
【答案】
(1)23:32
(2)1;+6
(3)$4.6\ \mathrm{g}÷(\dfrac{46}{166}×100\%)=16.6\ \mathrm{g}$
【知识点】
相对分子质量计算、元素质量比计算、化合价计算
【点评】
本题以高铁消毒剂为背景,考察化学式相关的基础计算,涵盖相对分子质量、元素质量比、化合价及元素与化合物质量的换算,属于化学核心基础题型,需熟练掌握相关公式即可解答。
【难度系数】
0.7
本题围绕高铁酸钠的化学式展开相关计算,解题思路如下:
1. 先利用相对分子质量的定义,结合已知的相对分子质量求出铁原子的个数$x$;
2. 根据化学式中元素质量比的计算方法,求出钠、氧元素的质量比;
3. 根据化合物中正负化合价代数和为0的原则,计算铁元素的化合价;
4. 利用元素质量与化合物质量的换算关系,计算含一定质量钠元素的高铁酸钠质量。
【解析】
1. 计算$x$:
高铁酸钠的相对分子质量为各原子相对原子质量之和,即:
$2×23 + 56x + 4×16 = 166$
化简得:$46 + 56x + 64 = 166$,$56x = 56$,解得$x=1$。
2. 计算钠、氧元素的质量比:
钠元素总相对质量为$2×23=46$,氧元素总相对质量为$4×16=64$,故质量比为$46:64=23:32$。
3. 计算铁元素的化合价:
设铁元素化合价为$y$,根据化合物中正负化合价代数和为0:
$(+1)×2 + y + (-2)×4 = 0$,解得$y=+6$。
4. 计算含4.6g钠元素的高铁酸钠质量:
钠元素在高铁酸钠中的质量分数为$\frac{2×23}{166}×100\%=\frac{46}{166}$,则高铁酸钠质量为:
$4.6\ \mathrm{g}÷(\frac{46}{166}×100\%)=16.6\ \mathrm{g}$。
【答案】
(1)23:32
(2)1;+6
(3)$4.6\ \mathrm{g}÷(\dfrac{46}{166}×100\%)=16.6\ \mathrm{g}$
【知识点】
相对分子质量计算、元素质量比计算、化合价计算
【点评】
本题以高铁消毒剂为背景,考察化学式相关的基础计算,涵盖相对分子质量、元素质量比、化合价及元素与化合物质量的换算,属于化学核心基础题型,需熟练掌握相关公式即可解答。
【难度系数】
0.7
9.铁及其化合物都含有铁元素,下表是某品牌补铁剂的标签。请回答下列问题。
富马酸亚铁颗粒
富马酸亚铁化学式:$\ce{C_{4}H_{2}FeO_{4}}$
每包含富马酸亚铁0.2 g
适应证:缺铁性贫血
服用量:每次1~2包(成人)……
(1)富马酸亚铁的相对分子质量为
(2)富马酸亚铁中碳、氢、铁、氧元素的原子个数比为
(3)若服用2包该补铁剂,最多摄入铁元素的质量为
(4)某实验小组为了测定$\ce{Fe}$与$\ce{O_{2}}$反应的生成物的成分,取了5.6 g铁在一定量的氧气中充分燃烧得到7.8 g固体,该实验得到的固体的组成可能是
A.$\ce{Fe_{3}O_{4}}$、Fe
B.$\ce{Fe_{3}O_{4}}$、FeO
C.$\ce{Fe_{3}O_{4}}$、$\ce{Fe_{2}O_{3}}$
D.$\ce{Fe_{3}O_{4}}$、FeO、Fe
富马酸亚铁颗粒
富马酸亚铁化学式:$\ce{C_{4}H_{2}FeO_{4}}$
每包含富马酸亚铁0.2 g
适应证:缺铁性贫血
服用量:每次1~2包(成人)……
(1)富马酸亚铁的相对分子质量为
170
。(2)富马酸亚铁中碳、氢、铁、氧元素的原子个数比为
4:2:1:4
。(3)若服用2包该补铁剂,最多摄入铁元素的质量为
0.13 g
(结果精确到0.01 g)。(4)某实验小组为了测定$\ce{Fe}$与$\ce{O_{2}}$反应的生成物的成分,取了5.6 g铁在一定量的氧气中充分燃烧得到7.8 g固体,该实验得到的固体的组成可能是
C
。A.$\ce{Fe_{3}O_{4}}$、Fe
B.$\ce{Fe_{3}O_{4}}$、FeO
C.$\ce{Fe_{3}O_{4}}$、$\ce{Fe_{2}O_{3}}$
D.$\ce{Fe_{3}O_{4}}$、FeO、Fe
答案
(1)170
(2)4:2:1:4
(3)0.13 g
(4)C
(2)4:2:1:4
(3)0.13 g
(4)C
解析
【分析】
本题围绕铁的化合物相关计算展开,分四个小问题逐步解决:
1. 第(1)问:计算相对分子质量,需将化学式中各原子的相对原子质量按原子个数求和;
2. 第(2)问:原子个数比直接对应化学式中各元素的原子下标之比;
3. 第(3)问:先算2包补铁剂中富马酸亚铁的总质量,再结合铁元素质量分数计算铁元素质量;
4. 第(4)问:判断铁燃烧产物组成,用极端假设法,分别计算5.6g铁完全生成各氧化物的质量,与实际固体质量对比确定混合物组成。
【解析】
(1) 富马酸亚铁的相对分子质量 = 各原子相对原子质量之和 = $12×4 + 1×2 + 56 + 16×4 = 170$。
(2) 由富马酸亚铁化学式$\ce{C_{4}H_{2}FeO_{4}}$,碳、氢、铁、氧的原子个数比等于化学式中对应下标之比,即$4:2:1:4$。
(3) 2包补铁剂中富马酸亚铁总质量 = $0.2\ \mathrm{g}×2 = 0.4\ \mathrm{g}$;
富马酸亚铁中铁元素的质量分数 = $\frac{\mathrm{Fe的相对原子质量}}{\mathrm{富马酸亚铁相对分子质量}} = \frac{56}{170}$;
则摄入铁元素的质量 = $0.4\ \mathrm{g}×\frac{56}{170}≈0.13\ \mathrm{g}$。
(4) 用极端假设法分析:
① 若5.6g Fe完全生成$\ce{Fe_{3}O_{4}}$,Fe的物质的量为$\frac{5.6\ \mathrm{g}}{56\ \mathrm{g/mol}}=0.1\ \mathrm{mol}$,则$\ce{Fe_{3}O_{4}}$的物质的量为$\frac{0.1}{3}\ \mathrm{mol}$,质量 = $\frac{0.1}{3}\ \mathrm{mol}×232\ \mathrm{g/mol}≈7.73\ \mathrm{g}$;
② 若5.6g Fe完全生成$\ce{Fe_{2}O_{3}}$,$\ce{Fe_{2}O_{3}}$的物质的量为$\frac{0.1}{2}\ \mathrm{mol}$,质量 = $\frac{0.1}{2}\ \mathrm{mol}×160\ \mathrm{g/mol}=8\ \mathrm{g}$;
③ 若5.6g Fe完全生成FeO,FeO的物质的量为0.1mol,质量 = $0.1\ \mathrm{mol}×72\ \mathrm{g/mol}=7.2\ \mathrm{g}$;
实际得到固体7.8g,介于7.73g和8g之间,故固体为$\ce{Fe_{3}O_{4}}$和$\ce{Fe_{2}O_{3}}$的混合物,选C。
【答案】
(1)170
(2)4:2:1:4
(3)0.13 g
(4)C
【知识点】
相对分子质量计算;化合物中元素质量分数计算;铁的氧化物定量分析
【点评】
本题结合生活实际(补铁剂)考查化学计算,前3问为基础化学式计算,难度较低;第4问需用极端假设法分析混合物组成,考查定量推理能力,整体综合性适中,适合检验学生的基础计算与逻辑分析能力。
【难度系数】
0.5
本题围绕铁的化合物相关计算展开,分四个小问题逐步解决:
1. 第(1)问:计算相对分子质量,需将化学式中各原子的相对原子质量按原子个数求和;
2. 第(2)问:原子个数比直接对应化学式中各元素的原子下标之比;
3. 第(3)问:先算2包补铁剂中富马酸亚铁的总质量,再结合铁元素质量分数计算铁元素质量;
4. 第(4)问:判断铁燃烧产物组成,用极端假设法,分别计算5.6g铁完全生成各氧化物的质量,与实际固体质量对比确定混合物组成。
【解析】
(1) 富马酸亚铁的相对分子质量 = 各原子相对原子质量之和 = $12×4 + 1×2 + 56 + 16×4 = 170$。
(2) 由富马酸亚铁化学式$\ce{C_{4}H_{2}FeO_{4}}$,碳、氢、铁、氧的原子个数比等于化学式中对应下标之比,即$4:2:1:4$。
(3) 2包补铁剂中富马酸亚铁总质量 = $0.2\ \mathrm{g}×2 = 0.4\ \mathrm{g}$;
富马酸亚铁中铁元素的质量分数 = $\frac{\mathrm{Fe的相对原子质量}}{\mathrm{富马酸亚铁相对分子质量}} = \frac{56}{170}$;
则摄入铁元素的质量 = $0.4\ \mathrm{g}×\frac{56}{170}≈0.13\ \mathrm{g}$。
(4) 用极端假设法分析:
① 若5.6g Fe完全生成$\ce{Fe_{3}O_{4}}$,Fe的物质的量为$\frac{5.6\ \mathrm{g}}{56\ \mathrm{g/mol}}=0.1\ \mathrm{mol}$,则$\ce{Fe_{3}O_{4}}$的物质的量为$\frac{0.1}{3}\ \mathrm{mol}$,质量 = $\frac{0.1}{3}\ \mathrm{mol}×232\ \mathrm{g/mol}≈7.73\ \mathrm{g}$;
② 若5.6g Fe完全生成$\ce{Fe_{2}O_{3}}$,$\ce{Fe_{2}O_{3}}$的物质的量为$\frac{0.1}{2}\ \mathrm{mol}$,质量 = $\frac{0.1}{2}\ \mathrm{mol}×160\ \mathrm{g/mol}=8\ \mathrm{g}$;
③ 若5.6g Fe完全生成FeO,FeO的物质的量为0.1mol,质量 = $0.1\ \mathrm{mol}×72\ \mathrm{g/mol}=7.2\ \mathrm{g}$;
实际得到固体7.8g,介于7.73g和8g之间,故固体为$\ce{Fe_{3}O_{4}}$和$\ce{Fe_{2}O_{3}}$的混合物,选C。
【答案】
(1)170
(2)4:2:1:4
(3)0.13 g
(4)C
【知识点】
相对分子质量计算;化合物中元素质量分数计算;铁的氧化物定量分析
【点评】
本题结合生活实际(补铁剂)考查化学计算,前3问为基础化学式计算,难度较低;第4问需用极端假设法分析混合物组成,考查定量推理能力,整体综合性适中,适合检验学生的基础计算与逻辑分析能力。
【难度系数】
0.5
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