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10. (2026·武威月考)已知：$\ce{Ca(HCO_{3})_{2}\xlongequal{\Delta} CaCO_{3} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$、$\ce{CaCO_{3}\xlongequal{高温} CaO + CO_{2}\uparrow}$。将16.2 g $\ce{Ca(HCO_{3})_{2}}$加热，固体质量与温度升高变化的关系如下图所示。
下列说法不正确的是（
A.$T_{1}°\mathrm{C}$ $\ce{Ca(HCO_{3})_{2}}$开始分解
B.d点固体为$\ce{CaCO_{3}}$和$\ce{CaO}$的混合物
C.a~b段和c~e段产生$\ce{CO_{2}}$的质量相同
D.a点至e点，固体中钙元素的质量分数保持不变
下列说法不正确的是（
D
）A.$T_{1}°\mathrm{C}$ $\ce{Ca(HCO_{3})_{2}}$开始分解
B.d点固体为$\ce{CaCO_{3}}$和$\ce{CaO}$的混合物
C.a~b段和c~e段产生$\ce{CO_{2}}$的质量相同
D.a点至e点，固体中钙元素的质量分数保持不变
答案
图中$T_1℃$对应固体质量开始下降,表示$\ce{Ca(HCO_{3})_{2}}$开始分解,符合反应事实,A正确;当加热温度介于$T_2$~$T_3℃$时,$\ce{CaCO_{3}}$分解生成CaO和$\ce{CO_{2}}$,此温度范围内的固体是生成的CaO和未分解完的$\ce{CaCO_{3}}$的混合物,B正确;a~b段发生的反应是$\ce{Ca(HCO_{3})_{2}\xlongequal{\Delta}CaCO_{3} + H_{2}O + CO_{2}↑}$,设16.2 g $\ce{Ca(HCO_{3})_{2}}$完全反应生成$\ce{CO_{2}}$的质量为x,生成$\ce{CaCO_{3}}$的质量为y,
$\ce{Ca(HCO_{3})_{2}\xlongequal{\Delta}CaCO_{3} + H_{2}O + CO_{2}↑}$
162 100 44
16.2 g y x
$\dfrac{162}{44}=\dfrac{16.2\ \mathrm{g}}{x},\dfrac{162}{100}=\dfrac{16.2\ \mathrm{g}}{y}$
解得:x=4.4 g、y=10 g
c~e段发生的反应是$\ce{CaCO_{3}\xlongequal{高温}CaO + CO_{2}↑}$,设10 g $\ce{CaCO_{3}}$完全反应生成$\ce{CO_{2}}$的质量为z。
$\ce{CaCO_{3}\xlongequal{高温}CaO + CO_{2}↑}$
100 44
10 g z
$\dfrac{100}{44}=\dfrac{10\ \mathrm{g}}{z}$
解得:z=4.4 g
由计算可得a~b段和c~e段产生$\ce{CO_{2}}$的质量相同,C正确;随着分解反应进行,固体总质量减少,但钙元素的质量始终不变,由于固体总质量不断减小,钙元素在固体中的质量分数会不断增大,D错误。
$\ce{Ca(HCO_{3})_{2}\xlongequal{\Delta}CaCO_{3} + H_{2}O + CO_{2}↑}$
162 100 44
16.2 g y x
$\dfrac{162}{44}=\dfrac{16.2\ \mathrm{g}}{x},\dfrac{162}{100}=\dfrac{16.2\ \mathrm{g}}{y}$
解得:x=4.4 g、y=10 g
c~e段发生的反应是$\ce{CaCO_{3}\xlongequal{高温}CaO + CO_{2}↑}$,设10 g $\ce{CaCO_{3}}$完全反应生成$\ce{CO_{2}}$的质量为z。
$\ce{CaCO_{3}\xlongequal{高温}CaO + CO_{2}↑}$
100 44
10 g z
$\dfrac{100}{44}=\dfrac{10\ \mathrm{g}}{z}$
解得:z=4.4 g
由计算可得a~b段和c~e段产生$\ce{CO_{2}}$的质量相同,C正确;随着分解反应进行,固体总质量减少,但钙元素的质量始终不变,由于固体总质量不断减小,钙元素在固体中的质量分数会不断增大,D错误。
11. (2026·南通期中)乙醇($\ce{C_{2}H_{6}O}$)广泛应用于生产环保燃料乙醇汽油,在一定程度上能够缓解能源危机。工业上可用乙烯($\ce{C_{2}H_{4}}$)生产乙醇,其反应为 $\ce{C_{2}H_{4} + H_{2}O\xlongequal{一定条件} C_{2}H_{6}O}$。
(1) $\ce{C_{2}H_{6}O}$中碳元素与氧元素的质量比为
(2)若要制取92 kg乙醇,理论上至少需要乙烯($\ce{C_{2}H_{4}}$)的质量是多少?(写出计算过程)
(3)以秸秆为原料可生产葡萄糖($\ce{C_{6}H_{12}O_{6}}$)。葡萄糖在催化剂的作用下也可反应生成乙醇和二氧化碳。写出该反应的化学方程式
(1) $\ce{C_{2}H_{6}O}$中碳元素与氧元素的质量比为
3:2
(填最简整数比)。(2)若要制取92 kg乙醇,理论上至少需要乙烯($\ce{C_{2}H_{4}}$)的质量是多少?(写出计算过程)
(3)以秸秆为原料可生产葡萄糖($\ce{C_{6}H_{12}O_{6}}$)。葡萄糖在催化剂的作用下也可反应生成乙醇和二氧化碳。写出该反应的化学方程式
$\ce{C_{6}H_{12}O_{6}\xlongequal{催化剂}2C_{2}H_{6}O + 2CO_{2}↑}$
。答案
(1)3：2
(2)解:设理论上至少需要乙烯的质量为x。
$\ce{C_{2}H_{4} + H_{2}O\xlongequal{一定条件}C_{2}H_{6}O}$
28 46
x 92 kg
$\dfrac{28}{46}=\dfrac{x}{92\ \mathrm{kg}}$ 解得x=56 kg
答:理论上至少需要乙烯的质量是56 kg。
(3)$\ce{C_{6}H_{12}O_{6}\xlongequal{催化剂}2C_{2}H_{6}O + 2CO_{2}↑}$
解析:(1)根据化学式$\ce{C_{2}H_{6}O}$,碳元素的相对原子质量和为12×2=24,氧元素的相对原子质量为16,则碳元素与氧元素的质量比为24：16=3：2。(3)葡萄糖在催化剂作用下生成乙醇和二氧化碳,化学方程式为$\ce{C_{6}H_{12}O_{6}\xlongequal{催化剂}2C_{2}H_{6}O + 2CO_{2}↑}$。
(2)解:设理论上至少需要乙烯的质量为x。
$\ce{C_{2}H_{4} + H_{2}O\xlongequal{一定条件}C_{2}H_{6}O}$
28 46
x 92 kg
$\dfrac{28}{46}=\dfrac{x}{92\ \mathrm{kg}}$ 解得x=56 kg
答:理论上至少需要乙烯的质量是56 kg。
(3)$\ce{C_{6}H_{12}O_{6}\xlongequal{催化剂}2C_{2}H_{6}O + 2CO_{2}↑}$
解析:(1)根据化学式$\ce{C_{2}H_{6}O}$,碳元素的相对原子质量和为12×2=24,氧元素的相对原子质量为16,则碳元素与氧元素的质量比为24：16=3：2。(3)葡萄糖在催化剂作用下生成乙醇和二氧化碳,化学方程式为$\ce{C_{6}H_{12}O_{6}\xlongequal{催化剂}2C_{2}H_{6}O + 2CO_{2}↑}$。
12. (2026·定西月考)过氧化钠($Na_2O_2$)可在呼吸面具中作供氧剂,久置易变质。为了测定某呼吸面具供氧剂中过氧化钠的质量分数,小吴同学进行了如下实验:向10.0 g供氧剂样品中加入适量的水,使其充分反应,化学反应方程式为$2Na_2O_2+2H_2O=4NaOH+O_2↑$(无其他产生氧气的反应),测得产生氧气的质量与时间关系如图所示。
(1)充分反应后,产生氧气的质量为
(2)计算该供氧剂样品中过氧化钠的质量分数。
(1)充分反应后,产生氧气的质量为
1.6
g。(2)计算该供氧剂样品中过氧化钠的质量分数。
答案
(1)1.6
(2)解:设参加反应的过氧化钠的质量为x。
$2Na_2O_2+2H_2O=4NaOH+O_2↑$
156 32
x 1.6 g
$\dfrac{156}{32}=\dfrac{x}{1.6\ \mathrm{g}}\ \ \ x=7.8\ \mathrm{g}$
该供氧剂样品中过氧化钠的质量分数为$\dfrac{7.8\ \mathrm{g}}{10.0\ \mathrm{g}}×100\%=78\%$
答:该供氧剂样品中过氧化钠的质量分数为78%。
解析:(1)由题图可知,横坐标为时间,纵坐标为氧气的质量,当反应结束后,氧气质量不再随时间变化,此时对应的纵坐标数值就是产生氧气的质量,即1.6 g。
(2)解:设参加反应的过氧化钠的质量为x。
$2Na_2O_2+2H_2O=4NaOH+O_2↑$
156 32
x 1.6 g
$\dfrac{156}{32}=\dfrac{x}{1.6\ \mathrm{g}}\ \ \ x=7.8\ \mathrm{g}$
该供氧剂样品中过氧化钠的质量分数为$\dfrac{7.8\ \mathrm{g}}{10.0\ \mathrm{g}}×100\%=78\%$
答:该供氧剂样品中过氧化钠的质量分数为78%。
解析:(1)由题图可知,横坐标为时间,纵坐标为氧气的质量,当反应结束后,氧气质量不再随时间变化,此时对应的纵坐标数值就是产生氧气的质量,即1.6 g。
13. (2026·江门期中)甲醇($\mathrm{CH}_3\mathrm{OH}$)作为燃料应用于汽车领域,有助于推动能源结构优化。已知:$\mathrm{CO}_2$制备$\mathrm{CH}_3\mathrm{OH}$的化学方程式为$\mathrm{CO}_2+3\mathrm{H}_2\xlongequal{\mathrm{催化剂}}\mathrm{CH}_3\mathrm{OH}+\mathrm{H}_2\mathrm{O}$。
(1)据图分析,$\mathrm{CO}$单位排放量较高的是
(2)该反应催化剂的主要成分三氧化二铟($\mathrm{In}_2\mathrm{O}_3$)中$\mathrm{In}$的化合价为
(3)若要生产64 t $\mathrm{CH}_3\mathrm{OH}$,理论上至少需消耗$\mathrm{CO}_2$的质量是多少?(写出计算过程)
(1)据图分析,$\mathrm{CO}$单位排放量较高的是
汽油
汽车。每行驶100 km,甲醇汽车比汽油汽车可减少排放$\mathrm{NO}_x$的质量为23
g。(2)该反应催化剂的主要成分三氧化二铟($\mathrm{In}_2\mathrm{O}_3$)中$\mathrm{In}$的化合价为
+3
。(3)若要生产64 t $\mathrm{CH}_3\mathrm{OH}$,理论上至少需消耗$\mathrm{CO}_2$的质量是多少?(写出计算过程)
答案
(1)汽油 23 (2)+3
(3)解:设理论上至少需消耗二氧化碳的质量为x。
$\ce{CO_{2} + 3H_{2}\xlongequal{催化剂}CH_{3}OH + H_{2}O}$
44 32
x 64 t
$\dfrac{44}{32}=\dfrac{x}{64\ \mathrm{t}}\ \ \ x=88\ \mathrm{t}$
答:理论上至少需消耗二氧化碳的质量是88 t。
解析:(1)从图中可知,汽油汽车CO的单位排放量为$1.47\ \mathrm{g}·\mathrm{km}^{-1}$,甲醇汽车CO的单位排放量为$0.35\ \mathrm{g}·\mathrm{km}^{-1}$,所以CO单位排放量较高的是汽油汽车;甲醇汽车$\mathrm{NO}_x$单位排放量为$0.10\ \mathrm{g}·\mathrm{km}^{-1}$,汽油汽车$\mathrm{NO}_x$单位排放量为$0.33\ \mathrm{g}·\mathrm{km}^{-1}$,每行驶1 km,甲醇汽车比汽油汽车减少排放$\mathrm{NO}_x$的质量为0.33 g-0.10 g=0.23 g,每行驶100 km,甲醇汽车比汽油汽车可减少排放$\mathrm{NO}_x$的质量为$100\ \mathrm{km}×0.23\ \mathrm{g}·\mathrm{km}^{-1}=23\ \mathrm{g}$。(2)氧元素为-2价,根据化合物中正负化合价代数和为零,则In的化合价为+3价。
(3)解:设理论上至少需消耗二氧化碳的质量为x。
$\ce{CO_{2} + 3H_{2}\xlongequal{催化剂}CH_{3}OH + H_{2}O}$
44 32
x 64 t
$\dfrac{44}{32}=\dfrac{x}{64\ \mathrm{t}}\ \ \ x=88\ \mathrm{t}$
答:理论上至少需消耗二氧化碳的质量是88 t。
解析:(1)从图中可知,汽油汽车CO的单位排放量为$1.47\ \mathrm{g}·\mathrm{km}^{-1}$,甲醇汽车CO的单位排放量为$0.35\ \mathrm{g}·\mathrm{km}^{-1}$,所以CO单位排放量较高的是汽油汽车;甲醇汽车$\mathrm{NO}_x$单位排放量为$0.10\ \mathrm{g}·\mathrm{km}^{-1}$,汽油汽车$\mathrm{NO}_x$单位排放量为$0.33\ \mathrm{g}·\mathrm{km}^{-1}$,每行驶1 km,甲醇汽车比汽油汽车减少排放$\mathrm{NO}_x$的质量为0.33 g-0.10 g=0.23 g,每行驶100 km,甲醇汽车比汽油汽车可减少排放$\mathrm{NO}_x$的质量为$100\ \mathrm{km}×0.23\ \mathrm{g}·\mathrm{km}^{-1}=23\ \mathrm{g}$。(2)氧元素为-2价,根据化合物中正负化合价代数和为零,则In的化合价为+3价。
