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5. 向50.8 g $\ce{H_{2}O_{2}}$溶液中加入2 g $\ce{MnO_{2}}$粉末。反应开始后产生氧气的总质量随时间的变化关系如图所示。
(1)从反应开始到t时，产生氧气的总质量是
(2)请计算反应开始到t时，参加反应的$\ce{H_{2}O_{2}}$溶液中$\ce{H_{2}O_{2}}$的质量（写出计算过程）。
(1)从反应开始到t时，产生氧气的总质量是
0.8
g。(2)请计算反应开始到t时，参加反应的$\ce{H_{2}O_{2}}$溶液中$\ce{H_{2}O_{2}}$的质量（写出计算过程）。
答案
(1)0.8
(2)解:设从反应开始到t时,参加反应的过氧化氢的质量为x。
$2\ce{H_{2}O_{2}}\xlongequal{\ce{MnO_{2}}}2\ce{H_{2}O}+\ce{O_{2}}↑$
68 32
x 0.8 g
$\frac{68}{32}=\frac{x}{0.8\ \mathrm{g}} \quad x=1.7\ \mathrm{g}$
答:参加反应的$\ce{H_{2}O_{2}}$溶液中$\ce{H_{2}O_{2}}$的质量为1.7 g。
(2)解:设从反应开始到t时,参加反应的过氧化氢的质量为x。
$2\ce{H_{2}O_{2}}\xlongequal{\ce{MnO_{2}}}2\ce{H_{2}O}+\ce{O_{2}}↑$
68 32
x 0.8 g
$\frac{68}{32}=\frac{x}{0.8\ \mathrm{g}} \quad x=1.7\ \mathrm{g}$
答:参加反应的$\ce{H_{2}O_{2}}$溶液中$\ce{H_{2}O_{2}}$的质量为1.7 g。
解析
【分析】
本题分为两小问，第(1)问需结合图像读取数据：图像纵坐标为产生氧气的总质量，t时刻对应的氧气质量为0.8g，直接读取即可；第(2)问是根据化学方程式的计算，需先写出过氧化氢分解的化学方程式，确定反应中各物质的质量比，再利用已知的氧气质量，通过比例式计算参加反应的过氧化氢质量，计算时要遵循设未知数、写方程式、找质量比、列比例式、求解、作答的规范步骤。
【解析】
(1) 由图像可知，反应进行到t时，产生氧气的总质量为0.8g，故第一空答案为0.8。
(2) 计算过程：
设参加反应的$\ce{H_{2}O_{2}}$的质量为$x$。
过氧化氢在二氧化锰催化下分解的化学方程式为：
$2\ce{H_{2}O_{2}}\xlongequal{\ce{MnO_{2}}}2\ce{H_{2}O}+\ce{O_{2}}↑$
反应中，$\ce{H_{2}O_{2}}$的总相对质量为$2×(2+32)=68$，$\ce{O_{2}}$的相对质量为32，已知生成$\ce{O_{2}}$的质量为0.8g，列比例式：
$\frac{68}{32}=\frac{x}{0.8\ \mathrm{g}}$
解得：$x=\frac{68×0.8\ \mathrm{g}}{32}=1.7\ \mathrm{g}$
答：参加反应的$\ce{H_{2}O_{2}}$的质量为1.7g。
【答案】(1)0.8；(2)1.7g
【知识点】根据化学方程式计算；过氧化氢分解反应
【点评】本题结合图像考查化学方程式的基础计算，难度较低，关键是能从图像中准确读取氧气质量，掌握化学方程式计算的规范步骤，属于化学计算的基础巩固题型。
【难度系数】0.7
本题分为两小问，第(1)问需结合图像读取数据：图像纵坐标为产生氧气的总质量，t时刻对应的氧气质量为0.8g，直接读取即可；第(2)问是根据化学方程式的计算，需先写出过氧化氢分解的化学方程式，确定反应中各物质的质量比，再利用已知的氧气质量，通过比例式计算参加反应的过氧化氢质量，计算时要遵循设未知数、写方程式、找质量比、列比例式、求解、作答的规范步骤。
【解析】
(1) 由图像可知，反应进行到t时，产生氧气的总质量为0.8g，故第一空答案为0.8。
(2) 计算过程：
设参加反应的$\ce{H_{2}O_{2}}$的质量为$x$。
过氧化氢在二氧化锰催化下分解的化学方程式为：
$2\ce{H_{2}O_{2}}\xlongequal{\ce{MnO_{2}}}2\ce{H_{2}O}+\ce{O_{2}}↑$
反应中，$\ce{H_{2}O_{2}}$的总相对质量为$2×(2+32)=68$，$\ce{O_{2}}$的相对质量为32，已知生成$\ce{O_{2}}$的质量为0.8g，列比例式：
$\frac{68}{32}=\frac{x}{0.8\ \mathrm{g}}$
解得：$x=\frac{68×0.8\ \mathrm{g}}{32}=1.7\ \mathrm{g}$
答：参加反应的$\ce{H_{2}O_{2}}$的质量为1.7g。
【答案】(1)0.8；(2)1.7g
【知识点】根据化学方程式计算；过氧化氢分解反应
【点评】本题结合图像考查化学方程式的基础计算，难度较低，关键是能从图像中准确读取氧气质量，掌握化学方程式计算的规范步骤，属于化学计算的基础巩固题型。
【难度系数】0.7
6.“蛟龙”号是我国研制出的大深度载人潜水器。为保证载人潜水器长时间潜水，需要在潜水器里配备供氧装置，利用过氧化物供氧是一种常见的供氧技术。
(1)过氧化钠($\ce{Na_{2}O_{2}}$)作供氧剂发生反应的化学方程式为$\ce{2Na_{2}O_{2} + 2X = 2Na_{2}CO_{3} + O_{2}}$，则反应物X的化学式为
(2)若用上述方法制取16 g氧气，至少需要$\ce{Na_{2}O_{2}}$的质量为多少？(写出计算过程)
(1)过氧化钠($\ce{Na_{2}O_{2}}$)作供氧剂发生反应的化学方程式为$\ce{2Na_{2}O_{2} + 2X = 2Na_{2}CO_{3} + O_{2}}$，则反应物X的化学式为
CO₂
。(2)若用上述方法制取16 g氧气，至少需要$\ce{Na_{2}O_{2}}$的质量为多少？(写出计算过程)
答案
(1)$\ce{CO_{2}}$
(2)解:设至少需要过氧化钠的质量为x。
$2\ce{Na_{2}O_{2}}+2\ce{CO_{2}} ===2\ce{Na_{2}CO_{3}}+\ce{O_{2}}$
156 32
x 16 g
$\frac{156}{32}=\frac{x}{16\ \mathrm{g}}$
$x=78\ \mathrm{g}$
答:至少需要过氧化钠的质量为78 g。
(2)解:设至少需要过氧化钠的质量为x。
$2\ce{Na_{2}O_{2}}+2\ce{CO_{2}} ===2\ce{Na_{2}CO_{3}}+\ce{O_{2}}$
156 32
x 16 g
$\frac{156}{32}=\frac{x}{16\ \mathrm{g}}$
$x=78\ \mathrm{g}$
答:至少需要过氧化钠的质量为78 g。
解析
【分析】
1. 第(1)问需依据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类、数目不变，通过对比反应前后各原子的个数，推导反应物X的化学式；
2. 第(2)问需利用过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式，按照化学计算的规范步骤（设未知量、写方程式、找相对质量、列比例式、求解、作答），计算制取16g氧气所需过氧化钠的质量。
【解析】
(1) 根据质量守恒定律，反应前后原子的种类和数目不变。反应前已知：Na原子共4个，O原子共4个（来自2个$\ce{Na_{2}O_{2}}$）；反应后：Na原子共2个，C原子共2个，O原子共8个（2个$\ce{Na_{2}CO_{3}}$含6个O，1个$\ce{O_{2}}$含2个O）。对比可知，2个X分子需补充2个Na原子、2个C原子、4个O原子，即每个X分子含1个C原子和2个O原子，故X的化学式为$\ce{CO_{2}}$。
(2) 解：设至少需要过氧化钠的质量为x。
写出正确的化学方程式：$\ce{2Na_{2}O_{2} + 2CO_{2} = 2Na_{2}CO_{3} + O_{2}}$
$\ce{Na_{2}O_{2}}$的相对分子质量为$2×(23+16×2)=156$，$\ce{O_{2}}$的相对分子质量为$16×2=32$。
根据化学方程式，过氧化钠与氧气的质量比为156:32，已知生成氧气质量为16g，列比例式：
$\frac{156}{32} = \frac{x}{16\ \mathrm{g}}$
解得：$x = \frac{156×16\ \mathrm{g}}{32} = 78\ \mathrm{g}$
答：至少需要过氧化钠的质量为78 g。
【答案】
(1)$\ce{CO_{2}}$；(2)78 g
【知识点】
质量守恒定律、根据化学方程式的计算
【点评】
本题结合实际供氧场景，考查质量守恒定律的应用和化学方程式的计算，属于化学基础题型，需学生熟练掌握原子守恒的判断方法及化学计算的规范步骤，难度适中。
【难度系数】
0.6
1. 第(1)问需依据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类、数目不变，通过对比反应前后各原子的个数，推导反应物X的化学式；
2. 第(2)问需利用过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式，按照化学计算的规范步骤（设未知量、写方程式、找相对质量、列比例式、求解、作答），计算制取16g氧气所需过氧化钠的质量。
【解析】
(1) 根据质量守恒定律，反应前后原子的种类和数目不变。反应前已知：Na原子共4个，O原子共4个（来自2个$\ce{Na_{2}O_{2}}$）；反应后：Na原子共2个，C原子共2个，O原子共8个（2个$\ce{Na_{2}CO_{3}}$含6个O，1个$\ce{O_{2}}$含2个O）。对比可知，2个X分子需补充2个Na原子、2个C原子、4个O原子，即每个X分子含1个C原子和2个O原子，故X的化学式为$\ce{CO_{2}}$。
(2) 解：设至少需要过氧化钠的质量为x。
写出正确的化学方程式：$\ce{2Na_{2}O_{2} + 2CO_{2} = 2Na_{2}CO_{3} + O_{2}}$
$\ce{Na_{2}O_{2}}$的相对分子质量为$2×(23+16×2)=156$，$\ce{O_{2}}$的相对分子质量为$16×2=32$。
根据化学方程式，过氧化钠与氧气的质量比为156:32，已知生成氧气质量为16g，列比例式：
$\frac{156}{32} = \frac{x}{16\ \mathrm{g}}$
解得：$x = \frac{156×16\ \mathrm{g}}{32} = 78\ \mathrm{g}$
答：至少需要过氧化钠的质量为78 g。
【答案】
(1)$\ce{CO_{2}}$；(2)78 g
【知识点】
质量守恒定律、根据化学方程式的计算
【点评】
本题结合实际供氧场景，考查质量守恒定律的应用和化学方程式的计算，属于化学基础题型，需学生熟练掌握原子守恒的判断方法及化学计算的规范步骤，难度适中。
【难度系数】
0.6
