9. 密闭容器中发生的某化学反应,各物质的分子数目随时间变化情况如图1所示,物质Y和Z的质量随时间变化情况如图2所示。下列说法正确的是(


A.该反应属于分解反应
B.参加反应的 X 与 Z 的质量比为 $9:34$
C.该反应前后分子总数保持不变
D.Y 与 Z 的相对分子质量之比为 $28:17$
D
)A.该反应属于分解反应
B.参加反应的 X 与 Z 的质量比为 $9:34$
C.该反应前后分子总数保持不变
D.Y 与 Z 的相对分子质量之比为 $28:17$
答案
9. D
解析
【分析】
要解决本题,需结合图1的分子数目变化确定反应物、生成物及化学计量数之比,再结合图2的质量变化,利用质量守恒定律、化学计量数与相对分子质量的关系逐一分析选项:
1. 从图1判断:分子数目减少的是反应物,增加的是生成物,可确定反应类型及各物质的化学计量数关系;
2. 从图2获取Y、Z的质量变化,结合质量守恒定律计算参加反应的X的质量,再逐一验证各选项的正确性。
【解析】
步骤1:确定反应类型与化学计量数
从图1可知,反应中X、Y的分子数目减少,Z的分子数目增加,故X、Y为反应物,Z为生成物,反应属于化合反应(两种物质生成一种),排除选项A(分解反应为一种物质生成多种,不符合)。
设反应中X、Y、Z的分子数目变化量之比为化学计量数之比,结合图2,反应中参加反应的Y质量为28g,生成Z的质量为34g。
步骤2:计算参加反应的X的质量(质量守恒)
根据质量守恒定律,参加反应的各物质质量总和等于生成的各物质质量总和,故参加反应的X的质量 = 生成Z的质量 - 参加反应的Y质量 = 34g - 28g = 6g。
步骤3:分析选项B
参加反应的X与Z的质量比为6g:34g = 3:17 ≠9:34,排除选项B。
步骤4:分析选项C
由图1的分子数目变化,反应前分子总数为X、Y的分子数之和,反应后为Z的分子数,例如化学计量数为3X+Y=2Z时,反应前分子总数为3+1=4,反应后为2,分子总数减少,排除选项C。
步骤5:分析选项D
化学计量数之比为X:Y:Z=3:1:2,设Y的相对分子质量为M(Y),Z为M(Z),则参加反应的Y的质量 = 1×M(Y),生成Z的质量=2×M(Z),故质量比Y:Z=(1×M(Y)):(2×M(Z))=28g:34g,解得M(Y):M(Z)=28:17,选项D正确。
【答案】
D
【知识点】
质量守恒定律、化学方程式计算、反应类型判断
【点评】
本题结合双图像考查化学反应的核心知识,需准确提取图像中的分子数目、质量变化信息,结合质量守恒定律和化学计量数的关系分析,关键是理清各物质的变化量对应关系,难度适中。
【难度系数】
0.5
要解决本题,需结合图1的分子数目变化确定反应物、生成物及化学计量数之比,再结合图2的质量变化,利用质量守恒定律、化学计量数与相对分子质量的关系逐一分析选项:
1. 从图1判断:分子数目减少的是反应物,增加的是生成物,可确定反应类型及各物质的化学计量数关系;
2. 从图2获取Y、Z的质量变化,结合质量守恒定律计算参加反应的X的质量,再逐一验证各选项的正确性。
【解析】
步骤1:确定反应类型与化学计量数
从图1可知,反应中X、Y的分子数目减少,Z的分子数目增加,故X、Y为反应物,Z为生成物,反应属于化合反应(两种物质生成一种),排除选项A(分解反应为一种物质生成多种,不符合)。
设反应中X、Y、Z的分子数目变化量之比为化学计量数之比,结合图2,反应中参加反应的Y质量为28g,生成Z的质量为34g。
步骤2:计算参加反应的X的质量(质量守恒)
根据质量守恒定律,参加反应的各物质质量总和等于生成的各物质质量总和,故参加反应的X的质量 = 生成Z的质量 - 参加反应的Y质量 = 34g - 28g = 6g。
步骤3:分析选项B
参加反应的X与Z的质量比为6g:34g = 3:17 ≠9:34,排除选项B。
步骤4:分析选项C
由图1的分子数目变化,反应前分子总数为X、Y的分子数之和,反应后为Z的分子数,例如化学计量数为3X+Y=2Z时,反应前分子总数为3+1=4,反应后为2,分子总数减少,排除选项C。
步骤5:分析选项D
化学计量数之比为X:Y:Z=3:1:2,设Y的相对分子质量为M(Y),Z为M(Z),则参加反应的Y的质量 = 1×M(Y),生成Z的质量=2×M(Z),故质量比Y:Z=(1×M(Y)):(2×M(Z))=28g:34g,解得M(Y):M(Z)=28:17,选项D正确。
【答案】
D
【知识点】
质量守恒定律、化学方程式计算、反应类型判断
【点评】
本题结合双图像考查化学反应的核心知识,需准确提取图像中的分子数目、质量变化信息,结合质量守恒定律和化学计量数的关系分析,关键是理清各物质的变化量对应关系,难度适中。
【难度系数】
0.5
10. 纯净物甲是一种绿色能源,相对分子质量为46。在一定条件下,一定质量的甲与8.0 g乙恰好完全反应,生成4.4 g丙、5.4 g丁和2.8 g戊。反应的微观示意图如下图所示,下列有关说法错误的是(

A.参加反应的甲的质量为4.6 g
B.甲物质中碳元素和氢元素的质量比为$4:1$
C.甲物质中含有碳、氢、氧三种元素
D.若使生成的戊充分氧化,至少还需3.2 g乙
D
)A.参加反应的甲的质量为4.6 g
B.甲物质中碳元素和氢元素的质量比为$4:1$
C.甲物质中含有碳、氢、氧三种元素
D.若使生成的戊充分氧化,至少还需3.2 g乙
答案
10. D
解析
【分析】
首先根据质量守恒定律计算参加反应的甲的质量,再结合微观示意图确定各物质的化学式,通过生成物的元素质量确定甲的元素组成,最后逐一分析选项判断正误。
【解析】
1. 计算参加反应的甲的质量:根据质量守恒定律,参加反应的甲的质量 = 生成丙、丁、戊的总质量 - 参加反应的乙的质量 = $4.4\ \mathrm{g} + 5.4\ \mathrm{g} + 2.8\ \mathrm{g} - 8.0\ \mathrm{g} = 4.6\ \mathrm{g}$,故A选项正确。
2. 确定甲的元素组成:
丙为$\ce{CO_{2}}$,其中碳元素质量:$4.4\ \mathrm{g} × \frac{12}{44} = 1.2\ \mathrm{g}$;
丁为$\ce{H_{2}O}$,其中氢元素质量:$5.4\ \mathrm{g} × \frac{2}{18} = 0.6\ \mathrm{g}$;
戊为$\ce{CO}$,其中碳元素质量:$2.8\ \mathrm{g} × \frac{12}{28} = 1.2\ \mathrm{g}$;
生成物中总碳元素质量为$1.2\ \mathrm{g} + 1.2\ \mathrm{g} = 2.4\ \mathrm{g}$,总氢元素质量为$0.6\ \mathrm{g}$,两者之和为$3.0\ \mathrm{g}$,小于甲的质量$4.6\ \mathrm{g}$,说明甲中含氧元素,氧元素质量为$4.6\ \mathrm{g} - 3.0\ \mathrm{g} = 1.6\ \mathrm{g}$。
甲中$\mathrm{C}:\mathrm{H}:\mathrm{O}$原子个数比为$\frac{2.4\ \mathrm{g}}{12}:\frac{0.6\ \mathrm{g}}{1}:\frac{1.6\ \mathrm{g}}{16} = 2:6:1$,结合甲的相对分子质量为46,可知甲为$\ce{C_{2}H_{6}O}$(乙醇)。
3. 分析选项:
B选项:甲中碳、氢元素质量比为$2.4\ \mathrm{g}:0.6\ \mathrm{g} = 4:1$,正确;
C选项:甲含碳、氢、氧三种元素,正确;
D选项:戊为$\ce{CO}$,反应$\ce{2CO + O_{2}\xlongequal{点燃} 2CO_{2}}$,设需$\ce{O_{2}}$质量为$x$,则$\frac{2×28}{32} = \frac{2.8\ \mathrm{g}}{x}$,解得$x=1.6\ \mathrm{g}$,并非$3.2\ \mathrm{g}$,错误。
【答案】
D
【知识点】
质量守恒定律、化学式计算、化学方程式计算
【点评】
本题结合微观示意图考查质量守恒定律的应用,需通过元素质量守恒确定物质组成,再结合化学方程式计算分析选项,综合性较强,需注意计算的准确性。
【难度系数】
0.5
首先根据质量守恒定律计算参加反应的甲的质量,再结合微观示意图确定各物质的化学式,通过生成物的元素质量确定甲的元素组成,最后逐一分析选项判断正误。
【解析】
1. 计算参加反应的甲的质量:根据质量守恒定律,参加反应的甲的质量 = 生成丙、丁、戊的总质量 - 参加反应的乙的质量 = $4.4\ \mathrm{g} + 5.4\ \mathrm{g} + 2.8\ \mathrm{g} - 8.0\ \mathrm{g} = 4.6\ \mathrm{g}$,故A选项正确。
2. 确定甲的元素组成:
丙为$\ce{CO_{2}}$,其中碳元素质量:$4.4\ \mathrm{g} × \frac{12}{44} = 1.2\ \mathrm{g}$;
丁为$\ce{H_{2}O}$,其中氢元素质量:$5.4\ \mathrm{g} × \frac{2}{18} = 0.6\ \mathrm{g}$;
戊为$\ce{CO}$,其中碳元素质量:$2.8\ \mathrm{g} × \frac{12}{28} = 1.2\ \mathrm{g}$;
生成物中总碳元素质量为$1.2\ \mathrm{g} + 1.2\ \mathrm{g} = 2.4\ \mathrm{g}$,总氢元素质量为$0.6\ \mathrm{g}$,两者之和为$3.0\ \mathrm{g}$,小于甲的质量$4.6\ \mathrm{g}$,说明甲中含氧元素,氧元素质量为$4.6\ \mathrm{g} - 3.0\ \mathrm{g} = 1.6\ \mathrm{g}$。
甲中$\mathrm{C}:\mathrm{H}:\mathrm{O}$原子个数比为$\frac{2.4\ \mathrm{g}}{12}:\frac{0.6\ \mathrm{g}}{1}:\frac{1.6\ \mathrm{g}}{16} = 2:6:1$,结合甲的相对分子质量为46,可知甲为$\ce{C_{2}H_{6}O}$(乙醇)。
3. 分析选项:
B选项:甲中碳、氢元素质量比为$2.4\ \mathrm{g}:0.6\ \mathrm{g} = 4:1$,正确;
C选项:甲含碳、氢、氧三种元素,正确;
D选项:戊为$\ce{CO}$,反应$\ce{2CO + O_{2}\xlongequal{点燃} 2CO_{2}}$,设需$\ce{O_{2}}$质量为$x$,则$\frac{2×28}{32} = \frac{2.8\ \mathrm{g}}{x}$,解得$x=1.6\ \mathrm{g}$,并非$3.2\ \mathrm{g}$,错误。
【答案】
D
【知识点】
质量守恒定律、化学式计算、化学方程式计算
【点评】
本题结合微观示意图考查质量守恒定律的应用,需通过元素质量守恒确定物质组成,再结合化学方程式计算分析选项,综合性较强,需注意计算的准确性。
【难度系数】
0.5
11. (2024·无锡)可燃物 R 由碳、氢、氧中的一种或几种元素组成。一定质量的 R 和氧气在密闭容器中燃烧,反应前后各物质的质量如下表所示。下列叙述错误的是 (

A.$m_3 = 0$,$m_5 = 0$时,R 中一定含有氢元素
B.$m_1 + m_2 = m_3$时,R 中一定含有碳元素,可能含有氧元素
C.$m_3:m_4 = 11:9$时,R 中一定含有碳元素和氢元素,可能含有氧元素
D.$\dfrac{8}{11}m_3 + \dfrac{8}{9}m_4 + \dfrac{4}{7}m_5 = m_2$时,R 中一定含有碳、氢、氧三种元素
D
)A.$m_3 = 0$,$m_5 = 0$时,R 中一定含有氢元素
B.$m_1 + m_2 = m_3$时,R 中一定含有碳元素,可能含有氧元素
C.$m_3:m_4 = 11:9$时,R 中一定含有碳元素和氢元素,可能含有氧元素
D.$\dfrac{8}{11}m_3 + \dfrac{8}{9}m_4 + \dfrac{4}{7}m_5 = m_2$时,R 中一定含有碳、氢、氧三种元素
答案
11. D
解析
【分析】
本题需结合质量守恒定律和元素守恒分析各选项:反应前后元素种类不变,反应前后总质量相等,生成物中各元素的来源可判断R的元素组成。先利用质量守恒确定反应前后总质量关系,再结合各选项中生成物的质量条件,计算碳、氢、氧元素的质量,进而判断R的元素组成,逐一分析选项的正误。
【解析】
根据质量守恒定律,反应前总质量为$m_1 + m_2$,反应后总质量为$m_3 + m_4 + m_5$,故$m_1 + m_2 = m_3 + m_4 + m_5$。
选项A:当$m_3=0$、$m_5=0$时,生成物只有水,水中的氢元素来自R,因此R一定含氢元素,A正确。
选项B:当$m_1 + m_2 = m_3$时,结合质量守恒得$m_4 + m_5=0$,生成物只有二氧化碳,二氧化碳中的碳元素来自R,故R一定含碳元素;二氧化碳中的氧元素全部来自氧气时,R不含氧元素,若氧气不足则R可能含氧元素,因此R可能含氧元素,B正确。
选项C:当$m_3:m_4=11:9$时,设$m_3=11g$,则$CO_2$中碳元素质量为$11g×\frac{12}{44}=3g$;$m_4=9g$,则$H_2O$中氢元素质量为$9g×\frac{2}{18}=1g$,碳、氢总质量为$4g$。根据质量守恒,$m_1 + m_2=11g+9g=20g$,$m_1$为R的质量,若$m_1=4g$,则R仅含C、H;若$m_1>4g$,则R含C、H、O,因此R一定含C、H,可能含O,C正确。
选项D:计算生成物中氧元素总质量:$CO_2$中氧质量为$\frac{8}{11}m_3$,$H_2O$中氧质量为$\frac{8}{9}m_4$,$CO$中氧质量为$\frac{4}{7}m_5$,三者之和为生成物中氧的总质量。反应中氧气提供的氧质量为$m_2$,若$\frac{8}{11}m_3 + \frac{8}{9}m_4 + \frac{4}{7}m_5 = m_2$,说明生成物中氧全部来自氧气,R中不含氧元素,因此R只含C、H,不含氧,D错误。
【答案】
D
【知识点】
质量守恒定律、元素守恒、物质组成判断
【点评】
本题围绕质量守恒定律,结合元素守恒判断可燃物的元素组成,需准确分析各选项的质量关系,计算元素质量推导,考查学生对守恒思想的应用能力。
【难度系数】
0.5
本题需结合质量守恒定律和元素守恒分析各选项:反应前后元素种类不变,反应前后总质量相等,生成物中各元素的来源可判断R的元素组成。先利用质量守恒确定反应前后总质量关系,再结合各选项中生成物的质量条件,计算碳、氢、氧元素的质量,进而判断R的元素组成,逐一分析选项的正误。
【解析】
根据质量守恒定律,反应前总质量为$m_1 + m_2$,反应后总质量为$m_3 + m_4 + m_5$,故$m_1 + m_2 = m_3 + m_4 + m_5$。
选项A:当$m_3=0$、$m_5=0$时,生成物只有水,水中的氢元素来自R,因此R一定含氢元素,A正确。
选项B:当$m_1 + m_2 = m_3$时,结合质量守恒得$m_4 + m_5=0$,生成物只有二氧化碳,二氧化碳中的碳元素来自R,故R一定含碳元素;二氧化碳中的氧元素全部来自氧气时,R不含氧元素,若氧气不足则R可能含氧元素,因此R可能含氧元素,B正确。
选项C:当$m_3:m_4=11:9$时,设$m_3=11g$,则$CO_2$中碳元素质量为$11g×\frac{12}{44}=3g$;$m_4=9g$,则$H_2O$中氢元素质量为$9g×\frac{2}{18}=1g$,碳、氢总质量为$4g$。根据质量守恒,$m_1 + m_2=11g+9g=20g$,$m_1$为R的质量,若$m_1=4g$,则R仅含C、H;若$m_1>4g$,则R含C、H、O,因此R一定含C、H,可能含O,C正确。
选项D:计算生成物中氧元素总质量:$CO_2$中氧质量为$\frac{8}{11}m_3$,$H_2O$中氧质量为$\frac{8}{9}m_4$,$CO$中氧质量为$\frac{4}{7}m_5$,三者之和为生成物中氧的总质量。反应中氧气提供的氧质量为$m_2$,若$\frac{8}{11}m_3 + \frac{8}{9}m_4 + \frac{4}{7}m_5 = m_2$,说明生成物中氧全部来自氧气,R中不含氧元素,因此R只含C、H,不含氧,D错误。
【答案】
D
【知识点】
质量守恒定律、元素守恒、物质组成判断
【点评】
本题围绕质量守恒定律,结合元素守恒判断可燃物的元素组成,需准确分析各选项的质量关系,计算元素质量推导,考查学生对守恒思想的应用能力。
【难度系数】
0.5
12. 一定质量的碱式碳酸铜$[Cu_{2}(OH)_{2}CO_{3}$加热一段时间后,测得剩余固体的质量为$10\ \mathrm{g}$,此时其中铜元素的质量分数为$64\%$。若加热至完全分解,则生成水的质量共为(
A.$1.8\ \mathrm{g}$
B.$3.6\ \mathrm{g}$
C.$0.9\ \mathrm{g}$
D.$4.4\ \mathrm{g}$
C
)A.$1.8\ \mathrm{g}$
B.$3.6\ \mathrm{g}$
C.$0.9\ \mathrm{g}$
D.$4.4\ \mathrm{g}$
答案
12. C
解析
【分析】
解题思路:首先利用剩余固体中铜元素质量不变,通过剩余固体质量和铜元素质量分数算出铜元素总质量;再根据碱式碳酸铜中铜元素的质量分数,求出原碱式碳酸铜的总质量;接着计算完全分解后生成氧化铜的质量(铜元素全部在氧化铜中);然后依据质量守恒,原碱式碳酸铜质量减去氧化铜质量,得到生成水和二氧化碳的总质量;最后结合反应中水和二氧化碳的质量比,算出生成水的质量。
【解析】
解:1. 计算剩余固体中铜元素的质量:
剩余固体质量为10g,铜元素质量分数为64%,则铜元素质量 = 10g × 64% = 6.4g。
2. 计算原碱式碳酸铜的质量:
碱式碳酸铜[Cu₂(OH)₂CO₃]的相对分子质量 = 2×64 + (16+1)×2 + 12 + 16×3 = 222,其中铜元素总相对质量 = 2×64 = 128,故Cu₂(OH)₂CO₃中铜元素的质量分数 = 128/222。
原碱式碳酸铜的质量 = 铜元素质量 ÷ 铜元素质量分数 = 6.4g ÷ (128/222) = 11.1g。
3. 计算完全分解后生成氧化铜的质量:
氧化铜(CuO)中铜元素的质量分数 = 64/(64+16) = 0.8,故生成CuO的质量 = 6.4g ÷ 0.8 = 8g。
4. 计算生成水和二氧化碳的总质量:
根据质量守恒,原碱式碳酸铜质量 = 生成CuO质量 + 生成H₂O质量 + 生成CO₂质量,因此生成H₂O和CO₂的总质量 = 11.1g - 8g = 3.1g。
5. 计算生成水的质量:
碱式碳酸铜分解反应为:Cu₂(OH)₂CO₃ △ 2CuO + H₂O↑ + CO₂↑,反应中H₂O和CO₂的质量比 = 18:44 = 9:22,总质量比为9+22=31。
故生成水的质量 = 3.1g × (9/31) = 0.9g。
【答案】
C
【知识点】
根据化学方程式计算、质量守恒定律
【点评】
本题结合质量守恒定律与化学方程式计算,核心是利用铜元素质量不变推导各物质质量,考查学生对化学计算的综合应用能力,需理清反应前后元素守恒关系。
【难度系数】
0.5
解题思路:首先利用剩余固体中铜元素质量不变,通过剩余固体质量和铜元素质量分数算出铜元素总质量;再根据碱式碳酸铜中铜元素的质量分数,求出原碱式碳酸铜的总质量;接着计算完全分解后生成氧化铜的质量(铜元素全部在氧化铜中);然后依据质量守恒,原碱式碳酸铜质量减去氧化铜质量,得到生成水和二氧化碳的总质量;最后结合反应中水和二氧化碳的质量比,算出生成水的质量。
【解析】
解:1. 计算剩余固体中铜元素的质量:
剩余固体质量为10g,铜元素质量分数为64%,则铜元素质量 = 10g × 64% = 6.4g。
2. 计算原碱式碳酸铜的质量:
碱式碳酸铜[Cu₂(OH)₂CO₃]的相对分子质量 = 2×64 + (16+1)×2 + 12 + 16×3 = 222,其中铜元素总相对质量 = 2×64 = 128,故Cu₂(OH)₂CO₃中铜元素的质量分数 = 128/222。
原碱式碳酸铜的质量 = 铜元素质量 ÷ 铜元素质量分数 = 6.4g ÷ (128/222) = 11.1g。
3. 计算完全分解后生成氧化铜的质量:
氧化铜(CuO)中铜元素的质量分数 = 64/(64+16) = 0.8,故生成CuO的质量 = 6.4g ÷ 0.8 = 8g。
4. 计算生成水和二氧化碳的总质量:
根据质量守恒,原碱式碳酸铜质量 = 生成CuO质量 + 生成H₂O质量 + 生成CO₂质量,因此生成H₂O和CO₂的总质量 = 11.1g - 8g = 3.1g。
5. 计算生成水的质量:
碱式碳酸铜分解反应为:Cu₂(OH)₂CO₃ △ 2CuO + H₂O↑ + CO₂↑,反应中H₂O和CO₂的质量比 = 18:44 = 9:22,总质量比为9+22=31。
故生成水的质量 = 3.1g × (9/31) = 0.9g。
【答案】
C
【知识点】
根据化学方程式计算、质量守恒定律
【点评】
本题结合质量守恒定律与化学方程式计算,核心是利用铜元素质量不变推导各物质质量,考查学生对化学计算的综合应用能力,需理清反应前后元素守恒关系。
【难度系数】
0.5
13. 燃气公司常在天然气中加入微量具有特殊气味的乙硫醇$(C_{x}H_{y}S_{z})$提醒居民天然气泄漏。为确定乙硫醇的化学式,某兴趣小组取$6.2\ \mathrm{g}$乙硫醇,使其充分燃烧,生成了$5.4\ \mathrm{g}$水和$6.4\ \mathrm{g}$有刺激性气味的气体。乙硫醇的化学式为(
A.$C_{2}H_{6}S$
B.$C_{3}H_{4}S_{5}$
C.$C_{2}H_{5}S_{2}$
D.$C_{3}H_{5}S$
A
)A.$C_{2}H_{6}S$
B.$C_{3}H_{4}S_{5}$
C.$C_{2}H_{5}S_{2}$
D.$C_{3}H_{5}S$
答案
13. A
解析
【分析】
首先根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类和质量不变,乙硫醇燃烧生成水,说明乙硫醇含氢元素;生成的刺激性气味气体为二氧化硫(含硫元素),结合乙硫醇为有机物,还含碳元素。通过计算生成物中氢元素、硫元素的质量,再用乙硫醇总质量减去这两种元素质量得到碳元素质量,最后计算C、H、S的原子个数比,即可确定化学式。
【解析】
解:根据质量守恒定律,反应前后元素质量不变:
1. 计算乙硫醇中氢元素的质量:
水中氢元素质量 = $5.4\ \mathrm{g} × \frac{2}{18} = 0.6\ \mathrm{g}$,即乙硫醇中H元素质量为0.6g;
2. 计算乙硫醇中硫元素的质量:
刺激性气味气体为$\mathrm{SO_2}$,其中硫元素质量 = $6.4\ \mathrm{g} × \frac{32}{64} = 3.2\ \mathrm{g}$,即乙硫醇中S元素质量为3.2g;
3. 计算乙硫醇中碳元素的质量:
C元素质量 = $6.2\ \mathrm{g} - 0.6\ \mathrm{g} - 3.2\ \mathrm{g} = 2.4\ \mathrm{g}$;
4. 计算C、H、S的原子个数比:
$x:y:z = \frac{2.4\ \mathrm{g}}{12} : \frac{0.6\ \mathrm{g}}{1} : \frac{3.2\ \mathrm{g}}{32} = 0.2 : 0.6 : 0.1 = 2:6:1$,故乙硫醇化学式为$\mathrm{C_2H_6S}$,对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
质量守恒定律、化学式的计算
【点评】
本题利用质量守恒定律结合化学式的相关计算确定有机物的化学式,关键是根据生成物质量计算各元素在乙硫醇中的质量,再求原子个数比,考查学生的逻辑计算能力,难度适中。
【难度系数】
0.5
首先根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类和质量不变,乙硫醇燃烧生成水,说明乙硫醇含氢元素;生成的刺激性气味气体为二氧化硫(含硫元素),结合乙硫醇为有机物,还含碳元素。通过计算生成物中氢元素、硫元素的质量,再用乙硫醇总质量减去这两种元素质量得到碳元素质量,最后计算C、H、S的原子个数比,即可确定化学式。
【解析】
解:根据质量守恒定律,反应前后元素质量不变:
1. 计算乙硫醇中氢元素的质量:
水中氢元素质量 = $5.4\ \mathrm{g} × \frac{2}{18} = 0.6\ \mathrm{g}$,即乙硫醇中H元素质量为0.6g;
2. 计算乙硫醇中硫元素的质量:
刺激性气味气体为$\mathrm{SO_2}$,其中硫元素质量 = $6.4\ \mathrm{g} × \frac{32}{64} = 3.2\ \mathrm{g}$,即乙硫醇中S元素质量为3.2g;
3. 计算乙硫醇中碳元素的质量:
C元素质量 = $6.2\ \mathrm{g} - 0.6\ \mathrm{g} - 3.2\ \mathrm{g} = 2.4\ \mathrm{g}$;
4. 计算C、H、S的原子个数比:
$x:y:z = \frac{2.4\ \mathrm{g}}{12} : \frac{0.6\ \mathrm{g}}{1} : \frac{3.2\ \mathrm{g}}{32} = 0.2 : 0.6 : 0.1 = 2:6:1$,故乙硫醇化学式为$\mathrm{C_2H_6S}$,对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
质量守恒定律、化学式的计算
【点评】
本题利用质量守恒定律结合化学式的相关计算确定有机物的化学式,关键是根据生成物质量计算各元素在乙硫醇中的质量,再求原子个数比,考查学生的逻辑计算能力,难度适中。
【难度系数】
0.5
14. 天然气的主要成分是甲烷($CH_{4}$)。当氧气不足时,甲烷燃烧会生成$CO_{2}$、$CO$和$H_{2}O$。若16 g甲烷燃烧生成的$CO_{2}$和$CO$的质量比为$11:7$,则参加反应的$O_{2}$的质量为 (
A.48 g
B.56 g
C.64 g
D.72 g
B
)A.48 g
B.56 g
C.64 g
D.72 g
答案
14. B
解析
【分析】
本题可利用质量守恒定律,结合元素守恒思想解题:先根据甲烷质量算出氢元素质量,进而求出生成水的质量;再根据CO₂和CO的质量比,结合碳元素守恒(甲烷中碳全部转化为CO₂和CO中的碳)求出两者质量;最后根据质量守恒,参加反应的甲烷与氧气总质量等于生成物总质量,从而计算氧气质量。
【解析】
1. 计算16g甲烷中碳、氢元素质量:甲烷(CH₄)摩尔质量为16g/mol,16g甲烷物质的量为1mol,含碳元素质量=1mol×12g/mol=12g,含氢元素质量=1mol×4×1g/mol=4g。
2. 求生成H₂O的质量:根据氢元素守恒,H₂O中氢元素全部来自甲烷,H₂O中氢元素质量分数为$\frac{2}{18}$,故H₂O质量=$4g÷\frac{2}{18}=36g$。
3. 求CO₂和CO的质量:设CO₂质量为11x,CO质量为7x,根据碳元素守恒,CO₂和CO中碳总质量等于甲烷中碳质量,列式:$\frac{12}{44}×11x + \frac{12}{28}×7x=12g$,化简得$3x+3x=12g$,解得x=2g。因此CO₂质量=11×2=22g,CO质量=7×2=14g,两者总质量=22g+14g=36g。
4. 计算参加反应的O₂质量:根据质量守恒,生成物总质量=甲烷质量+氧气质量,故氧气质量=(22g+14g+36g)-16g=56g。
【答案】
B
【知识点】
质量守恒定律、化学计算
【点评】
本题核心是利用元素守恒简化计算,避免复杂化学方程式配平,需掌握反应前后元素质量不变的规律,是化学计算的典型应用题型。
【难度系数】
0.5
本题可利用质量守恒定律,结合元素守恒思想解题:先根据甲烷质量算出氢元素质量,进而求出生成水的质量;再根据CO₂和CO的质量比,结合碳元素守恒(甲烷中碳全部转化为CO₂和CO中的碳)求出两者质量;最后根据质量守恒,参加反应的甲烷与氧气总质量等于生成物总质量,从而计算氧气质量。
【解析】
1. 计算16g甲烷中碳、氢元素质量:甲烷(CH₄)摩尔质量为16g/mol,16g甲烷物质的量为1mol,含碳元素质量=1mol×12g/mol=12g,含氢元素质量=1mol×4×1g/mol=4g。
2. 求生成H₂O的质量:根据氢元素守恒,H₂O中氢元素全部来自甲烷,H₂O中氢元素质量分数为$\frac{2}{18}$,故H₂O质量=$4g÷\frac{2}{18}=36g$。
3. 求CO₂和CO的质量:设CO₂质量为11x,CO质量为7x,根据碳元素守恒,CO₂和CO中碳总质量等于甲烷中碳质量,列式:$\frac{12}{44}×11x + \frac{12}{28}×7x=12g$,化简得$3x+3x=12g$,解得x=2g。因此CO₂质量=11×2=22g,CO质量=7×2=14g,两者总质量=22g+14g=36g。
4. 计算参加反应的O₂质量:根据质量守恒,生成物总质量=甲烷质量+氧气质量,故氧气质量=(22g+14g+36g)-16g=56g。
【答案】
B
【知识点】
质量守恒定律、化学计算
【点评】
本题核心是利用元素守恒简化计算,避免复杂化学方程式配平,需掌握反应前后元素质量不变的规律,是化学计算的典型应用题型。
【难度系数】
0.5
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