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题型01 综合计算题
1．(24-25九上·安徽合肥新站区·期末)实验室用锌粒和稀硫酸（）制取氢气，装置如图1，产生氢气的质量与反应时间的关系如图2所示。
(1)实验室制取氢气时，装置应先 ，后装入药品。
(2)计算消耗锌粒的质量。
2．(24-25九上·广东深圳·期末)已知碳酸氢钙[Ca（HCO3）2]为白色固体，易溶于水，在加热时会分解生成碳酸钙，反应原理为Ca（HCO3）2CaCO3↓+H2O+CO2↑，碳酸钙在高温下会继续分解产生氧化钙和CO2。如图是32.4g碳酸氢钙固体加热过程中固体质量随温度的变化关系。
(1)碳酸氢钙的物理性质有 、 。
(2)加热至120℃时，碳酸氢钙分解结束，生成20g碳酸钙；继续加热至 ℃时，碳酸钙开始分解，通常控制在1050℃左右才完全分解。
(3)试计算最后生成氧化钙的质量是多少（写出规范的计算步骤）？
3．(24-25九上·天津南开区·期末)硫酸铜是制备其他含铜化合物的重要原料。工业上用废铜屑、氧气和稀硫酸反应制取硫酸铜，反应的化学方程式为2Cu+O2+2H2SO4═2CuSO4+2H2O。
某小组同学在实验室模拟以上原理，用含金属铜80%的废铜屑(假设废铜屑中杂质不参加反应)和10%的稀硫酸，制取40g硫酸铜。计算：
(1)需要废铜屑的质量。
(2)需要稀硫酸的质量。
(3)若用40%的硫酸(密度为1.3g/cm3)配制上述实验所需质量的10%的稀硫酸，需要40%的硫酸多少毫升(1cm3=1mL；结果精确到0.1)。
4．(24-25九上·天津和平区·期末)“珍惜生命，远离毒品。”甲基苯丙胺(冰毒)的化学式为C10H15N，回答下列问题：
(1)甲基苯丙胺由 种元素组成。
(2)甲基苯丙胺的相对分子质量为 。
(3)甲基苯丙胺中质量分数最大的元素的质量分数为多少？ (计算结果保留一位小数)。
5．(24-25九上·天津滨海新区·期末)在利用黄铜制作机器零件的过程中会产生黄铜屑，经测定黄铜屑中含有Zn和Cu两种单质。取10g黄铜屑放入盛有100g稀硫酸的烧杯中，恰好完全反应。反应后称的烧杯内剩余物质的总质量为109.8g。试回答：
(1)参加反应的硫酸的质量为多少？
(2)黄铜屑中金属铜的质量分数为多少？
6．(24-25九上·天津和平区·期末)某化学兴趣小组的同学取黄铜(铜、锌合金)样品粉末32.5g，放入烧杯中，然后逐渐加入稀硫酸至过量。所加稀硫酸的质量与剩余固体的质量关系如图所示。
试计算：
(1)黄铜样品中铜的质量分数为 ；
(2)所用稀硫酸的溶质质量分数；(计算结果保留一位小数)
(3)恰好完全反应时，所得溶液的溶质质量分数是多少？
7．(24-25九上·广西南宁·期末)小南用一定量过氧化氢溶液加入适量二氧化锰制取氧气，生成氧气的质量与反应时间的关系如图所示。
(1)完全反应后生成氧气的质量为 。
(2)计算该一定量过氧化氢溶液中含有的过氧化氢的质量。(写出计算过程)
8．(24-25九上·广西桂林·期末)悦悦同学用高锰酸钾制备氧气时，她将35.0g高锰酸钾固体加热一段时间后，冷却，称量剩余固体总质量为31.8g（发生反应的化学方程式为：）。
(1)上述过程中固体物质在反应后质量减少，是因为生成了 ，其质量为 g。
(2)请通过列式计算判断高锰酸钾是否已经完全分解？
9．(24-25九上·天津南开区·期末)某品牌巧克力的部分配料说明如图所示，查阅资料得知配料表中香兰素的化学式为C8H8O3，又名香草醛，是一种广泛使用的香料。食品厂商在生产时使用香兰素须遵守一定使用限量。计算：
(1)香兰素的相对分子质量 。
(2)香兰素中碳、氧元素的质量比为 (写最简比)。
(3)304g香兰素中含有的碳元素的质量为 g。
(4)若小明同学每天食用20g该巧克力，根据配料表中数据分析计算，小明一天最多摄取的香兰素的质量为 mg。
10．(24-25九上·河北石家庄长安区第二十三中学·月考)某兴趣小组进行如图所示实验，请根据以下信息计算：
(1)二氧化锰在化学反应前后本身的 都没有发生变化。
(2)计算参加反应的过氧化氢的质量。（写出计算过程）
11．(24-25九上·云南文山州·期末)实验室用含杂质的锌(也称粗锌)与稀硫酸反应制取氢气，取10.0g含杂质的锌粒于烧杯中(所含杂质不溶于水，也不与稀硫酸反应)，向其中加入71.0g稀硫酸，恰好完全反应后烧杯内剩余物质的质量为80.8g。试计算：
(1)生成氢气的质量是 g；
(2)该粗锌中锌的质量分数为多少？(提示：)
12．(24-25九上·湖北武汉江岸区·期末)某同学为测定实验室里高锰酸钾样品的质量分数，取16.0g该样品进行加热（杂质不参加反应），在加热过程中的不同时刻测定并记录了剩余固体和容器的总质量，如下表所示。
时间
测量质量/g 68.2 68.2 67.8 67.3 66.6 66.6
(1)当时间为时，容器内剩余固体中物质的种类有 种（填具体数字）；
(2)该样品中高锰酸钾的质量分数是多少？（写出计算过程，结果精确到）
13．(2024·陕西省西安市·模拟)计算题某废液100克，含有硫酸和硫酸铜，向废液中慢慢滴入16%的NaOH溶液，溶液pH的变化如图所示。
(1)与CuSO4反应的NaOH溶液的质量是 g。
(2)反应结束后，原废液中硫酸铜的质量分数为多少 (写出计算过程)
14．法国化学家拉瓦锡在化学史上有很多伟大的贡献，其中对空气组成的研究、质量守恒定律的发现都具有重大意义。
(1)拉瓦锡用图1中装置 (填字母)定量研究了空气的成分。
人们沿着科学家的足迹，对反应物进行了优化。老师用图2装置测定空气中氧气含量，其中气压传感器测定了装置内的压强变化，情况如图3所示。
(2)实验时，止水夹的最佳打开时间是 (填“反应刚结束”或“冷却到室温”)时。
(3)图3中 BC段压强增大，原因是 。
(4)图2中集气瓶的容积为220 mL，预先加入20 mL水，实验结束后，从量筒流入集气瓶中水的体积为39 mL。计算测得空气中氧气的体积分数为 %。
15．(24-25九上·广东湛江第二中学、附中等四校·期末)我国力争在2060年前实现“碳中和”，实现二氧化碳的相对“零排放”。使用氢能源汽车可以有效减少二氧化碳的排放。氢化钙(CaH2)是一种重要的制氢剂，氢化钙可与物质M反应生成氢气，反应的化学方程式为CaH2+2M=Ca(OH)2+2H2↑，请完成下列各题：
(1)CaH2中钙元素和氢元素的质量比为 (化为最简整数比)。
(2)M的化学式为 。
(3)若制取8kg氢气，计算理论上需要CaH2的质量(写出计算过程)。
(4)随着科学技术的发展，氢能的开发利用已取得很大进展。氢气作为燃料的优点是 (答出一点即可)。
16．(24-25九上·吉林长春五十二中赫行实验学校·期末)为了测定混有杂质的石灰石样品中碳酸钙的质量分数，取20g样品高温加热（杂质不反应），剩余固体的质量与加热时间的关系如表所示：
加热时间/min t0 t1 t2 t3 t4 t5
剩余固体质量/g 20 20 17.8 15.6 13.4 13.4
(1)反应后产生二氧化碳的质量m= g。
(2)小组同学的计算过程如下。填写①、②处空白。
解：设20g样品中碳酸钙的质量为x。
列比例式 ①
求解x=15g
该石灰石样品中碳酸钙的质量分数为② 。（列式并计算结果）
17．(24-25九上·广东东莞南城第一初级中学·期末)二氧化锰因应用广泛而备受关注，研究小组采用如图1所示装置，通过焙烧MnCO3制取MnO2，剩余固体的质量和成分随温度的变化如图2所示。据此回答有关问题：
(1)MnCO3中锰元素和氧元素的质量比 。
(2)制备MnO2应控制反应温度不超过 ℃。
(3)加热到300~900℃时，锰的氧化物会分解产生一种常见气体，该气体是 （写化学式）。
(4)请计算焙烧46.0g MnCO3理论上可制得MnO2的质量是多少？（写出计算过程）（已知：生成MnO2的化学方程式为）
(5)如果反应温度达到900℃时，充分反应后，管内剩余固体主要为 ，质量是 g。
18．(24-25九上·安徽合肥肥东县·期末)如图是一种氧自救呼吸器的装置图，其利用生氧剂超氧化钾(KO2，黄色固体)与人体呼出的CO2，反应制得O2并生成一种白色固体，其反应原理为。
(1)产生48 g氧气，计算理论上需要超氧化钾的质量(请写出计算过程)。
(2)使用一段时间后，观察到生氧剂由 (填颜色变化)时，则基本失效。
19．(24-25九上·山东威海某校·期末)在学习“金属的冶炼”时，某学习小组用如图所示的装置测量氧化铁样品中氧化铁的质量分数，实验所取氧化铁样品质量为5克（所含杂质不参加反应）。实验前测出试管和澄清石灰水的总质量为60克，待反应完全后再次称量，质量为60.66克。请你计算样品中氧化铁的质量分数。
20．(24-25九上·广东肇庆广宁县·期末)化学链燃烧技术指用载氧体（金属氧化物）将空气中的氧传输至燃料的新技术。基于CuO/Cu2O载氧体的甲烷化学链燃烧技术如1图所示：
(1)空气反应器中Cu2O与空气中的 发生反应生成CuO，该反应的基本类型是 。
(2)在燃料反应器中发生如下反应：8CuO+CH44Cu2O+CO2+2H2O，若要使1.6kgCH4充分反应，至少需要CuO的质量为多少？（写出计算过程）
(3)从空气反应器排出的气体中O2体积分数随反应温度的变化关系如2图所示。空气反应器中最适宜的反应温度范围是______（填字母）。
A．800~900℃ B．900~1000℃ C．1000~1030℃ D．1030~1100℃
21．(24-25九上·江西吉安吉水县·期末)实验室用如图1所示装置制取氧气。实验过程中称量反应前后固体的质量（反应前为纯净物），相关数据如图2所示。实验结束后，测定反应后的混合物中二氧化锰的质量分数，并回收利用二氧化锰。请计算：
(1)实验中共制得氧气的质量为 g。
(2)求反应后固体混合物中二氧化锰的质量分数。（写出计算过程）
(3)反应后剩余固体的成分是 。
22．(24-25九上·广东佛山南海区·期末)磷酸铁(FePO4)是制备锂离子电池正极材料磷酸铁锂的前体。
(1)已知FePO4中含，则Fe元素的化合价为 。
(2)一种制备FePO4的工艺反应原理为：2Fe+2H3PO4+H2O2=2FePO4+2H2O+2H2↑，若制备15.1吨FePO4理论上需要铁 吨。(写出具体计算过程)
(3)制得FePO4样品中因混有含磷杂质，铁、磷元素质量比会不同，当样品铁磷比≥1.71符合制备电池标准，且比值大更理想。不同制备温度下，样品中磷元素质量分数和铁磷比如图所示。
i．FePO4中Fe与P的质量比为 。
ii．图中最低温度为 ℃时，样品达制备电池的最低标准。FePO4的质量分数为 时，样品性能最佳。
23．(24-25九上·江西鹰潭余江区·期末)学习小组用一瓶长久放置、标签标示溶质质量分数为5%的过氧化氢溶液制取氧气，并用下图所示方法测定实验产生氧气的质量。
请完成下列分析及计算：
(1)写出仪器a名称 。
(2)二氧化锰在反应前后的质量 （填“变大”“变小”或“不变”）。
(3)该实验能测定产生氧气的质量的理论依据是 ，该产生氧气的质量是 g。
(4)通过计算说明实验所用过氧化氢溶液中溶质质量分数与标签标示的5%是否一致。
24．(24-25九上·江苏南通通州区、如东县·期末)SCR催化剂(主要成分是WO3)在加热条件下能催化NH3脱除烟气中的NO，该反应机理为：4NH3+O2+4NO4N2+6H2O，其中催化剂的活性受温度影响。
(1)该反应中化合价降低的元素有 (填元素符号)。
(2)将含4.0吨NO的混合气(NO、O2、NH3)匀速通过装有SCR催化剂的反应器，测得生成2.8吨N2，计算NO的转化率。(NO的转化率=×100%，请将计算过程写到答题卡上)
(3)NO的转化率随温度变化曲线如图所示，反应温度在50～150℃范围内，NO转化率上升的原因：①温度升高，反应速率加快；② 。
25．(24-25九上·内蒙古赤峰红山区·期末)二氧化锰因应用广泛而备受关注。某研究小组通过焙烧MnCO3制取MnO2反应化学方程式为2MnCO3+O22MnO2+2CO2。
(1)MnCO3中锰、碳、氧元素的质量比为 (填最简整数比)。
(2)试根据化学方程式求230gMnCO3通过焙烧最多制得MnO2的质量是多少？(写出计算过程)
答案和解析
1．(24-25九上·安徽合肥新站区·期末)实验室用锌粒和稀硫酸（）制取氢气，装置如图1，产生氢气的质量与反应时间的关系如图2所示。
(1)实验室制取氢气时，装置应先 ，后装入药品。
(2)计算消耗锌粒的质量。
【答案】(1)检查装置的气密性
(2)解：设消耗锌粒的质量为x。
答：消耗锌粒的质量为6.5g。
【详解】（1）实验室制取氢气时，应先检查装置的气密性，后装入药品；
（2）锌与稀硫酸反应生成氢气和硫酸锌，由图可知，当氢气的质量不再变化时，说明锌与稀硫酸完全反应，则反应生成氢气的质量为0.2g，计算过程见答案。
2．(24-25九上·广东深圳·期末)已知碳酸氢钙[Ca（HCO3）2]为白色固体，易溶于水，在加热时会分解生成碳酸钙，反应原理为Ca（HCO3）2CaCO3↓+H2O+CO2↑，碳酸钙在高温下会继续分解产生氧化钙和CO2。如图是32.4g碳酸氢钙固体加热过程中固体质量随温度的变化关系。
(1)碳酸氢钙的物理性质有 、 。
(2)加热至120℃时，碳酸氢钙分解结束，生成20g碳酸钙；继续加热至 ℃时，碳酸钙开始分解，通常控制在1050℃左右才完全分解。
(3)试计算最后生成氧化钙的质量是多少（写出规范的计算步骤）？
【答案】(1) 白色固体 易溶于水
(2)850
(3)解：设生成氧化钙的质量为x。
x＝11.2g
答：生成氧化钙的质量为11.2g。
【详解】（1）物质在化学变化中表现出来的性质叫做化学性质，如可燃性、氧化性、还原性、毒性等。物质不需要发生化学变化就表现出来的性质叫做物理性质，如颜色状态、气味、熔点、沸点、密度、硬度、导电性、溶解性等。根据题目资料可知碳酸氢钙的物理性质为：白色固体，易溶于水；
（2）已知碳酸氢钙[Ca（HCO3）2]为白色固体，易溶于水，在加热时会分解成碳酸钙，加热至120℃时，碳酸氢钙分解结束，生成20g碳酸钙；碳酸钙在高温下会继续分解产生氧化钙。由图可知加热至850℃时，碳酸钙开始分解；
（3）见答案。
3．(24-25九上·天津南开区·期末)硫酸铜是制备其他含铜化合物的重要原料。工业上用废铜屑、氧气和稀硫酸反应制取硫酸铜，反应的化学方程式为2Cu+O2+2H2SO4═2CuSO4+2H2O。
某小组同学在实验室模拟以上原理，用含金属铜80%的废铜屑(假设废铜屑中杂质不参加反应)和10%的稀硫酸，制取40g硫酸铜。计算：
(1)需要废铜屑的质量。
(2)需要稀硫酸的质量。
(3)若用40%的硫酸(密度为1.3g/cm3)配制上述实验所需质量的10%的稀硫酸，需要40%的硫酸多少毫升(1cm3=1mL；结果精确到0.1)。
【答案】(1)解：设需要废铜屑的质量为x，
解得x=20g
答：需要废铜屑的质量是是20g。
(2)解：设需要稀硫酸的质量是y。
解得
答：需要245g稀硫酸。
(3)设需要40%的硫酸体积为z，
根据题意有：
解得
答：需要40%的硫酸47.1mL。
【详解】（1）详见答案；
（2）详见答案；
（3）详见答案。
4．(24-25九上·天津和平区·期末)“珍惜生命，远离毒品。”甲基苯丙胺(冰毒)的化学式为C10H15N，回答下列问题：
(1)甲基苯丙胺由 种元素组成。
(2)甲基苯丙胺的相对分子质量为 。
(3)甲基苯丙胺中质量分数最大的元素的质量分数为多少？ (计算结果保留一位小数)。
【答案】(1)三/3
(2)149
(3)
甲基苯丙胺中碳、氢、氮三种元素的质量比为（12×10）：（1×15）：（14×1）=120：15：14，则甲基苯丙胺中碳元素的质量分数最大，碳元素的质量分数=
答：甲基苯丙胺中质量分数最大的元素的质量分数为80.5%。
【详解】（1）根据甲基苯丙胺化学式可知，甲基苯丙胺由碳、氢、氮三种元素组成；
（2）相对分子质量是化学式中各原子的相对原子质量的总和；甲基苯丙胺的相对分子质量为12×10+1×5+14=149；
（3）见答案。
5．(24-25九上·天津滨海新区·期末)在利用黄铜制作机器零件的过程中会产生黄铜屑，经测定黄铜屑中含有Zn和Cu两种单质。取10g黄铜屑放入盛有100g稀硫酸的烧杯中，恰好完全反应。反应后称的烧杯内剩余物质的总质量为109.8g。试回答：
(1)参加反应的硫酸的质量为多少？
(2)黄铜屑中金属铜的质量分数为多少？
【答案】(1)解：生成氢气的质量；
设参加反应硫酸的质量为x，
；
；；
答：参加反应的硫酸9.8克。
(2)设样品中锌的质量为y；
；
；；
样品中铜的质量：；
样品中铜的质量分数：；
答：样品中铜的质量分数为35%。
【详解】（1）见答案。
（2）见答案。
6．(24-25九上·天津和平区·期末)某化学兴趣小组的同学取黄铜(铜、锌合金)样品粉末32.5g，放入烧杯中，然后逐渐加入稀硫酸至过量。所加稀硫酸的质量与剩余固体的质量关系如图所示。
试计算：
(1)黄铜样品中铜的质量分数为 ；
(2)所用稀硫酸的溶质质量分数；(计算结果保留一位小数)
(3)恰好完全反应时，所得溶液的溶质质量分数是多少？
【答案】(1)80%
(2)设参加反应的硫酸的质量为x。
参加反应的锌的质量=32.5g-26g=6.5g
x=9.8g
硫酸中溶质质量分数=×100%=10.5%
答：稀硫酸溶质的质量分数为10.5%
(3)设：生成硫酸锌的质量为y，生成氢气的质量为z。
y=16.lg
z=0.2g
反应后所得溶液质量=6.5g+93.7g-0.2g=100g
反应后所得溶液溶质质量分数=×100%=16.1%
答：溶液的溶质质量分数为16.1%。
【详解】（1）铜排在氢之后，不能与硫酸反应，锌排在氢之前，能与硫酸反应，根据关系图可知，反应后剩余的铜的质量为26g；铜的质量分数=×100%=80%；
（2）见答案；
（3）见答案。
7．(24-25九上·广西南宁·期末)小南用一定量过氧化氢溶液加入适量二氧化锰制取氧气，生成氧气的质量与反应时间的关系如图所示。
(1)完全反应后生成氧气的质量为 。
(2)计算该一定量过氧化氢溶液中含有的过氧化氢的质量。(写出计算过程)
【答案】(1)3.2
(2)解：设该一定量过氧化氢溶液中含有的过氧化氢的质量为x
x=6.8g
答：该一定量过氧化氢溶液中含有的过氧化氢的质量为6.8g
【详解】（1）由图可知，完全反应后生成氧气的质量为3.2g；
（2）见答案。
8．(24-25九上·广西桂林·期末)悦悦同学用高锰酸钾制备氧气时，她将35.0g高锰酸钾固体加热一段时间后，冷却，称量剩余固体总质量为31.8g（发生反应的化学方程式为：）。
(1)上述过程中固体物质在反应后质量减少，是因为生成了 ，其质量为 g。
(2)请通过列式计算判断高锰酸钾是否已经完全分解？
【答案】(1) 氧气/
(2)解：设参加反应的高锰酸钾的质量为x。
反应前高锰酸钾的质量为，则高锰酸钾未完全分解
答：高锰酸钾未完全分解。
【详解】（1）高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，上述过程中固体物质在反应后质量减少，是因为生成了氧气；
根据质量守恒定律，化学反应前后物质的总质量不变，由于氧气是气体会逸散到空气中，所以反应后物质的总质量减少，则减少的质量为生成氧气的质量，即；
（2）计算过程见答案。
9．(24-25九上·天津南开区·期末)某品牌巧克力的部分配料说明如图所示，查阅资料得知配料表中香兰素的化学式为C8H8O3，又名香草醛，是一种广泛使用的香料。食品厂商在生产时使用香兰素须遵守一定使用限量。计算：
(1)香兰素的相对分子质量 。
(2)香兰素中碳、氧元素的质量比为 (写最简比)。
(3)304g香兰素中含有的碳元素的质量为 g。
(4)若小明同学每天食用20g该巧克力，根据配料表中数据分析计算，小明一天最多摄取的香兰素的质量为 mg。
【答案】(1)152
(2)2:1
(3)192
(4)19.4
【详解】（1）香兰素的相对分子质量为：，故填：152；
（2）香兰素(C8H8O3)中碳、氧元素质量比为，故填：2:1；
（3）304g香兰素中含有的碳元素的质量为：，故填：192；
（4）小明同学每天食用20g巧克力，则一天最多摄取的香兰素的质量为：，故填：19.4。
10．(24-25九上·河北石家庄长安区第二十三中学·月考)某兴趣小组进行如图所示实验，请根据以下信息计算：
(1)二氧化锰在化学反应前后本身的 都没有发生变化。
(2)计算参加反应的过氧化氢的质量。（写出计算过程）
【答案】(1)质量和化学性质
(2)根据质量守恒定律，化学反应前后物质的总质量不变，则生成氧气的质量为：34g+1g-33.4g=1.6g
解：设参加反应的过氧化氢的质量为x
x=3.4g
答：参加反应的过氧化氢的质量为3.4g
【详解】（1）在该反应中，二氧化锰是催化剂，化学反应前后催化剂的质量和化学性质不变；
（2）见答案。
11．(24-25九上·云南文山州·期末)实验室用含杂质的锌(也称粗锌)与稀硫酸反应制取氢气，取10.0g含杂质的锌粒于烧杯中(所含杂质不溶于水，也不与稀硫酸反应)，向其中加入71.0g稀硫酸，恰好完全反应后烧杯内剩余物质的质量为80.8g。试计算：
(1)生成氢气的质量是 g；
(2)该粗锌中锌的质量分数为多少？(提示：)
【答案】(1)0.2
(2)解：设粗锌中锌的质量为x。
则该粗锌中锌的质量分数为
答：该粗锌中锌的质量分数为65%。
【详解】（1）取10.0g含杂质的锌粒于烧杯中(所含杂质不溶于水，也不与稀硫酸反应)，向其中加入71.0g稀硫酸，恰好完全反应后烧杯内剩余物质的质量为80.8g，锌与稀硫酸反应生成氢气和硫酸锌，根据质量守恒定律，化学反应前后物质的总质量不变，由于氢气是气体会逸散到空气中，所以反应后物质的总质量减少，则减少的质量为生成氢气的质量，即；
（2）计算过程见答案。
12．(24-25九上·湖北武汉江岸区·期末)某同学为测定实验室里高锰酸钾样品的质量分数，取16.0g该样品进行加热（杂质不参加反应），在加热过程中的不同时刻测定并记录了剩余固体和容器的总质量，如下表所示。
时间
测量质量/g 68.2 68.2 67.8 67.3 66.6 66.6
(1)当时间为时，容器内剩余固体中物质的种类有 种（填具体数字）；
(2)该样品中高锰酸钾的质量分数是多少？（写出计算过程，结果精确到）
【答案】(1)4
(2)解：产生氧气质量为68.2g-66.6g=1.6g
设样品中高锰酸钾的质量为x
该样品中高锰酸钾的质量分数是
答：该样品中高锰酸钾的质量分数是。
【详解】（1）t3到t4过程中固体质量继续减小，说明t3时高锰酸钾没有完全分解，故容器内剩余固体中物质为锰酸钾、二氧化锰、没有参加反应的杂质和剩余的高锰酸钾四种，故填：4；
（2）见答案。
13．(2024·陕西省西安市·模拟)计算题某废液100克，含有硫酸和硫酸铜，向废液中慢慢滴入16%的NaOH溶液，溶液pH的变化如图所示。
(1)与CuSO4反应的NaOH溶液的质量是 g。
(2)反应结束后，原废液中硫酸铜的质量分数为多少 (写出计算过程)
【答案】(1)150
(2)解：设原废液中硫酸铜的质量为x
原废液中硫酸铜的质量分数为
答：原废液中硫酸铜的质量分数为48%。
【分析】将氢氧化钠加到硫酸和硫酸铜的混合溶液中，氢氧化钠与硫酸优先反应，消耗氢氧化钠溶液50g，然后氢氧化钠再与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，消耗氢氧化钠溶液200g-50g=150g。
【详解】（1） 根据分析，与CuSO4反应的NaOH溶液的质量是150g，故填：150；
（2）见答案
14．法国化学家拉瓦锡在化学史上有很多伟大的贡献，其中对空气组成的研究、质量守恒定律的发现都具有重大意义。
(1)拉瓦锡用图1中装置 (填字母)定量研究了空气的成分。
人们沿着科学家的足迹，对反应物进行了优化。老师用图2装置测定空气中氧气含量，其中气压传感器测定了装置内的压强变化，情况如图3所示。
(2)实验时，止水夹的最佳打开时间是 (填“反应刚结束”或“冷却到室温”)时。
(3)图3中 BC段压强增大，原因是 。
(4)图2中集气瓶的容积为220 mL，预先加入20 mL水，实验结束后，从量筒流入集气瓶中水的体积为39 mL。计算测得空气中氧气的体积分数为 %。
【答案】(1)A
(2)冷却到室温
(3)白磷燃烧放出热量，容器内温度升高，压强增大
(4)19.5
【详解】（1）拉瓦锡用图1中装置A定量研究了空气的成分。
（2）实验时，止水夹的最佳打开时间是冷却到室温时，防止温度偏高，剩余气体受热膨胀，导致倒吸入集气瓶内的水量偏小，导致结果偏小。
（3）图3中BC段压强增大，原因是白磷燃烧放出热量，容器内温度升高，压强增大。
（4）计算测得空气中氧气的体积分数为。
15．(24-25九上·广东湛江第二中学、附中等四校·期末)我国力争在2060年前实现“碳中和”，实现二氧化碳的相对“零排放”。使用氢能源汽车可以有效减少二氧化碳的排放。氢化钙(CaH2)是一种重要的制氢剂，氢化钙可与物质M反应生成氢气，反应的化学方程式为CaH2+2M=Ca(OH)2+2H2↑，请完成下列各题：
(1)CaH2中钙元素和氢元素的质量比为 (化为最简整数比)。
(2)M的化学式为 。
(3)若制取8kg氢气，计算理论上需要CaH2的质量(写出计算过程)。
(4)随着科学技术的发展，氢能的开发利用已取得很大进展。氢气作为燃料的优点是 (答出一点即可)。
【答案】(1)20：1
(2)H2O
(3)设理论上需要CaH2的质量为x。
x=84kg
答：理论上需要CaH2的质量为84kg
(4)清洁无污染(或热值高等)
【详解】（1）CaH2中钙元素和氢元素的质量比为40:（1×2）=20:1；
（2）化学反应前后原子的种类和数目不变，反应前除2M外，有1Ca、2H，反应后有1Ca、6H、2O，则2M中有4H、2O，M为H2O；
（3）见答案；
（4）氢气燃烧产物只有水，清洁无污染（热值高等合理即可）
16．(24-25九上·吉林长春五十二中赫行实验学校·期末)为了测定混有杂质的石灰石样品中碳酸钙的质量分数，取20g样品高温加热（杂质不反应），剩余固体的质量与加热时间的关系如表所示：
加热时间/min t0 t1 t2 t3 t4 t5
剩余固体质量/g 20 20 17.8 15.6 13.4 13.4
(1)反应后产生二氧化碳的质量m= g。
(2)小组同学的计算过程如下。填写①、②处空白。
解：设20g样品中碳酸钙的质量为x。
列比例式 ①
求解x=15g
该石灰石样品中碳酸钙的质量分数为② 。（列式并计算结果）
【答案】(1)6.6
(2)
【详解】（1）由表格数据可知，t4后剩余固体的质量保持不变，说明碳酸钙已反应完全，根据质量守恒定律，产生二氧化碳的质量为20g-13.4g=6.6g，故填：6.6；
（2）解：设20g样品中碳酸钙的质量为x。
列比例式
求解x=15g
该石灰石样品中碳酸钙的质量分数为；
答：该石灰石样品中碳酸钙的质量分数为75%。
故填：；。
17．(24-25九上·广东东莞南城第一初级中学·期末)二氧化锰因应用广泛而备受关注，研究小组采用如图1所示装置，通过焙烧MnCO3制取MnO2，剩余固体的质量和成分随温度的变化如图2所示。据此回答有关问题：
(1)MnCO3中锰元素和氧元素的质量比 。
(2)制备MnO2应控制反应温度不超过 ℃。
(3)加热到300~900℃时，锰的氧化物会分解产生一种常见气体，该气体是 （写化学式）。
(4)请计算焙烧46.0g MnCO3理论上可制得MnO2的质量是多少？（写出计算过程）（已知：生成MnO2的化学方程式为）
(5)如果反应温度达到900℃时，充分反应后，管内剩余固体主要为 ，质量是 g。
【答案】(1)
(2)300
(3)O2
(4)解：设理论上可制得MnO2的质量是x
x=34.8g
答：理论上可制得MnO2的质量是34.8g。
(5) MnO 28.4
【详解】（1）MnCO3中锰元素和氧元素的质量比为。
（2）由图 2 可知，温度超过300℃时，MnO2开始分解，所以制备MnO2应控制反应温度不超过300℃。
（3）加热到300 900℃时，锰的氧化物会分解产生一种常见气体，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，可知该气体是氧气（O2）。
（4）见答案。
（5）①由图 2 可知，反应温度达到900℃时，剩余固体主要为MnO。
②根据锰元素守恒，MnCO3中锰元素的质量为，则MnO的质量为。
18．(24-25九上·安徽合肥肥东县·期末)如图是一种氧自救呼吸器的装置图，其利用生氧剂超氧化钾(KO2，黄色固体)与人体呼出的CO2，反应制得O2并生成一种白色固体，其反应原理为。
(1)产生48 g氧气，计算理论上需要超氧化钾的质量(请写出计算过程)。
(2)使用一段时间后，观察到生氧剂由 (填颜色变化)时，则基本失效。
【答案】(1)解：设理论上产生超氧化钾的质量为x，
答：理论上需要超氧化钾的质量为142g。
(2)黄色变为白色
【详解】（1）见答案；
（2）超氧化钾是黄色固体，与人体呼出的CO2反应制得O2并生成一种白色固体，因此使用一段时间后，观察到生氧剂由黄色变为白色时，则基本失效。
19．(24-25九上·山东威海某校·期末)在学习“金属的冶炼”时，某学习小组用如图所示的装置测量氧化铁样品中氧化铁的质量分数，实验所取氧化铁样品质量为5克（所含杂质不参加反应）。实验前测出试管和澄清石灰水的总质量为60克，待反应完全后再次称量，质量为60.66克。请你计算样品中氧化铁的质量分数。
【答案】解：设样品中氧化铁的质量分数为x
最终生成二氧化碳的质量为
答：样品中氧化铁的质量分数为16%。
【详解】氧化铁与一氧化碳在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，化学方程式为。
澄清石灰水可以吸收二氧化碳，实验前测出试管和澄清石灰水的总质量为60克，待反应完全后再次称量，质量为60.66克，则生成二氧化碳的质量为，据此可通过化学方程式计算出样品中氧化铁的质量分数，详见答案。
20．(24-25九上·广东肇庆广宁县·期末)化学链燃烧技术指用载氧体（金属氧化物）将空气中的氧传输至燃料的新技术。基于CuO/Cu2O载氧体的甲烷化学链燃烧技术如1图所示：
(1)空气反应器中Cu2O与空气中的 发生反应生成CuO，该反应的基本类型是 。
(2)在燃料反应器中发生如下反应：8CuO+CH44Cu2O+CO2+2H2O，若要使1.6kgCH4充分反应，至少需要CuO的质量为多少？（写出计算过程）
(3)从空气反应器排出的气体中O2体积分数随反应温度的变化关系如2图所示。空气反应器中最适宜的反应温度范围是______（填字母）。
A．800~900℃ B．900~1000℃ C．1000~1030℃ D．1030~1100℃
【答案】(1) 氧气/ O2 化合反应
(2)②解：设至少需要CuO的质量为x
x=64kg
答：至少需要 CuO的质量为 64kg。
(3)A
【详解】（1）根据质量守恒定律和反应前后元素种类不变，Cu2O转化为CuO，需要与空气中能提供氧元素的物质反应，即氧气（O2）；
该反应是Cu2O和O2反应生成CuO，由两种物质生成一种物质，符合化合反应 “多变一” 的特征。
（2）CH4的质量为1.6kg，据此可通过化学方程式计算出需要CuO的质量，详见答案。
（3）从图 2 可知，在800~900℃时，从空气反应器排出的气体中O2体积分数为最小值，说明此时载氧体与氧气的反应最充分，更有利于化学链燃烧技术的进行，所以最适宜的反应温度范围是800~900℃。
故选：A。
21．(24-25九上·江西吉安吉水县·期末)实验室用如图1所示装置制取氧气。实验过程中称量反应前后固体的质量（反应前为纯净物），相关数据如图2所示。实验结束后，测定反应后的混合物中二氧化锰的质量分数，并回收利用二氧化锰。请计算：
(1)实验中共制得氧气的质量为 g。
(2)求反应后固体混合物中二氧化锰的质量分数。（写出计算过程）
(3)反应后剩余固体的成分是 。
【答案】(1)3.2
(2)解：设反应中生成二氧化锰的质量为x。
x=8.7g
反应后固体混合物中二氧化锰的质量分数为：
答：反应后固体混合物中二氧化锰的质量分数为25%。
(3)高锰酸钾、锰酸钾和二氧化锰
【详解】（1）由质量守恒定律可知，实验中共制得氧气的质量为：38.0g-34.8g=3.2g。
（2）先根据反应中产生氧气的质量，计算反应中生成的二氧化锰的质量，然后计算反应后固体混合物中二氧化锰的质量分数。详解见答案。
（3）设参加反应的高锰酸钾质量为y。
y=31.6g
由上述计算可知，分解的高锰酸钾的质量为31.6g，而反应前高锰酸钾质量为38.0g，因此高锰酸钾未完全分解。另外高锰酸钾分解生成锰酸钾、二氧化锰两种固体，故反应后剩余固体的成分是：高锰酸钾、锰酸钾和二氧化锰。
22．(24-25九上·广东佛山南海区·期末)磷酸铁(FePO4)是制备锂离子电池正极材料磷酸铁锂的前体。
(1)已知FePO4中含，则Fe元素的化合价为 。
(2)一种制备FePO4的工艺反应原理为：2Fe+2H3PO4+H2O2=2FePO4+2H2O+2H2↑，若制备15.1吨FePO4理论上需要铁 吨。(写出具体计算过程)
(3)制得FePO4样品中因混有含磷杂质，铁、磷元素质量比会不同，当样品铁磷比≥1.71符合制备电池标准，且比值大更理想。不同制备温度下，样品中磷元素质量分数和铁磷比如图所示。
i．FePO4中Fe与P的质量比为 。
ii．图中最低温度为 ℃时，样品达制备电池的最低标准。FePO4的质量分数为 时，样品性能最佳。
【答案】(1)+3
(2)设理论上需要铁质量是x，则
x=5.6t
则若制备15.1吨FePO4理论上需要铁5.6吨。
(3) 56：31 a4 97.4%
【详解】（1）一个磷酸根中含有3个单位负电荷，则FePO4中，磷酸根的化合价为-3价，设铁元素化合价为x，根据“化合物中各元素化和价代数和为零”，则x+（-3）=0，解得x=+3。
（2）见答案。
（3）i、FePO4中Fe与P的质量比为56：31。
ii、当样品铁磷比≥1.71符合制备电池标准，则当温度达到a4℃以上时，样品达制备电池的最低标准；
根据题意以及图中信息可知，铁磷比=1.75即磷元素质量分数是20%时，样品性能最佳。则铁元素的质量分数是，设磷酸亚铁的质量分数为y
解得y=94.375%
则FePO4的质量分数为94.375%时，样品性能最佳。
23．(24-25九上·江西鹰潭余江区·期末)学习小组用一瓶长久放置、标签标示溶质质量分数为5%的过氧化氢溶液制取氧气，并用下图所示方法测定实验产生氧气的质量。
请完成下列分析及计算：
(1)写出仪器a名称 。
(2)二氧化锰在反应前后的质量 （填“变大”“变小”或“不变”）。
(3)该实验能测定产生氧气的质量的理论依据是 ，该产生氧气的质量是 g。
(4)通过计算说明实验所用过氧化氢溶液中溶质质量分数与标签标示的5%是否一致。
【答案】(1)长颈漏斗
(2)不变
(3) 质量守恒定律 1.6
(4)解：设参加反应的过氧化氢的质量为x
解得：
则实验所用过氧化氢溶液中溶质质量分数为
答：实验所用过氧化氢溶液中溶质质量分数与标签标示的5%不一致。
【详解】（1）由图可知，仪器a名称为：长颈漏斗；
（2）二氧化锰是该反应的催化剂，在反应前后的质量不变；
（3）该实验能测定产生氧气的质量的理论依据是质量守恒定律，该产生氧气的质量是;
（4）解析见答案。
24．(24-25九上·江苏南通通州区、如东县·期末)SCR催化剂(主要成分是WO3)在加热条件下能催化NH3脱除烟气中的NO，该反应机理为：4NH3+O2+4NO4N2+6H2O，其中催化剂的活性受温度影响。
(1)该反应中化合价降低的元素有 (填元素符号)。
(2)将含4.0吨NO的混合气(NO、O2、NH3)匀速通过装有SCR催化剂的反应器，测得生成2.8吨N2，计算NO的转化率。(NO的转化率=×100%，请将计算过程写到答题卡上)
(3)NO的转化率随温度变化曲线如图所示，反应温度在50～150℃范围内，NO转化率上升的原因：①温度升高，反应速率加快；② 。
【答案】(1)O、N
(2)解：设消耗的NO的质量为x
=
x=3.0t
NO的转化率=×100%=75%
答：NO的转化率为75%。
(3)催化剂的活性增强
【详解】（1）由化学方程式可知，反应前一氧化氮中氮元素的化合价为+2价，氧气中氧元素的化合价为0，反应后氮气中氮元素的化合价为0，水中氧元素的化合价为-2价，则该反应中化合价降低的元素有O、N，故填O、N。
（2）见答案。
（3）催化剂的活性受温度影响，反应温度在50～150℃范围内，NO转化率上升的原因是温度升高，催化剂的活性增强，故填催化剂的活性增强。
25．(24-25九上·内蒙古赤峰红山区·期末)二氧化锰因应用广泛而备受关注。某研究小组通过焙烧MnCO3制取MnO2反应化学方程式为2MnCO3+O22MnO2+2CO2。
(1)MnCO3中锰、碳、氧元素的质量比为 (填最简整数比)。
(2)试根据化学方程式求230gMnCO3通过焙烧最多制得MnO2的质量是多少？(写出计算过程)
【答案】(1)55:12:48
(2)解：设生成MnO2的质量为x。
解得
答：生成MnO2的质量为174g。
【详解】（1）MnCO3中锰、碳、氧元素的质量比为，故填：55:12:48；
（2）详见答案。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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