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第5讲 化学方程式的计算
知识要点：
1.根据化学方程式计算反应物或生成物的质量。
2.根据化学方程式计算样品的纯度。
3.化学方程式计算中的过量问题。
思维导图：

一、根据化学方程式计算的一般步骤
（1）设：根据题意设未知量。
（2）写：正确书写相关的化学方程式。
（3）找：找出已知量和未知量之间的质量关系。
（4）列：列出比例式。
（5）求：求解未知量。
（6）答：简明地写出答案。
二、有关化学方程式的综合计算
1.有关反应后溶质质量分数的计算：①化学方程式的书写要正确。②分析原混合物中哪些物质参加了反应。③搞清反应后的溶质和溶剂的组成。
2.有关坐标图的计算：①一定要看清楚横、纵坐标所表示的物理量的意义。②根据曲线分析反应过程，关注特殊点的意义。③利用已知坐标值进行相关计算。
3.有关表格数据分析的计算：①认真分析数据的变化规律，得出数据之间的关系和对解题有价值的信息。②利用实验数据进行列式解题时，要有一定的文字说明来表述数据采用的依据，使解题过程完整、可靠。
三、有关化学方程式计算的常见错误
（1）设未知量时带了单位。（2）化学方程式没有配平。（3）计算相对质量时，相对分子质量没有乘化学式前面的化学计量数。（4）已知量没有带单位计算。（5）代入化学方程式计算的质量不是纯净物的质量，含有杂质。（6）最后的计算结果没有按要求保留规定的小数位数。

知识点一：根据化学方程式计算反应物或生成物的质量
　取30 g氯酸钾与二氧化锰的混合物放在大试管中加热，过一段时间后停止加热，冷却后称得剩余固体的质量为26.16 g，然后继续加热至不再有气体放出为止，第二次收集到的氧气质量为5.76 g。
（1）共收集到多少克O2？
（2）原混合物中有多少克MnO2？
（3）第一次加热后剩余的26.16 g固体中含有几种物质？各多少克？
　已知高锰酸钾（KMnO4）加热分解产生氧气，同时生成锰酸钾（K2MnO4）和二氧化锰，且锰酸钾常温下呈固态。某同学取质量为x的高锰酸钾加热，记录生成的氧气质量与反应时间的关系，如图甲所示。
（1）0~t1和t4~t5时段固体的质量都不变，为什么？
（2）请根据图甲中的数据计算出高锰酸钾的质量x。（写出计算过程）
（3）请在图乙所示的坐标图中画出固体中锰元素的质量在0~t5时段的变化示意图。
知识点二：根据化学方程式计算样品的纯度
　实验室有一瓶含杂质的氯酸钾固体。某兴趣小组利用该固体和二氧化锰制取氧气（杂质不参加反应），实验数据记录如图所示。请分析后计算：
（1）生成氧气的质量是　　　　g。
（2）a=　　　　。
（3）计算氯酸钾样品中氯酸钾的质量分数。（写出计算过程，计算结果精确到0.1%）
　某实验小组取用2.5 g氯酸钾样品与0.5 g二氧化锰的混合物加热制氧气，反应一段时间收集到所需氧气（a点）后停止加热，做完相关实验后，小组同学又将剩余固体加热至质量不再减小，相关数据如图所示，请回答下列问题：
（1）加热至a点时，剩余固体的成分为　 　。
（2）若曲线n代表上述过程中的某种物质，则曲线n可代表的物质是　 　（填字母）。
A.KCl B.MnO2 C.KClO3
（3）请列式计算2.5 g样品中氯酸钾的质量，并计算样品中氯酸钾的质量分数。
知识点三：化学方程式计算中的过量问题
　把4 g硫粉放在给定质量的氧气中燃烧，有关实验数据如下表所示：
实验次序 第1次 第2次 第3次
O2的质量/g 2 4 6
SO2的质量/g 4 8 8
（1）上述实验中，第　　　　次实验恰好完全反应。
（2）上述实验中，第　　　　次实验中氧气有剩余，剩余　　　　g。
（3）在这三次实验中，遵守质量守恒定律的是第　　　　次。
　在2Mg+O22MgO的反应中，反应物和生成物的质量关系正确的是 （　 　）
A.2 g Mg和3 g氧气反应生成5 g MgO B.3 g Mg和2 g氧气反应生成5 g MgO
C.4 g Mg和1 g氧气反应生成5 g MgO D.1 g Mg和4 g氧气反应生成5 g MgO

　氧烛是一种被广泛应用于航空航海领域的制氧产品，装置原理如图甲所示，产氧药块由氯酸钾、镁粉和二氧化锰等混合制成。制取氧气的原理是2KClO32KCl+3O2↑，并伴随少量有毒氯气产生。若温度过低，反应会终止；若温度过高，会产生大量氯气。使用时，按压火帽启动，药块中的镁粉会持续氧化放热，维持反应温度至氯酸钾耗尽，生成的气体经过滤气装置后得到常温氧气。
（1）产氧药块中要均匀分布一定质量的镁粉，但不能过多，其原因是　　　 　。
（2）产氧药块中添加MnO2有何作用？小柯利用如图乙所示的装置进行了实验，通过传感器分别记录了有无MnO2时氯酸钾的分解情况，装置内氧气含量随温度的变化情况如图丙所示。请结合图像说明MnO2如何加快反应速度：　　　 　。
（3）民航机遇到紧急危险时，乘客上方连接氧烛的面罩会下落，面罩能供氧16 min，出氧量达4 L/min。若氧烛内含氯酸钾250 g，则能否满足上述要求？（氧气的密度取1.5 g/L，不考虑损耗）

1.加热a g氯酸钾和b g二氧化锰的混合物至完全反应，得到剩余固体物质c g，则生成氧气的质量为 （　 　）
A.（a-c） g B.（c-b） g C.（a+b-c） g D.（a-b-c） g
2.在反应2A+BC+2D中，如果A的相对分子质量为103，B的相对分子质量为71，C的相对分子质量为160，那么D的相对分子质量为 （　 　）
A.14 B.58.5 C.117 D.28
3.某物质和二氧化碳反应后只生成碳酸钠（Na2CO3）和氧气，则该物质中 （　 　）
A.只含氧元素 B.一定含钠元素和氧元素
C.只含钠元素 D.一定含钠元素，可能含氧元素
4.在化学反应A+B2AB2中，A与B2反应的质量关系如图所示，则将8 g A与10 g B2充分反应，生成的AB2的质量是 （　 　）
A.10 g
B.13 g
C.16 g
D.18 g
5.某纯净的有机化合物在8 g纯氧中充分燃烧，生成8.8 g二氧化碳和1.8 g水，则 （　 　）
A.该有机物一定含有C、H、O三种元素
B.该有机物可能是C2H2
C.该有机物一定含有C、H元素，可能含有O元素
D.燃烧过程中消耗了1.6 g该有机物
6.已知高锰酸钾（KMnO4）加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，现有质量相等的两份固体甲和乙，甲是少量高锰酸钾和氯酸钾的混合物，乙是纯净的氯酸钾，将它们分别均匀加热。下列图像中能正确反映生成氧气的质量和时间的关系的是 （　 　）
A. B. C. D.
7.请用质量守恒定律的有关知识来回答下列问题：
（1）铜粉在空气中加热后，生成物的质量要　 　（填“大于”“小于”或“等于”）原来铜粉的质量。
（2）将10 g A和足量的B混合加热至恰好完全反应，生成8 g C和4 g D，则参加反应的B的质量为　 　 g。
（3）将蔗糖隔绝空气加热只得到黑色的碳和水，则可知蔗糖中含有的元素是　 　（填符号），推断的依据是　 　。
8.某同学取68.0 g过氧化氢溶液于烧杯中，然后加入2.0 g二氧化锰，放在电子秤上，每隔1 min观察一次并记录，直到实验结束。实验过程中，烧杯内剩余物质的质量如下表所示：
时间/min 0 1 2 3 4 5 6
质量/g 70.0 69.3 68.9 68.6 68.4 m 68.4
（1）实验结束时的现象是　 　；从表格可知，m的值是　 　。
（2）请计算该过氧化氢溶液的溶质质量分数。

9.现有10 g氢气和氧气的混合气体，充分燃烧后，恢复到室温，气体的质量减小了9 g，则原混合气体的成分不可能是 （　 　）
A.1 g氢气和9 g氧气 B.2 g氢气和8 g氧气
C.5 g氢气和5 g氧气 D.氢气占总质量的20%
10.在密闭容器内进行某化学反应，测量反应前（t0）、反应中（t1）、反应后（t2）三个时刻甲、乙、丙、丁四种物质的质量，得到有关数据如图所示。下列说法中错误的是 （　 　）
A.该反应中，乙是反应物，丁是生成物
B.t1时刻，甲和丁的质量比为5∶7
C.甲一定是化合物
D.假设反应前物质的总质量为100 g，若再增加20 g甲，则甲与乙可恰好完全反应

11.实验室有一瓶含杂质的氯酸钾。某兴趣小组利用该试剂和二氧化锰制取氧气（杂质既不参加反应，也不溶于水），实验数据记录如图所示：
（1）a=　 　。
（2）计算受热分解的氯酸钾的质量。
（3）计算滤液中氯化钾的质量分数。
12.某同学在研究质量守恒定律的实验过程中，记录了如下表所示的数据：（已知Fe+S
FeS）
实验次序 第一次 第二次 第三次
硫粉的质量/g 16 32 32
铁粉的质量/g 28 28 56
硫化亚铁的质量/g 44 44 88
（1）第二次实验是否符合质量守恒定律？　 　，原因是　 　。
（2）通过实验说明，参加反应的各物质之间存在着比例关系，由表可知，参加反应的铁和硫的质量比是　 　（填最简整数比）。
（3）该同学要进行第四次实验，若要使48 g硫粉完全反应，则需要铁粉多少克？能生成硫化亚铁多少克？

13.相同质量的H2、CH4和CO完全燃烧需要消耗氧气的质量 （　 　）
A.CO最多，H2最少 B.H2最多，CH4最少
C.H2最多，CO最少 D.CH4最多，CO最少
14.保存过氧化氢溶液时，因缓慢分解导致其溶质质量分数变小（化学方程式为2H2O2
2H2O+O2↑）。为探究酸碱性对过氧化氢分解快慢的影响，小明利用如图甲所示的装置，每次实验往锥形瓶中加10 g 30%的过氧化氢溶液，再滴加调节剂，使其pH（酸碱性）分别从3依次调至13，在60℃的反应温度下进行实验，获得的数据如图乙所示。
（1）氧气能用排水法收集，是因为　 　。
（2）根据本实验的结果，对实验室常温保存过氧化氢溶液提出合理的建议：　 　。
（3）某次实验中，当10 g溶质质量分数为30%的过氧化氢溶液分解产生0.32 g氧气时，剩余过氧化氢溶液的溶质质量分数为多少？（滴加的调节剂对溶液质量的影响忽略不计，计算结果精确到1%）第5讲 化学方程式的计算
知识要点：
1.根据化学方程式计算反应物或生成物的质量。
2.根据化学方程式计算样品的纯度。
3.化学方程式计算中的过量问题。
思维导图：

一、根据化学方程式计算的一般步骤
（1）设：根据题意设未知量。
（2）写：正确书写相关的化学方程式。
（3）找：找出已知量和未知量之间的质量关系。
（4）列：列出比例式。
（5）求：求解未知量。
（6）答：简明地写出答案。
二、有关化学方程式的综合计算
1.有关反应后溶质质量分数的计算：①化学方程式的书写要正确。②分析原混合物中哪些物质参加了反应。③搞清反应后的溶质和溶剂的组成。
2.有关坐标图的计算：①一定要看清楚横、纵坐标所表示的物理量的意义。②根据曲线分析反应过程，关注特殊点的意义。③利用已知坐标值进行相关计算。
3.有关表格数据分析的计算：①认真分析数据的变化规律，得出数据之间的关系和对解题有价值的信息。②利用实验数据进行列式解题时，要有一定的文字说明来表述数据采用的依据，使解题过程完整、可靠。
三、有关化学方程式计算的常见错误
（1）设未知量时带了单位。（2）化学方程式没有配平。（3）计算相对质量时，相对分子质量没有乘化学式前面的化学计量数。（4）已知量没有带单位计算。（5）代入化学方程式计算的质量不是纯净物的质量，含有杂质。（6）最后的计算结果没有按要求保留规定的小数位数。

知识点一：根据化学方程式计算反应物或生成物的质量
　取30 g氯酸钾与二氧化锰的混合物放在大试管中加热，过一段时间后停止加热，冷却后称得剩余固体的质量为26.16 g，然后继续加热至不再有气体放出为止，第二次收集到的氧气质量为5.76 g。
（1）共收集到多少克O2？
（2）原混合物中有多少克MnO2？
（3）第一次加热后剩余的26.16 g固体中含有几种物质？各多少克？
　（1）固体质量的减小量就是生成的氧气质量。（2）根据化学方程式，由氧气的质量求出氯酸钾的质量，再用30 g减去氯酸钾的质量就是二氧化锰的质量。（3）根据化学方程式，由第一次加热产生的氧气质量可求出第一次加热分解的氯酸钾的质量，再进一步求其他量。
　（1）第一次加热后生成氧气的质量为30 g-26.16 g=3.84 g，所以共收集到氧气的质量为3.84 g+5.76 g=9.6 g。
（2）设要生成9.6 g氧气需要分解的氯酸钾的质量为x。
2KCl2KCl+3O2↑
245　　 96
x　　 9.6 g
=，解得x=24.5 g。
所以原混合物中MnO2的质量为30 g-24.5 g=5.5 g。
（3）设要生成3.84 g氧气需要分解的氯酸钾的质量为y，同时生成氯化钾的质量为z。
2KCl2KCl+3O2↑
245　 149　 96
y　 z　 3.84 g
==，解得y=9.8 g，z=5.96 g。
第一次加热后，分解的氯酸钾的质量为9.8 g，没有分解的氯酸钾的质量为26.16 g-5.5 g-5.96 g=14.7 g。
所以第一次加热后剩余的26.16 g固体中含有5.5 g二氧化锰、5.96 g氯化钾和14.7 g氯酸钾。
　本题考查化学方程式的相关计算，知道固体质量的减小量就是生成氧气的质量是解题的关键。
　已知高锰酸钾（KMnO4）加热分解产生氧气，同时生成锰酸钾（K2MnO4）和二氧化锰，且锰酸钾常温下呈固态。某同学取质量为x的高锰酸钾加热，记录生成的氧气质量与反应时间的关系，如图甲所示。
（1）0~t1和t4~t5时段固体的质量都不变，为什么？
【答案】（1）根据题图甲中的信息可知：0~t1时段固体的质量不变，是因为反应还未进行；t4~t5时段固体的质量不变，是因为反应已进行完全。
（2）请根据图甲中的数据计算出高锰酸钾的质量x。（写出计算过程）
【答案】（2）由图像可知该反应生成氧气的质量是3.2 g。
设高锰酸钾的质量为x。
2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
316　 32
x　 3.2 g
，解得x=31.6 g。
（3）请在图乙所示的坐标图中画出固体中锰元素的质量在0~t5时段的变化示意图。
【答案】（3）31.6 g高锰酸钾中锰元素的质量是31.6 g××100%=11 g，则固体中锰元素的质量在0~t5时段的变化示意图如图所示。
知识点二：根据化学方程式计算样品的纯度
　实验室有一瓶含杂质的氯酸钾固体。某兴趣小组利用该固体和二氧化锰制取氧气（杂质不参加反应），实验数据记录如图所示。请分析后计算：
（1）生成氧气的质量是　　　　g。
（2）a=　　　　。
（3）计算氯酸钾样品中氯酸钾的质量分数。（写出计算过程，计算结果精确到0.1%）
　根据图示可知，最终生成氧气的质量为9.6 g，根据化学方程式，由氧气的质量计算出样品中氯酸钾的质量，进而计算出样品中氯酸钾的质量分数。
　（1）由图可知，生成的氧气质量为9.6 g，故答案为：9.6。
（2）根据质量守恒定律，反应前后物质的总质量不变，则27.5 g+a g=20.9 g+9.6 g，解得a=3。故答案为：3。
（3）设样品中氯酸钾的质量为x。
2KClO32KCl+3O2↑
245　　 96
x　　 9.6 g
=，解得x=24.5 g。
所以氯酸钾样品中氯酸钾的质量分数为×100%≈89.1%。
　根据化学方程式计算时，第一要正确书写化学方程式，第二要使用正确的数据，第三计算过程要完整。
　某实验小组取用2.5 g氯酸钾样品与0.5 g二氧化锰的混合物加热制氧气，反应一段时间收集到所需氧气（a点）后停止加热，做完相关实验后，小组同学又将剩余固体加热至质量不再减小，相关数据如图所示，请回答下列问题：
（1）加热至a点时，剩余固体的成分为　KCl、MnO2、KClO3　。
（2）若曲线n代表上述过程中的某种物质，则曲线n可代表的物质是　A　（填字母）。
A.KCl B.MnO2 C.KClO3
（3）请列式计算2.5 g样品中氯酸钾的质量，并计算样品中氯酸钾的质量分数。
【答案】（3）生成氧气的质量为3.0 g-2.04 g=0.96 g。
设参加反应的氯酸钾的质量为x。
2KClO32KCl+3O2↑
245　 96
x　 0.96 g
，解得x=2.45 g。
故样品中氯酸钾的质量为2.45 g，样品中氯酸钾的质量分数为×100%=98%。
知识点三：化学方程式计算中的过量问题
　把4 g硫粉放在给定质量的氧气中燃烧，有关实验数据如下表所示：
实验次序 第1次 第2次 第3次
O2的质量/g 2 4 6
SO2的质量/g 4 8 8
（1）上述实验中，第　　　　次实验恰好完全反应。
（2）上述实验中，第　　　　次实验中氧气有剩余，剩余　　　　g。
（3）在这三次实验中，遵守质量守恒定律的是第　　　　次。
　根据质量守恒定律，第1次实验4 g硫与2 g氧气反应，若两种物质恰好完全反应，则应生成的二氧化硫质量为4 g+2 g=6 g，而实际反应中生成的二氧化硫质量为4 g<6 g，说明两种物质不是恰好完全反应，一种物质有剩余；第2次实验4 g硫与4 g氧气反应生成8 g二氧化硫，质量关系恰好与质量守恒定律相符，说明此次反应为恰好完全反应；则第3次实验中氧气的质量再增加至6 g，因硫不足而使氧气有剩余。
　（1）参加反应的各种物质的质量总和与反应生成的各种物质的质量总和相等，符合这一要求的只有第2次实验，所以此次实验中两种物质恰好完全反应。（2）根据第2次实验恰好完全反应，说明硫和氧气按1∶1的质量比进行反应，4 g硫最多可消耗4 g氧气，那么第3次实验氧气有剩余，氧气剩余的质量为6 g-4 g=2 g。（3）只要是发生化学变化，就遵守质量守恒定律，所以三次实验都遵守质量守恒定律。
　（1）2　（2）3　2　（3）1、2、3
　理解质量守恒定律是解题的关键。化学反应遵守质量守恒定律，即化学反应前后，元素的种类不变，原子的种类、总个数不变，这是书写化学方程式、判断物质的化学式、判断化学计量数以及进行相关计算的基础。
　在2Mg+O22MgO的反应中，反应物和生成物的质量关系正确的是 （　B　）
A.2 g Mg和3 g氧气反应生成5 g MgO B.3 g Mg和2 g氧气反应生成5 g MgO
C.4 g Mg和1 g氧气反应生成5 g MgO D.1 g Mg和4 g氧气反应生成5 g MgO

　氧烛是一种被广泛应用于航空航海领域的制氧产品，装置原理如图甲所示，产氧药块由氯酸钾、镁粉和二氧化锰等混合制成。制取氧气的原理是2KClO32KCl+3O2↑，并伴随少量有毒氯气产生。若温度过低，反应会终止；若温度过高，会产生大量氯气。使用时，按压火帽启动，药块中的镁粉会持续氧化放热，维持反应温度至氯酸钾耗尽，生成的气体经过滤气装置后得到常温氧气。
（1）产氧药块中要均匀分布一定质量的镁粉，但不能过多，其原因是　　　 　。
（2）产氧药块中添加MnO2有何作用？小柯利用如图乙所示的装置进行了实验，通过传感器分别记录了有无MnO2时氯酸钾的分解情况，装置内氧气含量随温度的变化情况如图丙所示。请结合图像说明MnO2如何加快反应速度：　　　 　。
（3）民航机遇到紧急危险时，乘客上方连接氧烛的面罩会下落，面罩能供氧16 min，出氧量达4 L/min。若氧烛内含氯酸钾250 g，则能否满足上述要求？（氧气的密度取1.5 g/L，不考虑损耗）
　（1）产氧药块中若镁粉过多，温度过高，则会产生大量氯气，导致收集到的氧气不纯。（2）由图丙可知，无MnO2时氯酸钾的分解温度较高，有MnO2时氯酸钾的分解温度明显降低，说明MnO2能降低氯酸钾的分解温度。（3）根据化学方程式求出生成氧气的质量，再与面罩的供氧量进行比较并作出判断。
　（1）若镁粉过多，温度过高，则会产生大量氯气，导致收集到的氧气不纯
（2）二氧化锰能降低氯酸钾的分解温度
（3）设250 g氯酸钾完全反应生成氧气的质量为x。
2KClO32KCl+3O2↑
245　　 96
250 g x
=，解得x≈98 g。
民航机遇到紧急情况时，连接氧烛的面罩供氧量为16 min×4 L/min×1.5 g/L=96 g，98 g>96 g，所以能满足上述要求。
　学会分析图文信息，能够根据题干的内容提炼出有效信息，然后根据有效信息进行作答是解答本题的关键。

1.加热a g氯酸钾和b g二氧化锰的混合物至完全反应，得到剩余固体物质c g，则生成氧气的质量为 （　C　）
A.（a-c） g B.（c-b） g C.（a+b-c） g D.（a-b-c） g
2.在反应2A+BC+2D中，如果A的相对分子质量为103，B的相对分子质量为71，C的相对分子质量为160，那么D的相对分子质量为 （　B　）
A.14 B.58.5 C.117 D.28
3.某物质和二氧化碳反应后只生成碳酸钠（Na2CO3）和氧气，则该物质中 （　B　）
A.只含氧元素 B.一定含钠元素和氧元素
C.只含钠元素 D.一定含钠元素，可能含氧元素
4.在化学反应A+B2AB2中，A与B2反应的质量关系如图所示，则将8 g A与10 g B2充分反应，生成的AB2的质量是 （　C　）
A.10 g
B.13 g
C.16 g
D.18 g
5.某纯净的有机化合物在8 g纯氧中充分燃烧，生成8.8 g二氧化碳和1.8 g水，则 （　B　）
A.该有机物一定含有C、H、O三种元素
B.该有机物可能是C2H2
C.该有机物一定含有C、H元素，可能含有O元素
D.燃烧过程中消耗了1.6 g该有机物
6.已知高锰酸钾（KMnO4）加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，现有质量相等的两份固体甲和乙，甲是少量高锰酸钾和氯酸钾的混合物，乙是纯净的氯酸钾，将它们分别均匀加热。下列图像中能正确反映生成氧气的质量和时间的关系的是 （　B　）
A. B. C. D.
7.请用质量守恒定律的有关知识来回答下列问题：
（1）铜粉在空气中加热后，生成物的质量要　大于　（填“大于”“小于”或“等于”）原来铜粉的质量。
（2）将10 g A和足量的B混合加热至恰好完全反应，生成8 g C和4 g D，则参加反应的B的质量为　2　 g。
（3）将蔗糖隔绝空气加热只得到黑色的碳和水，则可知蔗糖中含有的元素是　C、H、O　（填符号），推断的依据是　化学反应前后，元素的种类不变　。
8.某同学取68.0 g过氧化氢溶液于烧杯中，然后加入2.0 g二氧化锰，放在电子秤上，每隔1 min观察一次并记录，直到实验结束。实验过程中，烧杯内剩余物质的质量如下表所示：
时间/min 0 1 2 3 4 5 6
质量/g 70.0 69.3 68.9 68.6 68.4 m 68.4
（1）实验结束时的现象是　无气泡产生　；从表格可知，m的值是　68.4　。
（2）请计算该过氧化氢溶液的溶质质量分数。
【答案】（2）根据质量守恒定律得出生成氧气的质量为70.0 g-68.4 g=1.6 g。
设该过氧化氢溶液的溶质质量分数是x。
2H2O22H2O+O2↑
68　 32
68.0 g×x 1.6 g
，解得x=5%。所以该过氧化氢溶液的溶质质量分数是5%。

9.现有10 g氢气和氧气的混合气体，充分燃烧后，恢复到室温，气体的质量减小了9 g，则原混合气体的成分不可能是 （　C　）
A.1 g氢气和9 g氧气 B.2 g氢气和8 g氧气
C.5 g氢气和5 g氧气 D.氢气占总质量的20%
【解析】设参加反应的氢气的质量为x，氧气的质量为y。恢复到室温，气体的质量减小了9 g，说明反应生成了9 g水，则有：
2H2+O22H2O
4　 32　 36
x　 y　 9 g
，解得x=1 g，y=8 g。
若氧气过量，则氢气的质量是1 g，氧气的质量是9 g；若氢气过量，则氢气的质量是2 g，氧气的质量是8 g，此时氢气占总质量的20%。由以上分析可知，原混合气体的成分不可能是5 g氢气和5 g氧气。
10.在密闭容器内进行某化学反应，测量反应前（t0）、反应中（t1）、反应后（t2）三个时刻甲、乙、丙、丁四种物质的质量，得到有关数据如图所示。下列说法中错误的是 （　C　）
A.该反应中，乙是反应物，丁是生成物
B.t1时刻，甲和丁的质量比为5∶7
C.甲一定是化合物
D.假设反应前物质的总质量为100 g，若再增加20 g甲，则甲与乙可恰好完全反应
【解析】由题图可知，反应前后甲的质量分数减小了40%-0%=40%，故甲是反应物；反应后乙的质量分数为1-39%-54%=7%，乙的质量分数减小了21%- 7%=14%，故乙是反应物；反应后丙的质量分数增大了54%-22%=32%，故丙是生成物；反应前丁的质量分数为1-22%-21%-40%=17%，反应后丁的质量分数增大了39%-17%=22%，故丁是生成物，此反应可表示为甲+乙→丙+丁。t1时刻，参加反应的甲的质量分数为40%-20%=20%，参加反应的甲和生成的丁的质量比为40%∶22%=20∶11，则t1时刻生成的丁的质量分数为11%，则甲、丁的质量比为20%∶（11%+ 17%）=5∶7。该反应的反应物有甲、乙两种，生成物有丙、丁两种，甲作为反应物，可能是单质，也可能是化合物。参加反应的甲和乙的质量比为40%∶14%=20∶7，若再增加20 g甲，则反应前甲和乙的质量比为（100 g×40%+20 g）∶（100 g×21%）=20∶7，故甲与乙可恰好完全反应。
11.实验室有一瓶含杂质的氯酸钾。某兴趣小组利用该试剂和二氧化锰制取氧气（杂质既不参加反应，也不溶于水），实验数据记录如图所示：
（1）a=　4.5　。
（2）计算受热分解的氯酸钾的质量。
【答案】（2）设原固体混合物中氯酸钾的质量为x，生成的氯化钾的质量为y。
2KClO32KCl+3O2↑
245 149　 96
x　 y　 4.8 g
，解得x=12.25 g，y=7.45 g。受热分解的氯化钾的质量为12.25 g。
（3）计算滤液中氯化钾的质量分数。
【答案】（3）滤液中氯化钾溶质的质量分数为×100%=7.45%。
12.某同学在研究质量守恒定律的实验过程中，记录了如下表所示的数据：（已知Fe+S
FeS）
实验次序 第一次 第二次 第三次
硫粉的质量/g 16 32 32
铁粉的质量/g 28 28 56
硫化亚铁的质量/g 44 44 88
（1）第二次实验是否符合质量守恒定律？　符合　，原因是　第二次参加反应的硫的质量为16 g　。
（2）通过实验说明，参加反应的各物质之间存在着比例关系，由表可知，参加反应的铁和硫的质量比是　7∶4　（填最简整数比）。
（3）该同学要进行第四次实验，若要使48 g硫粉完全反应，则需要铁粉多少克？能生成硫化亚铁多少克？
【答案】（3）设需要铁粉的质量为x，生成硫化亚铁的质量为y。
Fe+SFeS
56 32　 88
x 48 g　 y
，解得x=84 g，y=132 g。所以需要铁粉的质量为84 g，能生成硫化亚铁132 g。

13.相同质量的H2、CH4和CO完全燃烧需要消耗氧气的质量 （　C　）
A.CO最多，H2最少 B.H2最多，CH4最少
C.H2最多，CO最少 D.CH4最多，CO最少
【解析】H2、CH4和CO完全燃烧的化学方程式及其质量关系如下：
2H2+O2CO2+2H2O
4　 32 16　 64
2CO+O22CO2
56　 32
由以上质量关系可知，相同质量的H2、CH4和CO完全燃烧需要氧气的质量关系是H2>CH4>CO。
14.保存过氧化氢溶液时，因缓慢分解导致其溶质质量分数变小（化学方程式为2H2O2
2H2O+O2↑）。为探究酸碱性对过氧化氢分解快慢的影响，小明利用如图甲所示的装置，每次实验往锥形瓶中加10 g 30%的过氧化氢溶液，再滴加调节剂，使其pH（酸碱性）分别从3依次调至13，在60℃的反应温度下进行实验，获得的数据如图乙所示。
（1）氧气能用排水法收集，是因为　氧气不易溶于水且不与水反应　。
（2）根据本实验的结果，对实验室常温保存过氧化氢溶液提出合理的建议：　在pH为3~5的条件下保存　。
（3）某次实验中，当10 g溶质质量分数为30%的过氧化氢溶液分解产生0.32 g氧气时，剩余过氧化氢溶液的溶质质量分数为多少？（滴加的调节剂对溶液质量的影响忽略不计，计算结果精确到1%）
【答案】（3）设产生0.32 g氧气时分解的过氧化氢的质量为x。
2H2O22H2O+O2↑
68　 32
x　 0.32 g
，解得x=0.68 g。
则溶液中剩余的过氧化氢的质量为10 g×30%- 0.68 g=2.32 g；剩余过氧化氢溶液的溶质质量分数为×100%≈24%。

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