作业10化学计算(原卷版+解析)

作业10化学计算一．选择题（共16小题）1．2021年6月3日凌晨在西昌卫星发射中心用长征运载火箭成功发射风云四号02星，发射该卫星的火箭用联氨（N2H4）做燃料，用四氧化二氮（N2O4）助燃，生成物不会对大气造成污染，该反应的化学方程式是2N2H4+N2O4═3X+4H2O。请你写出X的化学式（）A．NO B．N2 C．NH3 D．O22．在一个密闭容器中放入X、Y、Z、Q四种物质，在一定条件下发生化学反应，一段时间后，测得有关数据如表，则下列关于反应的认识，正确的是（）物质XYZQ反应前质量（g）202137反应后质量（g）待测a32待测b12A．a的取值范围：0≤a≤16 B．该反应类型一定属于化合反应 C．当a＝15时，物质Z在反应中起催化作用 D．当b＝1时，反应中X、Q的相对分子质量比为1：53．下列有关对质量守恒定律的理解正确的是（）A．将10g水加热产生10g水蒸气，物质的总质量不变，遵循质量守恒定律 B．化学反应前后分子的总数一定不会发生变化 C．1g氢气和8g氧气完全反应后，生成质量为9g D．镁条燃烧后质量增加，不遵循质量守恒定律4．镁带在耐高温的容器中（内含氧气）密封加热，下图能正确表示容器里所盛的物质总质量变化的是（）A． B． C． D．5．5月22日10时40分，“祝融号”火星车已安全驶离着陆平台（如图），到达火星表面，开始巡视探测。它将利用三结砷化镓太阳能电池作为其动力，制取砷化镓（GaAs）的化学原理为：（CH3）3Ga+AsH3700℃¯A．C2H2 B．C2H4 C．CH4 D．H26．2021年5月15日，天问一号探测器成功着陆于火星，将对火星进行全面综合性探测。此前科学家发现火星大气层中含有硫化羰（化学式为COS）。硫化羰能在氧气中完全燃烧，生成CO2和SO2。由上述信息可知，硫化羰（）A．由三种元素组成 B．可用作清洁燃料 C．是一种氧化物 D．可用作灭火剂7．某K2CO3样品，可能含有Na2CO3、MgCO3、CuSO4、NaCl中的一种或几种。取该样品13.8g，加入100g稀盐酸中，恰好完全反应，得到无色溶液，同时产生气体的质量为m。下列判断不正确的是（）A．若m＞4.4g，则样品的组成最多有3种可能 B．若m＝4.4g，则样品中一定含有NaCl C．若m＝4.4g，所加稀盐酸中溶质的质量分数为7.3% D．反应后得到无色溶液，说明样品中一定没有CuSO48．小明在加热高锰酸钾制取氧气时绘制了如图的图象，y可以表示（）A．生成氧气的总质量 B．生成二氧化锰的质量 C．固体物质的总质量 D．固体中钾元素的质量9．在化学反应A+B2═AB2中，A与B2反应的质量关系如图所示，现将6gA和10gB2充分反应，则生成AB2的质量是（）A．10g B．12g C．16g D．20g10．已知：Mg（OH）2不与NaOH溶液反应，而Al（OH）3可与NaOH溶液反应生成能溶于水的NaAlO2，即Al（OH）3+NaOH＝NaAlO2+2H2O现将ag镁铝合金粉末溶于足量盐酸中，再加入过量NaOH溶液，过滤，将沉淀进行洗涤、干燥、灼烧，得到白色粉末的质量还是ag，则原合金中镁的质量分数为（）A．40% B．60% C．80% D．无法确定11．在一定条件下，一个密闭容器内发生化合反应，测得反应前后的质量如表，分析表中数据可知（）物质ABCD反应前的质量/g8142015反应后的质量/gxy010A．参加反应的C与D的质量比为4：3 B．当x＝8时，A在反应中一定是催化剂 C．y的取值范围：0≤y≤33 D．x+y＝4712．一定条件下，在密闭容器中发生某反应，反应前容器内各物质的质量如图1，反应后容器内各物质的质量如图2．下列说法正确的是（）A．x的值为22 B．参加反应的W和O2的质量比为2：9 C．W由碳、氢、氧三种元素组成 D．W中碳元素的质量分数为75%13．金属单质A和非金属单质B可生成化合物A2B，反应的化学方程式为2A+B加热¯A2A的用量B的用量A2B的用量甲9.0g1.0g5.0g乙4.0g6.0g5.0g丙agbg6.0g下列说法正确的是（）A．A与B的相对分子质量之比是4：1 B．丙同学实验中a：b的值可能是22：3 C．该反应一定不是氧化反应 D．A2B可能是水14．关于化学方程式2H2+O2点燃¯2H2A．反应需要在点燃条件下进行 B．氢气和氧气参加反应，生成了水 C．参加反应的氢气、氧气及生成的水的分子个数比为2：1：2 D．2份质量的氢气和1份质量的氧气恰好完全反应生成2份质量的水15．某纯净物X在空气中完全燃烧，反应的化学方程式为：2X+7O2点燃¯4CO2+6H2A．X由碳、氢、氧三种元素组成 B．X的相对分子质量为60 C．X中碳、氢元素的质量比为1：4 D．X中碳元素的质量分数为80%16．A、B、C三种物质各10g，加热进行化合反应，生成D（其中B是催化剂）当A完全反应后，测得生成D为16g，反应后混合物中B与C的质量比为（）A．5：1 B．5：2 C．5：3 D．4：1二．计算题（共4小题）17．为了探究影响化学反应速率的因素，某学习小组同学选取成分完全相同的大理石碎屑、块状大理石两种样品各15克，分别与足量的、溶质质量分数相同的稀盐酸反应（样品中杂质不与稀盐酸反应），实验装置如图。每隔2分钟读取一次电子天平的示数，据此计算生成的二氧化碳的质量，并记录前20分钟数据如表。时间/分02468101214161820大理石碎屑生成的CO2的质量/克01.82.83.43.94.34.85.25.55.55.5块状大理石生成的CO2的质量/克00.61.21.72.22.73.23.63.94.24.4（1）实验过程中，通过观察如图装置中的现象可判断反应结束。（2）结合表格分析，块状大理石与稀盐酸反应最终能生成克二氧化碳。（3）当反应进行到20分钟时，块状大理石中有多少克碳酸钙与稀盐酸发生了反应？18．为了测量大理石中碳酸钙的含量，小明将质量为12.5克的大理石放入锥形瓶中，在锥形瓶中不断加入一定浓度的稀盐酸（如图甲），读出电子天平的示数，绘出所加稀盐酸的质量和锥形瓶中物质的质量关系图乙所示。（已知：CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑，样品中杂质不与稀盐酸反应，实验前后锥形瓶中气体质量的变化忽略不计）（1）在不断加入稀盐酸的过程中，我们通过观察图甲装置中哪一现象即可判断大理石已经反应完全？（2）求大理石中碳酸钙的质量分数。（3）由图乙可知，加入等质量的稀盐酸，ab阶段锥形瓶中增加的物质质量小于bc阶段原因是。19．小科为测定某石灰石中碳酸钙的质量分数，准确称取16g石灰石样品，研碎后放入烧杯中，向其中加入足量稀盐酸（杂质不与盐酸反应，也不溶于水），实验制得的数据如图所示。（1）将石灰石样品研碎的目的是。（2）求该石灰石样品中碳酸钙的质量分数？（3）随着盐酸的加入，在图乙中画出溶液中钙元素的质量变化示意图。20．石头纸是一种介于纸张和塑料之间的环保新型材料，主要成分为碳酸钙。为测定其中碳酸钙的含量，课外活动小组的同学进行了实验，实验数据见表（假设纸张其他成分既不溶于水，也不与水反应）：烧杯①烧杯②烧杯③烧杯④烧杯⑤加入样品的质量/g1010101010加入稀盐酸的质量/g1020304050充分反应后生成气体的质量/g0.881.762.643.083.08（1）根据表中的实验数据可知，烧杯④样品中的碳酸钙全部参加了反应，则10克样品完全反应生成二氧化碳的质量为克。（2）求样品中碳酸钙的质量分数。（需写出计算过程）作业10化学计算一．选择题（共16小题）1．2021年6月3日凌晨在西昌卫星发射中心用长征运载火箭成功发射风云四号02星，发射该卫星的火箭用联氨（N2H4）做燃料，用四氧化二氮（N2O4）助燃，生成物不会对大气造成污染，该反应的化学方程式是2N2H4+N2O4═3X+4H2O。请你写出X的化学式（）A．NO B．N2 C．NH3 D．O2【解答】解：根据质量守恒定律，化学变化前后原子的种类不变、原子个数没有增减，反应前反应物中N、H、O元素的原子个数依次为：6、8、4，反应后生成物中H、O原子个数为8、4；比较反应前后原子种类及个数可得知，3个未知物的分子中应含有6个N原子，所以，X的化学式为N2；故选：B。2．在一个密闭容器中放入X、Y、Z、Q四种物质，在一定条件下发生化学反应，一段时间后，测得有关数据如表，则下列关于反应的认识，正确的是（）物质XYZQ反应前质量（g）202137反应后质量（g）待测a32待测b12A．a的取值范围：0≤a≤16 B．该反应类型一定属于化合反应 C．当a＝15时，物质Z在反应中起催化作用 D．当b＝1时，反应中X、Q的相对分子质量比为1：5【解答】解：A.依据质量守恒定律可知，20+2+1+37＝a+32+b+12，a+b＝16，a＝16﹣b，b＝0时，a＝16；b＝16时，a＝0，则a的取值范围：0≤a≤16；故A正确；B.分析表中数据可知，Q为反应物，Y为生成物，但X、Z无法确定，则该反应的反应类型无法确定，故B错误；C.分析表中数据可知，当a＝15时，物质Z在反应前后的质量不变，但催化剂特点是反应前后质量和化学性质不变，改变其它反应速率，则物质Z在反应中不一定起催化作用，故C错误；D.分析表中数据可知，当b＝1时，反应中X、Q的质量比为5：25＝1：5，无法确定其相对分子质量之比，故D错误；故选：A。3．下列有关对质量守恒定律的理解正确的是（）A．将10g水加热产生10g水蒸气，物质的总质量不变，遵循质量守恒定律 B．化学反应前后分子的总数一定不会发生变化 C．1g氢气和8g氧气完全反应后，生成质量为9g D．镁条燃烧后质量增加，不遵循质量守恒定律【解答】解：A、10克水加热至沸腾，转变为10克的水蒸气，是物理变化，不是化学变化，不遵循质量守恒定律，故选项说法错误。B、化学变化的实质是反应物的分子分成原子，原子重新组合成新的分子，化学反应前后分子的总数可能发生变化，故选项说法错误。C、根据氢气和氧气反应的化学方程式可以知道：氢气和氧气在反应中的质量比为1：8，所以1g氢气和8g氧气完全反应后，生成物的质量为9g，故选项说法正确。D、镁条燃烧后质量增加，吸收了氧气、二氧化碳以及氮气，遵循质量守恒定律，故选项说法错误。故选：C。4．镁带在耐高温的容器中（内含氧气）密封加热，下图能正确表示容器里所盛的物质总质量变化的是（）A． B． C． D．【解答】解：镁和空气中的氧气反应生成氧化镁，随着镁和氧气的减少，氧化镁增多，减少的镁和氧气的质量之和等于生成的氧化镁的质量；镁和空气中的氮气反应生成氮化镁，随着镁和氮气的减少，氮化镁增多，减少的镁和氮气的质量之和等于生成的氮化镁的质量，因此容器中的总质量保持不变，C选项符合题意。故选：C。5．5月22日10时40分，“祝融号”火星车已安全驶离着陆平台（如图），到达火星表面，开始巡视探测。它将利用三结砷化镓太阳能电池作为其动力，制取砷化镓（GaAs）的化学原理为：（CH3）3Ga+AsH3700℃¯A．C2H2 B．C2H4 C．CH4 D．H2【解答】解：由质量守恒定律：反应前后，原子种类、数目均不变，由反应的化学方程式，反应前碳、氢、镓、砷原子个数分别为3、12、1、1，反应后的生成物中碳、氢、镓、砷原子个数分别为0、0、1、1，根据反应前后原子种类、数目不变，则3X分子中含有3个碳原子和12个氢原子，则每个X分子由1个碳原子和4个氢原子构成，则物质X的化学式为CH4。故选：C。6．2021年5月15日，天问一号探测器成功着陆于火星，将对火星进行全面综合性探测。此前科学家发现火星大气层中含有硫化羰（化学式为COS）。硫化羰能在氧气中完全燃烧，生成CO2和SO2。由上述信息可知，硫化羰（）A．由三种元素组成 B．可用作清洁燃料 C．是一种氧化物 D．可用作灭火剂【解答】解：A、硫化羰由三种元素组成，即碳元素、氧元素、硫元素，该选项说法正确；B、硫化羰燃烧生成二氧化硫，二氧化硫有毒，因此不可用作清洁燃料，该选项说法不正确；C、硫化羰含有三种元素，不是氧化物，该选项说法不正确；D、硫化羰具有可燃性，不能用作灭火剂，该选项说法不正确。故选：A。7．某K2CO3样品，可能含有Na2CO3、MgCO3、CuSO4、NaCl中的一种或几种。取该样品13.8g，加入100g稀盐酸中，恰好完全反应，得到无色溶液，同时产生气体的质量为m。下列判断不正确的是（）A．若m＞4.4g，则样品的组成最多有3种可能 B．若m＝4.4g，则样品中一定含有NaCl C．若m＝4.4g，所加稀盐酸中溶质的质量分数为7.3% D．反应后得到无色溶液，说明样品中一定没有CuSO4【解答】解：A、13.8g碳酸钾完全反应生成4.4g二氧化碳，13.8g碳酸钠、碳酸镁完全反应生成二氧化碳质量都大于4.4g，得到无色溶液，说明样品中不含有硫酸铜，若m＞4.4g，样品中一定含有碳酸钠、碳酸镁中的一种或两种，则样品的组成可能：碳酸钾、碳酸钠，碳酸钾、碳酸钠、碳酸镁，碳酸钾、碳酸钠、碳酸镁、氯化钠，碳酸钾、碳酸镁，碳酸钾、碳酸镁、氯化钠，碳酸钾、碳酸钠、氯化钠等6种，该选项说法不正确；B、13.8g碳酸钠、碳酸镁完全反应生成二氧化碳质量都大于4.4g，因此若m＝4.4g，则样品中一定含有NaCl，该选项说法正确；C、若m＝4.4g，反应的氯化氢质量是7.3g，所加稀盐酸中溶质的质量分数为7.3%，该选项说法正确；D、反应后得到无色溶液，说明样品中一定没有CuSO4，该选项说法正确。故选：A。8．小明在加热高锰酸钾制取氧气时绘制了如图的图象，y可以表示（）A．生成氧气的总质量 B．生成二氧化锰的质量 C．固体物质的总质量 D．固体中钾元素的质量【解答】解：A、高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，生成氧气的质量逐渐增加，至完全反应不再发生改变，与图示不符，故选项错误。B、高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，生成二氧化锰的质量逐渐增加，至完全反应不再发生改变，与图示不符，故选项错误。C、高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应后氧气逸出，固体物质的总质量不断减少，至完全反应不再发生改变，与图示不符，故选项错误。D、高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，固体中钾元素的质量不变，与图相符，故选项正确。故选：D。9．在化学反应A+B2═AB2中，A与B2反应的质量关系如图所示，现将6gA和10gB2充分反应，则生成AB2的质量是（）A．10g B．12g C．16g D．20g【解答】解：由图中信息可知，两种物质反应的质量比是1：1，现将6gA和10gB2充分反应，反应的B2质量是6g，则生成AB2的质量是：6g+6g＝12g。故选：B。10．已知：Mg（OH）2不与NaOH溶液反应，而Al（OH）3可与NaOH溶液反应生成能溶于水的NaAlO2，即Al（OH）3+NaOH＝NaAlO2+2H2O现将ag镁铝合金粉末溶于足量盐酸中，再加入过量NaOH溶液，过滤，将沉淀进行洗涤、干燥、灼烧，得到白色粉末的质量还是ag，则原合金中镁的质量分数为（）A．40% B．60% C．80% D．无法确定【解答】解：镁、铝先和盐酸反应生成氯化镁和氯化铝，然后氯化铝再和过量的氢氧化钠反应生成能溶于水的NaAlO2，而氢氧化镁和氢氧化钠不反应，所以沉淀为氢氧化镁，灼烧后的白色粉末为氧化镁，且白色粉末的质量还是ag。从反应的整个过程依据元素守恒，所以原合金中镁的质量分数就是氧化镁中镁元素的质量分数，即原合金中镁的质量分数为：2416+24故选：B。11．在一定条件下，一个密闭容器内发生化合反应，测得反应前后的质量如表，分析表中数据可知（）物质ABCD反应前的质量/g8142015反应后的质量/gxy010A．参加反应的C与D的质量比为4：3 B．当x＝8时，A在反应中一定是催化剂 C．y的取值范围：0≤y≤33 D．x+y＝47【解答】解：A、参加反应的C与D的质量比为：20：（15﹣10）＝4：1，该选项说法不正确；B、当x＝8时，A在反应中质量不变，可能是催化剂，也可能既不是催化剂也不是反应物和生成物，该选项说法不正确；C、y的最大值：8+14+20+15﹣10＝47，最小值是0，y的取值范围：0≤y≤47，该选项说法不正确；D、x+y＝8+14+20+15﹣10＝47，该选项说法正确。故选：D。12．一定条件下，在密闭容器中发生某反应，反应前容器内各物质的质量如图1，反应后容器内各物质的质量如图2．下列说法正确的是（）A．x的值为22 B．参加反应的W和O2的质量比为2：9 C．W由碳、氢、氧三种元素组成 D．W中碳元素的质量分数为75%【解答】解：A、化学反应前后物质的质量总和不变，故x+22+4＝36+8+4+2，x＝24，错误；B、参加反应的W的质量为8g，O2的质量为36g﹣4g＝32g，质量比为8g：32g＝1：4，不是2：9，错误；C、生成的二氧化碳的质量为24﹣2＝22，其中碳元素的质量为：22×12生成的水的质量为：22﹣4＝18，其中氢元素的质量为：18g×2故W中只含有碳元素和氢元素，不含氧元素，错误；D、W中碳元素的质量分数为6g8g故选：D。13．金属单质A和非金属单质B可生成化合物A2B，反应的化学方程式为2A+B加热¯A2A的用量B的用量A2B的用量甲9.0g1.0g5.0g乙4.0g6.0g5.0g丙agbg6.0g下列说法正确的是（）A．A与B的相对分子质量之比是4：1 B．丙同学实验中a：b的值可能是22：3 C．该反应一定不是氧化反应 D．A2B可能是水【解答】解：根据表中数据甲和乙可知，都生成5.0g生成物，甲中有1.0gB而乙中有4.0gA即可，所以A、B的质量比为4：1时，两者恰好完全反应，A、2A+B加热¯A22xy41由化学方程式可以看出，A与B的相对分子质量之比是2：1，故A错误；B、设丙中生成6.0g生成物消耗的A的质量为x，B的质量为y。2A+B加热¯A2415xy6.0g4xx＝4.8gy＝1.2g若A完全反应，则a：b＝4.8g：（10.0g﹣4.8g）＝4.8g：5.2g＝12：13，若B完全能反映，则a：b＝（10.0g﹣1.2g）：1.2g＝22：3，故B正确；C、该反应中有化合价升降，一定是氧化还原反应，故C错误；D、氢气和氧气反应生成水的过程中，是2个氢分子和1个氧原子反应生成2个水分子，化学计量数不照，故D错误。故选：B。14．关于化学方程式2H2+O2点燃¯2H2A．反应需要在点燃条件下进行 B．氢气和氧气参加反应，生成了水 C．参加反应的氢气、氧气及生成的水的分子个数比为2：1：2 D．2份质量的氢气和1份质量的氧气恰好完全反应生成2份质量的水【解答】解：A．由化学方程式可知，该反应是在点燃的条件下进行的，故正确；B．由化学方程式可知，反应物是氢气和氧气，生成物是水，故正确；C．由化学方程式可知，参加反应的氢气、氧气及生成的水的分子个数比为2：1：2，故正确；D．由化学方程式可知，每4份质量的氢气与32份质量的氧气恰好完全反应生成了36份质量的水，故错误。故选：D。15．某纯净物X在空气中完全燃烧，反应的化学方程式为：2X+7O2点燃¯4CO2+6H2A．X由碳、氢、氧三种元素组成 B．X的相对分子质量为60 C．X中碳、氢元素的质量比为1：4 D．X中碳元素的质量分数为80%【解答】解：A、由2X+7O2点燃¯4CO2+6H2O可知，反应后碳原子是4个，反应前应该是4个，包含在2X中，反应后氢原子是12个，反应前应该是12个，包含在2X中，反应前后氧原子都是14个，因此X的化学式是C2H6B、X的相对分子质量为：24+6＝30，该选项说法不正确；C、X中碳、氢元素的质量比为：24：6＝4：1，该选项说法不正确；D、X中碳元素的质量分数为：2430故选：D。16．A、B、C三种物质各10g，加热进行化合反应，生成D（其中B是催化剂）当A完全反应后，测得生成D为16g，反应后混合物中B与C的质量比为（）A．5：1 B．5：2 C．5：3 D．4：1【解答】解：根据质量守恒定律可知，由于B是催化剂，所以参加反应的A、C的总质量等于生成的D的质量，也就是16g．又因为A完全反应，所以反应掉的C的质量＝16g﹣10g＝6g，即C剩余10g﹣6g＝4g，则反应后的混合物中C的质量为4g．故反应后的混合物中B与C的质量比为：10g：4g＝5：2。故选：B。二．计算题（共4小题）17．为了探究影响化学反应速率的因素，某学习小组同学选取成分完全相同的大理石碎屑、块状大理石两种样品各15克，分别与足量的、溶质质量分数相同的稀盐酸反应（样品中杂质不与稀盐酸反应），实验装置如图。每隔2分钟读取一次电子天平的示数，据此计算生成的二氧化碳的质量，并记录前20分钟数据如表。时间/分02468101214161820大理石碎屑生成的CO2的质量/克01.82.83.43.94.34.85.25.55.55.5块状大理石生成的CO2的质量/克00.61.21.72.22.73.23.63.94.24.4（1）实验过程中，通过观察如图装置中的电子天平示数不再变化现象可判断反应结束。（2）结合表格分析，块状大理石与稀盐酸反应最终能生成5.5克二氧化碳。（3）当反应进行到20分钟时，块状大理石中有多少克碳酸钙与稀盐酸发生了反应？【解答】解：（1）实验过程中，通过观察如图装置中的电子天平示数不再变化，可判断反应结束。故填：电子天平示数不再变化。（2）结合表格分析可知，碎屑状大理石最终生成5.5g二氧化碳，由于两种样品质量相等，因此块状大理石与稀盐酸反应最终能生成5.5克二氧化碳。故填：5.5。（3）设碳酸钙质量为x，CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑，10044x4.4g10044x＝10g，答：当反应进行到20分钟时，块状大理石中有10g碳酸钙与稀盐酸发生了反应。18．为了测量大理石中碳酸钙的含量，小明将质量为12.5克的大理石放入锥形瓶中，在锥形瓶中不断加入一定浓度的稀盐酸（如图甲），读出电子天平的示数，绘出所加稀盐酸的质量和锥形瓶中物质的质量关系图乙所示。（已知：CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑，样品中杂质不与稀盐酸反应，实验前后锥形瓶中气体质量的变化忽略不计）（1）在不断加入稀盐酸的过程中，我们通过观察图甲装置中哪一现象即可判断大理石已经反应完全锥形瓶中不再产生气泡？（2）求大理石中碳酸钙的质量分数。（3）由图乙可知，加入等质量的稀盐酸，ab阶段锥形瓶中增加的物质质量小于bc阶段原因是ab阶段锥形瓶中会产生二氧化碳气体。【解答】解：（1）大理石中碳酸钙与稀盐酸反应产生二氧化碳气体，因此当容器内不再产生气泡时，大理石已经反应完全，故填：锥形瓶中不再产生气泡；（2）产生二氧化碳的质量73g+12.5g﹣81.1g＝4.4g，设：此时块状大理石中发生反应的CaCO3质量为x。CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑10044x4.4g10044大理