2022年初中化学尖子生选拔专题训练-专题05计算型选择题(上).docx

专题 05 计算型选择题（上）1高温下用CO还原Fe2O3，如果CO量不足可能会生成四氧化三铁、氧化亚铁、铁。向48g的Fe2O3粉末中通入一定量的CO，Fe2O3完全反应后得到固体的总质量为41.6g。再把41.6g的固体放入足量的硫酸铜溶液中，充分反应后，最终得到固体的总质量为42.4g，则CO与Fe2O3反应后固体的成分是ww*w.zz#st%AFE.Fe3O4BFE.FeOCFeO、Fe3O4DFE.FeO、Fe3O4【答案】B【详解】来%源&:*zzstep.com分析题干，“把41.6g的固体放入足量的硫酸铜溶液中，充分反应后，最终得到固体的总质量为42.4g”说明反应后固体质量增加了，说明41.6g的固体中一定含有铁，则可以设41.6g固体中含有的铁的质量为x，根据化学反应方程式可以列出关系式：，解方程有设生成5.6g铁所需要的氧化铁的质量为y根据化学反应方程式可以列出关系式为：，解方程有：设48g8g=40g氧化铁与一氧化碳反应生成四氧化三铁的质量为z，根据化学反应方程式可以列出关系式为：，解方程有：这就说明反应后的固体成分不包含四氧化三铁；设40g氧化铁和一氧化碳反应生成氧化亚铁的质量为m，中*国教育出版网#根据化学方程式可以列出关系式为：解方程有：来源:中国教育出版&%网#则通过上述计算分析可以知道，一氧化碳和氧化铁反应后的固体成分为铁和氧化亚铁，故选择B【点睛】www.%z&zste*#2在调节平衡的托盘天平左右两盘分别放一个等质量的烧杯，烧杯中装有等质量、等浓度的足量的稀硫酸，天平平衡。然后向左边烧杯中加入24g镁，向右边烧杯中加入3.1g铜，天平失去平衡，要使天平再次平衡，应向右边的烧杯中加入锌的质量为A18.9gB19.1gC19.5gD20.9g【答案】C【详解】解：设左边烧杯加入24g镁后产生的氢气的质量为x。 w%ww.z&zstep.comx=2g则天平左边增加的质量为24-2=22g铜的活动性在氢之后，不与稀硫酸反应22g-3.1g=18.9g，所以左边还需要增加18.9g设新加入的锌质量为y，生成的氢气质量为z y=32.5z 又因为y-z=18.9 解得 z=0.6g y=19.5g故选择C。3现有煅烧一段时间的石灰石样品10g，将其继续煅烧至质量不再改变，得到7.8g固体，再向其中加入一定量稀盐酸，恰好完全反应，将所得混合物蒸干得到13.3g固体，则样品中氧化钙与碳酸钙的质量比为A7：25B14：25C28：25D1：2【答案】B【详解】中国教育出版*&网依据质量守恒定律可知，固体减少的质量就是二氧化碳的质量，生成二氧化碳的质量为：10g-7.8g=2.2g；设样品中碳酸钙的质量为，生成氧化钙的质量为中国*教&育%#出版网生成氧化钙的质量y=5g-2.2g=2.8g设石灰石中原有氧化钙和反应生成的氧化钙总质量为zwww.z&zste*p.com样品中氧化钙与碳酸钙的质量比为：（5.6g-2.8g）：5g=14：25；答案：B。4已知。实验室有一包含杂质的碳酸氢钠样品100g（杂质不含钠元素，受热不变化），其中钠元素质量分数为23%，180时，将样品加热一段时间后称得固体质量为87.6g，则分解的碳酸氢钠占原碳酸氢钠样品的质量分数为A33.6%B40%C47.3%D60%www.z%*zstep.co#m【答案】B【详解】中国&教育出%版*网含杂质的碳酸氢钠样品100g（杂质不含钠元素，受热不变化），其中钠元素质量分数为23%，则钠元素质量为100g×23%=23g，故碳酸氢钠质量为 ；将样品加热一段时间后，固体质量减少质量就是生成二氧化碳和水的质量100g-87.6g=12.4g由化学方程式体现的质量关系可知，分解碳酸氢钠的质量为33.6g，则分解的碳酸氢钠占原碳酸氢钠样品的质量分数为；故选B。5如图所示图1为一氧化碳还原氧化铜的实验，图2为碳还原氧化铜的实验，其中澄清石灰水足量图1 图2两个实验中都可观察到黑色固体变红，澄清石灰水变浑浊；来源:z&zstep*.com两个实验都可以根石灰水不冒气泡的现象判断反应已经结束两个实验均应防止石灰水倒吸两个实验发生的反应中，C.CO都得到氧，发生还原反应；两个实验的相关反应中，C.Cu、O三种元素的化合价都发生改变；两个实验中固体减少的质量均为产生气体的质量两个实验中铜元素在固体中的质量分数逐渐变大；图1中，若取氧化铜样品质量为m，充分反应后，玻璃管内的固体质量减少了n，则样品中氧化铜的质量分数为 ×100%(杂质不参加反应)，澄清石灰水增加的质量为 。A2个B3 个C4个D5个【答案】B【分析】一氧化碳和碳还原氧化铜，均生成铜和二氧化，反应的化学方程式为：、。【详解】因为两个实验反应的生成物都是铜和二氧化碳，所以都可观察到黑色固体变红，澄清石灰水变浑浊，该说法正确；来源:中教&#网%木炭还原氧化铜实验反应结束后，不再产生气体，不再有气体进入试管b中，所以会观察到气泡停止逸出，所以以根据石灰水不冒气泡的现象判断反应已经结束；一氧化碳还原氧化铜实验中药品反应结束后，还要继续通入一会一氧化碳到试管冷却至室温，防止停止通入一氧化碳后，空气进入玻璃管A内，较热的铜与氧气接触，重新被氧化，在通入一氧化碳的过程中，B试管中会继续产生气泡，所以用一氧化碳还原氧化铜不能根据气泡逸出情况来判断反应是否结束，该说法错误；来源:%zzste*木炭还原氧化铜反应结束后，若先撤走酒精灯，试管内的温度降低，气体收缩，气压减小，引起水倒吸，所以该实验需要防止水倒吸，方法是用弹簧夹将橡胶导气管部分夹紧防止空气进入，使铜再次被氧化，随即熄灭酒精灯，并将导管从试管b中取出；一氧化碳还原氧化铜，当反应结束后，还需要继续通入一氧化碳直到试管温度冷却至室温，防止停止通入一氧化碳后，有空气进入玻璃管，使较热的铜重新被氧化，同时也可以防止澄清石灰水倒吸，该说法正确；由分析中的方程式可以看出，两个实验发生的反应中，C.CO都得到氧后转化为二氧化碳，物质与氧发生的化学反应叫做氧化反应，所以二者发生的是氧化反应，不是还原反应，该说法错误；两个反应过程中，一氧化碳和碳都转化为二氧化碳，碳元素化合价分别由+2价和0价都变化+4价，化合价升高；氧化铜转化为铜，铜元素化合价由+2价变为0价，化合价降低了；但氧元素化合价没有改变，该说法错误；来源:z#zstep&.%com根据质量守恒定律，碳还原氧化铜时，生成二氧化碳的质量等于参加反应的碳的质量加上氧化铜失去的氧的质量，因为反应物都是固体，所以固体减少的质量为产生气体的质量；一氧化碳还原氧化铜时，生成二氧化碳的质量等于参加反应的一氧化碳的质量与氧化铜失去的氧的质量，因此生成二氧化碳的质量要比固体减少的质量大；该说法错误；根据质量守恒定律 ，生成固体铜的质量等于被还原的氧化铜中铜元素的质量，固体中铜元素质量不变，但固体总质量都在减少，所以两个实验中铜元素在固体中的质量分数逐渐变大，该说法正确；来源:#*zzstep.com图1为一氧化碳还原氧化铜，氧化铜样品质量为m，充分反应后，玻璃管内的固体质量减少了n，固体减少的质量即为氧化铜中氧元素的质量，所以样品中氧化铜的质量为：，则样品中氧化铜的质量分数为：；产生的二氧化碳被澄清的石灰水吸收，所以产生二氧化碳的质量即为澄清石灰水增加的质量。解：设产生二氧化碳的质量为.即澄清石灰水增加的质量为，题中给出的样品中氧化铜的质量分数是错误的；故正确的说法有：，故选B。6在托盘天平的两盘上各放一只等质量的烧杯，在两只烧杯里分别加入50g溶质质量分数为14.6%的稀盐酸，将天平调节至平衡。然后向左盘烧杯中投入一定质量的碳酸钠固体，向右盘烧杯中投入一定质量的镁，均恰好完全反应，天平发生偏转。则下列各项操作中，能使天平重新达到平衡的是（）A将游码向右移动4.2gB向右盘烧杯中再加入4g稀盐酸C在右盘上放4.8g镁D在左盘上放7.2g碳酸钠固体【答案】B【分析】因为由题意得知反应都是恰好完成。故设恰好完成所需的碳酸钠的质量为，生成的二氧化碳的质量为。所以左边烧杯中反应后的重量=50g+10.6g-4.4g=56.2g设完全反应所需镁的质量为，生成氢气的质量为。来%源#:中教&网所以右边烧杯中反应后的重量=50g+2.4g-0.2g=52.2g则均恰好完全反应后，天平左盘增加质量比右盘增加质量多出56.2g -52.2g=4g；中国#教%育&出版网所以，要使天平仍然保持平衡，需要使天平右侧质量增加4g；由于烧杯内可以发生反应的物质已完全反应，因此所加入的物质不再发生反应，加入的质量即增加的质量。【详解】A.由分析可以得知左边托盘比右边托盘重4g，故应将游码向右移动4g。故A错误；B.由分析可以得知左边托盘比右边托盘重4g且物质已完全反应，因此所加入的物质不再发生反应，加入的质量即增加的质量，故向右边托盘中加入4g盐酸可以使得天平平衡。故B正确；C.由分析可以得知左边托盘比右边托盘重4g且加入的质量即增加的质量，所以应该向右边托盘中加入4g的镁。故C错误；D.由分析可以得知左边托盘比右边托盘重4g且加入的质量即增加的质量，故加入7.2g碳酸钠之后天平仍就向左偏转。故D错误。故选B。7将10克CuO粉末加入到100克一定质量分数的稀H2SO4溶液中，微热到CuO完全溶解，再向溶液中加入a克铁粉，使溶液中的溶质完全反应后过滤，将滤渣在低温下干燥，得干燥固体质量仍然为a克，下列分析不正确的是（ ）来源*:中国教育出版网&A滤渣中一定含有Cu，可能还有FeB加入铁粉后，有红色固体产生，还有少量气泡产生Ca的取值范围是：a8D稀H2SO4的溶质质量分数为12.25%【答案】D【分析】氧化铜粉末和稀H2SO4反应生成硫酸铜和水，到氧化铜完全溶解，再向溶液中加入铁粉，铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，铁和硫酸铜生成铜和硫酸亚铁。铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气：反应后固体质量减少；铁和硫酸铜生成铜和硫酸亚铁：反应后固体质量增加。【详解】A.向溶液中加入a克铁粉，使溶液中的溶质完全反应后过滤，由于溶液中的溶质完全反应，所以滤渣中一定有硫酸铜转化生成的铜，如果铁过量还可能会有铁，正确；B.加入铁粉后，铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气：反应后固体质量减少；铁和硫酸铜生成铜和硫酸亚铁：反应后固体质量增加；题干中：将滤渣在低温下干燥，得干燥固体质量仍然为a克。说明固体质量不变，那么肯定发生了铁和稀硫酸反应、铁和硫酸铜反应共两个反应，会有红色固体产生，还有少量气泡产生，正确；C.题干中：溶液中的溶质完全反应。说明10克氧化铜最终都转化为铜单质，根据反应前后元素质量不变那么得到固体中铜的质量为：10g=8g，如果铁过量那么a肯定大于8g，所以a的取值范围是：a8，正确；D.题干中：向溶液中加入a克铁粉，使溶液中的溶质完全反应后过滤，将滤渣在低温下干燥，得干燥固体质量仍然为a克。因为固体中铜的质量为8g，那么参加反应的铁的质量也为8g，最终稀H2SO4都转化为硫酸亚铁，那么设H2SO4质量为x：故稀H2SO4的溶质质量分数为14%。故D错误；故选D。8实验室有一份由氧化镁、氧化铁和氧化铜混合而成的粉末15.1g，向其中加入溶质的质量分数为7.3的稀盐酸至恰好完全反应，蒸干所得溶液，得到不含结晶水的固体31.6g，则该实验所消耗的稀盐酸的质量为（ ）来#源:%中教&网A100gB150gC200gD300gww%w*.zzs&tep.com【答案】D【详解】来源:%中教*网设实验所消耗的稀盐酸的质量为x，由氧化镁、氧化铁和氧化铜与盐酸反应的化学方程式MgO+2HCl=MgCl2+H2O；Fe2O3+6HCl2FeCl3+3H2O；CuO+2HCl=CuCl2+H2O；可知氧化镁、氧化铁和氧化铜中的氧元素转化为氯元素，可得关系式2HCl（2Cl-O）73 55来源:中国#教育出版网&x×7.3% 31.6g-15.1g=16.5g x=300g。故选D。9一定量木炭在盛有氮气和氧气混合气体的密闭容器中燃烧后生成CO和CO2，测得反应后所得CO、CO2.N2的混合气体中碳元素的质量分数为24%，请思考其中氮气的质量分数可能为A12%B20%C50%D44%【答案】B【分析】设该混合气体的质量为100g，则混合气体中含碳24克，则原来木炭就为24克，假设木炭燃烧完全生成二氧化碳，求出此时氮气的质量，假设木炭燃烧完全生成一氧化碳，求出此时氮气的质量，氮气的质量应在这两个值之间。【详解】假设木炭燃烧完全生成二氧化碳，设生成的二氧化碳的质量为x，则中国教育&#*出版网x=88gN2的质量为100g-88g=12g，N2的质量分数为=12%；假设木炭燃烧完全生成一氧化碳，设生成的二氧化碳的质量为y，则中&国教育*%出#版网www.zzs%tep.#comy=56gN2的质量为100g-56g=44g，N2的质量分数为=44%；N2的质量分数在12%到44%之间。ww&w.zz*step.co#m故选B。10某金属粉末可能由镁、铁、铝、银中的一种或几种组成。取该样品21.0g，向其中加入400g一定溶质质量分数的稀硫酸，固体全部溶解，得到无色溶液，生成2.0g氢气。下列说法正确的是A样品中一定不含有银，可能含有镁www#.zz*ste&p.comB样品中一定不含铁和银，可能含有镁和铝C金属粉中含有镁的质量为12.0gD反应后所得溶液的总质量为398.0g来#源:&*中教%网【答案】C【详解】A.设生成2.0g氢气需要镁、铁、铝及硫酸的质量分别为x，z，w，y。根据化学方程式， ，可知：要生成2.0g氢气需要镁24g，需要铁56g，需要铝18g。需要硫酸98g。因为取该样品21.0g，固体全部溶解，得到无色溶液，生成2.0g氢气。所以该固体中一定含有铝（21.0g放出气体量多于2.0g），和铁、铝、银中的一种（21.0g放出气体量少于2.0g）。因固体全部溶解，不含有银（不与酸反应）。因得到无色溶液不含有铁（生成的硫酸亚铁溶液为浅绿色）。所以该固体为镁、铝混合物。所以样品中一定不含有银，一定含有镁。错误。w#ww.zz%step.comB.样品中一定不含铁和银，一定含有镁和铝，错误。C.设混合物质，镁的质量为x，铝的质量为y，生成的氢气量分别为a1，a2。则根据， 可得出x+y=21，。解得：x=12g，y=9g。所以金属粉中含有镁的质量为12.0g，含有铝的质量为9g。正确。来%&源#:中教网D.反应后所得溶液的总质量为400g+21g-2g=419g，错误。故选C。11现有一包11g的混合物，其中可能有铁、铜及它们的氧化物，向其中加入100g溶质质量分数为14.6%的稀盐酸，恰好完全反应。则原混合物的成分可能为www.zz&ste#AFe2O3和CuOBFeO和CuOCFeO和CuDFe和CuO【答案】A【详解】100g溶质质量分数为14.6%的稀盐酸中含有的溶质质量为：14.6%×100g=14.6g，设14.6g的盐酸消耗的铁质量为x，x=11.2g设14.6g的盐酸消耗的氧化铜质量为y，y=16g设14.6g的盐酸消耗的氧化铁质量为z，z10.7g设14.6g的盐酸消耗的氧化亚铁质量为m，www.zz*ste&p.comm=14.4g铜不会与稀盐酸反应，因此该混合物的质量应该是一种大于11g，一种小于11g，所以可能的组合是Fe2O3和CuO。故选：A。12用足量的CO 还原8.0g某种铁的氧化物，生成的气体全部被足量的澄清石灰水吸收，得到沉淀12.5g，则这种铁的氧化物可能是AFeOBFe2O3与Fe3O4的混合物CFeO与Fe3O4的混合物DFe3O4【答案】C【分析】来%#源*:中&教网一氧化碳和铁的氧化物反应生成二氧化碳和铁，二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水。来&源:zzst%ep.c#om【详解】设生成12.5g碳酸钙，需要二氧化碳的质量为x 一氧化碳转化为二氧化碳的过程中夺取一个氧原子，该氧原子来源于铁的氧化物，故8.0g铁的氧化物中氧元素的质量为；则铁原子与氧原子的个数比为，当FeO与Fe3O4的分子个数比为3:1时，铁原子与氧原子的个数比6:7，故选C。来*&源:中教网13钠和氢化钠（NaH）与水反应都生成氢氧化钠和氢气。将5.8g钠和氢化钠的混合物加入一定量的水中，充分反应，得到100g 10%的氢氧化钠溶液。则在反应过程中生成氢气的质量是A0.2gB0.3gC0.4gD0.42g【答案】B【详解】根据质量守恒定律，化学反应前后元素质量不变，钠和氢化钠都能与水反应都生成氢氧化钠和氢气，所以反应后生成氢氧化钠溶液中钠元素的质量等于钠和氢化钠中所含有的钠元素的质量和，完全反应后生成氢氧化钠的总质量为：， 原固体混合物中钠元素的质量为：，则原固体混合物中氢元素的质量为：，所以原固体中氢化钠的质量为：，则原固体中单质钠的质量为：，然后再根据化学方程式可计算钠和氢化钠分别与水反应生成氢气的质量，二者产生氢气的质量之和即为生成氢气的总质量。设钠与水反应生成氢气的质量为.中国教#育出版*&网设氢化钠与水反应生成氢气的质量为.中*国教&%育#出版网则最终生成氢气的质量为：中国%*教育出版网故选B。14将氢氧化铜样品（杂质不含铜元素也不参加反应）与碳单质的混合物36.8g隔绝空气加热到900，恰好完全反应，除有杂质剩余外只生成了一种金属单质和两种空气中含有的非金属氧化物，剩余固体的质量为24.8g，则该氢氧化铜样品的纯度为来*源:中教网%&A84%B50%C80%D32%【答案】A【分析】该反应一共涉及到两个反应，即氢氧化铜先在高温情况下生成水和氧化铜，反应方程式为：；然后氧化铜和碳单质在高温条件下生成铜和二氧化碳，反应方程式为： 【详解】由化学方程式和 可以建立物质的数量关系为：，假设氢氧化铜的质量为 x，碳单质的质量为m，计算固体减少的质量为：，由建立的数量关系 ，则可以得知，减少的氧元素和氢元素的相对质量为：，则可以建立比例方程为：，计算得出：，即样品中氢氧化铜的质量为29.4g，再由氢氧化铜和碳单质的数量关系列出比例方程有：，计算有： ，即氢氧化铜样品的纯度为：，故选择A【点睛】15乙醇可作燃料。现有一定量的乙醇与一定量的氧气混合于密闭容器内，在一定条件下反应生成16.2g水，同时得到一氧化碳和二氧化碳的混合物25.2g。下列说法中正确的是A参加反应的乙醇的质量为13.6gB参加反应的氧气与生成水的分子个数比为1:1来源#:中国教育*%&出版网C混合物中一氧化碳与二氧化碳的质量比为1:11D若要使上述混合物中不生成一氧化碳至少还需1.4g的氧气中%*&国教育出版网【答案】C【详解】www.*zzstep.c#omA.根据质量守恒定律可知，氢元素的质量在反应前后不变，即反应生成的水中氢元素的质量等于参加反应的乙醇中含有的氢元素的质量，故参加反应的乙醇的质量为：，此选项表述不正确；B.根据A中计算可知参加反应的乙醇的质量为13.8g，根据质量守恒定律可知，参加反应的氧气的质量为16.2g+25.2g-13.8g=27.6g，参加反应的氧气与生成水的分子个数比为：，此选项表述不正确；C.根据质量守恒定律可知，反应前后碳元素的质量不变，即乙醇中碳元素的质量等于一氧化碳和二氧化碳中含有的碳元素的质量，若一氧化碳的质量为m，则，m=2.1g，即一氧化碳的质量为2.1g，二氧化碳的质量=25.2g-2.1g=23.1g，混合物中一氧化碳与二氧化碳的质量比为2.1:23.1=1:11，此选项表述正确；D.根据C中的计算可知，反应生成的一氧化碳的质量为2.1g，若将该部分一氧化碳完全转化为二氧化碳需要的氧气的质量为n，则，n=1.2g，故若要使上述混合物中不生成一氧化碳至少还需1.2g的氧气，此选项表述不正确。故选C。16取15g碳酸钙固体高温煅烧一段时间，冷却后测得剩余固体中钙元素的质量分数为60，下列有关说法正确的是A发生反应的碳酸钙质量为5gB反应生成氧化钙的质量为5gC剩余固体中碳酸钙的质量分数为50%D反应生成二氧化碳的质量为5gw*ww.z%zstep.com【答案】D来源:中国教*育出#版%网【详解】www.zzst#%ep.com根据题意，15g碳酸钙中含有钙元素的质量=15g××100%=6g，反应后剩余物质中钙元素质量等于反应前质量，则剩余物质质量=6g÷60%=10g，故生成二氧化碳质量=1510=5g，设参加反应的碳酸钙质量为x，生成氧化钙质量为y，A.发生反应的碳酸钙质量为11.4g，故错误；B.反应生成氧化钙的质量为6.4g，故错误；C.剩余固体中碳酸钙的质量分数为，故错误；D.反应生成二氧化碳的质量为5g，故正确，故选D。17向氧化铁和氧化亚铁的固体混合物中加入一定量的稀硫酸，恰好完全反应，得到100g含硫元素6.4%的溶液，将反应后的溶液蒸干得到24g固体，则原固体混合物中氧元素的质量分数为www.zzstep.#%co&mA32%B20%C40%D60%【答案】C【详解】已知得到100g含硫元素6.4%的溶液，即含硫元素的质量为100g×6.4%=6.4g，硫酸根中硫、氧元素的质量比为32：64=1:2，即得到的固体中含有的氧元素的质量为12.8g，可知得到的固体混合物中硫酸根的质量为6.4g+12.8g=19.2g，若将FeSO4看作是FeOSO3，若将Fe2(SO4)3看作是Fe2O33SO3，则SO3的质量为，则24g固体中含有的FeO和Fe2O3的质量为24g-16g=8g，即原固体混合物的总质量为8g。根据上述分析可知所得固体中铁元素的质量为24g-6.4g-12.8g=4.8g，化学反应前后元素的质量不变，故原固体混合物中铁元素的质量为4.8g，原固体混合物中氧元素的质量分数为，故选C。 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