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C
C
D
B
C
1:2
32
6:2:7
解:设二氧化碳的质量为 $x,$则
$6\ \mathrm{g}×(\frac{12×2}{12×2+1×8+14×2}×100\%)=x×(\frac{12}{12+16×2}×100\%)$
解得 $x=8.8\ \mathrm{g}。$
答:6 g 偏二甲肼中所含碳元素质量与 8.8 g 二氧化碳中所含碳元素质量相等。
B
A
【分析】要判断等质量的物质中含碳量是否相同,需明确:等质量的物质含碳量相同等价于两种物质中碳元素的质量分数相等。解题思路是先根据化学式计算各物质的相对分子质量,再利用公式“碳元素质量分数=(碳原子总相对原子质量÷物质相对分子质量)×100%”,分别计算每个选项中两种物质的碳元素质量分数,对比后找出相等的一组。
【解析】
等质量的物质中含碳量相同,即两种物质的碳元素质量分数相等,计算各物质碳元素质量分数如下:
选项A:
维生素$\ce{C(C_{6}H_{8}O_{6})}$的相对分子质量=$12×6 + 8×1 + 16×6=176$,碳元素质量分数=$\frac{12×6}{176}×100\%≈40.9\%$;
甘油$\ce{(C_{3}H_{8}O_{3})}$的相对分子质量=$12×3 +8×1 +16×3=92$,碳元素质量分数=$\frac{12×3}{92}×100\%≈39.1\%$;两者不等,A错误。
选项B:
甲烷$\ce{(CH_{4})}$的相对分子质量=$12+4×1=16$,碳元素质量分数=$\frac{12}{16}×100\%=75\%$;
乙烷$\ce{(C_{2}H_{6})}$的相对分子质量=$12×2 +6×1=30$,碳元素质量分数=$\frac{12×2}{30}×100\%=80\%$;两者不等,B错误。
选项C:
葡萄糖$\ce{(C_{6}H_{12}O_{6})}$的相对分子质量=$12×6 +12×1 +16×6=180$,碳元素质量分数=$\frac{12×6}{180}×100\%=40\%$;
甲醛$\ce{(HCHO)}$的相对分子质量=$12 +2×1 +16=30$,碳元素质量分数=$\frac{12}{30}×100\%=40\%$;两者相等,C正确。
选项D:
甲醇$\ce{(CH_{3}OH)}$的相对分子质量=$12 +4×1 +16=32$,碳元素质量分数=$\frac{12}{32}×100\%=37.5\%$;
丁醇$\ce{(C_{4}H_{10}O)}$的相对分子质量=$12×4 +10×1 +16=74$,碳元素质量分数=$\frac{12×4}{74}×100\%≈64.9\%$;两者不等,D错误。
【答案】C
【知识点】化学式相关计算、元素质量分数
【点评】本题考查化学式中元素质量分数的计算,核心是理解“等质量物质含碳量相同即碳元素质量分数相等”,需准确计算相对分子质量和元素质量分数,属于基础计算类题目,难度不大。
【难度系数】0.7
【分析】要解决该问题,需利用“化合物中某元素的质量=化合物的质量×该元素在化合物中的质量分数”这一关系。设CuO和$\ce{Cu_{2}O}$的质量分别为$x$、$y$,根据两者含相同质量的铜元素列等式,再通过计算铜元素的质量分数,推导两者的质量比。
【解析】设$\ce{CuO}$的质量为$x$,$\ce{Cu_{2}O}$的质量为$y$。
1. 计算$\ce{CuO}$中铜元素的质量分数:$\ce{CuO}$的相对分子质量为$64+16=80$,铜元素质量分数为$\frac{64}{80}=\frac{4}{5}$;
2. 计算$\ce{Cu_{2}O}$中铜元素的质量分数:$\ce{Cu_{2}O}$的相对分子质量为$2×64+16=144$,铜元素质量分数为$\frac{2×64}{144}=\frac{8}{9}$;
3. 根据铜元素质量相等列等式:$x×\frac{4}{5}=y×\frac{8}{9}$;
4. 整理得质量比:$\frac{x}{y}=\frac{8}{9}÷\frac{4}{5}=\frac{10}{9}$,即$\ce{CuO}$和$\ce{Cu_{2}O}$的质量比为$10:9$。
【答案】C
【知识点】化合物中元素质量分数计算、根据元素质量求化合物质量比
【点评】本题考查化学计算中元素质量与化合物质量的关系应用,核心是掌握元素质量分数的计算方法,通过设未知数列比例式即可求解,属于基础计算题型,需注意相对分子质量的计算准确性。
【难度系数】0.5
【分析】
要判断各选项正误,需明确化学式的相关概念与计算规则:化学式中元素符号右下角数字表示1个分子中该原子的个数;元素质量比为相对原子质量与原子个数的乘积之比;相对分子质量单位是“1”(常省略);元素质量分数=(该元素相对原子质量×原子个数)/相对分子质量×100%,据此逐一分析选项。
【解析】
A选项:青蒿素是宏观物质,应表述为“1个青蒿素分子中含有22个氢原子”,不能直接说青蒿素含有22个氢原子,A错误;
B选项:青蒿素中碳、氢元素的质量比为(12×15):(1×22)=90:11,15:22是碳、氢原子个数比,并非质量比,B错误;
C选项:相对分子质量的单位是“1”,不是“g”,通常省略不写,C错误;
D选项:青蒿素的相对分子质量=12×15+1×22+16×5=282,氧元素的质量分数=(16×5)/282×100%≈28.4%,D正确。
【答案】
D
【知识点】
化学式的意义、化学式的计算
【点评】
本题考查化学式相关的基础概念与计算,需准确区分原子个数、元素质量比、相对分子质量单位等易混点,属于基础题型,难度不大。
【难度系数】
0.7
【分析】
要确定该碳氢化合物的化学式,需分两步思考:第一步,根据碳、氢元素的质量比,计算出化合物中碳、氢原子的个数比;第二步,结合相对分子质量求出具体原子个数,确定化学式,同时要注意化学式中原子个数为正整数,排除不符合实际的选项。
【解析】
设该化合物的化学式为$\ce{C_{x}H_{y}}$。
1. 根据碳、氢元素的质量比:碳的相对原子质量为12,氢为1,因此$12x:y = 4:1$,化简得$y = 3x$。
2. 根据相对分子质量:该化合物相对分子质量为30,可得$12x + y = 30$。
将$y = 3x$代入上式,得$12x + 3x = 30$,解得$x = 2$,则$y = 3×2 = 6$,因此化学式为$\ce{C_{2}H_{6}}$。
排除其他选项:A选项$\ce{CH_{3}}$相对分子质量为15,不符合;C选项$\ce{CH_{18}}$氢原子数不合理,虽相对分子质量为30但不符合实际;D选项$\ce{C_{4}H}$相对分子质量为49,不符合。
【答案】
B
【知识点】
化学式的计算、元素质量比的应用
【点评】
本题考查根据元素质量比和相对分子质量确定化合物化学式的基础计算,解题思路清晰,需注意原子个数为正整数,排除不合理选项,难度适中。
【难度系数】
0.6
【分析】
要判断各选项的正误,需结合葡萄糖酸锌的化学式,利用元素种类判断、相对原子质量计算质量分数、化合物中元素质量计算、原子个数比与质量比的区别来分析:
1. 分析选项A:根据化学式确定元素种类,判断是否仅含非金属元素;
2. 分析选项B:计算各元素的相对原子质量总和,比较大小确定质量分数最大的元素;
3. 分析选项C:先计算葡萄糖酸锌的相对分子质量,再根据锌元素质量和其在化合物中的质量分数,计算葡萄糖酸锌的质量;
4. 分析选项D:区分原子个数比和质量比,明确两者的计算依据不同。
【解析】
葡萄糖酸锌的化学式为$\ce{C_{12}H_{22}O_{14}Zn}$,其相对分子质量为:$12×12 + 1×22 + 16×14 + 65 = 455$。
选项A:葡萄糖酸锌中含Zn(锌,金属元素)、C、H、O(非金属元素),并非只含非金属元素,A错误;
选项B:各元素的相对质量总和:C为$12×12=144$,H为$22$,O为$16×14=224$,Zn为$65$,氧元素的相对质量总和最大,故氧元素的质量分数最大,B错误;
选项C:设每支口服液含葡萄糖酸锌的质量为$x$,根据锌元素质量关系:$x×\frac{Zn的相对原子质量}{葡萄糖酸锌的相对分子质量}=6.5mg$,代入数据得:$x×\frac{65}{455}=6.5mg$,解得$x=45.5mg$,C正确;
选项D:$12:22:14:1$是葡萄糖酸锌中碳、氢、氧、锌的原子个数比,而非质量比,质量比为$(12×12):(22×1):(16×14):65=144:22:224:65$,D错误。
【答案】
C
【知识点】
化学式相关计算、元素种类判断
【点评】
本题考查化学式的基础应用,需掌握元素种类判断、化合物中元素质量及质量分数的计算,区分原子个数比与质量比,属于化学基础题型,难度适中。
【难度系数】
0.5
【分析】
本题结合航空航天新情境,考查化学式的相关计算。解题思路如下:
1. 第(1)问:根据肼的化学式直接确定原子个数比,相对分子质量为各原子相对原子质量之和;
2. 第(2)问:元素质量比等于各元素相对原子质量与原子个数乘积的比,需化简为最简整数比;
3. 第(3)问:利用“某元素质量=物质质量×该元素质量分数”,根据碳元素质量相等列方程求解。
【解析】
(1) 肼的化学式为$\ce{N_{2}H_{4}}$,氮原子和氢原子的个数比为$2:4=1:2$;
肼的相对分子质量为$14×2 + 1×4 = 32$。
(2) 偏二甲肼$\ce{C_{2}H_{8}N_{2}}$中碳、氢、氮三种元素的质量比为$(12×2):(1×8):(14×2)=24:8:28=6:2:7$。
(3) 设需要二氧化碳的质量为$x$。
6 g 偏二甲肼中碳元素的质量为:$6\ \mathrm{g}×\frac{12×2}{12×2+1×8+14×2}×100\%$;
$x$ g 二氧化碳中碳元素的质量为:$x×\frac{12}{12+16×2}×100\%$;
根据碳元素质量相等,列等式:
$6\ \mathrm{g}×\frac{24}{60}=x×\frac{12}{44}$,解得$x=8.8\ \mathrm{g}$。
【答案】
$1:2$;$32$;$6:2:7$;6 g 偏二甲肼中所含碳元素质量与8.8 g 二氧化碳中所含碳元素质量相等。
【知识点】
化学式的意义、相对分子质量计算、元素质量比计算
【点评】
本题以航空航天燃料为情境,考查化学式的基础计算,涵盖原子个数比、相对分子质量、元素质量比及元素质量相关计算,难度适中,需熟练掌握化学式的基本计算方法,注意比例化简和公式应用。
【难度系数】
0.7
【分析】首先观察三种物质的化学式,发现$\ce{C_{2}H_{4}}$、$\ce{C_{3}H_{6}}$中C、H原子个数比均为$1:2$,$\ce{CH_{2}O}$中C、H原子个数比也为$1:2$,因此混合物中C、H元素的总质量比固定为$12:(1×2)=6:1$。已知氧元素质量分数为$30\%$,则C、H元素总质量分数为$1-30\%=70\%$,据此可按比例计算碳元素的质量分数。
【解析】三种物质中,$\ce{C_{2}H_{4}}$、$\ce{C_{3}H_{6}}$的C、H原子个数比均为$1:2$,$\ce{CH_{2}O}$的C、H原子个数比也为$1:2$,故混合物中C、H元素的质量比为$(12×1):(1×2)=6:1$。氧元素质量分数为$30\%$,则C、H元素总质量分数为$1-30\%=70\%$,因此碳元素的质量分数为$70\% × \frac{6}{6+1}=60\%$。
【答案】B
【知识点】化学式相关计算、元素质量分数
【点评】本题核心是通过分析各物质的化学式,找出混合物中C、H元素的固定质量比,无需拆分各物质的具体占比即可快速计算,考查学生对化学式组成的分析与应用能力。
【难度系数】0.5
【分析】首先计算混合物中氧元素的质量分数,再算出氧化镁中氧元素的质量分数,根据混合后氧的质量分数介于两种氧化物之间,判断另一种氧化物的氧质量分数需大于混合物的氧质量分数,最后分别计算各选项氧化物的氧质量分数,对比得出答案。
【解析】1. 计算混合物中氧元素的质量分数:$\frac{1.8g}{4g} × 100\% = 45\%$;
2. 计算$\ce{MgO}$中氧元素的质量分数:$\frac{16}{24+16} × 100\% = 40\%$;
3. 由于混合物中氧的质量分数(45%)大于$\ce{MgO}$中氧的质量分数(40%),则另一种金属氧化物中氧的质量分数必须大于45%;
4. 分别计算各选项氧化物中氧的质量分数:
A选项$\ce{Al_{2}O_{3}}$:$\frac{16 × 2}{27 × 2 + 16 × 3} × 100\% = \frac{48}{102} × 100\% \approx 47.06\% > 45\%$,符合要求;
B选项$\ce{CuO}$:$\frac{16}{64+16} × 100\% = 20\% < 45\%$,不符合;
C选项$\ce{FeO}$:$\frac{16}{56+16} × 100\% \approx 22.22\% < 45\%$,不符合;
D选项$\ce{CaO}$:$\frac{16}{40+16} × 100\% \approx 28.57\% < 45\%$,不符合;
因此另一种金属氧化物为$\ce{Al_{2}O_{3}}$,选A。
【答案】A
【知识点】元素质量分数计算;混合物组成推断
【点评】本题通过氧化物中氧元素质量分数的计算,利用混合后质量分数的中间值规律解题,关键是确定另一种氧化物氧元素质量分数的范围,属于中等难度的化学计算题型,能较好考查学生的计算分析能力。
【难度系数】0.6