15. (2026·山东烟台期末)生产生活中很多场合需要杀菌消毒，$\ce{C_{2}H_{5}OH}$(乙醇)、$\ce{CH_{3}COOH}$(乙酸)、$\ce{CH_{3}COOOH}$(过氧乙酸)都具有消毒杀菌作用，是生活中常见的消毒剂，请回答下列问题。
(1) 过氧乙酸的相对分子质量为
76
。
(2) 乙醇中氢元素和氧元素质量比为
3:8
(填最简整数比)。
(3) $m\ \mathrm{g}$乙酸与过氧乙酸的混合物中，若氢元素的质量分数为$6\%$，则$m\ \mathrm{g}$该混合物中碳元素质量分数为
36%
。
(4) 食醋中通常含有$3\%$～$5\%$的乙酸，因此又把乙酸称为醋酸，则$100\ \mathrm{g}\ 4\%$的食醋溶液中，碳元素的质量为多少克(写出计算过程)？
答案：15. (1) 76 (2) 3:8 (3) 36%
(4) 解:碳元素的质量为 $100 \ \mathrm{g} × 4\% × \dfrac{12×2}{12×2+1×4+16×2}×100\%=1.6 \ \mathrm{g}$。
答:100 g 4%的食醋溶液中,碳元素的质量为1.6 g。
解析:(1) 过氧乙酸的相对分子质量为12×2+1×4+16×3=76。(2) 乙醇中氢元素和氧元素质量比为(1×6):16=3:8。(3) 过氧乙酸分子和乙酸分子中碳原子和氢原子的个数比均为1:2,过氧乙酸和乙酸中碳、氢元素的质量比均为(12×2):(1×4)=6:1,则混合物中碳、氢元素的质量比仍为6:1,设混合物中碳元素质量分数为x,则x:6%=6:1,x=36%。
解析：
【分析】
本题围绕常见消毒剂的化学式计算展开，需分小问梳理思路：
1. 计算过氧乙酸的相对分子质量：相对分子质量为分子中各原子相对原子质量的总和，先确定过氧乙酸（$\ce{CH_{3}COOOH}$）的原子构成（2个C、4个H、3个O），代入对应相对原子质量计算即可。
2. 计算乙醇中氢、氧元素质量比：元素质量比等于各元素原子总相对原子质量之比，先确定乙醇（$\ce{C_{2}H_{5}OH}$）中H、O的原子个数，再计算总质量比并化简为最简整数比。
3. 推导混合物中碳元素的质量分数：观察乙酸（$\ce{CH_{3}COOH}$）和过氧乙酸（$\ce{CH_{3}COOOH}$）的分子构成，发现两者C、H原子个数比均为1:2，因此混合物中C、H质量比固定为6:1，结合已知H的质量分数即可算出C的质量分数。
4. 计算食醋中碳元素的质量：先算出100g 4%食醋中乙酸的质量，再根据乙酸的化学式计算其中碳元素的质量分数，最后用乙酸质量乘以碳元素质量分数得到结果。
【解析】
(1) 过氧乙酸（$\ce{CH_{3}COOOH}$）的相对分子质量 = $12×2 + 1×4 + 16×3 = 76$；
(2) 乙醇（$\ce{C_{2}H_{5}OH}$）中氢元素和氧元素的质量比 = $(1×6):16 = 3:8$；
(3) 乙酸（$\ce{CH_{3}COOH}$）和过氧乙酸（$\ce{CH_{3}COOOH}$）分子中，C、H原子个数比均为$2:4=1:2$，因此混合物中C、H元素的质量比为$(12×2):(1×4)=6:1$；设混合物中碳元素质量分数为$x$，则$x:6\%=6:1$，解得$x=36\%$；
(4) 解：100g 4%的食醋溶液中，乙酸的质量为 $100\ \mathrm{g} × 4\% = 4\ \mathrm{g}$；
乙酸的相对分子质量 = $12×2 + 1×4 + 16×2 = 60$；
乙酸中碳元素的质量分数 = $\dfrac{12×2}{60} × 100\% = 40\%$；
则碳元素的质量 = $4\ \mathrm{g} × 40\% = 1.6\ \mathrm{g}$；
答：100g 4%的食醋溶液中，碳元素的质量为1.6g。
【答案】
(1) 76；(2) 3:8；(3) 36%；(4) 1.6g
【知识点】
相对分子质量计算、元素质量比计算、混合物中元素质量分数计算
【点评】
本题考查化学式相关的基础计算，涵盖相对分子质量、元素质量比、混合物中元素质量分数的推导及实际应用，核心是发现乙酸与过氧乙酸中C、H原子个数比的规律，整体难度适中，需掌握化学式计算的基本方法。
【难度系数】
0.6
16. (2026·重庆期末)潜艇和空间站可用“氧烛”作为应急氧源。“氧烛”供氧原理为 $2\ce{NaClO_{3}}\xlongequal[△ ]{\ce{MnO_{2}}} 2\ce{NaCl}+3\ce{O_{2}}\uparrow$。现将5 g二氧化锰与100 g氯酸钠固体混合,加热反应一段时间后,测得剩余固体质量为89 g,请计算:
(1) $\ce{NaClO_{3}}$中钠元素与氧元素的质量比为
23:48
。
(2)剩余固体中氯酸钠的质量。
答案：16. (1) 23:48
(2) 解:生成氧气的质量为5 g+100 g-89 g=16 g,设参加反应的氯酸钠的质量为x。
$2\ce{NaClO_{3}}\xlongequal[\Delta ]{\ce{MnO_{2}}} 2\ce{NaCl}+3\ce{O_{2}}\uparrow$
213 96
x 16 g
$\dfrac{213}{96}=\dfrac{x}{16 \ \mathrm{g}}$ x=35.5 g
剩余固体中氯酸钠的质量为100 g-35.5 g=64.5 g
答:剩余固体中氯酸钠的质量为64.5 g。
解析：
【分析】
第(1)问需根据化合物中元素质量比的计算方法，即各元素相对原子质量与原子个数乘积之比，直接计算NaClO₃中钠元素与氧元素的质量比；第(2)问需利用质量守恒定律，反应前后固体总质量的差值为生成氧气的质量，再结合化学方程式计算参加反应的氯酸钠质量，最后用原氯酸钠质量减去反应掉的质量得到剩余固体中氯酸钠的质量。
【解析】
(1) NaClO₃中钠元素与氧元素的质量比为：$23 : (16×3) = 23:48$；
(2) 根据质量守恒定律，生成氧气的质量为：$5\ \mathrm{g} + 100\ \mathrm{g} - 89\ \mathrm{g} = 16\ \mathrm{g}$；
设参加反应的氯酸钠的质量为$x$，
$\ce{2NaClO_{3}\xlongequal[△ ]{MnO_{2}} 2NaCl + 3O_{2}\uparrow}$
213 96
$x$ 16 g
$\dfrac{213}{96} = \dfrac{x}{16\ \mathrm{g}}$
解得：$x = 35.5\ \mathrm{g}$；
则剩余固体中氯酸钠的质量为：$100\ \mathrm{g} - 35.5\ \mathrm{g} = 64.5\ \mathrm{g}$。
【答案】
(1) 23:48；(2) 64.5 g
【知识点】
元素质量比计算、根据化学方程式的计算
【点评】
本题结合实际情境考察基础化学计算，核心是利用质量守恒定律求出生成气体的质量，再结合化学方程式计算，属于常规题型，难度适中。
【难度系数】
0.7
17. (2026·湖南永州期末)某学校化学兴趣小组的同学用稀盐酸测定石灰石样品中碳酸钙的质量。向盛有100 g 稀盐酸的烧杯中依次加入石灰石样品(杂质不参加反应)，充分反应后，记录实验数据如下表(假设生成的气体全部逸出)。请计算：
(1) 共生成二氧化碳的质量为
8.8
g。
(2) 20 g 石灰石样品中碳酸钙的质量(写出计算过程)。
答案：17. (1) 8.8
(2) 解:第一次加入20 g石灰石样品充分反应生成二氧化碳的质量为20 g+100 g-113.4 g=6.6 g。设20 g石灰石样品中碳酸钙的质量为x。
$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$
100 44
x 6.6 g
$\dfrac{100}{44}=\dfrac{x}{6.6 \ \mathrm{g}}$ x=15 g
答:20 g石灰石样品中碳酸钙的质量为15 g。
解析：
【分析】
首先利用质量守恒定律，反应前后烧杯中物质总质量的差值即为生成二氧化碳的质量，先分别计算两次反应生成的二氧化碳质量，求和得到总二氧化碳质量；再判断哪次反应中石灰石完全反应，选择对应数据，结合碳酸钙与盐酸反应的化学方程式，计算20g石灰石样品中碳酸钙的质量。
【解析】
(1) 根据质量守恒定律，第一次反应生成$\ce{CO_{2}}$的质量：$20\ \mathrm{g} + 100\ \mathrm{g} - 113.4\ \mathrm{g} = 6.6\ \mathrm{g}$；第二次反应时，烧杯中原有物质$113.4\ \mathrm{g}$，加入$20\ \mathrm{g}$石灰石后总质量为$113.4\ \mathrm{g} + 20\ \mathrm{g} = 133.4\ \mathrm{g}$，反应后总质量$131.2\ \mathrm{g}$，故第二次生成$\ce{CO_{2}}$的质量：$133.4\ \mathrm{g} - 131.2\ \mathrm{g} = 2.2\ \mathrm{g}$；共生成$\ce{CO_{2}}$的质量：$6.6\ \mathrm{g} + 2.2\ \mathrm{g} = 8.8\ \mathrm{g}$。
(2) 由上述计算可知，第一次反应中石灰石完全反应（第二次反应仅生成$2.2\ \mathrm{g}\ \ce{CO_{2}}$，说明盐酸已不足，石灰石未完全反应），因此用第一次生成的$6.6\ \mathrm{g}\ \ce{CO_{2}}$计算碳酸钙质量。设$20\ \mathrm{g}$石灰石样品中碳酸钙的质量为$x$。
$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$
100 44
$x$ $6.6\ \mathrm{g}$
$\dfrac{100}{44} = \dfrac{x}{6.6\ \mathrm{g}}$
解得：$x = 15\ \mathrm{g}$。
【答案】
(1) 8.8；(2) 15 g
【知识点】
质量守恒定律、根据化学方程式计算
【点评】
本题结合实验数据，利用质量守恒定律计算生成气体质量，再通过化学方程式进行相关计算，关键在于判断反应中物质是否完全反应，选取正确的数据进行计算，属于化学计算的基础题型。
【难度系数】
0.6
