《2025年阳光学业评价九年级化学上册人教版》

4. 实验室有一瓶过氧化氢溶液,其标签如右图所示。若这瓶过氧化氢溶液在二氧化锰催化作用下完全分解,可制得氧气的质量是多少？(写出计算过程)
过氧化氢溶液
规格：500 mL
每1000 mL含过氧化氢$(H_2O_2)$质量：34 g

答案： 【解析】：
本题考查了根据化学反应方程式的计算。
首先，我们需要确定过氧化氢溶液中$H_2O_2$的质量。
根据题目信息，每$1000mL$过氧化氢溶液含有$34g$的$H_2O_2$，那么$500mL$过氧化氢溶液中含有的$H_2O_2$质量为：
$m(H_2O_2) = \frac{34g}{1000mL} × 500mL = 17g$
接下来，我们利用过氧化氢分解的化学方程式来计算生成的氧气的质量。
过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气，化学方程式为：
$2H_2O_2 \xlongequal{MnO_2} 2H_2O + O_2 \uparrow$
设生成的氧气的质量为x，则根据化学方程式，我们可以列出比例式：
$\frac{68}{32} = \frac{17g}{x}$
其中，68是$2H_2O_2$的相对分子质量之和，32是$O_2$的相对分子质量。
解这个比例式，我们得到：
$x = \frac{32 × 17g}{68} = 8g$
【答案】：
解：$500mL$过氧化氢溶液中含有的$H_2O_2$质量为$17g$。
设可制得氧气的质量为x。
$\begin{aligned}&2H_2O_2& \xlongequal{MnO_2} &2H_2O &+&O_2 \uparrow \\&68&&&&32\\&17g&&&&x\end{aligned}$
$\frac{68}{32} = \frac{17g}{x}$，
解得$x = 8g$。
答：可制得氧气的质量是$8g$。

5. 分解过氧化氢溶液可以制得氧气。过氧化氢的相对分子质量是______,其中氢元素与氧元素的质量比是______。34 g过氧化氢中氧元素的质量$m_1= ______g,34 g$过氧化氢完全分解后,放出氧气的质量$m_2= ______g。$请回答,根据质量守恒定律$,m_1-m_2$能表示什么元素的质量？______。

答案： 【解析】：
本题主要考查了相对分子质量的计算、元素质量比的计算、元素质量的计算以及质量守恒定律的应用。
首先，过氧化氢的化学式为$H_{2}O_{2}$，其相对分子质量为各原子的相对原子质量之和，即$1 × 2 + 16 × 2 = 34$。
其次，过氧化氢中氢元素与氧元素的质量比为各元素的相对原子质量与原子个数乘积的比值，即$(1 × 2) : (16 × 2) = 1 : 16$。
然后，计算$34g$过氧化氢中氧元素的质量。过氧化氢中氧元素的质量分数为$\frac{16 × 2}{34} × 100\%$，所以$34g$过氧化氢中氧元素的质量为$34g × \frac{16 × 2}{34} × 100\% = 32g$。
接着，根据过氧化氢分解的化学方程式$2H_{2}O_{2} \overset{MnO_{2}}{=} 2H_{2}O + O_{2} \uparrow$，可以知道过氧化氢中的氧元素一部分转化到水中，一部分转化到氧气中。设$34g$过氧化氢完全分解后生成氧气的质量为$x$，则根据化学方程式中过氧化氢与氧气的质量关系，有：
$\frac{68}{32} = \frac{34g}{x}$，
解得$x = 16g$。
最后，根据质量守恒定律，$m_1 - m_2$表示的是过氧化氢中氧元素的质量减去生成的氧气的质量，即过氧化氢中氧元素转化到水中的部分，也就是生成的水中氧元素的质量（或剩余物质中氧元素的质量）。但更简洁的表述是生成水中氧元素的质量，因为过氧化氢分解只生成水和氧气，氧气中的氧元素已经单独计算了。
【答案】：
$34$；$1 : 16$；$32$；$16$；生成水中氧元素的质量。

6. 甲醇(CH_3OH)是一种有毒、有酒的气味的可燃性液体,甲醇在氧气中不完全燃烧可以发生如下反应：8CH_3OH+nO_2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{}$mCO_2+2CO+16H_2O。若反应生成3.6 g水,请计算：
(1)m的值是______。
(2)参加反应的氧气质量是______。

答案： 【解析】：
本题可根据化学反应前后原子的种类和数目不变来确定$m$的值，再根据生成水的质量结合化学方程式计算参加反应的氧气的质量。
(1)根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变。在反应$8CH_3OH + nO_2\xlongequal{点燃}mCO_2 + 2CO + 16H_2O$中，反应前碳原子的个数为$8$个，反应后$CO_2$和$CO$中碳原子个数之和也应为$8$个，即$m + 2 = 8$，解得$m = 6$。
(2)已知生成水的质量为$3.6g$，设参加反应的氧气的质量为$x$。
先根据化学方程式$8CH_3OH + 11O_2\xlongequal{点燃}6CO_2 + 2CO + 16H_2O$，写出各物质的相对分子质量：
$O_2$的相对分子质量为$32$，$H_2O$的相对分子质量为$18$。
根据化学方程式中各物质的质量比等于相对分子质量与化学计量数的乘积之比，可列出比例式：
$\frac{32×11}{18×16}=\frac{x}{3.6g}$
$\frac{352}{288}=\frac{x}{3.6g}$
交叉相乘可得：$288x = 352×3.6g$
解得$x = 4.4g$
【答案】：
(1)$6$
(2)$4.4g$

7. 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。
|实验次数|第一次|第二次|第三次|
|氧气的质量/g|3|4|6|
|二氧化硫的质量/g|6| | |

(1)第一次实验中参加反应的硫的质量、氧气的质量与生成二氧化硫的质量比是______。
(2)第二次实验生成的二氧化硫的质量是______。
(3)第三次实验生成的二氧化硫的质量是______。

答案： 【解析】：
本题涉及到化学反应中的质量关系，根据硫与氧气反应的化学方程式$S + O_2\xlongequal{点燃}SO_2$，可知反应中硫、氧气、二氧化硫的质量比为$32:32:64 = 1:1:2$。
（1）第一次实验中，氧气质量为3g，生成二氧化硫质量为6g，根据质量守恒定律，参加反应的硫的质量为$6g - 3g = 3g$，所以参加反应的硫、氧气与生成二氧化硫的质量比为$3g:3g:6g = 1:1:2$。
（2）第二次实验中，氧气质量为4g，硫粉质量为4g，根据上述质量比，4g硫和4g氧气恰好完全反应，生成二氧化硫的质量为$4g + 4g = 8g$。
（3）第三次实验中，氧气质量为6g，而硫粉只有4g，硫粉不足，应以硫粉的质量来计算生成二氧化硫的质量。4g硫粉完全反应生成二氧化硫的质量为8g（根据质量比$1:1:2$）。
【答案】：
(1)$1:1:2$
(2)8
(3)8

8. 工业上常将煤洗选加工后在高温下与水蒸气反应制备水煤气,其主要反应的微观示意图如下,回答下列问题。

(1)上述反应的化学方程式为______。
(2)反应生成56 t的CO需要消耗______t煤(含碳96%)。(写出计算过程)

答案： 【解析】：
（1）由图可知，A是碳（C），B是水（$H_{2}O$），C是一氧化碳（CO），D是氢气（$H_{2}$），该反应是碳和水在高温条件下反应生成一氧化碳和氢气，化学方程式为$C + H_{2}O\xlongequal{高温}CO + H_{2}$。
（2）设需要消耗碳的质量为$x$。根据化学方程式$C + H_{2}O\xlongequal{高温}CO + H_{2}$，碳和一氧化碳的相对分子质量分别为12和28。已知生成一氧化碳的质量为56t，可列出比例式：$\frac{12}{28}=\frac{x}{56t}$，解得$x = 24t$。因为煤含碳96%，所以需要煤的质量为$\frac{24t}{96\%}=25t$。
【答案】：
(1)$C + H_{2}O\xlongequal{高温}CO + H_{2}$
(2)解：设需要消耗碳的质量为$x$。
$C + H_{2}O\xlongequal{高温}CO + H_{2}$
12 28
$x$ 56t
$\frac{12}{28}=\frac{x}{56t}$
$x = 24t$
需要煤的质量为$\frac{24t}{96\%}=25t$
答：需要消耗25t煤（含碳96%）。