第11讲 计算题-全国初中化学竞赛试题精编（教师版）

1、全国初中化学竞赛试题精编第11讲 计算题一、选择题1. （2021年福建省龙岩市永定区初中学科竞赛）一定量的木炭在盛有氮气和氧气的混合气体的密闭容器中燃烧后生成CO和CO2，且测得反应后所得CO、CO2、N2的混合气体中碳元素的质量分数为24%，则反应后氮气的质量分数可能为A. 70%B. 50%C. 30%D. 10%【答案】C【解析】假设碳完全燃烧生成一氧化碳，则碳元素与氧元素的质量比为12:16=3:4，混合气体中碳元素的质量分数为24%，则氧元素的质量分数为24=32，氮元素的质量分数为12432=44；假设碳完全燃烧生成二氧化碳，则碳元素与氧元素的质量比为12:（162）3:8，混合气体中碳元素的质量分数为24%，则氧元素的质量分数为24=64，氮元素的质量分数为12464=12；题目中燃烧后生成的是CO和CO2的混合气体，所以氮气的质量分数应该介于1244之间，故选C。2. （陕西省咸阳市泾阳县2020-2021学科竞赛）下列几种气体可用如图所示装置干燥、收集的正确组合是：H2O2CO2SO2CH4NH3（其中SO2密度比空气大可溶于水，CH4密度比空气小难溶于水，NH3密

2、度比空气小极易溶于水，碱石灰是干燥剂）A. B. C. D. 【答案】D【解析】气体经过碱石灰，所以收集的气体不能与氢氧化钠或氧化钙反应，所以不能收集二氧化碳，二氧化硫。集气瓶倒放，从长管通入，气体先集中在上部，相当于向下排空气法收集气体，可以收集密度比空气小的气体，可以收集氢气，甲烷，氨气。故选D。3. （湖南怀化市2020-2021下学期6月化学竞赛）在恒温条件下，将质量相等的三份KNO3的不饱和溶液分别蒸发5g，10g，15g水后，析出KNO3晶体的质量依次为ag，bg，cg，则a, b, c三者关系是A. c=2a-bB. c=2b-aC. a=c-2bD. a=c-b【答案】B【解析】在恒温条件下，将硝酸钾的不饱和溶液蒸发5g水，析出硝酸钾晶体的质量为ag，析出晶体后变为饱和溶液，继续蒸发5g水，继续析出晶体(b-a)g，继续蒸发5g水，继续析出晶体(c-b)g，故b-a=c-b，c=2b-a。故选B。4. （湖南怀化市2020-2021下学期6月化学竞赛）有机物A含有C、 H、O三种元素，取该有机物14.8g和16.2gO2在密闭容器中燃烧，产物为CO，CO2和水蒸气，把产

3、物依次通过浓硫酸，灼热的氧化铜和碱石灰（主要成分是氢氧化钠和氧化钙的固体混合物），结果浓硫酸增重18g，CuO的质量减轻9.6g，碱石灰的质量增重35.2g，试通过计算该有机物的化学式是A. C2H6OB. C12H22O11C. C4H10OD. C6H12O6【答案】C【解析】浓硫酸增重的质量即为生成的水的质量为18g，故14.8g该有机物中含有氢元素的质量为。碱石灰增加的质量35.2g为两部分二氧化碳的质量，一部分是一氧化碳还原氧化铜生成的二氧化碳，另一部分是有机物燃烧时生成的二氧化碳。但根据质量守恒定律可知，其中的碳元素均来自于有机物，故14.8g该有机物中含有的碳元素的质量为。故14.8g该有机物中含有的氧元素的质量为14.8g9.6g2g=3.2g。故该有机物中碳、氢、氧原子的个数比为：，故该有机物的化学式为C4H10O，即选C。5. （安徽芜湖市第二十九中学2021-2022学年上学期竞赛）实验测得某硫酸铵化肥的样品中含氮量为20.7%，则其中可能混入了A. 尿素CO(NH2)2B. 氯化铵C. 硝酸铵D. 碳酸氢铵【答案】D【解析】硫铵，化学式为(NH4)2SO4，其中

4、氮元素的质量分数为： ；化肥的样品中氮的质量分数为20.7%，说明其中可能混入了氮元素的质量分数小于20.7%的物质。A、尿素CO(NH2)2中氮元素的质量分数为：，不符合题意；B、氯化铵（NH4Cl）中氮元素的质量分数为：，不符合题意；C、硝酸铵（NH4NO3）中氮元素的质量分数为：，不符合题意；D、碳酸氢铵（NH4HCO3）中氮元素的质量分数为：，符合题意。故选：D。6. （安徽芜湖市第二十九中学2021-2022学年上学期竞赛）已知乙炔（C2H2）、苯（C6H6）、乙醛（C2H4O）的混合气体中氧元素的质量分数为8%，则混合气体中碳元素的质量分数为：（ ）A. 42%B. 60%C. 84%D. 91%【答案】C【解析】【分析】乙醛（C2H4O）可以表示为C2H2H2O，故乙炔（C2H2）、苯（C6H6）、乙醛（C2H4O）的混合气体可以看做C2H2、C6H6、C2H2、H2O的混合物，根据O元素的分数计算H2O的质量分数，进而计算C2H2、C6H6总的质量分数，由最简式为CH，C、H质量之比为12：1，据此计算C元素的质量分数。乙醛（C2H4O）可以表示为C2H2H2O，故乙炔

5、（C2H2）、苯（C6H6）、乙醛（C2H4O）的混合气体可以看做C2H2、C6H6、C2H2、H2O的混合物，O元素的分数为8%，故H2O的质量分数为，故C2H2、C6H6总的质量分数19%91%，由二者化学式可知最简式为CH，C、H质量之比为12：1，故C元素的质量分数为。故选：C。7将69g酒精（C2H5OH）点燃，酒精燃烧全部变为CO、CO2和H2O，恢复到室温，测得所得气体中氧元素质量分数为64%，则燃烧所耗氧气的质量为（） A136g B64g C112g D48g【答案】C【解析】燃烧后恢复室温，气体只含二氧化碳和一氧化碳，二氧化碳和一氧化碳中的碳元素全部来自乙醇，气体中氧元素占64%，则碳元素占36%，乙醇中碳元素的质量为 ，所以反应的气体的质量为 ，水中的氢元素全部来自乙醇，乙醇中氢元素的质量为 ，所以生成的水的质量为 ，根据质量守恒定律，消耗的氧气质量为 ， 故答案为：C。8已知相同条件下，气体的体积比等于气体的分子个数比。现有20mLO2、CO和CO2的混合气体，在密闭容器中用电火花引燃，充分反应后恢复到原来状态，体积减少了2mL，再通过足量澄清石灰水后又减少10

6、mL,最后剩余气体能使带火星的木条复燃。原混合气体中O2、CO和CO2的体积比可能是（） A1:6:3B5:2:3C3:1:6D3:5:2【答案】B【解析】已知相同条件下，气体的体积比等于气体的分子个数比。在密闭容器中用电火花引燃，充分反应后恢复到原来状态，体积减少了2 mL。则有：由上述关系可知，生成的二氧化碳的体积为4mL，原来混合气体中二氧化碳的体积=10mL-4mL=6mL，一氧化碳和氧气的体积为：20mL-6mL=14mL。由题意可知，最后剩余气体能使带火星的木条复燃，说明了一氧化碳完全反应，剩余的气体是氧气。 则氧气体积为：14mL-4mL=10mL，则原来混合气体中O2、CO、CO2的体积比是：10mL：4mL：6mL=5：2：3；故答案为：B。9工业上用Mg(NO3)2作为浓缩HNO3的吸水剂，向m1g溶质质量分数为65%的硝酸溶液中加人m2g溶质质量分数为72 %的Mg (NO3)2溶液,蒸馏，分别得到97.5%硝酸溶液和60%硝酸镁溶液，若蒸馏过程中，硝酸、硝酸镁和水均无损耗，则投料质量比 为（） A0.3B0.4C0.5D0.6【答案】D【解析】设被转移的水的质量

7、为X，65%的硝酸含水为35%，72%的硝酸酸镁溶液含水为28%，97.5%的硝酸含水量为2.5%，60%的硝酸镁溶液含水量为40%，则硝酸中水0.35m1-X=(m1-X)0.025，则m1=3X硝酸镁中水0.28m2+X=(m2+X)0.4，解得m2=5X，故二者的比值为0.6,故答案为：D。10将37.2g某种天然气水合物(CH4xH2O)与一定量氧气在密闭容器中用电火花引燃，反应后得到二氧化碳、一氧化碳和水蒸气的混合气体的总质量为53.2g冷却至室温后将剩余气体缓缓通过灼热的氧化铜充分反应(玻璃管内已进行排空气处理)，如图所示，反应后，足量氢氧化钠溶液增加13.2g，已知氢氧化钠溶液在实验中可以充分吸收二氧化碳。下列说法中正确的是（） A将冷却后的气体通入足量澄清石灰水中，最多可以得到10.0g碳酸钙B上述反应生成水的质量为32.4gC经过计算，x=8D自然界的该物质已经成为一种人类广泛使用的新能源【答案】A【解析】某种天然气水合物(CH4xH2O)中碳元素全部转化在二氧化碳中，而氢氧化钠溶液的质量增加了13.2g，即增加的CO2的质量为13.2g；CO2中C元素的质量为： 所

8、以CH4xH2O中C元素的质量为： ；故C不符合题意；所以天然气水合物的化学式为CH4 6H2O，其中H元素的质量 天然气水合物中的H元素全部转化为H2O中的H元素，设生成H2O的质量为m,则 ，所以生成H2O的质量为43.2g，故B不符合题意；那么CO和CO2的质量为53.2g-43.2g=10g；设生成CO2的质量为a,CO的质量为b,则设碳酸钙的质量为x则 故A符合题意；D.甲烷的水合物不利于完全燃烧，故不符合题意；故答案为：A。11已知FeO、Fe2O3、Fe3O4组成的混合物中，铁元素与氧元素的质量比为21：8，则原混合物中FeO、Fe2O3、Fe3O4三种物质的质量比可能是（） A9：21：5B18：40：29C9：25：23D18：20：5【答案】B【解析】因 Fe3O4中铁元素和氧元素的质量比为21：8，则任意量都可满足混合物中铁、氧元素的质量之比为21：8；FeO和Fe2O3可写成Fe2O3FeOFe3O4形式即它们的分子个数的比应保持在1：1，即Fe2O3与FeO质量比为20：9时，两种物质的混合物中铁元素和氧元素的质量比也恰好为21：8。所以FeO和Fe2O3的质

9、量比为 9：20 （18：40）时，两种物质的混合物中铁元素和氧元素的质量比也恰好为 21：8；故答案为：B。12在由CO2和O2 组成的混合气体中，测知碳元素的质量分数为20%，则混合气体中CO2和O2的质量比为（） A2:1B1:2C11:4D11:7【答案】C【解析】假设混合气体的质量为100g，碳元素的质量为20g，二氧化碳的质量为20g = g，氧气的质量为100g- = g；所以CO2和O2的质量比为11:4；故答案为：C。13由氢氧化钠（NaOH）和过氧化钠（Na2O2）组成混合物，并检测出氢元素的质量分数为1%，那么混合物中钠元素的质量分数为（） A46%B57.5%C58.4%D无法计算【答案】C【解析】两种物质中都含有钠和氧元素，剩余部分就是氢元素，氢元素的质量分数为1%，则钠元素和氧元素的质量分数之和是99%混合物中钠元素和氧元素的质量比为23：16，故混合物中钠元素的质量分数为99% =58.4%故选C14. （湖南邵阳市武冈一中2020-2021学年下学期6月化学竞赛）某工厂用质量分数为98%的浓硫酸（密度为1.84g/cm3）配制质量分数约为30%的稀硫酸供生产使用。配制时所用的浓硫酸与水的体积比最接近的是A. 1：6B. 1：5C. 1：4D. 1：3【答案】C【解析】设配置时所用的浓硫酸的质量为x，水的质量为yx98%=(x+y)30%解得：x:y=30:68已

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