四、计算题
16. 酒精(化学式为$\ce{C_{2}H_{5}OH}$)是实验室常用热源的主要燃料。
(1)酒精中碳元素的质量分数为
;46 g酒精中含碳元素的质量为
。
(2)已知:①物质发生化学反应时,原子的种类、数目都不变;②酒精完全燃烧时,所含碳元素全部进入生成的二氧化碳之中。试计算,46 g酒精完全燃烧,生成二氧化碳的质量是多少?
答案:16.(1)52.17% 24 g (2)88 g(计算过程略)
解析:
【分析】
本题考查化学式的相关计算及质量守恒定律的应用。解题思路:(1)先根据酒精的化学式计算其相对分子质量,再利用“某元素质量分数=(该元素相对原子质量×原子个数)/相对分子质量×100%”计算碳元素质量分数;再根据“某元素质量=物质总质量×该元素质量分数”计算46g酒精中碳元素的质量。(2)根据质量守恒定律,酒精完全燃烧时碳元素全部转化为二氧化碳中的碳元素,因此先算出酒精中碳元素总质量,再结合二氧化碳中碳元素的质量分数,计算出生成二氧化碳的质量。
【解析】
(1)酒精($\ce{C_{2}H_{5}OH}$)的相对分子质量为:$12×2 + 1×6 + 16 = 46$;
酒精中碳元素的质量分数为:$\frac{12×2}{46}×100\% ≈ 52.17\%$;
46g酒精中含碳元素的质量为:$46g × \frac{24}{46} = 24g$。
(2)根据质量守恒定律,酒精完全燃烧生成的二氧化碳中碳元素质量等于46g酒精中碳元素的质量(即24g)。
二氧化碳($\ce{CO_{2}}$)中碳元素的质量分数为:$\frac{12}{12 + 16×2} = \frac{12}{44}$;
设生成二氧化碳的质量为$x$,则:$x × \frac{12}{44} = 24g$,解得$x = 24g × \frac{44}{12} = 88g$。
【答案】
(1)52.17%;24 g (2)88 g
【知识点】
化学式的计算、质量守恒定律
【点评】
本题为初中化学基础计算题型,核心考查化学式相关计算和质量守恒定律的应用,需学生掌握基本公式及守恒思想,难度适中,是学生应掌握的常规题型。
【难度系数】
0.7