5.3 利用化学方程式的简单计算
一、单选题
1．（2022秋·广东广州·九年级统考期末）2021年12月9日，中国空间站“天宫课堂”中航天员介绍，他们所需的部分水是由呼吸产生的二氧化碳通过化学反应生成的，实现了循环利用，如图是该反应的示意图。下列说法正确的是
A．乙和丁中氢元素的化合价相同 B．参加反应的甲和乙分子个数比为1：3
C．丁可电解生成供航天员呼吸的氧气 D．参加反应的甲和生成的丙质量比为1：1
2．（2022秋·广东揭阳·九年级统考期末）将25gA物质与5gB物质充分反应后，收集到的物质有10gA，还有一种新物质C。若A、B、C的相对分子质量为30、20、80，则下列反应的化学方程式正确的是
A．2A＋B=2C B．2A＋B=C C．A＋2B=C D．A＋2B=2C
3．（2022秋·广东深圳·九年级统考期末）下图表示CH4和CO2在Ni纳米催化剂作用下的反应。下列说法正确的是
A．甲和乙均具有可燃性
B．反应前后原子的种类不变
C．反应前后分子的数目不变
D．生成丙和丁的质量比为1：1
4．（2022秋·广东汕头·九年级统考期末）如图为某反应的微观过程，下列有关说法正确的是
A．反应前后共有4种分子 B．反应前后两种化合物的质量比为1∶2
C．反应物中化合物与单质的分子个数比为1∶1 D．反应前后催化剂的物理性质保持不变
二、流程题
5．（2022秋·广东广州·九年级统考期末）近年来我国航天事业发展迅速，对月球进行了多次科学探测，发现月球贮存有一定数量甲烷（CH4）和钛铁矿（主要成分FeTiO3）。人类有望利用月球上的资源，并通过一系列反应获取氢气为火箭提供燃料，获取的氧气可逐渐形成可供呼吸的大气层。下图是科学家设想的有关人类利用月球资源的操作流程：
(1)钛铁矿属于 （填“纯净物”或“混合物”）。FeTiO3中铁元素的化合价为+2，则钛元素的化合价为 。
(2)反应前，钛铁矿需粉碎，其目的是 。
(3)请写出FeTiO3与甲烷反应的化学方程式 。
(4)该流程中可循环利用的两种物质是 、 （填化学式）。
(5)理论上，152 g FeTiO3完全反应，能为月球提供O2的质量为 g。
6．（2022秋·广东中山·九年级统考期末）氢气是人类未来的理想能源之一，如图是循环制氢和贮氢的新工艺。
(1)氢气作为最清洁的能源，目前未广泛使用的主要原因是 ；
(2)“循环制氢”中需要不断补充加入的物质是 。“贮氢”中通入氩气作为保护气，体现氩气的化学性质 (填“活泼”或“不活泼”)；
(3)计算完全燃烧4 g氢气，理论上需要消耗氧气的质量为多少？(写出具体计算过程)
三、科学探究题
7．（2022秋·广东江门·九年级统考期末）小朱同学通过查阅资料得知，在 KClO3分解制 O2的反应中，除 MnO2外，Fe2O3也可用作催化剂。小朱同学在实验室进行了相关探究。
【实验】他用电子秤称取 0.49g Fe2O3和一定量的 KClO3，充分混合后，加热至 KClO3完全分解。冷却至室温，称得剩余固体的质量为 1.98g。
【计算】
(1)剩余固体中 KCl 的质量是 g。
(2)计算该反应生成 O2的质量（写出计算过程）。
【思考】小朱发现制备 O2较慢，猜测 KClO3和 Fe2O3的质量比可能会影响反应的快慢。
【探究】他调节 KClO3和 Fe2O3 的质量比制备 O2，整理数据绘制出如下图所示。
(3)从图中可得出 KClO3和 Fe2O3的最佳质量比是 。
【结论】
(4)小朱同学在【实验】步骤中称取的 KClO3 的质量为 g，KClO3 和 Fe2O3的质量比为 ，不是最佳质量比。（填最简比）
四、计算题
8．（2022秋·广东佛山·九年级统考期末）二氧化锰因应用广泛而备受关注。某研究小组采用下图装置通过焙烧MnCO3制取MnO2，，发生反应的化学方程式为：
(1)实验过程中，石英管内剩余固体的质量和成分随温度的变化如上图所示，则焙烧MnCO3制取MnO2应该控制反应的温度不高于 °C。
(2)若加热到300—900°C时，锰的氧化物会分解产生一种常见气体，该气体为 (填化学式)。
(3)试根据化学方程式求46.0gMnCO3通过熔烧最多制得的MnO2的质量是多少？(请写出计算过程)
(4)若把反应温度控制在900°C，充分反应后管内剩余固体的质量为 g·
9．（2022秋·广东珠海·九年级统考期末）草酸钙晶体（CaC2O4·H2O，相对分子质量为146）在植物体内具有多种生理功能。某化学小组利用热分析仪对14.6g草酸钙晶体进行热分解，获得相关数据，绘制成如下图所示的固体质量一温度的关系曲线。
(1)草酸钙晶体由 种元素组成。
(2)温度为t1℃时，晶体全部失去结晶水，14.6g草酸钙晶体中结晶水的质量为 g。
(3)加热至t2℃时，CaC2O4开始分解，生成CaCO3与一种有毒气体，该气体的名称是 。
(4)加热至t4℃时，CaCO3开始分解，计算图中x的值 。（写出计算过程）
(5)温度在t0~t1之间时，剩余固体的成分为 。
10．（2022秋·广东揭阳·九年级统考期末）“化学氧自救呼吸器”是一种在缺氧环境中通过制氧剂临时供氧的装置。制氧剂的主要成分是超氧化钾（KO2），超氧化钾与人体呼出水蒸气反应的化学方程式为（制氧剂中其他成分不能生成氧气）
(1)284g超氧化钾与人体呼出的水蒸气完全反应，能制取氧气质量多少克？
(2)超氧化钾还能与人体呼出的CO2反应，其化学方程式为；人在缺氧环境中，需要通过“化学氧自救呼吸器”临时供给192g的氧气，至少需要含超氧化钾80%的制氧剂的质量为 克。
(3)小明设计“化学氧自救呼吸器”时，为确定制氧剂的用量，除了查阅人体每分钟呼吸次数外，还需了解哪些与人体呼吸相关的数据？
①人体呼出气体中 和 的含量。
② 。
11．（2022秋·广东河源·九年级统考期末）如图所示，实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制备氧气，实验的相关数据如下表:
发生装置内物质的总质量/g
反应前 35.6
反应后 34.8
(1)反应中二氧化锰的作用是 。
(2)反应生成氧气的质量为 g。
(3)计算参加反应的过氧化氢的质量。
12．（2022秋·广东阳江·九年级统考期末）医学上常用双氧水溶液（过氧化氢和水的混合物）来清洗创口和局部抗菌。小美同学取68.0g某医用双氧水溶液放入烧杯中，然后加入2.0g二氧化锰，放在电子秤上，每隔一分钟观察一次并记录，烧杯中的剩余物质质量如表所示，直到实验结束。请回答下列问题：
称量时间（分钟） 0 1 2 3 4 5 6
剩余物质质量（g） 70.0 69.3 68.9 68.6 68.4 m 68.4
(1)实验结束时的现象是 ；从表格可知，反应结束的时间是第 分钟，m数值是 g，该实验一共生成 g氧气。
(2)求该医用双氧水溶液中过氧化氢的质量是多少（写出计算过程）。
(3)实际上测得的双氧水溶液中过氧化氢的质量比理论值大的原因可能是 。
13．（2022秋·广东江门·九年级统考期末）在一次作业批改中老师发现几位同学在同一题中出现了不同的错误，为帮大家理清思路，老师将错误的解题过程写在黑板上，请同学们仔细观察，发现问题，纠正错误。
实验室，用7g含二氧化锰30%的氯酸钾的混合物制取氧气，完全反应后，可制得氧气的质量为______g。 解：设制得氧气的质量为x。 245 X 7g×30% 96 x=11200g
(1)仔细观察：你发现解题过程中的错误有 处。
(2)纠正错误：老师点拨后，请写出正确的解题过程。
14．（2022秋·广东汕头·九年级统考期末）2022年11月30日神舟十五号航天员首次在太空空间站会师。空间站常用电解装置电解水实现氧气的再生。
(1)电解水时，常向其中加入一些硫酸钠或氢氧化钠，其目的是 。
(2)计算若得到16kg的氧气，理论上最少消耗水的质量是多少？
15．（2022秋·广东云浮·九年级统考期末）某化学兴趣小组制取氧气时，取氯酸钾和二氧化锰的固体混合物7.9克，加热至不再产生气体为止。他们通过加水测定剩余固体质量的方法来求出氧气质量。实验结果如表：（提示：只有二氧化锰是难溶于水的固体粉末。加水只是溶解氯化钾，并不发生反应）
实验操作 加热前 加热后固体加入足量的水溶解后
固体的质量（g） 7.9 3
请回答下列问题：
(1)由表可知二氧化锰的质量为 克，氯酸钾的质量为 克。
(2)该反应中生成的氧气质量为多少克？
16．（2022秋·广东珠海·九年级统考期末）目前，新型冠状病毒肺炎疫情防控形势依然严峻，为做好个人防护，生活中可以用免洗消毒凝胶（含75%的乙醇）进行手部消毒。酒精属于易燃物质，使用免洗消毒凝胶时应远离火源。另外，乙醇还用作酒精灯的燃料。
(1)乙醇在空气中燃烧生成二氧化碳和水。46g乙醇完全燃烧，生成二氧化碳的质量是多少（写出计算过程）。
(2)乙醇不完全燃烧会产生一氧化碳，某实验测得反应前后各物质的质量如下：
物质 乙醇 氧气 二氧化碳 水 一氧化碳
反应前质量（g） 46 88 0 0 0
反应后质量（g） 0 0 66 54 a
①表中a的值为 。
②该实验发生反应的化学方程式为： C2H5OH + 11O26CO2 + 12H2O + CO（请配平化学方程式）。
17．（2022秋·广东东莞·九年级统考期末）为了测定混有杂质的石灰石样品中碳酸钙的质量分数，取20g样品加热（杂质不反应），剩余固体的质量与加热时间的关系如表所。提示：反应的化学方程式为CaCO3CaO+CO2↑
加热时间/min t0 t1 t2 t3 t4 t5
剩余固体质量/g 20 20 17.8 15.6 a 13.4
(1)表中a的值为 。
(2)在t0至t1时间段，固体质量不变的原因是 。
(3)求样品中碳酸钙的质量分数。（写出具体的计算过程）
(4)请在坐标中，画出t0至t5生成CO2的质量变化曲线。
18．（2022秋·广东汕头·九年级统考期末）小红为了测定如下图的钙片中碳酸钙的含量标注是否属实，她取出5片钙片（每片2.5克），研碎后放入烧杯中，把30g稀盐酸分3次加入烧杯中进行反应（假定钙片其它成分不与盐酸反应），每次充分反应后得到的实验数据如表：
实验编号 1 2 3
稀盐酸的用量 10g 20g 30g
二氧化碳的质量 1.1g 2.2g 2.75g
(1)碳酸钙中碳元素和氧元素的质量比为 。
(2)5片钙片完全反应可生成二氧化碳的质量为 。
(3)①计算5片钙片中含有碳酸钙的质量 。
②由上题计算可知，标签中碳酸钙的含量标注 （填“属实”或“不属实”）。
(4)在下图画出产生气体与所加盐酸溶液质量关系的曲线图
19．（2022秋·广东佛山·九年级统考期末）有一黑紫色的固体为KMnO4和MnO2的混合物，为测定混合物中KMnO4的质量分数，某同学取样35.0g，对固体充分加热，测得固体质量随反应时间变化的曲线如图。
(1)生成氧气的总质量为 g（精确到小数点后一位）．
(2)求该样品中KMnO4的质量 （精确到小数点后一位）．
(3)该混合物中KMnO4的质量分数为 （精确到0.1%）．
(4)请在如下坐标图中画出MnO2固体的质量与反应时间的关系曲线 。
五、综合应用题
20．（2022秋·广东中山·九年级统考期末）如图是某小组利用传感器研究分解反应。
(1)将2.和一定质量的混合物后，加热至完全反应，可得氧气的质量为多少？（写出计算过程）已知：的熔点约为356°C，在加热条件下不分解。
(2)图a是分解时传感器采集到的氧气浓度随温度的变化关系图，分解温度 （填“高于”“等于”或“低于”）其熔点；在分解前，传感器测得氧气浓度降低的原因可能是 。
(3)图b是使用不同催化剂时固体残留率的变化关系图，对分解催化效果更好的是 。（填“纳米或“分析纯）
21．（2022秋·广东汕头·九年级统考期末）如图是某反应的微观示意图。
(1)表中的四种物质中，属于氧化物的是 ，属于单质的是 ，此图说明化学反应前后发生改变的微粒是 (填“分子”或“原子”)。
(2)它们在反应前后的质量如下表所示，求b的值（写出计算过程）。
物质序号 甲 乙 丙 丁
反应前质量/g 88 100 2 0
反应后质量/g 0 a b c
(3)请在下表中用虚线绘制出各物质反应后质量。
参考答案：
1．C
【分析】根据微观图示可知该反应的化学方程式为。据此回答。
【详解】A、乙是氢气化合价为0，丁是水，氢元素化合价为+1，乙和丁中氢元素的化合价不相同，不符合题意；
B、根据化学方程式可知参加反应的甲和乙分子个数比为1：4，不符合题意；
C、丁是水，电解时可生成氧气供给呼吸，符合题意；
D、参加反应的甲和生成的丙质量比为44：16=11:4，不符合题意。
故选C。
2．B
【详解】由已知条件可知，参与反应的A的质量为：25g-10g=15g，根据质量守恒定律可知，C的质量为15g+5g=20g；可得反应物的质量分别为15g、5g，生成物的质量是20g；
设反应的化学方程式为xA+yB=zC，则
得x:y:z=2:1:1；
故选B。
3．B
【分析】由微观反应示意图和原子模型图可知，该反应是甲烷和二氧化碳在Ni纳米催化剂的作用下反应生成水和二氧化碳，反应的化学方程式为。
【详解】A.由反应物可知，甲物质是甲烷，具有可燃性，可以燃烧，乙物质是二氧化碳，不燃烧也不支持燃烧，不具有可燃性，错误；
B.根据质量守恒定律结合微观反应示意图可知，反应前后原子的种类没有发生改变，正确；
C.由反应的化学方程式可知，1个甲烷分子和1个二氧化碳分子反应生成2个氢分子和2个一氧化碳分子，反应前有2个分子，反应后有4个分子，反应前后分子的数目发生了改变，错误；
D.由反应的化学方程式可知，生成物丙是氢气，丁是一氧化碳，则丙和丁的质量比为，错误；
故选B。
4．B
【分析】由图示可知，该反应的化学方程式是：。
【详解】A、根据图示，反应物是CH4、O2，生成物是CH3OH，反应前后共有3种分子，选项A不正确；
B、根据该反应的化学方程式，反应前后两种化合物CH4和CH3OH的质量比为：2×(12+1×4) ∶2×(12+1×4+16)=1∶2，选项B正确；
C、根据化学方程式，反应物中化合物CH4与单质O2的分子个数比为：2∶1，选项C不正确；
D、反应前后催化剂的化学性质保持不变，选项D不正确。
故选B。
5．(1) 混合物 +4
(2)增大接触面积， 使反应更充分
(3)
(4) CH4 H2
(5)48
【详解】（1）钛铁矿主要成分是FeTiO3，还含有其他杂质，属于混合物；FeTiO3中铁元素的化合价为+2，根据化合物化合价代数和为零,令铁的化合价为x,可计算钛元素的化合价为,.故填：混合物；+4；
（2）反应前，钛铁矿需粉碎，可以增大与氧气的接触面积， 使反应更充分；故填：增大接触面积， 使反应更充分；
（3）FeTiO3与甲烷反应生成一氧化碳、氢气、铁和钛，化学方程式为。
（4）根据流程图可知，反应过程中甲烷和氢气作为产物也作为反应物，则该流程中可循环利用的两种物质是甲烷和氢气。故填：CH4；H2；
（5）理论上，152 g FeTiO3完全反应，设能为月球提供O2的质量为x。
则152 g FeTiO3完全反应，能为月球提供O2的质量为48g。故填：48。
6．(1)制取成本较高或如何安全地运输和储存的问题没有解决
(2) 水/H2O 不活泼
(3)解：设消耗氧气的质量为x
x=32g
答：完全燃烧4g氢气，理论上消耗氧气的质量为32g 。
【详解】（1）氢气作为最清洁的能源，目前未广泛使用的主要原因是制取成本较高或如何安全地运输和储存的问题没有解决。
（2）“循环制氢”中水是反应物，故需要不断补充加入的物质是水。“贮氢”中氩气作保护气，体现氩气的化学性质不活泼，防止金属镁、铜在高温下与氧气反应。
（3）见答案。
【点睛】本题考查关于氢能源的知识以及有关化学方程式的计算，计算时要注意正确书写反应的化学方程式，步骤要规范。
7．(1)1.49
(2)解：设氧气的质量为x
答：生成氧气的质量为0.96g。
(3)5:4
(4) 2.45 5:1
【详解】（1）反应后剩余的固体为氯化钾和三氧化二铁，三氧化二铁作为催化剂反应前后质量不变，故氯化钾的质量为：；
（2）具体过程详见答案；
（3）由图可知，当氯酸钾和三氧化二铁的质量比为5:4时，单位时间内产生氧气的体积最多，因此最佳质量比是5:4；
（4）由于氯酸钾完全分解，故实验开始时称取的氯酸钾的质量=氧气的质量+氯化钾的质量，代入数据，，氯酸钾和三氧化二铁的质量比为：。
8．(1)300
(2)O2
(3)解：设最多制得的MnO2的质量是x。
x=34.8g
答：最多制得的MnO2的质量是34.8g。
(4)28.4
【详解】（1）根据图像可知，300°C时对应的剩余固体为MnO2，温度再高，MnO2会分解，则焙烧MnCO3制取MnO2应该控制反应的温度不高于300°C；
（2）加热到900°C时，剩余固体为MnO，根据质量守恒定律，可推知，还会生成氧气，化学式为O2；
（3）列化学方程式，利用46.0gMnCO3计算生成的MnO2的质量，过程见答案；
（4）若将反应温度控制在900°C，充分反应后管内剩余固体为MnO，可根据锰元素质量来求MnO的质量；46.0gMnCO3中Mn的质量为：=22g，则MnO的质量为：=28.4g，即充分反应后管内剩余固体质量为28.4g。
9．(1)四
(2)1.8g
(3)一氧化碳
(4)解：设生成的氧化钙的质量为x。
x=5.6g
(5)CaC2O4·H2O、CaC2O4
【详解】（1）根据草酸钙晶体的化学式CaC2O4·H2O可知，草酸钙是由钙、碳、氧、氢四种元素组成；
（2）由图像可看出，t1℃时，晶体全部失去结晶水，所得固体质量为12.8g，所以14.6g草酸钙晶体中结晶水的质量为14.6g-12.8g=1.8g；
（3）根据质量守恒定律可得，，生成了一氧化碳；
（4）碳酸钙全部分解生成氧化钙，x为生成的氧化钙的质量；从图像上可看出，碳酸钙的质量为10.0g，列化学方程式，利用碳酸钙的质量计算氧化钙的质量，过程见答案；
（5）温度在t0~t1之间时，有一部分草酸钙晶体失去结晶水，所以剩余固体的成分为CaC2O4·H2O、CaC2O4。
10．(1)解：设284 g超氧化钾与人体呼出的水蒸气充分反应，能制取氧气的质量为x
x=96g
答：284 g超氧化钾与人体呼出的水蒸气充分反应，能制取氧气的质量为96g。
(2)710
(3) 水蒸气 二氧化碳 每次呼吸耗氧量
【解析】（1）
见答案。
（2）
从化学方程式可知超氧化钾无论与水反应还是与二氧化碳反应，等质量的超氧化钾放出氧气的质量相同。284g超氧化钾可以制取96g氧气，则要制取192g氧气需要制氧气的质量为。
（3）
超氧化钾能与二氧化碳和水反应。所以需要关注①人体呼出气体中二氧化碳和水蒸气的含量。
②还需要确定需要的氧气量，即关注每次呼吸耗氧量。
11．(1)催化作用
(2)0.8
(3)1.7g
解:设参加反应的过氧化氢的质量为x。
x=1.7g
答:参加反应的过氧化氢的质量为1.7g。
【详解】（1）过氧化氢制氧气，反应中二氧化锰是催化剂，起催化作用，故填：催化作用。
（2）生成氧气质量35.6g-34.8g=0.8g，故填：0.8。
（3）见答案
12．(1) 不再产生气泡 4 68.4 1.6
(2)设该医用双氧水溶液中过氧化氢的质量是x。
x=3.4g
答：该医用双氧水溶液中过氧化氢的质量是3.4g。
(3)实验的过程中有部分水分挥发
【详解】（1）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，会观察到有气泡产生，该实验结束时的现象是不再产生气泡；
从表格数据分析可知，从第四分钟开始，剩余物质质量不再发生改变，所以反应结束的时间是第四分钟，m数值是68.4g，该实验一共生成氧气的质量为70.0g-68.4g=1.6g；
（2）见答案；
（3）实际上测得的双氧水溶液中过氧化氢的质量比理论值大，原因可能是在实验的过程中有部分水分挥发，导致计算出氧气的质量偏大，进一步计算出过氧化氢的质量偏大。
13．(1)5
(2)设可制得氧气的质量为x，
x=1.92g，
答：可制得氧气的质量为1.92g。
【详解】（1）题中解答一是96应该写在X的上面，二是氯酸钾的质量为7g×（1-30%），三没有列比例，四是答案错误，五是没有写出答这一步，故共有五处错误；
（2）见答案。
14．(1)增强水的导电性
(2)设最少消耗水的质量是x，
x=18kg
答：最少消耗水的质量是18kg。
【详解】（1）纯水的导电性较弱，电解水时，加入一些硫酸钠或氢氧化钠的目的是增强水的导电性；
（2）见答案。
15．(1) 3 4.9
(2)解：设反应中生成氧气的质量为x
x=1.92g
答：该反应中生成氧气的质量为1.92g。
【详解】（1）由题意可知，只有二氧化锰是难溶于水的固体粉末。加水只是溶解氯化钾，并不发生反应，则加热后固体加入足量的水溶解后剩余的固体的质量即为二氧化锰的质量，即二氧化锰的质量为3g，故氯酸钾的质量为7.9g-3g=4.9g；故填：3；4.9。
（2）解：由（1）可知，氯酸钾的质量为4.9g，
设该反应中生成氧气的质量为x
x=1.92g
答：该反应中生成氧气的质量为1.92g。
16．(1)解：设生成二氧化碳的质量为x
x=88 g
答：生成二氧化碳的质量为88g。
(2) 14 4 2
【详解】（1）见答案；
（2）①根据质量守恒定律，化学反应前后，物质的总质量不变，则46g+88g=66g+54g+ag，a=14；
②根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和数目不变，生成物中含24个H，故乙醇的化学计量数为4，反应物中含8个C，故CO的化学计量数为2，故填：4、2。
17．(1)13.4
(2)尚未达到石灰石分解温度
(3)解：设碳酸钙质量x
生成二氧化碳质量20g-13.4g=6.6g。
碳酸钙的质量分数：
答：碳酸钙质量分数75%。
(4)
【详解】（1）由表中规律可知，每隔一段时间生成2.2g二氧化碳，故a=15.6-2.2=13.4，故填：13.4。
（2）在t0至t1时间段，固体质量不变的原因是尚未达到石灰石分解温度，故填：尚未达到石灰石分解温度。
（3）见答案。
（4）根据表格数据变化，可知图为。
18．(1)1:4
(2)2.75g
(3) 解：5片钙片完全反应可生成二氧化碳的质量为2.75g
设5片钙片中含有碳酸钙的质量为x，
答：5片钙片中含有碳酸钙的质量为6.25g
一片钙片中含有碳酸钙的质量为:，标注属实。
(4)
【详解】（1）碳酸钙的化学式为CaCO3,碳酸钙中碳元素和氧元素的质量比为1:4，故填：1:4
（2）根据表格可知：加入10g盐酸，二氧化碳的质量为1.1g，再加入10g盐酸，二氧化碳的质量再增加1.1g，加入30g盐酸后，二氧化碳的质量增加0.55g,不再增加，说明碳酸钙已经反应完。5片钙片完全反应可生成二氧化碳的质量为2.75g；故填：2.75g
（3）见答案（3）
（4）见答案（4）
【点睛】提取表格，标签信息进行相关计算
19．(1)3.2
(2)31.6g
(3)90.3%
(4)
【分析】高锰酸钾制取氧气的化学方程式为 ，根据质量守恒定律解答。
【详解】（1）根据质量守恒定律可知，生成的氧气的质量等于固体减少质量，根据图可知，氧气质量为（35.0-31.8）g=3.2g.故填3.2。
（2）设参与反应的高锰酸钾质量为x，生成二氧化锰的质量为y。
解得x=31.6g，y=8.7g。故填31.6g
（3）混合物中高锰酸钾质量为31.6g，混合物总质量为35.0g，则高锰酸钾质量分数为 ，故填90.3%。
（4）由计算可知，则反应前原混合物中二氧化锰质量为（35.0-31.6）g=3.4g，则二氧化锰反应后总质量为（3.4+8.7）g=12.1g。根据固体质量变化的图像可知，约第15分钟的时候反应停止，故图像如下图所示
。
20．(1)解：设生成氧气的质量为.
答：生成氧气的质量为0.96g。
(2) 高于 加热时试管内的气体受热膨胀，部分空气逸出试管，试管内氧气浓度降低
(3)纳米 MnO2
【详解】（1）生成氧气的质量可根据反应的化学方程式由参加反应的氯酸钾的质量求得，详解见答案。
（2）由氧气浓度变化的图像可以看邮，当温度接近400°C时，氧气浓度才开始增大，KClO3 的熔点约为356°C，所以KClO3 分解温度高于其熔点；
在 KClO3 分解前，传感器测得氧气浓度降低的原因可能是：加热时试管内的气体受热膨胀，部分空气逸出，试管内氧气浓度降低。
（3）由固体残留率随温度变化的图像可知，纳米二氧化锰作催化剂时，固体残留率更低，则反应更充分，所以用纳米 MnO2作催化剂 效果更好。
21．(1) CO2、H2O O2 分子
(2)解：设生成丙（CH4）的质量为x
b=32+2=34
答：反应后CH4的质量为34g。
(3)
【详解】（1）甲、乙、丙、丁分别为：CO2、H2O、CH4、O2；氧化物是指由两种元素组成，且其中一种为氧元素的化合物，CO2、H2O属于氧化物；单质是指由一种元素组成的纯净物，则O2属于单质；根据反应的微观图示可知，化学反应中分子的种类发生变化，原子不发生变化；
（2）见答案。
（3）解：设消耗H2O水的质量为y，生成O2的质量为z
则a=100-72=28，c=0+128=128
则反应后甲、乙、丙、丁对应的质量分别为0g，28g，34g，128g，描点得出 。
