题目
已知反应 3X+Y=2Z+W 中,Z 和 W 的摩尔质量之比为 21:10,当 6.9 g X 与足量 Y 反应,生成1.5 g W.则 Y 和 W 的相对分子质量之比为( )A. 16:9B. 3:5C. 9:5D. 46:9
已知反应 3X+Y=2Z+W 中,Z 和 W 的摩尔质量之比为 21:10,当 6.9 g X 与足量 Y 反应,生成1.5 g W.则 Y 和 W 的相对分子质量之比为( )
A. 16:9
B. 3:5
C. 9:5
D. 46:9
题目解答
答案
B. 3:5
解析
考查要点:本题主要考查化学反应中质量守恒定律的应用、摩尔质量比与物质的量关系的转换,以及相对分子质量的计算。
解题核心思路:
- 利用化学反应方程式确定物质的量关系:根据方程式,Y与W的物质的量之比为1:1。
 - 通过质量守恒计算Y的质量:反应前后总质量守恒,结合已知X和W的质量,求出Y的质量。
 - 建立摩尔质量比例关系:根据Y和W的物质的量相等,结合它们的质量,推导相对分子质量之比。
 
破题关键点:
- 明确Z与W的质量关系:由摩尔质量比21:10和化学计量数,确定Z与W的质量比为42:10。
 - 正确应用质量守恒:总质量等于反应物质量之和,也等于生成物质量之和。
 
步骤1:计算生成物Z的质量
根据化学反应方程式,生成2 mol Z和1 mol W。已知Z与W的摩尔质量比为21:10,因此它们的质量比为:
$\text{Z的质量} : \text{W的质量} = (2 \times 21) : 10 = 42 : 10 = 21 : 5$
设生成Z的质量为$m_Z$,则:
$\frac{m_Z}{1.5} = \frac{21}{5} \implies m_Z = \frac{21}{5} \times 1.5 = 6.3 \, \text{g}$
步骤2:计算Y的质量
根据质量守恒,反应前后总质量相等:
$\text{X的质量} + \text{Y的质量} = \text{Z的质量} + \text{W的质量}$
代入已知数据:
$6.9 + m_Y = 6.3 + 1.5 \implies m_Y = 7.8 - 6.9 = 0.9 \, \text{g}$
步骤3:建立Y与W的摩尔质量关系
根据方程式,Y与W的物质的量之比为1:1:
$\frac{n_Y}{n_W} = \frac{1}{1} \implies \frac{\frac{0.9}{M_Y}}{\frac{1.5}{M_W}} = 1$
整理得:
$\frac{M_Y}{M_W} = \frac{0.9}{1.5} = \frac{3}{5}$