例3
(2025·江苏南通期末)葡萄糖($\mathrm{C}_6\mathrm{H}_{12}\mathrm{O}_6$)易溶于水,广泛应用于医药、食品、化工等行业。可从葡萄干中分离获得,也可由淀粉水解得到: $(\mathrm{C}_6\mathrm{H}_{10}\mathrm{O}_5)_n + n\mathrm{H}_2\mathrm{O} \xlongequal{} n\mathrm{C}_6\mathrm{H}_{12}\mathrm{O}_6$。
(1)葡萄糖中碳、氢、氧元素的质量比为
$6:1:8$
(填最简整数比)。
(2)输液时,常用葡萄糖($\mathrm{C}_6\mathrm{H}_{12}\mathrm{O}_6$)注射液。如图为葡萄糖注射液的部分标签图。
葡萄糖注射液($5\%$)
规格:$500\ \mathrm{mL}$ 内含葡萄糖 $25\ \mathrm{g}$
适应证:补充能量和体液等
① 从该溶液中取出 $10\ \mathrm{mL}$,则取出溶液中溶质的质量分数为
$5\%$
。
② 若用 $40\%$ 的葡萄糖溶液配制 $2000\ \mathrm{mL}$ 上述葡萄糖注射液,需 $40\%$ 的葡萄糖溶液和水分别是多少克(写出计算过程,下同)?
(3) $81\ \mathrm{t}$ 淀粉理论上可以生产多少吨葡萄糖(假定产率为 $80\%$)?
答案：例3
(1) $6:1:8$ (2) ① $5\%$
② 解：由标签可知，$500mL\ 5\%$ 的葡萄糖注射液内含 $25g$ 葡萄糖，则 $500mL$ 该注射液的质量为 $25g ÷ 5\% = 500g$，密度为 $500g ÷ 500mL = 1g/mL$，$2000mL$ 题述葡萄糖注射液的质量为 $2000mL × 1g/mL = 2000g$，其中葡萄糖的质量为 $2000g × 5\% = 100g$，所以需 $40\%$ 的葡萄糖溶液的质量为 $100g ÷ 40\% = 250g$，需要水的质量为 $2000g - 250g = 1750g$。
答：需要 $40\%$ 的葡萄糖 $250g$，水 $1750g$。
(3) 解：设理论上可以生产葡萄糖的质量为 $x$。
${(C_{6}H_{10}O_{5})_{n} + nH_{2}O \xlongequal{} nC_{6}H_{12}O_{6}}$
$162n$ $180n$
$81t$ $x$
$\frac{162n}{180n} = \frac{81t}{x}$ $x = 90t$
假定产率为 $80\%$，则 $81t$ 淀粉理论上可以生产葡萄糖的质量为 $90t × 80\% = 72t$
答：$81t$ 淀粉理论上可以生产葡萄糖的质量为 $72t$。
3. (2025·重庆)实验小组利用甲烷、氧气和氢氧化钠溶液组成的燃料电池进行模拟实验。
一定条件下发生反应的化学方程式为 $\mathrm{CH}_4 + 2\mathrm{O}_2 + 2\mathrm{NaOH} \xlongequal{一定条件} \mathrm{Na}_2\mathrm{CO}_3 + 3\mathrm{H}_2\mathrm{O}$,理论上若所有反应物刚好完全反应,恰好消耗 $100\ \mathrm{g}\ 4\%$ 的 $\mathrm{NaOH}$ 溶液。试计算:
(1) $\mathrm{Na}_2\mathrm{CO}_3$ 中碳元素与氧元素的质量比为
$1:4$
(填最简整数比)。
(2)所得溶液中溶质的质量分数(结果精确到 $0.1\%$)。
答案：3. (1) $1:4$
(2) 解：设参加反应的甲烷的质量为 $x$，参加反应的氧气的质量为 $y$，生成碳酸钠的质量为 $z$。
${CH_{4} + 2O_{2} + 2NaOH \xlongequal{一定条件} Na_{2}CO_{3} + 3H_{2}O}$
$16$ $64$ $80$ $106$
$x$ $y$ $100g × 4\%$ $z$
$\frac{16}{80} = \frac{x}{100g × 4\%}$ $x = 0.8g$
$\frac{64}{80} = \frac{y}{100g × 4\%}$ $y = 3.2g$
$\frac{80}{106} = \frac{100g × 4\%}{z}$ $z = 5.3g$
所得溶液中溶质的质量分数为 $\frac{5.3g}{0.8g + 3.2g + 100g} × 100\% \approx 5.1\%$。
答：所得溶液中溶质的质量分数为 $5.1\%$。
例4
(2025·江苏苏州改编)粗盐的初步提纯包含① 计算产率、② 过滤、③ 蒸发、④ 溶解等操作。
(1)该实验步骤的正确顺序是
C
(填字母,下同)。
A. ①②③④
B. ②①③④
C. ④②③①
D. ③④②①
(2)该实验一定不需要用到的仪器是
C
。
A. 烧杯
B. 漏斗
C. 燃烧匙
D. 蒸发皿
(3)若本实验的产率偏低,则可能的原因是
AD
。
A. 食盐没有全部溶解即过滤
B. 滤液浑浊就开始蒸发
C. 蒸发后,所得精盐比较潮湿
D. 器皿上粘有的精盐没有全部转移到称量纸上
答案：例4
(1) C (2) C (3) AD
解析：(3) 食盐没有全部溶解即过滤，精盐质量偏小，产率偏低，故 A 符合题意；滤液浑浊就开始蒸发，会使泥沙等杂质混入精盐，导致精盐质量偏大，产率偏高，故 B 不符合题意；蒸发后，所得精盐比较潮湿，精盐质量偏大，产率偏高，故 C 不符合题意；器皿上粘有的精盐没有全部转移到称量纸上，精盐质量偏小，产率偏低，故 D 符合题意。
