高中化学计算题

实验室常用MnO₂与浓盐酸加热制备Cl₂，反应会因盐酸浓度下降而停止。为测定反应残余液中盐酸的浓度，某小组同学提出的下列实验方案：向足量的二氧化锰中加入12.0mL的浓盐酸，加热，反应结束时收集到336mLCl₂（标准状况）；将反应后得到的残余液过滤、洗涤滤渣，洗涤液和滤液混合；向滤液中加入足量的AgNO₃溶液，过滤、洗涤、干燥后得到固体11.48g。计算
（1）参加反应的二氧化锰的质量。
（2）将生成的Cl₂通到NaOH溶液中制得100mL消毒液，求消毒液中有效成分的物质的量浓度。
（3）浓盐酸能和二氧化锰反应的生成Cl₂的最低浓度（假设反应后残余液体积为12mL）。（保留至0.01）

将20g某铁矿石（设只含铁的氧化物和杂质SiO₂）溶于过量的稀盐酸，过滤后得5.6g不溶物和滤液；然后在滤液中加入足量的NaOH溶液，过滤后将沉淀灼烧，得16g红棕色固体。
（1）红棕色固体的化学式是               ，其中的n(Fe)=         mol。
（2）请计算（写出计算过程）：
①该矿石中铁氧化物的化学式。
②若加入的稀盐酸为4.0mol·L ^-1200mL，反应前后体积变化忽略不计，则滤液中剩余H⁺的物质的量浓度是多少？

现有铜、银合金14g与足量的某浓度的硝酸100mL发生反应，将生成的气体与1.12L（标况）氧气混合，通入足量的水中恰好全部吸收，反应后溶液体积仍为100mL。试通过计算回答下列问题：
（1）原固体混合物中铜和银的质量各是多少？
（2）若原硝酸溶液为浓硝酸，反应产生的气体是单一气体，则该反应中被还原的硝酸的物质的量是多少？
（3）合金完全溶解后，若生成的气体在标况下体积为2.24L，反应后溶液中c（H^＋）=7mol/L，则该混合气体中NO和NO₂在标准状况下的体积分别是多少？原硝酸的浓度是多少？

硝酸在化学工业中有着极其广泛的应用。
（1）将1.25 mol的NO、NO₂、N₂O₄混合物（其中NO的体积分数为0.60）通入水中，在空气充足的条件下完全反应后可获得硝酸的物质的量范围是_______________。
（2）向稀硝酸中加入18.4 mol/L的浓硫酸（98%）作吸水剂并蒸馏得浓硝酸，当其浓度下降到87%（密度1.8 g/cm³）以下时，则失去吸水能力。50 mL 18.4 mol/L的浓硫酸作为吸水剂时，最多可吸水_________ g。
（3）在65%的HNO₃（质量m₁）中加入72%的Mg(NO₃)₂（质量m₂）后蒸馏，分别得到97.5%的HNO₃和60%的Mg(NO₃)₂溶液（其中不含硝酸）。若蒸馏过程中，硝酸、硝酸镁均无损耗，H₂O的损耗占总质量的5%，则蒸馏前投料比＝______________。
（4）硝酸工业中的尾气用烧碱进行吸收产物为NaNO₂、NaNO₃和H₂O。现有含0.50mol氮氧化物的尾气，恰好被一定量的NaOH溶液完全吸收。已知反应后溶液含有0.35molNaNO₂。若将尾气NO和NO₂的平均组成用NO_x表示，则x =             。

把20.95g干燥的氯酸钾与二氧化锰的混合物装入大试管中，加热到质量不变为止，剩余固体为16.15g,则：
（1）求生成的气体在标态下的体积
（2）剩余固体各成分的物质的量
（3）向剩余固体中加入过量的浓硫酸，全部氯元素成为两种含氯的混合气体，通入过量的碘化钾溶液，生成的碘被0.02mol Na₂S₂O₃吸收，则生成的两种气体的体积（标态）是多少升？（已知：2Na₂S₂O₃ +I₂ →   Na₂S₄O₆+2NaI）

H₂还原CuO所得的红色固体可能是Cu与Cu₂O的混合物，已知Cu₂O在酸性溶液中可发生自身氧化还原反应，生成Cu²⁺和单质铜。现有8g CuO被H₂还原后，得到红色固体6.8g。
（1）6.8 g上述混合物中含Cu与Cu₂O的物质的量之比是                   ；
（2）若将6.8 g上述混合物与足量的稀硫酸充分反应后过滤，可得到固体        g；
（3）若将6.8 g上述混合物与一定量的浓硝酸充分反应，生成标准状况下1.568 L的气体（不考虑NO₂的溶解，也不考虑NO₂与N₂O₄的转化），则该气体的成分及物质的量之比是             ；

回答以下问题：
（1）将已去除表面氧化物的铁钉(碳素钢)放入冷浓硫酸中，10分钟后移入硫酸铜溶液中，片刻后取出观察，铁钉表面无明显变化，其原因是                           。
（2）另称取已去除表面氧化物的铁钉(碳素钢)6．0g放入15．0ml浓硫酸中，加热，充分应后得到溶液X并收集到气体Y。
①甲同学认为X中除Fe³⁺外还可能含有Fe²⁺。写出生成Fe²⁺所有可能的离子方程式：               。
②乙同学取336ml(标准状况)气体Y通入足量氯水中，发生反应的化学方程式为：               。
然后加入足量BaCl₂溶液，经适当操作后得干燥固体2．33g。由于此推知气体Y中SO₂的体积分数为            。
（3）向100ml水中投入Na和Al共16克，充分反应后剩余金属1g。计算放出H₂的体积为         升(标准状况下)
（4）向含有0.3mol NaAlO₂的溶液中滴加1mol/L HCl，当生成7.8克沉淀时，加入盐酸的体积为         mL
（5）向一定量的Fe、Fe₂O₃和CuO混合物投入120 ml 2.2 mol/L的硫酸溶液中，充分反应后生成896 mL标准状况下的气体，得不溶物1.28 g，过滤后，向滤液中加入2 mol/L的NaOH溶液，加至40 mL时开始出现沉淀，则滤液中FeSO₄的物质的量浓度为(设滤液体积为120 ml)          mol/L

硝酸与合成氨工业密切相关，氨氧化法是工业生产中制取硝酸的主要途径。
完成下列计算：
52．合成氨时，假设100L的氮气与氢气(体积比为1 : 3)的混合气体通过氨合成塔充分反应后，体积变为90L，则氮气的转化率为             。(写出计算过程，计算结果请用百分数表示)
53．标准状况下，将500L氨气溶于1L水中形成氨水，则此氨水质量分数为             。(写出计算过程，计算结果请用百分数表示，并保留1位小数)
54．氨氧化法是将氨和空气的混合气通过灼热的铂铑合金网，在合金网的催化下，氨被氧化成一氧化氮(NO)。此时温度很高，水以水蒸气的形式存在，NO也不与O₂反应。若氨气与氧气物质的量之比为1:1.7时，氨的转化率可达95%，计算反应后NO的体积分数             。(设氧气在空气中的体积分数为20%，写出计算过程，计算结果请用百分数表示并保留1位小数)
55．一氧化氮继续氧化为二氧化氮，二氧化氮溶于水可得硝酸。为测定某18K金样品的组成，将2.832 g样品粉碎后投入足量的浓硝酸中，充分溶解后，收集到NO₂和N₂O₄的混合气体224 mL(折算至标准状况，下同)，将该混合气体与84 mL O₂混合后缓缓通入水中，恰好被完全吸收。( 已知金不溶于浓硝酸)
填写该18K金的成分表(写出计算过程，计算结果请用百分数表示并保留1位小数，若不含该金属则填0)。

18K金成分	Au	Ag	Cu
含量(质量分数)	75 %	_________	_________

用硫铁矿（主要含FeS₂、SiO₂等）制备莫尔盐的流程如下：

已知：“还原”时，FeS₂与H₂SO₄不反应，Fe³⁺通过反应Ⅰ、Ⅱ被还原，其中反应Ⅰ如下：
2Fe³⁺+ FeS₂=2S↓+3Fe²⁺
（1）“还原”时，pH不宜过高的原因是_________，写出“还原”时反应Ⅱ的离子方程式：__________。
（2）实验测得“还原”时反应Ⅰ、Ⅱ中被还原的Fe³⁺的物质的量之比为2：7。计算“还原”后溶液Fe²⁺的浓度即可确定后面所加(NH₄)₂SO₄的量（溶液体积变化忽略不计）

离子	离子浓度（mol·L^－1）
还原前	还原后
SO4^2^－	3.20	3.50
Fe^2+	0.15

（3）称取23.52g新制莫尔盐，溶于水配成溶液并分成两等份。一份加入足量的BaCl₂溶液，得到白色沉淀13.98g；另一份用0.2000mol/LK₂Cr₂O₇酸性溶液滴定，当Cr₂O₇^2-恰好完全被还原为Cr³⁺时，消耗溶液的体积为25.00mL。试确定莫尔盐的化学式（请给出计算过程）。

生态农业涉及农家肥料的综合利用。某种肥料经发酵得到一种含有甲烷、二氧化碳、氮气的混合气体8.96L（标准状况）。该气体通过盛有红色CuO粉末的硬质玻璃管，发生的反应为：CH₄＋4CuO CO₂↑＋2H₂O↑＋4Cu。当甲烷完全反应后，硬质玻璃管的质量减轻了4.8g。将反应后气体通入2L 0.1mol/L的澄清Ca(OH)₂溶液，充分吸收，生成沉淀10g。
（1）原混合气体的物质的量是          ；生成沉淀的摩尔质量是          。
（2）原混合气体中甲烷的体积是           。

取一定量Na₂CO₃和Na₂SO₄的混合溶液与90ml盐酸恰好反应，生成2.016 L CO₂(标准状况下)，然后加入足量的Ba(OH)₂溶液，得到沉淀的质量为2.33 g。试计算混合物中Na₂CO₃和Na₂SO₄的物质的量分别为多少？ 盐酸的物质的量的浓度为多少？

中国青铜器制作精美，享有极高的艺术价值。古代曾采用湿法炼铜，用铁与硫酸铜溶液反应置换出铜。现有足量的铁片，将其投入到80.0g硫酸铜溶液中，充分反应后，取出铁片，经称量，溶液的质量变为79.2g。试计算：
（1）参加反应的铁片的质量。
（2）原硫酸铜溶液中溶质的质量分数。

计算（将所得结果填在相应的空格内，共14分）
（1）在3L的密闭容器中充入2 mol A气体和2 mol B气体，在一定条件下发生反应：2A(g)＋B(g)2C(g)，达平衡时，在相同温度下测得容器内混合气体的压强是反应前的0．8倍，则A的转化率为           。
（2）某金属与足量稀硝酸充分反应，无气体放出，再向该溶液中加入过量NaOH溶液，加热，收集到标况下气体0．224升，整个过程转移电子的物质的量为             mol。
（3）在100 mL 混合溶液中，HNO₃ 和 H₂SO₄ 的物质的量浓度分别是0．1 mol/L，0．4 mol/L向该混合液中加入 2．56g铜粉，加热待充分反应后,所得溶液中 Cu²⁺ 的物质的量浓度是          mol/L (假设溶液体积不变)。
（4）在1L2mol/L的AlCl₃溶液中，加入1mol/L的NaOH溶液，产生了39ｇ沉淀，则加入NaOH溶液的体积为         。
（5）钠、镁、铝均为0．2mol分别与     mL浓度为1mol/L的HCl溶液反应，产生氢气量相等。
（6）将32g铜与100mL一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解产生的NO和NO₂的混合气体标准状况下的体积为11．2L，气体全部逸出后，向溶液中加入VmL n mol/L的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu²⁺全部转化成沉淀，则原硝酸溶液的物质的量浓度为         mol/L。（结果须化简）
（7）已知1 g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量a kJ，且氧气中1 mol O=O键完全断裂时吸收热量bkJ，水蒸气中1 mol H－O键形成时放出热量c kJ，则氢气中1 mol H－H键断裂时吸收热量为         kJ。

将0.1mol有机化合物A与标准状况下5.6L氧气混合，一定条件下两者完全反应，只有CO、CO₂和H₂O三种产物，将全部产物依次通入足量的浓硫酸和碱石灰中，浓硫酸增重5.4克，碱石灰增重4.4克，还有标准状况下2.24L气体的剩余，求：
（1）有机化合物A的分子式（要求写出推理过程）；
（2）若有机化合物A能与钠反应放出氢气，请写出A的结构简式；
（3）写出所有比A多一个—CH₂—原子团的同系物的结构简式。

（本题共7分）将一定量的A、B、C三种物质（都是气体）放入固定体积为10 L的密闭容器中，一定条件下发生反应，一段时间内测得各物质的物质的量变化如下图所示。请解答下列问题：

（1）反应的化学方程式用A、B、C可表示为          。
（2）用B的浓度变化表示在0~10 min内的反应速率是   。
（3）在该条件达到反应的限度（平衡状态）时反应物的转化率（转化率==转化的物质的量/初始物质的量 ×100%，计算结果保留1位小数）