高中化学有关有机物分子式确定的计算计算题

空气污染监测仪是根据二氧化硫与溴水的定量反应来测定空气中的二氧化硫含量的。
SO ₂ +Br ₂ +2H ₂ O 2HBr+H ₂ SO ₄
上述反应的溴来自一个装有酸性（H ₂ SO ₄ ）KBr溶液的电解槽阳极上的氧化反应。电解槽的阳极室与阴极室是隔开的。当测定某地区空气中SO ₂ 含量时，空气（已除尘）以1.5×10 ^-4 m ³·min ^-1 的流速进入电解槽的阳极室，电流计显示电子通过的速率是8.56×10 ^-11 mol·s ^-1 ，此条件下能保持溴浓度恒定并恰好与SO ₂ 完全反应（空气中不含能与溴反应的其他杂质）。写出上述材料中监测过程中发生的主要的化学反应方程式及该地区空气中SO ₂ 的含量（g·m ^-3 ）。

聚合硫酸铝铁[Al_aFe_b(OH)_n(SO₄)_m·xH₂O]是一种新型高效净水剂，广泛应用于工业污染水的处理。
（1）聚合硫酸铝铁能够净水的原因是
（2）Al_aFe_b（OH）_m（SO₄）_n•xH₂O中a、b、m、n的代数关系式为_______________________。
（3）为了测定聚合硫酸铝铁的组成，进行如下实验：
步骤一：准确称取8.810g样品溶于150mL 0.100mol•L^-1稀硫酸，恰好完全反应后，加入BaCl₂溶液至沉淀完全，过滤、洗涤、干燥至恒重，得到白色固体10.485g；
步骤二：另取相同质量的样品，溶于过量的氢碘酸，以磁力搅拌机搅拌，充分反应后，以0.500mol•L^-1Na₂S₂O₃溶液滴定至浅黄色，滴入几滴淀粉溶液，再滴定至终点，消耗Na₂S₂O₃溶液20.00mL．（已知：I₂+2Na₂S₂O₃=2NaI+Na₂S₄O₆）
①步骤二中使用磁力搅拌器进行搅拌的目的是________________________。
②通过计算确定聚合硫酸铝铁的化学式（写出计算过程）。

已知反应：6NO + 4NH₃= 5N₂+ 6H₂O
（1）氧化产物与还原产物的质量比为多少？
（2）现有NO与NH₃的混合物1mol，充分反应后所得产物中，经还原得到的N₂比经氧化得到的N₂多1.4g。若以上反应进行完全，试计算原反应混合物中NO与NH₃的物质的量可能各是多少。
（3）将标准状况下的a L NH₃（g）溶于0.1L水中，得到的氨水密度为b g•cm^﹣3，则该氨水的物质的量浓度是多少？

铁是应用最广泛的金属，铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。
（1）要确定铁的某氯化物FeCl_x的化学式，可用离子交换和滴定的方法。实验中称取0.54 g的FeCl_x样品，溶解后先进行阳离子交换预处理，再通过含有饱和OH^－的阴离子交换柱，使Cl^－和OH^－发生交换。交换完成后，流出溶液的OH^－用0.40 mol·L^－1的盐酸滴定，滴至终点时消耗盐酸25.0 mL。计算该样品中氯的物质的量，并求出FeCl_x中x值：________(列出计算过程)；
（2）现有一含有FeCl₂和FeCl₃的混合物样品；采用上述方法测得n(Fe)∶n(Cl)＝1∶2.1，则该样品中FeCl₃的物质的量分数为________。在实验中，FeCl₂可用铁粉和________反应制备，FeCl₃可用铁粉和________反应制备；
（3）高铁酸钾(K₂FeO₄)是一种强氧化剂，可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl₃与KClO在强碱性条件下反应可制取K₂FeO₄，其反应的离子方程式为________________；

将25.6g铜与足量的浓硫酸共热，完全反应后，试计算：
（1）生成的SO₂在标准状况下的体积；
（2）被还原的硫酸的物质的量。

19.2gCu加入到100mL一定浓度的HNO₃溶液中，假定两者恰好完全反应，同时产生标准状态下8.96LNO和NO₂混合气体（忽略气体的溶解及转化）。求：
（1）混合气体中NO₂和NO的体积比 ？
（2）HNO₃溶液的物质的量浓度？

绿矾(FeSO₄·7H₂O)硫酸法生产一种稀有金属产品过程中产出的副产品，产品外观为淡绿色或淡黄绿色结晶固体。加入适量可调节碱性水中的pH，与水中悬浮物有机结合，并加速沉淀，主要应用于水质净化和工业废水处理，同时具有杀菌作用。
（1）98% 1.84 g/cm³的浓硫酸在稀释过程中，密度下降，当稀释至50%时，密度为1.4g/cm³，50%的硫酸物质的量浓度为           (保留两位小数)，50%的硫酸与30%的硫酸等体积混合，混合酸的浓度为         (填>、<、=")40%" 。
（2）实际生产用20%发烟硫酸(100克发烟硫酸含SO₃ 20克)配制稀硫酸，若用SO₃·nH₂O表示20%的发烟硫酸，则n=____________(保留两位小数)。
（3）绿矾在空气中容易被部分氧化为硫酸铁，现取7.32克晶体溶于稀盐酸后，加入足量的BaCl₂溶液，过滤得沉淀9.32克；再通入112mL(标准状况)氯气恰好将Fe^2＋完全氧化，推测晶体的化学式为                    。
（4）硫酸亚铁铵［(NH₄)₂SO₄·FeSO₄·6H₂O］(俗称莫尔盐)，较绿矾稳定，在分析化学中常用来配制Fe²⁺的标准溶液，用此Fe²⁺的标准溶液可以测定剩余稀硝酸的量。现取8.64克Cu₂S和CuS的混合物用200 mL 2 mol/L稀硝酸溶液处理，发生反应如下：
10NO₃^-＋3Cu₂S＋16H^＋=6Cu^2＋＋10NO↑＋3SO₄^2-＋8H₂O
8NO₃^-＋3CuS＋8H^＋=3Cu^2＋＋3 SO₄^2-＋8NO↑+ 4H₂O
剩余的稀硝酸恰好与V mL 2 mol/L (NH₄)₂Fe(SO₄)₂溶液完全反应。
已知：NO₃^-＋3Fe^2＋＋4H^＋= NO↑＋3Fe³⁺＋2H₂O
① V值范围                      ；

“铜都”安徽铜陵有许多黄铜矿（主要成分为CuFeS₂，含少量Al₂O₃、SiO₂），黄铜矿是制取铜及其化合物的主要原料之一，还可制备硫及铁的化合物。
（1）火法炼铜首先要焙烧黄铜矿，其反应原理为2CuFeS₂+O₂Cu₂S+2FeS+SO₂。CuFeS₂中Cu和Fe元素的化合价均为+2价，被还原的元素是       （填元素符号），若反应中转移0.3mol电子时，则标准状况下产生SO₂的体积为       L。
（2）焙烧黄铜矿产生的Cu₂S可被稀硝酸氧化为Cu²⁺ 和硫单质，HNO₃的还原产物为NO，试写出Cu₂S与稀硝酸反应的离子方程式                 ，该反应中稀硝酸体现            （填“氧化性”、“还原性”或“酸性”）。
（3）焙烧黄铜矿还可得到Cu₂O。将21.6g Cu₂O加入到500mL某浓度的稀硝酸中，固体物质完全反应，生成Cu(NO₃)₂和NO，在所得溶液中加入1.0mol∙L^－1的NaOH溶液1.0L，此时溶液呈中性。原硝酸的物质的量浓度为          。

（本题共14分）
溴化钠是工业提溴的中间产物，也是重要的化工生产原料，回答下列问题。
56．工业上用氯气氧化卤水中的溴离子，吹出溴蒸气后用10% 的纯碱溶液吸收，反应的化学方程式为：
3Na₂CO₃+ 3Br₂ → 5NaBr + NaBrO₃ + 3CO₂若生成标准状况下3.36 L CO₂，吸收的Br₂为________g。
57．吹出的溴蒸气中会含有少量未反应的氯气，用纯碱吸收后实际生成的是NaCl、NaBr和NaBrO₃。若所得溶液中含0.1 mol NaCl与0.6 mol NaBr，则溶液中NaBrO₃的物质的量为_______mol。
58．将纯碱吸收后所得的溶液浓缩，加入2 mol/L H₂SO₄后蒸馏可以回收纯溴：
5NaBr + NaBrO₃ + 3H₂SO₄ → 3Na₂SO₄+ 3Br₂↑+ 3H₂O
已知向一定质量的浓缩液中加入300mL硫酸可回收81.6 g液溴，硫酸全部转化为硫酸钠。若改为加入180 mL硫酸，计算可回收的液溴的质量。
59．向0.3 mol NaBr固体中加入足量浓硫酸并微热，产生的气体呈红棕色，且残留物中不含溴元素。将所得气体通入280 mL 2 mol/L的Na₂SO₃溶液中，无任何气体逸出，最终得到只含NaBr、Na₂SO₄和NaHSO₃三种溶质的无色溶液。求红棕色气体中各组分的化学式与物质的量。

（本题共14分）氨在工业生产中有广泛的用途。
54．某工厂平均每天产生约600 m³废氨水（该氨水浓度为153 mg/L，密度为1 g/cm³），该废氨水中氨的物质的量浓度为_____________。  
55．若含0．800 mol NH₃的某氨水溶液质量为54．0 g，向该溶液通入二氧化碳至反应完全，析出晶体后过滤，得到滤液31．2g，则NH₄HCO₃的产率为_______%。（保留1位小数）
56．NH₃常用于制备NO。4NH₃+5O₂ →4NO+6H₂O;（不考虑NO与氧气的反应），设空气中氧气的体积分数为0．20，氮气体积分数为0．80。为使NH₃恰好完全氧化为NO，氨—空气混合物中氨的体积分数为________。
57．硫酸工业的尾气可以使用氨水进行吸收，既防止了有害物质的排放，也同时得到副产品氮肥。已知吸收尾气后的氨水全部转化为铵盐。取两份相同体积的铵盐溶液，一份中加入足量硫酸，产生0．09mol SO₂（假设气体已全部逸出，下同）；另一份中加入足量Ba(OH)₂，产生0．16mol NH₃，同时得到21．86g沉淀。通过计算，求铵盐溶液中各溶质成分与物质的量浓度之比。

(6分) 化工厂常用氨水检验管道是否漏气，其反应式为3Cl₂+8NH₃=6NH₄Cl+N₂，当有160.5克NH₄Cl产生时，被氧化的氨气是多少克？反应的氯气的体积为多少（标准状况下）？

（本题14分）闪锌矿(主要成份为ZnS)是含锌主要矿物之一，高温加热闪锌矿生成ZnO和SO₂。ZnO用于冶炼金属锌，SO₂可制亚硫酸盐或硫酸。计算回答下列问题(保留2位小数)
56、取1.56 g闪锌矿样品，在空气中高温加热(杂质不反应)，充分反应后，冷却，得到残留固体的质量为1.32 g，样品中含硫化锌的质量分数是_________。
57、取1.95 g锌加入到12.00 mL 18.4 mol/L的浓硫酸中(假设生成的气体中无氢气，浓硫酸产生单一的还原产物)，充分反应后，小心地将溶液稀释到1000 mL，取出15.00 mL，以酚酞为指示剂，用0.25 mol/L的NaOH溶液滴定，耗用NaOH溶液的体积为21.70 mL。通过计算确定浓硫酸被还原的产物是________。
58、若将ZnS溶于强酸可产生硫化氢气体。在120 ^oC、1 atm下，将100 mL硫化氢和氧气的混合气体点燃，恢复到原来状态，测得剩余气体为70 mL，求原混合气体中硫化氢的体积分数。（不考虑硫化氢气体自身受热分解）
59、将标况下4.48 L SO₂气体慢慢通入200 mL一定浓度NaOH溶液中，SO₂气体全部被吸收，将反应后的溶液在空气中小心蒸干（不考虑酸式盐的分解），得到不超过两种物质的无水晶体26.8g。通过计算确定所得晶体的成分与物质的量。

向铜片中加入115mL某浓度的硫酸，在加热条件下反应，待铜片全部溶解后，将其溶液稀释到500mL，再加入足量锌粉，使之充分反应，收集到2.24L（标准状况）气体。过滤残留固体，干燥后称量，质量减轻了7.5g。
（1）求参加反应的锌粉的物质的量
（2）原硫酸的物质的量浓度。

(10分)已知稀硝酸与铜反应时，NO₃^- 一般被还原为NO；浓硝酸与铜反应时，NO₃^- 一般被还原为NO₂。现将25.6gCu投入到50mL12mol/L的浓硝酸中，充分反应后，收集到4.48L（标况）NO和NO₂的混合气体。
（1）被还原的硝酸的物质的量为：                        。
（2）25.6gCu与50mL12mol/L的硝酸反应后，剩余物为：                       ，
其物质的量为：                      。
（3）容积为4.48L的干燥烧瓶充满上述反应中收集的NO和NO₂的混合气体（标况）后倒置于水中，须再通入           L（标况）O₂才能使溶液充满烧瓶。
（4）如果往反应后的体系内再加入200mL4mol/L的稀硫酸，是否有气体逸出？若有,计算生成气体在标况下的体积（要求有简单过程，结果保留三位有效数字）。

(6分)24mLNO和NO₂混合气体的试管倒置于水中，待液面上升到位置不再改变时，试管内气体总体积缩小一半。
（1） 原混合气体中NO和NO₂的体积比为         
（2） 若在剩余气体中通入3mLO₂ ，则有              mL水进入试管？
（3） 若在原24mL混合气体中通入              mLO₂,并倒置于水中，溶液将充满整个试管。