高中化学探究物质的组成或测量物质的含量计算题

硫有多种含氧酸，亚硫酸（H₂SO₃）、硫酸（H₂SO₄）、焦硫酸、硫代硫酸（H₂S₂O₃）等，其中硫酸最为重要，在工业上有广泛的应用。
完成下列计算：
（1）浓硫酸与铜在加热时发生反应，生成二氧化硫气体的体积为4.48L（标准状况），若将反应后的溶液稀释至500mL，该溶液中硫酸铜的物质的量浓度为         mol·L^－1；
（2）焦硫酸（H₂SO₄·SO₃）溶于水，其中的SO₃都转化为硫酸，若将445g焦硫酸溶于水配成4.00L硫酸，该硫酸的物质的量浓度为           mol·L^－1。

硫有多种含氧酸，亚硫酸（H₂SO₃）、硫酸（H₂SO₄）、焦硫酸（H₂SO₄·SO₃）、硫代硫酸（H₂S₂O₃）等等，其中硫酸最为重要，在工业上有广泛的应用。在实验室，浓硫酸是常用的干燥剂。
完成下列计算：
（1）焦硫酸（H₂SO₄·SO₃）溶于水，其中的SO₃都转化为硫酸。若将445g焦硫酸溶于水配成4.00L硫酸，该硫酸的物质的量浓度为                。
（2）将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        。
（3）硫铁矿是工业上制硫酸的主要原料。硫铁矿氧化焙烧的化学反应如下：
3FeS₂＋8O₂→Fe₃O₄＋6SO₂
4FeS₂＋11 O₂→2Fe₂O₃＋8SO₂
若48mol FeS₂完全反应耗用氧气2934.4L（标准状况），计算反应产物中Fe₃O₄与Fe₂O₃物质的量各为多少？
（4）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（计算保留2位小数）
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多少？
生产10吨98%的浓硫酸需要这种矿石多少吨？（反应过程中硫损失2%）

（本题共14分）铜有多种化合物，氧化亚铜（Cu₂O）、氯化亚铜（CuCl）、氯化铜（CuCl₂）、CuSO₄等。
完成下列计算：
（1）波尔多液是由硫酸铜、生石灰和水配制成的杀菌剂，不同情况下需要配制不同的比例。现配制按质量比CuSO₄：CaO：H₂O =1：2：200的波尔多液50Kg。
需要用CuSO₄·5H₂O               g，CaO               mol
（2）某工厂以精辉铜矿（主要成分为Cu₂S）为原料冶炼金属铜，精辉铜矿中含23％杂质，日均产含Cu量97.5%的粗铜42t。
已知：总反应式 Cu₂S＋O₂2Cu＋SO₂
日均需精辉铜矿         t，日均产SO₂标准状况下体积            L
（3）印刷线路板的铜能被FeCl₃的溶液腐蚀，将印刷线路板浸入200mL FeCl₃溶液中，有11.2gCu被腐蚀掉。取出印刷线路板，向溶液中加入11.2g铁粉，充分反应溶液中还有4.8g不溶物。计算原FeCl₃溶液的物质的量浓度。
（4）制备铜的某化合物晶体。取5.12g Cu、14.5mol/L HNO₃ 15 mL、6.0 mol/L HC1 50mL，混合后Cu完全反应，反应后溶液有中水54.32g，再经水浴保温蒸发掉42g水，冷却至20℃并过滤，得到8.12g晶体。通过计算推断此晶体的化学式        。
已知：20℃溶解度  CuC1₂·2H₂O  73g /100g H₂O     Cu（NO₃）₂·3H₂O   125g /100g H₂O

把2．0 mol/L Fe₂(SO₄)₃溶液和2．0 mol/L H₂SO₄等体积混合（假设混合后溶液的体积等于混合前溶液的体积之和）。计算：
（1）混合液中Fe³⁺的物质的量浓度                     ；
（2）混合液中SO₄^2—的物质的量浓度                     ；
（3）向溶液中加入足量铁粉，经足够长时间后，铁粉有剩余，求此时溶液中FeSO₄的物质的量浓度                                     。

向10mLNa₂CO₃和Na₂SO₄的混合溶液中加入足量的氯化钡溶液，生成沉淀的质量为6.27g，向所得沉淀中加入足量稀盐酸，沉淀质量减少到2.33g，并放出气体，试计算：
（1）原混合物中Na₂SO₄的物质的量浓度；
（2）在标准状况下产生气体的体积。

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                      ；

钢铁制品经常进行烤蓝处理，即在铁制品的表面生成一层致密的Fe₃O₄。某学习小组为了研究烤蓝铁片，分别进行了以下实验操作：
①把一定量烤蓝铁片加工成均匀粉末。
②取m g该粉末，放人28.00 mL 1 mol／L的盐酸中，恰好完全反应，生成标准状况下的气体134.4 mL，向溶液中滴入KSCN溶液，无明显现象。
完成下列各题：
（1）实验②所得溶液中的溶质是      (写化学式)，样品中n(Fe)∶n(Fe₃O₄)=            ，m＝                    。
（2）若向实验Ⅱ所得溶液中继续加入铜粉，要使溶液中Cu^2十、Fe²⁺、Fe³⁺同时存在，求加入铜粉的物质的量的范围。

“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)自然界中，金属硫化物矿床常因发生表生氧化及次生富集作用，产生辉铜矿（Cu₂S）与铜蓝（CuS）。
已知：Cu₂S、CuS是两种不溶于水的黑色固体，在一定条件下都能与稀HNO₃反应：
①3CuS＋8H^＋＋8NO₃^－→3Cu^2＋＋3SO₄^2－＋8NO↑＋4H₂O
②3Cu₂S＋16H^＋＋10NO₃^－→6Cu^2＋＋3SO₄^2－＋10NO↑＋8H₂O
现将四份质量不同的某Cu₂S和CuS混合物样品分别与100mL 5mol/L的稀硝酸充分反应，样品质量与产生气体的体积（已折合成标准状况）如下表所示：

实验编号	甲	乙	丙
样品质量(g)	9.6	12.8	64.0
气体体积(L)	5.04	6.72	V

试回答下列问题（不考虑硝酸的挥发以及溶液体积变化）：
53．用质量分数为0.63、密度为1.42g/cm³的浓硝酸配置100mL、5mol/L的稀硝酸，需浓硝酸的体积为             。（保留1位小数）
54．甲实验结束后，溶液中c(NO₃^－) ＝                   。
55．混合物样品中Cu₂S、CuS的物质的量之比是多少?（写出计算过程）
56．乙实验结束后，溶液中氢离子的浓度是多少？（写出计算过程）
57．计算丙实验中产生气体的体积（V）。（写出计算过程）

（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。

（本题共14分）已知：硝酸铜受热易分解。
170℃时，2Cu (NO₃)₂2CuO4NO₂↑O₂↑开始分解，至250℃分解完全。（其中2NO₂N₂O₄，2NO₂2NOO₂等反应忽略不计）。
800℃时，4CuO2Cu₂OO₂↑ 开始分解，至1000℃以上分解完全。
54．取5.64g无水硝酸铜，加热至1000℃以上，将生成的气体导入足量的NaOH溶液充分吸收后，还有逸出的气体是     （填分子式），体积（标准状况）为     ；将吸收液加水稀释到100mL，此溶液中的物质的量浓度为          。
55．取5.64g无水硝酸铜加热至某温度分解后的残留固体中含有1.60g CuO，则残留固体的质量可能是       。
实验证明，当温度达到1800℃时，Cu₂O也会发生分解：2Cu₂O4CuO₂↑
56．取8.00g CuO，加热到1800℃左右，冷却后称得质量为6.88g，通过计算求出反应后剩余固体中各成分的物质的量之比。
57．取8.00g CuO，通入一定量H₂并加热，使其部分还原为Cu和Cu₂O，且其中n (Cu₂O)n (Cu)x。将此混合物溶于足量的稀硫酸中（Cu₂O2HCuCuH₂O），充分反应后过滤得到Cu y g，试求未被还原的CuO的物质的量（用含x、y的代数式表示）。

在标准状况下，用一定量的水吸收氨气后得到浓度为12.0mol/L密度为0.915g·cm-3的氨水，试计算（要求写出计算过程）：
（1）该氨水溶质的质量分数ω是多少？（用百分数表示，保留到小数点后一位数）
（2）1L水吸收标准状况下的氨气多少升可制得上述氨水？（水的密度以1.00g·cm-3计，计算结果取整数。）

同温同压下，某容器充满O₂重116 g，若充满CO₂重122 g。现充满某气体重114 g，求该气体的分子量。

常温下，在27．5g水中溶解12．5g CuSO₄·5H₂O，恰好达到饱和，该溶液密度为1．21g /cm³，求：
① 该溶液中阴阳离子的总物质的量   ② 该溶液中CuSO₄的物质的量浓度
③ 取出20．0 ml该溶液，配成浓度为1．00 mol/L的稀溶液，则稀释后溶液的
积是多少毫升？。