高中化学计算题

已知T°、pkpa时，在容积为vL的密闭容器内充有1molA和1molB。保持恒温、恒压反应A(g)+B(g)   C(g)达到平衡时，C的体积分数为40%。试回答有关问题。
（1）欲使温度和压强在上述条件下恒定不变，在密闭容器内充入2molA 2molB,则反应达到平衡时，容器的容积为           ，C的体积分数为           。
（2）若另选一容积固定不变的密闭容器，仍控制温度为T℃，使1molA和1molB反应达到平衡状态时，C的体积分数仍为40%，则该密闭容器的容积为           。

（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。

取NaHCO₃和Na₂O₂的固体混合物x g放入一密闭容器中加热至250℃，充分反应后排出所有气体。将反应后的固体分成完全相同的两份，将其中一份投入到足量的BaCl₂溶液中，最后可得到3.94g沉淀。另一份溶于适量的水，无气体放出，再向水溶液中缓慢逐滴加入某物质的量浓度的盐酸，产生气体与所加盐酸体积之间的关系如下图所示。试回答下列问题：

（1）加入盐酸后总共产生的气体在标准状况下的体积为__________________L；
（2）盐酸中HCl的物质的量浓度__________________；
（3）反应后的固体的成分（填化学式）__________________；
（4）密闭容器中排出气体的成分（填化学式）______________；
（5）x=_____________。

有三份不同质量的铁粉样品①②③，甲、乙、丙三位同学各取一份样品分别与含有0.8molHNO₃的稀硝酸反应,反应后硝酸和铁均无剩余，且硝酸的还原产物只有NO。据此回答下列问题：
（1）甲取样品①，反应后的溶液中铁只以Fe³⁺离子的形式存在，则样品①的质量为    g。
（2）乙取样品②，反应后的溶液中既含有Fe³⁺、又含有Fe²⁺离子，则样品②的质量（设为ag）范围是                。
（3）丙取样品③，将其慢慢加入到稀硝酸中，并不断搅拌，反应过程中溶液里Fe³⁺、Fe²⁺、NO₃^—三种离子中的两种离子的物质的量的变化曲线如下图所示，则该曲线表示的是物质的量变化的曲线，请你在此图中再画出另外种离子的物质的量的变化曲线。

某有机物含有C、H、O三种元素，其蒸气密度是相同条件下H₂密度的29倍，把1.16g该有机物在O₂中充分燃烧，将生成物依次通过足量浓硫酸和碱石灰，浓硫酸增重1.08g，碱石灰增重2.64g，则
（1）该有机物的摩尔质量
（2）该有机物的分子式(写计算过程)
（3）红外光谱和核磁共振氢谱显示该分子是有一个羟基，无甲基的链状结构，请写出其结构简式。

常温下，取0.2 mol·L^－1 HCl溶液与0.2 mol·L^－1 MOH溶液等体积混合（忽略混合后溶液体积的变化），测得混合溶液的pH＝6，试回答以下问题：
（1）混合溶液中由水电离出的c (H⁺)     0.2 mol·L^－1 HCl溶液中由水电离出的c (H⁺)  (填“>、<或=”)。
（2）求出混合物中下列算式的精确计算结果（填具体数字）：
c (Cl^－) −c (M⁺)＝          mol·L^－1，c (H⁺) −c (MOH) ＝        mol·L^－1。
（3）若常温下取0.2 mol·L^－1 MOH溶液与0.1 mol·L^－1 HCl溶液等体积混合，测得混合溶液的pH＜7，说明MOH的电离程度     (填“>、<或=”)MCl的水解程度。溶液中各离子浓度由大到小的顺序为                                 。
（4）若常温下pH＝3的盐酸与pH＝11的氨水溶液等体积混合，则混合溶液的pH7（填“>、<或=”）。

用铂作电极电解某金属的氯化物（XCl₂）溶液，当收集到1.12 L氯气时（标准状况），阴极增重3.2 g，求：（不要求计算过程）
（1）该金属的相对原子质量；
（2）电路中有多少电子通过？

氢气的生产、存储是氢能应用的核心。目前较成熟的生产、存储路线之一为：利用CH ₃OH和H ₂O在某Cu/Zn﹣Al催化剂存在下生产H ₂，H ₂与Mg在一定条件下制得储氢物质X。

回答问题：

（1）Al在周期表中的位置 　　。基态Zn的价层电子排布式 　　。

（2）水分子中氧原子的杂化轨道类型 　　。

（3）键能是衡量共价键稳定性的参数之一。 CH ₃OH键参数中有 　　种键能数据。CH ₃OH可以与水以任意比例互溶的原因是 　　。

（4）X的晶胞结构如图所示（晶胞参数：α＝β＝γ＝90°，a＝b＝450.25pm），密度为1.4g•cm ^{﹣ 3}，H ^﹣的配位数为 　　，X的储氢质量分数是 　　，c＝ 　　pm （列出计算式即可）。

将6g的铁粉加入200mL Fe₂(SO₄)₃和CuSO₄的混合溶液，充分反应得到200mL 0.5mol/LFeSO₄溶液和5.2g固体沉淀物。试计算
（1）反应后生成铜的质量；
（2）原Fe₂(SO₄)₃溶液的物质的量浓度。

某厂每天产生800m³含氮的废水（NH₃的含量为168mg∙L^-1）。该厂处理废水的方法是：将废水加热得到NH₃，使废水中NH₃的含量降为15mg∙L^-1（假设废水处理前后体积不变）。再对加热蒸发得到的NH₃进一步处理制取硝酸。
（1）制取硝酸过程中主要发生反应如下：①_________________，②4NO+3O₂+2H₂O=4HNO₃。反应①是氨气在一定条件下被氧气氧化，请在横线上写出该反应的化学方程式。
（2）该厂每天通过加热蒸发可得到NH₃的物质的量是__________________。
（3）若在反应①中N元素损失10%，则该厂每天可生产硝酸多少吨？（写出计算过程，结果保留2位小数）

氢气是化工行业重要原料之一。
（1）电解饱和食盐水是生产H₂的方法之一。常温下，电解250 mL饱和食盐水一段时间后，溶液质量减轻0．365 g(假设气体全部逸出)。生成的氢气在标准状况下的体积为        mL。
（2）在电弧炉中，甲烷裂解产生乙炔和氢气，若1 m³ 甲烷经此过程生成0．27 m³氢气_­，则甲烷的裂解率为          %(体积均在相同条件下测定)。
（3）已知：C_xH_y + H₂O → CO + CO₂ + H₂(未配平)。工业上用甲烷、乙烷的混合气体利用上述反应生产氢气，反应后气体经干燥组成如下表所示：

组分	CO	CO2	H2
体积分数	20%	5%	75%

计算原混合气体中甲烷与乙烷的物质的量之比。
（4）合成氨生产过程中，消耗氮氢混合气2000 m³(其中CH₄的体积分数为0．112%，下同)，分离液氨后的氮氢混合气中含CH₄ 2．8%。计算分离出液氨为多少吨(保留2位小数，所有体积均已折算至标准状况)。

碱式碳酸铝镁[Mg_aAl_b（OH）_c（CO₃）_d·x H₂O]常用作塑料阻燃剂。
（1）碱式碳酸铝镁具有阻燃作用，是由于其受热分解需吸收大量热量和                  。
（2）Mg_aAl_b（OH）_c（CO₃）_d·x H₂O中a、b、c、d的代数关系式为                   。
（3）为确定碱式碳酸铝镁的组成，进行如下实验：
①准确称取3.390g样品与足量稀盐酸充分反应，生成CO₂0.560L（已换算成标准状况下）。②另取一定量样品在空气中加热，样品的固体残留率（固体样品的剩余质量/固体样品的起始质量×100%）随温度的变化如右图所示（样品在270⁰C时已完全失去结晶水，600⁰C以上残留固体为金属氧化物的混合物）。
根据以上实验数据计算碱式碳酸铝镁样品中的n（OH^－）: n（CO₃^2－）（写出计算过程）。

通常情况下，CO与O₂的混合气体m L，用电火花引燃后体积变为n L(在相同条件下测定)。
（1）试确定原混合气体中CO与O₂的体积。
（2）若反应后的气体密度在相同条件下为氢气的15倍时，试确定反应气体的组成及体积之比。

(12分)化学需氧量(COD)常作为衡量水体中有机物含量多少的指标。某化学课外小组的同学拟采用碱性高锰酸钾溶液测定某海水试样的COD，实验流程如下：

已知：①弱碱性条件下MnO₄^-被还原性物质还原为MnO₂
②10I^-+2MnO₄^-+16H⁺=5I₂+2Mn²⁺+8H₂O
③2S₂O₃^2-+I₂=2I^-+S₄O₆^2-
（1）测定海水试样的COD，采用碱性高锰酸钾溶液而不采用酸性高锰酸钾溶液，其可能原因是   。
（2）氧化后的水样煮沸后，需冷却并在暗处再加入KI和硫酸，需在暗处的原因是    。用Na₂S₂O₃，标准溶液滴定，终点时溶液颜色的变化是   。
（3）滴定到终点时消耗Na₂S₂O₃标准溶液10.00mL。根据以上实验数据计算海水试样的COD(用每升 水样相当于消耗多少毫克O₂表示，单位：mg•L^-1)(写出计算过程)。

在m L b mol·L^－1 AlCl₃溶液中，加入等体积a mol·L^－1的NaOH溶液。  
（1）当a≤3b时，生成Al(OH)₃沉淀的物质的量是___________mol。 
（2）当a、b满足_____________条件时，无沉淀生成。
（3）当a、b满足________   ___条件时，有沉淀生成且溶液中无Al^3＋存在，生成Al(OH)₃沉淀的物质的量是________ mol。