高中化学计算题

(9分)某温度时，在2  L密闭容器中气态物质X和Y反应生成气态物质Z，它们的物质的量随时间的变化如下表所示。

(1)根据下表中数据，在下图中画出X、Y、Z的物质的量(n)随时间(t)变化的曲线：

t/min	X/mol	Y/mol	Z/mol
0	1.00	1.00	0.00
1	0.90	0.80	0.20
3	0.75	0.50	0.50
5	0.65	0.30	0.70
9	0.55	0.10	0.90
10	0.55	0.10	0.90
14	0.55	0.10	0.90

(2)体系中发生反应的化学方程式是___________________________________________；
(3)列式计算该反应在0～3 min时间内产物Z的平均反应速率：___________________；
(4)该反应达到平衡时反应物X的转化率α等于                    ；
(5)如果该反应是放热反应。改变实验条件(温度、压强、催化剂)得到Z随时间变化的曲线1、2、3(如下图所示)则曲线1、2、3所对应的实验条件改变分别是：1______________，2______________，3______________。

将MnO₂与FeSO₄溶液、硫酸充分反应后过滤，将滤液加热至60℃后，再加入Na₂CO₃溶液，最终可制得碱式碳酸锰[aMnCO₃·bMn(OH)₂·cH₂O]。
（1）用废铁屑与硫酸反应制备FeSO₄溶液时，所用铁屑需比理论值略高，原因是           ，反应前需将废铁屑用热Na₂CO₃溶液浸泡，其目的是                    。
（2）为测定碱式碳酸锰组成，取7.390 g样品溶于硫酸，生成CO₂ 224.0 mL（标准状况），并配成500 mL溶液。准确量取10.00 mL该溶液，用0.0500 mol·L^-1 EDTA（化学式Na₂H₂Y）标准溶液滴定其中的Mn²⁺（原理为Mn²⁺ +H₂Y^2－=MnY^2－+2H⁺），至终点时消耗EDTA标准溶液28.00 mL。通过计算确定该样品的化学式。（写出计算过程）

将一定量的CO₂气体通入2 L的NaOH溶液中,在所得溶液中逐滴加入稀盐酸至过量,并将溶液加热,产生的气体与HCl物质的量关系如图所示(忽略气体的溶解和HCl的挥发).
 
(1)O点溶液中所含溶质的化学式为_____________,
(2)O到a点发生反应的离子方程式：____________________________________.
(3)标准状况下通入CO₂气体的体积为_____L, NaOH溶液的物质的量浓度为__________________mol·L^-1.

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？。

向200 mL ，某物质的量浓度的NaOH溶液中缓慢通入一定量的CO₂，充分反应，测得最后溶液的pH>7。
(1)此时溶液的溶质如果是单一成分，可能是____________________；如果是多种成分，可能是__________________________。
(2)在上述所得溶液中，逐滴缓慢滴加2 mol·L^－1的盐酸，所得气体(不考虑溶解于水)的体积与所加盐酸的体积关系如图所示：

①加入盐酸200 mL之前，无气体产生，写出OA段发生反应的离子方程式______________________________________________________。
②B点时，反应所得溶液中溶质的物质的量浓度是__________ (溶液体积的变化忽略不计)。

将Cu与CuO的混合物20.8g加入到50mL 18.4mol／L浓H₂SO₄中，加热充分反应至固体物质完全溶解，冷却后将混合液稀释至1000 mL，测得c（Cu²⁺）="0.3" mol／L。试计算：
（1）反应过程中放出的气体在标准状况下的体积（不考虑气体在溶液中的溶解）。
（2）溶液稀释后，c(H⁺)是多少？

（共7分）（1）常温下，将20.0 g 14%的NaCl溶液跟30.0 g 24%的NaCl溶液混合，混合后得到密度为1.17 g·cm^－3的溶液。请计算：
①混合后的溶液中NaCl的质量分数是多少？
②混合后的溶液的物质的量浓度为多少？
（2）在标准状况下，1 L水溶解了一定体积的NH₃，所得溶液的密度为ρ g·cm^－3，物质的量浓度为a mol·L^－，则所溶解的NH₃的体积为多少？

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。