高中化学计算题

某同学设计了一个甲醇燃料电池，并用该电池电解200mL—定浓度NaCl与CuSO₄混合溶液，其装置如图：

（1）写出甲中通入甲醇这一极的电极反应式                                 。
（2）理论上乙中两极所得气体的体积随时间变化的关系如丙图所示（气体体积已换算成标准状况下的体积），写出在t₁后,石墨电极上的电极反应式                ，原混合溶液中NaCl的物质的量浓度为            mol/L，CuSO₄的物质的量浓度为          mol/L。（假设溶液体积不变）
（3）电解至t₃时，消耗水的质量为         g。

某同学对“铝热反应”的现象有这样的描述：“反应放出大量的热，并放出耀眼的光芒”；“纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中”。由化学手册查阅得有关物质的熔、沸点数据如下表。

物质	Al	Al2O3	Fe	Fe2O3
熔点/℃	660	2054	1535	1462
沸点/℃	2467	2980	2750

Ⅰ．（1）该同学推测，铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金。理由是该反应放出的热量使铁熔化，而铝的熔点比铁的低，此时液态的铁和铝熔合成铁铝合金。你认为他的解释是否合理______(填“合理”或“不合理”)。
（2）设计一个简单的实验方案，证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝。该实验所用试剂是________，反应的离子方程式为____________________________。
Ⅱ．实验研究发现，硝酸发生氧化还原反应时，硝酸的浓度越稀，对应还原产物中氮元素的化合价越低。取一定量该熔融物与足量很稀的硝酸充分反应，反应过程中无气体放出。在反应结束后的溶液中，逐渐滴加4 mol·L^－1 NaOH溶液，所加NaOH溶液的体积V(NaOH)与产生沉淀的物质的量n(沉淀)的关系如图所示。试回答下列问题：

（1）图中OC段没有沉淀生成，此阶段发生的离子方程式为：_______________。
（2）在DE段沉淀的物质的量没有变化，则此阶段发生反应的离子方程式为：_______。
（3）由上述图像分析可知，溶液中离子结合OH^－的能力由强到弱的顺序是___________。（用离子符号表示）
（4）B与A的差值___________mol。
（5）B点对应的沉淀的物质的量为_______ mol，C点对应的溶液体积为____mL。

根据学到的研究有机化合物的方法，对有机物A的组成、结构、性质进行观察、分析，得实验结果如下：①有机物A经李比希法分析知：含碳77.8%，氢为7.40%，其余为氧；
②质谱法分析A得知其相对分子质量为甲烷的6.75倍；
③红外光谱测定，A分子结构中含有苯环和羟基；
④A为无色晶体，常温下微溶于水；能与烧碱反应，且在常温下A可与浓溴水反应，1molA最多可与2molBr₂作用。
求：（1）该有机物的分子式。
（2）确定该有机物所有可能的结构简式，并分别写出与足量浓溴水反应的化学方程式。

在2L密闭容器内，800℃时反应：2NO(g)+O₂(g)2NO₂(g)体系中，n(NO)随时间的变化如下表：

时间(s)	0	1	2	3	4	5
n(NO)(mol)	0.020	0.010	0.008	0.007	0.007	0.007

（1）NO的平衡浓度c（NO）=           。
（2）用O₂表示从0~2s内该反应的平均反应速率v=                          。
（3）下图中表示NO₂变化的曲线是        

（4）800℃时,容器内起始压强和平衡后压强之比为___________________

钙是人体神经、肌肉、骨骼系统、细胞膜和毛细血管通透性的功能正常运作所必需的常量元素，维生素D参与钙和磷的代谢作用，促进其吸收并对骨质的形成和改善有重要的作用。某制药有限公司生产的“钙尔奇D600片剂”的部分文字说明如下：“本品每片含主要成分碳酸钙1.5克（相当于钙元素600毫克），成人每天服用1片。”
（1）“1.5克碳酸钙与600毫克的钙”的计量关系是如何得出来的，请列式表示
（2）该公司的另一种产品，其主要成分与“钙尔奇D600”相同，仅仅是碳酸钙的含量不同。为测定该片剂中碳酸钙含量，某学生进行了如下的实验：取一片该片剂碾碎后放入足量的HCl中（假设该片剂的其余部分不与HCl反应）过滤，取滤液加(NH₄)₂C₂O₄，使Ca^2＋生成CaC₂O₄沉淀，沉淀过滤洗涤后溶解于强酸中，并稀释成1升溶液，取其20毫升，然后用0.01mol/L KMnO₄溶液滴定，反应中用去6毫升KMnO₄溶液，发生的离子反应为：
MnO₄^―＋H₂C₂O₄＋H^＋－Mn^2＋＋CO₂↑＋H₂O
①请通过计算回答该片剂中碳酸钙的含量。
②你认为该片剂的名称应该叫“钙尔奇D       片剂”。

在化工分析中常用到滴定度这个概念。滴定度是指每毫升滴定剂标准溶液相当于被测组分的质量，其单位为g·mL^-1。现有一不溶于水的氧化亚铜样品，该样品能溶于用硫酸酸化了的硫酸铁溶液，所发生反应的化学方程式为（未配平）：
Cu₂O + Fe₂(SO₄)₃ + H₂SO₄CuSO₄ + FeSO₄ + H₂O。反应生成的硫酸亚铁用硫酸酸化了的高锰酸钾溶液进行滴定，其滴定反应的化学方程式为（未配平）：
KMnO₄ + H₂SO₄ + FeSO₄Fe₂(SO₄)₃ + MnSO₄ + K₂SO₄ + H₂O
若每升滴定剂溶液中含有0.400 mol KMnO₄,求该KMnO₄溶液对Cu₂O的滴定度。

(共10分)已知铜的摩尔质量M=6.4×10^-2 kg/mol，铜的密度=8.9×10³kg／m³，阿伏加德罗常数N_A=6.0×10²³mol^-1。试估算：(计算结果保留2位有效数字)。
（1）一个铜原子的质量。
（2）若每个铜原子可提供两个自由电子，则3.0×10^-5m³的铜导体中有多少个自由电子?

（共6分）
有一硝酸盐晶体，其化学式为M(NO₃)_x·yH₂O，相对分子质量为242。取1.21g该晶体溶于水，配成100mL溶液，将此溶液用石墨作电极进行电解，当有0.01mol电子发生转移时，溶液中金属全部析出。经称量阴极增重0.32g。求：
（1）金属M的相对原子质量及x、y值。
（2）电解后溶液的pH（电解过程中溶液体积变化忽略不计）

12.0 g某液态有机化合物A完全燃烧后，生成14.4 g H₂O和26.4 gCO₂。测得有机化合物A的蒸气对H₂的相对密度是30，求：

（1）有机物A的分子式                          。
（2）用如图所示装置测定有机物A的分子结构，实验数据如下（实验数据均已换算为标准状况）：a mL（密度为）的有机物A与足量钠完全反应后，量筒液面读数为b mL，若1 molA分子中有x mol氢原子能跟金属钠反应，则x的计算式为               （可以不化简）。

0.2mol有机物与1.6molO₂在密闭容器中恰好完全反应后的产物为CO₂和H₂O(g)，产物先通过足量的浓H₂SO₄质量增加21.6g,再通过碱石灰被完全吸收，质量增加44g。
试推断该有机物的分子式（要求写出过程）
写出该有机物可能有的同分异构体的结构简式，并用系统命名法命名

有一硫酸和硝酸的混合溶液，取出其中的10mL，加入足量 BaCl₂溶液，将生成的沉淀滤出洗净，烘干称得其质量为9.32g；另取此溶液10mL与4.00 mol·L^－1的NaOH溶液25mL恰好完全中和。求:
①混合液中硫酸的物质的量浓度是多少？
②混合液中硝酸的物质的量浓度又是多少？
③若将9.6g铜片投入到10mL的混合溶液中，则标况下能生成气体多少毫升？

如图所示，当关闭阀门K时，向甲中充入1.5 mol A、3.5 mol B，向乙中充入3 mol A、7 mol B，起始时，甲、乙体积均为V L。在相同温度和有催化剂存在的条件下，两容器中各自发生下列反应：3A(g)＋2B(g)C(g)＋2D(g)  ΔH<0；达到平衡（Ⅰ）时，V(乙)="0.86V" L。请回答：

（1）乙中B的转化率为           
（2）甲中D和乙中C的物质的量比较：         （填“相等”、“前者大”、“后者大”）；
（3）打开K，过一段时间重新达平衡（Ⅱ）时，乙的体积为         （用含V的代数式表示，连通管中气体体积忽略不计。）

将一定量的CO₂气体通入500 mL某NaOH溶液中，充分反应后。将溶液在低温下蒸发。得到不含结晶水的白色固体A。取三份质量不同的该白色固体A分别与50 mL相同浓度的盐酸反应．得到气体的体积(标准状况)如下表所示。

组别	①	②	③
盐酸的体积mL	50	50	50
固体A的质量g	3.80	6.20	7.20
气体体积mL	896	1344	1344

 
上表中第             组数据表明加入的50mL盐酸有剩余，其理由是？
通过计算讨论判断固体A是什么物质？其成分的质量分数是多少？

某有机物只含碳、氢、氧三种元素，其质量比为6:1:8。该有机物蒸气的密度是相同条件下乙烷的2倍，试求该有机物的相对分子质量及分子式。根据下列条件写出该有机物的同分异构体的结构简式：
①该有机物常温下能跟碳酸氢钠溶液反应；
②该有机物能产生银镜；
③该有机物既能产生银镜，又能与钠反应生成氢气

将2.56g金属铜投入到一定物质的量浓度的浓硝酸中，生成气体颜色越来越浅，当恰好完全反应时，共收集到标准状况下896mL气体。
（1）、写出可能发生反应的化学方程式
____________________________________________________________
_____________________________________________________________
(2)、计算参加反应的硝酸的物质的量是多少？
（3）将盛有生成气体的容器倒扣在水槽中，通入标准状况下一定体积的，恰好使气体完全溶于水。则通入的体积为多少？(3分)