高中化学计算题

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）

恒温下，将a mol N₂与b mol H₂的混合气体通入一个固定容积为2L的密闭容器中，发生如下反应：N₂+ 3H₂ 2NH₃。
（1）若反应进行5min时，测得n(N₂) = 1.8mol，n(NH₃) = 0.4mol。
计算：①a的值； ②用H₂浓度的变化表示的反应速率。
（2）反应达平衡时，混合气体的总物质的量为5.0mol，其中NH₃的含量（体积分数）为40%。
计算：上述温度下该反应的化学平衡常数。

将BaCl_2·xH₂O的晶体2.44克溶于水配成100mL溶液，取此溶液25mL与50mL0.1mol/L的AgNO₃溶液作用，刚好把Cl^－离子沉淀完全。①求2.44克的BaCl₂·xH₂O的物质的量。
②求BaCl₂·xH₂O的摩尔质量。③求BaCl₂·xH₂O的晶体的x的值。

在一定温度下，将气体X和Y各0.16mol充入10L恒容密闭容器中，发生反应发生反应X（g）+Y（g）2Z（g）△H＜0，一段时间后达到平衡．反应过程中测定的数据如下表所示：

t/min	2	4	7	9
n（Y）/mol	0.12	0.11	0.10	0.10

计算该温度下此反应的化学平衡常数为多少？

某科研人员设计出将硫酸渣（主要成分Fe₂O₃，含有少量的SiO₂等杂质）再利用的流程。流程中的滤液经过多次循环后用来后续制备氧化铁粉末。

（1）为了加快反应①的反应速率，可采用的措施是            。（写出一点即可）
（2）“还原”是将Fe^3＋转化为Fe^2＋。在温度T₁ 、T₂（T₁ ＞T₂）下进行该反应，通过检测相同时间内溶液的pH，绘制pH随时间的变化曲线如右所示。得出结论：该反应的温度不宜过高。

①通入SO₂气体“还原”时， 试解释pH下降的原因是              。
②相同时间内，T₁温度下溶液的pH更高的原因是                 。
（3）该流程中循环使用的物质是                        。
（4）为测定反应①后溶液中Fe^3＋的浓度以控制加入SO₂的量。实验步骤为：准确量取20.00ml的反应后溶液，稀释成100mL溶液，取10.00 mL溶液，加入足量的KI晶体和2～3滴淀粉溶液，用0.50mol/L的Na₂S₂O₃溶液与碘反应，当反应恰好完全进行时，共消耗Na₂S₂O₃溶液20.00 mL。有关反应方程式如下：
2Fe^3＋＋2I^－＝2Fe^2＋＋I₂；2Na₂S₂O₃ + I₂＝ Na₂S₄O₆ + 2NaI
试计算原溶液中Fe^3＋的物质的量浓度(写出计算过程)。

已知实验室在加热条件下制取Cl₂的化学方程式为：MnO₂＋4HCl(浓) MnCl₂＋Cl₂↑＋2H₂O。现将8.7 g MnO₂投入到200 g质量分数为36.5%(过量)的浓盐酸中加热，充分反应后，求：
（1）标准状况下生成Cl₂的体积。
（2）反应生成的MnCl₂的质量为。

常温下电解200 mL一定浓度的NaCl与CuSO₄混合溶液，理论上两极所得气体的体积随时间变化的关系如右图Ⅰ、Ⅱ所示（气体体积已换算成标准状况下的体积），根据图中信息进行下列计算：

（1）原混合溶液NaCl和CuSO₄的物质的量浓度。
（2）t₂时所得溶液的c(H⁺)。
（3）电解至t₃时，消耗水的质量。

现有FeCl₃、AlCl₃的混合溶液100mL，逐滴加入NaOH溶液，生成沉淀的物质的量随加入的NaOH的物质的量的关系如图．

（1）a点对应的沉淀为______________（填化学式）。
（2）计算原混合液中FeCl₃的物质的量浓度为多少？（写出计算过程）

常温下电解200 mL一定浓度的NaCl与CuSO₄混合溶液，理论上两极所得气体的体积随时间变化的关系如右图Ⅰ、Ⅱ所示（气体体积已换算成标准状况下的体积），根据图中信息进行下列计算：

（1）原混合溶液NaCl和CuSO₄的物质的量浓度。
（2）t₂时所得溶液的c(H⁺)。
（3）电解至t₃时，消耗水的质量。

已知25℃时，K_sp(Mg(OH)₂)＝1.8×10^－11，K_sp(Cu(OH)₂)＝2.2×10^－20。请按要求回答下列问题：
（1）在25℃下，向浓度均为0.1 mol・L^-1的MgCl₂和CuCl₂混合溶液中逐滴加入氨水，先生成____________沉淀（填化学式），生成该沉淀的离子方程式为________________。
（2）25℃时，向0.01 mol・L^-1的MgCl₂溶液中，逐滴加入浓NaOH溶液，当Mg^2＋完全沉淀时，溶液的pH为_______________（忽略溶液体积变化，已知lg1.8=0.26）。
（3）已知25℃时，K_sp(Fe(OH)₃)＝2.79×10^－39，试求该温度下反应Fe(OH)₃＋3H^＋Fe^3＋＋3H₂O的平衡常数K，写出计算推理过程。

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）。