初中化学物质组成的综合计算试题

实验室有一瓶硫酸废液，老师请小红同学设计方案测定该废液中硫酸的质量分数．小红同学先取一纯净小烧杯，称其质量为18.2g，然后往其中倒入少量硫酸废液后称量，总质量为33.2g，之后，将一枚质量为10.8g的铁钉（已用砂纸砂去铁锈）放入该小烧杯中反应，待铁钉表面不再有气泡产生后，再次称量，总质量为43.9g．请回答下列问题：
（1）反应中产生的气体的质量是                。
（2）计算该废液中硫酸的质量分数（写出计算过程，计算结果保留一位小数）．
（3）如果铁钉的铁锈未除净，对（2）计算结果的影响是             （选填“偏大”、“偏小”、“无影响”），原因是                                         。

市场上有一种外观类似黄金的Cu—Zn合金 ，现取合金粉末20g放入烧杯中，加入50 g的稀硫酸，恰好完全反应，测得烧杯内剩余物的质量为69．8 g。  求：
①产生氢气的质量；
②求出该合金中铜的质量分数；
③稀硫酸中溶质的质量分数；
④反应后所得溶液的溶质质量分数。

向碳酸钠和氯化钠的混合物15．6 g中加入100 g稀盐酸，恰好完全反应后，得到111．2 g溶液。试计算：
（1）产生二氧化碳多少克?
（2）所得溶液中溶质的质量分数是多少?

科学实验提倡绿色环保，对实验装置进行微型化改进是一条很好的途径。图甲是实验室制取并检验CO₂的装置，图乙是对图甲实验装置的“微型”化改进后的装置。

（1）图乙中微型塑料滴管在实验中的作用与图甲中的       仪器相同（填字母编号）。
（2）通常用甲装置完成该实验需要的盐酸是“微型”实验装置用量的10倍，采用“微型”实验装置具有的优点是                                               。
（3）用乙装置完成“制取并检验CO₂”的实验，消耗了0．73克10%的盐酸。请计算实验过程中产生CO₂的质量是多少克？【(2分)；相对原子质量：Ca-40；H-1；C-12；O-16；Cl-35．5】

人类的生存和发展离不开能源和资源。
（1）家用燃料的更新过程如下：煤→液化石油气或管道煤气→天然气， 下列有关家用燃料更新的理由，正确的是          (选填字母)。
A．天然气属于可再生能源
B．气体燃料比固体燃料利用率更高
C．天然气作为燃料可避免温室效应的发生
D．煤仅仅用作燃料烧掉浪费资源
（2）水是生命之源，合理利用和保护水资源是我们义不容辞的责任。
① 设法除去硬水中的                      ，可以使硬水软化成软水。
② 公共场所可利用“活性炭+超滤膜+紫外线”组合工艺获得直饮水，其中活性炭主要起______作用。
（3）海水中有大量可以利用的化学资源，其中所含的氯化镁是金属镁的重要来源之一。从海水中提取金属镁，可按下图流程进行：

①下列有关说法正确的是          (选填字母)。
A．步骤Ⅰ通过一步反应即可实现
B．步骤Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的目的是从海水中提纯氯化镁
C．步骤Ⅴ中化学能转化为电能
D．在此流程中涉及的基本反应类型有4种
②在此流程中可以循环利用的物质是               。
（4）家中蒸馒头常用的纯碱中含有少量NaCl，某实验小组要测定该纯碱中Na₂CO₃的质量分数，取12g纯碱样品放入烧杯中，逐滴加入稀盐酸至不再产生气泡，此时烧杯中没有不溶物，共消耗稀盐酸72.4g，测得反应后溶液的质量为80g。请帮助实验小组完成以下计算(写出计算过程)：
（1）根据质量守恒定律计算生成二氧化碳的质量
（2）样品中碳酸钠的质量分数是多少?

下图所示的实验中，反应前氧化铁和碳粉的质量分别为32克和1.2克，反应后得到气体A和28.8克黑色固体B。

（1）白色沉淀的质量为   g；
（2）推断黑色固体B的化学式。（要求写出推断过程）

将某生铁（铁和碳的合金）样品5．8克投入到100克稀盐酸中恰好完全反应，剩余黑色不溶物0．2克，求该稀盐酸的质量分数是多少？(相对原子质量H:12,  Cl:35．5,  Fe :56 )

将24．1 g由NaCl和BaCl₂组成的固体混合物溶解于99．2 mL水 中（ρ_水 ="1" g/ cm³），向所得溶液中滴加质量分数为14．2 %的Na₂SO₄溶液，至恰好完全反应。 所加Na₂SO₄溶液质量与生成沉淀质量的关系如图，计算：

（1）生成沉淀的质量是多少？
（2）反应后所得溶液中溶质的质量分数为多少？

有一研究性学习小组为测定某铜锌合金的成分，取10g该合金经粉碎后放入烧杯中，再加入足量的稀硫酸，反应过程中烧杯内固体物质的质量与反应时间的关系如下图所示。请回答下列问题。

（1）将合金粉碎的目的是               。
（2）10g合金中铜的质量为       g。
（3）充分反应后产生的氢气质量为多少？

某化学兴趣小组对一包干燥的红色粉末组成进行探究，该红色粉末可能由Cu 、Fe₂O₃两种固体中的一种或两种组成。
【提出猜想】红色粉末可能是：①Cu      ②Fe₂O₃    ③Cu和Fe₂O₃
【查阅资料】（1）白色无水CuSO₄遇水变蓝
（2）Cu在FeCl₃溶液中发生反应：2FeCl₃＋Cu=2FeCl₂＋CuCl₂
【实验探究】
[甲组同学]：定性检测该红色粉末的物质组成
（1）小云取少量红色粉末于试管中，滴加足量稀盐酸，充分振荡后观察，发现固体全部溶解，得有色溶液。则猜想        一定不成立，其中一定发生反应的化学方程式为                 。
（2）小伟向小云得到的有色溶液中插入一根洁净的铁丝，反应充分后，观察到                      
现象，得出猜想③成立。
[乙组同学]：定量测定该红色粉末中氧化铁的质量分数
实验步骤：小晨称取该红色粉末5．0g装入硬质玻璃管中，按下图进行实验。开始时缓缓通入CO气体，过一段时间后再高温加热使其充分反应。待反应完全后，停止加热，仍继续通CO气体直至玻璃管冷却。反应前后称量相关物质的总质量（装置内空气中的水蒸气、CO₂忽略不计），其数据如下表：

	反应前	反应后
Ⅰ 组	玻璃管和红色粉末的总质量为48．3 g	玻璃管和固体物质的总质量为47．1 g
Ⅱ 组	洗气瓶和瓶中所盛物质的总质量为258．6 g	洗气瓶和瓶中所盛物质的总质量为261．9 g

 
【交流讨论】
（1）在装置A中先通CO气体的目的是                                。A装置中发生反应的化学方程式为                             。
（2）根据上述表格中的实验数据计算：红色粉末中氧化铁的质量分数为            。
（3）从环保角度看上述装置有严重不足之处。你认为应该如何改进？              。
【拓展延伸】对实验后B装置洗气瓶内溶液做进一步探究
实验步骤：小渊同学取该洗气瓶内溶液54．4克（假设溶质只有碳酸钠一种），逐滴加入稀盐酸50克至无气泡冒出为止，生成二氧化碳4．4克。试计算：
（1）加入稀盐酸的溶质质量分数。
（2）反应后所得溶液的溶质质量分数。

某化学兴趣小组的同学在实验室配制质量分数为8%的氢氧化钠溶液，并用其测定某稀盐酸中溶质的质量分数。
（1）配制200g质量分数为8%的氢氧化钠溶液。
①计算：需要氢氧化钠固体的质量为      g，水的体积为      mL(水的密度近似看作1g／cm³)。
②称量：调节托盘天平平衡，然后               （按操作的先后顺序选填字母），直至天平平衡。
A．将氢氧化钠固体加入烧杯中    B．按需要添加砝码、移动游码
该步骤中用烧杯而不用纸称量氢氧化钠的原因是                     ．
③溶解：用量筒量取所需的水，倒入盛有氢氧化钠固体的烧杯里，搅拌，使其溶解，并冷却至室温。
④把配好的溶液装入试剂瓶，塞好橡皮塞并贴上标签。
（2）如图表示用上述配制的氢氧化钠溶液与20 g某稀盐酸发生反应后溶液温度的变化情况。

①根据曲线判断，当加入氢氧化钠溶液的质量为         时，反应恰好完全进行。
②当加入15 g氢氧化钠溶液时，所得溶液中的溶质为          （写化学式）。
③试计算上述完全反应后所得溶液的溶质质量分数（请写出计算过程）                 。

实验室可用氯酸钾或过氧化氢制取氧气。
（1）氯酸钾制取氧气的过程看表示如下：氯酸钾氯化钾+氧气
①上述反应中氯元素从______价变成-1价。
②上述反应中二氧化锰的作用是__________，如果不加二氧化锰，该反应能进行吗？_____________（填“能”或“不能”）。
（2）用过氧化氢制取氧气的化学方程式可表示为：
2H₂O₂2H₂O+ O₂↑
①H₂O₂、H₂O是不同物质，其原因是________________。
②若实验室要制取16g氧气，至少需要过氧化氢多少克？（写出计算过程）

某化学兴趣小组为了粗略测定一批石灰石样品中CaCO₃的质量分数，设计并进行如下实验。
实验装置如图所示，称取研细的2.60g石灰石样品，分4次加入稀盐酸，充分反应至不再产生气体为止。测得反应前后的有关质量如表：


（1）计算石灰石样品中CaCO₃的质量分数。
（2）若在上述实验过程中石灰石样品和所加酸液均无抛洒，根据图中装置判断，该实验结果可能   （填“偏大”、“偏小”或“准确”），原因是   。

某兴趣小组为探究“氧化铁和铜粉”混合物中铜的质量分数，称取一定质量的混合物，按照下图实验装置进行实验：

（1）实验时要“先通一氧化碳气体，后加热” 的目的是                                      。
（2）装置A中发生反应的方程式为                  。
（3）实验装置B中的现象是                  ，发生反应的化学方程式为                 。
（4）该装置的设计有一明显不当之处，你的改进方案是                    。
[定量分析]
该兴趣小组按照科学的方案完成实验后，对充分反应后的管内固体X进行如下后续实验探究：

回答下列问题：
（1）写出固体X与稀盐酸反应的方程式：                                   。
（2）有色溶液B中含有的溶质：                          （填化学式）。
（3）根据以上实验流程，计算原混合物“氧化铁和铜粉”中铜的质量分数为            。

发射通信卫星的火箭用联氨（N₂H₄）做燃料，用四氧化二氮（N₂O₄）助燃，生成物不会对大气造成污染。
（1）反应的化学方程式为2N₂H₄＋N₂O₄=3__________＋4H₂O,请在横线上填写化学式以完成该化学方程式。
（2）请计算9．6gN₂H₄完全燃烧需要助燃物N₂O₄的质量。