初中化学物质组成的综合计算试题

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            。

实验室用大理石与稀盐酸反应制取CO₂，反应后所得溶液体积为40mL．（假设大理石中的杂质不与盐酸反应，反应前后溶液体积不变）．向该溶液中匀速逐滴加人Na₂CO₃溶液 并不断搅拌，测得溶液的pH随时间变化如图所示，该过程 共放出气体660mL（密度为2.0g/L）析出沉淀5.0g．

（1）根据图象可以看出．Na₂CO₃首先与溶液中的    反应．
（2）本实验制取CO₂所用大理石中含CaCO₃    g．
（3）已知制取CO₂所用稀盐酸的密度为1.06g/_Cm³求这种盐酸的质量分数．（计算结果保留1位小数，无计算过程不给分）

将20g石灰石放入烧杯中，加入一定量的稀盐酸，恰好完全反应，产生4.4g气体，请计算石灰石中碳酸钙的质量分数。

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。

为了分析生铁中铁的含量，某学习小组进行了实验研究，即取6g生铁与10%的盐酸反应，并绘制了加入盐酸质量与放出气体质量的关系图（见右下图）。

说明：生铁中杂质不溶于水，不与盐酸反应。
（1）铁完全反应用去盐酸的质量为       g。
（2）生铁中铁的质量分数为多少？（写出计算过程，结果保留到小数点后一位）
（3）某同学列出了如下计算式：
生铁与盐酸刚好反应完全时所得溶液质量= (73+6-a)g小明对该计算式提出了质疑，请指出其中的错误                                                                               。

(11分) 向盛有22.3 g Na₂CO₃和NaCl固体混合物的烧杯中加入216.1 g稀盐酸恰好反应,反应过程用精密仪器测得烧杯连同药品的质量(m)与反应时间(t)的关系如下图所示：烧杯连同药品的起始质量为300 g。

回答下列问题：
(1)当固体混合物与稀盐酸恰好完全反应时，所需时间约为     S。
(2)完全反应后，产生二氧化碳气体质量      g。
(3)反应后，得到室温下的不饱和溶液。所得溶液中溶质的质量分数为多少？

随机抽取市售某种“纯碱”样品，经检验杂质仅是氯化钠。准确称取样品20克，加入100克稀盐酸溶液使其恰好完全反应，将反应后的剩余物质称量，质量为117.8克。
（1）生成二氧化碳质量是              克。
（2）所用稀盐酸的质量分数是多少？

硫酸亚铁铵晶体俗名为摩尔盐，化学式为xFeSO₄·y(NH₄)₂SO₄·zH₂O，在制药、电镀方面有广泛的应用。
资料： ①硫酸亚铁铵晶体易溶于水，不溶于乙醇；
②相关物质的溶解度（单位：g）如下表：

温度/℃	FeSO4	(NH4) 2SO4	xFeSO4·y(NH4)2SO4·zH2O
10	20.0	73	17.2
20	26.5	75.4	21. 6
30	32.9	78	28.1

      ③硫酸亚铁铵晶体受热时，在200℃以下只有结晶水失去。
【探究一】：制备硫酸亚铁铵晶体

某兴趣小组的学生用含有少量铜的废铁屑制备硫酸亚铁铵晶体，流程如下：
（1）在盛有废铁屑的容器中，倒入热水和洗涤剂，充分搅拌。以除去废铁屑表面的油污，这是利用洗涤剂的       作用；
（2）操作①中发生反应的化学方程式为       ；
（3）过滤所需的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、       。过滤操作中滤纸有多种折法，为了加快过滤速率，你选择折法是       ；
         
（4）操作①中过滤时，要趁热进行的原因是      ，过滤后得到的固体中一定含有的物质是      ；
（5）操作②的目的是得到硫酸亚铁铵晶体。操作顺序是b→       →        →d；
a．过滤        b．加热浓缩        c．冷却结晶        d．洗涤干燥
（6）操作②中使用乙醇洗涤，可快速晾干。这样做的优点是       ；
A、避免用水洗涤所造成的晶体损耗
B、酒精易挥发，可低温晾干晶体
【探究二】：探究硫酸亚铁铵的组成
【实验步骤】：取2份等质量的硫酸亚铁铵晶体，分别进行实验。向一份中加入过量的NaOH溶液，充分反应后得到0.68gNH₃；向另一份中加入过量的BaCl₂溶液，充分反应后过滤、洗涤、干燥得到9.32g沉淀。
回答下列问题：
（7）实验中生成的NH₃能使湿润的       变蓝；写出(NH₄)₂SO₄与NaOH反应的化学方程式       ，属于       反应；
（8）实验中加入过量BaCl₂溶液的目的       ；
（9）取最后一次洗涤液，加入Na₂SO₄溶液，       ，则说明沉淀已经洗涤干净；
（10）根据实验数据，计算x 和y的比值（2分，写出计算过程；相对分子质量：NH₃-17、BaSO₄-233）
       ；
为进一步确定硫酸亚铁铵晶体的组成，另取7.84g硫酸亚铁铵晶体，并加热使其分解，剩余固体质量与温度的关系如图所示。则：

（11）根据图示数据，硫酸亚铁铵晶体中，
x：y：z =         ；
（12）写出A点到B点发生反应的化学方
程式       。

学过金属活动性后，秦思同学通过实验探究锌粉与硝酸亚铁和硝酸银两种盐溶液的反应。实验现象和数据如下：

	第一次	第二次	第三次	第四次
硝酸亚铁与硝酸银的混合溶液	100g	100g	100g	100g
锌粉	2g	3.25g	m	9.75g
向滤液中加入稀盐酸后的实验现象	产生白色沉淀	无明显现象	无明显现象	无明显现象
向滤渣中加入100 g稀盐酸后的实验现象	无明显现象	无明显现象	产生气泡，溶液变为浅绿色	现象与第三次相同

（1）第四次向滤渣中加入稀盐酸后产生气泡的化学方程式为                                    ；
（2）根据第一次的实验现象，你认为此次滤液中的溶质是                        ；
（3）根据已知条件列出求解第二次实验中置换出金属银的质量(x)的比例式          ；
（4）若第三次实验锌与两种盐溶液恰好完全反应，则m的质量为__________________；
（5）若向第三次反应后的滤液中加入一定质量的水，所得不饱和溶液中溶质的质量分数为10%，则加入水的质量为__________________；
（6）若用溶质质量分数为36.5％的浓盐酸配制第四次实验中与滤渣恰好完全反应所需的稀盐酸，则需要浓盐酸与水的质量比为_______________。

如图，表示镁、铜与其氧化物的质量关系。图线不重合的原因是 (    )

A．	镁和铜的密度不同
B．	与等质量的镁和铜化合的氧元素质量不同
C．	加热不充分，没有完全氧化
D．	实验的误差造成

用 $Ba{\left(OH\right)}_2$溶液测定某种氮肥中 ${\left(N{H}_4\right)}_{2}S{O}_4$的质量分数(杂质溶于水,但不参加反应).

实验如下:称取该氮肥20 $g$加水完全溶解,向该溶液中不断滴入 $Ba{\left(OH\right)}_2$溶液,生成气体及沉淀质量与加入 $Ba{\left(OH\right)}_2$溶液的质量关系如下所示:

实验次序	1	2	3
滴入 $Ba{\left(OH\right)}_2$溶液的质量 $/g$	20	40	60
生成气体的质量 $/g$	0.85	$m$	2.55

试分析并计算:【已知: $(N{H}_4{)}_{2}S{O}_4+Ba(OH{)}_2=BaS{O}_4\downarrow +2H_{2}O+2N{H}_3\uparrow$】
（1）表格中 $m$的值为 $g$.

（2）实验所用氢氧化钡溶液中溶质的质量分数.

（3)该氮肥中 $(N{H}_4{)}_{2}S{O}_4$的质量分数.(计算结果精确至0.1 $\%$)

(6分)某学校化学兴趣小组的同学想测定赤铁矿中氧化铁的含量，做了如下实验：首先称取100 g该赤铁矿样品放入烧杯中，然后将500g的稀盐酸分5次加入烧杯内(假设其余杂质均不与盐酸反应也不溶于水)进行充分反应。实验过程中的数据记录如下：

	第一次	第二次	第三次	第四次	第五次
稀盐酸的质量	100g	100g	100g	100g	100g
溶液的质量	116．0g	X	348．0g	464．0g	575．0g

请回答下列问题：
（1）该小组要用质量分数为36．5％浓盐酸配制所需的500g的稀盐酸，则需浓盐酸的质量为_____
（2）写出实验中发生反应的化学方程式 ____________________
（3）列出求解生成氯化铁总质量的比例式 ____________________
（4）将第二次反应后所得溶液蒸发掉32g水(未达到饱和)，则所得溶液的溶质质量分数是________
（5）某工厂要想制得420t含杂质3％的生铁，需要这种赤铁矿的质量为 ___________

（一）实验室有一瓶标签如图所示的浓盐酸，要配制200g7.3%的盐酸，需要用该盐酸多少毫升？

（二）某校化学兴趣小组用所配制的稀盐酸，测定该某矿山上的石灰石样品中碳酸钙的质量分数，假设矿石中只含杂质二氧化硅（二氧化硅是一种极难溶于水也不与盐酸反应且耐高温的固体），他们取一块，将其粉碎后，称出11g放入烧杯内（烧杯的质量为20g）, 然后加入100g所配制的稀盐酸，用玻璃棒搅拌至不再产生气泡为止，二者恰好完全反应，得到下列数据，请分析表格中的数据，回答下列问题。

	反应前	反应后
实验 数据	烧杯和石灰石质量	加入盐酸质量	反应后混合物质量
31g	100g	126.6g

（1）生成二氧化碳的质量为多少？
（2）此石灰石样品碳酸钙的质量分数为多少；
（3）将反应后混合物过滤，将滤液蒸发掉多少克水后可得到某温度下氯化钙的饱和溶液（某温度下，氯化钙的溶解度为25克）（计算结果保留一位小数）
（4）若某石灰厂在矿山上开采出这样的矿石550吨，最后可得含杂质的生石灰多少吨？