初中化学质量守恒定律及其应用试题

有一种管道疏通剂，主要成分为铝粉和氢氧化钠混合粉末。工作原理是：利用铝和氢氧化钠遇水反应放出大量的热，加快氢氧化钠对毛发等淤积物的腐蚀，同时产生氢气增加管道内的气压，利于疏通。小柯利用如图装置测定疏通剂中铝的质量分数。

Ⅰ．取样品20g，倒入容积为200mL的锥形瓶中，然后在分液漏斗中加入水，置于电子天平上测出总质量m ₁。

Ⅱ．打开活塞，加入足量的水充分反应，直到没有固体剩余，静置一段时间，测出总质量m ₂。

Ⅲ．实验数据如下表：

反应前总质量m 1	反应后总质量m 2
371.84g	371.24g

回答下列问题：

（1）配平化学方程式：2Al+2NaOH+2H ₂O 　　NaAlO ₂+3H ₂↑

（2）根据化学方程式计算样品中铝的质量分数。

（3）以下情形会导致样品中铝的质量分数测量结果偏高的原因可能有 　　。

A．向锥形瓶中倒入样品时，撒出了部分粉末

B．在反应过程中有水蒸气逸出

C．没有等装置中氢气全部排尽就称量

请你仔细分析如图所示的实验过程和提供的数据，并进行计算。

（1）生成氢气　　g。

（2）反应后所得溶液中溶质的质量分数是多少？（写出计算过程，精确到0.1%）。

某兴趣小组用熟石灰中和实验室用含有硫酸的废水，向100g该废水样品中加入7.4g熟石灰，恰好完全反应（废水中的其它物质不参与反应）．

（1）请完成该反应的化学方程式：H ₂SO ₄+Ca（OH） ₂═CaSO ₄+ 　　．

（2）计算该废水中H ₂SO ₄的质量分数（写出计算过程）

下列说法正确的是（　　）

A．	某氧化钙和碳酸钙的混合物中钙元素的质量分数为60%，将50g该混合物高温煅烧至固体质量不再改变，剩余固体的质量是42g
B．	120g 尿素[CO（NH 2） 2]与150g硝酸铵中氮元素的质量相等
C．	用含氧化铁85%的赤铁矿石160t，理论上可炼出含杂质3%的生铁80t
D．	现有氢氧化钾和氯化钾的混合物20.5g，向其中加入100g质量分数为3.65%的稀盐酸，恰好完全反应，则原混合物中钾元素的质量为11.7g

在锥形瓶中加入80.0g质量分数为10%的硫酸铜溶液，塞好橡胶塞。将几根铁钉用砂纸打磨干净后在天平上称得质量为56.0g，再将盛有硫酸铜溶液的锥形瓶和铁钉一起放在天平上称量，记录所称得质量m ₁．将上述铁钉浸到硫酸铜溶液中，待反应一段时间后溶液颜色改变时，将盛有硫酸铜溶液和锥形瓶放在天平上称量，记录所称的质量为m ₂。

（1）m ₁ 　　m ₂（填"＞"或"＝"或"＜"）。

（2）锥形瓶的质量为 　　（用含m ₁或m ₂的代数式表示）。

（3）若硫酸铜反应完全，求此时所得溶液的质量（写出计算结果）。

小英同学用某铁合金样品做了如下实验：称量11.4g样品，放入质量为40g的烧杯中，再往烧杯中加入200g稀硫酸，恰好完全反应（杂质不与酸反应，也不溶于水）。反应完毕后称量，烧杯及烧杯内物质总质量为251g。求：

（1）反应产生的氢气质量为　　g；

（2）所用稀硫酸的溶质质量分数（写出计算过程）。

现有一含NaCl杂质的Na₂CO₃样品，取13.9g样品溶于水，配成104.4g溶液，此溶液与100g某浓度的盐酸恰好完全反应，得到200g溶液。请计算：

（1）生成的二氧化碳的质量为　　g；

（2）所得溶液中NaCl的质量分数（写出计算步骤）。

小苏打（NaHCO ₃）是发酵粉的主要成分，可用于制作发面食品。化学兴趣小组为测定某品牌小苏打样品（含NaCl杂质）中碳酸氢钠的含量做了如下实验：将该样品17.1g放入锥形瓶中，加水全部溶解后，得到208.8g样品溶液，向该样品溶液中不断加入稀盐酸（如图），反应过程中锥形瓶中溶液质量的变化如下表所示。（忽略CO ₂在水中的溶解）

加入稀盐酸的总质量/g	25	50	75
锥形瓶中溶液的质量/g	229.4	250	275

试计算：

（1）当加入25g稀盐酸时，产生二氧化碳的质量是 　　g。

（2）17.1g小苏打样品中NaHCO ₃的质量（写出计算过程，下同）。

（3）当锥形瓶内样品溶液中的碳酸氢钠与加入的稀盐酸恰好完全反应时，锥形瓶中溶液的溶质质量分数。（计算结果精确至0.1%）

某学习小组在实验室中用加热KClO ₃和MnO ₂混合物的方法制取O ₂，反应过程中固体质量变化如图所示，请计算。

（1）制取O ₂的质量是 　 　g。

（2）原混合物中KClO ₃的质量分数。（写出计算过程，计算结果精确到0.1%）

为了测定石灰石中碳酸钙的质量分数，现取12.5g石灰石（杂质不反应也不溶解）加入盛有105.4g稀盐酸的烧杯中，反应中烧杯内物质的质量与反应时间的关系如图所示，请计算：

（1）完全反应时生成二氧化碳多少克？

（2）石灰石中碳酸钙的质量分数是多少？

（3）完全反应时，所得溶液中溶质的质量分数是多少？

孔雀石的主要成分是Cu₂（OH）₂CO₃，还含有Fe₂O₃、Al₂O₃、SiO₂杂质，用该矿石制备Cu的流程如图所示（部分产物略去）：

（1）过程①中，操作a是溶解和 　   　，还有一种气体产物是 　           　，滤液X中含有的金属阳离子为 　                                          　。

（2）过程①中硫酸略过量，则过程②调pH除杂的最佳试剂是 　   　（选填“CuO”或“Na₂CO₃”）。

（3）下列关于制取铜的两种方案的说法，正确的是 　 　。

A.“方案一”得到的铜产品更纯

B.“方案一”不存在消耗能量的问题

C.“方案二”需考虑废气污染的问题

D.“方案二”得到纯铜的产率更高

（4）过程③发生的反应：2CuSO₄+2H₂O2Cu+O₂↑+　    　（补充完方程式），当收集到800t氧气时，产生Cu的质量是多少？（写出必要的计算过程）

2020年9月，中国向世界宣布了2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和的目标。

（1）为减缓大气中二氧化碳含量的增加，下列措施可行的是 　   　（填序号）。

A.植树造林，开发和利用太阳能、水能、风能等新能源

B.禁止使用煤、石油、天然气等化石燃料

（2）绿色植物通过光合作用吸收二氧化碳，生成葡萄糖并放出氧气，其反应的化学方程式：6CO₂+6H₂O葡萄糖+6O₂，则葡萄糖的化学式为 　   　。若吸收44g二氧化碳，理论上可释放出氧气 　   　g。

（3）近年我国科学家合成了一种新型催化剂，可将二氧化碳和氢气转化为清洁的液体燃料甲醇（CH₃OH）和水，该反应的化学方程式为 　              　。

（4）将一氧化碳和二氧化碳的混合气体3.2g通过足量灼热氧化铜粉末，充分反应，将所得的气体全部通入足量的氢氧化钡溶液中，气体全部被吸收，生成白色碳酸钡沉淀，溶液质量减少15.3g。则原混合气体中碳、氧元素的质量比为 　        （填最简比）。

如图所示四个图像对应的变化过程正确的是（　　）

A．气体物质的溶解度与温度和压强的关系

B．浓硫酸长时间露置于空气中

C．用等质量、等浓度的过氧化氢溶液分别制取氧气

D．向足量的硫酸铜溶液中加入铁和镁固体混合物

某工厂利用废铁屑与废硫酸反应制取绿矾（FeSO₄•7H₂O）。

（1）绿矾中铁原子与氧原子个数比为　　。

（2）现有废硫酸4.9t（硫酸的质量分数为20%）与足量的废铁屑反应，理论上可生产出绿矾的质量是多少？（请写出计算过程，结果保留三位有效数字，下同）

（3）若配制100g质量分数为20%的稀硫酸溶液，需质量分数为98%的浓硫酸的体积是多少？（已知：质量分数为98%的浓硫酸的密度为1.84g/cm³）。

小红将30g氯酸钾和二氧化锰的固体混合物加热制取氧气，待反应完全后，将试管冷却、称量，得到固体的总质量为20.4g，请计算：

（1）生成氧气的质量是多少克？

（2）原混合物中氯酸钾的质量是多少？

（3）混合物中二氧化锰的质量是多少？（写出计算过程）