初中化学质量守恒定律及其应用解答题

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）。

小嘉发现：向碳酸钠溶液中倾倒稀盐酸，很快就产生了气泡：向碳酸钠溶液中逐滴加入稀盐酸，滴加一定量后才有气泡产生。查阅资料：向碳酸钠溶液中逐滴加入稀盐酸，先发生的反应是Na₂CO₃+HCl═NaCl+NaHCO₃；当Na₂CO₃全部转化成NaHCO₃后，再发生反应NaHCO₃+HCl═NaCl+H₂O+CO₂↑。为此他用如图所示装置进行了如下实验：

步骤一：在广口瓶中加入10克溶质质量分数为10.6%的碳酸钠溶液，用注射器向瓶中缓慢注入一定量的溶质质量分数为7.3%的稀盐酸，观察到瓶内无明显现象； 步骤二：继续用注射器向瓶中注入稀盐酸，一段时间后观察到瓶内连续产生气泡，烧杯中澄清石灰水？。

（1）步骤二中，观察到烧杯中澄清石灰水 　   　。

（2）上述实验中，加入稀盐酸多少克后，才开始产生二氧化碳？　   　。

（3）向一定量碳酸钠溶液中无论是倾倒还是逐滴加入足量的稀盐酸，完全反应后产生二氧化碳质量是相同的，其本质原因是什么？　                                  　。

化学兴趣小组为测定某铜锌合金中成分金属的含量，称取10g样品放入烧杯中，向其中加入100g稀硫酸，恰好完全反应后。测得烧杯内所有物质的总质量为109.8g。

请完成下列分析及计算：

（1）反应中共生成气体　　g。

（2）计算合金中铜的质量分数。

我国塑料购物袋的年消耗量很大，废弃塑料的处理亟待解决。回答下列问题。

（1）购物袋等塑料制品的大量使用，可能会造成的一种环境污染是　　。

（2）小林尝试用焚烧法对某类塑料购物袋（主要成分是聚氯乙烯）进行处理，并将燃烧产物用氢氧化钠溶液进行吸收。

【查阅资料】Ⅰ．聚氯乙烯的化学式为（C₂H₃Cl）_n。

Ⅱ．氯化氢气体会污染环境

Ⅲ．Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl

①聚氯乙烯完全燃烧的化学方程式如下：

2（C₂H₃Cl）_n+5nO₂ $\frac{\underset{¯}{\mathit{点燃}}}{}$4nCO₂+2nHCl+2nX，则X的化学式为　　。

②将完全燃烧后的产物，全部通入到一定量的NaOH溶液中，得到吸收液，写出氢氧化钠溶液吸收氯化氢的化学方程式　　。

③小林对吸收液的溶质成分产生了兴趣，进行如下探究：

[提出问题]吸收液中溶质的成分是什么？

[进行实验1]取吸收液少许置于试管中，滴加2～3滴无色酚酞试液，发现酚酞变红色，说明溶液呈　　性。

[猜想]猜想1：NaCl、NaOH、Na₂CO₃

猜想2：　　

猜想3：NaCl、Na₂CO₃、NaHCO₃

猜想4：NaCl、NaHCO₃

[进行实验2]向实验1所得溶液中，加入过量的CaCl₂溶液，小林观察到　　（填实验现象），最终得出结论：猜想1正确。

[交流反思]实验结束后，小林对吸收液进行无害化处理，其方案是　　，然后倒入废液缸。

咨询老师后，小林获悉废弃塑料的资源化回收是减少环境危害的最好方法。

（3）聚氯乙烯的生产需要用到氯气。工业上获取氯气的方法是电解饱和食盐水，发生反应的化学方程式为：2NaCl+2H₂O $\frac{\underset{¯}{\mathit{通电}}}{}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑．某工厂需生产14.2t氯气（Cl₂），至少需要氯化钠的质量为多少？（请写出计算过程）

学习化学后，小红同学知道了鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙。为了测定鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数，她收集了干燥的鸡蛋壳拿去实验室，与足量稀盐酸在烧杯中反应（杂质不与盐酸反应）。有关实验数据如下表：

反应前	反应后
烧杯和稀盐酸总质量	鸡蛋壳的质量	烧杯和剩余物总质量
150g	6.25g	154.05g

（1）反应生成CO₂的质量为　　g。

（2）请你帮助小红同学计算她收集的鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数。（写出计算过程）

菱镁矿中主要含MgCO₃、FeCO₃和SiO₂．以菱镁矿为原料制取镁的工艺流程如图。

回答下列问题：

（1）菱镁矿属于　　（选填“纯净物”或“混合物”）。

（2）流程中滤渣a主要成分是　　。

（3）写出菱镁矿中MgCO₃与稀HCl反应的化学方程式　　。

（4）溶液b→溶液c反应的化学方程式为：4FeCl₂+　　+4HCl＝4FeCl₃+2H₂O（补充完方程式）

（5）溶液c调pH使Fe³⁺完全沉淀为Fe（OH）₃从而与Mg²⁺分离，则调pH的范围应为2.8﹣　　。

已知：物质沉淀的pH见下表：

物质	Mg（OH）2	Fe（OH）3
开始沉淀的pH	8.9	1.5
完全沉淀的pH	10.9	2.8

（6）结合流程中的数据计算。

①菱铁矿中镁元素的质量分数为　　（不考虑整个流程转化中的损失）。

②MgCl₂通电制得的气体的质量（写出计算过程）。

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？

今天是某校实验室开放日，晓明同学用锌和稀硫酸反应制取氢气．先向气体发生装置中加入一定量的锌粒，然后将60克稀硫酸分三次加入，每次生成气体的质量如下表：

次数	第一次	第二次	第三次
加入稀硫酸质量/g	20	20	20
生成氢气的质量/g	0.08	0.08	0.04

试计算：

（1）共制得氢气　　g．

（2）实验所用稀硫酸中溶质的质量分数．（写出计算过程）

向盛有10g纯碱样品（含有少量氯化钠）的烧杯中加入稀盐酸。加入80g稀盐酸时，恰好完全反应。反应后烧杯内物质总质量为86.7g。

（1）该反应生成二氧化碳的质量为 　　g；

（2）求该纯碱样品中碳酸钠质量分数（写出计算过程）。

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）。

将适量二氧化碳通入100g氢氧化钠溶液中。恰好完全反应后，得到108.8g碳酸钠溶液请计算：

（1）参加反应的二氧化碳的质量为　　g；

（2）氢氧化钠溶液的溶质质量分数。

小滨同学为了测定某珍珠粉中碳酸钙的质量分数，称取12.5g珍珠粉样品，进行四次高温煅烧、冷却、称量剩余固体的重复操作（杂质不参加反应），记录数据如下：

操作次数	第1次	第2次	第3次	第4次
剩余固体质量（g）	10.8	9.6	8.1	8.1

试计算：

（1）完全反应后生成二氧化碳的质量是　　g．

（2）求珍珠粉中碳酸钙的质量分数．

现有18.8g氯化钠和碳酸氢钠的固体混合物，将其放入烧杯中，再加入127g稀盐酸，恰好完全反应，反应后所得溶液的质量为137g。（温馨提示：化学反应方程式为NaHCO₃+HCl＝NaCl+H₂O+CO₂↑）

请计算并回答下列问题：

（1）反应中生成气体的质量是多少？

（2）反应后所得溶液中溶质的质量分数是多少？

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%）。

以FeSO₄•7H₂O为原料制备铁红（Fe₂O₃）的一种方法如图：

已知“沉淀”时的主要反应为：2FeSO₄+H₂O₂+2H₂O═2FeO（OH）↓+2H₂SO₄

（1）FeO（OH）中铁元素的化合价为　　。FeO（OH）可表示为mFe₂O₃•nFe（OH）₃， $\frac{m}{n}=$　　。

（2）“沉淀”时需控制溶液的pH与反应的温度。

①“沉淀”时调节溶液的初始pH约为4，过程中应始终保持溶液的pH为3.0～4.5，需不断加入物质Z调节溶液的pH，Z应具备的性质有　　（填字母）。

A．能与酸反应

B．能与碱反应

C．不与FeO（OH）反应

②“沉淀”时反应温度不宜过高，其原因是　　。

（3）“过滤”后需对固体进行洗涤与干燥。洗涤时被除去的沾于固体表面的阴离子为　　（填离子符号）。

（4）“煅烧”时反应的化学方程式为　　。

（5）如图为其他条件相同时不同煅烧温度对产品中Fe₂O₃质量分数的影响。煅烧温度较低时，产品中Fe₂O₃质量分数较低，其原因是　　。当煅烧温度达800℃时，继续升高温度，产品中Fe₂O₃质量分数降低，且铁元素质量分数升高，所得产品发黑，其可能原因是　　。

（6）用该方法制备Fe₂O₃，计算理论上13.9t FeSO₄•7H₂O（相对分子质量为278）可制得Fe₂O₃的质量（写出计算过程）。