初中化学根据化学反应方程式的计算解答题

铁的冶炼与利用是学习和研究化学的重要课题。

Ⅰ．铁的冶炼。竖炉炼铁的工艺流程如图1所示。

（1）“燃烧室”中CH₄燃烧的作用是　　

（2）写出“还原反应室”中炼铁的一个反应的化学方程式　　。

（3）CH₄与高温尾气中的CO₂或H₂O都能反应生成CO和H₂，则16g CH₄在催化反应室中完全反应后，理论上得到H₂的质量（m）范围是　　。

Ⅱ．铁的利用，利用铁炭混合物（铁屑和活性炭的混合物）处理含有Cu（NO₃）₂，Pb（NO₃）₂和Zn（NO₃）₂的铜冶炼废水。在相同条件下，测量总质量相同、铁的质量分数不同的铁炭混合物对水中重金属离子的去除率，实验结果如图2所示。

（1）铁炭混合物中铁的质量分数为100%时，水中的Cu²⁺、Pb²⁺能被除去、而Zn²⁺不能被除去，其原因是　　。

（2）铁炭混合物中铁的质量分数为0时，也能除去水中少量的重金属离子，其原因是　　。

（3）处理效果最好时，铁炭混合物中的铁的质量分数为　　。

（1）麦芽糖的化学式是C₁₂H₂₂O₁₁，则每个麦芽糖分子中氢、氧原子的最简个数比为　　，麦芽糖中碳、氢、氧三种元素的质量比为　　（填最简整数比）。

（2）鸡蛋壳中的主要成分是碳酸钙，小华为检测鸡蛋壳中碳酸钙的含量，进行的实验及实验数据如图所示。请回答下列问题：

（信息：鸡蛋壳中其他成分与稀盐酸接触不产生气体。）

①根据质量守恒定律可知，完全反应生成气体的质量为　　g。

②计算鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数。（写出计算过程，精确到0.1%）

金属具有广泛的应用。

（1）铁锅用来炒菜，主要是利用铁的　　性（填“导热”或“导电”）。

（2）图为洁净铁钉的有关实验。

①中铁与硫酸铜反应的化学方程式为　　。

②中铁钉锈蚀主要是铁与空气中的氧气和　　发生化学反应。

③中铁锈与稀硫酸反应的化学方程式为　　。

（3）某炼铁厂要冶炼1000t含杂质3%的生铁，需要含Fe₂O₃80%的赤铁矿石的质量是　　t（计算结果精确至0.1t）。

（4）某金属粉末可能由镁、锌、铁、铝、银中的一种或几种组成。取该样品2.4g，向其中加入100g一定溶质量分数的稀硫酸，恰好完全反应，生成0.2g氢气，得到无色溶液，固体无剩余。下列说法正确的是　　（填序号）。

A．样品中一定含有镁

B．样品中一定不含有银，可能含有铁

C．所得溶液中溶质总质量为12g

D．加入的稀硫酸的溶质质量分数为19.6%

将12.9克NaCl和Na₂CO₃固体混合物完全溶于水中形成溶液，再将75克CaCl₂溶液分5次加入到该溶液中，充分反应，测得的实验数据如下表。

实验序号	1	2	3	4	5
加入CaCl2溶液质量/克	15	15	15	15	15
生成沉淀的总质量/克	3	m	9	10	10

求：（1）表格中m的数值是　　。

（2）溶液中Na₂CO₃完全反应是在第　　次实验。

（3）固体混合物中Na₂CO₃的质量分数。（精确到0.1%）

（4）请画出上述过程溶液中NaCl质量的变化图。

金属材料广泛应用于生产生活中。

（1）常温下大多数金属都是固体，但体温计中的金属却是液体，该金属是　　。

（2）铝在空气中与氧气反应，其表面生成一层致密的氧化物薄膜，从而阻止铝进一步氧化。这种氧化物的化学式为　　。

（3）向含有氯化铜、氯化锌、稀盐酸的混合溶液中加入过量铁粉，充分反应后过滤，滤液中含有的溶质是　　（写化学式）。

（4）铁矿石有多种，如赤铁矿（主要成分Fe₂O₃）和磁铁矿（主要成分Fe₃O₄）等。

①写出赤铁矿石中的主要成分与一氧化碳反应的化学方程式　　。

② 冶炼2900t含四氧化三铁80%的磁铁矿石， 理论上能得到含杂质2%的生铁的质量是　　t（结果精确到0.1）。

（5）含有锌粉6.5g、铁粉5.6g、铜粉3.2g、铝粉1.8g的混合物与一定质量的稀硫酸充分反应，反应停止后，有6g固体剩余。则生成氢气的质量为　　 g。

将12.5g混有二氧化锰的氯酸钾固体加热至质量不再减少，冷却后称量固体的质量为7.7g。

（1）反应时生成氧气的质量为　　g。

（2）计算反应前固体中二氧化锰的质量分数（要求写出计算过程）。

碳及其氧化物性质的应用。

（1）如图所示，向盛有红棕色二氧化氮气体的集气瓶里投入几小块烘烤过的木炭，红棕色消失，说明木炭具有 　　能力，其原因是木炭具有 　　的结构。

（2）在书写具有保存价值的档案时，规定应使用碳素墨水，原因是 　　。

（3）将一定质量的金刚石在足量的氧气中充分燃烧，固体全部消失，写出反应的化学方程式 　　；将生成的产物用足量的氢氧化钠溶液来充分吸收并测定其质量，当金刚石的质量恰好等于 　　时，则可证明金刚石是由碳元素组成的单质。

（4）在实验室里，检验二氧化碳一般用澄清石灰水，而吸收二氧化碳常用氢氧化钠溶液，理由是 　　。

（5）写出碳在高温时还原氧化铜的化学方程式，并计算要使80g氧化铜完全还原，需要碳的质量至少是多少？（在答题卡上写出计算过程）

H₂SO₄是一种重要的化工原料。

（1）H₂SO₄溶液的pH　　7（填“＞”、“＜”或“＝”），请写出用pH试纸测定稀硫酸pH的正确方法　　；

（2）浓硫酸有吸水性，常用作某些气体的干燥剂，下列气体不能用浓硫酸干燥的是　　（填写序号）；

①H₂

②CO₂

③NH₃

④HCl

（3）实验室常用亚硫酸钠固体（Na₂SO₃）和70%左右的硫酸溶液发生复分解反应制取SO₂，请写出该反应的化学方程式：　　；

（4）向160g含有H₂SO₄和CuSO₄的混合溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量，产生的沉淀质量与加入NaOH溶液质量的关系如图所示，请写出b点对应溶液的溶质　　（填写化学式），原混合溶液中CuSO₄的质量分数是　　。

铁的冶炼与利用是学习和研究化学的重要课题。

Ⅰ．铁的冶炼。竖炉炼铁的工艺流程如图1所示。

₄燃烧的作用是　　

（2）写出“还原反应室”中炼铁的一个反应的化学方程式　　。

₄₂₂₂₄₂的质量（m）范围是　　。

₃₂₃₂₃₂的铜冶炼废水。在相同条件下，测量总质量相同、铁的质量分数不同的铁炭混合物对水中重金属离子的去除率，实验结果如图2所示。

²⁺²⁺²⁺不能被除去，其原因是　　。

（2）铁炭混合物中铁的质量分数为0时，也能除去水中少量的重金属离子，其原因是　　。

（3）处理效果最好时，铁炭混合物中的铁的质量分数为　　。

如图2为某钙片的商品标签，为测定钙片中钙元素的质量分数（假设钙片中其他物质不含钙元素，且不溶于水，也不与任何物质发生反应），某化学兴趣小组取20片钙片，进行如下实验：

（1）上述实验过程中发生反应的化学方程式为 　　。

（2）根据已知条件列出求解所加的稀盐酸中溶质质量（x）的比例式 　　。

（3）用36.5%的浓盐酸配制100g上述稀盐酸，所需浓盐酸的质量为 　。

（4）钙片中钙元素的质量分数为 　　。

（5）若向滤液中加入5.4g水，所得溶液中溶质的质量分数为 　　。

（6）工厂生产钙片时若需碳酸钙120t，理论上需含氧化钙84%的生石灰的质量为 　　。

水是常用溶剂，某同学进行如图实验。

（1）倾斜A试管，沿内壁缓缓加入乙醇，不振荡，现象是 　               　。

（2）实验可知，溶质状态可以是 　                   　。

（3）实验结束后，用洗涤剂洗净B试管，原理是 　                  　。

（4）C、D试管的废液倒入废液缸中产生了黄绿色气体，查阅资料可知：2KMnO₄+16HCl（浓）═2KCl+2X+5Cl₂↑+8H₂O，X的化学式为 　              　。

（5）询问老师得知用2NaOH+Cl₂═NaCl+NaClO+H₂O可处理Cl₂。根据化学方程式计算，处理0.142g Cl₂至少需NaOH的质量是多少？

戊二醛（C₅H₈O₂）是新一代消毒剂，在防控新冠肺炎疫情的过程中被广泛使用。回答下列问题：

（1）戊二醛的相对分子质量为　　。

（2）戊二醛中含碳的质量分数为　　。

（3）10g戊二醛恰好完全燃烧需要　　g氧气。

对金属材料的研究，在人类发展的历史长河中起着非常重要的作用。

（1）金属的化学性质。

完成下列反应的化学方程式：

①镁与氧气反应　　。

②锌与盐酸反应　　。

③铁与硫酸铜溶液反应　　。

（2）金属的获得。

①金属氧化物加热分解。

加热氧化银得到银和氧气，写出该反应的化学方程式　　。

②一定条件下，金属化合物与一些具有还原性的物质发生反应。在高炉内，把铁矿石冶炼成铁的主要反应原理是　　。写出氢气还原氧化铜的化学方程式，并计算若80g氧化铜与氢气完全反应生成铜，理论上最多可得到铜的质量是多少？（在答题卡上写出计算过程）

③电解法冶炼。

工业上可以利用电解熔融氯化钠得到钠和氯气，该反应的基本反应类型是　　。

实验室中稀硫酸因标签破损，需测定其质量分数。某化学兴趣小组的同学取该稀硫酸样品50g，逐滴加入质量分数为16%的NaOH溶液，溶液的pH随加入NaOH溶液质量的变化如图所示。

（1）图中A点时溶液中溶质的化学式是　　。

（2）求稀硫酸中溶质的质量分数（写出计算过程，计算结果精确到0.01%）。

为测定某工厂排放的废水中氢氧化钠的含量，化学兴趣小组将100g该废水与50g硫酸铜溶液混合恰好完全反应，得到4.9g沉淀。请计算这一废水中氢氧化钠的质量分数。