初中化学常见污染物的来源、危害及治理计算题

"东方之星"沉船事故的发生牵动了亿万人民的心，几百名潜水员参与了救援工作，他们佩带的水下装备中有供氧装置，其原理是利用过氧化钠与人体呼出的二氧化碳和水蒸汽反应生成氧气，反应如下：
$2N{a}_2{O}_2+2H_{2}O=4NaOH+O_2\uparrow$

$2N{a}_2{O}_2+2C{O}_2=2N{a}_{2}C{O}_3+O_2\uparrow$

（1）已知潜水员携带的供氧装置中装有3.9kg的过氧化钠，潜水员在水下工作时每分钟消耗氧气约为6.67g，由此求得潜水员最多能在水下工作小时。（计算结果保留整数，以上数据均为模拟）
（2）若将39g的过氧化钠与69g水充分反应（已知水在反应中过量），求算所得溶液的溶质质量分数？

硅钢是变压器、充电器中的核心材料，其主要成份是Fe和Si。某学生用硅钢样品做了如下实验：取4.2g硅钢样品，将60g稀硫酸分6次加入样品中（其中稀硫酸与硅及其它杂质不反应），充分反应后过滤、洗涤、干燥、称重，得到的实验数据如下：

实验次数	一	二	三	四	五	六
稀硫酸的用量/g	10	10	10	10	10	10
剩余固体的质量/g	M	2.8	2.1	1.4	0.7	0.7

（1）从以上数据可知，稀硫酸加入第______次充分反应后，铁恰好完全反应。
（2）表格中M＝__________。
（3）计算所用稀硫酸中溶质的质量分数。

工业上用碳酸钠溶液与石灰水反应制烧碱。对于碳酸钠溶液与石灰水是否恰好完全反应，某化学兴趣小组的同学将其产物进行过滤，并对滤液进行如下探究。
【提出问题】滤液中含有哪些溶质？
【猜想与假设】假设一：滤液中只含氢氧化钠     假设二：滤液中含氢氧化钠和碳酸钠
假设三：滤液中含             
假设四：滤液中含氢氧化钠、氢氧化钙和碳酸钠
【进行实验】甲同学设计了如下实验方案：

实验步骤	实验现象	结论
取少量滤液放在试管中，再滴入氯化钙溶液	若生成白色沉淀	碳酸钠过量
若无明显现象	恰好反应

【反思与评价】
（1）碳酸钠溶液与石灰水反应的基本类型为                             。
（2）乙同学认为假设四不合理，理由是                                  。
（3）丙同学认为甲同学设计方案还不能说明碳酸钠溶液和澄清石灰水恰好完全反应，她的理由是      。
（4）丁同学认为要说明碳酸钠溶液与石灰水是否恰好完全反应，还需在甲同学实验方案的基础上进行实验。她的实验方案是：      

实验步骤	实验现象和结论

【定量研究】
（5）戊同学称取100g烧碱固体样品（样品中的杂质是碳酸钠），
加水溶解得到溶液A，取A溶液的1/5向其中加入CaCl₂溶液。
反应时CaCl₂溶液与沉淀的质量关系如图所示。

①样品中氢氧化钠的质量为        g；
②计算所加CaCl₂溶液中钙离子的质量分数。（写出计算过程）

为了区别氢氧化钠和氢氧化钙溶液，甲同学设计了如下图所示的四组实验方案。

（1）其中能达到实验目的的是           
（2）实验结束，甲同学将A、C组四支试管中的溶液倒入同一容器中，看到溶液变浑浊，该现象说明有          物质生成（填化学式），滴入酚酞后溶液呈红色。
（3）滴入酚酞后溶液呈红色，说明溶液呈碱性。使溶液呈碱性的物质是什么呢？甲同学进一步推测：溶液中呈碱性的物质可能是碳酸钠、氢氧化钙和    三种物质中的一种，或是三种物质两两混合组成的混合物。
（4）为了验证推测，甲同学查阅资料，获悉氯化钡溶液呈中性，并设计如下实验加以验证。请根据要求完成下列空白：

实验内容	预测现象	结论
取少量容器中的上层溶液于试管中，加入过量的氯化钡溶液，静置	①若有白色沉淀，溶液呈无色	物质是碳酸钠
②若无沉淀生成，溶液呈红色	物质是氢氧化钙
③若有白色沉淀，溶液呈红色

 （5）乙同学认为甲同学第②步验证的结论不严密，原因是                                        。
（6）若将一定量的Ca(OH)₂溶液和100gNa₂CO₃溶液混合，充分反应后过滤，可得到5g白色沉淀，求该Na₂CO₃溶液的溶质的质量分数。

向100g稀H₂SO₄溶液中加入一定量的镁粉，固体完全溶解后，再向所得溶液中加入质量分数为20％的NaOH溶液，所得沉淀质量与加入NaOH溶液质量关系如图所示。请回答：

（1）OA段无沉淀产生，请写出反应的化学方程式                          
（2）加入镁粉的质量为            g；
（3）求产生氢气的质量是多少g？（写出计算过程，保留小数点后一位）。