初中化学计算题

"氯碱工业"是我国目前化学工业的重要支柱之一，它的主要原理是电解饱和食盐水，其化学方程式为 $xNaCl+2H_{2}O\stackrel{\mathrm{通电}}{=}xNaOH+H_2\uparrow +C{l}_2\uparrow$．在20 $℃$时，取100 $g$饱和 $NaCl$溶液进行电解，一段时间后测得产生氯气（ $C{l}_2$）的质量为7.1 $g$．已知：20 $℃$ $℃$时， $NaC1$的溶解度为36 $g$．

请分析并计算回答：
（1）运用质量守恒定律可知上述反应中 $x=$．
（2）通过计算，上述过程中同时产生H₂的质量为 $g$．
（3）计算电解后剩余溶液中 $NaC1$的质量分数（写出详细的计算过程，结果精确到0.1 $\%$）．

请回答下列与金属有关的问题:
（1）生铁片与纯铁片相互刻画时,纯铁片表面可留下划痕,说明的硬度大;
（2） $6.5g$与足量的稀硫酸反应(化学方程式为 $Zn+H_{2}S{O}_4═ZnS{O}_4+H_2\uparrow$),理论上可制得氢气的质量为 $g$;

（3）使用下列各组试剂,能验证 $F{e}_{、}C{u}_{、}Ag$活动性顺序的是.

A．

$A{g}_{、}FeS{O}_4$溶液 ${}_{、}CuS{O}_4$溶液

B．

$F{e}_{、}C{u}_{、}AgN{O}_3$溶液

C．

$F{e}_{、}A{g}_{、}CuS{O}_4$溶液

将8.0 g氢氧化钠完全溶于水形成溶液，向其中加入一定质量的硫酸铜溶液，恰好完全反应，所得混合物总质量为109.8 g。计算：
（1）反应产生沉淀的质量。
（2）反应后所得溶液的溶质质量分数。

工业上通常用黄铁矿（主要成分FeS₂）为原料生产硫酸，先将黄铁矿粉碎，然后按照以下流程制备硫酸：

⑴ 先将黄铁矿石粉碎的目的是                                                。
⑵ 写出稀释浓硫酸的具体操作步骤                                                。
⑶ 将10g98%的浓硫酸稀释成9.8%的稀硫酸，需要加水       g。
⑷ 取20g矿渣样品（含Fe₂O₃），向其中加入300g溶质质量分数为9.8%的稀硫酸（已知矿渣中的Fe₂O₃与稀硫酸恰好完全反应得到Fe₂(SO₄)₃溶液），试通过化学方程式计算该矿渣样品中Fe₂O₃的质量分数。

金属过氧化物等可作宇宙飞船或潜水艇中的氧气再生剂，如：过氧化钠（Na₂O₂）在常温下能与人呼出的二氧化碳反应生成氧气，化学方程式为：2Na₂O₂＋2CO₂===2Na₂CO₃＋O₂↑。为了验证该反应中氧气的产生，某兴趣小组的同学设计了如图所示的实验。

（1）A装置中所发生反应的化学方程式为        ；实验室确定气体发生装置时应考虑的因素是        ；检查A装置的气密性的方法是：将A装置中导气管上的胶皮管用弹簧夹夹住，往长颈漏斗中注入水至液面高出漏斗颈的下端管口，若能观察到       现象，即可证明装置不漏气。
（2）表明二氧化碳没有被过氧化钠完全吸收的现象是         。
（3）用带火星的木条放在集气瓶口检验氧气是否收集满，这是利用了氧气性质中的          ；
（4）如果用脱脂棉包裹一定量的Na₂O₂固体，然后向其中通入CO₂，脱脂棉很快就燃烧此现象说明该反应为           反应（填“吸热”或“放热”）；
（5）常温下水也能与Na₂O₂反应生成氧气和氢氧化钠，该反应的化学方程式为2Na₂O₂＋2H₂O===4NaOH＋O₂↑，若要检验干燥的二氧化碳能否与过氧化钠反应生成氧气，对以上实验装置的改进为                    
（6）实验室中的过氧化钠如果保存不当，容易与空气中的CO₂和水蒸汽发生反应变质。今称取10g过氧化钠样品(杂质不参加反应)放人烧杯中，向其中加入10g水，二者完全反应后。称量烧杯中剩余物质的总质量为18.4g(不包括烧杯的质量，且气体的溶解忽略不计)。试计算过氧化钠样品中杂质的质量分数（要写出计算过程）。

以下是甲、乙两同学对有关镁与盐酸反应的系列研究。
研究一：镁与盐酸反应过程中的能量变化以及反应速率的变化：
（1）反应中试管外壁发烫，说明镁与稀盐酸反应是   反应（填
“吸热”或“放热”）。
（2）实验测得镁片产生气体的速率(v)与时间(t)的关系如图所示，
则t₁～t₂时间内反应速率逐渐加快的主要原因是     。

研究二：反应后所得溶液的酸碱性探究：
（3）甲同学反应后用pH试纸测定试管中溶液的酸碱性，发现pH小于7，说明甲同学所得溶
液呈   性（选填“酸”“碱”或“中”）。
甲同学：猜想Ⅰ：稀盐酸过量，使溶液pH小于7；猜想Ⅱ：氯化镁溶液pH小于7。为
验证猜想，甲同学需测定   溶液的酸碱性，实验表明该溶液显弱酸性。
（4）乙同学重复甲同学实验时，发现反应后所得试管中溶液pH大于7。发现实验与甲同学实
验不同的是，反应后的试管中镁条有剩余。乙同学猜想可能是镁与热水反应生成了碱性
物质。乙同学为验证猜想，在滴有两滴酚酞的热水中放入一段打磨过的镁条，观察到溶
液很快变为红色，同时还观察到镁条表面有气体生成，收集并点燃该气体，发现能燃烧，
请根据实验现象写出镁与水反应的化学反应方程式    。
（5）金属氯化物溶液pH值大小与金属的活动性有关，如氯化钠溶液显中性，氯化镁溶液显弱酸性，则氯化钾溶液显   性。
（6）活泼金属能与水在一定条件下反应。实验发现钠与冷水剧烈反应，产生大量的气体。由
此可见金属与水反应与金属的活动性顺序   （填“有关”或“无关”）。
研究三：金属活动性强弱与原子结构的关系：
下图为镁原子、钙原子和钡原子结构示意图。已知其中Ba的活动性最强，据此推测，金属的活动性除与原子的最外层电子数有关，还与   有关。

研究四：确定镁条的成分：
称取3.2g表面被氧化的镁条, 放入100g稀盐酸中恰好完全反应，生成气体0.2g。求：
（7）此镁条中金属镁的质量。（写出计算过程，共3分）
（8）反应后所得溶液中溶质的质量分数   。（计算结果保留一位小数）

医学上经常用硫酸亚铁糖衣片给贫血患者补铁。某兴趣小组的同学对糖衣片中硫酸亚铁晶体的制备和组成产生了兴趣并对其进行探究。
探究Ⅰ：利用实验室的废水回收铜、制备硫酸亚铁晶体。

（1）步骤①的化学方程式是   。
（2）固体甲中含有的物质是   (填化学式，下同) ；红色固体是   ；溶液乙中的溶质是   。
探究Ⅱ：硫酸亚铁晶体（FeSO₄•xH₂O）的化学式。
【查阅资料】
（1）无水硫酸铜粉末遇水会变成蓝色的硫酸铜晶体。
（2）硫酸亚铁晶体加热时，先失去结晶水，高温会继续分解产生金属氧化物和气态非金属氧化物。
【进行实验】
该兴趣小组同学称取2.78g硫酸亚铁晶体（FeSO₄•xH₂O）样品按图1装置高温加热，使其完全分解，并对所得产物进行分析，并利用SDTQ600热分析仪对硫酸亚铁晶体热分解获得相关数据，绘制成图2所示关系图。

【数据分析】
（1）图1装置B中无水硫酸铜粉末变蓝，说明产物中有   ，该物质的质量为    g。
（2）T₃℃时，发生的化学反应为：2FeSO₄高温Fe₂O₃+X↑+SO₃↑，其中X的化学式
   。
（3）装置C中氢氧化钠溶液的作用是   。
（4）已知FeSO₄•xH₂O △FeSO₄ + xH₂O；
计算FeSO₄•xH₂O中的x。（写出计算过程）
【交流讨论】实验中要持续通入氮气，否则测出的x值会   （填偏大、偏小或不变）。

哈南新城在地铁建设中需要大量的钢铁，现有赤铁矿样品（所含杂质不溶于水也不与酸反应），实验小组同学为测定其纯度，
进行了三次实验，实验数据如下表所示。请回答下列问题：

	第1次	第2次	第3次
样品质量（g）	25	30	25
盐酸质量（g）	200	100	100
所得溶液质量（g）	216	116	116

（1）写出发生反应的化学方程式为                                  ；
（2）列出第2次参加反应的盐酸中溶质质量(X)的比例式               ；
（3）向恰好完全反应后的溶液中加入46．5g水，则最终所得的溶液中溶质的质量分数为                   ；

（4）若用上述标签所示的浓盐酸配制三次实验中所需的盐酸，需量取浓盐酸的体积
为                  mL；
（5）用500t该矿石可制得含杂质的铁的质量为            。

元素及其化合物知识是化学研究和学习的重要内容。
（1）氯化钠、氯化钙和氯化镁中都含有氯元素，下图是氯在元素周期表中的相关信息，下列说法不正确的是       （填标号）。
   

A．该元素属于非金属元素

B．该原子核内质子数为17

C．该元素的原子形成阴离子后，离子结构示意图为

D．该元素的相对原子质量为35.45g

根据生活经验，汗水含有的某物质有咸味，构成该物质的微粒是        （填粒子符号）。
碳酸氢钠在焙制糕点和炸油条时常用作发泡剂，用化学方程式解释其原理                             
（4）现有一包白色粉末，其中含有CuSO₄、BaCl₂、NaOH、Na₂CO₃中的一种或几种。某化学小组为确定白色粉末的成分，进行了如下实验：（I）取一定量白色粉末，加入足量水，振荡，得到无色透明溶液；（Ⅱ）取少量（I）的溶液，加入足量盐酸，有气泡产生。（提示：BaCO₃难溶于水；Na₂CO₃的水溶液呈碱性）
①该白色粉末中肯定含有什么物质？可能含有什么物质？
②为确定可能含有的物质是否存在，还需要作进一步的实验验证，请写出简要的实验步骤。
食用纯碱中常含有少量的氯化钠。现取某食用纯碱样品20g，加入一定量稀盐酸恰好完全反应，同时产生了6.6g气体。试计算该食用纯碱中碳酸钠的质量分数。（写出计算过程）。

石灰石样品的主要成分是 $CaC{O}_3$（已知其它杂质不与盐酸反应）．课外小组同学将 $50g$盐酸分 $5$次加入到 $20g$该石灰石样品中，得到如下部分数据和图象：

次数	第 $1$次	第 $2$次	第 $3$次
加入盐酸的质量 $/g$	$10$	$10$	$10$
剩余固体的质量 $/g$	$16$	$12$	$8$

请计算：
（1）石灰石样品中杂质的质量为 $g$
（2）所加盐酸的溶质质量分数．

小明在实验室里加热31.6 $g$高锰酸钾制取氧气，完全反应后剩余固体质量为28.4 $g$。将剩余固体溶解、过滤、烘干上，回收二氧化锰。请计算：
（1）生成氧气的质量为 $g$。
（2）回收二氧化锰的质量。

$N{a}_{2}C{O}_3$与盐酸反应分两步进行:
第一步反应为: $N{a}_{2}C{O}_3＋HCl=NaCl＋NaHC{O}_3$
第二步反应为: $NaHC{O}_3＋HCl=NaCl＋H_{2}O＋C{O}_2\uparrow$

取 $N{a}_{2}C{O}_3$溶液 $100g$,逐滴加入稀盐酸直到过量.反应过程中产生的气体质量与加入的盐酸质量的关系如图所示:

（1）反应中最多可以产生 $C{O}_2$ $g$.

（2）求 $N{a}_{2}C{O}_3$溶液中溶质质量分数(要求书写计算过程).
(相对原子质量: $C—{12}_{、}Na—{23}_{、}H—1_{、}O—16$)

现有两种稀溶液：标记为A的0.0400%的氢氧化钠溶液；标记为B的0.365%的盐酸。假设本题所涉及到的各种稀溶液的密度均近似为1.00g·mL^-1，且每滴溶液的体积近似为0. 05mL，试解答下列各小题。
（1）恰好完全中和20. 0gA溶液，需加入B溶液多少克？
（2）在盛有20. 0mLA溶液的锥形瓶中滴加2滴酚酞试液，再向瓶中缓缓倒人10. 0mLB溶液，边倒边振荡，充分混合后溶液呈无色。若取该无色混合液3.00mL于一支试管内，再向试管内滴加1滴A溶液，试通过计算说明此时试管内溶液呈现的颜色。

实验室最近购进一批石灰石，交给同学们去测定其中碳酸钙的质量分数。同学们向一定量的样品中加入10%的稀盐酸，一直加到不再产生气泡为止，共用去稀盐酸73g。
（1）计算参加反应的碳酸钙的质量。
（2）同学们无法算出该样品中碳酸钙的质量分数，原因是 __________________________。

(7分) 某学生做了如下图所示的实验。

	第一次	第二次
加入硫酸铜的质量	m	m
加入氢氧化钠溶液的质量	50g（溶质质量分数16%）	50g（溶质质量分数16%）
加入稀硫酸的质量	50g	100g
实验现象	蓝色固体和蓝色溶液	蓝色溶液

 
若第二次所加物质恰好完全反应(溶液损失忽略不计)，请回答下列问题：
（1）写出实验中发生反应的化学方程式___________________________；
（2）第一次实验后的溶液中所含溶质的化学式为___________________________；
（3）根据已知条件列出求解实验中生成沉淀的质量(x)的比例式______；
（4）实验中加入硫酸铜的质量(m)为______；
（5）在第二次实验中，若向加入氢氧化钠溶液反应后的滤液中加入43.8 g水，则所得溶液中溶质的质量分数为_____________；
（6）若用溶质质量分数为98％的硫酸溶液配制实验中所需的稀硫酸，则需要加水的质量为_________。