高中化学探究物质的组成或测量物质的含量计算题

(7分)将标准状况下4.48 L的CO₂通入适量的NaOH溶液中充分反应后，溶液中生成盐的质量为19.0 g。
（1）若要使生成的盐的质量变为25.2 g，则应继续向溶液中通入CO₂多少克？（写出计算过程）
（2）向生成的19.0 g的盐溶液中加入一定量某物质，充分反应后，减压低温蒸发得到纯净的21.2 g Na₂CO₃固体。则：
①若只能加入0.05 mol某物质，则加入的物质可以是________或________。
②若只能加入0.10 mol某物质，则加入的物质可以是________或________。

常温下，在27．5g水中溶解12．5g CuSO₄·5H₂O，恰好达到饱和，该溶液密度为1．21g /cm³，求：
① 该溶液中阴阳离子的总物质的量   ② 该溶液中CuSO₄的物质的量浓度
③ 取出20．0 ml该溶液，配成浓度为1．00 mol/L的稀溶液，则稀释后溶液的
积是多少毫升？。

（共4分）标准状况下，11.2LCO和CO₂混合气体质量为20.4g，求混合气体中CO和CO₂的体积比和混合气体的平均摩尔质量。

（本题共14分）已知：硝酸铜受热易分解。
170℃时，2Cu (NO₃)₂2CuO4NO₂↑O₂↑开始分解，至250℃分解完全。（其中2NO₂N₂O₄，2NO₂2NOO₂等反应忽略不计）。
800℃时，4CuO2Cu₂OO₂↑ 开始分解，至1000℃以上分解完全。
54．取5.64g无水硝酸铜，加热至1000℃以上，将生成的气体导入足量的NaOH溶液充分吸收后，还有逸出的气体是     （填分子式），体积（标准状况）为     ；将吸收液加水稀释到100mL，此溶液中的物质的量浓度为          。
55．取5.64g无水硝酸铜加热至某温度分解后的残留固体中含有1.60g CuO，则残留固体的质量可能是       。
实验证明，当温度达到1800℃时，Cu₂O也会发生分解：2Cu₂O4CuO₂↑
56．取8.00g CuO，加热到1800℃左右，冷却后称得质量为6.88g，通过计算求出反应后剩余固体中各成分的物质的量之比。
57．取8.00g CuO，通入一定量H₂并加热，使其部分还原为Cu和Cu₂O，且其中n (Cu₂O)n (Cu)x。将此混合物溶于足量的稀硫酸中（Cu₂O2HCuCuH₂O），充分反应后过滤得到Cu y g，试求未被还原的CuO的物质的量（用含x、y的代数式表示）。

(6分)取50.0mL的碳酸钠和硫酸钠的混合溶液，加入过量氯化钡溶液后得到14.51g白色沉淀，用过量稀硝酸处理后沉淀量减少到4.66g，并有气体放出。试计算：
（1）原混合液中碳酸钠和硫酸钠的物质的量浓度。
（2）产生气体的质量

“铜都”安徽铜陵有许多黄铜矿（主要成分为CuFeS₂，含少量Al₂O₃、SiO₂），黄铜矿是制取铜及其化合物的主要原料之一，还可制备硫及铁的化合物。
（1）火法炼铜首先要焙烧黄铜矿，其反应原理为2CuFeS₂+O₂Cu₂S+2FeS+SO₂。CuFeS₂中Cu和Fe元素的化合价均为+2价，被还原的元素是       （填元素符号），若反应中转移0.3mol电子时，则标准状况下产生SO₂的体积为       L。
（2）焙烧黄铜矿产生的Cu₂S可被稀硝酸氧化为Cu²⁺ 和硫单质，HNO₃的还原产物为NO，试写出Cu₂S与稀硝酸反应的离子方程式                 ，该反应中稀硝酸体现            （填“氧化性”、“还原性”或“酸性”）。
（3）焙烧黄铜矿还可得到Cu₂O。将21.6g Cu₂O加入到500mL某浓度的稀硝酸中，固体物质完全反应，生成Cu(NO₃)₂和NO，在所得溶液中加入1.0mol∙L^－1的NaOH溶液1.0L，此时溶液呈中性。原硝酸的物质的量浓度为          。

(本题共14分)自然界中，金属硫化物矿床常因发生表生氧化及次生富集作用，产生辉铜矿（Cu₂S）与铜蓝（CuS）。
已知：Cu₂S、CuS是两种不溶于水的黑色固体，在一定条件下都能与稀HNO₃反应：
①3CuS＋8H^＋＋8NO₃^－→3Cu^2＋＋3SO₄^2－＋8NO↑＋4H₂O
②3Cu₂S＋16H^＋＋10NO₃^－→6Cu^2＋＋3SO₄^2－＋10NO↑＋8H₂O
现将四份质量不同的某Cu₂S和CuS混合物样品分别与100mL 5mol/L的稀硝酸充分反应，样品质量与产生气体的体积（已折合成标准状况）如下表所示：

实验编号	甲	乙	丙
样品质量(g)	9.6	12.8	64.0
气体体积(L)	5.04	6.72	V

试回答下列问题（不考虑硝酸的挥发以及溶液体积变化）：
53．用质量分数为0.63、密度为1.42g/cm³的浓硝酸配置100mL、5mol/L的稀硝酸，需浓硝酸的体积为             。（保留1位小数）
54．甲实验结束后，溶液中c(NO₃^－) ＝                   。
55．混合物样品中Cu₂S、CuS的物质的量之比是多少?（写出计算过程）
56．乙实验结束后，溶液中氢离子的浓度是多少？（写出计算过程）
57．计算丙实验中产生气体的体积（V）。（写出计算过程）

绿矾(FeSO₄·7H₂O)硫酸法生产一种稀有金属产品过程中产出的副产品，产品外观为淡绿色或淡黄绿色结晶固体。加入适量可调节碱性水中的pH，与水中悬浮物有机结合，并加速沉淀，主要应用于水质净化和工业废水处理，同时具有杀菌作用。
（1）98% 1.84 g/cm³的浓硫酸在稀释过程中，密度下降，当稀释至50%时，密度为1.4g/cm³，50%的硫酸物质的量浓度为           (保留两位小数)，50%的硫酸与30%的硫酸等体积混合，混合酸的浓度为         (填>、<、=")40%" 。
（2）实际生产用20%发烟硫酸(100克发烟硫酸含SO₃ 20克)配制稀硫酸，若用SO₃·nH₂O表示20%的发烟硫酸，则n=____________(保留两位小数)。
（3）绿矾在空气中容易被部分氧化为硫酸铁，现取7.32克晶体溶于稀盐酸后，加入足量的BaCl₂溶液，过滤得沉淀9.32克；再通入112mL(标准状况)氯气恰好将Fe^2＋完全氧化，推测晶体的化学式为                    。
（4）硫酸亚铁铵［(NH₄)₂SO₄·FeSO₄·6H₂O］(俗称莫尔盐)，较绿矾稳定，在分析化学中常用来配制Fe²⁺的标准溶液，用此Fe²⁺的标准溶液可以测定剩余稀硝酸的量。现取8.64克Cu₂S和CuS的混合物用200 mL 2 mol/L稀硝酸溶液处理，发生反应如下：
10NO₃^-＋3Cu₂S＋16H^＋=6Cu^2＋＋10NO↑＋3SO₄^2-＋8H₂O
8NO₃^-＋3CuS＋8H^＋=3Cu^2＋＋3 SO₄^2-＋8NO↑+ 4H₂O
剩余的稀硝酸恰好与V mL 2 mol/L (NH₄)₂Fe(SO₄)₂溶液完全反应。
已知：NO₃^-＋3Fe^2＋＋4H^＋= NO↑＋3Fe³⁺＋2H₂O
① V值范围                      ；

（本题共14分）
溴化钠是工业提溴的中间产物，也是重要的化工生产原料，回答下列问题。
56．工业上用氯气氧化卤水中的溴离子，吹出溴蒸气后用10% 的纯碱溶液吸收，反应的化学方程式为：
3Na₂CO₃+ 3Br₂ → 5NaBr + NaBrO₃ + 3CO₂若生成标准状况下3.36 L CO₂，吸收的Br₂为________g。
57．吹出的溴蒸气中会含有少量未反应的氯气，用纯碱吸收后实际生成的是NaCl、NaBr和NaBrO₃。若所得溶液中含0.1 mol NaCl与0.6 mol NaBr，则溶液中NaBrO₃的物质的量为_______mol。
58．将纯碱吸收后所得的溶液浓缩，加入2 mol/L H₂SO₄后蒸馏可以回收纯溴：
5NaBr + NaBrO₃ + 3H₂SO₄ → 3Na₂SO₄+ 3Br₂↑+ 3H₂O
已知向一定质量的浓缩液中加入300mL硫酸可回收81.6 g液溴，硫酸全部转化为硫酸钠。若改为加入180 mL硫酸，计算可回收的液溴的质量。
59．向0.3 mol NaBr固体中加入足量浓硫酸并微热，产生的气体呈红棕色，且残留物中不含溴元素。将所得气体通入280 mL 2 mol/L的Na₂SO₃溶液中，无任何气体逸出，最终得到只含NaBr、Na₂SO₄和NaHSO₃三种溶质的无色溶液。求红棕色气体中各组分的化学式与物质的量。

把2．0 mol/L Fe₂(SO₄)₃溶液和2．0 mol/L H₂SO₄等体积混合（假设混合后溶液的体积等于混合前溶液的体积之和）。计算：
（1）混合液中Fe³⁺的物质的量浓度                     ；
（2）混合液中SO₄^2—的物质的量浓度                     ；
（3）向溶液中加入足量铁粉，经足够长时间后，铁粉有剩余，求此时溶液中FeSO₄的物质的量浓度                                     。

铁是应用最广泛的金属，铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。
（1）要确定铁的某氯化物FeCl_x的化学式，可用离子交换和滴定的方法。实验中称取0.54 g的FeCl_x样品，溶解后先进行阳离子交换预处理，再通过含有饱和OH^－的阴离子交换柱，使Cl^－和OH^－发生交换。交换完成后，流出溶液的OH^－用0.40 mol·L^－1的盐酸滴定，滴至终点时消耗盐酸25.0 mL。计算该样品中氯的物质的量，并求出FeCl_x中x值：________(列出计算过程)；
（2）现有一含有FeCl₂和FeCl₃的混合物样品；采用上述方法测得n(Fe)∶n(Cl)＝1∶2.1，则该样品中FeCl₃的物质的量分数为________。在实验中，FeCl₂可用铁粉和________反应制备，FeCl₃可用铁粉和________反应制备；
（3）高铁酸钾(K₂FeO₄)是一种强氧化剂，可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl₃与KClO在强碱性条件下反应可制取K₂FeO₄，其反应的离子方程式为________________；

将250mL密度1.31g/cm³、质量分数为15﹪的硫酸与适量的铁屑充分反应。计算：
（1）此硫酸溶液中H₂SO₄的物质的量浓度；
（2）生成的H₂的体积（标况）；
（3）将生成的FeSO₄配成400mL溶液，此溶液中Fe²⁺的物质的量浓度

（本题共14分）中学化学中有许多与氮有关的反应。阅读材料，回答问题。
氨气和氧气在催化剂存在下的反应方程式为4NH₃十5O₂→4NO+6H₂O完成下列计算：
①生成1molNO消耗氧气的体积为          L（标准状况）。
②5 mol NH₃和5 molO₂反应生成4 molNO，过量的氨溶于产物水中成为氨水，所得氨水的密度为0．75g/ml,则该氨水的物质的量浓度为_____mol/L。
③．如果没有催化剂，氨氧化生成NO的同时也生成氮气：4NH₃十3O₂→2N₂+6H₂O。若4 mol NH₃和4 molO₂恰好完全反应，则产物气体中NO的物质的量为_____ mol。
已知真空管中反应2NO₂N₂O₄，现向一真空管中充入4L标况下的NO₂气体：
①若在上述反应中有50% NO₂的转化为N₂O₄，所得混合气的平均摩尔质量为______g/mol（保留一位小数）。
②将4LNO₂通过真空管反应后，恢复到原状况，得到气体3L，其中NO₂为_______L。
各种氮氧化物（NO、NO₂）是主要的大气污染物之一，治理氮氧化物（NO_X）废气的方法之一是用NaOH溶液进行吸收，其反应原理可表示如下：
NO₂+NO+2NaOH→2NaNO₂+H₂O       2NO₂+2NaOH→ NaNO₂+NaNO₃+H₂O
现有一NO与NO₂的混合气体，将其通入50mL 2mol/L的NaOH溶液中，恰好完全吸收，测得溶液中含有NO₃^―0．02mol。
①所得溶液中NaNO₂的物质的量为     mol；②混合气体中V(NO)：V(NO₂)=         。

（1）若要配制100mL0.1mo1·L^-1Na₂SO₄溶液，需称量Na₂SO₄的质量为             g。
（2）将2240mL氨（标准状况）完全溶于水配成100mL溶液，氨水中NH₃的物质的量浓度为        mol·L^-1。（不考虑NH₃与H₂O的反应）
（3）实验室里常用固体氯化铵与足量熟石灰加热制取氨。若需要2240mL（标准状况）氨，求至少需要氯化铵的物质的量。

取1.43g Na₂CO₃·10H₂O溶于水配成100ml溶液，求：
（1）Na₂CO₃物质的量浓度；
（2）Na⁺物质的量浓度；
（3）取出20ml该溶液用蒸馏水稀释，使Na₂CO₃溶液物质的量浓度变为0.04mol/L，求加入蒸馏水的体积（设稀释时，对溶液体积的影响忽略不计）。