高中化学探究物质的组成或测量物质的含量计算题

向某AgNO₃溶液中，逐滴加入密度为1．10g/mL的盐酸，恰好完全反应时，过滤所得沉淀的质量恰好与盐酸的质量相等。求盐酸的质量分数和物质的量浓度。（要求有简单计算过程）

钢铁制品经常进行烤蓝处理，即在铁制品的表面生成一层致密的Fe₃O₄。某学习小组为了研究烤蓝铁片，分别进行了以下实验操作：
①把一定量烤蓝铁片加工成均匀粉末。
②取m g该粉末，放人28.00 mL 1 mol／L的盐酸中，恰好完全反应，生成标准状况下的气体134.4 mL，向溶液中滴入KSCN溶液，无明显现象。
完成下列各题：
（1）实验②所得溶液中的溶质是      (写化学式)，样品中n(Fe)∶n(Fe₃O₄)=            ，m＝                    。
（2）若向实验Ⅱ所得溶液中继续加入铜粉，要使溶液中Cu^2十、Fe²⁺、Fe³⁺同时存在，求加入铜粉的物质的量的范围。

“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          。

向10mLNa₂CO₃和Na₂SO₄的混合溶液中加入足量的氯化钡溶液，生成沉淀的质量为6.27g，向所得沉淀中加入足量稀盐酸，沉淀质量减少到2.33g，并放出气体，试计算：
（1）原混合物中Na₂SO₄的物质的量浓度；
（2）在标准状况下产生气体的体积。

(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）

硫有多种含氧酸，亚硫酸（H₂SO₃）、硫酸（H₂SO₄）、焦硫酸、硫代硫酸（H₂S₂O₃）等，其中硫酸最为重要，在工业上有广泛的应用。
完成下列计算：
（1）浓硫酸与铜在加热时发生反应，生成二氧化硫气体的体积为4.48L（标准状况），若将反应后的溶液稀释至500mL，该溶液中硫酸铜的物质的量浓度为         mol·L^－1；
（2）焦硫酸（H₂SO₄·SO₃）溶于水，其中的SO₃都转化为硫酸，若将445g焦硫酸溶于水配成4.00L硫酸，该硫酸的物质的量浓度为           mol·L^－1。

硫有多种含氧酸，亚硫酸（H₂SO₃）、硫酸（H₂SO₄）、焦硫酸（H₂SO₄·SO₃）、硫代硫酸（H₂S₂O₃）等等，其中硫酸最为重要，在工业上有广泛的应用。在实验室，浓硫酸是常用的干燥剂。
完成下列计算：
（1）焦硫酸（H₂SO₄·SO₃）溶于水，其中的SO₃都转化为硫酸。若将445g焦硫酸溶于水配成4.00L硫酸，该硫酸的物质的量浓度为                。
（2）将1.95 g锌加入到12.00 mL 18.4 mol/L的浓硫酸中（假设生成的气体中无氢气，浓硫酸产生单一的还原产物），充分反应后，小心地将溶液稀释到1000 mL，取出15.00 mL，以酚酞为指示剂，用0.25 mol/L的NaOH溶液滴定，耗用NaOH溶液的体积为21.70 mL。通过计算确定浓硫酸被还原的产物是        。
（3）硫铁矿是工业上制硫酸的主要原料。硫铁矿氧化焙烧的化学反应如下：
3FeS₂＋8O₂→Fe₃O₄＋6SO₂
4FeS₂＋11 O₂→2Fe₂O₃＋8SO₂
若48mol FeS₂完全反应耗用氧气2934.4L（标准状况），计算反应产物中Fe₃O₄与Fe₂O₃物质的量各为多少？
（4）闪锌矿（主要成份为ZnS）是含锌主要矿物之一，高温加热闪锌矿生成ZnO和SO₂。ZnO用于冶炼金属锌，SO₂可制亚硫酸盐或硫酸。计算回答下列问题（计算保留2位小数）
取1.56 g闪锌矿样品，在空气中高温加热（杂质不反应），充分反应后，冷却，得到残留固体的质量为1.32 g，样品中含硫化锌的质量分数是多少？
生产10吨98%的浓硫酸需要这种矿石多少吨？（反应过程中硫损失2%）

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________________；

（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。

将一定量的CO₂气体通入500 mL某NaOH溶液中，充分反应后。将溶液在低温下蒸发。得到不含结晶水的白色固体A。取三份质量不同的该白色固体A分别与50 mL相同浓度的盐酸反应．得到气体的体积(标准状况)如下表所示。

组别	①	②	③
盐酸的体积mL	50	50	50
固体A的质量g	3.80	6.20	7.20
气体体积mL	896	1344	1344

 
上表中第             组数据表明加入的50mL盐酸有剩余，其理由是？
通过计算讨论判断固体A是什么物质？其成分的质量分数是多少？

有一硫酸和硝酸的混合溶液，取出其中的10mL，加入足量 BaCl₂溶液，将生成的沉淀滤出洗净，烘干称得其质量为9.32g；另取此溶液10mL与4.00 mol·L^－1的NaOH溶液25mL恰好完全中和。求:
①混合液中硫酸的物质的量浓度是多少？
②混合液中硝酸的物质的量浓度又是多少？
③若将9.6g铜片投入到10mL的混合溶液中，则标况下能生成气体多少毫升？

（本题共14分）氨在工业生产中有广泛的用途。
54．某工厂平均每天产生约600 m³废氨水（该氨水浓度为153 mg/L，密度为1 g/cm³），该废氨水中氨的物质的量浓度为_____________。  
55．若含0．800 mol NH₃的某氨水溶液质量为54．0 g，向该溶液通入二氧化碳至反应完全，析出晶体后过滤，得到滤液31．2g，则NH₄HCO₃的产率为_______%。（保留1位小数）
56．NH₃常用于制备NO。4NH₃+5O₂ →4NO+6H₂O;（不考虑NO与氧气的反应），设空气中氧气的体积分数为0．20，氮气体积分数为0．80。为使NH₃恰好完全氧化为NO，氨—空气混合物中氨的体积分数为________。
57．硫酸工业的尾气可以使用氨水进行吸收，既防止了有害物质的排放，也同时得到副产品氮肥。已知吸收尾气后的氨水全部转化为铵盐。取两份相同体积的铵盐溶液，一份中加入足量硫酸，产生0．09mol SO₂（假设气体已全部逸出，下同）；另一份中加入足量Ba(OH)₂，产生0．16mol NH₃，同时得到21．86g沉淀。通过计算，求铵盐溶液中各溶质成分与物质的量浓度之比。

（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)=         。

将BaCl_2·xH₂O的晶体2.44克溶于水配成100mL溶液，取此溶液25mL与50mL0.1mol/L的AgNO₃溶液作用，刚好把Cl^－离子沉淀完全。①求2.44克的BaCl₂·xH₂O的物质的量。
②求BaCl₂·xH₂O的摩尔质量。③求BaCl₂·xH₂O的晶体的x的值。

现有物质的量浓度为12.0mol/L的浓盐酸．
（1）配制100mL3.0mol/L的盐酸，需以上浓盐酸多少mL？
（2）假设浓盐酸的密度为1.2g/cm³，则其溶质的质量分数是多少？