高中化学计算题

某课外兴趣小组对一批铁样品（含有杂质，杂质不溶于水，也不与稀硫酸反应）进行分析，甲、乙、丙三位同学分别进行实验，其中只有一位同学所取用的稀硫酸与铁样品恰好完全反应。实验数据如下表：

	甲	乙	丙
烧杯+稀硫酸	200 g	150 g	150 g
加入的铁样品	9 g	9 g	14 g
充分反应后，烧杯+剩余物	208.7 g	158.7 g	163.7 g

请你认真分析数据，完成下列问题：
（1）哪位同学所取用的稀硫酸与铁样品恰好完全反应？
（2）计算样品中铁的质量分数。
（3）计算恰好完全反应后所得溶液中溶质的质量分数。
（烧杯的质量为25.4 g；计算结果精确到1%）

60 mL盐酸溶液和40 mL NaOH溶液，两者的溶质的物质的量浓度相等。若混合后溶液中H⁺的物质的量浓度为0.1 mol·L^-1，则两溶液混合前溶质的物质的量浓度为多少？（假定混合体积为100 mL）

用1体积水可吸收560体积（标准状况）氨气，所得溶液密度为0.89 g·mL^-1，求所得氨水溶液的质量分数及物质的量浓度。

取50 mL硫酸、盐酸混合溶液，当加入0.4 mol·L^-1 Ba(OH)₂溶液250 mL时，不再生成沉淀，但溶液仍为酸性；再加入125 mL Ba(OH)₂溶液后，恰好使溶液呈中性。求该溶液中硫酸和盐酸的物质的量浓度。

将10.000 g氯化钠、溴化钾和氯化钙的混合物溶于水中，通入氯气充分反应，然后把溶液蒸干并灼烧（高温加热），灼烧后残留物的质量为9.813 g。若将此残留物再溶于水并加入足量的碳酸钠溶液，所得的沉淀干燥后质量为0.712 g。求原混合物中各化合物的质量。

某化学小组为了测定石膏（CaSO₄·xH₂O）的组成，即测定x值，做如下实验：将石膏加热使之脱水，加热过程中固体的质量与时间的变化关系如下图所示。数据表明当固体的质量为2.72g后不再改变。

求（必须写出计算过程）：
（1）石膏的化学式。
（2）图象中AB段对应化合物的化学式。

接触法制H₂SO₄的基本原理是：
①4FeS₂+11O₂2Fe₂O₃+8SO₂
②2SO₂+O₂  2SO₃
③SO₃+H₂O  H₂SO₄
其中排放的尾气含少量SO₂，为防止污染大气，在排放前应设法进行综合利用。
（1）某硫酸厂每天排放10000m³（换算成标准状况下体积）尾气中含0.2%（体积分数）的SO₂，问用NaOH溶液、石灰及氧气处理后，假设硫元素不损失，理论上可得到多少千克石膏（CaSO₄·2H₂O）？
（2）如果将一定体积的尾气通入100mL2mol·L^-1的NaOH溶液使其完全反应，经测定所得溶液含16.7g溶质。试分析溶液的成分，并计算各成分的物质的量。
（3）工厂在尾气处理制石膏的过程中，中间产物是NaHSO₃，调节尾气排放的流量，以取得SO₂和NaOH间物质的量的最佳比值，从而提高NaHSO₃的产量。现设n（SO₂）、n（NaOH）、n（NaHSO₃）分别表示SO₂、NaOH、NaHSO₃的物质的量，且=x,试写出x在不同取值范围时，n（NaHSO₃）的值或n（NaHSO₃）与n（SO₂）、n（NaOH）间的关系式。

x=n（SO2）/n（NaOH）	n（NaHSO3）

   提示：该题取材于接触法制硫酸的过程中对废气SO₂的处理，即消除了SO₂对空气的污染，又使SO₂得到综合利用。该题在能力要求上有一定的深度和坡度。第（1）步考查多步反应的计算，所发生的一系列反应较为复杂，但根据S元素守恒找出关系式，即可得出答案。第（2）步涉及平行反应中混合物的计算。反应方程式为2NaOH+SO₂  Na₂SO₃+H₂O;NaOH+SO₂  aHSO₃。根据题给条件，对上述反应运用极值假设法进行分析讨论。第（3）步考查计算题中范围讨论的基础知识，以及过量问题和平行反应的计算。

两份等质量的铜片，一份直接与足量的质量分数为98.0%的浓硫酸（密度为1.84 g·cm^－3）反应，另一份先制成氧化铜，再与足量的稀硫酸反应。结果两种方法得到的硫酸铜质量相等，消耗两酸的体积也相等。求浓、稀硫酸的物质的量浓度。

在硫酸的制备中，最后的产品是98%的硫酸或20%的发烟硫酸（H₂SO₄和SO₃的混合物，其中SO₃的质量分数为20%）。
（1）若98%硫酸可表示为SO₃·aH₂O，20%的发烟硫酸可表示为SO₃·bH₂O，则a、b的值（a、b可用分数表示）分别是：a=        ,b=        。
（2）用m（H₂O）=k·n（SO₃）分别表示SO₃转化成上述两种硫酸时，所用水的质量与SO₃的物质的量的关系式（即求k）分别是：
m₁（H₂O）=        n₁（SO₃）,m₂（H₂O）=        n₂（SO₃）。
（3）若工厂同时生产上述两种硫酸，则上述两种硫酸的质量比x（W₁为98%的硫酸的质量、W₂为20%的发烟硫酸的质量）与SO₃的用量的物质的量之比y的关系是        。

有不溶于水的混合物A45g，它是由一种二价阳离子和两种二价阴离子组成的两种盐。将A加入足量B溶液中，生成无色、有刺激性气味的气体；将该气体通入C溶液，产生白色沉淀，此沉淀是组成A的一种盐；在A和B充分反应后，将所得残渣过滤、洗净、烘干后称量，其质量比A增重1.6g。求A的组成及它们的物质的量之比。

某化学课外小组用含铜96%的废铜屑制取胆矾（五水合硫酸铜）。将铜屑放入稀硫酸中，加热并不断鼓入空气，在氧气作用下便生成硫酸铜。
（1）写出生成硫酸铜的化学方程式                     。
（2）现用1kg这种废铜屑理论上能制取胆矾多少千克？
（3）将胆矾与生石灰、水按质量比依次为1∶0.56∶100 混合配制成无机铜杀菌剂波尔多液。
①此波尔多液中Cu²⁺和Ca²⁺的物质的量比为                  （最简整数比）。
②波尔多液有效成分的化学式可表示为CuSO₄·xCu（OH）₂·yCa（OH）₂，此种配比当x=1时，试确定y的数值。

使一定质量的Zn与100 mL 18.5 mol·L^-1的浓硫酸充分反应，Zn完全溶解，同时生成标准状况下的气体A 33.6 L。将反应后的溶液稀释为1 L，测得溶液中的c(H⁺)="0.1" mol·L^-1，求气体A中各组分的体积比。

某化学小组为了测定石膏(CaSO₄·xH₂O)的组成，即测定x值，做如下实验：将石膏加热使之脱水，加热过程中固体的质量与时间的变化关系如右图所示。数据表明当固体的质量为2.72 g后不再改变。求(必须写出计算过程)：

(1)石膏的化学式。
(2)图象中AB段对应化合物的化学式。

向铜片中加某浓度的硫酸120 mL，在加热条件下反应，待铜片全部溶解后，将其溶液稀释到500 mL，再加入足量锌粉，使之充分反应收集到标准状况下气体2.24 L,过滤残留固体，干燥后称量，质量减轻了7.5 g，求原硫酸的物质的量浓度。

一定量的锌与一定浓度的H₂SO₄反应，生成的气体在标准状况下体积为2.24 L，求反应消耗的锌和H₂SO₄的物质的量。