高中化学计算题

碱式氧化镍（NiOOH）可用作镍氢电池的正极材料。以含镍（Ni^2＋）废液为原料生产NiOOH的一种工艺流程如下：

（1）加入Na₂CO₃溶液时，确认Ni^2＋已经完全沉淀的实验方法是       。
（2）已知K_sp[Ni(OH)₂]＝2×10^－15，欲使NiSO₄溶液中残留c(Ni^2＋)≤2×10^－5 mol·L^－1，调节pH的范围是     。
（3）写出在空气中加热Ni(OH)₂制取NiOOH的化学方程式：     。
（4）若加热不充分，制得的NiOOH中会混有Ni(OH)₂，其组成可表示为xNiOOH·yNi(OH)₂。现称取9.18 g样品溶于稀硫酸，加入100 mL 1.0 mol·L^－1 Fe^2＋标准溶液，搅拌至溶液清亮，定容至200 mL。取出20.00 mL，用0.010 mol·L^－1 KMnO₄标准溶液滴定，用去KMnO₄标准溶液20.00 mL，试通过计算确定x、y的值（写出计算过程）。涉及反应如下（均未配平）：
NiOOH＋Fe^2＋＋H^＋—Ni^2＋＋Fe^3＋＋H₂O  Fe^2＋＋MnO₄^－＋H^＋—Fe^3＋＋Mn^2＋＋H₂O

(共8分)将44．8g铜与140mL一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解，产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11．2L请回答：
（1）标况下，NO的体积为______L，NO2的体积为_______L。
（2）待产生的气体全部释放后，向溶液中加入V mL a mol/L的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu2+全部转化成沉淀，则原硝酸溶液的浓度为___________mol/L（填表达式）。
（3）欲使铜与硝酸反应生成的气体与O2和H2O全部转化为HNO3，至少需要O2_________g。

碱式碳酸铝镁[Mg_aAl_b(OH)_c(CO₃)_d·x H₂O]常用作塑料阻燃剂。
（1）碱式碳酸铝镁具有阻燃作用，是由于其受热分解需吸收大量热量和          。
（2）Mg_aAl_b(OH)_c(CO₃)_d·x H₂O中a、b、c、d的代数关系式为                  。
（3）为确定碱式碳酸铝镁的组成，进行如下实验：
①准确称取3.390g样品与足量稀盐酸充分反应，生成CO₂0.560L（已换算成标准状况下）。
②另取一定量样品在空气中加热，样品的固体残留率（固体样品的剩余质量/固体样品的起始质量×100%）随温度的变化如图所示（样品在270⁰C时已完全失去结晶水，600⁰C以上残留固体为金属氧化物的混合物）。
根据以上实验数据计算碱式碳酸铝镁样品中的n(OH^－): n(CO₃^2－)（写出计算过程）。

由A、D、E、G四种微粒组成的复盐W的化学式为xA_aD_d·yE₂D·zG。4.704gW溶于水得一澄清的弱酸性溶液，其中溶质总量为3.408g。同质量的W与5.13g氢氧化钡充分混匀后加热，生成的气体以足量铝盐溶液充分吸收得Al(OH)₃ 0.624g，加热后的残渣用水充分溶解后过滤，滤液以酚酞为指示剂用0.400mol/L H₂SO₄滴定至终点，用去H₂SO₄ 15.0mL，滴定完毕后，溶液中检测不出任何金属离子和酸根离子；滤渣用硝酸洗涤时部分溶解，得一遇石炭酸显紫色的黄色溶液，依据推理和计算判断：
（1）依次写出D、E、G三种微粒符号________、_______、_________；
（2）a、d的比值为_________；
（3）复盐的化学式为________。（写出计算步骤）

(12分)某科研小组在900℃的空气中合成出化学式为La₂Ca₂MnO_x的超导体材料，其中La以+3价存在。为确定x的值，进行如下分析：
步骤1：准确称取0.5250g超导体材料样品，放入锥形瓶中，加25.00mL0.06000mol•L^－1Na₂C₂O₄溶液(过量)和25mL6mol•L^－1HNO₃溶液，在60-70℃下充分摇动，约半小时后得到无色透明溶液A(该条件下，只有Mn元素被还原为Mn²⁺，Na₂C₂O₄被氧化为CO₂)。
步骤2：用0.02000mol•L^－1KMnO₄溶液滴定溶液A至终点，消耗10.00mL KMnO₄溶液。
（1）步骤1反应后溶液中Mn²⁺的物质的量浓度为0.02000mol•L^－1。常温下，为防止Mn²⁺形成Mn(OH)₂沉淀，溶液的pH的范围为           [已知Mn(OH)₂的Ksp=2.0×10^－13]
（2）步骤2滴定终点的现象是                                。
（3）步骤2滴定终点读数时俯视刻度，其他操作都正确，则所测x的值将         (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
（4）求x的值(写出计算过程)。

(6分)某混合气体由一种气态烷烃和一种气态烯烃组成，在同温同压下，混合气体对氢气的相对密度为13，在标准状况下，将44.8L混合气体通入足量溴水，溴水质量增重28.0g，通过计算回答：
（1）混合气体中气态烷烃的化学式
（2）混合气体中两种气体的物质的量之比

(6分)由一种气态烷烃和一种气态单烯烃组成的混合气体，它对H₂的相对密度是13.2，将1L的混合气体和4LO₂在容积固定的密闭容器中完全燃烧并保持原来的温度（120℃），测得密闭容器内压强比反应前增加了4%，试确定混合气体的成分及体积比。

把NaOH、MgCl₂、AlCl₃三种固体组成的混合物溶于足量水后有1.16 g白色沉淀，在所得的浊液中逐滴加入1 mol·L^－1 HCl溶液，加入HCl溶液的体积与生成沉淀的质量关系如图所示，试回答：

（1）A点的沉淀物的化学式为       ；B点的沉淀物的化学式为                 。
（2）原混合物中MgCl₂的质量是________g，AlCl₃的质量是________g，NaOH的质量是_______g。
（3）Q点HCl溶液加入量是________mL。

将3．2gCu与足量的浓硫酸在加热条件下充分反应。
（1）请写出反应的方程式                                     ；
（2）若把反应后的溶液稀释至500mL，取出50mL，向其中加入足量的BaCl₂溶液,得到沉淀2．33g，则稀释后所得溶液中SO₄^2-的物质的量浓度为__________。
（3）若把反应后的溶液稀释至500mL，加入铁粉。最多能溶解      g铁粉
（4）把产生的气体缓缓通入100mL amol/L的NaOH溶液中，若反应物均无剩余，则a的取值范围是____________。
（5）若浓硫酸中含溶质b mol，投入足量的铜片并加热，充分反应后，被还原的硫酸的物质的量n(H₂SO₄)_________0．5b mol(填“>”“<”或“=”)

Co₂(OH)₂CO₃和Co(CH₃COO)_2·nH₂O均是生产高比能锂电池正极材料的前驱体。
（1）这两种钴的化合物中钴的化合价为       。
（2）Co₂(OH)₂CO₃在空气中充分加热生成四氧化三钴，该反应的化学方程式为      。
（3）为确定Co(CH₃COO)₂·nH₂O中的n值及其热分解过程，取一定量的样品在氮气氛围中加热，样品的固体残留率（）随温度的变化如下图所示（样品在300℃前失去结晶水，图中A、B、C、D各处固体均为纯净物，其中C、D为氧化物）。

①Co(CH₃COO)_2·nH₂O晶体中n=      (填自然数)。
②A→B点反应释放的气体为纯净物（由两种元素组成），该气体的结构简式为     。
③B→C点反应释放CO、CO₂两种气体，n(CO)∶n(CO₂)=    。
④D点残留固体的化学式为      。（列出上述计算过程）

将一定质量的镁铝合金投入100 mL一定物质的量浓度的盐酸中，合金全部溶解，向所得溶液中滴加5 mol/L NaOH溶液至过量，生成沉淀的质量与加入氢氧化钠溶液的体积的关系如图所示。

（1）当沉淀达到最大值时，Al(OH)₃的质量；
（2）原合金中Mg的质量；
（3）盐酸的物质的量浓度。

向1 L BaCl₂、A1Cl₃和FeCl₃的混合溶液A中，逐滴加入Na₂SO₄和NaOH的混合溶液B。产生沉淀的物质的量n和加入溶液的体积的关系如右图所示，回答下列问题：

（1）加入B溶液280 mL 时，溶液中的沉淀是_______________，溶液中的溶质是____________。（填化学式）
（2）加入B溶液240 mL 至260 mL之间时，发生的离子反应方程式是__________________
（3）将A、B溶液中各溶质的物质的量浓度填入下表：

溶质	Na2SO4	A1Cl3	FeCl3
物质的量浓度mol/L

 

附加：（1）把一定质量的镁、铝混合物投入到1mol·L^－1的盐酸中，待金属完全溶解后，向溶液中加入1mol·L^－1的氢氧化钠溶液，生成沉淀的质量与加入氢氧化钠溶液的体积关系如图所示。则：

①金属铝的质量为________ g
②a的取值范围是________mL。
（2）浓度分别为1mol /L的硫酸、氢氧化钠溶液各200mL分别放在甲、乙两烧杯中，各加等质量的铝，生成氢气的体积比为8:9，则甲、乙两烧杯中加入的铝的物质的量为           。

(6分)将23.9 g表面已锈蚀成铜绿[Cu₂(OH)₂CO₃]的铜片投入100 mL一定浓度的硝酸中，充分反应后，硝酸被还原成NO₂和NO，反应后溶液中H^＋的物质的量为0.160 mol。往反应后的溶液中加入过量的NaOH溶液，滤出沉淀，洗涤，干燥后得到29.4 g蓝色固体。
（1）铜片中单质铜的质量分数为__________。
（2）铜片与硝酸充分反应后，溶液中NO₃^-的物质的量浓度(假设反应前后溶液的体积不变)为_______。

将0.1 mol的镁、铝混合物溶于100 mL，2 mol/L H₂SO₄溶液中，然后再滴加1 mol/L NaOH溶液。请回答：
（1）若在滴加NaOH溶液的过程中，沉淀质量m随加入NaOH溶液的体积V变化如图所示。当V₁＝160 mL时，则金属粉末中n(Mg)＝____________mol，n(Al)＝____________mol，V₂＝____________ mL。

（2）若在滴加NaOH溶液过程中，欲使Mg^2＋、Al^3＋刚好沉淀完全，则滴入NaOH溶液的体积V(NaOH)＝____mL。
（3）若混合物仍为0.1 mol，其中镁粉的物质的量分数为a ，用100 mL 2 mol/L的硫酸溶解此混合物后，再加入450 mL 1 mol/L的NaOH溶液，所得沉淀中无Al(OH)₃。满足此条件的a的取值范围是________。