高中化学计算题

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。

19.2gCu加入到100mL一定浓度的HNO₃溶液中，假定两者恰好完全反应，同时产生标准状态下8.96LNO和NO₂混合气体（忽略气体的溶解及转化）。求：
（1）混合气体中NO₂和NO的体积比 ？
（2）HNO₃溶液的物质的量浓度？

有50mL某气体，可能含有CO₂、O₂、NH₃等气体，将其通过浓H₂SO₄没有发现体积变化。通过足量Na₂O₂后，体积变为30mL，则该气体可能为

A．CO2为20mL，NH3为30mL	B．NH3为40mL，O2为10mL
C．CO2为30mL，O2为20mL	D．CO2为40mL，O2为10mL

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                      ；

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。

将20g某铁矿石（设只含铁的氧化物和杂质SiO₂）溶于过量的稀盐酸，过滤后得滤液和5.6g不溶物；然后在滤液中加入足量的NaOH溶液，过滤后将沉淀灼烧，得16g红棕色固体。
（1）红棕色固体的化学式是              ，其中的n(Fe)=      mol。
（2）请计算（写出计算过程）：
①该矿石中铁氧化物的化学式。
②若加入的稀盐酸为4.0mol·L ^-1200mL，反应前后体积变化忽略不计，则滤液中剩余H⁺的物质的量浓度是多少？

“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          。

为确定某铝热剂样品（铝和氧化铁）的组成，分别进行下列实验：
（1）若取10．7g该样品，向其中加入足量的NaOH溶液，测得生成的气体(标准状况，下同)体积为a L。样品中铝的质量分数w(Al)=            。（用含a的表达式表示）。若该样品，在高温下恰好发生完全反应，则a =         L。
（2）待（1）中反应产物冷却后，加入足量盐酸，测得生成的气体体积为b L，该气体与（1）中所得气体的体积比b∶a =_______。
（3）若另取10．7 g该样品，此样品在高温下仍然恰好完全反应，向其中加入1．0mol∕L盐酸Vml,固体恰好溶解完全，则盐酸体积V的最小值为                    。

叶绿素在光的作用下可将CO₂和H₂O转化为葡萄糖(C₆H₁₂O₆)和O₂，6CO₂+6H₂OC₆H₁₂O₆+6O₂，葡萄糖可进一步合成淀粉〔(C₆H₁₀O₅)_n〕。
科学家预言，在不久的将来，人类将模拟生物体内的这一变化过程，从工厂中由CO ₂ 和H ₂ O直接生产出淀粉。这样，合成优质叶绿素将十分重要。
叶绿素有a、b两种，已知某种叶绿素中仅含有C、H、O、N、Mg五种元素，且知该叶绿素中各元素的质量分数分别是：
w(C)=73．99%  w(H)=8．072%  w(O)=8．969%  w(N)=6．278%  w(Mg)=2．691%
经测定该叶绿素的相对分子质量小于1 000，试确定该叶绿素的分子式。

某元素的核素X，用XCl ₂ 1．11 g 配成溶液，在溶液中加入1 mol·L ^-1 的AgNO ₃ 溶液20 mL恰好完全反应生成AgCl沉淀。已知该核素的原子核中含有20个中子。求：
（1）X的质量数；
（2）指出X元素在周期表中的位置；
（3）把X的单质放入水中，写出有关化学方程式。

由Na₂CO₃·nH₂O与NaHCO₃组成的混合物28.2 g，放入坩埚中充分加热至质量不变时，将残留固体用足量的盐酸溶解可产生标准状况下的气体3.36 L；若将28.2 g原混合物与盐酸反应，则放出标准状况下气体4.48 L，由此计算。
(1)残留固体质量；
(2)n值；
(3)NaHCO₃质量。(写出计算求解的过程)

(12分)化学需氧量(COD)常作为衡量水体中有机物含量多少的指标。某化学课外小组的同学拟采用碱性高锰酸钾溶液测定某海水试样的COD，实验流程如下：

已知：①弱碱性条件下MnO₄^-被还原性物质还原为MnO₂
②10I^-+2MnO₄^-+16H⁺=5I₂+2Mn²⁺+8H₂O
③2S₂O₃^2-+I₂=2I^-+S₄O₆^2-
（1）测定海水试样的COD，采用碱性高锰酸钾溶液而不采用酸性高锰酸钾溶液，其可能原因是   。
（2）氧化后的水样煮沸后，需冷却并在暗处再加入KI和硫酸，需在暗处的原因是    。用Na₂S₂O₃，标准溶液滴定，终点时溶液颜色的变化是   。
（3）滴定到终点时消耗Na₂S₂O₃标准溶液10.00mL。根据以上实验数据计算海水试样的COD(用每升 水样相当于消耗多少毫克O₂表示，单位：mg•L^-1)(写出计算过程)。

矿物透闪石是制作玉器的一种原料，其化学式可用Ca_xMg_ySi₈O₂₂(OH)_m表示。
（1）Ca_xMg_ySi₈O₂₂(OH)_m改写成氧化物的形式为   ，化学式中x、y、m的代数关系式为   。
（2）对矿物样品粉末灼烧至恒重，则减少的质量与灼烧后固体中Si元素的质量比为       （用m表示）。
（3）为确定Ca_xMg_ySi₈O₂₂(OH)_m的组成，进行如下实验：
①准确称取8.10g样品粉末，加入足量稀盐酸充分溶解，过滤，将沉淀灼烧得固体4.80g。
②另准确称取16.20克样品粉末在空气中灼烧，样品减少的质量随灼烧时间的变化如图所示。

根据以上实验数据计算样品的化学式（写出计算过程）。

（本题共14分）
铝是第二金属，是地壳中含量最多的金属，用途广泛。
51．将某铝土精矿R(Al₂O₃、Fe₂O₃)粉末48.8g加入含1mol NaOH的溶液中，发生的反应为：
Al₂O₃(s)+2NaOH(aq)+ 2H₂O(l)→2NaAl(OH)₄(aq)
充分反应后，过滤、洗涤、干燥，得到8.0g固体，则该精矿Al₂O₃的质量分数为     （精确到0.001）。
往滤液中通入CO₂，发生的反应为: 2NaAl(OH)₄ + CO₂→2Al(OH)₃↓+Na₂CO₃+ H₂O，若生成0.5 mol Na₂CO₃，则生成Al(OH)₃     mol。
52．有反应Al₂O₃(s)+ Na₂CO₃(s)2NaAlO₂(s)+ CO₂(g)
2NaAlO₂(aq)+ CO₂(g) +3H₂O→2Al(OH)₃↓+Na₂CO₃
若以铝土精矿R和Na₂CO₃为原料，除得到Al₂O₃外，还得到“赤泥”，其成分为（金属元素均以氧化物形式表示）：

	Al2O3	Fe2O3	Na2O
质量分数	0.065	0.850	0.029

每1t铝土精矿生产时：得到的赤泥       t（精确到0.001，下同）；可制得Al₂O₃得       t；需要补充购买Na₂CO₃       kg。
53.取a g Al₂O₃加入溶质的质量分数为b的硫酸溶液中，充分反应后再往溶液加入一定量的(NH₄)₂SO₄，加热、搅拌，冷却后全部溶液正好转化为45.3 g铝铵矾晶体[NH₄Al(SO₄)₂·12H₂O，式量：453]，则a=           ；
求b的值（精确到0.001）：

(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）