初中化学物质组成的综合计算计算题

某校化学兴趣小组在老师指导下探究孔雀石（一种铜矿石）的组成元素。他们取50克孔雀石粉末，在密闭容器中加热，观察到孔雀石分解过程中有水和能使澄清石灰水变浑浊的气体产生，绿色的孔雀石逐渐变为黑色粉末（假设：孔雀石中的杂质不反应，生成的二氧化碳全部被石灰水吸收）。在此过程中他们测定了五次，相关数据如下表：

测定次数	生成沉淀的质量（g）	生成水的质量（g）
1	5	0.9
2	10	1.8
3	$X$	2.7
4	20	3.6
5	20	3.6

请分析数据，回答下列问题：
（1）组成孔雀石的元素有。
（2）表中" $X$"的值为g。
（3）实验最终生成二氧化碳的质量是多少克（写出计算过程）？

镁是一种活泼性较强的金属，在空气中易发生缓慢氧化，表面呈灰黑色。
（1）镁与氧气的反应属于（填基本反应类型）。要观察金属镁的颜色，需将镁条如何处理。
（2）若30 $g$镁条存放一段时间后，质量变为了34 $g$，则参加反应的氧气为 $g$(假设镁只与氧气反应）。若将上述氧化前和氧化后的镁条分别与足量稀硫酸反应，生成硫酸镁的质量关系是前者后者（填">"、"="或"<"）。
（3）将2．4 $g$未氧化的镁加入到97．8 $g$的稀硫酸中，恰好完全反应。求反应后所得溶液的溶质质量分数（假设反应过程中水分未损失）。

为测定某纯碱( $N{a}_{2}C{O}_3$)样品中（含有少量的氯化钠杂质）碳酸钠的质量分数，现称取 $6g$试样放在烧杯中并滴入稀盐酸，当稀盐酸滴加至 $36.5g$时，烧杯内溶液的总质量为 $40.3g$（产生的气体全部逸出）。产生气体的质量与滴入稀盐酸的质量关系如图所示，试计算：

(1) $A$点产生气体的质量为；
(2)试样中碳酸钠的质量分数（结果精确到0.1%）；
(3) $B$点时，烧杯内溶液中溶质的化学式。

人类的生存和发展离不开能源和资源。
（1）家用燃料的更新过程如下：煤→液化石油气或管道煤气→天然气， 下列有关家用燃料更新的理由，正确的是          (选填字母)。
A．天然气属于可再生能源
B．气体燃料比固体燃料利用率更高
C．天然气作为燃料可避免温室效应的发生
D．煤仅仅用作燃料烧掉浪费资源
（2）水是生命之源，合理利用和保护水资源是我们义不容辞的责任。
① 设法除去硬水中的                      ，可以使硬水软化成软水。
② 公共场所可利用“活性炭+超滤膜+紫外线”组合工艺获得直饮水，其中活性炭主要起______作用。
（3）海水中有大量可以利用的化学资源，其中所含的氯化镁是金属镁的重要来源之一。从海水中提取金属镁，可按下图流程进行：

①下列有关说法正确的是          (选填字母)。
A．步骤Ⅰ通过一步反应即可实现
B．步骤Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的目的是从海水中提纯氯化镁
C．步骤Ⅴ中化学能转化为电能
D．在此流程中涉及的基本反应类型有4种
②在此流程中可以循环利用的物质是               。
（4）家中蒸馒头常用的纯碱中含有少量NaCl，某实验小组要测定该纯碱中Na₂CO₃的质量分数，取12g纯碱样品放入烧杯中，逐滴加入稀盐酸至不再产生气泡，此时烧杯中没有不溶物，共消耗稀盐酸72.4g，测得反应后溶液的质量为80g。请帮助实验小组完成以下计算(写出计算过程)：
（1）根据质量守恒定律计算生成二氧化碳的质量
（2）样品中碳酸钠的质量分数是多少?

26 $g$黄铜（ $Cu-Zn$合金）与100 $g$稀硫酸在烧杯中恰好完全反应，反应后测得烧杯中剩余物的总质量为125.8克。求：

⑴黄铜中铜的质量分数；

⑵反应后所得溶液中溶质质量分数。（计算结果精确到0.1%）

硫酸亚铁铵晶体俗名为摩尔盐，化学式为xFeSO₄·y(NH₄)₂SO₄·zH₂O，在制药、电镀方面有广泛的应用。
资料： ①硫酸亚铁铵晶体易溶于水，不溶于乙醇；
②相关物质的溶解度（单位：g）如下表：

温度/℃	FeSO4	(NH4) 2SO4	xFeSO4·y(NH4)2SO4·zH2O
10	20.0	73	17.2
20	26.5	75.4	21. 6
30	32.9	78	28.1

      ③硫酸亚铁铵晶体受热时，在200℃以下只有结晶水失去。
【探究一】：制备硫酸亚铁铵晶体

某兴趣小组的学生用含有少量铜的废铁屑制备硫酸亚铁铵晶体，流程如下：
（1）在盛有废铁屑的容器中，倒入热水和洗涤剂，充分搅拌。以除去废铁屑表面的油污，这是利用洗涤剂的       作用；
（2）操作①中发生反应的化学方程式为       ；
（3）过滤所需的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、       。过滤操作中滤纸有多种折法，为了加快过滤速率，你选择折法是       ；
         
（4）操作①中过滤时，要趁热进行的原因是      ，过滤后得到的固体中一定含有的物质是      ；
（5）操作②的目的是得到硫酸亚铁铵晶体。操作顺序是b→       →        →d；
a．过滤        b．加热浓缩        c．冷却结晶        d．洗涤干燥
（6）操作②中使用乙醇洗涤，可快速晾干。这样做的优点是       ；
A、避免用水洗涤所造成的晶体损耗
B、酒精易挥发，可低温晾干晶体
【探究二】：探究硫酸亚铁铵的组成
【实验步骤】：取2份等质量的硫酸亚铁铵晶体，分别进行实验。向一份中加入过量的NaOH溶液，充分反应后得到0.68gNH₃；向另一份中加入过量的BaCl₂溶液，充分反应后过滤、洗涤、干燥得到9.32g沉淀。
回答下列问题：
（7）实验中生成的NH₃能使湿润的       变蓝；写出(NH₄)₂SO₄与NaOH反应的化学方程式       ，属于       反应；
（8）实验中加入过量BaCl₂溶液的目的       ；
（9）取最后一次洗涤液，加入Na₂SO₄溶液，       ，则说明沉淀已经洗涤干净；
（10）根据实验数据，计算x 和y的比值（2分，写出计算过程；相对分子质量：NH₃-17、BaSO₄-233）
       ；
为进一步确定硫酸亚铁铵晶体的组成，另取7.84g硫酸亚铁铵晶体，并加热使其分解，剩余固体质量与温度的关系如图所示。则：

（11）根据图示数据，硫酸亚铁铵晶体中，
x：y：z =         ；
（12）写出A点到B点发生反应的化学方
程式       。

将某生铁（铁和碳的合金）样品5．8克投入到100克稀盐酸中恰好完全反应，剩余黑色不溶物0．2克，求该稀盐酸的质量分数是多少？(相对原子质量H:12,  Cl:35．5,  Fe :56 )

小芳在实验室用石灰石和稀盐酸制取了二氧化碳，并对实验产生的废液进行溶质成分鉴定：取废液上层清液50克，滴加质量分数为26.5%的碳酸钠溶液，出现气泡，滴加至10克开始出现白色沉淀，继续滴加至沉淀不再产生，过滤，洗涤，干燥，称得沉淀质量为5克，并绘制了图象，如图：

（1）图象中的a点数值          
（2）废液中含有的溶质是              （写化学式）
（3）通过计算说明，图象横坐标中b点表示的溶液的质量是多少？

某同学测定一瓶标签残缺的硫酸镁溶液的溶质质量分数，取30g该溶液，向其中逐滴加入溶质质量分数为10%的氢氧化钠溶液．生成沉淀的质量与所用氢氧化钠溶液的质量关系如图所示．反应方程式为：MgSO₄+2NaOH=Na₂SO₄+Mg（OH）₂↓

（1）配制100g溶质质量分数为10%的NaOH溶液，需NaOH的质量为      g．
（2）计算MgSO₄溶液中溶质的质量分数（列式计算）．

黄铜是一种常见的合金材料，其作用成分为 $Cu$、 $Zn$，还含有少量不与酸反应的成分．现向一定质量的黄铜中加入体积为100mL，密度ρ=1.2g/mL的稀硫酸，产生 $H_2$的质量和硫酸溶液体积的关系如图所示．充分反应后溶液中剩余固体的质量为27g。

（1）观察图象，黄铜与硫酸充分反应后，硫酸是否有剩余？（选填"是"或"否"）
（2）黄铜中 $Zn$的质量分数为多少？（请列式计算，结果精确到0.1%）
（3）若往反应后的溶液中滴加26%的 $BaC{l}_2$溶液至恰好不再产生沉淀时，共消耗 $BaC{l}_2$溶液400g，则原硫酸溶液的质量分数为多少？（请列式计算，结果精确到0.1%）

某碳酸钠样品含有少量的硫酸钠，取一定质量的该样品，完全溶解在水中配制成 $100g$溶液，将其全部加入到 $100g$一定质量分数的硫酸溶液中，恰好完全反应，生成的气体全部逸出后，所得溶液质量是 $195.6g$，将溶液蒸干，得到 $15.6g$硫酸钠。
计算：
（1）加入的硫酸溶液的溶质质量分数；
（2）原碳酸钠样品中碳酸钠的质量分数（计算结果精确到0.1%）。

酸和碱发生中和反应，它在日常生活和农业生产中有着广泛的应用。小强同学在做中和反应实验时，向盛有40克10%氢氧化钠溶液的烧杯中逐滴加入稀硫酸，滴加过程如图所示，求所加稀硫酸的溶质质量分数。

实验室制取二氧化碳后，将废液过滤，得到含有氯化钙和稀盐酸的混合液，20℃时，取混合液141.2g于烧杯中，向其中逐滴滴加溶质质量分数为10.6%的碳酸钠溶液，所产生的沉淀与所滴入碳酸钠溶液的质量关系如图所示。当滴入碳酸钠溶液至图中A点时，通过计算确定所得溶液是否为饱和溶液。（提示：20℃时，氯化钠溶解度为36克。）

硅（Si）是太阳能电池和电脑芯片中不可缺少的材料。硅生产过程中的一个重要化学反应为SiO₂ + 2C  ^高温  Si + 2CO↑。若生产5.6 g硅，理论上需要二氧化硅（SiO₂）多少克？

某化学兴趣小组的同学对一份固体样品进行了探究．通过实验已确定该样品由氧化铁和铁粉混合而成．他们称取了13.6 $g$固体样品，用图1所示的装置继续实验，测定的部分数据如图2所示．

请计算：
（1）固体样品中氧化铁的质量是克．
（2）在上述反应后的固体中加入100 $g$稀盐酸，恰好完全反应，求反应后所得溶液中溶质的质量分数．（结果精确到0.1%）