初中化学根据化学反应方程式的计算解答题

有一种管道疏通剂，主要成分为铝粉和氢氧化钠混合粉末。工作原理是：利用铝和氢氧化钠遇水反应放出大量的热，加快氢氧化钠对毛发等淤积物的腐蚀，同时产生氢气增加管道内的气压，利于疏通。小柯利用如图装置测定疏通剂中铝的质量分数。

Ⅰ．取样品20g，倒入容积为200mL的锥形瓶中，然后在分液漏斗中加入水，置于电子天平上测出总质量m ₁。

Ⅱ．打开活塞，加入足量的水充分反应，直到没有固体剩余，静置一段时间，测出总质量m ₂。

Ⅲ．实验数据如下表：

反应前总质量m 1	反应后总质量m 2
371.84g	371.24g

回答下列问题：

（1）配平化学方程式：2Al+2NaOH+2H ₂O 　　NaAlO ₂+3H ₂↑

（2）根据化学方程式计算样品中铝的质量分数。

（3）以下情形会导致样品中铝的质量分数测量结果偏高的原因可能有 　　。

A．向锥形瓶中倒入样品时，撒出了部分粉末

B．在反应过程中有水蒸气逸出

C．没有等装置中氢气全部排尽就称量

实验室有一瓶碳酸钙和氯化钙粉末组成的均匀混合物，小科用相同溶质质量分数的稀盐酸和该混合物反应（所得溶液均为不饱和溶液），四组实验数据记录如表，请分析计算：

实验组别	一	二	三	四
稀盐酸质量/g	100.0	100.0	100.0	100.0
混合物质量/g	3.0	6.0	9.0	12.0
所得溶液质量/g	101.9	103.8	105.0	a
剩余固体质量/g	0	0	m	n

（1）反应后，稀盐酸还有剩余的是第　　组；

（2）求混合物中碳酸钙和氯化钙质量之比；

（3）表中a的值为　　；

（4）求表中m的值。

BaCl₂是一种重金属盐，其水溶液具有很强的毒性，若误服了BaCl₂溶液，可立即服用MgSO₄溶液解毒，为测定某BaCl₂溶液的溶质质量分数，现取100克BaCl₂溶液，不断加入MgSO₄溶液，反应过程中溶液总质量与加入MgSO₄溶液的质量关系如图所示，请回答：

（1）P点时溶液的溶质名称是　　；

（2）反应生成沉淀的最大质量为　　克；

（3）求原BaCl₂溶液的溶质质量分数。

实验室常会产生含硫酸的废水，需经处理至中性。某兴趣小组同学配制一定质量分数的氢氧化钾溶液来处理酸性废水。

（l）定性检测废水

检测废水呈酸性的方法是 　　。

（2）配制200g质量分数为5.6%的氢氧化钾溶液

①计算

m （KOH）＝ 　　g，V（H ₂O）＝ 　　mL（水的密度近似为1.0g•mL ^{﹣ 1}）。

②称取氢氧化钾

调节托盘天平平衡后，将一只烧杯放在托盘天平的左盘，称量其质量。然后 　　（按操作先后顺序，填字母），直至天平平衡。

A．向烧杯中加氢氧化钾固体    B．按需要添加砝码、移动游码 C．量取水 D．溶解 E．转移。

（3）定量测定废水

取酸性废水样品100g，逐滴加入5.6%的氢氧化钾溶液，废水中硫酸的质量分数变化如图所示。（假设废水中其他成分不与氢氧化钾反应且不含硫酸钾）

①P点对应溶液中一定存在的阳离子有 　　（填离子符号）。

②酸性废水中硫酸的质量分数为 　　（用百分数表示，保留到0.1%）。

③计算当废水处理至中性时，溶液中硫酸钾的质量分数（写出计算过程，结果用百分数表示，保留到0．l%）。

维生素C主要存在于蔬菜、水果中，其分子式为C ₆H ₈O ₆，在空气中易氧化变质．

（1）维生素C中C、H、O三种元素的质量比为 　　（用最简比表示）．

（2）为测定某鲜榨橙汁中维生素C的含量，兴趣小组进行如下实验：

步骤1 取橙汁样品，加入活性炭，振荡、静置、过滤，滤液移至小烧杯中，盖上玻

璃片．

步骤2 配制碘（I ₂）溶液，测得其浓度为1.27g/L（即1升碘溶液中含有1.27克I ₂）．

步骤3 快速移取20.00mL处理后的橙汁样品置于锥形瓶中，滴入碘溶液，恰好完全反应时消耗碘溶液10.00mL．（测定原理：C ₆H ₈O ₆+I ₂═C ₆H ₆O ₆+2HI）

①步骤1中活性炭的作用是 　　．

②步骤3必须在步骤1、步骤2之后立即进行的原因是 　　．

③计算1L该橙汁样品中含有维生素C的质量： 　　g．（请写出计算过程）

某学校兴趣小组在参与"五水共治"行动中，考察了某工厂的废水处理工程，并取该厂未经处理的废水样品进行测定分析：

（1）用紫色石蕊试液检验废水的酸碱性，石蕊试液呈 　　色，说明该废水显酸性．

（2）另取废水样品少量，滴加适量Ba（NO ₃） ₂，有白色沉淀产生，说明该废水中一定含有的酸根离子是 　　．

（3）同学们进一步了解到该废水中中含有一种酸，为测定其所含酸的质量分数，取该废水200克于烧杯中，逐渐加入硝酸钡溶液，生成的沉淀质量与加入硝酸钡溶液的质量关系如图所示，请计算废水中硫酸的质量分数．（假设该废水中的其他物质均溶于水且不与硝酸钡溶液反应）．

在校园科技节上，为测出鸡蛋壳（主要成分是碳酸钙）中钙元素的质量分数，某同学称取已洗净、晾干、研成粉末的鸡蛋壳10克置于烧杯中，将烧杯放在电子天平上，往烧杯中加入足量的稀盐酸，每0.5分钟记录一次电子天平的示数，据此计算出产生气体的质量，具体数据如表（反应的化学方程式为CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑）

时间（分钟）	0	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0
产生气体质量（克）	0	1.80	3.00	3.60	3.96	3.96	3.96

（1）若产生的气体全部是鸡蛋壳中的碳酸钙与盐酸反应生成的CO₂，根据实验结果计算出该鸡蛋壳中钙元素的质量分数。（假定鸡蛋壳中其它成分不含钙元素，写出具体计算过程）

（2）下列哪些情况会导致实验中钙元素质量分数测量结果偏大？　　（可多选）

A．盐酸溶质质量分数过大 B．鸡蛋壳未晾干 C．鸡蛋壳中含有碳酸镁 D．鸡蛋壳未充分研碎。

某工厂废液中含有CuSO ₄（其他成分不含铜元素），现按以下流程回收金属铜．

（1）回收过程中，加入适量稀硫酸可除去过量铁屑，该反应的化学方程是为Fe+H ₂SO ₄═FeSO ₄+H ₂↑，这个反应所属的基本反应类型是 　　．

（2）洗涤后的滤渣不能用加热的方法干燥，其原因是 　　．

（3）现有一批废液，其中含4吨CuSO ₄，理论上可从该废液中回收得到多少吨金属铜？

活性碳酸钙（CaCO₃）和炭黑（C）常用作橡胶的填充料，用来改良橡胶性能．在不同的橡胶制品中，对活性碳酸钙和炭黑的投料比有不同的要求．现有一份由活性碳酸钙和炭黑组成的橡胶填充料样品，为测定其中活性碳酸钙的含量，小科用如图所示的实验装置进行实验

实验步骤如下：

①按图连接装置并检查装置的气密性；

②取样品4.0g，置于甲中的硬质玻璃管内，乙中加入足量的氢氧化钠溶液；

③通入干燥的氧气一段时间后，电子称的示数稳定在150.0g；

④继续保持氧气通入，点燃酒精喷灯，加强热；

⑤充分反应后（C被完全氧化，CaCO₃被完全分解），最终电子称的示数稳定在152.2g；

⑥实验结束后，根据实验所得的数据进行计算．

请回答下列问题：

（1）实验中所用的氧气可以在实验室中利用　　分解得到．

（2）步骤③中先通入干燥的氧气一段时间的目的是　　．

（3）计算样品中活性CaCO₃的质量分数（结果精确到0.1%）．

我国著名化工专家侯德榜创立了"候氏制碱法"，促进了我国民族工业的发展。其生产原理是在氯化钠饱和溶液中通入氨气，再通入二氧化碳，使溶解度较小的碳酸氢钠从溶液中以沉淀的形式析出：

NaCl+NH ₃+CO ₂+H ₂O═NH ₄Cl+NaHCO ₃↓

过滤出碳酸钠晶体，再受热分解得到产品：2NaHCO ₃ Na ₂CO ₃+H ₂O+CO ₂↑

（1）"侯氏制碱法"制得的"碱"是 　　（写化学式）；

（2）根据化学方程式计算，5.85吨NaCl可制得8.4吨NaHCO ₃，实际上从反应后的混合物溶液中析出NaHCO ₃晶体的质量 　　8.4吨；（选填"大于"、"等于"或"小于"）

（3）与"侯氏制碱法"不同的是，比利时科学家苏尔维在制碱过程中，向滤出NaHCO ₃晶体后的混合溶液中加熟石灰以回收氨气：2NH ₄Cl+Ca（OH） ₂ CaCl ₂+2NH ₃↑+2H ₂O

请计算：NH ₄Cl质量分数为20%的混合溶液5.35吨，完全反应后理论上可获得NH ₃多少吨？

某Na ₂CO ₃样品中混有一定量的Na ₂SO ₄，小明想测定样品中Na ₂CO ₃的质量分数，取该样品20克放入烧杯，加入100克水使样品全部溶解，再向烧杯中滴加稀硫酸，当滴加的稀硫酸质量为50克时，恰好完全反应，称得烧杯中溶液的质量是165.6克．

请通过计算回答：

（1）滴加的稀硫酸中溶质的质量分数．

（2）该样品中Na ₂CO ₃的质量分数．

化学兴趣小组对某工业废水（溶质为HCl、NaCl）中的HCl含量进行测定，甲、乙两位同学各提供不同的测定方法：

（1）甲同学：酸碱中和法

取50g废水于烧杯中，逐滴滴入溶质质量分数为10%的NaOH溶液，反应过程中溶液的pH变化如图所示，求废水中HCl的质量分数（写出详细的计算过程）。

（2）乙同学：沉淀法

改用AgNO ₃溶液代替NaOH溶液，根据生成沉淀的质量来确定废水中HCl的质量分数，你认为结果将 　 　（填"偏高""偏小"或"无影响"）。

绿矾（FeSO₄•7H₂O）是硫酸法生产太白粉的主要副产物，可用于制备Fe₂O₃，复印用Fe₃O₄粉、还原铁粉等，开发利用绿矾工艺是一项十分有意义的工作。某研究性小组展开了系列研究。

Ⅰ制备Fe₂O₃

【资料一】

（1）无水硫酸铜遇水变成蓝色的硫酸铜晶体。

（2）绿矾（FeSO₄•7H₂O）高温分解产生一种金属氧化物和几种气态非金属氧化物。

（3）SO₂是无色有窒息性臭味的有毒气体，能使品红溶液褪色。

甲同学用如下装置制备Fe₂O₃并验证绿矾受热分解的其他产物；

实验过程中发现：A中有　　色固体生成，B中无水硫酸铜变蓝，C中U形管内有无色晶体（SO₃）析出，D中品红溶液褪色，装置E的作用是　　，绿矾高温分解的化学方程式为　　。

Ⅱ制备Fe₃O₄

   乙同学模拟生产复印用Fe₃O₄粉的实验流程如下：

【资料二】Fe（OH）₂是一种白色难溶于水的固体，在空气中易被氧化。

    FeSO₄溶液中加入NaOH溶液，反应的化学方程式依次为①　　，②4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O═4Fe（OH）₃．由沉淀a获得Fe₃O₄的化学方程式为：Fe（OH）₂+2Fe（OH）₃═Fe₃O₄+4H₂O

若制取Fe（OH）₂，采取的实验操作是：向盛有5mL新制FeSO₄溶液的试管中加入10滴植物油，然后用胶头滴管加煮沸的NaOH溶液（驱赶O₂），胶头滴管的正确使用方法是　　（填字母）。

Ⅲ制备还原铁粉

    制备还原铁粉的工业流程如下：

（1）操作1的名称是　　，NH₄HCO₃和FeSO₄溶液反应的化学方程式为　　。

（2）若将14.06g粗还原铁粉（假设粗还原铁粉中杂质仅含少量Fe_xC）在氧气流中完全反应，得到0.22gCO₂，将相同质量的粗还原铁粉与足量稀硫酸反应，得到0.48gH₂（Fe_xC与稀硫酸反应不产生H₂）。试通过计算确定Fe_xC的化学式（请写出计算过程）　　。

（3）粗还原铁粉经加工处理后变成纯还原铁粉，纯还原铁粉和水蒸气在高温条件下也可制得四氧化三铁，同时生成一种气体。其装置如图所示：

    SAP材料吸水性强，湿润的SAP材料能为该反应持续提供水蒸气。实验开始一段时间后，观察到在肥皂液中有大量的气泡产生，此气泡用火柴即能点燃，同时有肥皂泡飘到空中。生成的气体是　　，干燥的SAP材料作用是　　。

为测定某市售碳酸钙药品中碳酸钙的质量分数（杂质为SiO₂，与稀盐酸不反应），某同学的方法是：将样品与稀盐酸反应，测定反应后生成的CO₂质量，再根据CO₂的质量求出样品中碳酸钙的质量，从而计算出样品中碳酸钙的质量分数．为测定生成CO₂的质量，他设计了如下实验方案（已知：无水氯化钙是常见的干燥剂）：

（1）按图组装好装置，检查装置气密性后，在分液漏斗中加入过量稀盐酸，并在干燥管中加入适量无水氯化钙样品，称得装置和药品的总质量为564.57g；

（2）在广口瓶中加入碳酸钙样品，称得装置和药品的总质量为574.57g；

（3）旋紧橡皮塞，打开分液漏斗旋塞，向广口瓶中滴加稀盐酸，使样品与稀盐酸完全反应；

（4）反应结束后，称得装置及装置内所有物质的总质量为570.57g

请根据上述实验回答下列问题：

（1）该方案测得样品中碳酸钙的质量分数是多少（写出解题过程，计算结果精确到0.1%）？

（2）该实验中用稀盐酸与碳酸钙样品反应，而不用浓盐酸与碳酸钙样品反应，其原因是　　．若实验中不用无水氯化钙干燥，则测得样品中碳酸钙的质量分数与上述实验计算结果相比　　（选填“偏小”或“不变”或“偏大”）．

泡腾片配料表如下：

成分	柠檬酸	碳酸氢钠	维生素C	乳糖	色素香精
每片含量（4 g/片）	未知	未知	0.2 g	未知	极少量

泡腾片放入温开水中，浮于水面上，产生大量气泡，所得溶液喝起来酸甜可口。已知：柠檬酸的化学式为C₆H₈O₇，相对分子质量为192；泡腾片溶于水时，碳酸氢钠刚好与柠檬酸完全反应，生成Na₃C₆H₅O₇。

（1）泡腾片在水中产生气体的化学式为　　。泡腾片中柠檬酸与碳酸氢钠的质量比为　　。

（2）称取5.00 g泡腾片放入200.00 g温开水中，待泡腾片完全溶解，不再产生气体后，测得溶液质量为203.68 g．通过计算确定泡腾片中柠檬酸的质量分数。