初中化学常见污染物的来源、危害及治理计算题

实验室有盐酸、白醋、柠檬酸三种溶液，回答下列问题：
(1)向三氧化二铁(红棕色固体)中放入足量盐酸，充分反应后，观察到的现象                       ，反应的化学方程式是                   。
(2)白醋、柠檬酸溶液也能与三氧化二铁发生类似反应，说明白醋、柠檬酸溶液和盐酸中都含有的离子是     。
(3)理论上溶解3.2 g三氧化二铁，需要36.5%的盐酸多少克？(列式计算)

某同学做了如下图所示的实验，在14.6%的稀盐酸中加入碳酸钙，后加入10.6%的碳酸钠溶液

	第一次	第二次
14.6%的稀盐酸的质量	m	m
加入碳酸钙的质量	10g	20g
加入10.6%的碳酸钠溶液的质量	100g	200g
加入碳酸钠溶液后，实验现象	只有气泡	只有白色沉淀

若第二次所加物质恰好完全反应（滤液损失忽略不计），请回答下列问题
写出实验一中发生化学反应的方程式                                 
第一次实验中加入碳酸钙后溶液中溶质成分                           
根据已知条件列出求解第二次实验生成沉淀的质量的比例式         
实验中加入稀盐酸m的质量为                                
若将第二次反应后的溶液蒸发191.2g水，则所得不饱和溶液中溶质的质量分数为               
若用溶质质量分数29.2%的浓盐酸配置实验所需的稀盐酸，则需要加水的质量
                                      

"东方之星"沉船事故的发生牵动了亿万人民的心，几百名潜水员参与了救援工作，他们佩带的水下装备中有供氧装置，其原理是利用过氧化钠与人体呼出的二氧化碳和水蒸汽反应生成氧气，反应如下：
$2N{a}_2{O}_2+2H_{2}O=4NaOH+O_2\uparrow$

$2N{a}_2{O}_2+2C{O}_2=2N{a}_{2}C{O}_3+O_2\uparrow$

（1）已知潜水员携带的供氧装置中装有3.9kg的过氧化钠，潜水员在水下工作时每分钟消耗氧气约为6.67g，由此求得潜水员最多能在水下工作小时。（计算结果保留整数，以上数据均为模拟）
（2）若将39g的过氧化钠与69g水充分反应（已知水在反应中过量），求算所得溶液的溶质质量分数？

为了区别氢氧化钠和氢氧化钙溶液，甲同学设计了如下图所示的四组实验方案。

（1）其中能达到实验目的的是           
（2）实验结束，甲同学将A、C组四支试管中的溶液倒入同一容器中，看到溶液变浑浊，该现象说明有          物质生成（填化学式），滴入酚酞后溶液呈红色。
（3）滴入酚酞后溶液呈红色，说明溶液呈碱性。使溶液呈碱性的物质是什么呢？甲同学进一步推测：溶液中呈碱性的物质可能是碳酸钠、氢氧化钙和    三种物质中的一种，或是三种物质两两混合组成的混合物。
（4）为了验证推测，甲同学查阅资料，获悉氯化钡溶液呈中性，并设计如下实验加以验证。请根据要求完成下列空白：

实验内容	预测现象	结论
取少量容器中的上层溶液于试管中，加入过量的氯化钡溶液，静置	①若有白色沉淀，溶液呈无色	物质是碳酸钠
②若无沉淀生成，溶液呈红色	物质是氢氧化钙
③若有白色沉淀，溶液呈红色

 （5）乙同学认为甲同学第②步验证的结论不严密，原因是                                        。
（6）若将一定量的Ca(OH)₂溶液和100gNa₂CO₃溶液混合，充分反应后过滤，可得到5g白色沉淀，求该Na₂CO₃溶液的溶质的质量分数。

硅钢是变压器、充电器中的核心材料，其主要成份是Fe和Si。某学生用硅钢样品做了如下实验：取4.2g硅钢样品，将60g稀硫酸分6次加入样品中（其中稀硫酸与硅及其它杂质不反应），充分反应后过滤、洗涤、干燥、称重，得到的实验数据如下：

实验次数	一	二	三	四	五	六
稀硫酸的用量/g	10	10	10	10	10	10
剩余固体的质量/g	M	2.8	2.1	1.4	0.7	0.7

（1）从以上数据可知，稀硫酸加入第______次充分反应后，铁恰好完全反应。
（2）表格中M＝__________。
（3）计算所用稀硫酸中溶质的质量分数。

向100g稀H₂SO₄溶液中加入一定量的镁粉，固体完全溶解后，再向所得溶液中加入质量分数为20％的NaOH溶液，所得沉淀质量与加入NaOH溶液质量关系如图所示。请回答：

（1）OA段无沉淀产生，请写出反应的化学方程式                          
（2）加入镁粉的质量为            g；
（3）求产生氢气的质量是多少g？（写出计算过程，保留小数点后一位）。

工业上用碳酸钠溶液与石灰水反应制烧碱。对于碳酸钠溶液与石灰水是否恰好完全反应，某化学兴趣小组的同学将其产物进行过滤，并对滤液进行如下探究。
【提出问题】滤液中含有哪些溶质？
【猜想与假设】假设一：滤液中只含氢氧化钠     假设二：滤液中含氢氧化钠和碳酸钠
假设三：滤液中含             
假设四：滤液中含氢氧化钠、氢氧化钙和碳酸钠
【进行实验】甲同学设计了如下实验方案：

实验步骤	实验现象	结论
取少量滤液放在试管中，再滴入氯化钙溶液	若生成白色沉淀	碳酸钠过量
若无明显现象	恰好反应

【反思与评价】
（1）碳酸钠溶液与石灰水反应的基本类型为                             。
（2）乙同学认为假设四不合理，理由是                                  。
（3）丙同学认为甲同学设计方案还不能说明碳酸钠溶液和澄清石灰水恰好完全反应，她的理由是      。
（4）丁同学认为要说明碳酸钠溶液与石灰水是否恰好完全反应，还需在甲同学实验方案的基础上进行实验。她的实验方案是：      

实验步骤	实验现象和结论

【定量研究】
（5）戊同学称取100g烧碱固体样品（样品中的杂质是碳酸钠），
加水溶解得到溶液A，取A溶液的1/5向其中加入CaCl₂溶液。
反应时CaCl₂溶液与沉淀的质量关系如图所示。

①样品中氢氧化钠的质量为        g；
②计算所加CaCl₂溶液中钙离子的质量分数。（写出计算过程）

(7分)某校化学兴趣小组的同学开展了测定Na₂CO₃和NaCl的固体混合物中Na₂CO₃质量分数的探究实验。他们设计了如下的实验方案：

（1）“操作1”的名称是___________，溶液M中的溶质              （写化学式）。
（2）滴加CaCl₂溶液应“过量”，否则可能会使测定的结果    （填“偏大”或“偏小”），确定CaCl₂溶液是否过量的方法是                                    。
（3）该混合物中Na₂CO₃的质量分数是多少？（写出解题过程，计算结果精确到0.1%）

某品牌可乐由水、白砂糖、焦糖色素（使可乐显黑褐色）、磷酸（H₃PO₄)等，按一定比例混合并压入二氧化碳配制而成。某同学为了探究可乐的成分及其含量，进行如下实验。
实验一 可乐中二氧化碳的定性检验
（1）请完成下表：

实验步骤	实验现象	结论
打开一塑料瓶装可乐，塞上带导管的橡胶塞，把导管插入（填化学式）溶液中	观察到	可乐中含有二氧化碳

实验二 可乐中磷酸的定量测定
测定过程如下：

（2）步骤①用活性炭浸泡的目的是。
（3）步骤③煮沸10分钟的目的是除尽滤液中的。
（4）已知步骤④反应的化学方程式为 $H_{3}P{O}_4+NaOH=Na{H}_{2}P{O}_4+H_{2}O$,测得共消耗0．1%的NaOH溶液20g，忽略可乐中其它成分对测定结果的影响，计算可乐中磷酸的含量(以g/L为单位。相对分子质量： $H_{3}P{O}_4$-98； $NaOH$-40），写出计算过程。
（5）如果步骤②缺少洗涤，则测定结果（填"偏高""不变"或"偏低"）。

我国北方某盐湖生产的纯碱（Na₂CO₃）产品中常含有少量的氯化钠（其他杂质忽略不计），为测定该产品中碳酸钠的质量分数，现称取6g试样放在烧杯中并滴入稀盐酸，当盐酸滴加至36.5g时，烧杯内溶液的总质量为40.3g（假设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m=               。
（2）B点时，烧杯内溶液中的溶质是            （写出化学式）。
（3）试样中碳酸钠的质量分数（结果精确至0.1%）。

(10分)我国著名化学家侯德榜发明的“联合制碱法”主要原理是：I．向浓氨水中通入足量的CO₂，使氨气、水和CO₂发生化合反应而生成NH₄HCO₃溶液；II．向所得溶液中加入食盐细粒，充分搅拌，会析出溶解度较小的小苏打固体并得到化肥溶液；III．加热析出的固体制取纯碱。此法经过调整并应用于化工产业，某化工企业的工艺流程示意图如下：

请完成下列填空：
（1）“联合制碱原理II”中发生反应的化学方程式为   。
（2）在如图的流程中，先加Ca(OH)₂溶液的目的是   ，再加入Na₂CO₃溶液的目的是   。
（3）“操作1”的名称是   ，“氨化溶液”后，溶液的pH   7（填：“大于”、“小于”或“等于”），从而有利于吸收“气体A”，气体A为   （填名称）。
（4）利用“270℃以上小苏打完全分解，纯碱受热不分解”的性质，化学兴趣小组的同学对实验室所购纯碱（假设所含杂质均为小苏打）进行了如下实验：称取20.00g干燥的固体样品放入坩埚，300℃恒温加热至质量不变，在干燥器中冷却后称量残留固体质量为19.38g。
根据题目所给信息，计算该样品中纯碱的质量分数（写出计算过程）。

如图是稀盐酸和氢氧化钠溶液，其中一种物质逐滴加入另一种物质过程中溶液酸碱度的变化情况．

（1）该实验操作是将                    滴加到另一种溶液中．
（2）图中                   点时溶液中酸和碱恰好完全反应．
（3）若要将36.5克10%的盐酸全部反应完，需要NaOH多少克？（HCl+NaOH═NaCl+H₂O）

兴趣小组的同学探究一瓶敞口放置的NaOH溶液（原质量分数为10%）是否变质，进行了下述实验：

同学	小柯	小江	小龙
操作	各取一支相同规格的试管，在试管中加入一定量的待测溶液
滴入无色酚酞	加入足量的    ？	加入足量的BaCl2溶液
现象	变红	产生气泡	产生白色沉淀
结论	没变质	变质	变质

（1）小江加入的"？"是。
（2）小江认为小柯的实验和结论不正确，理由是。
（3）小龙将沉淀过滤、洗涤、干燥，称量质量为1.97 $g$。已知小龙所取的待测溶液质量为10 $g$，请根据化学方程式计算，该待测溶液中变质生成物的质量分数。

现有一瓶久置的标有质量分数为10％的NaOH溶液样品，为探究其变质（NaOH易和空气中的CO₂反应生成Na₂CO₃）的相关问题，利用U形管设计如下图所示的装置进行实验。

（1）如图甲所示，若此溶液变质，分别在U形管的两端滴入HCl溶液和澄清的石灰水时，观察到的现象：a端______   __ __，____ _______，b端___________________。
（2）如图乙所示，取此NaOH样品溶液20g放于U形管中，并在其中加入适量的酚酞试液，通过分液漏斗向U形管中滴入HCl溶液，当滴入20gHCl溶液时，恰好反应完全。
①滴入稀盐酸过程中，U形管中的溶液颜色变化为______________________________。
②恰好完全反应时，生产气体0．22g，试计算该溶液中Na₂CO₃的质量分数。

同学在帮助老师整理实验室时，发现了半瓶久置的氢氧化钙粉末，他们决定对这瓶氢氧化钙粉末的组成进行实验探究．
（1）提出问题：这瓶氢氧化钙是否已经变质？
（2）猜想与假设：该氢氧化钙粉末的成分为
I.氢氧化钙；
II.氢氧化钙、碳酸钙；
III._____①_________．
（3）设计方案、进行实验：请你参与探究，并填写下表

（4）联想与启示：氢氧化钙变质的原因___________⑤_________（用化学方程式表示），因此氢氧化钙应___⑥_____保存．
（5）【定量分析】为了进一步探究该氢氧化钙样品中各成分的质量，小组同学称取氢氧化钙样品12.4g于锥形瓶中，加入32.6g水，振荡形成悬浊液，向锥形瓶中逐滴滴加的稀盐酸，使其充分反应至无气体产生，测得加入盐酸的质量与锥形瓶中物质的质量关系如下表所示。

加入盐酸的质量/g	0	25	37.5
锥形瓶中物质的质量/g	45	70	80.3

（I）根据表中数据分析，加入盐酸的质量在0到25克时，仅有_⑦___与盐酸反应
（II）试求12.4g该样品中各成分的质量．