初中化学常见污染物的来源、危害及治理计算题

珍珠粉是由珍珠经加工制成的白色粉末，含有碳酸钙、蛋白质等成分，是重要的药品、化妆品原料．但市场上出现的假珍珠粉外观上与真珍珠粉差不多，肉眼往往无法辨别它们．
（1）为了寻找区分真假珍珠粉的方法，科学兴趣小组的同学进行了如图1实验：

实验一：分别取真假珍珠粉适量置于两支试管中，加一定量的稀盐酸并将产生的气体通入澄清石灰水中，发现澄清石灰水均变浑浊，说明真假珍珠粉均含有                  ．
实验二：分别取真假珍珠粉稍许置于铁片上灼烧，发现真珍珠粉能闻到烧焦羽毛气味；假珍珠粉未闻到烧焦羽毛气味，由此可得出结论：假珍珠粉中不含               ．
（2）为了比较真假珍珠粉中碳酸钙的含量，共进行了三次实验，每次各取5g真假珍珠粉，分别置于如图2实验装置中（稀盐酸足量且真假珍珠粉中只有碳酸钙与稀盐酸会反应生成气体），测定生成气体体积数据如下表：

样品气体体积mL次数	第一次	第二次	第三次
假珍珠粉	117.50	117.28	117.05
真珍珠粉	111.52	111.66	111.86

①量气管中水面上方加一层植物油的目的是               ，由实验数据可知：真珍珠粉中碳酸钙的含量             假珍珠粉（填“＞”、“＜”、“=”）．
②根据三次测量结果，取平均值，算得5g真珍珠粉生成的气体质量为0.22g，求：真珍珠粉样品中CaCO₃的质量分数．

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）

环保石头纸的主要成分为碳酸钙，加入适量聚乙烯和少量胶合剂。
【实验一】 探究影响石头纸与盐酸反应快慢的因素
（1）甲、乙两同学设计实验如下：

	甲	乙
实验过程
现象	试管①、②、③中产生气泡快慢的顺序为：①＞②＞③。
分析结论	Ⅰ 碳酸钙与稀盐酸反应的化学方程式为                                    ； Ⅱ 对比甲同学实验①②可知，                           ，化学反应的速度越快； Ⅲ 对比甲同学实验      （填实验序号）可知，反应物的接触面积越大，反应速率越     。 Ⅳ 乙同学的实验中，应该连续记录的实验数据是               和                 。

【实验二】 测定石头纸中碳酸钙的质量分数  提示：石头纸中其他成分均不与盐酸反应，也不溶于水。
（2）甲组同学：图Ⅰ为石头纸与稀盐酸反应的装置，图Ⅱ用于测量通常状况下CO₂的体积。

①实验前首先要                            ；
② 图Ⅱ装置中油层的作用是                          ；
③ 反应完成后，先                                       （填具体操作），然后才能准确读得量气管中的CO₂的体积。
④根据V CO₂和ρCO₂计算出CO₂的质量，计算碳酸钙质量。
（3）乙组同学：均匀称取四份样品分别和稀盐酸反应，用电子天平及有关装置，得出二氧化碳质量，实验数据记录如下表。

	第1份	第2份	第3份	第4份
取样品质量(g)	6.25	6.25	6.25	6.25
取稀盐酸的体积(mL)	10.0	20.0	30.0	40.0
产生气体的质量(g)	0.88	1.76	2.20	m

通过对数据的分析和比较，回答下列有关问题
①在第         份样品的实验中，样品中碳酸钙完全反应了； 。
② m的值为
③石头纸样品中碳酸钙的质量分数是多少？（请写出计算过程）

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"）。

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。

四氯化硅（ $SiC{l}_4$）是一种 重要的化工原料，遇水会发生如下反应：
$SiC{l}_4+3H_{2}O=H_{2}Si{O}_3\downarrow +4HCl$某地曾发生将含有四氯化硅的废料倒入池塘造成污染的事件，事后环保人员在受污染的池塘中投放熟石灰〔 $Ca(OH{)}_2$〕作了有效处理。
（1）已经 $H_{2}Si{O}_3$不跟 $Ca(OH{)}_2$反应，为了确定投入熟石灰的质量，要先测定废料倒入池塘后生成盐酸的质量。选用下列哪组数据能确定池塘中生成 $HCl$的质量

A．倒入废料的总质量、废料中 $SiC{l}_4$的质量分数
B．池塘水的 $pH$

C．池塘水中 $HCl$的质量分数
（2）经测定池塘水中共有0.365吨盐酸，则需要加入多少吨熟石灰才能将其完全反应。
（列式计算，相对原子质量： $H$:1   $O$:16   $Cl$:35.5   $Ca$:40)

(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%）

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）。

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．

(13分)钠的化合物在日常生活中应用广泛．
（1）碳酸氢钠是发酵粉的成分之一，其俗称是      ．
（2）氯化钠是重要的调味品，通过以下化学反应均能生成NaCl．
反应一：钠在氯气中燃烧．反应的化学方程式为             ．
反应二：NaOH溶液与稀盐酸反应．关于该反应，下列说法正确的是

A．该反应是中和反应

B．将一定量的稀盐酸逐滴滴入NaOH溶液中，pH不断减小，说明两者发生了反应

C．将一定量的稀盐酸滴入滴有酚酞的NaOH溶液中，溶液仍为红色，说明两者不反应

D．将一定量的稀盐酸与NaOH溶液混合后溶液的pH=7，说明两者发生了反应

E．将NaOH固体放入稀盐酸中，放出热量，说明两者发生了反应
反应三：用Na₂CO₃溶液和稀盐酸混合．反应的化学方程式为：                        ．
充分反应后的溶液中一定有NaCl，可能有Na₂CO₃或盐酸．
①为确定反应后溶液中的溶质，同学们进行了如下实验：
步骤I、确定溶液中是否含有盐酸：
甲同学选用了酸碱指示剂中的       试液；
乙同学选用了镁粉，通过实验观察到           ，确定溶液中一定没有盐酸．
步骤II、通过实验确定溶液中含有Na₂CO₃
②欲从反应后溶液中得到纯净的NaCl，丙同学设计了如下实验方案：

方案	加入试剂	分离方法	方案评价
一	适量Ba(OH)2溶液	过滤、蒸发结晶	不可行，理由是：
二	适量的		可行

（3）(4分)过氧化钠(Na₂O₂)是供氧设备中常用的供氧剂．韩国“岁月号”沉船事故发生后，
几百名潜水员携带水下供氧设备参与了打捞工作．过氧化钠与水的反应为：2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑．现将15.6g过氧化钠加入盛有147.6g水(过量)的烧杯中充分反应，直至固体完全消失，不再有气泡产生．
请计算：①反应生成的氧气质量；②反应后所得溶液中溶质的质量分数．(写出计算过程)

某同学取2.5g石灰石，滴加30g稀盐酸，所产生的气体质量与滴入盐酸质量的关系如下图所示。

试根据图中数据计算：
Ⅰ．反应生成二氧化碳的物质的量为     (19)       mol.
Ⅱ．石灰石中碳酸钙的质量分数（根据化学方程式计算）。（20）
Ⅲ．该反应结束后，所得溶液中滴加石蕊试液，可观察到现象是      (21)         。

实验室有一瓶久置的氢氧化钠固体，某同学想了解其变质情况，设计了实验，实验过程如下：
实验一：取少量样品于试管中，滴加适量稀盐酸，观察到有气泡产生，说明氢氧化钠已变质，变质的原因是___________________________（用化学方程式表示）。
实验二：

通过实验二，能进一步推算出氢氧化钠变质的程度。请计算实验二中参加反应的碳酸钠质量。（化学方程式：Na₂CO₃+ CaC1₂=CaCO₃↓+2NaCl）
结论：16.0 g干燥的样品中已变质的氢氧化钠的质量是          g。

(5分)甲、乙、丙三位同学对氯化镁样品（仅含氯化钠杂质）进行如下检测：各取5.0 g样品溶于一定量的水中得到25.0g溶液，再分别加入不同质量，溶质质量分数为10%的氢氧化钠溶液，反应得到沉淀的实验数据如下表：

	甲	乙	丙
加入氢氧化钠溶液质量 (g)	35.0	40.0	45.0
反应得到沉淀的质量 (g)	2.5	2.9	2.9

试回答下列问题：
(1)上述实验中，__         __同学所用的氢氧化钠溶液一定过量。
(2)求样品中氯化镁的含量（写出计算过程，结果精确到0.1%，下同）。
(3)计算乙同学实验后所得溶液中的氯化钠的质量分数。