初中化学解答题

某工厂利用废铁屑与废硫酸反应制取绿矾（FeSO₄•7H₂O）。

（1）绿矾中铁原子与氧原子个数比为　　。

（2）现有废硫酸4.9t（硫酸的质量分数为20%）与足量的废铁屑反应，理论上可生产出绿矾的质量是多少？（请写出计算过程，结果保留三位有效数字，下同）

（3）若配制100g质量分数为20%的稀硫酸溶液，需质量分数为98%的浓硫酸的体积是多少？（已知：质量分数为98%的浓硫酸的密度为1.84g/cm³）。

CO₂是最主要的温室气体，也是巨大的碳资源，CO₂的低能耗捕集、转化和利用正受到世界各国的广泛关注。

（1）以CO₂为原料制取炭黑的太阳能工艺如图1所示。

①反应1的基本类型为　　。

②反应2中碳元素的化合价　　（填“升高”“不变”或“降低”）。

（2）利用NaOH溶液吸收CO₂，部分转化关系见图2。

反应①的化学方程式为　　，该转化中循环使用的物质是　　。

（3）利用Na₂CO₃或K₂CO₃溶液吸收低浓度的CO₂，将其转化为NaHCO₃或KHCO₃，NaHCO₃或KHCO₃受热分解生成高浓度的CO₂储存利用，生成的Na₂CO₃或K₂CO₃循环使用以降低生产成本。

吸收剂	Na2CO3	K2CO3
20℃最高浓度（g/L）	212	1104
价格（元/Kg）	1.25	9.80

根据表中信息，选择K₂CO₃溶液作吸收液的优点是　　。

（4）利用一种新型“人造树叶”将CO₂转化为乙醇（C₂H₅OH）的反应如下：2CO₂+3H₂O $\frac{\underset{¯}{\mathit{光照}}}{}$C₂H₅OH+3O₂，研究显示，1L“人造树叶”每天能从空气中吸收968g CO₂，计算1L“人造树叶”工作1天可得到乙醇的质量（写出计算过程）。　　

（5）某研究小组设计如图3所示实验，探究CO₂和H₂在一定条件下反应的产物。

查阅资料：①CO₂和H₂在合适催化剂和一定温度下反应转化为CO和H₂O；

②白色无水硫酸铜吸水后变为蓝色。

实验过程中观察到的主要现象有：B装置中白色固体变为蓝色，C装置中黑色固体变为红色，D装置中澄清石灰水变浑浊。

①设计B装置的目的是　　。

②C装置中发生的反应的化学方程式为　　。

③研究小组反思后认为，根据上述实验现象不能确认CO₂和H₂反应生成了CO，理由是　　。

硼及其化合物在现代工农业、医学、国防中有着重要的应用价值。利用硼镁矿可制备硼，工艺流程如图所示。请回答下列问题：

（1）B₂O₃中B元素的化合价为　　。

（2）为加快硼镁矿石与浓NaOH溶液的反应速率，可采取的措施是　　；回收副产物Mg（OH）₂可制得流程　　的反应物。

（3）H₃BO₃加热分解只生成两种氧化物，流程②的化学反应方程式为　　。

（4）根据流程③的化学反应方程式：B₂O₃+3Mg $\frac{\underset{¯}{\mathit{一定条件}}}{}$2B+3MgO，理论上制备1.1吨的硼，需消耗镁多少吨写出计算过程）？

垃圾分类就是新时尚。目前，践行“新时尚”的垃圾分类工作已在全国地级及以上城市全面启动。

（1）生活垃圾可分为可回收垃圾、餐厨垃圾、有害垃圾等。

①空饮料瓶、废旧报纸应放置于贴有标志　　（填字母序号，下同）的垃圾箱中。

②废旧电池中含有铅、镉、汞等有害金属，如果将其随意丢弃，这些金属渗出会造成土壤及　　污染，威胁人类健康，应将其放入废旧电池专用收集箱。

③餐厨垃圾是生活垃圾的主要来源。下列有关说法合理的是　　。

A．餐厨垃圾沥干水分后放入家用垃圾袋

B．部分餐厨垃圾可作为沼气池中发酵的原料

C．外出就餐提倡“光盘行动”

（2）垃圾是“放错了地方的资源”。

①部分废旧塑料具有　　（选填“热塑”或“热固”）性，可反复加工再利用。

②某化学兴趣小组从工厂收集到一份金属废料，可能含有Al、Zn、Fe、Ag四种金属中的一种或几种，为测定其组成，便于回收利用，现取样向其中加入一定质量的CuSO₄溶液。

Ⅰ．充分反应，得到无色溶液及少量固体剩余物，且反应前后溶液的质量相等。该金属废料中一定含有　　（填元素符号）。

Ⅱ．将Ⅰ中少量固体剩余物置于试管中，加入足量稀盐酸充分反应，　　 （选填“一定有”、“可能有”或“一定没有”） H₂生成。

③建筑工地废弃的大理石边角料（主要成分为CaCO₃，杂质不参加反应）可用于制备轻质碳酸钙（常用作牙膏中的摩擦剂）。已知：CaCO₃ $\frac{\underset{¯}{\mathit{高温}}}{}$CaO+CO₂↑

Ⅰ．操作a的具体步骤包括　　、洗涤、干燥。

Ⅱ．计算10g大理石边角料理论上最多得到轻质碳酸钙的质量（写出计算过程）。

为了测定某小苏打样品中碳酸氢钠的质量分数，小兰同学进行了如下实验：向盛有10g样品的烧杯中加入稀硫酸，恰好完全反应时，加入稀硫酸的质量为90g，反应后烧杯内物质的总质量为95.6g。（杂质不溶于水也不与酸发生反应）

已知反应的化学方程式如下：2NaHCO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+2CO₂↑+2H₂O

（1）该反应生成二氧化碳的质量为　　g。

（2）求该样品中碳酸氢钠的质量分数（写出计算过程）。

某袋装食品的脱氧剂由活性炭、铁粉和食盐混合而成，三者质量比为2：2：1．现用该脱氧剂进行实验，回答下列问题：

（1）将该脱氧剂加入盐酸中，发生反应的化学方程式为　　。

（2）打开失效的脱氧剂小袋，发现里面出现了红褐色物质，该物质的主要成分是　　（填化学式）。5.0g未经使用的该脱氧剂最多能够吸收氧气　　g。

（3）用电子秤称取7.20g完全失效后的脱氧剂放入烧杯中，加入足量稀硝酸，充分溶解后过滤，滤渣为黑色粉末。向所得滤液中加入足量AgNO₃溶液，充分反应产生的沉淀质量为2.87g。列式计算该失效脱氧剂中NaCl的质量分数（计算结果精确到0.1%）。

工业上制作电路的一种反应原理是Cu+2HCl+H₂O₂ $\frac{\underset{¯}{△}}{}$CuCl₂+2H₂O．若反应了6.4g Cu，计算需要10%的H₂O₂溶液的质量。

“二氧化碳的实验室制取与性质”实验活动产生的废液中含稀盐酸，需先测定其溶质质量分数后进行处理。（杂质不参加反应）

（1）实验时需配制50g 5%的氢氧化钠溶液，若用氢氧化钠固体和水来配制。则需称量氢氧化钠固体的质量为　　g。

（2）取20g废液样品于烧杯中，向其中逐滴加入5%的氢氧化钠溶液，恰好完全反应时共消耗氢氧化钠溶液16g。计算废液中盐酸的溶质质量分数。（写出计算过程）

（3）恰好完全反应时烧杯中的溶液所含粒子数目关系：Na⁺　　 Cl^﹣． （填“＞”、“＝”或“＜”）。

某化学兴趣小组的同学进行了如图所示实验。

请根据图示信息计算：

（1）实验中产生氢气的质量是　　g。

（2）实验中所用稀硫酸溶质的质量分数是多少（要求书写计算过程）？

国家明令禁止在面粉生产中添加过氧化钙（CaO₂）等食品添加剂。过氧化钙是一种安全无毒物质，常带有结晶水，广泛用于果蔬保鲜、空气净化、污水处理等方面。某化学兴趣小组为测定某过氧化钙样品（CaO₂•xH₂O）中的结晶水，称取4.86g过氧化钙样品，灼热时发生如下反应：

2[CaO₂•xH₂O] $\frac{\underset{¯}{\mathit{灼热}}}{}$2CaO+O₂↑+2xH₂O

完全反应冷却后称量，得到剩余固体的质量为3.36g。

（1）反应中生成O₂的质量是　　g。

（2）计算样品CaO₂•xH₂O中的x值（写出详细的计算过程）。

硝酸是一种重要的酸，可用于生产化肥、染料和炸药。工业上利用氮的氧化物、氧气与水反应制备硝酸。

（1）某常见氮的氧化物中N、O两种元素的质量比为7：16，则该化合物的化学式为 　　。

（2）将该氮的氧化物23.0g与足量的氧气缓慢通入一定量水中（NO _x+O ₂+H ₂O→HNO ₃），得到60.0g硝酸溶液溶液的溶质质量分数为多少？（写出计算过程）

工业纯碱中含少量氯化钠。兴趣小组分别采用不同的方法测定工业纯碱样品中碳酸钠的质量分数。

（1）方法一：差量法。称取W克样品与足量的稀盐酸充分反应，生成的二氧化碳通过装有试剂X的乙装置，并利用测量乙装置增加的质量，求得样品中碳酸钠的质量分数。该方法中试剂X可选用　　。

（2）方法二：沉淀法。称取15克样品完全溶解于水中配成60克样品溶液，取三个烧杯分三次进行实验，每次加入30克氯化钙溶液充分反应，过滤、洗涤、干燥所得的沉淀质量记录如表。计算样品中碳酸钠的质量分数。

（Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl）

	烧杯1	烧杯2	烧杯3
样品溶液（克）	10	20	30
氯化钙溶液（克）	30	30	30
沉淀质量（克）	2	4	5

（3）请写出提高方法一测量精确度的操作建议（写出2条）　　。

某兴趣小组同学将100g氢氧化钠溶液分五次加入到139.6g硫酸铜溶液中，测得实验数据如下表所示：

	第一次	第二次	第三次	第四次	第五次
氢氧化钠溶液的质量/g	20	20	20	20	20
沉淀质量/g	4.9	9.8	m	19.6	19.6

（1）表格中m的值为多少。

（2）计算恰好完全反应时所得溶液中溶质的质量分数。（写出计算过程）

某炼钢厂每天需消耗5000t含Fe₂O₃76%的赤铁矿，该厂理论上可日产含Fe 98%的生铁的质量是多少？

实验室为了测定过氧化氢溶液的质量分数，称取85.00g H₂O₂溶液和2.00g MnO₂混合放入质量为50.00g的烧杯中，用电子天平称得烧杯的总质量随时间变化如表所示：

时间/S	15	30	45	60	75	90
烧杯总质量/g	136.5	136.1	135.70	135.50	135.40	135.40

（1）产生O₂的质量为　　g。

（2）过氧化氢溶液中溶质的质量分数为？（写出计算过程）