1991～2014年全国初中化学奥林匹克竞赛计算题及参考答案

1991～2013年全国初中学生化学素质和实验能力竞赛复赛试题

计算题选及参考答案

[1991]四、计算题

27.某同学为了测定由氧化铜和氧化铁组成的混合物中各成分的质量分数，用氢气作还原剂，并用浓硫酸吸收反应生成的水。已知混合物的总质量是24克，实验前盛有浓硫酸的试管的总质量是130.5克，实验后变为l37.7克(设反应已进行完全，且生成的水全部被浓硫酸吸收)，据此计算：⑴有多少克氢气参加了反应；⑵混合物中氧化铜的质量分数是多少。

参考答案：⑴O.8克；⑵33.3%

28.某学生在10℃时取100克水配制成氯化钾的饱和溶液，又取50克水加入35.4克硝酸钠配成溶液，然后将两种溶液混合，发现有晶体析出。试通过计算指出析出晶体是什么物质。（已知10℃时，KCl的溶解度为31g，KNO3的溶解度为20.9g，NaCl的溶解度为35.8g，NaNO3的溶解度为80g）

参考答案：原来的硝酸钠溶液就是不饱和溶液，混合后溶剂增加，硝酸钠更不饱和；原来氯化钾是饱和溶液，混合后也变为不饱和，因而硝酸钠、氯化钾不会成为晶体析出。混合溶液中的四种离子，也可能结合硝酸钾、氯化钠晶体析出。

NaNO3＋KCl＝KNO3＋NaCl

85 74.5 101 58.5

x 31 y z

x=35.4(克)恰好反应完全，y=42.O(克)，z=24.3(克)。已知1 O℃时硝酸钾的溶解度为20.9克，氯化钠的溶解度为35.8克。

1OO:150=20.9：m m=31.4(克)，3l.4＜42.0

l00:150=35.8 :W，w=53.7(克)，53.7＞24.3

可知析出的晶体是硝酸钾。

[1992]四、计算题

26.碳酸氢钠加热可发生如下反应：xNaHCO3　　　yNa2CO3＋zCO2↑＋uH20

⑴上述化学方程式的系数x、y、z、u分别为多少?

⑵NaHCO3和Na2CO3的混合物共3.36克，充分加热后质量减少了0.62克，然后加入过量的盐酸，使之发生反应。求：

a.混合物中碳酸氢钠的质量分数

b.加盐酸后生成多少克CO2(保留2位小数)

参考答案：⑴x=2，y=l，z=l，u=l

　　⑵a：在混合物中NaHCO3的质量分数是50%。

　　　b：加盐酸后生成1.14克CO2

27.下图是一个化合物的组成分析实验。实验结果如下表示：

*玻璃管质量为80.2克。试根据实验数据回答：

⑴完全反应后生成水的质量是　　　　　　　。

⑵生成的水中氧的质量是　　　　　　　。

⑶铜的氧化物中铜的质量是　　　　　　　。

⑷铜的氧化物中铜和氧的质量比是　　　　　　。

⑸将化合物组成元素的质量比，分别除以各自的原子量，即可求得该化合物中各元素的原子个数比。则铜的氧化物中铜、氧的原子个数比是　　　　　　。

⑹将⑸的计算结果变为最简整数比，即求得铜的氧化物的化学式。铜的这种氧化物的化学式是　　　　　。

参考答案：⑴7.2克；⑵6.4克；⑶51.2克；⑷5l.2∶6.4；⑸51.2/64∶6.4/16=2∶1；⑹Cu2O

[1993]四、计算题

30.某晶体的分子量为126，它的分子式可用HxCyOz·nH2O表示，取6.3克该晶体，在100℃完全失水后称得固体质量为4.5克。又测得C、H、O在无水HxCyOz的质量百分比分别为2.2%、26.7%、71.1%。

⑴通过计算确定该晶体的分子式。

⑵上述无水物加入少量浓硫酸共热后生成CO、CO2、H2O，试写出这个反应的化学方式：　　　　　。

⑶实验室可以用上面的反应制取CO。为了得到较多量的干燥而纯净的CO，应将混合气体先通过 溶液除去　　　　　　　　，再通过　　　　　　　　　除去　　　　　　　　，最后就剩下纯净的CO。

参考答案：⑴C2H2O4·2H2O；⑵H2C2O4　　　　　CO↑＋CO2↑＋H20；⑶Na0H；CO2；浓H2SO4；水蒸气

[1994]四、计算题

30.将一些氧化铜粉末加入到100克质量分数为l4%的硫酸溶液中，微热至氧化铜全部溶解，再向该蓝色溶液中加入20克铁粉。充分反应后，过滤、烘干，得到干燥的固体物质仍是20克。

⑴原加入的氧化铜的质量是多少?

⑵最后得到的溶液中溶质的质量分数是多少?

参考答案：⑴lO克；⑵20.65%

[1995]四、计算题

32.将一定量碳酸氢钠和铜的混合粉末放在容器里，在空气中用酒精灯加热至质量不再改变，发现加热前后固体总质量相等，写出有关的化学方程式，并计算原混合粉末中含铜的质量百分率。（碳酸氢钠加热会发生分解，生成碳酸钠、二氧化碳和水，计算结果精确到0.1%）

参考答案：59.6%

33.已知80℃时硫酸铜溶解度为55克（克/100）克水。现有50克质量分数为14.8%的硫酸铜溶液和5克质量分数为38.7%的硫酸铜溶液，把这两种溶液混合，并要使混合后的溶液在80℃时成为饱和溶液。问：⑴可采用哪些措施？⑵如果试剂只有CuSO4·5H2O，请按所采取的措施分别进行计算得出结论。（计算结果精确到0.1克）

参考答案：⑴①加入CuSO4或CuSO4·5H2O；②加热蒸发一部分水，再降温至80℃；⑵用蒸发溶剂的方法需蒸发28.7克水；用增加溶质的方法需增加35.7克CuSO4·5H2O

[1996]四、计算题

32.某固态混合物中含有m克KNO3和若干克不溶于水的杂质，将此混合物加入n克水中，在10℃、40℃、75℃时观察，充分溶解后的结果如下：

通过计算回答：

⑴m、n的值各为多少？

⑵75℃时所得溶液是否饱和？

⑶若要在n克水中恰好溶解m克硝酸钾即饱和，则温度应控制在多少度？

参考答案：⑴设1O℃时在n克水所形成的饱和溶液中含x克KNO3

　　x/n=20.7/100……①　　[x＋(261－175)]/n=63.7/100……②

　　解之：x=41.4　n=200g

　⑵设75℃时，200克水中最多可溶解y克KNO3　y=300

　　实际溶解的KNO3为：41.4＋(261—82)=220.4(克)(此即为m)

　　75℃时所得溶液没有达到饱和。

　⑶设t℃时KNO3的溶解度为S　S=110.2(克)　温度应控制在60℃。

[1997]四、计算题

30.已知：①NaOH＋NaHCO3　　　Na2CO3＋H2O↑　　②2NaHCO3　　　Na2CO3＋CO2↑＋H2O↑

现有由氢氧化钠、碳酸氢钠和与其它物质不反应、受热也不分解的杂质组成的固体混合物17.110克，放入密闭容器中加热至250℃，经充分反应后，将容器中的气体通入过量的澄清石灰水中得到白色沉淀2.500克；当容器中的残留固体冷却到室温后，全部溶于水制成50.00毫升溶液，从中取出10.00mL，恰好可与含HCl 1.825克的盐酸25.00毫升中和至中性。求原混合物中杂质的质量分数。

参考答案：由题意可知NaHCO3过量，NaOH与CO2反应和Na0H与 NaHCO3直接反应所生成的Na2CO3总质量是不变的，取NaHCO3计算更简便，有关反应如下：

①NaOH＋NaHCO3＝Na2CO3＋H2O　　②2NaHCO3＝Na2CO3＋CO2↑＋H20↑

③CO2＋Ca(OH)2＝CaCO3↓＋H20　　④Na2CO3＋2HCl＝2NaCl＋H2O＋CO2↑

⑴设反应②分解的NaHCO3质量为x，分解产生的Na2CO3质量为y，由②③有：

2NaHCO3～Na2CO3～CaCO3

2×84 106 100

x 　　y 　2.50g

x=4.200g　　y=2.650g

⑵设残留物中Na2CO3的总质量为z，由①

有 Na2CO3～2HCl

z=13.250克反应①产生的Na2CO3质量为 13.250克一2.650克＝1O.600克 l0.600克Na2CO3是原混合物中的NaOH(设质量为w)和除发生分解反应之外的NaHCO3(设质量为x’)恰好反应生成的，它们的质量关系是：

NaOH～NaHCO3～Na2CO3

46 84 106

w x’ 10.600g

　w=4.000g　　x'=8.400g

杂质的质量分数为2.98%

[1998]五、计算题

22.锌粉、铝粉、铁粉、镁粉的混合物a克与一定质量的溶质质量分数为25%的稀硫酸恰好完全反应，蒸发水分后得固体C（不含结晶水）b克。求反应过程生成H2多少克？

参考答案：固体C增加的质量即为SO42-的质量，得SO42-的质量为(b-a)g。

设生成H2的质量为x。根据 SO42-～H2 得x＝

23.煤是重要的化工原料，用煤做燃料，不仅是极大的浪费，而且因煤烟中含有硫的化合物（如FeS2），燃烧时生成SO2气体造成环境污染。

设某具有30万户人口的中等城市，每户每天烧煤5千克，这种煤中含FeS25%，燃烧时，设有90%的硫转化为二氧化硫，被排放入大气之中。

硫铁矿燃烧时的反应方程式如下：4FeS2＋11O2＝2Fe2O3＋8SO2，问：

⑴燃烧1吨煤，可产生多少千克的SO2？

⑵该中等城市，如果全部以上述的煤做燃料，每年将有多少吨二氧化硫排放到大气中？

参考答案：⑴设1吨煤可生成SO2的质量为x。根据4FeS2＋11O2＝2Fe2O3＋8SO2

得 x= 48kg

⑵设该城市每年烧煤y吨。Y＝＝547500吨

则放出SO2的质量=547500吨×48kg/吨=26280000kg=26280吨

[1999]四、计算题

29.白色粉未X是Na2CO3与NaHCO3的混合物。取甲、乙、丙三份质量不同的X样品分别跟50g相同的稀盐酸充分反应，得到气体的质量与X的质量关系如表。

试计算X中Na2CO3与NaHCO3的质量分数各是多少？

参考答案：由题意知，乙、丙实验组由于X过量，故不能据此计算。

设甲样品中Na2CO3的质量为x，NaHCO3的质量为y。

Na2CO3＋2HCl=2NaCl＋H2O＋CO2↑ NaHCO3＋HCl= NaCl＋H2O＋CO2↑

106　　　　　　　　　　　44　　　　　84　　　　　　　　　　44

X　　　　　　　　　　　　　　　　y　　　　　　　　　　

即得：x＋y＝3.80g　　＋=1.76g

解得：x＝2.12g　　y＝1.68g

故样品X中：m(Na2CO3)＝＝55.8%

m(NaHCO3)＝＝44.2%

30.出土木制文物常处于水饱和状态，出土后若任其自然干燥将收缩、变形。一种保持文物原状的方法是：将95份（质量）K2SO4·A12（SO4）3·24H2O（明矾）和5份H2O混合加热到90℃制成饱和溶液，并继续加热到92oC～95oC，将木制文物浸渍其中。待明矾充分渗人，使明矾溶液取代木材中的水分后，趁热将文物从明矾溶液中取出，冷却至室温。明矾在文物中结晶，再在文物外部涂一层亚麻油。求90℃时明矾的溶解度（回答大于某值即可，但要写出计算过程。已知明矾溶解度随着温度升高显著变化）。

参考答案：95g明矾和5g水混合的溶液中含水的质量为：95×＋5.0g＝48.3g

含K2SO4·Al2(SO4)3的质量为：100g－48.3g＝51.7g

设95份明矾和5份水混合的溶液中每100g水中含K2SO4·Al2(SO4)3的质量为x。

　　48.3g∶51.7g=100g∶x　　　　x＝107g

即90℃时明矾的溶解度＞107g

[2000]四、计算题

28.如下图所示，A管中盛有干燥的炭粉，C管中盛有干燥的氧化铜粉末，B、D两个U型管中装有氢氧化钠和氧化钙的固体混合物，用来充分吸收二氧化碳气体。将3.0 克干燥的二氧化碳气体全部通入A管进行实验，实验结束后，B管质量增加0.8克，D管质量增加3.3克，计算进入C管和离开C管的一氧化碳的质量各为多少？

参考答案：⑴设A管中产生的CO质量为x

　　　CO2＋C　　　　2CO

　　　44　　　　　　28×2

　　　3.0g－0.8g　　　x

　　　　∴　X＝2.8g

　　⑵设在C管中参加反应的CO质量为y

　　CO＋CuO　　　　Cu＋CO2

　　28　　　　　　　　　44

　　y 3.3g

　　　　∴　y=2.1g

　　∴　没有参加反应的CO的质量为2.8g－2.1g＝0.7g

　　∴　进入C管的CO质量为2.8克，离开C管的CO质量为0.7克

29.20.0克CuO溶于123.5克温热的20.0% H2SO4溶液。冷却到20℃时能从溶液中析出多少克CuSO4·5H2O晶体？（20℃时CuSO4的溶解度为20.7克/100克水）

参考答案：CuO＋H2SO4＝CuSO4＋H2O

　　　　　　　79.5　98.0　159.5

　　　　　20.0g　　　　　x

　　　　　∴　x =40.1g

　　　∴　溶液质量为：20.0克＋123.5克＝143.5克

　　　∴　未析出晶体前溶液中CuSO4的质量分数为：

　　　　　　　＝27.9%

　　　20 ℃饱和液中CuSO4的质量分数为：

　　　　　　　＝17.1%

　　　CuSO4·5H2O晶体中CuSO4的质量分数为：

　　　　　　　＝63.9%

　　设20 ℃时析出m克CuSO4·5H2O，其中含CuSO4为63.9%×m；析出晶体后溶液中CuSO4为17.1%×（143.5g－m）。基于CuSO4总质量不变，则：

63.9%×m＋17.1%×（143.5g－m）＝27.9%×143.5g

　　M＝33.1g

[2001]四、计算题

27.由某物质R和Na2SO4组成的固体混合物放入足量水中，充分搅拌，过滤后得到白色沉淀11.65g，经试验，该白色沉淀不溶于稀硝酸，滤液呈碱性。加入稀盐酸中和滤液，当加入146g质量分数为5% 的盐酸时溶液恰好呈中性。求混合物中R的质量。

参考答案：由题意知R为Ba(OH)2。设参加反应的Ba(OH)2质量为x，生成NaOH的质量为y。

Ba(OH)2＋Na2SO4＝BaSO4↓＋2NaOH

171 233 　 80

x 11.65 g y

　　∴　x＝8.55g

　　　　　　　　∴　y＝4.00g

　　　　设4.00gNaOH消耗HCl的质量为z。

HCl ＋ NaOH ＝ NaCl ＋ H2O

36.5 40

z 4.00g

　　∴　z＝3.65g

　　　　146g×5%＝7.3g＞3.65g，所以HCl还与剩余的Ba(OH)2反应。

　　　　设剩余的Ba(OH)2的质量为w。

　　　　Ba(OH)2 ＋ 2HCl ＝ BaCl2 ＋ 2H2O

171 73

w 7.3g－3.65g＝3.65g

　　　　　　∴　w＝8.55g

　　　　∴混合物中Ba(OH)2的质量为8.55g＋8.55g＝17.1g

28.取一定质量的CO和CO2的混合气体，通入足量的氢氧化钡溶液中，充分反应后过滤，发现生成的沉淀和所取的混合气体的质量相等。求混合气体中碳原子与氧原子的个数比。

参考答案：设生成沉淀的质量为x

　　　CO2 ＋ Ba(OH)2 ＝ BaCO3↓ ＋ H2O

　　　　　44　　　　　　　　197

　　　　　　　　　　　　x

　　　　　∴原混合气体中CO的质量为：x－＝

　　　原混合气体中CO和CO2的分子个数比为：

　　　（÷28）∶（÷44）＝153∶28

　　　则原混合气体中C和O的原子个数比为：

　　　（153＋28）∶（153＋28×2）＝181∶209

[2002]四、计算题

27.有一置于水中用特殊材料制成的密闭容器，气体分子可以通过该容器的器壁，而液体和固体则不能通过。容器质量为1g，体积为0.04L。容器内盛有32.5g质量分数为40%的稀硫酸，如果向其中加入锌粒，要想保持容器在水中不沉底，则锌粒的质量最大不能超过多少？

参考答案：要使容器在水中不下沉，容器和它内部的物质产生的重力最大不能超过水对容器的浮力F，即：[m(容器)＋m(硫酸)＋m(锌粒)－m(氢气)]g＝F

　　设加入的锌粒的质量为x，由：

Zn ＋ H2SO4 ==ZnSO4 ＋ H2↑

65 　　 2

　　x 　 2x/65

　　生成氢气的质量为x/32.5g

则有：[32.5×103kg＋1×103kg＋x－(x/32.5)]×9.8N/kg

＝0.04×10－3m3×1000kg/m3×9.8N/kg

　　　　　∴　x＝6.5×10－3kg＝6.5g

　　∴加入锌粒的质量最大不能超过6.7g

28.减弱“温室效应”有效措施之一是大量植树造林，绿色植物在叶绿素存在下的光合作用是完成二氧化碳循环的重要一环。已知叶绿素的相对分子质量小于900，其分子含C：73.8%（以下均指质量分数）、H：8.3%、N：6.3%、Mg：2.7%，其余为O。试确定叶绿素的化学式。

参考答案：叶绿素的化学式为C55H74O5N4Mg

[2003]四、计算题

27.现有一种铜和氧化亚铁的混合物样品。为测定该样品中氧化亚铁的含量，某学生取20.0g此样品置于烧瓶中，分四次加入密度为1.22g/cm3的硫酸并做相关记录。有关数据记录如下表：

试计算：

⑴10.0g此样品中铜的质量。

⑵样品中氧化亚铁的质量分数。

⑶所用硫酸溶液溶质的质量分数。

参考答案：⑴4.0g；⑵60.0%；⑶22.3%

28.航天技术中的火箭推进剂可用醇类为燃料，液态氧为氧化剂，但后者的沸点较低(-183℃)，需要额外的隔热装置，因而增加了火箭的重量。为了避免此缺点，可用过氧化氢(H2O2)代替液态氧，它具有相对高的沸点和较低的凝固点，而且没有毒性，和醇反应的时也能放出很高的能量。现有一液体推进剂以醇(含碳52%，含氢13%，含氧35%)为燃烧，质量分数为90%的过氧化氢做氧化剂，欲使lkg该醇燃料完全燃烧，计算需消耗质量分数为90%的过氧化氢的质量。(可按2H2O→2H2↑＋O2↑得到的氧气与醇反应来计算)

参考答案：4904g

[2004]四、计算题

26.Na2CO3、NaHCO3、CaO和NaOH组成的混合物27.2g，溶于足量水并充分反应后，溶液中Ca2＋、CO32-、HCO3-全部转化为沉淀，将反应容器内水分蒸干，最后得到白色固体29.0g。则原混合物中Na2CO3的质量是多少？

参考答案：设原混合物中Na2CO3的质量为x

CaO＋H2O＝Ca(OH)2………………………………………………………… ⑴

NaHCO3＋Ca(OH)2＝CaCO3↓＋NaOH＋H2O……………………………………⑵

Na2CO3＋Ca(OH)2＝CaCO3↓＋2NaOH…………………………………………⑶

⑴＋⑵得：CaO＋NaHCO3＝CaCO3↓＋NaOH…………………………………⑷

⑴＋⑶得：CaO＋H2O＋Na2CO3＝CaCO3↓＋2NaOH………………………… ⑸

反应⑷即CaO与 NaHCO3反应，不会引起固体质量增加。

反应⑸即CaO与Na2CO3反应，由于H2O参加反应，会引起固体质量增加。

即：固体增加的质量等于参加反应的H2O的质量。

因此，根据反应⑸，有：

H2O　　～　　Na2CO3

18 106

29.0g-27.2g x

　　∴　x＝10.6g

27.某管道煤气的主要成分是CO、H2和CH4等，其体积分数如下表：

在充分燃烧时，CO、H2和CH4三种气体提供的能量占管道煤气提供总能量的85%。有一燃气热水器，某次使用时进水温度为12℃，出水温度为42℃，水流速度为5.0L/min(min代表分钟，下同)，煤气的总消耗量为60L/min，在使用过程中损失的能量占30%。已知这三种气体在12℃时燃烧热值（即完全燃烧1立方米气体所释放出来的热量）如下表：

水的比热容为4.18J/g·℃。求：管道煤气中H2和CH4的体积分数。

参考答案：设氢气体积分数为x，管道煤气实际提供热能等于水升温所需热能：

　　60×[12.2×103x＋0.15×12.1×103＋(0.61-x)×38×103]÷85%×70%

　　＝(42-12)×4.18×5000

　　∴　x＝0.477

　　即H2的体积分数为47.7%，CH4的体积分数为13.3%

[2005]四、计算题：

26.闪电是一种自然现象，据估计地球上年均发生31万余次的闪电。每当电闪雷鸣之时，空气中发生的一种反应为N2＋O2＝2NO。己知32g氧气和足量氮气化合成一氧化氮时要吸收180kJ的能量，假设每次闪电的能量为1.50×107kJ，其中有l/1000的能量用于这一反应，求：

⑴此次闪电所产生的NO的质量是多少千克？

⑵此次闪电的生成物相当于多少千克尿素[CO(NH2)2]的含氮量？

参考答案：⑴设生成NO的质量为x

N2 ＋ O2 = 2NO　　吸收180kJ

　　　32g　60g　　180kJ

　　　　　　　　x　　　1.50×107kJ×1÷1000

∴　x＝5000g＝5kg

⑵设生成尿素的质量为y

2NO　～　CO(NH2)2　　N原子守恒

60　　　　60

5kg　　　　y

∴　y＝5kg

　　∴此次闪电所产生的N的质量是5kg

27.糖类(按C6H12O6计，相对分子质量为180)发酵生成乙醇反应的化学方程式为：

C6H12O6＝2C2H5OH＋2CO2↑，问多少质量分数的糖类溶液发酵能得到1°的酒?(1°酒是指：1体积乙醇和99体积水的混合溶液。水和乙醇的密度分别为1.0g/cm3和0.8g/cm3)(答案只要求小数点后一位数字)

参考答案：1°酒　　1体积乙醇　　　　　99体积水

　　　　　　　　　　1×0.80g＝0.80g　　　99g

　　设糖的质量为z

　　C6H12O6＝2C2H5OH＋2CO2↑

　　180　　92

　　z　　0.80g

　　∴　z＝1.56g或1.6g

　　耱类溶液的质量分数：

　　1.56÷100.56×100%＝1.55%≈1.6%或1.6÷100.6×100%＝1.59%≈1.6%

　　∴　1.6%糖类溶液发酵得1°酒

[2006]四、计算题

27.已知CuO被C还原的产物是Cu2O(红色)。现有CuO和木炭粉组成的混合物4.24g，在高温下充分反应后，得到红色固体产物。反应后产生的气体能全部被过量的澄清的石灰水吸收，得沉淀2.00g。试计算所得红色固体产物质量。

参考答案：4.24g混合物中，M（C）：×12＝0.24g

　　　　　　　　　　　　M（CuO）：4.24g－0.24g＝4g

　　CuO全部被还原为Cu2O的化学方程式：

　　4CuO ＋ C → 2Cu2O ＋ CO2↑

　　4×80　　　　2×144

　　4.00g　　　　　x

　　　　∴　x＝3.60g

28.学校研究性学习小组测定Cu—Fe合金、Fe-Zn合金和Fe- Al合金中铁的质量分数，实验室只提供一瓶未标明质量分数的稀硫酸和必要的仪器。

他们取其中一种合金的粉末5.6g与足量该硫酸充分反应，经测定，产生了气体ag。请讨论：当粉末为Fe-Al台金时，a＞_______；当粉末为Cu—Fe台金时，a＜___________； 当________＞a＞________时，粉末可能是________。

参考答案：0.20；0.20；0.2～0.17；Fe-Zn合金或者Cu–Fe合金

[2007]四、计算题

29.常温下，在2Og盐酸和硫酸混合液中，逐滴加入17.1%的氢氧化钡溶液。当碱液滴加至20g，硫酸钡沉淀达到最大值；当碱液加至60g时，溶液PH=7。求:

⑴原混合液中硫酸的质量分数。

⑵当pH=7时溶液中溶质的质量。

参考答案：⑴设原混合物中硫酸的质量为 x

　　　H2SO4 ＋ Ba(OH)2 ＝ BaS04↓ ＋ 2H20

　　　　98　　　171

　　　　x　　　2Og×17.1%

　　　　　∴　x＝1.96g

　　∴原混合液中硫酸的质量分数为＝9.8%

　　⑵设pH=7时，溶液中溶质BaCl2的质量为y

　　　2HCl ＋ Ba(OH)2　＝　BaCl2 ＋ 2H20

　　　　　　　　171　　　　208

　　　　　(6Og-2Og)×17.1% y

　　　　　　∴　y＝8.32g

　∴原混合液中硫酸的质量分数为9.8%；当pH=7 时溶液中的溶质BaCl2为8.32g

30.合成氨工业生产中所用的α-Fe催化剂的主要成分是FeO、Fe203。

⑴当催化剂中FeO与Fe203的质量之比为9∶20时，其催化活性最高，此时铁的氧化物混合物中铁的质量分数为多少？（用小数表示，保留2位小数）

⑵以Fe203为原料制备上述催化剂,可向其中加入适量碳,发生如下反应:

2Fe203＋C　　　　4FeO十CO2↑

为制得这种活性最高的催化剂，应向480gFe203粉末中加入碳多少克?

参考答案：⑴m(FeO)∶m(Fe203)＝9∶20

　　混合物中铁的质量分数为: ()/29＝0.72＝72%

　　⑵设需要加入碳的质量为x

　　2Fe203 + C　　　　4FeO ＋ C02↑

　　2×160　12　　　　4×72

　(320/12)x x　　　 (288/12)x

　　(288/12)x∶[480－(320/12)x]＝9∶20

　　　　　　∴　x＝6g

∴铁的氧化物混合物中铁的质量分数为72%，为制得这种活性最高的催化剂，应向480gFe203粉末中加入碳6克

[2008]四、计算题

29.现有16gFe2O3和CuO的混合物，进行如下实验；把混合物全部加入到100g足量的硫酸溶液中，完全溶解。然后滴加150g16 %的氢氧化钠溶液，沉淀质量不再改变。试计算所用硫酸溶液溶质的质量分数。

参考答案：设100g硫酸溶液中H2SO4的质量为x，由Na＋和SO42－之间的关系得：

　　　　H2SO4　～　2NaOH

　　　　98 80

　　　　x　　　　150g×16%

　　∴　x＝29.4g

　　∴硫酸溶液中溶质的质量分数为

30．在100mL稀盐酸中加入混合均匀的NaHCO3和KHCO3固体粉末，充分反应后使气体全部逸出。右图是加入粉末的质量与产生CO2（该状况下，气体的密度为1.964g/L）体积的关系。请计算：

⑴该盐酸中HCl的质量。

⑵若该盐酸为120mL时，加入粉末为58.5g，求产生CO2的体积。

⑶若粉末的质量为x，该盐酸的体积为140mL，产生的CO2体积为y。试写出粉末质量x（g）与产生CO2体积y（L）之间的关系。

参考答案：⑴m(CO2)＝11.2L×1.964g/L＝22g

　　 设盐酸中HCl的质量为x。

　　 HCl ～ CO2

　　　　36.5 44

　　　　x　　　　 　22g

　　　　　∴　x＝18.25g

　　　⑵　∵＜

　　　　　∴ V(CO2)＝11.2L×＝13.44L

　　　⑶m(粉末)＝45g×1.4＝63g

　　　　若x≤63g，则y＝＝

　　　　若x＞63g，则y＝11.2×1.4＝15.68L

　　∴该盐酸中HCl的质量为18.25g；产生CO2的体积为13.44L；若x≤63g ，y＝L；若x＞63g，y＝15.68L

[2009]四、计算题

31. 将10g CuO 粉末加入到100g一定质量分数的稀硫酸中，微热至氧化铜全部溶解，生成蓝色溶液．在蓝色溶液中加入mg铁粉，充分反应后，过滤，烘干得到干燥固体物质仍是mg．（除不尽保留一位小数，不考虑损耗）

求（1）最后生成铜的质量是多少？

（2）所加稀硫酸的溶质质量分数是多少？

（3）当m取何值时，才能满足加入的铁粉和得到的固体质量相等，简述理由．

解：设与氧化铜反应的硫酸的质量为x，与铁反应的硫酸的质量为y，生成的硫酸铜为z，与硫酸铜反应的铁的质量为a，与酸反应的铁的质量为b，生成的铜的质量为m1．

（1）生成Cu的质量为10g××100%=8g；

（2）由题意：氧化铜全部溶解，则

CuO+H2SO4=CuSO4+H2O

80 98 160

10g x z

==

x=12.25g z=20g

根据加入的铁粉与反应后所得固体质量相同，只有铁粉过量，一部分铁与稀硫酸反应，才能使铁粉与生成铜质量相同．当铁粉恰好和硫酸完全反应时，进行如下计算

Fe+CuSO4=Cu+FeSO4

56 160 64

a 20g m1

==

a=7g，m1=8

由于固体质量增加了1g，所以和硫酸反应的铁的质量就是1g，这样就可以使固体质量前后不反应变化，即b=1g．

Fe+H2SO4=FeSO4+H2 ↑

56 98

1g y

=

y=1.75g

所加稀硫酸的溶质质量分数=×100%=14%；

（3）只有铁粉恰好与硫酸也完全反应时，一部分铁与稀硫酸反应，能使铁粉与生成铜质量相同．同时当铁和硫酸反应后有剩余时，同样会质量保持不变．根据最后生成铜的质量为8g，则加入铁粉质量m≥8g．

答：（1）最后生成铜的质量是8g；

（2）所加稀硫酸的溶质质量分数是14%；

（3）当m≥8g时，一部份铁与稀硫酸反应，才能使铁粉与生成铜质量相同，才能满足加入的铁粉和得到的固体质量相等．

32．燃烧矿物燃料释放出CO2导致温室效应已引起广泛关注．已知燃烧16gCH4 （相对分子质量是16）释放890kJ能量；燃烧114g汽油（分子式为C8H18、相对分子质量是114）释放5451kJ能量．经计算，综合分析哪种燃料为较清洁的燃料？

解：燃烧等质量（设为1.0 g）CH4、C8H18释放热量分别为56 kJ/g、48 kJ/g；

燃烧等质量（设为1.0 g）CH4、C8H18释放CO2的量分别为2.8 g、3.1 g．

燃烧1.0 g CH4释放的热量多于燃烧1.0 g C8H18释放的热量，而前者释放CO2的量又低于后者，所以CH4是清洁燃料．

故答案为：燃烧1.0 g CH4释放的热量多于燃烧1.0 g C8H18释放的热量，而前者释放CO2的量又低于后者，所以CH4是清洁燃料．

33．向100g质量分数分别为3.65%盐酸和12%MgSO4的混合溶液中，滴加质量分数为3.42%的Ba（OH）2溶液至过量．（为便于计算设溶液的密度为1g/cm3）

（1）请将产生不同沉淀阶段的沉淀的化学式与加入Ba（OH）2溶液体积（V）间的关系填入下表：

（2）请在下面坐标系中完成沉淀的质量和Ba（OH）2溶液体积（V）间的关系图线．

解：（1）100g质量分数分别为3.65%盐酸和12%MgSO4的混合溶液中，氯化氢的质量=100g×3.65%=3.65g，硫酸镁的质量=100g×12%=12g；向盐酸和MgSO4溶液中加入Ba（OH）2后，Ba2+与溶液中的SO42﹣反应生成既不溶于水又不溶于酸的BaSO4沉淀，OH﹣先跟盐酸的H+发生中和反应，待H+完全反应，OH﹣与Mg2+开始生成Mg（OH）2沉淀；

设与3.65g氯化氢完全反应，需要质量分数为3.42%的Ba（OH）2的体积为V，

2HCl+Ba（OH）2═BaCl2+H2O

73 171

3.65g V×1g/mL×3.42%

=

解得：v=250mL

因为：BaCl2+MgSO4═BaSO4↓+MgCl2，由以上两个方程式得出关系式：2HCl～BaSO4～MgSO4～MgCl2

设生成硫酸钡的质量为x，反应掉的硫酸镁的质量为y，生成的氯化镁质量为z

所以：2HCl～BaSO4～MgSO4～MgCl2

73 233 120 95

3.65g x y z

===

解得：x=11.65g y=6g z=4.75g

这时的溶液是硫酸镁和氯化镁的混合溶液，当加入氢氧化钡溶液时产生了硫酸钡沉淀和氢氧化镁沉淀；当硫酸镁完全反应后，再加入氢氧化钡溶液时只产生氢氧化镁沉淀，当氯化镁完全反应后再加入氢氧化钡溶液时 不再产生沉淀．溶液中硫酸镁的质量为12g﹣6g=6g；

设6g的硫酸镁与氢氧化钡反应生成的生成的硫酸钡为p，氢氧化镁为q，氢氧化钡溶液的体积为m

MgSO4+Ba（OH）2═BaSO4↓+Mg（OH）2↓

120 171 233 58

6g m×1g/mL×3.42% p q

===

解得：m=250mL p=11.65g q=2.9g

再设4.75g的氯化镁与氢氧化钡溶液反应，需氢氧化钡溶液的体积为n，生成的氢氧化镁沉淀的质量为r

MgCl2+Ba（OH）2═BaCl2+Mg（OH）2↓

95 171 58

4.75g n×1g/mL×3.42% r

==

解得：n=250mL r=2.9g

所以：（1）加入0～250mL质量分数为3.42%的Ba（OH）2溶液时，只产生硫酸钡沉淀，沉淀质量为0～11.65g；当加入250～500mL的Ba（OH）2溶液时产生的是硫酸钡和氢氧化镁沉淀，沉淀质量为11.65g～26.2g；当加入500～750mL的Ba（OH）2溶液时，只产生氢氧化镁沉淀，沉淀质量为26.2g～29.1g；当加入Ba（OH）2溶液大于750mL时，不产生沉淀，得出下表：

（2）根据上述数据可作出沉淀的质量和Ba（OH）2溶液体积（V）间的关系图线：

[2010]

34.为确定氨的组成，在一定温度、压强下进行如下实验：取20mL氨，设法使它完全分解为N2和H2，体积为40mL．加入20mL O2，当H2和O2完全化合成水，剩余气体体积为15mL（已知一定温度、压强下一定体积各种气体中的分子数相同）．请根据以上数据确定氨的分子式．

解：由N2和H2，体积为40mL．加入20mLO2，则

N2、H2、O2体积为60 mL，H2和O2化合成水剩余气体体积为15mL，消耗45mL气体，

由2H2+O2=2H2O可知，消耗30mLH2、15mLO2，剩余气体中O25mL、N210mL，

则20mL氨完全分解为10mLN2和30mLH2，设氨的化学式为NxHy，

由体积之比等于分子数之比等于反应化学方程式中的化学计量数之比，

即2NxHy═N2+3H2，

根据原子守恒可知，x=1，y=3，

即氨的分子式为NH3，

答：氨的分子式为NH3．

35．取50.00g某质量分数浓度的NaOH溶液，向其中通入二氧化碳气体后，再向溶液中逐滴滴入18.25%的盐酸，产生CO2气体的质量（假设反应后CO2完全逸出）与所加的盐酸体积之间的关系如右图所示．（保留两位小数）

（相对原子质量：H：1 C：12 O：16 Na：23 Cl：35.5 ）

（1）计算原NaOH溶液的质量分数．

（2）求NaOH溶液中通入CO2后，所得溶液中的溶质及其质量．（保留两位小数）

解：（1）由图象可知，反应结束时消耗的盐酸为50.0g，此时溶液中的溶质为氯化钠，

设原NaOH溶液的溶质的质量为x，

则由原子守恒可得 NaCl～HCl～NaOH，

36.5 40

50.0g×18.25% x

，解得x=10g，

则原NaOH溶液的质量分数为×100%=20.00%，

答：原NaOH溶液的质量分数为20.00%；

（2）①由图象可知，NaOH溶液中通入CO2后，溶质为NaOH和Na2CO3，

设质量分别为m、n，则

NaOH+HCl═NaCl+H2O

40 36.5

m 12.5g×18.25%

，

解得m=2.50g，

Na2CO3+2HCl═2NaCl+CO2↑+H2O

106 73

n （50﹣12.5）g×18.25%

，

解得n=9.94g，

②溶质为碳酸钠和碳酸氢钠．设它们的质量分别为x、y，生成的碳酸氢钠为z，则

Na2CO3+HCl═NaCl+NaHCO3，

106 36.5 84

x 12.5g×18.25% z

，，解得x=6.63g，z=5.25g

NaHCO3+HCl═NaCl+CO2↑+H2O

84 36.5

（y+5.25g） （50﹣12.5）g×18.25%

，解得y=10.50g，

答：NaOH溶液中通入CO2后，所得溶液中的溶质若为NaOH和Na2CO3，质量分别为2.50g、9.94g；若为碳酸钠和碳酸氢钠，质量分别为6.63g、10.50g．

36．已知钠与水反应的化学方程式为：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑．质量均为m g的钠、镁、锌三种金属分别与25g 质量分数为19.6% 的稀硫酸反应．

（1）由于金属的量不确定，产生的氢气的质量大小有多种可能（不考虑镁与水的反应），如镁、锌产生氢气的质量相同且都小于钠产生的氢气质量的情况表示为Na＞Mg=Zn．请按以上表示，写出所有可能情况．　 　

（2）试确定，当产生的氢气的质量大小为Na＞Mg=Zn时，m的取值范围　 　．

（3）m=4.6 时，Zn与酸反应产生H2的质量与金属质量（m）的关系如下图．请在图中再画出钠和镁二种金属分别与酸反应产生H2的质量与金属质量（m）的关系图线．（在图线上用元素符号注明）

解：（1）Na＞Mg＞Zn Na=Mg＞Zn、Mg＞Na＞Zn

解析：此题的特殊之处在于：钠既可以与酸反应还可以与水反应，镁、锌只与酸反应而不与水反应．质量均为m g的钠、镁、锌三种金属与酸（过量）完全反应时产生氢气的质量分别为：m g/23、m g/12、2m g/65． 由此可以看出，钠、镁、锌三种金属与等量酸恰好完全反应（或生成等质量的氢气）时，所消耗的金属质量关系为：m（锌）＞m（Na）＞m（Mg），于是：

①酸过量（酸与镁恰好完全反应）时，产生的氢气质量的情况为：Mg＞Na＞Zn

②钠、镁、锌均过量（或锌恰好完全反应）时，过量的钠可以水反应而产生的氢气质量最多，镁、锌产生的氢气质量因受酸的限制而相等：Na＞Mg=Zn

③钠、镁均过量而锌不足时，产生的氢气质量的情况为：Na＞Mg＞Zn

④镁过量、钠恰好与酸完全反应，而锌不足时：Na=Mg＞Zn

（2）m≥3.25

解析：由上面的分析可知：当产生的氢气的质量大小为Na＞Mg=Zn时，钠、镁、锌均应过量（或锌恰好完全反应），因此m的大小只取决于锌的质量．

设：25 g 质量分数为19.6% 的稀硫酸与锌恰好完全反应消耗锌的质量为χ

Zn+H2SO4 ═ZnSO4+H2↑

65 98

χ 25 g×19.6%

65：98=χ：25 g×19.6% 解得：χ=3.25g

故：m≥3.25

（3）解析：m=4.6 时，m＞3.25．因此钠、镁、锌均过量，钠在酸消耗完后还可以与水反应，产生氢气的量由钠决定：2Na+H2SO4 =Na2SO4 +H2↑ 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，

设：钠产生的氢气质量的y

2Na﹣﹣﹣﹣H2

46 2

4.6g y

46：2=4.6g：y 解得：y=0.2g

镁、锌产生的氢气质量因受酸的限制而相等，由上图可知：均为0.1g．

设：25 g 质量分数为19.6% 的稀硫酸与镁恰好完全反应消耗镁的质量为z

Mg+H2SO4 ═ZnSO4+H2↑

24 98

Z 25 g×19.6%

24：98=z：25 g×19.6%

解得：z=1.2 g

故答案为：（1）Na＞Mg＞Zn Na=Mg＞Zn、Mg＞Na＞Zn

（2）m≥3.25

（3）

[2011]四、计算题

37．金属单质A和非金属单质B可生成化合物A2B，反应的化学方程式为2A+BA2B．某校一课外小组的甲、乙、丙三个学生分别在实验室内做该实验，充分反应时，所用A和B的质量a和b各不相同，但总质量相等，都是8.0g．有关实验数据记录如下．试求丙学生实验中a：b的值可能是多少？

解：对比甲、乙两同学所用A和B的质量及生成A2B的质量：同样生成5.0gA2B，甲实验B的用量为1.0g、乙实验B的用量为4.0g，则可得反应生成5.0gA2B时需要消耗B的质量为1.0g；利用质量守恒定律，可判断生成5.0gA2B时消耗B的质量为1.0g，则消耗A的质量=5.0g﹣1.0g=4.0g，则两物质恰好完全反应时，A、B两物质的用量比为4：1；

根据反应中反应物A、B两物质的质量比为4：1及质量守恒定律，由于丙同学实验中生成A2B的质量3.0g，若A的用量=3.0g×=2.4g，此时B的用量=8.0g﹣2.4g=5.6g；若B的用量=3.0g×=0.6g，此时A的用量=8.0g﹣0.6g=7.4g；因此丙学生实验中a：b的值为2.4：5.6=3：7或7.4：0.6=37：3．

故答案为：3：7或37：3．

38．自然界存在着一种白云石的矿石，其化学式是xCaCO3•yMgCO3．（其中x、y为最小正整数比）．以它为原料，可制取耐火材料等．

（1）称取2.76g白云石，加热到质量不再变化，冷却到室温，再称量固体质量为1.44g．试通过计算写出白云石的化学式．

（2）若再称取2.76g白云石，研碎后与过量炭粉混合，放在特定仪器中隔绝空气强热一段时间后，测得白云石分解率为a（设白云石CaCO3、MgCO3同比分解），生成V　L一氧化碳（密度为：1.25g/L）．（已知CaO+3CCaC2+CO；2MgO+5CMg2C3+2CO）

①试计算V为多少L？（用a代数式表示）．

②请在右图中画出V和a的关系图．

解：（1）解：根据题意，白云石受热分解的化学方程式为：

xCaCO3•yMgCO3xCaO+yMgO+（x+y）CO2↑

100x+84y 44（x+y）

2.76g （2.76g﹣1.44g）

，

解得 x：y=1：1，

因此白云石的化学式为CaCO3•MgCO3，

答：白云石的化学式为CaCO3•MgCO3；

（2）①由CaCO3•MgCO3CaO+MgO+2CO2↑，

CaO+3CCaC2+CO，

2MgO+5C Mg2C3+2CO，

CO2+C2CO，则可知

CaO～CO MgO～CO CO2～2CO

即存在CaCO3•MgCO3～6CO

184 6×28

2.76g×a V×1.25g/L

，

解得V=2.02aL，

答：V为2.02aL；

②由V=2.02aL可知，

V和a的关系在坐标图上为斜率为2.02的正比例图象，

答：V和a的关系图为

39．社会实践活动中，课外兴趣小组对某钢铁厂的铁矿石样品和钢样进行实验、分析、计算，了解了该钢铁厂生产原料、产品的相关信息．下面请你根据他们的实验帮助计算回答：

取该厂的某钢样粉末28.36g（假设只含Fe和C），在氧气流中充分反应，将产生的气体通入足量的澄清石灰水中，得到3g白色沉淀．

（1）计算此钢样粉末中铁和碳的质量之比．

（2）再取三份不同质量的钢样粉末分别加到50g质量分数相同的硫酸中，充分反应后，测得的实验数据如下表所示：（标准状况下，2g H2的体积为22.4　L）

请根据表中数据计算硫酸中H2SO4的质量分数．

（3）若在实验Ⅱ中继续加入m g钢样粉末，计算反应结束后剩余的固体质量为多少？（用含m的代数式表示）

解：（1）C+O2CO2 ①

CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O ②

根据方程式①②可得 C﹣CaCO3设生成3g碳酸钙沉淀需要碳的质量为x，则有

C﹣CaCO3

12 100

x 3g

x=0.36g

所以28.36g钢样中含有铁的质量为28.36g﹣0.36g=28g

钢样粉末中铁和碳的质量之比为：28g：0.36g=700：9

（2）根据表格提供的数据可知，每2.836g钢样粉末能生成氢气1.12L，第三次加入8.508g钢样只生成氢气2.80L，则此时硫酸全部参加反应，钢样有剩余，所以可知50g硫酸共生成氢气2.80L，氢气的质量为：2.80L×=0.25g，设硫酸的质量分数为y，则有

Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑

98 2

50g×y 0.25g

y=24.5%

（3）设生成0.25g氢气需要铁的质量为z

Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑

56 2

z 0.25g

z=7g

含铁7g的钢样中含有碳的质量为：0.09g，

7.09g﹣5.672g=1.418g

当m＞1.418 g，硫酸全部参加反应，加入的mg钢样生成氢气的体积为2.80L﹣2.24L=0.56L，所以氢气的质量为0.56L×=0.05g，设需要铁的质量为a

Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑

56 2

a 0.05g

a=1.4g

此时mg中参加反应剩余固体质量为：（m﹣1.4）g，同时5.672g钢样中含碳的质量为5.672g×=0.072g．所以最后得到的固体为（m﹣1.4g）+0.072g=m﹣1.328g．

当 m≤1.418 g，钢样中的铁全部参加反应，剩余的固体就是钢样中含有的碳，所以剩余固体质量为：（5.672+m）×g

答：（1）此钢样粉末中铁和碳的质量之比为700：9，

（2）硫酸中H2SO4的质量分数为24.5%，

（3）当m＞1.418 g，剩余固体质量为：（m﹣1.328）g；当 m≤1.418 g，剩余固体质量为：（5.672+m）× g．

[2012]四、计算题

40．治理被Cd2+（镉，相对原子质量112）污染河水的方法是：使Cd2+沉淀以降低河水中Cd2+的浓度．查得25℃Cd（OH）2（相对分子质146）、CdCO3（相对分子质量172）的溶解度分别为1.7×10﹣4，2.8×10﹣6 g．问分别把适量NaOH、Na2CO3投入被Cd2+污染的河水中形成Cd（OH）2、CdCO3沉淀后，河水中Cd2+的浓度能否达到国家要求的标准：≤0.005mg/L？（河水密度为1.0g/cm3）

解：设取1L这样的河水（1kg），加适量的氢氧化钠使其中的镉全部变成Cd（OH）2，此时少量的该沉淀溶解，成为此时该沉淀的饱和溶液，则依据此时该物质的溶解度可知1kg河水可溶解的Cd（OH）2质量为1.7×10﹣4×=1.7×10﹣3 g，其中溶解的Cd2+离子的质量为1.7×10﹣3g×=1.3 mg；

溶解极少量的溶质基本不改变溶液体积，故这1L河水中Cd2+的浓度为1.3mg/L．

类似的做法可知类似，饱和CdCO3的溶液中Cd2+浓度为2.8×10﹣6×10× g/L=0.018mg/L，加碳酸钠仍不能达标．

故答案为：Cd（OH）2：1.3 mg/L＞0.005 mg/L不符合；CdCO3：0.018 mg/L＞0.005 mg/L不符合．

41．有一瓶久藏的Na2SO3，欲测定该药品变质程度，进行如下定量分析：将试样烘干后称取m g，用适量的蒸馏水配成溶液，加入足量的BaCl2溶液使沉淀完全．滤出的沉淀经洗涤、干燥后，质量为n g．

（1）若试样部分变质，的范围为 　．

（2）若取试样m=10.0g，其中Na2SO3己有50%变质，则n为　 　g．

解：假定Na2SO3完全没变质，则加入BaCl2后，全部生成BaSO3沉淀；

Na2SO3+BaCl2=BaSO3↓+2NaCl

126 217

mg ng

而假定Na2SO3完全变质（被氧化）为Na2SO4，则加入BaCl2后，全部生成BaSO4沉淀；

Na2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NaCl

142 233

mg ng

（1）所以当试样部分变质的时候，一定介于二者之间，即：＜＜．

（2）假定原先没有变质的Na2SO3的质量为2xg，其中有50%变质，即有xg Na2SO3变质为Na2SO4，设生成的硫酸钠质量是y

2Na2SO3+O2=2Na2SO4

2×126 2×142

xg y

y=g

所以有y+x=10g，即：g+xg=10g，则x=4.7g；y=5.3g

依据可知4.7g亚硫酸钠与氯化钡反应生成的沉淀质量是=8.1g；而依据可知5.3g硫酸钠与氯化钡反应会生成沉淀的质量是=8.7g，所以n=8.1g+8.7=16.8g．

故答案为：（1）＜＜；（2）16.8；

42．固体铵盐A、B的成分可能是（NH4）2SO4、NH4HSO4，或是两者的混合物．甲、乙两个研究性学习小组要确定A和B的成分，并测定B中氮元素的质量分数．

（1）甲实验小组的同学取了数份相同质量的样品A溶于水，然后加入40% NaOH溶液（图中用氢氧化钠质量表示），水浴加热至气体全部逸出（此温度下铵盐不分解）．该气体经干燥后用足量浓硫酸完全吸收，浓硫酸增重的质量如图．分析该图象并回答下列问题：

①写出ab段涉及的化学方程式：　 　．

②样品A的成分是　（NH4）2SO4与NH4HSO4的混合物　，C点的数值是　4.25　．

（2）乙实验小组的同学取了数份不同质量的样品B，测定方法与甲组同学大部分相同，不同的是，他们将不同质量的铵盐分别加入到50.00mL NaOH溶液中（含8.12g NaOH），测定结果如下：

①分析实验数据可知，实验编号为　Ⅰ　的实验中，氢氧化钠足量，铵盐中的铵根离子完全转化成气体．

②计算B中氮元素的质量分数．（保留两位小数）

解：（1）①0﹣a段是氢离子和氢氧根离子反应，a﹣b段是铵根离子和氢氧根离子反应，所以a﹣b段的反应方程式为：（NH4）2SO4+2NaOHNa2SO4 +2NH3↑+2H2O；故答案为：（NH4）2SO4+2NaOHNa2SO4 +2NH3↑+2H2O；

②样品A的成分是：（NH4）2SO4与NH4HSO4的混合物；a﹣b段是铵根离子和氢氧根离子反应，a﹣b段的离子反应方程式为：NH4++OH﹣ NH3↑+H2O，根据离子方程式知，m（NH3）=n（NH3）M（NH3）=n（NaOH）M（NH3）=1mol/L×（0.275﹣0.025）L×17g/mol=4.25g；故答案为：（NH4）2SO4与NH4HSO4的混合物；4.25；

（2）①II中铵盐质量是Ⅰ的2倍，如果氢氧化钠过量，则Ⅱ中生成的氨气量应该是Ⅰ中的2倍，实际上相等，则说明Ⅱ中氢氧化钠的量不足，Ⅰ中氢氧化钠足量；故答案为：Ⅰ；

②设：10 g 铵盐中含x g （NH4）2SO4、y g NH4HSO4

x+y═10

×2×17+×17=×17

×17═1.36

解得：x=5.285、y=4.715、N%=0.17

答：B中氮元素的质量分数为17%．

[2013]四、计算题

43．某校化学兴趣小组同学发现，长期使用的热水壶底部有一层水垢，水垢的主要成分是碳酸钙和氢氧化镁．他们为了测定水垢中碳酸钙的含量，将足量质量分数为10%的盐酸加入到10g水垢中，产生CO2气体的情况如图所示．

（1）水垢中碳酸钙的质量分数是多少？

（2）假设水垢中除碳酸钙和氢氧化镁外，不含有其它杂质，溶解10g水垢，至少需要质量分数为10%的盐酸的质量是　 　（最后结果保留一位小数）．

解：（1）根据产生CO2气体的情况图，可得知碳酸钙完全反应时放出二氧化碳3.3g；设水垢中碳酸钙的质量为x，消耗HCl的质量为y

CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑

100 73 44

x y 3.3g

= x=7.5g

= y=5.475g

水垢中碳酸钙的质量分数=×100%=75%

答：水垢中碳酸钙的质量分数是75%；

（2）设氢氧化镁完全反应消耗HCl的质量为z

2HCl+Mg（OH）2═MgCl2+2H2O

73 58

z 10g﹣7.5g=2.5g

= z≈3.147g

至少需要质量分数为10%的盐酸的质量==86.2g

故答案为：86.2g．

44．天然碱的组成可以用aNa2CO3•bNaHCO3•cH2O（a、b、c为整数）表示．现有3种不同的天然碱样品，分别进行如下实验以确定其化学式．

（1）将质量为62.0g的样品A平均分成两份，一份在300℃下充分灼烧（Na2CO3不分解），固体质量减轻9.8g；另一份溶于水后加入足量的Ba（OH）2溶液，得到白色沉淀59.1g．样品A的化学式可以表示为　 　．

（2）将质量为4.71g的样品B溶于水，逐滴滴加一定浓度的稀盐酸，产生气体的质量与加入盐酸的质量有下表所示关系：

已知在盐酸不足时会发生反应：Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl+H2O盐酸的质量分数为　 　；样品B的化学式可以表示为　 　．

解：（1）31.0g天然碱中碳元素的就是碳酸钡中碳元素的质量为：59.1g××100%=3.6g

由于：aNa2CO3•bNaHCO3•cH2O～b/2CO2+（b/2+c）H2O

106a+84b+18c 22b+9b+18c

31.0g 9.8g

得出：

解得：a=0.1 b=0.2 c=0.2 所以：a：b：c=1：2：2

样品A的化学式可以表示为：Na2CO3•2NaHCO3•2H2O

（2）设盐酸的质量分数是w

NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑

36.5 44

（60g﹣40g）×w （1.32g﹣0.44g）

解得：w=3.65%

根据反应的方程式以及加入盐酸的质量从40g60g产生气体的质量与可知，每加入20g盐酸与碳酸氢钠产生二氧化碳的质量是0.88g，由此可知，加入的盐酸从0到30g用于碳酸钠转化为碳酸氢钠，从30g到75g用于碳酸氢钠转化为二氧化碳，由此可以得出a：b=2：1，

2Na2CO3•NaHCO3•cH2O～3CO2

2×106+84+18c 3×44

4.71g 1.98g

解得c=1

样品B的化学式可以表示为 2Na2CO3•NaHCO3•H2O

故答为：（1）Na2CO3•2NaHCO3•2H2O；（2）3.65%，2Na2CO3•NaHCO3•H2O．

45．已知：①温度、压强恒定时，相同体积的气体，如O2、N2或O2和N2混合气体中的O2分子数、N2的分子数、O2和N2的分子总数相同．

②On的氧化性强于O2，能和松节油反应（无气体生成），而O2不能．O2经过静电放电装置，体积略有缩小，可推知其中的分子数减少，则O2经静电放电发生反应的化学方程式为：n O2（n个O2分子）=2On（2个On分子）测定On组成的实验：一定温度、压强下，把含有O2和On的气体均分成两份．一份和松节油反应，气体体积缩小a mL；对另一份加热，使On完全分解为O2，恢复到原温度、压强时，气体体积增加了a/2mL，求n的值．

解：和松节油反应，体积缩小a mL，即为参加反应的On的体积．

加热使On完全分解为O2，发生的反应为：

2 On=n O2

由实验结果a和a/2可知，若a=2，则由a/2推知n=3，On即O3．

故答案为：n=3．

本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/d01a61bc050876323012121a.html