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专题18 化学计算
1.【2022·浙江省6月选考】联合生产是化学综合利用资源的有效方法。煅烧石灰石反应:CaCO3 (s) =CaO (s)+CO2(g) ΔH=1.8×102kJ·mol−1,石灰石分解需要的能量由焦炭燃烧提供。将石灰石与焦炭按一定比例混合于石灰窑中,连续鼓入空气,使焦炭完全燃烧生成CO2,其热量有效利用率为50%。石灰窑中产生的富含CO2的窑气通入氨的氯化钠饱和溶液中,40%的CO2最终转化为纯碱。已知:焦炭的热值为30 kJ·g-l (假设焦炭不含杂质)。请回答:
(1)每完全分解石灰石(含CaCO3 90%,杂质不参与反应),需要投料_______kg焦炭。
(2)每生产106kg纯碱,同时可获得_______kgCaO (列式计算)。
2.【2022·浙江省1月选考】某同学设计实验确定Al(NO3)3·xH2O的结晶水数目。称取样品7.50g,经热分解测得气体产物中有NO2、O2、HNO3、H2O,其中H2O的质量为3.06g;残留的固体产物是Al2O3,质量为1.02g。计算:
(1)x=_______(写出计算过程)。
(2)气体产物中n(O2)_______mol。
3.【2021·浙江6月选考】将3.00g某有机物(仅含C、H、O元素,相对分子质量为150)样品置于燃烧器中充分燃烧,依次通过吸水剂、CO2吸收剂,燃烧产物被完全吸收。实验数据如下表:
吸水剂
CO2吸收剂
实验前质量/g
20.00
26.48
实验后质量/g
21.08
30.00
请回答:
(1)燃烧产物中水的物质的量为_______mol。
(2)该有机物的分子式为_______(写出计算过程)。
4.【2021·浙江1月选考】玻璃仪器内壁残留的硫单质可用热KOH溶液洗涤除去,发生如下反应:
3S+6KOH2K2S+K2SO3+3H2O
(x-1)S+K2SK2Sx(x=2~6)
S+ K2SO3K2S2O3
请计算:
(1)0.480 g硫单质与V mL 1.00 mol·L-1热KOH溶液恰好完全反应,只生成K2S和K2SO3,则V=______。
(2)2.560 g硫单质与60.0 mL 1.00 mol·L-1热KOH溶液恰好完全反应,只生成K2Sx和K2S2O3,则x=______。(写出计算过程)
5.【2020·浙江7月选考】100 mL 0.200 mol·L−1 CuSO4溶液与1.95 g锌粉在量热计中充分反应。测得反应前温度为20.1℃,反应后最高温度为30.1℃。
已知:反应前后,溶液的比热容均近似为4.18 J·g−1·℃−1、溶液的密度均近似为1.00 g·cm−3,忽略溶液体积、质量变化和金属吸收的热量。请计算:
(1)反应放出的热量Q=________J。
(2)反应Zn(s)+CuSO4(aq)ZnSO4(aq)+Cu(s)的ΔH=________kJ·mol−1(列式计算)。
6.【2020·浙江1月选考】为测定FeC2O4·2H2O(M=180 g·mol−1)样品的纯度,用硫酸溶解6.300 g样品,定容至250 mL。取25.00 mL溶液,用0.1000 mol·L−1 KMnO4标准溶液滴定至终点。重复实验,数据如下:
序号
滴定前读数/mL
滴定终点读数/mL
1
0.00
19.98
2
1.26
22.40
3
1.54
21.56
已知:3MnO+5FeC2O4·2H2O+24H+3Mn2++5Fe3++10CO2↑+22H2O
假设杂质不参加反应。
该样品中FeC2O4·2H2O的质量分数是________%(保留小数点后一位);写出简要计算过程:________
7.【2019·浙江4月选考】由C、H、O三种元素组成的链状有机化合物X,只含有羟基和羧基两种官能团,且羟基数目大于羧基数目。称取2.04 g纯净的X,与足量金属钠充分反应,生成672 mL氢气(标准状况)。请确定摩尔质量最小的X分子中羟基、羧基数目及该X的相对分子质量(要求写出简要推理过程)。
8.【2018·浙江11月选考】某红色固体粉末可能是Fe2O3、Cu2O或二者混合物,为探究其组成,称取mg该固体粉末样品,用足量的稀H2SO4充分反应后,称得固体质量为ag。
已知:Cu2O+2H+ = Cu+Cu2++H2O
(1)若a=____________(用含m的最简式表示),则红色固体粉末为纯净物;
(2)若a=m/9,则红色固体粉末中Fe2O3的物质的量为____________mol(用含m的最简式表示)。
9.【2018·浙江4月选考】下称取4.00g氧化铜和氧化铁固体混合物,加入50.0mL2.00mol·L-1的硫酸充分溶解,往所得溶液