内容正文:
题型05 综合计算题
三年考情概览:解读近三年命题思路和内容要求,统计真题考查情况。
典型真题精析:代表性真题分类精讲并点评命题规律,设置仿照题目。
近年真题精选:分类精选近年真题,把握命题趋势。
易错易错速记:归纳串联解题必备知识,总结易错易混点。
中考模拟探源:精选适量最新模拟题,发掘中考命题之源。
命题解读
考向
近三年考查统计
综合计算题是广东中考化学省卷必考的热点题,主要考点:考查溶质质量分数的计算、物质的纯度、反应物沉淀的质量、生成气体的质量计算等。
考向一 涉及能源开发与利用的计算
2025·广东卷第21题
考向二 涉及环境保护的相关计算
2024·深圳卷第14题
考向三 涉及金属冶炼的计算
2024·广东卷第21题
考向一 涉及能源开发与利用的计算
【典题1】(2025·广东卷)甲醇()作为燃料应用于汽车领域,有助于推动能源结构优化。
(1)据图分析,CO单位排放量较高的是__________汽车。每行驶100km,甲醇汽车比汽油汽车可减少排放的质量为__________g。
(2)制备的化学方程式为。
ⅰ.该反应催化剂主要成分三氧化二铟()中In的化合价为__________。
ⅱ.若要生产48t ,理论上至少需消耗的质量是多少?(写出计算过程)__________
ⅲ.实际生产时,还会生成CO。一定条件下,含碳产物中和CO的质量分数分别为80%和20%,若反应了99kg ,则制得的质量为__________kg。
◆一句话点评:结合新能源开发技术,进行相关计算。
【仿照题】(2025·广东惠州·一模)2025蛇年除夕,小明一家打算在户外聚餐吃火锅,小明决定自制户外火锅燃料。
(1)选择燃料(表格中所用燃料的质量均相等)
木柴
木炭
固体酒精
点燃难易
中
难
易
燃烧持续性
短
较长
长
燃烧产物
、、
、
、
综上信息,选择________作为户外燃料较好。
(2)自制固体酒精并使用燃料
ⅰ.加色素的目的是________。
ⅱ.固体酒精属于________(填“混合”或“纯净”)物。
ⅲ.使用固体酒精代替液体酒精的优点有________(写一条)。
ⅳ.假设小明自制的固体酒精中酒精含量为50%,46g固体酒精中酒精完全燃烧理论上能产生二氧化碳的质量________(写出计算过程)。
(3)将一定质量的酒精与8.8g氧气混合于密闭容器内,在一定条件下反应物完全耗尽,生成一氧化碳和二氧化碳混合气8g,同时生成水。则密闭容器中一氧化碳全部转化为二氧化碳,还需要________g氧气。
考向二 涉及环境保护的相关计算
【典题1】(2025·广东深圳卷)生活污水任意排放会导致环境污染,需经过处理,符合我国相应的国家标准后才可以排放或者循环使用,调查后发现某污水厂处理污水流程如下。
(1)格栅分离的原理类似于在实验室中___________操作。
(2)上述处理过程中,有化学反应的是___________池(任写一个)
(3)二级处理前一般不加消毒剂,原因是?
(4)三级处理之后的“中水”(里面含有少量氯气)养鱼,他们为了养观赏鱼,使用鱼乐宝净化水,鱼乐宝主要成分,用消除氯气,假设每片药丸含有,请问平均每片鱼乐宝能消除多少氯气?(相对分子质量为158)
(5)为什么鱼乐宝使用中有安全隐患?请根据反应原理说明理由___________。
◆一句话点评:以环境保护为背景,进行相关计算。
【仿照题】(2025·广东汕头·一模)甲醛(CH2O)是空气污染物,石墨负载MnO2催化甲醛氧化原理如图1所示:
(1)甲醛中碳、氧元素质量比为___________。
(2)抽取某室内空气样品1m3,所含甲醛充分氧化(),产生CO2的质量为0.22mg。求1m3该空气样品中甲醛的质量是多少?空气中甲醛含量最大限值为,请根据计算结果判断是否超标。(写出计算过程)
(3)不同催化剂、温度对甲醛催化转化的影响如图2所示,效果最好的是___________(填曲线序号)。以单位时间内甲醛转化为CO2的百分数衡量催化转化速率,100℃时,与催化的速率比为___________。
考向三 涉及金属冶炼的计算
【典题1】(2024·广东卷)科研人员提出一种回收利用铝冶炼产生的废渣赤泥(含Fe2O3)的新方法,助力产业逐“绿”前行。应用新方法从赤泥中提取铁的装置示意图如图1所示。
(1)Fe2O3中铁元素的化合价是______,铁、氧元素的质量比为______。
(2)应用新方法从赤泥中提取铁发生反应的化学方程式:3H2+Fe2O33H2O+2Fe。
i.以该方法处理某赤泥样品的实验数据如图2所示。据图计算,反应从开始至10分钟,提取铁的质量为______g。
ii.我国每年产生赤泥约9000万吨,假设赤泥中Fe2O3的质量分数为30%,用新方法处理9000万吨赤泥,理论上可提取铁______万吨(写出计算过程)。
iii.传统方法通常使用CO还原Fe2O3,新方法能使产业更加绿色环保的原因是______(写一种)。
◆一句话点评:探究冶炼金属的新方法,进行相关计算。
【仿照题】(2025·广东深圳·二模)金属材料发展史是人类不断突破技术瓶颈、推动文明进步的缩影。古代青铜铁器、工业时代钢铁与铝、现代高性能合金,每一次材料的革新都深刻影响了社会生产力和科技发展。
(1)商代已掌握青铜铸造技术,而铁器直至春秋才普及。请设计实验验证铜、铁的金属活动性顺序,写出操作步骤、现象及结论:______。
(2)用含Fe2O380%的赤铁矿200吨与CO高温反应炼铁,理论上可制得铁多少吨?(假设杂质不参与反应;根据化学方程式计算,写出过程)
(3)钛合金制品放在海水中数年,取出后仍光亮如新。由此可知钛合金具有的化学性质是______(写出一点即可)。
1.(2024·广东深圳·中考真题)中国天宫空间站三名航天员每日需要,固体燃料氧气发生器制氧,是航天员安全可靠的供氧途径之一。向氧气发生器加入粉末状的铁粉和氯酸钠();点燃铁粉,铁粉剧烈燃烧,放出大量的热,受热分解为NaCl和。
(1)氯酸钠受热分解所需的能量来自于________________;
(2)三名航天员4天所需共9.6kg,则理论上至少需要加热分解的质量为多少?(的相对分子质量为106.5,列出化学方程式写出完整过程计算)
(3)①加热和混合物制取的化学方程式________________;
②在一定条件下,制取相同质量的,则加热分解______(选填/)所需质量更少。
2.(2023·广东·中考真题)羰基铁粉在国防军工领域有重要应用,我国是少数几个掌握其生产技术的国家之一。制备羰基铁粉的过程如图所示。
(1)Fe(CO)5中碳、氧元素的质量比为___________。
(2)反应1的化学方程式为 。用100 kg含铁96%的海绵铁,理论上可制备Fe(CO)5的质量是多少?(写出计算过程)
(3)反应2的化学方程式为 。196kgFe(CO)5分解生成羰基铁粉的质量随时间的变化如下图所示。在t1时,剩余 _____ kg Fe(CO)5未分解;在___________时Fe(CO)5恰好完全分解。
(4)制备羰基铁粉过程中循环利用的物质是______ 。
3.(2023·广东深圳·中考真题)定性实验和定量实验是化学中常见的两种实验方法。
(1)铝和氧气生成致密的______。
(2)打磨后的铝丝放入硫酸铜溶液中发生反应,出现的反应现象:______。
(3)如图是探究白磷燃烧条件的图像:
从图中得知白磷燃烧的条件是______。
(4)某同学向相同体积的5%H2O2分别加入氧化铁和二氧化锰做催化剂,现象如下表:
催化剂
现象
MnO2
有大量气泡
Fe2O3
少量气泡
根据气泡生成多少可以得到什么化学启示:______。
(5)某同学在H2O2溶液中加入MnO2做催化剂时,反应生成气体的质量与时间的关系如图所示,求反应90s时消耗H2O2的质量。(写出计算过程)
知识点一 根据化学方程式进行简单计算
1.根据化学方程式计算的依据
(1)理论依据:质量守恒定律。
(2)基本依据:参与化学反应的各物质间存在固定的 。
2.利用化学方程式计算的步骤及格式
例:加热分解31.6 g高锰酸钾,可以得到氧气的质量是多少?
步骤说明
完整步骤
注意以下是常见的扣分点
(1)设未知量
解: 。
设未知量时,x后面加了单位
(2)写化学方程式
未配平,漏标或标错“↑”“↓”
(3)标相关量
相对质量
相对分子质量算错,漏乘化学计量数
实际质量
实际质量写错位置,漏写单位
(4)列出比例式,求解
数据位置混乱,漏单位
(5)简明地写出答案
答: 。
未表达完整
注意
①由于方程式只能反映物质间的质量比,因此代入方程式中的各个量必须是 。
②由于方程式中各物质是纯净物,因此代入的量必须是 的质量,若物质不纯,必须换算成 的质量再代入计算。
③单位必须 ,且单位要代入计算过程。
1.(2025·广东湛江·三模)是合成氨催化剂的主要成分,合成氨催化过程中部分与反应会使催化剂“失效”,在一定温度下可用将催化剂“再生”,原理如图1。
(1)中铁元素的化合价是___________,铁元素、氧元素的质量比是___________。
(2)通入加热,将进行再生,固体质量与温度变化的关系如图2。已知,t1℃~t2℃时,FeO转化为t3℃~t4℃时,转化为。
ⅰ.合成氨催化剂“再生”的最佳温度范围为___________。
ⅱ.若将t4℃时得到的与一氧化碳反应制备含铁的生铁,理论上可得到生铁的质量是多少___________。(写出计算过程)
2.(2025·广东江门·三模)现有一瓶标签破损的硝酸银溶液,为测定该硝酸银溶液的溶质质量分数,某化学小组进行了如图实验,相关数据如图所示。
请分析并计算:
(1)实验中发生反应的基本类型为_____。
(2)_____。
(3)计算该硝酸银溶液中溶质质量分数。(写出计算过程)
(4)生成物中,氯元素的质量为_____g。
3.(2025·广东汕头·二模)(热重分析)石膏的主要成分是CaSO4·2H2O(相对分子质量为172),可用于水泥缓凝剂、建筑制品、模型制作、医用食品添加剂等,受热会发生分解。现加热42.8g石膏样品,固体质量随温度的变化如下图(杂质不参与反应且不含钙元素)。回答下列问题:
(1)石膏开始分解时的温度为______℃。
(2)42.8g该石膏样品中含有结晶水______g.
(3)根据反应,计算42.8g该石膏样品中含有CaSO4·2H2O的质量。(写出计算过程)
(4)1350~1500℃时,CaSO4继续分解生成氧化钙、二氧化硫和一种气体单质,该气体单质是______。最终剩余的19.6g固体中含有CaO的质量为______g.
4.(2025·广东珠海·三模)草酸亚铁晶体(,相对分子质量是180)是一种浅黄色固体,难溶于水,受热易分解,是生产锂电池的原材料。称取草酸亚铁晶体()用热重法对其进行加热使之分解,得到剩余固体的质量随温度变化的曲线如图所示,请分析该图回答下列问题:
(1)加热至_______时,开始分解,生成一种能使带火星的木条复燃的气体,该气体是_______;完全分解时产生该气体的质量为_______g。
(2)根据草酸亚铁晶体受热分解的化学方程式:,计算图中x的值_______。(写出计算过程)
(3)下列物质均可作为炼铁的原料,从环境保护考虑,最不适宜炼铁的是_______(填字母)。
A. B. C. D.
(4)通过计算可以推测,图中M物质的化学式为_______。
5.(2025·广东汕头·二模)纳米铝粉作为火箭固体推进剂具有广阔的应用前景。一种纳米铝粉的制备与应用的过程如图所示。
(1)中铝、氧元素的质量比为___________(填最简整数比)。
(2)反应1的化学方程式为,则的化学式为___________。
(3)反应2在480℃以上时,发生的主要反应为。该反应中,若有发生反应,计算生成的质量是多少。(写出计算过程)
(4)纳米铝粉在储存过程中会与氧气反应生成,从而导致推进剂失效。若纳米铝粉中约有质量分数为的纳米铝粉被氧化,则此时的固体粉末中铝元素的质量分数为___________(结果精确至0.1%),保存纳米铝粉的方法是___________。
6.(2025·广东阳江·二模)金属钒(V)及其化合物在工业生产中有重要应用。V2O5可用于制备偏钒酸铵,制备流程如图1所示∶
查阅资料∶①溶解时,发生的反应为:;沉钒时,发生的反应为:;②pH值对沉钒率的影响如图2所示。
(1)V2O5中钒元素与氧元素的质量最简比是_______。
(2)182gV2O5恰好与1000gNaOH溶液完全反应,计算NaOH的溶质质量分数_______。(写出计算过程)
(3)实验表明,pH=_______时,沉钒率最高。
(4)当沉钒率为90%,244gNaVO3可制得NH4VO3的质量为_______g。
7.(2025·广东梅州·一模)某沉船的遗物以陶瓷为主,海洋出水的陶瓷表面的沉积物主要成分为钙质沉积物、有机污垢、硅质沉积物等。
(1)硅质沉积物的主要成分为 SiO2,其中硅元素的化合价是______。
(2)钙质沉积物常用乙酸(CH3COOH)清洗,乙酸的相对分子质量为______,其中碳、氧元素的质量比是______。
(3)硅质沉积物(主要成分为SiO2)常用氢氟酸(HF)清洗,原理是。若陶瓷表面SiO2的质量为30g,理论上需要 HF的质量是多少?(写出计算过程)
8.(2025·广东深圳·三模)一种以甲烷为燃料、含铜氧化物为载氧体的化学链燃烧反应原理如图所示:
载氧体循环传送器
(1)CuO中铜元素的化合价_______。
(2)与传统燃烧方式相比,化学链燃烧可避免燃料和空气直接接触,有利于捕集CO2,防止其大量排入空气,造成_______。
(3)反应过程中_______(填“需要”或“不需要”)不断增加氧化铜。
(4)燃料反应器中发生反应的化学方程式为8CuO+CH4=4Cu2O+CO2+2H2O,计算通入32g甲烷产生多少克二氧化碳。(利用化学方程式进行计算)
9.(2025·广东肇庆·二模)铜铁合金常用于手机处理器的屏蔽罩、散热板、卡槽等部件的制造。为测定某铜铁合金中铁的质量分数,兴趣小组的甲同学将该合金粉末样品加入10%的硫酸铜溶液中,二者恰好完全反应。同时,为了充分利用资源,该同学还对反应后的物质进行了如图所示的回收处理:
(1)m的值为_____。
(2)合金粉末与硫酸铜溶液反应化学方程式_____。
(3)计算该铜铁合金中铁的质量分数。(写出计算过程)
(4)5%的硫酸亚铁溶液可用作缺铁花卉的营养液,实验中应向不饱和滤液中加入水的质量为_____g。
(5)为验证实验结果,小组决定用另一种方法再次测定该铜铁合金中铁的质量分数。兴趣小组的乙同学将该合金粉末样品加入足量稀硫酸中,充分反应,则乙同学需要测量的数据是_____。
10.(2025·广东东莞·三模)胡粉[2PbCO3·Pb(OH)2],在秦代前便被用作化妆品。《余冬录》中记载:“铅块悬酒缸内封闭之,四十九日始开,则铅化为粉矣。化弗白者,炒为黄丹(Pb3O4),黄丹渣为密陀僧(PbO)。”几种含铅物质间的转化关系如图所示。
(1)胡粉中碳、氢元素的质量比为___________。
(2)加入木炭可实现转化Ⅲ,同时生成一种有毒气体___________
胡粉(相对分子质量为775)热分解过的化学方程式为2PbCO3·Pb(OH)23PbO+2CO2↑+H2O↑。
将一定量固体在氩气流中加热,测得固体质量随温度的变化如下图所示。
(3)计算图中x的值(写出计算过程)。
(4)A→B过程中逸出的分解产物是___________。
11.(2025·广东珠海·三模)火力发电厂常使用石灰石进行燃煤烟气脱硫,产生的硫酸钙可用于建筑材料。
(1)石灰石的主要成分为碳酸钙,碳酸钙在医疗上可用作_____。
(2)“吸收塔”内采用气液逆流接触吸收的方式,含烟气从吸收塔底部鼓入,石灰石浆液从吸收塔顶部喷淋,其目的是_____。
(3)“吸收塔”反应:,部分物质质量变化如图2.
i.代表的质量变化曲线是_____(填“a”或“b”)。
ii.t3时吸收塔吸收了二氧化硫的质量是多少?_____(写出计算过程)。
iii.t1时,硫酸钙的质量m为_____。
12.(2025·广东清远·二模)煤脱硫处理能减少的排放,干法烟气脱硫主要是以碳酸钙、碱石灰(NaOH和CaO的混合物)等作为吸收剂对燃煤烟气进行脱硫处理。利用数字化实验,对干法烟气脱硫进行燃煤烟气中含量的测定,测得100 g煤烟气中的质量分数与时间的关系如图所示。
(1)空气中过度排放易引发的环境问题是_______。
(2)三次实验产生烟气的开始时间_______(填“相同”或“不同”),用_______(填“碳酸钙”或“碱石灰”)作为吸收剂的脱硫效果较好。
(3)实验中原煤的质量为200 g,列式计算原煤中硫的质量分数_______。
13.(2025·广东东莞·二模)氯化镁,化学式MgCl2,可由海水中提取,氯化镁可用于融雪剂、控制灰尘、消防器材、储存氢气等。
(1)海水中原本就有氯化镁,为什么要先加石灰乳生成氢氧化镁沉淀,再加盐酸得到氯化镁?原因是_______。
(2)电解熔融状态氯化镁制取金属镁,反应的化学方程式为_______。
(3)测定某氯化镁溶液中MgCl2的质量分数。小明同学取100g某氯化镁溶液于一只洁净的烧杯中,然后逐滴加入溶质质量分数为10%的NaOH溶液至过量,烧杯内溶液的质量与加入NaOH溶液的质量关系如图所示。试通过计算,求该氯化镁溶液的溶质质量分数_______(写出计算过程,计算结果精确至0.1%)。
14.(2025·广东湛江·二模)纳米铁粉具有易燃、无污染的特性,是一种极具实际应用价值和发展前景的新型燃料。制备纳米铁粉的其中一种流程如图所示。
反应1:FeSO4+H2C2O4(草酸)FeC2O4↓(草酸亚铁)+H2SO4
(1)FeC2O4中碳元素和氧元素的质量比为_____。
(2)用18g10%的草酸溶液可制取多少克的草酸亚铁(写出计算过程)
(3)取4.32g草酸亚铁置于玻璃管内,使其在700℃发生分解反应,生成纳米铁粉和一种气体。反应过程中需要往玻璃管内通入氮气,氮气的作用是_____。管内固体质量随加热时间变化情况如图所示,a的值为_____。
15.(2025·广东清远·二模)镁砂是重要的耐火材料。某小组查阅资料后设计两种制备镁砂的方案(如图所示),请结合信息回答问题。
(1)从能源利用或原料角度分析,两种方案中更优的是方案__________(填“1”或“2”),理由是__________。
(2)煅烧过程中发生的反应为假设使用的原料有效成分的质量分数为,其余为不参与反应的杂质。若需制备400千克,理论上需要________千克原料(写出计算过程)。
(3)煅烧温度会影响镁砂颗粒密度,颗粒密度越大代表镁砂颗粒越致密,其耐火性能会更好。据下图分析,煅烧温度最好控制在__________℃。
(4)理论上116g参加反应,最终可得到镁的质量为_____g。
16.(2025·广东东莞·三模)化学知识在医疗领域有重要作用。胃不舒服到医院就医,医生建议服用“钡餐”后做胃部X射线检查。“钡餐”是一种造影剂,主要成分硫酸钡是一种白色固体,无毒,不溶于水和酸,不易被X射线穿透。能否用碳酸钡替代硫酸钡作为“钡餐”呢?
(1)已有知识:与硫酸钡不同,碳酸钡能与胃酸反应,此反应的化学方程式为______;
(2)要回答上述问题,还需查阅______(填离子符号)是否对人体有害的相关资料;
(3)有一种治疗胃酸分泌过多的胃药说明书如下:
XX胃药说明书
适应症:用于缓解胃酸过多引起的胃部不适
规格:每片0.5g,每片含0.13g氢氧化铝
用法:嚼碎后服用
用量:XX
正常人胃液每日需要HCl约。某患者若每日分泌HCl约8.76g,该患者每天至少需服用多少片该胃药?(写出计算过程)
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题型05 综合计算题
三年考情概览:解读近三年命题思路和内容要求,统计真题考查情况。
典型真题精析:代表性真题分类精讲并点评命题规律,设置仿照题目。
近年真题精选:分类精选近年真题,把握命题趋势。
易错易错速记:归纳串联解题必备知识,总结易错易混点。
中考模拟探源:精选适量最新模拟题,发掘中考命题之源。
命题解读
考向
近三年考查统计
综合计算题是广东中考化学省卷必考的热点题,主要考点:考查溶质质量分数的计算、物质的纯度、反应物沉淀的质量、生成气体的质量计算等。
考向一 涉及能源开发与利用的计算
2025·广东卷第21题
考向二 涉及环境保护的相关计算
2024·深圳卷第14题
考向三 涉及金属冶炼的计算
2024·广东卷第21题
考向一 涉及能源开发与利用的计算
【典题1】(2025·广东卷)甲醇()作为燃料应用于汽车领域,有助于推动能源结构优化。
(1)据图分析,CO单位排放量较高的是__________汽车。每行驶100km,甲醇汽车比汽油汽车可减少排放的质量为__________g。
(2)制备的化学方程式为。
ⅰ.该反应催化剂主要成分三氧化二铟()中In的化合价为__________。
ⅱ.若要生产48t ,理论上至少需消耗的质量是多少?(写出计算过程)__________
ⅲ.实际生产时,还会生成CO。一定条件下,含碳产物中和CO的质量分数分别为80%和20%,若反应了99kg ,则制得的质量为__________kg。
【答案】(1) 汽油 23
(2) +3 解:设理论上至少需消耗的质量为x。
x=66t
答:理论上至少需消耗的质量为66t。 56
【详解】(1)从图中可知,汽油汽车的单位排放量为1.47g/km,甲醇汽车的单位排放量为0.35g/km,所以单位排放量较高的是汽油汽车;
甲醇汽车单位排放量为0.10g/km,汽油汽车单位排放量为0.33g/km,每行驶100km,甲醇汽车比汽油汽车减少排放的质量为。
(2)ⅰ、在化合物中,氧元素通常显−2价,设In2O3中的In的化合价为x,根据化合物中各元素正负化合价代数和为零,则,解得x=+3。
ⅱ、根据CH3OH的质量计算,见答案。
ⅲ、参与反应的CO2中碳元素质量为,根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类和质量都不变。含碳产物中CH3OH和CO的质量分数分别为80%和20%,设生成CH3OH的质量为y,CO的质量为z,则,且,联立这两个方程式,解得y=56kg、z=14kg。
◆一句话点评:结合新能源开发技术,进行相关计算。
【仿照题】(2025·广东惠州·一模)2025蛇年除夕,小明一家打算在户外聚餐吃火锅,小明决定自制户外火锅燃料。
(1)选择燃料(表格中所用燃料的质量均相等)
木柴
木炭
固体酒精
点燃难易
中
难
易
燃烧持续性
短
较长
长
燃烧产物
、、
、
、
综上信息,选择________作为户外燃料较好。
(2)自制固体酒精并使用燃料
ⅰ.加色素的目的是________。
ⅱ.固体酒精属于________(填“混合”或“纯净”)物。
ⅲ.使用固体酒精代替液体酒精的优点有________(写一条)。
ⅳ.假设小明自制的固体酒精中酒精含量为50%,46g固体酒精中酒精完全燃烧理论上能产生二氧化碳的质量________(写出计算过程)。
(3)将一定质量的酒精与8.8g氧气混合于密闭容器内,在一定条件下反应物完全耗尽,生成一氧化碳和二氧化碳混合气8g,同时生成水。则密闭容器中一氧化碳全部转化为二氧化碳,还需要________g氧气。
【答案】(1)固体酒精
(2) 易于识别 混合物 便于携带 根据质量守恒反应前后碳元素质量不变:二氧化碳质量=
(3)0.8
【详解】(1)固体酒精,易点燃,燃烧时间长,较好,故填:固体酒精。
(2)ⅰ.加色素的目的是易于和其他物质识别,故填:易于识别。
ⅱ.固体酒精属于含有多种物质,属于混合物,故填:混合物。
ⅲ.使用固体酒精代替液体酒精的优点便于携带,故填:便于携带。
ⅳ.见答案。
(3)设:酒精质量为x,根据质量守恒,生成水的质量=,反应前后氢元素质量不变:,设酒精完全燃烧需要氧气质量为y,还需要氧气质量:,故填:0.8。
考向二 涉及环境保护的相关计算
【典题1】(2025·广东深圳卷)生活污水任意排放会导致环境污染,需经过处理,符合我国相应的国家标准后才可以排放或者循环使用,调查后发现某污水厂处理污水流程如下。
(1)格栅分离的原理类似于在实验室中___________操作。
(2)上述处理过程中,有化学反应的是___________池(任写一个)
(3)二级处理前一般不加消毒剂,原因是?
(4)三级处理之后的“中水”(里面含有少量氯气)养鱼,他们为了养观赏鱼,使用鱼乐宝净化水,鱼乐宝主要成分,用消除氯气,假设每片药丸含有,请问平均每片鱼乐宝能消除多少氯气?(相对分子质量为158)
(5)为什么鱼乐宝使用中有安全隐患?请根据反应原理说明理由___________。
【答案】(1)过滤
(2)消毒/活性污泥
(3)消毒剂会影响微生物的分解作用
(4)解:平均每片鱼乐宝能消除氯气的质量为x。
解得:x=56.8mg
答:平均每片鱼乐宝能消除氯气的质量为56.8mg。
(5)鱼乐宝反应生成的HCl和会污染水质,影响水中生物生长
【详解】(1)格栅分离的原理类似于思考乐苏苏同学在实验室中过滤操作,可以将不溶物除去,故填:过滤;
(2)沉沙池、一次沉淀池、二次沉淀池中只是不溶物的沉降,无新物质的生成,属于物理变化;活性污泥池中涉及微生物的分解,该过程中有新物质的生成,属于化学变化;消毒池中使用含氯消毒剂,这些消毒剂与水中的微生物反应,生成新的物质,从而完成杀菌过程,属于化学变化,故填:消毒或者活性污泥;
(3)消毒剂会影响微生物的分解作用,所以在二级处理前一般不加消毒剂,故填:消毒剂会影响微生物的分解作用;
(4)详见答案;
(5)结合(4)可知,鱼乐宝反应生成的HCl和NaHSO4会污染水质,影响水中生物生长,存在一定的安全隐患,故填:鱼乐宝反应生成的HCl和NaHSO4会污染水质,影响水中生物生长。
◆一句话点评:以环境保护为背景,进行相关计算。
【仿照题】(2025·广东汕头·一模)甲醛(CH2O)是空气污染物,石墨负载MnO2催化甲醛氧化原理如图1所示:
(1)甲醛中碳、氧元素质量比为___________。
(2)抽取某室内空气样品1m3,所含甲醛充分氧化(),产生CO2的质量为0.22mg。求1m3该空气样品中甲醛的质量是多少?空气中甲醛含量最大限值为,请根据计算结果判断是否超标。(写出计算过程)
(3)不同催化剂、温度对甲醛催化转化的影响如图2所示,效果最好的是___________(填曲线序号)。以单位时间内甲醛转化为CO2的百分数衡量催化转化速率,100℃时,与催化的速率比为___________。
【答案】(1)3:4
(2)解:设产生甲醛的质量为x
由于0.15mg/m3>0.08mg/m3,故该空气样品甲醛已超标。
答:1m3该空气样品中甲醛的质量是0.15mg/m3,已超标。
(3) a 9:1
【详解】(1)甲醛中碳、氧元素质量比为:,故填写:3:4。
(2)详解见答案。
(3)由图2可知,在较低温度下就能达到较高的甲醛转化为CO2的百分数,效果最好,故填写:a;
在100℃时,对应的甲醛转化为CO2的百分数约为45%,对应的约为5%,所以与催化的速率比为45%:5% = 9:1,故填写:9:1。
考向三 涉及金属冶炼的计算
【典题1】(2024·广东卷)科研人员提出一种回收利用铝冶炼产生的废渣赤泥(含Fe2O3)的新方法,助力产业逐“绿”前行。应用新方法从赤泥中提取铁的装置示意图如图1所示。
(1)Fe2O3中铁元素的化合价是______,铁、氧元素的质量比为______。
(2)应用新方法从赤泥中提取铁发生反应的化学方程式:3H2+Fe2O33H2O+2Fe。
i.以该方法处理某赤泥样品的实验数据如图2所示。据图计算,反应从开始至10分钟,提取铁的质量为______g。
ii.我国每年产生赤泥约9000万吨,假设赤泥中Fe2O3的质量分数为30%,用新方法处理9000万吨赤泥,理论上可提取铁______万吨(写出计算过程)。
iii.传统方法通常使用CO还原Fe2O3,新方法能使产业更加绿色环保的原因是______(写一种)。
【答案】(1) +3 7:3
(2) 2.58 解:设理论上可提取铁的质量为x,
x=1890万吨
答:理论上可提取铁1890万吨。 新方法产物是水,对环境无污染(合理即可)
【详解】(1)Fe2O3中氧元素显-2价,根据在化合物中各元素正负化合价代数和为0,则铁元素的化合价是+3价;铁、氧元素的质量比为(56×2):(16×3)=7:3;
(2)i、0分钟时,铁的质量为15.0g×28.0%=4.2g;10分钟时,铁的质量为9.0g×18.0%=1.62g;故反应从开始至10分钟,提取铁的质量为4.2g-1.62g=2.58g;
ii、见答案;
iii、传统方法通常使用CO还原Fe2O3,新方法用氢气在一定条件下还原氧化铁,生成铁和水,能使产业更加绿色环保的原因是氢气还原氧化铁产物为水,对环境无污染。
◆一句话点评:探究冶炼金属的新方法,进行相关计算。
【仿照题】(2025·广东深圳·二模)金属材料发展史是人类不断突破技术瓶颈、推动文明进步的缩影。古代青铜铁器、工业时代钢铁与铝、现代高性能合金,每一次材料的革新都深刻影响了社会生产力和科技发展。
(1)商代已掌握青铜铸造技术,而铁器直至春秋才普及。请设计实验验证铜、铁的金属活动性顺序,写出操作步骤、现象及结论:______。
(2)用含Fe2O380%的赤铁矿200吨与CO高温反应炼铁,理论上可制得铁多少吨?(假设杂质不参与反应;根据化学方程式计算,写出过程)
(3)钛合金制品放在海水中数年,取出后仍光亮如新。由此可知钛合金具有的化学性质是______(写出一点即可)。
【答案】(1)将打磨好的铁丝放入硫酸铜溶液中,观察到铁丝表面有红色固体析出,溶液由蓝色逐渐变为浅绿色,说明铁的金属活动性比铜强(合理即可)
(2)解:设理论上可制得铁的质量为x。
x=112t
答:理论上可制得铁112吨。
(3)抗腐蚀性强
【详解】(1)验证铜、铁的金属活动性顺序的实验为:将打磨好的铁丝放入硫酸铜溶液中,观察到铁丝表面有红色固体析出,溶液由蓝色逐渐变为浅绿色,说明铁的金属活动性比铜强。
(2)见答案;
(3)钛合金制品放在海水中数年,取出后仍光亮如新。由此可知钛合金具有抗腐蚀性强的化学性质。
1.(2024·广东深圳·中考真题)中国天宫空间站三名航天员每日需要,固体燃料氧气发生器制氧,是航天员安全可靠的供氧途径之一。向氧气发生器加入粉末状的铁粉和氯酸钠();点燃铁粉,铁粉剧烈燃烧,放出大量的热,受热分解为NaCl和。
(1)氯酸钠受热分解所需的能量来自于________________;
(2)三名航天员4天所需共9.6kg,则理论上至少需要加热分解的质量为多少?(的相对分子质量为106.5,列出化学方程式写出完整过程计算)
(3)①加热和混合物制取的化学方程式________________;
②在一定条件下,制取相同质量的,则加热分解______(选填/)所需质量更少。
【答案】(1)铁粉的剧烈燃烧
(2)解:设理论上至少需要加热分解NaClO3的质量为x
答:理论上至少需要加热分解NaClO3的质量为21.3kg。
(3) NaClO3
【详解】(1)根据题目信息,点燃铁粉,铁粉剧烈燃烧,放出大量的热,NaClO3受热分解为NaCl和O2,所以氯酸钠受热分解所需的能量来自于铁粉的剧烈燃烧。
(2)NaClO3受热分解为NaCl和O2,化学方程式为,O2的质量(9.6kg)为已知量,据此可通过化学方程式计算出所需NaClO3的质量,详见答案。
(3)①加热KClO3和MnO2混合物生成KCl、O2,化学方程式为:。
②根据化学方程式,每213份质量的NaClO3能分解产生96份质量的O2,根据化学方程式,每245份质量的KClO3能分解产生96份质量的O2,则制取相同质量的O2,则加热分解NaClO3所需质量更少。
2.(2023·广东·中考真题)羰基铁粉在国防军工领域有重要应用,我国是少数几个掌握其生产技术的国家之一。制备羰基铁粉的过程如图所示。
(1)Fe(CO)5中碳、氧元素的质量比为___________。
(2)反应1的化学方程式为 。用100 kg含铁96%的海绵铁,理论上可制备Fe(CO)5的质量是多少?(写出计算过程)
(3)反应2的化学方程式为 。196kgFe(CO)5分解生成羰基铁粉的质量随时间的变化如下图所示。在t1时,剩余 _____ kg Fe(CO)5未分解;在___________时Fe(CO)5恰好完全分解。
(4)制备羰基铁粉过程中循环利用的物质是______ 。
【答案】(1)3:4
(2)设理论上可制备Fe(CO)5的质量为x
答:理论上可制备Fe(CO)5的质量是336kg。
(3) 98 t3
(4)CO/一氧化碳
【详解】(1)Fe(CO)5中碳、氧元素的质量比=(12×5):(16×5)=3:4。
(2)见答案。
(3)由图可知,t1时生成羰基铁粉的质量为28kg,设t1时,反应的Fe(CO)5质量为y
则还未分解的Fe(CO)5质量为196kg-98kg=98kg。由图可知,在t3时,羰基铁粉质量不再增加,Fe(CO)5恰好完全分解。
(4)由反应的化学方程式可知,CO既是反应物又是生成物,则制备羰基铁粉过程中循环利用的物质是CO。
3.(2023·广东深圳·中考真题)定性实验和定量实验是化学中常见的两种实验方法。
(1)铝和氧气生成致密的______。
(2)打磨后的铝丝放入硫酸铜溶液中发生反应,出现的反应现象:______。
(3)如图是探究白磷燃烧条件的图像:
从图中得知白磷燃烧的条件是______。
(4)某同学向相同体积的5%H2O2分别加入氧化铁和二氧化锰做催化剂,现象如下表:
催化剂
现象
MnO2
有大量气泡
Fe2O3
少量气泡
根据气泡生成多少可以得到什么化学启示:______。
(5)某同学在H2O2溶液中加入MnO2做催化剂时,反应生成气体的质量与时间的关系如图所示,求反应90s时消耗H2O2的质量。(写出计算过程)
【答案】(1)氧化铝/Al2O3
(2)铝丝表面有红色物质,溶液由蓝色逐渐变为无色
(3)与氧气接触
(4)二氧化锰的催化效果比氧化铁好(合理即可)
(5)解:由图可知,反应90s时,生成氧气的质量为1.60g,设消耗过氧化氢的质量为x,
答:反应90s时消耗H2O2的质量为3.4g。
【详解】(1)铝和氧气生成致密的氧化铝保护膜;
(2)打磨后的铝丝放入硫铜溶液中,铝与硫酸铜反应生成硫酸铝和铜,出现的反应现象为铝丝表面有红色物质,溶液由蓝色逐渐变为无色;
(3)左边白磷与氧气接触、温度达到白磷的着火点,可以燃,右边白磷没有与氧气接触、温度达到白磷的着火点,不能燃烧,二者对比,说明白磷燃烧的条件是与氧气接触;
(4)向相同体积的5%H2O2分别加入氧化铁和二氧化锰做催化剂,加入二氧化锰的产生大量气泡,加入氧化铁的产生少量气泡,根据气泡生成多少,说明二氧化锰的催化效果比氧化铁好(合理即可);
(5)见答案。
知识点一 根据化学方程式进行简单计算
1.根据化学方程式计算的依据
(1)理论依据:质量守恒定律。
(2)基本依据:参与化学反应的各物质间存在固定的 质量比 。
2.利用化学方程式计算的步骤及格式
例:加热分解31.6 g高锰酸钾,可以得到氧气的质量是多少?
步骤说明
完整步骤
注意以下是常见的扣分点
(1)设未知量
解:设可以得到氧气的质量为x。
设未知量时,x后面加了单位
(2)写化学方程式
2KMnO4 ∆ K2MnO4 +MnO2 +O2↑
未配平,漏标或标错“↑”“↓”
(3)标相关量
相对质量
316 32
相对分子质量算错,漏乘化学计量数
实际质量
31.6g x
实际质量写错位置,漏写单位
(4)列出比例式,求解
=
x=3.2g
数据位置混乱,漏单位
(5)简明地写出答案
答:加热分解31.6 g高锰酸钾,可以得到3.2g氧气。
未表达完整
注意
①由于方程式只能反映物质间的质量比,因此代入方程式中的各个量必须是质量。
②由于方程式中各物质是纯净物,因此代入的量必须是纯净物的质量,若物质不纯,必须换算成纯净物的质量再代入计算。
③单位必须统一,且单位要代入计算过程。
1.(2025·广东湛江·三模)是合成氨催化剂的主要成分,合成氨催化过程中部分与反应会使催化剂“失效”,在一定温度下可用将催化剂“再生”,原理如图1。
(1)中铁元素的化合价是___________,铁元素、氧元素的质量比是___________。
(2)通入加热,将进行再生,固体质量与温度变化的关系如图2。已知,t1℃~t2℃时,FeO转化为t3℃~t4℃时,转化为。
ⅰ.合成氨催化剂“再生”的最佳温度范围为___________。
ⅱ.若将t4℃时得到的与一氧化碳反应制备含铁的生铁,理论上可得到生铁的质量是多少___________。(写出计算过程)
【答案】(1) +2 7:2
(2) t2~t3℃
根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类和质量不变,t4℃时得到的中铁元素的质量与43.2gFeO中铁元素的质量相等,则铁元素的质量为:,最后得到的生铁中铁元素的质量与t4℃时得到的中铁元素的质量相等,则理论上可得到生铁的质量是:
答:理论上可得到生铁的质量是42g。
【详解】(1)FeO中氧元素显-2价,设铁元素的化合价为x,根据化合物中,正、负化合价的代数和为零,可得:,x=+2;
FeO中Fe、O元素的质量比为:56:16=7:2;
(2)ⅰ.已知,t1~t2℃时,FeO转化为t3~t4℃时,转化为,t2~t3℃时生成的物质是四氧化三铁,且该阶段其质量不再变化,是合成氨催化剂的主要成分,则合成氨催化剂“再生”的最佳温度范围为t2~t3℃;
ⅱ.见答案。
2.(2025·广东江门·三模)现有一瓶标签破损的硝酸银溶液,为测定该硝酸银溶液的溶质质量分数,某化学小组进行了如图实验,相关数据如图所示。
请分析并计算:
(1)实验中发生反应的基本类型为_____。
(2)_____。
(3)计算该硝酸银溶液中溶质质量分数。(写出计算过程)
(4)生成物中,氯元素的质量为_____g。
【答案】(1)复分解反应
(2)14.35
(3)解:设该硝酸银溶液中溶质的质量分数为x
x=34%
答:该硝酸银溶液中溶质的质量分数为34%;
(4)3.55
【详解】(1)该实验中发生反应为硝酸银与稀盐酸反应生成氯化银和硝酸,该反应符合“两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物”的反应,属于复分解反应;
(2)根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变,则50g+200g=mg+235.65g,m=14.35;
(3)见答案;
(4)硝酸银与稀盐酸反应生成氯化银和硝酸,生成物中含氯元素的物质是氯化银,由以上分析可知,生成氯化银的质量为14.35g,则生成物中氯元素的质量为:。
3.(2025·广东汕头·二模)(热重分析)石膏的主要成分是CaSO4·2H2O(相对分子质量为172),可用于水泥缓凝剂、建筑制品、模型制作、医用食品添加剂等,受热会发生分解。现加热42.8g石膏样品,固体质量随温度的变化如下图(杂质不参与反应且不含钙元素)。回答下列问题:
(1)石膏开始分解时的温度为______℃。
(2)42.8g该石膏样品中含有结晶水______g.
(3)根据反应,计算42.8g该石膏样品中含有CaSO4·2H2O的质量。(写出计算过程)
(4)1350~1500℃时,CaSO4继续分解生成氧化钙、二氧化硫和一种气体单质,该气体单质是______。最终剩余的19.6g固体中含有CaO的质量为______g.
【答案】(1)70
(2)7.2
(3)设CaSO4·2H2O的质量为x,则
解得x=34.4g
则42.8g该石膏样品中含有CaSO4·2H2O的质量为34.4g。
(4) 氧气/O2 11.2
【详解】(1)由图可知,70℃时固体质量开始减少,说明此时石膏开始分解。
(2)由图可知,42.8g该石膏样品中含有结晶水的质量为42.8g-35.6g=7.2g。
(3)见答案。
(4)反应前后元素的种类不变,硫酸钙中含有钙、硫、氧三种元素,则生成的气体单质为氧气;
根据前面计算可知,石膏样品中的杂质质量为:42.8g-34.4g=8.4g,1350∼1500℃时,CaSO4继续分解生成的固体只有CaO,则最终剩余的19.6g固体中含有CaO的质量为:19.6g-8.4g=11.2g。
4.(2025·广东珠海·三模)草酸亚铁晶体(,相对分子质量是180)是一种浅黄色固体,难溶于水,受热易分解,是生产锂电池的原材料。称取草酸亚铁晶体()用热重法对其进行加热使之分解,得到剩余固体的质量随温度变化的曲线如图所示,请分析该图回答下列问题:
(1)加热至_______时,开始分解,生成一种能使带火星的木条复燃的气体,该气体是_______;完全分解时产生该气体的质量为_______g。
(2)根据草酸亚铁晶体受热分解的化学方程式:,计算图中x的值_______。(写出计算过程)
(3)下列物质均可作为炼铁的原料,从环境保护考虑,最不适宜炼铁的是_______(填字母)。
A. B. C. D.
(4)通过计算可以推测,图中M物质的化学式为_______。
【答案】(1) T4 O2/氧气 0.8
(2)
解:设草酸亚铁晶体受热分解生成 FeC2O4的质量为x
答:图中x的值是43.2。
(3)C
(4)Fe3O4
【详解】(1)观察可知,在T4℃时,对应的剩余固体质量开始减少,说明此时开始分解。
因为能使带火星木条复燃的气体是氧气(),所以生成的这种气体是。
分解前质量为24.0g,完全分解后质量变为23.2g,根据质量守恒定律,减少的质量就是生成氧气的质量,即m()=24.0g - 23.2g = 0.8g。
故本问答案为:T4;;0.8。
(2)见答案
(3)A、Fe2O3(氧化铁),炼铁过程中主要产生铁和二氧化碳,二氧化碳虽然是温室气体,但相对来说对环境的直接污染较小。A错误。
B、Fe3O4(四氧化三铁),与氧化铁类似,炼铁时产生的主要是铁和二氧化碳,对环境直接污染较小。B错误。
C、FeS2(黄铁矿),其中含有硫元素。在炼铁过程中,硫元素会转化为二氧化硫(SO2),二氧化硫是一种有刺激性气味的气体,会形成酸雨,对环境造成严重污染。C正确。
D、FeC2O4(草酸亚铁)炼铁分解一般生成氧化亚铁(FeO)、一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2),又氧化亚铁(FeO)被一氧化碳(CO)还原成铁(Fe),相对来说对环境的污染较小。D错误。
故本问答案为:C。
(4)23.2g的M物质中铁元素的质量为(因为24.0g是Fe2O3的质量,根据Fe2O3中铁元素质量分数计算铁元素质量)。
M物质中氧元素的质量为23.2g - 16.8g = 6.4g。
M物质中铁、氧原子个数比为,所以M物质的化学式为Fe3O4。
故本问答案为:Fe3O4。
5.(2025·广东汕头·二模)纳米铝粉作为火箭固体推进剂具有广阔的应用前景。一种纳米铝粉的制备与应用的过程如图所示。
(1)中铝、氧元素的质量比为___________(填最简整数比)。
(2)反应1的化学方程式为,则的化学式为___________。
(3)反应2在480℃以上时,发生的主要反应为。该反应中,若有发生反应,计算生成的质量是多少。(写出计算过程)
(4)纳米铝粉在储存过程中会与氧气反应生成,从而导致推进剂失效。若纳米铝粉中约有质量分数为的纳米铝粉被氧化,则此时的固体粉末中铝元素的质量分数为___________(结果精确至0.1%),保存纳米铝粉的方法是___________。
【答案】(1)
(2)LiCl
(3)解:设生成H2的质量是x
答:生成H2的质量是3kg。
(4) 92.6% 密封保存
【详解】(1)Al2O3中铝、氧元素质量比为。
(2)根据质量守恒定律,反应前后原子种类和数目不变。反应前Al、Cl、Li、H原子个数分别为4、3、3、12,反应后除3X外Al、Cl、Li、H原子个数分别为4、0、0、12,所以3X中含有3个Li原子和3个Cl原子,X中含有1个Li原子和1个Cl原子,X的化学式为LiCl。
(3)见答案。
(4)纳米铝粉与氧气反应生成Al2O3,化学方程式为。设纳米铝粉的质量为100g,其中9%的纳米铝粉被氧化,设生成Al2O3的质量为y,则
y=17g
则此时的固体粉末中铝元素的质量分数为
因为纳米铝粉易被氧化,所以保存方法是密封(或隔绝氧气,合理即可)。
6.(2025·广东阳江·二模)金属钒(V)及其化合物在工业生产中有重要应用。V2O5可用于制备偏钒酸铵,制备流程如图1所示∶
查阅资料∶①溶解时,发生的反应为:;沉钒时,发生的反应为:;②pH值对沉钒率的影响如图2所示。
(1)V2O5中钒元素与氧元素的质量最简比是_______。
(2)182gV2O5恰好与1000gNaOH溶液完全反应,计算NaOH的溶质质量分数_______。(写出计算过程)
(3)实验表明,pH=_______时,沉钒率最高。
(4)当沉钒率为90%,244gNaVO3可制得NH4VO3的质量为_______g。
【答案】(1)
(2)设参加反应的的质量为。
的溶液中溶质的质量分数为
答:的溶液中溶质的质量分数为。
(3)8.0
(4)210.6
【详解】(1)中元素相对原子质量为,元素相对原子质量为;元素质量比,则中钒元素与氧元素的质量最简比是;故填:。
(2)设参加反应的的质量为。
的溶液中溶质的质量分数为
答:的溶液中溶质的质量分数为。
故填:见答案。
(3)图2中,沉钒率随变化的曲线在时达到最大值;故填:8.0。
(4)设理论生成的质量为。
可制得的的质量为。
故填:。
7.(2025·广东梅州·一模)某沉船的遗物以陶瓷为主,海洋出水的陶瓷表面的沉积物主要成分为钙质沉积物、有机污垢、硅质沉积物等。
(1)硅质沉积物的主要成分为 SiO2,其中硅元素的化合价是______。
(2)钙质沉积物常用乙酸(CH3COOH)清洗,乙酸的相对分子质量为______,其中碳、氧元素的质量比是______。
(3)硅质沉积物(主要成分为SiO2)常用氢氟酸(HF)清洗,原理是。若陶瓷表面SiO2的质量为30g,理论上需要 HF的质量是多少?(写出计算过程)
【答案】(1)+4
(2) 60 3:4
(3)解:设理论上需要HF的质量是x。
x=40g
答:理论上需要 HF 的质量是40g。
【详解】(1)中氧元素显-2价,设硅元素的化合价为a,根据化合物中各种元素化合价的代数和等于零,则:,得:a=+4。故填:+4。
(2)乙酸的相对分子质量为:;其中碳、氧元素的质量比为:。故填:60;3:4。
(3)见答案。
8.(2025·广东深圳·三模)一种以甲烷为燃料、含铜氧化物为载氧体的化学链燃烧反应原理如图所示:
载氧体循环传送器
(1)CuO中铜元素的化合价_______。
(2)与传统燃烧方式相比,化学链燃烧可避免燃料和空气直接接触,有利于捕集CO2,防止其大量排入空气,造成_______。
(3)反应过程中_______(填“需要”或“不需要”)不断增加氧化铜。
(4)燃料反应器中发生反应的化学方程式为8CuO+CH4=4Cu2O+CO2+2H2O,计算通入32g甲烷产生多少克二氧化碳。(利用化学方程式进行计算)
【答案】(1)+2价
(2)温室效应加剧
(3)不需要
(4)解:设通入32g甲烷产生二氧化碳的质量为x。
答:通入32g甲烷产生88g二氧化碳。
【详解】(1)CuO中氧元素的化合价为-2价,根据在化合物中各元素化合价的代数和为零,则CuO中铜元素的化合价为+2价;
(2)与传统燃烧方式相比,化学链燃烧可避免燃料和空气直接接触,有利于捕集,防止其大量排入空气,造成温室效应加剧;
(3)从图可知,总反应是氧气和甲烷反应生成二氧化碳和水,反应过程中氧化铜转化为氧化亚铜,氧化亚铜又转化为氧化铜,所以不需要不断增加氧化铜;
(4)计算过程见答案。
9.(2025·广东肇庆·二模)铜铁合金常用于手机处理器的屏蔽罩、散热板、卡槽等部件的制造。为测定某铜铁合金中铁的质量分数,兴趣小组的甲同学将该合金粉末样品加入10%的硫酸铜溶液中,二者恰好完全反应。同时,为了充分利用资源,该同学还对反应后的物质进行了如图所示的回收处理:
(1)m的值为_____。
(2)合金粉末与硫酸铜溶液反应化学方程式_____。
(3)计算该铜铁合金中铁的质量分数。(写出计算过程)
(4)5%的硫酸亚铁溶液可用作缺铁花卉的营养液,实验中应向不饱和滤液中加入水的质量为_____g。
(5)为验证实验结果,小组决定用另一种方法再次测定该铜铁合金中铁的质量分数。兴趣小组的乙同学将该合金粉末样品加入足量稀硫酸中,充分反应,则乙同学需要测量的数据是_____。
【答案】(1)8.8
(2)
(3)解:设铜铁合金中铁的质量为x
x=5.6g
铜铁合金中铁的质量分数为
答:铜铁合金中铁的质量分数为70%。
(4)144.8
(5)生成氢气的质量/反应后剩余物的总质量
【详解】(1)根据质量守恒定律,化学反应前后,物质总质量不变。甲同学将该合金粉末样品加入10%的硫酸铜溶液中,完全反应后得到固体铜mg和159.2g不饱和滤液,则,解得m=8.8。
(2)合金粉末含有铁和铜,铁能与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜,化学方程式为。
(3)根据硫酸铜溶液的质量计算,见答案。
(4)设反应生成的硫酸亚铁的质量为y
y=15.2g
溶液稀释过程,溶质质量不变,设应向不饱和滤液中加入水的质量为z,则,解得z=144.8g。
(5):铜铁合金中只有铁与稀硫酸反应生成氢气(),通过测量生成氢气的质量(或反应后剩余物的总质量),根据化学方程式可计算出铁的质量,进而算出铁在合金中的质量分数,以此验证实验结果。
10.(2025·广东东莞·三模)胡粉[2PbCO3·Pb(OH)2],在秦代前便被用作化妆品。《余冬录》中记载:“铅块悬酒缸内封闭之,四十九日始开,则铅化为粉矣。化弗白者,炒为黄丹(Pb3O4),黄丹渣为密陀僧(PbO)。”几种含铅物质间的转化关系如图所示。
(1)胡粉中碳、氢元素的质量比为___________。
(2)加入木炭可实现转化Ⅲ,同时生成一种有毒气体___________
胡粉(相对分子质量为775)热分解过的化学方程式为2PbCO3·Pb(OH)23PbO+2CO2↑+H2O↑。
将一定量固体在氩气流中加热,测得固体质量随温度的变化如下图所示。
(3)计算图中x的值(写出计算过程)。
(4)A→B过程中逸出的分解产物是___________。
【答案】(1)12:1
(2)CO
(3)设生成PbO的质量为x。
x=133.8g
答:x的值为133.8g。
(4)水/H2O
【详解】(1)胡粉[2PbCO3•Pb(OH)2]中碳、氢元素的质量比为(12×2):(1×2)=12:1;
(2)转化Ⅲ中黄丹(Pb3O4)和木炭在一定条件下反应生成铅,同时生成一种有毒气体,根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,则该气体是:CO;
(3)见答案;
(4)A→B过程中质量减少:155g-151.4g=3.6g,B→C过程中质量减少:151.4g-133.8g=17.6g,质量比为:3.6g:17.6g=9:44,由反应的化学方程式2PbCO3·Pb(OH)23PbO+2CO2↑+H2O↑可知,生成水和二氧化碳的质量比为18:(44×2)=9:44,所以A→B过程中逸出的分解产物是:H2O。
11.(2025·广东珠海·三模)火力发电厂常使用石灰石进行燃煤烟气脱硫,产生的硫酸钙可用于建筑材料。
(1)石灰石的主要成分为碳酸钙,碳酸钙在医疗上可用作_____。
(2)“吸收塔”内采用气液逆流接触吸收的方式,含烟气从吸收塔底部鼓入,石灰石浆液从吸收塔顶部喷淋,其目的是_____。
(3)“吸收塔”反应:,部分物质质量变化如图2.
i.代表的质量变化曲线是_____(填“a”或“b”)。
ii.t3时吸收塔吸收了二氧化硫的质量是多少?_____(写出计算过程)。
iii.t1时,硫酸钙的质量m为_____。
【答案】(1)补钙剂
(2)增大反应物接触面积,使反应快速且充分(合理即可)
(3) b
解:t3时反应的CaCO3质量为250g−50g=200g。
设吸收SO2质量为x。
解得x=128g
答:t3时吸收塔吸收了二氧化硫的质量是128g。 136
【详解】(1)碳酸钙含钙元素,能与胃酸(主要成分盐酸)反应生成可被人体吸收的钙离子,在医疗上用作补钙剂 。
(2)气液逆流接触,能让石灰石浆液和含二氧化硫的烟气更充分地接触,从而提高反应效率,使二氧化硫被更好地吸收,故填:增大反应物接触面积,使反应快速且充分(合理即可)。
(3)ⅰ、在反应过程中,碳酸钙质量不断减少,硫酸钙质量不断增加,所以曲线 b 代表硫酸钙质量变化。
ⅱ、见答案。
ⅲ、根据图2,t1时吸收塔内参与反应的CaCO3的质量为250g−150g=100g。设t1时产生硫酸钙质量为m。
解得m=136g。
12.(2025·广东清远·二模)煤脱硫处理能减少的排放,干法烟气脱硫主要是以碳酸钙、碱石灰(NaOH和CaO的混合物)等作为吸收剂对燃煤烟气进行脱硫处理。利用数字化实验,对干法烟气脱硫进行燃煤烟气中含量的测定,测得100 g煤烟气中的质量分数与时间的关系如图所示。
(1)空气中过度排放易引发的环境问题是_______。
(2)三次实验产生烟气的开始时间_______(填“相同”或“不同”),用_______(填“碳酸钙”或“碱石灰”)作为吸收剂的脱硫效果较好。
(3)实验中原煤的质量为200 g,列式计算原煤中硫的质量分数_______。
【答案】(1)酸雨
(2) 相同 碱石灰
(3)解:设原煤中硫的质量分数为x
x=1.6%
答:原煤中硫的质量分数为1.6%。
【详解】(1)二氧化硫能与水反应生成酸性物质,导致酸雨的发生;
(2)由图可知,三次实验产生烟气的开始时间相同;
由图可知,相同条件下,使用碱石灰作吸收剂时,二氧化硫的质量分数较低,说明用碱石灰作为吸收剂的脱硫效果较好;
(3)见答案。
13.(2025·广东东莞·二模)氯化镁,化学式MgCl2,可由海水中提取,氯化镁可用于融雪剂、控制灰尘、消防器材、储存氢气等。
(1)海水中原本就有氯化镁,为什么要先加石灰乳生成氢氧化镁沉淀,再加盐酸得到氯化镁?原因是_______。
(2)电解熔融状态氯化镁制取金属镁,反应的化学方程式为_______。
(3)测定某氯化镁溶液中MgCl2的质量分数。小明同学取100g某氯化镁溶液于一只洁净的烧杯中,然后逐滴加入溶质质量分数为10%的NaOH溶液至过量,烧杯内溶液的质量与加入NaOH溶液的质量关系如图所示。试通过计算,求该氯化镁溶液的溶质质量分数_______(写出计算过程,计算结果精确至0.1%)。
【答案】(1)富集提纯氯化镁
(2)MgCl2Mg+Cl2↑
(3)设该氯化镁溶液的溶质质量分数为x 。
x=9.5%
答:该氯化镁溶液的溶质质量分数为9.5%
【详解】(1)海水中原本就有氯化镁,但是氯化镁含量低,且含有杂质,故先加石灰乳生成氢氧化镁沉淀,再加盐酸得到氯化镁,原因是:富集提纯氯化镁;
(2)电解熔融状态氯化镁制取金属镁,根据质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类不变,反应物中含Mg、Cl,生成物中含Mg,故生成物中还应含Cl,还生成了氯气,该反应为氯化镁在通电的条件下反应生成镁和氯气,该反应的化学方程式为:MgCl2Mg+Cl2↑;
(3)氢氧化钠与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,由图像看出,80gNaOH溶液与100g氯化镁溶液恰好完全反应,见答案。
14.(2025·广东湛江·二模)纳米铁粉具有易燃、无污染的特性,是一种极具实际应用价值和发展前景的新型燃料。制备纳米铁粉的其中一种流程如图所示。
反应1:FeSO4+H2C2O4(草酸)FeC2O4↓(草酸亚铁)+H2SO4
(1)FeC2O4中碳元素和氧元素的质量比为_____。
(2)用18g10%的草酸溶液可制取多少克的草酸亚铁(写出计算过程)
(3)取4.32g草酸亚铁置于玻璃管内,使其在700℃发生分解反应,生成纳米铁粉和一种气体。反应过程中需要往玻璃管内通入氮气,氮气的作用是_____。管内固体质量随加热时间变化情况如图所示,a的值为_____。
【答案】(1)3:8
(2)设草酸亚铁的质量为x。
x=2.88g
答:草酸亚铁的质量为2.88g。
(3) 排尽装置内的空气,防止纳米铁粉被氧化 1.68
【详解】(1)FeC2O4中碳元素和氧元素的质量比为(12×2):(16×4)=24:64=3:8;
(2)见答案;
(3)反应过程中往玻璃管内通入氮气,氮气的作用是排尽装置内的空气,防止纳米铁粉被氧化(因为纳米铁粉易燃,高温下易与氧气反应);
FeC2O4在700∘C发生分解反应生成纳米铁粉和一种气体,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,FeC2O4中Fe元素的质量分数为;
4.32gFeC2O4中Fe元素的质量为,所以a的值为1.68(因为分解后固体为纳米铁粉,其质量就是FeC2O4中Fe元素的质量)。
15.(2025·广东清远·二模)镁砂是重要的耐火材料。某小组查阅资料后设计两种制备镁砂的方案(如图所示),请结合信息回答问题。
(1)从能源利用或原料角度分析,两种方案中更优的是方案__________(填“1”或“2”),理由是__________。
(2)煅烧过程中发生的反应为假设使用的原料有效成分的质量分数为,其余为不参与反应的杂质。若需制备400千克,理论上需要________千克原料(写出计算过程)。
(3)煅烧温度会影响镁砂颗粒密度,颗粒密度越大代表镁砂颗粒越致密,其耐火性能会更好。据下图分析,煅烧温度最好控制在__________℃。
(4)理论上116g参加反应,最终可得到镁的质量为_____g。
【答案】(1) 1 原料来源广泛,节约能源
(2)解:设理论上需要原料的质量为x
x=725kg
答:若需制备400千克,理论上需要原料的质量为725kg;
(3)1700
(4)48
【详解】(1)方案1原料是海水,原料来源广泛,方案2原料是菱镁矿,矿产资源有限,方案1制取氢氧化镁的过程在常温下进行,可以节约能源,而方案2制取氢氧化镁需要高温煅烧,会造成能源的浪费,故从能源利用或原料角度分析,两种方案中更优的是方案1,理由是:方案1原料来源广泛,且可以节约能源;
(2)见答案;
(3)由图可知,煅烧温度在1700℃时,镁砂颗粒密度最大,此时镁砂耐火性能最好,故煅烧温度最好控制在1700℃;
(4)根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类和质量不变,则最终可得到镁的质量为:。
16.(2025·广东东莞·三模)化学知识在医疗领域有重要作用。胃不舒服到医院就医,医生建议服用“钡餐”后做胃部X射线检查。“钡餐”是一种造影剂,主要成分硫酸钡是一种白色固体,无毒,不溶于水和酸,不易被X射线穿透。能否用碳酸钡替代硫酸钡作为“钡餐”呢?
(1)已有知识:与硫酸钡不同,碳酸钡能与胃酸反应,此反应的化学方程式为______;
(2)要回答上述问题,还需查阅______(填离子符号)是否对人体有害的相关资料;
(3)有一种治疗胃酸分泌过多的胃药说明书如下:
XX胃药说明书
适应症:用于缓解胃酸过多引起的胃部不适
规格:每片0.5g,每片含0.13g氢氧化铝
用法:嚼碎后服用
用量:XX
正常人胃液每日需要HCl约。某患者若每日分泌HCl约8.76g,该患者每天至少需服用多少片该胃药?(写出计算过程)
【答案】(1)
(2)Ba2+
(3)解:设所需氢氧化铝的质量为x
最少需要消耗HCl的质量为
每天所需胃药的片数为
答:该患者每天至少需服用8片该胃药。
【详解】(1)胃酸的主要成分是盐酸,碳酸钡与盐酸反应会生成氯化钡、水和二氧化碳,化学方程式为。
(2)人体含有NaCl,说明Na+、Cl-对人体无害,而碳酸钡与胃酸反应会产生Ba2+,要判断能否用碳酸钡替代硫酸钡作为 “钡餐”,需查阅是否对人体有害的相关资料。
(3)氢氧化铝与HCl发生的反应是,正常人胃液每日需要HCl约。某患者若每日分泌HCl约8.76g,则最少需要消耗HCl的质量为,据此计算,见答案。
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