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专项题组特训
金牌中考总复习
综合计算题
1.铁红(主要成分是Fe2O3)颜色鲜艳,稳定无毒,是中国传统红色颜料的重要着色剂。用绿矾(FeSO4·7H2O)制备铁红的两种方法如图1所示。
(1)方法1是《天工开物》等古文中所记载的直接焙烧“绿矾”制备“铁红”的方法,其原理为2FeSO4 · 7H2O Fe2O3+X↑+SO2↑+14H2O,其中X的化学式为__________。
=====
高温
SO3
专项题组特训——综合计算题
(2)方法2中,反应Ⅰ发生的主要反应为: 2FeSO4+H2O2+2H2O===
2FeO(OH)↓+2H2SO4。现有100 kg溶质质量分数为15.2%的FeSO4溶液,理论上可得到FeO(OH)的质量为多少?(写出计算过程)
解:设理论上可得到FeO(OH)的质量为x。
2FeSO4+H2O2+2H2O=== 2FeO(OH)↓+2H2SO4
304 178
100 kg×15.2% x
答:理论上可得到FeO(OH)的质量为8.9 kg。
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(3)图2为发生反应Ⅱ时不同煅烧温度对产品中Fe2O3质量分数的影响,根据该图分析,煅烧的最佳温度为__________℃。
(4)现代企业常用方法2制铁红,对比方法1,其优点有_____________________________________(写出一条即可)。
(5)实验室中也可用铁粉制Fe2O3。若反应前铁粉质量为2.1 g,理论上可得到的Fe2O3的质量为__________g。
800
环保(或反应条件温和,合理即可)
3
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2.某实验小组探究了溶质质量分数对H2O2分解速率的影响。实验装置如图1所示,用注射器加入不同浓度的H2O2溶液(见下表),实验中使用传感器装置测算生成O2的质量(圆底烧瓶内气压变化在安全范围),绘制氧气质量随时间变化的曲线,如图2所示。
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实验
编号 H2O2的质量分数/% H2O2溶液的体积/mL 对应曲线
Ⅰ 3.4 10.0 a
Ⅱ 2.4 10.0 b
Ⅲ 1.7 10.0 c(待绘制)
(1)实验前需准备不同浓度的H2O2溶液,若要配制100.0 g质量分数为
2.4%的H2O2溶液,需质量分数为30%的H2O2溶液__________g。
(2)根据实验探究目的,从曲线a、b中,可得出的结论是________________________________________________________________________。
8.0
H2O2的溶质质量分数越大,分解越快(合理即可)
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(3)计算实验Ⅰ条件下H2O2完全分解所得氧气的质量,并写出具体计算过程。(1.5%~5.0% H2O2溶液的密度取值1.0 g/mL)
解:设实验Ⅰ条件下H2O2完全分解生成氧气的质量为x。
2H2O2 2H2O + O2↑
=====
MnO2
10.0 mL×1.0 g/mL×3.4% x
68 32
答:实验Ⅰ条件下H2O2完全分解生成氧气的质量为0.16 g。
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(4)在“图2”中画出曲线c的大致位置及趋势。
c
曲线c如图所示
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3.(2024·中山模拟)铜铝双金属材料可用于降解含硝基苯的工业废水。制备该材料的流程如图1所示:
图1
图2
(1)上述流程中除去铝箔表面氧化物的操作为__________(选填“酸洗”或“水洗”)。
(2)废水初始pH对硝基苯降解的影响如图2所示,pH为__________时效果显著。
酸洗
2
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(3)H2也可与硝基苯(C6H5NO2)反应生成苯胺(C6H7N),反应为:3H2+
C6H5NO2 C6H7N+2H2O。若制得93 kg的苯胺,理论上消耗H2质量是多少?(写出计算过程)
=====
催化剂
△
解:设制得93 kg的苯胺,理论上消耗H2质量是x。
3H2+C6H5NO2 C6H7N+2H2O
6 93
x 93 kg
=====
催化剂
△
答:制得93 kg的苯胺,理论上消耗H2质量为6 kg。
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4.“化学氧呼吸自救器”是人在缺氧环境或出现高浓度有毒、有害气体环境中使用的一种安全防护装置,内部装有颗粒状超氧化钾(KO2)作为“制氧剂”,其反应原理为:4KO2+mCO2=== mK2CO3+3O2。
(1)m的值是__________。
2
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(2)若要制得96 g氧气,则理论上需要含80% KO2的制氧剂的质量是多少?(请写出计算过程)
解:设需要含80%KO2的制氧剂的质量是x。
4KO2+2CO2=== 2K2CO3+3O2
284 96
80%×x 96 g
答:理论上需要含80%KO2的制氧剂的质量是355 g。
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(3)吸氧时,供氧装置要与如图1所示装置配套使用,使用时罐中要加入一定量的水,氧气需通过水再被人体吸入,所以吸氧时病人的吸氧管要接在__________(选填“a”或“b”)端,吸氧时该装置的作用是______________________________、____________________。(答2点)
a
对氧气流量进行调节
润湿氧气
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(4)一定质量的超氧化钾(KO2)和超氧化钠(NaO2)的生氧性能如图2所示。小王依据人正常呼吸时需要生氧药品的生氧速度不低于1 L·min-1,结合自救呼吸器的结构和生氧药品的生氧性能,选取了KO2作为生氧药品。选取KO2的优点是______________________________________________。
KO2生氧速度不低于1 L·min-1的时间较长(合理即可)
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5.(2025·湛江三模)Fe3O4是合成氨催化剂的主要成分,合成氨催化过程中部分Fe3O4与H2反应会使催化剂“失效”,在一定温度下可用O2将催化剂“再生”,原理如图1。
(1)FeO中铁元素的化合价是__________,铁元素、氧元素的质量比是__________。
+2
7∶2
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(2)通入O2加热,将43.2 g FeO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Fe3O4, t3 ℃~t4 ℃时,Fe3O4转化为Fe2O3。
①合成氨催化剂“再生”的最佳温度范围为______________℃。
t2~t3
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②若将t4 ℃时得到的Fe2O3与一氧化碳反应制备含铁80%的生铁,理论上可得到生铁的质量是多少?(写出计算过程)
解: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Fe2O3中铁元素的质
量与43.2 g FeO中铁元素的质量相等,则铁元素的
质量为:43.2 g× =33.6 g,最后得到的生铁中铁元素的质量与t4 ℃时得到的Fe2O3中铁元素的质量相等,则理论上可得到生铁的质量是33.6 g÷80%=42 g。
答:理论上可得到生铁的质量是42 g。
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