初中化学解答题

2022年我国将有6名航天员生活在空间站。氧气、水、食物等是维持航天员驻留空间站的必要物质。为提高物质的利用率，目前空间站通过以下途径实现物质循环利用：

（1）由图可知，目前空间站通过物质循环获得水的途径共有＿＿＿＿＿条，其中尿液净化时必须除去尿液中的＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿等代谢废物。

（2）为实现氧的循环，目前空间站内利用氢气和航天员呼出的二氧化碳，在一定条件下转化为甲烷和水，化学方程式为 $4H_2+C{O}_2$ $2H_{2}O+C{H}_4$。据测算，正常情况下一位航天员一天呼出的二氧化碳质量约 $1.1$千克，若这些二氧化碳全部与氢气反应，则可生成水多少千克？

小嘉发现：向碳酸钠溶液中倾倒稀盐酸，很快就产生了气泡：向碳酸钠溶液中逐滴加入稀盐酸，滴加一定量后才有气泡产生。查阅资料：向碳酸钠溶液中逐滴加入稀盐酸，先发生的反应是Na₂CO₃+HCl═NaCl+NaHCO₃；当Na₂CO₃全部转化成NaHCO₃后，再发生反应NaHCO₃+HCl═NaCl+H₂O+CO₂↑。为此他用如图所示装置进行了如下实验：

步骤一：在广口瓶中加入10克溶质质量分数为10.6%的碳酸钠溶液，用注射器向瓶中缓慢注入一定量的溶质质量分数为7.3%的稀盐酸，观察到瓶内无明显现象； 步骤二：继续用注射器向瓶中注入稀盐酸，一段时间后观察到瓶内连续产生气泡，烧杯中澄清石灰水？。

（1）步骤二中，观察到烧杯中澄清石灰水 　   　。

（2）上述实验中，加入稀盐酸多少克后，才开始产生二氧化碳？　   　。

（3）向一定量碳酸钠溶液中无论是倾倒还是逐滴加入足量的稀盐酸，完全反应后产生二氧化碳质量是相同的，其本质原因是什么？　                                  　。

市场上常见的苏打水有苏打气泡水和无汽苏打水两种。它们的主要成分中都含有碳酸氢钠，俗称小苏打，具有以下性质。

性质一：2NaHCO ₃ Na ₂CO ₃+H ₂O+CO ₂↑（NaHCO ₃在50℃以上开始逐渐分解）

性质二：NaHCO ₃+HCl═NaCl+H ₂O+CO ₂↑

（1）苏打气泡水中含有大量二氧化碳，瓶盖一打开就有大量气泡产生，所以叫气泡水。无汽苏打水则不含二氧化碳，但小明认为他喝入体内也会产生二氧化碳，主要是利用了碳酸氢钠的性质 　     　（选填"一"或"二"），理由是 　                   　。

（2）小明查阅了相关资料想自制苏打水，于是购买了一袋小苏打，包装袋上标注的碳酸氢钠含量是99%。真的有这么高吗？小明取了10克小苏打样品放入装置，逐次加入稀硫酸进行实验，得到相关数据。请通过计算帮助小明判断包装袋上的标注是否准确。（2NaHCO ₃+H ₂SO ₄═Na ₂SO ₄+2H ₂O+2CO ₂↑）

序号	反应前	第1次	第2次	第3次	第4次	第5次
加入稀硫酸溶液质量/克	0	10	10	10	10	10
C装置中溶液总质量/克	100.0	101.1	102.2	103.3	104.4	105.0

（3）如果去掉装置B，测量结果将会 　 　（选填"偏大"或"偏小"）。

硫酸亚铁是一种重要的补铁剂。实验室以废铁屑（含少量Fe₂O₃）为原料制备硫酸亚铁晶体的流程如图所示：

已知：铁与硫酸铁反应的化学方程式为Fe+Fe₂（SO₄）₃═3FeSO₄。

（1）“碱洗”是为了洗去铁屑表面的油污。用热的碳酸钠溶液浸泡，过滤，再用蒸馏水洗涤2~3次。取最后一次洗涤液，测其pH，若pH＝　 　，说明洗涤液中无碳酸钠。

（2）“酸溶”是向“碱洗”过的铁屑中加入过量稀硫酸。

①写出铁与稀硫酸反应的化学方程式：　                        　。

②所用硫酸溶液浓度不能太稀，原因是 　                         　。

③废铁屑中的少量Fe₂O₃不需要进行除杂处理，原因是 　                  　。

（3）“结晶”的相关操作依次为：蒸发浓缩、降温结晶。蒸发浓缩的目的是 　     　，便于结晶。

（4）含量测定：准确称取制得的硫酸亚铁样品2.82g于锥形瓶中，加蒸馏水完全溶解，加入稀硫酸，滴加溶质质量分数为1.58%的高锰酸钾溶液，当恰好完全反应时，消耗高锰酸钾溶液的体积为20.00mL（该高锰酸钾溶液密度近似为1g•mL^﹣1）。列式计算该样品中硫酸亚铁的含量（结果用百分数表示，保留一位小数）。

已知：高锰酸钾与硫酸亚铁反应的化学方程式为10FeSO₄+2KMnO₄+8H₂SO₄═5Fe₂（SO₄）₃+2MnSO₄+K₂SO₄+8H₂O（相对分子质量：FeSO₄＝152，KMnO₄＝158）

甲、乙、丙三个实验小组分别利用2g铜粉"测定空气中氧气的含量"，实验装置见图。课外兴趣小组为研究实验中铜粉的氧化情况，又进行以下实验：

①兴趣小组将甲、乙、丙三个实验小组硬质玻璃管中的残留固体全部取出，称量后，置于烧杯中；

②在烧杯中加入足量稀硫酸使之充分反应，将剩余固体过滤、洗涤、干燥、称量；相关数据见下表：

	甲组	乙组	丙组
反应前固体质量	2.016g	2.016g	2.024g
反应后固体质量	1.936g	1.936g	1.904g

（1）烧杯中发生反应的化学方程式为 　                       ；

（2）甲、乙两组实验数据相同，残留固体中氧化铜的质量为 　　，丙组残留固体中氧化铜的质量为 　　。

（3）兴趣小组通过分析数据得出：甲、乙两组实验数据更接近实际空气中氧气的含量，丙组差异较大。你认为丙组在"测定空气中氧气的含量"实验中，可能存在的操作失误是 　　。

白铜（Cu﹣Ni）是工业上常用的一种合金，金属镍（Ni）的金属活泼性与铁相似，且化合价显+2价。为测定20g某白铜样品中镍的质量，设计了如下实验：

试问：

（1）将白铜研碎的目的是　　。

（2）白铜样品中镍的质量　　g。

（3）所用稀硫酸中溶质的质量分数（写出计算过程）。

某兴趣小组在实验室发现盛有固体氢氧化钠的试剂瓶破裂瓶盖处有"白毛"状物质（如图），根据所学知识，他们推断"白毛"状固体物质中含有碳酸钠，依据是 　　。他们取5g白色固体，加水配成20g溶液倒入烧杯中，将40g氯化钡溶液分成四等份，分4次加入烧杯中，充分反应后测得数据如下表：

实验次数	1	2	3	4
加入氯化钡溶液的质量/g	10	10	10	10
烧杯中所得溶液的质量/g	28.03	36.06	44.09	54.09

（1）第 　　次实验，加入的氯化钡与碳酸钠恰好完全反应。

（2）求5g白色固体中碳酸钠的质量。（写出计算过程，结果保留两位小数）

某校化学兴趣小组同学，将一定量的稀硫酸滴入9.3g氢氧化钠和碳酸钠的固体混合物中，产生气体质量与滴入稀硫酸的质量关系如图所示。试计算：

（1）产生二氧化碳气体的质量为　　；

（2）混合物与稀硫酸恰好完全反应时所得溶液中溶质的质量是多少？

取一定量铜粉、铁粉的混合物，加入过量稀硫酸，完全反应（酸溶）后过滤，将滤渣洗净、烘干后在足量氧气中充分灼烧（金属元素在产物中显+2价）。固体质量与各步实验的时间关系如图。（1）b点时溶液中溶质的化学式为　　。

（2）原粉状混合物中铁粉的质量为　　 g。

（3）求m的值。（写出计算过程）

某实验小组为测定铜和氧化铜的混合物中铜元素的含量，取20g该固体混合物，向其中逐滴加入稀H₂SO₄，测得剩余固体的质量与加入稀H₂SO₄的质量关系如图所示。回答下列问题：

（1）写出滴加稀H₂SO₄时发生反应的化学方程式　　。

（2）该固体混合物中铜元素的质量为　　。

（3）计算稀H₂SO₄中溶质的质量分数（写出计算过程）。

实验室用含杂质的锌（也称粗锌）与盐酸反应制取氢气，取8.0g含杂质的锌粒于烧杯中（所含杂质不溶于水，也不与酸反应），向其中加入73.0g稀盐酸，恰好完全反应后烧杯内剩余物质的质量为80.8g。计算：

（1）生成氢气的质量　　g。

（2）求稀盐酸的溶质质量分数（请写出计算过程）。

某课外兴趣小组同学取一定量含铜粉的氧化铜粉末，放入烧杯中，加入192g稀硫酸，搅拌，恰好完全反应后过滤（损耗忽略不计），烧杯中固体的质量随时间变化情况如图所示。

（1）所取粉末中氧化铜的质量为　　g；

（2）计算反应后所得溶液溶质质量分数。（规范写出计算过程）

用光卤石为原料提取的氯化钾产品中含有氯化镁杂质，产品等级中氯化钾指标为：

指标名称	优良品	一级品	二级品
氯化钾质量分数（≥）	93.00%	90.00%	87.00%

为确定某氯化钾产品等级进行了以下实验：

步骤一（溶解）：取40.0g氯化钾产品溶于水，配制成溶液。

步骤二（沉淀）：向步骤一所得溶液中加入过量的质量分数为10%的氢氧化钾溶液112.0g，充分反应后过滤，得2.9g沉淀和一定质量的滤液。

步骤三（回收）：向步骤二所得滤液中加入盐酸至溶液呈中性，得到400.0g溶液，将所得溶液蒸发结晶，回收氯化钾固体。

回答下列问题：（提示：KCl溶液呈中性；不考虑实验过程中的损失）

（1）通过计算判断该产品的等级。（写出解题过程）

（2）步骤三所得溶液中氯化钾的质量分数为　　。

在新冠肺炎的疫情防控中，过氧化氢（H₂O₂）广泛用于环境消毒，在放置过程中会缓慢分解。某单位有一桶未曾使用过的久置的H₂O₂溶液，观测得其溶液密度为1.069g/mL，该温度下溶液的密度和溶质质量分数的对应关系如图。桶上标签提供的信息：①H₂O₂的质量分数为30%；②内装溶液质量50kg，完成下列问题：

（1）该久置的H₂O₂溶液的溶质质量分数为　　。

（2）若用此久置的H₂O₂溶液来配制质量分数为3%的环境消毒液200kg，需用这种H₂O₂溶液　　kg。

（3）若这桶H₂O₂溶液放置至完全分解，桶中剩下的液体质量是多少？（假设液体不挥发，通过计算回答，结果精确到0.1）

某纯碱样品中含有少量的氯化钠，某化学兴趣小组欲测定其中碳酸钠的质量分数。他们称取6.0g样品放入锥形瓶中，加入稀硫酸直到不再产生气体为止，反应中生成气体的质量与加入稀硫酸的质量关系如图所示：

计算：

（1）反应生成的二氧化碳的质量为　　g。

（2）该纯碱样品中碳酸钠的质量分数（写出计算过程，计算结果精确到0.1%）。

（反应的化学方程式为：Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+CO₂↑+H₂O）