含杂质物质的化学反应的有关计算知识点

先利用纯净物质量＝混合物质量×纯净物的含量计算出纯净物质量，再代入方程式中利用物质间的质量比计算

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小文同学利用下图实验装置测定某赤铁矿石样品中Fe₂O₃的质量分数，取l0g样品与足量CO充分反应后，测得剩余固体的质量为7.6g，下列说法正确的是

(温馨提示：杂质不参加反应)

A . 玻璃管中的固体由黑色逐渐变成红色 B . 实验中通入CO的质量为4.2g C . 生成CO₂的质量为2.4g D . 铁矿石样品中Fe₂O₃的质量分数为80％

哈尔滨市正在施工的地铁工程要用铝土矿（主要成分是氧化铝，假设杂质不含铝元素）来炼制铝合金．若要炼制含铝95%的铝合金108t，假设在炼制过程中损失5%铝元素，则理论上需要含杂质40%的铝土矿的质量是（　　）

A . 340t B . 204t C . 108t D . 120t

我县阳山附近一铁矿开采的是含四氧化三铁24.91%的低品位磁铁矿石，生产规模为每年20000t．问20000t这种矿石理论上可以冶炼出含铁96%的生铁的质量是多少？（计算结果保留2位小数）

请根据图示实验过程和实验数据计算（杂质不与稀盐酸反应）：求：

（1）石灰石中碳酸钙的质量分数。
（2）石灰石中钙元素的质量分数。

现有黄铜 $\text{[math]}$ 合金 $\text{[math]}$ 与100g稀硫酸在烧杯中恰好完全反应，反应后测得烧杯中剩余物的总质量为 $\text{[math]}$

求：

（1）反应生成氢气的质量为多少g。
（2）黄铜中铜的质量为多少克？

化学兴趣小组的同学测定黄铜（铜锌合金）中铜的含量时，取黄铜样品40 $\text{[math]}$ ，放人烧杯中，向其中加入200 $\text{[math]}$ 稀硫酸，恰好完全反应，生成气体的质量与反应时间的关系如图所示，请回答下列问题：

（1）完全反应时，产生氢气的质量是
（2）黄铜中铜的质量分数是
（3）试计算所用稀硫酸中溶质的质量分数。

工业上利用高温煅烧石灰石制取CaO和二氧化碳。请计算充分煅烧10t含CaCO₃80%的石灰石，可制得CaO的质量是多少？

金属材料广泛应用于生产生活中。

（1）由于铜具有良好的性，所以铜常用于制作导线。
（2）铝在空气中表现出良好的抗腐蚀性能，用化学方程式表示其原因。
（3）用化学方程式表示以赤铁矿石（主要成分为 $\text{[math]}$ ）为原料冶炼生铁的反应原理：。
（4）向 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 的混合溶液中，加入一定量的铁粉，充分反应后过滤，滤液呈蓝色。下列判断正确的是（填序号）。
A 向滤渣中加入稀盐酸，可能有气泡产生

B 滤液中一定含有 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$

C 与原溶液相比，滤液的质量可能增大

D 向滤液中滴入稀盐酸，可能会有白色沉淀出现
（5）现有碳酸氢钠样品 $\text{[math]}$ （杂质不含钠元素，受热不变化），其中钠元素的质量分数为23％，180℃时，将样品加热一段时间后称得固体质量为 $\text{[math]}$ ，则分解的碳酸氢钠占原碳酸氢钠的质量分数为。（已知： $\text{[math]}$ ）

化学实验小组同学为研究某公共场所铁制护栏锈蚀的程度，将12.8g已生锈的铁片，放入一定浓度的稀盐酸中充分反应，测得产生的气体质量与稀盐酸的质量关系如下图所示(假设铁片除有Fe₂O₃外，不含其他杂质)。

（1） m的值为；
（2）该铁片中Fe₂O₃的质量分数(写出计算过程)。

长久使用的热水壶底部有一层水垢，主要成分是碳酸钙（CaCO₃），某化学兴趣小组为了测定水垢中碳酸钙的质量分数，已知25g水垢与盛有过量的稀盐酸的烧杯共重100g，在电子称上混合后连续称其质量，4分钟内每一分钟读一次数．结果如下表，试回答下列问题：

时间/min	0	1	2	3	4
质量/g	100g	95g	92g	91.2g	91.2g

（1）反应生成的二氧化碳的质量是多少？
（2）该水垢中CaCO₃的质量分数是多少？

热水瓶用久后，瓶胆内壁常附着一层水垢（主要成分是CaCO₃ ，其他成分忽略不计）。某兴趣小组的同学为了探究水垢中CaCO₃的含量，取25g水垢样品，向样品中加入146g的稀盐酸，其变化关系如图所示。试计算：

图片_x0020_1721133485

（1）生成二氧化碳的质量为克。
（2）该水垢样品中CaCO₃的质量分数。（写出解题步骤）

在实验探究课上，老师给了同学们一包红色粉未，该粉末是铜粉和氧化铁粉中的一种或两种。同学们为了确定该粉末的成分，进行如下探究。请你参与探究并回答问题。

（1）（提出猜想）假设1：红色粉末是铜粉；假设2：红色粉末是氧化铁粉；假设3：红色粉末是。

（2）（实验探究）某同学为进一步确定红色粉末的组成，称取该粉末5.0g装入硬质玻璃管中，按下图装置在通风橱中进行实验。开始时缓缓通入CO气体，过一段时间后再加热使其充分反应。待反应完全后，停止加热，仍继续通CO气体直至玻璃管冷却。反应前后称量相关装置和物质的总质量，其数据如下表：

图片_x0020_100014

	反应前	反应后
Ⅰ组	玻璃管和红色粉末的总质量为37.3g	玻璃管和固体物质的总质量为36.1g
Ⅱ组	洗气瓶和所盛溶液的总质量为180.0g	洗气瓶和瓶中物质的总质量为183.1g

（交流讨论）

①应该选择组的实验数据来计算确定组成.最终计算结果表明：该红色粉末的组成是假设（填序号）成立。

②写出A装置中发生反应的化学方程式；实验中观察到A装置中的现象为。

③为了防止溶液倒吸，本实验停止加热前是否需要先断开A和B的连接处？请判断并说明理由：。

（3）（反思评价）
①从环保角度，该装置有严重不足之处。你认为应该如何改进？。

②实验开始时要先通入CO，把装置中的空气排尽后再加热，以防发生爆炸。检验装置中的空气已排尽的方法是。

③工业上用2000t含氧化铁75%的赤铁矿，可炼出含铁97%的生铁吨？（结果保留一位小数）

人类生活生产离不开金属。

（1）在“国庆70周年”阅兵式上展示了一大批具有自主知识产权的新式武器，它们广泛地使用合金而不用纯金属的原因是什么?(一条即可)
（2）驿城区老河乡盛产香菇，青少年食用香菇可以补充生长发育过程所需的“铁”，“铁”指的是(填“原子”、“离子”、“元素”)。
（3）近年流行的“自热火锅”给人们生活带来方便。“自热火锅”主要由食物和发热包（主要成分为生石灰、焙烧硅藻土、活性炭、铁粉、碳酸钠等）组成。
①生石灰用作发热剂，用化学方程式表示发热原理

②铁粉常用作发热剂，它可以与氧气和水反应最终生成氢氧化铁，写出该化学方程式：
（4）下图为某同学在实验室模拟工业上炼铁的原理。补充资料：I、已知Fe $\text{[math]}$ O $\text{[math]}$ 在一定条件下能逐步失去其中的氧，依次生成Fe $\text{[math]}$ O $\text{[math]}$ 、FeO最终被还原为铁；Ⅱ、酒精灯火焰温度为450℃-650℃；Ⅲ。通过数字化设备对氧化铁和一氧化碳进行分析，获得相关数据并绘制成图。
①你认为该实验应进行哪些改进：。

②某同学将反应所得的黑色固体物质放入足量的稀硫酸中，发现生成物中没有铁，得此结论依据的现象是。

③根据资料分析实验失败的原因。
（5）上述实验改进后，用50g含氧化铁80%的赤铁矿石，理论上生成铁的质量是多少?使用化学方程式计算。

今年“五·一”假期，小丽随爸爸到乡下省亲，期间看到许多漂亮的大理石，于是好带了一些回来，想去学校实验室测定这此大理石中CaCO₃的含量。他称取了20克大理石样品置于烧杯中，然后将250g稀盐酸分成五等份，依次加入烧杯充分反应，记录有关实验数据如下表所示（大理石中其他分均不溶于水，也不参与化学反应）。

加入次数	一	二	三	四	五
加入稀盐酸的质量	50	50	50	50	50
烧杯中剩余固体的质量	15	10	5	5	m

试求：

（1） m的值应为；
（2）实验中大理石样品所含CaCO₃的质量分数？
（3）实验中所用稀盐酸的溶质质量分数？

某化学兴趣小组对某铜锌合金样品进行探究实验。

图片_x0020_100022

（1）写出题中发生反应的化学方程式；
（2）根据已知条件列出求解硫酸溶质质量（X）的比例式；
（3）铜锌合金中，Zn的质量是；
（4）求硫酸溶液中溶质质量分数；
（5）上述题中所用的稀硫酸是由g98%的浓硫酸配置成的，在稀释过程加入水g

欲测定某锌 $\text{[math]}$ 铜合金中铜的质量分数，进行如下实验：取合金样品10克放入烧杯中，将60克稀硫酸分三次加入，充分反应后，测得生成气体的质量如下：

实验次数	第一次	第二次	第三次
加入稀硫酸质量 $\text{[math]}$	20	20	20
生成气体质量 $\text{[math]}$	$\text{[math]}$	m	$\text{[math]}$

请回答下列问题并计算：

（1）第二次实验时生成气体质量 $\text{[math]}$ 克；
（2）计算该合金样品中铜的质量分数．

某研究性学习小组选用98%的浓硫酸（密度1.84g/cm³）和黄铜样品进行下列实验。

（1）实验一：配制100g 9.8%的稀硫酸
主要步骤：

①计算：需要浓硫酸mL（精确到0.1）。

②量取：a. 量取所需的浓硫酸；

b. 用mL（选填“50”、“100”或“200”）量筒量取所需的水。如果量水时俯视读数，会导致所配稀硫酸的溶质质量分数（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。

③稀释。
（2）实验二：完成相关测定

小组同学取20g黄铜样品放入图Ⅰ锥形瓶中，将稀硫酸全部加入，恰好完全反应后天平示数的变化如图Ⅱ所示。请计算：

生成氢气g。
（3）黄铜样品中铜的质量（请写出计算过程，下同）。
（4）反应后所得溶液中溶质的质量分数（精确到0.1%）。

人类历史发展的不同阶段曾以不同金属材料的使用作为标志。

（1）金银在自然界有单质形式存在，说明它们的化学性质都。
（2）在生产实践中，人类逐渐掌握了多种金属的冶炼技术。
①比较两种铁矿石磁铁矿(主要成分Fe₃O₄)和菱铁矿(主要成分FeCO₃)，从化学的角度分析“磁铁矿作炼铁原料更有优势”，其原因是什么?

②铝具有较好的抗腐蚀性能，是因为铝与空气中氧气反应，其表面生成一层致密的氧化膜，请写出该氧化膜的化学式：。
（3）钛和钛合金是21世纪重要的金属材料。钛合金制品放在海水中数年，取出后仍光亮如新，是因为其(填字母序号)。
A 可塑性 B 机械性能好 C 抗腐蚀性能好
（4）利用“活泼金属”可以制取H₂ ， H₂可用作汽车能源。若推广应用于汽车产业，则需综合考虑的因素有(填字母序号可多选)。
A 金属原料的成本 B 生产过程中的能耗和污染 C 金属的回收利用
（5）探究铁生锈的条件如图，此实验还必须补充一个实验：增加一支试管，向其中加入铁钉并充满，补充后可以得出结论是铁锈蚀的过程实际是铁与空气中的(写出两种物质化学式)等发生化学反应的过程。
（6）用铁矿石冶炼铁是一个复杂的过程。现有含氧化铁60%的赤铁矿100t ，理论上可得到含杂质4%的生铁的质量是?

（1）小强为了探究某炼铁厂赤铁矿石中氧化铁的质量分数，设计了如图所示的装置进行实验，测出赤铁矿中氧化铁的质量分数为80％。现炼铁厂利用该赤铁矿石5000t，理论上可炼出含铁96％的生铁的质量是（结果保留整数）？

（2）在利用上图装置进行实验时，小强得到如下两组数据（杂质不参加反应）：

	反应前	氧化铁完全反应后
A组	玻璃管和赤铁矿石样品的质量m₁g	玻璃管和固体物质的质量m₂g
B组	烧杯和澄清石灰水的质量m₃g	烧杯和烧杯中物质的质量m₄g

①m₁-m₂表示的质量

②你认为他应该选用（填“A”或“B”）组数据来计算赤铁矿石中氧化铁的质量分数。结合装置图回答他不能选用另一组数据计算的原因为。

金属的回收利用是保护金属资源的有效途径。某学校化学兴趣小组打算从混有金属镁、铁、铜的废弃粉末中分离、提取出化工原料MgSO₄和有关金属，实验过程如下：

（1）金属A为（填化学式）。
（2）操作a的名称是；在该过程中需要使用玻璃棒，其作用是。
（3）写出步骤②所涉及的化学方程式：，进行该操作时，需要通风并远离火源，其原因是。
（4）步骤②中除了加入稀硫酸外，还可选用另一种试剂是（填化学式）溶液。
（5）根据图中数据，计算理论上蒸发可得到MgSO₄固体的质量为g（不考虑实验过程中的损耗）。

含杂质物质的化学反应的有关计算 知识点

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