初中科学竞赛辅导《元素和化合物》经典计算20题（有解析）

初中科学竞赛辅导《元素和化合物》经典计算20题 （温馨提示：题目的编排顺序遵循由易到难的原则，使用时可根据实际需要选择合适的题目进行训练；如有疑难问题，可与编者交流：QQ 16173689420） 1、闪电是一种自然现象，据估计地球上年均发生31万余次的闪电。每当电闪雷鸣之时，空气中会发生一种反应：N2+O2=2NO。己知32 g氧气和足量氮气化合成一氧化氮时要吸收180 kJ的能量，假设每次闪电的能量为1.50×107kJ，其中有l／1000的能量用于这一反应，求： (1)此次闪电所产生的NO的质量是多少千克？ (2)此次闪电的生成物相当于多少千克尿素CO(NH2)2]的含氮量？ 解析：(1)设生成NO的质量为x N2 ＋ O2 = 2NO 吸收180 kJ 32g 60g 180 kJ x 1.50×107kJ×1/1000 解得： x=5000g=5 kg (2)设相当于尿素的质量为y，因N的质量相等，故有： 2NO ～ CO(NH2)2 60 60 5kg y 解得：y=5 kg 答案： (1)此次闪电所产生的N的质量是5kg；(2)此次闪电的生成物相当于5 kg尿素的含氮量。 2、生产、生活中的废物、污水未经处理就直接排放，是造成水体富营养化、河水被污染的重要原因。下图是长江中游某水质监测站在2013年4月的某天DO(溶解氧)的实测数据，下表为不同温度下DO(溶解氧)饱和值表： 水温／℃ 25 26 27 29 31 32 34 DO饱和值／mg·L－1 8.15 8.00 7.85 7.65 7.43 7.30 7.20 仔细观察实测数据和上表，回答问题： (1)在凌晨零点时，河水中的DO(溶解氧)仅为该温度下的DO饱和值的75％～80％；但在午后，DO出现过饱和，如在15时，DO饱和度可高达110％，造成上述现象的主要原因：_____ (2)河水里的微生物使有机物(化学式以C6H10O5为代表)与溶解在水中的氧气作用而转化为CO2和H2O的过程中所需的O2的量叫做BOD(生化需氧量)，BOD是衡量水体质量的一个指标。当天该水质监测站测得河水中所含有机物的质量折合成C6H10O5为0.010 g·L－1，通过计算回答： ①该河段水体的BOD(生化需氧量)是多少？ ②该河段适合鱼类生存吗(设水温为25℃)?结论及理由是：_____ 解析：（1）凌晨零点时水中的植物、动物会进行呼吸作用，消耗水中大量的氧气；而午后光照强，水生植物光合作用强，会产生大量的氧气； （2）由题意可知，1L河水中有机物的质量为：0.01g 设分解0.01g有机物需要氧气的质量为x． C6H10O5 + 6O2 →6CO2+5H2O 162????192 0.01g???x 162/192=0.01g/x x≈0.01185g≈11.85mg 即该河段水体的BOD(生化需氧量)是11.85 mg/L。 ②查表可知：水温为25℃时，DO饱和值为8.15mg/L 由于25℃时饱和DO值为8.15?mg/L，小于BOD的11.85?mg/L，因此该河中的鱼类不能维持生命，会因缺氧死亡。 3、我国《室内空气质量标准》规定室内空气中甲醛（HCHO）含量不得超过0.1mg/m3．甲醛的含量可根据下列反应测定；4KMnO4+5HCHO+6H2SO4=2K2SO4+4MnSO4+5CO2+11H2O 现取某装修后的室内空气样品500mL，用溶质质量分数为1.58×10-8（0.000?001?58%）的高锰酸钾溶液（其中加入适量的硫酸溶液）300g，与其中的甲醛恰好完全反应。求： （1）500mL该空气中甲醛的质量； （2）通过计算说明，该居室内空气中甲醛含量是否符合国家规定的标准； （3）联系实际：刚装修完的房子，可以采用什么方法除去装修材料释放出来的甲醛？你还有没有其他的方法？ 解析：（1）设甲醛的质量为x 溶质质量分数为1.58×10-8的高锰酸钾溶液300g中高锰酸钾的质量=300g×1.58×10-8=4.74×10-6g 4KMnO4+6H2SO4+5HCHO=2K2SO4+4MnSO4+5CO2+11H2O 632???????? 150 4.74×10-6g????x 632/4.74×10-6=150/ x ? x=1.125×10-6g=1.125×10-3mg （2）500mL该空气中甲醛的含量=1.125×10-3mg/500mL=2.25×10-6mg/mL=2.25mg/m3＞0.1mg/m3； 所以该居室内空气中甲醛含量不符合国家规定的标准；（3）可以打开门窗，使室内空气流通，这 ... ...