四、计算题(本题包括2小题,共13分)
20. (6分)大气污染物二氧化硫主要来源于煤燃烧产生的烟气。某煤厂为了减少二氧化硫的排放,向原煤中加入生石灰,燃烧时发生反应:$\ce{CaO + SO_{2} + O_{2} -＞[△] CaSO_{4}}$。请回答下列问题。
(1) 配平化学方程式:
2
$\ce{CaO} +$
2
$\ce{SO_{2}} + \ce{O_{2}} \xlongequal{△}$
2
$\ce{CaSO_{4}}$。
(2) 若该煤厂一次共加入280 t生石灰(含CaO 80%),则理论上最多可吸收多少吨二氧化硫(写出计算过程)?
答案：20. (1) 2 2 2
(2) 解:氧化钙的质量为$280\ \mathrm{t}×80\%=224\ \mathrm{t}$,设理论上最多可吸收二氧化硫的质量为$x$。
$\ce{2CaO + 2SO_{2} + O_{2}\xlongequal{\Delta} 2CaSO_{4}}$
$112\ \ \ \ \ 128$
$224\ \mathrm{t}\ \ \ x$
$\frac{112}{128}=\frac{224\ \mathrm{t}}{x}\ \ \ x=256\ \mathrm{t}$
答:该煤厂加入280 t生石灰(含CaO 80%),理论上最多可吸收二氧化硫的质量为256 t。
21. (7分)(2026·重庆期末)过氧化钙(CaO₂)能杀菌消毒,且能与水反应产生氧气,反应的化学方程式为$2CaO_2 + 2H_2O = 2Ca(OH)_2 + O_2↑$。某学习小组为测定不纯的过氧化钙样品(杂质不溶于水也不与水反应)中CaO₂的质量分数,称取15.0 g样品于烧杯中,向其中加入足量的水,实验时用电子天平测得数据如表：
(1) CaO₂中氧元素和钙元素的质量比为
4:5
。
(2) 充分反应后生成氧气的质量为
1.6
g。
(3) 求该样品中CaO₂的质量分数(写出计算过程)。
答案：21. (1) $4:5$ (2) 1.6
(3) 解:设样品中含有$\ce{CaO_{2}}$的质量为$x$。
$\ce{2CaO_{2} + 2H_{2}O = 2Ca(OH)_{2} + O_{2}\uparrow}$
$144\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 32$
$x\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 1.6\ \mathrm{g}$
$\frac{144}{32}=\frac{x}{1.6\ \mathrm{g}}\ \ \ x=7.2\ \mathrm{g}$
样品中所含过氧化钙的质量分数为$\frac{7.2\ \mathrm{g}}{15.0\ \mathrm{g}}×100\%=48\%$
答:样品中所含过氧化钙的质量分数为48%。
解析:(1) $\ce{CaO_{2}}$中氧元素和钙元素的质量比为$(16×2):40=4:5$。(2) 根据质量守恒定律可知,充分反应后生成氧气的质量为$150.0\ \mathrm{g}-148.4\ \mathrm{g}=1.6\ \mathrm{g}$。
