1、第第 2 2 课时课时 物质的量在化学方程式计算中的应用物质的量在化学方程式计算中的应用 课时对点练课时对点练 A 组 基础对点练 题组一 物质的量在化学方程式中的应用 1物质在发生化学反应时( ) A它们的质量一定相等 B它们的物质的量一定相等 C它们的质量之比等于方程式中化学计量数之比 D它们的物质的量之比等于方程式中化学计量数之比 答案 D 解析 化学方程式中各物质的化学计量数之比等于其物质的量之比。 【考点】 物质的量在化学方程式计算中的应用 【题点】 物质的量在化学方程式计算中的应用 2 一块表面被氧化的钠的质量是 10.8 g， 投入水中， 完全反应得到标准状况下的氢气 0.2 g
2、， 则原钠块中被氧化的钠的质量是( ) A4.6 g B6.2 g C7.8 g D9.2 g 答案 A 解析 设产生 0.2 g 氢气需钠的质量为 x。 2Na2H2O=2NaOHH2 46 g 2 g x 0.2 g 46 g x 2 g 0.2 g 解得 x4.6 g，则氧化钠的质量是 10.8 g4.6 g6.2 g， n(Na2O) 6.2 g 62 g mol 10.1 mol。 根据反应：4NaO2=2Na2O 可知，被氧化的钠的物质的量为 0.1 mol20.2 mol，被氧化 的钠的质量为 0.2 mol23 g mol 14.6 g。 【考点】 物质的量在化学方程式计算中的
3、应用 【题点】 列比例式求算被氧化的钠的质量 3在 500 mL NaOH 溶液中加入足量铝粉，反应完全后共收集到标准状况下的气体 33.6 L， 该 NaOH 溶液的浓度为( ) A1.0 mol L 1 B2.0 mol L 1 C1.5 mol L 1 D3.0 mol L 1 答案 B 解析 2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2 2 mol 67.2 L n(NaOH) 33.6 L n(NaOH)2 mol33.6 L 67.2 L 1.0 mol， c(NaOH)1 mol 0.5 L2.0 mol L 1。 【考点】 物质的量在化学方程式计算中的应用 【题点】 铝与碱溶
4、液反应的定量计算 4 等质量的两份铝分别与足量稀硫酸和足量 NaOH 溶液反应， 若消耗的两溶液的体积相等， 则两溶液的物质的量浓度之比为( ) A32 B23 C11 D12 答案 A 解析 依题意，两份铝的物质的量相等，设 n(Al)1 mol。 2Al 3H2SO4=Al2(SO4)33H2 2 mol 3 mol 1 mol n(H2SO4) 得：n(H2SO4)1.5 mol。 2Al 2NaOH2H2O=2NaAlO23H2 2 mol 2 mol 1 mol n(NaOH) 得：n(NaOH)1 mol。 两溶液体积相等，故 c(H2SO4)c(NaOH)n(H2SO4)n(Na
5、OH)1.5132。 【考点】 物质的量在化学方程式计算中的应用 【题点】 铝与酸、碱反应的定量计算 5甲、乙两烧杯中各盛有 100 mL 3 mol L 1 的盐酸和氢氧化钠溶液，向两烧杯中分别加入等 质量的铝粉，反应结束后测得生成的气体体积比为 12，则加入的铝粉质量为( ) A5.4 g B3.6 g C2.7 g D1.8 g 答案 A 解析 由 2Al6HCl=2AlCl33H2， 2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2可知， 两份 等质量的 Al 都完全反应时， 生成 H2的量相等， 消耗 HCl 与 NaOH 的量不相等。 实际上 HCl、 NaOH 同为 0.3 mol
6、，且已知生成 H2的体积比为 12，所以发生反应时分别为 HCl 不足 Al 过量，NaOH 过量 Al 不足。与 0.3 mol 盐酸完全反应的 Al 为 2.7 g，则由生成 H2的体积比为 12 可知，反应的 Al 的量之比也为 12，即与 NaOH 溶液反应的 Al 为 5.4 g。 【考点】 物质的量在化学方程式计算中的应用 【题点】 铝与酸碱反应的定量计算 题组二 化学计算中的常用方法 621 g 铁粉与 8 g 硫粉混合加热，若不考虑其他损失，可生成硫化亚铁的质量为( ) A33 g B24 g C29 g D22 g 答案 D 解析 根据题意 n(Fe)0.375 mol，n(
7、S)0.25 mol。由 SFe= FeS 可知 Fe 过量，按 S 的量计算，反应生成的 n(FeS)n(S)0.25 mol，所以 m(FeS)22 g。 【考点】 物质的量在化学方程式计算中的应用 【题点】 铁粉和硫粉反应的定量计算 7有一铁的氧化物样品，用 140 mL 5 mol L 1 的盐酸恰好完全溶解，所得溶液还能与通入的 0.56 L 氯气(标准状况)反应，使 Fe2 全部转化为 Fe3，则此氧化物为( ) AFe2O3 BFe3O4 CFe4O5 DFe5O7 答案 D 解析 铁的氧化物与稀盐酸反应可能生成FeCl2、 FeCl3和H2O。 通入Cl2后Fe2 被氧化为Fe
8、3， 则溶液中溶质最终只有FeCl3， 可由n(Cl)求n(Fe)。 氧化物中的氧与盐酸中的H 结合生成H 2O， 可由盐酸中的 n(H )求 n(O)；再由nFe nO求得铁的氧化物的化学式。n(Cl)5 mol L 10.14 L 2 0.56 L 22.4 L mol 10.75 mol；n(H )5 mol L10.14 L0.7 mol，所以nFe nO 1 3nCl 1 2nH 1 30.75 mol 1 20.7 mol 5 7，即该氧化物的化学式为 Fe5O7。 【考点】 物质的量在化学方程式计算中的应用 【题点】 铁的氧化物与酸反应的定量计算 8某铁的氧化物(FexO)1.5
9、2 g 溶于足量盐酸中，向所得溶液中通入标准状况下 112 mL Cl2， 恰好将 Fe2 完全氧化。x 值为( ) A0.80 B0.85 C0.90 D0.93 答案 A 解析 根据得失电子守恒可知，FexO 被氧化为 Fe3 转移的电子数和 Cl 2被还原为 Cl 转移的 电子数相等。 标准状况下112 mL Cl2转移电子数为0.01 mol。 则有 1.52 56x16(3 2 x)x0.01， 解得 x0.80。 【考点】 物质的量在化学方程式计算中的应用 【题点】 得失电子守恒求算铁的氧化物中铁原子数目 9(2019 南昌十中期末)向 Fe2O3和铁屑的混合物中加入足量的稀硫酸至
10、固体完全溶解，所得 溶液中不含 Fe3 ，而产生的 Fe2和 H 2的物质的量之比为 41，则原混合物中 Fe2O3和 Fe 的 物质的量之比为( ) A11 B21 C12 D13 答案 C 解析 设原混合物中含有 x mol Fe，y mol Fe2O3，由化学方程式 Fe2O33H2SO4=Fe2(SO4)3 3H2O 和 Fe2(SO4)3Fe=3FeSO4得到 Fe2O3Fe2(SO4)3Fe3FeSO4， 可见 y mol 的 Fe2O3 参加反应转化为 3y mol FeSO4， 同时消耗 y mol 的 Fe； 又由 FeH2SO4=FeSO4H2可知， (xy)mol 的 F
11、e 与硫酸反应产生(xy)mol 的 FeSO4和(xy)mol H2；则有3y mol(x y)mol(xy)mol41，整理得 yx12，故合理选项是 C。 【考点】 物质的量在化学方程式计算中的应用 【题点】 利用关系式法的定量计算 10已知：碳酸钠高温下不分解；碳酸氢钠受热发生分解反应：2NaHCO3= Na2CO3 H2OCO2。 充分加热碳酸钠和碳酸氢钠的混合物 19 g， 完全反应后固体质量减轻了 3.1 g， 求： (1)原混合物中碳酸钠的质量是 g。 (2)在剩余固体中，加入过量盐酸，反应后放出二氧化碳的体积(标准状况)是 L。 答案 (1)10.6 (2)3.36 解析 (
12、1)设混合物中碳酸氢钠的质量为 m，则： 2NaHCO3= Na2CO3H2OCO2 质量减少 m 168 g 106 g 62 g m 3.1 g 故 m3.1 g 62 g168 g8.4 g， 则碳酸钠的质量为 19 g8.4 g10.6 g。 (2)剩余固体为碳酸钠，质量为 19 g3.1 g15.9 g， 物质的量为 15.9 g 106 g mol 10.15 mol， 根据碳原子守恒可知， 生成二氧化碳的物质的量为 0.15 mol， 标准状况下的体积为 0.15 mol 22.4 L mol 1 3.36 L。 【考点】 物质的量在化学方程式计算中的应用 【题点】 差量法在定量
13、计算中的应用 B 组 综合强化练 1将 5 g 镁、锌、铁三种金属的混合物投入 40 mL 稀硫酸中，恰好完全反应，生成的氢气在 标准状况下的体积是 2.8 L，则这三种金属的物质的量之和为( ) A0.25 mol B0.125 mol C0.1 mol D0.5 mol 答案 B 解析 Mg、Zn、Fe 均用 R 表示，这三种金属与稀硫酸反应符合通式 RH2SO4=RSO4 H2，故这三种金属的物质的量之和等于氢气的物质的量，为 2.8 L 22.4 L mol 10.125 mol。 2现有由氧化铁和铝组成的铝热剂，某实验小组分别进行如下实验：取 a g 样品，向其中 加入足量的 NaO
14、H 溶液，测得生成气体的体积为 b L(标准状况下)；另取 a g 样品，高温条 件下二者恰好完全反应：2AlFe2O3= 高温 Al2O32Fe，待其冷却后，加入足量盐酸，测得生 成气体的体积为 c L(标准状况下)。则 cb 等于( ) A11 B12 C23 D34 答案 C 解析 该铝热剂中只有铝能与氢氧化钠溶液反应，铝与氧化铁反应后的生成物中只有铁能与 盐酸反应得到氢气，再结合题给其他信息可得到如下关系式： 2AlFe2O32Fe,2Al3H2,2Fe2H2， 故 cb23。 【考点】 物质的量在化学方程式计算中的应用 【题点】 利用关系式法的定量计算 3现有一定量 FeO、Fe2O
15、3的混合物，在足量 H2气流中加热充分反应，冷却后称得剩余固体 质量比原混合物减少0.8 g；将等质量的原混合物与盐酸反应，欲使之完全溶解，则需1 mol L 1 盐酸的体积至少为( ) A0.05 L B0.1 L C0.2 L D1 L 答案 B 解析 剩余固体比原混合物减少的质量即为原混合物中 O 的质量，则 n(O) 0.8 g 16 g mol 1 0.05 mol。 原混合物与盐酸反应， 生成氯化物和水， 则 n(H )2n(O)0.05 mol20.1 mol， n(HCl)0.1 mol，则 1 mol L 1 盐酸的体积至少为 0.1 mol 1 mol L 10.1 L。
16、4工业纯碱中常含有少量的 NaCl 杂质，某化学兴趣小组取 a g 工业纯碱样品与足量稀盐酸 充分反应，加热、蒸干、灼烧，得 b g 固体。则该样品中纯碱的质量分数是( ) A.ba a 100% B.168ab 51a 100% C.84ba 11a 100% D.106ba 11a 100% 答案 D 解析 根据反应的化学方程式，采用差量法可求出该样品中 Na2CO3的质量为ba 11 106 g， 其质量分数为 ba 11 106 a 100%106ba 11a 100%。 5由铁、锌、铝、镁四种金属中的两种组成的混合物 10 g，与足量的盐酸反应产生的氢气在 标准状况下的体积为 11.
17、2 L，则混合物中一定含有的金属是( ) A铁 B锌 C铝 D镁 答案 C 解析 已知 10 g 金属与足量盐酸反应产生标准状况下 11.2 L H2，要确定金属的组成，有以下 几种方法： 解法 1 (关系式法)：由 Mn 2H2(M 为 Fe、Zn、Al 或 Mg，n 为 M 与盐酸反应形成氯化物时 M 的化合价的绝对值)可以算出， 产生标准状况下 11.2 L H2时， 需要各金属的质量分别是m(Zn) 32.5 g，m(Fe)28 g，m(Mg)12 g，m(Al)9 g10 g。即只有当 Al 与其他任意一种金属 混合时才合理。 解法 2 (平均相对原子质量法)：先假定所有金属发生反应
18、后的化合价均为2，列比例式求 出混合物的平均相对原子质量，即 10Ar 11.222.4，则Ar 20，Ar(Zn)、Ax(Fe)、Ar(Mg) 均大于 20。铝视为2 价时，相对原子质量可折算为 272 31820，则必含 Al。 6(2019 太原期末)将 a g Fe2O3、Al2O3样品溶解在过量的 100 mL 0.05 mol L 1 的盐酸中，然 后向其中加入 NaOH 溶液使 Fe3 、Al3刚好完全沉淀，消耗 NaOH 溶液 100 mL，则 NaOH 溶液的浓度为( ) A0.1 mol L 1 B0.2 mol L 1 C0.05 mol L 1 D无法计算 答案 C 解
19、析 n(HCl)0.05 mol L 10.1 L0.005 mol， 加入 NaOH 溶液使 Fe3、 Al3刚好完全沉淀 时，溶液中的溶质只有 NaCl，根据氯原子守恒，n(NaCl)n(HCl)0.005 mol，则 n(NaOH) n(NaCl)0.005 mol，所以 c(NaOH)0.005 mol 0.1 L0.05 mol L 1。 7某课外活动小组收集了一种合金进行以下探究(已知铜元素的焰色试验呈绿色)。 外观暗灰色，表皮光滑； 在酒精灯上灼烧，火焰呈绿色，合金片熔化，但不滴落； 取刮去表皮的合金 10 g，放入足量的稀硫酸中，收集到标准状况下的 H2 8.96 L； 另取刮
20、去表皮的合金 10 g，放入足量的 NaOH 溶液中，也收集到标准状况下的 H2 8.96 L。 (1)试据此判断，该合金中一定含有的元素是 (填元素符号)；可能含有下列元素中的 (填字母)。 aAg bMg cNa dFe (2)如果该合金中只含 2 种元素，则二者的质量比是 。 答案 (1)Cu、Al a (2)m(Al)m(Cu)187 解析 (1)火焰呈绿色，说明有铜元素。等质量的合金与足量的稀硫酸或 NaOH 溶液反应放出 H2的体积相同，说明一定含有铝，且不能再含有其他的活泼金属 Na、Mg、Fe 等。且 Na 的 熔、沸点太低，不能与 Cu 熔合形成合金，则还可能含有不与稀硫酸和
21、 NaOH 反应的 Ag。(2) 该合金如果只含 2 种元素，则为 Cu、Al。 2Al 3H2 2 mol 3 mol mAl 27 g mol 1 8.96 L 22.4 L mol 10.4 mol m(Al)0.8 3 mol27 g mol 17.2 g m(Cu)10 g7.2 g2.8 g m(Al)m(Cu)7.2 2.8187。 8(2020 湖北麻城一中高一检测)将 2.5 g 碳酸钠、碳酸氢钠和氢氧化钠的固体混合物完全溶 于水制成稀溶液，然后向该溶液中逐滴加入 1 mol L 1 盐酸，所加入盐酸的体积与产生二氧 化碳的体积(标准状况)关系如图所示。 (1)写出OA段所发
22、生反应的离子方程式： 。 (2)当加入 35 mL 盐酸时，所产生的二氧化碳的体积(标准状况)是 。 (3)计算原混合物中 Na2CO3的质量分数为 。 答案 (1)H OH=H 2O、CO 2 3H =HCO 3 (2)0.224 L (3)42.4% 解析 (1)设碳酸钠、碳酸氢钠和氢氧化钠的物质的量分别为 x mol、y mol、z mol，则 x mol y mol1 mol L 10.02 L、 2x moly molz mol1 mol L10.045 L、 106 g mol1x mol 84 g mol 1y mol40 g mol1z mol2.5 g，解得 x0.01，y0
23、.01，z0.015，所以 2.5 g 碳酸钠、 碳酸氢钠和氢氧化钠的固体混合物完全溶于水制成稀溶液， 溶质为碳酸钠和氢氧化钠。 AB 段发生反应 NaHCO3HCl=NaClCO2H2O，消耗盐酸体积为(4525)mL20 mL， 那么之前 Na2CO3HCl=NaHCO3NaCl 消耗盐酸体积也应该是 20 mL， 而 OA 段消耗盐酸 25 mL，其中 OA 段 V(盐酸)为 05 mL 时，发生酸碱中和反应，其离子方程式为 H OH =H2O，再发生反应 CO2 3H =HCO 3。 (2)结合图像可知，当加入 35 mL 盐酸时，V(盐酸)为 2535 mL 时发生碳酸氢钠与盐酸的反 应生成二氧化碳气体，消耗盐酸的物质的量为 0.01 L1 mol L 10.01 mol，根据方程式 HCO 3H =CO 2H2O 可知产生二氧化碳的物质的量是 0.01 mol，标准状况下其体积为 0.01 mol22.4 L mol 10.224 L。 (3)由(1)中分析知，碳酸钠的质量是 0.01 mol106 g mol 11.06 g，则固体混合物中碳酸钠 的质量分数是1.06 g 2.5 g 100%42.4%。 【考点】 物质的量在化学方程式计算中的应用 【题点】 看图分析、定量计算