高中化學(xué)必修1資料：專題3-2-2物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計(jì)算中的應(yīng)用備作業(yè)（人教版2019）（解析版）

第三章鐵金屬材料第二節(jié)金屬材料第2課時(shí)物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計(jì)算中的應(yīng)用1.相同質(zhì)量的兩份鋁，分別放入足量的鹽酸和氫氧化鈉溶液中，放出的氫氣在同溫同壓下體積之比為()A.1:1B.1:6C.2:3D.3:2【答案】A【解析】鋁和鹽酸、氫氧化鈉反應(yīng)的方程式為：2Al+6HCl==2AlCl3+3H2↑、2Al+2NaOH+2H2O==2NaAlO2+3H2↑；相同質(zhì)量的兩份鋁分別與足量的鹽酸和氫氧化鈉反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的物質(zhì)的量相同，同溫同壓下氣體物質(zhì)的量之比等體積比，故體積比為1:1。2．在一定溫度和壓強(qiáng)下，2L氣體XY2與1L氣體Y2化合，生成2L氣體化合物，則該化合物的化學(xué)式為()A．X3Y B．X3Y2 C．X2Y3 D．XY3【答案】D【解析】根據(jù)阿伏加德羅定律及質(zhì)量守恒定律可知，同溫同壓下，體積之比等于物質(zhì)的量之比，而在一個(gè)化學(xué)反應(yīng)中，物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，則有2XY2+Y2=2L，根據(jù)原子守恒，該化合物的化學(xué)式為XY3，D項(xiàng)符合題意；本題答案選D。3.把10.8gAl放入足量氫氧化鈉溶液中完全反應(yīng)，生成氫氣的體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）為()A.8.96LB.13.44LC.2.24LD.6.72【答案】B【解析】鋁和氫氧化鈉反應(yīng)的方程式為：2Al+2NaOH+2H2O==2NaAlO2+3H2↑n(Al)=10.8g÷27g/mol=0.4mol;根據(jù)反應(yīng)中各物質(zhì)物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比得：0.4mol/n(H2)=2/3;則n(H2)=0.6mol,標(biāo)況下生成氫氣體積為0.6mol×22.4L/mol=13.44L。4．在2KMnO4+16HCl(濃)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O反應(yīng)中，生成Cl2體積為11.2L（標(biāo)況下），則反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為()A．1.6molB．1molC．0.5mol D．1.2mol【答案】B【解析】根據(jù)該化學(xué)方程式2KMnO4+16HCl(濃)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O，反應(yīng)中生成的氯氣和轉(zhuǎn)移電子數(shù)的關(guān)系為：5Cl2----10e-，生成Cl2體積（標(biāo)況下）為11.2L，則Cl2物質(zhì)的量為11.2L÷22.4L/mol=0.5mol,轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為1mol,答案選B。5．把22.4LCO2通過(guò)一定量的固體過(guò)氧化鈉后收集到16.8L氣體(標(biāo)況下)，則這16.8L氣體的質(zhì)量是(

)A．10g B．15g C．30g D．32g【答案】C【解析】根據(jù)干信息可得，n(CO2)=22.4L÷22.4L/mol=1mol，反應(yīng)后氣體的物質(zhì)的量為16.8L÷22.4L/mol==0.75mol。設(shè)參加反應(yīng)的CO2的物質(zhì)的量為x，由方程式2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2知，xmolCO2參加反應(yīng)，生成O2的物質(zhì)的量為0.5x，則1-x+0.5x=0.75，x=0.5mol，從而得出混合氣體中，CO2為0.5mol，O2為0.25mol，因此m(混)=0.5mol×44g/mol+0.25mol×32g/mol=30g；6．甲、乙兩燒杯中各盛有100mL1.5mol·L-1的鹽酸和氫氧化鈉溶液，向兩燒杯中分別加入2.7g的鋁粉，計(jì)算反應(yīng)結(jié)束后生成的氣體的體積比是（）A．1：1 B．1：2 C．2：1 D．3：2【答案】B【解析】甲、乙兩燒杯中各盛有100mL

1.5mol?L?1的鹽酸和氫氧化鈉溶液，可知HCl和NaOH的物質(zhì)的量均為1.5mol?L?1×0.1L=0.15mol，加入的Al粉質(zhì)量為2.7g，其物質(zhì)的量為=0.1mol，再結(jié)合2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑、2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑分析，甲、乙燒杯中生成的氫氣的物質(zhì)的量，再推斷體積比即可?！驹斀狻恳覂蔁懈魇⒂?00mL

1.5mol?L?1的鹽酸和氫氧化鈉溶液，可知HCl和NaOH的物質(zhì)的量均為1.5mol?L?1×0.1L=0.15mol，加入的Al粉質(zhì)量為2.7g，其物質(zhì)的量為=0.1mol，在甲燒杯2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑中Al粉過(guò)量，生成氫氣的物質(zhì)的量為0.15mol×=0.075mol，在乙燒杯2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑中，NaOH過(guò)量，生成氫氣的物質(zhì)的量為0.1mol×=0.15mol，則甲、乙兩燒杯中生成氣體在相同條件下的體積比等于氣體的物質(zhì)的量之比，即為0.075mol：0.15mol=1：2，答案選B。7．把足量的鐵粉投入到硫酸和硫酸銅的混合溶液中，充分反應(yīng)后，殘余固體的質(zhì)量與原來(lái)加入的鐵粉質(zhì)量相等，則原溶液中的H+和SO42-的物質(zhì)的量之比為()A．1：4 B．2：7 C．1：2 D．3：8【答案】A【解析】設(shè)原溶液中H2SO4和CuSO4的物質(zhì)的量分別為a和b，F(xiàn)e+H2SO4=FeSO4+H2↑，F(xiàn)e+CuSO4=FeSO4+Cu，由題意，56(a+b)=64b，則，c(H+)：c(SO42-)=，選A；故答案為：A。8．過(guò)氧化鈉是常見(jiàn)的消毒劑與供氧劑，在呼吸面具中使用時(shí)發(fā)生反應(yīng)：2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2.已知NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，下列有關(guān)說(shuō)法中正確的是()A．物質(zhì)的量均為1mol的Na2O2和Na2CO3所含離子數(shù)目均為3NAB．反應(yīng)過(guò)程中，固體每增重28g轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為2NAC．該反應(yīng)中，CO2是還原劑D．44.8LCO2與O2的混合氣體中所含氧原子數(shù)目為4NA【答案】A【解析】A．過(guò)氧化鈉由鈉離子和過(guò)氧根構(gòu)成，碳酸鈉由鈉離子和碳酸根構(gòu)成，所以物質(zhì)的量均為1mol的Na2O2和Na2CO3所含離子數(shù)目均為3NA，故A正確；B．根據(jù)反應(yīng)方程式每生成1molNa2CO3時(shí)固體增重即為1molC原子和1molO原子的質(zhì)量，為(12g/mol+16g/mol)×1mol=28g，此時(shí)有1molCO2參與反應(yīng)，生成0.5molO2，轉(zhuǎn)移電子數(shù)應(yīng)為1NA，故B錯(cuò)誤；C．CO2化合價(jià)沒(méi)有變化，既不是氧化劑也不是還原劑，故C錯(cuò)誤；D．未注明溫度和壓強(qiáng)，無(wú)法確定氣體的物質(zhì)的量，故D錯(cuò)誤；9．（2020·江蘇啟東中學(xué)高一開(kāi)學(xué)考試）Mg、Al組成的混合物與足量鹽酸反應(yīng)，產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氫氣4.48L，下列推斷中不正確的是（）A．參加反應(yīng)的Mg、Al共0.2molB．參加反應(yīng)的HCl為0.4molC．Mg、Al在反應(yīng)中共失去0.4mol電子D．若與足量的稀硫酸反應(yīng)能產(chǎn)生0.2molH2【答案】A【解析】Mg、Al組成的混合物與足量鹽酸反應(yīng)的離子方程式為：Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑，2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑?！驹斀狻糠磻?yīng)實(shí)質(zhì)為：Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑，2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑。n(H2)＝＝0.2mol，則參加反應(yīng)的n(H＋)＝0.4mol。B項(xiàng)正確；若換成足量稀H2SO4，反應(yīng)實(shí)質(zhì)不變，同樣產(chǎn)生0.2molH2，D項(xiàng)錯(cuò)誤；依據(jù)得失電子守恒，由2H＋→H2得電子總數(shù)為0.2mol×2＝0.4mol，C項(xiàng)正確；根據(jù)極值法，0.2molMg提供0.4mol電子，0.2molAl則提供0.6mol電子，0.2molMg、Al混合物提供的電子數(shù)大于0.4mol小于0.6mol，A項(xiàng)錯(cuò)誤。故本題答案為A。10．4.6g鈉與足量的水發(fā)生反應(yīng)，得到100mL溶液，則所得到溶液的物質(zhì)的量濃度是()A.1mol/LB.2mol/LC.1.5mol/LD.3mol/L【答案】B【解析】根據(jù)鈉元素守恒：Na------NaOH，n(NaOH)=4.6g÷23g/mol=0.2mol；c(NaOH)=0.2mol÷0.1L=2mol/L。11．用表示阿伏加德羅常數(shù)的值，下列敘述正確的是()A．常溫常壓下，含有的氧原子數(shù)為3NAB．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，與足量的反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為3NAC．NA個(gè)一氧化碳分子和甲烷的質(zhì)量比為7:4D．固體溶于1L的水中，所得溶液的物質(zhì)的量濃度為【答案】A【解析】A．n(O)==3mol，即含有的氧原子數(shù)為3NA，A正確；B．結(jié)合2Fe+3Cl22FeCl3可知，反應(yīng)消耗3molCl2轉(zhuǎn)移6mol電子，所以標(biāo)準(zhǔn)狀況下，(1mol)與足量的反應(yīng)轉(zhuǎn)移2mol電子，即轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2NA，B錯(cuò)誤；C．NA個(gè)一氧化碳分子的質(zhì)量為28g，甲烷的質(zhì)量=0.5mol×16g/mol=8g，所以NA個(gè)一氧化碳分子和甲烷的質(zhì)量比=28:8=7:2，C錯(cuò)誤；D．未給出溶液的體積，無(wú)法準(zhǔn)確計(jì)算溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度，D錯(cuò)誤。答案選A。12．制取水處理劑ClO2(其部分性質(zhì)如表所示)的方法之一是利用草酸(H2C2O4)與氯酸鉀反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2KClO3+aH2C2O4+H2SO42ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+bH2O。下列有關(guān)該反應(yīng)的說(shuō)法不正確的是密度/(g·L?1)熔點(diǎn)/℃沸點(diǎn)/℃水溶性3.09?59.511.0極易溶解A．化學(xué)方程式中的a=1，b=2B．草酸只起到還原劑的作用C．KClO3中只有Cl元素被還原D．生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下5.6LClO2，轉(zhuǎn)移0.25mol電子【答案】D【解析】A、由化學(xué)方程式中的碳元素守恒可知a=1，由氫元素或氧元素守恒可知b=2，故A說(shuō)法正確；

B、該反應(yīng)中的草酸為還原劑，故B說(shuō)法正確；

C、根據(jù)反應(yīng)方程式KClO3中Cl的化合價(jià)由＋5價(jià)→＋4價(jià)，化合價(jià)降低，氯酸鉀為氧化劑，故C的說(shuō)法正確；

D、由表中信息知，標(biāo)準(zhǔn)狀況下ClO2為液體，不能直接用22.4L·mol－1，故D說(shuō)法錯(cuò)誤。13．將等物質(zhì)的量的金屬Na、Mg、Al分別與100mL2mol/L鹽酸反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)測(cè)得生成氣體的體積V(已折合為標(biāo)準(zhǔn)狀況)與時(shí)間t的關(guān)系如圖所示，則下列說(shuō)法不正確的是()A．x＝2.24B．反應(yīng)時(shí)，Na、Mg、Al均過(guò)量C．鈉的物質(zhì)的量為0.2molD．曲線b為Mg與鹽酸反應(yīng)的圖像【答案】B【解析】由于最后生成的氣體量相同，所以這些金屬置換出的氫氣量相等，即等物質(zhì)的量的三種金屬失去了相同數(shù)量的電子，而若鹽酸過(guò)量的話，這些金屬失去的電子數(shù)因該是不一樣的，比值應(yīng)是1：2：3，故推斷出鹽酸不可能過(guò)量，但可能剛好和Na反應(yīng)完全，此時(shí)Na完全反應(yīng)而Mg、Al還有剩余，由此分析?！驹斀狻緼、由于酸不足，所以生成氫氣的量為n（H2）＝0.5n（HCl）＝0.5×0.1L×2mol/L＝0.1mol，所以標(biāo)況下的體積為2.24L，故A正確；B、Na不可能過(guò)量，即使過(guò)量也要與溶劑水反應(yīng)，故B錯(cuò)誤；C、生成0.1mol的氫氣需0.2mol的鈉，故C正確；D、按照金屬活動(dòng)性順序Na＞Mg＞Al可知鈉和鹽酸反應(yīng)最激烈，產(chǎn)生相同的氫氣需要的時(shí)間最少，故中間那條線是Mg與鹽酸反應(yīng)的圖像，故D正確；14．氫化鈉(NaH)是一種生氫劑，可發(fā)生反應(yīng)：NaH+H2O=NaOH+H2↑，對(duì)這一反應(yīng)的描述正確的是()A．2.4g氫化鈉完全反應(yīng)可產(chǎn)生1.12LH2（標(biāo)況下 ）B．生成1molH2轉(zhuǎn)移2mol電子C．NaOH是還原產(chǎn)物 D．氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的質(zhì)量比是1：1【答案】D【解析】A.2.4g氫化鈉物質(zhì)的量為2.4g÷24g/mol=0.1mol,可產(chǎn)生氫氣體積為0.1mol×22.4L/mol=2.24LB.NaH中H元素的化合價(jià)從-1價(jià)升至0價(jià)，H2O中H元素的化合價(jià)從+1價(jià)降至0價(jià)，生成1molH2轉(zhuǎn)移1mol電子，B錯(cuò)誤；C.NaH中H元素的化合價(jià)從-1價(jià)升至0價(jià)，H2O中H元素的化合價(jià)從+1價(jià)降至0價(jià)，所以氫氣既是氧化產(chǎn)物，也是還原產(chǎn)物，氫氧化鈉既不是氧化產(chǎn)物，也不是還原產(chǎn)物，C錯(cuò)誤；D.根據(jù)C項(xiàng)分析，以及電子得失守恒可知氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比是1：1，質(zhì)量比是1：1，D正確；15．近年來(lái)，科技人員研究得到一種新型材料——泡沫鋁。它是把發(fā)泡劑加到熔融或固體粉末的鋁合金中而制成的，其優(yōu)點(diǎn)是硬度高、密度小(約為0.16～0.5g/cm3)，比木材還輕，可浮于水面，又有很大剛性，且隔音、保溫，是一種良好的建筑材料和輕質(zhì)材料，可大批量投放市場(chǎng)。回答下列問(wèn)題：(1)鋁制成鋁箔用于食品包裝，是利用它的__________(填序號(hào))。A．金屬光澤B．延展性C．導(dǎo)電性D．導(dǎo)熱性(2)鋁在空氣中會(huì)被氧化生成一層致密的氧化膜(氧化物)而對(duì)鋁起保護(hù)作用，但這層氧化膜(氧化物)遇到強(qiáng)酸或強(qiáng)堿都會(huì)溶解，請(qǐng)寫出其與鹽酸反應(yīng)的離子方程式：_________。與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式：_________。(3)等質(zhì)量的兩份鋁分別與足量的鹽酸、氫氧化鈉溶液反應(yīng)，相同條件下所得H2的體積之比為_(kāi)_____。(4)足量的兩份鋁分別投入到等體積、一定物質(zhì)的量濃度的HCl、NaOH溶液中，二者恰好完全反應(yīng)且產(chǎn)生的H2相等，則HCl和NaOH的物質(zhì)的量濃度之比是__________。【答案】BAl2O3＋6H＋=2Al3＋＋3H2OAl2O3＋2NaOH=2NaAlO2＋H2O1∶13∶1【解析】(1)將鋁制成鋁箔用于食品包裝，是利用了鋁的延展性。(2)氧化鋁為兩性氧化物，可與酸或強(qiáng)堿反應(yīng)生成鹽和水，其與鹽酸反應(yīng)的離子方程式為Al2O3＋6H＋=2Al3＋＋3H2O，與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為Al2O3＋2NaOH=2NaAlO2＋H2O。(3)等質(zhì)量的兩份鋁分別與足量的鹽酸、氫氧化鈉溶液反應(yīng)，反應(yīng)中鋁失去電子的物質(zhì)的量相等，根據(jù)得失電子守恒可知相同條件下生成H2的體積之比為1∶1。(4)鋁與鹽酸、氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式分別是2Al＋6HCl=2AlCl3＋3H2↑、2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑，因此當(dāng)二者產(chǎn)生的H2相等時(shí)，HCl和NaOH的物質(zhì)的量之比是6∶2＝3∶1，鹽酸和NaOH溶液的體積相同，故HCl和NaOH的物質(zhì)的量濃度之比為3∶1。16．i.完成該化學(xué)方程式：KClO3+HCl(濃)→KCl+

ClO2↑+Cl2↑+H2O_____________。ii.用2.7g鋁和過(guò)量200mL濃度為2mol/L的鹽酸反應(yīng)，回答下列問(wèn)題：(1)反應(yīng)消耗_______molHCl；(2)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下產(chǎn)生的氣體體積為_(kāi)______升；(3)溶液中生成物的物質(zhì)的量濃度為_(kāi)_______。(假設(shè)反應(yīng)后溶液體積不變)【答案】2KClO3+4HCl(濃)=2KCl+

2ClO2↑+Cl2↑+2H2O0.33.360.5mol/L【解析】i．根據(jù)同種元素發(fā)生氧化還原反應(yīng)（歸中反應(yīng)）時(shí)，化合價(jià)變化規(guī)律“只靠攏不交叉”分析可知，反應(yīng)中KClO3中