高一化學人教版課時練習第三章第二節(jié)第2課時物質的量在化學方程式計算中的應用

二十三物質的量在化學方程式計算中的應用學考達標共50分一、選擇題(本題共8小題，每小題4分，共32分)1．(2021·北京西城區(qū)高一檢測)在一定體積的容器中加入1.5mol氙氣和7.5mol氟氣(雙原子分子)，于400℃和2633kPa壓強下加熱數(shù)小時，然后迅速冷至25A．1∶6B．1∶4C．1∶3D．1∶2【解析】選B。參加反應的氙氣和氟氣的物質的量之比為1.5∶(7.5－4.5)＝1∶2，氙氣是單原子分子，氟氣是雙原子分子，所以得到的無色晶體中，氙和氟的原子個數(shù)比為1∶4?！狙a償訓練】對于反應aA＋bB=cC＋dD(A、B、C、D表示物質的化學式，a、b、c、d為化學方程式中的化學計量數(shù))，下列說法不正確的是()A．如果質量為m1的A與質量為m2的B恰好完全反應，則生成的C、D的質量之和一定等于(m1＋m2)B．參加反應的A和B中的原子總數(shù)一定等于生成的C和D的原子總數(shù)C．(a＋b)不一定等于(c＋d)D．A和B中的元素種類，不一定等于C和D中的元素種類【解析】選D。化學反應的本質是把反應物中舊分子拆成原子，再把原子重新組合成生成物中的分子，反應過程中元素種類不會改變，所以選D。2．在500mLNaOH溶液中加入足量鋁粉，反應完全后共收集到標準狀況下的氣體33.6L，該NaOH溶液的濃度為()A．1.0mol·L－1B．2.0mol·L－1C．1.5mol·L－1D．3.0mol·L－1【解析】選B。2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑2mol 67.2Ln(NaOH) 33.6Ln(NaOH)＝eq\f(2mol×33.6L,67.2L)＝1.0mol，c(NaOH)＝eq\f(1mol,0.5L)＝2.0mol·L－1。3．(2021·包頭高一檢測)濃H2SO4和木炭在加熱時發(fā)生反應的化學方程式是2H2SO4(濃)＋Ceq\o(=,\s\up7(△))CO2↑＋2H2O＋2SO2↑，則12g木炭和足量的濃硫酸反應后生成的氣體在標準狀況下的體積為()A．67.2LB．89.6LC．44.8LD．22.4L【解析】選A。根據(jù)反應方程式，消耗12gC，生成CO2的物質的量為1mol，SO2的物質的量為2mol，即氣體總物質的量為3mol，標準狀況下氣體的體積為3×22.4L＝67.2L，故A正確?！狙a償訓練】將足量鐵粉放入100mL0.1mol·L－1的AgNO3溶液中，充分反應后析出的銀的質量為()A．10.8gB．6.4gC．1.08gD．3.2g【解析】選C。設析出銀的質量為mg，F(xiàn)e＋2AgNO3=Fe(NO3)2＋2Ag2mol 216g0.1×100×10－3mol m解得m＝1.08g。4．用科學的方法研究得到物質的組成才能合理地應用物質。有3.92g鐵的氧化物，用足量的CO在高溫下將其還原，把生成的全部CO2通入足量的澄清石灰水中得到7.0g固體沉淀物，這種鐵的氧化物為()A．Fe3O4B．FeOC．Fe2O3D．Fe5O7【解析】選D。由題意知，生成的CO2全部通入足量澄清石灰水中得到7.0g沉淀，則n(CaCO3)＝eq\f(7.0g,100g·mol－1)＝0.07mol，由CO～CO2可知，鐵的氧化物中的n(O)＝0.07mol，n(Fe)＝eq\f(3.92g－0.07mol×16g·mol－1,56g·mol－1)＝0.05mol，n(Fe)∶n(O)＝0.05mol∶0.07mol＝5∶7，則鐵的氧化物為Fe5O7。5．(2021·濟南高一檢測)一定濃度的NaOH溶液20mL可恰好中和18mLxmol·L－1的H2SO4溶液或24mLymol·L－1的鹽酸，則x∶y為()A．1∶2B．2∶1C．2∶3D．3∶2【解析】選C。中和20mL一定濃度的NaOH溶液需要的HCl的量是H2SO4的2倍，即24y＝2×18x或理解為兩者電離出的n(H＋)相同，可得出x∶y＝2∶3。6．將適量鐵粉放入三氯化鐵溶液中，完全反應后，溶液中三價鐵離子和二價鐵離子濃度相等。則已反應的三價鐵離子和未反應的三價鐵離子的物質的量之比是()A．2∶3B．3∶2C．1∶2D．1∶1【解析】選A。設溶液中未反應的Fe3＋的物質的量為amol，則反應后溶液中n(Fe2＋)＝amol。2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋eq\f(2,3)amol amol所以已反應的Fe3＋和未反應的Fe3＋的物質的量之比為eq\f(2,3)amol∶amol＝2∶3?！狙a償訓練】(2021·泰安高一檢測)實驗室利用反應2KClO3eq\o(=,\s\up7(△))2KCl＋3O2↑制取氧氣，現(xiàn)有24.5gKClO3參加反應，則得到標準狀況下的氧氣體積是()A.2.24LB．4.48LC．44.8L【解析】選D。24.5gKClO3的物質的量是eq\f(24.5g,122.5g·mol－1)＝0.2mol，2KClO3eq\o(=,\s\up7(△))2KCl＋3O2↑2mol 3mol0.2mol n(O2)eq\f(2mol,0.2mol)＝eq\f(3mol,n（O2）)，則n(O2)＝0.3mol。故產生的氧氣在標準狀況下的體積是0.3mol×22.4L·mol－1＝6.72L。7．(2021·廣州高一檢測)將等質量的鋁粉分別加入足量的等體積等濃度的鹽酸和氫氧化鈉溶液中，在相同條件下，前者與后者產生氣體的體積之比是()A．3∶1B．1∶3C．2∶1D．1∶1【解析】選D。2Al＋6HCl=2AlCl3＋3H2↑，2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑，因為HCl和NaOH溶液都足量，兩種溶液中生成的氫氣體積之比與溶解的Al的質量有關，兩種溶液中Al的質量相等，則轉移電子數(shù)相等，所以生成的氫氣體積相同。8．(2021·新余高一檢測)設NA代表阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法正確的是()A．1molNa在空氣中完全燃燒，轉移的電子數(shù)為2NAB．常溫下，2.3g鈉投入水中，產生0.05NA個氫分子C．0.1molFe與足量水蒸氣反應生成H2的分子數(shù)為0.1NAD．0.1molFe與足量鹽酸反應，轉移0.3mol電子【解析】選B。1molNa在空氣中完全燃燒生成0.5molNa2O2，轉移1mol電子，A錯誤；鈉與水發(fā)生反應2Na＋2H2O=2Na＋＋2OH－＋H2↑，2.3g鈉(0.1mol)生成0.05molH2，B正確；根據(jù)反應3Fe＋4H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高溫))Fe3O4＋4H2，0.1molFe完全反應生成eq\f(0.4,3)molH2，C錯誤；Fe與鹽酸反應生成FeCl2，0.1molFe與足量鹽酸反應，轉移0.2mol電子，D錯誤。二、非選擇題(本題共2小題，共18分)9．(8分)(2021·安慶高一檢測)將5g鈉、鋁合金投入200mL的水中，固體完全溶解，產生4.48L(標準狀況下)氣體，溶液中只有一種溶質。回答下列問題：(1)處理計算問題，可以用圖示分析的方法。寫出化學式：A________，B________，C____________。經過分析得出鈉、鋁合金中兩金屬的物質的量之比為________。(2)所得溶液的物質的量濃度為_____________________________。(假設反應前后溶液體積變化忽略不計)【解析】據(jù)題意可知該流程為因反應后溶液中只有一種溶質，說明Na與H2O反應生成的NaOH恰好與Al發(fā)生反應，該過程中反應為2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑則設n(Na)＝n(Al)＝x，所以eq\f(x,2)＋eq\f(3x,2)＝eq\f(4.48L,22.4L·mol－1)＝0.2mol，x＝0.1mol，則所得NaAlO2溶液的物質的量濃度為eq\f(0.1mol,0.2L)＝0.5mol·L－1。答案：(1)H2NaOHNaAlO21∶1(2)0.5mol·L－110．(10分)某學習小組用如圖所示裝置測定鋁鎂合金中鋁的質量分數(shù)和鋁的相對原子質量。(1)A中試劑為_____________________________。(2)實驗前，先將鋁鎂合金在稀酸中浸泡片刻，其目的是_________________。(3)B中發(fā)生反應的化學方程式為_______________________________。(4)若實驗用的鋁鎂合金的質量為ag，測得氫氣體積為bmL(已換算為標準狀況)，B中剩余固體的質量為cg，則鋁的相對原子質量為__________________。(5)實驗過程中，若未洗滌過濾所得的不溶物，則測得鋁的質量分數(shù)將__________(填“偏大”“偏小”或“不受影響”)?！窘馕觥扛鶕?jù)實驗目的，要測定鋁鎂合金中鋁的質量分數(shù)和鋁的相對原子質量，需要選用一種試劑只能與鋁反應，不能與鎂反應，因此可以選用氫氧化鈉溶液，結合2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑分析解答。(1)根據(jù)鋁鎂的化學性質，鋁鎂都能與酸反應放出氫氣，但鎂與氫氧化鈉溶液不反應，鋁能與NaOH溶液反應放出氫氣，因此要測定鋁鎂合金中鋁的質量分數(shù)，應選擇NaOH溶液；(2)鋁鎂是活潑的金屬，表面容易形成一層氧化膜，在實驗前需要除去；(3)B管中發(fā)生鋁與NaOH溶液的反應：2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑；(4)鋁鎂合金的質量為ag，B中剩余固體鎂的質量為cg，則參加反應的鋁的質量為(a－c)g，設鋁的相對原子質量為M，則2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑2M 3×22400mL(a－c)g bmL有eq\f(2M,（a－c）g)＝eq\f(3×22400mL,bmL)，解得：M＝eq\f(33600（a－c）,b)；(5)鋁的質量分數(shù)為eq\f(（a－c）,a)×100%，實驗過程中，若未洗滌過濾所得的不溶物，c值偏大，則鋁的質量分數(shù)偏小。答案：(1)氫氧化鈉溶液(2)除去鋁鎂合金表面的氧化膜(3)2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑(4)eq\f(33600（a－c）,b)(5)偏小【補償訓練】一塊表面已被氧化為氧化鈉的鈉塊17.0g，投入50g水中，最多能產生0.2g氣體，則：(1)涉及的化學方程式為_________________，__________________。(2)鈉塊中鈉的質量是____________。(3)鈉塊中氧化鈉的質量是____________。(4)原來鈉塊中被氧化的鈉的質量是_________________________。(5)設所得溶液的體積為50mL，求所得溶液溶質物質的量濃度是______________?！窘馕觥?1)該過程中涉及的化學方程式有2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑，Na2O＋H2O=2NaOH；(2)(3)反應生成氫氣的質量為0.2g，則2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑46 2m(Na) 0.2gm(Na)＝eq\f(46×0.2g,2)＝4.6g；m(Na2O)＝17.0g－4.6g＝12.4g；(4)m(Na2O)＝12.4g，則被氧化成氧化鈉的金屬鈉的質量＝12.4g×eq\f(46,62)＝9.2g；(5)原樣品中鈉元素的質量＝4.6g＋9.2g＝13.8g，鈉元素的物質的量＝eq\f(13.8g,23g·mol－1)＝0.6mol，根據(jù)鈉守恒得溶液中氫氧化鈉的物質的量＝0.6mol，則氫氧化鈉的濃度＝eq\f(0.6mol,0.05L)＝12mol·L－1。答案：(1)2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑Na2O＋H2O=2NaOH(2)4.6g(3)12.4g(4)9.2g(5)12mol·L－1選考提升共20分一、選擇題(本題共3小題，每小題4分，共12分)11．Mg、Al組成的混合物與足量鹽酸反應，產生標準狀況下的氫氣4.48L。下列推斷中不正確的是()A．參加反應的Mg、Al共0.2molB．參加反應的HCl為0.4molC．Mg、Al在反應中共失去0.4mol電子D．若與足量的稀硫酸反應能產生0.2molH2【解析】選A。反應的實質為Mg＋2H＋=Mg2＋＋H2↑，2Al＋6H＋=2Al3＋＋3H2↑。n(H2)＝eq\f(4.48L,22.4L·mol－1)＝0.2mol，則參加反應的n(H＋)＝0.4mol。若換成稀H2SO4，同樣產生0.2molH2，故B、D正確。由2H＋～H2～2e－可知，得電子總數(shù)為0.2mol×2＝0.4mol，依據(jù)得失電子守恒，故C正確。0.2molMg提供0.4mol電子，0.2molAl提供0.6mol電子，則0.2molMg、Al混合物提供的電子數(shù)大于0.4mol、小于0.6mol，故A不正確?！狙a償訓練】將1.1g鐵、鋁混合物溶于200mL5mol·L－1的鹽酸中，反應后鹽酸的濃度變?yōu)?.6mol·L－1(溶液體積變化忽略不計)，則下列表述不正確的是()A．反應中消耗HCl為0.08molB．混合物中含有0.02molAlC．混合物中含有0.01molFeD．混合物中Al與Fe的物質的量之比為1∶1【解析】選D。n(消耗HCl)＝0.2L×5mol·L－1－0.2L×4.6mol·L－1＝0.08mol，A正確；可設混合物中Al、Fe物質的量分別為x、y，則根據(jù)Al～3HCl、Fe～2HCl，可得3x＋2y＝0.08mol①，27g·mol－1×x＋56g·mol－1×y＝1.1g②，聯(lián)立①②可得x＝0.02mol、y＝0.01mol，可知B、C正確，D錯誤。12．將過量的鋅片放入500mLCuSO4溶液中，待充分反應后取出鋅片，洗凈、稱量，發(fā)現(xiàn)鋅片質量比原來減少了0.5g，則CuSO4溶液的物質的量濃度為()A．0.5mol·L－1 B．1mol·L－1C．1.5mol·L－1 D．2mol·L－1【解析】選B。Zn與CuSO4溶液反應時，置換出來的Cu附著在鋅片上。反應的離子方程式如下：Zn＋Cu2＋=Zn2＋＋CuΔm1mol 64－65＝－1gn(Cu2＋) －0.5g則eq\f(1mol,n（Cu2＋）)＝eq\f(1g,0.5g)，解得n(Cu2＋)＝0.5mol，所以c(CuSO4)＝eq\f(0.5mol,0.5L)＝1mol·L－113．(2021·天津河西區(qū)高一檢測)將等物質的量的金屬Na、Mg、Al分別與100mL2mol·L－1的鹽酸反應，實驗測得生成氣體的體積V(已折合為標準狀況)與時間t的關系如圖所示，則下列說法錯誤的是()A．x＝2.24B．曲線b為Mg與鹽酸反應的圖像C．反應時，Na、Mg、Al均過量D．鈉的物質的量為0.2mol【解析】選C。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，即等物質的量的三種金屬失去了相同數(shù)量的電子，而若鹽酸過量的話，這些金屬失去的電子數(shù)應該是不一樣的，比值應是1∶2∶3，故推斷出鹽酸不可能過量，但可能剛好和Na反應完全，此時Na完全反應而Mg、Al還有剩余。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－1＝0.1mol，所以標準狀況下的體積為2.24L，故A正確；按照金屬活動性順序Na＞Mg＞Al可知鈉和鹽酸反應最激烈，產生相同的氫氣需要的時間最少，故中間那條線是Mg與鹽酸反應的圖像，故B正確；Na不可能過量，即使過量也要與溶劑水反應，故C錯誤；生成0.1mol的氫氣需0.2mol的鈉，故D正確。二、非選擇題(本題共1小題，共8分)14.(2021·杭州高一檢測)在標準狀況下進行甲、乙、丙三組實驗。三組實驗各取30mL同濃度的鹽酸，加入同一種鎂鋁混合物粉末，產生氣體，有關數(shù)據(jù)列表如下：實驗序號甲乙丙混合物質量/mg255385459生成氣體/mL280336336(1)甲、乙兩組實驗中，哪一組鹽酸是不足量的？__________(填“甲”或“乙”)。理由是___________________________________