物質(zhì)的量在化學(xué)方程式中的計(jì)算(解析版)

3.2.3物質(zhì)的量在化學(xué)方程式中的計(jì)算（練好題）解析版A-基礎(chǔ)過關(guān)1．物質(zhì)在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)()A．它們的質(zhì)量一定相等B．它們的物質(zhì)的量一定相等C．它們的物質(zhì)的量之比等于方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)之比D．它們的質(zhì)量之比等于方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)之比【答案】C【解析】化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比等于其物質(zhì)的量之比。2．一塊表面被氧化的鈉的質(zhì)量是10.8g，投入水中，完全反應(yīng)得到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氫氣0.2g，則原鈉塊中被氧化的鈉的質(zhì)量是()A．6.2gB．4.6gC．7.8gD．9.2g【答案】B【解析】設(shè)產(chǎn)生0.2g氫氣需鈉的質(zhì)量為x。2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑46g2gx0.2geq\f(46g,x)＝eq\f(2g,0.2g)解得x＝4.6g，則氧化鈉的質(zhì)量是10.8g－4.6g＝6.2g，n(Na2O)＝eq\f(6.2g,62g·mol－1)＝0.1mol。根據(jù)反應(yīng)：4Na＋O2=2Na2O可知，被氧化的鈉的物質(zhì)的量為0.1mol×2＝0.2mol，被氧化的鈉的質(zhì)量為0.2mol×23g·mol－1＝4.6g。3．在500mLNaOH溶液中加入足量鋁粉，反應(yīng)完全后共收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體33.6L，該NaOH溶液的濃度為()A．1.0mol·L－1 B．2.0mol·L－1C．1.5mol·L－1 D．3.0mol·L－1【答案】B【解析】2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑2mol67.2Ln(NaOH)33.6Ln(NaOH)＝eq\f(2mol×33.6L,67.2L)＝1.0mol，c(NaOH)＝eq\f(1mol,0.5L)＝2.0mol·L－1。4．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，反應(yīng)結(jié)束后甲、乙兩燒杯中生成的氣體在相同條件下的體積比是()A．1∶1B．1∶2C．2∶1D．3∶2【答案】B【解析】鹽酸和氫氧化鈉的物質(zhì)的量均是0.1L×1.5mol·L－1＝0.15mol，鋁的物質(zhì)的量是eq\f(2.7g,27g·mol－1)＝0.1mol，根據(jù)方程式2Al＋6HCl=2AlCl3＋3H2↑、2Al＋2NaOH＋mol，與氫氧化鈉反應(yīng)生成的氫氣是0.15mol，則根據(jù)相同條件下氣體體積之比等于物質(zhì)的量之比可知反應(yīng)結(jié)束后甲、乙兩燒杯中生成的氣體在相同條件下的體積比是0.075mol∶0.15mol＝1∶2。5．把11.2g鐵加入到500mL鹽酸中，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下放出氫氣的體積是3.36L，鹽酸的物質(zhì)的量濃度是()A．0.2mol·L－1 B．0.3mol·L－1C．0.4mol·L－1 D．0.6mol·L－1【答案】D【解析】鐵與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑，鐵的物質(zhì)的量為0.2mol，完全反應(yīng)時(shí)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下生成氫氣0.2mol，實(shí)際反應(yīng)生成氫氣的物質(zhì)的量為eq\f(3.36L,22.4L·mol－1)＝0.15mol<0.2mol，鐵過量，按氫氣的物質(zhì)的量計(jì)算鹽酸的物質(zhì)的量濃度：eq\f(0.15mol×2,0.5L)＝0.6mol·L－1。6．21g鐵粉與8g硫粉混合加熱，若不考慮其他損失，可生成硫化亞鐵的質(zhì)量為()A．33gB．24gC．29gD．22g【答案】D【解析】根據(jù)題意n(Fe)＝0.375mol，n(S)＝0.25mol。由S＋Feeq\o(=,\s\up7(△))FeS可知Fe過量，按S的量計(jì)算，反應(yīng)生成的n(FeS)＝n(S)＝0.25mol，所以m(FeS)＝22g。7．有一鐵的氧化物樣品，用140mL5mol·L－1的鹽酸恰好完全溶解，所得溶液還能與通入的0.56L氯氣(標(biāo)準(zhǔn)狀況)反應(yīng)，使Fe2＋全部轉(zhuǎn)化為Fe3＋，則此氧化物為()A．Fe2O3 B．Fe3O4C．Fe4O5 D．Fe5O7【答案】D＋，則溶液中溶質(zhì)最終只有FeCl3，可由n(Cl)求n(Fe)。氧化物中的氧與鹽酸中的H＋結(jié)合生成H2O，可由鹽酸中的n(H＋)求n(O)；再由eq\f(nFe,nO)求得鐵的氧化物的化學(xué)式。n(Cl)＝5mol·L－1×0.14L＋2×eq\f(0.56L,22.4L·mol－1)＝0.75mol；n(H＋)＝5mol·L－1×0.14L＝0.7mol，所以eq\f(nFe,nO)＝eq\f(\f(1,3)nCl－,\f(1,2)nH＋)＝eq\f(\f(1,3)×0.75mol,\f(1,2)×0.7mol)＝eq\f(5,7)，即該氧化物的化學(xué)式為Fe5O7。8．某鐵的氧化物(FexO)1.52g溶于足量鹽酸中，向所得溶液中通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下112mLCl2，恰好將Fe2＋完全氧化。x值為()A．0.80B．0.85C．0.90D．0.93【答案】A【解析】根據(jù)得失電子守恒可知，F(xiàn)exO被氧化為Fe3＋轉(zhuǎn)移的電子數(shù)和Cl2被還原為Cl－轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等。標(biāo)準(zhǔn)狀況下112mLCl2轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.01mol。則有eq\f(1.52,56x＋16)×(3－eq\f(2,x))×x＝0.01，解得x＝0.80。9．向Fe2O3和鐵屑的混合物中加入足量的稀硫酸至固體完全溶解，所得溶液中不含F(xiàn)e3＋，而產(chǎn)生的Fe2＋和H2的物質(zhì)的量之比為4∶1，則原混合物中Fe2O3和Fe的物質(zhì)的量之比為()A．1∶1B．2∶1C．1∶2D．1∶3【答案】C【解析】設(shè)原混合物中含有xmolFe，ymolFe2O3，由化學(xué)方程式Fe2O3＋3H2SO4=Fe2(SO4)3＋3H2O和Fe2(SO4)3＋Fe=3FeSO4得到Fe2O3～Fe2(SO4)3～Fe～3FeSO4，可見ymol的Fe2O3參加反應(yīng)轉(zhuǎn)化為3ymolFeSO4，同時(shí)消耗ymol的Fe；又由Fe＋H2SO4=FeSO4＋H2↑可知，(x－y)mol的Fe與硫酸反應(yīng)產(chǎn)生(x－y)mol的FeSO4和(x－y)molH2；則有[3ymol＋(x－y)mol]∶(x－y)mol＝4∶1，整理得y∶x＝1∶2，故合理選項(xiàng)是C。10．已知：①碳酸鈉高溫下不分解；②碳酸氫鈉受熱發(fā)生分解反應(yīng)：2NaHCO3eq\o(=,\s\up7(△))Na2CO3求：(1)原混合物中碳酸鈉的質(zhì)量是g。(2)在剩余固體中，加入過量鹽酸，反應(yīng)后放出二氧化碳的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)是L?！敬鸢浮?1)10.6(2)3.36【解析】(1)設(shè)混合物中碳酸氫鈉的質(zhì)量為m，則：2NaHCO3eq\o(=,\s\up7(△))Na2CO3＋H2O＋CO2↑質(zhì)量減少Δm168g106g62gm3.1g故m＝eq\f(3.1g,62g)×168g＝8.4g，則碳酸鈉的質(zhì)量為19g－8.4g＝10.6g。(2)剩余固體為碳酸鈉，質(zhì)量為19g－3.1g＝15.9g，物質(zhì)的量為eq\f(15.9g,106g·mol－1)＝0.15mol，根據(jù)碳原子守恒可知，生成二氧化碳的物質(zhì)的量為0.15mol，標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為0.15mol×22.4L·mol－1＝3.36L。B-能力提升1．將5g鎂、鋅、鐵三種金屬的混合物投入40mL稀硫酸中，恰好完全反應(yīng)，生成的氫氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是2.8L，則這三種金屬的物質(zhì)的量之和為()A．0.25mol B．0.125molC．0.1mol D．0.5mol【答案】B【解析】Mg、Zn、Fe均用R表示，這三種金屬與稀硫酸反應(yīng)符合通式R＋H2SO4=RSO4＋H2↑，故這三種金屬的物質(zhì)的量之和等于氫氣的物質(zhì)的量，為eq\f(2.8L,22.4L·mol－1)＝0.125mol。2．兩種＋1價(jià)金屬形成的合金7.8g，與足量水反應(yīng)后生成0.2g氫氣，此合金可能是()A．Li－Na合金 B．Na－K合金C．Li－K合金 D．Li－Rb合金【答案】D【解析】設(shè)此合金為R，其相對(duì)原子質(zhì)量為M。2R＋2H2O=2ROH＋H2↑2M27．80.2M＝39，所以此合金中一種成分的相對(duì)原子質(zhì)量大于39，另一種小于39。3．現(xiàn)有一定量FeO、Fe2O3的混合物，在足量H2氣流中加熱充分反應(yīng)，冷卻后稱得剩余固體－1鹽酸的體積至少為()A．0.05L B．0.1LC．0.2L D．1L【答案】B【解析】剩余固體比原混合物減少的質(zhì)量即為原混合物中O的質(zhì)量，則n(O)＝eq\f(0.8g,16g·mol－1)＝0.05mol。原混合物與鹽酸反應(yīng)，生成氯化物和水，則n(H＋)＝2n(O)＝0.05mol×2＝0.1mol，n(HCl)＝0.1mol，則1mol·L－1鹽酸的體積至少為eq\f(0.1mol,1mol·L－1)＝0.1L。4．工業(yè)純堿中常含有少量的NaCl雜質(zhì)，某化學(xué)興趣小組取ag工業(yè)純堿樣品與足量稀鹽酸充分反應(yīng)，加熱、蒸干、灼燒，得bg固體。則該樣品中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是()A.eq\f(b－a,a)×100% B.eq\f(168a－b,51a)×100%C.eq\f(84b－a,11a)×100% D.eq\f(106b－a,11a)×100%【答案】D【解析】根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式，采用差量法可求出該樣品中Na2CO3的質(zhì)量為eq\f(b－a,11)×106g，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為eq\f(\f(b－a,11)×106,a)×100%＝eq\f(106b－a,11a)×100%。5．由鐵、鋅、鋁、鎂四種金屬中的兩種組成的混合物10g，與足量的鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2L，則混合物中一定含有的金屬是()A．鐵B．鋅C．鋁D．鎂【答案】C【解析】已知10g金屬與足量鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2LH2，要確定金屬的組成，有以下幾種方法：解法1(關(guān)系式法)：由M～eq\f(n,2)H2(M為Fe、Zn、Al或Mg，n為M與鹽酸反應(yīng)形成氯化物時(shí)M的化合價(jià)的絕對(duì)值)可以算出，產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2LH2時(shí)，需要各金屬的質(zhì)量分別是m(Zn)＝32.5g，m(Fe)＝28g，m(Mg)＝12g，m(Al)＝9g<10g。即只有當(dāng)Al與其他任意一種金屬混合時(shí)才合理。解法2(平均相對(duì)原子質(zhì)量法)：先假定所有金屬發(fā)生反應(yīng)后的化合價(jià)均為＋2，列比例式求出混合物的平均相對(duì)原子質(zhì)量，即10∶eq\o(Ar,\s\up6(－))＝11.2∶22.4，則eq\o(Ar,\s\up6(－))＝20，Ar(Zn)、Ax(Fe)、Ar(Mg)均大于20。鋁視為＋2價(jià)時(shí)，相對(duì)原子質(zhì)量可折算為27×eq\f(2,3)＝18<20，則必含Al。6．Fe2O3和鐵粉的混合物中加入適量稀H2SO4，各物質(zhì)恰好完全反應(yīng)，測(cè)得溶液中不含F(xiàn)e3＋，且Fe2＋與H2物質(zhì)的量之比為4∶1，那么在反應(yīng)中Fe2O3、Fe、H2SO4的物質(zhì)的量之比為()A．1∶1∶1 B．1∶2∶3C．1∶2∶4 D．2∶3∶5【答案】C【解析】設(shè)生成氫氣的物質(zhì)的量為a，則亞鐵離子物質(zhì)的量為4a，依據(jù)反應(yīng)Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑a2aaaFe＋2Fe3＋=3Fe2＋a2a3aFe2O3＋3H2SO4=Fe2(SO4)3＋3H2Oa3aa所以反應(yīng)物中Fe2O3、Fe、H2SO4的物質(zhì)的量之比＝a∶(a＋a)∶(a＋3a)＝1∶2∶4。7．某鋁合金中含有元素鋁、鎂、銅、硅，為了測(cè)定該合金中鋁的含量，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)回答有關(guān)問題：(1)稱取樣品ag(精確到0.1g)，稱量時(shí)通常使用的主要儀器的名稱是________。(2)將樣品溶解于足量的稀鹽酸，過濾并洗滌濾渣。濾液中主要含有________，濾渣為________，溶解、過濾用到的玻璃儀器是________________。(3)向?yàn)V液中加過量的氫氧化鈉溶液，過濾并洗滌濾渣。有關(guān)的離子方程式是__________________________。(4)向步驟(3)的濾液中通入足量的二氧化碳?xì)怏w，過濾并洗滌濾渣。有關(guān)的離子方程式是_______________。(5)將步驟(4)中所得的濾渣烘干并灼燒至恒重、冷卻后稱量，其質(zhì)量為bg。有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式是______，原樣品中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是__________?！敬鸢浮?1)托盤天平(2)MgCl2、AlCl3Cu、Si燒杯、玻璃棒、漏斗(3)Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓，Al3＋＋4OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O(4)OH－＋CO2=HCOeq\o\al(－,3)，AlOeq\o\al(－,2)＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCOeq\o\al(－,3)(5)2Al(OH)3eq\o(=,\s\up7(灼燒))Al2O3＋3H2Oeq\f(900b,17a)%【解析】(1)稱取ag樣品使用的主要儀器為托盤天平。(2)合金中Al、Mg可與鹽酸反應(yīng)生成AlCl3、MgCl2和H2，而Cu、Si不溶于鹽酸，故樣品溶于鹽酸后過濾可得Cu、Si，濾液中主要含AlCl3和MgCl2。(3)向(2)的濾液中加過量NaOH溶液，發(fā)生的反應(yīng)為Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓、Al3＋＋4OH－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O，過濾后濾液中含AlOeq\o\al(－,2)、OH－。(4)向含AlOeq\o\al(－,2)、OH－的濾液中通入足量CO2，發(fā)生的反應(yīng)為OH－＋CO2=HCOeq\o\al(－,3)、AlOeq\o\al(－,2)＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCOeq\o\al(－,3)，過濾可得Al(OH)3。(5)所得bg固體為Al2O3，故合金中含Al的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為eq\f(\f(54b,102),a)×100%＝eq\f(900b,17a)%。8．將2.5g碳酸鈉、碳酸氫鈉和氫氧化鈉的固體混合物完全溶于水制成稀溶液，然后向該溶液中逐滴加入1mol·L－1鹽酸，所加入鹽酸的體積與產(chǎn)生二氧化碳的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)關(guān)系如圖所示。(1)寫出OA段所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：。(2)當(dāng)加入35mL鹽酸時(shí)