2024新教材高中化學(xué)第三章第二節(jié)第二課時(shí)物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計(jì)算中的應(yīng)用課時(shí)作業(yè)含解析新人教版必修第一冊

PAGE7-物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計(jì)算中的應(yīng)用A篇·學(xué)問對點(diǎn)訓(xùn)練1.一塊表面已被氧化為Na2O的鈉塊10.8g，將其投入100g水中，產(chǎn)生H20.2g，則被氧化的鈉的質(zhì)量為()A.9.2g B．C．6.2g D．4.6g答案D解析由于鈉塊放入水中發(fā)生反應(yīng)：2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑，由產(chǎn)生H2的體積可求出Na的質(zhì)量，進(jìn)而可求出鈉塊中Na2O的質(zhì)量，最終依據(jù)關(guān)系式：Na2O～2Na＋可求出“原來被氧化的鈉”的質(zhì)量。2.將鈉、鎂、鋁各0.3mol分別放入100mL1mol·L－1的鹽酸中，同溫同壓下產(chǎn)生的氣體的體積比是()A.1∶2∶3 B．6∶3∶2C.3∶1∶1 D．1∶1∶1答案C解析金屬均為0.3mol，均過量，與鹽酸反應(yīng)生成氫氣的量由鹽酸的量確定，都是0.05mol，但剩下的鈉還可與水反應(yīng)生成0.1molH2，故三者產(chǎn)生氣體的體積之比為3∶1∶1。3.將amol鈉和amol鋁一同投入mg足量水中，所得溶液密度為dg·mL－1，該溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為()A.eq\f(82a,46a＋m)% B．eq\f(8200a,46a＋2m)%C.eq\f(8200a,46a＋m)% D．eq\f(8200a,69a＋m)%答案C解析本題既考查了Na與H2O的反應(yīng)，又考查了Al與NaOH溶液的反應(yīng)，應(yīng)留意用關(guān)系式法來進(jìn)行計(jì)算。2Na～2NaOH～H2↑amolamoleq\f(a,2)mol2Al～2NaOH～2NaAlO2～3H2↑amolamolamoleq\f(3a,2)mol所得溶液的質(zhì)量為23ag＋27ag＋mg－eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(a,2)mol＋\f(3,2)amol))×2g·mol－1＝(46a＋m)g，溶液中的溶質(zhì)為NaAlO2，質(zhì)量為amol×82g·mol－1＝82ag，所以w(NaAlO2)＝eq\f(82ag,46a＋mg)×100%＝eq\f(8200a,46a＋m)%。4.將鐵加入到100mL某濃度的鹽酸中恰好完全反應(yīng)，反應(yīng)后生成的氣體體積為VL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下，下同)，將鋁加入到100mL2mol·L－1NaOH溶液中恰好完全反應(yīng)，充分反應(yīng)后生成的氣體體積為3VL。下列說法正確的是()A.原鐵和鋁的物質(zhì)的量相等B.原鹽酸的濃度為2mol·L－1C.鐵加入鹽酸中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2Fe＋6H＋=2Fe3＋＋3H2↑D.鹽酸與NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度之比為1∶3答案B解析Al與NaOH溶液的反應(yīng)為2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑2mol2mol3moln(Al)0.1L×2mol·L－1n(H2)eq\f(2mol,0.1L×2mol·L－1)＝eq\f(3mol,nH2)，解得n(H2)＝0.3mol，eq\f(2mol,0.1L×2mol·L－1)＝eq\f(2mol,nAl)，解得n(Al)＝0.2mol，由Al與NaOH溶液反應(yīng)生成的氣體為3VL，得eq\f(3VL,22.4L·mol－1)＝0.3mol，解得V＝2.24。再依據(jù)Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑，生成的氣體體積為VL，可求出Fe的物質(zhì)的量為0.1mol,HCl的物質(zhì)的量為0.2mol，則c(HCl)＝eq\f(0.2mol,0.1L)＝2mol·L－1，B正確；由上述數(shù)據(jù)分析知鐵、鋁的物質(zhì)的量不相等，A錯(cuò)誤；Fe與鹽酸反應(yīng)生成Fe2＋，C錯(cuò)誤；鹽酸與NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度之比為1∶1，D錯(cuò)誤。5.鋁分別與足量的稀鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，當(dāng)兩個(gè)反應(yīng)放出的氣體在相同狀況下體積相等時(shí)，反應(yīng)中消耗的HCl和NaOH的物質(zhì)的量之比為()A.1∶1 B．2∶1C.3∶1 D．1∶3答案C解析依據(jù)鋁與鹽酸以及鋁與NaOH反應(yīng)的化學(xué)方程式：2Al＋6HCl=2AlCl3＋3H2↑，2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑，可干脆得到答案：n(HCl)∶n(NaOH)＝3∶1。6.等體積的硫酸鋅、硫酸鋁溶液分別與足量的氯化鋇溶液反應(yīng)，若生成的硫酸鋇沉淀的質(zhì)量之比為2∶3，則兩種硫酸鹽溶液的物質(zhì)的量濃度之比為()A.2∶1 B．2∶3C.1∶3 D．3∶2答案A解析依據(jù)題意：生成BaSO4的質(zhì)量之比為2∶3，可推知ZnSO4、Al2(SO4)3兩種溶液中所含SOeq\o\al(2－,4)的物質(zhì)的量之比為2∶3，所以ZnSO4、Al2(SO4)3兩溶液的物質(zhì)的量濃度之比為2∶1。7.在兩個(gè)燒杯中分別盛有100mL3.0mol·L－1的鹽酸和氫氧化鈉溶液，向兩個(gè)燒杯中分別加入等質(zhì)量的鋁粉，在相同狀況下生成的氣體的體積比為2∶5，則加入的鋁粉的質(zhì)量為()A.8.1g C.5.4g D．2.7g答案B解析依據(jù)反應(yīng)的離子方程式：2Al＋6H＋=2Al3＋＋3H2↑，2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑。若鋁均不足，則生成氫氣的體積比為1∶1；若鋁均過量，則生成氫氣的體積比為1∶3。依據(jù)生成氫氣的體積比為2∶5，則說明鋁和鹽酸的反應(yīng)中鋁是過量的，則應(yīng)以鹽酸作為標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算；而鋁和燒堿溶液的反應(yīng)中，鋁是不足量的，則以鋁作為標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算。鋁投入鹽酸中產(chǎn)生的氫氣的物質(zhì)的量為n(H2)＝eq\f(1,2)n(HCl)＝0.15mol；鋁投入氫氧化鈉溶液中產(chǎn)生的氫氣的物質(zhì)的量為n(H2)＝eq\f(3,2)n(Al)；則eq\f(0.15mol,\f(3,2)nAl)＝eq\f(2,5)，n(Al)＝0.25mol，m(Al)＝0.25mol×27g·mol－1＝6.75g。8.將肯定質(zhì)量的鋅片放入500mLCuSO4溶液中，待充分反應(yīng)后取出鋅片，洗凈后稱量，發(fā)覺鋅片比原來減輕了0.5g，則該CuSO4溶液的物質(zhì)的量濃度為()A.0.5mol·L－1 B．1mol·L－1C.1.5mol·L－1 D．2mol·L－1答案B解析依據(jù)差量法進(jìn)行計(jì)算：Zn＋CuSO4=Cu＋ZnSO4固體質(zhì)量減輕Δm65g1mol64g1gn(CuSO4)0.5gn(CuSO4)＝eq\f(1mol×0.5g,1g)＝0.5molc(CuSO4)＝eq\f(nCuSO4,V)＝eq\f(0.5mol,0.5L)＝1mol·L－1，B正確。9.在托盤天平兩端的燒杯中加入同濃度同體積的足量鹽酸，當(dāng)向兩個(gè)燒杯中分別加入0.1mol兩種金屬充分反應(yīng)后，需在某一端要再放一個(gè)0.2g砝碼，天平才能平衡，則這兩種金屬是()A.Mg和Al B．Al和FeC.Fe和Cu D．Na和Mg答案A解析由于在托盤天平兩端的燒杯中加入同濃度同體積的足量鹽酸，當(dāng)加入兩種不同金屬反應(yīng)后溶液質(zhì)量相差0.2g，加入0.1mol鎂時(shí)會使溶液增重2.4g－0.2g＝2.2g；加入0.1mol鋁時(shí)會使溶液增重2.7g－0.3g＝2.4g，兩盤相差0.2g，所以A符合題意；加入0.1molNa時(shí)會使溶液增重2.3g－0.1g＝2.2g，加入0.1molFe時(shí)會使溶液增重5.6g－0.2g＝5.4g，加入0.1molCu時(shí)會使溶液增重6.4g，故B、C、D都不符合題意。10.鋁是中學(xué)化學(xué)學(xué)習(xí)階段的唯一一種既能與酸(非氧化性酸)溶液反應(yīng)又能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)放出H2的金屬，就鋁的這一特別性質(zhì)回答下列問題：(1)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的體積之比是________。(2)足量的兩份鋁分別投入到等體積、等物質(zhì)的量濃度的鹽酸、氫氧化鈉溶液中，相同條件下產(chǎn)生H2的體積之比是________。(3)足量的兩份鋁分別投入到等體積、肯定物質(zhì)的量濃度的HCl、NaOH溶液中，二者產(chǎn)生的H2相等，則HCl和NaOH的物質(zhì)的量濃度之比是________。(4)甲、乙兩燒杯中各盛有100mL3mol·L－1的鹽酸和NaOH溶液，向兩燒杯中分別加入等質(zhì)量的鋁粉，反應(yīng)結(jié)束后，相同條件下測得生成的氣體體積比為V(甲)∶V(乙)＝1∶2，則加入鋁粉的質(zhì)量為________(填序號)。A.5.4g C.2.7g D．1.8g答案(1)1∶1(2)1∶3(3)3∶1(4)A解析已知2Al＋6HCl=2AlCl3＋3H2↑、2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑。(1)通過化學(xué)方程式可以看出，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)，生成氫氣的物質(zhì)的量相等，相同條件下所得H2的體積之比是1∶1。(2)足量的兩份鋁分別投入到等體積、等物質(zhì)的量濃度的鹽酸、氫氧化鈉溶液中，氫氧化鈉和鹽酸是不足量的，通過化學(xué)方程式可以看出，1molHCl會生成0.5mol氫氣，1mol氫氧化鈉會生成1.5mol氫氣，所以相同條件下產(chǎn)生H2的體積之比是1∶3。(3)足量的兩份鋁分別投入到等體積、肯定物質(zhì)的量濃度的鹽酸、NaOH溶液中，二者產(chǎn)生的H2相等，通過化學(xué)方程式可以看出，生成1mol氫氣須要2molHCl，須要eq\f(2,3)mol氫氧化鈉，所以HCl和NaOH的物質(zhì)的量濃度之比是3∶1。(4)鹽酸和NaOH溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量均為100×10－3L×3mol·L－1＝0.3mol，相同條件下測得生成的氣體體積比為V(甲)∶V(乙)＝1∶2，即生成的氫氣的物質(zhì)的量之比是1∶2，鋁的質(zhì)量相等，若HCl與NaOH完全消耗則生成H2的物質(zhì)的量之比為1∶3＜1∶2，故HCl完全消耗，NaOH有剩余。設(shè)鋁與酸完全反應(yīng)時(shí)，生成的氫氣的物質(zhì)的量為x2Al＋6HCl=2AlCl3＋3H2↑630.3molxmol則eq\f(6,0.3mol)＝eq\f(3,xmol)，解得x＝0.15?？隙l件下氣體的物質(zhì)的量之比等于體積之比，所以氫氧化鈉和鋁反應(yīng)生成的氫氣的物質(zhì)的量為0.15mol×2＝0.3mol。設(shè)與NaOH反應(yīng)的金屬鋁的物質(zhì)的量為ymol，2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑23ymol0.3mol則eq\f(2,ymol)＝eq\f(3,0.3mol)，解得y＝0.2。所以鋁的質(zhì)量為0.2mol×27g·mol－1＝5.4g。B篇·綜合提升訓(xùn)練11.將4.6g金屬鈉投入到足量水中，得ag溶液；將4.8g金屬鎂投入到足量鹽酸中，得bg溶液，假設(shè)水的質(zhì)量與鹽酸的質(zhì)量相等，則反應(yīng)后兩溶液的質(zhì)量關(guān)系式為()A.a＝b B．a(chǎn)＞bC.a＜b D．無法推斷答案A解析Na與H2O反應(yīng)生成的H2逸出溶液，Mg與足量鹽酸反應(yīng)生成的H2逸出溶液，2Na～H2↑Mg～H2↑46g2g24g2g4.6g0.2g4.8g0.4g所以ag＝4.6g＋m(H2O)－0.2g＝4.4g＋m(H2O)，bg＝4.8g＋m(鹽酸)－0.4g＝4.4g＋m(HCl)，因?yàn)閙(H2O)＝m(鹽酸)，所以a＝b。12.由鈉、鎂、鋁、鋅四種金屬單質(zhì)中的兩種組成的合金共12g，跟足量的鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生5.6L氫氣(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，那么此合金中肯定含有的金屬是()A.Zn B．MgC．Al D．Na答案A解析標(biāo)準(zhǔn)狀況下5.6L氫氣的物質(zhì)的量為eq\f(5.6L,22.4L·mol－1)＝0.25mol，故12g金屬供應(yīng)的電子為0.25mol×2＝0.5mol。供應(yīng)0.5mol電子，須要消耗Na、Mg、Al、Zn的質(zhì)量分別為11.5g、6g、4.5g、16.25g，只有Zn的質(zhì)量大于12g，故金屬混合物中肯定有Zn，A正確。13.將11.5g鈉、9g鋁、28g鐵分別投入200mL1mol/L鹽酸中，結(jié)果正確的是()A.鈉與鹽酸反應(yīng)最猛烈，產(chǎn)生的氣體最多B.鋁與鹽酸反應(yīng)的速率僅次于鈉，但產(chǎn)生的氣體最多C.鐵與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體比鈉多D.反應(yīng)結(jié)束時(shí)產(chǎn)生的氣體一樣多答案A解析反應(yīng)的猛烈程度由金屬的活潑性確定，即鈉最猛烈，其次是鋁，鈉、鋁、鐵的物質(zhì)的量分別為eq\f(1,2)mol、eq\f(1,3)mol、eq\f(1,2)mol，HCl的物質(zhì)的量均為0.2mol，三組反應(yīng)中鹽酸均不足，所以鋁、鐵與鹽酸反應(yīng)生成的氫氣一樣多，均為0.1mol，但鈉消耗完鹽酸后還可以與水反應(yīng)生成氫氣，所以鈉反應(yīng)產(chǎn)生的氣體最多，反應(yīng)最猛烈，A項(xiàng)符合題意。14.將鐵、鋁的混合物加入到足量氫氧化鈉溶液中，充分反應(yīng)后過濾，再將過濾得到的固體加入到足量的硫酸銅溶液中，充分反應(yīng)后過濾得到的固體質(zhì)量正好與原固體質(zhì)量相等，則原固體中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為()A.14.3% B．12.5%C.87.5% D．無法計(jì)算答案B解析混合物中的鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，剩余固體為鐵，鐵再與硫酸銅反應(yīng)，得到的固體是銅，得到的銅的質(zhì)量與原混合物的質(zhì)量相等，即相當(dāng)于鐵置換出銅時(shí)的質(zhì)量差即為鋁的質(zhì)量，所以當(dāng)鐵的質(zhì)量為56g時(shí)，生成銅的質(zhì)量為64g，增加了8g，即相當(dāng)于原混合物中鋁的質(zhì)量為8g，所以鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為eq\f(8g,56g＋8g)×100%＝12.5%。15.將肯定質(zhì)量的鎂鋁合金投入100