高一化學(xué)人教版課時(shí)練習(xí)第三章第二節(jié)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

二十三物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計(jì)算中的應(yīng)用學(xué)考達(dá)標(biāo)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(cè))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(qiáng)下加熱數(shù)小時(shí)，然后迅速冷至25A．1∶6B．1∶4C．1∶3D．1∶2【解析】選B。參加反應(yīng)的氙氣和氟氣的物質(zhì)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(wú)色晶體中，氙和氟的原子個(gè)數(shù)比為1∶4?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】對(duì)于反應(yīng)aA＋bB=cC＋dD(A、B、C、D表示物質(zhì)的化學(xué)式，a、b、c、d為化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù))，下列說(shuō)法不正確的是()A．如果質(zhì)量為m1的A與質(zhì)量為m2的B恰好完全反應(yīng)，則生成的C、D的質(zhì)量之和一定等于(m1＋m2)B．參加反應(yīng)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(lèi)，不一定等于C和D中的元素種類(lèi)【解析】選D?；瘜W(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是把反應(yīng)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(yīng)過(guò)程中元素種類(lèi)不會(huì)改變，所以選D。2．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－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(cè))濃H2SO4和木炭在加熱時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)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(yīng)后生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)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(yīng)方程式，消耗12gC，生成CO2的物質(zhì)的量為1mol，SO2的物質(zhì)的量為2mol，即氣體總物質(zhì)的量為3mol，標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體的體積為3×22.4L＝67.2L，故A正確?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】將足量鐵粉放入100mL0.1mol·L－1的AgNO3溶液中，充分反應(yīng)后析出的銀的質(zhì)量為()A．10.8gB．6.4gC．1.08gD．3.2g【解析】選C。設(shè)析出銀的質(zhì)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(xué)的方法研究得到物質(zhì)的組成才能合理地應(yīng)用物質(zhì)。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(jì)南高一檢測(cè))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(yīng)后，溶液中三價(jià)鐵離子和二價(jià)鐵離子濃度相等。則已反應(yīng)的三價(jià)鐵離子和未反應(yīng)的三價(jià)鐵離子的物質(zhì)的量之比是()A．2∶3B．3∶2C．1∶2D．1∶1【解析】選A。設(shè)溶液中未反應(yīng)的Fe3＋的物質(zhì)的量為amol，則反應(yīng)后溶液中n(Fe2＋)＝amol。2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋eq\f(2,3)amol amol所以已反應(yīng)的Fe3＋和未反應(yīng)的Fe3＋的物質(zhì)的量之比為eq\f(2,3)amol∶amol＝2∶3?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】(2021·泰安高一檢測(cè))實(shí)驗(yàn)室利用反應(yīng)2KClO3eq\o(=,\s\up7(△))2KCl＋3O2↑制取氧氣，現(xiàn)有24.5gKClO3參加反應(yīng)，則得到標(biāo)準(zhǔn)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(zhì)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(chǎn)生的氧氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是0.3mol×22.4L·mol－1＝6.72L。7．(2021·廣州高一檢測(cè))將等質(zhì)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(chǎn)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?yàn)镠Cl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(zhì)量有關(guān)，兩種溶液中Al的質(zhì)量相等，則轉(zhuǎn)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(cè))設(shè)NA代表阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說(shuō)法正確的是()A．1molNa在空氣中完全燃燒，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2NAB．常溫下，2.3g鈉投入水中，產(chǎn)生0.05NA個(gè)氫分子C．0.1molFe與足量水蒸氣反應(yīng)生成H2的分子數(shù)為0.1NAD．0.1molFe與足量鹽酸反應(yīng)，轉(zhuǎn)移0.3mol電子【解析】選B。1molNa在空氣中完全燃燒生成0.5molNa2O2，轉(zhuǎn)移1mol電子，A錯(cuò)誤；鈉與水發(fā)生反應(yīng)2Na＋2H2O=2Na＋＋2OH－＋H2↑，2.3g鈉(0.1mol)生成0.05molH2，B正確；根據(jù)反應(yīng)3Fe＋4H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高溫))Fe3O4＋4H2，0.1molFe完全反應(yīng)生成eq\f(0.4,3)molH2，C錯(cuò)誤；Fe與鹽酸反應(yīng)生成FeCl2，0.1molFe與足量鹽酸反應(yīng)，轉(zhuǎn)移0.2mol電子，D錯(cuò)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(cè))將5g鈉、鋁合金投入200mL的水中，固體完全溶解，產(chǎn)生4.48L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)氣體，溶液中只有一種溶質(zhì)?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)處理計(jì)算問(wèn)題，可以用圖示分析的方法。寫(xiě)出化學(xué)式：A________，B________，C____________。經(jīng)過(guò)分析得出鈉、鋁合金中兩金屬的物質(zhì)的量之比為_(kāi)_______。(2)所得溶液的物質(zhì)的量濃度為_(kāi)____________________________。(假設(shè)反應(yīng)前后溶液體積變化忽略不計(jì))【解析】據(jù)題意可知該流程為因反應(yīng)后溶液中只有一種溶質(zhì)，說(shuō)明Na與H2O反應(yīng)生成的NaOH恰好與Al發(fā)生反應(yīng)，該過(guò)程中反應(yīng)為2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑則設(shè)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(zhì)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(xué)習(xí)小組用如圖所示裝置測(cè)定鋁鎂合金中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和鋁的相對(duì)原子質(zhì)量。(1)A中試劑為_(kāi)____________________________。(2)實(shí)驗(yàn)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(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)______________________________。(4)若實(shí)驗(yàn)用的鋁鎂合金的質(zhì)量為ag，測(cè)得氫氣體積為bmL(已換算為標(biāo)準(zhǔn)狀況)，B中剩余固體的質(zhì)量為cg，則鋁的相對(duì)原子質(zhì)量為_(kāi)_________________。(5)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，若未洗滌過(guò)濾所得的不溶物，則測(cè)得鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將__________(填“偏大”“偏小”或“不受影響”)?！窘馕觥扛鶕?jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，要測(cè)定鋁鎂合金中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和鋁的相對(duì)原子質(zhì)量，需要選用一種試劑只能與鋁反應(yīng)，不能與鎂反應(yīng)，因此可以選用氫氧化鈉溶液，結(jié)合2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑分析解答。(1)根據(jù)鋁鎂的化學(xué)性質(zhì)，鋁鎂都能與酸反應(yīng)放出氫氣，但鎂與氫氧化鈉溶液不反應(yīng)，鋁能與NaOH溶液反應(yīng)放出氫氣，因此要測(cè)定鋁鎂合金中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，應(yīng)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(shí)驗(yàn)前需要除去；(3)B管中發(fā)生鋁與NaOH溶液的反應(yīng)：2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑；(4)鋁鎂合金的質(zhì)量為ag，B中剩余固體鎂的質(zhì)量為cg，則參加反應(yīng)的鋁的質(zhì)量為(a－c)g，設(shè)鋁的相對(duì)原子質(zhì)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(zhì)量分?jǐn)?shù)為eq\f(（a－c）,a)×100%，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，若未洗滌過(guò)濾所得的不溶物，c值偏大，則鋁的質(zhì)量分?jǐn)?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(bǔ)償訓(xùn)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(chǎn)生0.2g氣體，則：(1)涉及的化學(xué)方程式為_(kāi)________________，__________________。(2)鈉塊中鈉的質(zhì)量是____________。(3)鈉塊中氧化鈉的質(zhì)量是____________。(4)原來(lái)鈉塊中被氧化的鈉的質(zhì)量是_________________________。(5)設(shè)所得溶液的體積為50mL，求所得溶液溶質(zhì)物質(zhì)的量濃度是______________。【解析】(1)該過(guò)程中涉及的化學(xué)方程式有2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑，Na2O＋H2O=2NaOH；(2)(3)反應(yīng)生成氫氣的質(zhì)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(zhì)量＝12.4g×eq\f(46,62)＝9.2g；(5)原樣品中鈉元素的質(zhì)量＝4.6g＋9.2g＝13.8g，鈉元素的物質(zhì)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(zhì)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(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【解析】選A。反應(yīng)的實(shí)質(zhì)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(yīng)的n(H＋)＝0.4mol。若換成稀H2SO4，同樣產(chǎn)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(bǔ)償訓(xùn)練】將1.1g鐵、鋁混合物溶于200mL5mol·L－1的鹽酸中，反應(yīng)后鹽酸的濃度變?yōu)?.6mol·L－1(溶液體積變化忽略不計(jì))，則下列表述不正確的是()A．反應(yīng)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(zhì)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(shè)混合物中Al、Fe物質(zhì)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(cuò)誤。12．將過(guò)量的鋅片放入500mLCuSO4溶液中，待充分反應(yīng)后取出鋅片，洗凈、稱(chēng)量，發(fā)現(xiàn)鋅片質(zhì)量比原來(lái)減少了0.5g，則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【解析】選B。Zn與CuSO4溶液反應(yīng)時(shí)，置換出來(lái)的Cu附著在鋅片上。反應(yīng)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(cè))將等物質(zhì)的量的金屬Na、Mg、Al分別與100mL2mol·L－1的鹽酸反應(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)法錯(cuò)誤的是()A．x＝2.24B．曲線b為Mg與鹽酸反應(yīng)的圖像C．反應(yīng)時(shí)，Na、Mg、Al均過(guò)量D．鈉的物質(zhì)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(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)應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為2.24L，故A正確；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B正確；Na不可能過(guò)量，即使過(guò)量也要與溶劑水反應(yīng)，故C錯(cuò)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(cè))在標(biāo)準(zhǔn)狀況下進(jìn)行甲、乙、丙三組實(shí)驗(yàn)。三組實(shí)驗(yàn)各取30mL同濃度的鹽酸，加入同一種鎂鋁混合物粉末，產(chǎn)生氣體，有關(guān)數(shù)據(jù)列表如下：實(shí)驗(yàn)序號(hào)甲乙丙混合物質(zhì)量/mg255385459生成氣體/mL280336336(1)甲、乙兩組實(shí)驗(yàn)中，哪一組鹽酸是不足量的？__________(填“甲”或“乙”)。理由是___________________________________