高一化学人教版必修1练习：3.1.3 物质的量在化学方程式计算中的应用 Word版含解析

第3课时 物质的量在化学方程式计算中的应用

A组

1.等物质的量的常见金属A、B、C分别与足量的稀盐酸反应,所得氢气的体积依次为VA、VB、VC,已知VB=2VC,且VA=VB+VC,则在金属C的生成物中,该金属的化合价为 A.+1

B.+2

C.+3

D.+4

( )

解析:VB=2VC,VA=VB+VC=3VC,根据得失电子守恒,A失去的电子为C的3倍,金属最外层电子数一般小于4,故A的化合价为C的3倍,C的化合价只能为+1价。 答案:A

2.将足量铁粉放入100 mL 0.1 mol·L-1的CuSO4溶液中,充分反应后析出的铜的质量为( ) A.32 g C.0.64 g

B.6.4 g D.3.2 g

FeSO4+Cu,可知n(Cu)=n(CuSO4)=0.01 mol,m(Cu)=0.01

解析:n(CuSO4)=0.100 L×0.1 mol·L-1=0.01 mol,由CuSO4+Femol×64 g·mol-1=0.64 g。 答案:C

3.在500 mL NaOH溶液中加入足量铝粉,反应完全后共收集到标准状况下的气体6.72 L,生成物NaAlO2的物质的量浓度为(假定反应前后,溶液体积不变)( ) A.1 mol·L-1 C.1.5 mol·L-1

B.0.4 mol·L-1 D.2 mol·L-1

解析:设NaAlO2物质的量浓度为c,则 2Al+2NaOH+2H2O

2NaAlO2 + 3H2↑ 2 mol 0.5 L·c

3×22.4 L 6.72 L

2 mol∶(0.5 L·c)=(3×22.4 L)∶6.72 L 解得c=0.4 mol·L-1。 答案:B

4.把一小块钠放入足量水中,会发生如下反应:2Na+2H2OA.反应中Na与NaOH的质量相等 B.反应中H2O和H2的质量相等 C.反应中H2O和H2的质量之比为2∶1 D.反应中Na与NaOH的物质的量之比为1∶1

2NaOH+H2↑。有关该反应的下列说法正确的是

( )

解析:该反应中,Na与NaOH的物质的量之比为1∶1,质量之比为23∶40,所以A项错误,D项正确;H2O与H2的物质的量之比为2∶1,质量之比为18∶1,所以B项、C项均错误。 答案:D

5.2 mol·L-1的盐酸和硫酸各100 mL,分别加入等质量的铁粉,反应后生成的气体质量之比为2∶3,则向盐酸中加入的铁粉的物质的量为( )

A.0.05 mol C.0.15 mol

B.0.075 mol D.0.2 mol

解析:n(HCl)=0.2 mol,n(H2SO4)=0.2 mol

若酸均不足,即完全反应生成H2的质量之比为1∶2若酸均过量,即金属不足,则生成H2的质量之比为1∶1

}现生成H2的质量之比为2∶3

说明盐酸不足,硫酸过量;根

据盐酸中HCl的物质的量可求出生成H2 0.1 mol,则H2SO4反应生成0.15 mol H2,则铁粉为0.15 mol。 答案:C

6.将钠、镁、铝各0.3 mol分别放入100 mL 1 mol·L-1的盐酸中,同温同压下产生的气体体积比是( ) A.1∶2∶3 C.3∶1∶1

B.6∶3∶2 D.1∶1∶1

2Mn++nH2↑可知三种金属都过量,而铝、镁都不与H2O反应,按盐酸计算,

解析:根据金属与酸反应的实质2M+2nH+

两者产生气体的物质的量都为0.05 mol,金属钠可继续与H2O反应最终产生0.15 mol H2,即同温同压下产生气体的体积比为0.15 mol∶0.05 mol∶0.05 mol=3∶1∶1。 答案:C

7.将Fe和Al按一定的质量比组成合金。

(1)取一定量的该合金,向其中加入足量NaOH溶液,生成气体n L(标准状况),则反应的离子方程式是 ,合金中Al的物质的量是 。

(2)另取相同质量的该合金,向其中加入足量稀硫酸,固体全部溶解,生成气体m L(标准状况),则反应中转移电子的物质的量是 mol,合金中Fe的质量是 。

解析:合金中Al既能与NaOH反应,也能与稀硫酸反应,且等量Al与足量的NaOH溶液或稀硫酸反应生成等量的H2;而Fe只能与稀硫酸反应;由2Al+2OH-+2H2O

2AlO-2+3H2↑可知,合金中Al的物质的量为×

2

3

??L22.4 L·mol

-1

=

??

mol;Fe、Al与稀硫酸反应生成m L H2,由2H+33.6

H2可知转移电子物质的量为

??

mol;由Fe置换出的H2体11.2

积为(m-n) L,故m(Fe)=

(??-??)L

22.4 L·mol

56 g·mol-1×

-1即56(??-??) g。

22.4

答案:(1)2Al+2OH-+2H2O

??

mol 33.62AlO-2+3H2↑

(2)

??56(??-??)

g 11.222.48.用8.7 g MnO2与1 000 g 36.5%的浓盐酸反应制取氯气,化学方程式为MnO2+4HCl(浓)算:

(1)消耗HCl的物质的量是多少?

(2)产生的Cl2在标准状况下的体积是多少?

解析:已知MnO2和HCl的物质的量分别为n(MnO2)=

8.7 g

-1=0.1 mol,n(HCl)=

MnCl2+Cl2↑+2H2O。计

1 000 g×36.56.5 g·mol

-187 g·mol

=10 mol。

MnO2+4HCl(浓)

MnCl2+Cl2↑+2H2O 1 mol 0.1 mol

4 mol 10 mol

22.4 L V(Cl2)

根据上述比例关系可知,反应物HCl过量,应根据MnO2的物质的量来计算生成Cl2的量。

MnO2+4HCl(浓)

MnCl2+Cl2↑+2H2O 1 mol 0.1 mol

4 mol n(HCl)

22.4 L V(Cl2)

(1)消耗HCl的物质的量为 n(HCl)=

0.1mol×4mol

=0.4 mol。

1mol(2)产生的Cl2在标准状况下的体积为 V(Cl2)=

0.1mol×22.4 L

=2.24 L。

1mol答案:(1)0.4 mol (2)2.24 L

B组

1.导学号98980047将Cu片放入0.1 mol·L-1 FeCl3溶液中,反应一段时间后取出Cu片,溶液中c(Fe3+)∶c(Fe2+)=2∶3,则Cu2+与Fe3+的物质的量之比为( ) A.3∶2

B.3∶5

C.3∶4

D.4∶3

2Fe2++Cu2+,设溶液中n(Cu2+)=a mol,则n(Fe2+)=2a mol,因

4

3

解析:当将Cu片放入FeCl3溶液中时,发生反应2Fe3++Cu

23

43

为溶液中c(Fe3+)∶c(Fe2+)=2∶3,则n(Fe3+)=n(Fe2+)=a mol,故n(Cu2+)∶n(Fe3+)=a mol∶a mol=3∶4。 答案:C

2.一块表面已被氧化为Na2O的钠块10.8 g,将其投入100 g水中,产生H2 0.2 g,则被氧化的钠的质量是( ) A.9.2 g

B.10.6 g

C.6.2 g

D.4.6 g

2NaOH+H2↑,由产生H2的质量可求出Na的质量,进而可求出钠块中

解析:由于钠块放入水中发生反应:2Na+2H2O

Na2O的质量,最后根据关系式:Na2O~2Na才能求出“被氧化的钠”的质量。

答案:D

3.导学号98980048将铁加入到100 mL某浓度的盐酸中恰好完全反应,反应后生成的气体为V L(标准状况下),将铝加入到100 mL 2 mol·L-1 NaOH溶液中恰好完全反应,充分反应后生成的气体为3V L。下列说法正确的是 A.铁和铝的物质的量相等 B.原盐酸的浓度为2 mol·L-1

C.铁加入盐酸中的离子方程式为2Fe+6H+

2Fe3++3H2↑

( )

D.盐酸与NaOH溶液中溶质的物质的量浓度之比为1∶3 解析:Al与NaOH溶液的反应为

2Al+2NaOH+2H2O

列比例式

2 mol n(Al)

2NaAlO2+3H2↑

2 mol

3 mol

n(H2)

0.1 L×2 mol·L-1

2mol3mol

-1=??(H), 20.1 L×2mol·L

解得n(H2)=0.3 mol

2mol2mol

-1=??(Al),解得n(Al)=0.2 mol 0.1 L×2mol·L

由Al与NaOH溶液反应生成的气体为3V L, 得

3??L

=0.3 mol 22.4mol·L-1则V=2.24。 再根据反应Fe+2HClc(HCl)=

FeCl2+H2↑,可求出反应的Fe的物质的量为0.1 mol,HCl的物质的量为0.2 mol,则

0.2mol

=2 mol·L-1,B正确;由上述数据分析知铁、铝物质的量不相等,A错误;Fe与盐酸反应生成Fe2+,C错误;盐0.1 L

酸与NaOH溶液中溶质的物质的量浓度之比为1∶1,D错误。 答案:B

4.在标准状况下进行甲、乙、丙三组实验。三组实验各取30 mL同浓度的盐酸,加入同一种镁铝混合物粉末,产生气体,有关数据列表如下:

实验序号 甲 乙 丙 混合物质量255 385 459 /mg 生成气体/mL

(1)甲、乙两组实验中,哪一组盐酸是不足量的? (填“甲”或“乙”)。理由是

280 336 336