2019_2020学年高中化学第3章第1节第3课时物质的量在化学方程式计算中的应用练习新人教版.docx

第3课时物质的量在化学方程式计算中的应用一、基础巩固1.物质在发生化学反应时()A.它们的质量一定相等B.它们的物质的量一定相等C.它们的质量之比等于方程式中化学计量数之比D.它们物质的量之比等于方程式中化学计量数之比解析:物质在发生化学反应时是按照一定比例进行的,而这个比值可以是质量比,也可以是微粒个数比,也可以是物质的量之比,也可以是气体的体积比,而化学方程式中的计量数可以表示微粒个数,也可以表示物质的量,但不代表质量。答案:D2.将足量铁粉加入100 mL 0.1 molL-1的CuSO4溶液中,充分反应后析出铜的质量为()A.32 gB.6.4 gC.0.64 gD.3.2 g解析:n(CuSO4)=0.1L0.1molL-1=0.01mol,由CuSO4+FeFeSO4+Cu,可知n(Cu)=n(CuSO4)=0.01mol,m(Cu)=0.01mol64gmol-1=0.64g。答案:C3.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 molL-1B.0.4 molL-1C.1.5 molL-1D.2 molL-1解析:设NaAlO2物质的量浓度为c,则2Al+2NaOH+2H2O2.NaAlO2+3H22mol322.4L0.5Lc6.72L2mol(0.5Lc)=(322.4L)6.72L解得c=0.4molL-1。答案:B4.1 L混合溶液中含SO42- 0.25 mol,Cl- 0.75 mol,Na+ 0.25 mol,其余为H+,则H+的物质的量浓度为()A.2.5 molL-1B.5 molL-1C.0.1 molL-1D.1 molL-1解析:根据电荷守恒,有2c(SO42-)+c(Cl-)=c(Na+)+c(H+),20.25molL-1+0.75molL-1=0.25molL-1+c(H+),得c(H+)=1molL-1。答案:D5.有两份铝粉,分别投入盐酸中(甲)和氢氧化钠溶液中(乙),在相同条件下产生氢气的体积相等,则甲、乙反应中转移电子的物质的量之比是() A.11B.12C.13D.14解析:有关反应的化学方程式为2Al+6HCl2.AlCl3+3H2,2Al+2H2O+2NaOH2.NaAlO2+3H2,可知产生等体积H2,消耗Al的物质的量相等,故转移电子的物质的量相等。答案:A6.将质量为100 g的铁棒插入1 L 0.5 molL-1的CuSO4溶液中,足够长的时间后,铁棒的质量将变为()A.102 gB.106 gC.104 gD.110 g解析:可用差量法解答此题,首先根据化学方程式可以判断Fe与CuSO4反应中Fe过量,题目以CuSO4为依据来计算。设铁棒质量增加m,则:Fe+CuSO4FeSO4+Cum56g1mol64g8g1L0.5molL-1mm=8g1L0.5molL-11mol=4g故铁棒质量变为100g+4g=104g。答案:C7.将质量相同的Na、Mg、Al、Fe、Zn分别投入足量的稀盐酸中,则这些金属与酸反应生成H2体积(相同状况)由大到小的排列顺序是()A.ZnFeNaMgAlB.AlMgNaFeZnC.NaMgAlFeZnD.FeZnMgAlNa解析:利用摩尔电子质量进行分析。等质量时,金属单质的摩尔电子质量越小,与足量稀盐酸反应生成的H2体积(相同状况)越大。Na、Mg、Al、Fe、Zn的摩尔电子质量分别为(单位gmol-1):23、12、9、28、32.5,生成H2体积(相同状况):V(Al)V(Mg)V(Na)V(Fe)V(Zn)。答案:B8.将1 mol Na和1 mol Al的混合物投入足量水中,产生气体在标准状况下的体积为()A.11.2 LB.22.4 LC.33.6 LD.44.8 L解析:由2Na+2H2O2.NaOH+H22211mol1mol0.5mol2Al+2NaOH+2H2O2.NaAlO2+3H22231mol1mol1.5mol故Na、Al完全反应生成2molH2,即44.8L。答案:D9.把铁、铝混合物1.1 g溶于200 mL 5 molL-1盐酸中,反应后盐酸的浓度变为4.6 molL-1(溶液体积变化忽略不计)。求:(1)反应中消耗HCl的物质的量;(2)该混合物中铝、铁的物质的量。解析:(1)消耗HCl的物质的量:0.2L5molL-1-0.2L4.6molL-1=0.08mol。(2)设Al、Fe的物质的量分别为x、y。2Al+6HCl2.AlCl3+3H22mol6molx3xFe+2HClFeCl2+H21mol2molY2y27gmol-1x+56gmol-1y=1.1g3x+2y=0.08mol解得:x=0.02mol,y=0.01mol。答案:(1)0.08 mol(2)0.02 mol;0.01 mol10.将46 g金属钠和54 g金属铝同时放入足量的水中,最后得到5.0 L溶质仅为偏铝酸钠的溶液。计算:(1)得到的气体在标准状况下的体积。(2)所得溶液中偏铝酸钠的物质的量浓度。解析:n(Na)=2mol,n(Al)=2mol。2Na+2H2O2.NaOH+H22mol2mol22.4L2Al+2H2O+2NaOH2.NaAlO2+3H22mol2mol2mol67.2L(1)得到的气体在标准状况下的体积为22.4L+67.2L=89.6L。(2)得到的溶液为NaAlO2溶液,其物质的量浓度为2mol5.0L=0.4molL-1。答案:(1)89.6 L(2)0.4 molL-1二、能力提升1.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33.6 L,该溶液中NaOH的物质的量浓度为()A.1 molL-1B.2 molL-1C.1.5 molL-1D.3 molL-1解析:2Al+2NaOH+2H2O2.NaAlO2+3H22mol67.2Ln(NaOH)33.6Ln(NaOH)=2mol33.6L67.2L=1molc(NaOH)=1mol0.5L=2molL-1答案:B2.在一定条件下,钠与O2反应可生成1.5 g固体,若将相同质量的钠与80 mL 0.50 molL-1的盐酸反应,钠恰好完全转化生成NaCl,则1.5 g固体的成分是()A.Na2OB.Na2O2C.Na2O和Na2O2D.Na2O2和NaO2解析:由题给信息可知最后所得溶液为NaCl溶液,根据溶液中的电荷守恒及反应前后元素原子个数守恒可知n(Na+)=n(Cl-)=n(HCl)=0.50molL-10.08L=0.04mol,若Na的氧化物为Na2O,应为0.02mol62gmol-1=1.24g;若为Na2O2,应为0.02mol78gmol-1=1.56g。现为1.5g,介于1.24g与1.56g之间,应为两者的混合物。答案:C3.已知m g Al在足量氯气中燃烧,生成固体的质量为(m+21.3) g,若将m g Al投入总质量为95.2 g的NaOH水溶液中恰好完全反应,则所得溶液中溶质的质量分数为()A.5.4%B.8.0%C.16.3%D.16.4%解析:设生成NaAlO2的质量为x,生成氢气的质量为y。由2Al+3Cl22.AlCl3和2Al+2NaOH+2H2O2.NaAlO2+3H2得关系式2Al2AlCl32NaAlO23H2542671646mg (m+21.3)gxy54mg=267(m+21.3) g=164x=6y解得:m=5.4,x=16.4g,y=0.6gw(NaAlO2)=m(NaAlO2)m(溶液)100%=16.4g(5.4+95.2-0.6) g100%=16.4%。答案:D4.(1)分别取W g钠、镁、铝与足量的盐酸反应,在相同条件下产生氢气的体积之比是。(2)分别取0.1 mol钠、镁、铝与足量的盐酸反应,在相同条件下产生氢气的体积之比是。(3)若产生相同体积(同温同压下)的氢气,所需钠、镁、铝(与足量的盐酸反应)的物质的量之比为。(4)若将0.2 mol钠、镁、铝分别投入10 mL 1 molL-1的盐酸中,在标准状况下,产生氢气的体积大小顺序是。答案:(1)12311219(2)123(3)632(4)NaAl=Mg5.某学习小组用右图装置测定铝镁合金中铝的质量分数和铝的相对原子质量。(1)A中试剂为。(2)B中发生反应的化学方程式为。(3)若实验用铝镁合金的质量为a g,测得氢气体积为b mL(已换算为标准状况),B中剩余固体的质量为c g,则铝的相对原子质量为。解析:(1)Mg、Al均可以和酸反应,因此不可以用酸来实验,由于Al可以和碱反应而Mg不反应,则可以用NaOH与Al反应制得H2,然后用排水法收集H2,以计算Al的量。(2)B中发生的是Al与碱溶液的反应。(3)(a-c)g即为铝的质量,再除以Al的物质的量即为铝的摩尔质量。而n(Al)可以由产生的H2的量求得。答案:(1)NaOH溶液(2)2Al+2NaOH+2H2O2.NaAlO2+3H2(3)33600(a-c)b6.向500 mL NaOH溶液中投入10.8 g Al,两者恰好完全反应后,计算:(1)Al的物质的量。(2)参加反应的NaOH的物质的量和溶液中NaOH的物质的量浓度。(3)生成标准状况下H2的体积。解析:(1)Al的摩尔质量是27gmol-1,n(Al)=10.8g27gmol-1=0.4mol。(2)设参加反应的NaOH物质的量是n。则2Al+2Na