2023年初升高化学暑假衔接《物质的量在化学方程式计算应用》含答案解析

试题PAGE1试题第4讲物质的量在化学方程式计算中的应用本讲·学习目标1．掌握应用物质的量在化学方程式中进行计算的方法。2．体会物质的量在化学方程式计算中重要应用。新知·知识精讲【知识点1】不同物质相同物理量之间的计算关系1．实例分析3H2＋N2eq\o(,\s\up11(高温、高压),\s\do4(催化剂))2NH3系数之比3∶1∶2分子数之比3∶1∶2扩大NA倍3NA∶NA∶2NA物质的量之比3mol∶1mol∶2mol标况下气体体积67.2L∶22.4L∶44.8L质量比6g∶28g∶34g2．计算依据(1)化学方程式中各物质的化学计量数之比，等于各物质的微粒数之比，等于各物质的物质的量之比，也等于相同状况下对应气体的体积之比。(2)化学方程式中各物质的质量之比等于各物质总的相对式量之比。3．想一想？1．化学方程式表示了反应物和生成物哪些量的关系？【课堂练习】1．医疗上颇为流行的“理疗特效热”，就是利用铁缓慢氧化放出均匀、稳定的热，使患处保持温热状态。若56g铁粉完全氧化成氧化铁，需要消耗氧气的质量为()A．24g B．32gC．21g D．16g2．对于反应2CO＋O2=2CO2，在标准状况下，44.8LCO与足量的O2发生反应生成的CO2分子个数是_________。（请写出计算过程）【知识点2】不同物质不同物理量之间的计算关系1．以“物质的量”为中心常用计量之间的换算关系2．不同物质不同物理量之间的比例关系aA(s)＋bB(aq)=cC(g)＋dD(g)a·MAgbmolc·22.4Ld·NAm(A)n(B)V(C)N(D)则有：比例关系：eq\f(a·MAg,mA)＝eq\f(bmol,nB)＝eq\f(c·22.4L,VC)＝eq\f(d·NA,ND)即：化学反应中反应物和生成物的量成正比例关系。单位关系：上下相同，左右相当。3．物质的量应用于化学方程式计算的基本步骤【课堂练习】1．1.15g金属钠跟水反应，得到100mL溶液，试计算：(1)生成的气体在标准状况下的体积___________。(2)反应后所得溶液的物质的量浓度___________。（请写出计算过程）2．把1.1g铁、铝混合物溶于200mL5mol·L－1盐酸中，反应后盐酸的浓度变为4.6mol·L－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。（请写出计算过程）归纳总结有关混合物反应的计算方法设出混合物中各物质的物质的量分别为x、y、z，按照化学方程式的量的关系，并用x、y、z表示，列出方程组解答。eq\o(,,\s\do4(,))3．将11.2g铁粉投入到盛有500mL2mol·L－1稀盐酸的烧杯中发生反应，计算在标准状况下生成_________LH2。（请写出计算过程）归纳总结(1)过量反应的计算原则物质发生化学反应是按化学方程式确定的比例关系进行的，若题目给出两个或两个以上反应物的量，则应先判断反应物谁过量，然后按不足量的反应物的量进行计算。(2)过量物质的判断方法①先求出给定反应物的物质的量之比，再与化学方程式中相应反应物的化学计量数之比作比较进行过量判断。②假设其中一种反应物的量不足，完全反应，求出另一反应物的量，然后把另一反应物的所求量与已知量相比较，若小于已知量，说明假设正确；若大于已知量，说明假设不正确。巩固·课后精练1．等物质的量的铁分别与足量的盐酸、水蒸气在一定条件下充分反应，则在相同的条件下，产生氢气的体积比是()A．1∶1 B．3∶4C．2∶3 D．4∶32．使相同物质的量浓度的NaCl、MgCl2、AlCl3溶液中的Cl－完全沉淀时，若用去相同浓度的AgNO3溶液的体积比为3∶2∶1，则上述三种溶液的体积比是()A．9∶4∶1 B．3∶2∶1C．6∶3∶2 D．9∶3∶13．铝、钠混合物投入足量的水中，充分反应后，得到澄清溶液，并收集到4.48LH2(标准状况)，若钠的物质的量为0.1mol，则铝的物质的量为()A．0.2mol B．0.1molC．0.05mol D．0.025mol4．2mol·L－1的盐酸和硫酸各100mL，分别加入等质量的铁粉，反应后生成的气体质量比为2∶3，则加入的铁粉的物质的量为()A．0.05mol B．0.075molC．0.15mol D．0.2mol5．相同质量的Mg和Al分别与足量的盐酸反应，所生成的氢气在标准状况下的体积之比为()A．2∶3 B．1∶1C．3∶4 D．24∶276．将5g镁、锌、铁三种金属的混合物投入40mL稀硫酸中，恰好完全反应，生成的氢气在标准状况下的体积是2.8L，则这三种金属的物质的量之和为()A．0.25mol B．0.125molC．0.1mol D．0.5mol7．200mL0.5mol·L－1的盐酸与14.3gNa2CO3·xH2O恰好完全反应生成CO2，则x为()A．5 B．6C．9 D．108．在一定条件下7g炭粉与14g氧气完全反应生成21g氧化物，则生成物中CO与CO2的物质的量之比是()A．1∶1 B．2∶1C．2∶3 D．3∶29．标准状况下，5.6L氯气和6.72L氢气的混合气体充分反应后，所得混合气体若用2.50mol·L－1的NaOH溶液完全吸收，则需要NaOH溶液的体积为_________mL。10．过氧化钠能与水发生反应，某同学欲用该反应制取标准状况下的氧气1.12L。(1)计算至少需要称取过氧化钠的质量为_________________________。(2)反应后生成NaOH的物质的量是_____________________________。11．(1)等物质的量的钠、镁、铝分别与足量盐酸反应，产生的氢气在相同条件下的体积比为_________。(2)等质量的钠、镁、铝分别与足量盐酸反应，产生的氢气在相同条件下的体积比为_________。(3)将物质的量均为0.2mol的钠、镁、铝分别投入100mL1mol·L－1的盐酸中，三者产生的氢气在相同条件下的体积比为_________。12．将20.0gCaCO3投入400mL某浓度的盐酸中，CaCO3与盐酸恰好完全反应，求：(1)20.0gCaCO3的物质的量为_________mol。(2)反应中生成的CO2在标准状况下的体积为_________L。

第4讲物质的量在化学方程式计算中的应用本讲·学习目标1．掌握应用物质的量在化学方程式中进行计算的方法。2．体会物质的量在化学方程式计算中重要应用。新知·知识精讲【知识点1】不同物质相同物理量之间的计算关系1．实例分析3H2＋N2eq\o(,\s\up11(高温、高压),\s\do4(催化剂))2NH3系数之比3∶1∶2分子数之比3∶1∶2扩大NA倍3NA∶NA∶2NA物质的量之比3mol∶1mol∶2mol标况下气体体积67.2L∶22.4L∶44.8L质量比6g∶28g∶34g2．计算依据(1)化学方程式中各物质的化学计量数之比，等于各物质的微粒数之比，等于各物质的物质的量之比，也等于相同状况下对应气体的体积之比。(2)化学方程式中各物质的质量之比等于各物质总的相对式量之比。3．想一想？1．化学方程式表示了反应物和生成物哪些量的关系？【答案】化学方程式除可以表示反应物、生成物的粒子数目关系和质量关系外，还可以表示它们的物质的量关系，如H2＋Cl2eq\o(=,\s\up7(点燃))2HCl可表示1molH2与1molCl2完全反应生成2molHCleq\o(。,\s\do4(,))【课堂练习】1．医疗上颇为流行的“理疗特效热”，就是利用铁缓慢氧化放出均匀、稳定的热，使患处保持温热状态。若56g铁粉完全氧化成氧化铁，需要消耗氧气的质量为()A．24g B．32gC．21g D．16g【答案】A2．对于反应2CO＋O2=2CO2，在标准状况下，44.8LCO与足量的O2发生反应生成的CO2分子个数是_________。（请写出计算过程）【答案】生成的二氧化碳分子个数为1.20×1023【解析】4.48L一氧化碳的物质的量为：n(CO)＝eq\f(VCO,Vm)＝eq\f(4.48L,22.4L·mol－1)＝0.2mol2CO＋O2=2CO2220.2moln(CO2)eq\f(2,0.2mol)＝eq\f(2,nCO2)n(CO2)＝0.2mol0.2molCO2分子个数[N(CO2)]为：N(CO2)＝n(CO2)×NA＝0.2mol×6.02×1023mol－1＝1.20×1023【知识点2】不同物质不同物理量之间的计算关系1．以“物质的量”为中心常用计量之间的换算关系2．不同物质不同物理量之间的比例关系aA(s)＋bB(aq)=cC(g)＋dD(g)a·MAgbmolc·22.4Ld·NAm(A)n(B)V(C)N(D)则有：比例关系：eq\f(a·MAg,mA)＝eq\f(bmol,nB)＝eq\f(c·22.4L,VC)＝eq\f(d·NA,ND)即：化学反应中反应物和生成物的量成正比例关系。单位关系：上下相同，左右相当。3．物质的量应用于化学方程式计算的基本步骤【课堂练习】1．1.15g金属钠跟水反应，得到100mL溶液，试计算：(1)生成的气体在标准状况下的体积___________。(2)反应后所得溶液的物质的量浓度___________。（请写出计算过程）【答案】(1)0.56L(2)0.5mol·L－1【解析】设生成标准状况下气体的体积为V，物质的量浓度为c。2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑2×23g2mol22.4L1.15g0.1L×cVeq\f(2×23g,1.15g)＝eq\f(2mol,0.1L×c)＝eq\f(22.4L,V)V＝eq\f(22.4L×1.15g,2×23g)＝0.56L，c＝eq\f(2mol×1.15g,2×23g×0.1L)＝0.5mol·L－1。2．把1.1g铁、铝混合物溶于200mL5mol·L－1盐酸中，反应后盐酸的浓度变为4.6mol·L－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。（请写出计算过程）【答案】(1)消耗HCl的物质的量：0.2L×5mol·L－1－0.2L×4.6mol·L－1＝0.08mol。(2)设Al、Fe的物质的量分别为x、y。2Al＋6HCl=2AlCl3＋3H2↑2mol6molx3xFe＋2HCl=FeCl2＋H2↑1mol2moly2yeq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(27g·mol－1×x＋56g·mol－1×y＝1.1g,3x＋2y＝0.08mol))解之，得x＝0.02mol，y＝0.01mol。归纳总结有关混合物反应的计算方法设出混合物中各物质的物质的量分别为x、y、z，按照化学方程式的量的关系，并用x、y、z表示，列出方程组解答。eq\o(,,\s\do4(,))3．将11.2g铁粉投入到盛有500mL2mol·L－1稀盐酸的烧杯中发生反应，计算在标准状况下生成_________LH2。（请写出计算过程）【答案】4.48L【解析】由于两种反应物的量都是已知的，所以应首先判断哪种物质过量，然后再按完全反应的物质的量进行计算。500mL2mol·L－1的稀盐酸中含有HCl的物质的量为0.5L×2mol·L－1＝1mol，设盐酸完全反应时需要铁粉的质量为x，则有：Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑56g2molx1mol56g/x＝2mol/1mol，x＝28g。由此说明盐酸过量，应根据铁粉的量计算生成H2的体积，则有：Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑56g22.4L11.2gV(H2)56g/11.2g＝22.4L/V(H2)，V(H2)＝4.48L。归纳总结(1)过量反应的计算原则物质发生化学反应是按化学方程式确定的比例关系进行的，若题目给出两个或两个以上反应物的量，则应先判断反应物谁过量，然后按不足量的反应物的量进行计算。(2)过量物质的判断方法①先求出给定反应物的物质的量之比，再与化学方程式中相应反应物的化学计量数之比作比较进行过量判断。②假设其中一种反应物的量不足，完全反应，求出另一反应物的量，然后把另一反应物的所求量与已知量相比较，若小于已知量，说明假设正确；若大于已知量，说明假设不正确。巩固·课后精练1．等物质的量的铁分别与足量的盐酸、水蒸气在一定条件下充分反应，则在相同的条件下，产生氢气的体积比是()A．1∶1 B．3∶4C．2∶3 D．4∶3【答案】B【解析】由化学方程式得如下关系：Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑①1molVL3Fe＋4H2O(g)=Fe3O4＋4H2②3mol4VL①式中3molFe产生3VLH2，②式中3molFe产生4VLH2，故氢气的体积比为3∶4。2．使相同物质的量浓度的NaCl、MgCl2、AlCl3溶液中的Cl－完全沉淀时，若用去相同浓度的AgNO3溶液的体积比为3∶2∶1，则上述三种溶液的体积比是()A．9∶4∶1 B．3∶2∶1C．6∶3∶2 D．9∶3∶1【答案】D【解析】设V(NaCl)＝V1，V(MgCl2)＝V2，V(AlCl3)＝V3NaCl＋AgNO3=AgCl↓＋NaNO3cV1molcV1molMgCl2＋2AgNO3=2AgCl↓＋Mg(NO3)2cV2mol2cV2molAlCl3＋3AgNO3=3AgCl↓＋Al(NO3)3cV3mol3cV3mol由题意可知，cV1∶2cV2∶3cV3＝3∶2∶1，故V1∶V2∶V3＝9∶3∶1。]3．铝、钠混合物投入足量的水中，充分反应后，得到澄清溶液，并收集到4.48LH2(标准状况)，若钠的物质的量为0.1mol，则铝的物质的量为()A．0.2mol B．0.1molC．0.05mol D．0.025mol【答案】B【解析】0.1molNa产生H2的物质的量为0.05mol，生成0.1molNaOH，而反应共释放H2为4.48L/22.4L·mol－1＝0.2mol，因此Al与NaOH反应放出0.15molH2，2Al～3H223x0.15molx＝0.1mol。4．2mol·L－1的盐酸和硫酸各100mL，分别加入等质量的铁粉，反应后生成的气体质量比为2∶3，则加入的铁粉的物质的量为()A．0.05mol B．0.075molC．0.15mol D．0.2mol【答案】C【解析】n(HCl)＝0.2mol，n(H2SO4)＝0.2mol，若酸均不足，即酸完全反应，则生成H2的质量比为1∶2，若酸均过量，即金属完全反应，则生成H2的质量比为1∶1。题中生成H2的质量比为2∶3，说明盐酸不足，硫酸过量。根据盐酸中HCl的物质的量可求出与盐酸反应生成的H2为0.1mol，则与H2SO4反应生成的H2为0.15mol，故加入的铁粉为0.15mol。5．相同质量的Mg和Al分别与足量的盐酸反应，所生成的氢气在标准状况下的体积之比为()A．2∶3 B．1∶1C．3∶4 D．24∶27【答案】C【解析】设Mg、Al的质量均为m，可由化学方程式计算：Mg＋2HCl=MgCl2＋H2↑24g1molmn1(H2)则n1(H2)＝eq\f(m,24)mol2Al＋6HCl=2AlCl3＋3H2↑54g3molmn2(H2)则n2(H2)＝eq\f(3m,54)mol＝eq\f(m,18)mol，则生成的H2在标准状况下的体积之比＝物质的量之比＝eq\f(m,24)∶eq\f(m,18)＝3∶4。6．将5g镁、锌、铁三种金属的混合物投入40mL稀硫酸中，恰好完全反应，生成的氢气在标准状况下的体积是2.8L，则这三种金属的物质的量之和为()A．0.25mol B．0.125molC．0.1mol D．0.5mol【答案】B【解析】Mg、Zn、Fe均用R表示，这三种金属与稀硫酸反应符合通式R＋H2SO4=RSO4＋H2↑，故这三种金属的物质的量之和等于氢气的物质的量，为eq\f(2.8L,22.4L·mol－1)＝0.125mol。7．200mL0.5mol·L－1的盐酸与14.3gNa2CO3·xH2O恰好完全反应生成CO2，则x为()A．5 B．6C．9 D．10【答案】D【解析】二者恰好完全反应生成CO2的化学方程式为2HCl＋Na2CO3·xH2O=2NaCl＋CO2↑＋(x＋1)H2O，则n(Na2CO3·xH2O)＝eq\f(1,2)×0.5mol·L－1×0.2L＝0.05mol，即106＋18x＝eq\f(14.3,0.05)，解得x＝10。]8．在一定条件下7g炭粉与14g氧气完全反应生成21g氧化物，则生成物中CO与CO2的物质的量之比是()A．1∶1 B．2∶1C．2∶3 D．3∶2【答案】A【解析】设生成物中CO与CO2的物质的量分别为x、y，则x＋y＝eq\f(7,12)，x＋2y＝eq\f(14,16)(或28x＋44y＝21)，解得x＝eq\f(7,24)mol，y＝eq\f(7,24)mol。9．标准状况下，5.6L氯气和6.72L氢气的混合气体充分反应后，所得混合气体若用2.50mol·L－1的NaOH溶液完全吸收，则需要NaOH溶液的体积为_________mL。【答案】200【解析】n(Cl2)＝eq\f(5.6L,22.4L·mol－1)＝0.25mol；n(H2)＝eq\f(6.72L,22.4L·mol－1)＝0.3mol。由H2＋Cl2eq\o(=,\s\up7(点燃))2HCl可知H2过量0.05mol，由Cl2的物质的量0.25mol可求出生成的HCl为0.5mol。再根据HCl＋NaOH=NaCl＋H2O，可确定需要NaOH的物质的量为0.5mol。故所需NaOH溶液的体积为：eq\f(0.5mol,2.50mol·L－1)＝0.2L，即200mL。10．过氧化钠能与水发生反应，某同学欲用该反应制取标准状况下的氧气1.12L。(1)计算至少需要称取过氧化钠的质量为_________________________。(2)反应后生成NaOH的物质的量是_____________________________。【答案】(1)7.8g(2)0.2mol【解析】2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑(2×78)g4mol22.4Lm(Na2O2)n(NaOH)1.12Leq\f(2×78g,mNa2O2)＝eq\f(22.4L,1.12L)，m(Na2O2)＝7.8g，eq\f(4mol,nNaOH)＝eq\f(22.4L,1.12L)，n(NaOH)＝0.2mol。11．(1)等物质的量的钠、镁、铝分别与足量盐酸反应，产生的氢气在相同条件下的体积比为_________。(2)等质量的钠、镁、铝分别与足量盐酸反应，产生的氢气在相同条件下的体积比为_________。(3)将物质的量均为0.2mol的钠、镁、铝分别投入100mL1mol·L－1的盐酸中，三者产生的氢气在相同条件下的体积比为_________。【答案】(1)1∶2∶3(2)eq\f(1,23)∶eq\f(1,12)∶eq\f(1,9)(或36∶69∶92)(3)2∶1∶1【解析】(1)金属完全反应，令金属的物质的量均为1mol，根据得失电子守恒，Na反应生成氢气的物质的量为eq\f(1mol×1,2)