苏教版高中化学必修第一册 第三章 铁 金属材料 作业17 物质的量在化学方程式计算中的应用【原卷+答案】

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第三章作业17物质的量在化学方程式计算中的应用

匡返_________］必备知识基础练

1.等物质的量的Na、Mg、Al分别与足量的稀盐酸反应，同温同压下，产生气体的体积比为

（）

A.1：2：3B.3：2：1

C.6：3：2D.1：1：1

2.在500mLNaOH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33.6L,该

NaOH溶液的浓度为（）

A.1.0mol-L_1B.2.0mol-L'1

C.1.5molL-1D.S.OmolL-1

3.常温下，将0.23g金属钠投入100mL水中充分反应。下列说法正确的是（）

A.0.23g金属钠中所含电子的总物质的量为0.01mol

B.消耗水的质量为0.36吕

C.所得NaOH的物质的量为0.01mol

D.生成气体的体积为0.112L

4.将0.195g锌粉加入20.0mL0.100molL-'M01溶液中，恰好完全反应，则还原产物可能是

（）

A.MB.M2*C.M3+D.MO2+

5.12023江苏镇江一中月考］用10mL的0.1moM/BaCb溶液恰好可使相同体积的硫酸铁溶

液、硫酸锌溶液和明机［KA1（SO4）2/2H2O］溶液中的硫酸根离子完全转化为硫酸钢沉淀，则三

种硫酸盐溶液的物质的量浓度之比是（）

A.2：6：3B.1：2：3

C.I：3：3D.3：I：2

△点燃

6.已知Fc+S^FcS、FcS+2HCl_FcCI2+H2Sts2H2$+3024」2so2+2H2O。一定量的铁

粉和过显硫粉混合加热,待其反应后再加入过后盐酸，将生成的气体完全燃烧，其收集得9g水,

则加入的铁粉质量为（）

A.14gB.42gC.56gD.28g

7.［2024江苏泰州中学高一期中］有一种粉末是由铁的氧化物中的一种或者两种组成取6.08g

粉末加热，同时通入足量的CO使之完全反应，再用过量氢氧化钢溶液把生成的气体充分吸收,

产生沉淀19.7go则该粉末的组成可能是（）

A.只有Fe?O4

B.等物质的显的FeO和Fe2O3

C等物质的量的FeO和Fe3O4

D.等物质的量的FC2O3和FC3O4

8.一定质量的铝铁合金溶于足量的NaOH溶液中，完全反应后产生3.36L（标准状况下）气体;

用同样质量的铝铁合金完全溶于足量的盐酸中，在标准状况下产生5.6L的气体，则该合金中

铝、铁的物质的量之比为i）

A.l：1B.2：5

C.3：2D.3：5

9.工业上常用FeSO,溶液处理废水中的重铝酸根离子（OO幻，反应原理为6Fc2++50歼14H+

:u3+2

—6Fe+2Cr+7H2Oo处理25.00mL某废水，需消耗15.00mLLOOxWmo卜L/FeSO4溶液

（不考虑其他物质与Fe2+反应）。该废水中CnO歹的物质的量浓度为（）

A.I.50X104mobL'1B.6.0Dxl04mol-L-1

C.l.OOxlO-3mol-L-'D.3.60XI03mol-L-1

10.将26.4gNa2O与Na2O2的混合物投入足吊的水中溶解，反应后水溶液增重24.8g,则原混合

物Na2O与Na2O2的物质的量之比是（）

A.1：3B.3：1

C.13：31D.3I：13

11J2022江苏常州第一中学校考期中］将一定质量的Mg、Zn、Al混合物与足量稀硫酸反应,

生成H22.8L（标准状况），原混合物的质量可能是（）

A.lgB.2gC.8gD.10g

12J2024江苏昆山第一中学高一阶段性测试］某种胃药的有效成分为碳酸钙。某实验小组为

测定其中碳酸钙的含量，取10粒药片（0.1g/粒）研碎后溶解。加入25.00mL1.0moIL-'NaOH

溶液中和过量的盐酸，测定所消耗的NaOH的溶液体枳如卜：

第1第2第3第4

测定次数

次次次次

V^NaOH溶

13.0012.9011.4013.1()

液)/mL

⑴配制500mL1.0molL-1的NaOH溶液，需要NaOH的质量是。

（2）药片中碳酸钙的质量分数为。

:旦里.......;关键能力提升练

13.现加热10g碳酸钠和碳酸氢钠的混合物，使碳酸氢钠完全分解,混合物的质量减少了1.24g,

则原混合物中碳酸钠的质量分数为（）

A.67.6%B.91.6%

C.66.4%D.88.2%

14.将钠、铝混合物投入足量水（质量为100g）中进行反应,若钠、铝的质量分别为46g和27g,

充分反应后，下列说法正确的是（）

A.产生出的物质的量为2.5mol

B.溶液中的溶质只有Na［AI（OH）4］

C.金属未完全溶解

D.NaAlO2的质量分数为77KMl有X100%

100+46+27

15J2024江苏淮安高一期中］聚合硫酸铁［FeKOHMSOQJ（铁元素的化合价为+3价）是一种高

效的混凝剂，常用于净水，它的组成可以通过以下实验测定：

①称取一定质量的聚合硫酸铁配成100.00mL溶液。

②准确量取25.00mL溶液，加入盐酸酸化的BaCL溶液至沉淀完全,过滤、洗涤、干燥至恒重,

得到白色固体2.33g。

③准确量取25.00mL溶液，加入足量的NaOH溶液至沉淀完全,过滤、洗涤、干燥、灼烧至恒

重，得到Fe2O3固体1.60gc

该聚合硫酸铁组成中x：），：z的值为（）

A.I：1：IB.l：1：2

C.2：4：1D.2：3：1

16J2024江苏南通中学高一期中］黄钱铁矶是硫酸体系中除铁的常用试剂，化学式可表示为

（NH4hFey（SO4）z（OHM其中铁元素显+3价），摩尔质量为480gmol^依据下列实验和数据可

确定黄钱铁矶的化学式。

I.称取黄铁铁矶2.400g,加入足量NaOH溶液充分反应后过滤，向滤液中加入足量盐酸酸化

的BaCL溶液，得到沉淀2.330go

II.对黄钱铁矶样品进行热分解实验，其结果可用下图热重曲线表示（已知:黄钱铁帆在300°C

前分解释放的物质为H20,300~575℃之间只有Nh和HQ放出,670℃以上得到的是纯净的

红棕色粉末）。下列说法中不正确的是（）

0200300400500600800

温度胤

A.根据实验可知,z=2

B.30（）~575"C之间完全释放出气体后,残留固体中估计存在Fe、O、S三种元素

C.2.400g样品中铁元素的质量为0.84g

D.根据计算可得上2,卬=6

17J2023江苏昆山中学高一月考］固体化合物X由3种元素组成。某学习小组进行了如下实

验：

山人人（现象1：CuSO

混合气体I由白色变套色）4

G1干燥H式过量）（现象2：呈

~M-紫红色）

(2.38g)

（现象3：焰色

反应呈黄色）

(恰好中和,消耗0.0200molHC1)

下列推论不正确的是（）

A.由现象1得出化合物X含有。元素

B.X的化学式为Na2CuO2

C.固体混合物Y的成分是Cu和NaOH

D.化合物X中两金属元素的化合价不同

18.（1）等物质的量的钠、锌、铝分别与足量稀盐酸反应产生的氢气在相同条件卜•的体积比为

（填最简整数比，下同）。

(2)等质量的钠、镁、铝分别与足量稀盐酸反应,产生的氢气在相同条件下的体积比

为O

⑶将物质的最均为0.2mol的钠、镁、铝分别投入100mL1moIL1的稀盐酸中，三者产生的

氢气在相同条件下的体积比为。

作业17物质的量

在化学方程式计算中的应用

1.A解析由2Na〜比、Mg~H?、2Al~3H2知，假设消耗的Na、Mg、Al分别为1mol,

则生成的H2分别为0.5mol、1moK1.5mol,则三者比例关系为1：2：3,同温同压下，产

生气体的体积比为1：2：3,A项符合题意。

2.B解析根据化学方程式计算：

2Al+2NaOH+6H2O_2Na[Al(OH)4]+3H2f

2mol67.2L

»(NaOH)33.6L

则有〃(NaOH尸列%簪=1.0mol,故溶液中c(NaOH尸里乎=2.0mol-L'o

67.2L0.5L

3.C解析0.23g金属钠的物质的量为0.23goo]mol,所含电子的总物质的量为

23gmoi

;

0.01molx11=0.11moi,A错误;由2Na+2H2O=2NaOH+H2T可知,0.01molNa消耗().01

mol比0,质量为0.01molx18g-mor'=0.18g,B错误;0.01molNa反应完全生成0.01mol

NaOH,C正确;0.01molNa反应完全生成0.005mol氢气,该选项没有说明是否为标准状况,

不能计算生成氨气的体积,D错误。

4.B解析0.195g停粉的物质的量为0.003mol,20.0mL0.100moI-L-1MO古溶液中

n(MOj)=20.0xl0-3LxOJOOmol-L'=2xl0-3molo设还原产物中M的化合价为+x价，据得

失电子守恒可得:0.003molx(2-0)=2xl03molx(5-x),解得户2,故还原产物为M2\

5.A解析相同物质的量的BaCb与三种硫酸盐恰好完全反应，生成等量的BaSCU

沉淀,则三种溶液中硫酸根离子的物质的量相等，故硫酸铁、硫酸锌和明矶的物质的量比

为:：1：白2：6：3,由于溶液的体积相同，所以溶液的浓度之比等于物质的量之比，即为

•34

2：6：3。

6.D解析根据反应方程式可找出已知量与未知量的关系。

Fe-FeS~H2S(H2)~H2O

5618

x9g

列式”=部解得产28g,即加入的铁粉为28go

7.C解析19.7gBaCO3的物质的量为晨舄=0.1mol,n(CO2)=0.1mol,则铁的氧

化物中O原子的物质的量为0.1mol,质量为1.6g,Fe的质量为6.08g-1.6g=4.48g,物质的

量为448goo8mol,则铁的氧化物中n(Fc)：n(O)=0.08：0.1=4：5。FeKh中,〃(Fe)：

56gmoi

n(O)=3：4,A不符合题意;等物质的量的FeO和FezO3中,〃(Fe)：w(O)=3：4,B不符合题意；

等物质的量的FcO和FejO4中,〃(Fe)：n(O)=4：5,C符合题意;等物质的量的Fc?Ch和

Fe3O4中,〃(Fe)：〃(O)=5：7,D不符合题意。

8.A解析合金溶于足量的NaOH溶液中，铝发生反应:2Al+2NaOH+6H2。—

2Na|Al(OH)4]+3H2T，产生氢气3.36L(标准状况)，气体的物质的量=-6L0115moi，由

22.4Lmol

化学方程式可知?/(A1)=|/:(H2)=|XO.15mol=0.1mol,铁铝合金溶于足量的盐酸中,Fe、Al

都反应产生氢气,Al与足量的氢氯化钠溶液、盐酸反应产生氢气体积相等，则Fe反应生成

氢气体积=5.6L-3.36L=2.24L,其物质的量二？24Lmol,根据Fe+2HC1~=

22.4Lmol1

FeCL+H2T可知〃(Fe)=〃'(H2)=0.1mol,故合金中铝、铁的物质的量之比=0.1mol：0.1mol=l：

lo

9.C解析根据反应可得关系"MCmOg)=，(Fe2+)=9x15.00x10,Lxl.OOxlO2

5

molL-'=2.5xl0-mol,则废水中5。夕的物质的量浓度为至&°"吸=LOOx1(Pmol.L-io

25.00x10L

10.B解析NazO?与Na?。的混合物投入足量的水中溶解发生的反应为:①

=;

Na2O+H2O_2NaOH>®2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2T，26.4gNa?。？与Na?O6勺混合物

投入足量的水中溶解，称得水溶液增重24.8g,减少的1.6g为生成氧气的质量，氧气的物质

的量为0.05mol,根据反应②知，混合物中Naz。？的物质的量为0.1niol,则Na?。?的质量为

7.8g;混合物中NazO的质量为26.4g-7.8g=18.6g,则Na2。的物质的量为().3mol,则原混

合物中Na2O与NazCh的物质的量之比是3：1,故选Bo

11.C解析标准状况下2.8L氢气的物质的量为H(H2)=—理J=0.125mol,Mg、

22.4Lmol

Zn、Al中产生等量的氢气,消耗金属质量最大的为锌、质量最小的为铝，故假设金属全部

为锌，消耗金属质量为0.125molx65g-mol"=8.125g,假设金属全部为铝，可求得金属质量

为0.125molx|x27g-mor'=2.25g,则混合金属的实际质量m应该满足:2.25g<w<8.125g。

综上,符合条件的有8g。

12.答案(1)20g

(2)60%

解析⑴需要NaOH的质量为m=1.0molLix0.5Lx40gmoli=20g。(2)由表析数据

可知第3次测定次数因误差偏大为无效数据，故V(NaOH)=130°+i2：°+131。niL=13.00

mL,/?(NaOH)=0.()13Lx1.0molL'=0.013mol,故与碳酸钙反应的氯化氢物质的量为0.025

Lx1.0molL」-0.013moH).012mo1,因碳酸钙与氯化氢关系式为CaCCh~2HCI,故反应的

碳酸钙物质的量为0.5x0.012mol=0.006mol,碳酸钙质量为0.006molxlOOgmol'=0.6g,

药片中碳酸钙的质量分赞为7^-X100%=60%。

10x0.1g

13.C解析混合物加热时，只有NaHCCh发生分解,转化为Na2co%则有

△

2NaHCO3-Na2CO3+CO2t+H2O△//?(固体)

2mol(44+18)g=62g

//(NaHCO.Oi.24g

列式:比M=鲁懈得«(NaHCO3)=0.()4mol,则混合物中Na2CO3的质量为

n(NaHC03)1.24g

〃?(Na2co3尸10g-0.04molx84gmor'=6.64g,故碳酸钠的质量分数为^^x|00%=66.4%。

14.A解析钠的物质的量为2moi，铝的物质的量为1mol,2Na+2H2O~

2NaOH+H2t，2Al+2NaOH+6H2O—

2Na[Al(OH)4]+3H2f,2Na~2NaOH,2Al~2NaOH~2Na[AI(OH)4],故2molNa生成2mol

NaOH,lmolAl消才毛1molNaOHo2Na〜H2,2A1~3H2,故^Na(H2)=1/?(Na)=l

□□

mol,〃Ai(H2)=/〃(Al尸]mol,共产生H2的物质的量为2.5mol,A正确;由2molNa生成2mol

NaOH,lmolAl消耗1molNaOH,溶液中的溶质有NaAKh和未消耗的氢氧化钠,B错误；

由分析可知,Na完全反应，生成的氢氮化钠和A1完全反应,C错误;〃(Na[Al(OH)4])=l

moljH(Na[Al(OH)])=82g,/n(H)=5g,Na[A1(OH)]的质量分数为1於/二”虫100%,D错误。

424lUU+4o+Z/-b

15.C解析由题意可知:25.00mL溶液中硫酸根离子的物质的量为一^更马=0.01

233g-mol1

mol;25.00mL溶液中加入足量的NaOH溶液至沉淀完全，充分反应后得到氢氧化铁沆淀，

再将沉淀过滤、洗涤灼烧得到氧化铁1.60g,则铁离子的物质的量为]6：：鬻，於().()2mol,

由此可得x；z=0.01mol：0.01mol=2：1,再根据电荷守恒可得，共同确定x：z=2：4：

1,选Co

16.D解析2.400g黄接铁矶的物质的量为卫竺J=0.005moLBaSOj的物质的量

480gmol

为2.330g0]mo],则7=20480g黄锭铁矶的物质的量为1mol,红棕色粉末为Fe2O3,

233gmol

质量为240g,物质的量为16；；誓「1=L5mol,则y=3。依据质量守恒可

得:18.r+17M-480-2x96-3x56=120,依据电荷守恒可得:x+3x3