高中化学人教版 (2019)必修 第一册第三章 铁 金属材料第二节 金属材料第2课时导学案

这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第一册第三章 铁 金属材料第二节 金属材料第2课时导学案，共14页。

1．化学方程式中化学计量数与相关物理量的关系
2CO ＋ O2eq \(=====,\s\up7(点燃)) 2CO2
化学计量数 2 1 2
扩大NA倍 2NA NA 2NA
物质的量 2 ml 1 ml 2 ml
质量 56 g 32 g 88 g
标况下气体体积 44.8 L 22.4 L 44.8 L
结论：
(1)化学方程式中各物质的化学计量数之比等于其粒子数目之比，等于其物质的量之比。
(2)对于有气体参加的反应，在同温同压下各气体的化学计量数之比等于其体积之比。
2．物质的量应用于化学方程式计算的基本步骤
3．计算实例
(1)已知量、未知量均以物质的量计算
例1 5.4 g铝与足量NaOH溶液反应生成的氢气在标准状况的体积是多少？
答案 设：生成标准状况下氢气的物质的量为n(H2)
n(Al)＝eq \f(mAl,MAl)＝eq \f(5.4 g,27 g·ml－1)＝0.2 ml
2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
2 3
0．2 ml n(H2)
eq \f(2,0.2 ml)＝eq \f(3,nH2)
∴n(H2)＝0.3 ml
∴V(H2)＝n(H2)·Vm＝0.3 ml×22.4 L·ml－1＝6.72 L
答：生成标准状况下氢气的体积是6.72 L。
(2)已知量、未知量单位不一致的计算
例2 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56 g铁粉完全氧化成氧化铁，则需要消耗标况下氧气的体积为多少？
答案 设：需要消耗标况下氧气的体积为V(O2)
由反应方程式
4Fe ＋ 3O2===2Fe2O3
4×56 g 3×22.4 L
56 g V(O2)
则eq \f(56×4 g,56 g)＝eq \f(3×22.4 L,VO2)
V(O2)＝eq \f(3×22.4 L×56 g,4×56 g)＝16.8 L。
答：需要消耗标况下氧气的体积为16.8 L。
1书写格式规范化：在根据化学方程式计算的过程中，各物理量、物质名称、公式等尽量用符号表示，且数据的运算要公式化并带单位。
2单位运用对应化：根据化学方程式计算时，如果题目所给的两个量单位不一致，要注意两个量的单位要“上下一致，左右相当”。
3如果两种反应物的量都是已知的，求解某种产物的量时，必须先判断哪种物质过量，然后根据不足量的物质进行计算。
二、化学计算中的常用方法
1．关系式法
当已知量和未知量之间是靠多个反应来联系时，只需直接确定已知量和未知量之间的比例关系，即“关系式”。
(1)根据化学方程式确定关系式
写出发生反应的化学方程式，根据量的关系写出关系式。
(2)根据原子守恒确定关系式
例3 把一定量的CO还原Fe2O3生成的CO2通入到澄清石灰水中，得10 g沉淀，那么参加反应的CO的质量是 g。
答案 2.8
解析 (1)根据化学方程式确定关系：
3CO＋Fe2O3eq \(=====,\s\up7(△))2Fe＋3CO2
CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O
则关系式为
3CO～3CO2～3CaCO3
即CO～CaCO3
(2)利用关系式进行计算
CO ～ CaCO3
28 100
m(CO) 10 g
则eq \f(28,mCO)＝eq \f(100,10 g)
m(CO)＝2.8 g。
2．守恒法
(1)反应前后元素种类、质量、原子个数不变。
例4 4.6 g钠在空气中久置，最终得到Na2CO3的质量是 g。
答案 10.6
解析 钠在空气中最终转化为Na2CO3的过程中钠的原子个数不变，可得关系式：
2Na ～ Na2CO3
2×23 106
4.6 g m(Na2CO3)
则eq \f(2×23,4.6 g)＝eq \f(106,mNa2CO3)
m(Na2CO3)＝eq \f(106×4.6 g,2×23)＝10.6 g。
(2)还原剂失电子总数＝氧化剂得电子总数
例5 用1 ml·L－1的Na2SO3溶液30 mL恰好将2×10－2 ml的XOeq \\al(－,4)还原，已知氧化产物为SOeq \\al(2－,4)，则元素X在还原产物中的化合价为 。
答案 ＋4
解析 氧化还原反应中得失电子总数相等，设元素X在还原产物中的化合价为x，则有：
1 ml·L－1×0.03 L×(6－4)＝2×10－2 ml×(7－x)，解得x＝＋4。
3．差量法
根据化学反应前后物质的有关物理量发生的变化，找出所谓的“理论差量”，如反应前后的质量差、物质的量差、气体体积差等，该差量与反应物的有关量成正比。差量法就是借助这种比例关系求解的方法。
例6 把铁棒插入CuSO4溶液，一段时间后取出，铁棒质量增加了4 g，参加反应的Fe的质量为 。
答案 28 g
解析 Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu Δm
56 g 64 g 64 g－56 g＝8 g
m(Fe) 4 g
则eq \f(56 g,mFe)＝eq \f(8 g,4 g)，m(Fe)＝28 g。
4．方程组法
一般方程组法用于解决两种物质的混合物计算，一般读题时能找到两个已知量时，均可以利用二元一次方程组进行求算未知量。
例7 把1.1 g铁、铝混合物溶于200 mL 5 ml·L－1盐酸中，反应后盐酸的浓度变为4.6 ml·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。
答案 (1)消耗HCl的物质的量：0.2 L×5 ml·L－1－0.2 L×4.6 ml·L－1＝0.08 ml。
(2)设Al、Fe的物质的量分别为x、y。
2Al ＋ 6HCl===2AlCl3＋3H2↑
2 6
x 3x
Fe ＋ 2HCl===FeCl2＋H2↑
1 2
y 2y
eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(27 g·ml－1×x＋56 g·ml－1×y＝1.1 g，,3x＋2y＝0.08 ml))
解得：x＝0.02 ml，y＝0.01 ml。
即n(Al)＝0.02 ml；n(Fe)＝0.01 ml。
(1)有关化学方程式计算的等式关系
各物质的化学计量数之比＝各物质的物质的量之比＝各物质构成粒子的粒子数之比＝相同条件下气体的体积之比。
(2)化学计算中常用方法
①守恒法(质量守恒、电荷守恒、电子守恒)
②差量法(质量差值法、体积差值法)
③关系式法(利用元素守恒建立关系式、利用方程式建立关系式、利用电子守恒建立关系式)
④方程组法(两个已知量求解混合物中两种物质的未知量)
1．标准状况下，3.25 g锌与足量的盐酸反应生成x L氢气，下列比例式正确的是( )
A．Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑
1 ml 1 ml
3.25 g x L
B．Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑
65 g 1 L
3.25 g x L
C．Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑
1 ml 22.4 L
0.05 ml x L
D．Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑
65 g 1 ml
3.25 g x L
答案 C
解析 比例式应注意单位要“上下一致，左右对应”。
2．(2019·合肥高一检测)0.56 g氧化钙恰好与20 mL盐酸反应，则此盐酸的物质的量浓度是( )
A．0.10 ml·L－1 B．0.20 ml·L－1
C．0.50 ml·L－1 D．1.00 ml·L－1
答案 D
解析 CaO＋2HCl===CaCl2＋H2O
56 g 2 ml
0.56 g c(HCl)×20×10－3 L
则：eq \f(56 g,0.56 g)＝eq \f(2 ml,cHCl×20×10－3 L)
解得c(HCl)＝1.00 ml·L－1。
3．向500 mL NaOH溶液中投入10.8 g Al，二者恰好完全反应，试计算：
(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)在标准状况下生成H2的体积。
答案 (1)Al的摩尔质量是27 g·ml－1，
n(Al)＝eq \f(10.8 g,27 g·ml－1)＝0.4 ml。
(2)设参加反应的NaOH物质的量是n。
2Al ＋ 2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
2 2
0.4 ml n
eq \f(2,0.4 ml)＝eq \f(2,n)，n＝0.4 ml
c(NaOH)＝eq \f(0.4 ml,0.5 L)＝0.8 ml·L－1。
(3)设在标准状况下生成H2的体积是V。
2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
2 ml 3×22.4 L
0.4 ml V
V＝eq \f(0.4 ml×3×22.4 L,2 ml)＝13.44 L。
4．(2019·银川一中高一期末)已知实验室在加热条件下制取Cl2的化学方程式为MnO2＋4HCl(浓)eq \(=====,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，将8.7 g MnO2与足量浓盐酸混合加热，反应生成氯气的体积(标准状况)是 ；被氧化的HCl的质量是 。
答案 2.24 L 7.3 g
解析 浓盐酸足量，产生Cl2的体积和被氧化的HCl的质量都是由8.7 g MnO2决定的。根据反应MnO2＋4HCl(浓)eq \(=====,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O中氯元素化合价的变化可知，4 ml HCl中只有2 ml HCl被氧化为Cl2；8.7 g MnO2的物质的量＝eq \f(8.7 g,87 g·ml－1)＝0.1 ml，设反应生成Cl2的体积为V，被氧化的HCl的质量为x，则有：
MnO2＋4HCl(浓)eq \(=====,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O～2HCl(被氧化)
1 ml 22.4 L 2×36.5 g
0.1 ml V x
列比例式：eq \f(1 ml,0.1 ml)＝eq \f(22.4 L,V)，eq \f(1 ml,0.1 ml)＝eq \f(2×36.5 g,x)
解得V＝2.24 L，x＝7.3 g。
反应生成的Cl2在标准状况下的体积为2.24 L，被氧化的HCl的质量是7.3 g。
A组 基础对点练
题组一 物质的量在化学方程式中的应用
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．它们的物质的量之比等于方程式中化学计量数之比
答案 D
解析 化学方程式中各物质的化学计量数之比等于其物质的量之比。
【考点】 物质的量在化学方程式计算中的应用
【题点】 物质的量在化学方程式计算中的应用
2．一块表面被氧化的钠的质量是10.8 g，投入水中，完全反应得到标准状况下的氢气 0.2 g，则原钠块中被氧化的钠的质量是( )
A．4.6 g B．6.2 g C．7.8 g D．9.2 g
答案 A
解析 设产生0.2 g氢气需钠的质量为x。
2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
46 g 2 g
x 0.2 g
eq \f(46 g,x)＝eq \f(2 g,0.2 g)
解得x＝4.6 g，则氧化钠的质量是10.8 g－4.6 g＝6.2 g，
n(Na2O)＝eq \f(6.2 g,62 g·ml－1)＝0.1 ml。
根据反应：4Na＋O2===2Na2O可知，被氧化的钠的物质的量为0.1 ml×2＝0.2 ml，被氧化的钠的质量为0.2 ml×23 g·ml－1＝4.6 g。
【考点】 物质的量在化学方程式计算中的应用
【题点】 列比例式求算被氧化的钠的质量
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33.6 L，该NaOH溶液的浓度为( )
A．1.0 ml·L－1 B．2.0 ml·L－1
C．1.5 ml·L－1 D．3.0 ml·L－1
答案 B
解析 2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
2 ml 67.2 L
n(NaOH) 33.6 L
n(NaOH)＝eq \f(2 ml×33.6 L,67.2 L)＝1.0 ml，
c(NaOH)＝eq \f(1 ml,0.5 L)＝2.0 ml·L－1。
【考点】 物质的量在化学方程式计算中的应用
【题点】 铝与碱溶液反应的定量计算
4．等质量的两份铝分别与足量稀硫酸和足量NaOH溶液反应，若消耗的两溶液的体积相等，则两溶液的物质的量浓度之比为( )
A．3∶2 B．2∶3 C．1∶1 D．1∶2
答案 A
解析 依题意，两份铝的物质的量相等，设n(Al)＝1 ml。
2Al ＋ 3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2↑
2 ml 3 ml
1 ml n(H2SO4)
得：n(H2SO4)＝1.5 ml。
2Al ＋ 2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
2 ml 2 ml
1 ml n(NaOH)
得：n(NaOH)＝1 ml。
两溶液体积相等，故c(H2SO4)∶c(NaOH)＝n(H2SO4)∶n(NaOH)＝1.5∶1＝3∶2。
【考点】 物质的量在化学方程式计算中的应用
【题点】 铝与酸、碱反应的定量计算
5．甲、乙两烧杯中各盛有100 mL 3 ml·L－1的盐酸和氢氧化钠溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后测得生成的气体体积比为1∶2，则加入的铝粉质量为( )
A．5.4 g B．3.6 g C．2.7 g D．1.8 g
答案 A
解析 由2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑可知，两份等质量的Al都完全反应时，生成H2的量相等，消耗HCl与NaOH的量不相等。实际上HCl、NaOH同为0.3 ml，且已知生成H2的体积比为1∶2，所以发生反应时分别为HCl不足Al过量，NaOH过量Al不足。与0.3 ml盐酸完全反应的Al为2.7 g，则由生成H2的体积比为1∶2可知，反应的Al的量之比也为1∶2，即与NaOH溶液反应的Al为5.4 g。
【考点】 物质的量在化学方程式计算中的应用
【题点】 铝与酸碱反应的定量计算
题组二 化学计算中的常用方法
6．21 g铁粉与8 g硫粉混合加热，若不考虑其他损失，可生成硫化亚铁的质量为( )
A．33 g B．24 g C．29 g D．22 g
答案 D
解析 根据题意n(Fe)＝0.375 ml，n(S)＝0.25 ml。由S＋Feeq \(=====,\s\up7(△))FeS可知Fe过量，按S的量计算，反应生成的n(FeS)＝n(S)＝0.25 ml，所以m(FeS)＝22 g。
【考点】 物质的量在化学方程式计算中的应用
【题点】 铁粉和硫粉反应的定量计算
7．有一铁的氧化物样品，用140 mL 5 ml·L－1的盐酸恰好完全溶解，所得溶液还能与通入的0.56 L氯气(标准状况)反应，使Fe2＋全部转化为Fe3＋，则此氧化物为( )
A．Fe2O3 B．Fe3O4
C．Fe4O5 D．Fe5O7
答案 D
解析 铁的氧化物与稀盐酸反应可能生成FeCl2、FeCl3和H2O。通入Cl2后Fe2＋被氧化为Fe3＋，则溶液中溶质最终只有FeCl3，可由n(Cl)求n(Fe)。氧化物中的氧与盐酸中的H＋结合生成H2O，可由盐酸中的n(H＋)求n(O)；再由eq \f(nFe,nO)求得铁的氧化物的化学式。n(Cl)＝5 ml·L－1×0.14 L＋2×eq \f(0.56 L,22.4 L·ml－1)＝0.75 ml；n(H＋)＝5 ml·L－1×0.14 L＝0.7 ml，所以eq \f(nFe,nO)＝eq \f(\f(1,3)nCl－,\f(1,2)nH＋)＝eq \f(\f(1,3)×0.75 ml,\f(1,2)×0.7 ml)＝eq \f(5,7)，即该氧化物的化学式为Fe5O7。
【考点】 物质的量在化学方程式计算中的应用
【题点】 铁的氧化物与酸反应的定量计算
8．某铁的氧化物(FexO)1.52 g溶于足量盐酸中，向所得溶液中通入标准状况下112 mL Cl2，恰好将Fe2＋完全氧化。x值为( )
A．0.80 B．0.85 C．0.90 D．0.93
答案 A
解析 根据得失电子守恒可知，FexO被氧化为Fe3＋转移的电子数和Cl2被还原为Cl－转移的电子数相等。标准状况下112 mL Cl2转移电子数为0.01 ml。则有eq \f(1.52,56x＋16)×(3－eq \f(2,x))×x＝0.01，解得x＝0.80。
【考点】 物质的量在化学方程式计算中的应用
【题点】 得失电子守恒求算铁的氧化物中铁原子数目
9．(2019·南昌十中期末)向Fe2O3和铁屑的混合物中加入足量的稀硫酸至固体完全溶解，所得溶液中不含Fe3＋，而产生的Fe2＋和H2的物质的量之比为4∶1，则原混合物中Fe2O3和Fe的物质的量之比为( )
A．1∶1 B．2∶1 C．1∶2 D．1∶3
答案 C
解析 设原混合物中含有x ml Fe，y ml Fe2O3，由化学方程式Fe2O3＋3H2SO4===Fe2(SO4)3＋3H2O和Fe2(SO4)3＋Fe===3FeSO4得到Fe2O3～Fe2(SO4)3～Fe～3FeSO4，可见y ml的Fe2O3参加反应转化为3y ml FeSO4，同时消耗y ml的Fe；又由Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑可知，(x－y)ml的Fe与硫酸反应产生(x－y)ml的FeSO4和(x－y)ml H2；则有[3y ml＋(x－y)ml]∶(x－y)ml＝4∶1，整理得y∶x＝1∶2，故合理选项是C。
【考点】 物质的量在化学方程式计算中的应用
【题点】 利用关系式法的定量计算
10．已知：①碳酸钠高温下不分解；②碳酸氢钠受热发生分解反应：2NaHCO3eq \(=====,\s\up7(△))Na2CO3＋H2O＋CO2↑。充分加热碳酸钠和碳酸氢钠的混合物19 g，完全反应后固体质量减轻了3.1 g，求：
(1)原混合物中碳酸钠的质量是 g。
(2)在剩余固体中，加入过量盐酸，反应后放出二氧化碳的体积(标准状况)是 L。
答案 (1)10.6 (2)3.36
解析 (1)设混合物中碳酸氢钠的质量为m，则：
2NaHCO3eq \(=====,\s\up7(△))Na2CO3＋H2O＋CO2↑ 质量减少Δm
168 g 106 g 62 g
m 3.1 g
故m＝eq \f(3.1 g,62 g)×168 g＝8.4 g，
则碳酸钠的质量为19 g－8.4 g＝10.6 g。
(2)剩余固体为碳酸钠，质量为19 g－3.1 g＝15.9 g，
物质的量为eq \f(15.9 g,106 g·ml－1)＝0.15 ml，
根据碳原子守恒可知，生成二氧化碳的物质的量为0.15 ml，标准状况下的体积为0.15 ml
×22.4 L·ml－1 ＝3.36 L。
【考点】 物质的量在化学方程式计算中的应用
【题点】 差量法在定量计算中的应用
B组 综合强化练
1．将5 g镁、锌、铁三种金属的混合物投入40 mL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2.8 L，则这三种金属的物质的量之和为( )
A．0.25 ml B．0.125 ml
C．0.1 ml D．0.5 ml
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(2.8 L,22.4 L·ml－1)＝0.125 ml。
2．现有由氧化铁和铝组成的铝热剂，某实验小组分别进行如下实验：①取a g样品，向其中加入足量的NaOH溶液，测得生成气体的体积为b L(标准状况下)；②另取a g样品，高温条件下二者恰好完全反应：2Al＋Fe2O3eq \(=====,\s\up7(高温))Al2O3＋2Fe，待其冷却后，加入足量盐酸，测得生成气体的体积为c L(标准状况下)。则c∶b等于( )
A．1∶1 B．1∶2 C．2∶3 D．3∶4
答案 C
解析 该铝热剂中只有铝能与氢氧化钠溶液反应，铝与氧化铁反应后的生成物中只有铁能与盐酸反应得到氢气，再结合题给其他信息可得到如下关系式：
2Al～Fe2O3～2Fe,2Al～3H2,2Fe～2H2，
故c∶b＝2∶3。
【考点】 物质的量在化学方程式计算中的应用
【题点】 利用关系式法的定量计算
3．现有一定量FeO、Fe2O3的混合物，在足量H2气流中加热充分反应，冷却后称得剩余固体质量比原混合物减少0.8 g；将等质量的原混合物与盐酸反应，欲使之完全溶解，则需1 ml·L－1盐酸的体积至少为( )
A．0.05 L B．0.1 L
C．0.2 L D．1 L
答案 B
解析 剩余固体比原混合物减少的质量即为原混合物中O的质量，则n(O)＝eq \f(0.8 g,16 g·ml－1)＝0.05 ml。原混合物与盐酸反应，生成氯化物和水，则n(H＋)＝2n(O)＝0.05 ml×2＝0.1 ml，n(HCl)＝0.1 ml，则1 ml·L－1盐酸的体积至少为eq \f(0.1 ml,1 ml·L－1)＝0.1 L。
4．工业纯碱中常含有少量的NaCl杂质，某化学兴趣小组取a g工业纯碱样品与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得b g固体。则该样品中纯碱的质量分数是( )
A.eq \f(b－a,a)×100% B.eq \f(168a－b,51a)×100%
C.eq \f(84b－a,11a)×100% D.eq \f(106b－a,11a)×100%
答案 D
解析 根据反应的化学方程式，采用差量法可求出该样品中Na2CO3的质量为eq \f(b－a,11)×106 g，其质量分数为eq \f(\f(b－a,11)×106,a)×100%＝eq \f(106b－a,11a)×100%。
5．由铁、锌、铝、镁四种金属中的两种组成的混合物10 g，与足量的盐酸反应产生的氢气在标准状况下的体积为11.2 L，则混合物中一定含有的金属是( )
A．铁 B．锌 C．铝 D．镁
答案 C
解析 已知10 g金属与足量盐酸反应产生标准状况下11.2 L H2，要确定金属的组成，有以下几种方法：
解法1 (关系式法)：由M～eq \f(n,2)H2(M为Fe、Zn、Al或Mg，n为M与盐酸反应形成氯化物时M的化合价的绝对值)可以算出，产生标准状况下11.2 L H2时，需要各金属的质量分别是m(Zn)＝32.5 g，m(Fe)＝28 g，m(Mg)＝12 g，m(Al)＝9 g<10 g。即只有当Al与其他任意一种金属混合时才合理。
解法2 (平均相对原子质量法)：先假定所有金属发生反应后的化合价均为＋2，列比例式求出混合物的平均相对原子质量，即10∶eq \(Ar,\s\up6(－))＝11.2∶22.4，则eq \(Ar,\s\up6(－))＝20，Ar(Zn)、Ax(Fe)、Ar(Mg)均大于20。铝视为＋2价时，相对原子质量可折算为27×eq \f(2,3)＝18<20，则必含Al。
6．(2019·太原期末)将a g Fe2O3、Al2O3样品溶解在过量的100 mL 0.05 ml·L－1的盐酸中，然后向其中加入NaOH溶液使Fe3＋、Al3＋刚好完全沉淀，消耗NaOH溶液100 mL，则NaOH溶液的浓度为( )
A．0.1 ml·L－1 B．0.2 ml·L－1
C．0.05 ml·L－1 D．无法计算
答案 C
解析 n(HCl)＝0.05 ml·L－1×0.1 L＝0.005 ml，加入NaOH溶液使Fe3＋、Al3＋刚好完全沉淀时，溶液中的溶质只有NaCl，根据氯原子守恒，n(NaCl)＝n(HCl)＝0.005 ml，则n(NaOH)＝n(NaCl)＝0.005 ml，所以c(NaOH)＝0.005 ml÷0.1 L＝0.05 ml·L－1。
7．某课外活动小组收集了一种合金进行以下探究(已知铜元素的焰色试验呈绿色)。
①外观暗灰色，表皮光滑；
②在酒精灯上灼烧，火焰呈绿色，合金片熔化，但不滴落；
③取刮去表皮的合金10 g，放入足量的稀硫酸中，收集到标准状况下的H2 8.96 L；
④另取刮去表皮的合金10 g，放入足量的NaOH溶液中，也收集到标准状况下的H2 8.96 L。
(1)试据此判断，该合金中一定含有的元素是 (填元素符号)；可能含有下列元素中的 (填字母)。
a．Ag b．Mg c．Na d．Fe
(2)如果该合金中只含2种元素，则二者的质量比是 。
答案 (1)Cu、Al a (2)m(Al)∶m(Cu)＝18∶7
解析 (1)火焰呈绿色，说明有铜元素。等质量的合金与足量的稀硫酸或NaOH溶液反应放出H2的体积相同，说明一定含有铝，且不能再含有其他的活泼金属Na、Mg、Fe等。且Na的熔、沸点太低，不能与Cu熔合形成合金，则还可能含有不与稀硫酸和NaOH反应的Ag。(2)该合金如果只含2种元素，则为Cu、Al。
2Al ～ 3H2
2 ml 3 ml
eq \f(mAl,27 g·ml－1) eq \f(8.96 L,22.4 L·ml－1)＝0.4 ml
m(Al)＝eq \f(0.8,3) ml×27 g·ml－1＝7.2 g
m(Cu)＝10 g－7.2 g＝2.8 g
m(Al)∶m(Cu)＝7.2 ∶2.8＝18∶7。
8．(2020·湖北麻城一中高一检测)将2.5 g碳酸钠、碳酸氢钠和氢氧化钠的固体混合物完全溶于水制成稀溶液，然后向该溶液中逐滴加入1 ml·L－1盐酸，所加入盐酸的体积与产生二氧化碳的体积(标准状况)关系如图所示。
(1)写出OA段所发生反应的离子方程式： 。
(2)当加入35 mL盐酸时，所产生的二氧化碳的体积(标准状况)是 。
(3)计算原混合物中Na2CO3的质量分数为 。
答案 (1)H＋＋OH－===H2O、COeq \\al(2－,3)＋H＋===HCOeq \\al(－,3) (2)0.224 L (3)42.4%
解析 (1)设碳酸钠、碳酸氢钠和氢氧化钠的物质的量分别为x ml、y ml、z ml，则x ml＋y ml＝1 ml·L－1×0.02 L、2x ml＋y ml＋z ml＝1 ml·L－1×0.045 L、106 g·ml－1×x ml＋84 g·ml－1×y ml＋40 g·ml－1×z ml＝2.5 g，解得x＝0.01，y＝0.01，z＝0.015，所以2.5 g碳酸钠、碳酸氢钠和氢氧化钠的固体混合物完全溶于水制成稀溶液，溶质为碳酸钠和氢氧化钠。AB段发生反应NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O，消耗盐酸体积为(45－25)mL＝20 mL，那么之前Na2CO3＋HCl===NaHCO3＋NaCl消耗盐酸体积也应该是20 mL，而OA段消耗盐酸25 mL，其中OA段V(盐酸)为0～5 mL时，发生酸碱中和反应，其离子方程式为H＋＋OH－===H2O，再发生反应COeq \\al(2－,3)＋H＋===HCOeq \\al(－,3)。
(2)结合图像可知，当加入35 mL盐酸时，V(盐酸)为25～35 mL时发生碳酸氢钠与盐酸的反应生成二氧化碳气体，消耗盐酸的物质的量为0.01 L×1 ml·L－1＝0.01 ml，根据方程式HCOeq \\al(－,3)＋H＋===CO2↑＋H2O可知产生二氧化碳的物质的量是0.01 ml，标准状况下其体积为0.01 ml×22.4 L·ml－1＝0.224 L。
(3)由(1)中分析知，碳酸钠的质量是0.01 ml×106 g·ml－1＝1.06 g，则固体混合物中碳酸钠的质量分数是eq \f(1.06 g,2.5 g)×100%＝42.4%。
【考点】 物质的量在化学方程式计算中的应用
【题点】 看图分析、定量计算