高中化学第二章 海水中的重要元素——钠和氯第三节 物质的量优质学案

第二节   金属材料(配套练习)

第2课时   物质的量在化学方程式计算中的应用

专题练习：

1.将28 g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     B． 6.4   g    C． 0.64   g      D． 3.2   g

【答案】C

【解析】n(Fe)==0.5 mol,

n(CuSO4)=0.1   L×0.1 mol·L-1=0.01 mol,

由CuSO4+FeFeSO4+Cu

可知Fe过量,所以应按CuSO4的量计算:

n(Cu)=n(CuSO4)=0.01 mol。

m(Cu)=0.01  mol×64   g· mol-1=0.64   g。

2．0.56 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 mol·L－1   B．0.20 mol·L－1

C．0.50 mol·L－1   D．1.00 mol·L－1

【答案】　D

【解析】　CaO＋2HCl===CaCl2＋H2O

　    56 g　2 mol

0.56 g c(HCl)×20×10－3 L

则：＝

解得c(HCl)＝1.00 mol·L－1。

3、由CuO、Fe2O3组成的混合物共10.0 g，加入500 mL某浓度盐酸中，混合物完全溶解，当再加入250 mL 2.0 mol·L－1的NaOH溶液时，得到的沉淀最多。该盐酸的物质的量浓度为(　　)

A． 0.5 mol·L－1      B． 1.0 mol·L－1     C． 2.0 mol·L－1    D． 3.0 mol·L－1

【答案】B

【解析】CuO、Fe2O3组成的混合物与盐酸反应生成氯化铜、氯化铁，盐酸可能有剩余，向反应后溶液中加入NaOH溶液，Cu2＋、Fe3＋完全沉淀时，沉淀的量最大，此时溶液中溶质为NaCl，根据钠元素守恒有n(NaCl)＝n(NaOH)＝0.25  L×2.0  mol·L－1＝0.5  mol，根据氯元素守恒有n(HCl)＝n(NaCl)＝0.5  mol，故该盐酸的物质的量浓度为＝1.0  mol·L－1。

4、将一定质量的锌片放入500 mL CuSO4溶液中,二者恰好完全反应,待充分反应后取出锌片,洗净后称量,发现锌片比原来减轻了0.5 g,则该CuSO4溶液的物质的量浓度为 (　　)

A． 0.5 mol·L-1   B． 1  mol·L-1     C． 1.5  mol·L-1      D． 2 mol·L-1

【答案】B

【解析】选B。Zn与CuSO4溶液反应时,置换出来的Cu附着在锌片上。

Zn+Cu2+Zn2++Cu　 Δm

　 1 mol　　　  　 1   g

n(Cu2+)  0.5   g

=,

解得n(Cu2+)=0.5 mol,

所以c(CuSO4)==1 mol·L-1。

5、由Na、Mg、Al三种金属中的两种组成的混合物共10 g，跟足量的盐酸反应，产生0.5 g 标准状况下的氢气，则此混合物中必定含有(　　)

A． Al     B． Mg      C． Na       D． 都不可能含有

【答案】C

【解析】本题运用“极限”的思维方法，先求出Na、Mg、Al分别与足量盐酸反应，产生0.5 g H2所需的质量：

得m(Na)＝＝11.5  g，m(Mg)＝＝6  g，m(Al)＝＝4.5  g；再根据“平均值”的思维方法，比10 g大的只有钠，而推知一定含钠，C正确。

6、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4.48 L H2(标准状况)，若钠的物质的量为0.1 mol，则铝的物质的量为(　　)

A． 0.2 mol   B． 0.1 mol    C． 0.05 mol     D． 0.025 mol

【答案】B

【解析】0.1 mol Na产生H2的物质的量为0.05 mol，生成0.1 mol NaOH，而反应共释放H2为4.48 L/22.4 L·mol－1＝0.2 mol，因此Al与NaOH反应放出0.15 mol H2，

x＝0.1 mol。

7、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 mol·L－1的盐酸反应，钠恰好完全转化为NaCl，则1.5 g固体的成分可能是(　　)

A．Na2O    B．Na2O2     C．Na2O和Na2O2      D．无法确定

【答案】C

【解析】钠与盐酸反应最后所得溶液为NaCl溶液，根据溶液中的电荷守恒及反应前后元素守恒可知，n(Na＋)＝n(Cl－)＝n(HCl)＝0.50  mol·L－1×0.08 L＝0.04  mol。若固体为Na2O，则其质量应为0.02 mol×62 g·mol－1＝1.24  g；若固体为Na2O2，则其质量应为0.02 mol×78 g· mol－1＝1.56  g。而固体质量为1.5 g，故该固体可能为Na2O和Na2O2的混合物。

8、将一定质量的钠投入到24.6 g水中，反应后得到氢氧化钠溶液31.2 g。

(1)所得氢氧化钠溶液中溶质的物质的量为__________。

(2)参加反应钠的质量为__________。

【答案】(1) 0.3 mol　  (2) 6.9 g

【解析】

＝

m(Na)＝6.9  g

＝

n(NaOH)＝0.3  mol。

9、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的物质的量为0.4 mol

(2)参加反应的NaOH的物质的量是0.4 mol

NaOH溶液物质的量浓度是0.8 mol·L－1

(3)在标准状况下生成H2的体积为13.44 L

【解析】　(1)Al的摩尔质量是27 g·mol－1，

n(Al)＝＝0.4  mol。

(2)设参加反应的NaOH物质的量是n。

则2Al＋2H2O＋2NaOH===2NaAlO2＋3H2↑

　2  mol 　　　　2 mol

　0.4  mol 　　　　n

则＝，n＝0.4 mol，

c(NaOH)＝＝0.8  mol·L－1。

(3)设生成标准状况下的H2的体积是V。

2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑

2 mol 3×22.4  L

0．4  molV

所以V＝＝13.44  L。

10、已知MnO2与浓盐酸可以发生如下反应：

4HCl（浓）+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O，若产生7.1  g Cl2，则：

（1）参加反应的HCl是多少克？

（2）被氧化的HCl是多少克？

（3）参加反应的MnO2物质的量是多少？

【答案】（1）14.6  g

（2）7.3  g

（3）0.1  mol

【解析】（1）设参加反应HCl的质量为m，则：

则m==14.6 g

答：参加反应HCl的总质量为14.6  g。

（2）HCl被氧化生成氯气，根据氯原子守恒，被氧化HCl物质的量=2n（Cl2）=2×=0.2 mol，故被氧化HCl的质量为0.2  mol×36.5 g·mol-1=7.3 g，

答：被氧化HCl的质量为7.3  g。

（3）设参加反应MnO2的质量为x，则：

则x==8.7 g

参加反应MnO2的物质的量为=0.1 mol，

答：参加反应MnO2的物质的量为0.1  mol。

11、(1)现有CuO和Fe2O3组成的混合物ag，向其中加入2 mol•L﹣1的硫酸溶液50 mL，恰好完全反应。若将ag该混合物在足量H2中加热，使其充分反应，计算冷却后剩余固体质量。

(2)取一定量的CuO粉末与0.5 L稀硫酸充分反应后，将一根50 g铁棒插入上述溶液中，至铁棒质量不再变化时，铁棒增重0.24 g。并收集到224 mL气体(标准状况)。求此CuO粉末的质量。

【答案】(1)ag﹣1.6 g (2)8 g

【解析】(1)由反应可得：CuO～H2SO4，Fe2O3～3H2SO4，硫酸的物质的量与金属氧化物中O元素的物质的量相等；n(H2SO4)=0.05  L×2 mol·L-1=0.1 mol，金属氧化物中O的质量为0.1 mol×16 g·mol-1=1.6  g。将混合物与氢气完全反应后，剩余固体为金属单质，其质量为ag﹣1.6 g。

(2)氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜和水，生成的硫酸铜与铁反应生成硫酸亚铁和铜，生成的铜附着在铁的表面，铁与硫酸反应生成氢气的体积为224 mL气体(标准状况)，则n(H2)=0.01  mol，m(H2)=0.02  g。

设生成0.02 g氢气需要铁的质量为x，

x=0.56 g

与硫酸铜反应的铁的质量=50 g﹣0.56 g=49.44 g，反应后铁棒的质量=50.24 g，说明铁与硫酸铜反应时增重的质量为50.24 g﹣49.44 g=0.8 g。

设硫酸铜的质量为y，

y=16 g

设氧化铜的质量为z，

z=8 g

此CuO粉末的质量为8 g。