高中化学人教版 (新课标)必修1第二章 化学物质及其变化第一节 物质的分类第3课时随堂练习题

第3课时　物质的量在化学方程式计算中的应用

基础过关练

题组一　根据化学方程式比例关系计算

1.(2020甘肃兰州联片办学高一上期末)铝分别与足量的稀盐酸和氢氧化钠溶液反应,当两个反应放出的气体在相同状况下体积相同时,反应中消耗的HCl和NaOH的物质的量之比为(　　)

A.3∶1 B.1∶1 C.2∶1 D.1∶3

2.20 mL一定浓度的NaOH溶液可恰好中和18 mL x mol·L-1的H2SO4溶液或24 mL y mol·L-1的盐酸,则x∶y为 (　　)

A.1∶2 B.2∶1 C.2∶3 D.3∶2

3.(2019河北唐山一中高一月考)CS2(液体)能在氧气中燃烧生成CO2和SO2,将0.228 g CS2在448 mL(标准状况)O2中燃烧,将燃烧后的混合气体恢复到标准状况时体积为　(　　)

A.201.6 mL     B.448 mL C.224 mL    D.336 mL

4.(2019宁夏银川一中高一期末)已知实验室在加热条件下制取Cl2的化学方程式为MnO2+4HCl(浓) 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(标准状况下)是　　　　;被氧化的HCl的质量是　　　　。 

题组二　列方程组进行化学计算

5.(2020河北唐山一中高一上期中)某金属b g与足量的稀硫酸反应,生成该金属的三价正盐和标准状况下V L氢气。则该金属的相对原子质量为(　　)

A.      B. C. D.

6.用1 L 1.0 mol·L-1的氢氧化钠溶液吸收0.8 mol二氧化碳,所得溶液中碳酸根离子与碳酸氢根离子的物质的量浓度之比是(　　)

A.1∶3 B.1∶2 C.2∶3 D.3∶2

7.(2019陕西黄陵中学高一期末)把3.06 g铝和镁的混合物粉末放入100 mL盐酸中,恰好完全反应,并得到标准状况下3.36 L H2,计算:

(1)该合金中铝的物质的量为　　　　; 

(2)该合金中镁的质量为　　　　; 

(3)反应后溶液中Cl-的物质的量浓度(假定反应后体积仍为100 mL)为　　　　。 

题组三　利用关系式法进行化学计算

8.下列说法错误的是 (　　)

A.反应2H2S+SO2 3S↓+2H2O中,氧化产物和还原产物物质的量之比为2∶1

B.反应4Zn+10HNO3(极稀) 4Zn(NO3)2+NH4NO3+3H2O中,氧化剂和还原剂物质的量之比为5∶2

C.反应3I2+6KOH 5KI+KIO3+3H2O中,被氧化和被还原的碘单质的物质的量之比为1∶5

D.反应2FeS+6H2SO4(浓) Fe2(SO4)3+3SO2↑+2S+6H2O中发生氧化反应和发生还原反应的硫元素的质量之比为2∶3

9.硫黄制硫酸时发生的反应有:

S+O2 SO2

2SO2+O2 2SO3

SO3+H2O H2SO4

由硫黄制取硫酸的关系式是　　　　　。假设64 g硫黄完全反应,理论上可制得硫酸的质量是　　　　　。 

题组四　利用差量法进行化学计算

10.将8 g铁片放入100 mL硫酸铜溶液中,溶液中的铜离子全部被还原时,固体质量变为8.2 g,则原硫酸铜溶液的物质的量浓度为(　　)

A.0.5 mol·L-1 B.0.25 mol·L-1     C.0.025 mol·L-1 D.0.125 mol·L-1

11.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:2NaHCO3 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。 

12.(2020江西南昌校级月考)(1)为了求某NaHCO3、Na2CO3混合物中NaHCO3的质量分数,现将m1 g样品加热至质量恒定时停止加热,此时质量为m2 g,已知加热时发生的反应是2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O,则NaHCO3的质量分数是　　　　。 

(2)臭氧层是地球生命的保护神,臭氧比氧气具有更强的氧化性。实验室可将氧气通过高压放电来制取臭氧:3O2 2O3。将8 L氧气通过放电管后,恢复到原状况,得到的气体是6.5 L,其中臭氧是　　　　L。 

答案全解全析

基础过关练

1.A　Al和稀盐酸、NaOH溶液反应的化学方程式分别为2Al+6HCl 2AlCl3+3H2↑、2Al+2NaOH+2H2O 2NaAlO2+3H2↑,Al与足量稀盐酸、NaOH溶液反应时生成相同条件下的同体积氢气,说明生成氢气的物质的量相等,假设都是生成3 mol氢气,消耗HCl 6 mol、消耗NaOH 2 mol,所以反应中消耗的HCl和NaOH的物质的量之比为6 mol∶2 mol=3∶1。

2.C　2NaOH　　　+　　　H2SO4 Na2SO4+2H2O

 　2 　                             1

 0.02 L×c(NaOH)      0.018 L×x mol·L-1

NaOH　　　+　　　HCl NaCl+H2O

1                         1

0.02 L×c(NaOH)   0.024 L×y mol·L-1

由题意:2×0.018 L×x mol·L-1=0.024 L×y mol·L-1,则x∶y=2∶3。

3.B　二硫化碳(CS2)在氧气中燃烧的化学方程式为CS2+3O2 CO2+2SO2,二硫化碳(CS2)是液体,反应前后气体的化学计量数不变,燃烧后气体总体积不变,所以反应后的气体体积为448 mL。

4.答案　2.24 L　7.3 g

解析　浓盐酸足量,产生氯气的体积和被氧化的HCl的质量都是由8.7 g MnO2决定的。根据反应MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O中氯元素化合价的变化可知,4 mol HCl中只有2 mol HCl被氧化为Cl2;8.7 g MnO2的物质的量为=0.1 mol,设反应生成氯气的体积(标准状况下)为V,被氧化的HCl的质量为x,则有:

MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O~2HCl(被氧化)

1 mol                                   22.4 L        2×36.5 g

0.1 mol                           V            x

则==,解得V=2.24 L,x=7.3 g。

5.D　n(H2)== mol,设金属为A,b g金属的物质的量为x,则

2A+3H2SO4 A2(SO4)3+3H2↑

2                                3

x                              mol

则=,解得:x= mol,M(金属)=== g/mol,金属的摩尔质量以g/mol为单位时与其相对原子质量在数值上相等,则该金属的相对原子质量为。

6.A　设生成碳酸钠、碳酸氢钠的物质的量分别为x、y,由钠原子守恒可得①2x+y=1 L×1.0 mol·L-1,由碳原子守恒可得②x+y=0.8 mol,解得x=0.2 mol,y=0.6 mol,则所得溶液中c(C)∶c(HC)=1∶3。

7.答案　(1)0.06 mol　(2)1.44 g　(3)3.0 mol·L-1

解析　(1)标准状况下3.36 L氢气的物质的量为3.36 L÷22.4 L· mol-1=0.15 mol。

设3.06 g金属的混合物中含有Al和Mg的物质的量分别为x mol、y mol。

2Al+6HCl 2AlCl3+3H2↑　　　　Mg+2HClMgCl2+H2↑

2 mol                          3 mol          1 mol                        1 mol

x mol　　　　　　 　x mol  y mol                        y mol

则27x+24y=3.06,x+y=0.15,解得:x=0.06,y=0.06。

该合金中铝的物质的量为0.06 mol。

(2)根据(1),合金中含有0.06 mol镁,镁的质量为24 g· mol-1×0.06 mol=1.44 g。

(3)合金与盐酸恰好完全反应,反应后溶质为氯化铝和氯化镁,溶液中含有氯离子的总物质的量为0.06 mol×2+0.06 mol×3=0.3 mol,反应后溶液中氯离子的物质的量浓度为0.3 mol÷0.1 L=3.0 mol·L-1。

8.B　在反应2H2S+SO2 3S↓+2H2O中,H2S是还原剂,对应氧化产物,SO2是氧化剂,对应还原产物,所以氧化产物和还原产物物质的量之比为2∶1,A项正确;在反应4Zn+10HNO3(极稀) 4Zn(NO3)2+NH4NO3+3H2O中,Zn作还原剂,硝酸作氧化剂,每10 mol硝酸参加反应,只有1 mol作氧化剂,所以氧化剂和还原剂物质的量之比为1∶4,B项错误;在反应3I2+6KOH 5KI+KIO3+3H2O中,I2既作氧化剂又作还原剂,被氧化和被还原的碘单质的物质的量之比为1∶5,C项正确;在反应2FeS+6H2SO4(浓) Fe2(SO4)3+3SO2↑+2S+6H2O中,FeS中的S元素被氧化,发生氧化反应,硫酸中的部分硫元素被还原,发生还原反应,发生氧化反应和发生还原反应的硫元素的质量之比为2∶3,D项正确。

9.答案　S~H2SO4　196 g

解析　根据题给化学方程式(或根据硫原子守恒)可得关系式S~H2SO4。理论上可制取硫酸的质量为×98 g·mol-1=196 g。

10.B　Fe+CuSO4 FeSO4+Cu　Δm

         1 mol                           8 g

       n(CuSO4)               (8.2-8)g

n(CuSO4)==0.025 mol,c(CuSO4)==0.25 mol·L-1。

11.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:

2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑　质量减少Δm

168 g                                           62 g

m                                           3.1 g

故m=×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=0.15 mol,根据碳原子守恒可知,生成二氧化碳的物质的量为0.15 mol,标准状况下的体积为0.15 mol×22.4 L·mol-1=3.36 L。

12.答案　(1)×100%

(2)3

解析　(1)2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O　质量减少

           168 g                                            62 g

        m(NaHCO3)                                  (m1-m2)g

168 g∶62 g=m(NaHCO3)∶(m1-m2)g

解得m(NaHCO3)= g,故NaHCO3的质量分数是[ g÷m1 g]×100%=×100%。

(2)3O2 2O3　　气体体积减少

3         2      3-2=1

V(O3)     8 L-6.5 L=1.5 L

2∶1=V(O3)∶1.5 L,解得V(O3)=3 L。