高中第二节 金属材料第2课时综合训练题

这是一份高中第二节 金属材料第2课时综合训练题，共12页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
　十六  物质的量在化学方程式计算中的应用(30分钟　50分)一、选择题(本题包括5小题,每小题4分,共20分)1.(2020·锦州高一检测)实验室利用反应2KClO32KCl+3O2↑制取氧气,今24.5 g KClO3参加反应,则得到标准状况下的氧气的体积是(　　)A.2.24 L   B.4.48 LC.44.8 L   D.6.72 L【解析】选D。24.5 g KClO3的物质的量是=0.2 mol,2KClO32KCl+3O2↑2 mol       3 mol0.2 mol      n(O2)2 mol∶0.2 mol=3 mol∶n(O2),则n(O2)=0.3 mol,故产生的氧气在标准状况下的体积是0.3 mol×22.4 L·mol-1=6.72 L。2.(2020·保定高一检测)相同质量的两份铝,分别放入足量的盐酸和氢氧化钠溶液中,放出的氢气在同温同压下的体积比为              (　　)　　　　　　　　　　　　　　　　　　A.1∶6　　B.1∶1　　C.2∶3　　D.3∶2【解析】选B。铝与盐酸和NaOH溶液反应的化学方程式为2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑、2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑,由方程式可知等质量的Al与足量盐酸和NaOH溶液反应产生H2物质的量相等,在同温同压下放出的H2体积相等。3.(2020·济宁高一检测)n g金属溶于足量的盐酸时生成m mol H2,若该金属的化合价为+2价,则该金属的相对原子质量为              (　　)　　　　　　　　　　　　　　　　　　A.  B.C.g·mol-1 D.g·mol-1【解析】选A。+2价金属M和足量的盐酸反应,化学方程式为M+2HClMCl2+H2↑,生成m mol H2,根据化学方程式可知,金属为m mol,所以该金属的摩尔质量为n g/m mol=g·mol-1,相对原子质量在数值上和摩尔质量相等,所以该金属的相对原子质量为。故选A。4.将23 g钠投入m1 g足量水中得a g溶液,将24 g镁投入m2 g足量盐酸中得到b g溶液。若m1=m2,则a与b的关系是              (　　)A.a>b　　　　　　B.a<b C.a=b D.无法确定【解析】选C。由于m1=m2,所以只需比较反应后溶液增加的质量即可。用差量法可知,23 g钠投入水中放出1 g氢气,溶液增重22 g,24 g镁投入盐酸中放出2 g氢气,溶液增重22 g,所以反应后a=b。【加固训练】　　1.(2020·秦皇岛高一检测)a g铁粉与含有H2SO4的CuSO4溶液完全反应后,得到a g铜,则参与反应的CuSO4与H2SO4的物质的量之比为              (　　)A.8∶7　　B.1∶7　　C.7∶8　　 D.7∶1【解析】选D。a g铁粉的物质的量为 mol ,a g Cu的物质的量为 mol ,根据氧化还原顺序 Fe先与CuSO4 反应,再与H2SO4反应,因为 mol> mol ,所以CuSO4 反应完全,剩余Fe 与H2SO4反应,所以参加反应的CuSO4 的物质的量为 mol ,参加反应的H2SO4 的物质的量为 mol,参加反应的CuSO4与H2SO4的物质的量之比为∶=7∶1 。2.用铝箔包装0.1 mol金属钠,用针扎出一些小孔,放入水中,完全反应后,用排水集气法收集产生的气体,则收集到的气体为(标准状况)              (　　)A.O2和H2的混合气体 B.1.12 L H2 C.大于1.12 L H2D.小于1.12 L气体【解析】选C。涉及的反应为2Na+2H2O2NaOH+H2↑、2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑,从中可看出0.1 mol钠和水反应可产生0.05 mol氢气,铝又可和NaOH反应生成少量氢气,故最终产生的氢气大于1.12 L。3.已知m g Al在足量氯气中燃烧,生成固体的质量为(m+21.3) g,若将m g Al投入总质量为95.2 g的NaOH水溶液中恰好完全反应,则所得溶液中溶质的质量分数为              (　　)A.5.4% B.8.0%C.16.3% D.16.4%【解析】选D。设生成NaAlO2的质量为x,生成氢气的质量为y。由2Al+3Cl22AlCl3和2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑得关系式2Al～2AlCl3　～　2NaAlO2～3H254  267       164  6m g (m+21.3)g  x     y===解得:m=5.4,x=16.4 g,y=0.6 gw(NaAlO2)=×100%=×100%=16.4%。5.把一小块钠放入足量水中,会发生如下反应:2Na+2H2O2NaOH+H2↑。下列有关该反应的说法正确的是              (　　)A.反应中Na与NaOH的质量相等B.反应中H2O和H2的质量相等C.反应中H2O和H2的质量之比为2∶1D.反应中Na与NaOH的物质的量之比为1∶1【解析】选D。该反应中,Na与NaOH的物质的量之比为1∶1,质量之比为23∶40,所以A项错误,D项正确;H2O与H2的物质的量之比为2∶1,质量之比为18∶1,所以B项、C项均错误。　【加固训练】　　1.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-1C.1.5 mol·L-1  D.2 mol·L-1　【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　Δm1 mol　　　   1 gn(Cu2+)       0.5 g=,解得n(Cu2+)=0.5 mol,所以c(CuSO4)==1 mol·L-1。2.(2020·潍坊高一检测)有BaCl2和NaCl的混合溶液a L,将它均分成两份。一份滴加稀硫酸,使Ba2+完全沉淀;另一份滴加AgNO3溶液,使Cl-完全沉淀。反应中消耗x mol H2SO4、y mol AgNO3。据此得知原混合溶液中的c(Na+)为              (　　)A. mol·L-1　　B. mol·L-1C. mol·L-1  D. mol·L-1【解析】选D。混合溶液a L均分成两份,即每份溶液为 L。根据已知条件求得 L溶液中Na+的物质的量为(y-2x) mol,故c(Na+)为 mol·L-1。二、非选择题(本题包括1小题,共10分)6.把1.1 g铁、铝混合物溶于200 mL 5 mol·L-1盐酸中,反应后盐酸的浓度变为4.6 mol·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。【解析】(1)消耗HCl的物质的量:0.2 L×5 mol·L-1-0.2 L×4.6 mol·L-1=0.08 mol。(2)设Al、Fe的物质的量分别为x、y。2Al　+　6HCl2AlCl3+3H2↑2 mol    6 molx       3xFe　+　2HCl FeCl2+H2↑1 mol   2 moly      2y得x=0.02 mol,y=0.01 mol。答案:(1)0.08 mol　(2)0.02 mol　0.01 mol　【加固训练】　　如图是某学校实验室从化学试剂商店买回来的氢氧化钠试剂标签上的部分内容。某同学从该试剂瓶中取出24.0 g固体,配成1 L溶液,请计算:氢氧化钠　化学纯　CP500 g 品名:氢氧化钠化学式:NaOH相对分子质量:40 (1)所得氢氧化钠溶液的物质的量浓度。(2)从所得氢氧化钠溶液中取出200 mL于一烧杯中,投入足量的金属铝,完全反应后,产生的气体在标准状况下的体积。【解析】n(NaOH)===0.6 mol,c(NaOH)===0.6 mol·L-1,2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑ 2 mol 22.4 L×3 0.6 mol·L-1×0.2 L VV==4.032 L。答案:(1)0.6 mol·L-1　(2)4.032 L一、选择题(本题包括2小题,每小题5分,共10分)7.(双选)(2020·长春高一检测)将铁加入100 mL某浓度的盐酸中恰好完全反应,反应后生成的气体为V L(标准状况下),将铝加入100 mL 2 mol·L-1 NaOH溶液中恰好完全反应,充分反应后生成的气体为3V L。下列说法正确的是(　　)A.铁和铝的物质的量相等B.原盐酸的浓度为2 mol·L-1C.铁加入盐酸中的离子方程式为Fe+2H+Fe2++H2↑D.盐酸与NaOH溶液中溶质的物质的量浓度之比为1∶3【解析】选B、C。Al与NaOH溶液的反应为2Al 　+　 2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑ 2 mol 2 mol 3 mol n(Al) 0.1 L×2 mol·L-1 n(H2)列比例式=解得n(H2)=0.3 mol由Al与NaOH溶液反应生成的气体为3V L,得=0.3 mol　则V=2.24。再根据反应Fe+2HClFeCl2+H2↑,可求出反应的Fe的物质的量为0.1 mol,HCl的物质的量为0.2 mol,则c(HCl)==2 mol·L-1,B正确;由上述数据分析知铁、铝物质的量不相等,A错误;Fe与盐酸反应生成Fe2+,C正确;盐酸与NaOH溶液中溶质的物质的量浓度之比为1∶1,D错误。　　　【加固训练】　　将总物质的量为n mol的钠和铝的混合物(其中钠的物质的量分数为x)投入一定量的水中充分反应,金属没有剩余,共收集到标准状况下的气体V L。下列关系式正确的是              (　　)　　　　　　　　　　　　　　　　　　A.x=V/(11.2n)B.0<x≤0.5C.V=33.6n(1-x)D.11.2n<V≤22.4n【解析】选D。Na的物质的量为nx mol,Al的物质的量为n(1-x)mol,根据得失电子守恒,可知H2的物质的量为mol,则V=11.2n(3-2x),x=-。根据反应2Na+2H2O2NaOH+H2↑、2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑和题中“金属没有剩余”,可知n(Na)≥n(Al),即0.5≤x<1。当x=1时,产生H2的物质的量为0.5n mol,即11.2n L(标准状况);当x=0.5时,产生H2的物质的量为n mol,即22.4n L(标准状况),故11.2n<V≤22.4n,D项正确。8.(2020·太原高一检测)已知还原性I->Fe2+>Br-。有一混合溶液,其中只含有Fe2+、Cl-、Br-、I-。其中Cl-、Br- 、I-的个数比为2∶3∶4,向该溶液中通入氯气,使溶液中Cl-和Br-的个数比为3∶1,则通入氯气的物质的量与溶液中剩余的Fe2+物质的量之比为              (　　)A.9∶1　　B.6∶2　　C.7∶3　　D.7∶4【解析】选C。设Cl-、Br-、I-的物质的量分别是2 mol、3 mol、4 mol,根据电荷守恒,2n(Fe2+)=n(Cl-)+n(Br-)+n(I-),则n(Fe2+)=4.5 mol;设消耗氯气物质的量为x mol,由于还原性I->Fe2+>Br-,则先发生反应Cl2+2I-2Cl-+I2、后发生反应Cl2+2Fe2+2Cl-+2Fe3+,与I-反应消耗2 mol Cl2,则与亚铁离子反应的氯气是(x-2)mol,所以剩余的亚铁离子是(8.5-2x)mol,此时溶液中氯离子是(2+2x)mol,溶液中Cl-和Br-的个数比为3∶1,即(2+2x)mol∶3 mol=3∶1,解得x=3.5,所以剩余亚铁离子是1.5 mol,则通入氯气的物质的量与溶液中剩余Fe2+的物质的量之比为3.5 mol∶1.5 mol=7∶3,答案选C。二、非选择题(本题包括1小题,共10分)9.在标准状况下进行甲、乙、丙三组实验。三组实验各取30 mL同浓度的盐酸,加入同一种镁铝混合物粉末,产生气体,有关数据列表:实验序号甲乙丙混合物质量/mg255385459生成气体体积/mL280336336(1)甲、乙两组实验中,哪一组盐酸是不足量的?______(填“甲”或“乙”)。理由是__ __。  (2)要算出盐酸中HCl的物质的量浓度,题中可作计算依据的数据是________,求得盐酸中HCl的物质的量浓度为________。  (3)求混合物中Mg、Al的物质的量之比,题中可作计算依据的数据是________,求得Mg、Al的物质的量之比为________。  【解析】(1)因甲、乙生成H2的体积不等,则产生H2体积小的,说明还有酸未反应,因此甲中盐酸过量,混合物反应完全;若乙中盐酸过量,则可产生H2:×385 mL≈423 mL,而实际为336 mL,说明乙中盐酸不足,混合物过量。(2)在乙或丙中,因盐酸反应完全,则可根据2HCl　～　H2　2　　　　1n(HCl)=×2=3×10-2 molc(HCl)==1 mol·L-1(3)在甲中,混合物完全反应,盐酸有剩余,则可根据混合物质量255 mg,生成气体280 mL计算。根据Mg～H2,Al～H2得:n(Mg)×24 g· mol-1+n(Al)×27 g· mol-1=255×10-3 gn(Mg)+n(Al)=求得:n(Mg)=0.005 mol,n(Al)=0.005 mol,n(Mg)∶n(Al)=1∶1。答案:(1)乙　甲、乙生成H2的体积不等,则产生H2体积小的,说明还有酸未反应,因此甲中盐酸过量,混合物反应完全;若乙中盐酸过量,则可产生H2:×385 mL≈423 mL,而实际为336 mL,说明乙中盐酸不足,镁铝混合物过量(2)336 mL　1 mol·L-1(3)255 mg和280 mL　1∶1　　　【加固训练】　　为确定Na2CO3和NaHCO3混合物样品的组成,称取不同质量样品溶于水后分别逐滴加入相同浓度盐酸30 mL,充分反应,产生CO2的体积(已折算成标准状况下的体积)与加入样品的质量关系如图所示(不考虑CO2在水中的溶解、反应)。请计算:(1)样品中n(Na2CO3)∶n(NaHCO3)=__。 (2)盐酸的物质的量浓度c(HCl)=________mol·L-1。 【解析】(1)根据图象,样品质量为2.96 g时,生成气体为672 mL(标准状况),Na2CO3和NaHCO3完全反应,设2.96 g混合物中Na2CO3、NaHCO3的物质的量分别为x、y,则①106 g·mol-1×x+84 g·mol-1×y=2.96 g、②x+y==0.03 mol,联立①②解得:x=0.02 mol、y=0.01 mol,所以样品中物质的量之比n(Na2CO3)∶n(NaHCO3)=0.02 mol∶0.01 mol=2∶1;(2)根据图象,样品质量为6.66 g生成气体为672 mL,盐酸不足,碳酸钠优先反应生成碳酸氢钠,设6.66 g样品中含有碳酸钠、碳酸氢钠的物质的量分　别为2z、z,则106 g·mol-1×2z+84 g·mol-1×z=6.66 g,解得:z=0.022 5 mol,即6.66 g样品中含有0.045 mol碳酸钠、0.022 5 mol碳酸氢钠,将样品加入盐酸中,先发生反应HCl+Na2CO3NaHCO3+NaCl,0.045 mol碳酸钠完全反应消耗HCl的物质的量为0.045 mol,碳酸钠完全反应后再发生反应NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2↑,生　成标准状况下672 mL二氧化碳消耗HCl的物质的量为n(HCl)=n(CO2)==0.03 mol,所以30 mL盐酸中含有HCl的物质的量为0.045 mol+0.03 mol=0.075 mol,该盐酸的物质的量浓度为c(HCl)= =2.5 mol·L-1。答案:(1)2∶1　(2)2.5 关闭Word文档返回原板块