化学必修 第一册第二节 金属材料当堂检测题

高一化学必修一第三章铁金属材料第二节金属材料课

时2物质的量在化学方程式计算中的应用练习题

学校:___________姓名：___________班级：_________

一、单选题

1．相同质量的Mg和Al分别与足量的盐酸反应，所生成的氢气在标准状况下的体积比是

A．2:3 B．1:1 C．3:4 D．24:27

2．Al分别与足量盐酸、氢氧化钠溶液反应，产生的在相同状态下体积相等时，消耗Al的质量比为

A．1∶1 B．1∶2 C．1∶3 D．3∶1

3．100mL1mol/L溶液中溶质的物质的量为

A．0.1mol B．0.2mol C．1mol D．2mol

4．在200 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10.08 L，该NaOH溶液的浓度为(　　)

A．1 mol·L－1 B．2 mol·L－1

C．1.5 mol·L－1 D．3 mol·L－1

5．将过量的锌片放入500mLCuSO4溶液中，待充分反应后取出锌片，洗净、称量，发现锌片质量比原来减少了0.5g，则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

6．将5.0CaCO3加入到足量盐酸中，并将生成的气体全部通入足量的红热的炭中充分反应，得到气体的体积(标准状况下)为)

A．1.12L B．2.24L C．11.2L D．22.4L

7．等质量的两份铝分别与适量的稀H2SO4和NaOH溶液完全反应，若消耗两溶液的体积相同，则稀H2SO4与NaOH溶液的物质的量浓度之比为(　　)

A．3∶2 B．2∶3 C．2∶1 D．1∶2

8．某混合物由0.56gFe、0.24gMg及0.32gCu组成，向其中加入足量稀盐酸充分反应。下列说法正确的是

A．混合物全部溶解

B．反应后得到无色溶液

C．反应过程中共产生0.04molH2

D．反应后经过滤、洗涤、干燥，滤渣在氧气流中充分灼烧，可得到0.4g黑色粉末

9．镁和铝分别与等浓度等体积的过量稀硫酸反应，产生气体的体积(V)与时间(t)的关系如图所示，则下列关于反应中镁和铝的叙述正确的是

A．二者物质的量之比为3∶2

B．二者质量之比为3∶2

C．二者摩尔质量之比为2∶3

D．二者消耗H2SO4的物质的量之比为2∶3

10．把23 g钠投入到m1g足量的水中得到ag溶液，把24 g镁投入到m2g足量的盐酸中得到bg溶液，若m1＝m2，则a，b的关系是(　　)

A．a>b

B．a<b

C．a＝b

D．无法确定

11．有一块铁的“含氧化合物”样品，用140mL0.5mol·L-1盐酸恰好将之完全溶解，所得溶液还能吸收0.0025molCl2，恰好使其中的Fe2+全部转变为Fe3+，则该样品可能的化学式为

A．Fe5O7 B．Fe4O5 C．Fe3O4 D．Fe2O3

12．向500 mL 2 mol·L−1的CuSO4溶液中插入一铁片，反应片刻后取出铁片，洗涤、烘干，称其质量比原来增加2.0 g。下列说法错误的是(设反应后溶液的体积不变)

A．参加反应的铁的质量是14 g B．析出的铜的物质的量是0.25 mol

C．反应后溶液中c(CuSO4)=1.5 mol·L−1 D．反应后溶液中c(FeSO4)=1.5 mol·L−1

13．将一定质量的Mg、Zn、Al混合物与足量稀H2SO4反应，生成H2 2.8L(标准状况），原混合物质量可能是（ ）

A．2g B．4g C．10g D．12g

二、计算题

14．实验室里常用浓盐酸与二氧化锰反应来制取少量的氯气，反应的化学方程式为MnO2+4HCl=MnCl2+Cl2+2H2O，欲制得标准状况下4.48L氯气。

（1）氯气的物质的量是多少___？

（2）参与反应的HCl的物质的量是多少___？

15．实验室中需要11.2LCO2（标准状况），现用含碳酸钙90.0%的石灰石与足量的稀盐酸反应（杂质不与稀盐酸反应），试计算：

（1）至少需要含碳酸钙90.0%的石灰石多少克_______

（2）生成的氯化钙的物质的量是多少________

参考答案：

1．C

【分析】设质量都为1g，因酸足量，则金属都完全反应，然后利用化学反应方程式来计算氢气的物质的量，标准状况下气体的体积比等于其物质的量之比。

【详解】设金属都为1g，镁和铝的物质的量分别是1/24 mol、1/27 mol。根据方程式Mg+2HCl＝MgCl2+H2↑、2Al+6HCl＝2AlCl3+3H2↑可知生成氢气的物质的量分别是1/24 mol、1/18 mol。标准状况下气体的体积比等于其物质的量之比，则生成的氢气在标准状况下的体积比为(1/24 mol)：(1/18 mol)＝3：4，答案选C。

2．A

【详解】Al分别与足量盐酸、氢氧化钠溶液反应的化学方程式为2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑，2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，根据方程式可知，产生的在相同状态下体积相等(即物质的量相等)时，消耗的Al的物质的量相同，则消耗Al的质量比为1：1，故答案选A。

3．A

【详解】100mL1mol/L溶液中溶质的物质的量n=cV=1mol/L0.1L=0.1mol，

答案选A。

4．C

【详解】根据反应方程式可知

2Al+2NaOH+2H2O＝2NaAlO2+3H2↑

2mol               3×22.4L

x                   10.08L

解得x=0.3 mol

，故C正确，

综上所述，答案为C。

5．B

【详解】与溶液反应时，置换出来的附着在锌片上。反应方程式如下：，当铜离子参与反应，反应固体质量减少1g，则，解得，所以，答案选B。

6．B

【详解】设生成的气体体积为V，则根据化学方程式，可知：， ，故，答案选B。

7．A

【详解】等质量的铝粉，分别与等体积的氢氧化钠溶液和硫酸恰好完全反应，说明参加反应的铝的物质的量相等；由2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑、2Al+3H2SO4=Al2（SO4）3+3H2↑可知：当参加反应的铝的物质的量相等时，放出氢气的体积相等，n（NaOH）：n（H2SO4）=2：3，由于氢氧化钠溶液和稀硫酸体积相同，故3c（NaOH）=2c（H2SO4），即c（H2SO4）：c（NaOH）=3：2，答案选A。

8．D

【详解】A．与盐酸不反应，混合物不能全部溶解，A项错误；

B．与盐酸反应生成，与盐酸反应生成，故溶液为浅绿色，B项错误；

C．、的物质的量均为，与盐酸反应共生成，C项错误；

D．反应后经过滤、洗涤、干燥，所得滤渣为，与反应生成的黑色粉末为，根据铜原子守恒，可知的物质的量为，故的质量为，D项正确；

答案选D。

9．A

【详解】A、根据图象可知，生成的氢气体积相等。由于稀硫酸是过量的，所以根据方程式Mg+2H＋=Mg2＋+H2↑、2Al+6H＋=2Al3＋+3H2↑可知，镁和铝的物质的量之比是3:2，A正确；

B、镁和铝的物质的量之比是3:2，质量之比是3×24:2×27＝4:3，B错误；

C、二者摩尔质量之比为24g/mol∶27g/mol＝8∶9，C错误；

D、根据氢原子守恒可知，消耗的硫酸是相等的，D错误；

答案选A。

10．C

【详解】由2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，可知23g钠反应生成氢气为：23g×2/46=1g，故a=23+m1−1=(m1+22)，由Mg+2HCl=MgCl2+H2↑，可知24gMg反应生成氢气为：24g×2/24=2g，故b=24+m2−2=(m2+22)，若m1=m2，则a=b。

故选C。

11．A

【详解】n(HCl)=1400.510-3=0.07 mol，含有0.07 molCl－，0.0025mol Cl2可以得到0.005mole-，正二价的铁可以失去一个电子，根据得失电子守恒可知二价铁物质的量为0.005mol，生成0.005mol Cl－，故最终溶液中溶质为FeCl3，Cl－总量为0.07 ＋0.005＝0.075mol，所以最终的Fe3+物质的量为0.025mol，原来的三价铁物质的量为0.025－0.005＝0.02mol，根据化合价代数和为零可知原来O的物质的量为0.035mol，所以n(Fe)：n(O)=0.025：0.035=5：7，所以化学式可能为Fe5O7。

所以答案选A

12．D

【详解】根据铁和硫酸铜反应方程式可知

Fe+CuSO4＝FeSO4+Cu            △m

56g  1mol  1mol  1mol  （64-56）g=8g

m（Fe） n（CuSO4） n（FeSO4） n（Cu） 2g

A、m（Fe）=（56g×2g）/8g=14g，A正确；

B、n（Cu）=（1mol×2g）/8g=0.25mol，B正确；

C、n（CuSO4）=n（Cu）=0.25mol，反应后剩余硫酸铜：0.5L×2mol/L-0.25mol=0.75mol，浓度为：0.75mol/0.5L=1.5mol/L，C正确；

D、n（FeSO4）=n（CuSO4）=0.25mol，c（FeSO4）=0.25mol/0.5L=0.5mol/L，D错误；

答案选D。

13．B

【详解】三种金属与稀硫酸反应离子方程式为：Mg＋2H+=Mg2+＋H2↑、Zn＋2H+=Zn2+＋H2↑、Al＋2 H+=Al3+＋H2↑，由此可得：产生标准状况下相同体积的氢气，消耗锌的质量最大，消耗铝的质量最少。标准状况下2.8L H2 的物质的量为n（H2）= =0.125mol，假设金属全部为Zn时可求得金属的质量为：0.125mol×65g·mol-1=8.125g；假设金属全部为Al时可求得金属的质量为：0.125mol××27g·mol-1=2. 25g，则金属实际质量应介于2.25g～8.125g之间，所以A、C、D项错误，B项正确。综上所述，符合题意的为B项。

【点睛】不同金属混合物与酸反应产生氢气的计算问题，可通过极值分析的方法解决。注意铝的化合价为＋3价，而镁、锌的化合价为＋2价。

14．     0.2mol     0.8mol

【分析】（1）根据n=V/Vm可以计算出氯气的物质的量；

（2）结合氯气的物质的量，根据方程式可以计算出参加反应的HCl的物质的量。

【详解】（1）根据n=V/Vm可知，标准状况下4.48L氯气的物质的量为4.48/22.4=0.2mol；

故答案是：0.2mol；

（2）标准状况下4.48L氯气的物质的量为4.48/22.4=0.2mol；设参加反应的氯化氢为nmol；

MnO2+4HCl=MnCl2+Cl2+2H2O

4                       1

n                       0.2

故n=0.2×4=0.8mol；

故答案是：0.8mol。

15．     55.56g     0.5mol

【详解】（1）石灰石与足量的稀盐酸反应的离子方程式是: CaCO3+ 2H+＝Ca2++H2O+CO2↑，n(CO2)= 11.2L÷22.4L/mol=0.5mol，根据方程式中物质之间的关系可知，需要的石灰石的物质的量是0.5mol，m(CaCO3)= 0.5mol×100g=50g，因此至少需要含碳酸钙90.0%的石灰石质量是50g÷90.0%=55.56g；

（2）根据方程式可知n(CaCl2)=n(CO2)= 0.5mol。