第13讲 物质的量在化学方程式计算在的应用-【暑假衔接】新高一化学暑假讲义+习题（人教版2019必修第一册）

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第13讲 物质的量在化学方程式计算中的应用
1、能从物质的量的角度认识物质的组成及化学变化，能运用物质的量与其他物理量之间的换算关系进行有关计算。
2、能结合物质的量在化学方程式计算中的应用。
一、物质的量在化学方程式计算中的应用
1．以物质的量为中心的转化
2．化学方程式中化学计量数与相关物理量的关系
2CO ＋ O2 eq \(=====,\s\up7(点燃)) 2CO2
化学计量数 2
扩大NA倍 2NA
物质的量 2ml
质量 56g
标况下气体体积 44.8 L
结论：
(1)同一个化学方程式中各物质的化学计量数之比等于其 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也等于其 之比。
3．物质的量应用于化学方程式计算中的基本步骤
二、化学计算中的其他常用方法
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
2．守恒法
(1)反应前后元素种类、质量、原子个数不变。
(2)还原剂失电子总数＝氧化剂得电子总数
(3)电荷守恒
电解质溶液中，阴离子所带负电荷总数等于阳离子所带正电荷总数，即溶液呈电中性。例如，在0.1 ml·L－1的K2SO4溶液中，c(K＋)＋c(H＋)＝2c(SOeq \\al(2－,4))＋c(OH－)。
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。
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。
考点一：应用化学方程式计算
例1．（2023绵阳中学实验学校高一期中）等物质的量的Na、Mg、Al分别与足量的稀盐酸反应，同温同压下，产生气体的体积比为
A．1:2:3 B．3:2:1 C．6:3:2 D．1:1:1
考点二：关系式法和方程组法计算
例2．（2023湖北省沙市中学高一月考）11.0g铁、铝混合物与足量的盐酸反应，生成标准状况下的氢气8.96 L，则混合物中Fe与Al的物质的量之比为( )
A．1∶2 B．2∶1 C．1∶1 D．2∶3
考点三：差量法与极限分析
例3.（2023安徽省阜阳颍上一中高一期末）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%
考点四：守恒法
例4．（2023江苏启东中学高一开学考试）Mg、Al组成的混合物与足量盐酸反应，产生标准状况下的氢气4.48L，下列推断中不正确的是（ ）
A．参加反应的Mg、Al共0.2 ml
B．参加反应的HCl为0.4 ml
C．Mg、Al在反应中共失去0.4 ml电子
D．若与足量的稀硫酸反应能产生0.2ml H2
1、（2023福建省晋江市南侨中学高一阶）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
2、（2023河南省实验中学高一期中）将5.0 g碳酸钙加入到足量的盐酸中，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．1.12 L B．2.24 L C．11.2 L D．22.4 L
3、（2023福建省莆田市第六中学高一月考）若3.6 g某金属与足量盐酸充分反应，放出4.48 L(标准状况下)H2，则该金属可能是( )
A．Al B．Mg C．Fe D．Zn
4、（2023河北省唐山市第一中学高一月考）把足量的铁粉投入到硫酸和硫酸铜的混合溶液中，充分反应后，残余固体的质量与原来加入的铁粉质量相等，则原溶液中的H+和SO42-的物质的量之比为( )
A．1：4 B．2：7 C．1：2 D．3：8
5、(2023河南范县第一中学高一月考)将1.12g铁粉加入25mL2ml·L－1氯化铁溶液中充分反应(忽略溶液体积变化)，下列分析正确的是( )
A．铁粉有剩余
B．Cl－浓度减小
C．向溶液中滴入无色KSCN溶液，溶液变红色
D．反应液质量增加5.6 g
6、(2023乐山沫若中学高一月考)在等体积的NaCl、MgCl2、AlCl3三种溶液中，分别加入等量的AgNO3溶液，恰好都完全反应，则以上三种溶液的物质的量浓度之比为( )
A．1∶2∶3 B．3∶2∶1 C．1∶1∶1 D．6∶3∶2
7、（2023福建省漳平市第一中学高一月考）把22.4LCO2通过一定量的固体过氧化钠后收集到16.8L气体(标况下)，则这16.8L气体的质量是( )
A．10g B．15g C．30g D．32g
8、（2023河南省许昌高级中学高一月考）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
9、（2023吉林省长春市第七中学高一月考）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
10、（2023黑龙江省大庆实验中学高一月考）（1）若将6.50g锌投入200mL某浓度的盐酸中，锌和盐酸恰好完全反应。求：
①6.50g锌的物质的量。___________
②所用盐酸中HCl中的物质的量浓度。___________
③反应中生成的H2在标准状况下的体积。___________
（2）24.5gH2SO4的物质的量是多少___________？1.50mlNa2CO3的质量是多少？___________
1、（2023吉林省长春市第七中学高一月考）制取水处理剂ClO2(其部分性质如表所示)的方法之一是利用草酸(H2C2O4)与氯酸钾反应，反应的化学方程式为2KClO3+aH2C2O4+H2SO42ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+bH2O。下列有关该反应的说法不正确的是
A．化学方程式中的a=1，b=2
B．草酸只起到还原剂的作用
C．KClO3中只有Cl元素被还原
D．生成标准状况下5.6 L ClO2，转移0.25 ml电子
2、（2023福建省泉州市永春华侨中学高一月考）某温度下，已知Cl2与NaOH溶液反应的产物有NaClO、NaClO3、NaCl，若生成的NaClO与NaClO3的物质的量之比为4∶1，则被氧化与被还原的氯元素的物质的量之比为( )
A．5∶1 B．1∶5 C．5∶9 D．9∶5
3、（2023广东广州市广外附设外语学校高一期末）火药是中国的“四大发明”之一。黑火药在发生爆炸时，发生的反应为。下列有关说法正确的是
A．与S是氧化剂 B．当转移时，有生成
C．是还原产物 D．还原性
4、（2023河北省唐山市第一中学高一月考）现有一块铝铁合金，欲测定其铝的质量分数，切下Wg合金，溶于盐酸中，再加入过量NaOH溶液，滤出沉淀，已知沉淀成分为氢氧化铁，把沉淀在空气中充分灼烧，最后得到Wg红棕色粉末。则此合金中铝的质量分数约为
A．20% B．30% C．70% D．80%
5、（2023上海华师大二附中高一期末）神舟十三号载人航天飞船的天线是用钛镍形状记忆合金制造的。工业上用钛酸亚铁(FeTiO3)冶炼钛(Ti)的过程是：
反应①：2FeTiO3+6C+7Cl22TiCl4+2FeCl3+6CO
反应②：2Mg+TiCl4Ti+2MgCl2
下列有关说法正确的是
A．根据反应②可知还原性：Ti>Mg
B．反应②可在空气中进行，前提是要把空气中的O2除尽
C．反应①中氧化剂与还原剂的物质的量之比为7：6
D．反应①若生成标准状况下6.72LCO，则转移0.7ml电子
6、（2023河南省许昌高级中学高一月考）将等物质的量的金属Na、Mg、Al分别与100mL2ml/L盐酸反应，实验测得生成气体的体积V(已折合为标准状况)与时间t的关系如图所示，则下列说法不正确的是( )
A．x＝2.24
B．反应时，Na、Mg、Al均过量
C．钠的物质的量为0.2 ml
D．曲线b为Mg与盐酸反应的图像
7、（2023镇平县第一高级中学高一月考）室温下，某容积固定的密闭容器由可移动的活塞隔成左、右两室，左室充入等物质的量的氢气和氧气，右室充入一氧化碳和氧气的混合气。同时引燃左右两室的混合气，反应后恢复到室温。反应前后活塞位置如图所示，则右室混合气体中一氧化碳和氧气的物质的量之比可能是①1∶1；②1∶3；③1∶2；④3∶1.(液态水的体积忽略不计)
A．①④ B．②③ C．③ D．④
8、（2023河南省许昌高级中学高一月考）将铁加入100mL某浓度的盐酸中恰好完全反应，反应后生成的气体为VL(标准状况下)，将铝加入100mL2ml·L－1氢氧化钠溶液中恰好完全反应，充分反应后生成的气体为3VL。下列说法正确的是( )
A．原铁和铝的物质的量相等
B．原盐酸的浓度为2 ml·L－1
C．铁加入盐酸中的离子方程式为
2Fe＋6H＋===3Fe3＋＋3H2↑
D．盐酸与氢氧化钠溶液的物质的量浓度之比为1∶3
9、（2023重庆南开中学高一期末）将agCuO和铜粉的混合物样品加入到体积为1L的H2SO4和Fe2(SO4)3的混合溶液中，样品完全溶解，溶液中只有Fe2+、Cu2+、H+三种阳离子，且三种阳离子物质的量之比为5︰3︰1(不考虑盐的水解及溶液体积的变化)。若测得反应后溶液的c(H+)=0.1 ml/L，下列说法正确的是
A．原溶液中c(H2SO4)为0.05 ml/L
B．向反应前的溶液中加入足量铁粉，产生的气体体积为4.48L
C．混合物中铜的质量分数为60%
D．将足量的H2通入灼热的混合物，反应结束后，混合物的质量减少了0.8g
10、（2023黑龙江省大庆实验中学高一月考）化学实验中残余的氯气可以用氢氧化钠溶液吸收，以防污染空气。已知Cl2与NaOH发生反应：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。若有3.20 g氢氧化钠发生了化学反应，试求：
(1)生成NaCl的质量为________g。
(2)生成NaClO的物质的量为________ ml。
(3)被吸收的氯气在标准状况下的体积为____ L。
密度/(g·L−1)
熔点/℃
沸点/℃
水溶性
3.09
−59.5
11.0
极易溶解