高中化学人教版 (新课标)必修1第一章 从实验学化学第二节 化学计量在实验中的应用第3课时当堂达标检测题

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.(2021吉林洮南一中高一月考)在500 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6.72 L,生成物NaAlO2的物质的量浓度为(假定反应前后,溶液体积不变)              (　　)

A.1 mol·L-1　　　　　　　　B.0.4 mol·L-1

C.1.5 mol·L-1　　　　　　　　D.2 mol·L-1

2.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(标准状况下)。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-1

C.铁加入盐酸中的离子方程式为2Fe+6H+ 2Fe3++3H2↑

D.盐酸与NaOH溶液的物质的量浓度之比为1∶3

3.(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.　　　　

C.

题组二　列方程组进行化学计算

4.在标准状况下,进行甲、乙、丙三组实验:三组各取60 mL同浓度盐酸,加入同一种镁铝合金粉末,产生气体,有关数据列表如下:

则下列说法正确的是 (　　)

A.甲组和乙组的实验中,盐酸均是过量的

B.盐酸的物质的量浓度为0.8 mol/L

C.合金中镁、铝的物质的量之比为1∶1

D.丙组中铝的物质的量为0.009 mol

5.(2020湖南常德部分重点中学高一期中)把5.1 g镁铝合金的粉末放入500 mL 1 mol/L盐酸中,恰好完全反应。试计算:

(1)该合金中镁和铝的物质的量:n(Mg)=　　　　;n(Al)=　　　　。 

(2)将等质量的该合金投入足量的氢氧化钠溶液中,则标准状况下放出气体的体积为　　　　。 

题组三　利用关系式法进行化学计算

6.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

7.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

8.(2021辽宁省实验中学、兴城高级中学高一联考)将8 g铁片放入200 mL CuSO4溶液中,Cu2+全部被置换后,取出附有铜的铁片,洗涤、干燥、称重,其质量变为8.2 g,则原溶液中CuSO4的物质的量浓度是              (　　)

A.0.125 mol·L-1　　　　　　　　B.0.175 mol·L-1

C.0.25 mol·L-1　　　　　　　　D.0.5 mol·L-1

9.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。 

10.(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

基础过关练

1.B　n(H2)==0.3 mol,设反应生成NaAlO2的物质的量为n(NaAlO2),则:

2Al+2NaOH+2H2O 2NaAlO2　+　3H2↑

 2 3

 n(NaAlO2) 0.3 mol

n(NaAlO2)=0.2 mol,c(NaAlO2)==0.4 mol·L-1。

2.B　　Fe　　+　　2HCl FeCl2+H2↑

 1 2 1

  mol

2Al+2H2O+2NaOH 2NaAlO2+3H2↑

2 2 3

mol

故铁和铝的物质的量不相等,A错误;盐酸与NaOH溶液浓度相同,B正确,D错误;铁与盐酸反应的离子方程式为Fe+2H+ Fe2++H2↑,C错误。

3.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。

4.C　根据表格的数据可知,在加入盐酸都是60 mL时,金属质量由510 mg增加至770 mg,放出的氢气体积增加,说明甲组实验中盐酸是过量的,由乙组实验和丙组实验对比可知,加入770 mg合金时盐酸已完全反应,乙组实验中金属过量,A错误;由于丙组金属过量可知n(H2)=0.672 L÷22.4 L/mol=0.03 mol,则c(HCl)=0.03 mol×2÷0.06 L=1 mol,B错误;根据甲组实验数据,金属完全反应,假设合金中镁、铝的物质的量分别是x、y,则,解得x=0.01 mol,y=0.01 mol,所以合金中镁、铝的物质的量之比为1∶1,C正确;丙组实验中铝的物质的量为0.918 g÷0.51 g×0.01 mol=0.018 mol,D错误。

5.答案　(1)0.1 mol　0.1 mol　(2)3.36 L

解析　(1)设5.1 g镁铝合金中含有镁、铝的物质的量分别为x、y,由Mg+2HCl MgCl2+H2↑、2Al+6HCl 2AlCl3+3H2↑,可得,解得:x=0.1 mol,y=0.1 mol。

(2)5.1 g合金中含有0.1 mol Al,将5.1 g合金粉末放入足量的氢氧化钠溶液中,只有Al和NaOH溶液发生反应,反应的化学方程式为2Al+2NaOH+2H2O 2NaAlO2+3H2↑,则由化学方程式可知0.1 mol Al参加反应可生成0.15 mol H2,在标准状况下的体积为0.15 mol×22.4 L/mol=3.36 L。

6.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。

7.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。

8.A　设原溶液中硫酸铜的物质的量为x,则:

Fe+CuSO4 FeSO4+Cu　固体质量增加Δm

 1 mol 8 g

 x 0.2 g

,解得x=0.025 mol,则原溶液中CuSO4的物质的量浓度为=0.125 mol·L-1,故选A。

9.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。

10.答案　(1)×100%

(2)3

解析　(1)2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O　质量减少Δm

 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×100%。

(2)3O2 2O3　　ΔV(气体体积差量)

 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。