高中化学人教版 (2019)必修 第一册第三节 物质的量同步训练题
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3.2.2 物质的量在化学方程式计算中的应用 练习(解析版)1.将足量铁粉放入100 mL 0.1 mol·L-1的CuSO4溶液中,充分反应后析出的铜的质量为( )A.32 g B.6.4 g C.0.64 g D.3.2 g【答案】C【解析】n(CuSO4)=0.100 L×0.1 mol·L-1=0.01 mol,由CuSO4+FeFeSO4+Cu,可知n(Cu)=n(CuSO4)=0.01 mol,m(Cu)=0.01 mol×64 g·mol-1=0.64 g。2.等物质的量的常见金属A、B、C分别与足量的稀盐酸反应,所得氢气的体积依次为VA、VB、VC,已知VB=2VC,且VA=VB+VC,则在金属C的生成物中,该金属的化合价为( )A.+1价 B.+2价 C.+3价 D.+4价【答案】A【解析】VB=2VC,VA=VB+VC=3VC,根据得失电子守恒,A失去的电子数为C的3倍,金属最外层电子数一般小于4,故A的化合价为C的3倍,C的化合价只能为+1价。3.把一小块钠放入足量水中,会发生如下反应:2Na+2H2O2NaOH+H2↑。有关该反应的下列说法正确的是( )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【答案】D【解析】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。4.2 mol·L-1的盐酸和硫酸各100 mL,分别加入等质量的铁粉,反应后生成的气体质量之比为2∶3,则向盐酸中加入的铁粉的物质的量为( ) A.0.05 mol B.0.075 mol C.0.15 mol D.0.2 mol【答案】C【解析】n(HCl)=0.2 mol,n(H2SO4)=0.2 mol。若酸均不足,即完全反应生成H2的质量之比为1∶2;若酸均过量,即金属不足,则生成H2的质量之比为1∶1。现生成H2的质量之比为2∶3,则说明盐酸不足,硫酸过量;根据盐酸中HCl的物质的量可求出生成H2 0.1 mol,则H2SO4反应生成0.15 mol H2,则铁粉为0.15 mol。5.将钠、镁、铝各0.3 mol分别放入100 mL 1 mol·L-1的盐酸中,同温同压下产生的气体体积比是( )A.1∶2∶3 B.6∶3∶2 C.3∶1∶1 D.1∶1∶1【答案】C【解析】根据金属与酸反应的实质2M+2nH+2Mn++nH2↑可知三种金属都过量,而铝、镁都不与H2O反应,按盐酸计算,两者产生气体的物质的量都为0.05 mol,金属钠可继续与H2O反应最终产生0.15 mol H2,即同温同压下产生气体的体积比为0.15 mol∶0.05 mol∶0.05 mol=3∶1∶1。6.一块表面已被氧化为Na2O的钠块10.8 g,将其投入100 g 水中,产生H2 0.2 g,则被氧化的钠的质量是( ) A.9.2 g B.10.6 g C.6.2 g D.4.6 g【答案】D【解析】由于钠块放入水中发生反应:2Na+2H2O2NaOH+H2↑,由产生H2的质量可求出Na的质量,进而可求出钠块中Na2O的质量,最后根据关系式:Na2O~2Na才能求出被氧化的钠的质量。7.将铁加入到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),将铝加入到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2Fe+6H+2Fe3++3H2↑D.盐酸与NaOH溶液中溶质的物质的量浓度之比为1∶3【答案】B【解析】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,解得n(Al)=0.2 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错误;盐酸与NaOH溶液中溶质的物质的量浓度之比为1∶1,D错误。8.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%【答案】D【解析】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 6mg (m+21.3)g x y解得:m=5.4,x=16.4g,y=0.6gw(NaAlO2)=×100%=×100%=16.4%。9.某金属与盐酸反应时,生成H2的质量与消耗金属质量的关系如下图所示,此金属可能是( )A.纯锌 B.纯铁 C.镁铝合金 D.铜铁合金【答案】D【解析】首先由图可知,消耗金属质量为30 g时,产生氢气的质量为1 g,即0.5 mol。用极值法:假设每一种金属都与酸反应产生0.5 mol H2,然后分别计算出消耗金属的质量。A项需32.5 g,B项需28 g,C项需9~12 g,D项大于28 g。故选D。10.11.6 g Fe3O4加到100 mL某浓度的盐酸中,再加入9.8 g铁粉,反应停止时,溶液中无固体存在。向溶液中滴加硫氰化钾溶液,未见颜色变化,为了中和过量的盐酸(不考虑盐酸的挥发),且使铁完全转化成Fe(OH)2,共消耗5.0 mol·L-1NaOH溶液160 mL。原盐酸中HCl的物质的量浓度为( )A.2 mol·L-1 B.4 mol·L-1 C.6 mol·L-1 D.8 mol·L-1【答案】D【解析】由题意可知,经过一系列反应后,最终得到的物质是Fe(OH)2和NaCl,根据元素守恒得:c(HCl)×V(HCl)=c(NaOH)×V(NaOH),c(HCl)=5.0 mol·L-1×=8 mol·L-1。11.将Fe和Al按一定的质量比组成合金。(1)取一定量的该合金,向其中加入足量NaOH溶液,生成气体n L(标准状况),则反应的离子方程式是 ,合金中Al的物质的量是 。 [来源:学。科。网Z。X。X。K](2)另取相同质量的该合金,向其中加入足量稀硫酸,固体全部溶解,生成气体m L(标准状况),则反应中转移电子的物质的量是 mol,合金中Fe的质量是 。【答案】(1)2Al+2OH-+2H2O2Al+3H2↑ mol (2) g【解析】合金中Al既能与NaOH反应,也能与稀硫酸反应,且等量Al与足量的NaOH溶液或稀硫酸反应生成等量的H2;而Fe只能与稀硫酸反应;由2Al+2OH-+2H2O2Al+3H2↑可知,合金中Al的物质的量为mol;Fe、Al与稀硫酸反应生成m L H2,由2H+H2可知转移电子物质的量为 mol;由Fe置换出的H2体积为(m-n) L,故m(Fe)=×56 g·mol-1即 g。12.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,有关数据列表如下:实验序号甲乙丙混合物质量/mg255385459生成气体/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)求合金中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 。 [ 【答案】(1)乙 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,合金过量 (2)336 mL 1 mol·L-1 (3)255 mg和280 mL 1∶1【解析】(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 mol c(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。
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