高中第二节 金属材料第2课时精练

这是一份高中第二节 金属材料第2课时精练，共6页。试卷主要包含了00×10-3 L×1，0 ml·L-1，1 ml·L-1×0，把10，将26等内容，欢迎下载使用。
第2课时　物质的量在化学方程式计算中的应用课后训练·巩固提升会应用必备知识基础练1.(2021浙江7月学考)工业上常用FeSO4溶液处理废水中的重铬酸根离子(Cr2),反应原理为6Fe2++Cr2+14H+6Fe3++2Cr3++7H2O。处理25.00 mL某废水,需消耗15.00 mL 1.00×10-2 mol·L-1 FeSO4溶液(不考虑其他物质与Fe2+反应)。该废水中Cr2的物质的量浓度(单位:mol·L-1)为(　C　)A.1.50×10-4 B.6.00×10-4C.1.00×10-3 D.3.60×10-3解析根据反应可得关系:n(Cr2)=n(Fe2+)=×15.00×10-3 L×1.00×10-2 mol·L-1=2.5×10-5 mol,则废水中Cr2的物质的量浓度为=1.00×10-3 mol·L-1。2.(2022黑龙江齐齐哈尔高一期末)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13.44 L,该NaOH溶液的浓度为              (　B　)A.1.0 mol·L-1B.2.0 mol·L-1C.1.5 mol·L-1D.3.0 mol·L-1解析铝粉与NaOH溶液发生反应:2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑,据此可得:n(NaOH)=n(H2)==0.4 mol,故该NaOH溶液的浓度为=2.0 mol·L-1。3.(2022福建师大附中高一期末)用0.1 mol·L-1的NaNO2溶液300 mL,恰好将0.02 mol的X还原,则元素X在还原产物中的化合价为(　D　)(提示:N的氧化产物为N)A.+1价 B.+2价C.+3价 D.+4价解析根据氧化还原反应中得失电子守恒计算:N元素由+3价升高到+5价,X元素由+7价降低到+x价,根据得失电子守恒可得:0.1 mol·L-1×0.3 L×(5-3)=0.02 mol×(7-x),解得x=4。4.(2022江西上饶高一期末)将钠、铝混合物投入足量水(质量为100 g)中进行反应,若钠、铝的质量分别为46 g和27 g,充分反应后,下列说法正确的是              (　A　)A.产生H2的物质的量为2.5 molB.溶液中的溶质只有NaAlO2C.金属未完全溶解D.NaAlO2的质量分数为×100%解析钠的物质的量为2 mol,铝的物质的量为1 mol,2Na+2H2O2NaOH+H2↑,2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑,2Na~2NaOH,2Al~2NaOH~2NaAlO2,故2 mol Na生成2 mol NaOH,1 mol Al消耗1 mol NaOH。2Na~H2,2Al~3H2,故nNa(H2)=n(Na)=1 mol,nAl(H2)=n(Al)= mol,共产生H2的物质的量为2.5 mol,A正确;由2 mol Na生成2 mol NaOH,1 mol Al消耗1 mol NaOH,溶液中的溶质有NaAlO2和未消耗的氢氧化钠,B错误;由分析可知,Na完全反应,生成的氢氧化钠和Al完全反应,C错误;n(NaAlO2)=1 mol,m(NaAlO2)=82 g,m(H2)=5 g,NaAlO2的质量分数为×100%,D错误。5.(2022湖南郴州高一期末)一定质量的铝铁合金溶于足量的NaOH溶液中,完全反应后产生3.36 L(标准状况下)气体;用同样质量的铝铁合金完全溶于足量的盐酸中,在标准状况下产生5.6 L的气体,则该合金中铝、铁的物质的量之比为(　A　)A.1∶1 B.2∶5 C.3∶2 D.3∶5解析合金溶于足量的NaOH溶液中,铝发生反应:2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑,产生氢气3.36 L(标准状况),气体的物质的量==0.15 mol,由化学方程式可知n(Al)=n(H2)=×0.15 mol=0.1 mol,铁铝合金溶于足量的盐酸中,Fe、Al都反应产生氢气,Al与足量的氢氧化钠溶液、盐酸反应产生氢气体积相等,则Fe反应生成氢气体积=5.6 L-3.36 L=2.24 L,其物质的量==0.1 mol,根据Fe+2HClFeCl2+H2↑可知n(Fe)=n'(H2)=0.1 mol,故合金中铝、铁的物质的量之比=0.1 mol∶0.1 mol=1∶1。6.(2022江苏苏州中学高一期末)把10.2 g镁铝合金的粉末放入过量的烧碱溶液中,得到6.72 L标准状况下的H2。试计算:(1)该合金中铝的质量分数为　　　　　。 (2)该合金中镁与铝的物质的量之比为　　　　　　　　　　　　　　。 (3)该合金溶于足量的盐酸中,产生H2的体积(标准状况下)为　　　　　　。 答案(1)52.9%(2)1∶1(3)11.2 L解析(1)镁铝合金投入过量NaOH溶液中,Al与NaOH发生反应,Mg不反应,则有:2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑ 2×27 g 3×22.4 L m(Al) 6.72 L列式:,解得m(Al)=5.4 g,故合金中铝的质量分数为×100%≈52.9%。(2)m(Al)=5.4 g,则有m(Mg)=10.2 g-5.4 g=4.8 g,可得n(Al)==0.2 mol、n(Mg)==0.2 mol,故合金中Mg和Al的物质的量之比为0.2 mol∶0.2 mol=1∶1。(3)合金投入足量盐酸中,Mg、Al均反应产生H2,则有n(H2)=n(Mg)+n(Al)=0.2 mol+×0.2 mol=0.5 mol,故产生氢气在标准状况下的体积为0.5 mol×22.4 L·mol-1=11.2 L。关键能力提升练以下选择题有1~2个选项符合题意。7.(2022黑龙江大庆实验中学高一期末)将26.4 g Na2O与Na2O2的混合物投入足量的水中溶解,反应后水溶液增重24.8 g,则原混合物Na2O与Na2O2的物质的量之比是(　B　)A.1∶3 B.3∶1C.13∶31 D.31∶13解析Na2O2与Na2O的混合物投入足量的水中溶解发生的反应为:①Na2O+H2O2NaOH、②2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑,26.4 g Na2O2与Na2O的混合物投入足量的水中溶解,称得水溶液增重24.8 g,减少的1.6 g为生成氧气的质量,氧气的物质的量为0.05 mol,根据反应②知,混合物中Na2O2的物质的量为0.1 mol,则Na2O2的质量为7.8 g;混合物中Na2O的质量为26.4 g-7.8 g=18.6 g,则Na2O的物质的量为0.3 mol,则原混合物中Na2O与Na2O2的物质的量之比是3∶1,故选B。8.(2022安徽宿州十三校高一期末)铁、铝两种金属的混合物与足量的稀硫酸反应,生成2.24 L气体(标准状况),则两种金属的质量之和不可能是(　AD　)A.1.2 g B.4.8 gC.5.4 g D.7.2 g解析采用“极值法”进行分析:Fe、Al与稀硫酸分别发生反应:Fe+H2SO4FeSO4+H2↑、2Al+3H2SO4Al2(SO4)3+3H2↑,标准状况下2.24 L H2的物质的量为0.1 mol,若全部由铁反应生成,结合反应可知,m(Fe)=0.1 mol×56 g·mol-1=5.6 g;若H2全部由Al反应生成,结合反应可知,m(Al)=×0.1 mol×27 g·mol-1=1.8 g,则两种金属的质量之和介于1.8~5.6 g之间,故质量之和不可能为1.2 g和7.2 g,故选AD。9.(2022辽宁丹东高一期末)工业废水中含有的重铬酸根离子(Cr2)有毒,常用绿矾(FeSO4·7H2O)处理达标后排放,已知处理2 L含重铬酸根离子浓度为0.01 mol·L-1的废水,消耗绿矾0.12 mol(Fe2+被氧化为Fe3+),则处理后的废水中铬元素的化合价为(　A　)A.+3价 B.+4价C.+5价 D.+6价解析2 L含重铬酸根离子浓度为0.01 mol·L-1的废水中含重铬酸根离子的物质的量为0.02 mol,依据得失电子守恒,0.12 mol Fe2+→Fe3+失去0.12 mol的电子,则0.02 mol Cr2需得到0.12 mol的电子,设处理后的废水中铬元素的化合价为x,则有(6-x)×2×0.02=0.12,解得x=3,则处理后的废水中铬元素的化合价为+3价,答案选A。10.(2022吉林白山高一期末)现有Al、CuO、Fe2O3组成的混合物10.0 g,放入500 mL某浓度的硫酸中,混合物完全溶解,当再加入200 mL 2.0 mol·L-1的NaOH溶液时,得到的沉淀最多,则所加硫酸的浓度为(　A　)A.0.4 mol·L-1 B.0.8 mol·L-1C.1.2 mol·L-1 D.1.6 mol·L-1解析题中涉及反应:2Al+3H2SO4Al2(SO4)3+3H2↑、CuO+H2SO4CuSO4+H2O、Fe2O3+3H2SO4Fe2(SO4)3+3H2O、Al2(SO4)3+6NaOH2Al(OH)3↓+3Na2SO4、CuSO4+2NaOHNa2SO4+Cu(OH)2↓、Fe2(SO4)3+6NaOH2Fe(OH)3↓+3Na2SO4,可能还发生反应:H2SO4+2NaOHNa2SO4+2H2O。当得到沉淀最多时,溶液中溶质只有Na2SO4,据此可得关系式:H2SO4~2NaOH,则有n(NaOH)=2n(H2SO4),即0.2 L×2.0 mol·L-1=2×0.5 L×c(H2SO4),解得c(H2SO4)=0.4 mol·L-1。学科素养拔高练11.(2022黑龙江大庆实验中学高一期末)向10 mL Fe2(SO4)3和CuSO4的混合溶液中逐渐加入铁粉,充分反应后溶液中剩余固体的质量与加入铁粉的质量关系如图所示。下列说法错误的是(　D　)A.a点时溶液中金属阳离子有Fe3+、Fe2+和Cu2+B.b点时溶液中的离子反应为Fe+Cu2+Cu+Fe2+C.原溶液中n(Fe3+)∶n(Cu2+)=1∶1D.原溶液中CuSO4的物质的量浓度为1 mol·L-1解析向Fe2(SO4)3和CuSO4的混合溶液中逐渐加入铁粉,铁首先和硫酸铁反应生成硫酸亚铁、再和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,加入铁粉的质量为0.56 g时开始有剩余固体,则此时开始发生铁和硫酸铜的反应,加入1.68 g 铁粉时出现拐点,此时铁和硫酸铜反应完全,之后反应停止。a点时发生的反应为Fe+2Fe3+3Fe2+,此时Fe3+没有反应完,Cu2+没有反应,则溶液中金属阳离子有Fe3+、Cu2+和Fe2+,A正确;b点表示加入铁粉后,剩余固体的质量增加,此时发生反应的离子方程式为Fe+Cu2+Cu+Fe2+,B正确;根据不同阶段消耗铁粉的量可知原溶液中n(Fe3+)=2n(Fe)=2×=0.02 mol,n(Cu2+)==0.02 mol,所以原溶液中n(Fe3+)∶n(Cu2+)=1∶1,C正确;原溶液中CuSO4的物质的量浓度为=2 mol·L-1,D错误。