高中人教版 (2019)第三节 物质的量精品导学案

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02
预习导学
自主梳理
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 2 ml _____ _____
质量 56 g _____ _____
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。
1．
2． 2CO ＋ O2 eq \(=====,\s\up7(点燃)) 2CO2
化学计量数 2 1 2
扩大NA倍 2NA NA 2NA
物质的量 2 ml 1 ml 2 ml
质量 56 g 32 g 88 g
标况下气体体积 44.8 L 22.4 L 44.8 L
物质的量 体积
预习检测
1．标准状况下，3.25 g锌与足量的盐酸反应生成标准状况下x L氢气，下列比例式正确的是
A．Zn＋2HCl＝ZnCl2＋H2↑B．Zn＋2HCl＝ZnCl2＋H2↑
1 ml 1 ml 65 g 1 L
3.25 g x L 3.25 g x L
C．Zn＋2HCl＝ZnCl2＋H2↑D．Zn＋2HCl＝ZnCl2＋H2↑
1 ml 22.4 L 65 g 1 ml
0.05 ml x L 3.25 g x L
【答案】C
【解析】比例式应注意单位要“上下一致，左右对应”。
A项，上下单位不一致，错误；B项，65 g Zn完全反应生成标准状况下的H2体积为22.4 L而不是1 L，错误；C项，单位符合“上下一致，左右对应”，同一物质的左右量的关系也符合事实，正确；D项，H2的上下单位不一致，错误。
2．（2022年四川省资阳市期末）等质量的两份铝，分别放入足量的盐酸和氢氧化钠溶液中，充分反应后放出的氢气在同温同压下体积之比为
A．1∶1B．1∶6C．2∶3D．3∶2
【答案】A
【解析】铝与氢氧化钠溶液和稀盐酸分别发生2Al＋2H2O＋2NaOH＝2NaAlO2＋3H2↑、2Al＋6HCl＝2AlCl3＋3H2↑，盐酸和氢氧化钠足量，所以铝可以完全反应，根据反应方程式可知消耗等质量的铝生成的氢气的量相同，即充分反应后放出的氢气在同温同压下体积之比为1∶1；故答案为A项。
3．（2022年山西省晋城市高平市期中）16.3 g由Na2O2、Na2O、Na2CO3、NaOH组成的混合物与200 g质量分数为7.3%的盐酸恰好反应，蒸干反应后的溶液，最终得到的固体的质量为
A．8 gB．15.5 gC．11.7 gD．23.4 g
【答案】D
【解析】盐酸中氯离子的物质的量n＝ EQ \f(200 g×7.3%,36.5 g·ml－1)＝0.4 ml，Na2O2、Na2O、Na2CO3、NaOH与盐酸反应生成的产物蒸干得到固体都是NaCl，NaCl的摩尔质量为58.5 g·ml－1，由氯原子守恒知生成NaCl的质量为：m＝0.4 ml×58.5 g·ml－1＝23.4 g，故选D项。
4．（2022年江西省新余市期末）13.6 g Fe和Fe2O3的混合物，加入150 mL足量的稀硫酸，在标准状况下收集到1.12 L H2，向反应后的溶液中滴加KSCN溶液不变红。为中和过量的稀硫酸，并使Fe元素全部转化为Fe(OH)2沉淀，恰好消耗了200 mL 3 ml·L－1的NaOH溶液，则该稀H2SO4的物质的量浓度为
A．2.25 ml·L－1B．2 ml·L－1C．3 ml·L－1D．0.6 ml·L－1
【答案】B
【解析】根据题干信息可知，涉及反应有：Fe＋H2SO4＝FeSO4＋H2↑、Fe2O3＋3H2SO4＝Fe2(SO4)3＋3H2O、Fe＋Fe2(SO4)3＝3FeSO4、FeSO4＋2NaOH＝Fe(OH)2↓＋Na2SO4、2NaOH＋H2SO4＝Na2SO4＋2H2O，即反应最后铁元素完全沉淀后，溶液中的溶质只剩下Na2SO4，根据Na＋和SO42－守恒可得：n(Na＋)×1＝n(SO42－)×2，n(Na＋)＝n(NaOH)＝2n(SO42－)＝2n(H2SO4)，即n(NaOH)＝2n(H2SO4)，则0.2 L×3 ml·L－1＝2×0.15 L×c(H2SO4)，解得c(H2SO4)＝2 ml·L－1，故答案为B项。
5．（2022年河北省唐山市遵化市期中）将26.0 g锌投入250 mL某浓度的盐酸中，锌和盐酸恰好完全反应。求:
（1）反应中生成的H2在标准状况下的体积_____________。
（2）所用盐酸中HCl的物质的量浓度_________________。
【答案】（1）8.96 L （2）3.2 ml·L－1
【解析】（1）根据题干信息，26.0 g锌投入250 mL某浓度的盐酸中，锌和盐酸恰好完全反应，Zn的物质的量为： EQ \f(26.0 g,65 g·ml－1)＝0.4 ml，结合方程式Zn＋2HCl＝ZnCl2＋H2↑可知生成H2的物质的量为0.4 ml，因此反应中生成的H2在标准状况下的体积为：V(H2)＝0.4 ml×22.4 L·ml－1＝8.96 L；（2）Zn的物质的量为0.4 ml，结合方程式Zn＋2HCl＝ZnCl2＋H2↑可知消耗HCl的物质的量为0.8 ml，因此所用盐酸中HCl的物质的量浓度为：c(HCl)＝ EQ \f(0.8 ml,0.25 L)＝3.2 ml·L－1。
6．（2022年江苏省常熟市期中）将20 g含杂质25%的大理石（杂质与盐酸不反应）投入250 mL盐酸中恰好完全反应，计算：（写出计算过程）
（1）反应生成的CO2的体积（标准状况）
（2）原盐酸的物质的量浓度。
【答案】（1）1.12 L （2）0.4 ml·L－1
【解析】n(CaCO3)＝ EQ \f(20 g×25%,100 g·ml－1)＝0.05 ml
CaCO3 ＋ 2HCl ＝CaCl2＋H2O＋CO2↑
1 ml 2 ml 1 ml
0.05 ml 0.1 ml 0.05 ml
（1）V(CO2)＝0.05 ml×22.4 L·ml－1＝1.12 L
（2）c(HCl)＝ EQ \f(0.1ml,0.25 L)＝0.4 ml·L－1
►环节一 依据化学方程式的计算
情境材料
理疗特效热
医疗上颇为流行的“理疗特效热”，就是利用铁缓慢氧化放出均匀、稳定的热，使患处保持温热状态。
问题探究
若56 g铁粉完全氧化成氧化铁，则需要消耗标准状况下氧气的体积为多少？
解：设需要消耗标准状况下氧气的体积为V(O2)
由反应方程式
4Fe ＋ 3O2 ＝2Fe2O3
4×56 g 3×22.4 L
56 g V(O2)
则eq \f(4×56 g,56 g)＝eq \f(3×22.4 L,VO2)
V(O2)＝eq \f(3×22.4 L×56 g,4×56 g)＝16.8 L。
答：需要消耗标准状况下氧气的体积为16.8 L。
要点归纳
一、物质的量在化学方程式计算中的应用
1．物质的量在化学方程式计算中的应用
物质是由原子、分子、离子等粒子构成的，物质之间的化学反应也是粒子按照一定的数目关系进行的。
多角度解读方程式表示的含义
①化学方程式中各物质的化学计量数之比等于粒子个数之比，也等于各物质的物质的量之比。
②对于有气体参与的反应，在同温同压下各气体的化学计量数之比等于体积之比。
2．解题步骤
典例精讲
【例1】（2022年江苏省常熟市期中）将20 g含杂质25%的大理石（杂质与盐酸不反应）投入250 mL盐酸中恰好完全反应，计算：（写出计算过程）
（1）反应生成的CO2的体积（标准状况）
（2）原盐酸的物质的量浓度。
【答案】（1）1.12 L （2）0.4 ml·L－1
【解析】n(CaCO3)＝ EQ \f(20 g×25%,100 g·ml－1)＝0.05 ml
CaCO3 ＋ 2HCl ＝ CaCl2 ＋ H2O ＋CO2↑
1 ml 2 ml 1 ml
0.05 ml 0.1 ml 0.05 ml
（1）V(CO2)＝0.05 ml×22.4 L·ml－1＝1.12 L
（2）c(HCl)＝ EQ \f(0.1ml,0.25 L)＝0.4 ml·L－1
【例2】（2022年广西钦州市期末）把33.2 g含镁，铝、铜的合金粉末分为两等份，一份放入过量氢氧化钠溶液中，得到6.72 L氢气(标准状况)，另一份放入过量盐酸中，得到11.2 L氢气(标准状况)。试计算(无解题过程不给分)；
（1）该合金中铝的质量为__________g。
（2）该合金中镁、铝、铜的物质的量之比为_______________。
【答案】（1）10.8 g （2）2∶2∶1
【解析】（1）标准状况，6.72 L H2 的物质的量是 EQ \f(6.72 L,22.4 L·ml－1)＝0.3 ml
设一份合金中铝的物质的量是x。
2Al＋2NaOH＋2H2O＝2NaAlO2＋3H2↑
2 3
x 0.3 ml
解得x＝0.2 ml
所以该合金中铝的质量为0.2 ml×27 g·ml－1×2＝10.8 g。
（2）铝和镁都能与盐酸反应放出氢气，另一份放入过量盐酸中，得到气体共11.2 L(标准状况)，则镁与盐酸反应放出氢气的体积是(11.2－6.72) L＝4.48 L(标准状况)，氢气的物质的量是0.2 ml
设一份合金中镁的物质的量是y。
Mg＋2HCl＝MgCl2＋H2↑
1 1
y 0.2 ml
解得y＝0.2 ml
则一份合金中镁的质量是0.2 ml×24 g·ml－1＝4.8 g
铜的质量是16.6 g－4.8 g－0.2 ml×27 g·ml－1＝6.4 g，铜的物质的量是0.1 ml
该合金中镁、铝、铜的物质的量之比为0.2 ml∶0.2 ml∶0.1 ml＝2∶2∶1。
►环节二 化学计算常用方法
情境材料
已知：硫代硫酸钠(化学式为Na2S2O3)易溶于水，具有强还原性，其相对分子质量是158。
某实验室配制500 mL 0.100 ml·L－1 Na2S2O3溶液，并测定样品中CuSO4·5H2O的纯度：
准确称取0.5000 gCuSO4·5H2O样品，加入适量水溶解，转移至碘量瓶中，加过量KI溶液并用稀硫酸酸化，以淀粉溶液为指示剂，用0.100 ml·L－1 Na2S2O3溶液反应至终点，消耗Na2S2O3溶液19.20 mL。过程中发生下列反应：2CuSO4＋4KI＝2CuI↓＋I2＋2K2SO4；2Na2S2O3＋I2＝Na2S4O6＋2NaI。
问题探究
计算CuSO4·5H2O样品的纯度(纯度＝ EQ \f(m(CuSO4·5H2O),m(样品))×100%，写出计算过程)。
【答案】96%
【解析】n(Na2S2O3)＝c(Na2S2O3)·V(Na2S2O3)＝0.100 ml·L－1×0.0192 L＝0.00192 ml
根据反应：2CuSO4＋4KI＝2CuI↓＋I2＋2K2SO4；2Na2S2O3＋I2＝Na2S4O6＋2NaI
得如下关系：
2CuSO4 ～ I2 ～ 2Na2S2O3
2 2
n(CuSO4) 0.00192 ml
n(CuSO4)＝0.00192 ml
n(CuSO4·5H2O)＝n(CuSO4)＝0.00192 ml
m(CuSO4·5H2O)＝n(CuSO4·5H2O)·M(CuSO4·5H2O)＝0.00192 ml×250 g·ml－1＝0.48 g
该CuSO4·5H2O样品的纯度＝ EQ \f(0.48 g,0.5 g)×100%＝96%。
要点归纳
二、化学计算常用方法
1．差量法
2．关系式法
3．守恒法
典例精讲
【例4】（2022年浙江省衢州高级中学期中）若加热5.00 g的碳酸钠和碳酸氢钠的混合物，使碳酸氢钠完全分解，混合物质量减少了0.31 g，则原混合物中碳酸钠的质量为
A．1.68 gB．3.32 gC．4.16 gD．4.38 g
【答案】C
【解析】碳酸氢钠受热容易分解为碳酸钠，从反应方程分析可知，固体质量减少的部分就是二氧化碳和水蒸气的质量，设碳酸氢钠的质量为x，
2NaHCO3eq \(====,\s\up6(Δ))Na2CO3＋CO2↑＋H2O Δm
168 62
x 0.31 g
EQ \f(168,x)＝ EQ \f(162,0.31 g)，解得x＝0.84 g
则m(Na2CO3)＝5.00 g－0.84 g＝4.16 g。
【例5】（2023年江苏省江阴市期终节选）一种“二氧化氯泡腾片”有效成分为NaClO2、NaHCO3、NaHSO4，该泡腾片能快速溶于水，产生大量气泡，得到ClO2溶液。取某品牌泡腾片1片溶于水配成1 L溶液，为测定溶液中ClO2的含量，进行了下列实验：
①取该溶液20.00 mL，加入锥形瓶中，用稀硫酸调节溶液pH≤2，再加入足量KI晶体，发生反应：2ClO2＋10KI＋4H2SO4＝2KCl＋5I2＋4K2SO4＋4H2O。
②用0.200 ml·L－1 Na2S2O3溶液和生成的碘单质反应，化学方程式如下：2Na2S2O3＋I2＝Na2S4O6＋2NaI，恰好完全反应时消耗Na2S2O3溶液12.00 mL。
则配成的1 L溶液中ClO2的物质的量浓度为________。(写出计算过程)
【答案】n(Na2S2O3)＝0.2000×12×10－3 ml＝2.4×10－3ml，n(ClO2)＝ EQ \f(1,5)n(Na2S2O3)＝4.8×10－4 ml，c(ClO2)＝ EQ \f(n(ClO2),V)＝ EQ \f(4.8×10-4 ml,20.00×10-3 L)＝0.024 ml·L－1
【答案】由题干信息可知如下关系式：2ClO2～5I2～10Na2S2O3，恰好完全反应时消耗Na2S2O3溶液12.00 mL，n(Na2S2O3)＝0.2000×12×10－3 ml＝2.4×10－3ml，n(ClO2)＝ EQ \f(1,5)n(Na2S2O3)＝4.8×10－4 ml，c(ClO2)＝ EQ \f(n(ClO2),V)＝ EQ \f(4.8×10-4 ml,20.00×10-3 L)＝0.024 ml·L－1。
【例6】（2022年四川省资阳市期末）已知30 mL浓度为0.5 ml·L－1的Na2SO3溶液恰好与50 mL浓度为0.1 ml·L－1的KRO4溶液完全反应转化为Na2SO4。则R元素在产物中的化合价是
A．＋1B．＋2C．＋3D．＋4
【答案】A
【解析】设R元素在产物中的化合价为x价；S元素化合价从＋4升高到＋6价，R元素化合价从＋7价降到x价，KRO4eq \(\s\up 4(eq \(\s\up 2(得(7－x)e－),\s\d 4(——————→))),\s\d 6())eq \(R,\s\up8(+x))、Na2SO3eq \(\s\up 4(eq \(\s\up 2(失2e－),\s\d 4(——→))),\s\d 6())Na2SO4，根据氧化还原反应得失电子数相等列等式：
(0.1 ml·L－1×50×10－3 L)×(7－x)＝(0.5 ml·L－1×30×10－3 L)×2
解得x＝1；选A项。
04
课堂总结
计算类型
计算方法
0503
强化训练
1．（2022年广东潮州潮安区期末）将某份铁铝合金均分为两份，一份加入足量盐酸，另一份加入足量NaOH溶液，同温同压下产生的气体体积比为3∶2，则样品中铁、铝物质的量之比为
A．3∶2B．2∶1C．3∶4D．4∶3
【答案】C
【解析】根据同温同压下气体的体积之比等于物质的量之比，设加入盐酸产生的H2为3 ml，则加入氢氧化钠溶液产生的H2为2 ml，根据反应2Al＋2NaOH＋2H2O＝2NaAlO2＋3H2↑可知生成2 ml H2，需要Al的物质的量为： EQ \f(4,3) ml，由于2Al＋6HCl＝2AlCl3＋3H2↑可知，等质量的Al与盐酸和NaOH反应放出的H2一样多即为2 ml，故说明Fe与盐酸反应产生的H2为3 ml－2 ml＝1 ml，根据反应方程式Fe＋2HCl＝FeCl2＋H2↑可知，生成1 ml H2需消耗1 ml的Fe，故样品中铁、铝物质的量之比为1 ml∶ EQ \f(4,3) ml＝3∶4，选C项。
2．（2023年安徽省皖弱地区联考期末）碳酸铜、氢氧化铜、碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3])均可溶于盐酸转化为氯化铜。在高温下这三种化合物均能分解成氧化铜。溶解40 g上述混合物，消耗1 ml·L－1盐酸500 mL。灼烧等质量的上述混合物，得到氧化铜的质量是
A．15 gB．20 gC．30 gD．35 g
【答案】B
【解析】碳酸铜、氢氧化铜、碱式碳酸铜可溶于盐酸转化为氯化铜，溶解40 g混合物，消耗1 ml·L－1盐酸500 mL，HCl的物质的量为0.5 ml，根据氯原子守恒则CuCl2的物质的量为0.25 ml。
根据Cu原子守恒可知，原混合物中含有Cu原子的物质的量为0.25 ml，灼烧等质量的上述混合物，得到氧化铜的物质的量为0.25 ml，则m(CuO)＝0.25 ml×80 g·ml－1＝20 g；B项符合题意。
3．（2023年辽宁省大连市期末）将a g铁和氧化铁的混合物加入足量的盐酸中充分反应，固体无剩余。测得参加反应的盐酸的物质的量为0.1 ml，放出的气体0.448 L(标准状况)。则下列判断中正确的是
A．原混合物中n(Fe2O3)∶n(Fe)＝3∶1
B．原混合物中氧化铁的质量为3.20 g
C．向所得溶液中滴加KSCN溶液，溶液显红色
D．向所得溶液中通入0.025 ml Cl2，可以将Fe2＋完全转化为Fe3＋
【答案】D
【解析】氧化性：Fe3＋＞H＋，由于反应有生成H2，则Fe3＋全部被还原，反应方程式可以表示为：Fe2O3＋Fe＋6HCl＝3FeCl2＋3H2O……①，Fe＋2HCl＝FeCl2＋H2↑……②。
n(H2)＝ EQ \f(V,Vm)＝ EQ \f(0.448 L,22.4 L·ml－1)＝0.02 ml。在反应②n(Fe)＝n(FeCl2)＝n(H2)＝0.02 ml，n(HCl)＝2n(Fe)＝0.04 m；在反应①中，n(HCl)＝6n(Fe)＝0.1 ml－0.04 ml＝0.06 ml，n(Fe)＝n(Fe2O3)＝0.01 ml，n(FeCl2)＝0.03 ml，所以混合物中，n(Fe)＝0.02 ml＋0.01 ml＝0.03 ml，n(Fe2O3)＝0.01 ml，反应后的溶液中n(FeCl2)＝0.02 ml＋0.03 ml＝0.05 ml。
A项，原混合物中n(Fe2O3)∶n(Fe)＝0.01 ml∶0.03 ml＝1∶3，错误；B项，混合物中氧化铁的质量为0.01 ml×160 g·ml－1＝16.0 g，错误；C项，溶液中没有Fe3＋，滴加KSCN溶液，溶液不显红色，错误；D项，溶液中含有0.05 ml FeCl2，根据反应2FeCl2＋Cl2＝2FeCl3，向溶液中通入0.025 ml Cl2，可以将Fe2＋完全转化为Fe3＋，正确。
4．（2022年江苏扬州邗江区期中）有BaCl2和NaCl的混合溶液a L，将它均分成两份。一份滴加稀硫酸，使Ba2＋离子完全沉淀；另一份滴加AgNO3溶液，使Cl－离子完全沉淀。反应中消耗x ml H2SO4、y ml AgNO3。据此得知原混合溶液中的c(Na＋)(单位：ml·L－1)为
A．（y－2x）/aB．(y－x)/a
C．(2y－2x)/aD．(2y－4x)/a
【答案】D
【解析】n(Ba2＋)＝n(H2SO4)＝x ml，n(Cl－)＝n(AgNO3)＝y ml，根据电荷守恒：n(Ba2＋)×2＋n(Na＋)×1＝n(Cl－)×1，n(Na＋)＝(y－2x)ml，c(Na＋)＝(y－2x)ml/0.5a L＝(2y－4x)/a ml·L－1，选D项。
5．（2023年北京市通州区期末）22.250 mL 2 ml·L－1的硫酸与56 g铁屑完全反应。下列说法中，正确的是
A．发生反应的离子方程式是：Fe＋2H＋＝Fe2＋＋H2↑
B．产生H2的体积是11.2 L(标准状况下)
C．反应后溶液中Fe2＋的浓度是4 ml·L－1(忽略溶液体积变化)
D．向反应后的溶液中滴加过量BaCl2溶液，生成116.5 g沉淀
【答案】A
【解析】A项，硫酸与铁反应的离子方程式为：Fe2＋ ＋2H＋ ＝Fe2＋＋H2↑，正确；B项，22.250 mL 2 ml·L－1的硫酸即0.0445 ml硫酸，56 g铁屑即1 ml铁，根据化学方程式的系数关系Fe＋H2SO4＝FeSO4＋H2↑，酸不足，故产生H2的体积由酸计算，V(H2)＝0.0445 ml×22.4 L·ml－1＝0.9968 L，错误；C项，根据化学方程式的系数关系Fe＋H2SO4＝FeSO4＋H2↑，酸不足，反应生成的Fe2＋的n(Fe2＋)＝n(H2SO4)＝0.0445 ml，则c(Fe2＋)＝ EQ \f(n(Fe2＋),V)＝ EQ \f(0.0445 ml,22.250×10－3)＝2 ml·L－1，错误；D项，向反应后的溶液中滴加过量BaCl2溶液，生成BaSO4沉淀，n(BaSO4)＝n(BaSO4)×M(BaSO4)＝0.0445 ml×233 g·ml－1＝10.3685 g，错误。
6．（2023年湖北省十堰市期末）FeSO4·7H2O是一种常用的补血剂，在空气中易变质。某同学通过如下实验测定该补血剂中Fe2＋的含量：先称取1.6000 g FeSO4·7H2O样品，用煮沸冷却的蒸馏水配制成100 mL溶液；再量取20.00 mL FeSO4溶液于锥形瓶中，逐滴滴入0.0100 ml·L－1的KMnO4 溶液，反应完全后，共消耗25.00 mL KMnO4溶液(不考虑空气对反应的影响)。下列说法错误的是
A．该反应的离子方程式为8H＋＋5Fe2＋＋MnO4－＝5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O
B．该样品中Fe2＋的含量为21.875%
C．配制溶液时需用到的玻璃仪器仅有烧杯、漏斗、量筒、玻璃棒和100 mL容量瓶
D．用煮沸冷却的蒸馏水配制溶液的目的是除去溶解在水中的氧气
【答案】C
【解析】A项，上述反应中酸性高锰酸钾氧化亚铁离子转化为铁离子，高锰酸根离子对应的还原产物为锰离子，其离子方程式为：8H＋＋5Fe2＋＋MnO4－＝5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O，正确；B项，根据离子方程式可知，5Fe2＋～MnO4－，则样品中n(Fe2＋)＝0.0100 ml·L－1×25.00×10－3×5＝1.2500×10－3 ml，则样品中Fe2＋的含量为： EQ \f(1.2500×10－3 ml× EQ \f(100 mL,20.00 mL)×56 g·ml－1,1.6000 g)×100%＝21.875%，正确；C项，配制溶液时需用到的玻璃仪器仅有烧杯、量筒、玻璃棒和100 mL容量瓶和胶头滴管，实验过程中不用漏斗，错误；D项，FeSO4·7H2O易被氧气氧化，所以用煮沸冷却的蒸馏水配制溶液，可除去溶解在水中的氧气，防止其被氧化，正确。
7．（2022年江苏无锡宜兴中学期中）向一定质量(设为m g)的MgO、CuO、Fe2O3组成的混合物中，加入500 mL某浓度的硫酸溶液，混合物完全溶解。向溶解后的溶液中逐滴加入2.0 ml·L－1 NaOH溶液250 mL时，恰好将金属阳离子沉淀。则该硫酸的物质的量浓度为
A．0.5 ml·L－1B．1.0 ml·L－1
C．1.5 ml·L－1D．2.0 ml·L－1
【答案】A
【解析】向溶解后的溶液中逐滴加入2.0 ml·L－1 NaOH溶液250 mL时，恰好将金属阳离子沉淀，溶液中的溶质只有硫酸钠，根据元素守恒，H2SO4～Na2SO4～2NaOH，则该硫酸的物质的量浓度为 EQ \f( EQ \f(2.0 ml·L－1×250 mL,2),500 mL)＝0.5 ml·L－1，选A项。
8．（2023年天津市河北区期末节选）把0.5 ml·L－1 CuSO4溶液和0.5 ml·L－1 Fe2(SO4)3溶液等体积混合(假设混合溶液的体积等于混合前两种溶液的体积之和)，再向其中加入足量铁粉，经过充分反应后，铁粉有剩余。求此时溶液中Fe2＋的物质的量浓度___________。
【答案】1 ml·L－1
【解析】两种溶液等体积混合，各物质的物质的量不变，故混合后c(CuSO4)＝ EQ \f(1,2)×0.5 ml·L－1＝0.25 ml·L－1，c[Fe2(SO4)3]＝ EQ \f(1,2)×0.5 ml·L－1＝0.25 ml·L－1，，溶液混合后，c(SO42－)＝c(CuSO4)＋3c[Fe2(SO4)3]＝0.25 ml·L－1＋3×0.5 ml·L－1＝1 ml·L－1，向溶液中加入铁粉，反应受有铁剩余，说明硫酸铜和硫酸铁均完全反应，溶液中的溶质为FeSO4，故c(Fe2＋)＝c(SO42－)＝1 ml·L－1；故答案为：1 ml·L－1。
9．（2023年广东省佛山市期末节选）水体的化学需氧量(COD)能反映水体受还原性物质污染的程度。某小组用高锰酸钾法测定学校周边河水的COD值。
（1）配制200 mL 2.00×10-3 ml·L－1的KMnO4溶液配制KMnO4溶液后用稀硫酸酸化
说明不用盐酸酸化的原因_____________________________________________________________。
（2）KMnO4法测定河水的COD值
测定原理为：4KMnO4＋5C＋6H2SO4＝4MnSO4＋2K2SO4＋5CO2↑＋6H2O
其中C代替水中还原性物质，根据消耗KMnO4溶液的体积计算水样中还原性物质的浓度，进而计算水样的COD值[COD＝c(C)×M(O2)]。
取水样25.00 mL于锥形瓶中，加入稀硫酸，消耗所配制的KMnO4溶液的体积为12.50 mL(三次实验平均值)，计算该水样是否符合国家一级A出水标准。
(写出计算过程，国家一级A出水标准为COD≤50 mg·L－1)
【答案】（1）酸性高锰酸钾具有强氧化性，能和氯离子发生氧化还原反应生成氯气；（2）c(C)＝ EQ \f(12.5×10－3 L×2.00×10－3 ml·L－1× EQ \f(5,4),25.00×10－3 L)＝1.25×10－3 ml·L－1，则COD＝c(C)×M(O2)＝1.25×10－3 ml·L－1×32×103 mg·ml－1＝40 mg·L－1＜450 mg·L－1，符合国家一级A出水标准
【解析】（1）酸性高锰酸钾具有强氧化性，能和氯离子发生氧化还原反应生成氯气，故不用盐酸酸化；（2）由化学方程式可知n(C)＝ EQ \f(5,4)n(KMnO4)＝12.5×10－3 L×2.00×10－3 ml·L－1× EQ \f(5,4)，c(C)＝ EQ \f(12.5×10－3 L×2.00×10－3 ml·L－1× EQ \f(5,4),25.00×10－3 L)＝1.25×10－3 ml·L－1，则COD＝c(C)×M(O2)＝1.25×10－3 ml·L－1×32×103 mg·ml－1＝40 mg·L－1＜450 mg·L－1，符合国家一级A出水标准。
10．（2023年江苏省南通市如皋市期末）K3[Fe(C2O4)3]·3H2O(三草酸合铁酸钾，摩尔质量为491 g·ml－1，Fe为＋3价)是一种光敏材料，在隔绝空气条件下受热分解可得K2CO3和X(Fe、FeO或Fe3O4中的一种)固体混合物。
（1）为验证固体混合物中存在K2CO3并检验X的成分，现进行如下实验：向固体中加水，充分搅拌后过滤，得滤液和滤渣。……
①验证存在K2CO3的实验方案是：__________________________________________________________
_________________________________________________________________________。
②检验X的成分的实验方案是：____________________________________________________________
_________________________________________________________。
（2）为测定某K3[Fe(C2O4)3]·3H2O样品的纯度，现进行如下实验：称量2.50 g样品于锥形瓶中，溶解后加稀H2SO4酸化，用0.2000 ml·L－1溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液30.00 mL。发生的反应为5C2O42－＋2MnO4－＋16H＋＝2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O(杂质不参与反应)。计算样品的纯度，并写出计算过程。
【答案】（1）①用洁净的铂丝蘸取滤液于酒精灯火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃，观察到紫色火焰；取滤液少量，向其中加入过量盐酸，将产生的气体通入澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊 ②取X少量，向其中加入盐酸，若产生无色气体，则X成分为Fe；若无气体产生，向所得溶液中滴加几滴KSCN溶液，若溶液变红色，则X为Fe3O4；若溶液不变红，则X为FeO （2）98.2%
【解析】K3[Fe(C2O4)3]·3H2O在在隔绝空气条件下受热分解可得K2CO3和X(Fe、FeO或Fe3O4中的一种)固体混合物，可根据K元素的焰色试验显紫色(透过蓝色钴玻璃)；根据CO32－与盐酸反应产生CO2气体，气体使澄清石灰水变浑浊来判断K2CO3的存在；根据Fe与盐酸反应产生气泡确定Fe单质的存在；根据Fe3O4与HCl反应产生Fe3＋，Fe3＋遇KSCN溶液变为红色确定Fe3O4的存在；若无气泡、加入KSCN溶液也不变为红色，就可以确定是FeO；利用滴定消耗的KMnO4的浓度及体积确定其物质的量，结合氧化还原反应滴定时二者反应转化关系，确定C2O42－的物质的量，再根据C元素守恒，确定K3[Fe(C2O4)3]·3H2O的物质的量及质量，最后可计算出样品的纯度。
（1）①K2CO3的阳离子是K＋，阴离子是CO32－，因此要确定K2CO3的存在，可以先用洁净的铂丝蘸取滤液于酒精灯火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃，观察到紫色火焰，确定K＋的存在；然后再取滤液少量，向其中加入过量盐酸，将产生的气体通入澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊，证明CO32－的存在；②X可能是Fe、FeO或Fe3O4中的一种，若X是Fe单质，向其中加入盐酸，若产生无色气体，则X成分为Fe；若X是Fe3O4，由于其与盐酸反应产生FeCl3、FeCl2及H2O，Fe3＋与SCN－会变为血红色，因此向固体溶解所得溶液中滴加几滴KSCN溶液，若溶液变红色，则X为Fe3O4；若固体是FeO，FeO与HCl反应产生FeCl2、H2O，因此向溶液中加入HCl及HSCN后，溶液中无气泡产生，也不变红色，则固体X为FeO；（2）反应消耗KMnO4的物质的量n(KMnO4)＝0.2000 ml·L－1×0.030 L＝6.0×10－3 ml，则根据反应方程式：5C2O42－＋2MnO4－＋16H＋＝2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O中物质反应转化关系可知n(C2O42－)＝ EQ \f(5,2)n(KMnO4)＝ EQ \f(5,2)×6.0×10－3 ml＝1.5×10－2 ml，则根据K3[Fe(C2O4)3]·3H2O的组成可知n(K3[Fe(C2O4)3]·3H2O)＝ EQ \f(1,3)n(K3[Fe(C2O4)3]·3H2O)＝5×10－3 ml，其质量为m(K3[Fe(C2O4)3]·3H2O)＝5×10－3 ml×491 g·ml－1＝2.455 g，所以样品的纯度为 EQ \f(2.455 g,2.50 g)×100%＝98.2%。
1．结合化学方程式了解物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度等概念之间的有关计算。
2．了解化学计算中的常见类型，学会常用的解题方法。
基本计算
已知一种反应物(或生成物)的量求解其他物质的有关量，此时，只要按照化学方程式中量的关系，列出已知物质和待求物质的比例式计算便可。
混合物反应的计算
设混合物中各物质的物质的量为x、y，按照化学方程式中量的关系，并用x、y表示，列出方程组解答。
过量计算
给出了两种反应物的量，求解某产物的量。
方法：按照化学方程式中量的关系进行判断，哪一种物质过量，然后根据不足的物质的量进行求解。
差量法
质量差值法、体积差值法。
关系式法
利用元素守恒建立关系式、利用方程式建立关系式、利用电子守恒建立关系式。
守恒法
质量守恒、电荷守恒、电子守恒。