课时作业14.docx
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课时作业14
课时作业（十四） 物质的量在化学方程式计算中的应用
利用方程式直接计算
1．0.56gCaO正好与20mL盐酸反应，这种盐酸的物质的量浓度为（ ）
A．0.10mol/LB．0.20mol/L
C．0.50mol/LD．1.00mol/L
答案：
D
2．常温下，将钠、镁、铝各0.3mol分别放入100mL1mol·L－1的盐酸中，同温同压下产生的气体体积之比是（ ）
A．1∶2∶3B．6∶3∶2
C．3∶1∶1D．1∶1∶1
答案：
C
3．用铝箔包裹着2.3g金属钠，用针扎若干小孔，然后投入到足量水中，理论上可以收集到氢气的物质的量为（ ）
A．0.05mol
B．0.2mol
C．大于0.05mol小于或等于0.2mol
D．无法判断
解析：
本题考查铝、钠的化学性质，难度较小。
铝箔包裹着2.3g金属钠投入到足量水中，钠首先与水反应：
2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，然后生成的NaOH再和Al发生反应：
2NaOH＋2Al＋2H2O===2NaAlO2↑＋3H2↑，利用题中数据知：
2.3g钠可产生0.05molH2，生成的0.1molNaOH与足量铝作用可生成0.15molH2，因此产生的氢气的物质的量一定大于0.05mol，而小于或等于0.2mol。
答案：
C
4．现有1L1mol·L－1的盐酸与50gNaOH样品恰好完全反应（杂质不与盐酸反应），则该样品中NaOH的含量为____________。
答案：
80%
5．取一定量的Na2CO3和Na2SO4混合粉末溶于水，加入适量Ba（OH）2溶液后，恰好完全反应，过滤、干燥后得到14.51g白色沉淀和滤液，再用过量稀硝酸处理沉淀，最后剩余4.66g，并有气体放出。
（1）BaSO4的物质的量是________。
（2）产生的气体在标准状况下的体积是________。
（3）该混合粉末的总质量为________。
注：
Na2CO3＋Ba（OH）2===BaCO3↓＋2NaOH
Na2SO4＋Ba（OH）2===BaSO4↓＋2NaOH
BaCO3＋2HNO3===Ba（NO3）2＋CO2↑＋H2O
硫酸钡既不溶于水，又不溶于酸。
答案：
（1）0.02mol
（2）1.12L （3）8.14g
6．将0.615g钠铝合金投入到足量的水中，得澄清溶液，向该溶液中逐滴加入1mol·L－1盐酸5mL时，刚好中和溶液中的氢氧化钠。
求：
原合金中Na、Al的物质的量。
解析：
设Na、Al的物质的量分别为x、y。
2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
2mol2mol1mol
xx
2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
2mol2mol3mol
yy
x－y＝0.005L×1mol·L－1＝0.005mol①
x×23g·mol－1＋y×27g·mol－1＝0.615g②
解①②组成的方程组得x＝0.015mol，y＝0.01mol。
答案：
Na：
0.015mol Al：
0.01mol
7．将6g铁粉加入200mLFe2（SO4）3和CuSO4的混合溶液，充分反应得到200mL0.5mol/LFeSO4溶液和5.2g固体沉淀物。
试计算：
（已知Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋）
（1）反应后生成铜的质量；
（2）原Fe2（SO4）3溶液的物质的量浓度。
解析：
溶液中含有Fe2＋：
0.5mol/L×0.2L＝0.1mol，
设与Fe3＋反应消耗铁的物质的量为x，生成铜的物质的量为y。
可得：
3x＋y＝0.1mol
6g－56x＋8y＝5.2g
解得x＝0.02mol y＝0.04mol
故得生成铜的质量为0.04mol×64g/mol＝2.56g，
原溶液中Fe2（SO4）3的物质的量浓度为
＝0.1mol/L。
答案：
（1）生成铜的质量为2.56g。
（2）原Fe2（SO4）3溶液的物质的量浓度为0.1mol/L。
方程式计算技巧
8．等量镁铝合金粉末分别与下列四种过量物质充分反应，放出氢气最多的是（ ）
A．NaOH溶液B．H2SO4稀溶液
C．蔗糖溶液D．NaCl溶液
解析：
镁、铝均反应生成氢气时，产生氢气最多。
A项NaOH溶液只能与铝反应；B项H2SO4溶液能与镁、铝都反应产生氢气；C、D项与镁、铝均不反应。
故选B项。
答案：
B
9．若1.8g某金属跟足量盐酸反应，放出2.24LH2（标准状况），则该金属是（ ）
A．Al B．Mg C．Fe D．Zn
解析：
本题解决的难点在于该金属的价态不明确，若知道该金属的价态，由H2的物质的量便可得该金属的物质的量，从而得该金属的摩尔质量，最终得该金属的相对原子质量，便可解决问题。
由此我们假设金属为R，化合价分别为＋1、＋2、＋3价，当化合价为＋1价时，M（R）＝9g·mol－1；当化合价为＋2价时，M（R）＝18g·mol－1；当化合价为＋3价时，M（R）＝27g·mol－1，综合考虑，正确的只有当化合价为＋3价时，R为Al时合适，故选A。
答案：
A
10．将8g铁片放入100mL硫酸铜溶液中，溶液中的Cu2＋全部被还原时，铁片变为8.2g，则原c（CuSO4）为（ ）
A．0.5mol·L－1 B．0.25mol·L－1
C．0.025mol·L－1D．0.125mol·L－1
解析：
根据反应方程式，利用差量法进行计算：
Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu Δm
1mol 8g
n（CuSO4） （8.2－8）g
则n（CuSO4）＝
＝0.025mol
c（CuSO4）＝
＝0.25mol·L－1。
答案：
B
11．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0.2mol
B．参加反应的HCl为0.4mol
C．Mg、Al在反应中共失去0.4mol电子
D．若与足量的稀硫酸反应能产生0.2molH2
解析：
反应的实质为Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑，2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑。
n（H2）＝
＝0.2mol，则参加反应的n（H＋）＝0.4mol，故B正确；若换成稀H2SO4，同样产生0.2molH2，故D正确；依据得失电子守恒，由2H＋―→H2知得电子总数为0.2mol×2＝0.4mol，故C正确；0.2molMg提供0.4mol电子，0.2molAl则提供0.6mol电子，0.2molMg、Al混合物提供的电子数大于0.4mol小于0.6mol，A不正确。
答案：
A
12．一定质量的铝铁合金溶于足量的NaOH溶液中，完全反应后产生3.36L（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5.6L的气体。
该合金中铝、铁的物质的量之比为（ ）
A．1∶1 B．2∶5 C．3∶2 D．3∶5
解析：
将铝铁合金溶于NaOH溶液中时，只有铝参与反应，而铁不反应，此时生成的3.36L（即0.15mol）氢气是由反应2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑生成的，故合金中n（Al）＝0.15mol×
＝0.1mol；当同样质量的合金与盐酸反应时，铝参与反应生成的H2为0.15mol，则由Fe反应生成的n（H2）＝0.25mol－0.15mol＝0.1mol，即合金中含Fe的物质的量也为0.1mol。
答案：
A
13．已知单质铜与稀硝酸的反应为3Cu＋8HNO3（稀）===2NO↑＋4H2O＋3Cu（NO3）2（Cu的相对原子质量为64）。
现把19.2gCu放入200mL5mol·L－1硝酸中，充分反应，问：
（1）哪种物质过量？
（2）发生反应的硝酸的物质的量为多少？
（3）在标准状况下产生的气体的体积为多少？
（4）生成水的分子数为多少？
（5）若反应前后溶液的体积不变，则生成的Cu（NO3）2的物质的量浓度为多少？
解析：
（1）方法一'假设法
3Cu＋8HNO3（稀）===2NO↑＋4H2O＋3Cu（NO3）2
因为
＝
解得n（HNO3）＝0.8mol
HNO3实际为5mol·L－1×0.2L＝1mol，
0．8<1（实际量），所以HNO3过量。
方法二'物质的量比值法
n（Cu）＝
＝0.3mol
n（HNO3）＝5mol·L－1×0.2L＝1mol
所以有
<
，故HNO3过量。
计算时，应以Cu的数据为准。
（2）3Cu＋8HNO3（稀）===2NO↑＋4H2O＋3Cu（NO3）2
＝
'
解得n（HNO3）＝0.8mol
（3）3Cu＋8HNO3（稀）===2NO↑＋4H2O＋3Cu（NO3）2
＝
解得V（NO）＝4.48L
（4）3Cu＋8HNO3（稀）===2NO↑＋4H2O＋3Cu（NO3）2
＝
解得N（H2O）＝2.408×1023
（5）物质的量浓度c与方程式不成比例，必须把它与体积V相乘转化为物质的量（n＝cV），才能代入方程式计算。
3Cu＋8HNO3（稀）===2NO↑＋4H2O＋3Cu（NO3）2
＝
解得c[Cu（NO3）2]＝1.5mol·L－1。
答案：
（1）HNO3过量
（2）n（HNO3）＝0.8mol
（3）V（NO）＝4.48L （4）N（H2O）＝2.408×1023
（5）c[Cu（NO3）2]＝1.5mol·L－1
计算综合应用
14．物质在发生化学反应时（ ）
A．它们的质量一定相等
B．它们的物质的量一定相等
C．它们的质量之比等于化学方程式中化学计量数之比
D．它们物质的量之比等于化学方程式中化学计量数之比
解析：
化学反应时，其物质的量之比等于化学计量数之比。
答案：
D
15．某学习小组用如图所示装置测定铝镁合金中铝的质量分数和铝的相对原子质量。
（1）A中试剂为________。
（2）实验前，先将铝镁合金在稀酸中浸泡片刻，其目的是
______________________________________________________。
（3）检查气密性，将药品和水装入各仪器中，连接好装置后，需进行的操作还有：
①记录C的液面位置；②将B中剩余固体过滤、洗涤、干燥、称重；③待B中不再有气体产生并恢复至室温后，记录C的液面位置；④由A向B中滴加足量试剂；⑤检查装置的气密性，上述操作的顺序是________（填序号）；记录C的液面位置时，除视线平视外，还应_____________________________________。
（4）B中发生反应的化学方程式为____________________。
（5）若实验用铝镁合金的质量为ag，测得氢气体积为bmL（已换算为标准状况），B中剩余固体的质量为cg，则铝的相对原子质量为________。
（6）实验过程中，若未洗涤过滤所得的不溶物，则测得铝的质量分数将________（填“偏大”“偏小”或“不受影响”）。
解析：
铝镁合金中二者与酸都反应，但铝与强碱反应而镁不与强碱反应，所以A中的试剂应选择NaOH溶液。
实验之前，将合金在稀酸中浸泡片刻，其目的是除去合金表面的氧化物保护膜。
实验装置包括反应装置和排液量气装置，注意装置气密性检查。
铝的相对原子质量可利用产生的氢气求解，M＝
＝
＝
，如果在实验过程中未洗涤固体，则残留物质量偏大，铝的质量偏小，结果偏小。
答案：
（1）NaOH溶液
（2）除去铝镁合金表面的氧化膜
（3）⑤①④③② 使D和C中的液面相平
（4）2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
（5）
（6）偏小
16．为确定某铝热剂（含氧化铁和铝）的组成，分别进行下列实验。
（1）若取ag样品，向其中加入足量的NaOH溶液，测得生成的气体（标准状况，下同）体积为bL。
反应的化学方程式是________________________________；
样品中铝的质量是________g。
（2）若取ag样品将其点燃，恰好完全反应，该反应的化学方程式是____________________________________________________。
氧化铁与铝的质量比是________。
（3）待
（2）中反应产物冷却后，加入足量盐酸，测得生成的气体体积为cL，该气体与
（1）中所得气体的体积比为c∶b＝________。
解析：
本题考查铝与碱反应、铝热反应及有关计算。
（1）2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
2×27g 3×22.4L
m（Al） bL
m（Al）＝
g
（2）2Al＋Fe2O3
Al2O3＋2Fe
2×27 160
可得氧化铁与铝的质量比为80∶27。
（3）从铝热反应的化学方程式中可以得出，
（2）中生成Fe的物质的量与铝热剂中Al的物质的量相等。
由于Al与NaOH溶液反应中，2Al～3H2，而Fe与盐酸反应中，Fe～H2，即等物质的量的Al和Fe分别与NaOH溶液、盐酸反应，产生气体的体积比为3∶2，因此c∶b＝2∶3。
答案：
（1）2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
（2）2Al＋Fe2O3
Al2O3＋2Fe80∶27
（3）2∶3
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