2021高中化學(xué)第三章金屬及其化合物3.1.3物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計(jì)算中的應(yīng)用同步練習(xí)全國通用版必修1經(jīng)典實(shí)用

1、第3課時(shí)物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計(jì)算中的應(yīng)用課后篇鞏固提升基礎(chǔ)鞏固1.等物質(zhì)的量的常見金屬a、b、c分別與足量的稀鹽酸反應(yīng),所得氫氣的體積依次為va、vb、vc,已知vb=2vc,且va=vb+vc,則在金屬c的生成物中,該金屬的化合價(jià)為()a.+1價(jià)b.+2價(jià)c.+3價(jià)d.+4價(jià)解析:vb=2vc,va=vb+vc=3vc,根據(jù)得失電子守恒,a失去的電子數(shù)為c的3倍,金屬最外層電子數(shù)一般小于4,故a的化合價(jià)為c的3倍,c的化合價(jià)只能為+1價(jià)。答案:a2.將足量鐵粉放入100 ml 0.1 mol·l-1的cuso4溶液中,充分反應(yīng)后析出的銅的質(zhì)量為()a.32 gb.6.4 gc.0.

2、64 gd.3.2 g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。答案:c3.在500 ml naoh溶液中加入足量鋁粉,反應(yīng)完全后共收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體6.72 l,生成物naalo2的物質(zhì)的量濃度為(假定反應(yīng)前后,溶液體積不變)()a.1 mol·l-1b.0.4 mol·l-1c.1.5 mol·l-1d.2 mol·

3、l-1解析:設(shè)naalo2物質(zhì)的量濃度為c,則2al+2naoh+2h2o2naalo2+3h22 mol3×22.4 l0.5 l·c6.72 l2 mol(0.5 l·c)=(3×22.4 l)6.72 l解得c=0.4 mol·l-1。答案:b4.把一小塊鈉放入足量水中,會(huì)發(fā)生如下反應(yīng):2na+2h2o2naoh+h2。有關(guān)該反應(yīng)的下列說法正確的是()a.反應(yīng)中na與naoh的質(zhì)量相等b.反應(yīng)中h2o和h2的質(zhì)量相等c.反應(yīng)中h2o和h2的質(zhì)量之比為21d.反應(yīng)中na與naoh的物質(zhì)的量之比為11解析:該反應(yīng)中,na與naoh的物質(zhì)的量之

4、比為11,質(zhì)量之比為2340,所以a項(xiàng)錯(cuò)誤,d項(xiàng)正確;h2o與h2的物質(zhì)的量之比為21,質(zhì)量之比為181,所以b項(xiàng)、c項(xiàng)均錯(cuò)誤。答案:d5.2 mol·l-1的鹽酸和硫酸各100 ml,分別加入等質(zhì)量的鐵粉,反應(yīng)后生成的氣體質(zhì)量之比為23,則向鹽酸中加入的鐵粉的物質(zhì)的量為()a.0.05 molb.0.075 molc.0.15 mold.0.2 mol解析:n(hcl)=0.2 mol,n(h2so4)=0.2 mol。若酸均不足,即完全反應(yīng)生成h2的質(zhì)量之比為12;若酸均過量,即金屬不足,則生成h2的質(zhì)量之比為11?，F(xiàn)生成h2的質(zhì)量之比為23,則說明鹽酸不足,硫酸過量;根據(jù)鹽酸中

5、hcl的物質(zhì)的量可求出生成h2 0.1 mol,則h2so4反應(yīng)生成0.15 mol h2,則鐵粉為0.15 mol。答案:c6.將鈉、鎂、鋁各0.3 mol分別放入100 ml 1 mol·l-1的鹽酸中,同溫同壓下產(chǎn)生的氣體體積比是()a.123b.632c.311d.111解析:根據(jù)金屬與酸反應(yīng)的實(shí)質(zhì)2m+2nh+2mn+nh2可知三種金屬都過量,而鋁、鎂都不與h2o反應(yīng),按鹽酸計(jì)算,兩者產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量都為0.05 mol,金屬鈉可繼續(xù)與h2o反應(yīng)最終產(chǎn)生0.15 mol h2,即同溫同壓下產(chǎn)生氣體的體積比為0.15 mol0.05 mol0.05 mol=311。答案:c

6、7.將fe和al按一定的質(zhì)量比組成合金。(1)取一定量的該合金,向其中加入足量naoh溶液,生成氣體n l(標(biāo)準(zhǔn)狀況),則反應(yīng)的離子方程式是,合金中al的物質(zhì)的量是。 (2)另取相同質(zhì)量的該合金,向其中加入足量稀硫酸,固體全部溶解,生成氣體m l(標(biāo)準(zhǔn)狀況),則反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是 mol,合金中fe的質(zhì)量是。 解析:合金中al既能與naoh反應(yīng),也能與稀硫酸反應(yīng),且等量al與足量的naoh溶液或稀硫酸反應(yīng)生成等量的h2;而fe只能與稀硫酸反應(yīng);由2al+2oh-+2h2o2alo2-+3h2可知,合金中al的物質(zhì)的量為23×nl22.4 l·mo

7、l-1=n33.6mol;fe、al與稀硫酸反應(yīng)生成m l h2,由2h+h2可知轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為m11.2 mol;由fe置換出的h2體積為(m-n) l,故m(fe)=(m-n)l22.4 l·mol-1×56 g·mol-1即56(m-n)22.4 g。答案:(1)2al+2oh-+2h2o2alo2-+3h2n33.6 mol(2)m11.256(m-n)22.4 g能力提升1.1一塊表面已被氧化為na2o的鈉塊10.8 g,將其投入100 g 水中,產(chǎn)生h2 0.2 g,則被氧化的鈉的質(zhì)量是()a.9.2 gb.10.6 gc.6.2 gd.4.6 g

8、解析:由于鈉塊放入水中發(fā)生反應(yīng):2na+2h2o2naoh+h2,由產(chǎn)生h2的質(zhì)量可求出na的質(zhì)量,進(jìn)而可求出鈉塊中na2o的質(zhì)量,最后根據(jù)關(guān)系式:na2o2na才能求出被氧化的鈉的質(zhì)量。答案:d2.將鐵加入到100 ml某濃度的鹽酸中恰好完全反應(yīng),反應(yīng)后生成的氣體為v l(標(biāo)準(zhǔn)狀況下),將鋁加入到100 ml 2 mol·l-1 naoh溶液中恰好完全反應(yīng),充分反應(yīng)后生成的氣體為3v l。下列說法正確的是()a.鐵和鋁的物質(zhì)的量相等b.原鹽酸的濃度為2 mol·l-1c.鐵加入鹽酸中的離子方程式為2fe+6h+2fe3+3h2d.鹽酸與naoh溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度之比

9、為13解析:al與naoh溶液的反應(yīng)為2al + 2naoh+2h2o2naalo2+3h22 mol2 mol3 moln(al)0.1 l×2 mol·l-1n(h2)列比例式2mol0.1 l×2mol·l-1=3moln(h2)解得n (h2)=0.3 mol2mol0.1 l×2mol·l-1=2moln(al),解得n(al)=0.2 mol由al與naoh溶液反應(yīng)生成的氣體為3v l,得3vl22.4mol·l-1=0.3 mol則v=2.24。再根據(jù)反應(yīng)fe+2hclfecl2+h2,可求出反應(yīng)的fe的物質(zhì)的

10、量為0.1 mol,hcl的物質(zhì)的量為0.2 mol,則c(hcl)=0.2mol0.1 l=2 mol·l-1,b正確;由上述數(shù)據(jù)分析知鐵、鋁物質(zhì)的量不相等,a錯(cuò)誤;fe與鹽酸反應(yīng)生成fe2+,c錯(cuò)誤;鹽酸與naoh溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度之比為11,d錯(cuò)誤。答案:b3.在標(biāo)準(zhǔn)狀況下進(jìn)行甲、乙、丙三組實(shí)驗(yàn)。三組實(shí)驗(yàn)各取30 ml同濃度的鹽酸,加入同一種鎂鋁混合物粉末,產(chǎn)生氣體,有關(guān)數(shù)據(jù)列表如下:實(shí)驗(yàn)序號(hào)甲乙丙混合物質(zhì)量/mg255385459生成氣體/ml280336336(1)甲、乙兩組實(shí)驗(yàn)中,哪一組鹽酸是不足量的?(填“甲”或“乙”)。理由是   

11、。 (2)要算出鹽酸中hcl的物質(zhì)的量濃度,題中可作計(jì)算依據(jù)的數(shù)據(jù)是,求得鹽酸中hcl的物質(zhì)的量濃度為。 (3)求合金中mg、al的物質(zhì)的量之比,題中可作計(jì)算依據(jù)的數(shù)據(jù)是,求得mg、al的物質(zhì)的量之比為。 解析:(2)在乙或丙中,因鹽酸反應(yīng)完全,則可根據(jù)2hclh221n(hcl)=336×10-3l22.4 l·mol-1×2=3×10-2 molc(hcl)=3×10-2mol0.03 l=1 mol·l-1(3)在甲中,混合物完全反應(yīng),鹽酸有剩余,則可根據(jù)混合物質(zhì)量255 mg,生成氣體280 ml

12、計(jì)算。根據(jù)mgh2,al32h2得:n(mg)×24 g·mol-1+n(al)×27 g·mol-1=255×10-3 gn(mg)+ n(al)=280×10-3l22.4 l·mol-1求得:n(mg)=0.005 mol,n(al)=0.005 mol,n(mg)n(al)=11。答案:(1)乙因甲、乙生成h2的體積不等,則產(chǎn)生h2體積小的,說明還有酸未反應(yīng),因此甲中鹽酸過量,混合物反應(yīng)完全;若乙中鹽酸過量,則可產(chǎn)生h2:280255×385 ml423 ml,而實(shí)際為336 ml,說明乙中鹽酸不足,合金過

13、量(2)336 ml1 mol·l-1(3)255 mg和280 ml114.在隔絕空氣的條件下,某同學(xué)將一塊部分被氧化的鈉塊用一張已除去氧化膜并用針刺一些小孔的鋁箔包好,然后放入盛滿水且倒置于水槽中的容器內(nèi),待鈉塊反應(yīng)完全后,在容器中僅收集到1.12 l氫氣(標(biāo)準(zhǔn)狀況),此時(shí)測得鋁箔質(zhì)量比反應(yīng)前減少了0.27 g,水槽和容器內(nèi)溶液的總體積為2.0 l,溶液中naoh的濃度為0.050 mol·l-1(忽略溶液中離子的水解和溶解的氫氣的量)。(1)寫出該實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式。(2)試通過計(jì)算確定該鈉塊中鈉元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。解析:(1)該實(shí)驗(yàn)中發(fā)生的反應(yīng)可表示為:2na+

14、2h2o2naoh+h2na2o+h2o2naoh2al+2naoh+2h2o2naalo2+3h2(2)消耗的al的物質(zhì)的量為n(al)=0.27 g27 g·mol-1=0.010 mol,根據(jù)反應(yīng)可得由鋁消耗naoh的物質(zhì)的量為n(naoh)=0.010 mol,生成的氫氣的物質(zhì)的量為n(h2)=0.015 mol,那么由金屬鈉生成的氫氣的物質(zhì)的量為n(h2)=1.12 l22.4 l·mol-1-0.015 mol=0.035 mol,根據(jù)反應(yīng)可得金屬鈉的物質(zhì)的量為n(na)=2×0.035 mol=0.070 mol,又因?yàn)榉磻?yīng)后溶液中naoh的物質(zhì)的量為n(naoh)=2.0 l×0.050 mol·l-1=0.10 mol,所以溶液中na+的總物質(zhì)的量即原金屬鈉的總物質(zhì)的量為n(na+)=0.10 mol+0.010 mol=0.110 mol,n(na2o)=0.110mol-0.070mol