高中化学苏教版(2019)专题2 第二单元 化学反应的计算练习(Word版,含解析)

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名称 高中化学苏教版(2019)专题2 第二单元 化学反应的计算练习(Word版,含解析)
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资源类型 教案
版本资源 苏教版(2019)
科目 化学
更新时间 2021-12-14 15:52:00

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文档简介

化学反应的计算
基础练
一、概念判断(判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“×”,共5小题,每题1分,共5分)。
1.化学方程式中化学计量数之比等于各物质的物质的量之比。(  )
2.化学反应中,气态物质的分子数之比一定等于其体积之比。(  )
3.化学方程式除可以表示反应物、生成物的粒子数目关系和质量关系外,还可以表示它们的物质的量关系。(  )
4.化学反应前后质量是守恒的,那么物质的量也肯定守恒。(  )
5.在根据化学方程式计算时,物理量选用的原则是上下一致,左右相当。(  )
二、选择题(本题包括7小题,每题3分,共21分)。
·题组1 化学反应中的计量关系
1.(2021·贵阳高一检测)下列有关反应2Na+2H2O===2NaOH+H2↑的说法正确的是(  )
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的质量比为2∶1
D.反应中Na与NaOH的物质的量之比为1∶1
2.关于化学反应:mM+nN===pP+qQ(M、N、P、Q表示物质的化学式,m、n、p、q为化学方程式中的化学计量数),下列说法中不正确的是(  )
A.如果质量为a的M与质量为b的N恰好完全反应,则生成的P和Q的质量之和一定等于(a+b)
B.参加反应的M和N中的原子数之和一定等于生成的P和Q的原子数之和
C.(m+n)不一定等于(p+q)
D.M和N中的元素种类,不一定等于P和Q中的元素种类
3.标准状况下,3.25 g锌与足量的盐酸反应生成x L氢气,下列比例式正确的是(  )
A.Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑
1 mol 1 mol
3.25 g x L
B.Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑
65 g 1 L
3.25 g x L
C.Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑
1 mol 22.4 L
0.05 mol x L
D.Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑
65 g 1 mol
3.25 g x L
·题组2 基于化学反应的相关计算
4.(2021·南通高一检测)在500 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33.6 L,该NaOH溶液的浓度为(  )
A.1.0 mol·L-1 B.2.0 mol·L-1
C.1.5 mol·L-1 D.3.0 mol·L-1
5.实验室利用反应2KClO32KCl+3O2↑制取氧气,现有24.5 g KClO3参加反应,则得到标准状况下的氧气的体积是(  )
A.2.24 L B.4.48 L
C.44.8 L D.6.72 L
6.一定浓度的NaOH溶液20 mL可恰好中和18 mL x mol·L-1的H2SO4溶液或24 mL y mol·L -1的盐酸,则x∶y为(  )
A.1∶2 B.2∶1 C.2∶3 D.3∶2
7.完全沉淀等物质的量浓度的NaCl、MgCl2、AlCl3溶液中的Cl-,消耗等物质的量浓度的AgNO3溶液的体积比为3∶2∶1,则上述溶液的体积比为(  )
A.1∶1∶1 B.3∶2∶1
C.6∶3∶2 D.9∶3∶1
三、非选择题(本题包括1小题,共4分)。
8.将20 g含杂质25%的大理石(杂质与盐酸不反应)投入150 mL盐酸中恰好完全反应,计算:
(1)反应生成的CO2的体积(标准状况);
(2)原盐酸中HCl的物质的量浓度。
综合练
一、选择题(共8题,每小题3分,共24分)。
1.(2020·莆田高一检测)有3.92 g铁的氧化物,用足量的CO在高温下将其还原,把生成的全部CO2通入足量的澄清石灰水中得到7.0 g固体沉淀,这种铁的氧化物为(  )
A.Fe3O4 B.FeO C.Fe2O3 D.Fe5O7
2.设NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(  )
A.1 mol Na在空气中完全燃烧,转移的电子数为2NA
B.常温下,2.3 g钠投入水中,产生0.05NA个氢分子
C.0.1 mol Fe与足量水蒸气反应生成H2的分子数为0.1NA
D.0.1 mol Fe与足量盐酸反应,转移0.3 mol电子
3.甲、乙两个烧杯中分别盛有100 mL 4.0 mol·L-1盐酸和100 mL 4.0 mol·L-1 NaOH溶液,向两个烧杯中均加入5.4 g铝粉,在相同状况下甲、乙两个烧杯中产生气体的体积之比为(  )
A.1∶1   B.2∶3   C.3∶2   D.3∶1
4.(2021·贵阳高一检测)铁、镁、锌三种金属分别和等体积、等浓度的盐酸反应,同温同压下,产生相同体积的氢气,则下列说法不正确的是(  )
A.金属失去的电子数相等
B.参加反应的金属质量相等
C.参加反应的金属物质的量相等
D.铁、镁、锌的质量比为56∶24∶65
5.2 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
6.(2021·宿迁高一检测)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4.48 L。下列推断中不正确的是(  )
A.参加反应的Mg、Al共0.2 mol
B.参加反应的HCl为0.4 mol
C.Mg、Al在反应中共失去0.4 mol电子
D.若与足量的稀硫酸反应能产生0.2 mol H2
7.(2021·扬州高一检测)若3.6 g某金属与足量盐酸充分反应,放出3.36 L(标准状况)H2,则该金属是(  )
A.Na    B.Mg    C.Fe    D.Zn
8.镁和铝分别与等浓度、等体积的过量稀硫酸反应,产生气体的体积(V)与时间(t)的关系如图。反应中镁和铝的(  )
A.物质的量之比为3∶2
B.质量之比为3∶2
C.摩尔质量之比为2∶3
D.消耗硫酸的物质的量之比为2∶3
二、非选择题(本题包括2小题,共26分)。
9.(12分)把铁、铝混合物1.1 g溶于200 mL 5 mol·L-1盐酸中,反应后盐酸的浓度变为4.6 mol·L-1(溶液体积变化忽略不计)。求:
(1)反应中消耗HCl的物质的量;
(2)该混合物中铝、铁的物质的量。
10.(14分)(2021·南通高一检测)将19.5 g锌粒投入250 mL 2 mol·L-1的稀硫酸中,试计算:(写出计算过程)
(1)产生的氢气在标准状况下的体积;
(2)忽略溶液体积变化,反应后溶液中氢离子浓度;
(3)要配制250 mL 2 mol·L-1的稀硫酸,需取用质量分数为98%、密度为
1.84 g·cm-3的浓硫酸的体积为多少毫升?(保留三位有效数字)
参考答案:
基础练
一、概念判断(判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“×”,共5小题,每题1分,共5分)。
1.化学方程式中化学计量数之比等于各物质的物质的量之比。(  )
提示:√。
2.化学反应中,气态物质的分子数之比一定等于其体积之比。(  )
提示:×。在同温同压下,气态物质的分子数之比等于其体积之比。
3.化学方程式除可以表示反应物、生成物的粒子数目关系和质量关系外,还可以表示它们的物质的量关系。(  )
提示:√。
4.化学反应前后质量是守恒的,那么物质的量也肯定守恒。(  )
提示:×。化学方程式中各物质的物质的量之比等于各物质的化学计量数之比,所以化学反应前后,物质的量可能增大、减小或不变。
5.在根据化学方程式计算时,物理量选用的原则是上下一致,左右相当。(  )
提示:√。
二、选择题(本题包括7小题,每题3分,共21分)。
·题组1 化学反应中的计量关系
1.(2021·贵阳高一检测)下列有关反应2Na+2H2O===2NaOH+H2↑的说法正确的是(  )
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的质量比为2∶1
D.反应中Na与NaOH的物质的量之比为1∶1
【解析】选D。反应2Na+2H2O===2NaOH+H2↑中,Na与NaOH的物质的量之比为1∶1,质量之比为23∶40, H2O与H2的物质的量之比为2∶1,质量之比为18∶1。
2.关于化学反应:mM+nN===pP+qQ(M、N、P、Q表示物质的化学式,m、n、p、q为化学方程式中的化学计量数),下列说法中不正确的是(  )
A.如果质量为a的M与质量为b的N恰好完全反应,则生成的P和Q的质量之和一定等于(a+b)
B.参加反应的M和N中的原子数之和一定等于生成的P和Q的原子数之和
C.(m+n)不一定等于(p+q)
D.M和N中的元素种类,不一定等于P和Q中的元素种类
【解析】选D。化学反应中的守恒既包括质量守恒,也包括元素种类守恒、原子个数守恒,所以D项中的说法错误。
3.标准状况下,3.25 g锌与足量的盐酸反应生成x L氢气,下列比例式正确的是(  )
A.Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑
1 mol 1 mol
3.25 g x L
B.Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑
65 g 1 L
3.25 g x L
C.Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑
1 mol 22.4 L
0.05 mol x L
D.Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑
65 g 1 mol
3.25 g x L
【解析】选C。根据化学方程式计算时,已知物理量和待求物理量要保证“上下单位相同,左右相对应”。
·题组2 基于化学反应的相关计算
4.(2021·南通高一检测)在500 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33.6 L,该NaOH溶液的浓度为(  )
A.1.0 mol·L-1 B.2.0 mol·L-1
C.1.5 mol·L-1 D.3.0 mol·L-1
【解析】选B。
2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑
2 mol 67.2 L
n(NaOH) 33.6 L
n(NaOH)==1 mol,
c(NaOH)==2 mol·L-1。
5.实验室利用反应2KClO32KCl+3O2↑制取氧气,现有24.5 g KClO3参加反应,则得到标准状况下的氧气的体积是(  )
A.2.24 L B.4.48 L
C.44.8 L D.6.72 L
【解析】选D。24.5 g KClO3的物质的量是
=0.2 mol,
2KClO32KCl+3O2↑
2 mol 3 mol
0.2 mol n(O2)
2 mol∶0.2 mol=3 mol∶n(O2),则n(O2)=0.3 mol。
故产生的氧气在标准状况下的体积是0.3 mol×22.4 L·mol-1=6.72 L。
6.一定浓度的NaOH溶液20 mL可恰好中和18 mL x mol·L-1的H2SO4溶液或24 mL y mol·L -1的盐酸,则x∶y为(  )
A.1∶2 B.2∶1 C.2∶3 D.3∶2
【解析】选C。中和20 mL一定浓度的NaOH溶液需要的HCl的量是H2SO4的2倍,即24y=2×18x或理解为两者电离出的n(H+)相同,可得出x∶y=2∶3。
7.完全沉淀等物质的量浓度的NaCl、MgCl2、AlCl3溶液中的Cl-,消耗等物质的量浓度的AgNO3溶液的体积比为3∶2∶1,则上述溶液的体积比为(  )
A.1∶1∶1 B.3∶2∶1
C.6∶3∶2 D.9∶3∶1
【解析】选D。消耗等物质的量浓度的AgNO3溶液的体积比为3∶2∶1,则消耗Ag+的物质的量之比为3∶2∶1,故NaCl、MgCl2、AlCl3的物质的量之比为3∶1∶,即为9∶3∶1,则体积比为9∶3∶1。
三、非选择题(本题包括1小题,共4分)。
8.将20 g含杂质25%的大理石(杂质与盐酸不反应)投入150 mL盐酸中恰好完全反应,计算:
(1)反应生成的CO2的体积(标准状况);
(2)原盐酸中HCl的物质的量浓度。
【解析】n(CaCO3)==0.15 mol
CaCO3 + 2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
1 mol 2 mol 22.4 L
0.15 mol n(HCl) V(CO2)
=,=
故n(HCl)=0.3 mol,V(CO2)=3.36 L,
c(HCl)==2 mol·L-1。
答案:(1)3.36 L (2)2 mol·L-1
综合练
一、选择题(共8题,每小题3分,共24分)。
1.(2020·莆田高一检测)有3.92 g铁的氧化物,用足量的CO在高温下将其还原,把生成的全部CO2通入足量的澄清石灰水中得到7.0 g固体沉淀,这种铁的氧化物为(  )
A.Fe3O4 B.FeO C.Fe2O3 D.Fe5O7
【解析】选D。由题意知,生成的CO2全部通入足量澄清石灰水中得到7.0 g沉淀,则n(CaCO3)==0.07 mol,由CO~CO2可知,铁的氧化物中的n(O)=0.07 mol,n(Fe)==0.05 mol,
n(Fe)∶n(O)=0.05 mol∶0.07 mol=5∶7,则铁的氧化物为Fe5O7。
2.设NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(  )
A.1 mol Na在空气中完全燃烧,转移的电子数为2NA
B.常温下,2.3 g钠投入水中,产生0.05NA个氢分子
C.0.1 mol Fe与足量水蒸气反应生成H2的分子数为0.1NA
D.0.1 mol Fe与足量盐酸反应,转移0.3 mol电子
【解析】选B。1 mol Na在空气中完全燃烧生成0.5 mol Na2O2,转移1 mol电子,A错误;钠与水发生反应2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑,2.3 g钠(0.1 mol)生成0.05 mol H2,B正确;根据反应3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,0.1 mol Fe完全反应生成 mol H2,C错误;Fe与盐酸反应生成FeCl2,0.1 mol Fe与足量盐酸反应,转移0.2 mol电子,D错误。
3.甲、乙两个烧杯中分别盛有100 mL 4.0 mol·L-1盐酸和100 mL 4.0 mol·L-1 NaOH溶液,向两个烧杯中均加入5.4 g铝粉,在相同状况下甲、乙两个烧杯中产生气体的体积之比为(  )
A.1∶1   B.2∶3   C.3∶2   D.3∶1
【解析】选B。铝与盐酸、氢氧化钠溶液反应的化学方程式分别是2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑、2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑。n(HCl)=
0.4 mol,n(NaOH)=0.4 mol,n(Al)=0.2 mol,因此,甲烧杯中盐酸不足、铝过量,乙烧杯中铝不足、氢氧化钠过量,甲烧杯中产生氢气0.2 mol,乙烧杯中产生氢气0.3 mol,B项正确。
4.(2021·贵阳高一检测)铁、镁、锌三种金属分别和等体积、等浓度的盐酸反应,同温同压下,产生相同体积的氢气,则下列说法不正确的是(  )
A.金属失去的电子数相等
B.参加反应的金属质量相等
C.参加反应的金属物质的量相等
D.铁、镁、锌的质量比为56∶24∶65
【解析】选B。铁、镁、锌三种金属分别和等体积、等浓度的盐酸反应,反应的本质都是金属失去电子,溶液中氢离子得到电子生成氢气,故同温同压下,产生相同体积的氢气时,氢离子得到电子的数目必然相等,而这些电子均由金属提供,则参加反应的金属失去的电子数相等,故A正确;同温同压下,铁、镁、锌三种金属分别与同体积、同浓度的盐酸反应后,产生相同体积的氢气,设所需要的金属质量分别是x、y、z,则有×2=×2=×2,所以可得参加反应的金属质量比是56∶24∶65,故B错误,D正确;若相同条件下产生相同体积的氢气,设产生氢气的物质的量为1 mol,则根据反应的关系式可知,所需Fe、Mg、Zn三种金属的物质的量之比为1 mol∶1 mol∶1 mol=1∶1∶1,故C正确。
5.2 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
【解析】选C。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。
6.(2021·宿迁高一检测)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4.48 L。下列推断中不正确的是(  )
A.参加反应的Mg、Al共0.2 mol
B.参加反应的HCl为0.4 mol
C.Mg、Al在反应中共失去0.4 mol电子
D.若与足量的稀硫酸反应能产生0.2 mol H2
【解析】选A。反应的实质为Mg+2H+===Mg2++H2↑,2Al+6H+===2Al3++3H2↑。n(H2)==0.2 mol,则参加反应的n(H+)=0.4 mol。若换成稀H2SO4,同样产生0.2 mol H2,故B、D正确。由2H+~H2~2e-可知,得电子总数为0.2 mol×2=0.4 mol,依据得失电子守恒,故C正确。0.2 mol Mg提供0.4 mol电子,0.2 mol Al提供0.6 mol电子,则0.2 mol Mg、Al混合物提供的电子数大于0.4 mol、小于0.6 mol,故A不正确。
7.(2021·扬州高一检测)若3.6 g某金属与足量盐酸充分反应,放出3.36 L(标准状况)H2,则该金属是(  )
A.Na    B.Mg    C.Fe    D.Zn
【解析】选B。要判断是哪种金属,求出它们的相对原子质量即可。求相对原子质量可以利用化学方程式计算,但还必须先设出该金属与盐酸反应时表现出来的化合价。设金属的相对原子质量为M(R),与盐酸反应时的化合价为x,则有化学方程式:
2R+2xHCl===2RClx+xH2↑
2M(R) g 22.4x L
3.6 g 3.36 L
可得=,
所以M(R)=12x。
讨论:若x=1,则M(R)=12,不符合题意;若x=2,则M(R)=24,符合题意,金属为Mg。
8.镁和铝分别与等浓度、等体积的过量稀硫酸反应,产生气体的体积(V)与时间(t)的关系如图。反应中镁和铝的(  )
A.物质的量之比为3∶2
B.质量之比为3∶2
C.摩尔质量之比为2∶3
D.消耗硫酸的物质的量之比为2∶3
【解析】选A。由题图可知,两个反应生成的氢气一样多,说明两种金属提供的电子数目一样多,则镁、铝的物质的量之比为3∶2,质量之比为4∶3, A项正确、B项错误;镁、铝的摩尔质量之比为8∶9,C项错误;由于反应生成的氢气一样多,则消耗硫酸的物质的量之比为1∶1,D项错误。
二、非选择题(本题包括2小题,共26分)。
9.(12分)把铁、铝混合物1.1 g溶于200 mL 5 mol·L-1盐酸中,反应后盐酸的浓度变为4.6 mol·L-1(溶液体积变化忽略不计)。求:
(1)反应中消耗HCl的物质的量;
(2)该混合物中铝、铁的物质的量。
【解析】(1)消耗HCl的物质的量为0.2 L×5 mol·L-1-0.2 L×4.6 mol·L-1=
0.08 mol。
(2)设Al、Fe的物质的量分别为x、y。
2Al + 6HCl===2AlCl3+3H2↑,
2 mol 6 mol
x 3x
Fe + 2HCl===FeCl2 + H2↑
1 mol 2 mol
y 2y
得x=0.02 mol,y=0.01 mol。
答案:(1)0.08 mol
(2)该混合物中铝、铁的物质的量分别为0.02 mol、0.01 mol
10.(14分)(2021·南通高一检测)将19.5 g锌粒投入250 mL 2 mol·L-1的稀硫酸中,试计算:(写出计算过程)
(1)产生的氢气在标准状况下的体积;
(2)忽略溶液体积变化,反应后溶液中氢离子浓度;
(3)要配制250 mL 2 mol·L-1的稀硫酸,需取用质量分数为98%、密度为
1.84 g·cm-3的浓硫酸的体积为多少毫升?(保留三位有效数字)
【解析】(1)设反应产生氢气的物质的量为x mol,19.5 g锌粒的物质的量为
0.3 mol,250 mL 2 mol·L-1的稀硫酸中溶质的物质的量为0.25 L×2 mol·L-1=
0.5 mol。
Zn + H2SO4===ZnSO4+H2↑
1 mol 1 mol 1 mol
0.3 mol 0.5 mol x mol
硫酸过量,按锌进行计算,得x=0.3,体积为0.3 mol×22.4 L·mol-1=6.72 L。
(2)硫酸反应了0.3 mol,剩余(0.5-0.3) mol=0.2 mol,反应后溶液中氢离子浓度为 mol·L-1=1.6 mol·L-1。
(3)质量分数为98%、密度为1.84 g·cm-3的浓硫酸的浓度为
mol·L-1=18.4 mol·L-1,设需要浓硫酸的体积为V,浓硫酸在稀释前后溶质的物质的量保持不变,0.25 L×2 mol·L-1=18.4 mol·L-1×V,V=0.027 2 L=27.2 mL。
答案:(1)6.72 L (2)1.6 mol·L-1 (3)27.2 mL
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