2023秋高中化学人教版2019必修1 第三章 铁 金属材料 第2节 第3课时 物质的量在化学方程式计算中的应用 课时同步练（含答案）
文档属性
| 名称 | 2023秋高中化学人教版2019必修1 第三章 铁 金属材料 第2节 第3课时 物质的量在化学方程式计算中的应用 课时同步练（含答案） |  | |
| 格式 | DOC | ||
| 文件大小 | 71.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-09-12 21:57:09 | ||
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文档简介
第3课时 物质的量在化学方程式计算中的应用
1. 下列有关化学方程式H2＋Cl22HCl的说法中，不正确的是( )
A. H2、Cl2、HCl的物质的量之比为1∶1∶2
B. H2、Cl2、HCl的分子数之比为1∶1∶2
C. 在相同条件下，H2、Cl2、HCl的体积之比为1∶1∶2
D. H2、Cl2、HCl的质量之比为1∶1∶2
2. 标准状况下，3.25g锌与足量的盐酸反应生成xL氢气，下列比例式正确的是( )
A. Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑
1mol 1mol
3.25g xL
B. Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑
65g 1L
3.25g xL
C. Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑
1mol 22.4L
0.05mol xL
D. Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑
65g 1mol
3.25g xL
3. 在500mL氢氧化钠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33.6L，该氢氧化钠溶液的浓度为( )
A. 1mol/L B. 2mol/L
C. 1.5mol/L D. 3mol/L
4. 0.56g氧化钙恰好与20mL盐酸反应，则此盐酸的物质的量浓度是( )
A. 0.10mol/L B. 0.20mol/L
C. 0.50mol/L D. 1.00mol/L
5. 把11.2g铁加入500mL盐酸中，在标准状况下放出氢气的体积是3.36L，盐酸的物质的量浓度是( )
A. 0.2mol/L B. 0.3mol/L
C. 0.4mol/L D. 0.6mol/L
6. 一块表面被氧化的钠的质量是10.8g，投入水中，完全反应后仅收集到标准状况下的氢气0.2g，则原钠块中被氧化的钠的质量是( )
A. 4.6g B. 6.2g
C. 7.8g D. 9.2g
7. 某500mL溶液中含0.1mol Fe2＋、0.2mol Fe3＋，加入0.2mol铁粉，待Fe3＋完全被还原后，溶液中Fe2＋的物质的量浓度为(假设反应前后溶液体积不变)( )
A. 0.4mol/L B. 0.6mol/L
C. 0.8mol/L D. 1.0mol/L
8. 将1.12g铁粉加入25mL 2mol/L氯化铁溶液中，充分反应后，其结果是( )
A. 铁粉剩余，溶液呈浅绿色，Cl－基本不变
B. 向溶液中滴入无色KSCN溶液，不显红色
C. 溶液中Fe2＋与Fe3＋的物质的量之比为6∶1
D. 反应中转移了0.05mol电子
9. 将10.2g镁铝合金的粉末投入过量的烧碱溶液中，在标准状况下生成6.72L氢气。试计算：
(1) 该合金中铝的质量分数是多少？
(2) 该合金中镁与铝的物质的量之比是多少？
(3) 该合金溶于足量的盐酸中，标准状况下产生氢气的体积是多少？
10. 按要求填写下列空白：
(1) 取wg钠、镁、铝分别与足量盐酸反应，在相同条件下产生氢气的体积之比是________。
(2) 取0.1mol钠、镁、铝分别与足量盐酸反应，在相同条件下产生氢气的体积之比是________。
(3) 若产生相同体积(同温、同压)的氢气，则所需钠、镁、铝三种金属的物质的量之比是________，质量之比是________。
(4) 将0.2mol钠、镁、铝分别投入10mL 1mol/L盐酸中，在标准状况下产生氢气的体积大小顺序是____________________。
11. 聚合硫酸铁[Fex(OH)y(SO4)z](铁元素的化合价为＋3)是一种高效混凝剂，常用于净水，它的组成可以通过以下实验测定：
① 称取一定质量的聚合硫酸铁配成100.00mL溶液；
② 准确量取25.00mL溶液，加入盐酸酸化的BaCl2溶液至沉淀完全，过滤、洗涤、干燥至恒重，得到白色固体6.99g；
③ 准确量取25.00mL溶液，加入足量的NaOH溶液至沉淀完全，过滤、洗涤、干燥、灼烧至恒重，得到红棕色固体1.92g。
该聚合硫酸铁组成中x∶y∶z的值为( )
A. 6∶8∶5 B. 4∶2∶5
C. 1∶1∶2 D. 6∶3∶5
答案与解析
第3课时 物质的量在化学方程式计算中的应用
1. D [解析] D项，H2、Cl2、HCl的质量之比为2∶71∶73。
2. C [解析] 列式计算时单位要一致。
3. B [解析] 2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
2mol 3×22.4L
n(NaOH) 33.6L
n(NaOH)＝＝1mol, c(NaOH)＝＝2mol/L。
4. D [解析] CaO＋2HCl===CaCl2＋H2O
56g 2mol
0.56g n(HCl)
n(HCl)＝0.02mol, c(HCl)＝＝1.00mol/L。
5. D [解析] 铁与盐酸反应的化学方程式为Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑，铁的物质的量为0.2mol，完全反应时在标准状况下生成氢气0.2mol，实际反应生成氢气的物质的量为＝0.15mol＜0.2mol，铁过量，按氢气的物质的量计算盐酸的物质的量浓度为＝0.6mol/L。
6. A [解析] 设产生0.2g氢气需钠的质量为x。
2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
46g 2g
x 0.2g ＝
解得x＝4.6g，则氧化钠的质量是10.8g－4.6g＝6.2g, n(Na2O)＝＝0.1mol。根据反应4Na＋O2===2Na2O可知，被氧化的钠的物质的量＝2n(Na2O)＝0.1mol×2＝0.2mol，被氧化的钠的质量为0.2mol×23g/mol＝4.6g。
7. C [解析] 由反应2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋可知铁粉过量，0.2mol Fe3＋与过量铁粉反应生成0.3mol Fe2＋，故反应后Fe2＋共为0.4mol，c(Fe2＋)＝＝0.8mol/L。
8. C [解析] n(Fe)＝＝0.02mol, n(Fe3＋)＝0.025L×2mol/L＝0.05mol，由反应Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋可知Fe3＋过量，根据n(Fe)计算。氯化铁剩余，铁粉全部溶解，Cl－浓度基本不变，A项错误；向溶液中滴入无色KSCN溶液，溶液显红色，B项错误；反应后溶液中n(Fe2＋)＝3n(Fe)＝0.06mol, n(Fe3＋)＝0.01mol，Fe2＋和Fe3＋的物质的量之比为6∶1，C项正确；转移电子数n(e－)＝n(Fe)×2＝0.04mol，D项错误。
9. (1) 52.9% (2) 1∶1 (3) 11.2L [解析] (1) 把镁铝合金的粉末放入过量的烧碱溶液中，镁不反应，只有铝能与氢氧化钠溶液反应。设铝的物质的量为n(Al)，则：
2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
2mol 3×22.4L
n(Al) 6.72L
解得n(Al)＝0.2mol, m(Al)＝0.2mol×27g/mol＝5.4g，铝的质量分数为×100%≈52.9%。 (2) m(Mg)＝10.2g－5.4g＝4.8g, n(Mg)＝＝0.2mol，则n(Al)∶n(Mg)＝1∶1。
(3) 设由铝生成的氢气为V1(H2)，由镁生成的氢气为V2(H2)，由铝和镁与盐酸的反应可知：
2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑
2mol 3×22.4L
0.2mol V1 H2
解得V1 H2 ＝6.72L。
Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑
1mol 22.4L
0.2mol V2 H2
解得V2 H2 ＝4.48L。
V总(H2)＝V1(H2)＋V2(H2)＝6.72L＋4.48L＝11.2L。
答： 略。
10. (1) ∶∶ (2) 1∶2∶3 (3) 6∶3∶2 23∶12∶9 (4) V(Na)＞V(Al)＝V(Mg) [解析] (1) 利用电子守恒，产生氢气的体积之比即为金属转移的电子数之比∶∶。 (2) 0.1mol钠、镁、铝分别与足量盐酸反应，金属转移的电子数之比为(0.1mol×1)∶(0.1mol×2)∶(0.1mol×3)，所以产生氢气的体积之比为1∶2∶3。 (3) 与前两问恰好反过来，氢气的体积相等，转移的电子数相等，即金属的失电子数相等。 (4) Mg、Al过量应以盐酸的量计算生成的气体的体积(转移电子数为0.01mol)，Na也过量，但过量的钠可以与水反应(共转移电子0.2mol)。
11. B [解析] 由题意可知，25.00mL溶液中n(SO)＝＝0.03mol；25.00mL溶液中加入足量的NaOH溶液至沉淀完全，充分反应后得到氢氧化铁沉淀，再将沉淀过滤、洗涤、灼烧得到氧化铁，说明Fe2O3的质量是1.92g，则n(Fe3＋)＝＝0.024mol。由此可得＝＝，再根据电荷守恒可得3x＝y＋2z，确定x∶y∶z的值为4∶2∶5，B项正确。
1. 下列有关化学方程式H2＋Cl22HCl的说法中，不正确的是( )
A. H2、Cl2、HCl的物质的量之比为1∶1∶2
B. H2、Cl2、HCl的分子数之比为1∶1∶2
C. 在相同条件下，H2、Cl2、HCl的体积之比为1∶1∶2
D. H2、Cl2、HCl的质量之比为1∶1∶2
2. 标准状况下，3.25g锌与足量的盐酸反应生成xL氢气，下列比例式正确的是( )
A. Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑
1mol 1mol
3.25g xL
B. Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑
65g 1L
3.25g xL
C. Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑
1mol 22.4L
0.05mol xL
D. Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑
65g 1mol
3.25g xL
3. 在500mL氢氧化钠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33.6L，该氢氧化钠溶液的浓度为( )
A. 1mol/L B. 2mol/L
C. 1.5mol/L D. 3mol/L
4. 0.56g氧化钙恰好与20mL盐酸反应，则此盐酸的物质的量浓度是( )
A. 0.10mol/L B. 0.20mol/L
C. 0.50mol/L D. 1.00mol/L
5. 把11.2g铁加入500mL盐酸中，在标准状况下放出氢气的体积是3.36L，盐酸的物质的量浓度是( )
A. 0.2mol/L B. 0.3mol/L
C. 0.4mol/L D. 0.6mol/L
6. 一块表面被氧化的钠的质量是10.8g，投入水中，完全反应后仅收集到标准状况下的氢气0.2g，则原钠块中被氧化的钠的质量是( )
A. 4.6g B. 6.2g
C. 7.8g D. 9.2g
7. 某500mL溶液中含0.1mol Fe2＋、0.2mol Fe3＋，加入0.2mol铁粉，待Fe3＋完全被还原后，溶液中Fe2＋的物质的量浓度为(假设反应前后溶液体积不变)( )
A. 0.4mol/L B. 0.6mol/L
C. 0.8mol/L D. 1.0mol/L
8. 将1.12g铁粉加入25mL 2mol/L氯化铁溶液中，充分反应后，其结果是( )
A. 铁粉剩余，溶液呈浅绿色，Cl－基本不变
B. 向溶液中滴入无色KSCN溶液，不显红色
C. 溶液中Fe2＋与Fe3＋的物质的量之比为6∶1
D. 反应中转移了0.05mol电子
9. 将10.2g镁铝合金的粉末投入过量的烧碱溶液中，在标准状况下生成6.72L氢气。试计算：
(1) 该合金中铝的质量分数是多少？
(2) 该合金中镁与铝的物质的量之比是多少？
(3) 该合金溶于足量的盐酸中，标准状况下产生氢气的体积是多少？
10. 按要求填写下列空白：
(1) 取wg钠、镁、铝分别与足量盐酸反应，在相同条件下产生氢气的体积之比是________。
(2) 取0.1mol钠、镁、铝分别与足量盐酸反应，在相同条件下产生氢气的体积之比是________。
(3) 若产生相同体积(同温、同压)的氢气，则所需钠、镁、铝三种金属的物质的量之比是________，质量之比是________。
(4) 将0.2mol钠、镁、铝分别投入10mL 1mol/L盐酸中，在标准状况下产生氢气的体积大小顺序是____________________。
11. 聚合硫酸铁[Fex(OH)y(SO4)z](铁元素的化合价为＋3)是一种高效混凝剂，常用于净水，它的组成可以通过以下实验测定：
① 称取一定质量的聚合硫酸铁配成100.00mL溶液；
② 准确量取25.00mL溶液，加入盐酸酸化的BaCl2溶液至沉淀完全，过滤、洗涤、干燥至恒重，得到白色固体6.99g；
③ 准确量取25.00mL溶液，加入足量的NaOH溶液至沉淀完全，过滤、洗涤、干燥、灼烧至恒重，得到红棕色固体1.92g。
该聚合硫酸铁组成中x∶y∶z的值为( )
A. 6∶8∶5 B. 4∶2∶5
C. 1∶1∶2 D. 6∶3∶5
答案与解析
第3课时 物质的量在化学方程式计算中的应用
1. D [解析] D项，H2、Cl2、HCl的质量之比为2∶71∶73。
2. C [解析] 列式计算时单位要一致。
3. B [解析] 2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
2mol 3×22.4L
n(NaOH) 33.6L
n(NaOH)＝＝1mol, c(NaOH)＝＝2mol/L。
4. D [解析] CaO＋2HCl===CaCl2＋H2O
56g 2mol
0.56g n(HCl)
n(HCl)＝0.02mol, c(HCl)＝＝1.00mol/L。
5. D [解析] 铁与盐酸反应的化学方程式为Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑，铁的物质的量为0.2mol，完全反应时在标准状况下生成氢气0.2mol，实际反应生成氢气的物质的量为＝0.15mol＜0.2mol，铁过量，按氢气的物质的量计算盐酸的物质的量浓度为＝0.6mol/L。
6. A [解析] 设产生0.2g氢气需钠的质量为x。
2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
46g 2g
x 0.2g ＝
解得x＝4.6g，则氧化钠的质量是10.8g－4.6g＝6.2g, n(Na2O)＝＝0.1mol。根据反应4Na＋O2===2Na2O可知，被氧化的钠的物质的量＝2n(Na2O)＝0.1mol×2＝0.2mol，被氧化的钠的质量为0.2mol×23g/mol＝4.6g。
7. C [解析] 由反应2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋可知铁粉过量，0.2mol Fe3＋与过量铁粉反应生成0.3mol Fe2＋，故反应后Fe2＋共为0.4mol，c(Fe2＋)＝＝0.8mol/L。
8. C [解析] n(Fe)＝＝0.02mol, n(Fe3＋)＝0.025L×2mol/L＝0.05mol，由反应Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋可知Fe3＋过量，根据n(Fe)计算。氯化铁剩余，铁粉全部溶解，Cl－浓度基本不变，A项错误；向溶液中滴入无色KSCN溶液，溶液显红色，B项错误；反应后溶液中n(Fe2＋)＝3n(Fe)＝0.06mol, n(Fe3＋)＝0.01mol，Fe2＋和Fe3＋的物质的量之比为6∶1，C项正确；转移电子数n(e－)＝n(Fe)×2＝0.04mol，D项错误。
9. (1) 52.9% (2) 1∶1 (3) 11.2L [解析] (1) 把镁铝合金的粉末放入过量的烧碱溶液中，镁不反应，只有铝能与氢氧化钠溶液反应。设铝的物质的量为n(Al)，则：
2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑
2mol 3×22.4L
n(Al) 6.72L
解得n(Al)＝0.2mol, m(Al)＝0.2mol×27g/mol＝5.4g，铝的质量分数为×100%≈52.9%。 (2) m(Mg)＝10.2g－5.4g＝4.8g, n(Mg)＝＝0.2mol，则n(Al)∶n(Mg)＝1∶1。
(3) 设由铝生成的氢气为V1(H2)，由镁生成的氢气为V2(H2)，由铝和镁与盐酸的反应可知：
2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑
2mol 3×22.4L
0.2mol V1 H2
解得V1 H2 ＝6.72L。
Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑
1mol 22.4L
0.2mol V2 H2
解得V2 H2 ＝4.48L。
V总(H2)＝V1(H2)＋V2(H2)＝6.72L＋4.48L＝11.2L。
答： 略。
10. (1) ∶∶ (2) 1∶2∶3 (3) 6∶3∶2 23∶12∶9 (4) V(Na)＞V(Al)＝V(Mg) [解析] (1) 利用电子守恒，产生氢气的体积之比即为金属转移的电子数之比∶∶。 (2) 0.1mol钠、镁、铝分别与足量盐酸反应，金属转移的电子数之比为(0.1mol×1)∶(0.1mol×2)∶(0.1mol×3)，所以产生氢气的体积之比为1∶2∶3。 (3) 与前两问恰好反过来，氢气的体积相等，转移的电子数相等，即金属的失电子数相等。 (4) Mg、Al过量应以盐酸的量计算生成的气体的体积(转移电子数为0.01mol)，Na也过量，但过量的钠可以与水反应(共转移电子0.2mol)。
11. B [解析] 由题意可知，25.00mL溶液中n(SO)＝＝0.03mol；25.00mL溶液中加入足量的NaOH溶液至沉淀完全，充分反应后得到氢氧化铁沉淀，再将沉淀过滤、洗涤、灼烧得到氧化铁，说明Fe2O3的质量是1.92g，则n(Fe3＋)＝＝0.024mol。由此可得＝＝，再根据电荷守恒可得3x＝y＋2z，确定x∶y∶z的值为4∶2∶5，B项正确。