人教版高中化学必修第一册第三章铁金属材料第二节第2课时物质的量在化学方程式计算中的应用学案
文档属性
| 名称 | 人教版高中化学必修第一册第三章铁金属材料第二节第2课时物质的量在化学方程式计算中的应用学案 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 556.4KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2025-03-12 17:23:28 | ||
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文档简介
第2课时 物质的量在化学方程式计算中的应用
[学习目标] 1.能从物质的量的角度认识物质的组成及化学变化，能运用物质的量与其他物理量之间的换算关系进行有关计算。 2.能运用物质的量进行化学方程式中的相关计算。
任务一 根据化学方程式计算
1．化学方程式中化学计量数与相关物理量的关系
化学方程式 2CO＋O22CO2
化学计量数之比 2∶1∶2
物质微粒数之比 2∶1∶2
扩大NA倍之后 2NA∶NA∶2NA
物质的量之比 2∶1∶2
相同状况下体积之比 2∶1∶2
1.化学方程式中各物质的化学计量数之比等于其粒子数目之比，等于其物质的量之比。
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等于其体积之比。
2．构建“已知量、未知量均以物质的量”的解题模型
在标准状况下，5.4 g铝与足量NaOH溶液反应生成氢气的体积是多少？
解：n(Al)＝＝＝0.2 mol
2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑
2 3
0.2 mol n(H2)
＝，n(H2)＝0.3 mol，
V(H2)＝n(H2)·Vm＝0.3 mol×22.4 L·mol－1＝6.72 L。
答：标准状况下生成氢气体积是6.72 L。
3．构建“已知量、未知量单位不一致”的解题模型
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。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：4Fe ＋ 3O2===2Fe2O3
4×56 g 3×22.4 L
56 g V(O2)
＝，V(O2)＝＝16.8 L。
答：需要消耗标准状况下氧气的体积为16.8 L。
物质的量应用于化学方程式计算的基本步骤
Fe和CuSO4溶液反应，若反应后溶液的体积为1 L，生成的铜的质量为32 g。
(1)计算反应消耗的Fe的质量。
(2)计算反应后溶液中FeSO4的物质的量浓度。
答案：(1)28 g (2)0.5 mol·L－1
解析：32 g铜的物质的量为＝0.5 mol，则
Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu
1 1 1
0.5 mol 0.5 mol 0.5 mol
(1)反应消耗的Fe的质量m(Fe)＝0.5 mol×56 g·mol－1＝28 g；
(2)反应后溶液中FeSO4的物质的量浓度c(FeSO4)＝＝0.5 mol·L－1。
1．书写格式规范化：在根据化学方程式计算的过程中，各物理量、物质名称、公式等尽量用符号表示，且数据的运算要公式化并带单位。
2．单位运用对应化：根据化学方程式计算时，如果题目所给的两个量单位不一致，要注意两个量的单位要“上下一致，左右相当”。
任务二 化学计算中的关系式法
1．利用化学方程式构建关系式的解题模型
把一定量的CO还原Fe2O3生成的CO2通入到澄清石灰水中，得10 g沉淀，计算参加反应的CO的质量。
解：根据化学方程式：
3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2
CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O
得关系式为：3CO～3CO2～3CaCO3，即CO～CaCO3。
CO ～ CaCO3
28 100
m(CO) 10 g
则＝，m(CO)＝2.8 g。
答：参加反应的CO的质量为2.8 g。
当已知量和未知量之间是靠多个反应来联系时，只需直接确定已知量和未知量之间的比例关系，即“关系式”。
(1)根据化学方程式确定关系式：写出发生反应的化学方程式，根据量的关系写出关系式。
(2)根据原子守恒确定关系式。
2．利用“守恒”构建关系式的解题模型
模型 反应前后元素种类、质量、原子个数不变。
4.6 g钠在空气中久置，计算最终得到Na2CO3的质量。
解：钠在空气中最终转化为Na2CO3的过程中钠的原子个数不变，可得关系式：
2Na ～ Na2CO3
2×23 106
4.6 g m(Na2CO3)
则＝，m(Na2CO3)＝＝10.6 g。
答：最终得到Na2CO3的质量为10.6g。
1．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
答案：C
解析：比例式应注意单位要“上下一致，左右对应”。
2．0.56 g氧化钙恰好与20 mL盐酸反应，则此盐酸的物质的量浓度是( )
A．0.10 mol·L－1 B．0.20 mol·L－1
C．0.50 mol·L－1 D．1.00 mol·L－1
答案：D
解析： CaO ＋ 2HCl===CaCl2＋H2O
56 g 2 mol
0.56 g c(HCl)×20×10－3 L
则：＝
解得c(HCl)＝1.00 mol·L－1。
3．向500 mL NaOH溶液中投入10.8 g Al，二者恰好完全反应，试计算：
(1)溶液中NaOH的物质的量浓度；
(2)在标准状况下生成H2的体积。
解：(1)n(Al)＝＝0.4 mol。
2Al ＋ 2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑
2 2
0.4 mol n(NaOH)
＝，n(NaOH)＝0.4 mol，c(NaOH)＝＝0.8 mol·L－1。
(2)2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑
2 mol 3×22.4 L
0.4 mol V(H2)
V(H2)＝＝13.44 L。
答：(1)溶液中NaOH的物质的量浓度为0.8 mol·L－1；
(2)在标准状况下生成H2的体积为13.44 L。
4．在室温下，向100 mL CuSO4饱和溶液中加入足量的经硫酸酸化的KI溶液，发生反应：2Cu2＋＋4I－===2CuI↓＋I2，反应完全后，用0.625 mol·L－1的Na2S2O3溶液进行测定：I2＋2S2O===2I－＋S4O，消耗了20 mL Na2S2O3溶液，计算原饱和溶液中CuSO4的物质的量浓度。
解：设硫酸铜的物质的量浓度为x，根据反应方程式可得关系式：
2CuSO4～I2～2S2O
2 2
0.1 L×x 0.625 mol·L－1×0.02 L
＝，解得x＝0.125 mol·L－1。
答：原饱和溶液中CuSO4的物质的量浓度为0.125 mol·L－1。
课时测评26 物质的量在化学方程式计算中的应用
(本栏目内容在学生用书中以活页形式分册装订！)
题点一 应用化学方程式计算
1．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方程式中化学计量数之比
D．它们的物质的量之比等于方程式中化学计量数之比
答案：D
解析：化学方程式中各物质的化学计量数之比等于其物质的量之比。
2．一块表面被氧化的钠的质量是10.8 g，投入水中，完全反应得到标准状况下的氢气 0.2 g，则原钠块中被氧化的钠的质量是( )
A．4.6 g B．6.2 g
C．7.8 g D．9.2 g
答案：A
解析：设产生0.2 g氢气需钠的质量为x。
2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
46 g 2 g
x 0.2 g
＝，解得x＝4.6 g，则氧化钠的质量是10.8 g－4.6 g＝6.2 g，n(Na2O)＝＝0.1 mol。根据反应：4Na＋O2===2Na2O可知，被氧化的钠的物质的量为0.1 mol×2＝0.2 mol，被氧化的钠的质量为0.2 mol×23 g·mol－1＝4.6 g。
3．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
答案：B
解析：2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑
2 mol 67.2 L
n(NaOH) 33.6 L
n(NaOH)＝＝1.0 mol，c(NaOH)＝＝2.0 mol·L－1。
题点二 应用关系式法计算
4．向200 mL 0.1 mol·L－1的FeSO4溶液中加入适量的NaOH溶液，使Fe2＋恰好完全沉淀，过滤，小心加热沉淀，直到水分蒸干，再灼烧到质量不再变化，此时固体的质量为( )
A．4.36 g B．2.82 g C．1.6 g D．1.44 g
答案：C
解析：FeSO4与NaOH反应生成Fe(OH)2，加热过程中Fe(OH)2被氧气氧化成Fe(OH)3，Fe(OH)3受热分解为Fe2O3和H2O，最后得到的固体为Fe2O3，根据Fe原子守恒，得2FeSO4～Fe2O3，则n(Fe2O3)＝＝0.01 mol，m(Fe2O3)＝0.01 mol×160 g·mol－1＝1.6 g。
5．向Fe2O3和铁屑的混合物中加入足量的稀硫酸至固体完全溶解，所得溶液中不含Fe3＋，而产生的Fe2＋和H2的物质的量之比为4∶1，则原混合物中Fe2O3和Fe的物质的量之比为( )
A．1∶1 B．2∶1 C．1∶2 D．1∶3
答案：C
解析：设原混合物中含有x mol Fe，y mol Fe2O3，由化学方程式Fe2O3＋3H2SO4===Fe2(SO4)3＋3H2O和Fe2(SO4)3＋Fe===3FeSO4得到Fe2O3～Fe2(SO4)3～Fe～3FeSO4，可见y mol的Fe2O3参加反应转化为3y mol FeSO4，同时消耗y mol的Fe；又由Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑可知，(x－y) mol的Fe与硫酸反应产生(x－y) mol的FeSO4和(x－y) mol H2；则有[3y mol＋(x－y) mol]∶(x－y) mol＝4∶1，整理得y∶x＝1∶2，故合理选项是C。
6．某废水处理站用甲醇(CH3OH)处理含氨废水，反应为NH3＋2O2NO＋H＋＋H2O，6H＋＋6NO＋5CH3OH3N2↑＋5CO2↑＋13H2O。在处理过程中，NH3转化为NO的转化率可达95%，而NO转化为N2的转化率可达96%。若每天处理含NH3 0.034 g·L－1的废水500 m3，则理论上每天所需甲醇的质量为( )
A．24.32 kg B．30.00 kg
C．25.30 kg D．4.08 kg
答案：A
解析：根据甲醇处理含氨废水的反应原理可得关系式：NH3～NO～CH3OH，理论上每天所需甲醇的质量为×95%×96%××32 g·mol－1＝2.432×104 g＝24.32 kg。
7．21 g铁粉与8 g硫粉混合加热，若不考虑其他损失，可生成硫化亚铁的质量为( )
A．33 g B．24 g C．29 g D．22 g
答案：D
解析：根据题意n(Fe)＝0.375 mol，n(S)＝0.25 mol。由S＋FeFeS可知Fe过量，按S的量计算，反应生成的n(FeS)＝n(S)＝0.25 mol，所以m(FeS)＝22 g。
8．(2023·洛阳高一期末)标准状况下，将钠、镁各0.3 mol分别放入100 mL 1 mol·L－1的硫酸中，反应产生的气体体积之比是( )
A．1∶1 B．2∶3 C．3∶2 D．2∶1
答案：C
解析：钠能与H2SO4反应，也能与水反应放出H2，根据关系式：2Na～H2，则得到0.15 mol H2；镁与H2SO4反应放出H2，但与水不反应，根据关系式：Mg～H2～H2SO4，0.3 mol Mg与100 mL 1 mol·L－1 H2SO4反应，H2SO4不足，产生0.1 mol H2，则产生的H2的体积之比是0.15∶0.1＝3∶2，故选C项。
9．(2023·成都高一月考)将1.12 g铁粉加入25 mL 2 mol·L－1氯化铁溶液中充分反应(忽略溶液体积变化)，下列分析正确的是( )
A．铁粉有剩余
B．Cl－浓度减小
C．向溶液中滴入KSCN溶液，溶液变红色
D．溶液质量增加5.6 g
答案：C
解析：n(Fe)＝＝0.02 mol，n(FeCl3)＝25×10－3 L×2 mol·L－1＝0.05 mol，铁与氯化铁反应生成氯化亚铁，反应的离子方程式为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。由离子方程式可知，铁离子是过量的，A错误；氯离子不参加反应，浓度不变，B错误；由A项分析知铁离子剩余，向溶液中滴入KSCN溶液，溶液变红色，C正确；由离子方程式可知，1.12 g的铁全部变成亚铁离子进入溶液中，溶液质量增加1.12 g，D错误。
10．已知：①碳酸钠高温下不分解；②碳酸氢钠受热发生分解反应：2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑。充分加热碳酸钠和碳酸氢钠的混合物19 g，完全反应后固体质量减轻了3.1 g，试计算：
(1)原混合物中碳酸钠的质量是________ g。
(2)在剩余固体中，加入过量盐酸，反应后放出二氧化碳的体积(标准状况)为________ L。
答案：(1)10.6 (2)3.36
解析：(1)设原混合物中碳酸氢钠的质量为m，则：
2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑ 质量减少Δm
168 g 106 g 62 g
m 3.1 g
故m＝×168 g＝8.4 g，
则原混合物中碳酸钠的质量为19 g－8.4 g＝10.6 g。
(2)剩余固体为碳酸钠，质量为19 g－3.1 g＝15.9 g，
物质的量为＝0.15 mol，
根据碳原子守恒可知，生成二氧化碳的物质的量为0.15 mol，标准状况下的体积为0.15 mol×22.4 L·mol－1 ＝3.36 L。
11．已知实验室在加热条件下制取Cl2的化学方程式为MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，将8.7 g MnO2与足量浓盐酸混合加热，反应生成氯气的体积(标准状况)是________；被氧化的HCl的质量是________。
答案：2.24 L 7.3 g
解析：浓盐酸足量，产生Cl2的体积和被氧化的HCl的质量都是由8.7 g MnO2决定的。根据反应MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O中氯元素化合价的变化可知，4 mol HCl中只有2 mol HCl被氧化为Cl2；8.7 g MnO2的物质的量＝＝0.1 mol，设反应生成Cl2的体积为V，被氧化的HCl的质量为x，则有：
MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O～2HCl(被氧化)
1 mol 22.4 L 2×36.5 g
0.1 mol V x
列比例式：＝，＝
解得V＝2.24 L，x＝7.3 g。
反应生成的Cl2在标准状况下的体积为2.24 L，被氧化的HCl的质量是7.3 g。
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[学习目标] 1.能从物质的量的角度认识物质的组成及化学变化，能运用物质的量与其他物理量之间的换算关系进行有关计算。 2.能运用物质的量进行化学方程式中的相关计算。
任务一 根据化学方程式计算
1．化学方程式中化学计量数与相关物理量的关系
化学方程式 2CO＋O22CO2
化学计量数之比 2∶1∶2
物质微粒数之比 2∶1∶2
扩大NA倍之后 2NA∶NA∶2NA
物质的量之比 2∶1∶2
相同状况下体积之比 2∶1∶2
1.化学方程式中各物质的化学计量数之比等于其粒子数目之比，等于其物质的量之比。
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等于其体积之比。
2．构建“已知量、未知量均以物质的量”的解题模型
在标准状况下，5.4 g铝与足量NaOH溶液反应生成氢气的体积是多少？
解：n(Al)＝＝＝0.2 mol
2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑
2 3
0.2 mol n(H2)
＝，n(H2)＝0.3 mol，
V(H2)＝n(H2)·Vm＝0.3 mol×22.4 L·mol－1＝6.72 L。
答：标准状况下生成氢气体积是6.72 L。
3．构建“已知量、未知量单位不一致”的解题模型
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。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：4Fe ＋ 3O2===2Fe2O3
4×56 g 3×22.4 L
56 g V(O2)
＝，V(O2)＝＝16.8 L。
答：需要消耗标准状况下氧气的体积为16.8 L。
物质的量应用于化学方程式计算的基本步骤
Fe和CuSO4溶液反应，若反应后溶液的体积为1 L，生成的铜的质量为32 g。
(1)计算反应消耗的Fe的质量。
(2)计算反应后溶液中FeSO4的物质的量浓度。
答案：(1)28 g (2)0.5 mol·L－1
解析：32 g铜的物质的量为＝0.5 mol，则
Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu
1 1 1
0.5 mol 0.5 mol 0.5 mol
(1)反应消耗的Fe的质量m(Fe)＝0.5 mol×56 g·mol－1＝28 g；
(2)反应后溶液中FeSO4的物质的量浓度c(FeSO4)＝＝0.5 mol·L－1。
1．书写格式规范化：在根据化学方程式计算的过程中，各物理量、物质名称、公式等尽量用符号表示，且数据的运算要公式化并带单位。
2．单位运用对应化：根据化学方程式计算时，如果题目所给的两个量单位不一致，要注意两个量的单位要“上下一致，左右相当”。
任务二 化学计算中的关系式法
1．利用化学方程式构建关系式的解题模型
把一定量的CO还原Fe2O3生成的CO2通入到澄清石灰水中，得10 g沉淀，计算参加反应的CO的质量。
解：根据化学方程式：
3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2
CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O
得关系式为：3CO～3CO2～3CaCO3，即CO～CaCO3。
CO ～ CaCO3
28 100
m(CO) 10 g
则＝，m(CO)＝2.8 g。
答：参加反应的CO的质量为2.8 g。
当已知量和未知量之间是靠多个反应来联系时，只需直接确定已知量和未知量之间的比例关系，即“关系式”。
(1)根据化学方程式确定关系式：写出发生反应的化学方程式，根据量的关系写出关系式。
(2)根据原子守恒确定关系式。
2．利用“守恒”构建关系式的解题模型
模型 反应前后元素种类、质量、原子个数不变。
4.6 g钠在空气中久置，计算最终得到Na2CO3的质量。
解：钠在空气中最终转化为Na2CO3的过程中钠的原子个数不变，可得关系式：
2Na ～ Na2CO3
2×23 106
4.6 g m(Na2CO3)
则＝，m(Na2CO3)＝＝10.6 g。
答：最终得到Na2CO3的质量为10.6g。
1．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
答案：C
解析：比例式应注意单位要“上下一致，左右对应”。
2．0.56 g氧化钙恰好与20 mL盐酸反应，则此盐酸的物质的量浓度是( )
A．0.10 mol·L－1 B．0.20 mol·L－1
C．0.50 mol·L－1 D．1.00 mol·L－1
答案：D
解析： CaO ＋ 2HCl===CaCl2＋H2O
56 g 2 mol
0.56 g c(HCl)×20×10－3 L
则：＝
解得c(HCl)＝1.00 mol·L－1。
3．向500 mL NaOH溶液中投入10.8 g Al，二者恰好完全反应，试计算：
(1)溶液中NaOH的物质的量浓度；
(2)在标准状况下生成H2的体积。
解：(1)n(Al)＝＝0.4 mol。
2Al ＋ 2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑
2 2
0.4 mol n(NaOH)
＝，n(NaOH)＝0.4 mol，c(NaOH)＝＝0.8 mol·L－1。
(2)2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑
2 mol 3×22.4 L
0.4 mol V(H2)
V(H2)＝＝13.44 L。
答：(1)溶液中NaOH的物质的量浓度为0.8 mol·L－1；
(2)在标准状况下生成H2的体积为13.44 L。
4．在室温下，向100 mL CuSO4饱和溶液中加入足量的经硫酸酸化的KI溶液，发生反应：2Cu2＋＋4I－===2CuI↓＋I2，反应完全后，用0.625 mol·L－1的Na2S2O3溶液进行测定：I2＋2S2O===2I－＋S4O，消耗了20 mL Na2S2O3溶液，计算原饱和溶液中CuSO4的物质的量浓度。
解：设硫酸铜的物质的量浓度为x，根据反应方程式可得关系式：
2CuSO4～I2～2S2O
2 2
0.1 L×x 0.625 mol·L－1×0.02 L
＝，解得x＝0.125 mol·L－1。
答：原饱和溶液中CuSO4的物质的量浓度为0.125 mol·L－1。
课时测评26 物质的量在化学方程式计算中的应用
(本栏目内容在学生用书中以活页形式分册装订！)
题点一 应用化学方程式计算
1．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方程式中化学计量数之比
D．它们的物质的量之比等于方程式中化学计量数之比
答案：D
解析：化学方程式中各物质的化学计量数之比等于其物质的量之比。
2．一块表面被氧化的钠的质量是10.8 g，投入水中，完全反应得到标准状况下的氢气 0.2 g，则原钠块中被氧化的钠的质量是( )
A．4.6 g B．6.2 g
C．7.8 g D．9.2 g
答案：A
解析：设产生0.2 g氢气需钠的质量为x。
2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
46 g 2 g
x 0.2 g
＝，解得x＝4.6 g，则氧化钠的质量是10.8 g－4.6 g＝6.2 g，n(Na2O)＝＝0.1 mol。根据反应：4Na＋O2===2Na2O可知，被氧化的钠的物质的量为0.1 mol×2＝0.2 mol，被氧化的钠的质量为0.2 mol×23 g·mol－1＝4.6 g。
3．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
答案：B
解析：2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑
2 mol 67.2 L
n(NaOH) 33.6 L
n(NaOH)＝＝1.0 mol，c(NaOH)＝＝2.0 mol·L－1。
题点二 应用关系式法计算
4．向200 mL 0.1 mol·L－1的FeSO4溶液中加入适量的NaOH溶液，使Fe2＋恰好完全沉淀，过滤，小心加热沉淀，直到水分蒸干，再灼烧到质量不再变化，此时固体的质量为( )
A．4.36 g B．2.82 g C．1.6 g D．1.44 g
答案：C
解析：FeSO4与NaOH反应生成Fe(OH)2，加热过程中Fe(OH)2被氧气氧化成Fe(OH)3，Fe(OH)3受热分解为Fe2O3和H2O，最后得到的固体为Fe2O3，根据Fe原子守恒，得2FeSO4～Fe2O3，则n(Fe2O3)＝＝0.01 mol，m(Fe2O3)＝0.01 mol×160 g·mol－1＝1.6 g。
5．向Fe2O3和铁屑的混合物中加入足量的稀硫酸至固体完全溶解，所得溶液中不含Fe3＋，而产生的Fe2＋和H2的物质的量之比为4∶1，则原混合物中Fe2O3和Fe的物质的量之比为( )
A．1∶1 B．2∶1 C．1∶2 D．1∶3
答案：C
解析：设原混合物中含有x mol Fe，y mol Fe2O3，由化学方程式Fe2O3＋3H2SO4===Fe2(SO4)3＋3H2O和Fe2(SO4)3＋Fe===3FeSO4得到Fe2O3～Fe2(SO4)3～Fe～3FeSO4，可见y mol的Fe2O3参加反应转化为3y mol FeSO4，同时消耗y mol的Fe；又由Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑可知，(x－y) mol的Fe与硫酸反应产生(x－y) mol的FeSO4和(x－y) mol H2；则有[3y mol＋(x－y) mol]∶(x－y) mol＝4∶1，整理得y∶x＝1∶2，故合理选项是C。
6．某废水处理站用甲醇(CH3OH)处理含氨废水，反应为NH3＋2O2NO＋H＋＋H2O，6H＋＋6NO＋5CH3OH3N2↑＋5CO2↑＋13H2O。在处理过程中，NH3转化为NO的转化率可达95%，而NO转化为N2的转化率可达96%。若每天处理含NH3 0.034 g·L－1的废水500 m3，则理论上每天所需甲醇的质量为( )
A．24.32 kg B．30.00 kg
C．25.30 kg D．4.08 kg
答案：A
解析：根据甲醇处理含氨废水的反应原理可得关系式：NH3～NO～CH3OH，理论上每天所需甲醇的质量为×95%×96%××32 g·mol－1＝2.432×104 g＝24.32 kg。
7．21 g铁粉与8 g硫粉混合加热，若不考虑其他损失，可生成硫化亚铁的质量为( )
A．33 g B．24 g C．29 g D．22 g
答案：D
解析：根据题意n(Fe)＝0.375 mol，n(S)＝0.25 mol。由S＋FeFeS可知Fe过量，按S的量计算，反应生成的n(FeS)＝n(S)＝0.25 mol，所以m(FeS)＝22 g。
8．(2023·洛阳高一期末)标准状况下，将钠、镁各0.3 mol分别放入100 mL 1 mol·L－1的硫酸中，反应产生的气体体积之比是( )
A．1∶1 B．2∶3 C．3∶2 D．2∶1
答案：C
解析：钠能与H2SO4反应，也能与水反应放出H2，根据关系式：2Na～H2，则得到0.15 mol H2；镁与H2SO4反应放出H2，但与水不反应，根据关系式：Mg～H2～H2SO4，0.3 mol Mg与100 mL 1 mol·L－1 H2SO4反应，H2SO4不足，产生0.1 mol H2，则产生的H2的体积之比是0.15∶0.1＝3∶2，故选C项。
9．(2023·成都高一月考)将1.12 g铁粉加入25 mL 2 mol·L－1氯化铁溶液中充分反应(忽略溶液体积变化)，下列分析正确的是( )
A．铁粉有剩余
B．Cl－浓度减小
C．向溶液中滴入KSCN溶液，溶液变红色
D．溶液质量增加5.6 g
答案：C
解析：n(Fe)＝＝0.02 mol，n(FeCl3)＝25×10－3 L×2 mol·L－1＝0.05 mol，铁与氯化铁反应生成氯化亚铁，反应的离子方程式为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋。由离子方程式可知，铁离子是过量的，A错误；氯离子不参加反应，浓度不变，B错误；由A项分析知铁离子剩余，向溶液中滴入KSCN溶液，溶液变红色，C正确；由离子方程式可知，1.12 g的铁全部变成亚铁离子进入溶液中，溶液质量增加1.12 g，D错误。
10．已知：①碳酸钠高温下不分解；②碳酸氢钠受热发生分解反应：2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑。充分加热碳酸钠和碳酸氢钠的混合物19 g，完全反应后固体质量减轻了3.1 g，试计算：
(1)原混合物中碳酸钠的质量是________ g。
(2)在剩余固体中，加入过量盐酸，反应后放出二氧化碳的体积(标准状况)为________ L。
答案：(1)10.6 (2)3.36
解析：(1)设原混合物中碳酸氢钠的质量为m，则：
2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑ 质量减少Δm
168 g 106 g 62 g
m 3.1 g
故m＝×168 g＝8.4 g，
则原混合物中碳酸钠的质量为19 g－8.4 g＝10.6 g。
(2)剩余固体为碳酸钠，质量为19 g－3.1 g＝15.9 g，
物质的量为＝0.15 mol，
根据碳原子守恒可知，生成二氧化碳的物质的量为0.15 mol，标准状况下的体积为0.15 mol×22.4 L·mol－1 ＝3.36 L。
11．已知实验室在加热条件下制取Cl2的化学方程式为MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，将8.7 g MnO2与足量浓盐酸混合加热，反应生成氯气的体积(标准状况)是________；被氧化的HCl的质量是________。
答案：2.24 L 7.3 g
解析：浓盐酸足量，产生Cl2的体积和被氧化的HCl的质量都是由8.7 g MnO2决定的。根据反应MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O中氯元素化合价的变化可知，4 mol HCl中只有2 mol HCl被氧化为Cl2；8.7 g MnO2的物质的量＝＝0.1 mol，设反应生成Cl2的体积为V，被氧化的HCl的质量为x，则有：
MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O～2HCl(被氧化)
1 mol 22.4 L 2×36.5 g
0.1 mol V x
列比例式：＝，＝
解得V＝2.24 L，x＝7.3 g。
反应生成的Cl2在标准状况下的体积为2.24 L，被氧化的HCl的质量是7.3 g。
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