课时数智作业(八) 物质的量在化学反应中的计算
(建议用时：40分钟 总分：50分)
(每小题只有一个选项正确，每小题3分，共30分)
1．将12 g铁片放入150 mL的CuSO4溶液中，当溶液中的Cu2+全部被还原时，铁片质量增加0.3 g，则原CuSO4溶液的物质的量浓度是 ( )
A．0.125 mol·L-1 B．0.175 mol·L-1
C．0.25 mol·L-1 D．0.50 mol·L-1
2．将15 mL 2 mol·L-1 Na2CO3溶液逐滴加入40 mL 0.5 mol·L-1 MCln盐溶液中，恰好使溶液中的Mn＋完全沉淀为碳酸盐，则MCln中n值是( )
A．4 B．3
C．2 D．1
3．已知Q与R的摩尔质量之比为9∶22，在反应X＋2Y===Q＋R中，当1.6 g X与一定量Y完全反应后，生成4.4 g R，则参与反应的Y和生成物Q的质量之比为( )
A．46∶9 B．32∶9
C．23∶9 D．16∶9
4．标准状况下，将20 L CO2和CO的混合气体全部通过足量的Na2O2粉末，在相同状况下，气体体积减少到16 L，则原混合气体中CO的体积为( )
A．4 L B．8 L
C．12 L D．16 L
5．向100 mL的FeBr2溶液中通入Cl2(标准状况下)3.36 L，所得溶液中Cl－和Br－的物质的量浓度相等，则原FeBr2溶液的物质的量浓度为( )
A．0.75 mol·L-1 B．1 mol·L-1
C．1.5 mol·L-1 D．2 mol·L-1
6．(2025·中山模拟)将a g Fe2O3、Al2O3样品溶解在过量的200 mL pH＝1的H2SO4溶液中，然后向其中加入NaOH溶液，使Fe3+、Al3+刚好沉淀完全，用去NaOH溶液100 mL，则NaOH溶液的浓度为( )
A．0.1 mol·L-1 B．0.15 mol·L-1
C．0.2 mol·L-1 D．0.4 mol·L-1
7．在氧气中燃烧0.22 g硫和铁组成的混合物，使其中的硫全部转化为二氧化硫，把这些二氧化硫全部氧化成三氧化硫并转变为硫酸，这些硫酸可用10 mL 0.5 mol·L-1氢氧化钠溶液完全中和，则原混合物中硫的质量分数约为 ( )
A．72% B．40%
C．36% D．18%
8．(2025·柳州模拟)某同学设计如下实验测定绿矾样品(主要成分为FeSO4·7H2O)的纯度，称取11.5 g绿矾产品，溶解，配制成1 000 mL溶液；分别量取25.00 mL待测溶液于锥形瓶中，用硫酸酸化的0.010 0 mol·L-1高锰酸钾溶液滴定至终点，消耗高锰酸钾溶液的平均体积为20.00 mL。根据数据计算该绿矾样品的纯度约为( )
A．94.5% B．96.1%
C．96.7% D．97.6%
9．X、Y均为短周期金属元素，同温同压下，0.1 mol X的单质与足量稀盐酸反应，生成H2的体积为V1 L；0.1 mol Y的单质与足量稀硫酸反应，生成H2的体积为V2 L。下列说法错误的是( )
A．X、Y生成H2的物质的量之比一定为
B．X、Y消耗酸的物质的量之比一定为
C．产物中X、Y化合价之比一定为
D．由一定能确定产物中X、Y的化合价
10．采用热重分析法测定FeS2/C复合材料中各组分的含量。FeS2/C样品在空气中的热重曲线如图所示[注：残留率(%)＝×100%]。下列说法中不正确的是( )
A．300～400 ℃发生的主要反应为C＋O2CO2
B．800 ℃时残留的固体是Fe2O3
C．复合材料中FeS2的质量分数为90.9%
D．复合材料中FeS2与C的物质的量之比约为2∶1
11．(6分)过氧化钙(CaO2)是一种安全无毒的物质，带有结晶水，通常还含有CaO。过氧化钙在工农业生产中广泛用作杀菌剂、防腐剂、解酸剂、油类漂白剂等。
(1)称取5.42 g过氧化钙样品，灼烧时发生如下反应：2CaO2·xH2O2CaO＋O2↑＋2xH2O，得到O2在标准状况下体积为672 mL，则该样品中CaO2的物质的量为____________。(2分)
(2)另取同一样品5.42 g，溶于适量的稀盐酸中，然后加入足量的Na2CO3溶液，将溶液中的Ca2+全部转化为CaCO3沉淀，得到干燥的CaCO3 7.0 g。
①样品中CaO的质量为____________________。
②样品中CaO2·xH2O中的x为____________。(4分)
12．(4分)热重分析法是程序控制温度下测量物质的质量与温度关系的一种实验方法。MgCl2·6H2O的热重曲线如图所示。已知：MgCl2·6H2O在空气中受热脱水时，不产生无水氯化镁。
(1)试确定200 ℃时固态物质的化学式：______。(2分)
(2)554 ℃时分解得到的主要产物为白色固体和一种酸性气体，写出该反应的化学方程式：__________________________________________________________
____________________________________________________________________
_______________________________________________________________。(2分)
13．(10分)(2025·忻州模拟)在标准状况下，进行甲、乙、丙三组实验，三组实验各取30 mL同浓度的盐酸，加入同一种镁铝合金粉末，产生气体，有关数据列表如下：
实验序号 甲 乙 丙
合金质量/mg 510 765 1 020
气体体积/mL 560 672 672
(1)甲、乙两组实验中，哪一组盐酸是过量的？________，理由是____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。(4分)
(2)盐酸的物质的量浓度为_____________。(2分)
(3)合金中Mg的物质的量为________________，Mg、Al的物质的量之比为________。(4分)
1/1课时数智作业(八)
1．C [设原溶液中硫酸铜的物质的量为x mol，则：
Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu Δm
1 mol 8 g
x mol 0.3 g
1 mol∶x mol=8 g∶0.3 g，解得x=0.037 5，则原硫酸铜溶液的物质的量浓度为=0.25 mol·L-1。]
2．B [M的化合价为＋n，Na2CO3与MCln反应对应的关系式为
2Mn+ ~ nC
2 n
0.04 L×0.5 mol·L-1 0.015 L×2 mol·L-1
=，解得n=3。]
3．C [假设Q和R的相对分子质量分别为9a、22a，设生成4.4 g R时生成Q的质量是x，
X＋2Y===Q ＋ R
9a 22a
x 4.4 g
根据=，解得x=1.8 g，由质量守恒定律可知参加反应的Y的质量为4.4 g＋1.8 g-1.6 g=4.6 g，所以参与反应的Y和生成物Q的质量之比为4.6 g∶1.8 g=23∶9，故选C。]
4．C [2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2 ΔV
2 1 1
V(CO2) (20－16) L
则原混合气体中V(CO2)=2×(20-16) L=8 L，
V(CO)=(20-8) L=12 L。]
5．D [还原性：Fe2+>Br-，Cl2先与Fe2+反应，Fe2+反应完毕后，再与Br-反应，n(Cl2)==0.15 mol，所得溶液中Cl-和Br-的物质的量浓度相等，说明Cl2已消耗完毕，所得溶液中n(Br-)=n(Cl-)=0.3 mol；假设原FeBr2溶液的浓度是x mol·L-1，则在原溶液中n(Fe2+)=0.1x mol，n(Br-)=0.2x mol，则反应消耗的n(Br-)=(0.2x-0.3)mol，根据得失电子守恒，可得0.1x＋(0.2x-0.3)=0.15×2，解得x=2。]
6．C [当Fe3+、Al3+刚好沉淀完全时，溶液中溶质只有硫酸钠，而Na+全部来源于NaOH，且变化过程中Na+的量不变。由电荷守恒可知：=，所以，n(NaOH)=n(Na+)=2n(S)=n(H+)=0.1 mol·L-1×0.2 L=0.02 mol，c(NaOH)==0.2 mol·L-1。]
7．C [由S原子守恒和有关反应可得出：
S~H2SO4~2NaOH
32 g 2 mol
m(S) (0.5×10×10-3)mol
=，m(S)=0.08 g，原混合物中ω(S)=×100%≈36%。]
8．C [根据得失电子守恒可得关系式：5FeSO4·7H2O~KMnO4，故n(FeSO4·7H2O)=5n(KMnO4)=1.0×10-3 mol，ω(FeSO4·7H2O)=×100%≈96.7%。]
9．D [设与1 mol X反应消耗HCl的物质的量为a mol，与1 mol Y反应消耗H2SO4的物质的量为b mol，根据得失电子守恒以及H原子守恒可知X~aHCl~H2~Xa+、Y~bH2SO4~bH2~Y2b+。同温同压下，气体体积之比等于其物质的量之比，因此X、Y生成H2的物质的量之比一定为，故A正确；X、Y反应过程中消耗酸的物质的量之比为，因=，所以=，故B正确；产物中X、Y化合价之比为，由B项可知，=，故C正确；由=可知，当a=1，b=0.5时，=1，当a=2，b=1时，=1，两种情况下X、Y的化合价不同，因此根据无法确定X、Y的化合价，故D错误。]
10．D [300~400 ℃发生的主要反应为C受热生成CO2，A正确；550~700 ℃发生的主要反应的化学方程式为4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2，故800 ℃时残留的固体是Fe2O3，B正确；由题图中数据可知，复合材料中碳完全反应失重9.1%，可知碳的质量分数为9.1%，FeS2的质量分数为90.9%，C正确；FeS2与C的物质的量之比为∶≈1∶1，D错误。]
11．解析：(1)n(O2)==0.03 mol，则
2CaO2·xH2O2CaO＋O2↑＋2xH2O
2 mol 1 mol
n(CaO2·xH2O) 0.03 mol
解得n(CaO2·xH2O)=0.06 mol，
则n(CaO2)=n(CaO2·xH2O)=0.06 mol。
(2)n(CaCO3)==0.07 mol。
①根据钙元素守恒，可知：n(CaO)=0.07 mol-0.06 mol=0.01 mol，所以m(CaO)=0.01 mol×56 g·mol-1=0.56 g。
②样品中水的质量为m(H2O)=5.42 g-m(CaO2)-m(CaO)=5.42 g-0.06 mol×72 g·mol-1-0.56 g=0.54 g，所以n(H2O)==0.03 mol，则x==0.5。
答案：(1)0.06 mol (2)①0.56 g ②0.5
12．解析：(1)由题图可知，起始时MgCl2·6H2O的质量为4.06 g，物质的量为0.02 mol，则m(MgCl2)=95 g·mol-1×0.02 mol=1.9 g，所以200 ℃时，MgCl2·6H2O失去部分结晶水，固态物质中m(H2O)=2.62 g-1.9 g=0.72 g，n(H2O)=0.04 mol，即此时固态物质中n(MgCl2)∶n(H2O)=0.02 mol∶0.04 mol=1∶2，故200 ℃时固态物质的化学式为MgCl2·2H2O。 (2)554 ℃时，固态物质的质量为0.80 g，为0.02 mol MgO的质量，所以得到的白色固体为MgO；554 ℃时固态物质的质量比527 ℃时的少0.73 g，为0.02 mol HCl的质量，则554 ℃时分解得到的酸性气体为HCl，所以527 ℃时，固态物质为Mg(OH)Cl，在554 ℃时分解的化学方程式为Mg(OH)ClMgO＋HCl↑。
答案：(1)MgCl2·2H2O
(2)Mg(OH)ClMgO＋HCl↑
13．解析：(1)对比甲、乙数据，加765 mg合金时生成的氢气比甲中多，说明甲中盐酸过量，对比乙、丙数据，加1 020 mg合金时生成氢气的体积与加765 mg合金时相等，说明加入765 mg合金时盐酸已完全反应。(2)加入1 020 mg 镁铝合金时，最多只能生成672 mL氢气，说明所加盐酸最多只能生成672 mL 氢气，n(H2)==0.03 mol，根据关系式：2HCl~H2可知，n(HCl)=0.03 mol×2=0.06 mol，盐酸的物质的量浓度为=2 mol·L-1。(3)由于甲组中，盐酸是过量的，所以用甲组数据来计算，生成氢气的物质的量为=0.025 mol，设Mg的物质的量为x mol，Al的物质的量为y mol，依题意得：24x＋27y=0.51，x＋y=0.025，解得，x=0.01，y=0.01，所以Mg、Al的物质的量之比为1∶1。
答案：(1)甲 甲组增加镁铝合金粉末的质量，生成的氢气量增加，而乙组不能 (2)2 mol·L-1 (3)0.01 mol 1∶1
1/1
