第2课时 物质的量在化学方程式计算中的应用
1.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。
2.C [解析] 0.23 g Na的物质的量为=0.01 mol,所含电子的总物质的量为0.01 mol×11=
0.11 mol,A错误;由2Na+2H2O2NaOH+H2↑可知,0.01 mol Na消耗0.01 mol H2O,消耗水的质量为0.01 mol×18 g·mol-1=0.18 g,B错误;0.01 mol Na反应完全生成0.01 mol NaOH,C正确;0.01 mol Na反应完全生成0.005 mol H2,该选项没有说明是否为标准状况,不能计算生成氢气的体积,D错误。
3.B [解析] 甲、乙两烧杯中含HCl、NaOH的物质的量都为0.4 mol,根据化学方程式:2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑、2Al+2NaOH+6H2O2Na[Al(OH)4]+3H2↑可知,5.4 g(即0.2 mol)Al分别与盐酸和NaOH溶液反应时,盐酸量不足而NaOH过量,故Al与盐酸反应生成0.2 mol H2,与NaOH溶液反应生成0.3 mol H2,相同状况下其体积比为2∶3。
4.A [解析] 30 mL 1.0 mol·L-1 CuSO4溶液中,n(Cu2+)=0.03 L×1.0 mol·L-1=0.03 mol;10 mL 1.0 mol·L-1
Fe2(SO4)3溶液中,n(Fe3+)=0.01 L×1.0 mol·L-1×2=0.02 mol;由于铁粉过量,溶液中先后发生离子反应:2Fe3++Fe3Fe2+、Cu2++FeFe2++Cu,两个反应共产生n(Fe2+)=0.03 mol+0.03 mol=0.06 mol,混合后溶液总体积为0.04 L,所以此时溶液中Fe2+的物质的量浓度为c(Fe2+)==1.5 mol·L-1,A正确。
5.C [解析] 反应中,金属失电子被氧化生成金属阳离子(Mg2+、Al3+、Zn2+),H+得电子被还原生成H2,遵循得失电子守恒规律,则金属失去电子的物质的量为×2=1 mol。沉淀质量最大时,金属阳离子与OH-生成氢氧化物沉淀,则金属失去电子的物质的量等于沉淀时消耗OH-的物质的量,故得到沉淀的最大质量为13.7 g+1 mol×17 g·mol-1=30.7 g。
6.D [解析] 发生反应Fe+CuSO4FeSO4+Cu,根据差量法得56 g∶8 g=m(Fe)∶2.0 g,解得m(Fe)=14 g,A正确;由于1 mol∶8 g=n(Cu)∶2.0 g,则有n(Cu)=0.25 mol,B正确;原溶液中n1(CuSO4)=0.5 L×2 mol·L-1=1 mol,反应中消耗n2(CuSO4)=0.25 mol,反应后溶液中c(CuSO4)==1.5 mol·L-1,C正确;反应后溶液中c(FeSO4)==0.5 mol·L-1,D错误。
7.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,但标准状况下与水不反应,根据关系式:Mg~H2~H2SO4,0.3 mol Mg与100 mL 1 mol·L-1 H2SO4溶液反应,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。
8.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;Fe3+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。
9.(1)5.6 g
(2)2.24 L
(3)1 mol·L-1 56∶71
[解析] 根据化学方程式中各物质的化学计量数关系,找出各物质的不同物理量的关系,求算铁的质量和H2的体积,根据溶液中溶质的各粒子的守恒关系和溶质物质的量浓度计算,求出FeCl2的物质的量浓度和Fe2+、Cl-的质量比。
Fe + 2HCl FeCl2 + H2↑
56 g (2×22.4) L 1 mol 22.4 L
m(Fe) 4.48 L c(FeCl2)×0.1 L V(H2)
(1)m(Fe)==5.6 g。
(2)V(H2)==2.24 L。
(3)反应后,溶液中FeCl2的物质的量浓度为c(FeCl2)==1 mol·L-1,取10 mL溶液,FeCl2的物质的量浓度不变,仍为1 mol·L-1。根据粒子守恒关系,2n(Fe2+)=n(Cl-),故Fe2+与Cl-的质量比为56∶(2×35.5)=56∶71。
10.B [解析] n(H2)==0.25 mol,设Mg的物质的量为x mol,则Al的物质的量为×(0.25-x) mol,依据质量守恒可得24 g·mol-1×x mol+27 g·mol-1××(0.25-x) mol=5.1 g,解得x=0.1,即Mg的物质的量为0.1 mol,Al的物质的量为×(0.25-x) mol=0.1 mol。一般情况下,合金的硬度比它的成分金属的大,则该合金的硬度比纯铝的大,A正确;该合金中铝的质量分数为×100%≈52.9%,B错误;镁和铝的物质的量都为0.1 mol,则该合金中镁和铝的物质的量之比为0.1 mol∶0.1 mol=1∶1,C正确;在地壳中,元素的含量占前三位的是氧、硅、铝,则铝是地壳中含量最多的金属元素,D正确。
11.D [解析] 根据反应①2Fe3++Fe3Fe2+可知,铁溶解,固体质量减少,根据反应②Cu2++FeCu+Fe2+可知,铁溶解,铜析出,固体质量增加,而反应结束后,称得剩余固体质量与所加铁屑的质量相等,则反应①中固体减少的质量与反应②中固体增加的质量相等,即56 g·mol-1×=(64 g·mol-1-56 g·mol-1)×n(Cu2+),得n(Fe3+)∶n(Cu2+)=2∶7,故n(FeCl3)∶n(CuCl2)=2∶7。
12.B [解析] 盐酸恰好使混合物完全溶解,盐酸没有剩余,向反应所得溶液中加入KSCN溶液无红色出现,说明溶液为FeCl2溶液,根据氯元素守恒可知n(FeCl2)=n(HCl)=×0.1 L×2 mol·L-1=0.1 mol;用足量的CO在高温下还原相同质量的混合物得到铁,根据铁元素守恒可知n(Fe)=n(FeCl2)=0.1 mol,得到铁的质量为0.1 mol×56 g·mol-1=5.6 g。
13.C [解析] Na的物质的量为2 mol,Al的物质的量为1 mol,发生反应的化学方程式为2Na+2H2O2NaOH+H2↑,2Al+2NaOH+6H2O2Na[Al(OH)4]+3H2↑,关系式有2Na~2NaOH,2Al~2NaOH~2Na[Al(OH)4],故2 mol Na生成2 mol NaOH,1 mol Al消耗1 mol NaOH。n总(H2)=nNa(H2)+nAl(H2),2Na~H2,2Al~3H2,故nNa(H2)=n(Na)=1 mol,nAl(H2)=n(Al)= mol,产生H2的物质的量为2.5 mol,A错误;由于2 mol Na生成2 mol NaOH,1 mol Al消耗1 mol NaOH,溶液中的溶质有
Na[Al(OH)4]和未消耗的NaOH,B错误;Na完全反应,生成的NaOH将Al完全溶解,C正确;n(Na[Al(OH)4])=
1 mol,m(Na[Al(OH)4])=118 g,m(H2)=5 g,反应后的溶液中Na[Al(OH)4]的质量分数为×100%,D错误。
14.m(BaCO3)=×197 g=19.7 g,则白色沉淀中BaSO4的质量为43 g-19.7 g=23.3 g,故有n(Na2SO4)=
n(BaSO4)==0.1 mol,原溶液中Na2SO4的物质的量浓度为=0.2 mol·L-1
15.(1)消耗HCl的物质的量: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 + 6HCl2AlCl3+3H2↑
2 6
x 3x
Fe + 2HClFeCl2+H2↑
1 2
y 2y
解得x=0.02 mol,y=0.01 mol。
即n(Al)=0.02 mol,n(Fe)=0.01 mol
16.(1)假设Na2O、Na2O2的物质的量分别是x、y,根据题意可得①62 g·mol-1x+78 g·mol-1y=18.7 g;②x+y=×2,二式联立,x=0.05 mol,y=0.2 mol。
根据元素守恒可得盐酸的物质的量是×2=0.25 mol,则盐酸的物质的量浓度是=0.5 mol·L-1
(2)根据Na2O+CO2Na2CO3;2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2,第二份中被吸收的CO2为=
0.125 mol,则其分子个数为0.125NA(或7.53×1022)
(3)固体中Na2O与Na2O2的物质的量之比是x∶y=1∶4第2课时 物质的量在化学方程式计算中的应用
◆ 学习任务 物质的量在化学方程式计算中的应用
【课前自主预习】
1.物质的构成及发生的反应
(1)物质是由 、 、 等粒子构成的,物质之间的化学反应是这些粒子按一定的 进行的。
(2)从物质的量角度认识化学方程式
化学方程式中的化学计量数可以明确地表示出化学反应中粒子之间的 。例如:
2Na + 2H2O 2NaOH + H2↑
化学计量
数之比 2 ∶ 2 ∶ 2 ∶ 1
扩大6.02×
1023倍 (2×6.02×1023) ∶ (2×6.02×1023) ∶ (2×6.02×1023) ∶ (1×6.02×1023)
物质的
量之比 2 mol ∶ 2 mol ∶ 2 mol ∶ 1 mol
得出结论:化学方程式中各物质的化学计量数之比等于各物质的 之比。
2.物质的量在化学方程式计算中的应用
以2 mol H2和1 mol O2反应生成H2O为例:
化学方程式 2H2+O22H2O
化学计量数之比 2∶1∶2
分子数之比
扩大6.02×1023倍之比 (2×6.02×1023)∶(1×6.02×1023)∶(2×6.02×1023)
物质的量之比(微观) 2 mol∶1 mol∶2 mol
质量之比(宏观) 1∶8∶9
(1)化学方程式中各物质的化学计量数之比等于其 之比,等于其粒子数目之比。
(2)同温同压下,各气体物质的分子数之比等于其 之比,等于 之比。
【核心知识讲解】
1.物质的量应用于化学方程式计算的基本步骤
2.解题要求的“三注意”
(1)书写格式规范化
计算的过程中,各物理量、物质对象、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
计算时,如果已知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”。
(3)过量判断简捷化
如果两种反应物的量都是已知的,用已知量与对应化学计量数比值(比值大过量)先判断哪种物质过量,然后根据不足量的物质求解某种产物的量。
【知识迁移应用】
例1 [2024·黑龙江牡丹江高一期中] 相同质量的Mg和Al分别与足量的盐酸反应,所生成的氢气在标准状况下的体积比是 ( )
A.2∶3 B.1∶1
C.3∶4 D.24∶27
例2 [2025·浙江萧山中学高一检测] 将1.15 g金属钠与水反应,得到100 mL溶液,试计算:
(1)生成的气体在标准状况下的体积为 。
(2)反应后所得溶液中溶质的物质的量浓度为 。
[易错警示]
(1)化学方程式所表示的是纯净物之间的量的关系,因此不纯物质必须换算成纯物质再进行计算。
(2)若反应中两种反应物的量都是已知的,求解某种产物的量时,必须先判断哪种物质过量,应用不足量的物质进行计算。
(3)利用方程式列比例式计算时一定注意保证同一物质上下单位一致,左右单位要对应。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)化学方程式2H2+O22H2O的意义为2 mol H2和1 mol O2在点燃的条件下完全反应生成2 mol H2O。 ( )
(2)根据化学方程式进行计算时,各物质对应的各物理量的单位,左、右、上、下都必须相同。 ( )
(3)等物质的量的Na、Mg、Al分别与足量的盐酸反应,产生的气体在相同状况下的体积之比为1∶2∶3。( )
(4)0.1 mol Zn和Fe的混合物与足量的稀硫酸反应,一定生成0.1 mol H2。 ( )
(5)0.1 mol Al与足量的氢氧化钠溶液反应,生成3.36 L H2。 ( )
(6)将铝投入硫酸溶液中,当有3 mol电子发生转移时,反应的铝的质量为27 g。 ( )
(7)1 L 0.1 mol·L-1 硫酸溶液中加入0.2 mol Fe,生成0.2 mol H2。 ( )
2.[2024·辽宁朝阳高一期末] MnO2与足量浓盐酸共热,收集到标准状况下的气体22.4 L,理论上消耗HCl的物质的量和MnO2的质量分别是 ( )
A.4 mol 87 g B.2 mol 43.5 g
C.4 mol 43.5 g D.2 mol 87 g
3.[2025·湖南长郡中学高一检测] 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
4.[2025·湖北孝感高级中学高一检测] 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6.72 L,生成物Na[Al(OH)4]的物质的量浓度为(假定反应前后溶液体积不变) ( )
A.1 mol·L-1 B.0.4 mol·L-1
C.1.5 mol·L-1 D.2 mol·L-1第2课时 物质的量在化学方程式计算中的应用(时间:40分钟 总分:70分)
(选择题每题3分,共36分)
◆ 知识点 物质的量在化学方程式计算中的应用
1.[2025·浙江杭州二中高一检测] 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
2.[2024·吉林四平高一统考] 常温下,将0.23 g金属钠投入100 mL水中充分反应。下列说法正确的是( )
A.0.23 g金属钠中所含电子的总物质的量为0.01 mol
B.消耗水的质量为0.36 g
C.所得NaOH的物质的量为0.01 mol
D.生成气体的体积为0.112 L
3.[教材改编题] 甲、乙两个烧杯中分别盛有100 mL 4.0 mol·L-1的盐酸和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比为 ( )
A.1∶1 B.2∶3
C.3∶2 D.3∶1
4.[2025·河北魏县一中高一检测] 将30 mL 1.0 mol·L-1 CuSO4溶液和10 mL 1.0 mol·L-1 )3溶液混合(假设混合溶液的体积等于混合前两种溶液的体积之和),再向其中加入足量铁粉,经过足够长的时间后,铁粉有剩余。则此时溶液中Fe2+的物质的量浓度为 ( )
A.1.5 mol·L-1 B.2.0 mol·L-1
C.2.5 mol·L-1 D.3.0 mol·L-1
5.[2024·山东临沂高一期中] 将13.7 g Mg、Al和Zn的混合物溶于足量盐酸中,共收集到标准状况下的气体11.2 L,向所得溶液中逐滴加入NaOH溶液,最多得到沉淀的质量为 ( )
A.19.7 g B.22.3 g
C.30.7 g D.39.2 g
6.[2024·湖南邵阳高一期中] 向500 mL 2 mol·L-1的CuSO4溶液中插入一铁片,反应片刻后取出铁片,洗涤、烘干,称其质量比原来增加2.0 g。下列说法错误的是(设反应后溶液的体积不变) ( )
A.参加反应的铁的质量是14 g
B.析出的Cu的物质的量是0.25 mol
C.反应后溶液中c(CuSO4)=1.5 mol·L-1
D.反应后溶液中c(FeSO4)=1.5 mol·L-1
7.[2025·广东佛山高一检测] 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
8.[2025·浙江杭州外国语学校高一检测] 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
9.(10分)将标准状况下4.48 L的HCl气体溶于水形成100 mL 溶液,然后与足量的铁屑充分反应。回答下列问题:
(1)(3分)参加反应的铁的质量为 。
(2)(3分)生成H2的体积(标准状况)为 。
(3)(4分)取反应后的溶液10 mL,其FeCl2的物质的量浓度为 ;溶液中Fe2+和Cl-的质量之比为 。
10.将5.1 g镁铝合金的粉末放入过量的盐酸中,得到5.6 L H2(标准状况),下列说法错误的是 ( )
A.该合金的硬度比纯铝的大
B.该合金中铝的质量分数为50%
C.该合金中镁和铝的物质的量之比为1∶1
D.铝是地壳中含量最多的金属元素
11.[2025·河北邢台一中高一检测] 将过量铁屑加入FeCl3、CuCl2的混合溶液中,反应结束后,称得剩余固体的质量与所加铁屑的质量相等。则原溶液中FeCl3与CuCl2的物质的量之比是 ( )
A.7∶2 B.3∶2 C.2∶3 D.2∶7
12.[2025·广东清远高一检测] 向一定量的Fe、FeO、Fe3O4的混合物中加入100 mL 2 mol·L-1的盐酸,恰好使混合物完全溶解,放出224 mL(标准状况)气体,所得溶液中加入KSCN溶液无红色出现。若用足量的CO在高温下还原相同质量的此混合物,能得到铁的质量是 ( )
A.11.2 g B.5.6 g
C.2.8 g D.无法计算
13.[2024·湖北孝感三校高一期末联考] 将钠、铝混合物投入足量水(质量为100 g)中进行反应,若钠、铝的质量分别为46 g和27 g,充分反应后,下列说法正确的是 ( )
A.产生H2的物质的量为1.5 mol
B.溶液中的溶质只有Na[Al(OH)4]
C.金属完全溶解
D.反应后的溶液中Na[Al(OH)4]的质量分数为×100%
14.(4分)[2025·江苏苏州昆山高一月考] 有Na2CO3、Na2SO4的混合溶液500 mL,加入足量的BaCl2溶液,生成43 g 白色沉淀,将沉淀用足量的盐酸处理,得到标准状况下的CO2气体2.24 L,求原溶液中Na2SO4的物质的量浓度。(写计算过程)
15.(8分)[2025·湖北沙市中学高一检测] 将1.1 g铁、铝混合物溶于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)(4分)反应中消耗HCl的物质的量。
(2)(4分)该混合物中铝、铁的物质的量。
16.(12分)某固体粉末由Na2O与Na2O2组成,称取18.7 g,分成等量的两份,第一份恰好与500 mL盐酸完全反应;第二份与足量的CO2气体作用,发现CO2体积减小了2.8 L(标准状况下),试计算:
(1)(4分)与第一份反应的盐酸的物质的量浓度;
(2)(4分)第二份中被吸收的CO2的分子个数;
(3)(4分)固体中Na2O与Na2O2的物质的量之比。(共77张PPT)
第2课时 物质的量在化学方程式
计算中的应用
学习任务 物质的量在化学方程式计
算中的应用
学习任务 物质的量在化学方程式计算中的应用
【课前自主预习】
1.物质的构成及发生的反应
(1)物质是由______、______、______等粒子构成的，物质之间的化
学反应是这些粒子按一定的__________进行的。
原子
分子
离子
数目关系
(2)从物质的量角度认识化学方程式
化学方程式中的化学计量数可以明确地表示出化学反应中粒子之间
的__________。例如：
数目关系
物质的量
得出结论：化学方程式中各物质的化学计量数之比等于各物质的
__________之比。
2.物质的量在化学方程式计算中的应用
以和反应生成 为例：
化学方程式
化学计量数之比
分子数之比 _______
物质的量之比(微观)
质量之比(宏观)
(1)化学方程式中各物质的化学计量数之比等于其__________之比，
等于其粒子数目之比。
(2)同温同压下，各气体物质的分子数之比等于其__________之比，
等于______之比。
物质的量
物质的量
体积
【核心知识讲解】
1.物质的量应用于化学方程式计算的基本步骤
2.解题要求的“三注意”
(1)书写格式规范化
计算的过程中，各物理量、物质对象、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
计算时，如果已知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”。
(3)过量判断简捷化
如果两种反应物的量都是已知的，用已知量与对应化学计量数比值
(比值大过量)先判断哪种物质过量，然后根据不足量的物质求解某种
产物的量。
【知识迁移应用】
例1 ［2024·黑龙江牡丹江高一期中］ 相同质量的和 分别与足
量的盐酸反应，所生成的氢气在标准状况下的体积比是( )
A. B. C. D.
[解析] 设金属都为，和的物质的量分别是、 。
根据化学方程式 、
可知生成 的物质的量分别是、 。
√
【知识迁移应用】
例1 ［2024·黑龙江牡丹江高一期中］ 相同质量的和 分别与足
量的盐酸反应，所生成的氢气在标准状况下的体积比是( )
A. B. C. D.
标准状况下气体的体积之比等于其物质的量之比，则生成的氢气在
标准状况下的体积比为 。
√
例2 ［2025·浙江萧山中学高一检测］ 将 金属钠与水反应，得
到 溶液，试计算：
(1)生成的气体在标准状况下的体积为_______。
(2)反应后所得溶液中溶质的物质的量浓度为____________。
[解析] 设生成标准状况下气体的体积为 ，反应后所得溶液中溶质
的物质的量浓度为 。
， 。
［易错警示］
(1)化学方程式所表示的是纯净物之间的量的关系,因此不纯物质必须
换算成纯物质再进行计算。
(2)若反应中两种反应物的量都是已知的,求解某种产物的量时,必须先
判断哪种物质过量,应用不足量
的物质进行计算。
(3)利用方程式列比例式计算时一定注意保证同一物质上下单位一致,
左右单位要对应。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)化学方程式的意义为和 在点
燃的条件下完全反应生成 。( )
√
(2)根据化学方程式进行计算时,各物质对应的各物理量的单位,左、右、
上、下都必须相同。( )
×
(3)等物质的量的、、 分别与足量的盐酸反应,产生的气体在
相同状况下的体积之比为 。( )
√
(4)和的混合物与足量的稀硫酸反应,一定生成 。
( )
√
(5)与足量的氢氧化钠溶液反应,生成 。( )
×
(6)将铝投入硫酸溶液中,当有 电子发生转移时,反应的铝的质量
为 。( )
√
(7)硫酸溶液中加入,生成 。( )
×
2.［2024·辽宁朝阳高一期末］ 与足量浓盐酸共热，收集到标准
状况下的气体，理论上消耗的物质的量和 的质量分别
是( )
A. B.
C. D.
√
[解析] 标准状况下气体为 ，根据反应化学计量数关系：
故理论上消耗和的物质的量分别为和 ，所以消
耗的质量是 ，故选A项。
3.［2025·湖南长郡中学高一检测］实验室利用反应
制取氧气，现有 参加反应，
则得到标准状况下的氧气的体积是( )
A. B. C. D.
√
[解析] 的物质的量为，设生成
的物质的量为 ，
，解得 ，故产生的氧气在标准状况下的体积为
。
4.［2025·湖北孝感高级中学高一检测］在 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 ，生成物
的物质的量浓度为(假定反应前后溶液体积不变)( )
A. B. C. D.
[解析] 设生成的物质的量为 ，
，解得 ，则
。
√
1.在 溶液中加入足量铁屑，生成气体在
标准状况下的体积约为( )
A. B. C. D.
[解析] 溶液中，
，
，解得 。
√
2.［2024·湖南郴州高一月考］将铜粉加到 的
溶液中，充分反应后，下列说法正确的是(假设溶液总体积不变)
( )
A.溶液中产生了黑色固体
B.溶液中金属阳离子总物质的量为
C.溶液中物质的量浓度为
D.溶液中和物质的量之比为
√
[解析] 即加到的 溶液中，
，发生反应：
，完全反应， 剩余，反应消耗
，同时生成和 ，还剩余
，故溶液中金属阳离子总物质的量为
，B正确，A错误；
反应后溶液中的物质的量浓度为 ，C错误；
溶液中和物质的量之比为 ，D错误。
3.［2025·山东东营高一检测］某金属的氯化物溶液的体积为 ，
浓度为，它恰好能与的 溶液
完全反应，则该氯化物的化学式可能为( )
A. B. C. D.
√
[解析] 设该氯化物的化学式为 ，则
，
。
，解得，则该氯化物的化学式为，选项中
符合。
4.向铁和氧化铁的混合物中加入 稀盐酸后恰好
完全反应，并收集到 氢气(标准状况下测定)，向所得溶液中
滴加硫氰化钾溶液，不显红色。回答下列问题：
(1)反应后溶液中的溶质为_____ 。
0.06
[解析] 因为向所得溶液中滴加硫氰化钾溶液，不显红色，说明没有
，反应后溶液中的溶质为， 完全反应，利用氯元素守
恒，得出 。
向铁和氧化铁的混合物中加入 稀盐酸后恰好
完全反应，并收集到 氢气(标准状况下测定)，向所得溶液中
滴加硫氰化钾溶液，不显红色。
(2)原混合物中单质铁的质量为_____ 。
2.24
[解析] ，设的物质的量为,
的物质的量为，根据原子守恒可得： ①，
，， ，根据得失电子守恒可得：
,联立①②解得， 。
所以原混合物中单质铁的质量为 。
5.［2024·浙江杭州二中高一期中］完成下列计算。
(1)已知工业上制取硫酸需要发生以下反应：
Ⅰ. ；Ⅱ. ；
Ⅲ.
①假设在生产中所有反应完全进行，不考虑损耗(即存在反应物没有发
生反应)，则每生产的浓硫酸需要_____ 。(保留2位小数)
0.60
[解析] 根据硫元素守恒可知，每生产的浓硫酸需要
的质量为 。
Ⅰ. ；Ⅱ. ；
Ⅲ.
②实际生产中可能会有损耗，假设反应Ⅰ中损耗率为 ，反应
Ⅱ中损耗率为，则实际生产浓硫酸需要 _____
。(保留2位小数)
0.83
[解析] 假设反应Ⅰ中损耗率为，反应Ⅱ中损耗率为 ，
设实际生产浓硫酸需要 ，根据硫元素守恒可知，
， 。
(2)取固体，加热一段时间后，剩余固体 。该剩余
固体与足量的浓盐酸在加热条件下充分反应生成氯气，产物中所有
元素均转化为 。
①分解生成的物质的量为______ 。
0.015
[解析] 高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，
；由反应可知固体减少的质量
为氧气的质量，即，生成 的物质的量为
。
取固体，加热一段时间后，剩余固体 。该剩余
固体与足量的浓盐酸在加热条件下充分反应生成氯气，产物中所有
元素均转化为 。
② 分解的百分率为____%。
75
[解析] 的物质的量为，分解消耗 的物
质的量为， 分解的百分率为
。
取固体，加热一段时间后，剩余固体 。该剩余
固体与足量的浓盐酸在加热条件下充分反应生成氯气，产物中所有
元素均转化为 。
③第二步反应中生成的物质的量为_____ 。
0.07
[解析] 由整个过程可知，由，由，由 ，
根据得失电子守恒可知，
，解得 。
练习册
知识点 物质的量在化学方程式计算中的应用
1.［2025·浙江杭州二中高一检测］在 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，该 溶液
的浓度为( )
A. B. C. D.
√
[解析]
， 。
2.［2024·吉林四平高一统考］常温下，将金属钠投入
水中充分反应。下列说法正确的是( )
A.金属钠中所含电子的总物质的量为
B.消耗水的质量为
C.所得的物质的量为
D.生成气体的体积为
√
[解析] 的物质的量为 ，所含电子的总物
质的量为 ，A错误；
由 可知，消耗
，消耗水的质量为，B错误；
反应完全生成，C正确；
反应完全生成 ，该选项没有说明是否为标准
状况，不能计算生成氢气的体积，D错误。
3.［教材改编题］甲、乙两个烧杯中分别盛有 的
盐酸和溶液，向两个烧杯中均加入 铝
粉，在相同状况下，甲、乙两个烧杯中产生气体的体积比为( )
A. B. C. D.
[解析] 甲、乙两烧杯中含、 的物质的量都为，根据
化学方程式： 、
可知，
√
3.［教材改编题］甲、乙两个烧杯中分别盛有 的
盐酸和溶液，向两个烧杯中均加入 铝
粉，在相同状况下，甲、乙两个烧杯中产生气体的体积比为( )
A. B. C. D.
即分别与盐酸和 溶液反应时，盐酸量不足而
过量，故与盐酸反应生成，与 溶液反应生成
，相同状况下其体积比为 。
√
4.［2025·河北魏县一中高一检测］将 溶液
和 溶液混合(假设混合溶液的体积等于
混合前两种溶液的体积之和)，再向其中加入足量铁粉，经过足够长
的时间后，铁粉有剩余。则此时溶液中 的物质的量浓度为
( )
A. B. C. D.
√
[解析] 溶液中，
；
溶液中，
；由于铁粉过量，溶液中先后发生离子反应：
、 ，两个反应共产生
，混合后溶液总体积为
，所以此时溶液中 的物质的量浓度为
，A正确。
5.［2024·山东临沂高一期中］将、和 的混合物溶于足
量盐酸中，共收集到标准状况下的气体 ，向所得溶液中逐滴加
入 溶液，最多得到沉淀的质量为( )
A. B. C. D.
[解析] 反应中，金属失电子被氧化生成金属阳离子、 、
，得电子被还原生成 ，遵循得失电子守恒规律，则金属
失去电子的物质的量为 。
√
5.［2024·山东临沂高一期中］将、和 的混合物溶于足
量盐酸中，共收集到标准状况下的气体 ，向所得溶液中逐滴加
入 溶液，最多得到沉淀的质量为( )
A. B. C. D.
沉淀质量最大时，金属阳离子与 生成氢氧化物沉淀，则金属失去
电子的物质的量等于沉淀时消耗 的物质的量，故得到沉淀的最大
质量为 。
√
6.［2024·湖南邵阳高一期中］向的 溶液中
插入一铁片，反应片刻后取出铁片，洗涤、烘干，称其质量比原来
增加 。下列说法错误的是(设反应后溶液的体积不变)( )
A.参加反应的铁的质量是
B.析出的的物质的量是
C.反应后溶液中
D.反应后溶液中
√
[解析] 发生反应 ，根据差量法得
，解得 ，A正确；
由于，则有 ，B正确；
原溶液中 ，反应中消耗
，反应后溶液中
，C正确；
反应后溶液中 ，D错误。
7.［2025·广东佛山高一检测］标准状况下，将钠、镁各 分别
放入 的硫酸中，反应产生的气体体积之比是( )
A. B. C. D.
[解析] 钠能与反应，也能与水反应放出 ，根据关系式：
，则得到；镁与反应放出 ，但标准状
况下与水不反应，根据关系式：, 与
溶液反应，不足，产生 ，
则产生的的体积之比是 。
√
8.［2025·浙江杭州外国语学校高一检测］将 铁粉加入
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. 浓度减小
C.向溶液中滴入 溶液，溶液变红色 D.溶液质量增加
√
[解析] ，
，铁与氯化铁反应生成氯化亚铁，反应的离子
方程式为 。
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；
剩余，向溶液中滴入 溶液，溶液变红色，C正确；
由离子方程式可知， 的铁全部变成亚铁离子进入溶液中，溶液
质量增加 ，D错误。
9.(10分)将标准状况下的气体溶于水形成 溶液，然
后与足量的铁屑充分反应。回答下列问题：
(1)(3分)参加反应的铁的质量为______。
[解析] 根据化学方程式中各物质的化学计量数关系，找出各物质的
不同物理量的关系，求算铁的质量和 的体积，根据溶液中溶质的
各粒子的守恒关系和溶质物质的量浓度计算，求出 的物质的量
浓度和、 的质量比。
9.(10分)将标准状况下的气体溶于水形成 溶液，然
后与足量的铁屑充分反应。回答下列问题：
(1)(3分)参加反应的铁的质量为______。
。
将标准状况下的气体溶于水形成 溶液，然后与足量
的铁屑充分反应。
(2)(3分)生成 的体积(标准状况)为_______。
[解析]
。
(3)(4分)取反应后的溶液，其 的物质的量浓度为________
____；溶液中和 的质量之比为_______。
[解析] 反应后，溶液中 的物质的量浓度为
，取溶液，的物质的量浓度不
变，仍为 。
根据粒子守恒关系， ，故与的质量比为
。
10.将镁铝合金的粉末放入过量的盐酸中，得到
(标准状况)，下列说法错误的是( )
A.该合金的硬度比纯铝的大
B.该合金中铝的质量分数为
C.该合金中镁和铝的物质的量之比为
D.铝是地壳中含量最多的金属元素
√
[解析] ，设的物质的量为 ，
则的物质的量为 ，依据质量守恒可得
，
解得，即的物质的量为， 的物质的量为
。
一般情况下，合金的硬度比它的成分金属的大，则该合金的硬度比纯
铝的大，A正确；
该合金中铝的质量分数为 ，B错误；
镁和铝的物质的量都为 ，则该合金中镁和铝的物质的量之比为
，C正确；
在地壳中，元素的含量占前三位的是氧、硅、铝，则铝是地壳中含量
最多的金属元素，D正确。
11.［2025·河北邢台一中高一检测］将过量铁屑加入、 的
混合溶液中，反应结束后，称得剩余固体的质量与所加铁屑的质量
相等。则原溶液中与 的物质的量之比是( )
A. B. C. D.
√
[解析] 根据反应 可知，铁溶解，固体质量减
少，根据反应 可知，铁溶解，铜析出，固
体质量增加，而反应结束后，称得剩余固体质量与所加铁屑的质量
相等，则反应①中固体减少的质量与反应②中固体增加的质量相等，
即 ，
得，故 。
12.［2025·广东清远高一检测］向一定量的、、 的混合
物中加入 的盐酸，恰好使混合物完全溶解，放出
(标准状况)气体，所得溶液中加入 溶液无红色出现。若
用足量的 在高温下还原相同质量的此混合物，能得到铁的质量是
( )
A. B. C. D.无法计算
√
[解析] 盐酸恰好使混合物完全溶解，盐酸没有剩余，向反应所得溶
液中加入溶液无红色出现，说明溶液为 溶液，根据氯元素
守恒可知 ；用
足量的 在高温下还原相同质量的混合物得到铁，根据铁元素守恒
可知 ，得到铁的质量为
。
13.［2024·湖北孝感三校高一期末联考］将钠、铝混合物投入足量水
质量为中进行反应，若钠、铝的质量分别为和 ，充
分反应后，下列说法正确的是( )
A.产生的物质的量为
B.溶液中的溶质只有
C.金属完全溶解
D.反应后的溶液中的质量分数为
√
[解析] 的物质的量为，的物质的量为 ，发生反应的
化学方程式为 ，
，关系式有
，，故 生成
，消耗 。
，， ，故
，，产生 的
物质的量为，A错误；
由于生成 ，消耗 ，溶液中的
溶质有和未消耗的，B错误；
完全反应，生成的 将完全溶解，C正确；
，， ，
反应后的溶液中的质量分数为 ，D错误。
14.(4分)［2025·江苏苏州昆山高一月考］ 有、 的混
合溶液，加入足量的溶液，生成 白色沉淀，将沉淀
用足量的盐酸处理，得到标准状况下的气体 ，求原溶液中
的物质的量浓度。(写计算过程)
解：，则白色沉淀中
的质量为，故有
，原溶液中 的物质的量浓度为
15.(8分)［2025·湖北沙市中学高一检测］ 将 铁、铝混合物溶于
盐酸中，反应后盐酸的浓度变为
(溶液体积变化忽略不计)。求：
(1)(4分)反应中消耗 的物质的量。
解：消耗的物质的量：
将 铁、铝混合物溶于盐酸中，反应后盐酸的
浓度变为 (溶液体积变化忽略不计)。
(2)(4分)该混合物中铝、铁的物质的量。
解：设、的物质的量分别为、 。
将 铁、铝混合物溶于盐酸中，反应后盐酸的
浓度变为 (溶液体积变化忽略不计)。
(2)(4分)该混合物中铝、铁的物质的量。
解得， 。
即，
16.(12分)某固体粉末由与组成，称取 ，分成等量的
两份，第一份恰好与盐酸完全反应；第二份与足量的 气
体作用，发现体积减小了 (标准状况下)，试计算：
(1)(4分)与第一份反应的盐酸的物质的量浓度；
解：假设、的物质的量分别是、 ，根据题意可得
； ，
二式联立，， 。
根据元素守恒可得盐酸的物质的量是 ，则盐酸的
物质的量浓度是
某固体粉末由与组成，称取 ，分成等量的
两份，第一份恰好与盐酸完全反应；第二份与足量的 气
体作用，发现体积减小了 (标准状况下)，
(2)(4分)第二份中被吸收的 的分子个数；
解：根据 ；
，第二份中被吸收的为
，则其分子个数为或
某固体粉末由与组成，称取 ，分成等量的
两份，第一份恰好与盐酸完全反应；第二份与足量的 气
体作用，发现体积减小了 (标准状况下)，
(3)(4分)固体中与 的物质的量之比。
解：固体中与的物质的量之比是
快速核答案
学习任务 物质的量在化学方程式计算中的应用
【课前自主预习】
1.（1）原子 分子 离子 数目关系 （2）数目关系 物质的量
2. （1）物质的量 （2）物质的量 体积
【知识迁移应用】
例1 C 例2 （1） （2）
课堂评价
1.（1）√ （2）× （3）√ （4）√ （5）×
（6）√ （7）×
2.A 3.D 4.B
练习册
1.B 2.C 3.B 4.A 5.C 6.D 7.C 8.C
9.（1） （2） （3）
10.B 11.D 12.B 13.C
14.，则白色沉淀中
的质量为，故有
，原溶液中的物质的量浓度为
15.（1）消耗的物质的量：
（2）设、的物质的量分别为、。
解得，。
即，
16.（1）假设、的物质的量分别是、，根据题意可得
；
，二式联立，，。
根据元素守恒可得盐酸的物质的量是，则盐酸的
物质的量浓度是
（2）根据；
，第二份中被吸收的为
，则其分子个数为或
（3）固体中与的物质的量之比是第2课时 物质的量在化学方程式计算中的应用
【新课探究】
学习任务
课前自主预习
1.(1)原子 分子 离子 数目关系
(2)数目关系 物质的量
2.2∶1∶2 (1)物质的量
(2)物质的量 体积
知识迁移应用
例1 C [解析] 设金属都为1 g,Mg和Al的物质的量分别是 mol、 mol。根据化学方程式Mg+2HClMgCl2+H2↑、2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑可知生成H2的物质的量分别是 mol、 mol。标准状况下气体的体积之比等于其物质的量之比,则生成的氢气在标准状况下的体积比为 mol∶ mol=3∶4。
例2 (1)0.56 L
(2)0.5 mol·L-1
[解析] 设生成标准状况下气体的体积为V,反应后所得溶液中溶质的物质的量浓度为c。
2Na + 2H2O 2NaOH + H2↑
2×23 g 2 mol 22.4 L
1.15 g 0.1 L×c V
V==0.56 L,c==0.5 mol·L-1。
【课堂评价】
1.(1)√ (2)× (3)√ (4)√ (5)× (6)√ (7)×
2.A [解析] 标准状况下22.4 L气体为1 mol,根据反应化学计量数关系:
MnO2+ 4HCl(浓)MnCl2+ Cl2↑+2H2O
1 4 1
1 mol 4 mol 1 mol
故理论上消耗HCl和MnO2的物质的量分别为4 mol和1 mol,所以消耗MnO2的质量是87 g,故选A项。
3.D [解析] 24.5 g KClO3的物质的量为=0.2 mol,设生成O2的物质的量为x,
2KClO32KCl+ 3O2↑
2 3
0.2 mol x
=,解得x=0.3 mol,故产生的氧气在标准状况下的体积为0.3 mol×22.4 L·mol-1=6.72 L。
4.B [解析] 设生成Na[Al(OH)4]的物质的量为x,
2Al+2NaOH+6H2O2Na[Al(OH)4]+3H2↑
2 mol 3×22.4 L
x 6.72 L
=,解得x=0.2 mol,则c{Na[Al(OH)4]}==0.4 mol·L-1。
