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第三章
铁 金属材料
微主题6 物质的量在化学方程式中的计算
1. 取18.4 g铝锌合金溶于足量稀硫酸中，完全反应后收集到氢气11.2 L(标准状况下)，则由铝和锌分别产生的氢气的体积之比为( )
A. 3∶1 B. 4∶3
C. 1∶3 D. 3∶2
D
2. 50 mL BaCl2溶液所含有的Cl－，与20 mL 0.5 mol/L的硝酸银溶液恰好完全反应，则原溶液BaCl2的物质的量浓度是( )
A．1 mol/L B. 0.8 mol/L
C. 0.2 mol/L D. 0.1 mol/L
D
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 B. 2.0 mol/L
C. 1.5 mol/L D. 3.0 mol/L
B
4. 已知1.6 g部分被氧化的镁条与足量的盐酸反应，在标准状况下生成1.12 L H2，则被氧化的镁条的质量是( )
A. 1.2 g B. 0.64 g
C. 0.4 g D. 0.24 g
D
5. 将1.12 g铁粉加入25 mL 2 mol/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，仍无色
C. 溶液中Fe2＋与Fe3＋物质的量之比为6∶1
D. 氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶1
C
6. 把10.2 g镁铝合金的粉末放入过量的烧碱溶液中，得到6.72 L(标准状况下)H2。下列说法错误的是( )
A. 该合金中铝的质量分数为52.9%
B. 该合金中镁与铝的物质的量之比为1∶1
C. 该合金溶于足量的盐酸中，产生H2的体积(标准状况下)为11.2 L
D. 参加反应的氢氧化钠为0.1 mol
D
7. 将11.2 g铁粉投入200 mL 2 mol/L的稀硫酸中，充分反应后，计算(忽略体积的变化)：
(1) 反应产生的氢气在标准状况下的体积；
(2) 所得溶液中FeSO4的物质的量浓度。
答案：(1) 4.48 L (2) 1 mol/L(计算过程见解析)
8. 28.6 g Na2CO3·10H2O与足量的盐酸完全反应生成二氧化碳，反应结束后，测得溶液的总体积为100 mL，计算：
(1) 产生的CO2在标准状况下的体积。
(2) 所得溶液中NaCl的物质的量浓度(上述计算均要求写出计算过程)。
答案：(1) 2.24 L (2) 2 mol/L(计算过程见解析)
9. 向0.5 L 0.04 mol/L H2SO4中加入一定量的CuO粉末，充分反应后，将50 g铁丝放入该溶液中，至铁丝质量不再变化时，共收集到224 mL气体(标准状况)。求：
(1) 与硫酸反应的铁的物质的量。
(2) CuO粉末的质量(上述计算均要求写出计算过程)。
答案：(1) 0.01 mol (2) 0.8 g
10. 某种胃药的有效成分为碳酸钙，为测定其含量，现将2.0 g该药片溶于 50 mL稀盐酸中充分反应(药片中的其他成分不与盐酸反应)，产生标准状况下 224 mL CO2气体。
(1) 若盐酸恰好完全反应，则其物质的量浓度为_____________。
(2) 药片中碳酸钙的质量分数为_________。
0.4 mol/L
50%
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1. 取18.4 g铝锌合金溶于足量稀硫酸中，完全反应后收集到氢气11.2 L(标准状况下)，则由铝和锌分别产生的氢气的体积之比为(D)
A. 3∶1 B. 4∶3
C. 1∶3 D. 3∶2
【解析】由铝、锌与硫酸反应可得关系式：2Al～3H2，Zn～H2，生成H2的总物质的量为＝0.5 mol，设Al的物质的量为x，Zn的物质的量为y，根据题意可列出方程x＋y＝0.5 mol，②27 g/mol×x＋65 g/mol×y＝18.4 g，联立解得x＝y＝0.2 mol，故由Al生成的H2的物质的量为×0.2 mol＝0.3 mol，由Zn生成的H2的物质的量为0.2 mol，同温同压下，氢气的体积之比等于物质的量之比＝0.3 mol∶0.2 mol＝3∶2，D正确。
2. 50 mL BaCl2溶液所含有的Cl－，与20 mL 0.5 mol/L的硝酸银溶液恰好完全反应，则原溶液BaCl2的物质的量浓度是(D)
A．1 mol/L B. 0.8 mol/L
C. 0.2 mol/L D. 0.1 mol/L
【解析】由题可知关系式：Ag＋～Cl－，n(Cl－)＝n(Ag＋)＝c·V＝0.5 mol/L×0.02 L＝0.01 mol，则n(BaCl2)＝n(Cl－)＝0.005 mol，故原溶液BaCl2的物质的量浓度c＝＝＝0.1 mol/L，D正确。
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(B)
A．1.0 mol/L B. 2.0 mol/L
C. 1.5 mol/L D. 3.0 mol/L
【解析】由该过程的化学方程式可得关系式：2Al～2NaOH～3H2，由生成标准状况下的33.6 L(即1.5mol)H2可知NaOH的物质的量为1.0 mol，故NaOH溶液的浓度为＝2.0 mol/L，B正确。
4. 已知1.6 g部分被氧化的镁条与足量的盐酸反应，在标准状况下生成1.12 L H2，则被氧化的镁条的质量是(D)
A. 1.2 g B. 0.64 g
C. 0.4 g D. 0.24 g
【解析】由该过程的化学方程式可得关系式：Mg～H2，镁条中镁单质的物质的量为0.05 mol，MgO的质量为＝1.6 g－0.05 mol×24 g/mol＝0.4 g，故被氧化的镁条的物质的量为＝0.01 mol，被氧化的镁条的质量为0.01 mol×24 g/mol＝0.24 g，D正确。
5. 将1.12 g铁粉加入25 mL 2 mol/L氯化铁溶液中，充分反应后，其结果是(C)
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，仍无色
C. 溶液中Fe2＋与Fe3＋物质的量之比为6∶1
D. 氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶1
【解析】1.12 g铁的物质的量为＝0.02 mol，25 mL 2 mol/L氯化铁溶液中n(FeCl3)＝0.025 L×2 mol/L＝0.05 mol，根据反应的离子方程式2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋可知FeCl3过量，故铁粉完全反应，A错误；向其滴加KSCN溶液，由于Fe3＋过量，故溶液变红，B错误；根据反应的离子方程式可知，0.02 mol的铁粉消耗0.04 mol Fe3＋，生成0.06 mol Fe2＋，溶液中剩余0.01 mol Fe3＋，故溶液中Fe2＋与Fe3＋物质的量之比为6∶1，C正确；氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶2，D错误。
6. 把10.2 g镁铝合金的粉末放入过量的烧碱溶液中，得到6.72 L(标准状况下)H2。下列说法错误的是(D)
A. 该合金中铝的质量分数为52.9%
B. 该合金中镁与铝的物质的量之比为1∶1
C. 该合金溶于足量的盐酸中，产生H2的体积(标准状况下)为11.2 L
D. 参加反应的氢氧化钠为0.1 mol
【解析】生成H2的物质的量为＝0.3 mol，由化学方程式得关系式：2Al～2NaOH～3H2，可知n(Al)＝n(H2)＝×0.3 mol＝0.2 mol，则m(Al)＝0.2 mol×27 g/mol＝5.4 g，故合金中Al的质量分数为×100%≈52.9%，A正确；m(Mg)＝10.2 g－5.4 g＝4.8 g，则n(Mg)＝＝0.2 mol，故合金中Mg、Al的物质的量之比为0.2 mol∶0.2 mol＝1∶1，B正确；Mg、Al都与盐酸反应生成氢气，根据得失电子守恒有2n(H2)＝2n(Mg)＋3n(Al)＝2×0.2 mol＋3×0.2 mol，则n(H2)＝0.5 mol，故标准状况下生成H2体积为0.5 mol×22.4 L/mol＝11.2 L，C正确；由关于式可知参与反应的NaOH的物质的量为n(NaOH)＝n(H2)＝×0.3 mol＝0.2 mol，D错误。
7. 将11.2 g铁粉投入200 mL 2 mol/L的稀硫酸中，充分反应后，计算(忽略体积的变化)：
(1) 反应产生的氢气在标准状况下的体积；
(2) 所得溶液中FeSO4的物质的量浓度。
答案：(1) 4.48 L (2) 1 mol/L(计算过程见解析)
【解析】(1) n(Fe)＝＝0.2 mol，n(H2SO4)＝0.2 L×2 mol/L＝0.4 mol，由反应的化学方程式Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑可知，Fe完全反应，则生成的氢气物质的量n(H2)＝n(Fe)＝0.2 mol，故标准状况下生成氢气体积为0.2 mol×22.4 L/mol＝4.48 L。(2) 由化学方程式可知n(FeSO4)＝n(Fe)＝0.2 mol，故所得溶液中FeSO4的物质的量浓度为＝1 mol/L。
8. 28.6 g Na2CO3·10H2O与足量的盐酸完全反应生成二氧化碳，反应结束后，测得溶液的总体积为100 mL，计算：
(1) 产生的CO2在标准状况下的体积。
(2) 所得溶液中NaCl的物质的量浓度(上述计算均要求写出计算过程)。
答案：(1) 2.24 L (2) 2 mol/L(计算过程见解析)
【解析】由反应过程的化学方程式可得关系式：Na2CO3·10H2O～CO2～2NaCl，n(Na2CO3·10H2O)＝＝0.1 mol。(1) n(CO2)＝n(Na2CO3·10H2O)＝0.1 mol，则V(CO2)＝0.1 mol×22.4 L/mol＝2.24 L。(2) n(NaCl)＝2n(Na2CO3·10H2O)＝0.2 mol，则c(NaCl)＝＝2 mol/L。
9. 向0.5 L 0.04 mol/L H2SO4中加入一定量的CuO粉末，充分反应后，将50 g铁丝放入该溶液中，至铁丝质量不再变化时，共收集到224 mL气体(标准状况)。求：
(1) 与硫酸反应的铁的物质的量。
(2) CuO粉末的质量(上述计算均要求写出计算过程)。
答案：(1) 0.01 mol (2) 0.8 g
【解析】(1)由铁与稀硫酸反应的化学方程式可得关系式：Fe～H2SO4～H2，则与硫酸反应的铁的物质的量为n(Fe)＝n(H2)＝＝0.01 mol。(2)由CuO与稀硫酸反应的化学方程式可得关系式：CuO～H2SO4，再由溶液中的稀硫酸分别与CuO粉末和铁单质反应可列出等式：n(H2SO4)＝n(CuO)＋n(Fe)，则n(CuO)＝n(H2SO4)－n(Fe)＝0.04 mol/L×0.5 L－0.01 mol＝0.01 mol，故CuO粉末的质量为0.01 mol×80 g/mol＝0.8 g。
10. 某种胃药的有效成分为碳酸钙，为测定其含量，现将2.0 g该药片溶于50 mL稀盐酸中充分反应(药片中的其他成分不与盐酸反应)，产生标准状况下224 mL CO2气体。
(1) 若盐酸恰好完全反应，则其物质的量浓度为0.4 mol/L。
(2) 药片中碳酸钙的质量分数为50%。
【解析】由反应过程的化学方程式可得关系式：CaCO3～2HCl～CO2，n(CO2)＝＝0.01 mol。(1) n(HCl)＝2n(CO2)＝2×0.01 mol＝0.02 mol，故c(HCl)＝＝0.4 mol/L。(2) n(CaCO3)＝n(CO2)＝0.01 mol，m(CaCO3)＝0.01 mol×100 g/mol＝1.0 g，故CaCO3的质量分数为×100%＝50%。微主题6 物质的量在化学方程式中的计算
1. 取18.4 g铝锌合金溶于足量稀硫酸中，完全反应后收集到氢气11.2 L(标准状况下)，则由铝和锌分别产生的氢气的体积之比为( )
A. 3∶1 B. 4∶3
C. 1∶3 D. 3∶2
2. 50 mL BaCl2溶液所含有的Cl－，与20 mL 0.5 mol/L的硝酸银溶液恰好完全反应，则原溶液BaCl2的物质的量浓度是( )
A．1 mol/L B. 0.8 mol/L
C. 0.2 mol/L D. 0.1 mol/L
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 B. 2.0 mol/L
C. 1.5 mol/L D. 3.0 mol/L
4. 已知1.6 g部分被氧化的镁条与足量的盐酸反应，在标准状况下生成1.12 L H2，则被氧化的镁条的质量是( )
A. 1.2 g B. 0.64 g
C. 0.4 g D. 0.24 g
5. 将1.12 g铁粉加入25 mL 2 mol/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，仍无色
C. 溶液中Fe2＋与Fe3＋物质的量之比为6∶1
D. 氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶1
6. 把10.2 g镁铝合金的粉末放入过量的烧碱溶液中，得到6.72 L(标准状况下)H2。下列说法错误的是( )
A. 该合金中铝的质量分数为52.9%
B. 该合金中镁与铝的物质的量之比为1∶1
C. 该合金溶于足量的盐酸中，产生H2的体积(标准状况下)为11.2 L
D. 参加反应的氢氧化钠为0.1 mol
7. 将11.2 g铁粉投入200 mL 2 mol/L的稀硫酸中，充分反应后，计算(忽略体积的变化)：
(1) 反应产生的氢气在标准状况下的体积；
(2) 所得溶液中FeSO4的物质的量浓度。
8. 28.6 g Na2CO3·10H2O与足量的盐酸完全反应生成二氧化碳，反应结束后，测得溶液的总体积为100 mL，计算：
(1) 产生的CO2在标准状况下的体积。
(2) 所得溶液中NaCl的物质的量浓度(上述计算均要求写出计算过程)。
9. 向0.5 L 0.04 mol/L H2SO4中加入一定量的CuO粉末，充分反应后，将50 g铁丝放入该溶液中，至铁丝质量不再变化时，共收集到224 mL气体(标准状况)。求：
(1) 与硫酸反应的铁的物质的量。
(2) CuO粉末的质量(上述计算均要求写出计算过程)。
10. 某种胃药的有效成分为碳酸钙，为测定其含量，现将2.0 g该药片溶于50 mL稀盐酸中充分反应(药片中的其他成分不与盐酸反应)，产生标准状况下224 mL CO2气体。
(1) 若盐酸恰好完全反应，则其物质的量浓度为________。
(2) 药片中碳酸钙的质量分数为________。
