【文档说明】3.2.2 物质的量在化学方程式计算中的应用-2022-2023学年高一化学上学期课后培优分级练（人教版2019必修第一册 ） Word版含解析.docx，共(9)页，196.246 KB，由小赞的店铺上传

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第三章铁金属材料第二节金属材料第2课时物质的量在化学方程式计算中的应用培优第一阶——基础过关练1．（2022·广东潮州潮安区期末）将某份铁铝合金均分为两份，一份加入足量盐酸，另一份加入足量NaOH溶液，同温同压下产生的气体体积比为3∶2，则样品中铁、铝物质的量之比

为A．3∶2B．2∶1C．3∶4D．4∶3【答案】C【解析】根据同温同压下气体的体积之比等于物质的量之比，设加入盐酸产生的H2为3mol，则加入氢氧化钠溶液产生的H2为2mol，根据反应2Al＋2NaOH＋2H2O＝2NaAlO2＋3H2↑可知生成2molH2，需要Al的物质的量为：

43mol，由于2Al＋6HCl＝2AlCl3＋3H2↑可知，等质量的Al与盐酸和NaOH反应放出的H2一样多即为2mol，故说明Fe与盐酸反应产生的H2为3mol－2mol＝1mol，根据反应方程式Fe＋2HCl＝FeCl2＋H2↑可知，生成1molH2需消耗1

mol的Fe，故样品中铁、铝物质的量之比为1mol∶43mol＝3∶4，选C项。2．（2022·江苏宿迁沭阳县期中）将同体积同物质的量浓度的AgNO3溶液中的Ag＋完全沉淀，则需同物质的量浓度的NaCl、MgCl2、AlCl3三种溶液的体积比为A．1∶2∶3B．3∶2∶1C．1∶1∶

1D．6∶3∶2【答案】D【解析】由Ag＋＋Cl－＝AgCl↓可知，分别加入足量的硝酸银溶液，Cl－沉淀完全时，同体积同物质的量浓度的AgNO3溶液，消耗等物质的量的AgNO3，即NaCl、MgCl2、AlCl3三种溶液中含氯离子的物质的量相同，设n(Cl－)＝6mol，根据物质

的化学式可知：n(NaCl)＝6mol，n(MgCl2)＝3mol，n(AlCl3)＝2mol，溶液的浓度相同，由V＝nc可知，物质的量之比等于体积之比，为6mol∶3mol∶2mol＝6∶3∶2，选D项。3

．（2022·山西晋城高平市期中）16.3g由Na2O2、Na2O、Na2CO3、NaOH组成的混合物与200g质量分数为7.3%的盐酸恰好反应，蒸干反应后的溶液，最终得到的固体的质量为A．8gB．15.5gC．11.7gD．23.4g【答案】D【解析】盐酸中氯离子的物质的量n＝200

g×7.3%36.5g·mol－1＝0.4mol，Na2O2、Na2O、Na2CO3、NaOH与盐酸反应生成的产物蒸干得到固体都是NaCl，NaCl的摩尔质量为58.5g·mol－1，由氯原子守恒知生成NaCl的质量为

：m＝0.4mol×58.5g·mol－1＝23.4g，故选D项。4．（2022·江苏扬州邗江区期中）有BaCl2和NaCl的混合溶液aL，将它均分成两份。一份滴加稀硫酸，使Ba2＋离子完全沉淀；另一份滴加AgNO3溶液，使Cl－离子完全沉淀。反应中消耗xmolH2SO4、ymolA

gNO3。据此得知原混合溶液中的c(Na＋)(单位：mol·L－1)为A．（y－2x）/aB．(y－x)/aC．(2y－2x)/aD．(2y－4x)/a【答案】D【解析】n(Ba2＋)＝n(H2SO4)＝xmol，n(C

l－)＝n(AgNO3)＝ymol，根据电荷守恒：n(Ba2＋)×2＋n(Na＋)×1＝n(Cl－)×1，n(Na＋)＝(y－2x)mol，c(Na＋)＝(y－2x)mol/0.5aL＝(2y－4x)/amol·L－1，选D项。5．（2022·江苏无锡宜兴中学期中）向一

定质量(设为mg)的MgO、CuO、Fe2O3组成的混合物中，加入500mL某浓度的硫酸溶液，混合物完全溶解。向溶解后的溶液中逐滴加入2.0mol·L－1NaOH溶液250mL时，恰好将金属阳离子沉淀。则该硫酸的物质的量浓度为A．0.5m

ol·L－1B．1.0mol·L－1C．1.5mol·L－1D．2.0mol·L－1【答案】A【解析】向溶解后的溶液中逐滴加入2.0mol·L－1NaOH溶液250mL时，恰好将金属阳离子沉淀，溶液中的溶质只有硫酸钠，根据元素守恒，H2SO4～Na2

SO4～2NaOH，则该硫酸的物质的量浓度为2.0mol·L－1×250mL2500mL＝0.5mol·L－1，选A项。6．（2022·浙江衢州高级中学期中）若加热5.00g的碳酸钠和碳酸氢钠的混合物，使碳酸氢钠完全分解，混合物质量减少了0.31g，则原混合

物中碳酸钠的质量为A．1.68gB．3.32gC．4.16gD．4.38g【答案】C【解析】碳酸氢钠受热容易分解为碳酸钠，从反应方程式可知，固体质量减少的部分就是二氧化碳和水蒸气的质量，设碳酸氢钠的质量为x，则：2

NaHCO3====ΔNa2CO3＋CO2↑＋H2OΔm16862x0.31g168x＝1620.31g，解得x＝0.84g则m(Na2CO3)＝5.00g－0.84g＝4.16g，C项符合题意。7．（2022·吉林洮南市第一中学期中）将一定量由Na和

Na2O2组成的混合物与足量的水反应，得到一定体积的混合气体，将混合气体用电火花引燃，恰好完全反应，无气体剩余。则原混合物中Na和Na2O2的物质的量之比为A．4∶1B．2∶1C．1∶2D．1∶1【答案】B【解析】2Na＋2H2O＝2NaOH＋H2↑，钠与氢气的关系式为：2Na～H2；2Na

2O2＋2H2O＝4NaOH＋O2↑，过氧化钠与氧气的关系式为：2Na2O2～O2；2H2＋O2======电火花2H2O，氢气和氧气的关系式为：2H2～O2，将该混合气体通过放电，恰好完全反应，说明氢气和氧气反应的物质的量之比

恰好等于它们反应的计量数之比，即氢气和氧气的物质的量之比为2∶1，通过钠与氢气、过氧化钠与氧气、氢气与氧气的关系式可得钠与过氧化钠的关系式为：4Na～2H2～O2～2Na2O2，所以原混合物中Na和Na2O2的物质的量之比为4∶2＝

2∶1，故合理选项是B项。8．（2022·江西新余期末）13.6gFe和Fe2O3的混合物，加入150mL足量的稀硫酸，在标准状况下收集到1.12LH2，向反应后的溶液中滴加KSCN溶液不变红。为中和过量的稀硫酸，并使Fe元素

全部转化为Fe(OH)2沉淀，恰好消耗了200mL3mol·L－1的NaOH溶液，则该稀H2SO4的物质的量浓度为A．2.25mol·L－1B．2mol·L－1C．3mol·L－1D．0.6mol·L－1【答案】B【解析】根据题干信息可知，涉及反应有：Fe＋H

2SO4＝FeSO4＋H2↑、Fe2O3＋3H2SO4＝Fe2(SO4)3＋3H2O、Fe＋Fe2(SO4)3＝3FeSO4、FeSO4＋2NaOH＝Fe(OH)2↓＋Na2SO4、2NaOH＋H2SO4＝Na2SO4＋2H2O，即反应最后铁元素完全沉淀后，溶液中的溶质只剩下N

a2SO4，根据Na＋和SO42－守恒可得：n(Na＋)×1＝n(SO42－)×2，n(Na＋)＝n(NaOH)＝2n(SO42－)＝2n(H2SO4)，即n(NaOH)＝2n(H2SO4)，则0.2L×3mol·L－1＝2×0.15

L×c(H2SO4)，解得c(H2SO4)＝2mol·L－1，故答案为B项。9．（2022·江西上饶期末）将钠、铝混合物投入足量水(质量为100g)中进行反应，若钠、铝的质量分别为46g和27g，充分反应后，下列说法正确的是

A．产生H2的物质的量为2.5molB．溶液中的溶质只有NaAlO2C．金属未完全溶解D．NaAlO2的质量分数是82100＋46＋27×100%【答案】A【解析】钠的物质的量为2mol，铝的物质的量为1mol，2Na＋2H2O＝2NaOH

＋H2↑，2Al＋2NaOH＋2H2O＝2NaAlO2＋3H2↑，2Na～2NaOH，2Al～2NaOH～2NaAlO2，故2molNa生成2molNaOH，1molAl消耗1molNaOH。A项，由上分析可知，2molNa产生1molH2，1molAl产生32molH2，产生H2的物质的量

为1mol＋32mol＝2.5mol，正确；B项，由Na生成2molNaOH，1molAl消耗1molNaOH，溶液中的溶质有NaAlO2和未消耗的NaOH，错误；C项，由分析可知，Na完全反应，生成的氢氧化钠将Al完全反应，错误；D项，n(NaAlO2)

＝1mol，m(NaAlO2)＝1mol×82g·mol－1＝82g，m(H2)＝2.5mol×2g·mol－1＝5g，NaAlO2的质量分数是82100＋46＋27－2×100%，错误。10．（2022·北京昌平期

末）氧化还原反应原理在研究物质性质及转化方面具有重要价值。（1）化合价是学习氧化还原反应的基础。在横线上写出以下几种物质中加点元素的化合价。C．u________Na2O．2________C．lO2－________(NH4)2F．e(SO4)2_____

___（2）制备氯气的一种反应是MnO2＋4HCl(浓)====ΔMnCl2＋Cl2↑＋2H2O。该反应中，还原剂是(填化学式，下同)___________，被还原的物质是___________。若反

应中消耗了1molMnO2，则生成Cl2的物质的量为_______mol。（3）某含余氯废水(主要成分是NaClO)的处理流程如下：含余氯废水Na2SO3溶液——————→达标排放已知处理过程中发生反应：Na2S

O3＋NaC1O＝Na2SO4＋NaCl，若NaClO的含量是7.45×10－3g·L－1，则处理1000L含余氯废水，理论上需要0.5mol·L－1Na2SO3溶液________L。【答案】（1）

①0②－1③＋3④＋2（2）浓HClMnO21（3）0.2【解析】（1）单质中元素化合价为0，C．u中铜元素化合价是0；Na2O．2中钠元素化合价为＋1，根据元素化合价代数和等于0，可知氧元素化合价为－1；C

．lO2－中氧元素化合价为－2，根据元素化合价代数和等于－1，Cl元素化合价为＋3；(NH4)2F．e(SO4)2中NH＋4的化合价为＋1、SO42－的化合价为－2，根据化合价代数和等于0，铁元素化合价为＋2；（2）MnO2＋4HCl(浓)===ΔMnCl2＋Cl2↑＋2H2O

反应，HCl中Cl元素化合价升高，还原剂是浓HCl，MnO2中Mn元素化合价降低，被还原的物质是MnO2。根据反应方程式，若反应中消耗了1molMnO2，则生成Cl2的物质的量为1mol；（3）若NaClO的含量是7.45×10－3g·L－1，1000L含余氯废水中含NaClO的

物质的量是7.45×10－3g·L－1×1000L74.5mol·L－1＝0.1mol，设理论上需要0.5mol·L－1Na2SO3溶液VL，则Na2SO3＋NaC1O＝Na2SO4＋NaCl1mol1mol0.5mol·L－1×VL0.1molV＝0.2L。培优第二阶——拓展培优练11．（

2022·北京汇文中学期末）密闭容器中装1molNaHCO3和0.8molNa2O2加热充分反应后，容器内残留的固体是A．0.8molNa2CO3和1molNaOHB．1molNa2CO3和0.6molNaOHC．1.3molNa2CO3D．0.5mol

Na2CO3和1.6molNaOH【答案】B【解析】NaHCO3加热分解：2NaHCO3===ΔNa2CO3＋CO2↑＋H2O可知：1molNaHCO3分解生成0.5molCO2、0.5molH2O和0.5molN

a2CO3，生成的CO2和H2O分别与Na2O2反应：2Na2O2＋2CO2＝2Na2CO3＋O2，2Na2O2＋2H2O＝4NaOH＋O2↑，二氧化碳首先与过氧化钠反应，0.5molCO2消耗过氧化钠0

.5mol，生成碳酸钠0.5mol，剩余的过氧化钠为0.8mol－0.5mol＝0.3mol，0.3molNa2O2与水反应，生成0.6molNaOH，所以容器内残留的固体是Na2CO3为0.5mol＋0.5mol＝1mol和NaOH为0.6mol，故选B项

。12．（2022·甘肃张掖市期末）有一种铁的“氧化物”样品，用5mol·L－1盐酸140mL完全溶解，所得溶液还能吸收标况下0.56L氯气，恰好使其中Fe2＋全部化成Fe3＋，该样品可能的化学式是A．Fe2O3B．F

e3O4C．Fe4O5D．Fe5O7【答案】D【解析】盐酸中HCl的物质的量为5mol·L－1×0.140L＝0.7mol，0.56L氯气的物质的量为0.56L22.4L·mol－1＝0.025mol。铁的“氧化物”样品，用盐酸完全

溶解，所得溶液中能吸收标况下0.56L氯气，说明溶液中有Fe2＋，由2Fe2＋＋Cl2＝2Fe3＋＋2Cl－，可知溶液中Fe2＋的物质的量：0.025mol×2＝0.05mol。跟盐酸反应后的溶液中有0.05molFe2＋，0.7molCl－，则还应该有Fe3＋，根据电荷守恒：n(Fe2

＋)×2＋n(Fe3＋)×3＝n(Cl－)×1，0.05mol×2＋n(Fe3＋)×3＝0.7mol×1，n(Fe3＋)＝0.7mol－0.05mol×23＝0.2mol，所以Fe2＋和Fe3＋的物质的量之比为0.05∶0.2＝1∶4，写成氧化物的

形式为：FeO·2Fe2O3，即Fe5O7，故选D项。13．（2022·天津五校联考期中）向NaOH和Na2CO3的混合溶液中滴加0.1mol·L－1的稀盐酸，生成CO2的量与加入盐酸的体积(V)的关系如图所示。下列叙述不正确的是A．在加入盐酸0～0.2L范围内，发生中和

反应B．ab段发生反应的离子方程式为HCO3－＋H＋＝H2O＋CO2↑C．a＝0.3D．原混合溶液中NaOH与Na2CO3的物质的量之比1∶2【答案】D【解析】结合氢离子的能力：OH－＞CO32－＞HCO3－，向NaOH和Na2CO3的混合溶液中滴加0.1

mol·L－1的稀盐酸依次发生反应①OH－＋H＋＝H2O、②CO32－＋H＋＝HCO3－、③HCO3－＋H＋＝H2O＋CO2↑。A项，根据图像，发生反应③HCO3－＋H＋＝H2O＋CO2↑，生成0.01molCO2，则消耗盐酸的体积是0.01m

ol0.1mol·L－1＝0.1L，所以发生反应②CO32－＋H＋＝HCO3－消耗盐酸的体积也是0.1L，发生反应①OH－＋H＋＝H2O消耗盐酸为：0.4L－0.1L－0.1L＝0.2L，在加入盐酸0～0.2L范围内，发生中和

反应，正确；B项，ab段反应生成二氧化碳，发生反应的离子方程式为HCO3－＋H＋＝H2O＋CO2↑，正确；C项，根据图像，发生反应③HCO3－＋H＋＝H2O＋CO2↑生成0.01molCO2，则消耗盐酸的体积是0.1L，所以a＝0.4L－0.1L＝0.3L，正确；D项，发生反应③HCO

3－＋H＋＝H2O＋CO2↑，生成0.01molCO2消耗盐酸0.01mol，所以Na2CO3的物质的量0.01mol；发生反应①OH－＋H＋＝H2O消耗HCl为：0.1mol·L－1×0.2L＝0.02mol，原混合溶液中NaOH的物质的量是0.02mol，NaOH与Na2CO3的物质的量

之比0.02mol∶0.01mol＝2∶1，错误。14．（2022·安徽安庆市期末）在100mL5.0mol·L－1FeCl3溶液中加入16.0g铜和铁的混合物，充分反应后剩余固体1.2g(反应前后体积变化忽略不计，不考虑空气等影响)。下列有关说法不正确的是A．FeCl3溶液

中的Fe3＋已全部反应B．还原剂失去电子的物质的量为0.5molC．原混合物中含有铜7.6gD．根据氯元素守恒，可求得反应后溶液中Fe2＋的浓度是7.5mol·L－1【答案】D【解析】氯化铁与铁单质发生反应：2Fe2＋＋Fe＝3Fe3＋；与铜单质发生反应：2Fe3＋＋Cu＝2Fe2＋＋Cu

2＋，因铁比铜活泼，故铁先反应，铜后反应。A项，因金属有剩余，且两种金属均能与氯化铁反应，可知氯化铁反应完全，Fe3＋已全部反应，正确；B项，由反应可知，反应中Fe3＋完全被还原成Fe2＋，则0.5molFe3＋得电子的物质的量为0.5mol，根据得失电子守恒，还原剂失去电子

的物质的量为0.5mol，正确；C项，若只有铁溶解，则0.5mol氯化铁消耗的Fe的物质的量为0.25mol，固体损失的质量为0.25mol×56g·mol－1＝14.0g，则剩余固体的质量应为16.0g－14.0g＝2.0g，

而实际固体剩余质量为1.2g，可知实际反应的金属还有Cu，设溶解的Fe的物质的量为xmol，溶解的Cu的物质的量为ymol，则56x＋64y＝16.0g－1.2g＝14.8g，根据电子得失守恒可得：2x＋2y＝0.5，解得：x＝0.15

，y＝0.1，固体混合物中铁的质量为：0.15mol×56g·mol－1＝8.4g，铜的质量＝16.0－8.4＝7.6g，正确；D项，100mL5.0mol·L－1的FeCl3溶液中氯离子的浓度为15mol·L－1，根据电荷守恒c(Fe2＋)×2＋c(Cu2＋)×2＝15mo

l·L－1，可求得反应后溶液中Fe2＋、Cu2＋的浓度之和是7.5mol·L－1，错误。15．（2022·广西钦州市期末）把33.2g含镁，铝、铜的合金粉末分为两等份，一份放入过量氢氧化钠溶液中，得到6.72L氢气(标准状况)，另一份放入过量盐酸中

，得到11.2L氢气(标准状况)。试计算(无解题过程不给分)：（1）该合金中铝的质量为__________g。（2）该合金中镁、铝、铜的物质的量之比为_________________。【答案】（1）10.8g（2）2

∶2∶1【解析】（1）标准状况，6.72LH2的物质的量是6.72L22.4L·mol－1＝0.3mol设一份合金中铝的物质的量是x。2Al＋2NaOH＋2H2O＝2NaAlO2＋3H2↑23x0.3mol解得x＝0.2mol所以该合金中铝的质

量为0.2mol×27g·mol－1×2＝10.8g。（2）铝和镁都能与盐酸反应放出氢气，另一份放入过量盐酸中，得到气体共11.2L(标准状况)，则镁与盐酸反应放出氢气的体积是(11.2－6.72)L＝4.48L

(标准状况)，氢气的物质的量是0.2mol。设一份合金中镁的物质的量是y。Mg＋2HCl＝MgCl2＋H2↑11y0.2mol解得y＝0.2mol则一份合金中镁的质量是0.2mol×24g·mol－1＝4.8g铜的质量是16.6g－4.8g－0.2mol×27g·mol－

1＝6.4g，铜的物质的量是0.1mol该合金中镁、铝、铜的物质的量之比为0.2mol∶0.2mol∶0.1mol＝2∶2∶1。16．（2022·浙江宁波期末）在Na2CO3和NaHCO3混合溶液中缓慢滴加一定浓度的盐酸，测得溶液中HCO3－物质的量与所加盐酸体积之间的关系如图所示。请回答下列问题

：（1）盐酸物质的量浓度为______mol·L－1。（2）当滴入的盐酸体积为12.5mL时，溶液中n(CO32－)∶n(HCO3－)为___________。【答案】（1）1（2）1∶3【解析】（1）在加入H

Cl的体积在0～25mL时发生反应：Na2CO3＋HCl＝NaCl＋NaHCO3，在加入盐酸溶液的体积在25～75mL时发生反应：NaHCO3＋HCl＝NaCl＋H2O＋CO2↑。根据C元素守恒可知原混

合溶液中n(Na2CO3)＋n(NaHCO3)＝0.05mol。由方程式NaHCO3＋HCl＝NaCl＋H2O＋CO2↑可知n(HCl)＝n(NaHCO3)＝0.05mol，发生该反应的HCl体积是V(HCl)＝75mL－25mL＝50mL，则该盐酸的物质的量浓度c(HCl

)＝0.05mol0.05L＝1mol·L－1；（5）加入HCl的体积在0～25mL时发生反应：Na2CO3＋HCl＝NaCl＋NaHCO3，可知原溶液中n(Na2CO3)＝n(HCl)＝1mol·L－1×0.025L＝0.025mol，则原固体中NaHC

O3的物质的量为n(NaHCO3)＝0.05mol－0.025mol＝0.025mol。当滴入的盐酸体积为12.5mL时，反应消耗Na2CO3的物质的量n(Na2CO3)＝n(HCl)＝1mol·L－1×

0.0125L＝0.0125mol，故此时溶液中剩余Na2CO3的物质的量为0.025mol－0.0125mol＝0.0125mol，其中含有的NaHCO3的物质的量为0.025mol＋0.0125mol＝0.0375mol，所以此时n(Na2CO3)∶n(NaHCO3)＝0.0125mo

l∶0.0375mol＝1∶3，则此时溶液中n(CO32－)∶n(HCO3－)＝1∶3。