【文档说明】2023-2024学年高中化学人教版2019必修1课后习题 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 Word版含解析.docx，共(4)页，75.412 KB，由小赞的店铺上传

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第2课时物质的量在化学方程式计算中的应用课后训练·巩固提升会应用必备知识基础练1.(2021浙江7月学考)工业上常用FeSO4溶液处理废水中的重铬酸根离子(Cr2O72-),反应原理为6Fe2++Cr2O72-+14H+6Fe3++2Cr3++

7H2O。处理25.00mL某废水,需消耗15.00mL1.00×10-2mol·L-1FeSO4溶液(不考虑其他物质与Fe2+反应)。该废水中Cr2O72-的物质的量浓度(单位:mol·L-1)为(C)A.1.50×10-4B.6

.00×10-4C.1.00×10-3D.3.60×10-3解析根据反应可得关系:n(Cr2O72-)=16n(Fe2+)=16×15.00×10-3L×1.00×10-2mol·L-1=2.5×10-5mol,则废水中Cr2O72-的物质的量浓度为2.5×10-5mol25.00×10-3

L=1.00×10-3mol·L-1。2.(2022黑龙江齐齐哈尔高一期末)在200mLNaOH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13.44L,该NaOH溶液的浓度为(B)A.1.0mol·L-1B.2.0mol·L-1C.1.5mol

·L-1D.3.0mol·L-1解析铝粉与NaOH溶液发生反应:2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑,据此可得:n(NaOH)=23n(H2)=23×13.44L22.4L·mol-1=0.4mol,故该NaOH溶液的浓度为0.4mol0.2L=2.0mol

·L-1。3.(2022福建师大附中高一期末)用0.1mol·L-1的NaNO2溶液300mL,恰好将0.02mol的XO4-还原,则元素X在还原产物中的化合价为(D)(提示:NO2-的氧化产物为NO3-)A.+1价B.+2价C.+

3价D.+4价解析根据氧化还原反应中得失电子守恒计算:N元素由+3价升高到+5价,X元素由+7价降低到+x价,根据得失电子守恒可得:0.1mol·L-1×0.3L×(5-3)=0.02mol×(7-x),解得x=4。4.(2022江西上饶高一期末)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)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的质量分数为82100+46+27×

100%解析钠的物质的量为2mol,铝的物质的量为1mol,2Na+2H2O2NaOH+H2↑,2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑,2Na~2NaOH,2Al~2NaOH~2NaAlO2,故2

molNa生成2molNaOH,1molAl消耗1molNaOH。2Na~H2,2Al~3H2,故nNa(H2)=12n(Na)=1mol,nAl(H2)=32n(Al)=32mol,共产生H2的物质的量为2.5mol,A正确;由

2molNa生成2molNaOH,1molAl消耗1molNaOH,溶液中的溶质有NaAlO2和未消耗的氢氧化钠,B错误;由分析可知,Na完全反应,生成的氢氧化钠和Al完全反应,C错误;n(NaAlO2)=1mol,m(NaAlO2)=82g,m(H2)=5g,NaAlO2的质量分数为82100+

46+27-5×100%,D错误。5.(2022湖南郴州高一期末)一定质量的铝铁合金溶于足量的NaOH溶液中,完全反应后产生3.36L(标准状况下)气体;用同样质量的铝铁合金完全溶于足量的盐酸中,在标准状况下产生5.6L的气体,则该合金中铝、

铁的物质的量之比为(A)A.1∶1B.2∶5C.3∶2D.3∶5解析合金溶于足量的NaOH溶液中,铝发生反应:2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑,产生氢气3.36L(标准状况),气体的物质的量=3.36L2

2.4L·mol-1=0.15mol,由化学方程式可知n(Al)=23n(H2)=23×0.15mol=0.1mol,铁铝合金溶于足量的盐酸中,Fe、Al都反应产生氢气,Al与足量的氢氧化钠溶液、盐酸反应产生氢气体积相等,则Fe反

应生成氢气体积=5.6L-3.36L=2.24L,其物质的量=2.24L22.4L·mol-1=0.1mol,根据Fe+2HClFeCl2+H2↑可知n(Fe)=n'(H2)=0.1mol,故合金中铝、铁的物质的量之比=0.1mol∶0.1mol=1∶1。6.(2

022江苏苏州中学高一期末)把10.2g镁铝合金的粉末放入过量的烧碱溶液中,得到6.72L标准状况下的H2。试计算:(1)该合金中铝的质量分数为。(2)该合金中镁与铝的物质的量之比为。(3)该合金溶于足量的盐酸中,产生H2的体积(标准状况下)为。答案(1)52.9%(2)1∶1

(3)11.2L解析(1)镁铝合金投入过量NaOH溶液中,Al与NaOH发生反应,Mg不反应,则有:2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑2×27g3×22.4Lm(Al)6.72L列式:2×27g𝑚(Al)=3×22.4L6.72

L,解得m(Al)=5.4g,故合金中铝的质量分数为5.4g10.2g×100%≈52.9%。(2)m(Al)=5.4g,则有m(Mg)=10.2g-5.4g=4.8g,可得n(Al)=5.4g27g·mol-1=0.2mol、n

(Mg)=4.8g24g·mol-1=0.2mol,故合金中Mg和Al的物质的量之比为0.2mol∶0.2mol=1∶1。(3)合金投入足量盐酸中,Mg、Al均反应产生H2,则有n(H2)=n(Mg)+32n(

Al)=0.2mol+32×0.2mol=0.5mol,故产生氢气在标准状况下的体积为0.5mol×22.4L·mol-1=11.2L。关键能力提升练以下选择题有1~2个选项符合题意。7.(2022黑龙江大庆实验中学高一期末)将26.4

gNa2O与Na2O2的混合物投入足量的水中溶解,反应后水溶液增重24.8g,则原混合物Na2O与Na2O2的物质的量之比是(B)A.1∶3B.3∶1C.13∶31D.31∶13解析Na2O2与Na2O的混合物投入足量的水中溶解发生的反应为:①Na2O+H2

O2NaOH、②2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑,26.4gNa2O2与Na2O的混合物投入足量的水中溶解,称得水溶液增重24.8g,减少的1.6g为生成氧气的质量,氧气的物质的量为0.05mol,根据反应②知,混合物中Na2O2的物质的量为0.1mol,则Na2O2的质量为7.

8g;混合物中Na2O的质量为26.4g-7.8g=18.6g,则Na2O的物质的量为0.3mol,则原混合物中Na2O与Na2O2的物质的量之比是3∶1,故选B。8.(2022安徽宿州十三校高一期末)铁、铝两

种金属的混合物与足量的稀硫酸反应,生成2.24L气体(标准状况),则两种金属的质量之和不可能是(AD)A.1.2gB.4.8gC.5.4gD.7.2g解析采用“极值法”进行分析:Fe、Al与稀硫酸分别发生反应:Fe+H2SO4F

eSO4+H2↑、2Al+3H2SO4Al2(SO4)3+3H2↑,标准状况下2.24LH2的物质的量为0.1mol,若全部由铁反应生成,结合反应可知,m(Fe)=0.1mol×56g·mol-1=5.6g;若H2全部由Al反应生成,结合反应可知,m(Al)=

23×0.1mol×27g·mol-1=1.8g,则两种金属的质量之和介于1.8~5.6g之间,故质量之和不可能为1.2g和7.2g,故选AD。9.(2022辽宁丹东高一期末)工业废水中含有的重铬酸根离子(Cr2O72-)有

毒,常用绿矾(FeSO4·7H2O)处理达标后排放,已知处理2L含重铬酸根离子浓度为0.01mol·L-1的废水,消耗绿矾0.12mol(Fe2+被氧化为Fe3+),则处理后的废水中铬元素的化合价为(A)A.+3价B.+4价C.+5价D.+6价解析2L含重铬

酸根离子浓度为0.01mol·L-1的废水中含重铬酸根离子的物质的量为0.02mol,依据得失电子守恒,0.12molFe2+→Fe3+失去0.12mol的电子,则0.02molCr2O72-需得到0.12mol的电子,设处理后的废水中铬元素的化合价为x,则有

(6-x)×2×0.02=0.12,解得x=3,则处理后的废水中铬元素的化合价为+3价,答案选A。10.(2022吉林白山高一期末)现有Al、CuO、Fe2O3组成的混合物10.0g,放入500mL某浓度的硫酸

中,混合物完全溶解,当再加入200mL2.0mol·L-1的NaOH溶液时,得到的沉淀最多,则所加硫酸的浓度为(A)A.0.4mol·L-1B.0.8mol·L-1C.1.2mol·L-1D.1.6mol·L-1解析题中涉及反应:2Al+3H2SO4Al

2(SO4)3+3H2↑、CuO+H2SO4CuSO4+H2O、Fe2O3+3H2SO4Fe2(SO4)3+3H2O、Al2(SO4)3+6NaOH2Al(OH)3↓+3Na2SO4、CuSO4+2NaOHNa2SO4+Cu(OH)2↓、Fe2(SO4)3+6NaOH2Fe(OH)

3↓+3Na2SO4,可能还发生反应:H2SO4+2NaOHNa2SO4+2H2O。当得到沉淀最多时,溶液中溶质只有Na2SO4,据此可得关系式:H2SO4~2NaOH,则有n(NaOH)=2n(H2SO4),即0.2L×2.0mol·L-1=2×0.5L×c(H

2SO4),解得c(H2SO4)=0.4mol·L-1。学科素养拔高练11.(2022黑龙江大庆实验中学高一期末)向10mLFe2(SO4)3和CuSO4的混合溶液中逐渐加入铁粉,充分反应后溶液中剩余

固体的质量与加入铁粉的质量关系如图所示。下列说法错误的是(D)A.a点时溶液中金属阳离子有Fe3+、Fe2+和Cu2+B.b点时溶液中的离子反应为Fe+Cu2+Cu+Fe2+C.原溶液中n(Fe3+)∶

n(Cu2+)=1∶1D.原溶液中CuSO4的物质的量浓度为1mol·L-1解析向Fe2(SO4)3和CuSO4的混合溶液中逐渐加入铁粉,铁首先和硫酸铁反应生成硫酸亚铁、再和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,加入铁粉的质量为0.56g时开始有剩余固体,则此时开始发生铁和硫酸铜的反应,加

入1.68g铁粉时出现拐点,此时铁和硫酸铜反应完全,之后反应停止。a点时发生的反应为Fe+2Fe3+3Fe2+,此时Fe3+没有反应完,Cu2+没有反应,则溶液中金属阳离子有Fe3+、Cu2+和Fe2+,A正确;b点表示加入铁粉后,剩余固体的质量增加,此时发生反应的离子方程式为F

e+Cu2+Cu+Fe2+,B正确;根据不同阶段消耗铁粉的量可知原溶液中n(Fe3+)=2n(Fe)=2×0.56g56g·mol-1=0.02mol,n(Cu2+)=1.68g-0.56g56g·mol-1=0.02mol,所以原溶液中n(Fe3+)∶n(Cu2+)=1

∶1,C正确;原溶液中CuSO4的物质的量浓度为0.02mol10×10-3L=2mol·L-1,D错误。