1、课时跟踪检测(二十)物质的量在化学方程式计算中的应用A级学业水平考试达标练1有关反应2Na2H2O=2NaOHH2的下列说法正确的是()A反应中Na与NaOH的质量相等B反应中H2O和H2的质量相等C反应中H2O和H2的质量比为21D反应中Na与NaOH的物质的量之比为11解析:选D反应2Na2H2O=2NaOHH2中,Na与NaOH的物质的量之比为11,质量之比为2340, H2O与H2的物质的量之比为21,质量之比为181。2现有钠、镁、铁质量分别为2.3 g、2.4 g、5.6 g,使其分别与100 mL 0.5 molL1的盐酸充分反应后,所得H2的质量关系正确的是()A氢气的质量相同
2、B铁放出氢气最多C钠放出氢气最多,铁最少D钠放出的氢气最多,镁、铁相同解析:选D钠、镁、铁的物质的量均为0.1 mol,n(HCl)0.05 mol,所以盐酸不足,因为钠还可以与水反应,钠放出的H2最多,镁、铁相同。3实验室用足量的锌粒与100 mL稀硫酸反应制备氢气,当收集到标准状况下1.12 L H2时,反应停止。下列说法不正确的是()A稀硫酸中H的浓度是0.5 molL1B消耗硫酸的物质的量是0.05 molC消耗锌的质量是3.25 gD氢气中可能混有水蒸气解析:选A由ZnH2SO4=ZnSO4H2 1 mol 22.4 L n(H2SO4) 1.12 L解得:n(H2SO4)0.05
3、mol,则c(H2SO4)0.5 molL1,即c(H)20.5 molL11 molL1,A项错误;由A项分析可知,消耗H2SO4的物质的量为0.05 mol,B项正确;消耗锌的质量为0.05 mol65 gmol13.25 g,C项正确;该反应会放出热量,则随着H2的逸出,可能会有水蒸气混入H2中,D项正确。4在同温同压下,50 mL气体A2与100 mL气体B2化合生成 50 mL气体C,则C的化学式是()AAB2BB2ACAB3 DA2B4解析:选D利用化学方程式中物质的量之比等于相同条件下气体的体积之比等于化学计量数之比,写出该反应的化学方程式为A22B2=C,又根据质量守恒定律(原
4、子个数守恒),可知C的化学式为A2B4。5镁和铝分别与等浓度、等体积的过量稀硫酸反应,产生气体的体积(V)与时间(t)的关系如图。反应中镁和铝的()A物质的量之比为32B质量之比为32C摩尔质量之比为23D消耗硫酸的物质的量之比为23解析:选A由题图可知,两个反应生成的氢气一样多,说明两种金属提供的电子数目一样多,则镁、铝的物质的量之比为32,质量之比为43, A项正确、B项错误;镁、铝的摩尔质量之比为89,C项错误;由于反应生成的氢气一样多,则消耗硫酸的物质的量之比为11,D项错误。6把足量的铁粉投入硫酸和硫酸铜的混合溶液中,充分反应后,剩余金属粉末的质量与原加入铁粉的质量相等,则原溶液中H
5、与SO的物质的量浓度之比为()A14 B27C12 D38解析:选A设原溶液中H2SO4和CuSO4的物质的量分别为x、y。Fe H2SO4=FeSO4H2m(固体质量减少)56 g 1 mol 56 g x 56xFe CuSO4=FeSO4Cum(固体质量增加)56 g 1 mol 64 g 8 g y 8y因为固体在反应前后质量相等,所以m(减)m(增),56x8y,则。7如图是某学校实验室从化学试剂商店买回来的氢氧化钠试剂标签上的部分内容。某同学从该试剂瓶中取出24.0 g 固体,配成1 L溶液,请计算:(1)所得氢氧化钠溶液的物质的量浓度为_。(2)从所得氢氧化钠溶液中取出200 m
6、L于一烧杯中,投入足量的金属铝,完全反应后,产生的气体在标准状况下的体积为_。解析:(1)n(NaOH)0.6 mol,c(NaOH)0.6 molL1。(2)2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2 2 mol 22.4 L3 0.6 molL10.2 L V,V4.032 L。答案:(1)0.6 molL1(2)4.032 L8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,加入同一种镁铝混合物粉末,产生气体,有关数据如表所示:实验序号甲乙丙混合物质量/mg255385459生成气体/mL280336336(1)甲、乙两组实验中,哪一组盐酸是不足量的?_(填
7、“甲”或“乙”)。理由是_。(2)要算出盐酸中HCl的物质的量浓度,题中可作计算依据的数据是_,求得盐酸中HCl的物质的量浓度为_。(3)求合金中Mg、Al的物质的量之比,题中可作计算依据的数据是_,求得Mg、Al的物质的量之比为_。解析:(2)在乙或丙中,因盐酸反应完全,则可根据2HClH22 1n(HCl)23102 mol,c(HCl)1 molL1。(3)在甲中,混合物完全反应,盐酸有剩余,则可根据混合物质量255 mg,生成气体280 mL计算。根据MgH2,AlH2得:n(Mg)24 gmol1n(Al)27 gmol1255103 g,n(Mg)n(Al),求得n(Mg)0.00
8、5 mol,n(Al)0.005 mol,n(Mg)n(Al)11。答案:(1)乙因甲、乙生成H2的体积不等,则产生H2体积小的,说明还有酸未反应,因此甲中盐酸过量,混合物反应完全;若乙中盐酸过量,则可产生H2:mL423 mL,而实际为336 mL,说明乙中盐酸不足,合金过量(2)336 mL1 molL1(3)255 mg和280 mL11B级选考等级考试增分练1完全沉淀等物质的量浓度的NaCl、MgCl2、AlCl3溶液中的Cl,消耗等物质的量浓度的AgNO3溶液的体积比为321,则上述溶液的体积比为()A111B321C632 D931解析:选D假设各溶液浓度均为1 molL1,消耗A
9、gNO3溶液的体积分别为3 L、2 L、1 L,根据离子方程式:AgCl=AgCl,计算可得NaCl、MgCl2、AlCl3溶液的体积分别为3 L、1 L、 L。2设NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是()A1 mol Na在空气中完全燃烧,转移的电子数为2NAB常温下,2.7 g铝与足量NaOH溶液反应,消耗0.1NA个水分子C0.1 mol Fe与足量水蒸气反应生成H2的分子数为0.1NAD11.2 L Cl2含有的原子数为NA解析:选B1 mol Na在空气中完全燃烧生成0.5 mol Na2O2,转移1 mol电子,即NA个电子,A错误;铝与NaOH溶液发生反应:2Al2NaO
10、H2H2O=2NaAlO23H2,2.7 g(0.1 mol)Al消耗0.1 mol H2O,即0.1NA个水分子,B正确;根据反应3Fe4H2O(g)Fe3O44H2,0.1 mol Fe完全反应生成 mol H2,即NA个H2分子,C错误;在标准状况下,11.2 L Cl2的物质的量为0.5 mol,含有的原子数为NA,题中未给出Cl2的状态,D错误。3向50 mL Na2SO4和Na2CO3的混合溶液中加入过量的BaCl2溶液,得到14.51 g白色沉淀,向白色沉淀中加入过量的稀HNO3,充分反应后,沉淀减少到4.66 g,并有气体产生。则:(1)原混合溶液中Na2SO4的物质的量浓度为
11、_,Na2CO3的物质的量浓度为_。(2)产生的气体的物质的量为_。解析:根据题意知,4.66 g沉淀即为硫酸钡沉淀,根据S原子守恒可知,硫酸钠的物质的量为n(Na2SO4)0.02 mol,其浓度为c(Na2SO4)0.4 molL1;碳酸钡沉淀的质量为14.51 g4.66 g9.85 g,n(BaCO3)0.05 mol,根据C原子守恒可知,n(Na2CO3)0.05 mol,其浓度为c(Na2CO3)1 molL1;产生的二氧化碳气体的物质的量为0.05 mol。答案:(1)0.4 molL11 molL1(2)0.05 mol4在隔绝空气的条件下,某同学将一块部分被氧化的钠块用一张已
12、除去氧化膜,并用针刺一些小孔的铝箔包好,然后放入盛满水且倒置于水槽中的容器内。待钠块反应完全后,在容器中仅收集到1.12 L氢气(标准状况下),此时测得铝箔质量比反应前减少了0.27 g,水槽和容器内溶液的总体积为 2.0 L,溶液中NaOH的浓度为0.050 molL1(忽略溶液中离子的水解和溶解的氢气的量)。(1)写出该实验中发生反应的化学方程式:_;_;_。(2)消耗Al的物质的量为_。(3)未被氧化的金属钠的物质的量为_。(4)Na2O的物质的量为_。解析:该实验中发生的反应可表示为2Na2H2O=2NaOHH2,Na2OH2O=2NaOH,2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H
13、2。消耗Al的物质的量为n(Al)0.010 mol,生成氢气的物质的量为n(H2)0.015 mol,那么由金属钠生成氢气的物质的量为n(H2)0.015 mol0.035 mol,根据反应可得金属钠的物质的量为n(Na)20.035 mol0.070 mol,又因为反应后溶液中NaOH的物质的量为n(NaOH)2.0 L0.050 molL10.10 mol,所以溶液中Na的总物质的量即原金属钠的总物质的量为n(Na)0.10 mol0.010 mol0.110 mol,n(Na2O)0.020 mol。答案:(1)2Na2H2O=2NaOHH2Na2OH2O=2NaOH2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2(2)0.010 mol(3)0.070 mol(4)0.020 mol- 6 -