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课时跟踪检测（六） 物质的量在化学反应中的应用
A级—学业水平考试达标练
1．标准状况下，3.25 g锌与足量的盐酸反应生成a L氢气，下列比例式正确的是( )
①Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑
1 mol 1 mol
3.25 g a L
②Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑
65 g 1 L
3.25 g a L
③Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑
1 mol 22.4 L
0.05 mol a L
④Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑
65 g 22.4 L
3.25 g a L
A．①② B．①③
C．②④ D．③④
解析：选D 根据化学方程式计算时必须满足“上下一致，左右相当”可知③④正确。
2．在同温同压下，50 mL气体M2跟100 mL气体N2化合生成50 mL气体Q，则Q的化学式是( )
A．MN2 B．M2N
C．MN3 D．M2N4
解析：选D 利用化学方程式中物质的物质的量之比和相同条件下气体的体积之比都等于化学计量数之比，写出该反应的化学方程式：M2＋2N2===Q，再结合原子守恒可以得出Q的化学式为M2N4。
3．已知X和Y的物质的量均为1 mol时，二者在一定条件下恰好完全反应生成3 mol Z，则该反应可表示为( )
A．X＋Y===2Z B．2X＋Y===2Z
C．X＋Y ===3Z D．2X＋Y===3Z
解析：选C 由化学方程式的计量数之比等于相应各物质的物质的量之比，可知该反应为X＋Y===3Z。
4．医疗上颇为流行的“理疗特效热”，就是利用铁缓慢氧化放出均匀、稳定的热，使患处保持温热状态。若56 g铁粉完全氧化成氧化铁，需消耗氧气的质量为( )
A．24 g B．32 g
C．21 g D．16 g
解析：选A
4Fe ＋ 3O2===2Fe2O3
4×56 g 3×32 g
56 g m(O2)
解得m(O2)＝24 g。
5．0.16 g氢氧化钠恰好与20 mL的盐酸完全反应，则盐酸的物质的量浓度为( )
A．0.1 mol·L－1 B．0.2 mol·L－1
C．0.5 mol·L－1 D．1 mol·L－1
解析：选B n(NaOH)＝＝0.004 mol，
HCl ＋ NaOH===NaCl ＋ H2O
1 mol 1 mol
0.02 L×c(HCl) 0.004 mol
解得x＝0.2 mol·L－1。
6．将7.8 g Na2O2溶于水形成 1 L的溶液，所得溶液的物质的量浓度为( )
A．0.1 mol·L－1 B．0.2 mol·L－1
C．1 mol·L－1 D．2 mol·L－1
解析：选B Na2O2溶于水后溶质为NaOH，由2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑可知n(NaOH)＝2n(Na2O2)＝0.2 mol，c(NaOH)＝＝0.2 mol·L－1。
7．11.2 g Fe与500 mL 2 mol·L－1的盐酸反应，生成标准状况下H2的体积为( )
A．11.2 L B．2.24 L
C．4.48 L D．3.36 L
解析：选C n(Fe)＝0.2 mol，n(HCl)＝1 mol。
设Fe完全反应需HCl的物质的量为n，则
Fe ＋ 2HCl===FeCl2＋H2↑
1 mol 2 mol
0.2 mol n
n＝0.4 mol＜1 mol，即盐酸过量，用Fe求H2的物质的量。
Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑
1 mol 1 mol
0.2 mol n(H2)
n(H2)＝0.2 mol，V(H2)＝0.2 mol×22.4 L·mol－1＝4.48 L。
8．等物质的量的下列各物质分别与盐酸反应，消耗HCl的物质的量最少的是( )
A．Na B．Na2O2
C．Na2O D．Na2CO3
解析：选A 因为给出的四种物质分别与盐酸反应后，溶质均为NaCl，因此可设均为1 mol，据Na＋、Cl－守恒可知，Na消耗1 mol HCl，Na2O2、Na2O、Na2CO3均消耗2 mol HCl。
9．把23 g钠投入m1 g足量的水中得到a g溶液，把24 g 镁投入m2 g足量的盐酸中得到b g溶液，若m1＝m2，则a、b的关系是( )
A．a＞b B．a＜b
C．a＝b D．无法确定
解析：选C 由于m1＝m2，且都是足量的，所以只需比较反应后溶液增加的质量即可。
2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
46 g 2 g
23 g m(H2)＝1 g
Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑
24 g 2 g
24 g m(H2)＝2 g
用差量法可知，23 g钠投入水中放出1 g氢气，溶液增重22 g,24 g镁投入盐酸中放出2 g氢气，溶液增重22 g，所以反应后a＝b。
10．过氧化钠能与水发生反应，某同学欲用该反应制取标准状况下的氧气1.12 L。
(1)计算至少需要称取过氧化钠的质量为________。
(2)若反应所得氢氧化钠溶液的体积是200 mL，计算该溶液中溶质的物质的量浓度为________。
解析：根据化学反应方程式计算：
2Na2O2＋2H2O===4NaOH ＋ O2↑
2×78 g 4 mol 22.4 L
m(Na2O2) 0.2 L×c 1.12 L
＝，m(Na2O2)＝7.8 g，
＝，c＝1 mol·L－1。
答案：(1)7.8 g (2)1 mol·L－1
11．将13.0 g 锌投入400 mL 某浓度的盐酸中，锌和盐酸恰好完全反应。求：
(1)13.0 g 锌的物质的量为________mol。
(2)反应中生成的H2在标准状况下的体积为________L。
(3)反应后所得溶液的物质的量浓度为________mol·L－1(反应前后溶液体积变化忽略不计)。
解析：(1)n(Zn)＝＝＝0.2 mol。
(2)根据反应的化学方程式：
Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑
65 g 22.4 L
13.0 g V(H2)
＝，V(H2)＝4.48 L。
(3)由反应方程式可知：
Zn ～ ZnCl2
65 g 1 mol
13.0 g n(ZnCl2)
＝，n(ZnCl2)＝0.2 mol。
c(ZnCl2)＝＝＝0.5 mol·L－1。
答案：(1)0.2 (2)4.48 (3)0.5
12．把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)反应中消耗HCl的物质的量。
(2)该混合物中铝、铁的物质的量。
解析：(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)2Al ＋ 6HCl ===2AlCl3＋3H2↑
2 mol 6 mol
n(Al) 3n(Al)
Fe ＋ 2HCl ===FeCl2＋H2↑
1 mol 2 mol
n(Fe) 2n(Fe)
27 g·mol－1×n(Al)＋56 g·mol－1×n(Fe)＝1.1 g，
3n(Al)＋2n(Fe)＝0.08 mol，
得n(Al)＝0.02 mol，n(Fe)＝0.01 mol。
答案：(1)0.08 mol
(2)n(Al)＝0.02 mol、n(Fe)＝0.01 mol
B级—选考等级考试增分练
1．把500 mL含有BaCl2和KCl的混合溶液分成5等份，取一份加入含a mol硫酸钠的溶液，恰好使钡离子完全沉淀；另取一份含b mol硝酸银的溶液，恰好使氯离子完全沉淀。则该混合溶液中钾离子浓度为( )
A．0.1(b－2a)mol·L－1 B．10(2a－b)mol·L－1
C．10(b－a)mol·L－1 D．10(b－2a)mol·L－1
解析：选D 根据对应关系式BaCl2～Na2SO4可知,100 mL混合液中n(BaCl2)＝n(Na2SO4)＝a mol，又根据AgNO3～Cl－可知，100 mL混合液中n(Cl－)＝b mol，由于n(Cl－)＝n(KCl)＋2n(BaCl2)，则n(KCl)＝(b－2a)mol，故c(K＋)＝＝＝10(b－2a)mol·L－1。
2．向含1 mol HCl和1 mol MgSO4的混合溶液中加入1 mol·L－1的Ba(OH)2溶液，产生沉淀的物质的量(n)与加入Ba(OH)2溶液体积(V)间的关系图正确的是( )
解析：选D 加入Ba(OH)2后，立即生成BaSO4沉淀。当溶液中的H＋被中和后，再生成Mg(OH)2沉淀。中和HCl需要0.5 L Ba(OH)2溶液，继续加入0.5 L Ba(OH)2溶液时，SO沉淀完全，且此时Mg2＋沉淀了0.5 mol，再继续加入0.5 L Ba(OH)2溶液沉淀剩余的0.5 mol Mg2＋，因此当沉淀不再变化时，共计需要1.5 L Ba(OH)2溶液。
3．一定量的液态化合物XY2，在一定量O2中恰好完全反应：XY2(l)＋3O2(g)===XO2(g)＋2YO2(g)，冷却后在标准状况下，测得生成物的体积为672 mL，则(l表示液态，g表示气态)：
(1)反应前O2的体积是________mL。
(2)化合物XY2的物质的量是________ mol。
(3)在XY2分子中，X、Y两元素的质量比为3∶16，则X、Y两元素的相对原子质量之比为________。
解析：(1)由方程式可知：反应前后气体体积不变，所以反应前O2体积为672 mL。(2)n(XY2)＝×＝0.01 mol。(3)设X、Y的摩尔质量分别为x、y，由XY2中X、Y质量比为3∶16得∶＝1∶2，故x∶y＝3∶8。
答案：(1)672 (2)0.01 (3)3∶8
4．(2019·泰安高一期末)将1.95 g由Na2SO4和Na2CO3组成的混合物溶于水，向所得溶液中加入10 mL未知浓度的BaCl2溶液恰好完全反应，生成沉淀，向所得沉淀中加入足量稀盐酸，充分反应后剩余沉淀2.33 g。计算：
(1)原混合物中Na2CO3的质量分数为__________。
(2)BaCl2溶液的物质的量浓度为________。
解析：加入BaCl2后发生反应：Na2SO4＋BaCl2===BaSO4↓＋2NaCl、Na2CO3＋BaCl2===BaCO3↓＋2NaCl，沉淀为BaSO4、BaCO3，向所得沉淀中加入足量稀盐酸，发生反应：BaCO3＋2HCl===BaCl2＋CO2↑＋H2O，BaCO3溶解，剩余2.33 g为BaSO4。
(1)根据化学方程式计算：
Na2SO4＋BaCl2===BaSO4↓＋2NaCl
142 g 233 g
m(Na2SO4) 2.33 g
m(Na2SO4)＝2.33 g×＝1.42 g，m(Na2CO3)＝1.95 g－1.42 g＝0.53 g，原混合物中Na2CO3的质量分数为×100%≈27.2%。(2)由上述分析可知n(BaCl2)＝n(Na2SO4)＋n(Na2CO3)，n(Na2SO4)＝＝0.01 mol, n(Na2CO3)＝＝0.005 mol，n(BaCl2)＝0.015 mol，c(BaCl2)＝＝1.5 mol·L－1。
答案：(1)27.2% (2)1.5 mol·L－1
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