化学反应的计算(备作业)(解析版).docx

2.2.3 化学反应的计算
A组
1．物质的量浓度相同的NaCl、MgCl2、AlCl3三种溶液，当溶液的体积比为3：2：1时，三种溶液中Cl-的物质的量浓度之比为（　　）
A．1：1：1 B．1：2：3 C．3：2：1 D．3：4：3
答案：B
解析：由于物质的量浓度与体积无关，三种溶液的物质的量浓度相同，Cl-个数之比为1：2：3，因此Cl-的物质的量浓度之比为1：2：3。
2．分别用0.20mol·L-1的AgNO3溶液10mL与相同体积的下列溶液恰好完全反应。则物质的量浓度最大的是（ ）
A．KCl B．MgCl2 C．BaCl2 D．AlCl3
答案：A
解析：相同物质的量的AgNO3，需要4种选项中各物质的物质的量之比为1:1/2:1/2:1/3，又溶液体积相同，所以KCl的物质的量浓度最大。
3．将5 mol·L－1的盐酸10 mL稀释到200 mL，再取出5 mL，这5 mL溶液的物质的量浓度是(　　)
A．0.05 mol·L－1 B．0.25 mol·L－1
C．0.1 mol·L－1 D．0.5 mol·L－1
答案：B
解析：根据稀释定律，c(浓溶液)×V(浓溶液)＝c(稀溶液)×V(稀溶液)，得：5 mol·L－1×10 mL＝c(稀溶液)×200 mL，解得c(稀溶液)＝0.25 mol·L－1，从中取出5 mL溶液，其浓度不变。
4．标准状况下，500体积的氯化氢气体溶于水形成1体积的盐酸，则盐酸中溶质的物质的量浓度是(　　)
A．500 mol·L－1 B. mol·L－1 C．5 mol·L－1 D．无法计算
答案：B
解析：设V(HCl)＝500 L，则V(溶液)＝1 L，则c(HCl)＝＝＝＝ mol·L－1。
5．硫酸钠和硫酸溶液等体积混合后，H＋浓度为0.3 mol·L－1，SO浓度为0.4 mol·L－1，则混合溶液中Na＋浓度为(　　)
A．0.15 mol·L－1 B．0.2 mol·L－1 C．0.25 mol·L－1 D．0.5 mol·L－1
答案：D
解析：设Na＋浓度为x，根据电荷守恒可知，0.3 mol·L－1×1＋x×1＝0.4 mol·L－1×2，解得x＝0.5 mol·L－1。
6．在NaCl、MgCl2、MgSO4形成的混合溶液中，c(Na＋)＝0.10 mol·L－1，c(Mg2＋)＝0.25 mol·L－1，c(Cl－)＝0.20 mol·L－1，则c(SO)为(　　)
A．0.15 mol·L－1 B．0.10 mol·L－1
C．0.25 mol·L－1 D．0.20 mol·L－1
答案：D
解析：溶液为电中性，根据电荷守恒可得c(Na＋)＋2c(Mg2＋)＝c(Cl－)＋2c(SO)。
7．在标准状况下，0.224 L CH4气体充分燃烧时，消耗氧气的物质的量为______ mol，生成水______ g。
答案：0.02　0.36
解析：设消耗氧气的物质的量为x，生成水的质量为y。
CH4　＋　2O2CO2＋2H2O
22．4 L　2 mol　　　　　36 g
0．224 L　x　　　　　　 y
＝＝
解得x＝0.02 mol，y＝0.36 g。
即消耗0.02 mol O2，生成0.36 g水。
8．将澄清石灰水加入250mL碳酸钠溶液中，过滤、干燥后得到10g沉淀。求此碳酸钠溶液的物质的量浓度。
解析：Na2CO3 + Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH
1mol 100g
c(Na2CO3)×0.25L 10g
解得：c(Na2CO3)= 0.40mol·L-1
9．实验室使用的浓盐酸的溶质的质量分数一般为36.5%，密度为1.19g·cm-3。
（1）将多少升氯化氢（标准状况）通入1.00L水中可得到36.5%的浓盐酸？
（2）求该浓盐酸的物质的量浓度。
解析：（1）根据溶质的质量分数的定义：V(HCl)22.4L⋅mol−1×36.5g⋅mol−1V(HCl)22.4L⋅mol−1×36.5g⋅mol−1+1000mL×1g⋅mL−1=36.5%
得V(HCl)=352L
（2）c(HCl)=1000mL⋅L−1×1.19g⋅mL−1×36.5%36.5g⋅mol−1=11.9mol⋅L−1

B组
10．由锌、铁、铝、镁四种金属的两种组成的混合物10克，与足量的盐酸反应产生的氢气在标准状况下为11.2升，则混合物中一定含有的金属是（ ）
A．锌　　　 　B．铁 C．铝 　D．镁
答案：C
解析：用极端假设法求解。根据方程式，分别用0.5mol氢气计算需要4种金属的质量。满足条件的两种金属中一种质量大于10g，另一种小于10g
Zn ~ H2 Fe ~ H2 2Al ~ 3H2 Mg ~ H2
65g 1mol 56g 1mol 54g 3mol 24g 1mol
32.5g 0.5mol 28g 0.5mol 9g 0.5mol 12g 0.5mol
其中只有Al小于10g，故一定有Al。
11．等体积的硫酸铝、硫酸锌、硫酸钠溶液分别与足量氯化钡溶液反应，若生成硫酸钡沉淀的质量比为1∶2∶3，则三种硫酸盐的物质的量浓度之比为(　　)
A．1∶2∶3 B．1∶6∶9 C．1∶3∶3 D．1∶3∶6
答案：B
解析：设Al2(SO4)3、ZnSO4、Na2SO4生成BaSO4的物质的量分别为3 mol、6 mol、9 mol，则Al2(SO4)3为1 mol，ZnSO4为6 mol，Na2SO4为9 mol，所以三种硫酸盐的物质的量浓度之比为1∶6∶9。
12．把1.0 mol·L－1 CuSO4溶液和0.50 mol·L－1 H2SO4溶液等体积混合(假设混合后的溶液的体积等于混合前两种溶液的体积之和)，计算：
(1)混合溶液中CuSO4和H2SO4的物质的量浓度c(CuSO4)＝____________；c(H2SO4)＝____________。
(2)混合液中H＋、SO的物质的量浓度：c(H＋)＝____________；c(SO)＝____________。
(3)向溶液中加入铁粉，经过足够长的时间，铁粉有剩余。此时溶液中Fe2＋的物质的量浓度c(Fe2＋)＝____________。
答案：(1)0.50 mol·L－1　0.25 mol·L－1　(2)0.50 mol·L－1　0.75 mol·L－1　(3)0.75 mol·L－1
解析：1.0 mol·L－1CuSO4溶液和0.50 mol·L－1 H2SO4溶液等体积混合，假设混合前溶液的体积都为V，则混合后溶液的体积为2V。

(1)在混合溶液中CuSO4的物质的量为(1.0 mol·L－1×V)，H2SO4的物质的量为(0.50 mol·L－1×V)，则溶
液中CuSO4的物质的量浓度c(CuSO4)＝＝0.5 mol·L－1，H2SO4的物质的量浓度 c(H2SO4)＝＝0.25 mol·L－1。
(2)由电解质的电离方程式H2SO4===2H＋＋SO可知，在混合溶液中H＋的物质的量浓度为c(H＋)＝2c(H2SO4)＝2×0.25 mol·L－1＝0.5 mol·L－1，SO的物质的量浓度为c(SO)＝＝0.75 mol·L－1。
(3)向溶液中加入铁粉后，Fe与混合溶液中的CuSO4和H2SO4发生如下反应：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu、Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑。经过足够长的时间，铁粉有剩余，则CuSO4和H2SO4反应完全，生成的Fe2＋的物质的量浓度c(Fe2＋)＝c(SO)＝0.75 mol·L－1。
13．有一硫酸与硝酸的混合溶液，取出10.0mL加入足量BaCl2溶液，过滤、洗涤、烘干后得到9.32g的沉淀；滤液与4.00 mol·L－1 NaOH溶液反应，用去35.0mL碱液时恰好完全中和。试求混合液中H2SO4、HNO3的物质的量浓度各是多少？
解析：n(BaSO4)=9.32g/233g·mol-1=0.0400mol
由 H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl
1mol 1mol 2mol
n(H2SO4) 0.0400mol n(HCl)
解得：n(H2SO4)=0.0400mol n(HCl)=0.0800mol
n(NaOH)=4.00 mol·L－1×0.035L=0.0140mol
由NaOH+HCl=NaCl+H2O HNO3+NaOH=NaNO3+H2O
n(NaOH)=n(HCl)+n(HNO3)=0.0800mol+ n(HNO3)=0.0140mol
得：n(HNO3)=0.0600mol
c(H2SO4)=0.0400mol/0.0100L=4.00mol·L-1 c(HNO3)=0.0600mol/0.0100L=6.00mol·L-1。
14．某化工厂分析人员从生产车间取过氧化氢样品1.00 mL于锥形瓶中，加25 mL水稀释，再用稀H2SO4酸化后，逐滴加入0.1 mol·L－1的KMnO4溶液。当反应完全时，消耗KMnO4溶液20.20 mL。化学方程式为2KMnO4＋5H2O2＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋5O2↑＋8H2O。试计算该过氧化氢样品的物质的量浓度。
答案：过氧化氢样品的物质的量浓度为5.05 mol·L－1。
解析：依据题意，有 2KMnO4　 ～ 　5H2O2
2 mol 5 mol
　 0.1 mol·L－1×20.20 mL c×1.00 mL
2∶5＝(0.1 mol·L－1×20.20 mL)∶(c×1.00 mL)
解得c＝5.05 mol·L－1。