第17讲 物质的量在化学方程式计算中的应用 -【暑假自学课】2024年新高一化学暑假提升精品讲义（人教版2019必修第一册）

第17讲  物质的量在化学方程式计算中的应用 模块一 思维导图串知识 模块二 基础知识全梳理（吃透教材） 模块三 教材习题学解题 模块四 核心考点精准练（5大考点） 模块五 小试牛刀过关测 （基础练10题）（提升练6题） 1.能从物质的量的角度认识物质的组成及化学变化，能运用物质的量与其他物理量之间的换算关系进行有关计算。 2.能结合物质的量在化学方程式计算中的应用，进一步体会守恒思想，强化宏观辨识与微观探析能力。 3掌握化学计算中的其他常用方法。 一、物质的量在化学方程式计算中的应用 1．以物质的量为中心的转化 2．化学方程式中化学计量数与相关物理量的关系 　　　　　　 2CO　＋　O2 2CO2 化学计量数 2 1 2 扩大NA倍 2NA  NA  2NA 物质的量 2 mol 1 mol 2 mol 质量 56 g 32 g 88 g 标况下气体体积 44.8 L 22.4 L  44.8 L 结论： (1)同一个化学方程式中各物质的化学计量数之比等于其物质的量之比。 (2)对于有气体参加的反应，在同温同压下各气体的化学计量数之比也等于其体积之比。 3．根据化学方程式计算的基本步骤 (1)设：设所求物质的物质的量为n(B)[或质量为m(B)，或气体在标准状况下的体积为V(B)等]。 (2)写：写出相关的化学方程式。 (3)标：在有关物质的化学式下面标出已知量和未知量。 (4)列：列出所求物质的数学表达式。 (5)解：根据比例式求解。 (6)答：简明地写出答案。 4．计算实例 (1)已知量、未知量均以物质的量计算 思考与交流：5.4 g铝与足量NaOH溶液反应生成的氢气在标准状况下的体积是多少？ (2)已知量、未知量单位不一致的计算 思考与交流：若56 g铁粉完全氧化成氧化铁，则需要消耗标准状况下氧气的体积为多少？ 【方法技巧】 1.书写格式规范化：在根据化学方程式计算的过程中，各物理量、物质名称、公式等尽量用符号表示，且数据的运算要公式化并带单位。 2.单位运用对应化：根据化学方程式计算时，如果题目所给的两个量单位不一致，要注意两个量的单位要“上下一致，左右相当”。 3.如果两种反应物的量都是已知的，求解某种产物的量时，必须先判断哪种物质过量，然后根据不足量的物质进行计算。 二、化学计算中的其他常用方法 1．关系式法 当已知物和未知物之间是通过多个反应联系时，只需直接确定已知量和未知量之间的比例关系即“关系式”，就可求得未知量。 (1)根据化学方程式确定关系式 写出发生反应的化学方程式，根据量的关系写出关系式。 (2)根据原子守恒确定关系式 例如，把CO还原Fe2O3生成的CO2通入足量澄清石灰水中，求生成沉淀的量。根据化学方程式3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2、CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O得关系式3CO～3CO2～3CaCO3，由此建立CO与CaCO3之间的直接关系3CO～3CaCO3，一步算出未知量。 思考与交流：把一定量的CO还原Fe2O3生成的CO2通入到澄清石灰水中，得10 g沉淀，那么参加反应的CO的质量是________ g。 2．守恒法 (1)反应前后元素种类、质量、原子个数不变。 思考与交流： 4.6 g钠在空气中久置，最终得到Na2CO3的质量是________g。 (2)还原剂失电子总数＝氧化剂得电子总数 思考与交流：用1 mol·L－1的Na2SO3溶液30 mL恰好将2×10－2 mol的XO还原，已知氧化产物为SO，则元素X在还原产物中的化合价为________。 (3)电荷守恒 电解质溶液中，阴离子所带负电荷总数等于阳离子所带正电荷总数，即溶液呈电中性。例如，在0.1 mol·L－1的K2SO4溶液中，c(K＋)＋c(H＋)＝2c(SO)＋c(OH－)。 思考与交流：某溶液中只含有Na＋、Al3＋、Cl－、SO四种离子，已知前三种离子的个数比为3∶2∶1，则溶液中Al3＋和SO的个数比为(　　) A．1∶2 B．1∶4 C．3∶4 D．3∶2 3．差量法 化学反应前后物质的量发生变化时均可用差量法。解题的一般步骤为 (1)准确写出有关反应的化学方程式。 (2)深入细致地分析题意，关键在于有针对性地找出产生差量的“对象”及“理论差量”。该“理论差量”可以是质量、物质的量、气体体积、压强等，且该差量的大小与参加反应的物质的有关量成正比。 (3)根据反应方程式，从“实际差量”寻找比例关系，列比例式求解。 如：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3 ＋ O2 固体差值 2 mol 2×106 g 1 mol 2×28 g n(Na2O2) m(Na2CO3) n(O2) 5.6 g 则：＝＝＝ 思考与交流：把铁棒插入CuSO4溶液，一段时间后取出，铁棒质量增加了4 g，参加反应的Fe的质量为________。 4．平均值法——判断合金成分 平均值法就是根据两组分物质的某种平均值，来推断两物质某种量的范围的方法。即X(a)<X(平均)<X(b)。如利用平均摩尔电子质量(金属失去1 mol e－的质量)判断合金的成分。 如：两种金属形成的合金23 g与足量盐酸反应，放出1 mol H2，则平均摩尔电子质量为＝11.5 g·mol－1，可判断合金可能为Al与Fe形成合金。 思考与交流：将30g某合金溶于足量的稀硫酸中，充分反应后，收集到11.2L(标准状况)H2，则该合金可能为 A．锌铁合金 B．铁铝合金 C．镁铝合金 D．铁镁合金 5．方程组法 一般方程组法用于解决两种物质的混合物计算，一般读题时能找到两个已知量时，均可以利用二元一次方程组进行求算未知量。 思考与交流：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。 【归纳提升】 (1)有关化学方程式计算的等式关系 各物质的化学计量数之比＝各物质的物质的量之比＝各物质构成粒子的粒子数之比＝相同条件下气体的体积之比。 (2)化学计算中常用方法 ①守恒法(质量守恒、电荷守恒、电子守恒) ②差量法(质量差值法、体积差值法) ③关系式法(利用元素守恒建立关系式、利用方程式建立关系式、利用电子守恒建立关系式) ④方程组法(两个已知量求解混合物中两种物质的未知量) 教材习题01 向500 mL NaOH溶液中投入10.8 g Al，二者恰好完全反应，试计算： (1)Al的物质的量； (2)参加反应的NaOH的物质的量和溶液中NaOH的物质的量浓度； (3)在标准状况下生成H2的体积。 解题思路 教材习题02 已知：①碳酸钠高温下不分解；②碳酸氢钠受热发生分解反应：2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑。充分加热碳酸钠和碳酸氢钠的混合物19 g，完全反应后固体质量减轻了3.1 g，求： (1)原混合物中碳酸钠的质量是________ g。 (2)在剩余固体中，加入过量盐酸，反应后放出二氧化碳的体积(标准状况)是________ L。 解题思路 核心考点一：应用化学方程式计算 【例1】在500 mL NaOH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33.6 L，该NaOH溶液的浓度为(　　) A．1.0 mol·L－1 B．2.0 mol·L－1 C．1.5 mol·L－1 D．3.0 mol·L－1 核心考点二：关系式法 【例2】将a mol钠和a mol铝一同投入m g足量水中，所得溶液密度为d g·mL－1，该溶液中溶质质量分数为(　　) A.% B.% C.% D.% 核心考点三：守恒法 【例3】某温度下，已知Cl2与NaOH溶液反应的产物有NaClO、NaClO3、NaCl，若生成的NaClO与NaClO3的物质的量之比为4∶1，则被氧化与被还原的氯元素的物质的量之比为(　　) A．5∶1 B．1∶5 C．5∶9 D．9∶5 核心考点四：差量法 【例4】铁粉可与高温水蒸气反应，若反应后得到的干燥固体质量比反应前铁粉的质量增加了32 g，则参加反应的铁粉的物质的量是(　　) A.0.5 mol B.1 mol C.1.5 mol D.2 mol 核心考点五：平均值法 【例5】某不纯铁片可能含有Mg、Al、Cu等金属杂质，取这种铁片5.6 g与足量的稀盐酸反应，得到0.2 g氢气，则该铁片中(　　) A．一定不含金属镁 B．一定含有金属铝 C．一定含有金属铜 D．一定同时含有四种金属 【基础练】 1．将气体8.8g通入足量，充分反应后，生成的质量是 A．6.4g B．0.8g C．1.6g D．3.2g 2．—定条件下等量的铁分别与足量的盐酸、水蒸气充分反应，则在相同的条件下产生氢气的体积比是 A． B． C． D． 3．将MgSO4、CuSO4的混合溶液平均分成两等份。一份加入足量BaCl2，产生沉淀2.33g；另一份加入100mLNaOH溶液，金属离子给好沉淀完全，则该NaOH溶液的浓度为 A．0.2mol•L-1 B．0.4mol•L-1 C．0.5mol•L-1 D．1mol•L-1 4．50mL溶液所含有的，与20mL的硝酸银溶液恰好完全反应，则原溶液的物质的量的浓度是 A． B． C． D． 5．在某温度下，用NaOH溶液吸收Cl2尾气，经测定，反应后混合溶液中NaClO和NaClO3的物质的量均为1 mol，则反应消耗NaOH的物质的量为 A．4 mol B．6 mol C．8 mol D．10 mol 6．ag铁粉与含有H2SO4的CuSO4溶液完全反应后，得到ag铜，则参加反应的CuSO4与H2SO4的个数之比为 A．1：7 B．7：1 C．7：8 D．8：7 7．实验室利用反应2KClO32KCl＋3O2↑制取氧气，今24.5 g KClO3参加反应，则得到标准状况下的氧气的体积是 A．2.24 L B．4.48 L C．44.8 L D．6.72 L 8．4 mol Fe和3 mol Cl2完全反应，生成FeCl3的物质的量是 A．2 mol B．3 mol C．4 mol D．1 mol 9．将各分别加入的稀硫酸中，同温同压下产生的气体体积比是 A． B． C． D． 10．将相同质量的两份铝，分别放入足量的氢氧化钠溶液和盐酸中，同温同压下，放出的氢气分子数之比为 A．1：6 B．3：2 C．2：3 D．1：1 【提升练】 11．在的纯碱溶液中，不断搅拌并逐滴加入的盐酸，完全反应后，在标准状况下生成的体积为 A．1.344mL B．0mL C．2.24mL D．0.67mL 12．浓度均为1.0mol/LCuSO4溶液和Fe2(SO4)3溶液等体积混合(混合前后忽略溶液体积的变化)，向其中加入足量的铁粉充分反应，则反应后溶液中Fe2+的物质的量浓度 A．1.5mol/L B．2.0mol/L C．0.5mol/L D．1mol/L 13．一定质量FeO、的混合物，在足量气流中加热充分反应，冷却后称得剩余固体全为铁单质，且比原固体混合物减轻了1.6g；将等质量的原混合物与硫酸反应，欲使之完全溶解，需0.5的硫酸的体积至少为 A．0.1L B．0.2L C．0.4L D．0.5L 14．已知Q与R的摩尔质量之比为9：22，在反应中，当1.6gX与一定量Y完全反应后，生成4.4gR，则参与反应的Y和生成物Q的质量之比为 A．46：9 B．32：9 C．23：9 D．16：9 15．1.28g铜投入一定量的浓硝酸中，铜完全溶解，生成气体颜色越来越浅，共收集到VmL气体(标准状况)，将盛有此气体的容器倒扣在水中，通入氧气恰好使气体完全溶解在水中，则需要标准状况下的氧气体积为 A．504mL B．336mL C．224mL D．168mL 16.已知铝是一种能够和强碱溶液反应生成氢气的一种特殊金属，其反应的化学方程式为. 2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑ ，现向400mLNaOH溶液中投入10.8gAl，二者恰好完全反应，计算： (1)Al的物质的量为 mol。 (2)参加反应的NaOH的物质的量为 mol；溶液的物质的量浓度 mol•L-1。 (3)生成的H2在标准状况下的体积为 L；反应中转移的电子数为 。 ( 10 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第17讲  物质的量在化学方程式计算中的应用 模块一 思维导图串知识 模块二 基础知识全梳理（吃透教材） 模块三 教材习题学解题 模块四 核心考点精准练（5大考点） 模块五 小试牛刀过关测 （基础练10题）（提升练6题） 1.能从物质的量的角度认识物质的组成及化学变化，能运用物质的量与其他物理量之间的换算关系进行有关计算。 2.能结合物质的量在化学方程式计算中的应用，进一步体会守恒思想，强化宏观辨识与微观探析能力。 3掌握化学计算中的其他常用方法。 一、物质的量在化学方程式计算中的应用 1．以物质的量为中心的转化 2．化学方程式中化学计量数与相关物理量的关系 　　　　　　 2CO　＋　O2 2CO2 化学计量数 2 1 2 扩大NA倍 2NA  NA  2NA 物质的量 2 mol 1 mol 2 mol 质量 56 g 32 g 88 g 标况下气体体积 44.8 L 22.4 L  44.8 L 结论： (1)同一个化学方程式中各物质的化学计量数之比等于其物质的量之比。 (2)对于有气体参加的反应，在同温同压下各气体的化学计量数之比也等于其体积之比。 3．根据化学方程式计算的基本步骤 (1)设：设所求物质的物质的量为n(B)[或质量为m(B)，或气体在标准状况下的体积为V(B)等]。 (2)写：写出相关的化学方程式。 (3)标：在有关物质的化学式下面标出已知量和未知量。 (4)列：列出所求物质的数学表达式。 (5)解：根据比例式求解。 (6)答：简明地写出答案。 4．计算实例 (1)已知量、未知量均以物质的量计算 思考与交流：5.4 g铝与足量NaOH溶液反应生成的氢气在标准状况下的体积是多少？ 【解析】设生成标准状况下氢气的物质的量为n(H2) n(Al)＝＝＝0.2 mol 2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑ 2　　　　　　　　　　　　　　　3 0.2 mol　　　　　　　　　　　  n(H2) ＝ n(H2)＝0.3 mol V(H2)＝n(H2)·Vm＝0.3 mol×22.4 L·mol－1＝6.72 L 答：生成标准状况下氢气的体积是6.72 L。 (2)已知量、未知量单位不一致的计算 思考与交流：若56 g铁粉完全氧化成氧化铁，则需要消耗标准状况下氧气的体积为多少？ 【解析】设需要消耗标准状况下氧气的体积为V(O2) 由反应方程式 4Fe　 ＋　 3O2===2Fe2O3 4×56 g　 3×22.4 L 56 g　 V(O2) 则＝ V(O2)＝＝16.8 L。 答：需要消耗标准状况下氧气的体积为16.8 L。 【方法技巧】 1.书写格式规范化：在根据化学方程式计算的过程中，各物理量、物质名称、公式等尽量用符号表示，且数据的运算要公式化并带单位。 2.单位运用对应化：根据化学方程式计算时，如果题目所给的两个量单位不一致，要注意两个量的单位要“上下一致，左右相当”。 3.如果两种反应物的量都是已知的，求解某种产物的量时，必须先判断哪种物质过量，然后根据不足量的物质进行计算。 二、化学计算中的其他常用方法 1．关系式法 当已知物和未知物之间是通过多个反应联系时，只需直接确定已知量和未知量之间的比例关系即“关系式”，就可求得未知量。 (1)根据化学方程式确定关系式 写出发生反应的化学方程式，根据量的关系写出关系式。 (2)根据原子守恒确定关系式 例如，把CO还原Fe2O3生成的CO2通入足量澄清石灰水中，求生成沉淀的量。根据化学方程式3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2、CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O得关系式3CO～3CO2～3CaCO3，由此建立CO与CaCO3之间的直接关系3CO～3CaCO3，一步算出未知量。 思考与交流：把一定量的CO还原Fe2O3生成的CO2通入到澄清石灰水中，得10 g沉淀，那么参加反应的CO的质量是________ g。 【答案】2.8 【解析】(1)根据化学方程式确定关系： 3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2 CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O 则关系式为 3CO～3CO2～3CaCO3 即CO～CaCO3 (2)利用关系式进行计算 CO　～　CaCO3 28 100 m(CO) 10 g 则＝ m(CO)＝2.8 g。 2．守恒法 (1)反应前后元素种类、质量、原子个数不变。 思考与交流： 4.6 g钠在空气中久置，最终得到Na2CO3的质量是________g。 【答案】10.6 【解析】钠在空气中最终转化为Na2CO3的过程中钠的原子个数不变，可得关系式： 2Na　　～　　Na2CO3 2×23 106 4.6 g m(Na2CO3) 则＝ m(Na2CO3)＝10.6 g。 (2)还原剂失电子总数＝氧化剂得电子总数 思考与交流：用1 mol·L－1的Na2SO3溶液30 mL恰好将2×10－2 mol的XO还原，已知氧化产物为SO，则元素X在还原产物中的化合价为________。 【答案】＋4 【解析】氧化还原反应中得失电子总数相等，设元素X在还原产物中的化合价为x，则有： 1 mol·L－1×0.03 L×(6－4)＝2×10－2 mol×(7－x)，解得：x＝＋4。 (3)电荷守恒 电解质溶液中，阴离子所带负电荷总数等于阳离子所带正电荷总数，即溶液呈电中性。例如，在0.1 mol·L－1的K2SO4溶液中，c(K＋)＋c(H＋)＝2c(SO)＋c(OH－)。 思考与交流：某溶液中只含有Na＋、Al3＋、Cl－、SO四种离子，已知前三种离子的个数比为3∶2∶1，则溶液中Al3＋和SO的个数比为(　　) A．1∶2 B．1∶4 C．3∶4 D．3∶2 【答案】A 【解析】根据电解质溶液中电荷守恒，阴离子所带负电荷总数等于阳离子所带正电荷总数，设SO个数为m，则有1×3+3×2=1×1+2×m，解得m=4，Al3＋和SO的个数比为2:4，答案为A。 3．差量法 化学反应前后物质的量发生变化时均可用差量法。解题的一般步骤为 (1)准确写出有关反应的化学方程式。 (2)深入细致地分析题意，关键在于有针对性地找出产生差量的“对象”及“理论差量”。该“理论差量”可以是质量、物质的量、气体体积、压强等，且该差量的大小与参加反应的物质的有关量成正比。 (3)根据反应方程式，从“实际差量”寻找比例关系，列比例式求解。 如：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3 ＋ O2 固体差值 2 mol 2×106 g 1 mol 2×28 g n(Na2O2) m(Na2CO3) n(O2) 5.6 g 则：＝＝＝ 思考与交流：把铁棒插入CuSO4溶液，一段时间后取出，铁棒质量增加了4 g，参加反应的Fe的质量为________。 【答案】28 g 【解析】Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu　 质量增加Δm 56 g 64 g 64 g－56 g＝8 g 　 m(Fe)　　　　　　 　 　　　　 4 g 则＝，m(Fe)＝28 g。 4．平均值法——判断合金成分 平均值法就是根据两组分物质的某种平均值，来推断两物质某种量的范围的方法。即X(a)<X(平均)<X(b)。如利用平均摩尔电子质量(金属失去1 mol e－的质量)判断合金的成分。 如：两种金属形成的合金23 g与足量盐酸反应，放出1 mol H2，则平均摩尔电子质量为＝11.5 g·mol－1，可判断合金可能为Al与Fe形成合金。 思考与交流：将30g某合金溶于足量的稀硫酸中，充分反应后，收集到11.2L(标准状况)H2，则该合金可能为 A．锌铁合金 B．铁铝合金 C．镁铝合金 D．铁镁合金 【答案】A 【解析】生成标准状况下11.2L的氢气，转移的电子的物质的量为1mol，Zn，Fe、Mg、Al与稀硫酸反应时，失去1mol电子消耗金属的质量依次为32.5g、28g、12g、9g，则此30g合金可能为锌铁合金，A项符合题意。 5．方程组法 一般方程组法用于解决两种物质的混合物计算，一般读题时能找到两个已知量时，均可以利用二元一次方程组进行求算未知量。 思考与交流：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)设Al、Fe的物质的量分别为x、y。 2Al　　＋　6HCl===2AlCl3＋3H2↑ 2　　　　　　6 x　　 　　　 3x Fe　　＋　2HCl===FeCl2＋H2↑ 1　　　　　 2 y　　　　　 2y 解得x＝0.02 mol，y＝0.01 mol。 即n(Al)＝0.02 mol，n(Fe)＝0.01 mol。 【归纳提升】 (1)有关化学方程式计算的等式关系 各物质的化学计量数之比＝各物质的物质的量之比＝各物质构成粒子的粒子数之比＝相同条件下气体的体积之比。 (2)化学计算中常用方法 ①守恒法(质量守恒、电荷守恒、电子守恒) ②差量法(质量差值法、体积差值法) ③关系式法(利用元素守恒建立关系式、利用方程式建立关系式、利用电子守恒建立关系式) ④方程组法(两个已知量求解混合物中两种物质的未知量) 教材习题01 向500 mL NaOH溶液中投入10.8 g Al，二者恰好完全反应，试计算： (1)Al的物质的量； (2)参加反应的NaOH的物质的量和溶液中NaOH的物质的量浓度； (3)在标准状况下生成H2的体积。 解题思路 (1)Al的摩尔质量是27 g·mol－1， n(Al)＝＝＝0.4 mol。 (2)设参加反应的NaOH的物质的量是n(NaOH)。 2Al　＋　2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑ 2　　　　 2 0.4 mol　 n(NaOH) ＝，n(NaOH)＝0.4 mol c(NaOH)＝＝0.8 mol·L－1。 (3)设在标准状况下生成H2的体积是V(H2)。 2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑ 2 mol　　　　　　　　　　　　　3×22.4 L 0.4 mol　　　　　　　　　　 　 V(H2) ＝，V(H2)＝13.44 L。 【答案】　(1)0.4 mol (2)0.8 mol·L－1 (3)13.44 L 教材习题02 已知：①碳酸钠高温下不分解；②碳酸氢钠受热发生分解反应：2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑。充分加热碳酸钠和碳酸氢钠的混合物19 g，完全反应后固体质量减轻了3.1 g，求： (1)原混合物中碳酸钠的质量是________ g。 (2)在剩余固体中，加入过量盐酸，反应后放出二氧化碳的体积(标准状况)是________ L。 解题思路 (1)设混合物中碳酸氢钠的质量为m，则： 2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑　质量减少Δm 168　　　　　106 　　 62 m 　 　3.1 g 故m＝×168＝8.4 g，m(碳酸钠)为19 g－8.4 g＝10.6 g。 (2)剩余固体为碳酸钠，质量为19 g－3.1 g＝15.9 g，n(Na2CO3)＝＝0.15 mol， 根据碳原子守恒可知，生成二氧化碳的物质的量为0.15 mol，标准状况下的体积为0.15 mol×22.4 L·mol－1 ＝3.36 L。 【答案】(1)10.6 　(2)3.36 核心考点一：应用化学方程式计算 【例1】在500 mL NaOH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33.6 L，该NaOH溶液的浓度为(　　) A．1.0 mol·L－1 B．2.0 mol·L－1 C．1.5 mol·L－1 D．3.0 mol·L－1 【答案】B 【解析】2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑ 2 mol 67.2 L n(NaOH) 33.6 L n(NaOH)＝＝1.0 mol， c(NaOH)＝＝2.0 mol·L－1。 核心考点二：关系式法 【例2】将a mol钠和a mol铝一同投入m g足量水中，所得溶液密度为d g·mL－1，该溶液中溶质质量分数为(　　) A.% B.% C.% D.% 【答案】C 【解析】本题既考查Na与H2O的反应，又考查Al与NaOH的反应，用关系式法来进行计算。由： 2Na　～　2NaOH　～　H2↑ a mol a mol a/2 mol 2Al　～　2NaOH　～　2NaAlO2　～　3H2↑ a mol a mol a mol 3a/2 mol 得溶液的质量为50a＋m－(＋a)×2＝46a＋m 所以w(NaAlO2)＝×100%＝%。 核心考点三：守恒法 【例3】某温度下，已知Cl2与NaOH溶液反应的产物有NaClO、NaClO3、NaCl，若生成的NaClO与NaClO3的物质的量之比为4∶1，则被氧化与被还原的氯元素的物质的量之比为(　　) A．5∶1 B．1∶5 C．5∶9 D．9∶5 【答案】C 【解析】Cl2生成ClO－与ClO是被氧化的过程，Cl元素化合价分别由0价升高为＋1价和＋5价；Cl2生成NaCl是被还原的过程，化合价由0价降低为－1价。NaClO与NaClO3的物质的量之比为4∶1，设NaClO、NaClO3的物质的量分别为4a mol、a mol，根据氧化还原反应中得失电子守恒可得4a mol×(1－0)＋a mol×(5－0)＝n(NaCl)×[0－(－1)]，n(NaCl)＝9a mol。故被氧化的氯元素和被还原的氯元素的物质的量之比为(4a mol＋a mol)∶9a mol＝5∶9。 核心考点四：差量法 【例4】铁粉可与高温水蒸气反应，若反应后得到的干燥固体质量比反应前铁粉的质量增加了32 g，则参加反应的铁粉的物质的量是(　　) A.0.5 mol B.1 mol C.1.5 mol D.2 mol 【答案】C 【解析】 3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2　Δm 3 mol 64 g n(Fe) 32 g ＝，解得n(Fe)＝1.5 mol。 核心考点五：平均值法 【例5】某不纯铁片可能含有Mg、Al、Cu等金属杂质，取这种铁片5.6 g与足量的稀盐酸反应，得到0.2 g氢气，则该铁片中(　　) A．一定不含金属镁 B．一定含有金属铝 C．一定含有金属铜 D．一定同时含有四种金属 【答案】C 【解析】Fe、Mg、Al与盐酸反应的关系式分别为Fe～H2、Mg～H2、Al～H2，则得到0.2 g氢气需要消耗金属铁、镁、铝的质量分别为5.6 g、2.4 g、1.8 g，铜不能与酸反应产生氢气，现在消耗5.6 g金属，故该混合物中除含铁外，一定含有产生0.2 g H2所需的质量大于5.6 g的金属或不与稀盐酸反应产生H2的金属，也一定含有产生0.2 g H2所需的质量小于5.6 g的金属，所以一定含有铜，可能含有杂质镁、铝中的一种或两种，故符合题意的为C项。 【基础练】 1．将气体8.8g通入足量，充分反应后，生成的质量是 A．6.4g B．0.8g C．1.6g D．3.2g 【答案】D 【解析】将CO2和反应：2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2， 8.8g气体物质的量为0.2mol，则生成氧气为0.1mol，生成的质量是32g/mol×0.1mol=3.2g，答案选D。 2．—定条件下等量的铁分别与足量的盐酸、水蒸气充分反应，则在相同的条件下产生氢气的体积比是 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】，，令Fe的物质的量为1mol，相同条件下体积之比等于物质的量之比，则两反应中生成氢气的体积比为； 故选B。 3．将MgSO4、CuSO4的混合溶液平均分成两等份。一份加入足量BaCl2，产生沉淀2.33g；另一份加入100mLNaOH溶液，金属离子给好沉淀完全，则该NaOH溶液的浓度为 A．0.2mol•L-1 B．0.4mol•L-1 C．0.5mol•L-1 D．1mol•L-1 【答案】A 【解析】根据Ba2++SO=BaSO4，n(BaSO4)==0.01mol，根据MgSO4、CuSO4化学式和Mg2++2OH-=Mg(OH)2，Cu2++2OH-=Cu(OH)2反应的离子方程式，可知SO～2OH-，c (OH-) ===0.2mol/L，A正确；故选A。 4．50mL溶液所含有的，与20mL的硝酸银溶液恰好完全反应，则原溶液的物质的量的浓度是 A． B． C． D． 【答案】D 【解析】，n(Cl-)=n(Ag+)==0.5mol/L0.02L=0.01mol，n(BaCl2)==0.005mol，故原溶液的物质的量的浓度，D正确；故选D。 5．在某温度下，用NaOH溶液吸收Cl2尾气，经测定，反应后混合溶液中NaClO和NaClO3的物质的量均为1 mol，则反应消耗NaOH的物质的量为 A．4 mol B．6 mol C．8 mol D．10 mol 【答案】C 【解析】Cl2生成ClO-与ClO是被氧化的过程，化合价分别由0价升高为+1价和+5价，反应后混合溶液中NaClO和NaClO3的物质的量均为1 mol，失去电子的总物质的量为1mol×(1-0)+1mol×(5-0)=6mol，氧化还原反应中氧化剂和还原剂之间得失电子数目相等，Cl2生成NaCl是被还原的过程，化合价由0价降低为-1价，则得到电子的物质的量也应为6mol，则被还原的Cl的物质的量为6mol，生成NaCl的物质的量也是6mol，根据Na元素守恒可知反应消耗NaOH的物质的量为8 mol，故选C。 6．ag铁粉与含有H2SO4的CuSO4溶液完全反应后，得到ag铜，则参加反应的CuSO4与H2SO4的个数之比为 A．1：7 B．7：1 C．7：8 D．8：7 【答案】B 【解析】得到Cu的质量与Fe的质量相等，说明Fe与硫酸铜反应中固体增重等于与硫酸反应的Fe的质量，设与硫酸反应的Fe的质量为56g，则： 故n(CuSO4)=1mol×56g/8g=7mol，又反应Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑，56g铁参与反应对应1molH2SO4，故参加反应的硫酸铜与硫酸的物质的量之比为7mol:1mol=7:1，答案为B。 7．实验室利用反应2KClO32KCl＋3O2↑制取氧气，今24.5 g KClO3参加反应，则得到标准状况下的氧气的体积是 A．2.24 L B．4.48 L C．44.8 L D．6.72 L 【答案】D 【解析】24.5 g KClO3的物质的量是=0.2 mol， 则有2 mol∶0.2 mol=3 mol∶n(O2)，则n(O2)=0.3 mol，故产生的氧气在标准状况下的体积是0.3 mol×22.4 L·mol-1=6.72 L。 故选D。 8．4 mol Fe和3 mol Cl2完全反应，生成FeCl3的物质的量是 A．2 mol B．3 mol C．4 mol D．1 mol 【答案】A 【解析】先判断哪种物质过量，根据： 可知3 mol Cl2能与2 mol Fe恰好完全反应，故Fe过量，应按氯气的量计算，可知n(FeCl3)＝2 mol。 答案为：A。 9．将各分别加入的稀硫酸中，同温同压下产生的气体体积比是 A． B． C． D． 【答案】C 【解析】n(H+)=0.1L×1mol/L×2=0.2mol，三种金属所发生的反应化学方程式：Fe+2H+=Fe2++H2↑；2Al+6H+=2Al3++3H2↑；2Na+2H+=2Na++H2↑；2Na+2H2O=2NaOH+H2↑；由以上反应方程式可知，Fe、Al在与酸的反应过程中均过量，产生的氢气均为0.1mol，但钠除了可与盐酸反应外，还可与溶剂水反应，最终全部转换为氢气，可得氢气为0.3mol，故同温同压下产生的气体的体积比为3:1:1(等于物质的量之比)，故选C。 10．将相同质量的两份铝，分别放入足量的氢氧化钠溶液和盐酸中，同温同压下，放出的氢气分子数之比为 A．1：6 B．3：2 C．2：3 D．1：1 【答案】D 【解析】相同质量的两份铝，分别放入足量的盐酸和氢氧化钠溶液中，铝全部反应，铝的化合价均是从0价升高到+3价，所以根据电子得失守恒可知生成的氢气一样多，则放出的氢气在同温同压下体积之比为1：1。故选D。 【提升练】 11．在的纯碱溶液中，不断搅拌并逐滴加入的盐酸，完全反应后，在标准状况下生成的体积为 A．1.344mL B．0mL C．2.24mL D．0.67mL 【答案】B 【解析】纯碱中滴加盐酸，发生的反应依次为Na2CO3+HCl＝NaCl+NaHCO3、NaHCO3+HCl＝NaCl+CO2↑+H2O，n(Na2CO3)＝10×10-3L×0.01mol/L＝0.1×10-3mol，n(HCl)=1.2×10-3LL×0.05mol/L＝0.06×10-3mol，则n(Na2CO3)：n(HCl)＞1：1，只发生Na2CO3+HCl＝NaCl+NaHCO3，不生成气体，气体体积为0，答案选B。 12．浓度均为1.0mol/LCuSO4溶液和Fe2(SO4)3溶液等体积混合(混合前后忽略溶液体积的变化)，向其中加入足量的铁粉充分反应，则反应后溶液中Fe2+的物质的量浓度 A．1.5mol/L B．2.0mol/L C．0.5mol/L D．1mol/L 【答案】B 【解析】设混合溶液的体积为2VL，加入足量铁粉发生的离子反应为：，初始浓度均为1.0mol/LCuSO4溶液和Fe2(SO4)3溶液等体积混合，故第一个离子反应生成Fe2+的物质的量为Vmol，第二个离子方程式中生成Fe2+的物质的量为3Vmol，故溶液中Fe2+的物质的量浓度为：，故选B。 13．一定质量FeO、的混合物，在足量气流中加热充分反应，冷却后称得剩余固体全为铁单质，且比原固体混合物减轻了1.6g；将等质量的原混合物与硫酸反应，欲使之完全溶解，需0.5的硫酸的体积至少为 A．0.1L B．0.2L C．0.4L D．0.5L 【答案】B 【解析】FeO、的混合物，在足量气流中加热充分反应，冷却后称得剩余固体比原混合物减轻1.6g为混合物中氧原子的质量，其物质的量1.6g÷16g/mol=0.1mol；将等质量的FeO、的混合物与硫酸反应，欲使之完全溶解，当恰好反应时需要硫酸的体积最小，此时恰好生成FeSO4、Fe2(SO4)3，所需硫酸根离子的量与FeO、的混合物中O原子物质的量相等，故n(H2SO4)=0.1mol，需0.5mol•L-1的硫酸的体积至少为0.1mol÷0.5mol/L=0.2L；故选B。 14．已知Q与R的摩尔质量之比为9：22，在反应中，当1.6gX与一定量Y完全反应后，生成4.4gR，则参与反应的Y和生成物Q的质量之比为 A．46：9 B．32：9 C．23：9 D．16：9 【答案】D 【解析】假设Q和R的相对分子质量分别为9a、22a，设生成4.4gR时生成Q的质量是xg，，根据=，解得：x=3.6g，由质量守恒可知，参加反应的Y的质量为：4.4g+3.6g-1.6g=6.4g，则参与反应的Y和生成物Q的质量之比为为6.4g：3.6g=16：9，故答案为：D。 15．1.28g铜投入一定量的浓硝酸中，铜完全溶解，生成气体颜色越来越浅，共收集到VmL气体(标准状况)，将盛有此气体的容器倒扣在水中，通入氧气恰好使气体完全溶解在水中，则需要标准状况下的氧气体积为 A．504mL B．336mL C．224mL D．168mL 【答案】C 【解析】1.28g铜的物质的量， Cu与硝酸反应是硝酸铜与氮的氧化物，而氮的氧化物倒扣在水中，通入氧气，恰好使气体完全溶于水中，又生成硝酸，纵观整个反应过程可知，铜提供的电子等于通入的氧气获得的电子，故通入氧气的物质的量， 故通入氧气的体积； 故选C。 16.已知铝是一种能够和强碱溶液反应生成氢气的一种特殊金属，其反应的化学方程式为. 2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑ ，现向400mLNaOH溶液中投入10.8gAl，二者恰好完全反应，计算： (1)Al的物质的量为 mol。 (2)参加反应的NaOH的物质的量为 mol；溶液的物质的量浓度 mol•L-1。 (3)生成的H2在标准状况下的体积为 L；反应中转移的电子数为 。 【答案】(1)0.4 (2)0.4 1 (3) 13.44 1.2NA 【解析】（1）Al的物质的量为10.8g÷27g/mol=0.4mol。 （2）根据2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，参加反应的铝和氢氧化钠的物质的量比为1:1，所以参加反应的NaOH的物质的量为0.4mol；溶液的物质的量浓度0.4mol÷0.4L=1mol•L-1。 （3）根据2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，0.4mol铝生成0.6mol氢气，生成的H2在标准状况下的体积为0.6mol×22.4L/mol=13.44L；转移的电子数为0.6mol×2×NAmol-1=1.2NA。 ( 10 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$