3.2.2 物质的量在化学方程式计算中的应用-【作业设计】 2024-2025学年高一上学期化学人教版（2019）必修第一册

人教版高中化学必修一 颍上九中（二中东校） 日清作业 【良师益友】高一化学同步教学资源（人教版2019必修第一册） 第三章 铁 金属材料 第二节 金属材料 第2课时 物质的量在化学方程式计算中的应用 学校:___________班级：___________姓名：___________ 基础达标 一、单选题 1．将一定质量的铁片放入溶液中，待充分反应后取出铁片，洗净后称量，发现铁片比原来增加了0.2g，则该溶液的物质的量浓度为（ ） A． B． C． D． 2．一定量的镁和氧化镁的混合物中镁元素的质量分数为72%，取10g加入足量的稀硫酸溶液，再向溶液中加入足量的氢氧化钠溶液，得到沉淀的质量为（ ） A．17.4g B．10g C．7.2g D．5g 3．设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是（ ） A．标准状况下，1 mol水的体积为22.4 L B．常温常压下，7.8 g过氧化钠中含有阴离子的数目为0.2NA C．1.6 g由氧气和臭氧组成的混合物中含有氧原子的数目为0.1NA D．标准状况下，22.4 L Cl2与足量的铁充分反应，转移的电子数为3NA 4．已知合金中各成分保留原有的化学性质，取、合金，投入到足量的稀硫酸中，产生。下列有关说法错误的是（ ） A．该合金中与的物质的量之比为 B．充分反应后消耗的物质的量为 C．、合金与稀硫酸的反应属于置换反应 D．向所得溶液中滴加足量溶液，最终有红褐色沉淀产生 5．下列说法正确的是（ ） A．溶液中含有 B．标准状况下，的质量是 C．与足量反应时，转移的电子数约为 D．完全中和的盐酸，至少需要的溶液 6．向一定量铁的氧化物(铁只有+2、+3价)中，加入100ml2mol/L稀盐酸，恰好使固体完全溶解，再向所得溶液中通入标准状况下448mL氯气，恰好能使溶液中的FeCl2完全转化为FeCl3，则x：y为（ ） A．1：1 B．2：3 C．3：4 D．4：5 7．在一定温度和压强下，将和气体通入盛有足量的密闭容器中，在电火花不断引燃的条件下充分反应，恢复为原来的温度和压强，剩余气体的体积及成分为（ ） A．、 B．、 C． D． 8．现将有铜的印刷线路板浸入的浓溶液中，有铜被腐蚀掉。取出印刷线路板，向溶液中加入铁粉，经充分反应，溶液中还存在不溶物(设溶液的体积不变)。有关说法正确的是（ ） A．加入铁粉后，只发生反应： B．最后溶液中 C．原的溶液浓度为 D．不溶物为铁铜混合物 9．关于反应，下列说法不正确的是（ ） A．硫元素既被氧化又被还原 B．发生还原反应 C．每转移8mol电子，则生成的体积为22.4L D．相同条件下，每吸收就会放出 10．现有、、的混合物粉末，加入含的稀硫酸恰好完全溶解，并收集到标准状况下气体。向反应后的溶液中滴加溶液，无明显变化。若将该混合物在高温下与足量的充分反应，生成的质量为（ ） A． B． C． D． 能力提升 二、填空题 11．一块表面已被氧化为氧化钠的钠块17.0 g，投入50 g水中，最多能产生0.2 g气体，则： (1)涉及的化学方程式为 ， 。 (2)钠块中钠的质量是 g。 (3)钠块中氧化钠的质量是 g。 (4)原来钠块中被氧化的钠的质量是 g。 (5)设所得溶液的体积为50 mL，求所得溶液溶质物质的量浓度是 。 12．用电弧法合成碳纳米管，常伴有大量杂质——碳纳米颗粒，这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯，其反应的化学方程式为： (1)用双线桥法表示出上述反应的电子转移方向和数目 。 (2)此反应的氧化产物和还原产物的物质的量之比为 。 (3)要使10mL 1.0 溶液被还原至少要加入 mL2.0的溶液，消耗C的质量为 g。 (4)若产生6.72L(标准状况下)气体，该反应转移电子的物质的量为 mol。 (5)若改用FeSO4还原K2Cr2O7，则还原1mol K2Cr2O7需要 mol FeSO4。 13．向200 mLc mol/L的NaOH溶液中缓慢通入一定量的CO2，充分反应后，得到溶液X，向所得的溶液X中逐滴滴加2 mol/L的盐酸，得到气体的体积(标准状况下，且不考虑气体的溶解)与加入盐酸体积的关系如图所示： 请回答下列问题： (1)B点对应的溶液中溶质的化学式为 。 (2)若2V1=V2，则溶液X的溶质名称为 ，OA段发生反应的离子方程式为 。 (3)若2V1>V2，则向溶液X中滴加盐酸的过程中发生的反应分为三个阶段，第一阶段的离子方程式为 。 (4)若V2=3V1，则溶液X的溶质的成分及物质的量之比为 。 (5)若V1=0，a=6.72，则V2= ，c= 。 14．我国政府承诺2030年前实现“碳达峰”，使二氧化碳的排放不再增长，达到峰值之后逐步降低。CO2的减排已经引起国际社会的广泛关注，我国科学家实现了CO2高选择性、高稳定性加氢合成(CH4O)。设NA为阿伏加德罗常数的值。 (1)CH4O的摩尔质量为 g·mol-1。 (2)0.2mol H2O中所含氢原子的数目为 。 (3) g水中所含氢原子的数目与1mol CH4O所含氢原子数相同。 (4)含有0.1NA个氧原子的CO2质量为 g。 (5)CH4O在点燃的条件下，完全燃烧生成CO2和H2O，化学反应方程式： ；16g CH4O完全燃烧需要消耗O2的体积为 (标准状况)。 15．Ⅰ．物质的量是高中化学常用的物理量，请完成以下有关计算： (1)标准状况下，含有相同氧原子数的CO和CO2的体积之比为 。 (2)100 mL 硫酸铝溶液中n(Al3+)=0.20 mol(不考虑水解因素)，则其中c()= 。 (3)在 9.5 g 某二价金属的氯化物中含有 0.2 mol ，此氯化物的摩尔质量为 ，该金属元素的相对原子质量为 。 (4)6.72 L CO(标准状况)与一定量的 Fe2O3 恰好完全反应(生成 Fe与CO2)后，生成 Fe的质量为 g。 Ⅱ．现有 14.4gCO和CO2的混合气体，在标准状况下所占的体积约为 8.96 L。回答下列问题： (5)该混合气体的平均摩尔质量： 。 (6)混合气体中碳原子的个数： 。 (7)将混合气体依次通过如图装置，最后收集在气球中。 ①气球中收集到的气体摩尔质量： 。 ②标况下气球中收集到的气体的体积为 。 参考答案： 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A A C A C D D C C A 1．A 【来源】山西省大同市2023-2024学年高一上学期1月期末化学试题 【详解】设硫酸铜的质量为xg x=4g，该溶液的物质的量浓度为，故选A。 2．A 【来源】福建省福州市闽侯县第一中学2024-2025学年高一上学期开学考试化学试题 【详解】镁和氧化镁的混合物中镁元素的质量分数为72%，则10g混合物中Mg元素的质量为，Mg元素的物质的量为，根据Mg元素守恒，生成氢氧化镁的物质的量为0.3mol，则氢氧化镁的质量为，故选A。 3．C 【来源】天津市和平区2023-2024学年高一上学期1月期末化学试题 【详解】A．在标准状况下水不是呈气态，因此不能根据气体摩尔体积计算其1 mol时的体积，A错误； B．常温常压下，7.8 g过氧化钠的物质的量是0.1 mol，由于在1个Na2O2固体中含有2个Na+和1个，故在0.1 molNa2O2固体中含有的阴离子的数目是0.1NA，B错误； C．氧气和臭氧分子都是由O原子构成的，1.6 g由氧气和臭氧组成的混合物中含有氧原子的物质的量是0.1 mol，则其中含有的O原子数目为0.1NA，C正确； D．Fe与Cl2反应会产生FeCl3，由于Fe足量，反应过程中转移电子的数目应该以不足量的Cl2为标准计算。在标准状况下，22.4 L Cl2的物质的量是1 mol，则其与足量的铁充分反应，转移的电子数为2NA，D错误； 故合理选项是C。 4．A 【来源】河南省部分学校2023-2024学年高一上学期阶段性测试（二）化学试题 【分析】由于稀硫酸足量，故铁和铝完全反应，设Al的物质的量为xmol，Fe的物质的量为ymol，生成即0.4mol，则 ，由此可列方程：，解出x=0.2，y=0.1，由此作答。 【详解】A．由上面分析可知，Al的物质的量为0.2mol，Fe的物质的量为0.1mol，所以与的物质的量之比为，A错误； B．Al的物质的量为0.2mol，Fe的物质的量为0.1mol，所以消耗的物质的量为，B正确； C．铁、铝和稀硫酸的反应属于活泼金属与酸的反应，是置换反应，C正确； D．反应后溶液中有亚铁离子，向溶液中加入氢氧化钠溶液，会先生成氢氧化亚铁，然后最终被氧化为氢氧化铁，D正确； 故选A。 5．C 【来源】天津市河北区2023-2024学年高一上学期1月期末化学试题 【详解】A．由n=cV==0.1mol，则含有，A错误； B．标准状况下，的物质的量=1mol，是氢气，B错误； C．与足量反应时，1molNa均变为1molNa+转移的电子数约为，C正确； D．根据方程式，可知盐酸与氢氧化钠物质的量之比为1∶1，盐酸的物质的量为，则至少需要的溶液，D错误； 故选C。 6．D 【来源】江苏省南京师范大学附属中学2023-2024学年高一上学期12月月考化学试卷 【详解】铁的氧化物(铁只有+2、+3价)中，加入100ml2mol/L稀盐酸，恰好使固体完全溶解，根据氢元素守恒，生成水的物质的量为 ，可知铁的氧化物中含有0.1mol氧原子。再向所得溶液中通入标准状况下448ml氯气，恰好能使溶液中的FeCl2完全转化为FeCl3，根据氯元素守恒，生成FeCl3的物质的量为，则铁的氧化物中含有0.08mol铁原子，所以n(Fe):n(O)=0.08:0.1=4:5，即x：y=4:5，故选D。 7．D 【来源】河南省顶尖联盟2023-2024学年高一上学期期中检测化学试卷 【详解】在一定温度和压强下，将和气体通入盛有足量的密闭容器中，Na2O2与CO2反应：2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2，生成1.12LO2，电火花不断引燃，发生反应：2CO+O22CO2，消耗1.12LO2和2.24LCO，同时生成2.24L CO2，由于是足量的，2.24L CO2与反应生成1.12LO2，剩余气体的体积及成分为，故选D。 8．C 【来源】湖南省邵阳市隆回县2023-2024学年高一下学期期末考试化学试题 【分析】将有铜的印刷线路板浸入的浓溶液中，发生反应，取出印刷线路板，溶液中有、和，可能还有；铜和铁粉的物质的量均为0.15mol，若无，则铁粉恰好把全部置换，发生反应为，生成铜；现溶液中存在不溶物，因此取出印刷线路板后的溶液中含有，加入铁粉发生的反应除了，还包括，不溶物为铜。 【详解】A．根据分析，取出印刷线路板后的溶液中含有，加入铁粉后发生反应、，A错误； B．铜为0.15mol，加入铁粉前，铜与的浓溶液发生反应，生成的物质的量为；加入铁粉，即0.15molFe，反应顺序是Fe先和过量的反应，再置换部分，反应后存在铜，即0.075molCu，则反应消耗0.075mol铁粉，生成0.075mol的，参与反应的铁粉为，生成的物质的量为；因此最后溶液中，B错误； C．根据选项B中分析，加入铁粉前，铜与的浓溶液发生反应，消耗的物质的量为；加入铁粉后，参与反应的铁粉为，则消耗的物质的量为；因此原的溶液浓度为，C正确； D．根据分析，不溶物为铜，D错误； 答案选C。 9．C 【来源】河北省石家庄市赵县中学、高邑一中2023-2024学年高二下学期7月期末考试化学试题 【详解】A．由反应可知，硫元素的化合价由Na2S中-2价变为Na2S2O3中的+2价，化合价升高被氧化，硫元素的化合价由SO2中+4价变为Na2S2O3中的+2价，化合价降低被还原，故硫元素既被氧化又被还原，A正确； B．由反应可知，SO2中硫元素的化合价由+4价变为Na2S2O3中的+2价，化合价降低被还原，发生还原反应，B正确； C．未说明所处的温度和压强，无法计算其体积，C错误； D．根据相同条件下气体的体积比等于其物质的量之比，也等于化学方程式中的计量系数比，根据反应方程式可计算出，每吸收就会放出=1.25m3，D正确； 故选C。 10．A 【来源】安徽省马鞍山市第二中学2023-2024学年高一上学期期末教学质量监测 化学试题 【详解】Fe、FeO、Fe2O3的混合物粉末3.44克，加入含0.05molH2SO4的稀硫酸恰好完全溶解，向反应后的溶液滴加KSCN，无明显变化，说明生成物是硫酸亚铁，根据硫酸根离子守恒可知硫酸亚铁的物质的量是0.05mol，所以混合物中铁原子的物质的量是0.05mol，质量是0.05mol×56g/mol＝2.8g，则氧原子质量为0.64g，即O原子的物质的量为0.04mol，则该混合物可表示为Fe5O4，该混合物在高温下与足量的CO充分反应，方程式为：，根据，设生成CO2的质量为xg，可列出：，解得x=2.20g。 答案选A。 11．(1) 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ Na2O+H2O=2NaOH (2)4.6 (3)12.4 (4)9.2 (5)12mol·L－1 【来源】第03讲 物质的量在化学方程式计算中的应用（讲义）-【上好课】2025年高考化学一轮复习讲练测（新教材新高考） 【详解】（1）该过程中涉及的化学方程式有2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，Na2O+H2O=2NaOH； （2）反应生成氢气的质量为0.2 g，则：，m(Na)==4.6 g； （3）m(Na2O)=17.0 g－4.6 g=12.4 g； （4）m(Na2O)=12.4 g，则被氧化成氧化钠的金属钠的质量=12.4 g×=9.2 g； （5）原样品中钠元素的质量=4.6 g+9.2 g=13.8 g，钠元素的物质的量==0.6 mol，根据钠守恒得，溶液中氢氧化钠的物质的量为0.6 mol，则氢氧化钠的浓度==12 mol·L－1。 12．(1) (2)3：2 (3) 20 0.18 (4)1.2 (5)6 【来源】广东省揭阳市惠来县第一中学2023-2024学年高一上学期第二次月考化学试题 【详解】（1） 在反应中，Cr元素化合价由反应前+6价变为反应后的+3价，化合价降低，1个Cr得到电子3e-；C元素化合价由0价变为+4价，1个C失去电子4e-，得失电子数相等，则用双线桥法表示上述反应的电子转移方向和数目为：； （2）该反应中，C为还原剂，产生的CO2为氧化产物，K2Cr2O7为氧化剂，产生的Cr2(SO4)3为还原产物，则该反应的氧化产物和还原产物的物质的量之比为3:2； （3）K2Cr2O7的物质的量为0.01L×1.0mol⋅L−1=0.01mol，则至少要加入2.0mol⋅L−1的H2SO4溶液的体积为，消耗C的质量为； （4）产生标准状况下6.72LCO2气体的物质的量为，根据方程式可知：反应每产生3 mol CO2气体，转移12 mol电子，则反应产生0.3mol CO2气体，转移电子的物质的量为1.2mol； （5）FeSO4还原K2Cr2O7，Cr从+6价转化为+3价，Fe从+2价变+3价，消耗1molK2Cr2O7生成1molCr2(SO4)3转移6mol电子，此时有6molFeSO4被氧化为6mol硫酸铁。 13．(1)NaCl (2) 碳酸钠 +H+= (3)H+ +OH-=H2O (4)n(Na2CO3)：n(NaHCO3)=1：1 (5) 150 1.5 【来源】山东省跨地市多校联考2023-2024学年高一上学期12月月考化学试题 【分析】NaOH溶液中缓慢通入一定量的CO2，充分反应，所得溶液，可以是碳酸钠，还可以是碳酸氢钠，还可以是碳酸钠和氢氧化钠的混合物，或是碳酸氢钠和碳酸钠的混合物。若只有Na2CO3溶液，滴入盐酸先生成碳酸氢钠和氯化钠：Na2CO3+HCl==NaCl+ NaHCO3，继续滴加盐酸，则发生NaHCO3+HCl==NaCl+H2O+CO2↑，2个反应中消耗等量的HCl；若溶液成分是NaOH、Na2CO3，则第一段没有气体产生、与盐酸先后发生的反应是：NaOH+HCl=NaCl+H2O，Na2CO3+HCl═NaHCO3+NaCl，第二段有气体产生、是NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑，且第一阶段消耗盐酸大于第二阶段；若溶液成分是NaHCO3、Na2CO3，则与盐酸反应、第一段没有气体产生，反应是： Na2CO3+HCl═NaHCO3+NaCl，第二段有气体产生：NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑，且第一阶段消耗盐酸小于第二阶段；若溶液成分是碳酸氢钠，则滴入盐酸即产生气体，反应为NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑。 【详解】（1）据分析，B点时NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑恰好反应完全，则B点对应的溶液中溶质的化学式为NaCl。 （2）若2V1=V2，则OA段反应Na2CO3+HCl═NaHCO3+NaCl，AB段反应NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑所消耗的盐酸相等，溶液X的溶质名称为碳酸钠，OA段发生反应的离子方程式为+H+=。 （3）若2V1>V2，即所消耗的盐酸：OA＞AB，则OA段依次发生NaOH+HCl=NaCl+H2O、Na2CO3+HCl═NaHCO3+NaCl反应，X溶液的组成是氢氧化钠和碳酸钠的化合物，则向溶液X中滴加盐酸的过程中第一阶段的离子方程式为H+ +OH-=H2O。 （4）若V2=3V1，即所消耗的盐酸：OA段为AB段的二分之一，则OA段发生Na2CO3+HCl═NaHCO3+NaCl反应，AB段发生NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑，则溶液X的溶质的成分为碳酸钠和碳酸氢钠的混合物，滴入HCl(V1-0) mL段反应为Na2CO3+HCl=NaCl+ NaHCO3，则碳酸钠为V1×10-3L2mol/L =0.002 V1 mol，滴入HCl(V2- V1) mL段反应为NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑，反应恰好完全时， B点溶液共消耗V2×10-3L2mol/L =0.002 V2 molHCl，则按元素质量守恒，此时溶液中含0.002 V2 molNaCl溶液，则X溶液中含NaHCO3为0.002 V2 mol -2×0.002 V1 mol = 0.002 V1 mol，则Na2CO3和NaHCO3物质的量之比为1：1。 （5）若V1=0，则滴入盐酸发生的反应只是NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑，a=6.72，则释放出二氧化碳为，则X溶液含碳酸氢钠是0.3mol，所消耗的盐酸为0.3mol，V2=；按钠元素守恒，所以原来的NaOH溶液中含有的氢氧化钠是0.3mol，0.200 L×c mol/L=0.3mol，所以原氢氧化钠的浓度c=1.5mol/L。 14．(1)32 (2)0.4NA (3)36 (4)2.2 (5) 2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O 16.8 L 【来源】上海市新川中学2023-2024学年高一上学期期中考试化学试卷 【详解】（1）摩尔质量在数值上等于相对分子质量，单位是g/mol，CH4O的摩尔质量为32 g·mol-1； （2）0.2mol H2O中所含0.2mol×2=0.4mol氢原子，数目为N=n NA =0.4NA； （3）1mol CH4O所含氢原子数1mol×4 ×NAmol-1 =4 NA，与2mol水中所含氢原子的数目相同，水的质量为m=nM=2mol×18g/mol=36g； （4）含有0.1NA个氧原子即0.1molO原子，CO2的物质的量为0.05mol，质量为m=nM=0.05mol×44g/mol=2.2g； （5）CH4O在氧气中完全燃烧生成CO2和H2O，化学反应方程式：2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O，16g CH4O的物质的量为，完全燃烧需要消耗0.75molO2，标准状况的体积为V=n∙Vm=0.75mol×22.4L/mol=16.8L。 15．(1)2：1 (2) (3) 24 (4)11.2 (5) (6)0.4NA (7) 4.48L 【来源】福建省建瓯市芝华中学2024-2025学年高三上学期开学考试化学试题 【分析】(7)气体通过NaOH溶液时CO2被吸收，通过浓硫酸时H2O(g)被吸收，最后收集在气球中的气体为CO。 【详解】（1）含有相同氧原子数的CO与CO2的物质的量之比为2：1，标准状况下，体积之比等于物质的量之比，即2∶1。 （2）100 mL硫酸铝溶液中n(Al3＋)=0.20 mol，则其中n()=0.30mol，。 （3）二价金属的氯化物可表示为MCl2，在9.5g某二价金属的氯化物中含0.2molCl－，则该氯化物的物质的量为0.1mol，摩尔质量为；该金属元素的相对原子质量为95-71=24。 （4）CO与Fe2O3反应的化学方程式为3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2，标准状况下6.72LCO的物质的量为，完全反应后生成0.2mol铁，生成Fe的质量为0.2mol×56g/mol=11.2g。 （5），混合气体的平均摩尔质量为。 （6）1个CO、CO2中都含1个碳原子，则混合气体中碳原子物质的量为0.4mol，碳原子数为0.4NA。 （7）①根据分析，气球中收集到的CO摩尔质量为：28； ②根据题意可列式：，，解得n(CO)=0.2mol，n(CO2)=0.2mol；标准状况下气球中收集到的CO的体积为0.2mol×22.4L/mol=4.48L。 第 1 页 共 1 页 学科网（北京）股份有限公司 $$