第03讲 物质的量在化学方程式计算中的应用（专项训练）（湖南专用）2026年高考化学一轮复习讲练测

第03讲 物质的量在化学方程式计算中的应用 目录 01 课标达标练 题型01 根据化学方程式的计算 题型02 差量法的应用 题型03 关系式法的应用 题型04 守恒法的应用 02 核心突破练 03 真题溯源练 01 根据化学方程式的计算 1．（2025·湖南长沙·调研）取一定量的镁、铝合金样品，放入盛有某浓度的盐酸的烧杯中，样品完全溶解后，向溶液中加入的溶液，产生沉淀的量与所加溶液的体积的关系如图所示。下列表达或说法不正确的是： A．“AB”段反应的离子方程式：、 B．原盐酸的物质的量浓度是 C．合金中Mg和Al的物质的量之比为1：1 D．“A”点溶液的体积为，则的取值范围应为 【答案】C 【详解】A．由分析可知，“AB”段反应的离子方程式：、，A正确； B．由分析可知，B点溶液中溶质恰好为氯化钠，由元素守恒可得，原盐酸中，则原盐酸的物质的量浓度是，B正确； C．BC段为氢氧化铝和氢氧根离子反应生成四羟基合铝酸根离子：，则；AB段：，结合铝元素守恒，A点溶液中，AB段铝离子消耗，若合金中Mg和Al的物质的量之比为1∶1，则镁离子消耗，AB段共消耗氢氧化钠溶液体积，但图示中AB段消耗氢氧化钠溶液体积小于50mL，与题图不符，所以合金中Mg和Al的物质的量之比不是1∶1，C错误； D．“A”点溶液的体积为，若A点溶液溶质只有和，则，若A点溶液溶质只有，则，由于样品为镁铝合金，则的取值范围应为‌，D正确； 故选C。 2．（2025·湖南永州·调研）有、CuO、组成的混合物共10.0g，放入某浓度的硫酸溶液中，混合物恰好全部溶解，当再加入的溶液时，得到的沉淀最多。上述硫酸的物质的量浓度是 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】Al、CuO、Fe2O3组成的混合物共与硫酸反应生成硫酸铝、硫酸铜、硫酸铁，硫酸可能有剩余，向反应后溶液中加入NaOH溶液，得到的沉淀最多，溶液中金属离子完全沉淀，此时溶液中溶质为Na2SO4，根据钠离子守恒有2n(Na2SO4)=n(NaOH)，n(Na2SO4)== =0.25mol，根据硫酸根离子守恒有n(H2SO4)=n(Na2SO4)=0.25mol，故该硫酸的物质的量浓度==1.0mol/L； 故选：B。 3．（2025·湖南·调研）在的混合液中，部分离子浓度大小如图所示，下列不正确的是 A．该混合液中含有NaCl0.5mol B．该混合液中含有 C．该混合液中的物质的量浓度为 D．该混合液中滴加硝酸银可产生3mol沉淀 【答案】D 【详解】A．由图可知，c(Na+)=1.0mol/L，该混合液中，NaCl的物质的量=钠离子的物质的量=0.5L×1.0mol/L=0.5mol，A正确； B．c(Mg2+)=0.5mol/L，含溶质MgCl2的质量为0.5L×0.5mol/L×95g/mol=23.75g，B正确； C．c(Cl-)=3mol/L，忽略水的电离电荷守恒可知2c(Ca2+)+c(Na+)+2c(Mg2+)=c(Cl-)，解得：c(Ca2+)=(3mol/L-1mol/L-0.5mol/L×2)×=0.5mol/L，故该混合液中CaCl2的物质的量浓度为0.5mol/L，C正确； D．c(Cl-)=3mol/L，0.5L溶液中n(Cl-)=3mol/L×0.5L=1.5mol，加入硝酸银溶液反应为Ag++Cl-＝AgCl↓，可得到AgCl沉淀1.5mol，D错误； 故选D。 02 差量法的应用 4.（2024·湖南常德·模拟预测）工业纯碱中常含有少量的NaCl杂质，某化学兴趣小组取m g纯碱样品与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得n g固体.则该样品中纯碱的质量分数为 ( ) A．×100% B．×100% C．×100% D．×100% 【答案】A 【解析】设碳酸钠的质量为x，则： Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O 固体质量增加 106 117 11 x(n-m) g，=，解得x= g，故该样品中纯碱的质量分数为×100%=×100%。 5．（2024·湖南·模拟预测）200℃时将 16.0g NaOH 和 NaHCO3 的混合物放在密闭容器中加热到质量不再减少为止，称得剩 余固体质量为 14.8g，试回答： (1)剩余固体的化学式是__________。 (2)原混合物中 NaOH 的质量分数__________。 【答案】(1)NaOH 、Na2CO3 (2)65% 【解析】在密闭容器中进行反应，可能的反应有：NaOH+NaHCO3Na2CO3+H2O、2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O，假设NaOH与NaHCO3恰好完全反应，则： NaOH+NaHCO3Na2CO3+H2O △m 40 84 18 x y 16g－14.8g＝1.2g 解得：x＝2.67g、y＝5.6g，因x+y＜16g，故16gNaOH和NaHCO3固体混合物不能恰好反应，所以存在过量问题，由于NaHCO3受热能分解，NaOH不能，因而过量物质为NaOH。(1)由上述分析可知剩余固体物质是NaOH、Na2CO3；(2)原混合物中m(NaOH)＝16g-5.6g＝10.4g，因此原混合物中NaOH的质量分数为10.4g/16g×100%＝65%。 6．（2025·湖南·二模）臭氧层是地球生命的保护神，臭氧比氧气具有更强的氧化性。实验室可将氧气通过高压放电管来制取臭氧：3O22O3。 (1)若在上述反应中有30%的氧气转化为臭氧，所得混合气的平均摩尔质量为_____________g·mol-1(保留一位小数)。 (2)将8 L氧气通过放电管后，恢复到原状况，得到气体6.5 L，其中臭氧为_____________L。  【答案】(1)35.6 (2)3 【解析】(1)设原有1 mol O2，则有 3O22O3 Δn 3 mol 2 mol 1 mol 0.3 mol 0.1 mol 则==≈35.6 g·mol-1。 (2)3O22O3 ΔV 3体积 2体积 1体积 V 8 L-6.5 L=1.5 L 解得V=3 L。 03 关系式法的应用 7．（2025·湖南·模拟预测）铋酸钠(NaBiO3)是一种新型有效的光催化剂，也被广泛应用于制药业。某兴趣小组设计实验制取铋酸钠并测定产品的纯度。取上面制取的NaBiO3产品xg，加入足量稀硫酸和MnSO4稀溶液使其完全反应，再用0.1mol·L-1的H2C2O4标准溶液滴定生成的MnO4-，当达到滴定终点时，消耗ymL。(已知：NaBiO3+2Mn2++14H+=5Bi3++2MnO4-+5Na++7H2O；5H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O)。则滴定终点的现象为 该产品的纯度为 。 【答案】当滴入最后半滴草酸标准溶液，溶液紫红色恰好褪去，且半分钟内不再恢复 【解析】当滴入最后半滴草酸标准溶液，溶液紫红色恰好褪去，且半分钟内不再恢复即达到滴定终点；根据得失电子守恒建立关系式：5 NaBiO3~2MnO4-~5H2C2O4，当达到滴定终点时，消耗0.1mol/L的草酸标准溶液ymL，则n(NaBiO3)=n(H2C2O4)=0.1mol/L×y×10-3L=y×10-4mol，该产品的纯度为。 8．（2025·湖南永州·一模）用“间接碘量法”测定CuCl2·2H2O样品的纯度，过程如下：取0.400 0 g试样溶于水，加入过量KI固体，充分反应，生成白色CuI沉淀，滴入几滴淀粉溶液作指示剂，用0.100 0 mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定，到达滴定终点时，消耗Na2S2O3标准溶液20.00 mL。(滴定反应为I2+2S2=S4+2I-) (1)写出生成白色CuI沉淀的离子方程式：____________________________。 (2)该样品中CuCl2·2H2O的质量分数为______________。 【答案】(1) 2Cu2++4I-=2CuI↓+I2样 (2) 85.50% 【解析】(1)CuCl2与过量的KI发生氧化还原反应，产生CuI、I2、KCl，反应的离子方程式为2Cu2++4I-=2CuI↓+I2。 (2) 根据反应方程式2Cu2++4I-=2CuI↓+I2、I2+2S2=S4+2I-可得关系式：2Cu2+~I2~2S2，n(Na2S2O3)=0.100 0 mol·L-1×0.02 L=0.002 00 mol，则n(Cu2+)=0.002 00 mol，根据Cu元素守恒，可得m(CuCl2·2H2O)=0.002 00 mol×171 g·mol-1=0.342 0 g，所以该样品中CuCl2·2H2O的质量分数为(0.342 0 g÷0.400 0 g)×100%=85.50%。 9.【逻辑思维与科学建模】 (2025·湖南.三模)三氯乙醛(CCl3CHO)是无色油状液体，常用于制取农药。其纯度的测定如下(杂质不参与反应)。已知：I2+2S2O32-=S4O62-+2I-，下列说法不正确的是( ) A．步骤Ⅰ，需用100mL容量瓶进行配制 B．步骤Ⅲ，发生的反应为：HCOO-+I2+2OH-=2I-+CO32-+H2O+H+ C．步骤Ⅳ，滴定终点的现象为：加入最后半滴Na2S2O3溶液，锥形瓶中溶液蓝色恰好褪去，且半分钟内不变色 D．三氯乙醛(摩尔质量为Mg·mol-1)的纯度为 【答案】B 【解析】将样品溶于水配制100mL溶液，从中取出10mL溶液加适量的Na2CO3进行反应将CCl3CHO反应生成CHCl3和HCOO-，加入溶液调节pH值后加入25mL0.1mol/LI2溶液，充分反应后，加入淀粉作指示剂并用0.02mol/LNa2S2O3溶液，消耗VmL最后计算出三氯乙醛的纯度。A项，步骤Ⅰ是将样品配成100mL溶液，故需用100mL容量瓶进行配制，A正确；B项，已知CO32-与H+不能大量共存，故步骤Ⅲ，发生的反应为：HCOO-+I2+3OH-=2I-+CO32-+2H2O，B错误；C项，步骤Ⅳ原来溶液时I2和淀粉溶液呈蓝色，当滴定终点的时候I2消耗掉了，所有蓝色消失，故滴定终点的现象为：加入最后半滴Na2S2O3溶液，锥形瓶中溶液蓝色恰好褪去，且半分钟内不变色，C正确；D项，根据题干流程图中可找到关系式：CCl3CHO~HCOO-~I2，I2~2Na2S2O3可知，过量的I2的物质的量为：0.02mol/L×V×10-3L×=V×10-5mol，则与HCOO-反应的I2的物质的量为：(25×10-3L×0.1mol/L- V×10-5)=(25×0.1-0.01V)×10-3mol，故三氯乙醛(摩尔质量为Mg·mol-1)的纯度为，D正确；故选B。 04 守恒法的应用 10．（2024·湖南长沙·模拟预测）向一定量的Fe、FeO、Fe2O3、Fe3O4的混合物中加入150 mL 4 mol·L－1的稀硝酸，恰好使混合物完全溶解，放出2.24 L NO(标准状况)，往所得溶液中加入KSCN溶液，无红色出现。若用足量的H2在加热条件下还原相同质量的混合物，所得到的铁的物质的量为( ) A．0.25 mol B．0.2 mol C．0.3 mol D．0.35 mol 【答案】A 【解析】由题意可知，混合物中的Fe元素全部转化为Fe(NO3)2，根据N元素守恒可得，n[Fe(NO3)2]＝(0.15 L×4 mol·L－1－)×＝0.25 mol，则n(Fe)＝0.25 mol，所以用足量的H2在加热条件下还原相同质量的混合物，所得到的铁的物质的量为0.25 mol。 11．（2025·湖南·调研）取5.0 g某粉煤灰(其中含质量分数为30%的Al2O3)，加硫酸酸浸Al3＋，一段时间后，过滤、干燥后得到3.0 g浸渣(分析知含质量分数为8%的Al2O3)，Al2O3的浸出率为__________。 【答案】84% 【解析】5.0 g粉煤灰中Al2O3的质量为5.0 g×30%＝1.5 g,3.0 g “浸渣”中Al2O3的质量为3.0 g×8%＝0.24 g，则Al2O3的浸出率为×100%＝84%。 12．（2024·湖南·模考）某实验小组以BaS溶液为原料制备BaCl2·2H2O，并用重量法测定产品中BaCl2·2H2O的含量。设计了如下实验方案： ①称取产品0.500 0 g，用100 mL水溶解，酸化，加热至近沸； ②在不断搅拌下，向①所得溶液逐滴加入热的0.100 mol·L－1 H2SO4溶液； ③沉淀完全后，60 ℃水浴40分钟，经过滤、洗涤、烘干等步骤，称量白色固体，质量为0.466 0 g。 产品中BaCl2·2H2O的质量分数为________(保留三位有效数字)。 【答案】97.6% 【解析】由题意可知，硫酸钡的物质的量为＝0.002 mol，依据钡原子守恒，产品中BaCl2·2H2O的物质的量为0.002 mol，质量为0.002 mol×244 g·mol－1＝0.488 g，质量分数为×100%＝97.6%。 1．（2024·湖南·调研）氮化硅()是一种高温结构陶瓷材料，它硬度大、熔点高、化学性质稳定。合成氮化硅的一种工艺流程如图所示。下列说法正确的是 已知：在潮湿的空气中易水解产生白雾。 A．第①步的反应方程式为 B．该流程中可循环使用 C．1mo和所含共价键数目均为4 D．第③步反应可用氨水代替 【答案】B 【详解】A．第①步为石英砂与焦炭在高温条件下生成粗硅和CO，反应方程式为，A错误； B．由分析可知，Si(NH)2高温下加热生成的氨气可以在③中循环利用，B正确； C．1molSiCl4中含有4mol硅氯键，而1molSi3N4中含有12mol硅氮键，所含共价键数目分别为、，两者所含共价键的数目不同，C错误； D．SiCl4在潮湿的空气中易水解产生白雾，因此第③步反应不可用氨水代替NH3，D错误； 故选B。 2．（2024·湖南长沙·开学考试）黑火药是我国古代四大发明之一，其爆炸反应方程式为：。已知为阿伏加德罗常数的值，下列有关说法正确的是 A．KNO3溶液中K＋的数目为 B．反应生成67.2LCO2，生成N2的分子数为 C．每有个S原子参与反应时，生成14g氮气 D．反应消耗36gC，转移的电子数目为 【答案】D 【详解】A．1mol⋅L-1KNO3溶液体积不知，不能计算K+数目，故A错误； B．反应生成67.2LCO2，未明确是否为标准状态，无法计算物质的量，故B错误； C．S+2KNO3+3C═K2S+N2↑+3CO2↑，每有NA个即1molS原子参与反应时生成1mol氮气，生成1mol×28g/mol=28g氮气，故C错误； D．S+2KNO3+3C═K2S+N2↑+3CO2↑，反应中C做还原剂，S、KNO3做氧化剂，36gC的物质的量为，电子转移12mol,转移的电子数目为12NA，故D正确； 故选：D。 3．（2025·湖南长沙·调研）是优良的水处理剂，一种制备方法是将混合共熔，反应方程式为。下列关于该反应的说法错误的是 A．铁元素被氧化，氮元素被还原 B．每生成，转移 C．具有氧化杀菌作用 D．该实验条件下的氧化性： 【答案】B 【详解】A．由分析可知，反应中铁元素化合价升高被氧化，氮元素的化合价降低被还原，故A正确； B．由分析可知，反应生成1mol高铁酸钾，转移3mol电子，故B错误； C．高铁酸钾具有强氧化性，能使蛋白质因氧化而变性起到杀菌消毒的作用，故C正确； D．由分析可知，硝酸钾是反应的氧化剂，高铁酸钾是反应的氧化产物，氧化剂的氧化性强于氧化产物，则硝酸钾的氧化性强于高铁酸钾，故D正确； 答案选B。 4．（2024·湖南长沙·模拟预测）工业上从海水中制溴的步骤为：(I)先把盐卤加热到363K，后控制pH为3.5，通入氯气把溴置换出来；(II)再用空气把溴吹出并用碳酸钠溶液吸收；(III)最后再用硫酸酸化，单质溴又从溶液中析出。其中第(II)步中碳酸钠溶液吸收溴单质的反应可以分三步进行，其反应的机理如图所示。设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是 第一步：   第二步：   第三步：   A．1molH－OΘ中含有的电子数为10NA B．第二步中，反应1molBr2时转移的电子数为2NA C．第三步的反应方程式为3BrO-=BrO+2Br- D．该反应机理说明BrO-的稳定性较差 【答案】B 【详解】A．H－OΘ带有1个负电荷，则1molH−O⊖中含有的电子数为10NA，故A正确； B．第二步反应中与发生反应生成和，每反应，转移的电子数为，故B错误， C．根据第三步表示的反应过程，第三步反应的离子方程式为，故C正确； D．由于第三步反应机理中继续歧化，产生和，故该反应机理说明的稳定性较差，故D正确； 故选B。 5．（2025·湖南·模拟预测）乙硼烷化学式为，其结构如图所示，是一种强还原性物质，易水解，水解方程式为。可用硼氢化钠()为原料反应制得乙硼烷。设为阿伏加德罗常数的值，下列有关说法正确的是 A．1mol 中含有的共用电子对数目为 B．2.8g 完全水解，转移的电子数目为1.2 C．可与甲醇反应生成 D．能用和稀硫酸反应制备 【答案】C 【详解】A．由乙硼烷的结构示意图可知，乙硼烷分子中B-H-B是特殊的3中心2电子共价键，所以1mol乙硼烷中含有的共用电子对数目为，故A错误； B．由方程式可知，乙硼烷水解时，氢元素的化合价既升高被氧化、又降低被还原，乙硼烷是反应的还原剂，水是氧化剂，1mol乙硼烷完全水解，反应转移6mol电子，则2.8g乙硼烷完全水解时，转移的电子数目为，故B错误； C．乙硼烷还原性强，甲醇中羟基的氢活泼，可以被还原成，反应与水解原理一样，易得出会生成，故C正确； D．稀硫酸中有大量的水，根据信息可知乙硼烷易水解，因此不能用稀硫酸来制取，故D错误。 答案选C。 6．（2024·湖南长沙·一模）“氮的固定”是将空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程，对保障人类生存具有重大意义。一种新型合成氨的原理如图所示： 下列说法正确的是 A．过程①中每吸收2.24 L氮气转移0.3 mol电子 B．过程②每生成1 mol氨，有1 mol Li3N被氧化 C．过程③化学能转化为了电能 D．图中所示过程的总反应方程式为：2N2 + 6H2O4NH3 +3O2 【答案】D 【详解】A．由于缺少标准状况这个条件，气体摩尔体积Vm不能用22.4L/mol这个数值来计算N2的物质的量，故A错误； B．由题中信息可知，过程②的反应方程式为Li3N+3H2O=NH3↑+3LiOH，此反应中各元素化合价均保持不变，是非氧化还原反应，故B错误； C．由题中信息可知，过程③的反应方程式为4LiOH4Li+O2↑+2H2O，是将电能转化为化学能，故C错误； D．由题中信息可知，过程①的反应方程式为6Li+N2=2Li3N，过程②的反应方程式为Li3N+3H2O=NH3↑+3LiOH，过程③的反应方程式为4LiOH4Li+O2↑+2H2O，所以图中所示过程的总反应方程式为2N2 + 6H2O4NH3 +3O2，故D正确； 答案为D。 7．（2024·湖南常德·一模）《环境科学》刊发了我国科研部门采用零价铁活化过硫酸钠(，其中为价)去除废水中的正五价砷的研究成果，其反应机制模型如图所示(、表示自由基)。设阿伏加德罗常数的值为。下列叙述错误的是 A．过硫酸钠中价氧与价氧的个数比为 B．若参加反应，共有1.5NA被还原 C．碱性条件下硫酸根自由基发生反应的方程式为 D．越小，越有利于去除废水中的正五价砷 【答案】D 【详解】A．Na2S2O8的结构如图所示，1mol过硫酸钠(Na2S2O8)含1mol过氧键，即含有2mol-1价的O，则-2价的O为6mol，所以-2价氧与-1价氧的个数比为3:1，故A正确； B．一个和一个Fe反应生成两个和一个Fe2+，该过程转移2个电子，但是Fe2+还要与反应变成Fe3+和自由基，因此56g Fe即1mol铁参加反应要消耗1.5mol，共有1.5NA个被还原，故B正确； C．由题中图示可知，碱性条件下，•发生反应的方程式为，故C正确； D．由题中图示可知，最后是将离子转变为沉淀析出的，则溶液的碱性越强越有利于沉淀析出，即pH越大越有利于去除废水中的正五价砷，故D错误； 答案为D。 8．（2025·湖南长沙·开学考试）在标准状况下，将28L HCl气体溶液在水中配成250mL盐酸溶液 （1）求所得盐酸的物质的量浓度； （2）若取此溶液50mL再稀释成1L溶液，求稀释后盐酸的物质的量浓度； （3）若用KMnO4氧化该盐酸溶液制氯气，反应方程式如下： 2KMnO4+16HCl═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O， 若产生的Cl2在标准状况下的体积为672mL，则被氧化的HCl的物质的量．（要求写出计算过程） 【答案】（1）5mol/L（2）0.25mol/L；（3）0.06mol 【详解】(1)在标准状况下，28L HCl的物质的量n==1.25mol，所得盐酸的物质的量浓度c==5mol/L，故答案为：5mol/L； (2)设稀释后盐酸的物质的量浓度为c1，根据稀释定律得5mol/L×0.05L=c1×1L，解得c1=0.25mol/L，故答案为：0.25mol/L； (3)Cl2在标准状况下的物质的量n(Cl2)==0.03mol，设消耗HCl的物质的量为x，则 ，解得x=0.096mol， 被氧化的HCl占反应HCl的，则被氧化的HCl的物质的量为0.096mol×=0.06mol， 故答案为：0.06mol。 1．（2024·湖南·高考真题）常温常压下，电化学还原制氨气的总反应方程式：，设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．水中含有的孤电子对数为 B．每产生失去的电子数为 C．氨水中，含有的分子数少于 D．消耗(已折算为标况)时，产生的分子数为 【答案】D 【详解】A．H2O分子中孤电子对数为=2，H2O的物质的量为=0.5mol，含有的孤电子对数为，故A错误； B．该反应中N2中N元素化合价由0价下降到-3价，34g的物质的量为=2mol，每产生，得到6mol电子，数目为6NA，故B错误； C．氨水的体积未知，无法计算的分子数，故C错误； D．的物质的量为0.5mol，由方程式可知，消耗0.5mol，产生的0.75mol，数目为，故D正确； 故选D。 2．（2023·湖南·高考真题）半水煤气是工业合成氨的原料气，其主要成分是H2、CO、CO2、N2和H2O（g）。半水煤气经过下列步骤转化为合成氨的原料。 完成下列填空： （1）半水煤气含有少量硫化氢。将半水煤气样品通入 溶液中（填写试剂名称），出现 ，可以证明有硫化氢存在。 （2）半水煤气在铜催化下实现CO变换：CO+H2OCO2+H2 若半水煤气中V(H2):V(CO):V(N2)=38：28：22，经CO变换后的气体中：V(H2):V(N2)= 。 （3）碱液吸收法是脱除二氧化碳的方法之一。已知： Na2CO3 K2CO3 20℃碱液最高浓度（mol/L） 2.0 8.0 碱的价格（元/kg） 1.25 9.80 若选择Na2CO3碱液作吸收液，其优点是 ；缺点是 。如果选择K2CO3碱液作吸收液，用什么方法可以降低成本？ 写出这种方法涉及的化学反应方程式。 （4）以下是测定半水煤气中H2以及CO的体积分数的实验方案。 取一定体积（标准状况）的半水煤气，经过下列实验步骤测定其中H2以及CO的体积分数。 ①选用合适的无机试剂分别填入Ⅰ、Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ方框中。 ②该实验方案中，步骤Ⅰ、Ⅱ的目的是： 。 ③该实验方案中，步骤 （选填“Ⅳ”或“Ⅴ”）可以确定半水煤气中H2的体积分数。 【答案】 硝酸铅（或硫酸铜） 黑色沉淀 3:1 价廉 吸收CO2能力差 碱液循环使用 2KHCO3→K2CO3+CO2↑+H2O 除去半水煤气中的CO2（包括H2S）和H2O IV 【详解】（1）硫化氢能与重金属生成沉淀，所以将半水煤气样品通入硝酸铅（或硫酸铜）溶液中，出现黑色沉淀可以证明有硫化氢存在。 （2）若半水煤气中V(H2):V(CO):V(N2)=38：28：22，经CO变换后H2O转化为氢气，则根据方程式可知所得的气体中：V(H2):V(N2)=（38+28）：22＝3:1。 （3）根据表中数据可知若选择Na2CO3碱液作吸收液，其优点是价廉，而缺点是吸收CO2能力差。由于生成的碳酸氢钾受热易分解产生碳酸钾，所以使碱液循环使用可以降低成本，反应的化学方程式为2KHCO3→K2CO3+CO2↑+H2O； （4）①由于半水煤气中含有二氧化碳，所以首先利用碱液除去二氧化碳，干燥后再通过氧化铜反应，利用浓硫酸吸收产生的水蒸气，利用碱液吸收产生的二氧化碳，进而计算体积分数。所以流程为 。 ②Ⅰ中KOH吸收CO2和H2S，Ⅱ中浓硫酸吸收水蒸气，干燥气体。 ③氢气还原氧化铜生成水蒸气，浓硫酸吸收水蒸气，所以该实验方案中，步骤Ⅳ可以确定半水煤气中H2的体积分数。 3.（2024·湖南·高考真题）为确定Na2CO3和NaHCO3混合物样品的组成，称取四份该样品溶于水后分别逐滴加入相同浓度盐酸30.0 mL，充分反应，产生CO2的体积(已折算成标准状况下的体积，不考虑CO2在水中的溶解)如下表： 实验序号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 盐酸体积(mL) 30.0 30.0 30.0 30.0 样品质量(g) 2.96 3.70 5.18 6.66 CO2体积(mL) 672 840 896 672 (1)样品中物质的量之比n(Na2CO3)：n(NaHCO3)=_________。 (2)盐酸的物质的量浓度c(HCl)=______________。 【答案】(1)2∶1或2 (2)2.50 mol·L－1 【解析】(1)结合Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可知，随着样品质量增加，生成二氧化碳的体积逐渐增大，说明Ⅰ、Ⅱ中盐酸过量，Na2CO3和NaHCO3完全反应，设出Ⅰ中Na2CO3、NaHCO3的物质的量分别为xmol、ymol，则①106x+84y=2.96、②x+y=0.672÷22.4=0.03，联立①②解得：x=0.02、y=0.01，所以样品中物质的量之比n(Na2CO3)：n(NaHCO3)=0.02mol：0.01mol=2：1； (2)根据实验Ⅲ、Ⅳ可知，Ⅳ中盐酸不足，Na2CO3优先反应生成NaHCO3，设6.66g样品中含有碳酸钠、碳酸氢钠的物质的量分别为2zmol、zmol，则106×2z+84z=6.66，解得：z=0.0225，即6.66g样品中含有0.045mol碳酸钠、0.0225mol碳酸氢钠。将样品加入盐酸中，先发生反应HCl+Na2CO3=NaHCO3+NaCl，0.045mol碳酸钠完全反应消耗HCl的物质的量为0.045mol，碳酸钠完全反应后发生再发生反应NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑，生成标准状况下0.672L二氧化碳消耗HCl的物质的量为：n(HCl)=n(CO2)=0.672L÷22.4L/mol=0.03mol，所以30mL盐酸中含有HCl的物质的量为：0.045mol+0.03mol=0.075mol，该盐酸的物质的量浓度为：c(HCl)=0.075mol÷0.03L=2.50mol/L。 4．（2024·湖南·高考真题）100 mL 0.200 mol·L−1 CuSO4溶液与1.95 g锌粉在量热计中充分反应。测得反应前温度为20.1℃，反应后最高温度为30.1℃。 已知：反应前后，溶液的比热容均近似为4.18 J·g−1·℃−1、溶液的密度均近似为1.00 g·cm−3，忽略溶液体积、质量变化和金属吸收的热量。请计算： (1)反应放出的热量Q＝________J。 (2)反应Zn(s)＋CuSO4(aq)ZnSO4(aq)＋Cu(s)的ΔH＝________kJ·mol−1(列式计算)。 【答案】 (1) 4.18×103 (2) ＝−209 【解析】(1)100mL 0.200mol/L CuSO4溶液与1.95g锌粉发生反应的化学方程式为：CuSO4+Zn=ZnSO4+Cu，忽略溶液体积、质量变化可知，溶液的质量m==1.00g/cm3×100mL(cm3)=100g，忽略金属吸收的热量可知，反应放出的热量Q=cm=4.18×100g×(30.1-20.1)= 4.18×103J；(2)上述反应中硫酸铜的物质的量n(CuSO4)= 0.200mol/L×0.100L=0.020mol，锌粉的物质的量n(Zn)==0.030mol，由此可知，锌粉过量。根据题干与第(1)问可知，转化0.020mol硫酸铜所放出的热量为4.18×103J，又因为该反应中焓变ΔH代表反应1mol硫酸铜参加反应放出的热量，单位为kJ/mol，则可列出计算式为：。 学科网（北京）股份有限公司1 / 17 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第03讲 物质的量在化学方程式计算中的应用 目录 01 课标达标练 题型01 根据化学方程式的计算 题型02 差量法的应用 题型03 关系式法的应用 题型04 守恒法的应用 02 核心突破练 03 真题溯源练 01 根据化学方程式的计算 1．（2025·湖南长沙·调研）取一定量的镁、铝合金样品，放入盛有某浓度的盐酸的烧杯中，样品完全溶解后，向溶液中加入的溶液，产生沉淀的量与所加溶液的体积的关系如图所示。下列表达或说法不正确的是： A．“AB”段反应的离子方程式：、 B．原盐酸的物质的量浓度是 C．合金中Mg和Al的物质的量之比为1：1 D．“A”点溶液的体积为，则的取值范围应为 2．（2025·湖南永州·调研）有、CuO、组成的混合物共10.0g，放入某浓度的硫酸溶液中，混合物恰好全部溶解，当再加入的溶液时，得到的沉淀最多。上述硫酸的物质的量浓度是 A． B． C． D． 3．（2025·湖南·调研）在的混合液中，部分离子浓度大小如图所示，下列不正确的是 A．该混合液中含有NaCl0.5mol B．该混合液中含有 C．该混合液中的物质的量浓度为 D．该混合液中滴加硝酸银可产生3mol沉淀 02 差量法的应用 4.（2024·湖南常德·模拟预测）工业纯碱中常含有少量的NaCl杂质，某化学兴趣小组取m g纯碱样品与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得n g固体.则该样品中纯碱的质量分数为 ( ) A．×100% B．×100% C．×100% D．×100% 5．（2024·湖南·模拟预测）200℃时将 16.0g NaOH 和 NaHCO3 的混合物放在密闭容器中加热到质量不再减少为止，称得剩 余固体质量为 14.8g，试回答： (1)剩余固体的化学式是__________。 (2)原混合物中 NaOH 的质量分数__________。 6．（2025·湖南·二模）臭氧层是地球生命的保护神，臭氧比氧气具有更强的氧化性。实验室可将氧气通过高压放电管来制取臭氧：3O22O3。 (1)若在上述反应中有30%的氧气转化为臭氧，所得混合气的平均摩尔质量为_____________g·mol-1(保留一位小数)。 (2)将8 L氧气通过放电管后，恢复到原状况，得到气体6.5 L，其中臭氧为_____________L。  03 关系式法的应用 7．（2025·湖南·模拟预测）铋酸钠(NaBiO3)是一种新型有效的光催化剂，也被广泛应用于制药业。某兴趣小组设计实验制取铋酸钠并测定产品的纯度。取上面制取的NaBiO3产品xg，加入足量稀硫酸和MnSO4稀溶液使其完全反应，再用0.1mol·L-1的H2C2O4标准溶液滴定生成的MnO4-，当达到滴定终点时，消耗ymL。(已知：NaBiO3+2Mn2++14H+=5Bi3++2MnO4-+5Na++7H2O；5H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O)。则滴定终点的现象为 该产品的纯度为 。 8．（2025·湖南永州·一模）用“间接碘量法”测定CuCl2·2H2O样品的纯度，过程如下：取0.400 0 g试样溶于水，加入过量KI固体，充分反应，生成白色CuI沉淀，滴入几滴淀粉溶液作指示剂，用0.100 0 mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定，到达滴定终点时，消耗Na2S2O3标准溶液20.00 mL。(滴定反应为I2+2S2=S4+2I-) (1)写出生成白色CuI沉淀的离子方程式：____________________________。 (2)该样品中CuCl2·2H2O的质量分数为______________。 9.【逻辑思维与科学建模】 (2025·湖南.三模)三氯乙醛(CCl3CHO)是无色油状液体，常用于制取农药。其纯度的测定如下(杂质不参与反应)。已知：I2+2S2O32-=S4O62-+2I-，下列说法不正确的是( ) A．步骤Ⅰ，需用100mL容量瓶进行配制 B．步骤Ⅲ，发生的反应为：HCOO-+I2+2OH-=2I-+CO32-+H2O+H+ C．步骤Ⅳ，滴定终点的现象为：加入最后半滴Na2S2O3溶液，锥形瓶中溶液蓝色恰好褪去，且半分钟内不变色 D．三氯乙醛(摩尔质量为Mg·mol-1)的纯度为 04 守恒法的应用 10．（2024·湖南长沙·模拟预测）向一定量的Fe、FeO、Fe2O3、Fe3O4的混合物中加入150 mL 4 mol·L－1的稀硝酸，恰好使混合物完全溶解，放出2.24 L NO(标准状况)，往所得溶液中加入KSCN溶液，无红色出现。若用足量的H2在加热条件下还原相同质量的混合物，所得到的铁的物质的量为( ) A．0.25 mol B．0.2 mol C．0.3 mol D．0.35 mol 11．（2025·湖南·调研）取5.0 g某粉煤灰(其中含质量分数为30%的Al2O3)，加硫酸酸浸Al3＋，一段时间后，过滤、干燥后得到3.0 g浸渣(分析知含质量分数为8%的Al2O3)，Al2O3的浸出率为__________。 12．（2024·湖南·模考）某实验小组以BaS溶液为原料制备BaCl2·2H2O，并用重量法测定产品中BaCl2·2H2O的含量。设计了如下实验方案： ①称取产品0.500 0 g，用100 mL水溶解，酸化，加热至近沸； ②在不断搅拌下，向①所得溶液逐滴加入热的0.100 mol·L－1 H2SO4溶液； ③沉淀完全后，60 ℃水浴40分钟，经过滤、洗涤、烘干等步骤，称量白色固体，质量为0.466 0 g。 产品中BaCl2·2H2O的质量分数为________(保留三位有效数字)。 1．（2024·湖南·调研）氮化硅()是一种高温结构陶瓷材料，它硬度大、熔点高、化学性质稳定。合成氮化硅的一种工艺流程如图所示。下列说法正确的是 已知：在潮湿的空气中易水解产生白雾。 A．第①步的反应方程式为 B．该流程中可循环使用 C．1mo和所含共价键数目均为4 D．第③步反应可用氨水代替 2．（2024·湖南长沙·开学考试）黑火药是我国古代四大发明之一，其爆炸反应方程式为：。已知为阿伏加德罗常数的值，下列有关说法正确的是 A．KNO3溶液中K＋的数目为 B．反应生成67.2LCO2，生成N2的分子数为 C．每有个S原子参与反应时，生成14g氮气 D．反应消耗36gC，转移的电子数目为 3．（2025·湖南长沙·调研）是优良的水处理剂，一种制备方法是将混合共熔，反应方程式为。下列关于该反应的说法错误的是 A．铁元素被氧化，氮元素被还原 B．每生成，转移 C．具有氧化杀菌作用 D．该实验条件下的氧化性： 4．（2024·湖南长沙·模拟预测）工业上从海水中制溴的步骤为：(I)先把盐卤加热到363K，后控制pH为3.5，通入氯气把溴置换出来；(II)再用空气把溴吹出并用碳酸钠溶液吸收；(III)最后再用硫酸酸化，单质溴又从溶液中析出。其中第(II)步中碳酸钠溶液吸收溴单质的反应可以分三步进行，其反应的机理如图所示。设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是 第一步：   第二步：   第三步：   A．1molH－OΘ中含有的电子数为10NA B．第二步中，反应1molBr2时转移的电子数为2NA C．第三步的反应方程式为3BrO-=BrO+2Br- D．该反应机理说明BrO-的稳定性较差 5．（2025·湖南·模拟预测）乙硼烷化学式为，其结构如图所示，是一种强还原性物质，易水解，水解方程式为。可用硼氢化钠()为原料反应制得乙硼烷。设为阿伏加德罗常数的值，下列有关说法正确的是 A．1mol 中含有的共用电子对数目为 B．2.8g 完全水解，转移的电子数目为1.2 C．可与甲醇反应生成 D．能用和稀硫酸反应制备 6．（2024·湖南长沙·一模）“氮的固定”是将空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程，对保障人类生存具有重大意义。一种新型合成氨的原理如图所示： 下列说法正确的是 A．过程①中每吸收2.24 L氮气转移0.3 mol电子 B．过程②每生成1 mol氨，有1 mol Li3N被氧化 C．过程③化学能转化为了电能 D．图中所示过程的总反应方程式为：2N2 + 6H2O4NH3 +3O2 7．（2024·湖南常德·一模）《环境科学》刊发了我国科研部门采用零价铁活化过硫酸钠(，其中为价)去除废水中的正五价砷的研究成果，其反应机制模型如图所示(、表示自由基)。设阿伏加德罗常数的值为。下列叙述错误的是 A．过硫酸钠中价氧与价氧的个数比为 B．若参加反应，共有1.5NA被还原 C．碱性条件下硫酸根自由基发生反应的方程式为 D．越小，越有利于去除废水中的正五价砷 8．（2025·湖南长沙·开学考试）在标准状况下，将28L HCl气体溶液在水中配成250mL盐酸溶液 （1）求所得盐酸的物质的量浓度； （2）若取此溶液50mL再稀释成1L溶液，求稀释后盐酸的物质的量浓度； （3）若用KMnO4氧化该盐酸溶液制氯气，反应方程式如下： 2KMnO4+16HCl═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O， 若产生的Cl2在标准状况下的体积为672mL，则被氧化的HCl的物质的量．（要求写出计算过程） 1．（2024·湖南·高考真题）常温常压下，电化学还原制氨气的总反应方程式：，设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．水中含有的孤电子对数为 B．每产生失去的电子数为 C．氨水中，含有的分子数少于 D．消耗(已折算为标况)时，产生的分子数为 2．（2023·湖南·高考真题）半水煤气是工业合成氨的原料气，其主要成分是H2、CO、CO2、N2和H2O（g）。半水煤气经过下列步骤转化为合成氨的原料。 完成下列填空： （1）半水煤气含有少量硫化氢。将半水煤气样品通入 溶液中（填写试剂名称），出现 ，可以证明有硫化氢存在。 （2）半水煤气在铜催化下实现CO变换：CO+H2OCO2+H2 若半水煤气中V(H2):V(CO):V(N2)=38：28：22，经CO变换后的气体中：V(H2):V(N2)= 。 （3）碱液吸收法是脱除二氧化碳的方法之一。已知： Na2CO3 K2CO3 20℃碱液最高浓度（mol/L） 2.0 8.0 碱的价格（元/kg） 1.25 9.80 若选择Na2CO3碱液作吸收液，其优点是 ；缺点是 。如果选择K2CO3碱液作吸收液，用什么方法可以降低成本？ 写出这种方法涉及的化学反应方程式。 （4）以下是测定半水煤气中H2以及CO的体积分数的实验方案。 取一定体积（标准状况）的半水煤气，经过下列实验步骤测定其中H2以及CO的体积分数。 ①选用合适的无机试剂分别填入Ⅰ、Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ方框中。 ②该实验方案中，步骤Ⅰ、Ⅱ的目的是： 。 ③该实验方案中，步骤 （选填“Ⅳ”或“Ⅴ”）可以确定半水煤气中H2的体积分数。 3.（2024·湖南·高考真题）为确定Na2CO3和NaHCO3混合物样品的组成，称取四份该样品溶于水后分别逐滴加入相同浓度盐酸30.0 mL，充分反应，产生CO2的体积(已折算成标准状况下的体积，不考虑CO2在水中的溶解)如下表： 实验序号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 盐酸体积(mL) 30.0 30.0 30.0 30.0 样品质量(g) 2.96 3.70 5.18 6.66 CO2体积(mL) 672 840 896 672 (1)样品中物质的量之比n(Na2CO3)：n(NaHCO3)=_________。 (2)盐酸的物质的量浓度c(HCl)=______________。 4．（2024·湖南·高考真题）100 mL 0.200 mol·L−1 CuSO4溶液与1.95 g锌粉在量热计中充分反应。测得反应前温度为20.1℃，反应后最高温度为30.1℃。 已知：反应前后，溶液的比热容均近似为4.18 J·g−1·℃−1、溶液的密度均近似为1.00 g·cm−3，忽略溶液体积、质量变化和金属吸收的热量。请计算： (1)反应放出的热量Q＝________J。 (2)反应Zn(s)＋CuSO4(aq)ZnSO4(aq)＋Cu(s)的ΔH＝________kJ·mol−1(列式计算)。 学科网（北京）股份有限公司1 / 17 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$