课时梯级训练(17) 物质的量在化学方程式计算中的应用（Word练习）-【优化指导】2026-2027学年高中化学必修第一册（人教版2019 单选版）

课时梯级训练(17)　物质的量在化学方程式计算中的应用 1．(2025·辽宁七校协作体联考)将12.6 g镁铝合金的粉末加入过量盐酸中，得到标准状况下13.44 L H2，下列说法正确的是 (　　) A．合金中铝的质量分数为40% B．将该合金投入过量的氢氧化钠溶液中，产生标准状况下10.08 L H2 C．合金中镁的物质的量为0.3 mol D．合金中镁与铝的物质的量之比为1∶1 C　解析：把12.6 g镁铝合金的粉末放入过量的盐酸中，分别发生反应：Mg＋2H＋===Mg2+＋H2↑、2Al＋6H＋===2Al3+＋3H2↑，假设Mg和Al物质的量分别为x mol、y mol，则(x＋y)×22.4＝13.44，24x＋27y＝12.6，联立两式，解得：x＝0.3、y＝0.2。合金中Al的质量为0.2 mol×27 g/mol＝5.4 g，其质量分数为×100%≈42.9%，A错误；将该合金投入过量的氢氧化钠溶液中，只有铝单质能与碱反应生成氢气，0.2 mol Al与氢氧化钠发生反应生成氢气的物质的量为0.3 mol，体积为0.3 mol×22.4 L/mol＝6.72 L，B错误；合金中镁的物质的量为0.3 mol，C正确；合金中镁与铝的物质的量之比为3∶2，D错误。 2．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 B．2.0 mol/L C．1.5 mol/L D．3.0 mol/L 答案：B 3．甲、乙两烧杯中分别盛有100 mL浓度均为6 mol/L的盐酸与氢氧化钠溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后测得生成气体的体积之比为2∶3，则一个烧杯中加入铝粉的质量为 (　　) A．16.2 g B．10.8 g C．8.1 g D．5.4 g 答案：C 4．(2025·浙江金砖联盟期中)工业废水中含有的重铬酸根离子(Cr2O)有毒，常用绿矾(FeSO4·7H2O)处理达标后排放，已知处理1 L含重铬酸根离子浓度为0.01 mol/L的废水，消耗绿矾0.06 mol(Fe2+被氧化为Fe3+)，则处理后的废水中铬元素的化合价为 (　　) A．＋3 B．＋4 C．＋5 D．＋6 A　解析：1 L含重铬酸根离子浓度为0.01 mol/L的废水中含重铬酸根离子的物质的量为0.01 mol，依据得失电子守恒，0.06 mol Fe2+→Fe3+失去0.06 mol的电子，则1 mol Cr2O需得到6 mol的电子，则处理后的废水中铬元素的化合价为＋3。 5．把含有氧化铁的铁丝投入足量稀硫酸中，直到固体全部溶解，经分析，溶液中无Fe3+，且生成的Fe2+与反应产生的H2的物质的量之比为4∶1。则原混合物中氧化铁与铁的物质的量之比为 (　　) A．1∶2 B．2∶5 C．1∶1 D．4∶1 A　解析：生成的Fe2+与反应产生的H2的物质的量之比为4∶1，设生成氢气为1 mol，则Fe2+的物质的量为4 mol，Fe＋2H＋===Fe2+＋H2↑反应生成1 mol Fe2+，消耗1 mol Fe；Fe＋2Fe3+===3Fe2+反应生成3 mol Fe2+，则消耗1 mol Fe、2 mol Fe3+，所以原混合物中氧化铁的物质的量为1 mol、铁的物质的量为2 mol，氧化铁与铁的物质的量之比为1∶2，故选A。 6．向500 mL 2 mol/L的CuSO4溶液中插入一铁片，反应片刻后取出铁片，洗涤、烘干，称其质量比原来增加2.0 g。下列说法错误的是(设反应后溶液的体积不变) (　　) A．参加反应的铁的质量是14 g B．析出的铜的物质的量是0.25 mol C．反应后溶液中c(CuSO4)＝1.5 mol/L D．反应后溶液中c(FeSO4)＝1.5 mol/L D　解析：发生反应Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu，根据差量法得56 g∶8 g＝m(Fe)∶2.0 g，解得m(Fe)＝14 g，A正确；由于1 mol∶8 g＝n(Cu)∶2.0 g，则有n(Cu)＝0.25 mol，B正确；原溶液中n(CuSO4)＝0.5 L×2 mol/L＝1 mol，反应中消耗 n(CuSO4)＝0.25 mol，反应后溶液中c(CuSO4)＝＝1.5 mol/L，C正确；反应后溶液中c(FeSO4)＝＝0.5 mol/L，D错误。 7．(2025·河北省示范性高中期中)现有铁的氧化物(FexOy)样品a g，将其平均分成两份，一份与100 mL 1.0 mol/L的硫酸恰好完全反应，另一份与足量的氢气反应，充分反应后所得金属铁的质量是 (　　) A．(0.5a－16)g B．(a－1.6)g C．(0.5a－3.2)g D．(0.5a－1.6)g D　解析：100 mL 1.0 mol/L的硫酸的物质的量为n＝cV＝0.1 L×1.0 mol/L＝0.1 mol，硫酸中含有的氢离子的物质的量为n(H＋)＝0.2 mol，氢离子与FexOy中氧结合成水，根据原子守恒，因此FexOy中氧元素的物质的量为n(O)＝0.1 mol，因将FexOy样品平均分成两份，每一份铁元素的质量为m(Fe)＝(－0.1×16)＝(0.5a－1.6)g，故根据质量守恒，充分反应后所得金属铁的质量是(0.5a－1.6)g，D正确。 8．某含铬(Cr2O)废水用硫酸亚铁铵[FeSO4 ·(NH4)2SO4·6H2O]处理，反应中铁元素和铬元素完全转化为沉淀。该沉淀经干燥后得到n mol FeO·FeyCrxO3，不考虑处理过程中的实际损耗，下列叙述错误的是 (　　) A．消耗硫酸亚铁铵的物质的量为n(2－x)mol B．处理废水中Cr2O的物质的量为 mol C．反应中发生转移的电子总物质的量为3nx mol D．在FeO·FeyCrxO3中，3x＝y A　解析：由铁元素守恒，消耗硫酸亚铁铵的物质的量为n(y＋1)mol，A错误；根据铬元素守恒，铬元素为nx mol，故Cr2O的物质的量为 mol，B正确；得到n mol FeO·FeyCrxO3，则一共有nx mol铬元素参加反应，1 mol Cr转移电子3 mol，故转移的电子总物质的量为3nx mol，C正确；FeO·FeyCrxO3中，Cr为＋3价，由得失电子守恒知3nx＝ny，即3x＝y，D正确。 9．(2025·浙江宁波三锋教研联盟期中)某固体粉末由Na2O与Na2O2组成，称取18.7 g，分成等量的两份，第一份恰好与500 mL盐酸完全反应；第二份与足量的CO2气体反应，发现CO2体积减小了2.8 L(标准状况下)，试计算： (1)与第一份反应的盐酸的物质的量浓度是__________。 (2)第二份中被吸收的CO2的分子个数为__________。 (3)固体中Na2O与Na2O2的物质的量之比是________。 答案：(1)0.5 mol/L (2)0.125NA(或7.53×1022或0.125×6.02×1023) (3)1∶4 解析：假设Na2O、Na2O2的物质的量分别是x、y，①62x g/mol＋78y g/mol＝18.7 g；根据二者与足量的CO2气体反应：Na2O＋CO2===Na2CO3；2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，②x＋y＝×2，二式联立，x＝0.05 mol，y＝0.2 mol。 (1)第一份恰好与500 mL盐酸完全反应；它们中的Na全部变为NaCl，则根据元素守恒可知，与第一份反应的盐酸是×2＝0.25 mol，则盐酸的物质的量浓度是＝0.5 mol/L。 (2)根据Na2O＋CO2===Na2CO3，2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，第二份中被吸收的CO2为＝0.125 mol，则其分子个数为0.125NA(或7.53×1022或0.125×6.02×1023)。 (3)固体中Na2O与Na2O2的物质的量之比是x∶y＝1∶4。 10．(2024·浙江温州瑞安十校联考期中)某固体粉末由Na2O与Na2O2组成，将其分成等量的两份，第一份恰好与 2 L 0.3 mol/L 盐酸完全中和；第二份与足量的CO2气体反应，发现该固体质量增加了 11.6 g，试计算： (1)与第一份反应的盐酸的物质的量是__________。 (2)第一份反应溶质的质量___________g； (3)固体中Na2O与Na2O2的物质的量之比是___________。 答案：(1)0.6 mol　(2)35.1　(3)2∶1 解析：(1)2 L 0.3 mol/L盐酸中n(HCl)＝cV＝0.3 mol/L×2 L＝0.6 mol。 (2)Na2O与HCl发生反应生成NaCl、H2O，Na2O2与HCl发生反应生成NaCl、H2O和O2，则根据元素守恒可知第一份反应产生NaCl的物质的量n(NaCl)＝n(HCl)＝0.6 mol，其质量为m(NaCl)＝0.6 mol×58.5 g/mol＝35.1 g。 (3)假设Na2O、Na2O2的物质的量分别是x、y，它们中的Na全部变为NaCl，则根据元素守恒，可知2x＋2y＝0.6 mol；根据二者与足量的CO2气体反应，Na2O＋CO2===Na2CO3，2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，根据Na守恒，可知最终固体为Na2CO3，其物质的量是0.3 mol，增加的质量为106×0.3－(62x＋78y)＝11.6 g，两式联立，可得x＝0.2 mol，y＝0.1 mol，故固体中Na2O与Na2O2的物质的量之比是x∶y＝2∶1。 学科网（北京）股份有限公司 $$