第3章 第2节 第2课时 物质的量在化学方程式计算中的应用-【创新教程】2025-2026学年高中化学必修第一册五维课堂Word课时作业（人教版2019）

一、选择题 1．标准状况下，3.25 g锌与足量的盐酸反应欲计算产生H2的量，下列比例式正确的是(　　) A．Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑ 1 mol 1 mol 3.25 g m(H2) B．Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑ 65 g 1 L 3.25 g V(H2) C．Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑ 1 mol 22.4 L 3.25 mol V(H2) D．Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑ 65 g 22.4 L 3.25 g V(H2) 解析：D　[列比例式应遵循“上下单位一致，左右计量相当”的原则，A、C项不正确，B项中65 g Zn对应H2的体积不是1 L。] 2．Na、Mg、Al三种金属各2 mol分别跟1 L 1 mol·L－1的盐酸反应时，相同条件下放出氢气体积最大的是(　　) A．Al　　　　　 B．Mg C．Na D．三者产生的氢气一样多 解析：C　[由化学方程式2Na＋2HCl===2NaCl＋H2↑，Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑，2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，可知，2 mol Na、Mg、Al分别消耗2 mol、4 mol、6 mol，而HCl的物质的量为1 mol，所以酸完全反应，Mg、Al放出氢气的物质的量为0.5 mol，Na除了与盐酸反应外，还与水反应，共放出氢气1 mol，所以放出氢气体积最大的是Na。] 3．在200 mL含有0.6 mol/L Fe2(SO4)3和1.2 mol/L CuSO4的混合溶液中，加入一定量铁粉充分反应后，测得溶液中Fe2＋与Cu2＋的物质的量之比为2∶1，则加入铁粉的物质的量为(　　) A．0.16 mol B．0.22 mol C．0.30 mol D．0.48 mol 解析：A　[n(Fe3＋)＝0.6 mol/L×0.2 L×2＝0.24 mol，n(Cu2＋)＝1.2 mol/L×0.2 L＝0.24 mol。当Fe3＋全部与Fe反应，而Cu2＋不反应时， 2Fe3＋　　＋　Fe　　===　　3Fe2＋ 0．24 mol　　0.12 mol　　　0.36 mol 此时n(Fe2＋)∶n(Cu2＋)＝0.36 mol∶0.24 mol＝3∶2＜2∶1，所以部分Cu2＋也参与反应。 设参加反应的Cu2＋的物质的量为x， Cu2＋＋Fe===Fe2＋＋Cu x　　　x　　　x 则＝2∶1，解得x＝0.04 mol，所以加入铁粉的物质的量为0.12 mol＋0.04 mol＝0.16 mol。] 4．11.2 g Fe与500 mL 2 mol·L－1的盐酸反应，生成标准状况下H2的体积为(　　) A．11.2 L　　　　　　 B．2.24 L C．4.48 L D．3.36 L 解析：C　[n(Fe)＝＝0.2 mol，n(HCl)＝0.5 L×2 mol·L－1＝1 mol。假设Fe完全反应，根据反应的化学方程式： Fe　＋　2HCl　===　FeCl2　＋　H2↑ 0.2 mol n(HCl) n(HCl)＝0.2 mol×2＝0.4 mol＜1 mol，所以，HCl过量，生成H2的体积根据Fe的量计算： Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑ 56 g 22.4 L 11.2 g V(H2) V(H2)＝＝4.48 L。选C。] 5．将1.12 g铁粉加入到25 mL 2 mol·L－1的氯化铁溶液中，充分反应后，其结果是(　　) A．铁粉剩余，溶液呈浅绿色，Cl－基本不变 B．向溶液中滴入无色KSCN溶液，不显红色 C．溶液中Fe2＋与Fe3＋物质的量之比为6∶1 D．氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶5 解析：C　[n(Fe)＝0.02 mol，n(FeCl3)＝0.05 mol，由Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋知，Fe3＋过量0.01 mol，铁粉全部溶解，反应生成Fe2＋0.06 mol；Fe3＋过量，滴入无色KSCN溶液，溶液显红色；氧化生成Fe2＋和还原生成的Fe2＋的物质的量之比为1∶2。] 6．将5.4 g铝分别放入100 mL 2 mol·L－1硫酸(甲)和100 mL 2 mol·L－1氢氧化钠溶液(乙)中，相同条件下生成的气体的体积(　　) A．甲多 B．乙多 C．一样多 D．无法判断 解析：B　[反应的化学方程式为2Al＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2↑，2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，5.4 g铝、100 mL 2 mol·L－1硫酸、100 mL 2 mol·L－1氢氧化钠的物质的量都为0.2mol，根据化学方程式可知硫酸不足，反应产生的氢气比较少，答案选B项。] 7．工业纯碱中常含有少量的NaCl杂质，某化学兴趣小组取a g工业纯碱样品与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得b g固体。则该样品中纯碱的质量分数是(　　) A.×100% B.×100% C.×100% D.×100% 解析：D　[根据反应的化学方程式，采用差量法可求出该样品中Na2CO3的质量为×106 g，其质量分数为×100%＝×100%。] 8．100 mL 2 mol·L－1的稀盐酸与一定量的锌充分反应，锌全部溶解，生成的氢气在标准状况下体积为1.12 L，设反应后溶液的体积仍为100 mL，则反应后溶液中H＋的物质的量浓度为(　　) A．1.5 mol·L－1 B．1 mol·L－1 C．0.5 mol·L－1 D．0.25 mol·L－1 解析：B　[根据Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑，可知反应消耗的n(H＋)＝2n(H2)＝×2 mol＝0.1 mol，溶液中剩余的n(H＋)＝0.1 L×2 mol·L－1－0.1 mol＝0.1 mol，反应后溶液中c(H＋)＝＝1 mol·L－1。] 9．某500 mL溶液中含0.1 mol Fe2＋、0.2 mol Fe3＋，加入0.2 mol铁粉，待Fe3＋完全被还原后，溶液中Fe2＋的物质的量浓度为(假设反应前后溶液体积不变)(　　) A．0.4 mol·L－1 B．0.6 mol·L－1 C．0.8 mol·L－1 D．1.0 mol·L－1 解析：C　[由反应2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋可知铁粉过量，0.2 mol Fe3＋与过量铁粉反应生成0.3 mol Fe2＋，故反应后Fe2＋共为0.4 mol，c(Fe2＋)＝＝0.8 mol·L－1。] 10．(双选)实验室制备氯气的化学方程式是MnO2＋4HCl(浓),MnCl2＋2H2O＋Cl2↑。下列关于实验室制氯气的说法中错误的是(　　) A．还原剂是HCl，氧化剂是MnO2 B．每生成1 mol Cl2，转移电子4 mol C．每消耗1 mol MnO2，起还原作用的HCl 为4 mol D．生成的氯气中含有水蒸气和HCl 解析：BC　[在MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O中，MnO2是氧化剂，HCl是还原剂，每生成1 mol Cl2转移2 mol电子，但在参加反应的4 mol HCl中，只有2 mol被氧化，即起还原作用的HCl为2 mol；由于反应加热，因此生成的氯气中含有水蒸气和HCl气体。] 二、填空题 11．在标准状况下进行如下实验：甲、乙、丙三个烧杯中各盛有300 mL相同浓度的盐酸，分别加入质量不同、组成相同的镁铝合金粉末，有关数据如下表所示。 甲 乙 丙 合金质量(mg) 510 765 918 气体体积(mL) 560 672 672 (1)盐酸的物质的量浓度________________________________________________________________________。 (2)合金中镁、铝的质量分数______、______。 解析：(1)甲中盐酸过量，丙中合金过量。HCl的物质的量可根据丙中产生氢气的体积进行计算。由于n(H2)＝＝0.03 mol，故c(HCl)＝＝0.2 mol·L－1。 (2)甲中盐酸过量，则合金全部参加反应。设合金中镁、铝的物质的量分别为x、y，则有24 g·mol－1×x＋27 g·mol－1×y＝0.51 g，x＋ y＝＝0.025 mol，解得x＝0.01 mol，y＝0.01 mol。则w(Mg)＝×100%≈47.1%，w(Al)＝1－47.1%＝52.9%。 答案：(1)0.2 mol·L－1　(2)47.1%　52.9% 12．将2.5 g碳酸钠、碳酸氢钠和氢氧化钠的固体混合物完全溶于水制成稀溶液，然后向该溶液中逐滴加入1 mol·L－1盐酸，所加入盐酸的体积与产生二氧化碳的体积(标准状况)关系如图所示： (1)写出OA段所发生反应的离子方程式： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)当加入35 mL盐酸时，所产生的二氧化碳的体积(标准状况)是_________________。 (3)计算原混合物中Na2CO3的质量分数为_______________________________________。 解析：(1)设碳酸钠、碳酸氢钠和氢氧化钠的物质的量分别为x mol、y mol、z mol，则x mol＋y mol＝1 mol·L－1×0.02 L、2x mol＋y mol＋z mol＝1 mol·L－1×0.045 L、106 g·mol－1×x mol＋84 g·mol－1×y mol＋40 g·mol－1×z mol＝2.5 g，解得x＝0.01，y＝0.01，z＝0.015，所以2.5 g碳酸钠、碳酸氢钠和氢氧化钠的固体混合物完全溶于水制成稀溶液，溶质为碳酸钠和氢氧化钠。AB段发生反应NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O，消耗盐酸体积为(45－25)mL＝20 mL，那么之前Na2CO3＋HCl===NaHCO3＋NaCl消耗盐酸体积也应该是10 mL，而OA段消耗盐酸25 mL，其中OA段V(盐酸)为0～15 mL，时，发生酸碱中和反应，其离子方程式为H＋＋OH－===H2O，再发生反应CO＋H＋===HCO。 (2)结合图像可知，当加入35 mL盐酸时，V(盐酸)为25～35 mL时发生碳酸氢钠与盐酸的反应生成二氧化碳气体， 消耗HCl的物质的量为0.01 L×1 mol·L－1＝0.01 mol，根据反应的离子方程式HCO＋H＋===CO2↑＋H2O可知产生二氧化碳的物质的量是0.01 mol，标准状况下其体积为0.01 mol×22.4 L·mol－1＝0.224 L。 (3)由(1)中分析知，碳酸钠的质量是0.01 mol×106 g·mol－1＝1.06 g，则固体混合物中碳酸钠的质量分数是×100%＝42.4%。 答案：(1)H＋＋OH－===H2O、CO＋H＋===HCO　(2)0.224 L　(3)42.4% 13．把3.9 g Na2O2放入100 mL水中，充分反应后，计算： (1)生成O2的体积(标准状况)； (2)反应后所得NaOH的物质的量浓度(反应前后溶液体积变化忽略不计)。 解析：(1)n(Na2O2)＝0.05 mol，过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气，根据过氧化钠和氧气之间的关系式计算氧气体积； (2)根据钠原子守恒计算NaOH的物质的量，再根据c＝n/V计算溶液浓度。 解：(1)过氧化钠的物质的量为：n(Na2O2)＝0.05 mol， 过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气，反应的离子方程式为：2Na2O2＋2H2O===4Na＋＋4OH－＋O2↑， 据此可得关系式2Na2O2～O2， 所以生成的氧气在标准状况下的体积为：×22.4 L·mol－1＝0.56 L。 (2)根据钠原子守恒得n(NaOH)＝2n(Na2O2)＝2×0.05 mol＝0.1 mol，c(NaOH)＝1 mol·L－1。 答案：(1)0.56 L　(2)1 mol·L－1 学科网（北京）股份有限公司 $$