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课时作业(十八) 物质的量在化学方程式计算中的应用
1.物质在发生化学反应时( )
A.它们的质量一定相等
B.它们的物质的量一定相等
C.它们的质量比等于方程式中化学计量数之比
D.它们的物质的量比等于方程式中化学计量数之比
【答案】 D
2.用铝箔包裹0.1 mol金属钠,用针扎出一些小孔,放入水中,完全反应后用排水集气法收集产生的气体,则收集到的气体为(标准状况)( )
A.O2和H2的混合气体 B.1.12 L H2
C.大于1.12 L H2 D.小于1.12 L H2
【答案】 C
3. 22 g CO2气体用NaOH溶液吸收,恰好生成正盐,则消耗NaOH的物质的量为( )
A.0.5 mol B.1 mol
C.1.5 mol D.2mol
【答案】 B
4.甲、乙两个烧杯中分别盛有100 mL 4.0 mol·L-1的盐酸和100 mL 4.0 mol·L-1的NaOH溶液,向两个烧杯中均加入5.4 g铝粉,在相同状况下产生气体的体积比为( )
A.1∶1 B.2∶3
C.3∶2 D.3∶1
【解析】 甲、乙两烧杯中含HCl、NaOH的物质的量都为0.4 mol,根据化学方程式:2Al+6HCl===2AlCl3+3H2↑、2Al+2NaOH+6H2O===2Na[Al(OH)4]+3H2↑可知,5.4 g(即0.2 mol)Al分别与盐酸和NaOH溶液反应时,盐酸不足而NaOH过量,故Al与盐酸反应生成H2 0.2 mol,与NaOH溶液反应生成H2 0.3 mol,其体积比为2∶3。
【答案】 B
5.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】 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。
【答案】 C
6.现有Al、CuO、Fe2O3组成的混合物共10.0 g,放入500 mL某浓度的盐酸中,混合物完全溶解,当再加入250 mL 2.0 mol/L的NaOH溶液时,金属离子正好全部转化为沉淀。则上述盐酸的浓度为( )
A.0.5 mol/L B.1.0 mol/L
C.2.0 mol/L D.3.0 mol/L
【解析】
【答案】 B
7.Na2CO3和NaHCO3的混合物27.4 g,加热至质量不再减小,得到残余固体21.2 g,则Na2CO3和NaHCO3的物质的量之比为( )
A.1∶1 B.1∶2
C.3∶2 D.1∶3
【解析】 加热时只有NaHCO3分解,减小的质量为27.4 g-21.2 g=6.2 g,根据差量法可得:
2NaHCO3Na2CO3+ CO2↑+ H2O Δm
168 g 44 g 18 g 62 g
16.8 g 6.2 g
则原混合物中n(NaHCO3)=0.2 mol,m(Na2CO3)=27.4 g-16.8 g=10.6 g,n(Na2CO3)=0.1 mol,故n(Na2CO3)∶n(NaHCO3)=0.1 mol∶0.2 mol=1∶2,B项正确。
【答案】 B
8.完成下面有关钠、镁、铝的计算及判断。
(1)取w g钠、镁、铝分别与足量盐酸反应,在相同条件下产生氢气的体积之比是____________。
(2)取0.1 mol钠、镁、铝分别与足量盐酸反应,在相同条件下产生氢气的体积之比是____________。
(3)若产生相同体积(同温同压)的氢气,所需钠、镁、铝三种金属的物质的量之比是____________;质量之比是__________。
(4)若将0.2 mol钠、镁、铝分别投入10 mL 1mol·L-1盐酸中,在标准状况下产生氢气体积的大小顺序是________________。
【解析】 (1)利用电子守恒,产生氢气的体积之比即为金属转移的电子数之比:∶∶=∶∶。(2)0.1 mol钠、镁、铝分别与足量盐酸反应,金属转移的电子物质的量之比为(0.1 mol×1)∶(0.1 mol×2)∶(0.1 mol×3),所以相同条件下产生氢气的体积之比为1∶2∶3。
(3)与前两问恰好反过来,氢气的体积相等,转移的电子数相等,即金属失去的电子数相等。
(4)Mg、Al过量应以HCl的量计算生成的气体的体积(转移电子为0.01 mol),Na也过量但过量的钠可以与水反应(共转移电子0.2 mol)。
【答案】 (1)∶∶ (2)1∶2∶3 (3)1∶∶(或6∶3∶2) 23∶12∶9
(4)V(H2)Na>V(H2)Al=V(H2)Mg
9.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。
【解析】 (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 g 106 g 62 g
m 3.1 g
故m=×168 g=8.4 g,
则碳酸钠的质量为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,
物质的量为=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
10.硫黄制硫酸时发生的反应有
S+O2SO2
2SO2+O22SO3
SO3+H2O===H2SO4
由硫黄制取硫酸的关系式是________________。假设64 g硫黄完全反应,可制取硫酸的质量是____________________。
【解析】 据题给化学方程式(或根据硫原子守恒)可得关系式S~H2SO4。制取硫酸的质量为×98 g·mol-1=196 g。
【答案】 S~H2SO4 196 g
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