2026届高考化学一轮复习 课时练 　以物质的量为中心的化学计算

四　以物质的量为中心的化学计算 (20分钟　40分) 1.(3分)在标准状况下,有750 mL含臭氧的氧气,其中臭氧完全分解后体积变为780 mL,若将此含臭氧的氧气1 L通入碘化钾溶液中,发生如下反应:2KI+O3+H2O===2KOH+I2↓+O2,则生成的碘的质量是(　　) A.0.91 g　　　　 B.0.81 g C.0.71 g D.0.61 g 2.(3分)28 g铁粉溶于稀盐酸中,然后加入足量的Na2O2固体,充分反应后过滤,将滤渣加强热,最终得到的固体质量为(　　) A.36 g　　　B.40 g　　　C.80 g　　　D.160 g 3.(3分)(2025·广州模拟)现将1 mol Cu2S与144 g FeO投入足量稀硝酸溶液中,充分反应得到Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、CuSO4的混合溶液,并产生NO气体。则最终反应所得NO物质的量为(　　) A.7.2 mol B.5 mol C.6.4 mol D.4 mol 4.(3分)将15 mL 2 mol·L-1 Na2CO3溶液逐滴加入40 mL 0.5 mol·L-1 MCln盐溶液中,恰好将溶液中的Mn+完全沉淀为碳酸盐,则MCln中n值是(　　) A.4 B.3 C.2 D.1 5.(3分)在氧气中燃烧0.22 g硫和铁组成的混合物,使其中的硫全部转化为二氧化硫,把这些二氧化硫全部氧化成三氧化硫并转变为硫酸,这些硫酸可用10 mL 0.5 mol·L-1氢氧化钠溶液完全中和,则原混合物中硫的百分含量为(　　) A.72%　　B.40%　　C.36%　　D.18% 6.(3分)向100 mL的FeBr2溶液中通入Cl2(标准状况下)3.36 L,所得溶液中Cl-和Br-的物质的量浓度相等,则原FeBr2溶液的物质的量浓度为(　　) A.0.75 mol·L-1 B.1 mol·L-1 C.1.5 mol·L-1 D.2 mol·L-1 7.(3分)将12 g铁片放入150 mL的CuSO4溶液中,当溶液中的Cu2+全部被还原时,铁片质量增加0.3 g,则原CuSO4溶液的物质的量浓度是(　　) A.0.125 mol·L-1 B.0.175 mol·L-1 C.0.25 mol·L-1 D.0.50 mol·L-1 8.(3分)常温下,某氮的气态氧化物15.6 L与过量的氢气混合,在一定条件下反应,使之生成液态水和无污染的气体单质。恢复到原状态,反应后气体体积比反应前气体体积减小了46.8 L,则原氮的氧化物的化学式为(　　) A.N2O3　　　B.NO2　　　C.NO　　　D.N2O 9.(3分)某同学设计如下实验测定绿矾样品(主要成分为FeSO4·7H2O)的纯度,称取11.5 g绿矾产品,溶解,配制成1 000 mL溶液;分别量取25.00 mL待测溶液于锥形瓶中,用硫酸酸化的0.010 00 mol·L-1高锰酸钾溶液滴定至终点,消耗高锰酸钾溶液的平均体积为20.00 mL。根据数据计算该绿矾样品的纯度约为(　　) A.94.5%　　B.96.1%　　C.96.7%　　D.97.6% 10.(3分)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 【加固训练】将一定量锌与100 mL 18 mol·L-1的浓硫酸充分反应,锌完全溶解时产生0.8 mol气体(不考虑气体在溶液中的溶解),将反应后的溶液稀释至400 mL,测得溶液中c(H+)=x mol·L-1,则下列叙述错误的是(　　) A.共消耗锌48.0 g B.共转移电子1.6 mol C.气体中= D.生成气体体积约为17.92 L(标准状况) 11.(3分)(2019·全国卷Ⅰ节选)采用热重分析法测定硫酸铁铵晶体样品所含结晶水数,将样品加热到150 ℃时失掉1.5个结晶水,失重5.6%。硫酸铁铵晶体的化学式为 。  13.(4分)(2025·太原模拟节选)制备Co3O4,将所得的18.3 g草酸钴晶体(CoC2O4·2H2O)高温灼烧,其热重分析图如图: 写出B点对应的物质的化学式: ,CD段发生反应的化学方程式为 。  【加固训练】过氧化钙晶体(CaO2·8H2O)可用于改善地表水质、处理含重金属粒子废水、应急供氧等。 (1)已知:I2+2S2===2I-+S4,测定制备的过氧化钙晶体中CaO2的含量的实验步骤如下: 第一步:准确称取a g产品放入锥形瓶中,再加入过量的b g KI晶体,加入适量蒸馏水溶解,再滴入少量2 mol·L-1的H2SO4溶液,充分反应。 第二步:向上述锥形瓶中加入几滴淀粉溶液。 第三步:逐滴加入浓度为c mol·L-1的Na2S2O3溶液发生反应,滴定达到终点时出现的现象是 。 若滴定消耗Na2S2O3溶液V mL,则样品中CaO2的质量分数为 (用字母表示)。  (2)已知过氧化钙加热至350 ℃左右开始分解放出氧气。将过氧化钙晶体(CaO2·8H2O)在坩埚中加热逐渐升高温度,测得样品质量随温度的变化如图所示,则350 ℃左右所得固体物质的化学式为 。  四　以物质的量为中心的化学计算参考答案 (20分钟　40分) 1.(3分)在标准状况下,有750 mL含臭氧的氧气,其中臭氧完全分解后体积变为780 mL,若将此含臭氧的氧气1 L通入碘化钾溶液中,发生如下反应:2KI+O3+H2O===2KOH+I2↓+O2,则生成的碘的质量是(　　) A.0.91 g　　　　 B.0.81 g C.0.71 g D.0.61 g 【解析】选A。由2O3===3O2,ΔV=780 mL-750 mL=30 mL,V(O3)=2ΔV=60 mL,1 L混合气体中含臭氧的体积为V=1 L×=0.08 L,根据臭氧和KI反应的化学方程式,n(O3)=n(I2)=≈0.003 6 mol,m(I2)=0.003 6 mol×254 g·mol-1≈0.91 g。 2.(3分)28 g铁粉溶于稀盐酸中,然后加入足量的Na2O2固体,充分反应后过滤,将滤渣加强热,最终得到的固体质量为(　　) A.36 g　　　B.40 g　　　C.80 g　　　D.160 g 【解析】选B。28 g Fe溶于稀盐酸中生成FeCl2,然后加入足量Na2O2固体,Na2O2溶于水后生成NaOH和O2,Na2O2具有强氧化性,FeCl2充分反应后生成Fe(OH)3沉淀,过滤后滤渣加强热,最终得到固体为Fe2O3,由铁原子守恒得n(Fe2O3)=n(Fe)=×=0.25 mol,即m(Fe2O3)=0.25 mol×160 g·mol-1=40 g。 3.(3分)(2025·广州模拟)现将1 mol Cu2S与144 g FeO投入足量稀硝酸溶液中,充分反应得到Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、CuSO4的混合溶液,并产生NO气体。则最终反应所得NO物质的量为(　　) A.7.2 mol B.5 mol C.6.4 mol D.4 mol 【解析】选D。Cu2S与FeO均与稀硝酸发生氧化还原反应,铜元素化合价由+1价上升至+2价,硫元素化合价由-2价上升至+6价,铁元素化合价由+2价上升至+3价,1 mol Cu2S参与反应能够失去10 mol电子,144 g FeO物质的量为2 mol,参加反应失去2 mol电子,因此1 mol Cu2S与144 g FeO共失去12 mol电子,硝酸发生还原反应每生成1 mol NO得到3 mol电子,故根据电子转移守恒可知共生成 4 mol NO,D正确。 4.(3分)将15 mL 2 mol·L-1 Na2CO3溶液逐滴加入40 mL 0.5 mol·L-1 MCln盐溶液中,恰好将溶液中的Mn+完全沉淀为碳酸盐,则MCln中n值是(　　) A.4 B.3 C.2 D.1 【解析】选B。M的化合价为+n,Na2CO3与MCln反应对应的关系式为 2Mn+　　　　~　　　　nC 2 n 0.04 L×0.5 mol·L-1 0.015 L×2 mol·L-1 解得n=3。 5.(3分)在氧气中燃烧0.22 g硫和铁组成的混合物,使其中的硫全部转化为二氧化硫,把这些二氧化硫全部氧化成三氧化硫并转变为硫酸,这些硫酸可用10 mL 0.5 mol·L-1氢氧化钠溶液完全中和,则原混合物中硫的百分含量为(　　) A.72%　　B.40%　　C.36%　　D.18% 【解析】选C。S与O2反应生成SO2,进而被氧化为SO3,SO3与水反应生成硫酸,硫酸与氢氧化钠发生反应:H2SO4+2NaOH===Na2SO4+2H2O。n(H2SO4)=n(NaOH)=×0.01×0.5 mol=0.002 5 mol,根据硫原子守恒,可知n(S)=0.002 5 mol,w(S)=×100%≈36%。 6.(3分)向100 mL的FeBr2溶液中通入Cl2(标准状况下)3.36 L,所得溶液中Cl-和Br-的物质的量浓度相等,则原FeBr2溶液的物质的量浓度为(　　) A.0.75 mol·L-1 B.1 mol·L-1 C.1.5 mol·L-1 D.2 mol·L-1 【解析】选D。在溶液中微粒反应的顺序是Fe2+>Br-,n(Cl2)==0.15 mol; n(Cl-)=0.3 mol;假设FeBr2溶液的浓度是x mol·L-1,则在原溶液中n(Fe2+)=0.1x mol, n(Br-)=0.2x mol;方法一:得失电子守恒,由题意可得:0.1x+(0.2x-0.3)=0.15×2,解得x=2。方法二:电荷守恒,反应后主要离子为Fe3+、Cl-和Br-可知:3×0.1x=0.3+0.3,解得x=2。也可依据分步反应或总反应求解。 7.(3分)将12 g铁片放入150 mL的CuSO4溶液中,当溶液中的Cu2+全部被还原时,铁片质量增加0.3 g,则原CuSO4溶液的物质的量浓度是(　　) A.0.125 mol·L-1 B.0.175 mol·L-1 C.0.25 mol·L-1 D.0.50 mol·L-1 【解析】选C。设原溶液中硫酸铜的物质的量为x mol,则: Fe+CuSO4===FeSO4+Cu　Δm 1 mol 8 g x mol 0.3 g 1 mol∶x mol=8 g∶0.3 g 解得x=0.037 5,硫酸铜的物质的量浓度为=0.25 mol·L-1。 8.(3分)常温下,某氮的气态氧化物15.6 L与过量的氢气混合,在一定条件下反应,使之生成液态水和无污染的气体单质。恢复到原状态,反应后气体体积比反应前气体体积减小了46.8 L,则原氮的氧化物的化学式为(　　) A.N2O3　　　B.NO2　　　C.NO　　　D.N2O 【解析】选A。设该氮氧化合物的分子式为N2Ox,化学方程式为N2Ox+xH2===N2+xH2O,相同条件下参加反应的气体的体积之比等于其物质的量之比也等于其化学计量数之比, N2Ox+xH2===N2+xH2O　ΔV 1 x 15.6 L 46.8 L 则1∶x=15.6 L∶46.8 L,x=3,所以其化学式为N2O3。 9.(3分)某同学设计如下实验测定绿矾样品(主要成分为FeSO4·7H2O)的纯度,称取11.5 g绿矾产品,溶解,配制成1 000 mL溶液;分别量取25.00 mL待测溶液于锥形瓶中,用硫酸酸化的0.010 00 mol·L-1高锰酸钾溶液滴定至终点,消耗高锰酸钾溶液的平均体积为20.00 mL。根据数据计算该绿矾样品的纯度约为(　　) A.94.5%　　B.96.1%　　C.96.7%　　D.97.6% 【解析】选C。高锰酸根离子与亚铁离子反应的离子方程式为Mn+5Fe2++ 8H+===Mn2++5Fe3++4H2O,n(KMnO4)=20.00×10-3 L×0.010 00 mol·L-1=2.0×10-4 mol,则n(FeSO4·7H2O)=5n(KMnO4)=1.0×10-3 mol,w(FeSO4·7H2O)= ×100%≈96.7%。 10.(3分)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 【解析】选A。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。 【加固训练】将一定量锌与100 mL 18 mol·L-1的浓硫酸充分反应,锌完全溶解时产生0.8 mol气体(不考虑气体在溶液中的溶解),将反应后的溶液稀释至400 mL,测得溶液中c(H+)=x mol·L-1,则下列叙述错误的是(　　) A.共消耗锌48.0 g B.共转移电子1.6 mol C.气体中= D.生成气体体积约为17.92 L(标准状况) 【解析】选A。根据Zn+2H2SO4(浓)===ZnSO4+SO2↑+2H2O、Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑,无论哪个反应,产生气体与消耗锌的物质的量之比都为1∶1,产生0.8 mol气体,则共消耗锌的物质的量为0.8 mol,质量为0.8 mol× 65 g·mol-1=52.0 g,A错误;根据A选项分析消耗0.8 mol锌,则共转移电子1.6 mol,B正确;100 mL 18 mol·L-1的浓硫酸,其物质的量为1.8 mol,将反应后的溶液稀释至400 mL,测得溶液中c(H+)=x mol·L-1,则剩余硫酸物质的量为0.2x mol,共消耗硫酸物质的量为(1.8-0.2x) mol,设生成氢气物质的量为m mol,生成二氧化硫气体物质的量为n mol,则有m+n=0.8,m+2n=1.8-0.2x,解得n=1-0.2x,m=0.2x-0.2,则气体中=,C正确;根据产生0.8 mol气体,则生成气体体积约为0.8 mol× 22.4 L·mol-1=17.92 L(标准状况),D正确。 11.(3分)(2019·全国卷Ⅰ节选)采用热重分析法测定硫酸铁铵晶体样品所含结晶水数,将样品加热到150 ℃时失掉1.5个结晶水,失重5.6%。硫酸铁铵晶体的化学式为NH4Fe(SO4)2·12H2O。  【解析】设硫酸铁铵的化学式为NH4Fe(SO4)2·xH2O,其相对分子质量为266+18x,1.5个水分子的相对分子质量为1.5×18=27,则×100%=5.6%,解得x=12,则硫酸铁铵的化学式为NH4Fe(SO4)2·12H2O。 12.(3分)某废水中含有Cr2,为了处理有毒的Cr2,需要先测定其浓度:取 20 mL废水,加入适量稀硫酸,再加入过量的V1 mL c1 mol·L-1 (NH4)2Fe(SO4)2溶液,充分反应(还原产物为Cr3+)。用c2 mol ·L-1 KMnO4溶液滴定过量的Fe2+至终点,消耗KMnO4溶液V2 mL。则原废水中c(Cr2)为 mol·L-1。  【解析】Cr2+6Fe2++14H+===2Cr3++6Fe3++7H2O,5Fe2++Mn+8H+=== 5Fe3++Mn2++4H2O。根据得失电子守恒列等式:c1 mol·L-1×V1 mL×10-3 L·mL-1= 20 mL×10-3 L·mL-1×6c(Cr2)+5c2 mol·L-1×V2 mL×10-3 L·mL-1,解得c(Cr2)= mol·L-1。 13.(4分)(2025·太原模拟节选)制备Co3O4,将所得的18.3 g草酸钴晶体(CoC2O4·2H2O)高温灼烧,其热重分析图如图: 写出B点对应的物质的化学式: CoO,CD段发生反应的化学方程式为6CoO+O22Co3O4。  【解析】m(CoC2O4·2H2O)==0.1 mol,m(Co)=0.1 mol×59 g·mol-1,则B点时,该固体中氧原子的物质的量为n==0.1 mol,钴原子与氧原子物质的量之比为1∶1,所以B点的化学式为CoO;D点氧化物的质量为8.03 g,n(O)=≈0.133 mol,钴原子与氧原子物质的量之比≈3∶4,可知D点固体的化学式为Co3O4,则CD段发生的化学方程式为6CoO+O22Co3O4。 【加固训练】过氧化钙晶体(CaO2·8H2O)可用于改善地表水质、处理含重金属粒子废水、应急供氧等。 (1)已知:I2+2S2===2I-+S4,测定制备的过氧化钙晶体中CaO2的含量的实验步骤如下: 第一步:准确称取a g产品放入锥形瓶中,再加入过量的b g KI晶体,加入适量蒸馏水溶解,再滴入少量2 mol·L-1的H2SO4溶液,充分反应。 第二步:向上述锥形瓶中加入几滴淀粉溶液。 第三步:逐滴加入浓度为c mol·L-1的Na2S2O3溶液发生反应,滴定达到终点时出现的现象是当滴入最后半滴Na2SO3溶液时,溶液由蓝色变无色,且30 s内不恢复蓝色。 若滴定消耗Na2S2O3溶液V mL,则样品中CaO2的质量分数为% (用字母表示)。  【解析】(1)根据得失电子守恒,可得关系式CaO2~I2~2S2,则样品中CaO2的质量分数为×100%=%。 (2)已知过氧化钙加热至350 ℃左右开始分解放出氧气。将过氧化钙晶体(CaO2·8H2O)在坩埚中加热逐渐升高温度,测得样品质量随温度的变化如图所示,则350 ℃左右所得固体物质的化学式为CaO。  【解析】(2)CaO2·8H2O的摩尔质量为216 g·mol-1,故2.16 g过氧化钙晶体为 0.01 mol,350 ℃左右所得固体质量为0.56 g,根据钙原子守恒,可知为CaO。 - 3 - 学科网（北京）股份有限公司 - 3 - 学科网（北京）股份有限公司 $