3.2.2物质的量在化学方程式计算中的应用 同步提升练习-2025-2026学年高一上学期人教版必修第一册

第二节　金属材料 课时2　物质的量在化学方程式计算中的应用 考点1　利用化学方程式的简单计算 1. 标准状况下，4.35 g MnO2与足量浓盐酸反应生成x L Cl2。下列比例式正确的是(　　) A. MnO2＋4HCl(浓) MnCl2＋Cl2↑＋2H2O 1 mol　　　　　　　　　　　 1 mol 4.35 g　　　　　　　　　　 　x L B. MnO2＋4HCl(浓) MnCl2＋Cl2↑＋2H2O 87 g　　　　　　　　　　　　 1 L 4.35 g　　　　　　　　　　　 x L C. MnO2＋4HCl(浓) MnCl2＋Cl2↑＋2H2O 1 mol　　　　　　　　　　 22.4 L mol　　　　　　　　　 x L D. MnO2＋4HCl(浓) MnCl2＋Cl2↑＋2H2O 87 g　　　　　　　　　　　 1 mol 4.35 g　　　　　　　　　　　　x L 2. 相同质量的两份金属钠，分别在常温、加热条件下与足量氧气反应，消耗同温同压下氧气的体积之比为(　　) A. 1∶1 B. 1∶2 C. 1∶3 D. 2∶1 考点2　技巧性(关系式法/差量法/守恒法)计算 3. 100 g氯化铁溶液与一定量的铁粉恰好完全反应，测得溶液质量为104 g，则原氯化铁溶液中溶质质量分数为(　　) A. 23.2% B. 50% C. 67.5% D. 81.25% 4. 向25 mL某浓度的氯化铁溶液中加入适量的氢氧化钠溶液，恰好完全反应生成红褐色沉淀，将红褐色沉淀过滤、洗涤后加热得到红棕色粉末8.0 g，则氯化铁溶液的浓度为(　　) A. 2 mol·L－1 B. 4 mol·L－1 C. 6 mol·L－1 D. 8 mol·L－1 5. 某工业生产中需要1 120 L CO2(标准状况)，现用含碳酸钙80%的石灰石与足量稀盐酸反应进行制备，则需要石灰石的质量是(　　) A. 5 kg B. 10 kg C. 6.25 kg D. 12.5 kg 高考考法提升练 6. 变物质：黄铜矿冶炼的计算 某黄铜矿的主要成分为CuFeS2，还含有杂质Ag、Au等(含量为2%)，为提高原料的综合利用率，以该黄铜矿为原料同时生产铜、铁红，在生产过程中铜、铁的损失率分别为3%、4%，若某厂日消耗矿石100 t，则该厂理论上月产铜、铁红的质量分别为(以30天计)(　　) A. 33 t　　81.8 t B. 32.7 t　82.7 t C. 992 t　 1 227 t D. 982 t　2 454 t 7. 变角度：逆向思维 某学习小组同学在实验室进行铁矿石中铁含量的测定，流程如图： (1)步骤③中通入足量氯气的作用是__________________________。 (2)该铁矿石中铁的质量分数为________%。 8. 变设问：产品纯度计算 现有含少量苏打的小苏打样品m1 g，进行热分解实验，充分反应后收集到m2 g CO2，则该样品纯度为(　　) A. % B. % C. % D. % 9. 变载体：铝镁合金变为铁碳合金 向5.7 g 铁碳合金中加入100 mL盐酸，恰好完全反应，过滤，向滤液中加入NaOH溶液，最终得到 10.7 g 固体，据此回答下列问题： (1)加入NaOH溶液后的实验现象为________________________________________。 (2)加入盐酸的物质的量浓度为________mol·L－1。 (3)该铁碳合金属于________(填“生铁”或“钢”)。 10. 变反应体系：多步反应 将5.4 g Al粉和7.8 g Na2O2粉末同时投入蒸馏水中，充分反应后得到100 mL澄清透明溶液，再向该溶液中滴加100 mL 1 mol·L－1盐酸，忽略溶液混合时的体积变化，所得溶液中含[Al(OH)4]－的物质的量浓度为(　　) A. 0.5 mol·L－1 B. 0.1 mol·L－1 C. 0.15 mol·L－1 D. 0.2 mol·L－1 11. 变形式：曲线分析 将12 g铁铜合金放入烧杯中，向烧杯中不断加入2.0 mol·L－1 FeCl3溶液，测得烧杯中剩余固体的质量与加入FeCl3溶液体积的关系如图所示。 　 据图回答下列问题： (1)V1 mL时，剩余固体的成分是________(填化学式)，质量为________。 (2)反应完全后溶液中c(Fe2＋)＝________mol·L－1(忽略体积变化)。 课时2　物质的量在化学方程式计算中的应用 1. C　化学方程式中MnO2与Cl2的化学计量数均为1，4.35 g MnO2的物质的量为 mol，标准状况下 1 mol Cl2的体积为22.4 L，故选C。 2. B　由相同质量的钠，即相同物质的量的钠，分别在常温和加热条件下与足量O2反应，分别生成Na2O和Na2O2可得，消耗同温同压下的氧气体积之比为1∶2，故选B。 3. A　溶液增加的质量为加入Fe粉的质量，设原氯化铁溶液中溶质质量分数为x，可列比例式： Fe　　＋　　　2FeCl3=== 3FeCl2 56　　　　　　 162.5×2 (104－100) g　　100x g ＝，解得x≈23.2%，故选A。 4. B　氯化铁和氢氧化钠反应有Fe(OH)3生成，加热Fe(OH)3发生反应生成Fe2O3，由FeCl3～Fe(OH)3～Fe2O3知，n(FeCl3)＝2n(Fe2O3)＝2×＝0.1 mol，故c(FeCl3)＝＝4 mol·L－1，故选B。 5. C　根据碳原子守恒可知n(CaCO3)＝n(CO2)＝＝50 mol，则m(CaCO3)＝50 mol× 100 g·mol－1＝5 kg，即需石灰石的质量为＝6.25 kg，故选C。 6. C　设该厂理论上月产铜、铁红(Fe2O3)的质量分别为x t、y t，由铜、铁元素守恒可列如下关系式： CuFeS2　　　　　　～　　　　　　Cu 184　　　　　　　　　　　 　　　64 100×98%×(1－3%)×30 t　　　　　x t 即 ＝，解得x≈992， 2CuFeS2　　　　　　～　　　　　　Fe2O3 184×2　　　　　　　 　　 　　　　160 100×98%×(1－4%)×30 t　　　　　　　y t 即＝，解得y≈1 227，故选C。 7. (1)将二价铁转化为三价铁　(2)56 【解析】(1)铁矿石与足量稀硫酸反应生成硫酸盐，该硫酸盐溶液含有二价铁或三价铁中至少一种，氯气可将二价铁转化为三价铁。 (2)Fe3＋具有氧化性，I－具有还原性，二者能发生氧化还原反应：2Fe3＋＋2I－=== 2Fe2＋＋I2，由反应方程式知，消耗20.00 mL 0.5000 mol·L－1 KI(0.01 mol)时，也消耗0.01 mol Fe3＋，故10.0 g铁矿石中共含有m(Fe)＝0.01 mol××56 g·mol－1＝5.6 g，则该铁矿石中铁的质量分数为56%。 8. B　小苏打的主要成分为NaHCO3，NaHCO3受热发生分解反应：2NaHCO3 Na2CO3＋CO2↑＋H2O，设含有NaHCO3的质量为x g，可列如下关系式： 2NaHCO3～CO2 84×2　　　　44 x g　　　　　m2 g ＝，解得x＝，故样品纯度为×100%＝%，故选B。　 9. (1)产生白色沉淀，白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色沉淀　(2)2　(3)钢 【解析】(1)铁单质与盐酸反应生成FeCl2与H2，FeCl2与NaOH反应生成Fe(OH)2，Fe(OH)2在空气中被氧化生成Fe(OH)3，故加入NaOH溶液后的实验现象为产生白色沉淀，之后白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色。 (2)由(1)知：n(Fe)～2n(HCl)～n(FeCl2)～n[Fe(OH)2]～n[Fe(OH)3]，产生的10.7 g Fe(OH)3(0.1 mol)，则n(Fe)＝0.1 mol，n(HCl)＝0.2 mol，则c(HCl)＝＝2 mol·L－1。 (3)铁的质量分数为×100%≈98.25%，属于钢(钢的含铁量为98%～99.97%)。 10. A　7.8 g Na2O2的物质的量为0.1 mol，5.4 g Al粉的物质的量为0.2 mol。先发生反应：2Na2O2＋2H2O=== 4NaOH＋O2↑，生成的n(NaOH)＝0.2 mol，再发生反应2Al＋2NaOH＋6H2O=== 2Na[Al(OH)4]＋3H2↑，Al和NaOH恰好完全反应，生成0.2 mol Na[Al(OH)4]，此时再滴加100 mL 1 mol·L－1盐酸(含0.1 mol HCl)发生反应：Na[Al(OH)4]＋HCl(不足)=== Al(OH)3↓＋NaCl＋H2O，消耗0.1 mol Na[Al(OH)4]，溶液中剩余0.1 mol Na[Al(OH)4]，溶液中的[Al(OH)4]－的物质的量浓度为＝0.5 mol·L－1，故选A。 11. (1)Cu　6.4 g　(2)2.5 【解析】(1)铁和FeCl3溶液发生反应：①2Fe3＋＋Fe=== 3Fe2＋，铜和FeCl3溶液发生反应：②2Fe3＋＋Cu=== Cu2＋＋2Fe2＋。因为金属活泼性：Fe＞Cu，故向铁铜合金中加入FeCl3溶液时先发生反应①，待铁反应完全后会和铜发生反应②；设铁铜合金中含有m(Fe)＝x g，m(Cu)＝y g，则x＋y＝12，由剩余固体为0时，消耗V(FeCl3)＝200 mL知，共消耗n(FeCl3)＝200×10－3 L×2 mol·L－1＝0.4 mol，可得 ＋＝0.4 mol，联立方程组可得：x＝5.6，y＝6.4。 (2)由元素守恒可知，完全反应后溶液中n(Fe2＋)＝0.5 mol，则反应完全后溶液中c(Fe2＋)＝＝2.5 mol·L－1。 学科网（北京）股份有限公司 $