课后分层练(19) 物质的量在化学方程式计算中的应用-【正禾一本通】2025-2026学年高一化学必修第一册同步课堂高效讲义配套练习（人教版 单选版）

课后分层练(十九)　物质的量在化学方程式计算中的应用 (限时30 min，选择题每题3分，非选择题30分) 【基础达标练】 1．向盛有下列固体的试管中逐滴加入盐酸至过量，盐酸只发生一个化学反应的是(　　) A．硝酸银 B．生锈的铁 C．碳酸钠 D．次氯酸钠 解析：选A。A.向硝酸银中逐滴加入盐酸至过量，氯离子与银离子发生反应生成氯化银沉淀，只发生一个化学反应，故A符合题意；B.生锈的铁中含有铁和氧化铁，逐滴加入盐酸至过量，盐酸能够与铁反应，也能与氧化铁反应，发生两个化学反应，故B不符合题意；C.向碳酸钠中逐滴加入盐酸至过量，盐酸先与碳酸钠反应生成碳酸氢钠，然后碳酸氢钠再与盐酸反应生成二氧化碳和水，发生两个化学反应，故C不符合题意；D.向次氯酸钠中逐滴加入盐酸至过量，盐酸先与次氯酸钠反应生成次氯酸，然后次氯酸会缓慢分解生成氯化氢和氧气，同时次氯酸也能将盐酸中氯离子氧化生成氯气，发生的反应不止一个，故D不符合题意。 2．用FeCl3溶液腐蚀印刷电路板上的铜，所得溶液中加入过量的铁粉，充分反应后，最终溶液中的金属阳离子(　　) A．只含Fe2+ B．含Cu2+和Fe2+ C．含Cu2+和Fe3+ D．只含Fe3+ 解析：选A。FeCl3溶液腐蚀印刷电路板上的铜，发生如下反应：Cu＋2Fe3+===Cu2+＋2Fe2+，因此，所得溶液中含有Cu2+、Fe2+、Fe3+；向所得溶液中加入足量铁粉，依次发生如下反应：①Fe＋2Fe3+===3Fe2+，②Fe＋Cu2+===Cu＋Fe2+，最终得到FeCl2溶液，剩余固体为铁和铜的混合物，故A符合题意。 3．(2025·辽宁大连期末)将a g铁和氧化铁的混合物加入足量的盐酸中充分反应，固体无剩余。测得参加反应的盐酸的物质的量为0.1 mol，放出气体0.448 L(标准状况)。下列判断中正确的是(　　) A．原混合物中n(Fe2O3)∶n(Fe)＝3∶1 B．原混合物中氧化铁的质量为3.20 g C．向所得溶液中滴加KSCN溶液，溶液显红色 D．向所得溶液中通入0.025 mol Cl2，可以将Fe2+完全转化为Fe3+ 答案：D 4．有BaCl2和NaCl的混合溶液a L，将它均分成两份。一份滴加稀硫酸，使Ba2+完全沉淀；另一份滴加AgNO3溶液，使Cl－完全沉淀。反应中消耗x mol H2SO4、y mol AgNO3。据此得知原混合溶液中的c(Na＋)(单位：mol·L-1)为(　　) A．(y－2x)/a B．(y－x)/a C．(2y－2x)/a D．(2y－4x)/a 解析：选D。n(Ba2+)＝n(H2SO4)＝x mol，n(Cl－)＝n(AgNO3)＝y mol，根据电荷守恒：n(Ba2+)×2＋n(Na＋)×1＝n(Cl－)×1，n(Na＋)＝(y－2x) mol，c(Na＋)＝＝ mol·L-1，选D项。 5．已知反应：CS2(l)＋3O2(g)===CO2(g)＋2SO2(g)，现有0.228 g CS2液体在448 mL氧气(标准状况，过量)中充分燃烧，恢复至标准状况后所得气体为(　　) A．112 mL B．224 mL C．336 mL D．448 mL 解析：选D。根据反应CS2(l)＋3O2(g)===CO2(g) ＋2SO2(g)可知，反应中消耗O2的体积等于生成CO2和SO2的体积，因标准状况下CS2为液体，所以不管O2是否过量，也不管反应进行到什么程度，反应过程中气体的体积始终不变，即恢复至标准状况后所得气体仍为448 mL, 故D符合题意。 6．等体积、等物质的量浓度的硫酸、氢氧化钠溶液分别放在甲、乙两烧杯中，各加入等质量的铝，生成氢气的体积比为5∶6，则甲、乙两烧杯中的反应情况可能分别是(　　 ) A．甲、乙中都是铝过量 B．甲中铝过量，乙中碱过量 C．甲中酸过量，乙中铝过量 D．甲中酸过量，乙中碱过量 解析：选B。发生的反应有：2Al＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2↑；2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑。 讨论：(1)若酸碱均过量，则产生的氢气的体积取决于铝，铝的质量相同，所以氢气体积比为1∶1。(2)若酸碱均不够，产生的氢气取决于酸碱，根据方程式计算，产生氢气体积比为2∶3。(3)实际产生氢气体积比为5∶6，处于 2∶3和1∶1之间。由于铝消耗硫酸量大于碱，此时甲中铝对于酸过量，而乙中铝对于碱不足，故B符合题意。 【拓展提能练】 7．在化学反应中，有时存在“一种物质过量，另一种物质仍不能完全反应”的情况，下列反应中属于这种情况的是(　　 ) ①过量的Zn与18 mol/L硫酸反应 ②过量的水与一定量氯气 ③过量的铜与稀硫酸 ④过量的稀硫酸与块状石灰石 ⑤常温下过量浓硫酸与铝 A．②③⑤ B．②③④⑤ C．①④⑤ D．①②③④⑤ 解析：选B。①锌不论与浓硫酸还是稀硫酸都能反应，一种物质过量时，另一种能完全反应，不符合题意； ②氯气与水的反应是可逆反应，不能完全进行到底，符合题意；③铜与稀硫酸常温下不反应，无论铜怎么过量，反应都不能进行，符合题意；④稀硫酸与块状石灰石反应生成微溶物硫酸钙，附着在碳酸钙表面阻止反应的进一步发生，符合题意；⑤常温下，金属铝遇到浓硫酸会钝化，无论浓硫酸怎么过量，都不能消耗完金属铝，符合题意，综上所述，②③④⑤符合题意，即B符合题意。 8．一定量的钠和铝的混合物与足量的水充分反应，金属无剩余，收集到2.24 L气体。下列说法一定正确的是(　　) A．所得气体为氢气 B．所得气体的物质的量为0.1 mol C．上述过程只发生一个化学反应 D．所得溶液中只有一种溶质 解析：选A。A.钠与水反应生成氢气，铝与氢氧化钠溶液反应生成氢气，所以所得气体为氢气，故A符合题意； B．题目未指明为标准状况下，2.24 L气体的物质的量不一定是 0.1 mol，故B不符合题意；C.上述过程，发生钠与水反应、铝与氢氧化钠溶液反应，共发生两个化学反应，故C不符合题意；D.所得溶液中可能有Na[Al(OH)4]和NaOH两种溶质，故D不符合题意。 9．(2025·湖北十堰期末)FeSO4·7H2O是一种常用的补铁剂，在空气中易变质。某同学通过如下实验测定该补铁剂中Fe2+的含量：先称取1.600 0 g FeSO4·7H2O样品，用煮沸冷却的蒸馏水配制成100 mL溶液；再量取20.00 mL FeSO4溶液于锥形瓶中，逐滴滴入0.010 0 mol·L-1的KMnO4 溶液，反应完全后，共消耗25.00 mL KMnO4溶液(不考虑空气对反应的影响)。下列说法错误的是(　　) A．该反应的离子方程式为8H＋＋5Fe2+＋MnO===5Fe3+＋Mn2+＋4H2O B．该样品中Fe2+的含量为21.875% C．配制溶液时需用到的玻璃仪器仅有烧杯、漏斗、量筒、玻璃棒和100 mL容量瓶 D．用煮沸冷却的蒸馏水配制溶液的目的是除去溶解在水中的氧气 解析：选C。A项，上述反应中酸性高锰酸钾氧化亚铁离子转化为铁离子，高锰酸根离子对应的还原产物为锰离子，其离子方程式为：8H＋＋5Fe2+＋MnO===5Fe3+＋Mn2+＋4H2O，正确；B项，根据离子方程式可知，5Fe2+～MnO，则20.00 mL溶液中n(Fe2+)＝0.010 0 mol·L-1×25.00×10-3 L×5＝1.250 0×10-3 mol，则样品中Fe2+的含量为：×100%＝21.875%，正确；C项，配制溶液时需用到的玻璃仪器仅有烧杯、量筒、玻璃棒、100 mL容量瓶和胶头滴管，实验过程中不用漏斗，错误；D项，FeSO4·7H2O易被氧气氧化，所以用煮沸冷却的蒸馏水配制溶液，可除去溶解在水中的氧气，防止Fe2+被氧化，正确。 10．在15.2 g铁和铜组成的合金中加入过量的硝酸溶液，合金完全溶解，同时生成0.3 mol NO2和0.1 mol NO的混合气体，Fe转化为Fe(Ⅲ)。 (1)所得溶液中n(Cu2+)＝_________mol。 (2)向所得溶液中加入足量的NaOH溶液，生成_________g沉淀。 答案：(1)0.15　(2)25.4 解析：(1)在氧化还原反应中金属失去电子与HNO3被还原为气体时得到电子的物质的量相等，则n(e－)＝0.3 mol×(5－4)＋0.1 mol×(5－2)＝0.6 mol，假设混合物中Fe、Cu的物质的量分别为x、y，由于硝酸足量，铁和铜组成的合金与HNO3反应产生Fe(NO3)3、Cu(NO3)2，则3x＋2y＝0.6 mol，56x＋64y＝15.2 g，解得x＝0.1 mol，y＝0.15 mol，所以Cu反应后得到的Cu2+的物质的量为0.15 mol。 (2)所得溶液中含有Fe(NO3)3、Cu(NO3)2和过量的硝酸，加入足量NaOH溶液，得到Fe(OH)3、Cu(OH)2，沉淀质量为金属Fe、Cu的质量与OH－的质量和，OH－的物质的量与转移电子的物质的量相等，则n(沉淀)＝15.2 g＋0.6 mol×17 g/mol＝25.4 g。 11．铝镁合金已成为轮船制造、化工生产等行业的重要材料。某研究性学习小组的同学为测定某含镁3%～5%的铝镁合金(不含其他元素)中镁的质量分数，设计下列不同实验方案进行探究。 探究一 实验方案：铝镁合金测定剩余固体质量。实验中发生反应的化学方程式是___________________________________________________________。 实验步骤： (1)称取5.4 g铝镁合金粉末样品，投入体积为V、浓度为2.0 mol·L-1的NaOH溶液中，充分反应。为保证合金充分反应，NaOH溶液的体积V≥________。 (2)过滤、洗涤、干燥、称量固体。该步骤中若未洗涤固体，测得镁的质量分数将____(填“偏大”或“偏小”)。 探究二 实验方案：铝镁合金测定生成气体的体积(实验装置如图所示)。 (1)某同学提出该实验装置不够完善，应在A、B之间添加一个除酸雾的装置。你的意见是________(填“需要”或“不需要”)。 (2)为使测定结果尽可能精确，实验中应注意的问题有(写出两点)： ①______________________________________________________________， ②______________________________________________________________。 探究三 实验方案：称量x g铝镁合金粉末，放入装有足量氧气的容器中使其充分灼烧。 (1)欲计算镁的质量分数，该实验中还需要测定的数据是________________________________________________________________________。 (2)若用空气代替O2进行实验，对测定结果是否有影响？________(填“是”或“否”)。 答案：探究一　2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[(Al(OH)4]＋3H2↑　(1)97 mL　(2)偏大 探究二　(1)不需要　(2)①冷却至室温再读数　②读数时，使量气管左右液面相平 探究三　(1)充分灼烧后固体粉末的质量　(2)是 解析：探究一(1)铝镁合金中镁的质量分数至少为3%时，5.4 g铝镁合金粉末样品中铝的质量为5.4 g×(1－3%)＝5.4 g×97%，则： 2Al ＋ 2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑ 2 2 n(NaOH) 所以n(NaOH)＝0.194 mol，需要NaOH溶液的体积V＝＝0.097 L＝97 mL；为保证合金充分反应，NaOH溶液的体积V≥97 mL。 (2)镁上会附着Na[Al(OH)4]等物质，未洗涤导致测定的镁的质量偏大，镁的质量分数将偏大。 探究二　(1)因为氯化氢极易溶于水，挥发的氯化氢不影响氢气体积的测定结果，所以不需要加除酸雾装置。(2)反应中装置的气密性、合金是否完全溶解、量气装置的使用都会影响测定结果。因此为使测定结果尽可能精确，实验中应注意的问题有：检查装置的气密性，加入足量盐酸，调整量气管C的高度使C中液面与B中液面相平，待冷却至室温再读取体积等。 探究三　(1)Mg、Al均与氧气反应生成金属氧化物，则还需测定生成物的质量，才能计算出Mg的质量分数。 (2)若用空气代替O2进行实验，会发生反应：3Mg＋N2Mg3N2，2Mg＋CO22MgO＋C，对测定结果会有影响。 12．将一定量的Fe、Fe2O3和CuO的混合物放入体积为100 mL、物质的量浓度为2.2 mol/L的硫酸溶液中，充分反应后，生成气体896 mL(标准状况)，得到不溶固体1.28 g。过滤后，滤液中的金属离子只有Fe2+(假设滤液体积仍为100 mL)，向滤液中加入2 mol/L NaOH溶液至40 mL时开始出现沉淀，则滴加NaOH溶液前滤液中FeSO4的物质的量浓度为________mol/L。 答案：1.8 解析：本题采用“关系式法”。与氢氧化钠反应的硫酸的物质的量＝n(NaOH)＝×2 mol/L×0.04 L＝0.04 mol，开始消耗的硫酸的物质的量＝2.2 mol/L×0.1 L－0.04 mol＝0.22 mol－0.04 mol＝0.18 mol，根据题意可知，开始消耗的硫酸与固体反应生成了硫酸亚铁，根据硫酸和硫酸亚铁的关系式计算硫酸亚铁的物质的量浓度。 设硫酸亚铁的物质的量浓度为c， H2SO4　～　FeSO4 1 mol　　　1 mol 0.18 mol　0.1 L×c c＝1.8 mol/L 即硫酸亚铁的物质的量浓度是1.8 mol/L。 13．现有两种Na2CO3与NaHCO3的混合物X和Y。已知Na2CO3受热难分解，而NaHCO3受热易分解：2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O。 (1)现取5.00 g混合物X，充分加热后混合物质量减少了0.31 g，则原混合物中碳酸钠的质量为________。 (2)现取5.00 g混合物Y，充分加热至恒重，把放出的气体通入足量澄清石灰水中，生成2.00 g沉淀，则原混合物中碳酸氢钠的质量分数为______。 答案：(1)4.16 g　(2)67.2% 解析：(1) 2NaHCO3 Na2CO3＋H2O＋CO2↑　Δm 2×84 g　　　 106 g　　　　　　　　62 g m(NaHCO3)　　　　　　　 　 　 　0.31 g 解得：m(NaHCO3)＝0.84 g 原混合物中Na2CO3的质量为5.00 g－0.84 g＝4.16 g。 (2)2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O，Ca(OH)2＋CO2===H2O＋CaCO3↓，由此得关系式： 2NaHCO3　～　CO2　～　CaCO3 2×84 g　　　　　　　　　100 g 5．00 g·w(NaHCO3)　　　2.00 g 解得：w(NaHCO3)＝67.2% 学科网（北京）股份有限公司 $