内容正文:
第2课时 物质的量在化学方程式计算中的应用
1.D 该反应中,Na与NaOH的物质的量之比为1∶1,质量之比为23∶40,A错误,D正确;H2O与H2的物质的量之比为2∶1,质量之比为18∶1,B、C错误。
2.D 24.5 g KClO3的物质的量是=0.2 mol,
2KClO32KCl+3O2↑
2 mol 3 mol
0.2 mol n(O2)
2 mol∶0.2 mol=3 mol∶n(O2),则n(O2)=0.3 mol,故在标准状况下V(O2)=0.3 mol×22.4 L·mol-1=6.72 L。
3.D 反应生成的H2的物质的量为=0.15 mol,设Fe、Al的物质的量分别为x mol、y mol,则有:解得x=0.1,y=,故混合物中Al的质量为 mol×27 g·mol-1=0.9 g。
4.2.24 L
解析:n===0.1 mol,根据化学方程式可知:n(SO2)=n(Na2SO3)=0.1 mol,标准状况下V(SO2)=0.1 mol×22.4 L·mol-1=2.24 L。
5.B 溶液中钠离子的物质的量为1.0 mol·L-1×0.1 L=0.1 mol,即NaHCO3和Na2CO3·10H2O混合物中共含有0.1 mol Na+,向该溶液中加入一定量盐酸恰好完全反应,将溶液蒸干后,所得固体为氯化钠,根据元素守恒可知,氯化钠的物质的量为0.1 mol,质量为58.5 g·mol-1×0.1 mol=5.85 g。
6.C 3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2 Δm(固)
3 mol 64 g
n(Fe) 32 g
=,解得n(Fe)=1.5 mol。
7.B Fe+CuSO4FeSO4+Cu Δm(固)
1 mol 8 g
n(CuSO4) (8.2-8)g
n(CuSO4)==0.025 mol,
c(CuSO4)==0.25 mol·L-1。
8.B 混合物中氯化钠和溴化钠与过量的硝酸银反应得到的是氯化银和溴化银,所以质量差是钠转化为银所致,设混合物中钠原子的物质的量为a,则有
Na ~ Ag ~ 固体质量增加
1mol 1mol 108 g–23g=85 g
A 4.75g–2.2g=2.55g
a=0.03 mol,解得m(Na)=0.03 mol×23 g·mol-1=0.69 g,故选B。
9.C 设2.83 g X中的Cr3+的物质的量为x mol,则根据得失电子守恒可得关系式:2Cr3+~3I2,3.81 g I2的物质的量为0.015 mol,可以计算出x=0.01;4.66 g硫酸钡的物质的量为=0.02 mol;所以溶有2.83 g X的溶液中含有S的物质的量为0.02 mol,根据溶液呈电中性可知,溶有2.83 g X的溶液中含有K+的物质的量为0.02 mol×2-0.01 mol×3=0.01 mol;所以化合物X中K+、Cr3+、S的物质的量之比为1∶1∶2,故X的化学式为K2SO4·Cr2(SO4)3。
10.S~H2SO4 196 g
解析:据题给化学方程式(或根据硫元素守恒)可得关系式S~H2SO4。制取硫酸的质量为×98 g·mol-1=196 g。
11.C 假设Q和R的相对分子质量分别为9a、22a,设生成4.4 g R时生成Q的质量是x,
X+2YQ+R
9a 22a
x 4.4 g
根据=,解得:x=1.8 g,由元素守恒可知参加反应的Y的质量为4.4 g+1.8 g-1.6 g=4.6 g,所以参与反应的Y和生成物Q的质量之比为4.6 g∶1.8 g=23∶9。
12.D 100 mL 1.0 mol·L-1的硫酸的物质的量为n=0.1 L×1.0 mol·L-1=0.1 mol,含有0.2 mol H+,氢离子与FexOy中氧结合成水,根据原子守恒,因此FexOy中氧元素的物质的量为n(O)=0.1 mol,因将FexOy样品平均分成两份,每一份铁元素的质量为m(Fe)=(-0.1×16)g=(0.5a-1.6)g,故根据质量守恒,充分反应后所得金属铁的质量是(0.5a-1.6)g。
13.A 根据反应后溶液中含有H+,知加入的盐酸过量,溶液中的溶质为NaCl、AlCl3、HCl,根据电荷守恒得:n(H+)+n(Na+)+3n(Al3+)=n(Cl-),溶液中离子浓度之比等于物质的量之比,设n(Al3+)、n(H+)、(Cl-)分别为1 mol、3 mol、9 mol,故n(Na+)=9 mol-1 mol×3-3 mol=3 mol,根据钠元素守恒计算n(Na2O2)=1.5 mol,故O元素、Al元素的质量比为1.5 mol×2×16 g·mol-1∶1 mol×27 g·mol-1=16∶9。
14.(或)
解析:NaCl溶液中逐滴滴入硝酸银溶液,发生反应的离子方程式为Cl-+Ag+AgCl↓,消耗AgNO3溶液的体积是y mL,待测液中c=c== mol·L-1。
15.(1)0.1 mol 0.1 mol (2)1.12 L (3)300
解析:(1)根据溶液中电荷守恒:n(Na+)=n(Cl-)=0.1 L×3 mol·L-1=0.3 mol;根据C原子守恒:n(Na2CO3)+n(NaHCO3)=n(CO2)= mol=0.2 mol①;根据Na原子守恒:2n(Na2CO3)+n(NaHCO3)=0.3 mol②;根据①②解得n(NaHCO3)=0.1 mol,n(Na2CO3)=0.1 mol。(2)2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2,每消耗2体积CO2生成1体积O2,剩余气体3.36 L,说明生成O2的体积为4.48 L-3.36 L=1.12 L。(3)160 g Fe2O3与足量CO完全反应,将生成的CO2通入足量石灰水中生成CaCO3沉淀,可得关系式:Fe2O3~3CO2~3CaCO3,生成沉淀的质量为 mol×3×100 g·mol-1=300 g。
16.(1)3 mol (2)33.6 L (3)3 g (4)30%
解析:(1)n(NaCl)===3 mol。
(2)根据反应方程式2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑,n(Cl2)=n(NaCl)=1.5 mol,生成的Cl2在标准状况下的体积V=n·Vm=1.5 mol×22.4 L·mol-1=33.6 L。(3)n(H2)=1.5 mol,m(H2)=n·M=1.5 mol×2 g·mol-1=3 g。(4)生成n(NaOH)=n(NaCl)=3 mol,m(NaOH)=3 mol×40 g·mol-1=120 g,溶质质量分数为×100%=30%。
17.(1)10.0 (2)27.0 (3)8.0%
解析:(1)NaOH的质量为200 g×30.0%=60 g,物质的量为=1.5 mol,溶液密度为1.33 g·mL-1,则溶液的体积为≈150 mL,故该NaOH溶液的物质的量浓度为=10.0 mol·L-1。(2)充分反应后,称得固液混合物质量为227.0 g,说明有3 g H2生成,H2的物质的量为1.5 mol,根据方程式关系式:2Al~3H2,Al的物质的量为1 mol,质量为27.0 g。(3)剩余固体质量为0.6 g,即铜为0.6 g,则Mg的质量为30 g-27 g-0.6 g=2.4 g,Mg元素的质量分数为×100%=8.0%。
18.(1)①NaOH、Na2CO3 ②Na2CO3
③Na2CO3、NaHCO3 ④NaHCO3 (2)①112
②NaOH、Na2CO3 ③0.15 mol·L-1
解析:(1)由反应化学方程式:CO2+2NaOHNa2CO3+H2O、CO2+NaOHNaHCO3可知,二氧化碳少量时溶液溶质为①Na2CO3和NaOH;以1∶2恰好反应时溶液溶质为②Na2CO3;物质的量之比介于1∶1~1∶2之间时溶液溶质为③Na2CO3和NaHCO3;二氧化碳过量时溶液溶质为④NaHCO3。(2)①对于A溶液来说,滴加盐酸25 mL时有气体生成,逐滴加入0.1 mol·L-1的盐酸,当生成CO2气体时,发生反应:HC+H+H2O+CO2↑,
则HC+H+H2O+CO2↑
1 1
n(CO2)=0.05 L×0.1 mol·L-1=0.005 mol,标准状况下体积为0.005 mol×22.4 L·mol-1=0.112 L=112 mL。②分析可知,B中溶质是NaOH和Na2CO3。③加入足量的盐酸后的溶液中均只存在NaCl,n(HCl)=n(NaOH)=0.075 L×0.1 mol·L-1=0.007 5 mol,c(NaOH)===0.15 mol·L-1。
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第2课时 物质的量在化学方程式计算中的应用
题组一 物质的量在化学反应方程计算中的应用
1.把一小块钠放入足量水中,会发生如下反应:2Na+2H2O2NaOH+H2↑。有关该反应的下列说法正确的是( )
A.反应中Na与NaOH的质量相等
B.反应中H2O和H2的质量相等
C.反应中H2O和H2的质量之比为2∶1
D.反应中Na与NaOH的物质的量之比为1∶1
2.实验室利用反应:2KClO32KCl+3O2↑制取氧气,有24.5 g KClO3参加反应,则得到标准状况下的氧气的体积是( )
A.2.24 L B.4.48 L
C.44.8 L D.6.72 L
3.将6.5 g Fe、Al合金加入足量稀硫酸中,充分反应后收集到的H2在标准状况下体积为3.36 L,则混合物中Al的质量为( )
A.5.4 g B.2.7 g
C.1.8 g D.0.9 g
4.制取SO2的方程式为Na2SO3+H2SO4Na2SO4+SO2↑+H2O,将12.6 g Na2SO3与足量浓硫酸反应,求制得标准状况下SO2的体积为 。
题组二 化学计算中的常用技巧方法
5.把NaHCO3和Na2CO3·10H2O混合物13.12 g溶于水制成100 mL溶液,其中c(Na+)=1.0 mol·L-1,在该溶液中加入一定量盐酸恰好完全反应,将溶液蒸干后,所得固体质量为( )
A.2.925 g B.5.85 g
C.6.56 g D.13.12 g
6.铁粉可在高温下与水蒸气反应,若反应后得到的干燥固体质量比反应前铁粉的质量增加了32 g,则参加反应的铁粉的物质的量是( )
A.0.5 mol B.1 mol
C.1.5 mol D.2 mol
7.将8 g铁片放入100 mL硫酸铜溶液中,溶液中的铜离子全部被还原时,固体质量变为8.2 g,则原硫酸铜溶液的物质的量浓度为( )
A.0.5 mol·L-1 B.0.25 mol·L-1
C.0.025 mol·L-1 D.0.125 mol·L-1
8.现有NaCl和NaBr的混合物共2.2 g,溶于水并加入过量的AgNO3溶液后,生成AgCl和AgBr沉淀共4.75 g,则原混合物中含钠元素的质量为( )
A.0.31 g B.0.69 g
C.1.17 g D.2.55 g
9.两种硫酸盐按一定比例混合后共熔,可制得化合物X,X溶于水能电离出K+、Cr3+、S,若将2.83 g X中的Cr3+全部氧化为Cr2后,溶液中的Cr2可和过量KI溶液反应,得到3.81 g I2,反应的离子方程式为Cr2+I-+H+Cr3++I2+H2O(未配平)。若向溶有2.83 g X的溶液中,加入过量的BaCl2溶液,可得到4.66 g白色沉淀。由此可推断出X的化学式为( )
A.K2SO4·2Cr2(SO4)3 B.2K2SO4·Cr2(SO4)3
C.K2SO4·Cr2(SO4)3 D.K2SO4·Cr2(SO4)3
10.硫黄制硫酸时发生的反应有
S+O2SO2
2SO2+O22SO3
SO3+H2OH2SO4
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 。
11.已知Q与R的摩尔质量之比为9∶22,在反应X+2YQ+R中,当1.6 g X与一定量Y完全反应后,生成4.4 g R,则参与反应的Y和生成物Q的质量之比为( )
A.46∶9 B.32∶9
C.23∶9 D.16∶9
12.(2025·河北示范性高中联考)现有铁的氧化物(FexOy)样品a g,将其平均分成两份,一份与100 mL 1.0 mol·L-1的硫酸恰好完全反应,另一份与足量的氢气反应,充分反应后所得金属铁的质量是( )
A.(0.5a-16)g B.(a-1.6)g
C.(0.5a-3.2)g D.(0.5a-1.6)g
13.(2025·浙江湖州中学期末)现有铝和过氧化钠的固体混合物样品,加入稀盐酸使混合物完全溶解,所得溶液中c(Al3+)∶c(H+)∶c(Cl-)=1∶3∶9,则原固体混合物中氧元素与铝元素的质量之比为( )
A.16∶9 B.9∶16
C.32∶9 D.9∶32
14.(2025·上海师大附中月考)测定某NaCl溶液的浓度:取x mL待测NaCl溶液,逐滴滴入0.1 mol·L-1 AgNO3溶液,当沉淀恰好最大值时,消耗AgNO3溶液的体积是y mL。待测液中c(Na+)= mol·L-1。
15.回答下列问题:
(1)Na2CO3、NaHCO3的混合物与100 mL 3 mol·L-1盐酸恰好完全反应,产生4.48 L(标准状况下)能使澄清石灰水变浑浊的气体,则混合物中NaHCO3和Na2CO3的物质的量分别为 和 。
(2)在标准状况下,将4.48 L CO2通入Na2O2中,剩余气体3.36 L,则生成O2的体积为 。
(3)160 g Fe2O3与足量CO完全反应,将生成的CO2通入足量石灰水中,生成沉淀的质量为 g。
16.(2025·福建泉州质检)电解饱和食盐水的化学反应方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑,现电解消耗NaCl的质量为175.5 g,完全反应后,测得烧杯中剩余溶液的质量是400 g,请计算:
(1)求消耗的NaCl的物质的量 。
(2)求生成的Cl2在标准状况下的体积 。
(3)求生成的H2的质量 。
(4)反应后所得NaOH溶液的溶质质量分数 。
17.为测定某铝镁铜合金中铝、镁的质量分数,进行如下实验(忽略反应中水的蒸发):①向30.0 g合金粉末中加入200 g 30.0%NaOH溶液,充分反应后,称得固液混合物质量为227.0 g。②再向混合液中加入过量稀硫酸,充分反应后剩余固体洗涤干燥后称得质量为0.6 g。(计算结果保留一位小数)
(1)查得室温下30.0%NaOH溶液密度为1.33 g·mL-1,则该NaOH溶液的物质的量浓度为 mol·L-1。
(2)30.0 g合金中Al的质量为 g。
(3)合金中Mg元素的质量分数为 。
18.向浓度相等、体积均为50 mL的A、B两份NaOH溶液中,分别通入一定量的CO2后,再稀释到100 mL。
(1)在NaOH溶液中通入一定量的CO2后,溶液中溶质的组成可能是① ,② ,③ ,④ 。
(2)在稀释后的溶液中逐滴加入0.1 mol ·L-1的盐酸,产生CO2的体积(标准状况下)与所加盐酸的体积关系如图所示。
①A曲线表明,原溶液中通入CO2后,所得溶质与盐酸反应产生CO2的最大体积是 mL(标准状况下)。
②B曲线表明,原溶液中通入CO2后,所得溶液中溶质的化学式为 。
③原NaOH溶液的物质的量浓度为 。
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