3.2.5物质的量在化学计算中的应用同步 考点精练-2026-2027学年高一上学期化学人教版必修第一册

**基本信息** 该同步练习聚焦物质的量计算，通过基础选择、综合选择、计算填空三层设计，实现从单一反应到复杂情境的知识巩固，培养科学思维与计算能力。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础层|单一反应计算|基础选择（1-7题）强化公式应用，如Al与NaOH反应计算| |提升层|多步/氧化还原计算|综合选择（8-13题）训练反应规律迁移，如FeBr₂与Cl₂反应| |综合层|实验数据/工艺流程计算|计算填空（14-22题）提升证据推理与数据处理能力，如合金成分测定|

3.2.5物质的量在化学计算中的应用同步考点精练— 2026-2027学年高一上学期化学人教版必修第一册 考点：物质的量在化学计算中的应用 1、将铁加入100 mL某浓度的盐酸中恰好完全反应，反应后生成的气体为V L(标准状况下)，将铝加入100 mL 2 mol·L－1 氢氧化钠溶液中恰好完全反应，充分反应后生成的气体为3V L。下列说法正确的是( ) A．原铁和铝的物质的量相等 B．原盐酸的浓度为2 mol·L－1 C．铁加入盐酸中的离子方程式为2Fe＋6H＋===3Fe3＋＋3H2↑ D．盐酸与氢氧化钠溶液的物质的量浓度之比为1∶3 2、将一定量的锌与100mL18.5mol·L-1浓硫酸充分反应后，锌完全溶解，同时生成气体A16.8L(标准状况)。将反应后的溶液稀释到1L，测得稀释后溶液的H+浓度为1mol/L。向反应后的溶液中加入NaOH溶液500ml刚好锌沉淀完全。下列叙述中错误的是( ) A．反应中生成Zn(OH)274.25g B．NaOH的浓度是5mol/L C．气体A中SO2标况下的体积为3.36L D．反应中共转移电子1.5mol 3、把10.2 g镁铝合金的粉末放入过量的烧碱溶液中，得到6.72 L(标准状况下)下面说法错误的是(已知） A．该合金中铝的质量分数为52.9% B．参加反应的氢氧化钠为0.1 mol C．该合金中镁与铝的物质的量之比为1：1 D．该合金溶于足量的盐酸中。产生的体积(标准状况下)为11.2 L 4、为了测定铁铜合金的组成，将15.2g铁、铜合金加入200mL某浓度的稀硝酸中，待合金完全溶解后，共收集到NO气体4.48L(标准状况下)，并测得反应后溶液中H+的浓度为0.5mol·L-1。若反应前后溶液的体积变化忽略不计，则下列判断正确的是 A．反应后的溶液中可继续溶解铁铜合金质量最多为1.9g B．上述合金中铁与铜的质量之比为2：3 C．合金中，铁的质量分数为63.2% D．原硝酸的物质的量浓度为c(HNO3)=4.5mol·L-1 5、有Cu2（OH）2CO3与Cu的混合物25.4g，在空气中加热一段时间，得剩余固体23.1g，向该固体中加入300.0g 9.8%的稀硫酸，固体完全溶解，测得反应过程中实际消耗9.8%的稀硫酸250.0g。下列说法正确的是 A．剩余固体为纯净物 B．原混合物中Cu2（OH）2CO3与Cu的质量比为111：16 C．上述加热过程中共生成H2O和CO2的质量为2.3g D．最终所得溶液质量为318.7g 6、属于严重的大气污染物，可用与高温反应消除的污染，其反应原理可分为两步，过程如图所示。下列说法正确的是 A．在300℃时发生的是置换反应 B．X应该是 C．上述反应参与反应能消除 D．工业上可用稀硝酸处理工业尾气中的 7、等物质的量的锌粉和铝粉各一份，分别放入足量的盐酸和氢氧化钠溶液中充分反应，产生的氢气在同温同压下的体积比为 A． B． C． D． 8、利用可将废水中的转化为对环境无害的物质后排放。反应原理为：(未配平)下列说法正确的是 A．是氧化产物 B．可用替换 C．氧化剂与还原剂的化学计量数之比为 D．若生成，则理论上消耗 9、设为阿伏加德罗常数，现向的溶液中通入一定量的，使溶液的紫色恰好褪尽，若反应前后溶液的体积不变，则下列说法不正确的是 A．通入的在标准状况下的体积为 B．反应后溶液中的数目为 C．该反应中转移的电子数为 D．反应后的溶液中 10、1.12g铜镁合金完全溶解于50mL63%的浓硝酸(密度为1.40g/mL)中，得到和NO的混合气体1120mL(换算为标准状况)，(忽略反应前后溶液体积变化)。向反应后的溶液中逐滴加入溶液，当金属离子刚好全部沉淀，得到2.14g沉淀。下列正确的是 A．该合金中 B．合金完全溶解时，溶液中 C．刚好得到2.14g沉淀时，加入NaOH溶液的体积是750mL D．混合气体中的体积分数是20% 11、200mL MgCl2 和 AlCl3的混合溶液中，c(Cl-)=1.5mol/L，c(Mg2+)=0.3mol/L。要使其中的 Mg2+全部转化成 Mg(OH)2沉淀而分离出来，至少需要 1mol/L 的 NaOH 溶液的体积为 A．240mL B．300mL C．360mL D．480mL 12、烧杯中盛有一定质量的 CaCO3 和 K2CO3 的固体混合物，向其中加入 150g 质量分数为 7.3%的稀盐酸，恰好完全反应，得到 160.3g 该温度下的不饱和溶液。则下列说法中正确的是 A．反应生成的气体的质量为4.4g B．参与反应的 HCl 质量为 150g C．原混合固体中金属元素质量为 7.9g D．发生的反应类型为分解反应 13、已知溶液中可发生反应：2FeBr2＋Br2===2FeBr3，现向100 mL的FeBr2溶液中通入3.36 L Cl2(标准状况)，充分反应后测得溶液中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．2 mol·L－1 B．1 mol·L－1 C．0.4 mol·L－1 D．0.2 mol·L－1 14、取7.90 g KMnO4，加热分解后剩余固体7.42 g。该剩余固体与足量的浓盐酸在加热条件下充分反应，生成单质气体A，产物中锰元素以Mn2+形式存在。请计算： (1)KMnO4的分解率为______________。 (2)气体A的物质的量为______________。 15、称取4.00 g氧化铜和氧化铁固体混合物，加入50.0 mL 2.00 mol·L-1的硫酸充分溶解，往所得溶液中加入5.60 g铁粉，充分反应后，得固体的质量为3.04 g。请计算： (1)加入铁粉充分反应后，溶液中溶质的物质的量______________。 (2)固体混合物中氧化铜的质量______________。 16、钢铁制品经常进行烤蓝处理，即在铁制品的表面生成一层致密的Fe3O4。某学习小组为了研究烤蓝铁片，分别进行了以下实验操作： ①把一定量烤蓝铁片加工成均匀粉末。 ②取m g该粉末，放入28.00 mL 1 mol·L-1的盐酸中，恰好完全反应，生成标准状况下的气体134.4 mL，向溶液中滴入KSCN溶液，无明显现象。 完成下列各题： (1)将反应后的溶液稀释至100 mL，则溶液中c(Fe2+) = 。 (2)样品中n(Fe)∶n(Fe3O4) = 。 17、称取天然碱样品4份，溶于水后，分别逐滴加入相同浓度的盐酸溶液30mL，产生CO2的体积(标准状况)如下表： Ⅰ Ⅱ Ⅲ IV 盐酸体积/mL 30 30 30 30 样品/g 3.32 4.15 5.81 7.47 二氧化碳体积/mL 672 840 896 672 (1)若用2.49g样品进行同样的实验时，产生CO2___________mL(标准状况)。 (2)另取3.32g天然碱样品于300 ℃加热分解至完全，产生CO2 112mL(标准状况)和水0.45g，确定该天然碱的化学式___________。 (3)由上表中第Ⅳ组数据确定盐酸溶液的浓度___________mol·L-1. 18、某废旧金属材料中主要含Fe、Cu、Al及其氧化物和可燃性有机物，现利用如图所示工艺流程回收部分金属及其化合物。 回答下列问题： (1)“焙烧”的目的是：①将金属单质转化为氧化物；② 。 (2)“碱浸”时发生反应的物质为 (填化学式)，该反应的离子反应方程式为 。 (3)“操作Ⅰ”需用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和 。 (4)“滤液1”经过一系列转化得到单质Al，写出该转化过程中由冶炼生成Al的化学方程式 。 (5)已知滤渣1的主要成分是铁和铜的氧化物。试剂a为 (填化学式)，加入试剂a后与金属阳离子发生的主要反应有 (写出离子反应方程式)。 (6)绿矾晶体在空气中久置易变质。请设计实验验证绿矾晶体是否已变质 。 19、可用于电子工业生产软磁铁氧体，用作电子计算机中存储信息的磁芯、磁盘等。工业上以软锰矿(主要成分是，还含有少量的、、)为原料生产的工艺流程如下： 25℃时，相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下： 金属离子 开始沉淀的pH 1.5 6.3 3.4 8.1 沉淀完全的pH 2.8 8.3 4.7 10.1 回答下列问题： (1)“酸浸、还原”时，软锰矿的成分中 (填物质名称)没有发生反应。 (2)“酸浸、还原”后，溶液中含有的金属阳离子有、 (填离子符号)，铁屑、与反应的离子方程式为 。 (3)“调节pH”时，加入溶液的目的是 (用离子方程式表示)。 (4)“沉锰”时发生反应的离子方程式为 。滤液2的用途是 。 20、利用硫铁矿焙烧后的烧渣（主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3，不考虑其他杂质）制取绿矾（FeSO4·7H2O），实验室模拟该流程如图所示： 已知：Al2O3既可与强酸反应又可与强碱反应，均生成可溶于水的盐。 回答下列问题： (1)为提高烧渣的酸浸速率，可采取的措施为 （答出两点即可）。 (2)若步骤①使用盐酸溶解，该流程中固体1的主要成分为 （填化学式），溶液2中主要含有的离子为 （填离子符号），步骤③中选用酸的名称为 。 (3)步骤①中Fe2O3与酸反应的离子方程式为 步骤④涉及反应的离子方程式为 。 (4)步骤⑤可采取的操作方法为 、 ，过滤、洗涤、干燥。 21、潜水艇中常用过氧化钠作供氧剂。若某密闭舱内有72g水和一定量的与足量过氧化钠充分反应产生（标准状况），请回答下列问题： （1）反应前密闭舱中的物质的量 mol。 （2）若将该密闭舱中气体通入2.0LNaOH溶液中，被完全吸收。若NaOH完全反应，则该NaOH溶液的浓度（用表示）范围为 mol/L。 22、碳元素可形成多种无机物和有机物。 （1）查阅资料：NaHCO3在潮湿空气中会缓慢分解生成Na2CO3、H2O和CO2.为验证NaHCO3的这一性质，取在潮湿的空气中放置一段时间的NaHCO3样品，在一定条件下干燥（该条件下NaHCO3不分解），然后进行如下实验： ①取8.40g干燥后固体放入坩埚中，用酒精灯对其充分加热，依据资料信息判断，冷却后坩埚中残留固体的化学式是 ，其质量 5.3g（填“>”或“<”）。 ②另取4.42g干燥后固体放入锥形瓶中，实验装置图所示。加入过量稀H2SO4充分反应，共产生1120mL气体（标准状况）。样品中含有碳酸钠的物质的量为 。    ③实验中恒压滴液漏斗除防止加入的稀硫酸体积对计算结果产生影响外，还具有的作用有 。 （2）自然界水体中碳元素主要以、和有机物形式存在，其中部分有机物易挥发。水体中有机物含量常用总有机碳表示（总有机碳=）。现用如下实验方法测定： 步骤1：量取250mL水样，加入足量硫酸，加热并通一段时间N2，装置如图所示。    步骤2：再向水样中加入过量K2Cr2O7溶液（将有机物中碳元素氧化成CO2），加热使其充分反应。 步骤3：用100mL0.1600mol·L-1Ba（OH）2溶液完全吸收生成的CO2，过滤并洗涤沉淀，将洗涤滤液与原滤液合并，测得合并溶液中n[Ba（OH）2]=1.00×10-2mol。 ①步骤1的目的是 。 ②计算水样中总有机碳为 mg·L-1（写出计算过程）。 ③用上述实验方法测定水样总有机碳的含量时，若测定过程中的操作均正确，与实际值相比，测定结果 （填“偏高”“偏低”或“无影响”）。 详解答案 1、B 铝与氢氧化钠溶液的反应为 2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑ 2 mol 2 mol 3 mol n(Al) 0.1 L×2 mol·L－1 n(H2) ＝，解得n(H2)＝0.3 mol，＝，解得n(Al)＝0.2 mol，由铝与氢氧化钠溶液反应生成的气体为3V L，得＝0.3 mol则V＝2.24 L。再根据反应Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑，可求出反应的铁的物质的量为0.1 mol，HCl的物质的量为0.2 mol，则c(HCl)＝＝2 mol·L－1。 2、C 气体的物质的量为：，浓硫酸中n(H2SO4)=18.5mol/L×0.1L=1.85mol，n(H+)=2 n(H2SO4)=3.7mol，稀释后溶液的H+浓度为1mol/L，参与反应的n(H+)=3.7mol-1mol/L×1L=2.7mol，Zn (浓) +2H2SO4=ZnSO4+SO2↑+2H2O，Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，设二氧化硫的物质的量为x，氢气的物质的量为y，，。A项，反应中消耗Zn0.75mol，生成Zn(OH)2也为0.75mol，m=0.75mol×99g/mol=74.25g，A正确；B项，生成Zn(OH)2也为0.75mol，n(OH-)=1.5mol，中和1molH+消耗1molOH-，总n(OH-)=2.5mol，c=n÷V=2.5mol÷0.5L=5mol/L，B正确；C项，气体A中SO2为0.6mol，标况下的体积为0.6ml×22.4mol/L=13.44L，C错误；D项，反应中共转移电子0.6mol×(6-4)+0.15mol×2(1-0)=1.5mol，D正确；故选C。 3、B A．镁铝合金的粉末放入过量的烧碱中，镁不反应，只有Al能与NaOH反应，，生成氢气，则消耗铝=0.2 mol，m(Al)==5.4g，铝的质量分数为= 52.9%，A正确；B．由方程式可知，，则参加反应的氢氧化钠为0.2 mol，B错误；C．铝质量为5.4g，则m(Mg)=10.2g-5.4g=4.8g，n(Mg)==0.2mol，该合金中镁与铝的物质的量之比为0.2 mol∶0.2 mol=1∶1，C正确；D．，，相同质量的铝和盐酸或氢氧化钠反应生成相同量的氢气，则铝和盐酸生成标准状况下的 6.72 L，，0.2mol镁生成氢气0.2mol，标准状况下体积，共产生氢气4.48 L+6.72 L=11.2 L，D正确；故选B。 4、D A．，则转移电子为，故金属共失去电子0.6mol，故失去1mol电子时合金的质量=，反应后Fe3+0.1mol，Cu2+0.15mol，HNO30.1mol由于要求是最多溶解合金的质量，所以应该让铁铜都变成+2价，根据方程式可知0.1mol硝酸还可以得到电子=，对应合金质量=，但是此时溶液中还有Fe3+0.1mol，还可以溶解更多的合金，A错误；B．反应后溶液中的c(H+)= 0.5mol/L，则反应后，Fe被氧化生成Fe(NO3)3，设合金中Cu为mol，Fe为mol，则：，解得=0.15，=0.1，故Fe的质量为，Cu的质量为，其质量比=，B错误；C．合金中，铁的质量分数=，C错误；D．反应生成Cu(NO3)2、Fe(NO3)3和NO，还有剩余的硝酸，根据N原子守恒，故，D正确；故选D。 5、B 测得反应过程中实际消耗9.8%的稀硫酸250.0g，消耗H2SO4的物质的量为=0.25mol，生成的是CuSO4，则Cu2（OH）2CO3与Cu的混合物共含有铜0.25mol，若是CuO，则质量为0.25mol×80g/mol=20g，若为Cu2（OH）2CO3则质量为0.25mol××222g/mol=27.75g，故23.1g的剩余固体是二者的混合物；设剩余固体中Cu2（OH）2CO3的质量为ag，则CuO的质量为（23.1-a）g，根据和可知，，解得a=11.1g，则CuO的质量为12g，则原混合物中Cu的质量为=3.2g，原混合物中Cu2（OH）2CO3的质量为25.4g-3.2g=22.2g。 A．据分析，加热后的固体是碱式碳酸铜和氧化铜的混合物，A错误； B．据分析，原混合物中Cu2（OH）2CO3与Cu的质量比为22.2：3.2=111：16，B正确； C．据分析，加热前后固体的质量差为25.4g-23.1g=2.3g，固体质量差是Cu2（OH）2CO3分解生成H2O、CO2的质量减少和Cu生成CuO的质量增加共同作用的结果，则共生成H2O和CO2的质量大于2.3g，C错误； D．据分析，加热后剩余固体含有11.1g的Cu2（OH）2CO3，与稀硫酸充分反应生成CO2的质量为=2.2（g），则其加入300.0g 9.8%的稀硫酸，完全溶解后溶液质量减少2.2g，最终所得溶液质量为300+23.1-2.2=320.9（g），D错误； 故选B。 6、B 根据反应原理，300℃时H2和SO2反应生成X为H2S，H2S在100～200℃和SO2反应生成S，据此解答。 A．300℃时H2和SO2反应生成X为H2S，方程式为并非置换反应，A错误； B．根据分析300℃时H2和SO2反应生成X为H2S，B正确； C．根据分析有方程式、则1molH2参与反应能消除0.5molSO2，C错误； D．用稀硝酸处理工业尾气中的二氧化硫会生成NO，NO有毒同样会污染空气，D错误； 故选B。 7、C 锌与盐酸反应生成氯化锌和氢气，反应的化学方程式为Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑，铝与氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠和氢气，反应的化学方程式为2Al+2NaOH+6H2O=2Na[Al(OH)4]+3H2↑，则由阿伏加德罗定律可知，1mol锌和铝充分反应，产生的氢气在同温同压下的体积比为1：=2：3，故选C。 8、C A．该反应中N元素由+5价下降到0价，是还原产物，A错误； B．该反应中被氧化为CO2，是还原剂，常作氧化剂，不能用替换，B错误； C．根据得失电子守恒和电荷守恒配平该离子方程式为：，是还原剂，是氧化剂，氧化剂与还原剂的化学计量数之比为，C正确； D．的物质的量为=3mol，由可知，生成3molN2，理论上消耗5mol×32g/mol=160g，D错误； 故选C。 9、C A．通过反应可知，的溶液中，因此可吸收0.005mol二氧化硫，通入的在标准状况下的体积为，A正确； B．因为完全反应生成，所以溶液中，数目为，B正确； C．该反应中转移的电子数为，C错误； D．根据反应方程式可知，反应后的溶液中氢离子的物质的量是0.004mol，，D正确； 所以答案选C 10、B 向反应后的溶液中逐滴加入溶液，金属离子全部转化为Cu(OH)2和Mg(OH)2，沉淀质量2.14g，合金质量1.12g，氢氧根质量1.02g，故OH-的物质的量为：，设合金中Cu的物质的量为xmol，Mg的物质的量为ymol，根据题意：64x+24y=1.12，2x+2y=0.06，解得x=0.01mol，y=0.02mol。 A．根据分析，该合金中，A错误；B．初始硝酸浓度：，HNO3的物质的量为：。被还原的硝酸的物质的量为：，剩余为0.65mol。根据溶液电中性可知，氢离子的物质的量为0.65mol-0.01mol×2-0.02mol×2=0.59mol，浓度，B正确；C．刚好得到2.14g沉淀时，溶质为硝酸钠，结合氮元素守恒可知，硝酸钠为0.65mol，结合硝酸钠中钠元素守恒可知，则加入溶液的体积是：，C错误；D．设混合气体中NO2和NO的物质的量分别为amol和bmol，a+b=0.05，根据得失电子守恒：a+3b=0.06，解得a=0.045，b=0.05，NO2的体积分数为：，D错误；故选B。 11、C 根据溶液呈电中性可知，c(Al3+)==0.3mol/L，要使Mg2+全部转化成 Mg(OH)2沉淀而分离出来，则Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓，Al3++4OH-=AlO+2H2O，共需n(NaOH)=0.3mol/L×200mL×2+0.3mol/L×200mL×4=0.36mol，V(NaOH)=n(NaOH) ÷1mol/L=360mL，答案为C 12、C A．1个碳酸根离子和2个氢离子生成1分子二氧化碳，则反应生成的二氧化碳，二氧化碳的质量为6.6g，A错误； B．参与反应的 HCl 质量为 150g×7.3%=10.95g，B错误； C．反应生成的二氧化碳逸出，结合A分析可知，溶液总质量的增加为金属元素质量和0.15mol氧原子的质量，故原混合固体中金属元素质量为 160.3g-150.0g-0.15mol×16g/mol=7.9g，C正确； D．该反应是两种化合物交换成分生成另外两种化合物的反应，属于复分解反应，D错误； 故选C。 13、A 由题意可知，Fe2＋的还原性强于Br－，若Cl2只氧化Fe2＋，Cl－和Br－的物质的量浓度不会相等，故部分Br－被氧化。设FeBr2的物质的量为x，3.36 L Cl2的物质的量是0.15 mol，转移电子的物质的量共0.3 mol。则根据电子守恒得：x＋(2x－0.3 mol)＝0.3 mol，解得x＝0.2 mol，故FeBr2溶液的物质的量浓度为2 mol·L－1。 14、 (1)60.0% (2)0.095 (1)根据 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ Δm(固) (2×158) g 32 g M 7.90 g-7.42 g 解得m=4.74 g，即KMnO4的分解率为×100%=60.0%。(2)根据上述反应可知剩余固体中含KMnO4为7.90 g-4.74 g=3.16 g(即0.02 mol)，生成K2MnO4为0.015 mol，生成MnO2为0.015 mol，根据固体与浓盐酸反应生成气体A，可知A为Cl2，结合关系式2KMnO4~5Cl2、K2MnO4~2Cl2、MnO2~Cl2，可计算出KMnO4、K2MnO4、MnO2与浓盐酸反应生成的Cl2分别为0.05 mol、0.03 mol和0.015 mol，即生成Cl2的物质的量为0.05 mol+0.03 mol+0.015 mol=0.095 mol。 15、 (1)0.100 mol (2)2.40 g Fe2O3、CuO混合物加入硫酸充分反应后，再加入铁粉，剩余固体有两种可能：第1种为单质Cu，第2种为Fe、Cu混合物。根据溶液中硫酸根守恒，所得溶质的物质的量为0.100 mol。而加入溶液体系中的铁元素(氧化铁、铁粉)总物质的量大于0.100 mol，故可以判断加入铁粉有剩余，剩余固体为Fe、Cu混合物，排除第1种可能，溶质为单一的FeSO4溶液(1)根据溶液中硫酸根守恒，所得溶质的物质的量为n(FeSO4)=n(H2SO4)=0.100 mol(2)设Fe2O3为x mol，CuO为y mol，根据质量守恒：160x+80y=4.00，根据整个体系中金属元素守恒：56×2x+64y+5.60=0.100×56+3.04，解方程得x=0.01，y=0.03，故CuO质量为2.40 g。 16、 (1)0.14 mol·L-1 (2)4∶1 (1)m g该粉末，与28.00 mL 1 mol·L-1的盐酸恰好完全反应，溶液中的溶质为FeCl2，n(HCl) = 0.028 mol，根据Cl守恒，可知FeCl2的物质的量为0.014 mol，溶液稀释至100 mL后， c(Fe2+) = 0.014 mol ÷ 0.1 = 0.14 mol·L-1；(2)生成H2的物质的量为0.006 mol，Fe和 Fe3O4混合固体与HCl溶液发生如下三个反应：Fe+ 2HCl = FeCl2 + H2↑；Fe3O4 + 8HCl = 2FeCl3 + FeCl2 + 4H2O；Fe + FeCl3 = 3FeCl2。先根据氢气的物质的量算出与HCl反应的Fe的物质的量和消耗HCl的量： Fe+ 2HCl = FeCl2 + H2↑ 1 2 1 0.006 0.012 0.006 则剩余的HCl的物质的量为0.028－0.012＝0.016mol，算出Fe3O4的物质的量： Fe3O4 + 8HCl = 2FeCl3 + FeCl2 + 4H2O 1 8 2 0.002 0.016 0.04 根据生成的FeCl3的物质的量，算出与FeCl3反应的Fe的物质的量： Fe + 2FeCl3 = 3FeCl2 1 2 0.02 0.04 综上，n(Fe)＝0.06 + 0.02＝0.08 mol，n(Fe3O4)＝0.02 mol，n(Fe)∶n(Fe3O4) =4∶1。 17、 (1)504 (2)2Na2CO3·NaHCO3·2H2O (3)2.5 (1)盐酸的体积一定，实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中随样品质量增大，产生CO2的体积增大，而实验Ⅳ中却减小，说明Ⅰ、Ⅱ中盐酸有剩余，若用2.49 g样品进行同样的实验时，则样品中碳元素全部转移到CO2中，根据定比关系，则产生CO2的体积为：；(2)加热分解生成的二氧化碳，说明该天然碱中含有NaHCO3，生成CO2的物质的量为，根据分解方程式：2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O，可知3.32 g样品中NaHCO3的物质的量为，分解生成的水为0.005 mol，3.32 g样品与盐酸反应生成二氧化碳为：，根据碳原子守恒，3.32 g样品中Na2CO3的物质的量为：，3.32 g样品中结晶水物质的量为：，故3.32 g样品中n(Na2CO3)：n(NaHCO3) ：n(H2O)=0.02 mol：0.01 mol：0.02 mol=2：1：2，则该天然碱的组成为：2Na2CO3·NaHCO3·2H2O；(3)可知7.47 g样品中，Na2CO3为物质的量为：，根据Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3，可知消耗HCl为0.045 mol，生成CO2的物质的量为：，由NaHCO3+HCl═NaCl+CO2↑+H2O，可知消耗的HCl为0.03 mol，故30mL溶液中HCl的总量为：，则盐酸的物质的量浓度为： 18、 (1)除去有机物 (2) Al2O3 Al2O3+2OH-+3H2O=2[Al(OH)4]- (3)漏斗 (4)↑ (5) Fe Fe+2H+=H2↑+Fe2+、Fe+Cu2+=Fe2++Cu和Fe+2Fe3+=3Fe2+ (6)将久置绿矾晶体溶于稀硫酸，滴加2-3滴KSCN溶液，若溶液变红，则绿矾晶体已变质 废旧金属材料焙烧得到Fe2O3、Al2O3、CuO，碱浸溶解Al2O3，滤渣Ⅰ含有铁的氧化物、CuO，硫酸溶解滤渣Ⅰ，得到铁的硫酸盐、硫酸铜溶液，加过量的铁粉，置换出铜，并把硫酸铁还原为硫酸亚铁，过滤所得滤渣Ⅱ中含有铁、铜，用硫酸溶解铁粉，分离出铜，滤液2溶质为硫酸亚铁，蒸发浓缩硫酸亚铁溶液、冷却结晶得FeSO4⋅7H2O；滤液Ⅰ中溶质主要为Na[Al(OH)4]，通过系列操作可回收Al。 （1）“焙烧”的目的是将金属单质转化为氧化物，并除去有机物； （2）“碱浸”时发生反应的物质为Al2O3，反应的离子反应方程式为Al2O3+2OH-+3H2O=2[Al(OH)4]-； （3）“操作Ⅰ”为过滤，需用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和漏斗； （4）由冶炼生成Al的化学方程式为↑； （5）试剂a为铁粉(Fe)，加入铁粉后，铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜、铁和硫酸铁反应生成硫酸亚铁，反应的离子方程式有Fe+2H+=H2↑+Fe2+、Fe+Cu2+=Fe2++Cu和Fe+2Fe3+=3Fe2+； （6）绿矾晶体具有还原性，容易被氧气氧化生成硫酸铁，故在空气中久置易变质，设计实验验证绿矾晶体是否已变质即检验晶体中是否含Fe3+，实验设计：将久置绿矾晶体溶于稀硫酸，滴加2-3滴KSCN溶液，若溶液变红，则绿矾晶体已变质。 19、 (1)二氧化硅 (2) 、 (3) (4) 施肥/制化肥 向软锰矿中加入过量稀硫酸和铁屑酸浸、还原得到含有锰离子、亚铁离子、铝离子的溶液，向溶液中加入过氧化氢溶液，将亚铁离子氧化为铁离子后，再加入碳酸锰调节溶液pH在4.7~8.1范围内，将铁离子、铝离子转化为氢氧化铁、氢氧化铝沉淀，过滤得到含有二氧化硅、氢氧化铁、氢氧化铝的滤渣和滤液；向滤液中加入氨水，将滤液中锰离子转化为氢氧化锰沉淀，过滤得到滤液和氢氧化锰；向氢氧化锰中加入过氧化氢溶液，共热将氢氧化锰转化为四氧化三锰。 （1）二氧化硅是酸性氧化物，不与稀硫酸反应； （2）①向软锰矿中加入过量稀硫酸和铁屑酸浸、还原得到含有锰离子、亚铁离子、铝离子的溶液； ②铁屑、H2SO4与MnO2反应生成亚铁离子，锰离子与水，离子方程式为：； （3）向溶液中加入过氧化氢溶液，将亚铁离子氧化为铁离子，离子方程式为：； （4）①向滤液中加入氨水，将滤液中锰离子转化为氢氧化锰沉淀，离子方程式为：； ②滤液的主要成分是硫酸铵，可以施肥或者制化肥。 20、 (1)将烧渣粉碎、适当加热（或增加酸的浓度或搅拌，合理即可） (2) 、、、 （稀）硫酸 (3) (4) 蒸发浓缩 降温结晶 烧渣的主要成分为、、，若加入足量稀盐酸，与稀盐酸不反应，固体1的主要成分为，溶液1的溶质为氯化铁、氯化铝以及过量的盐酸，向溶液1中加入过量的NaOH溶液，得到固体2为Fe(OH)3，溶液2中主要含有、、、，向固体2中加入足量的硫酸，反应得到硫酸铁溶液，再加入铁粉，生成硫酸亚铁溶液，经过一系列处理得到绿矾。 （1）提高烧渣的酸浸速率的措施有将烧渣粉碎、适当加热、增加酸的浓度、搅拌等，故答案为：将烧渣粉碎、适当加热（或增加酸的浓度或搅拌）； （2）若步骤①使用盐酸溶解，该流程中固体1的主要成分为，溶液2中主要含有的离子为、、、，步骤③中选用酸的名称为（稀）硫酸，故答案为：；、、、；（稀）硫酸； （3）步骤①中与酸反应的离子方程式为；步骤④涉及反应的离子方程式为； （4）步骤⑤可采取的操作方法为：蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、干燥；故答案为：蒸发浓缩、降温结晶 21、 （1）6 （2） （1），4mol水与过氧化钠反应生成2mol氧气，，则二氧化碳与过氧化钠反应生成氧气物质的量为3mol，需参与反应的二氧化碳为6mol； （2）若二氧化碳6mol，通入2L氢氧化钠溶液中，被完全吸收，生成物可能有3种，分别是碳酸钠、碳酸氢钠以及碳酸钠和碳酸氢钠混合；若只生成碳酸钠，根据反应，则需氢氧化钠12mol，其浓度6mol/L，若只能生碳酸氢钠，根据反应，则需氢氧化钠6mol，其浓度3mol/L，故溶液浓度范围：； 22、 （1） Na2CO3 > 0.01mol 平衡压强，有利于稀硫酸顺利流下 （2） 将水样中的和转化为CO2，并将CO2完全赶出 288 偏低 先求出与CO2反应消耗的Ba（OH）2的物质的量，由水样中有机物转化而成CO2的物质的量n（CO2）=n[Ba（OH）2]=6.00×10-3mol，水样中有机物所含碳元素的物质的量n（C）=n（CO2）= 6.00×10-3mol，以此计算水样的总有机碳。 （1）①碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，而碳酸钠加热不分解，完全加热后产物只有碳酸钠，则残留固体的化学式是Na2CO3；若8.40g干燥后固体成分全部为NaHCO3，由分解的反应方程式可知，完全分解得到碳酸钠=5.3g，由于固体成分中已含有Na2CO3，故残留固体的质量大于5.3g，故答案为：Na2CO3；>； ②设混合物中含碳酸钠的物质的量为x，含碳酸氢钠的物质的量为y，根据二者与稀硫酸反应的化学方程式，由质量关系和元素守恒可得106g/molx+84g/moly=4.42g，x+y=mol，解联立方程组可得x=0.01mol，y=0.04mol，故答案为：0.01mol； ③恒压分液漏斗将漏斗内空气和烧瓶内空气连通，使得这两部分气体的体积和始终不变，多出来的气体即反应新产生的气体。使用恒压滴液漏斗除防止加入的稀硫酸体积对计算结果产生影响外，还可以平衡压强，有利于稀硫酸顺利流下，故答案为：平衡压强，有利于稀硫酸顺利流下； （2）①自然界水体中的碳元素主要以碳酸盐、碳酸氢盐和有机物形式存在，水体中有机物含量是水质的重要指标，常用总有机碳衡量，量取250mL水样，加入足量硫酸，加热并通一段时间N2，该步的目的是将水样中的和转化为CO2，并将CO2完全赶出，故答案为：将水样中的和转化为CO2，并将CO2完全赶出； ②与CO2反应的Ba（OH）2的物质的量n[Ba（OH）2]=0.1600mol/L×0.1L-1.00×10-2mol =6.00×10-3 mol，由Ba（OH）2+CO2=BaCO3↓+H2O可知，水样中有机物转化而成CO2的物质的量n（CO2）=n[Ba（OH）2]=6.00×10-3mol，水样中有机物所含碳元素的物质的量n（C）=n（CO2）=6.00×10-3 mol，水样的总有机碳= =288mg·L-1，故答案为：288； ③由于加热过程中损失了部分易挥发有机物，因此测定的水样总有机碳一般低于实际值，故答案为：偏低 学科网（北京）股份有限公司 $