第三章 第二节 第2课时 课后达标素养提升-【优学精讲】2026-2027学年高中化学必修第一册教用Word（人教版）

本讲义核心围绕化学计量与氧化还原反应计算，涵盖物质的量、质量、体积关系，从基础方程式计量比到混合物反应（如铝钠、铁铜氧化物混合），构建“概念-方程式-复杂计算”的递进学习支架，强化化学观念中的物质转化与反应规律。 特色在于结合真实情境（如太阳能制氢、食品脱氧剂）设计问题，通过数据推理（如热重曲线分析）培养科学思维，解析过程注重证据链构建。课中辅助教师讲解典型例题，课后助力学生巩固化学计算技能，查漏补缺，提升解决实际问题的能力。

1．将一小块钠放入足量水中，会发生反应2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。下列有关该反应的说法正确的是(　　) A．反应中Na与NaOH的质量相等 B．反应中H2O与H2的质量相等 C．反应中H2O与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 解析：选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项错误，D项正确；该反应中，H2O与H2的物质的量之比为2∶1，质量之比为(2×18)∶(1×2)＝18∶1，B、C项错误。 2．(2026·中山高一检测)利用太阳能分解水制氢气，光催化分解0.02 mol H2O时，下列说法正确的是(　　) A．生成H2的质量为0.02 g B．生成的H2中含有的H原子数约为2.408×1023 C．生成H2的体积为0.224 L(标准状况) D．生成的H2中含有的质子数约为2.408×1022 解析：选D。根据反应的化学方程式2H2O2H2↑＋O2↑可知，光解0.02 mol水时产生0.02 mol H2和0.01 mol O2，故生成H2的质量为0.02 mol×2 g·mol－1＝0.04 g，A错误；生成的H2中含有的H原子数约为0.02 mol×2×6.02×1023 mol－1＝2.408×1022，B错误；标准状况下，生成H2的体积为0.02 mol×22.4 L·mol－1＝0.448 L，C错误；生成的H2中含有的质子数约为0.02 mol×2×6.02×1023 mol－1＝2.408×1022，D正确。 3．将铝、钠混合物投入足量的水中，充分反应后，得到澄清溶液，并收集到4.48 L H2(标准状况)。若钠的物质的量为0.1 mol，则铝的物质的量为(　　) A．0.2 mol B．0.1 mol C．0.05 mol D．0.025 mol 解析：选B。将0.1 mol Na投入足量的水中生成0.05 mol H2和0.1 mol NaOH，由题可知，共收集到＝0.2 mol H2，因此Al与NaOH溶液反应放出0.15 mol H2。设Al的物质的量为x，根据化学方程式可得关系式： 2Al　　～　　3H2 2 3 x 0.15 mols ＝，解得x＝0.1 mol。 4．(2026·上海宝山区高一月考)向a g CuO中通入H2后加热，全部还原后得到b g铜。若已知氧的相对原子质量为c，则铜的相对原子质量为(　　) A． B．ab C． D． 解析：选A。向a g CuO中通入H2后加热，全部还原后得到b g铜，CuO中氧原子的质量为(a－b) g，氧的相对原子质量为c，设铜的相对原子质量为x，可得＝，可得x＝。 5．(2026·安庆高一月考)向Al和Al2O3组成的混合物中加入100 mL稀硫酸，恰好完全反应，将所得溶液蒸干可得3.42 g Al2(SO4)3。原稀硫酸中H2SO4的物质的量浓度为(　　) A．0.1 mol/L B．0.2 mol/L C．0.3 mol/L D．0.4 mol/L 解析：选C。3.42 g Al2(SO4)3的物质的量n[Al2(SO4)3]＝＝0.01 mol，根据S元素守恒，n(H2SO4)＝n(SO)＝3n[Al2(SO4)3]＝3×0.01 mol＝0.03 mol，c(H2SO4)＝＝0.3 mol/L。 6．将过量铁屑加入FeCl3、CuCl2的混合溶液中，充分反应后，称得剩余固体的质量与所加铁屑的质量相等。原溶液中FeCl3与CuCl2的物质的量之比是(　　) A．7∶2 B．3∶2 C．2∶3 D．2∶7 解析：选D。根据反应①2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋可知，铁溶解，固体质量减少，根据反应②Cu2＋＋Fe===Cu＋Fe2＋可知，铁溶解，铜析出，固体质量增加，而充分反应后，称得剩余固体的质量与所加铁屑的质量相等，说明反应①中固体减少的质量与反应②中固体增加的质量相等，即56 g·mol－1×＝(64 g·mol－1－56 g·mol－1)×n(Cu2＋)，n(Fe3＋)∶n(Cu2＋)＝2∶7，故原溶液中n(FeCl3)∶n(CuCl2)＝2∶7。 7．(2026·海口高一月考)用金属钠制取氧化钠通常利用反应：2NaNO3＋10Na===6Na2O＋N2↑，1 mol Na与0.3 mol NaNO3充分反应后，下列说法错误的是(　　) A．有0.6 mol Na2O生成 B．反应剩余0.1 mol NaNO3 C．反应过程中转移电子数目为2NA D．生成物中含0.6 mol阴离子 解析：选C。设反应生成Na2O的物质的量为x，转移电子数目为y，可得： 2NaNO3＋10Na===6Na2O＋N2↑转移电子数目 2 10 6 10 0.3 mol 1 mol x y 可知NaNO3过量，剩余0.1 mol，解得x＝0.6 mol，y＝NA。 8．将3.9 g Mg、Al组成的混合物与足量盐酸反应，产生4.48 L(标准状况)氢气。下列推断正确的是(　　) A．参加反应的H＋的物质的量为0.2 mol B．Mg、Al在反应中共失去0.2 mol电子 C．参加反应的Mg的质量为2.4 g D．若该混合物与足量的氢氧化钠溶液反应，则能产生0.15 mol H2 解析：选D。镁、铝与盐酸分别发生反应Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑、2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，n(H2)＝＝0.2 mol，根据H元素守恒可知，参加反应的H＋的物质的量为0.2 mol×2＝0.4 mol，故A错误；根据得失电子守恒可知，反应中Mg、Al失去电子的物质的量等于氢离子得到电子的物质的量，共0.2 mol×2＝0.4 mol，故B错误；设Mg的物质的量为x mol，Al的物质的量为y mol，则有24x＋27y＝3.9，2x＋3y＝0.4，联立两式，解得x＝0.05，y＝0.1，则参加反应的Mg的质量为0.05 mol×24 g/mol＝1.2 g，故C错误；若该混合物与足量的氢氧化钠溶液反应，铝与氢氧化钠溶液反应生成氢气，化学方程式为2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑，则能产生H2的物质的量为＝0.15 mol，故D正确。 9．食品包装中的铁系脱氧剂由还原铁粉、氯化钠和炭粉等组成，利用铁的吸氧腐蚀除去氧气，主要反应有2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。已知某脱氧剂中含有2.24 g还原铁粉，请计算： (1)还原铁粉的物质的量是________mol。 (2)若还原铁粉完全转化为Fe(OH)3，则转移电子的物质的量是____________mol。 (3)在25 ℃和101 kPa的条件下，气体摩尔体积约为24.5 L/mol，空气中氧气的体积分数约为21%，则该脱氧剂理论上最多能处理____________mL包装盒中的空气。 解析：(1)还原铁粉的物质的量是＝0.04 mol。 (2)若还原铁粉完全转化为Fe(OH)3，则Fe元素化合价由0价升高为＋3价，故转移电子的物质的量是0.04 mol×3＝0.12 mol。 (3)根据反应2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，以及转移电子的物质的量是0.12 mol，该脱氧剂理论上最多能处理×24.5 L/mol×1 000 mL/L÷21%＝3 500 mL包装盒中的空气。 答案：(1)0.04　(2)0.12　(3)3 500 10．室温下，向容积不变的密闭容器中充入H2S和SO2的混合气体(2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O)，充分反应后，恢复至室温，容器内压强变为原来的(忽略水的挥发)。则原混合气体中H2S和SO2的物质的量之比可能是(　　) A．1∶2 B．2∶1 C．3∶1 D．4∶1 解析：选C。同温同压下，气体体积之比＝物质的量之比。设反应后剩余气体的物质的量为1 mol，则原混合气体物质的量为4 mol，由化学方程式2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O可知，参加反应的H2S的物质的量为2 mol，SO2的物质的量为1 mol，若剩余的1 mol气体为H2S，则原混合气体中H2S和SO2的物质的量之比为3∶1；若剩余的1 mol气体为SO2，则原混合气体中H2S和SO2的物质的量之比为1∶1，C项正确。 11．(2026·大同高一质检)将a g锌投入50 mL 18 mol·L－1浓硫酸中充分反应，一段时间后锌完全溶解，同时收集到标准状况下的混合气体V L。已知：Zn与浓硫酸发生反应的化学方程式为Zn＋2H2SO4(浓)===ZnSO4＋SO2↑＋2H2O。下列说法错误的是(　　) A．反应后的溶液中含有 g ZnSO4 B．反应过程中转移 mol电子 C．被还原的H2SO4的物质的量小于 mol D．存在关系式：＝ 解析：选C。开始阶段，Zn与浓硫酸发生反应：Zn＋2H2SO4(浓)===ZnSO4＋SO2↑＋2H2O，随着反应的进行，浓硫酸变为稀硫酸，发生反应：Zn＋H2SO4(稀)===ZnSO4＋H2↑，故反应产生的气体一定有SO2，可能有H2，金属Zn完全溶解，全部转化为ZnSO4。根据分析可知，金属锌全部转化为硫酸锌，金属锌物质的量为 mol，硫酸锌物质的量也为 mol，则反应后的溶液中含有 g ZnSO4，A正确；根据分析可知，无论生成二氧化硫还是氢气，每生成1 mol气体，转移2 mol电子，则生成标准状况下V L气体时，转移电子的物质的量为 mol×2＝ mol，B正确；根据分析可知，被还原的H2SO4的物质的量等于生成ZnSO4的物质的量，锌完全溶解，全部转化为ZnSO4，则被还原的H2SO4的物质的量等于 mol，C错误；根据分析可知，每生成1 mol气体时，消耗1 mol锌，金属Zn完全溶解，全部转化为ZnSO4，则存在关系式：＝，D正确。 12．(2026·咸阳实验中学高一期末)过氧化钙(CaO2)可用于治理赤潮、应急供氧等。2.76 g CaO2·8H2O样品(含杂质)受热分解过程的热重曲线(样品质量随温度变化曲线，在140 ℃时恰好完全脱水，杂质受热不分解)如下图所示。已知：过氧化钙常温下干燥品很稳定，在350 ℃时能迅速分解。下列说法不正确的是(　　) A．CaO2能与水发生反应，反应的化学方程式为2CaO2＋2H2O===2Ca(OH)2＋O2↑ B．该样品中杂质的含量约为21.7% C．在350 ℃时，剩余固体(杂质除外)的化学式为Ca D．在60 ℃时，CaO2·xH2O中x＝2 解析：选C。由在140 ℃时恰好完全脱水可知，结晶水的质量为2.76 g－1.32 g＝1.44 g，设2.76 g样品中CaO2·8H2O的质量为x g，可得关系式： CaO2·8H2OCaO2＋8H2O 216　　　　　　　　 　144 x g 1.44 g ＝，解得x＝2.16，n(CaO2·8H2O)＝0.01 mol，杂质的质量为2.76 g－2.16 g＝0.6 g，杂质的含量为×100%≈21.7%，B项正确；在350 ℃时，剩余固体中钙元素的质量为0.4 g，根据质量守恒定律，氧元素的质量为1.16 g－0.6 g－0.4 g＝0.16 g，n(O)＝0.01 mol，所以剩余固体的化学式为CaO，C项错误；设CaO2·xH2O的摩尔质量为M，根据钙元素守恒，n(CaO2·xH2O)＝0.01 mol，在60 ℃时，0.6 g＋0.01 mol×M＝1.68 g，解得M＝108 g·mol－1，故CaO2·xH2O中x＝2，D项正确。 13．将铁、氧化铁、氧化铜的混合物粉末放入110 mL 4 mol·L－1盐酸中，充分反应后产生896 mL H2(标准状况)，残留固体1.28 g，过滤，滤液中无Cu2＋，将滤液加水稀释到200 mL，测得其中c(H＋)＝0.4 mol·L－1。 请回答下列问题： (1)残留固体为________(填化学式)。 (2)原混合物粉末中，m(CuO)＝________g。 (3)滤液稀释到200 mL后，c(Fe2＋)＝________mol·L－1。 (4)稀释后，加入足量的硝酸银溶液，产生沉淀的物质的量n(AgCl)＝________mol。 (5)原混合物的总质量m(总)＝________g。 解析：根据题中信息，还有较多H＋剩余，且滤液中没有Cu2＋，说明残留物没有Fe，1.28 g残留固体中只有Cu，而Cu残留说明溶液中没有Fe3＋，滤液中的阳离子为H＋和Fe2＋，发生的反应有CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O、Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O、Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋、Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu、Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，1.28 g Cu的物质的量为＝0.02 mol，CuO的物质的量为0.02 mol，生成H2的物质的量为＝0.04 mol，设原有Fe的物质的量为x mol，Fe2O3的物质的量为y mol，根据得失电子守恒得2x＝2y＋2×0.02＋2×0.04，又根据电荷守恒得2×(x＋2y)＋0.2×0.4＝0.11×4，将上述两式联立，解得x＝0.1，y＝0.04。(2)依据上述分析可知，原混合物粉末中氧化铜的物质的量为0.02 mol，所以m(CuO)＝0.02 mol×80 g·mol－1＝ 1.6 g。(3)由上述分析可知，溶液中Fe2＋的物质的量为0.1 mol＋2×0.04 mol＝0.18 mol，c(Fe2＋)＝＝0.9 mol·L－1。(4)n(AgCl)＝n(Cl－)＝0.11 L×4 mol·L－1＝0.44 mol。(5)由上述分析可知，原混合物含有Fe的物质的量为0.1 mol，Fe2O3的物质的量为0.04 mol，CuO的物质的量为0.02 mol，原混合物的总质量m(总)＝0.1 mol×56 g·mol－1＋0.04 mol×160 g·mol－1＋0.02 mol×80 g·mol－1＝13.6 g。 答案：(1)Cu　(2)1.6　(3)0.9　(4)0.44 (5)13.6 14．氢能被誉为“21世纪终极能源”，也是在“碳达峰”“碳中和”的大背景下，加速开发利用的一种清洁能源。利用铁及其氧化物循环制氢原理如下图所示。下列有关说法正确的是(　　) A．唐三彩陶器的黄、褐色主要是因为添加了着色剂Fe3O4 B．反应器Ⅱ中氧化产物与还原产物的物质的量之比为4∶1 C．反应器Ⅲ中生成1 mol Fe2O3时，转移1 mol电子 D．含CO和H2各1 mol的混合气体通过该方法制氢，理论上可获得 mol H2 解析：选D。唐三彩的着色剂主要是氧化铁，故A错误；反应器Ⅱ中发生的反应为3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2，氧化产物为Fe3O4、还原产物为H2，二者的物质的量之比为1∶4，故B错误；反应器Ⅲ中发生的反应为4Fe3O4＋O2===6Fe2O3，生成6 mol Fe2O3时，转移4 mol电子，则生成1 mol Fe2O3时，转移 mol电子，故C错误；3CO＋Fe2O33CO2＋2Fe、3H2＋Fe2O33H2O＋2Fe，CO和H2各1 mol参与反应可生成Fe的物质的量共 mol，反应器Ⅱ中发生反应：3Fe＋4H2O(g)4H2＋Fe3O4， mol Fe参与反应，理论上可获得×4 mol＝ mol H2，故D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $