1、物质的量在化学方程式计算中的应用一、选择题(每小题4分，共48分，每小题只有一个正确选项)1. 为了检验某含有NaHCO3杂质的Na2CO3样品的纯度，现将w1 g样品加热，其质量变为w2 g，则该样品的纯度(质量分数)是(A)A.100% B.100%C.100% D.100%解析：样品加热发生的反应为2NaHCO3Na2CO3H2OCO2m168106 62m(NaHCO3)(w1w2)g故样品中NaHCO3质量为g，样品中Na2CO3质量为w1 gg，其质量分数为100%100%。2. 一定质量的碳和8 g氧气在密闭容器中于高温下反应，恢复到原来的温度，测得容器内的压强变为原来的1.4倍
2、，则参加反应的碳的质量为(B)A2.4 gB4.2 g C6 gD无法确定解析：由化学方程式：CO2CO2和2CO22CO可知，当产物全部是CO2时，气体的物质的量不变，温度和体积不变时，气体的压强不变；当产物全部是CO时，气体的物质的量增大1倍，温度和体积不变时，压强增大1倍，现在气体压强变为原来的1.4倍，故产物既有CO2，又有CO。n(O2)0.25 mol，由阿伏加德罗定律可知，气体压强变为原来的1.4倍，气体的物质的量变为原来的1.4倍，即n(气体)0.25 mol(1.41)0.1 mol。2CO22COn(气体)2 mol1 mol1 mol02 mol0.1 mol0.1 mo
3、l则生成CO消耗0.1 mol O2，生成CO2消耗0.15 mol O2。CO2CO2015 mol0.15 mol故n(C)0.2 mol0.15 mol0.35 mol，m(C)0.35 mol12 gmol14.2 g。3. 在O2中燃烧0.22 g由硫元素和铁元素组成的化合物，使其中的硫元素全部转化为SO2，将这些SO2全部转化为SO3，生成的SO3完全被H2O吸收，所得的H2SO4可用10.0 mL 0.50 molL1的NaOH溶液完全中和，则原化合物中硫元素的质量分数约为(B)A45%B36% C20%D40%解析：本题可用关系式法来求解，由SSO2SO3H2SO42NaOH得
4、：n(S)n(NaOH)(10.0103)L0.50 molL10.002 5 mol，w(S)100%36%。4. 现有一块铝铁合金，为测定其中铝的含量，做如下实验：切一小块合金，将其溶于盐酸，然后加入足量的氢氧化钠溶液，待溶液中的沉淀全部变成红褐色时，过滤沉淀物并在空气中灼烧，最后所得红棕色粉末的质量恰好跟原来的合金试样质量相等。则合金中铝的质量分数为(B)A25%B30% C46%D70%解析：铁、铝两种元素在整个化学变化过程中的转化形式如图所示：合金Fe(OH)3Fe2O3根据上图知，最后得到的红棕色粉末为氧化铁，根据题意知反应前合金的质量等于最后得到的Fe2O3的质量，因铁元素在各步
5、反应中完全转化，即铁元素的质量守恒，则合金中铝的质量等于Fe2O3中氧元素的质量，所以合金中铝的质量分数为100%100%100%30%。5. R2O在一定条件下可以把Mn2氧化成MnO，若反应中R2O变为RO，又知反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为52，则n值为(B)A1B2 C3D4解析：根据得失电子守恒，2 mol Mn22 mol MnO，失10 mol e，所以每1 mol R2O2 mol RO得2 mol e，故可知R2O中R的化合价为7价。因此n2。6. 向100 mL 1 molL1的NaOH溶液中通入一定量的SO2后，将所得的溶液蒸干得到5.8 g固体物质，则该固体的成分
6、是(D)ANa2SO3BNaHSO3CNa2SO3、NaHSO3DNa2SO3、NaOH解析：本题中反应后得到的物质只可能有Na2SO3、NaHSO3、Na2SO3NaHSO3、Na2SO3NaOH四种情况，其中只有Na2SO3或只有NaHSO3时计算比较简单，故可先分别假设所得固体中只有Na2SO3或NaHSO3。假设所得固体全部是Na2SO3，则由钠原子守恒知可得到0.05 mol Na2SO3，质量为6.3 g；同理可求出当固体全部为NaHSO3时的质量为10.4 g，因计算出的两个数据均大于所得到的固体质量，故说明固体物质中有一部分NaOH没有转化为相应的盐。7. 在化合物X2Y和YZ
7、2中Y的质量分数分别是40%和50%，则在化合物X2YZ3中Y的质量分数约为(B)A20%B25% C30%D35%解析：假设X2Y中X的相对原子质量为30，Y的相对原子质量为40，则YZ2中Z的相对原子质量为20，故在化合物X2YZ3中Y的质量分数约为100%25%。8. 将4.6 g Na和2.7 g Al同时加入足量的水中充分反应，将反应后的溶液稀释、定容为500 mL。下列说法中正确的是(D)A反应中放出的气体在标准状况下的体积为2.24 LB参加反应的水的质量与加入Al的质量相等C所得溶液中Na和Al3的物质的量之比为21D所得溶液中阳离子和阴离子的物质的量之比为11解析：Na与Al
8、两种金属加入足量水中，首先发生Na与水的反应，然后发生Al与生成的NaOH的反应。根据反应的化学方程式可得：2Na2H2O=2NaOHH246 g36 g 2 mol1 mol46 g 3.6 g 0.2 mol 0.1 mol金属铝与生成的NaOH反应时，NaOH过量，故按照Al的量进行计算：2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H254 g 2 mol36 g2 mol3 mol27 g 0.1 mol1.8 g0.1 mol0.15 mol反应共生成了(0.10.15)mol0.25 mol H2，在标准状况下的体积为5.6 L，A错误，参加反应的水的质量为(3.61.8)g5.4
9、g，与加入铝的质量不相等，B错误；Al与NaOH反应并没有生成Al3，C错误；所得溶液的溶质为0.1 mol NaOH与0.1 mol NaAlO2，故阴、阳离子的物质的量之比为11，D正确。9. 将钠、镁、铝各0.3 mol分别放入100 mL 1 molL1的盐酸中，同温同压下产生的气体体积比是(C)A123B632 C311D111解析：Mg、Al投入盐酸中，由于金属过量，以盐酸的量为准进行计算，产生H2的物质的量为0.05 mol，Na不仅与酸反应还可与水反应，以钠的物质的量为准进行计算，产生H2的物质的量为0.15 mol，故正确答案为C。10. 分别完全沉淀等物质的量浓度的KCl、
10、CaCl2、AlCl3溶液中的Cl，消耗相同物质的量浓度的AgNO3溶液的体积比为321，则上述溶液的体积比为(C)A632B111 C931D321解析：由题意知KCl、CaCl2、AlCl3溶液消耗AgNO3溶液的物质的量之比为321，再由AgCl=AgCl知KCl、CaCl2、AlCl3溶液中Cl的物质的量之比为321，故n(KCl)n(CaCl2)n(AlCl3)3931，物质的量之比等于体积之比。11. 一定条件下，当溶液中XO与H2O2分子个数比恰好为25时，溶液中XO离子被还原为较低价态，则X元素的化合价变为(A)A2B3C4D5解析：H2O2恰好将XO还原，反应中H2O2变成O
11、2，O元素的化合价由1价升高为0价，则X的化合价降低，设元素X在还原产物中的化合价为x，由电子守恒可知，2(7x)52(10)，x2。12. 某温度下将Cl2通入KOH溶液里，反应后得到KCl、KClO、KClO3的混合溶液，经测定ClO与ClO的物质的量浓度之比为111，则Cl2与KOH反应时，被还原的氯元素和被氧化的氯元素的物质的量之比为(B)A13B43 C21D31解析：本题考查氧化还原反应的简单计算。xClKCl降x111 ClKClO 升1111 ClKClO3 升15关系式：x111115，得x16，则被还原和被氧化的氯元素的物质的量之比是16(111)43。二、非选择题(共52
12、分)13. (20分)金属锡的纯度可通过下述方法分析，将试样溶于盐酸，反应方程式为Sn2HCl=SnCl2H2，再加入过量三氯化铁溶液发生如下反应：SnCl22FeCl3=SnCl42FeCl2，最后用已知浓度的重铬酸钾溶液滴定生成的亚铁离子，反应方程式为6FeCl2K2Cr2O714HCl=6FeCl32KCl2CrCl37H2O。现有金属试样0.631 g，经过上述各步反应后共用去0.100 molL1的重铬酸钾溶液16.0 mL，求试样中锡的质量分数(假定杂质不参加反应)。解：关系式：3Sn3SnCl26FeCl2K2Cr2O7，则Sn的质量分数：100%93.2%。14. (32分)合
13、金中各成分的含量直接影响合金的性能，某课外兴趣小组为探究某种铝合金(合金元素为Mg、Al)是否符合国家质量标准(国家规定其中铝含量不能低于78%)，设计如图装置进行实验。问题探究(1)如何检验该装置的气密性：安装好装置并在量气管内加水，向上(下)移动水准管，静置片刻。若水准管中液面与量气管液面维持一定的高度差，说明装置气密性良好(合理即可)。(2)合金样品固体M与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为2OH2Al2H2O=2AlO3H2。(3)讨论：量气管读数时应注意的问题(可不填满，也可另外设空)眼睛必须与量气管内凹液面最低点相平；量气管两端液面必须相平；仪器内气体必须恢复至室温。(4)讨论：如果反
14、应结束后接着读数，对测量结果有何影响？没有冷却到室温，所测的气体体积偏大。(5)倾斜左边装置使氢氧化钠溶液(足量)与a g合金粉末(固体M)充分反应，待反应停止后，进入量气管气体的体积为V mL(已折算成标准状况)。若量气管最大量程为50 mL，则固体M中铝的质量(mAl)范围为0mAl(填“”“”或“”)V mL。(7)若a38 mg，V44.8 mL(标准状况)，请通过计算说明该合金是否符合国家标准(不写计算过程)符合(填“符合”或“不符合”)。解析：(1)要检验整个装置的气密性，则必须一端要封闭，一端用水柱密封，利用压强差来检验，本装置可以采用在量气管内加水，向上(下)移动水准管，静置片
15、刻，若水准管中液面与量气管液面维持一定的高度差，说明装置气密性良好。(2)氢氧化钠与铝反应生成偏铝酸钠和氢气：2OH2Al2H2O=2AlO3H2。(3)量气管读数时应注意：眼睛必须与量气管内凹液面最低点相平；量气管两端液面必须相平；仪器内气体必须恢复至室温。(4)如果反应结束后接着读数，气体还没有冷却到室温，所测的气体体积偏大。(5)量气管最大量程为50 mL，则产生氢气的最大体积为50 mL，所以氢气的最大物质的量为 mol，根据电子转移守恒可知3n(Al)2n(H2) mol2，故铝的最大质量为mol227 g/mol0.04 g，所以金属铝的质量范围为0mAl78%，故该合金符合标准。