1、十四 物质的量在化学方程式计算中的应用(30分钟 50分)一、选择题(本题包括 4 小题，每小题 5 分，共 20 分)1(2020邯郸高一检测)200 mL 0.5 molL1 的盐酸与 14.3 g Na2CO3xH2O 恰好完全反应生成 CO2，则 x 为()A5 B6C9 D10【解析】选 D。二者恰好完全反应生成 CO2 的化学方程式为 2HClNa2CO3xH2O=2NaClCO2(x1)H2O，则 n(Na2CO3xH2O)12 0.5 molL10.2 L0.05 mol，即 10618x14.30.05，解得 x10。2(2020临沂高一检测)现有 1 L 2 molL1 的
2、盐酸与 100 g NaOH 样品配制成的溶液恰好完全反应(杂质不与盐酸反应)，则该样品中 NaOH 的质量分数是()A80%B60%C40%D20%【解析】选 A。n(HCl)1 L2 molL12 mol。HClNaOH=NaClH2O1 mol 40 g 2 mol m(NaOH)1mol2mol 40gm（NaOH），m(NaOH)80 g。NaOH 的质量分数是 80 g100 g100%80%。【加固训练】现测得一块已被部分氧化为 Na2O 的钠为 10.8 g，将其投入一定量水中，最终得到 1 L 0.4 molL1 的 NaOH 溶液，则原固体中氧化钠的质量是()A8.5 g
3、B10.8 g C6.2 g D4.6 g【解析】选 C。设原固体中 Na、Na2O 的物质的量分别为 x、y，由 Na 守恒和质量守恒可得x2y1 L0.4 molL1 23 gmol1x62 gmol1y10.8 g 解得 x0.2 mol，y0.1 mol，则原固体中m(Na2O)62 gmol10.1 mol6.2 g。3在天平的左右两个托盘上放有两个烧杯，两个烧杯中分别盛有盐酸和氢氧化钠溶液，天平处于平衡状态，当分别向两烧杯中加入等质量的铝(酸和碱都是足量的)充分反应后()A天平保持平衡 B左高右低C左低右高 D无法确定【解析】选 A。由化学方程式 2Al2H2O2NaOH=2NaA
4、lO23H2及 2Al6HCl=2AlCl33H2可知，当酸和碱过量时，等量的铝反应能产生等量的氢气，所以天平依然保持平衡。4(教材二次开发教材习题改编)在 100 mL 2 molL1 的盐酸和硫酸中，分别加入等质量的铁粉，反应后生成的气体质量比为 23，则加入的铁粉的物质的量为()A0.05 mol B0.075 molC0.15 mol D0.2 mol【解析】选 C。n(HCl)0.2 mol，n(H2SO4)0.2 mol，若酸均不足，即酸完全反应，则生成 H2 的质量比为 12，若酸均过量，即金属完全反应，则生成 H2 的质量比为 11。题中生成 H2 的质量比为 23，说明盐酸不
5、足，硫酸过量。根据盐酸中 HCl 的物质的量可求出与盐酸反应生成的 H2为 0.1 mol，则与 H2SO4反应生成的 H2为 0.15 mol，故加入的铁粉为 0.15 mol。二、非选择题(本题包括 1 小题，共 10 分)5向 50 mL Na2SO4 和 Na2CO3 的混合溶液中加入过量的 BaCl2 溶液，得到 14.51 g 白色沉淀，向白色沉淀中再加入过量的稀盐酸，充分反应后，沉淀减少到 4.66 g，并有气体产生。(1)原溶液中 Na的物质的量是_。(2)原混合物溶液中 Na2SO4 和 Na2CO3 的物质的量浓度各是_、_。(3)产生的气体在标准状况下的体积是_L。【解析
6、】Na2CO3BaCl2=BaCO32NaCl，Na2SO4BaCl2=BaSO42NaCl，BaCO32HCl=BaCl2H2OCO2。n(Na2SO4)n(BaSO4)4.66g233gmol1 0.02 mol、n(Na2CO3)n(BaCO3)14.51 g4.66 g197 gmol10.05 mol(1)原溶液中 Na的物质的量为 0.02 mol20.05 mol20.14 mol。(2)c(Na2SO4)0.02mol0.05L0.40 molL1；c(Na2CO3)0.05mol0.05L1.0 molL1。(3)n(CO2)n(Na2CO3)0.05 mol，V(CO2)0
7、.05 mol22.4 Lmol11.12 L。答案：(1)0.14 mol(2)0.4 molL110 molL1(3)1.12一、选择题(本题包括 2 小题，每小题 5 分，共 10 分)6(2020广州高一检测)将 5 g 镁、锌、铁三种金属的混合物投入 40 mL 稀硫酸中，恰好完全反应，生成的氢气在标准状况下的体积是 2.8 L，则这三种金属的物质的量之和为()A0.25 mol B0.125 molC0.1 mol D0.5 mol【解析】选 B。Mg、Zn、Fe 均用 R 表示，这三种金属与稀硫酸反应符合通式 RH2SO4=RSO4H2，故这三种金属的物质的量之和等于氢气的物质的
8、量，为2.8L22.4Lmol1 0.125 mol。7(2021广州高一检测)部分氧化的 Fe-Cu 合金样品(氧化产物为 Fe2O3、CuO)共5.76 g，经如下处理：下列说法正确的是()A样品中 Fe 元素的质量为 2.24 gB滤液 A 中的阳离子为 Fe2、Fe3、HC样品中 CuO 的质量为 4.08 gDV896【解析】选 A。因为铜与稀硫酸不反应，所以样品与足量稀硫酸反应后的滤渣为 Cu，滤液中不含 Cu2，所以原合金中 Cu 元素质量为 3.2 g；因有 Cu 单质剩余，故滤液 A中不含 Fe3，其为 FeSO4 溶液和稀硫酸的混合液；加入 NaOH 溶液后生成 Fe(OH
9、)2，充分灼烧后得到固体为 Fe2O3，其质量为 3.2 g，其中含 Fe 元素质量为112160 3.2 g2.24 g，样品中氧元素的质量为 5.76 g3.2 g2.24 g0.32 g。样品中 Fe 的质量为2.24 g，故 A 正确；溶液中不可能存在 Fe3，故 B 错误；样品中氧元素的质量为0.32 g，Cu 元素的质量为 3.2 g，其质量和 3.52 g 小于 4.08 g，故 C 错误；若 V896，则 Fe 单质的质量为0.896 L22.4 Lmol1 56 gmol12.24 g，因为有部分被氧化，参与反应的 Fe 单质小于 2.24 g，故 D 错误。二、非选择题(本
10、题包括 1 小题，共 10 分)8如图是测定铝粉(含镁粉)纯度的实验装置。所用的 NaOH 溶液(足量)的物质的量浓度为 4.5 molL1。不同时间电子天平的读数如下表所示：实验操作时间/min电子天平的读数/g烧杯+NaOH 溶液012001351134.52134.13133.8烧杯+NaOH 溶液+样品4133.8(1)反应中生成气体的质量是_g。(2)试计算样品中铝的质量分数。(写出解题过程)(3)试计算反应后溶液(溶液的体积变化忽略)中 c(OH)。(写出解题过程)【解析】(1)根据质量守恒定律可得生成气体的质量为 135 g133.8 g1.2 g。(2)根据生成的氢气质量可以计
11、算出参加反应的铝的质量即样品中铝的质量，从而可计算出样品中铝的质量分数。(3)同理，根据氢气的质量可以计算出参加反应的 NaOH 的物质的量，用原有 NaOH 的物质的量减去用去的即剩余的 NaOH 的物质的量，除以溶液的体积即可求出 NaOH 的物质的量浓度，即为所求。答案：(1)1.2(2)设样品中铝的质量为 m，则2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H254 g 6 gm1.2 g解得 m10.8 g，所以样品中铝的质量分数为10.8 g135 g120 g 100%72%。(3)100 mL 氢氧化钠溶液中原有 NaOH 物质的量为 0.45 mol，设与铝反应消耗的 NaOH的物质的量为 n。2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H22 mol 6 gn 1.2 g解得 n0.4 mol，溶液中剩余 NaOH 的物质的量为 0.45 mol0.4 mol0.05 mol，所以 c(OH)0.05mol0.1 L0.5 molL1。