1、第3课时物质的量在化学方程式计算中的应用1.等物质的量的常见金属A、B、C分别与足量的稀盐酸反应,所得氢气的体积依次为VA、VB、VC,已知VB=2VC,且VA=VB+VC,则在金属C的生成物中,该金属的化合价为()A.+1B.+2C.+3D.+4解析:VB=2VC,VA=VB+VC=3VC,根据得失电子守恒,A失去的电子为C的3倍,金属最外层电子一般4,故A的化合价为C的3倍,C的化合价只能为+1价。答案:A2.将足量铁粉放入100 mL 0.1 molL-1的CuSO4溶液中,充分反应后析出的铜的质量为()A.32 gB.6.4 gC.0.64 gD.3.2 g解析:n(CuSO4)=0.
2、100 L0.1 molL-1=0.01 mol,由CuSO4+FeFeSO4+Cu,可知n(Cu)=n(CuSO4)=0.01 mol,m(Cu)=0.01 mol64 gmol-1=0.64 g。答案:C3.在500 mL NaOH溶液中加入足量铝粉,反应完全后共收集到标准状况下的气体6.72 L,生成物NaAlO2的物质的量浓度为(假定反应前后,溶液体积不变)()A.1 molL-1B.0.4 molL-1C.1.5 molL-1D.2 molL-1解析:设NaAlO2物质的量浓度为c,则2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H22 mol322.4 L0.5 Lc6.72 L2
3、 mol(0.5 Lc)=322.4 L6.72 L解得c=0.4 molL-1。答案:B4.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的质量比为21D.反应中Na与NaOH的物质的量之比为11解析:该反应中,Na与NaOH的物质的量之比为11,质量之比为2340,所以A项错误,D项正确;H2O与H2的物质的量之比为21,质量之比为181,所以B项、C项均错误。答案:D5.等质量的两块钠,第一块在足量氧气中加热,第二块在足量氧气(常温)中充分反
4、应,则下列说法正确的是()A.第一块钠失去电子多B.两块钠失去电子一样多C.第二块钠的反应产物质量最大D.两块钠的反应产物质量一样大解析:根据电荷守恒,不论燃烧还是缓慢氧化,最终都是Na从0价变为+1价,故二者失去的电子数一样多;但燃烧时生成Na2O2,而常温时生成Na2O,故第一块钠的反应产物质量大。答案:B6.将Cu片放入0.1 molL-1 FeCl3溶液中,反应一定时间后取出Cu片,溶液中c(Fe3+)c(Fe2+)=23,则Cu2+与Fe3+的物质的量之比为()A.32B.35C.34D.43解析:当将Cu片放入FeCl3溶液中时,发生反应2Fe3+Cu2Fe2+Cu2+,设溶液中n
5、(Cu2+)=a mol,则n(Fe2+)=2a mol,因为溶液中c(Fe3+)c(Fe2+)=23,则n(Fe3+)=n(Fe2+)=a mol,故n(Cu2+)n(Fe3+)=a mola mol=34。答案:C7.一块表面已被氧化为Na2O的钠块10.8 g,将其投入100 g水中,产生H2 0.2 g,则被氧化的钠的质量是()A.9.2 gB.10.6 gC.6.2 gD.4.6 g解析:由于钠块放入水中发生反应:2Na+2H2O2NaOH+H2,由产生H2的质量可求出Na的质量,进而可求出钠块中Na2O的质量,最后根据关系式:Na2O2Na才能求出“被氧化的钠”的质量。答案:D8.
6、将Fe和Al按一定的质量比组成合金。(1)取一定量的该合金,向其中加入足量NaOH溶液,生成气体n L(标准状况),则反应的离子方程式是,合金中Al的物质的量是。(2)另取相同质量的该合金,向其中加入足量稀硫酸,固体全部溶解,生成气体m L(标准状况),则反应中转移电子的物质的量是 mol,合金中Fe的质量是。解析:合金中Al既能与NaOH反应,也能与稀硫酸反应,且等量Al与足量的NaOH溶液或稀硫酸反应生成等量的H2;而Fe只能与稀硫酸反应;由2Al+2OH-+2H2O2Al+3H2可知,合金中Al的物质的量为 mol;Fe、Al与稀硫酸反应生成m L H2,由2H+H2可知转移电子物质的量
7、为 mol;由Fe置换出的H2体积为(m-n) L,故m(Fe)=56 gmol-1即 g。答案:(1)2Al+2OH-+2H2O2Al+3H2 mol(2) g9.在标准状况下进行甲、乙、丙三组实验。三组实验各取30 mL同浓度的盐酸,加入同一种镁铝混合物粉末,产生气体,有关数据列表如下:实验序号甲乙丙混合物质量/mg255385459生成气体/mL280336336(1)甲、乙两组实验中,哪一组盐酸是不足量的?(填“甲”或“乙”)。理由是。(2)要算出盐酸的物质的量浓度,题中可作计算依据的数据是,求得盐酸的物质的量浓度为。(3)求合金中Mg、Al的物质的量之比,题中可作计算依据的数据是,求
8、得Mg、Al的物质的量之比为。解析:(2)在乙或丙中,因盐酸反应完全,则可根据2HClH221n(HCl)=2=310-2 molc(HCl)=1 molL-1(3)在甲中,混合物完全反应,盐酸有剩余,则可根据混合物质量255 mg,生成气体280 mL计算。根据MgH2,AlH2得:求得:n(Mg)=0.005 mol,n(Al)=0.005 mol,n(Mg)n(Al)=11。答案:(1)乙因甲、乙生成H2的体积不等,则产生H2体积小的,说明还有酸未反应,因此甲中盐酸过量,混合物反应完全;若乙中盐酸过量,则可产生H2:385 mL423 mL,而实际为336 mL,说明乙中盐酸不足,合金过
9、量(2)336 mL1 molL-1(3)255 mg和280 mL1110.把1.1 g铁、铝混合物溶于200 mL 5 molL-1盐酸中,反应后盐酸的浓度变为4.6 molL-1(溶液体积变化忽略不计)。求:(1)反应中消耗HCl的物质的量。(2)该混合物中铝、铁的物质的量。解析:(1)消耗HCl的物质的量:0.2 L5 molL-1-0.2 L4.6 molL-1=0.08 mol(2)设Al、Fe的物质的量分别为x、y。2Al+6HCl2AlCl3+3H22 mol6 molx3xFe+2HClFeCl2+H21 mol2 moly2y得x=0.02 mol,y=0.01 mol。答案:(1)反应中消耗HCl的物质的量为0.08 mol。(2)铝的物质的量为0.02 mol;铁的物质的量为0.01 mol。
