高中化学人教版 (2019)必修 第一册第三节 物质的量同步训练题

3.2.2   物质的量在化学方程式计算中的应用  练习（解析版）

1．将足量铁粉放入100 mL 0.1 mol·L-1的CuSO4溶液中，充分反应后析出的铜的质量为(　　)

A．32 g   B．6.4 g   C．0.64 g  D．3.2 g

【答案】C

【解析】n(CuSO4)=0.100 L×0.1 mol·L-1=0.01 mol，由CuSO4+FeFeSO4+Cu，可知n(Cu)=n(CuSO4)=0.01 mol，m(Cu)=0.01 mol×64 g·mol-1=0.64 g。

2．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．+1价  B．+2价   C．+3价   D．+4价

【答案】A

【解析】VB=2VC，VA=VB+VC=3VC，根据得失电子守恒，A失去的电子数为C的3倍，金属最外层电子数一般小于4，故A的化合价为C的3倍，C的化合价只能为+1价。

3．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的质量之比为2∶1

D．反应中Na与NaOH的物质的量之比为1∶1

【答案】D

【解析】该反应中，Na与NaOH的物质的量之比为1∶1，质量之比为23∶40，所以A项错误，D项正确;H2O与H2的物质的量之比为2∶1，质量之比为18∶1，所以B项、C项均错误。

4．2 mol·L-1的盐酸和硫酸各100 mL，分别加入等质量的铁粉，反应后生成的气体质量之比为2∶3，则向盐酸中加入的铁粉的物质的量为(　　)　　　　　　　　　　　　　　　　

A．0.05 mol  B．0.075 mol  C．0.15 mol  D．0.2 mol

【答案】C

【解析】n(HCl)=0.2 mol，n(H2SO4)=0.2 mol。

若酸均不足，即完全反应生成H2的质量之比为1∶2;

若酸均过量，即金属不足，则生成H2的质量之比为1∶1。

现生成H2的质量之比为2∶3，则说明盐酸不足，硫酸过量;根据盐酸中HCl的物质的量可求出生成H2 0.1 mol，则H2SO4反应生成0.15 mol H2，则铁粉为0.15 mol。

5．将钠、镁、铝各0.3 mol分别放入100 mL 1 mol·L-1的盐酸中，同温同压下产生的气体体积比是(　　)

A．1∶2∶3  B．6∶3∶2  C．3∶1∶1 D．1∶1∶1

【答案】C

【解析】根据金属与酸反应的实质2M+2nH+2Mn++nH2↑可知三种金属都过量，而铝、镁都不与H2O反应，按盐酸计算，两者产生气体的物质的量都为0.05 mol，金属钠可继续与H2O反应最终产生0.15 mol H2，即同温同压下产生气体的体积比为0.15 mol∶0.05 mol∶0.05 mol=3∶1∶1。

6．一块表面已被氧化为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 g   B．10.6 g   C．6.2 g   D．4.6 g

【答案】D

【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:Na2O~2Na才能求出被氧化的钠的质量。

7．将铁加入到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)，将铝加入到100 mL 2 mol·L-1 NaOH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．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+2Fe3++3H2↑

D．盐酸与NaOH溶液中溶质的物质的量浓度之比为1∶3

【答案】B

【解析】Al与NaOH溶液的反应为

2Al + 2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑

 2 mol 2 mol 3 mol

 n(Al) 0.1 L×2 mol·L-1 n(H2)

列比例式  解得n(H2)=0.3 mol

，解得n(Al)=0.2 mol

由Al与NaOH溶液反应生成的气体为3V L，

得=0.3 mol  则V=2.24。

再根据反应Fe+2HClFeCl2+H2↑，可求出反应的Fe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，B正确；由上述数据分析知铁、铝物质的量不相等，A错误；Fe与盐酸反应生成Fe2+，C错误；盐酸与NaOH溶液中溶质的物质的量浓度之比为1∶1，D错误。

8．已知m g Al在足量氯气中燃烧，生成固体的质量为(m+21.3) g，若将m g Al投入总质量为95.2 g的NaOH水溶液中恰好完全反应，则所得溶液中溶质的质量分数为(　　)　　　　　　　　　　　　　

A．5.4%   B．8.0%   C．16.3%  D．16.4%

【答案】D

【解析】设生成NaAlO2的质量为x，生成氢气的质量为y。由2Al+3Cl22AlCl3和2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑得关系式

2Al~2AlCl3　~　2NaAlO2~3H2

54 267 164 6

mg (m+21.3)g x y

解得:m=5.4，x=16.4g，y=0.6g

w(NaAlO2)=×100%=×100%=16.4%。

9．某金属与盐酸反应时，生成H2的质量与消耗金属质量的关系如下图所示，此金属可能是(　　)

A．纯锌    B．纯铁   C．镁铝合金    D．铜铁合金

【答案】D

【解析】首先由图可知，消耗金属质量为30 g时，产生氢气的质量为1 g，即0.5 mol。用极值法：假设每一种金属都与酸反应产生0.5 mol H2，然后分别计算出消耗金属的质量。A项需32.5 g，B项需28 g，C项需9～12 g，D项大于28 g。故选D。

10．11.6 g Fe3O4加到100 mL某浓度的盐酸中，再加入9.8 g铁粉，反应停止时，溶液中无固体存在。向溶液中滴加硫氰化钾溶液，未见颜色变化，为了中和过量的盐酸(不考虑盐酸的挥发)，且使铁完全转化成Fe(OH)2，共消耗5.0 mol·L-1NaOH溶液160 mL。原盐酸中HCl的物质的量浓度为(　　)

A．2 mol·L-1  B．4 mol·L-1  C．6 mol·L-1  D．8 mol·L-1

【答案】D

【解析】由题意可知，经过一系列反应后，最终得到的物质是Fe(OH)2和NaCl，根据元素守恒得:c(HCl)×V(HCl)=c(NaOH)×V(NaOH)，c(HCl)=5.0 mol·L-1×=8 mol·L-1。

11．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　　　　　　。 [来源:学。科。网Z。X。X。K]

(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　　　　　　。

【答案】(1)2Al+2OH-+2H2O2Al+3H2↑  mol   (2) g

【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为 mol;由Fe置换出的H2体积为(m-n) L，故m(Fe)=×56 g·mol-1即 g。

12．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:

(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)要算出盐酸中HCl的物质的量浓度，题中可作计算依据的数据是　　　　　　，求得盐酸中HCl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　　　　　　　　　　　　，求得Mg、Al的物质的量之比为　　　　。 [

 【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 mL≈423 mL，而实际为336 mL，说明乙中盐酸不足，合金过量　(2)336 mL　1 mol·L-1  (3)255 mg和280 mL　1∶1

【解析】(2)在乙或丙中，因盐酸反应完全，则可根据

2HCl　~　H2

   2       1

n(HCl)=×2=3×10-2 mol  c(HCl)==1 mol·L-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Mg~H2，Al~H2得:n(Mg)×24 g·mol-1+n(Al)×27 g·mol-1=255×10-3 g

n(Mg)+n(Al)=

求得:n(Mg)=0.005 mol，n(Al)=0.005 mol，n(Mg)∶n(Al)=1∶1。