高中化学第二节 金属材料第二课时当堂达标检测题

这是一份高中化学第二节 金属材料第二课时当堂达标检测题，共16页。试卷主要包含了高炉炼铁过程中存在反应，1 ml CO+0，已知部分被氧化的镁条1，将8，将5，0%　　　　　B等内容，欢迎下载使用。

第2课时 物质的量在化学方程式计算中的应用
基础过关练
题组一 根据化学方程式计算
1.(2024山东滨州邹平一中期中)高炉炼铁过程中存在反应:Fe3O4+CO 3FeO+CO2。下列选项中,可以说明0.3 ml Fe3O4与0.2 ml CO充分反应后物质的种类及其数量情况的是( )
A.0.1 ml CO+0.9 ml FeO+0.3 ml CO2
B.0.1 ml Fe3O4+0.6 ml FeO+0.2 ml CO2
C.0.6 ml FeO+0.2 ml CO2
D.0.1 ml Fe3O4+0.2 ml FeO+0.2 ml CO2
2.(2024江苏镇江一中等五校期末)已知部分被氧化的镁条1.6 g,与足量的盐酸反应,在标准状况下生成H2 1.12 L,在跟盐酸反应前被氧化的镁是( )
A.1.2 g g C.0.4 g g
题组二 列方程组计算
3.(经典题)(2023广东广州六中期末)将8.0 g镁铁合金加入500 mL稀盐酸中恰好完全反应,得到标准状况下氢气4.48 L。下列有关说法正确的是( )
A.该合金中镁、铁的物质的量之比为2∶1
B.反应中转移电子0.5 ml
C.该盐酸中HCl的物质的量浓度为0.8 ml/L
D.将标准状况下8.96 L HCl气体溶于500 mL水中即可配制成该盐酸
4.(2024黑龙江双鸭山一中月考)将a g镁铝合金投入500 mL 2 ml·L-1的盐酸中,固体完全溶解,收集到气体11.2 L(标准状况)。向反应所得溶液中加入500 mL 2 ml·L-1的NaOH溶液,所得沉淀的质量最大为27.20 g,则a为( )

题组三 利用关系式法计算
5.(2024河北衡水月考)将5.0 g碳酸钙加入到足量的盐酸中,并将生成的气体全部通入足量的红热的炭中充分反应,得到气体的体积(标准状况下)为( )
L L C.11.2 L D.22.4 L
6.(经典题)(2023湖南湘潭一中期末)现有Al、CuO、Fe2O3组成的混合物共10.0 g,放入500 mL某浓度的盐酸中,混合物完全溶解,当再加入250 mL 2.0 ml/L的NaOH溶液时,金属离子正好全部转化为沉淀。则上述盐酸的浓度为( )
A.0.5 ml/L B.1.0 ml/L
C.2.0 ml/L D.3.0 ml/L
题组四 利用差量法、守恒法计算
7.(2023河南新安一中期末)取26 g某单质铜和单质锌的混合物样品放于烧杯中,向其中加入100 g硫酸铜溶液,搅拌,恰好完全反应,静置。一定温度下,在烧杯中得到不饱和溶液和25.9 g固体。下列有关说法中,不正确的是( )
A.反应后烧杯中溶液的质量比加入的硫酸铜溶液的质量大0.1 g
B.反应后烧杯底部所得固体呈红色
C.该混合物样品中单质铜的质量分数为75%
D.反应后不饱和溶液中溶质的质量分数大于16.1%
8.(2023湖北恩施期末)将几种铁的氧化物的混合物加入100 mL
7 ml∙L-1的盐酸中。氧化物恰好完全溶解,在所得的溶液中通入
0.56 L(标准状况)氯气时,恰好使溶液中的Fe2+完全转化为Fe3+,则该混合物中铁元素的质量分数约为( )
A.79.0% B.75.4% C.71.4% D.63.6%
能力提升练
题组一 化学计算方法的综合应用
1.(2023广西钦州月考)将等物质的量的Na2O2和Al同时放入足量的水中,充分反应后收集到混合气体4.48 L(标准状况下)。下列说法错误的是( )
A.标准状况下,混合气体中氢气与氧气的体积比为3∶1
B.加入的固体过氧化钠为7.8 g
C.反应后有固体剩余
D.反应后的溶液中含有的溶质是NaOH和Na[Al(OH)4]
2.(2024河北正中实验中学月考)现有Fe、FeO、Fe2O3的混合物粉末3.44 g,加入含0.05 ml H2SO4的稀硫酸恰好完全溶解,并收集到标准状况下气体22.4 mL。向反应后的溶液中滴加KSCN溶液,无明显变化。若将2.15 g该混合物在高温下与足量的CO充分反应,生成CO2的质量为( )
g g
g g
3.(2024四川成都四校联考)将22.1 g由Na2CO3和NaHCO3组成的混合物加热至质量不再变化,冷却后称得质量为15.9 g,将残余固体溶于100 mL盐酸中,收集到V L(标准状况下)CO2。下列说法错误的是( )
A.V=3.36
B.盐酸的浓度至少为3 ml·L-1
C.原固体混合物中,n(Na2CO3)∶n(NaHCO3)=4∶1
D.若将原固体与足量盐酸充分反应,生成的气体体积为5.6 L(标准状况下)
题组二 与图像相结合的化学计算
4.(2023湖南雅礼中学期末)向100 mL Fe2(SO4)3和CuSO4的混合溶液中逐渐加入铁粉,充分反应后溶液中固体剩余物的质量与加入铁粉的质量关系如图所示。忽略溶液体积的变化,下列说法正确的是( )
A.a点时溶液中阳离子为Cu2+、Fe2+
B.b点时溶液中发生的反应为Fe+Cu2+ Cu+Fe2+
C.c点时溶液中溶质的物质的量浓度为0.05 ml·L-1
D.原溶液中Fe2(SO4)3和CuSO4的物质的量浓度之比为1∶1
5.(2024陕西咸阳实验中学期中)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
答案与分层梯度式解析
基础过关练
1.B 由化学方程式可知,Fe3O4和CO等物质的量反应,当0.2 ml CO完全反应时剩余0.1 ml Fe3O4,同时生成0.6 ml FeO和0.2 ml CO2,故B正确。
2.D
Mg+2HCl MgCl2+H2↑
1 1
n(Mg) 0.05 ml
解得n(Mg)=0.05 ml,则m(Mg)=0.05 ml×24 g·ml-1=1.2 g,m(MgO)=1.6 g-1.2 g=0.4 g;根据n(Mg)被氧化=n(MgO)=0.4 g40 g·ml−1=0.01 ml,故m(Mg)被氧化=0.01 ml×24 g·ml-1=0.24 g。
3.C 将8.0 g镁铁合金加入500 mL稀盐酸中恰好完全反应,得到标准状况下氢气4.48 L,发生的反应为Mg+2HCl MgCl2+H2↑、Fe+2HCl FeCl2+H2↑,设镁、铁的物质的量分别为x ml和y ml,则24 g/ml×xml+56 g/ml×yml=8.0 gxml+yml=4.48 L22.4 L/ml,解得x=y=0.1。该合金中镁、铁的物质的量之比为0.1 ml∶0.1 ml=1∶1,A错误;反应中,生成0.2 ml氢气,转移电子为0.4 ml,B错误;n(HCl)=2n(H2)=2×0.2 ml=0.4 ml,则HCl的物质的量浓度为0.4ml0.5 L=0.8 ml/L,C正确;将标准状况下8.96 L HCl气体溶于500 mL水中,形成的盐酸的体积不是500 mL,D错误。
4.B 设合金中Mg、Al的物质的量分别为x ml和y ml,溶液中发生反应
Mg+2HCl MgCl2+H2↑
x ml x ml
2Al+6HCl 2AlCl3+3H2↑
y ml 32y ml
加入NaOH溶液,溶液中Mg2+、Al3+完全沉淀时沉淀质量最大,即x ml Mg(OH)2与y ml Al(OH)3的质量和为27.20 g,由此可列方程组
xml+32yml=11.2 L22.4 L·ml−158 g·ml−1×xml+78 g·ml−1×yml=27.20 g,
解得x=y=0.20,故a=24×0.20+27×0.20=10.20。
5.B 设最终生成的气体体积(标准状况下)为V,则根据化学方程式CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2↑、C+CO2 2CO可知:
CaCO3~CO2~2CO
100 g 2×22.4 L
5.0 g V
100 g5.0 g=2×22.4 LV
解得V=2.24 L。
6.B
方法点津 当已知量和未知量之间是靠多个反应来联系时,只需直接确定已知量和未知量之间的比例关系,利用“关系式”即可进行简便计算。
7.D 向26 g混合物样品中加入100 g硫酸铜溶液,充分反应后得到25.9 g固体,反应后烧杯中溶液的质量比加入的硫酸铜溶液的质量大0.1 g,A正确;锌与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜,反应后烧杯底部所得固体呈红色,B正确;设参加反应的锌的质量为x,根据差量法,固体减少量为26 g-25.9 g=0.1 g,则:
Zn+CuSO4 ZnSO4+Cu Δm
65 g 64 g1 g
x 0.1 g
65 g1 g=x0.1 g,x=6.5 g,该混合物样品中单质铜的质量分数为26 g−6.5 g26 g×100%=75%,C正确;反应后溶液的质量为100.1 g,溶质为ZnSO4,n(ZnSO4)=n(Zn)=6.5 g65 g/ml=0.1 ml,m(ZnSO4)=0.1 ml×161 g/ml=16.1 g,故反应后不饱和溶液中溶质的质量分数为16.1 g÷100.1 g×100%<16.1%,D错误。
8.C 铁的氧化物和盐酸恰好反应生成氯化物和水,则铁的氧化物中氧原子的物质的量=0.1 L×7ml·L−12=0.35 ml,氯气的物质的量为0.56 L22.4 L·ml−1=0.025 ml,根据得失电子守恒,混合物中的Fe2+的物质的量为0.025ml×21=0.05 ml,根据电荷守恒可知,混合物中Fe3+的物质的量为0.7ml−0.05ml×23=0.2 ml,所以混合物中铁元素的质量分数=(0.05ml+0.2ml)×56 g·ml−1(0.05ml+0.2ml)×56 g·ml−1+0.35 ml×16 g·ml−1×100%≈71.4%,故选C。
能力提升练
1.C 假设Na2O2、Al的物质的量均为n ml,则:
2Na2O2+2H2O 4NaOH+O2↑
2 ml 1 ml
n ml 0.5n ml
2Al+2NaOH+6H2O 2Na[Al(OH)4]+3H2↑
2 ml 3 ml
n ml 1.5n ml
混合气体中氢气与氧气的体积之比为1.5n ml∶0.5n ml=3∶1,A正确;生成气体总物质的量为4.48 L22.4 L/ml=0.2 ml,所以0.5n ml+1.5n ml=0.2 ml,解得n=0.1,故过氧化钠的质量为0.1 ml×78 g/ml=7.8 g,B正确;0.1 ml Na2O2与H2O反应生成0.2 ml NaOH,0.1 ml Al与0.1 ml NaOH和水反应生成0.1 ml Na[Al(OH)4],因此反应后没有固体剩余,溶液中的溶质是NaOH和Na[Al(OH)4],C错误、D正确。
2.D 利用守恒法解题(破题关键)。根据题意,反应后的溶液中滴加KSCN溶液无明显变化,说明反应后溶液中的溶质是FeSO4,即溶液中n(FeSO4)=n(SO42−)=0.05 ml,故混合物中含Fe元素的物质的量为0.05 ml,即m(Fe)=0.05 ml×56 g/ml=2.8 g,则n(O)=(3.44−2.8) g16 g/ml=0.04 ml,故该混合物的组成可表示为Fe5O4。则:
Fe5O4+4CO 5Fe+4CO2
344 4×44
2.15 g m(CO2)
3444×44=2.15 gm(CO2),解得m(CO2)=1.10 g。
3.C 加热时发生反应:
2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑ Δm
168 g 106 g 62 g
m(NaHCO3) 6.2 g
解得m(NaHCO3)=16.8 g,则n(NaHCO3)=0.2 ml,原混合物中n(Na2CO3)=(22.1−16.8) g106 g·ml−1=0.05 ml,反应后得到的15.9 g固体为Na2CO3,共有15.9 g106 g·ml−1=0.15 ml,根据关系式Na2CO3~CO2知,15.9 g固体与盐酸完全反应生成CO2的物质的量也为0.15 ml,则标准状况下CO2的体积为0.15 ml×22.4 L·ml-1=3.36 L,A正确;加热后残留了0.15 ml的Na2CO3,根据关系式Na2CO3~2HCl知,完全反应需0.3 ml HCl,则c(HCl)≥0.3ml0.1 L=3 ml·L-1,B正确;由分析可知,原固体混合物中n(Na2CO3)∶n(NaHCO3)=0.05 ml∶0.2 ml=1∶4,C错误;根据碳原子守恒可知,原固体混合物完全反应可生成0.25 ml CO2,标准状况下V(CO2)=0.25 ml×22.4 L·ml-1=5.6 L,D正确。
4.B 根据氧化性的强弱(Fe3+>Cu2+)及题图分析:
a点时溶液中阳离子为Cu2+、Fe2+和Fe3+,A错误;b点时发生反应:Fe+Cu2+ Cu+Fe2+,B正确;c点溶液中的溶质为FeSO4,n(FeSO4)=n(SO42−)=32n(Fe3+)+n(Cu2+)=32×0.02 ml+0.02 ml=0.05 ml,溶液中FeSO4的物质的量浓度为0.05 ml÷0.1 L=0.5 ml·L-1,C错误;n[Fe2(SO4)3]=0.01 ml,n(CuSO4)=0.02 ml,原溶液中Fe2(SO4)3和CuSO4的物质的量浓度之比等于物质的量之比,为1∶2,D错误。
反思升华 结合图像考查元素化合物、化学计算的试题相对较多,解答这类试题,要能看清楚图像所表示的含义,能写出相关的化学方程式,结合图像中特殊点和有关数据能确定物质的成分等,在做题时可能要用到守恒法和讨论法等。
5.C CaO2与Na2O2性质类似,与水的反应为2CaO2+2H2O 2Ca(OH)2+O2↑,A正确;在140 ℃时恰好完全脱水,则结晶水的质量为2.76 g-1.32 g=1.44 g,根据CaO2·8H2O CaO2+8H2O
216 8×18
m(CaO2) 1.44 g
解得m(CaO2)=2.16 g,则样品中杂质为2.76 g-2.16 g=0.60 g,即样品中杂质的含量为0.60 g2.76 g×100%≈21.7%,B正确;350 ℃时剩余固体(杂质除外)质量为1.16 g-0.60 g=0.56 g,由Ca原子守恒可知含0.01 ml Ca,则含n(O)=0.56 g−0.01ml×40 g/ml16 g/ml=0.01 ml,即n(Ca)∶n(O)=1∶1,故剩余固体(杂质除外)的化学式为CaO,C错误;根据样品中含0.01 ml CaO2·8H2O,60 ℃时失去结晶水为2.76 g-1.68 g=1.08 g,即失去0.06 ml H2O,则60 ℃时CaO2·xH2O中x=0.08ml−,D正确。
1.B
2.D
3.C
4.B
5.B
6.B
7.D
8.C
1.C
2.D
3.C
4.B
5.C