2023版新教材高中化学 第三章 铁 金属材料 第二节 金属材料 第2课时 物质的量在化学方程式计算中的应用课时作业 新人教版必修第一册.docx

1、第2课时物质的量在化学方程式计算中的应用必备知识基础练进阶训练第一层1据最新报道，科学家发现了如下反应：O2PtF6=O2（PtF6），当生成1 mol O2（PtF6）时，消耗O2的体积为（）A11.2 L B22.4 LC不能确定 D44.8 L2常温下，将0.23 g金属钠投入100 mL水中充分反应。下列说法正确的是（）A0.23 g金属钠中所含电子的总物质的量为0.01 molB.消耗水的质量为0.36 gC所得NaOH的物质的量为0.01 molD生成气体的体积为0.112 L3某同学以Al2O3制备Al（OH）3，设计了下列实验已知Al33AlO6H2O=4Al（OH）3。欲使铝

2、元素利用率为100%，则消耗HCl与NaOH的物质的量之比为（）A11 B13C31 D164Na、Mg、Al分别与足量的稀盐酸反应，同温同压下，产生气体的体积相等，则Na、Mg、Al物质的量之比为（）A123 B321C632 D1115250 mL 2 molL1的稀盐酸与一定量的铁屑充分反应，铁屑全部溶解，生成标准状况下1.12 L的氢气，则参加反应的铁屑的质量是（）A2.8 g B5.6 gC11.2 g D78.4 g6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。下列有关说法不正确的是（）A该合金中镁、铁的物质的量之比为11B.反应中转移

3、电子0.4 molC该盐酸的物质的量浓度为0.8 molL1D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7向一铁粉和氧化铜的混合物（质量为8.32 g）中，加入适量的稀硫酸，产生无色气体和1.28 g红色固体，得到的溶液中只有一种金属离子，下列说法正确的是（）A无色气体的质量为0.2 gB原混合物中铁粉的质量为7.0 gC得到的溶液中金属离子的物质的量为0.1 molD反应消耗的硫酸的物质的量为0.15 mol8两份足量的铝粉，第一份与盐酸反应、第二份与氢氧化钠溶液反应，在相同状态下产生的气体体积之比是11，则参加反应的HCl和NaOH的物质的量之比为（）A11

4、B12C13 D319将1.12 g铁粉加入25 mL 2 molL1的FeCl3溶液中，充分反应后，其结果是（）A铁剩余，溶液呈浅绿色B往溶液中滴入无色KSCN溶液，显红色CFe2和Fe3物质的量之比为16D氧化产物和还原产物的物质的量比为2510将1.1 g铁、铝混合物溶于200 mL 5 mol瘙簚L1的盐酸中，反应后盐酸的浓度变为4.6 mol瘙簚L1 （溶液体积变化忽略不计），则下列表述不正确的是（）A反应中消耗HCl为0.08 molB混合物中含有0.02 mol AlC标况下，产生H2的体积为896 mLD混合物中Al与Fe的物质的量之比为1111关于化学反应：mMnN=pPqQ

5、（M、N、P、Q表示物质的化学式，m、n、p、q为化学方程式中的化学计量数），下列说法中不正确的是（）A如果质量为a的M与质量为b的N恰好完全反应，则生成的P和Q的质量之和一定等于（ab）B参加反应的M和N中的原子数之和一定等于生成的P和Q的原子数之和C（mn）不一定等于（pq）DM和N中的元素种类，不一定等于P和Q中的元素种类12标准状况下，3.25 g锌与足量的盐酸反应生成x L氢气，下列比例式正确的是（）AZn2HCl=ZnCl2H21 mol1 mol325 g x LB.Zn2HCl=ZnCl2H265 g 1 L325 g x LCZn2HCl=ZnCl2H21 mol 22.4

6、L005 mol x LDZn2HCl=ZnCl2H265 g 1 mol325 g x L13一块表面已被氧化为Na2O的钠块10.8 g，将其投入100 g水中，产生0.2 g H2，则这块钠表面的氧化钠的质量为（）A9.2 g B10.6 gC6.2 g D4.6 g关键能力综合练进阶训练第二层一、选择题：每小题只有一个选项符合题意。1在反应X2Y=R2M中，已知R和M的摩尔质量之比为229，当3.2 g的X与一定量的Y恰好完全反应后，生成8.8 g的R。则在此反应中Y和M的质量之比为（）A43 B239C323 D1692a g单质碳和16 g氧气在恒容密闭容器中反应生成CO、CO2，

7、当恢复到原来的温度时，测得容器内的压强增大了0.8倍（忽略固体对压强的影响），下列数据不可能是（）Aa7.2B反应后混合气体29.8 gmol1Cn（CO）0.8 molDm（CO2）4.4 g3把一定量铁粉放入氯化铁溶液中，完全反应后，所得溶液中F2和Fe3的物质的量浓度恰好相等。则已反应的Fe3和未反应的Fe3的物质的量之比为（）A23 B11C13 D434现有部分被氧化的Fe、Cu混合物（氧化物为Fe2O3、CuO）样品共5.60 g，经如下处理：下列说法正确的是（）AV 672B滤液A中的阳离子为Fe2、Fe3、HC样品中氧元素的物质的量为0.02 molD溶解样品的过程中消耗硫酸的

8、总物质的量为0.05 mol5某FeCl3、CuCl2、FeCl2的混合溶液中，Fe3、Cu2和Fe2的物质的量浓度之比为431，向其中加入适量铁粉，使溶液中三种离子的物质的量浓度之比变为234，则参加反应的铁粉与原溶液中Fe3的物质的量之比为（）A12 B13C14 D32二、选择题：每小题有一个或两个选项符合题意。6某铁的氧化物（FexOy）1.88 g溶于足量盐酸，向所得溶液中通入标准状况下168 mL Cl2，恰好将Fe2完全氧化。该铁的氧化物的化学式为（）AFeO BFe2O3CFe3O4 DFe5O67用一定物质的量浓度的NaOH溶液使相同体积的FeSO4溶液和Fe2（SO4）3溶

9、液中的Fe2、Fe3完全沉淀，若所用的NaOH溶液的体积相同，则FeSO4溶液和Fe2（SO4）3溶液的物质的量浓度之比为（）A11 B13C31 D328两种金属粉末的混合物16 g，与足量稀硫酸反应，生成标准状况下的氢气11.2 L，则这种混合物可能是（）AMg、Al BFe、ZnCMg、Cu DFe、Al9将1.12 g铁粉加入25 mL 2 molL1氯化铁溶液中充分反应（忽略溶液体积变化），下列分析正确的是（）A.铁粉有剩余BCl浓度减小C向溶液中滴入无色KSCN溶液，溶液变血红色D反应液质量增加1.12 g三、非选择题10已知二氧化锰与浓盐酸在加热条件下发生反应的化学方程式为：Mn

10、O24HCl（浓）MnCl2Cl22H2O，用8.7 g二氧化锰与足量的浓盐酸混合加热，充分反应，计算：（1）消耗盐酸溶质的物质的量。（2）产生的Cl2在标准状况下的体积。（3）将反应后的溶液加水稀释至400 mL，则此溶液中MnCl2的物质的量浓度是。学科素养升级练进阶训练第三层1医疗上颇为流行的“理疗特效热”，就是利用铁缓慢氧化放出均匀、稳定的热，使患处保持温热状态。若56 g铁粉完全氧化成氧化铁，则需要消耗标况下氧气的质量为（）A24 g B32 gC21 g D16 g2向27.2 g Fe和Fe2O3的混合物中加入200 mL稀H2SO4，在标准状况下收集到2.24 L H2，Fe和

11、Fe2O3均无剩余，为中和过量的H2SO4，并使Fe元素全部转化为Fe（OH）2沉淀，共消耗3 molL1 NaOH溶液400 mL，则该H2SO4的物质的量浓度为（）A0.5 molL1 B2 molL1C2.5 molL1 D3 molL13工业纯碱中常含有少量的NaCl杂质，某化学兴趣小组取a g纯碱样品与足量的硝酸酸化的AgNO3溶液反应，过滤、洗涤、干燥，称量所得固体的质量为b g，则该样品中纯碱的质量分数为（）A.100%B100%C.100%D100%4某同学用NaHCO3和KHCO3组成的混合物进行实验，三次实验所用盐酸的物质的量浓度相同，体积各为50 mL，实验数据如下表。5

12、0 mL盐酸50 mL盐酸50 mL盐酸m（混合物）9.2 g15.7 g27.6 gV（CO2） （标准状况）2.24 L3.36 L3.36 L试计算：（1）盐酸的物质的量浓度为；（2）混合物中的NaHCO3和KHCO3物质的量之比为。第2课时物质的量在化学方程式计算中的应用必备知识基础练1答案：C解析：在O2PtF6=O2(PtF6)中，参加反应的O2与O2(PtF6)的物质的量之比为11，因此生成1 mol O2(PtF6)时，消耗1 mol O2，其在标准状况下体积为1 mol22.4 Lmol122.4 L，但题干未告知气体所处环境，因此无法确定气体体积。2答案：C解析：0.23

13、g金属钠的物质的量为0.01 mol，所含电子的总物质的量为0.01 mol110.11 mol，故A错误；由方程式2Na2H2O=2NaOHH2可知，0.01 mol Na消耗0.01 mol H2O，质量为0.01 mol18 gmol10.18 g，故B错误；由方程式2Na2H2O=2NaOHH2可知，0.01 mol Na反应完生成0.01 mol NaOH，故C正确；由方程式2Na2H2O=2NaOHH2可知，0.01 mol Na反应完生成0.005 mol氢气，该选项没有说明是否为标况，不能计算生成氢气的体积，故D错误。3答案：A解析：由Al2O36HCl=2AlCl33H2O可

14、知，生成1 mol氯化铝消耗3 mol HCl，由Al2O32NaOH=2NaAlO2H2O可知，生成3 mol NaAlO2消耗3 mol NaOH，要使铝元素利用率为100%，发生反应：Al33AlO6H2O=4Al(OH)3，故消耗盐酸与氢氧化钠的物质的量之比为：3 mol3 mol11。4答案：C解析：由化合价升降守恒有关系式2NaH2、MgH2、2Al3H2，假设生成1 mol H2，Na消耗2 mol，Mg消耗1 mol，Al消耗 mol，则三者比例关系为21632。5答案：A解析：铁与稀盐酸反应过程中Fe作还原剂，HCl作氧化剂，Fe元素化合价由0升高至2，H元素化合价由1降低至

15、0，根据化合价升降守恒及原子守恒可列出关系式为Fe2HH2，生成H2的物质的量为0.05 mol，稀盐酸中氢离子的物质的量为0.25 L2 molL10.5 mol，则氢离子过量，则消耗Fe的物质的量为0.05 mol，Fe的质量为0.05 mol56 gmol12.8 g。6答案：D解析：设镁、铁的物质的量分别为x mol和y mol，则有：24x56y8.0，xy0.2，解得xy0.1，故该合金中镁、铁的物质的量之比为11，A正确，不符合题意；反应中转移电子0.4 mol，B正确，不符合题意；该盐酸的物质的量浓度为0.8 molL1, C正确，不符合题意；标准状况下8.96 L HCl的物

16、质的量为0.4 mol，溶于500 mL水，不等于溶液体积为500 mL, D错误，符合题意。7答案：A解析：铁离子与铜不共存，则可知：8.32 g铁粉和氧化铜的混合物，与适量的稀硫酸，产生氢气和1.28 g红色固体即Cu，得到硫酸亚铁溶液。按元素守恒知，n(Cu)n(CuO)0.02 mol，则混合物中含氧化铜m(CuO)80 gmol10.02 mol1.6 g，则含铁粉为8.32 g1.6 g6.72 g，n(Fe)0.12 mol，则0.02 mol Fe用于置换铜、(0.120.02) mol Fe用于置换氢、据此回答。据分析，(0.120.02) mol Fe用于置换氢、无色气体即

17、氢气为0.10 mol、质量为0.2 g，A正确；据分析，原混合物中铁粉的质量为6.72 g，B错误；铁元素守恒，得到的溶液中金属离子即亚铁离子的物质的量为0.12 mol，C错误；按元素守恒知得到0.12 mol硫酸亚铁溶液，反应消耗的硫酸的物质的量为0.12 mol，D错误。8答案：D解析：铝粉与盐酸反应的方程式是2Al6HCl=AlCl33H2，生成3 mol氢气消耗6 mol盐酸；铝粉与氢氧化钠反应的方程式是2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，生成3 mol氢气消耗2 mol氢氧化钠；若在相同状态下产生的气体体积之比是11，则参加反应的HCl和NaOH的物质的量之比为31。

18、9答案：B解析：1.12 g铁的物质的量是n(Fe)0.02 mol；25 mL 2 molL1的FeCl3溶液中含有溶质的物质的量n(FeCl3)2 molL10.025 L0.05 mol，根据二者反应方程式：2FeCl3Fe=3FeCl2，可知二者反应时n(FeCl3)n(Fe)21，结合氧化还原反应规律及反应关系计算。根据上述计算可知n(Fe)0.02 mol；n(FeCl3)0.05 mol，根据反应方程式可知二者反应时物质的量之比n(FeCl3)n(Fe)21，则FeCl3过量，溶液为FeCl3、FeCl2的混合物，A错误；根据选项A分析可知溶液为FeCl3、FeCl2的混合物，向

19、其中滴入无色KSCN溶液，Fe3与SCN反应产生Fe(SCN)3，使溶液显红色，B正确；在该反应中Fe不足量，n(Fe)0.02 mol，则反应产生Fe2物质的量是0.06 mol，反应后过量Fe3的物质的量为n(Fe3)0.05 mol20.02 mol0.01 mol，所以Fe2和Fe3物质的量的比为61，C错误；在该反应中FeCl2既是氧化产物，又是还原产物，其中是还原产物，是氧化产物，故氧化产物和还原产物的物质的量比为12，D错误。10答案：D解析：设1.1 g混合物中Fe的物质的量为n1 mol，Al为n2 mol，反应中消耗的盐酸的物质的量为：ncV0.2 L(5 molL14.6

20、 molL1)0.08 mol，根据反应进行计算如下：Fe2HCl=FeCl2H21 2n1 2n12Al6HCl=2AlCl33H2 2 6n2 3n2则有56n127n21.1 g，2n13n20.08 mol，联立解得，n10.01 mol，n20.02 mol，故混合物中含有0.01 mol Fe，0.02 mol Al；反应中消耗的盐酸的物质的量为：ncV0.2 L(5 molL14.6 molL1)0.08 mol，故A不符合题意；根据计算可知，混合物中含有0.02 mol Al，故B不符合题意；根据计算可知，混合物中含有0.01 mol Fe，0.02 mol Al，根据FeH2

21、，2Al3H2，得到氢气的物质的量为0.01 mol0.03 mol0.04 mol，标况下，产生H2的体积为0.04 mol 22.4 Lmol10.896 L896 mL，故C不符合题意；根据计算可知，混合物中含有0.01 mol Fe，0.02 mol Al，Al与Fe的物质的量之比为21，故D符合题意。11答案：D解析：化学反应中的守恒既包括质量守恒，也包括元素种类守恒、原子个数守恒，所以D项中的说法错误。12答案：C解析：根据化学方程式计算时，已知物理量和待求物理量要保证“上下单位相同，左右相对应”。13答案：C解析：一块表面已被缓慢氧化的金属钠，其质量为10.8 g，投入100 g

22、水中，发生反应：Na2OH2O=2NaOH，2Na2H2O=2NaOHH2；收集到氢气0.2 g，则n(H2)0.2 g2 gmol10.1 mol，根据方程式的关系可知n(Na)2n(H2)0.2 mol，m(Na)0.2 mol23 gmol14.6 g，所以氧化钠的质量是10.8 g4.6 g6.2 g。关键能力综合练1答案：D解析：已知R和M的摩尔质量之比为229，则反应中m(R)m(M)2218，故，解得m(M)7.2 g，根据质量守恒定律，可得Y的质量8.8 g7.2 g3.2 g12.8 g，此反应中Y和M的质量比是12.8 g7.2 g169。2答案：A解析：单质碳的物质的量为

23、0.9 mol，质量为0.9 mol12 gmol110.8 g，A错误；混合气体的平均摩尔质量为29.8 gmol1，B正确；分析可知CO的物质的量为0.8 mol，C正确；CO2的物质的量为0.1 mol，质量为0.1 mol44 gmol14.4 g，D正确。3答案：A解析：设开始加入Fe3物质的量为a mol，已反应的Fe3的物质的量为2x mol，则：Fe2Fe3=3Fe2a0 2x3xa2x3x溶液中Fe2的物质的量为3x mol，溶液中的Fe3和Fe2浓度相等，则得a2x3x，解得xmol, 所以未反应的Fe3的物质的量为a2x mol mol，反应的Fe3的物质的量为2x mo

24、lmol，则已反应的Fe3和未反应的Fe3的物质的量之比为molmol23。4答案：A解析：3.2 g铜和3.2 g氧化铁的物质的量分别为0.05 mol、0.02 mol，则样品中含氧元素的物质的量为0.01 mol，因为有Cu剩余，则样品与硫酸恰好反应得到溶液为FeSO4溶液，根据元素守恒可知n(H2SO4)n(Fe SO4)n(Fe)0.04 mol，由金属氧化物中氧元素转化为水可知，生成水的氢离子物质的量为0.04 mol20.01 mol20.06 mol，由氢原子个数守恒可知，生成标准状况下氢气的体积为0.06 mol22.4 Lmol10.672 L672 mL，A正确；由以上分

25、析可知滤液A中的阳离子为Fe2、H，不含Fe3，B错误；结合上述分析可知，样品中氧元素的物质的量为0.01 mol，C错误；溶解样品的过程中消耗硫酸的总物质的量为0.04 mol，D错误。5答案：C解析：设原Fe3、Cu2和Fe2的物质的量分别为4 mol、3 mol、1 mol，由反应以后的物质的量浓度关系可知，反应后三者的物质的量分别变为2 mol、3 mol、4 mol，即反应消耗的Fe3的物质的量为4 mol2 mol2 mol，生成的Fe2为4 mol1 mol3 mol，根据方程式Fe2Fe3=3Fe2可知，消耗的铁粉为1 mol，所以参加反应的铁粉与原溶液中Fe3的物质的量之比为

26、1 mol4 mol14，C项符合题意。6答案：D解析：铁的氧化物(FexOy)1.88 g溶于足量盐酸，向所得溶液(含氯化亚铁和氯化铁)通入标准状况下168 mL Cl2，发生反应2Fe2Cl2=2Fe32Cl，恰好将Fe2完全氧化，则Cl2的物质的量为0.007 5 mol，Fe2的物质的量为0.015 mol，则FeO的物质的量为0.015 mol，则原氧化物中“FeO”为0.015 mol72 gmol11.08 g，原氧化物中“Fe2O3”为1.88 g1.08 g0.80 g、n(Fe2O3)0.005 mol，“FeO”与“Fe2O3”物质的量之比为31，该铁的氧化物的化学式为3

27、FeOFe2O3，D满足。7答案：C解析：假设NaOH的物质的量为6 mol，则其恰好与FeSO4溶液中的Fe2反应产生Fe(OH)2沉淀3 mol，故FeSO4的物质的量是3 mol，n(FeSO4)3 mol，与Fe2(SO4)3溶液中的Fe3完全沉淀形成Fe(OH)3沉淀2 mol，nFe2(SO4)31 mol，由于FeSO4溶液和Fe2(SO4)3溶液体积相同，FeSO4溶液和Fe2(SO4)3溶液的物质的量浓度之比为31。8答案：CD解析：设混合物为M，相对原子质量为X，当金属混合物设为2价金属时，则该反应的化学方程式：M2HCl=MCl2H2，可得关系式MH2x 22.4 L16

28、 g 11.2 L，解得x32，由于铝为3价金属，相对原子质量为27，当折合为2价金属时，铝可以折合为2718，若两种金属都反应，且本身都是2价金属，则必须只能有一个的相对原子质量小于32，而另一个大于32；若有一个不反应，则能够反应的金属的相对原子质量必须小于32，分析题给的选项：M(Mg)24，M(Al)32，二者的平均相对分子质量不可能为32，故A错误；M(Fe)32，M(Zn)32，二者的平均相对分子质量不可能为32，故B错误；M(Mg)24，Cu与稀硫酸不反应，可看成无穷大，当Mg为12 g时可生成11.2 L氢气，故C正确；M(Fe)32，M(Al)32，二者的平均相对分子质量可能

29、为32，故D正确。9答案：CD解析：0.05 mol铁离子要消耗0.025 mol铁，但只有0.02 mol的铁，因此铁离子是过量的，A错误；氯离子不参加反应，氯离子浓度不变，B错误；由方程式可知，当有0.02 mol铁参与反应、消耗0.04 mol铁离子，有0.01 mol的铁离子剩余，向溶液中滴入无色KSCN溶液，溶液变血红色，C正确；1.12 g的铁全部变成亚铁离子进入到溶液中，溶液质量增加1.12 g，D正确。10答案：(1)0.4 mol(2)2.24 L(3)0.25 molL1解析：(1)二氧化锰的摩尔质量为87 gmol1，8.7 g二氧化锰的物质的量为0.1 mol，根据反应

30、关系式：MnO24HCl，所以0.1 mol二氧化锰与足量的浓盐酸混合加热，充分反应，消耗盐酸的物质的量为0.4 mol；(2)二氧化锰的摩尔质量为87 gmol1，8.7 g二氧化锰的物质的量为0.1 mol，根据反应关系式：MnO2Cl2，所以0.1 mol二氧化锰与足量的浓盐酸混合加热，充分反应，生成氯气0.1 mol，产生的Cl2在标准状况下的体积为2.24 L；(3)二氧化锰的摩尔质量为87 gmol1，8.7 g二氧化锰的物质的量为0.1 mol，根据反应关系式：MnO2 MnCl2，所以0.1 mol二氧化锰与足量的浓盐酸混合加热，充分反应，生成氯化锰的量为0.1 mol，将反应

31、后的溶液加水稀释至400 mL，则此溶液中MnCl2的物质的量浓度是0.25 molL1。学科素养升级练1答案：A解析：56 g铁粉的物质的量是1 mol，Fe与O2反应产生Fe2O3，反应方程式为：4Fe3O22Fe2O3，根据物质反应转化关系可知1 mol Fe反应需消耗O2的物质的量n(O2)0.75 mol，其质量m(O2)0.75 mol32 g24 g。2答案：D解析：Fe和Fe2O3的混合物与稀H2SO4反应，Fe和Fe2O3均无剩余，且有H2生成，说明Fe和H发生了反应，由于铁离子氧化性强于H，则反应后铁以FeSO4形式存在，再加入NaOH溶液，使FeSO4全部转化为Fe(OH

32、)2沉淀，反应后溶液成分为Na2SO4，根据硫酸根守恒，则n(H2SO4)n(Na2SO4)，根据钠离子守恒，则n(Na2SO4)n(NaOH)，则有：n(H2SO4)n(Na2SO4)n(NaOH)3 molL10.4 L0.6 mol，故c(H2SO4)3 molL1。3答案：C解析：a g纯碱样品与足量的硝酸酸化的AgNO3溶液反应，过滤、洗涤、干燥，得氯化银固体的质量为b g，设样品中氯化钠的质量为x g；NaClAgNO3=AgClNaNO3 58.5 143.5xb gx g，则纯碱的质量为a g，所以纯碱的质量分数为100%。4答案：(1)3 molL1(2)11解析：加入9.2 g固体混合物时，固体混合物反应完，而盐酸没有反应完，当加入15.7 g固体和27.6 g固体时生成气体体积相同，说明生成3.36 L气体时盐酸已经反应完。(1)根据HClCO2，得到n(HCl)n(CO2)0.15 mol，盐酸的物质的量浓度为c3 molL1；(2)根据加入混合物9.2 g时，得到2.24 L二氧化碳气体，n0.1 mol，设NaHCO3和KHCO3物质的量分别为x mol、y mol，则有xy0.1，84x100y9.2，解得xy0.05，因此混合物中的NaHCO3和KHCO3物质的量之比为11。