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第3课时　化学反应的计算
[核心素养发展目标]　1.熟练以物质的量为中心的计算与转换。2.利用化学方程式找出各物质的量的关系并进行计算。
一、以物质的量为中心的计算
1.物质的量是联系宏观量(如质量、体积)与微观量(如粒子数目)的桥梁和纽带：
2.要紧紧抓住“物质的量”这个计算的核心。牢固建立把“其他物理量转化为物质的量”的这一思维模式，充分利用下列“万能恒等式”及其变形，进行各物理量的相互求算：
n==c·V(aq)
3.在解题的过程中，根据条件找出已知量与未知量之间的物质的量关系，就可使复杂的问题简单化、技巧化。其解题方法是依据变化前后某一粒子物质的量保持不变，列出守恒关系求解。
1.(2024·江苏南通海门中学高一期末)过氧乙酸消毒液是一种常见的消毒剂。如图为实验室中过氧乙酸消毒液试剂瓶标签上的有关数据，下列说法不正确的是 (　　)
A.3.01×1023个过氧乙酸分子中所含碳原子的物质的量约为1 mol
B.过氧乙酸中C、H、O三种元素的质量之比为6∶1∶12
C.过氧乙酸消毒液的物质的量浓度为2.28 mol·L-1
D.该消毒液中过氧乙酸的物质的量为11.4 mol
2.(2024·江苏南通高一上段考)(1)在标准状况下，①6.72 L CH4；②3.01×1023个HCl分子；③13.6 g H2S；④0.2 mol NH3。下列关系表达正确的是　　　　(填字母)。
a.体积：②>①>③>④
b.密度：②>③>④>①
c.质量：②>①>③>④
d.氢原子个数：①>③>④>②
(2)8.4 g N2与9.6 g Rx的分子数目之比为3∶2，原子数目相同。则9.6 g Rx的物质的量为　　　 mol。x值为　　　，R的相对原子质量是　　　。
二、依据化学方程式的计算
1.化学反应计算的方法
　　　　　　2CO　+　O2 2CO2
化学计量数 2　　　 　
物质的量 2 mol　 　 　
(1)同一个化学方程式中各物质的化学计量数之比等于其　　　　　　之比。
(2)对于有气体参加的反应，在同温同压下各气体的化学计量数之比等于其　　　　之比。
例1　实验室为确定一瓶稀盐酸的浓度，用0.100 mol·L-1 NaOH溶液中和25.00 mL该盐酸，当酸与碱恰好完全反应时，消耗NaOH溶液24.50 mL，试求该盐酸的物质的量浓度。
_______________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________________
2.依据化学方程式列方程组法
方程组法用于解决两种物质的混合物计算，读题时找到两个已知量时，利用各物质的关系建立二元一次方程组求算未知量。
例2　(2024·河北唐山高一检测)氧气与碳在一定条件下发生反应可以生成CO和CO2。在标准状况下，18.8 g CO与CO2的混合气体体积为11.2 L。则：
(1)CO和CO2的物质的量之比是　　　。
(2)CO的质量是　　　 g。
3.依据反应前后的差量计算
根据化学反应前后物质的有关物理量发生的变化，找出所谓的“理论差量”，如反应前后的质量差、物质的量差、气体体积差等，该差量与反应物的有关量成正比。差量法就是借助这种比例关系求解的方法。
例3　把铁棒插入CuSO4溶液，一段时间后取出，铁棒质量增加了4 g，参加反应的Fe的质量为　　　　　　。
答案精析
一、
应用体验
1.D　［由分子式可知，3.01×1023个过氧乙酸分子中含有碳原子的物质的量约为×2=1 mol，A正确；碳、氢、氧三种元素的质量之比为(12×2)∶(1×4)∶(16×3)=6∶1∶12，B正确；由c=可知，过氧乙酸溶液的浓度为 mol·L-1=2.28 mol·L-1，则200 mL溶液中过氧乙酸的物质的量为2.28 mol·L-1×0.2 L=0.456 mol，C正确、D错误。］
2.(1)bd　(2)0.2　3　16
解析　(1)在标准状况下，①6.72 L CH4物质的量为=0.3 mol，②3.01×1023个HCl分子的物质的量约为0.5 mol，③13.6 g H2S的物质的量为=0.4 mol，④0.2 mol NH3。相同条件下，体积：②>③>①>④；各物质的摩尔质量分别为①16 g·mol-1、②36.5 g·mol-1、③34 g·mol-1、④17 g·mol-1，相同条件下，密度：②>③>④>①；各物质的质量分别为①CH4为4.8 g，②HCl为18.25 g，③H2S为13.6 g，④NH3为3.4 g，所以质量：②>③>①>④；各物质中H原子的物质的量分别为①1.2 mol、②0.5 mol、③0.8 mol、④0.6 mol，所以氢原子个数：①>③>④>②。(2)8.4 g N2的物质的量为=0.3 mol，已知8.4 g N2与9.6 g Rx的分子数目之比为3∶2，则9.6 g Rx的物质的量为0.2 mol，Rx的摩尔质量M===48 g·mol-1，又知两者的原子数目相同，则x=3，R的相对原子质量是16。
二、
1.1　2　1 mol　2 mol　(1)物质的量　(2)体积
例1　0.098 mol·L-1
解析　n(NaOH)=2.450×10-2L×0.100 mol·L-1=2.45×10-3mol，则
　　　　　 NaOH　 +　　HClNaCl+H2O
化学计量数　 1 1
物质的量　 2.45×10-3 mol n(HCl)
n(HCl)==2.45×10-3mol
则c(HCl)===0.098 mol·L-1。
例2　(1)2∶3　(2)5.6
解析　(1)混合气体总物质的量为=0.5 mol，则n(CO)+n(CO2)=0.5 mol，28 g·mol-1×n(CO)+44 g·mol-1×n(CO2)=18.8 g，计算得出n(CO)=0.2 mol，n(CO2)=0.3 mol，故CO和CO2的物质的量之比是2∶3。(2)CO的质量为0.2 mol×28 g·mol-1=5.6 g。
例3　28 g
解析　Fe+CuSO4FeSO4+Cu　质量增加Δm
　　　56 g　　　　　　　 64 g　64 g-56 g=8 g
　　　m(Fe)　　　　　　　　　　　　4 g
则=，m(Fe)=28 g。(共61张PPT)
专题2　第二单元
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化学反应的计算
第3课时
核心素养
发展目标
1.熟练以物质的量为中心的计算与转换。
2.利用化学方程式找出各物质的量的关系并进行计算。
内容索引
一、以物质的量为中心的计算
二、依据化学方程式的计算
课时对点练
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一
以物质的量为中心的计算
1.物质的量是联系宏观量(如质量、体积)与微观量(如粒子数目)的桥梁和纽带：
一
以物质的量为中心的计算
2.要紧紧抓住“物质的量”这个计算的核心。牢固建立把“其他物理量转化为物质的量”的这一思维模式，充分利用下列“万能恒等式”及其变形，进行各物理量的相互求算：
n====c·V(aq)
3.在解题的过程中，根据条件找出已知量与未知量之间的物质的量关系，就可使复杂的问题简单化、技巧化。其解题方法是依据变化前后某一粒子物质的量保持不变，列出守恒关系求解。
1.(2024·江苏南通海门中学高一期末)过氧乙酸消毒液是一种常见的消毒剂。如图为实验室中过氧乙酸消毒液试剂瓶标签上的有关数据，下列说法不正确的是
A.3.01×1023个过氧乙酸分子中所含
　碳原子的物质的量约为1 mol
B.过氧乙酸中C、H、O三种元素的质量之比为6∶1∶12
C.过氧乙酸消毒液的物质的量浓度为2.28 mol·L-1
D.该消毒液中过氧乙酸的物质的量为11.4 mol
√
由分子式可知，3.01×1023个过氧乙酸分子中含有碳原子的物质的量约为×2=1 mol，A正确；
碳、氢、氧三种元素的质量之比为(12×2)∶(1×4)∶(16×3)=6∶1∶
12，B正确；
由c= mol·L-1=
2.28 mol·L-1，则200 mL溶液中过氧乙酸的物质的量为2.28 mol·L-1×
0.2 L=0.456 mol，C正确、D错误。
2.(2024·江苏南通高一上段考)(1)在标准状况下，①6.72 L CH4；②3.01
×1023个HCl分子；③13.6 g H2S；④0.2 mol NH3。下列关系表达正确的是　 (填字母)。
a.体积：②>①>③>④
b.密度：②>③>④>①
c.质量：②>①>③>④
d.氢原子个数：①>③>④>②
bd
在标准状况下，①6.72 L CH4物质的量为=0.3 mol，②3.01
×1023个HCl分子的物质的量约为0.5 mol，③13.6 g H2S的物质的量为=0.4 mol，④0.2 mol NH3。相同条件下，体积：②>③>①>④；
各物质的摩尔质量分别为①16 g·mol-1、②36.5 g·mol-1、③34 g·mol-1、④17 g·mol-1，相同条件下，密度：②>③>④>①；
各物质的质量分别为①CH4为4.8 g，②HCl为18.25 g，③H2S为13.6 g，④NH3为3.4 g，所以质量：②>③>①>④；
各物质中H原子的物质的量分别为①1.2 mol、②0.5 mol、③0.8 mol、④0.6 mol，所以氢原子个数：①>③>④>②。
(2)8.4 g N2与9.6 g Rx的分子数目之比为3∶2，原子数目相同。则9.6 g Rx的物质的量为　 　 mol。x值为　 ，R的相对原子质量是　　。
0.2
3
16
8.4 g N2的物质的量为=0.3 mol，已知8.4 g N2与9.6 g Rx的分子数目之比为3∶2，则9.6 g Rx的物质的量为0.2 mol，Rx的摩尔质量M===48 g·mol-1，又知两者的原子数目相同，则x=3，R的相对原子质量是16。
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依据化学方程式的计算
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二
二
依据化学方程式的计算
1.化学反应计算的方法
　　　　　　2CO　+　O2　　　　2CO2
化学计量数　2　　　 ____　　　_____　
物质的量　　2 mol　　_______　 _______
(1)同一个化学方程式中各物质的化学计量数之比等于其 之比。
(2)对于有气体参加的反应，在同温同压下各气体的化学计量数之比等于其　　　之比。
1
2
1 mol
2 mol
物质的量
体积
例1　实验室为确定一瓶稀盐酸的浓度，用0.100 mol·L-1 NaOH溶液中和25.00 mL该盐酸，当酸与碱恰好完全反应时，消耗NaOH溶液24.50 mL，试求该盐酸的物质的量浓度。
答案　0.098 mol·L-1
n(NaOH)=2.450×10-2L×0.100 mol·L-1=2.45×10-3mol，则
　　　　　 NaOH　 +　　HCl===NaCl+H2O
化学计量数　1　　　　　　1
物质的量　2.45×10-3 mol　n(HCl)
n(HCl)==2.45×10-3mol
则c(HCl)===0.098 mol·L-1。
2.依据化学方程式列方程组法
方程组法用于解决两种物质的混合物计算，读题时找到两个已知量时，利用各物质的关系建立二元一次方程组求算未知量。
例2　(2024·河北唐山高一检测)氧气与碳在一定条件下发生反应可以生成CO和CO2。在标准状况下，18.8 g CO与CO2的混合气体体积为11.2 L。则：
(1)CO和CO2的物质的量之比是　　　。
2∶3
混合气体总物质的量为=0.5 mol，则n(CO)+n(CO2)=0.5 mol，28 g·mol-1×n(CO)+44 g·mol-1×n(CO2)=18.8 g，计算得出n(CO)=0.2 mol，n(CO2)=0.3 mol，故CO和CO2的物质的量之比是2∶3。
(2)CO的质量是　　　 g。
5.6
CO的质量为0.2 mol×28 g·mol-1=5.6 g。
3.依据反应前后的差量计算
根据化学反应前后物质的有关物理量发生的变化，找出所谓的“理论差量”，如反应前后的质量差、物质的量差、气体体积差等，该差量与反应物的有关量成正比。差量法就是借助这种比例关系求解的方法。
例3　把铁棒插入CuSO4溶液，一段时间后取出，铁棒质量增加了4 g，参加反应的Fe的质量为　　 　。
28 g
Fe+CuSO4===FeSO4+Cu　质量增加Δm
　　　56 g　　　　64 g　64 g-56 g=8 g
　　　m(Fe)　　　　　　　　4 g
则=，m(Fe)=28 g。
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课时对点练
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对点训练
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题组一　以物质的量为中心的计算
1.下列各物质所含原子数按由多到少的顺序排列的是
①标准状况下22.4 L NH3　②8 g He　③4 ℃时18 g H2O　④0.4 mol H3PO4
A.①④③② B.④③②①
C.②③④① D.①④②③
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对点训练
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①标准状况下22.4 L NH3 的物质的量为1.0 mol，含4 mol原子；
②8 g He的物质的量为2 mol，氦气为单原子分子，故含2 mol原子；
③4 ℃时18 g水的物质的量为1 mol，含3 mol原子；
④0.4 mol H3PO4含0.4 mol×8=3.2 mol原子；各物质所含原子数按由多到少的顺序排列的是①④③②，故选A。
对点训练
2.(2024·江苏镇江高一上段考)下列说法正确的是
A.标准状况下，46 g乙醇(CH3CH2OH)的体积约为22.4 L
B.1.0 mol·L-1 CaCl2溶液中含Ca2+物质的量为1 mol
C.常温常压下，3.2 g O2中氧原子的数目约为0.2×6.02×1023
D.体积相等的CO和N2，质量也相等
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标准状况下，乙醇为液态，46 g乙醇的体积不是22.4 L，A项错误；
溶液的体积未知，无法计算钙离子的物质的量，B项错误；
相同状况下(同温同压)，体积相等的CO和N2物质的量相同，两者的摩尔质量相同，故质量也相等，D项错误。
对点训练
3.(2023·扬州高一期中)关于0.1 mol HCl说法正确的是
A.所含H原子的数目为0.2×6.02×1023
B.常温常压下体积为2.24 L
C.常温常压下，质量为3.65 g
D.溶于水配成100 mL溶液，所得溶液的物质的量浓度为0.001 mol·L-1
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所含H原子的数目为0.1×6.02×1023，A项错误；
0.1 mol HCl在标准状况下体积为2.24 L，B项错误；
溶于水配成100 mL溶液，所得溶液的物质的量浓度为=1 mol·L-1，D项错误。
4.设阿伏加德罗常数的值为NA，则下列说法正确的是
A.标准状况下，22.4 L CO2含22NA个电子
B.22.4 L O3含3NA个原子
C.标准状况下，0.3 mol SO2中含氧原子数为0.3NA
D.常温下，9.5 g MgCl2固体中含有0.2NA个离子
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22.4 L O3的物质的量不一定是1 mol，因此不一定含3NA个原子；标准状况下，0.3 mol SO2中含氧原子数为0.6NA；常温下，9.5 g MgCl2固体的物质的量是=0.1 mol，其中含有0.3NA个离子。
对点训练
题组二　以化学方程式为依据的计算
5.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
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A.Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑
　1 mol　　　　　　1 mol
　3.25 g　　　　　　x L
B.Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑
　65 g　　　　　　 1 L
　3.25 g　　　　　　x L
C.Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑
　1 mol　　　　　　22.4 L
　0.05 mol　　　　　x L
D.Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑
　65 g　　　　　　 1 mol
　3.25 g　　　　　 x L
√
比例式应注意单位要“上下一致，左右对应”。
对点训练
6.实验室利用反应2KClO3 　　2KCl+3O2↑制取氧气，现有24.5 g KClO3参加反应，则得到标准状况下的氧气的体积是
A.2.24 L B.4.48 L
C.44.8 L D.6.72 L
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24.5 g KClO3的物质的量是=0.2 mol，
2KClO3　　　2KCl+3O2↑
2 mol　　　　　　 3 mol
0.2 mol　　　　　　n(O2)
=，则n(O2)=0.3 mol，故产生的氧气在标准状况下的体积是0.3 mol×22.4 L·mol-1=6.72 L。
对点训练
7.将过量的锌片放入500 mL CuSO4溶液中，待充分反应后取出锌片，洗净、称量，发现锌片质量比原来减少了0.5 g，则原CuSO4溶液的物质的量浓度为
A.0.5 mol· B.1 mol·
C.1.5 mol· D.2 mol·
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Zn与CuSO4溶液反应时，置换出来的Cu附着在锌片上。反应的化学方程式如下：
Zn+CuSO4===ZnSO4+Cu　Δm
　　1 mol　　　　　　　1 g
　　n(CuSO4) 　　　　　0.5 g
则=，解得n(CuSO4)=0.5 mol，
所以c(CuSO4)==1 mol·。
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对点训练
8.(2024·苏州高一期末)已知部分被氧化的镁条1.6 g，和足量的盐酸反应，在标准状况下生成H2 1.12 L，则与盐酸反应前被氧化的镁是
A.1.2 g B.0.64 g
C.0.4 g D.0.24 g
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对点训练
Mg+2HCl===MgCl2+H2↑
　　　24 g　　　　22.4 L
　　　m(Mg)　　　1.12 L
m(Mg)=24 g×=1.2 g，m(MgO)=1.6 g-1.2 g=0.4 g；所以n被氧化(Mg)=n(MgO)==0.01 mol，m被氧化(Mg)=0.01 mol×24 g·mol-1
=0.24 g，故选D。
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9.一定条件下，7 g炭粉与14 g氧气完全反应生成21 g氧化物，则生成物中CO与CO2的物质的量之比是
A.1∶1 B.2∶1
C.2∶3 D.3∶2
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设生成物中CO与CO2的物质的量分别为x mol 、y mol，则x+y=，x+2y=(或28x+44y=21)，解得x=，y=。
对点训练
综合强化
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10.(2024·江苏宿迁高一月考)现有下列四种溶液：①400 mL 2.5 mol·L-1 HCl溶液，②250 mL 4.0 mol·L-1 HCl溶液，③200 mL 2.0 mol·L-1 MgCl2溶液，④600 mL 1.0 mol·L-1 CuCl2溶液，下列说法正确的是
A.溶液的导电能力：①=②
B.Cl-的物质的量：③>④
C.②④中分别加入足量的铁粉，消耗Fe的质量比为5∶6
D.标准状况下，将22.4 L HCl溶于400 mL水中可得①
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①中c(H+)和c(Cl-)均为2.5 mol·L-1，②中c(H+)和c(Cl-)均为4.0 mol·L-1，故离子浓度：①<②，溶液的导电能力：①<②，A项错误；
③n(Cl-)=0.2 L×2.0 mol·L-1×2=0.8 mol，④n(Cl-)=0.6 L×1.0 mol·L-1
×2=1.2 mol，故Cl-的物质的量：③<④，B项错误；
加入足量铁粉，②发生反应：Fe+2HCl===FeCl2+H2↑，消耗Fe的物质的量为0.25 L×4.0 mol·L-1×=0.5 mol，④发生反应：
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Fe+CuCl2===FeCl2+Cu，消耗Fe的物质的量为0.6 L×1.0 mol·L-1=0.6 mol，故②④中消耗的Fe的质量比为5∶6，C项正确；
将标准状况下22.4 L(1 mol) HCl溶于400 mL水后，溶液的体积不为400 mL，所得溶质物质的量浓度不为2.5 mol·L-1，故不可得①，D项错误。
11.(2023·河北保定涞源一中高一期中)将KCl、MgCl2、MgSO4溶于水配成混合溶液，溶液体积为1 L，部分离子物质的量如图所示，下列说法错误的是
A.该混合溶液中MgSO4的物质的量为0.1 mol
B.若将该混合溶液加水稀释至体积为5 L，稀释后
　溶液中S的物质的量浓度为0.02 mol·L-1
C.若向该混合溶液中逐滴加入2 mol·L-1 NaOH溶液
　至Mg2+恰好完全沉淀，需NaOH溶液50 mL
D.该混合溶液中由MgCl2电离出的Cl-浓度为0.2 mol·L-1
综合强化
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综合强化
由图可知钾离子、镁离子、氯离子的物质的量分别为0.2 mol、0.2 mol、0.4 mol，根据电荷守恒可知，硫酸根离子的物质的量为0.1 mol，溶液中溶质为0.2 mol KCl、0.1 mol MgCl2、0.1 mol MgSO4，A正确；
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稀释至5 L后溶液中c(S)==0.02 mol·L-1，B正确；
综合强化
若向该混合溶液中逐滴加入2 mol·L-1 NaOH溶液至Mg2+恰好完全沉淀，需NaOH溶液=0.2 L=200 mL，C错误；
由MgCl2电离出的Cl-浓度为=0.2 mol·
L-1，D正确。
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综合强化
12.若NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是
①标准状况下，2.24 L CCl4含碳原子数为0.1NA
②标准状况下，a L氧气和氮气的混合气体含有的分子数约为
③1 mol·L-1 Mg(NO3)2溶液中含有N的数目为2NA
④同温同压下，体积相同的氢气和氩气所含的原子数相等
⑤46 g NO2和N2O4混合气体中含有原子数为3NA
⑥1 L 0.5 mol·L-1 K2SO4溶液中，含有的氧原子总数为2NA
A.②⑥ B.②⑤ C.②③ D.②③⑥
√
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综合强化
标准状况下，CCl4不是气体，故①错误；
溶液的体积未知，不能计算硝酸根离子的数目，故③错误；
氢气是双原子分子，氩气是单原子分子，所含原子数不同，故④错误；
溶剂水中也含有氧原子，所以无法计算溶液中氧原子的数目，故⑥错误。
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综合强化
13.(2024·江苏连云港高一上段考)实验室中需要11.2 L(标准状况)的二氧化碳气体，现用碳酸钙与足量的稀盐酸反应，计算：
(1)至少需要碳酸钙质量是　　　　。
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50.0 g
(2)生成的氯化钙的物质的量是　　　　　。
0.5 mol
综合强化
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标准状况下，11.2 L CO2的物质的量为=0.5 mol，根据反应方程式：CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑可知：生成0.5 mol CO2，则最少需要消耗0.5 mol CaCO3，其质量为0.5 mol×100 g·mol-1=50.0 g，生成0.5 mol CaCl2。
综合强化
14.(2024·江苏宿迁高一期末)回答下列问题。
(1)现有0.2 mol H2和O2的混合气体，质量共3.4 g，则O2的质量为_____。
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3.2 g
设O2的物质的量为x，则32x+2×(0.2-x)=3.4，解得x=0.1 mol，O2的质量为0.1 mol×32 g·mol-1=3.2 g。
综合强化
(2)在反应X+2Y===R+2M中，已知R和M的相对分子质量之比为22∶9，当1.6 g X与Y完全反应后，生成4.4 g R，则在此反应中Y和M的质量比是　　　　。
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16∶9
综合强化
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R和M的相对分子质量之比为22∶9，当1.6 g X与Y完全反应后，生成4.4 g R，则=，m(M)=3.6 g，根据质量守恒，m(Y)=3.6 g+
4.4 g-1.6 g=6.4 g，所以在此反应中Y和M的质量比是6.4 g∶3.6 g=
16∶9。
综合强化
(3)某盐混合溶液中含有离子：Na+、Mg2+、Cl-、，测得Na+、Mg2+和Cl-的物质的量浓度依次为0.2 mol·L-1、0.25 mol·L-1、0.4 mol·L-1，则c(S)=　 　　。
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0.15 mol·L-1
Na+、Mg2+和Cl-的物质的量浓度依次为0.2 mol·L-1、0.25 mol·L-1、
0.4 mol·L-1，根据电荷守恒可知：c(Na+)+2c(Mg2+)=c(Cl-)+2c(S)，则c(S)==0.15 mol·L-1。
综合强化
15.(2023·河北唐山高一上期中)标准状况下，15 g CO与CO2的混合气体体积为11.2 L。则：(注：不整除保留三位有效数字)
(1)混合气体的密度是　　　　　。
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1.34 g·L-1
n(总)==0.5 mol。ρ==≈1.34 g·L-1。
综合强化
(2)混合气体的平均摩尔质量是　　　　　。
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30 g·mol-1
混合气体的平均摩尔质量是=30 g·mol-1。
综合强化
(3)CO2和CO的体积之比是　　　 。
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1∶7
设CO2与CO的物质的量分别为x、y，则=30，整理可得x∶y=1∶7，同温同压下，体积之比等于物质的量之比，故体积之比为1∶7。
综合强化
(4)CO的质量分数是　　　　。
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81.7%
CO2和CO的物质的量之比为1∶7，故CO的物质的量为0.5 mol×=
mol，CO的质量分数为×100%≈81.7%。
综合强化
(5)混合气体中所含碳原子的物质的量是　　　　　。
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0.5 mol
n(总)=0.5 mol，CO和CO2都含有1个C原子，故混合气体中n(C)=
0.5 mol。
返回作业13　化学反应的计算
(分值:100分)
(选择题1~12题,每小题6分,共72分)
题组一　以物质的量为中心的计算
1.下列各物质所含原子数按由多到少的顺序排列的是 (　　)
①标准状况下22.4 L NH3　②8 g He　③4 ℃时18 g H2O　④0.4 mol H3PO4
A.①④③② B.④③②①
C.②③④① D.①④②③
2.(2024·江苏镇江高一上段考)下列说法正确的是 (　　)
A.标准状况下,46 g乙醇(CH3CH2OH)的体积约为22.4 L
B.1.0 mol·L-1 CaCl2溶液中含Ca2+物质的量为1 mol
C.常温常压下,3.2 g O2中氧原子的数目约为0.2×6.02×1023
D.体积相等的CO和N2,质量也相等
3.(2023·扬州高一期中)关于0.1 mol HCl说法正确的是 (　　)
A.所含H原子的数目为0.2×6.02×1023
B.常温常压下体积为2.24 L
C.常温常压下,质量为3.65 g
D.溶于水配成100 mL溶液,所得溶液的物质的量浓度为0.001 mol·L-1
4.设阿伏加德罗常数的值为NA,则下列说法正确的是 (　　)
A.标准状况下,22.4 L CO2含22NA个电子
B.22.4 L O3含3NA个原子
C.标准状况下,0.3 mol SO2中含氧原子数为0.3NA
D.常温下,9.5 g MgCl2固体中含有0.2NA个离子
题组二　以化学方程式为依据的计算
5.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 (　　)
A.Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑
1 mol　　　　　　1 mol
3.25 g　　　　　　x L
B.Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑
65 g　　　　　　1 L
3.25 g　　　　　 x L
C.Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑
1 mol　　　　　 22.4 L
0.05 mol　　　 x L
D.Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑
65 g　　　　　　1 mol
3.25 g　　　　　 x L
6.实验室利用反应2KClO32KCl+3O2↑制取氧气,现有24.5 g KClO3参加反应,则得到标准状况下的氧气的体积是 (　　)
A.2.24 L B.4.48 L
C.44.8 L D.6.72 L
7.将过量的锌片放入500 mL CuSO4溶液中,待充分反应后取出锌片,洗净、称量,发现锌片质量比原来减少了0.5 g,则原CuSO4溶液的物质的量浓度为 (　　)
A.0.5 mol· B.1 mol·
C.1.5 mol· D.2 mol·
8.(2024·苏州高一期末)已知部分被氧化的镁条1.6 g,和足量的盐酸反应,在标准状况下生成H2 1.12 L,则与盐酸反应前被氧化的镁是 (　　)
A.1.2 g B.0.64 g
C.0.4 g D.0.24 g
9.一定条件下,7 g炭粉与14 g氧气完全反应生成21 g氧化物,则生成物中CO与CO2的物质的量之比是 (　　)
A.1∶1 B.2∶1
C.2∶3 D.3∶2
10.(2024·江苏宿迁高一月考)现有下列四种溶液:①400 mL 2.5 mol·L-1 HCl溶液,②250 mL 4.0 mol·L-1 HCl溶液,③200 mL 2.0 mol·L-1 MgCl2溶液,④600 mL 1.0 mol·L-1 CuCl2溶液,下列说法正确的是 (　　)
A.溶液的导电能力:①=②
B.Cl-的物质的量:③>④
C.②④中分别加入足量的铁粉,消耗Fe的质量比为5∶6
D.标准状况下,将22.4 L HCl溶于400 mL水中可得①
11.(2023·河北保定涞源一中高一期中)将KCl、MgCl2、MgSO4溶于水配成混合溶液,溶液体积为1 L,部分离子物质的量如图所示,下列说法错误的是 (　　)
A.该混合溶液中MgSO4的物质的量为0.1 mol
B.若将该混合溶液加水稀释至体积为5 L,稀释后溶液中S的物质的量浓度为0.02 mol·L-1
C.若向该混合溶液中逐滴加入2 mol·L-1 NaOH溶液至Mg2+恰好完全沉淀,需NaOH溶液50 mL
D.该混合溶液中由MgCl2电离出的Cl-浓度为0.2 mol·L-1
12.若NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是 (　　)
①标准状况下,2.24 L CCl4含碳原子数为0.1NA
②标准状况下,a L氧气和氮气的混合气体含有的分子数约为
③1 mol·L-1 Mg(NO3)2溶液中含有N的数目为2NA
④同温同压下,体积相同的氢气和氩气所含的原子数相等
⑤46 g NO2和N2O4混合气体中含有原子数为3NA
⑥1 L 0.5 mol·L-1 K2SO4溶液中,含有的氧原子总数为2NA
A.②⑥ B.②⑤
C.②③ D.②③⑥
13.(9分)(2024·江苏连云港高一上段考)实验室中需要11.2 L(标准状况)的二氧化碳气体,现用碳酸钙与足量的稀盐酸反应,计算:
(1)(4分)至少需要碳酸钙质量是　　　　　。
(2)(5分)生成的氯化钙的物质的量是　　　。
14.(9分,每空3分)(2024·江苏宿迁高一期末)回答下列问题。
(1)现有0.2 mol H2和O2的混合气体,质量共3.4 g,则O2的质量为　　　。
(2)在反应X+2Y===R+2M中,已知R和M的相对分子质量之比为22∶9,当1.6 g X与Y完全反应后,生成4.4 g R,则在此反应中Y和M的质量比是　　　　　。
(3)某盐混合溶液中含有离子:Na+、Mg2+、Cl-、,测得Na+、Mg2+和Cl-的物质的量浓度依次为0.2 mol·L-1、0.25 mol·L-1、0.4 mol·L-1,则c(S)=　　　　　。
15.(10分)(2023·河北唐山高一上期中)标准状况下,15 g CO与CO2的混合气体体积为11.2 L。则:(注:不整除保留三位有效数字)
(1)混合气体的密度是　　　　　。
(2)混合气体的平均摩尔质量是　　　　　。
(3)CO2和CO的体积之比是　　　　　。
(4)CO的质量分数是　　　　　。
(5)混合气体中所含碳原子的物质的量是　　　。
答案精析
1.A　2.C
3.C　[所含H原子的数目为0.1×6.02×1023，A项错误；0.1 mol HCl在标准状况下体积为2.24 L，B项错误；溶于水配成100 mL溶液，所得溶液的物质的量浓度为=1 mol·L-1，D项错误。]
4.A　[22.4 L O3的物质的量不一定是1 mol，因此不一定含3NA个原子；标准状况下，0.3 mol SO2中含氧原子数为0.6NA；常温下，9.5 g MgCl2固体的物质的量是=0.1 mol，其中含有0.3NA个离子。]
5.C　[比例式应注意单位要“上下一致，左右对应”。]
6.D　[24.5 g KClO3的物质的量是=0.2 mol，
2KClO32KCl+3O2↑
2 mol 3 mol
0.2 mol n(O2)
=，则n(O2)=0.3 mol，故产生的氧气在标准状况下的体积是0.3 mol×22.4 L·mol-1=6.72 L。]
7.B　[Zn与CuSO4溶液反应时，置换出来的Cu附着在锌片上。反应的化学方程式如下：
Zn+CuSO4ZnSO4+Cu　Δm
1 mol 1 g
n(CuSO4) 0.5 g
则=，解得n(CuSO4)=0.5 mol，
所以c(CuSO4)==1 mol·。]
8.D　[Mg+2HClMgCl2+H2↑
24 g 22.4 L
m(Mg) 1.12 L
m(Mg)=24 g×=1.2 g，m(MgO)=1.6 g-1.2 g=0.4 g；所以n被氧化(Mg)=n(MgO)==0.01 mol，m被氧化(Mg)=0.01 mol×24 g·mol-1=0.24 g，故选D。]
9.A　[设生成物中CO与CO2的物质的量分别为x mol 、y mol，则x+y=，x+2y=(或28x+44y=21)，解得x=，y=。]
10.C　[①中c(H+)和c(Cl-)均为2.5 mol·L-1，②中c(H+)和c(Cl-)均为4.0 mol·L-1，故离子浓度：①<②，溶液的导电能力：①<②，A项错误；③n(Cl-)=0.2 L×2.0 mol·L-1×2=0.8 mol，④n(Cl-)=0.6 L×1.0 mol·L-1×2=1.2 mol，故Cl-的物质的量：③<④，B项错误；加入足量铁粉，②发生反应：Fe+2HClFeCl2+H2↑，消耗Fe的物质的量为0.25 L×4.0 mol·L-1×=0.5 mol，④发生反应：Fe+CuCl2FeCl2+Cu，消耗Fe的物质的量为0.6 L×1.0 mol·L-1=0.6 mol，故②④中消耗的Fe的质量比为5∶6，C项正确；将标准状况下22.4 L(1 mol)HCl溶于400 mL水后，溶液的体积不为400 mL，所得溶质物质的量浓度不为2.5 mol·L-1，故不可得①，D项错误。]
11.C　[由图可知钾离子、镁离子、氯离子的物质的量分别为0.2 mol、0.2 mol、0.4 mol，根据电荷守恒可知，硫酸根离子的物质的量为0.1 mol，溶液中溶质为0.2 mol KCl、0.1 mol MgCl2、0.1 mol MgSO4，A正确；稀释至5 L后溶液中c(S)==0.02 mol·L-1，B正确；若向该混合溶液中逐滴加入2 mol·L-1 NaOH溶液至Mg2+恰好完全沉淀，需NaOH溶液=0.2 L=200 mL，C错误；由MgCl2电离出的Cl-浓度为=0.2 mol·L-1，D正确。]
12.B　[标准状况下，CCl4不是气体，故①错误；溶液的体积未知，不能计算硝酸根离子的数目，故③错误；氢气是双原子分子，氩气是单原子分子，所含原子数不同，故④错误；溶剂水中也含有氧原子，所以无法计算溶液中氧原子的数目，故⑥错误。]
13.(1)50.0 g　(2)0.5 mol
解析　标准状况下，11.2 L CO2的物质的量为=0.5 mol，根据反应方程式：CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑可知：生成0.5 mol CO2，则最少需要消耗0.5 mol CaCO3，其质量为0.5 mol×100 g·mol-1=50.0 g，生成0.5 mol CaCl2。
14.(1)3.2 g　(2)16∶9　(3)0.15 mol·L-1
解析　(1)设O2的物质的量为x，则32x+2×(0.2-x)=3.4，解得x=0.1 mol，O2的质量为0.1 mol×32 g·mol-1=3.2 g。(2)R和M的相对分子质量之比为22∶9，当1.6 g X与Y完全反应后，生成4.4 g R，则=，m(M)=3.6 g，根据质量守恒，m(Y)=3.6 g+4.4 g-1.6 g=6.4 g，所以在此反应中Y和M的质量比是6.4 g∶3.6 g=16∶9。(3)Na+、Mg2+和Cl-的物质的量浓度依次为0.2 mol·L-1、0.25 mol·L-1、0.4 mol·L-1，根据电荷守恒可知：c(Na+)+2c(Mg2+)=c(Cl-)+2c(S)，则c(S)==0.15 mol·L-1。
15.(1)1.34 g·L-1　(2)30 g·mol-1　(3)1∶7　(4)81.7%　(5)0.5 mol
解析　n(总)==0.5 mol。(1)ρ==≈1.34 g·L-1。(2)混合气体的平均摩尔质量是=30 g·mol-1。(3)设CO2与CO的物质的量分别为x、y，则=30，整理可得x∶y=1∶7，同温同压下，体积之比等于物质的量之比，故体积之比为1∶7。(4)CO2和CO的物质的量之比为1∶7，故CO的物质的量为0.5 mol×= mol，CO的质量分数为×100%≈81.7%。(5)n(总)=0.5 mol，CO和CO2都含有1个C原子，故混合气体中n(C)=0.5 mol。

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