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高一化学必修第一册(配人教版)
3.2.2物质的量在化学方程式计算中的应用
A组·基础达标
1．1 L 1 mol/L的NaOH溶液与足量稀盐酸完全反应，产生水的物质的量为(　　)
A．0.2 mol B．0.5 mol
C．1 mol D．2 mol
2．设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　)
A．1 mol Na在空气中完全燃烧，转移的电子数为2NA
B．常温下，2.7 g铝与足量NaOH溶液反应，消耗0.3NA个水分子
C．0.1 mol Fe与足量水蒸气反应生成H2的分子数为0.1NA
D．11.2 L Cl2含有的原子数为NA
3．在2.8 g Fe中加入100 mL 3 mol·L－1HCl，Fe完全溶解。NA代表阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　)
A．反应转移电子为0.1 mol
B．HCl溶液中Cl－数目为3NA
C．反应消耗H＋的数目为0.2×6.02×1023
D．反应生成标准状况下气体3.36 L
4．物质的量均为1 mol的镁、铝单质分别与足量稀盐酸反应，产生气体的总物质的量为(　　)
A．1 mol B．1.5 mol
C．2 mol D．2.5 mol
5．杭州亚运会开幕式首次在主火炬中使用了由CO2制备的甲醇燃料，实现制备－使用循环内的零增碳排放。完全燃烧1 mol甲醇(CH3OH)，生成的CO2质量为(　　)
A．22 g B．44 g
C．66 g D．88 g
6．将5 g CaCO3加入足量盐酸中，并将生成的气体全部通入足量的红热的碳中充分反应，得到气体的体积(标准状况下)为(　　)
A．1.12 L B．2.24 L
C．11.2 L D．22.4 L
7．由CuO、Fe2O3组成的混合物共10.0 g，放入500 mL 某浓度盐酸溶液中，混合物完全溶解，当再加入250 mL 2.0 mol/L 的NaOH溶液时，得到的沉淀最多，该盐酸的浓度为(　　)
A．0.5 mol/L B．3.0 mol/L
C．2.0 mol/L D．1.0 mol/L
8．等量的铁分别与足量的盐酸、水蒸气在一定的条件下充分反应，则在相同的条件下，产生氢气的体积比是(　　)
A．1∶1 B．3∶4
C．2∶3 D．4∶3
9．一定浓度的NaOH溶液20 mL可恰好中和18 mL x mol·L－1的H2SO4溶液或24 mL y mol·L－1的盐酸，则x∶y为(　　)
A．1∶2 B．2∶1
C．2∶3 D．3∶2
10．把CO还原Fe2O3所生成的CO2通入澄清石灰水中生成沉淀，若将沉淀过滤、烘干后称得质量为m g。
(1)找出CO制取沉淀的关系式。
(2)需要通入CO的物质的量最少是多少？
(1)CO～CaCO3　(2) mol
B组·能力提升
11．镁和铝分别与等浓度、等体积的过量稀硫酸反应，产生气体的体积(V)与时间(t)的关系如图所示。反应中镁和铝的(　　)
A．物质的量之比为3∶2 B．质量之比为3∶2
C．摩尔质量之比为2∶3 D．失去的电子数之比为8∶9
12．铁、镁、锌三种金属分别和等体积、等浓度的盐酸反应，同温同压下，产生相同体积的氢气，则下列说法不正确的是(　　)
A．金属失去的电子数相等
B．参加反应的金属的质量相等
C．参加反应的金属的物质的量相等
D．铁、镁、锌的质量比为56∶24∶65
13．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
C
14．把3.06 g铝和镁的混合物粉末放入100 mL盐酸中，恰好完全反应，并得到标准状况下3.36 L H2。计算：
(1)该合金中铝的物质的量。
(2)该合金中镁的质量。
(3)反应后溶液中Cl－的物质的量浓度(假定反应体积仍为100 mL)。
15．将19.2 g Cu和Fe2O3的混合物完全溶解在400 mL稀硫酸中，然后向溶液中加入铁粉，剩余固体质量与加入铁粉质量的关系如图所示。
(1)计算混合物中n(Cu)∶n(Fe2O3)。
(2)计算稀硫酸的物质的量浓度。
参考答案
A组·基础达标
1.【答案】C
2.【答案】B
3.【答案】A
【解析】根据题意，Fe物质的量为0.05 mol，HCl物质的量为0.3 mol，由化学方程式计算可知HCl过量。HCl溶液中Cl－数目为0.3NA，B错误；反应消耗H＋的数目为0.1×6.02×1023，C错误；反应生成H2的物质的量为0.05 mol，即标准状况下为1.12 L，D错误。
4.【答案】D
5.【答案】B
6.【答案】B
【解析】设生成的气体体积为V，则根据化学方程式CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑，C＋CO22CO可知：
CaCO3～CO2～2CO
100 g　　　　2×22.4 L
5 g　　　　　　V
故V＝2×22.4 L×＝2.24 L。
7.【答案】D
【解析】CuO、Fe2O3组成的混合物与盐酸反应生成CuCl2、FeCl3，盐酸可能有剩余。向反应后溶液中加入NaOH溶液，得到的沉淀最大值时沉淀为Cu(OH)2、Fe(OH)3，此时溶液中溶质为NaCl。根据钠离子守恒有n(NaCl)＝n(NaOH)＝0.25 L×2.0 mol/L＝0.5 mol，根据氯离子守恒有n(HCl)＝n(NaCl)＝0.5 mol，故该盐酸的物质的量浓度c＝＝＝1.0 mol/L。
8.【答案】B
【解析】根据反应的化学方程式Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑、3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2可知，1 mol Fe与盐酸反应生成1 mol H2，与水蒸气反应生成 mol H2，故相同条件下，产生H2的体积比是3∶4。
9.【答案】C
【解析】中和20 mL一定浓度的NaOH溶液需要的HCl的量是H2SO4的2倍，即24y＝2×18x或理解为两者电离出的n(H＋)相同，可得出x∶y＝2∶3。
10.【解析】反应过程中碳原子守恒，根据反应的化学方程式3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2，CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O，找出关系式：
　CO～CO2～CaCO3
1 mol　　　　100 g
n(CO) 　 　 m g
1 mol∶100 g＝n(CO)∶m g
n(CO)＝ mol。
B组·能力提升
11.【答案】A
【解析】根据题图，Mg、Al产生H2的体积相等，则Mg、Al失去的电子数相等，2×n(Mg)＝3×n(Al)，故n(Mg)∶n(Al)＝3∶2，Mg、Al的摩尔质量之比为8∶9，则Mg、Al的质量之比为4∶3。
12.【答案】B
【解析】同温同压下，产生相同体积的氢气，说明氢离子得到电子的数目相等，而这些电子均由金属提供，则参加反应的金属失去的电子数相等，则n(Fe)×2＝n(Mg)×2＝n(Zn)×2，A、C均正确；设所需要的金属质量分别是x、y、z，则有×2＝×2＝×2，可得参加反应的金属质量比是56∶24∶65，B错误，D正确。
13.【解析】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，设样品中CaO2·8H2O的质量为x g，
CaO2·8H2OCaO2＋8H2O
　　216　　　　　　　　144
　　 x　　　　　　　　 1.44 g
x＝2.16 g，n(CaO2·8H2O)＝0.01 mol，杂质的质量为2.76 g－2.16 g＝0.6 g。
过氧化钙能用于应急供氧，CaO2能与水发生反应放出氧气，反应的化学方程式为2CaO2＋2H2O===2Ca(OH)2＋O2↑，故A正确；该样品杂质的含量约为×100%≈21.7%，故B正确；在350 ℃时，剩余固体中钙元素的质量为0.4 g，根据质量守恒定律，氧元素的质量为1.16 g－0.6 g－0.4 g＝0.16 g，n(O)＝0.01 mol，所以剩余固体的化学式为CaO，故C错误；设CaO2·xH2O的摩尔质量为M，根据钙元素守恒，n(CaO2·xH2O)＝0.01 mol，在60 ℃时，0.6＋0.01M＝1.68，M＝108 g/mol，则CaO2·xH2O中x＝2，故D正确。
14.【答案】(1)0.06 mol　(2)1.44 g　(3)3.0 mol·L－1
【解析】(1)标准状况下3.36 L氢气的物质的量：＝0.15 mol，
设3.06 g金属的混合物中含有Al和Mg的物质的量分别为x、y，
则
解得
则该合金中铝的物质的量为0.06 mol。
(2)该合金中镁的质量：0.06 mol×24 g·mol－1＝1.44 g。
(3)根据反应关系式得：2H＋　～　H2
　　　　　　　　　 n(H＋)　　0.15 mol
n(H＋)＝0.3 mol，由于n(HCl)＝n(H＋)＝0.3 mol，c(HCl)＝＝3.0 mol·L－1。
15.【答案】(1)1∶2　(2)1 mol·L－1
【解析】(1)由图像可知，生成3.2 g固体全为金属铜，则含有Fe2O3的质量为19.2 g－3.2 g＝16.0 g，则n(Cu)∶ n(Fe2O3)＝∶＝1∶2。(2)图像中加入11.2 g Fe时，铜离子完全被置换成Cu，此时溶质为FeSO4，根据铁元素守恒可知n(FeSO4)＝n(Fe)＋2n(Fe2O3)＝＋×2＝0.4 mol，根据硫元素守恒，则400 mL稀硫酸中含有硫酸的物质的量为n(H2SO4)＝n(FeSO4)＝0.4 mol，该稀硫酸的物质的量浓度为c(H2SO4)＝＝1 mol·L－1。

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