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第2课时　物质的量在化学方程式计算中的应用(基础课)
素养目标 初高衔接
1．能从物质的量的角度认识物质的组成及化学变化，能运用物质的量与其他物理量之间的换算关系进行有关计算。 2．能结合物质的量在化学方程式计算中的应用，进一步体会守恒思想，强化“宏观辨识与微观探析”能力。
知识点一　物质的量在化学方程式计算中的应用
1．化学方程式中化学计量数与相关物理量的关系
2CO　＋　O2 2CO2
化学计量数 2 __ __
扩大NA倍 2NA ___ _____
物质的量 2 mol __________ __________
质量 56 g ________ ________
标准状况下气体体积　 44.8 L ____________ ____________
结论：
(1)化学方程式中各物质的化学计量数之比等于其________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。
2．物质的量应用于化学方程式计算的基本步骤
例如：2Na ＋ 2H2O===2NaOH＋H2↑
2×23 g 2 mol 2 mol 22.4 L
m(Na) n(H2O) n(NaOH) V(H2)
则有＝＝＝。
有关物质的量的计算中的“三个规范”
(1)书写规范：各种符号的书写要规范，大写字母与小写字母的意义各不相同。如“M”表示摩尔质量，而“m”表示质量，“N”表示微粒数，而“n”表示物质的量。
(2)符号规范：
①设未知数直接用各物理量的符号表示，且要注明物质(或粒子)的符号。如设参加反应的HCl溶液的体积为V[HCl(aq)]。
②各物理量及单位、物质的名称、公式等尽量用符号表示。如已知NaOH溶液的体积和物质的量浓度，求NaOH溶液的质量时就写成：m(NaOH)＝c(NaOH)×V[NaOH(aq)]×M(NaOH)。
(3)单位规范：把已知量代入计算式中计算时都要带单位且单位要统一。
1．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 22.4 L
3.25 g x L
C．Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑
1 mol 2 g
0.05 mol x L
D．Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑
65 g 2 g
3.25 g x L
2．250 mL 2 mol·L-1的稀硫酸与足量的铁屑完全反应。计算：
(1)参加反应的铁屑的物质的量。
(2)生成的H2的体积(标准状况)。(写出解题步骤)
知识点二　化学计算中的常用方法
1．关系式法
当已知量和未知量之间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，即“关系式”。
(1)根据化学方程式确定关系式
写出发生反应的化学方程式，根据量的关系写出关系式。
例如：把CO还原Fe2O3生成的CO2通入澄清石灰水中，求生成沉淀的量。
发生反应的化学方程式：3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2，CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O。
则关系式为3CO～3CO2～3CaCO3，则CO～CaCO3。
(2)根据元素守恒确定关系式
如上述例子中也可直接根据碳原子守恒得出CO～CaCO3。
2．守恒法
守恒关系 特征
元素守恒 宏观：反应前、后物质的质量守恒 微观：反应前、后元素的原子个数守恒
电子守恒 氧化还原反应中，得失电子守恒
电荷守恒 电解质溶液中，阳离子所带的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷总数 离子方程式中，反应物所带的电荷总数等于生成物所带的电荷总数，且电性相同
3．差量法
化学反应前后物质的量发生变化时均可用差量法。解题的一般步骤为
(1)准确写出有关反应的化学方程式。
(2)深入细致地分析题意，关键在于有针对性地找出产生差量的“对象”及“理论差量”。该“理论差量”可以是质量、物质的量、气体体积、压强等，且该差量的大小与参加反应的物质的有关量成正比。
(3)根据反应方程式，从“实际差量”寻找比例关系，列比例式求解。
如：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋ O2　　固体差值
2 mol 2×106 g 1 mol 2×28 g
n(Na2O2) m(Na2CO3) n(O2) 5.6 g
则：＝＝＝。
4．平均值法
平均值法就是根据两组分物质的某种平均值，来推断两物质某种量的范围的方法。即X(a)如：两种金属形成的合金23 g与足量盐酸反应，放出1 mol H2，则平均摩尔电子质量为＝11.5 g·mol-1，可判断合金可能为Al与Fe形成的合金。
1．(关系式法)某废水处理站用甲醇处理氨废水，反应为NH3＋2O2＋5CH3OH3N2↑＋5CO2↑＋13H2O。在处理过程中，NH3转化为的转化率可达95%，而转化为N2的转化率可达96%。若每天处理含NH3 0.034 g·L-1的废水500 m3，则理论上每天所需甲醇的质量为(　　)
A．24.32 kg　　　　　　 B．30 kg
C．25.3 kg D．4.08 kg
2．(守恒法)将5.1 g Mg-Al合金投入250 mL 2 mol/L盐酸中，金属与盐酸恰好完全反应，又加入体积为V的 4 mol/L NaOH溶液，得到的沉淀最多为13.6 g，则V＝________。
3．(差量法)把足量的铁粉投入硫酸和硫酸铜的混合溶液中，充分反应后，剩余金属粉末的质量与原加入铁粉的质量相等，则原溶液中H＋与的物质的量浓度之比为(　　)
A．1∶4　 B．2∶7　
C．1∶2　 D．3∶8
4．(平均值法)两种金属混合物共15 g，投入足量的盐酸中，充分反应后得到11.2 L H2(标准状况)，则原混合物的组成肯定不可能为(　　)
A．Mg和Ag　　　　　　 B．Zn和Cu
C．Al和Zn D．Al和Cu
1．高炉炼铁过程中存在反应：Fe3O4＋CO3FeO＋CO2。下列选项中，可以说明0.3 mol Fe3O4与0.2 mol CO充分反应后物质的种类及其物质的量情况的是 (　　)
A．0.1 mol CO＋0.9 mol FeO＋0.3 mol CO2
B．0.1 mol Fe3O4＋0.6 mol FeO＋0.2 mol CO2
C．0.6 mol FeO＋0.2 mol CO2
D．0.1 mol Fe3O4＋0.2 mol FeO＋0.2 mol CO2
2．将8 g铁片放入100 mL硫酸铜溶液中，溶液中的铜离子全部被还原时，固体质量变为8.2 g，则原硫酸铜溶液的物质的量浓度为(　　)
A．0.5 mol·L-1　　　 B．0.25 mol·L-1
C．0.025 mol·L-1 D．0.125 mol·L-1
3．将5.0 g碳酸钙加入足量的盐酸中，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(　　)
A．1.12 L　　　　　　 B．2.24 L
C．11.2 L D．22.4 L
4．向500 mL NaOH溶液中投入10.8 g Al，二者恰好完全反应，试计算：
(1)Al的物质的量。
(2)参加反应的NaOH的物质的量和溶液中NaOH的物质的量浓度。
(3)在标准状况下生成H2的体积。
6 / 6第2课时　物质的量在化学方程式计算中的应用(基础课)
素养目标 初高衔接
1．能从物质的量的角度认识物质的组成及化学变化，能运用物质的量与其他物理量之间的换算关系进行有关计算。 2．能结合物质的量在化学方程式计算中的应用，进一步体会守恒思想，强化“宏观辨识与微观探析”能力。
知识点一　物质的量在化学方程式计算中的应用
1．化学方程式中化学计量数与相关物理量的关系
2CO　＋　O2 2CO2
化学计量数 2 1 2
扩大NA倍 2NA NA 2NA
物质的量 2 mol 1 mol 2 mol
质量 56 g 32 g 88 g
标准状况下气体体积　 44.8 L 22.4 L 44.8 L
结论：
(1)化学方程式中各物质的化学计量数之比等于其粒子数目之比，等于其物质的量之比。
(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体积之比。
2．物质的量应用于化学方程式计算的基本步骤
例如：2Na ＋ 2H2O===2NaOH＋H2↑
2×23 g 2 mol 2 mol 22.4 L
m(Na) n(H2O) n(NaOH) V(H2)
则有＝＝＝。
有关物质的量的计算中的“三个规范”
(1)书写规范：各种符号的书写要规范，大写字母与小写字母的意义各不相同。如“M”表示摩尔质量，而“m”表示质量，“N”表示微粒数，而“n”表示物质的量。
(2)符号规范：
①设未知数直接用各物理量的符号表示，且要注明物质(或粒子)的符号。如设参加反应的HCl溶液的体积为V[HCl(aq)]。
②各物理量及单位、物质的名称、公式等尽量用符号表示。如已知NaOH溶液的体积和物质的量浓度，求NaOH溶液的质量时就写成：m(NaOH)＝c(NaOH)×V[NaOH(aq)]×M(NaOH)。
(3)单位规范：把已知量代入计算式中计算时都要带单位且单位要统一。
1．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 22.4 L
3.25 g x L
C．Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑
1 mol 2 g
0.05 mol x L
D．Zn＋2HCl===ZnCl2＋H2↑
65 g 2 g
3.25 g x L
B　[列比例关系时应注意单位要“上下一致，左右相当”。]
2．250 mL 2 mol·L-1的稀硫酸与足量的铁屑完全反应。计算：
(1)参加反应的铁屑的物质的量。
(2)生成的H2的体积(标准状况)。(写出解题步骤)
[解析]　n(H2SO4)＝0.25 L×2 mol·L-1＝0.5 mol。
解法1 (1)Fe　＋　H2SO4===FeSO4＋H2↑
　 1　　　1
　 n(Fe)　0.5 mol
＝，n(Fe)＝0.5 mol。
(2)Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑
1 mol 22.4 L
0.5 mol V(H2)
＝，解得V(H2)＝11.2 L。
解法2 Fe　＋　H2SO4===FeSO4＋H2↑
1 mol 1 mol 22.4 L
n(Fe) 0.5 mol V(H2)
＝＝
故n(Fe)＝0.5 mol，V(H2)＝11.2 L。
[答案]　(1)参加反应的铁屑的物质的量为 0.5 mol。
(2)标准状况下，生成H2的体积为11.2 L(步骤见解析)。
知识点二　化学计算中的常用方法
1．关系式法
当已知量和未知量之间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，即“关系式”。
(1)根据化学方程式确定关系式
写出发生反应的化学方程式，根据量的关系写出关系式。
例如：把CO还原Fe2O3生成的CO2通入澄清石灰水中，求生成沉淀的量。
发生反应的化学方程式：3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2，CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O。
则关系式为3CO～3CO2～3CaCO3，则CO～CaCO3。
(2)根据元素守恒确定关系式
如上述例子中也可直接根据碳原子守恒得出CO～CaCO3。
2．守恒法
守恒关系 特征
元素守恒 宏观：反应前、后物质的质量守恒 微观：反应前、后元素的原子个数守恒
电子守恒 氧化还原反应中，得失电子守恒
电荷守恒 电解质溶液中，阳离子所带的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷总数 离子方程式中，反应物所带的电荷总数等于生成物所带的电荷总数，且电性相同
3．差量法
化学反应前后物质的量发生变化时均可用差量法。解题的一般步骤为
(1)准确写出有关反应的化学方程式。
(2)深入细致地分析题意，关键在于有针对性地找出产生差量的“对象”及“理论差量”。该“理论差量”可以是质量、物质的量、气体体积、压强等，且该差量的大小与参加反应的物质的有关量成正比。
(3)根据反应方程式，从“实际差量”寻找比例关系，列比例式求解。
如：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋ O2　　固体差值
2 mol 2×106 g 1 mol 2×28 g
n(Na2O2) m(Na2CO3) n(O2) 5.6 g
则：＝＝＝。
4．平均值法
平均值法就是根据两组分物质的某种平均值，来推断两物质某种量的范围的方法。即X(a)如：两种金属形成的合金23 g与足量盐酸反应，放出1 mol H2，则平均摩尔电子质量为＝11.5 g·mol-1，可判断合金可能为Al与Fe形成的合金。
1．(关系式法)某废水处理站用甲醇处理氨废水，反应为NH3＋2O2＋5CH3OH3N2↑＋5CO2↑＋13H2O。在处理过程中，NH3转化为的转化率可达95%，而转化为N2的转化率可达96%。若每天处理含NH3 0.034 g·L-1的废水500 m3，则理论上每天所需甲醇的质量为(　　)
A．24.32 kg　　　　　　 B．30 kg
C．25.3 kg D．4.08 kg
A　[根据甲醇处理氨废水的反应原理，可得关系式～CH3OH，理论上每天所需甲醇的质量为×95%×96%××32 g·mol-1＝2.432×104 g。]
2．(守恒法)将5.1 g Mg-Al合金投入250 mL 2 mol/L盐酸中，金属与盐酸恰好完全反应，又加入体积为V的 4 mol/L NaOH溶液，得到的沉淀最多为13.6 g，则V＝________。
[解析]　Mg-Al合金(5.1 g)
解法1(元素守恒法)根据题意，m(沉淀)＝m(合金)＋m(OH－)，故m(OH－)＝13.6 g－5.1 g＝8.5 g，n(OH－)＝＝0.5 mol，V[NaOH(aq)]＝＝0.125 L＝125 mL。
解法2(电荷守恒法)根据题意知，最后溶液中溶质为NaCl，则有n(Na＋)＝n(Cl－)，n(NaOH)＝n(HCl)，则c(HCl)·V(盐酸)＝c(NaOH)·V[NaOH(aq)]，V[NaOH(aq)]＝＝0.125 L＝125 mL。
解法3(关系式法)根据题意知最后溶液为NaCl溶液，则有关系式HCl～NaCl～NaOH，
n(NaOH)＝n(HCl)＝0.25 L×2 mol/L＝0.5 mol，
V[NaOH(aq)]＝＝0.125 L＝125 mL。
[答案]　125 mL(或0.125 L)
3．(差量法)把足量的铁粉投入硫酸和硫酸铜的混合溶液中，充分反应后，剩余金属粉末的质量与原加入铁粉的质量相等，则原溶液中H＋与的物质的量浓度之比为(　　)
A．1∶4　 B．2∶7　
C．1∶2　 D．3∶8
A　[设原溶液中H2SO4和CuSO4的物质的量分别为x、y。
Fe＋ H2SO4===FeSO4＋ H2↑　Δm(固体质量减少)
56 g 1 mol 56 g
x 56x
Fe＋ CuSO4===FeSO4＋Cu　 Δm(固体质量增加)
56 g 1 mol 64 g 8 g
y 8y
因为固体在反应前后质量相等，所以Δm(减)＝Δm(增)
56x＝8y，＝＝＝，则＝＝。]
4．(平均值法)两种金属混合物共15 g，投入足量的盐酸中，充分反应后得到11.2 L H2(标准状况)，则原混合物的组成肯定不可能为(　　)
A．Mg和Ag　　　　　　 B．Zn和Cu
C．Al和Zn D．Al和Cu
B　[本题可用平均摩尔电子质量(即提供1 mol电子所需金属的质量)法求解。反应中H＋被还原生成H2，由题意可知15 g金属混合物可提供1 mol e－，其平均摩尔电子质量为15 g·mol-1。选项中金属Mg、Zn、Al的摩尔电子质量分别为12 g·mol-1、32.5 g·mol-1、9 g·mol-1，其中不能与盐酸反应的Ag和Cu的摩尔电子质量可看作无穷大。根据数学上的平均值原理可知，原混合物中一种金属的摩尔电子质量大于15 g·mol-1，另一种金属的摩尔电子质量小于15 g·mol-1。由此可判断出原混合物肯定不可能是Zn和Cu。]
1．高炉炼铁过程中存在反应：Fe3O4＋CO3FeO＋CO2。下列选项中，可以说明0.3 mol Fe3O4与0.2 mol CO充分反应后物质的种类及其物质的量情况的是 (　　)
A．0.1 mol CO＋0.9 mol FeO＋0.3 mol CO2
B．0.1 mol Fe3O4＋0.6 mol FeO＋0.2 mol CO2
C．0.6 mol FeO＋0.2 mol CO2
D．0.1 mol Fe3O4＋0.2 mol FeO＋0.2 mol CO2
B　[由化学方程式可知，Fe3O4和CO等物质的量反应，当0.2 mol CO完全反应时剩余0.1 mol Fe3O4，同时生成0.6 mol FeO和0.2 mol CO2，故B正确。]
2．将8 g铁片放入100 mL硫酸铜溶液中，溶液中的铜离子全部被还原时，固体质量变为8.2 g，则原硫酸铜溶液的物质的量浓度为(　　)
A．0.5 mol·L-1　　　 B．0.25 mol·L-1
C．0.025 mol·L-1 D．0.125 mol·L-1
B　[Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu　Δm
1 mol 8 g
n(CuSO4)　　　　 　(8.2－8) g
n(CuSO4)＝＝0.025 mol，c(CuSO4)＝＝0.25 mol·L-1。]
3．将5.0 g碳酸钙加入足量的盐酸中，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(　　)
A．1.12 L　　　　　　 B．2.24 L
C．11.2 L D．22.4 L
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＋CO22CO可知：
CaCO3　 ～　 CO2　 ～　2CO
100 g 2×22.4 L
5.0 g V
＝，解得V＝2.24 L。]
4．向500 mL NaOH溶液中投入10.8 g Al，二者恰好完全反应，试计算：
(1)Al的物质的量。
(2)参加反应的NaOH的物质的量和溶液中NaOH的物质的量浓度。
(3)在标准状况下生成H2的体积。
[答案]　(1)Al的摩尔质量是27 g·mol-1，
n(Al)＝＝＝0.4 mol。
(2)设参加反应的NaOH的物质的量为n(NaOH)。
2Al ＋ 2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑
2 2
0.4 mol n(NaOH)
＝，n(NaOH)＝0.4 mol，
c(NaOH)＝＝0.8 mol·L-1。
(3)设在标准状况下生成H2的体积为V(H2)。
2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑
2 mol　　　　　　　　 　 3×22.4 L
0.4 mol　　　　　　　　 　 V(H2)
＝，V(H2)＝13.44 L。
数智分层作业(二十三)　物质的量在化学方程式计算中的应用
(分值：40分)
(选择题只有一个选项符合题目要求，每小题2分)
1．实验室利用反应2KClO32KCl＋3O2↑制取氧气，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
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。]
2．将6.5 g Fe、Al合金加入足量稀硫酸中，充分反应后收集到的H2在标准状况下体积为3.36 L，则混合物中Al的质量为(　　)
A．5.4 g　 B．2.7 g　 C．1.8 g　 D．0.9 g
D　[反应生成的H2的物质的量为＝0.15 mol，设Fe、Al的物质的量分别为x mol、y mol，则有：，解得x＝0.1，y＝，故混合物中Al的质量为 mol×27 g/mol＝0.9 g。]
3．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)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．消耗硫酸的物质的量之比为2∶3
A　[由题图可知，两个反应生成的氢气一样多，说明两种金属提供的电子数目一样多，则镁、铝的物质的量之比为3∶2，质量之比为4∶3, A项正确、B项错误；镁、铝的摩尔质量之比为8∶9，C项错误；由于反应生成的氢气一样多，则消耗硫酸的物质的量之比为1∶1，D项错误。]
4．(2分)已知：①碳酸钠高温下不分解；②碳酸氢钠受热发生分解反应：2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑。充分加热碳酸钠和碳酸氢钠的混合物 19 g，完全反应后固体质量减轻了3.1 g，则原混合物中碳酸钠的质量是________g。
[解析]　设混合物中碳酸氢钠的质量为m，则：
2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑　Δm
168 g　　　 106 g　　　　　　　　　62 g
m　　　　　　　 　　　　　　　　　 3.1 g
＝，m＝8.4 g
则原混合物中碳酸钠的质量为19 g－8.4 g＝10.6 g。
[答案]　10.6
5．(8分)(1)Na2CO3、NaHCO3的混合物与盐酸恰好完全反应，产生4.48 L(标准状况)能使澄清石灰水变浑浊的气体，则混合物中Na＋和Na2CO3的物质的量分别为________和________。(4分)
(2)在标准状况下，将4.48 L CO2通入Na2O2中，剩余气体3.36 L，则生成O2的体积为________。(2分)
(3)160 g Fe2O3与足量CO完全反应，将生成的CO2通入足量石灰水中，生成沉淀的质量为________ g。(2分)
[解析]　(1)(守恒法)根据溶液中电荷守恒：
n(Na＋)＝n(Cl－)＝0.1 L×3 mol·L-1＝0.3 mol
根据C原子守恒：n(Na2CO3)＋n(NaHCO3)＝n(CO2)＝ mol＝0.2 mol ①
根据Na原子守恒：2n(Na2CO3)＋n(NaHCO3)＝0.3 mol ②
根据方程式①②解得n(Na2CO3)＝0.1 mol。
(2)(差量法)
2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2　 ΔV
2 L 1 L 1 L
V(O2) (4.48－3.36) L
V(O2)＝1.12 L。
(3)(关系式法)Fe2O3～3CO2～3CaCO3
1 mol 3 mol
mol n(CaCO3)
n(CaCO3)＝3 mol，m(CaCO3)＝300 g。
[答案]　(1)0.3 mol　0.1 mol　(2)1.12 L　(3)300
(选择题有一个或两个选项符合题目要求，每小题4分)
6．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　[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 CaO2·8H2OCaO2＋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×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 mol Ca，则含n(O)＝＝0.01 mol，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 mol CaO2·8H2O，60 ℃时失去结晶水为2.76 g－1.68 g＝1.08 g，即失去0.06 mol H2O，则60 ℃时CaO2·xH2O中x＝＝2，D正确。]
7．将11.2 g铁粉加入250 mL 2 mol·L-1的氯化铁溶液中，充分反应后，下列说法正确的是(　　)
A．铁没有剩余，溶液呈浅绿色
B．往溶液中滴入KSCN溶液，不显红色
C．Fe2+与Fe3+的物质的量之比为6∶1
D．氧化产物与还原产物的物质的量之比为 2∶5
AC　[铁的物质的量为＝0.2 mol，氯化铁的物质的量为2 mol·L-1×0.25 L＝0.5 mol，二者反应的方程式为Fe＋2FeCl3===3FeCl2，铁完全反应，消耗氯化铁的物质的量为0.4 mol，剩余0.5 mol－0.4 mol＝0.1 mol，反应生成氯化亚铁的物质的量为0.6 mol。铁没有剩余，溶液呈浅绿色，A正确；溶液中有铁离子，往溶液中滴入KSCN溶液，显红色，B错误；Fe2+和Fe3+的物质的量之比＝0.6 mol∶0.1 mol＝6∶1，C正确；0.2 mol铁发生氧化反应、0.4 mol氯化铁发生还原反应，反应生成氯化亚铁，则氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶2，D错误。]
8．(6分)某学校化学兴趣小组从文献资料上获得如下信息：NaHCO3在潮湿空气中会缓慢分解成Na2CO3、H2O和CO2。为了验证这一信息，该兴趣小组将一瓶在潮湿空气中久置的NaHCO3样品混合均匀后，进行如下实验：
(1)在一个质量为a g的蒸发皿中加入一些样品，称得总质量为b g。用酒精灯对其充分加热，冷却后称得其总质量为c g。残留在蒸发皿中的固体是____________(填化学式)。(2分)
(2)另取相同质量的样品放入锥形瓶中，实验装置如图所示。为了保证实验成功，所选用针筒的最大刻度值应大于______________________mL(设实验在标准状况下进行)。(2分)
(3)打开活塞逐滴加入稀硫酸，直至没有气泡产生为止。针筒中收集到的气体体积折算成标准状况下的体积为V mL(滴入稀硫酸的体积及针筒活塞与内壁的摩擦力忽略不计)。该兴趣小组设称取的每份样品中Na2CO3、NaHCO3的物质的量分别为x、y，且没有利用化学方程式进行计算，就列出算式，x＋y＝，他们依据的原理是_____________________________________
_____________________________________________________________________。(2分)
[解析]　(1)NaHCO3受热会发生反应：2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋ H2O，其中CO2气体、水都会离开反应体系，只剩下Na2CO3固体，则残留在蒸发皿中的固体是Na2CO3。
(2)由(1)可知冷却后的总质量其实就是Na2CO3和蒸发皿质量，所以(c－a)就是Na2CO3质量，根据碳原子守恒，碳酸钠和稀硫酸反应放出的CO2的物质的量为 mol；在一个质量为a g的蒸发皿中加入一些样品，称得总质量为b g，用酒精灯对其充分加热，冷却后称得其总质量为c g，则(b－c)g是失去水和CO2的总质量，根据化学反应2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O，生成水和二氧化碳的物质的量相同，则CO2的物质的量为mol；所以所选用针筒的最大刻度值应大于×22 400 mL。
(3)他们依据的原理是碳原子守恒；根据碳原子守恒可知生成二氧化碳气体的物质的量等于碳酸钠、碳酸氢钠的物质的量之和，则x＋y＝。
[答案]　(1)Na2CO3　(2)(＋)×22 400　(3)碳原子守恒
9．(10分)实验室有一包久置的生铁粉末(成分为碳、铁和氧化铁)。为测定各组分的质量分数，取两份质量均为m g的生铁粉末样品1和样品2，分别进行如图实验。
Ⅰ．测定碳的含量
已知：过氧化氢溶液能将Fe2+转化为Fe3+。
(1)步骤①的操作名称为________。(1分)
(2)溶液乙与过氧化氢溶液发生反应的离子方程式为________________________
_____________________________________________________________________，
检验硫酸铁溶液中Fe3+存在的试剂是________。(3分)
Ⅱ．测定氧化铁的质量分数
【查阅资料】①2Fe2O3＋3C4Fe＋3CO2↑
②Fe2O3＋3H22Fe＋3H2O↑。
如图所示装置气密性良好。称量装置丁质量为a g，在硬质玻璃管中放入样品2，打开止水夹K，在球形干燥管出口处检验氢气纯净后，点燃酒精灯，待充分反应后，硬质玻璃管中只有一种固体单质，熄灭酒精灯，冷却至室温，关闭止水夹K，再次称量装置丁的质量为b g。
(3)若无装置乙，会导致测得氧化铁的质量分数________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。(2分)
(4)装置戊的作用为____________________________________________________。(2分)
(5)原样品中氧化铁的质量分数为____________。(2分)
[解析]　Ⅰ．样品1(成分为碳、铁和氧化铁)中加入足量稀硫酸，然后过滤，得到滤渣甲为0.36 g碳，滤液乙中加入过氧化氢溶液，将硫酸亚铁转化为硫酸铁，硫酸铁溶液中加入过量的氢氧化钠溶液，再经过过滤，得到滤渣丙为17.12 g氢氧化铁。Ⅱ．甲中锌和稀硫酸反应产生氢气，乙中浓硫酸进行干燥，丙中生铁粉末(成分为碳、铁和氧化铁)被氢气还原，丁中浓硫酸吸收水，戊中生石灰防止空气中水蒸气进入丁。(1)操作①是分离不溶性固体的操作，为过滤。(2)滤液乙加入具有氧化性的过氧化氢与亚铁离子发生氧化还原反应，2Fe2+＋2H＋＋H2O2===2Fe3+＋2H2O ；Fe3+与SCN－反应生成红色的Fe(SCN)3，可用于检验Fe3+。(3)装置乙的作用是吸收水，若无装置乙，氢气中含有的水蒸气能被装置丁吸收，会导致测得氧化铁的质量分数偏大。(4)根据分析，戊中的生石灰用来吸收空气中水蒸气，防止进入装置丁。(5)设和氢气反应的氧化铁的质量为x g，和碳反应的氧化铁的质量为y g，装置丁中浓硫酸比实验前增加(b－a) g，说明吸收了(b－a) g的水，样品中含碳0.36 g，
Fe2O3　＋　3H2　2Fe＋3H2O
160 54
x (b－a) g
解得x＝，
2Fe2O3　＋　3C　4Fe＋3CO2
320 36
y 0.36 g
解得y＝3.2，
样品中氧化铁的质量为g，原样品中氧化铁的质量分数为×100%。
[答案]　(1)过滤　(2)2Fe2+＋2H＋＋H2O2===2Fe3+＋2H2O　KSCN溶液　(3)偏大　(4)防止空气中水蒸气进入装置丁　(5)×100%
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