浙江專用2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)課時檢測17物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計(jì)算中的應(yīng)用含解析新人教版必修第一冊

PAGE9-物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計(jì)算中的應(yīng)用(30分鐘50分)一、選擇題(本題包括3小題,每小題6分,共18分)1.太陽光普照大地,沒有地域的限制,可干脆開發(fā)和利用,便于采集,且無須開采和運(yùn)輸;開發(fā)利用太陽能不會污染環(huán)境,它是最清潔能源之一,每年到達(dá)地球表面上的太陽輻射能約相當(dāng)于130萬億噸煤,其總量屬于現(xiàn)今世界上可以開發(fā)的最大能源。利用太陽能分解制氫,若光解0.02mol水,下列說法正確的是()A.可生成H2的質(zhì)量為0.02B.生成的氫氣中氫原子數(shù)為2.408×1023個C.可生成H2的體積為0.224L(D.生成H2的量理論上等于0.04molNa與水反應(yīng)產(chǎn)生H2的量【解析】選D。依據(jù)方程式:2H2O2H2↑+O2↑,依據(jù)物質(zhì)的量之比等于系數(shù)比可知,光解0.02molH2O,可產(chǎn)生0.02molH2和0.01molO2。則可得:A.0.02molH2的質(zhì)量為0.04g,錯誤;B.0.02molH2的氫原子數(shù)為2.408×1022個,錯誤;C.0.02molH2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為0.448L;D.依據(jù)反應(yīng)方程式:2Na+2H2O2NaOH+H2↑,0.04molNa與水反應(yīng)產(chǎn)生0.02molH2,故【補(bǔ)償訓(xùn)練】金屬氧化物在日常生活中應(yīng)用廣泛。生石灰是一種常用的干燥劑,也可用于消毒;氧化鐵(Fe2O3)俗稱鐵紅,可作紅色顏料;在常溫下,金屬氧化物一般都為固體,活潑金屬的氧化物能溶于水而生成堿。一塊表面已被氧化為Na2O的鈉塊10.8g,將其投入100g水中,產(chǎn)生H2A.9.2gB.10.6【解析】選D。由于鈉塊放入水中發(fā)生反應(yīng):2Na+2H2O2NaOH+H2↑,由產(chǎn)生H2的質(zhì)量可求出Na的質(zhì)量,進(jìn)而可求出鈉塊中Na2O的質(zhì)量,最終依據(jù)關(guān)系式:Na2O～2Na即可求出被氧化的鈉的質(zhì)量。2.(2024·臨沂高一檢測)已知100mL硫酸鐵、硫酸銅、硫酸的混合溶液,各陽離子的物質(zhì)的量濃度相同,測得c(S)=9mol·L-1,則此溶液中還可以溶解鐵粉的質(zhì)量為 ()A.11.2gB.16.8【解析】選C。硫酸根離子的物質(zhì)的量為0.1L×9mol·L-1=0.9mol;各陽離子的物質(zhì)的量濃度相等,設(shè)各陽離子的物質(zhì)的量為x,則依據(jù)電荷守恒可得x+2x+3x=2×0.9mol,解得x=0.3mol;依據(jù)化學(xué)方程式2H++FeFe2++H2↑,可知與酸反應(yīng)的Fe的物質(zhì)的量為0.15mol,依據(jù)化學(xué)方程式Fe+2Fe3+3Fe2+,可知與Fe3+反應(yīng)的Fe的物質(zhì)的量為0.15mol,依據(jù)化學(xué)方程式Fe+Cu2+Fe2++Cu,可知與Cu2+反應(yīng)的Fe的物質(zhì)的量為0.3mol,因此可溶解的Fe的物質(zhì)的量之和為0.15mol+0.15mol+0.3mol=0.6mol,質(zhì)量為0.6mol×56g·mol-1=33.6g【補(bǔ)償訓(xùn)練】用鋁箔包裝0.1mol金屬鈉,用針扎出一些小孔,放入水中,完全反應(yīng)后,用排水集氣法收集產(chǎn)生的氣體,則收集到的氣體為(標(biāo)準(zhǔn)狀況)()A.O2和H2的混合氣體 B.1.12LC.大于1.12LH2 D.小于【解析】選C。涉及的反應(yīng)為2Na+2H2O2NaOH+H2↑、2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑,從中可看出0.1mol鈉可產(chǎn)生0.05mol氫氣,鋁又可和NaOH反應(yīng)生成少量氫氣,故最終產(chǎn)生的氫氣大于1.123.(2024·濟(jì)寧高一檢測)標(biāo)準(zhǔn)狀況下,8.8mgCO2通過肯定量的Na2O2固體后,最終收集到3.36mL氣體,則這3.36mL氣體的成分是 ()A.CO2B.CO2和O2C.O2D.【解析】選B。n(CO2)==2×10-4mol,V(CO2)=2×10-4mol×22.4L·mol-1=44.8×10-4設(shè)參與反應(yīng)的CO2氣體的體積為a,生成的O2的體積為b,2CO2+2Na2O22Na2CO3+O2ΔV2 1 1a b 4.48mL-3.36mL則=,解得a=2.24mL,b=1.12mL,可知二氧化碳有剩余,則這3.36mL氣體的成分是CO2和O2?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】鋁是地殼中含量最豐富的金屬元素,表面能形成一層防止金屬腐蝕的氧化膜。鋁不僅能與稀硫酸、硝酸、鹽酸等酸反應(yīng),還能與氫氧化鈉和氫氧化鉀等強(qiáng)堿反應(yīng)?，F(xiàn)將肯定質(zhì)量的鋁分別加入稀鹽酸和氫氧化鈉溶液中,當(dāng)兩個反應(yīng)放出的氣體在相同狀況下體積相等時,反應(yīng)中消耗的HCl和NaOH物質(zhì)的量之比為()A.3∶1B.2∶1C.1∶1D.1∶3【解析】選A。依據(jù)反應(yīng)方程式①2Al+6H+2Al3++3H2↑,②2Al+2OH-+2H2O2Al+3H2↑可知:當(dāng)兩個反應(yīng)放出的氣體在相同狀況下體積相等時,反應(yīng)中消耗的HCl和NaOH物質(zhì)的量之比為3∶1。二、非選擇題(本題包括1小題,共12分)4.(2024·合肥高一檢測)將30gMnO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12mol·L-1濃鹽酸完全反應(yīng)(雜質(zhì)不參與反應(yīng))。計(jì)算:(1)參與反應(yīng)的濃鹽酸的體積。(2)生成的Cl2的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)?！窘馕觥恳罁?jù)題目中所給的已知條件,可先計(jì)算出參與反應(yīng)的MnO2的物質(zhì)的量n(MnO2),然后依據(jù)化學(xué)反應(yīng)中各物質(zhì)之間的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,計(jì)算出參與反應(yīng)的濃鹽酸的體積V[HCl(aq)]和生成的Cl2的體積V(Cl2)。(1)MnO2的摩爾質(zhì)量為87g·moln(MnO2)==≈0.26mol4HCl(濃)+MnO2MnCl2+2H2O+Cl2↑4 112mol·L-1×V[HCl(aq)] 0.26molV[HCl(aq)]=≈0.087(2)4HCl(濃)+MnO2MnCl2+2H2O+Cl2↑1mol 22.40.26molV(Cl2)V(Cl2)=≈5.8答案:(1)0.087L【補(bǔ)償訓(xùn)練】(2024·漢口高一檢測)在隔絕空氣的條件下,某同學(xué)將一塊部分被氧化的鈉塊用一張已除去氧化膜、并用針刺一些小孔的鋁箔包好,然后放入盛滿水且倒置于水槽中的容器內(nèi)。待鈉塊反應(yīng)完全后,在容器中僅收集到1.12L氫氣(標(biāo)準(zhǔn)狀況),此時測得鋁箔質(zhì)量比反應(yīng)前削減了0.27g,水槽和容器內(nèi)溶液的總體積為2.0L,溶液中NaOH的濃度為0.050mol·(1)寫出該試驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式。(2)消耗的Al的物質(zhì)的量是多少?(3)未被氧化的金屬鈉的物質(zhì)的量是多少?(4)Na2O的物質(zhì)的量是多少?【解析】該試驗(yàn)中發(fā)生的反應(yīng)可表示為①2Na+2H2O2NaOH+H2↑,②Na2O+H2O2NaOH,③2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑。消耗的Al的物質(zhì)的量為n(Al)==0.010mol,依據(jù)反應(yīng)③可得由鋁消耗NaOH的物質(zhì)的量為n(NaOH)=0.010mol,生成的氫氣的物質(zhì)的量為n(H2)=0.015mol,那么由金屬鈉生成的氫氣的物質(zhì)的量為n(H2)=-0.015mol=0.035mol,依據(jù)反應(yīng)①可得金屬鈉的物質(zhì)的量為n(Na)=2×0.035mol=0.070mol,又因?yàn)榉磻?yīng)后溶液中NaOH的物質(zhì)的量為n(NaOH)=2.0L×0.050mol·L-1=0.10mol,所以溶液中Na+的總物質(zhì)的量即原金屬鈉的總物質(zhì)的量為n(Na+)=0.10mol+0.010mol=0.11mol,n(Na2O)==0.020mol。答案:(1)2Na+2H2O2NaOH+H2↑Na2O+H2O2NaOH2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑(2)0.010mol(3)0.070mol(4)0.020mol1.(5分)(2024·武漢高一檢測)甲、乙兩燒杯中各盛有100mL3mol·L-1的鹽酸和NaOH溶液,向兩燒杯中分別加入等質(zhì)量的鋁粉,反應(yīng)結(jié)束后,測得生成的氣體體積比為V(甲)∶V(乙)=1∶2,則加入鋁粉質(zhì)量為 ()A.5.4g B.3.6g 【解析】選A。鹽酸和氫氧化鈉溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量均為0.1L×3mol·L-1=0.3mol,又兩燒杯中分別加入等質(zhì)量的鋁粉,反應(yīng)結(jié)束后測得生成的氣體體積比為甲∶乙=1∶2,設(shè)鋁與酸反應(yīng)時酸完全反應(yīng),則2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑6 30.3mol x=,解得x=0.15mol,相同條件下,氣體的物質(zhì)的量之比等于體積之比,則堿與金屬鋁反應(yīng)生成的氫氣的物質(zhì)的量為0.15mol×2=0.3mol,堿與金屬鋁反應(yīng)時鋁完全反應(yīng),設(shè)與堿反應(yīng)的鋁的物質(zhì)的量為y,則2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑2 3y 0.3mol=,解得y=0.2mol,則鋁的質(zhì)量為0.2mol×27g·mol-1=5.4g,故【補(bǔ)償訓(xùn)練】鎂和鋁分別和等濃度、等體積的過量稀硫酸反應(yīng),產(chǎn)生氣體的體積(V)與反應(yīng)時間(t)的關(guān)系如圖所示。則下列說法正確的是 ()A.鎂和鋁消耗硫酸的物質(zhì)的量之比是2∶3B.參與反應(yīng)的鎂、鋁的質(zhì)量之比是8∶9C.反應(yīng)中消耗的鎂、鋁的物質(zhì)的量之比是3∶2D.反應(yīng)中鎂、鋁轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量之比是2∶3【解析】選C。由題意,結(jié)合題圖可知,Mg、Al完全反應(yīng)且產(chǎn)生氫氣的量相等。利用Mg、Al與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式可知,產(chǎn)生等量的氫氣消耗硫酸的物質(zhì)的量之比是1∶1,消耗Mg、Al的物質(zhì)的量之比為3∶2,A項(xiàng)錯誤、C項(xiàng)正確;參與反應(yīng)的鎂、鋁的質(zhì)量之比是4∶3,B項(xiàng)錯誤;由產(chǎn)生等量氫氣可知反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量之比為1∶1,D項(xiàng)錯誤。2.(5分)(2024·溫州高一檢測)探討性學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了一系列化學(xué)試驗(yàn)后,發(fā)覺高錳酸鉀及其分解后的含錳元素的化合物都能和濃鹽酸反應(yīng)制得氯氣,且產(chǎn)物中錳元素均以Mn2+存在。他們將9.48gKMnO4粉末加熱一段時間,收集到0.56L氣體后停止加熱;將反應(yīng)后的固體冷卻后,加入足量的濃鹽酸加熱,充分反應(yīng),又收集到VL氣體(上述氣體體積都折合成標(biāo)準(zhǔn)狀況)A.2.24B.2.80C.4.48D.5.60【解析】選A。9.48gKMnO4粉末物質(zhì)的量=≈0.06mol,氧氣物質(zhì)的量為=0.025mol,KMnO4加熱分解會得到K2MnO4、MnO2、O2,冷卻后放入足量的濃鹽酸再加熱,Mn元素最終都以MnCl2形式存在,縱觀整個過程,依據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒,可知Mn元素獲得電子等于氧元素、Cl元素失去電子,則:0.06mol×(7-2)=0.025mol×4+2×n(Cl2),解得n(Cl2)=0.1mol,V(Cl2)=0.1mol×22.4L·mol-1=【補(bǔ)償訓(xùn)練】(2024·濟(jì)寧市高一檢測)13.6gFe和Fe2O3的混合物,加入150mL足量的稀硫酸,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下收集到1.12LH2,向反應(yīng)后的溶液中滴加KSCN溶液不變紅。為中和過量的H2SO4,并使Fe元素全部轉(zhuǎn)化為Fe(OH)2沉淀,恰好消耗了200mL3mol·L-1的NaOH溶液,則該稀H2A.2.25mol·L-1 B.2mol·L-1C.3mol·L-1 D.0.6mol·L-1【解析】選B。Fe和Fe2O3的混合物與稀H2SO4反應(yīng),Fe和Fe2O3均無剩余,且有H2生成,說明反應(yīng)生成FeSO4,為了中和過量的硫酸,而且使FeSO4完全轉(zhuǎn)化成Fe(OH)2,共消耗3mol·L-1的NaOH溶液200mL,說明反應(yīng)后的溶液溶質(zhì)只有Na2SO4,依據(jù)硫酸根守恒,則n(H2SO4)=n(Na2SO4),依據(jù)鈉離子守恒,則n(Na2SO4)=n(NaOH),則有n(H2SO4)=n(Na2SO4)=n(NaOH)=×3mol·L-1×0.2L=0.3mol,故c(H2SO4)==2mol·L-1。3.(10分)(2024·濟(jì)南高一檢測)利用下圖可以從不同角度探討含鐵物質(zhì)的性質(zhì)及其轉(zhuǎn)化關(guān)系。圖中甲～己均含鐵元素。回答下列問題:(1)K2FeO4常用作殺菌消毒劑,從鐵元素化合價的角度分析是因其具有性;下列關(guān)于乙的說法正確的是(填序號)。

a.屬于酸性氧化物,能與堿反應(yīng)b.屬于堿性氧化物,能與酸反應(yīng)c.屬于兩性氧化物,既能與酸反應(yīng),又能與堿反應(yīng)(2)已知甲與稀硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為甲+HNO3→戊+己+NO↑+H2O(方程式未配平)。若產(chǎn)物中戊和己的物質(zhì)的量之比為3∶1,則甲與HNO3的物質(zhì)的量之比為。

(3)戊與燒堿溶液反應(yīng)生成丙,放置一段時間后丙轉(zhuǎn)化為丁,丙轉(zhuǎn)化為丁的化學(xué)方程式為

,

現(xiàn)象為。

【解析】(1)K2FeO4常用作殺菌消毒劑,從鐵元素化合價的角度分析是因其具有強(qiáng)氧化性,乙為氧化亞鐵為堿性氧化物,和酸反應(yīng)生成鹽和水,故ac錯誤,b正確;(2)鐵和硝酸反應(yīng),鐵由0價改變?yōu)?2價、+3價,若產(chǎn)物中戊和己的物質(zhì)的量之比為3∶1,電子轉(zhuǎn)移6+3=9,氮元素化合價由+5價降低為+2價,電子轉(zhuǎn)移3,則利用電子守恒、原子守恒配平書寫得到化學(xué)方程式:4Fe+12HNO33Fe(NO3)2+Fe(NO3)3+3NO↑+6H2O,則甲與HNO3的物質(zhì)的量之比為1∶3;(3)戊與燒堿溶液反應(yīng)生成丙,是亞鐵離子和堿反應(yīng)生成氫氧化亞鐵白色沉淀丙,放置一段時間后丙轉(zhuǎn)化為丁是氫氧化亞鐵被氧化為氫氧化鐵,反應(yīng)現(xiàn)象是先生成白色沉淀快速轉(zhuǎn)化為灰綠色最終為紅褐色,反應(yīng)的化學(xué)方程式:4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3。答案:(1)氧化b(2)1∶3(3)4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3白色沉淀快速變?yōu)榛揖G色,最終變?yōu)榧t褐色【補(bǔ)償訓(xùn)練】在標(biāo)準(zhǔn)狀況下進(jìn)行甲、乙、丙三組試驗(yàn)。三組試驗(yàn)各取30mL同濃度