高中化学苏教版 (2019)必修 第一册第二单元 溶液组成的定量研究第2课时习题

第2课时　化学反应的计算

课后训练巩固提升

1.把一小块钠放入足量水中,会发生如下反应:2Na+2H2O2NaOH+H2↑。有关该反应的下列说法正确的是(　　)。

A.反应中Na与NaOH的质量相等

B.反应中H2O与H2的质量相等

C.反应中H2O与H2的质量之比为2∶1

D.反应中Na与NaOH的物质的量之比为1∶1

答案:D

解析:该反应中,Na与NaOH的物质的量之比为1∶1,质量之比为23∶40,A项错误,D项正确;H2O与H2的物质的量之比为2∶1,质量之比为18∶1,所以B项、C项均错误。

2.相同质量的Mg和Al分别与足量的盐酸反应,所生成的氢气在标准状况下的体积之比是(　　)。

A.2∶3 B.1∶1 C.3∶4 D.24∶27

答案:C

解析:设Mg和Al的质量均为m,根据Mg和Al与盐酸反应的化学方程式,可知:Mg~H2、2Al~3H2,则生成的氢气在标准状况下的体积之比为∶()=3∶4。

3.0.56 g氧化钙恰好与20 mL盐酸反应,则此盐酸中c(HCl)为(　　)。

A.0.10 mol·L-1 B.0.20 mol·L-1

C.0.50 mol·L-1 D.1.00 mol·L-1

答案:D

解析:CaO+2HClCaCl2+H2O

56g 2mol

0.56g c(HCl)×20×10-3L

则:,解得c(HCl)=1.00mol·L-1。

4.某金属R的氯化物溶液20 mL,浓度为0.05 mol·L-1。它恰好能与20 mL 0.15 mol·L-1 AgNO3溶液完全反应,则该氯化物的化学式为(　　)。

A.RCl B.RCl2 

C.RCl3 D.RCl5

答案:C

解析:可设该氯化物的化学式为RClx,n(RClx)=0.02L×0.05mol·L-1=0.001mol,n(AgNO3)=0.02L×0.15mol·L-1=0.003mol。

RClx　+xAgNO3xAgCl↓+R(NO3)x

1 x

0.001mol 0.003mol

列式得:,x=3。

5.将一定质量的锌片放入500 mL CuSO4溶液中,两者恰好完全反应,待充分反应后取出锌片,洗净后称量,发现锌片质量比原来减小了0.5 g,则该CuSO4溶液的物质的量浓度为(　　)。

A.0.5 mol·L-1 B.1 mol·L-1

C.1.5 mol·L-1 D.2 mol·L-1

答案:B

解析:Zn与CuSO4溶液反应时,置换出来的Cu附着在锌片上。

Zn+Cu2+Zn2++Cu　Δm(固体质量减小)

1mol 1g

n(Cu2+) 0.5g

,解得n(Cu2+)=0.5mol,所以c(CuSO4)==1mol·L-1。

6.将铁加入100 mL某浓度的盐酸中恰好完全反应,反应后生成的气体体积为V(标准状况下),将铝加入100 mL 2 mol·L-1氢氧化钠溶液中恰好完全反应,充分反应后生成的气体体积为3V。下列说法正确的是(　　)。

A.铁和铝的物质的量相等

B.原盐酸中c(HCl)=2 mol·L-1

C.铁加入盐酸中发生反应的离子方程式为2Fe+6H+2Fe3++3H2↑

D.盐酸与氢氧化钠溶液中溶质的物质的量浓度之比为1∶3

答案:B

解析:铝与氢氧化钠溶液的反应为

2Al+　2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑

2mol2mol   3mol

n(Al)0.1L×2mol·L-1 n(H2)

,解得n(H2)=0.3mol,,解得n(Al)=0.2mol,由铝与氢氧化钠溶液反应生成的气体体积为3V,得=0.3mol,则V=2.24L。再根据反应Fe+2HClFeCl2+H2↑,可求出反应的铁的物质的量为0.1mol,HCl的物质的量为0.2mol,则c(HCl)==2mol·L-1。

7.(双选)某同学购买了一瓶“84”消毒液,包装说明如下:

根据以上信息和相关知识判断,下列分析不正确的是(　　)。

A.该“84”消毒液的物质的量浓度约为4.0 mol·L-1

B.一瓶该“84”消毒液能吸收空气中44.8 L的CO2(标准状况)而完全变质

C.取100 mL该“84”消毒液稀释100倍后用来消毒,稀释后的溶液中c(Na+)约为0.04 mol·L-1

D.参阅该“84”消毒液的配方,欲用NaClO固体配制480 mL含25% NaClO的消毒液,需要称量的NaClO固体质量为143 g

答案:BD

解析:根据c=得,c(NaClO)=mol·L-1≈4.0mol·L-1,A正确;一瓶该“84”消毒液含有的n(NaClO)=1L×4.0mol·L-1=4.0mol,根据反应:CO2+NaClO+H2ONaHCO3+HClO,吸收CO2的物质的量最多为4.0mol,即标准状况下V(CO2)=4.0mol×22.4L·mol-1=89.6L,故吸收空气中标准状况下44.8L的CO2时不能完全变质,B错误;根据稀释前后溶质的物质的量不变有0.1L×4.0mol·L-1=0.1L×100×c(NaClO),解得稀释后c(NaClO)=0.04mol·L-1,c(Na+)=c(NaClO)=0.04mol·L-1,C正确;应选取500mL的容量瓶进行配制,然后取出480mL,所以需要NaClO的质量为0.5L×4.0mol·L-1×74.5g·mol-1=149g,D错误。

8.将一定质量Zn、Al的混合物与足量稀硫酸反应,生成2.8 L H2(标准状况),则原混合物的质量不可能是(　　)。

A.2 g B.4 g

C.6 g D.8 g

答案:A

解析:标准状况下,2.8L氢气的物质的量为=0.125mol,设要生成

0.125molH2需要锌的质量为x,则:

Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑

65g 1mol

x 0.125mol

解得x==8.125g

设要生成0.125molH2需要铝的质量为y,则:

2Al+3H2SO4Al2(SO4)3+3H2↑

54g 3mol

y 0.125mol

解得y==2.25g

所以混合物的质量介于2.25g~8.125g。

9.(双选)M、N为两种强酸。标准状况下,1 L c1 mol·L-1的M溶液与足量锌粒反应,生成H2体积为V1 L;1 L c2 mol·L-1的N溶液与足量锌粒反应,生成H2体积为V2 L。下列说法错误的是(　　)。

A.生成H2的分子数之比一定为

B.M、N溶液中的氢离子浓度之比一定为

C.由一定能确定M、N对应酸根离子的化合价

D.消耗M、N的物质的量之比一定为

答案:BC

解析:生成H2的分子数之比等于物质的量之比,相同条件下生成H2的物质的量之比等于体积之比,A正确;M、N溶液中的氢离子浓度之比等于其生成氢气的物质的量之比,也等于其体积之比,即,由于两种强酸的元数不确定,故浓度之比不一定为,B错误;由于两种强酸的元数不确定,则由不一定能确定M、N对应酸根离子的化合价,C错误;两种酸的体积相同,物质的量之比等于其浓度之比,D正确。

10.把10.2 g镁铝合金的粉末放入过量的烧碱溶液中,在标准状况下生成6.72 L氢气。试计算:

(1)该合金中铝的质量分数是　　　　; 

(2)该合金中镁与铝的物质的量之比是　; 

(3)该合金溶于足量的盐酸中,标准状况下产生氢气的体积是　　　　。 

答案:(1)52.9%　(2)1∶1　(3)11.2 L

解析:(1)把镁铝合金的粉末放入过量的烧碱溶液中,镁不反应,只有铝能与氢氧化钠溶液反应。设铝的物质的量为n(Al),则:

2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2↑

2mol　　　　　　　　　　　　3×22.4L

n(Al)   6.72L

解得:n(Al)=0.2mol,m(Al)=0.2mol×27g·mol-1=5.4g,铝的质量分数为×100%≈52.9%。

(2)m(Mg)=10.2g-5.4g=4.8g,n(Mg)==0.2mol,则n(Al)∶n(Mg)=1∶1。

(3)设由铝生成的氢气为V1(H2),由镁生成的氢气为V2(H2),由铝和镁与盐酸的反应可知:

2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑

2mol 3×22.4L

0.2mol V1(H2)

解得:V1(H2)=6.72L,

Mg+2HClMgCl2+H2↑

1mol 22.4L

0.2mol V2(H2)

解得:V2(H2)=4.48L,

V总(H2)=V1(H2)+V2(H2)=6.72L+4.48L=11.2L。

11.定量计算在工业生产、科学实验中有极其重要的应用。

(1)电子工业中常用覆铜板制作印刷电路板,其原理是利用FeCl3溶液作为“腐蚀液”将覆铜板上不需要的铜腐蚀,反应的离子方程式为2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+。现有6.4 g Cu待腐蚀,请计算:

①待腐蚀Cu的物质的量为　　　。 

②反应后溶液的体积为0.2 L,生成的Fe2+物质的量浓度为　　　　。 

(2)为测定人体血液中Ca2+的含量,设计了如下方案:

若血液样品取15.00 mL,滴定时消耗0.001 0 mol·L-1 KMnO4溶液15.00 mL,求血液样品中Ca2+的物质的量浓度　　　。(已知:2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O) 

答案:(1)①0.1 mol　②1 mol·L-1

(2)0.002 5 mol·L-1

解析:(1)①待腐蚀Cu的物质的量为n(Cu)==0.1mol;②由离子方程式体现的关系可知,n(Fe2+)=2n(Cu)=0.2mol,则c(Fe2+)==1mol·L-1。

(2)由所给信息结合原子守恒可得关系式:5Ca2+~5CaC2O4~5H2C2O4~2KMnO4,则n(Ca2+)===3.75×10-5mol,则血液样品中Ca2+浓度c(Ca2+)==0.0025mol·L-1。

12.完成下面有关钠、镁、铝的计算及判断。

(1)取w g钠、镁、铝分别与足量盐酸反应,在相同条件下产生氢气的体积之比是　　　。 

(2)取0.1 mol钠、镁、铝分别与足量盐酸反应,在相同条件下产生氢气的体积之比是　　　　　　　。 

(3)若产生相同体积(同温同压)的氢气,所需钠、镁、铝三种金属的物质的量之比是　　　　,质量之比是　　　　　　。 

(4)若将0.2 mol钠、镁、铝分别投入10 mL 1 mol·L-1盐酸中,在标准状况下产生氢气体积的大小顺序是　　　　　　　　。 

答案:(1)

(2)1∶2∶3

(3)1∶(或6∶3∶2)　23∶12∶9

(4)V(Na)>V(Al)=V(Mg)

解析:(1)利用电子守恒,产生氢气的体积之比即为金属转移的电子数之比,为。

(2)0.1mol钠、镁、铝分别与足量盐酸反应,金属转移的电子物质的量之比为(0.1mol×1)∶(0.1mol×2)∶(0.1mol×3),所以相同条件下产生氢气的体积之比为1∶2∶3。

(3)氢气的体积相等,转移的电子数相等,即金属失去的电子数相等。

(4)Mg、Al过量,应以HCl的量计算生成的气体的体积(转移电子为0.01mol),Na也过量但过量的钠可以与水反应(共转移电子0.2mol)。