第3课时 化学反应的计算
题组一 以物质的量为中心的计算
1．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
2．将足量铁粉放入100 mL 0.1 mol·L－1的CuSO4溶液中，充分反应后析出铜的质量为( )
A．3.2 g B．6.4 g C．0.64 g D．0.32 g
3．把如图标签所示的两份溶液注入下图容量瓶中并达到图示状态，下列说法正确的是( )
A．两份溶液混合后，仍需加入100 mL蒸馏水
B．转移溶液和洗涤液时需要用玻璃棒引流
C．容量瓶中溶液的浓度为0.42 mol·L－1
D．若定容时液面超过刻度线，要用胶头滴管快速吸出多余液体
题组二 以化学方程式为依据的计算
4．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
5．在500 mL 的NaOH溶液中加入足量铝粉，反应完全后共收集到标准状况下的气体33.6 L，已知2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，该NaOH溶液的物质的量浓度为( )
A．1.0 mol·L－1 B．2.0 mol·L－1
C．1.5 mol·L－1 D．3.0 mol·L－1
6．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·L－1 B．1 mol·L－1
C．1.5 mol·L－1 D．2 mol·L－1
7.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，则下列关于反应中镁和铝的叙述正确的是( )
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．密度之比1∶1
8．一定条件下，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
9．将一定质量的锌、铝混合物与足量的稀硫酸反应，生成2.8 L(标准状况)氢气，原混合物的质量可能是( )
A．2 g B．1 g
C．8 g D．10 g
10．有CuO、Fe2O3组成的混合物共10 g，加入500 mL某浓度的盐酸中，混合物完全溶解，当再加入250 mL 2.0 mol·L－1的NaOH溶液时，得到的沉淀最多，该盐酸的物质的量浓度为( )
A．0.5 mol·L－1 B．1.0 mol·L－1
C．2.0 mol·L－1 D．3.0 mol·L－1
11．(2023·重庆高一检测)把V L含有MgSO4和K2SO4的混合溶液分成两等份，一份加入含a mol BaCl2的溶液，恰好使硫酸根离子完全沉淀为硫酸钡；另一份加入含b mol NaOH的溶液，恰好使镁离子完全沉淀为氢氧化镁。则原混合溶液中钾离子的浓度为( )
A. mol·L－1 B. mol·L－1
C. mol·L－1 D. 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NO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．今有11.2 g铁与500 mL的盐酸恰好完全反应。
(1)在标准状况下，生成氢气的体积是多少升？
(2)反应前，盐酸的物质的量浓度是多少？
14．化学实验中残余的氯气可以用氢氧化钠溶液吸收，以防污染空气。已知Cl2与NaOH发生反应：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。若有3.20 g氢氧化钠发生了化学反应，回答下列问题：
(1)生成NaCl的质量为________g。
(2)生成NaClO的物质的量为________ mol。
(3)被吸收的氯气在标准状况下的体积为______________ L。
15．以下是有关金属与酸的反应，请填写下列空白。
(1)分别取W g钠、铁、铝与足量的盐酸反应，在相同条件下产生氢气的体积之比是________。
(2)分别取0.1 mol 钠、铁、铝与足量的盐酸反应，在相同条件下产生氢气的体积之比是________。
(3)若产生相同物质的量的氢气，所需钠、铁、铝的质量之比是________。
(4)若产生相同体积(同温同压)的氢气，所需钠、铁、铝的物质的量之比是________。
(5)取0.2 mol 的金属钠、铁、铝，分别投入10 mL 1 mol·L－1的盐酸中，标准状况下产生氢气的体积由大到小的顺序是________(钠可与水反应产生氢气，钠、铁、铝产生氢气的体积分别用V1、V2、V3表示)。
第3课时 化学反应的计算
1．A 2.C 3.B 4.C 5.B
6．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＋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·L－1。]
7．A [根据题图，Mg、Al产生H2的体积相等，设产生H2的物质的量为n mol，则
Mg＋H2SO4===MgSO4＋H2↑
n n
2Al＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2↑
n n
n(Mg)∶n(Al)＝n∶n＝3∶2
m(Mg)∶m(Al)＝24n∶＝4∶3
M(Mg)∶M(Al)＝24∶27＝8∶9
ρ(Mg)∶ρ(Al)＝∶，镁和铝的体积未知，不能确定其密度之比。]
8．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＝。]
9．C [标准状况下，n(H2)＝＝0.125 mol，如果全部由锌生成，设需要锌的质量为x g，则：
Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑
65 g 1 mol
x g 0.125 mol
解得x＝8.125；
如果全部由铝生成，设需要铝的质量为y g，则：
2Al＋3H2SO4===Al2(SO4)3＋3H2↑
54 g 3 mol
y g 0.125 mol
解得y＝2.25；
根据平均值原理，如果由锌和铝混合组成，则质量介于2.25～8.125 g之间。]
10．B [得到的沉淀最多，说明所有的OH－都转化为Cu(OH)2、Fe(OH)3沉淀，则溶液中只剩下NaCl，根据电荷守恒：n(Cl－)＝n(Na＋)＝0.25 L×2.0 mol·L－1＝0.5 mol，则c(HCl)＝＝1.0 mol·L－1。]
11．B [0.5V L的溶液中，n(SO)＝a mol，n(Mg2＋)＝0.5b mol，根据电荷守恒可得n(K＋)＝(2a－b)mol，所以原混合溶液中钾离子的浓度为 mol·L－1。]
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)4.48 L (2)0.8 mol·L－1
解析 n(Fe)＝＝0.2 mol，则
Fe ＋ 2HCl===FeCl2＋H2↑
1 2 1
0.2 mol n(HCl) n(H2)
＝＝，
n(HCl)＝0.4 mol，n(H2)＝0.2 mol，
V(H2)＝0.2 mol×22.4 L·mol－1＝4.48 L。
c(HCl)＝＝0.8 mol·L－1。
14．(1)2.34 (2)0.04 (3)0.896
解析 3.20 g NaOH的物质的量为＝0.08 mol，则：
Cl2 ＋2NaOH===NaCl ＋ NaClO ＋ H2O
1 mol 2 mol 1 mol 1 mol 1 mol
n(Cl2) 0.08 mol n(NaCl) n(NaClO) n(H2O)
(1)＝，得n(NaCl)＝0.04 mol，故m(NaCl)＝0.04 mol×58.5 g·mol－1＝2.34 g。
(2)＝，得n(NaClO)＝0.04 mol。
(3)＝，得n(Cl2)＝0.04 mol，故V(Cl2)＝0.04 mol×22.4 L·mol－1＝0.896 L。
15．(1)∶∶ (2)1∶2∶3 (3)23∶28∶9
(4)6∶3∶2 (5)V1＞V2＝V3
解析 (1)由2Na＋2HCl===2NaCl＋H2↑、Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑、2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑可知，n(Na)＝ mol，n(Fe)＝ mol，n(Al)＝ mol，则产生的H2的物质的量分别为 mol、 mol、 mol，相同条件下，气体的物质的量之比等于体积之比，即体积之比为∶∶＝∶∶。(2)0.1 mol钠、铁、铝与足量的盐酸反应分别生成0.05 mol、0.10 mol、0.15 mol H2，故产生氢气的体积之比为0.05∶0.10∶0.15＝1∶2∶3。
(3)设生成氢气的量均为1 mol，则需要2 mol Na、1 mol Fe， mol Al，故质量比为(2 mol×
23 g·mol－1)∶(1 mol×56 g·mol－1)∶( mol×27 g·mol －1)＝23∶28∶9。(4)若产生相同体积(同温同压)的氢气，即产生相同物质的量的氢气，则需要钠、铁、铝的物质的量之比是6∶3∶2。
(5)10 mL 1 mol·L－1的盐酸中n(HCl)＝0.010 mol，由(1)中的化学方程式可知，盐酸不足，生成的氢气的量是由盐酸决定的，即盐酸反应生成的n(H2)＝0.005 mol；但钠还能与水反应生成氢气，最终生成氢气的量：V1＞V2＝V3。
