高中人教版 (2019)第三節(jié) 物質(zhì)的量精品導(dǎo)學(xué)案

這是一份高中人教版 (2019)第三節(jié) 物質(zhì)的量精品導(dǎo)學(xué)案，文件包含第22講34物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計算中的應(yīng)用教師版-2024年高中化學(xué)同步精品講義必修一docx、第22講34物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計算中的應(yīng)用學(xué)生版-2024年高中化學(xué)同步精品講義必修一docx等2份學(xué)案配套教學(xué)資源，其中學(xué)案共22頁， 歡迎下載使用。

02
預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)
自主梳理
1．以物質(zhì)的量為中心的轉(zhuǎn)化
2．化學(xué)方程式中化學(xué)計量數(shù)與相關(guān)物理量的關(guān)系
2CO ＋ O2 eq \(=====,\s\up7(點燃)) 2CO2
化學(xué)計量數(shù) 2 _____ _____
擴大NA倍 2NA _____ _____
物質(zhì)的量 2 ml _____ _____
質(zhì)量 56 g _____ _____
標(biāo)況下氣體體積 44.8 L _____ _____
結(jié)論：
（1）同一個化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比等于其_____________之比。
（2）對于有氣體參加的反應(yīng)，在同溫同壓下各氣體的化學(xué)計量數(shù)之比也等于其________之比。
1．
2． 2CO ＋ O2 eq \(=====,\s\up7(點燃)) 2CO2
化學(xué)計量數(shù) 2 1 2
擴大NA倍 2NA NA 2NA
物質(zhì)的量 2 ml 1 ml 2 ml
質(zhì)量 56 g 32 g 88 g
標(biāo)況下氣體體積 44.8 L 22.4 L 44.8 L
物質(zhì)的量 體積
預(yù)習(xí)檢測
1．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，3.25 g鋅與足量的鹽酸反應(yīng)生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下x L氫氣，下列比例式正確的是
A．Zn＋2HCl＝ZnCl2＋H2↑B．Zn＋2HCl＝ZnCl2＋H2↑
1 ml 1 ml 65 g 1 L
3.25 g x L 3.25 g x L
C．Zn＋2HCl＝ZnCl2＋H2↑D．Zn＋2HCl＝ZnCl2＋H2↑
1 ml 22.4 L 65 g 1 ml
0.05 ml x L 3.25 g x L
【答案】C
【解析】比例式應(yīng)注意單位要“上下一致，左右對應(yīng)”。
A項，上下單位不一致，錯誤；B項，65 g Zn完全反應(yīng)生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的H2體積為22.4 L而不是1 L，錯誤；C項，單位符合“上下一致，左右對應(yīng)”，同一物質(zhì)的左右量的關(guān)系也符合事實，正確；D項，H2的上下單位不一致，錯誤。
2．（2022年四川省資陽市期末）等質(zhì)量的兩份鋁，分別放入足量的鹽酸和氫氧化鈉溶液中，充分反應(yīng)后放出的氫氣在同溫同壓下體積之比為
A．1∶1B．1∶6C．2∶3D．3∶2
【答案】A
【解析】鋁與氫氧化鈉溶液和稀鹽酸分別發(fā)生2Al＋2H2O＋2NaOH＝2NaAlO2＋3H2↑、2Al＋6HCl＝2AlCl3＋3H2↑，鹽酸和氫氧化鈉足量，所以鋁可以完全反應(yīng)，根據(jù)反應(yīng)方程式可知消耗等質(zhì)量的鋁生成的氫氣的量相同，即充分反應(yīng)后放出的氫氣在同溫同壓下體積之比為1∶1；故答案為A項。
3．（2022年山西省晉城市高平市期中）16.3 g由Na2O2、Na2O、Na2CO3、NaOH組成的混合物與200 g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.3%的鹽酸恰好反應(yīng)，蒸干反應(yīng)后的溶液，最終得到的固體的質(zhì)量為
A．8 gB．15.5 gC．11.7 gD．23.4 g
【答案】D
【解析】鹽酸中氯離子的物質(zhì)的量n＝ EQ \f(200 g×7.3%,36.5 g·ml－1)＝0.4 ml，Na2O2、Na2O、Na2CO3、NaOH與鹽酸反應(yīng)生成的產(chǎn)物蒸干得到固體都是NaCl，NaCl的摩爾質(zhì)量為58.5 g·ml－1，由氯原子守恒知生成NaCl的質(zhì)量為：m＝0.4 ml×58.5 g·ml－1＝23.4 g，故選D項。
4．（2022年江西省新余市期末）13.6 g Fe和Fe2O3的混合物，加入150 mL足量的稀硫酸，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下收集到1.12 L H2，向反應(yīng)后的溶液中滴加KSCN溶液不變紅。為中和過量的稀硫酸，并使Fe元素全部轉(zhuǎn)化為Fe(OH)2沉淀，恰好消耗了200 mL 3 ml·L－1的NaOH溶液，則該稀H2SO4的物質(zhì)的量濃度為
A．2.25 ml·L－1B．2 ml·L－1C．3 ml·L－1D．0.6 ml·L－1
【答案】B
【解析】根據(jù)題干信息可知，涉及反應(yīng)有：Fe＋H2SO4＝FeSO4＋H2↑、Fe2O3＋3H2SO4＝Fe2(SO4)3＋3H2O、Fe＋Fe2(SO4)3＝3FeSO4、FeSO4＋2NaOH＝Fe(OH)2↓＋Na2SO4、2NaOH＋H2SO4＝Na2SO4＋2H2O，即反應(yīng)最后鐵元素完全沉淀后，溶液中的溶質(zhì)只剩下Na2SO4，根據(jù)Na＋和SO42－守恒可得：n(Na＋)×1＝n(SO42－)×2，n(Na＋)＝n(NaOH)＝2n(SO42－)＝2n(H2SO4)，即n(NaOH)＝2n(H2SO4)，則0.2 L×3 ml·L－1＝2×0.15 L×c(H2SO4)，解得c(H2SO4)＝2 ml·L－1，故答案為B項。
5．（2022年河北省唐山市遵化市期中）將26.0 g鋅投入250 mL某濃度的鹽酸中，鋅和鹽酸恰好完全反應(yīng)。求:
（1）反應(yīng)中生成的H2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積_____________。
（2）所用鹽酸中HCl的物質(zhì)的量濃度_________________。
【答案】（1）8.96 L （2）3.2 ml·L－1
【解析】（1）根據(jù)題干信息，26.0 g鋅投入250 mL某濃度的鹽酸中，鋅和鹽酸恰好完全反應(yīng)，Zn的物質(zhì)的量為： EQ \f(26.0 g,65 g·ml－1)＝0.4 ml，結(jié)合方程式Zn＋2HCl＝ZnCl2＋H2↑可知生成H2的物質(zhì)的量為0.4 ml，因此反應(yīng)中生成的H2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為：V(H2)＝0.4 ml×22.4 L·ml－1＝8.96 L；（2）Zn的物質(zhì)的量為0.4 ml，結(jié)合方程式Zn＋2HCl＝ZnCl2＋H2↑可知消耗HCl的物質(zhì)的量為0.8 ml，因此所用鹽酸中HCl的物質(zhì)的量濃度為：c(HCl)＝ EQ \f(0.8 ml,0.25 L)＝3.2 ml·L－1。
6．（2022年江蘇省常熟市期中）將20 g含雜質(zhì)25%的大理石（雜質(zhì)與鹽酸不反應(yīng)）投入250 mL鹽酸中恰好完全反應(yīng)，計算：（寫出計算過程）
（1）反應(yīng)生成的CO2的體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況）
（2）原鹽酸的物質(zhì)的量濃度。
【答案】（1）1.12 L （2）0.4 ml·L－1
【解析】n(CaCO3)＝ EQ \f(20 g×25%,100 g·ml－1)＝0.05 ml
CaCO3 ＋ 2HCl ＝CaCl2＋H2O＋CO2↑
1 ml 2 ml 1 ml
0.05 ml 0.1 ml 0.05 ml
（1）V(CO2)＝0.05 ml×22.4 L·ml－1＝1.12 L
（2）c(HCl)＝ EQ \f(0.1ml,0.25 L)＝0.4 ml·L－1
?環(huán)節(jié)一 依據(jù)化學(xué)方程式的計算
情境材料
理療特效熱
醫(yī)療上頗為流行的“理療特效熱”，就是利用鐵緩慢氧化放出均勻、穩(wěn)定的熱，使患處保持溫?zé)釥顟B(tài)。
問題探究
若56 g鐵粉完全氧化成氧化鐵，則需要消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下氧氣的體積為多少？
解：設(shè)需要消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下氧氣的體積為V(O2)
由反應(yīng)方程式
4Fe ＋ 3O2 ＝2Fe2O3
4×56 g 3×22.4 L
56 g V(O2)
則eq \f(4×56 g,56 g)＝eq \f(3×22.4 L,V?O2?)
V(O2)＝eq \f(3×22.4 L×56 g,4×56 g)＝16.8 L。
答：需要消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下氧氣的體積為16.8 L。
要點歸納
一、物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計算中的應(yīng)用
1．物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計算中的應(yīng)用
物質(zhì)是由原子、分子、離子等粒子構(gòu)成的，物質(zhì)之間的化學(xué)反應(yīng)也是粒子按照一定的數(shù)目關(guān)系進(jìn)行的。
多角度解讀方程式表示的含義
①化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)之比等于粒子個數(shù)之比，也等于各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比。
②對于有氣體參與的反應(yīng)，在同溫同壓下各氣體的化學(xué)計量數(shù)之比等于體積之比。
2．解題步驟
典例精講
【例1】（2022年江蘇省常熟市期中）將20 g含雜質(zhì)25%的大理石（雜質(zhì)與鹽酸不反應(yīng)）投入250 mL鹽酸中恰好完全反應(yīng)，計算：（寫出計算過程）
（1）反應(yīng)生成的CO2的體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況）
（2）原鹽酸的物質(zhì)的量濃度。
【答案】（1）1.12 L （2）0.4 ml·L－1
【解析】n(CaCO3)＝ EQ \f(20 g×25%,100 g·ml－1)＝0.05 ml
CaCO3 ＋ 2HCl ＝ CaCl2 ＋ H2O ＋CO2↑
1 ml 2 ml 1 ml
0.05 ml 0.1 ml 0.05 ml
（1）V(CO2)＝0.05 ml×22.4 L·ml－1＝1.12 L
（2）c(HCl)＝ EQ \f(0.1ml,0.25 L)＝0.4 ml·L－1
【例2】（2022年廣西欽州市期末）把33.2 g含鎂，鋁、銅的合金粉末分為兩等份，一份放入過量氫氧化鈉溶液中，得到6.72 L氫氣(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，另一份放入過量鹽酸中，得到11.2 L氫氣(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。試計算(無解題過程不給分)；
（1）該合金中鋁的質(zhì)量為__________g。
（2）該合金中鎂、鋁、銅的物質(zhì)的量之比為_______________。
【答案】（1）10.8 g （2）2∶2∶1
【解析】（1）標(biāo)準(zhǔn)狀況，6.72 L H2 的物質(zhì)的量是 EQ \f(6.72 L,22.4 L·ml－1)＝0.3 ml
設(shè)一份合金中鋁的物質(zhì)的量是x。
2Al＋2NaOH＋2H2O＝2NaAlO2＋3H2↑
2 3
x 0.3 ml
解得x＝0.2 ml
所以該合金中鋁的質(zhì)量為0.2 ml×27 g·ml－1×2＝10.8 g。
（2）鋁和鎂都能與鹽酸反應(yīng)放出氫氣，另一份放入過量鹽酸中，得到氣體共11.2 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，則鎂與鹽酸反應(yīng)放出氫氣的體積是(11.2－6.72) L＝4.48 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，氫氣的物質(zhì)的量是0.2 ml
設(shè)一份合金中鎂的物質(zhì)的量是y。
Mg＋2HCl＝MgCl2＋H2↑
1 1
y 0.2 ml
解得y＝0.2 ml
則一份合金中鎂的質(zhì)量是0.2 ml×24 g·ml－1＝4.8 g
銅的質(zhì)量是16.6 g－4.8 g－0.2 ml×27 g·ml－1＝6.4 g，銅的物質(zhì)的量是0.1 ml
該合金中鎂、鋁、銅的物質(zhì)的量之比為0.2 ml∶0.2 ml∶0.1 ml＝2∶2∶1。
?環(huán)節(jié)二 化學(xué)計算常用方法
情境材料
已知：硫代硫酸鈉(化學(xué)式為Na2S2O3)易溶于水，具有強還原性，其相對分子質(zhì)量是158。
某實驗室配制500 mL 0.100 ml·L－1 Na2S2O3溶液，并測定樣品中CuSO4·5H2O的純度：
準(zhǔn)確稱取0.5000 gCuSO4·5H2O樣品，加入適量水溶解，轉(zhuǎn)移至碘量瓶中，加過量KI溶液并用稀硫酸酸化，以淀粉溶液為指示劑，用0.100 ml·L－1 Na2S2O3溶液反應(yīng)至終點，消耗Na2S2O3溶液19.20 mL。過程中發(fā)生下列反應(yīng)：2CuSO4＋4KI＝2CuI↓＋I(xiàn)2＋2K2SO4；2Na2S2O3＋I(xiàn)2＝Na2S4O6＋2NaI。
問題探究
計算CuSO4·5H2O樣品的純度(純度＝ EQ \f(m(CuSO4·5H2O),m(樣品))×100%，寫出計算過程)。
【答案】96%
【解析】n(Na2S2O3)＝c(Na2S2O3)·V(Na2S2O3)＝0.100 ml·L－1×0.0192 L＝0.00192 ml
根據(jù)反應(yīng)：2CuSO4＋4KI＝2CuI↓＋I(xiàn)2＋2K2SO4；2Na2S2O3＋I(xiàn)2＝Na2S4O6＋2NaI
得如下關(guān)系：
2CuSO4 ～ I2 ～ 2Na2S2O3
2 2
n(CuSO4) 0.00192 ml
n(CuSO4)＝0.00192 ml
n(CuSO4·5H2O)＝n(CuSO4)＝0.00192 ml
m(CuSO4·5H2O)＝n(CuSO4·5H2O)·M(CuSO4·5H2O)＝0.00192 ml×250 g·ml－1＝0.48 g
該CuSO4·5H2O樣品的純度＝ EQ \f(0.48 g,0.5 g)×100%＝96%。
要點歸納
二、化學(xué)計算常用方法
1．差量法
2．關(guān)系式法
3．守恒法
典例精講
【例4】（2022年浙江省衢州高級中學(xué)期中）若加熱5.00 g的碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合物，使碳酸氫鈉完全分解，混合物質(zhì)量減少了0.31 g，則原混合物中碳酸鈉的質(zhì)量為
A．1.68 gB．3.32 gC．4.16 gD．4.38 g
【答案】C
【解析】碳酸氫鈉受熱容易分解為碳酸鈉，從反應(yīng)方程分析可知，固體質(zhì)量減少的部分就是二氧化碳和水蒸氣的質(zhì)量，設(shè)碳酸氫鈉的質(zhì)量為x，
2NaHCO3eq \(====,\s\up6(Δ))Na2CO3＋CO2↑＋H2O Δm
168 62
x 0.31 g
EQ \f(168,x)＝ EQ \f(162,0.31 g)，解得x＝0.84 g
則m(Na2CO3)＝5.00 g－0.84 g＝4.16 g。
【例5】（2023年江蘇省江陰市期終節(jié)選）一種“二氧化氯泡騰片”有效成分為NaClO2、NaHCO3、NaHSO4，該泡騰片能快速溶于水，產(chǎn)生大量氣泡，得到ClO2溶液。取某品牌泡騰片1片溶于水配成1 L溶液，為測定溶液中ClO2的含量，進(jìn)行了下列實驗：
①取該溶液20.00 mL，加入錐形瓶中，用稀硫酸調(diào)節(jié)溶液pH≤2，再加入足量KI晶體，發(fā)生反應(yīng)：2ClO2＋10KI＋4H2SO4＝2KCl＋5I2＋4K2SO4＋4H2O。
②用0.200 ml·L－1 Na2S2O3溶液和生成的碘單質(zhì)反應(yīng)，化學(xué)方程式如下：2Na2S2O3＋I(xiàn)2＝Na2S4O6＋2NaI，恰好完全反應(yīng)時消耗Na2S2O3溶液12.00 mL。
則配成的1 L溶液中ClO2的物質(zhì)的量濃度為________。(寫出計算過程)
【答案】n(Na2S2O3)＝0.2000×12×10－3 ml＝2.4×10－3ml，n(ClO2)＝ EQ \f(1,5)n(Na2S2O3)＝4.8×10－4 ml，c(ClO2)＝ EQ \f(n(ClO2),V)＝ EQ \f(4.8×10-4 ml,20.00×10-3 L)＝0.024 ml·L－1
【答案】由題干信息可知如下關(guān)系式：2ClO2～5I2～10Na2S2O3，恰好完全反應(yīng)時消耗Na2S2O3溶液12.00 mL，n(Na2S2O3)＝0.2000×12×10－3 ml＝2.4×10－3ml，n(ClO2)＝ EQ \f(1,5)n(Na2S2O3)＝4.8×10－4 ml，c(ClO2)＝ EQ \f(n(ClO2),V)＝ EQ \f(4.8×10-4 ml,20.00×10-3 L)＝0.024 ml·L－1。
【例6】（2022年四川省資陽市期末）已知30 mL濃度為0.5 ml·L－1的Na2SO3溶液恰好與50 mL濃度為0.1 ml·L－1的KRO4溶液完全反應(yīng)轉(zhuǎn)化為Na2SO4。則R元素在產(chǎn)物中的化合價是
A．＋1B．＋2C．＋3D．＋4
【答案】A
【解析】設(shè)R元素在產(chǎn)物中的化合價為x價；S元素化合價從＋4升高到＋6價，R元素化合價從＋7價降到x價，KRO4eq \(\s\up 4(eq \(\s\up 2(得(7－x)e－),\s\d 4(——————→))),\s\d 6())eq \(R,\s\up8(+x))、Na2SO3eq \(\s\up 4(eq \(\s\up 2(失2e－),\s\d 4(——→))),\s\d 6())Na2SO4，根據(jù)氧化還原反應(yīng)得失電子數(shù)相等列等式：
(0.1 ml·L－1×50×10－3 L)×(7－x)＝(0.5 ml·L－1×30×10－3 L)×2
解得x＝1；選A項。
04
課堂總結(jié)
計算類型
計算方法
0503
強化訓(xùn)練
1．（2022年廣東潮州潮安區(qū)期末）將某份鐵鋁合金均分為兩份，一份加入足量鹽酸，另一份加入足量NaOH溶液，同溫同壓下產(chǎn)生的氣體體積比為3∶2，則樣品中鐵、鋁物質(zhì)的量之比為
A．3∶2B．2∶1C．3∶4D．4∶3
【答案】C
【解析】根據(jù)同溫同壓下氣體的體積之比等于物質(zhì)的量之比，設(shè)加入鹽酸產(chǎn)生的H2為3 ml，則加入氫氧化鈉溶液產(chǎn)生的H2為2 ml，根據(jù)反應(yīng)2Al＋2NaOH＋2H2O＝2NaAlO2＋3H2↑可知生成2 ml H2，需要Al的物質(zhì)的量為： EQ \f(4,3) ml，由于2Al＋6HCl＝2AlCl3＋3H2↑可知，等質(zhì)量的Al與鹽酸和NaOH反應(yīng)放出的H2一樣多即為2 ml，故說明Fe與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的H2為3 ml－2 ml＝1 ml，根據(jù)反應(yīng)方程式Fe＋2HCl＝FeCl2＋H2↑可知，生成1 ml H2需消耗1 ml的Fe，故樣品中鐵、鋁物質(zhì)的量之比為1 ml∶ EQ \f(4,3) ml＝3∶4，選C項。
2．（2023年安徽省皖弱地區(qū)聯(lián)考期末）碳酸銅、氫氧化銅、堿式碳酸銅[Cu2(OH)2CO3])均可溶于鹽酸轉(zhuǎn)化為氯化銅。在高溫下這三種化合物均能分解成氧化銅。溶解40 g上述混合物，消耗1 ml·L－1鹽酸500 mL。灼燒等質(zhì)量的上述混合物，得到氧化銅的質(zhì)量是
A．15 gB．20 gC．30 gD．35 g
【答案】B
【解析】碳酸銅、氫氧化銅、堿式碳酸銅可溶于鹽酸轉(zhuǎn)化為氯化銅，溶解40 g混合物，消耗1 ml·L－1鹽酸500 mL，HCl的物質(zhì)的量為0.5 ml，根據(jù)氯原子守恒則CuCl2的物質(zhì)的量為0.25 ml。
根據(jù)Cu原子守恒可知，原混合物中含有Cu原子的物質(zhì)的量為0.25 ml，灼燒等質(zhì)量的上述混合物，得到氧化銅的物質(zhì)的量為0.25 ml，則m(CuO)＝0.25 ml×80 g·ml－1＝20 g；B項符合題意。
3．（2023年遼寧省大連市期末）將a g鐵和氧化鐵的混合物加入足量的鹽酸中充分反應(yīng)，固體無剩余。測得參加反應(yīng)的鹽酸的物質(zhì)的量為0.1 ml，放出的氣體0.448 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。則下列判斷中正確的是
A．原混合物中n(Fe2O3)∶n(Fe)＝3∶1
B．原混合物中氧化鐵的質(zhì)量為3.20 g
C．向所得溶液中滴加KSCN溶液，溶液顯紅色
D．向所得溶液中通入0.025 ml Cl2，可以將Fe2＋完全轉(zhuǎn)化為Fe3＋
【答案】D
【解析】氧化性：Fe3＋＞H＋，由于反應(yīng)有生成H2，則Fe3＋全部被還原，反應(yīng)方程式可以表示為：Fe2O3＋Fe＋6HCl＝3FeCl2＋3H2O……①，F(xiàn)e＋2HCl＝FeCl2＋H2↑……②。
n(H2)＝ EQ \f(V,Vm)＝ EQ \f(0.448 L,22.4 L·ml－1)＝0.02 ml。在反應(yīng)②n(Fe)＝n(FeCl2)＝n(H2)＝0.02 ml，n(HCl)＝2n(Fe)＝0.04 m；在反應(yīng)①中，n(HCl)＝6n(Fe)＝0.1 ml－0.04 ml＝0.06 ml，n(Fe)＝n(Fe2O3)＝0.01 ml，n(FeCl2)＝0.03 ml，所以混合物中，n(Fe)＝0.02 ml＋0.01 ml＝0.03 ml，n(Fe2O3)＝0.01 ml，反應(yīng)后的溶液中n(FeCl2)＝0.02 ml＋0.03 ml＝0.05 ml。
A項，原混合物中n(Fe2O3)∶n(Fe)＝0.01 ml∶0.03 ml＝1∶3，錯誤；B項，混合物中氧化鐵的質(zhì)量為0.01 ml×160 g·ml－1＝16.0 g，錯誤；C項，溶液中沒有Fe3＋，滴加KSCN溶液，溶液不顯紅色，錯誤；D項，溶液中含有0.05 ml FeCl2，根據(jù)反應(yīng)2FeCl2＋Cl2＝2FeCl3，向溶液中通入0.025 ml Cl2，可以將Fe2＋完全轉(zhuǎn)化為Fe3＋，正確。
4．（2022年江蘇揚州邗江區(qū)期中）有BaCl2和NaCl的混合溶液a L，將它均分成兩份。一份滴加稀硫酸，使Ba2＋離子完全沉淀；另一份滴加AgNO3溶液，使Cl－離子完全沉淀。反應(yīng)中消耗x ml H2SO4、y ml AgNO3。據(jù)此得知原混合溶液中的c(Na＋)(單位：ml·L－1)為
A．（y－2x）/aB．(y－x)/a
C．(2y－2x)/aD．(2y－4x)/a
【答案】D
【解析】n(Ba2＋)＝n(H2SO4)＝x ml，n(Cl－)＝n(AgNO3)＝y(tǒng) ml，根據(jù)電荷守恒：n(Ba2＋)×2＋n(Na＋)×1＝n(Cl－)×1，n(Na＋)＝(y－2x)ml，c(Na＋)＝(y－2x)ml/0.5a L＝(2y－4x)/a ml·L－1，選D項。
5．（2023年北京市通州區(qū)期末）22.250 mL 2 ml·L－1的硫酸與56 g鐵屑完全反應(yīng)。下列說法中，正確的是
A．發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是：Fe＋2H＋＝Fe2＋＋H2↑
B．產(chǎn)生H2的體積是11.2 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)
C．反應(yīng)后溶液中Fe2＋的濃度是4 ml·L－1(忽略溶液體積變化)
D．向反應(yīng)后的溶液中滴加過量BaCl2溶液，生成116.5 g沉淀
【答案】A
【解析】A項，硫酸與鐵反應(yīng)的離子方程式為：Fe2＋ ＋2H＋ ＝Fe2＋＋H2↑，正確；B項，22.250 mL 2 ml·L－1的硫酸即0.0445 ml硫酸，56 g鐵屑即1 ml鐵，根據(jù)化學(xué)方程式的系數(shù)關(guān)系Fe＋H2SO4＝FeSO4＋H2↑，酸不足，故產(chǎn)生H2的體積由酸計算，V(H2)＝0.0445 ml×22.4 L·ml－1＝0.9968 L，錯誤；C項，根據(jù)化學(xué)方程式的系數(shù)關(guān)系Fe＋H2SO4＝FeSO4＋H2↑，酸不足，反應(yīng)生成的Fe2＋的n(Fe2＋)＝n(H2SO4)＝0.0445 ml，則c(Fe2＋)＝ EQ \f(n(Fe2＋),V)＝ EQ \f(0.0445 ml,22.250×10－3)＝2 ml·L－1，錯誤；D項，向反應(yīng)后的溶液中滴加過量BaCl2溶液，生成BaSO4沉淀，n(BaSO4)＝n(BaSO4)×M(BaSO4)＝0.0445 ml×233 g·ml－1＝10.3685 g，錯誤。
6．（2023年湖北省十堰市期末）FeSO4·7H2O是一種常用的補血劑，在空氣中易變質(zhì)。某同學(xué)通過如下實驗測定該補血劑中Fe2＋的含量：先稱取1.6000 g FeSO4·7H2O樣品，用煮沸冷卻的蒸餾水配制成100 mL溶液；再量取20.00 mL FeSO4溶液于錐形瓶中，逐滴滴入0.0100 ml·L－1的KMnO4 溶液，反應(yīng)完全后，共消耗25.00 mL KMnO4溶液(不考慮空氣對反應(yīng)的影響)。下列說法錯誤的是
A．該反應(yīng)的離子方程式為8H＋＋5Fe2＋＋MnO4－＝5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O
B．該樣品中Fe2＋的含量為21.875%
C．配制溶液時需用到的玻璃儀器僅有燒杯、漏斗、量筒、玻璃棒和100 mL容量瓶
D．用煮沸冷卻的蒸餾水配制溶液的目的是除去溶解在水中的氧氣
【答案】C
【解析】A項，上述反應(yīng)中酸性高錳酸鉀氧化亞鐵離子轉(zhuǎn)化為鐵離子，高錳酸根離子對應(yīng)的還原產(chǎn)物為錳離子，其離子方程式為：8H＋＋5Fe2＋＋MnO4－＝5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O，正確；B項，根據(jù)離子方程式可知，5Fe2＋～MnO4－，則樣品中n(Fe2＋)＝0.0100 ml·L－1×25.00×10－3×5＝1.2500×10－3 ml，則樣品中Fe2＋的含量為： EQ \f(1.2500×10－3 ml× EQ \f(100 mL,20.00 mL)×56 g·ml－1,1.6000 g)×100%＝21.875%，正確；C項，配制溶液時需用到的玻璃儀器僅有燒杯、量筒、玻璃棒和100 mL容量瓶和膠頭滴管，實驗過程中不用漏斗，錯誤；D項，F(xiàn)eSO4·7H2O易被氧氣氧化，所以用煮沸冷卻的蒸餾水配制溶液，可除去溶解在水中的氧氣，防止其被氧化，正確。
7．（2022年江蘇無錫宜興中學(xué)期中）向一定質(zhì)量(設(shè)為m g)的MgO、CuO、Fe2O3組成的混合物中，加入500 mL某濃度的硫酸溶液，混合物完全溶解。向溶解后的溶液中逐滴加入2.0 ml·L－1 NaOH溶液250 mL時，恰好將金屬陽離子沉淀。則該硫酸的物質(zhì)的量濃度為
A．0.5 ml·L－1B．1.0 ml·L－1
C．1.5 ml·L－1D．2.0 ml·L－1
【答案】A
【解析】向溶解后的溶液中逐滴加入2.0 ml·L－1 NaOH溶液250 mL時，恰好將金屬陽離子沉淀，溶液中的溶質(zhì)只有硫酸鈉，根據(jù)元素守恒，H2SO4～Na2SO4～2NaOH，則該硫酸的物質(zhì)的量濃度為 EQ \f( EQ \f(2.0 ml·L－1×250 mL,2),500 mL)＝0.5 ml·L－1，選A項。
8．（2023年天津市河北區(qū)期末節(jié)選）把0.5 ml·L－1 CuSO4溶液和0.5 ml·L－1 Fe2(SO4)3溶液等體積混合(假設(shè)混合溶液的體積等于混合前兩種溶液的體積之和)，再向其中加入足量鐵粉，經(jīng)過充分反應(yīng)后，鐵粉有剩余。求此時溶液中Fe2＋的物質(zhì)的量濃度___________。
【答案】1 ml·L－1
【解析】兩種溶液等體積混合，各物質(zhì)的物質(zhì)的量不變，故混合后c(CuSO4)＝ EQ \f(1,2)×0.5 ml·L－1＝0.25 ml·L－1，c[Fe2(SO4)3]＝ EQ \f(1,2)×0.5 ml·L－1＝0.25 ml·L－1，，溶液混合后，c(SO42－)＝c(CuSO4)＋3c[Fe2(SO4)3]＝0.25 ml·L－1＋3×0.5 ml·L－1＝1 ml·L－1，向溶液中加入鐵粉，反應(yīng)受有鐵剩余，說明硫酸銅和硫酸鐵均完全反應(yīng)，溶液中的溶質(zhì)為FeSO4，故c(Fe2＋)＝c(SO42－)＝1 ml·L－1；故答案為：1 ml·L－1。
9．（2023年廣東省佛山市期末節(jié)選）水體的化學(xué)需氧量(COD)能反映水體受還原性物質(zhì)污染的程度。某小組用高錳酸鉀法測定學(xué)校周邊河水的COD值。
（1）配制200 mL 2.00×10-3 ml·L－1的KMnO4溶液配制KMnO4溶液后用稀硫酸酸化
說明不用鹽酸酸化的原因_____________________________________________________________。
（2）KMnO4法測定河水的COD值
測定原理為：4KMnO4＋5C＋6H2SO4＝4MnSO4＋2K2SO4＋5CO2↑＋6H2O
其中C代替水中還原性物質(zhì)，根據(jù)消耗KMnO4溶液的體積計算水樣中還原性物質(zhì)的濃度，進(jìn)而計算水樣的COD值[COD＝c(C)×M(O2)]。
取水樣25.00 mL于錐形瓶中，加入稀硫酸，消耗所配制的KMnO4溶液的體積為12.50 mL(三次實驗平均值)，計算該水樣是否符合國家一級A出水標(biāo)準(zhǔn)。
(寫出計算過程，國家一級A出水標(biāo)準(zhǔn)為COD≤50 mg·L－1)
【答案】（1）酸性高錳酸鉀具有強氧化性，能和氯離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯氣；（2）c(C)＝ EQ \f(12.5×10－3 L×2.00×10－3 ml·L－1× EQ \f(5,4),25.00×10－3 L)＝1.25×10－3 ml·L－1，則COD＝c(C)×M(O2)＝1.25×10－3 ml·L－1×32×103 mg·ml－1＝40 mg·L－1＜450 mg·L－1，符合國家一級A出水標(biāo)準(zhǔn)
【解析】（1）酸性高錳酸鉀具有強氧化性，能和氯離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氯氣，故不用鹽酸酸化；（2）由化學(xué)方程式可知n(C)＝ EQ \f(5,4)n(KMnO4)＝12.5×10－3 L×2.00×10－3 ml·L－1× EQ \f(5,4)，c(C)＝ EQ \f(12.5×10－3 L×2.00×10－3 ml·L－1× EQ \f(5,4),25.00×10－3 L)＝1.25×10－3 ml·L－1，則COD＝c(C)×M(O2)＝1.25×10－3 ml·L－1×32×103 mg·ml－1＝40 mg·L－1＜450 mg·L－1，符合國家一級A出水標(biāo)準(zhǔn)。
10．（2023年江蘇省南通市如皋市期末）K3[Fe(C2O4)3]·3H2O(三草酸合鐵酸鉀，摩爾質(zhì)量為491 g·ml－1，F(xiàn)e為＋3價)是一種光敏材料，在隔絕空氣條件下受熱分解可得K2CO3和X(Fe、FeO或Fe3O4中的一種)固體混合物。
（1）為驗證固體混合物中存在K2CO3并檢驗X的成分，現(xiàn)進(jìn)行如下實驗：向固體中加水，充分?jǐn)嚢韬筮^濾，得濾液和濾渣?！?br>①驗證存在K2CO3的實驗方案是：__________________________________________________________
_________________________________________________________________________。
②檢驗X的成分的實驗方案是：____________________________________________________________
_________________________________________________________。
（2）為測定某K3[Fe(C2O4)3]·3H2O樣品的純度，現(xiàn)進(jìn)行如下實驗：稱量2.50 g樣品于錐形瓶中，溶解后加稀H2SO4酸化，用0.2000 ml·L－1溶液滴定至終點，消耗KMnO4溶液30.00 mL。發(fā)生的反應(yīng)為5C2O42－＋2MnO4－＋16H＋＝2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O(雜質(zhì)不參與反應(yīng))。計算樣品的純度，并寫出計算過程。
【答案】（1）①用潔凈的鉑絲蘸取濾液于酒精燈火焰上灼燒，透過藍(lán)色鈷玻璃，觀察到紫色火焰；取濾液少量，向其中加入過量鹽酸，將產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水中，澄清石灰水變渾濁 ②取X少量，向其中加入鹽酸，若產(chǎn)生無色氣體，則X成分為Fe；若無氣體產(chǎn)生，向所得溶液中滴加幾滴KSCN溶液，若溶液變紅色，則X為Fe3O4；若溶液不變紅，則X為FeO （2）98.2%
【解析】K3[Fe(C2O4)3]·3H2O在在隔絕空氣條件下受熱分解可得K2CO3和X(Fe、FeO或Fe3O4中的一種)固體混合物，可根據(jù)K元素的焰色試驗顯紫色(透過藍(lán)色鈷玻璃)；根據(jù)CO32－與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生CO2氣體，氣體使澄清石灰水變渾濁來判斷K2CO3的存在；根據(jù)Fe與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣泡確定Fe單質(zhì)的存在；根據(jù)Fe3O4與HCl反應(yīng)產(chǎn)生Fe3＋，F(xiàn)e3＋遇KSCN溶液變?yōu)榧t色確定Fe3O4的存在；若無氣泡、加入KSCN溶液也不變?yōu)榧t色，就可以確定是FeO；利用滴定消耗的KMnO4的濃度及體積確定其物質(zhì)的量，結(jié)合氧化還原反應(yīng)滴定時二者反應(yīng)轉(zhuǎn)化關(guān)系，確定C2O42－的物質(zhì)的量，再根據(jù)C元素守恒，確定K3[Fe(C2O4)3]·3H2O的物質(zhì)的量及質(zhì)量，最后可計算出樣品的純度。
（1）①K2CO3的陽離子是K＋，陰離子是CO32－，因此要確定K2CO3的存在，可以先用潔凈的鉑絲蘸取濾液于酒精燈火焰上灼燒，透過藍(lán)色鈷玻璃，觀察到紫色火焰，確定K＋的存在；然后再取濾液少量，向其中加入過量鹽酸，將產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水中，澄清石灰水變渾濁，證明CO32－的存在；②X可能是Fe、FeO或Fe3O4中的一種，若X是Fe單質(zhì)，向其中加入鹽酸，若產(chǎn)生無色氣體，則X成分為Fe；若X是Fe3O4，由于其與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生FeCl3、FeCl2及H2O，F(xiàn)e3＋與SCN－會變?yōu)檠t色，因此向固體溶解所得溶液中滴加幾滴KSCN溶液，若溶液變紅色，則X為Fe3O4；若固體是FeO，F(xiàn)eO與HCl反應(yīng)產(chǎn)生FeCl2、H2O，因此向溶液中加入HCl及HSCN后，溶液中無氣泡產(chǎn)生，也不變紅色，則固體X為FeO；（2）反應(yīng)消耗KMnO4的物質(zhì)的量n(KMnO4)＝0.2000 ml·L－1×0.030 L＝6.0×10－3 ml，則根據(jù)反應(yīng)方程式：5C2O42－＋2MnO4－＋16H＋＝2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O中物質(zhì)反應(yīng)轉(zhuǎn)化關(guān)系可知n(C2O42－)＝ EQ \f(5,2)n(KMnO4)＝ EQ \f(5,2)×6.0×10－3 ml＝1.5×10－2 ml，則根據(jù)K3[Fe(C2O4)3]·3H2O的組成可知n(K3[Fe(C2O4)3]·3H2O)＝ EQ \f(1,3)n(K3[Fe(C2O4)3]·3H2O)＝5×10－3 ml，其質(zhì)量為m(K3[Fe(C2O4)3]·3H2O)＝5×10－3 ml×491 g·ml－1＝2.455 g，所以樣品的純度為 EQ \f(2.455 g,2.50 g)×100%＝98.2%。
1．結(jié)合化學(xué)方程式了解物質(zhì)的量、摩爾質(zhì)量、氣體摩爾體積、物質(zhì)的量濃度等概念之間的有關(guān)計算。
2．了解化學(xué)計算中的常見類型，學(xué)會常用的解題方法。
基本計算
已知一種反應(yīng)物(或生成物)的量求解其他物質(zhì)的有關(guān)量，此時，只要按照化學(xué)方程式中量的關(guān)系，列出已知物質(zhì)和待求物質(zhì)的比例式計算便可。
混合物反應(yīng)的計算
設(shè)混合物中各物質(zhì)的物質(zhì)的量為x、y，按照化學(xué)方程式中量的關(guān)系，并用x、y表示，列出方程組解答。
過量計算
給出了兩種反應(yīng)物的量，求解某產(chǎn)物的量。
方法：按照化學(xué)方程式中量的關(guān)系進(jìn)行判斷，哪一種物質(zhì)過量，然后根據(jù)不足的物質(zhì)的量進(jìn)行求解。
差量法
質(zhì)量差值法、體積差值法。
關(guān)系式法
利用元素守恒建立關(guān)系式、利用方程式建立關(guān)系式、利用電子守恒建立關(guān)系式。
守恒法
質(zhì)量守恒、電荷守恒、電子守恒。