定量分析物质及其变化

定量分析物质及其变化

题组一　化学变化中的定量判断

[解题指导]

先把非物质的量的已知量转化为物质的量，然后根据化学方程式计算出未知物的物质的量，最后再把未知物的物质的量转化为题目所求非物质的量。

物质的量在化学方程式中计算的步骤：①写：写出反应的化学方程式；

②找：找出方程式中已知物质和未知物质的物质的量的关系；③列：将已知量和未知量列成比例式；④求：对比例式求算。

1．下列两种物质间发生反应，消耗等物质的量的酸，产生气体最多的是

A．木炭与浓硝酸 B．铜与稀硝酸 C．锌与稀硫酸 D．木炭与浓硫酸

【答案】D【解析】题中四个选项发生反应的化学方程式分别为

C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O、3Cu＋8HNO3(稀)＝3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O、

Zn＋H2SO4＝ZnSO4＋H2↑、C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O，设同时消耗8 mol酸，四者产生的气体分别为10 mol、2 mol、8 mol、12 mol，D项正确。

2．足量下列物质与相同质量的铝反应，放出氢气且消耗溶质物质的量最少的是

A．氢氧化钠溶液 B．稀硫酸 C．盐酸 D．稀硝酸

【答案】A【解析】A项，2Al＋2NaOH＋2H2O＝2NaAlO2＋3H2↑1 mol Al消耗1 mol NaOH；

B项，2Al＋3H2SO4＝Al2(SO4)3＋3H2↑1 mol Al消耗1.5 mol H2SO4；

C项，2Al＋6HCl＝2AlCl3＋3H2↑1 mol Al消耗3 mol HCl；

D项，Al和稀硝酸反应不放出H2。综上所述，符合题意的是A项。3．在氯化铁、氯化铜和盐酸的混合溶液中加入铁粉，待反应结束，铁粉有剩余，则反应后溶液中存在较多的阳离子是

A．H＋ B．Fe2＋C．Fe3＋D．Cu2＋

【答案】B【解析】在氯化铁、氯化铜和盐酸的混合溶液中加入铁粉，分别发生反应Fe＋2Fe3＋＝3Fe2＋、Fe＋Cu2＋＝Fe2＋＋Cu、Fe＋2H＋

＝Fe2＋＋H2↑，待反应结束，铁粉有剩余，则溶液中存在的离子为Fe2＋，B项正确。

4．下列反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2的是

①O3＋2KI＋H2O＝2KOH＋I2＋O2　②SiO2＋2CSi＋2CO↑　③SiO2＋3CSiC＋2CO↑

④4HCl(浓)＋MnO2MnCl2＋Cl2↑＋2H2O

A．仅有② B．仅有②④ C．仅有②③④ D．①②③④

【答案】D【解析】

反应①②③④

氧化剂O3SiO2C MnO2

还原剂KI C C HCl

物质的量之

比

1∶21∶21∶21∶2

5．下列反应中，相关示意图错误的是

A B

将二氧化硫通入到一定量氯水中将氨水滴入到一定量氯化铝

溶液中

【答案】B【解析】SO2＋Cl2＋2H2O＝H2SO4＋2HCl，故随二氧化硫体积增加，pH逐渐减小，至Cl2反应完后基本保持不变，A项示意图正确；AlCl3＋3NH3·H2O＝Al(OH)3↓＋3NH4Cl，

沉淀质量达最大值后保持不变，B项示意图错误；

Cu＋4HNO3(浓)＝Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，

3Cu＋8HNO3(稀)＝3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，C项示意图正确；

Fe＋2FeCl3＝3FeCl2，D项示意图正确。

6．在水中加入等物质的量的Ag＋、Pb2＋、Na＋、SO、NO、Cl－，该溶液放在用惰性电极材料作电极的电解槽中，通电片刻，则氧化产物与还原产物的质量比为

A．35.5∶108 B．16∶207 C．8∶1 D．108∶35.5

【答案】C【解析】等物质的量的这几种离子放入水中后，Ag＋与Cl

－、Pb2＋与SO恰好完全反应生成AgCl和PbSO

4沉淀，因此实际上相当于

用惰性电极电解NaNO3溶液，根据离子放电顺序实质上是电解水，则氧化产物为氧气，还原产物为氢气，容易得出质量比为8∶1，C项正确。7．相同质量的Na、Mg、Al分别与足量盐酸充分反应，生成氢气的质量比为

A．1∶2∶3 B．23∶24∶37 C．23∶12∶9 D．36∶69∶92

【答案】D【解析】令Na、Mg、Al的质量都为1 g，根据n＝，计算Na、Mg、Al的物质的量，金属提供电子的物质的量之比等于生成氢气的质量之比。

8．向物质的量浓度为1 mol·L－1的KAl(SO4)2溶液中滴入Ba(OH)2溶液，当生成沉淀的质量最大时，铝元素的主要存在形式为

A．Al3＋和Al(OH)3 B．Al(OH)3 C．AlO D．AlO和Al(OH)3

【答案】C【解析】明矾的化学式为KAl(SO4)2·12H2O，当生成沉淀的质量

最大时，设明矾为1 mol，则溶液中含有1 mol Al3＋，2 mol SO，由反应

SO42－＋Ba2＋＝BaSO4↓可知，使SO42－全部转化成BaSO4沉淀，需要2 mol Ba(OH)2，

加入4 mol OH－，则发生Al3＋＋4OH－＝AlO2－＋2H2O，所以最后溶液中存在AlO。

9．下列选项中，符合右上图变化的是

化学反应X轴表示Y轴表示

A 向AlCl3溶液中加入

NaOH溶液

溶液中NaOH的物

质的量

生成沉淀的质量

B 向Na2CO3溶液中加入稀

盐酸

稀盐酸的体积产生气体的体积

C向FeBr2溶液中通入氯气氯气的体积生成Br2的物质的量

D 向Ca(OH)2溶液中通入

CO2

CO2的体积

生成Ca(HCO3)2的质

量

【答案】C【解析】反应先生成沉淀，后沉淀溶解，且生成沉淀和沉淀溶解消耗NaOH的物质的量之比为3∶1，A项不符合题图变化；生成NaHCO3和NaHCO3转化为CO2消耗的稀盐酸的体积之比为1∶1，B项不符合题图变化；氯气先氧化Fe2＋，后氧化Br－，前后消耗氯气的体积之比为1∶2，C项符合题图变化；反应先生成CaCO3，后生成Ca(HCO3)2，前后消耗CO2的体积之比为1∶1，D项不符合题图变化。

10．CuSO4是一种重要的化工原料，其有关制备途径及性质如图所示。下列说法不正确的是

A．途径①所用混酸中H2SO4与HNO3物质的量

之比最好为3∶2