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3.2.2 新型合金 物质的量在化学方程式计算中的应用
练习（解析版）
1．mg铁粉与含有HSO 的CuSO 溶液完全反应后，得到mg铜，则参与反应的CuSO 与HSO 的
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物质的量之比为
A．8:7 B．1:7 C．7:8 D．7:1
【答案】D
【详解】ag铁粉的物质的量为 ，agCu的物质的量为 ，根据氧化还原顺序 先
与 反应，再与 反应，因为 ，
所以 反应完全，剩余 与 反应 ，
所以参加反应的 的物质的量为 ，
参加反应的 的物质的量为 ，
参加反应的CuSO 与HSO 的物质的量之比为 ，
4 2 4
答案选D。
2．常温常压下，足量的铝分别与下列酸反应时，放出H 最多的是 （ ）
2
A．600 mL 18.4mol·L－1的硫酸 B．100 mL 1.0mol·L－1的盐酸
C．200 mL 12 mol·L－1的浓硝酸 D．600mL 0.1 mol·L－1的硫酸
【答案】D
【解析】常温下铝在浓硫酸、浓硝酸中钝化，A、C错误；盐酸提供n(H+)为0.1mol，而硫酸提供的
n(H+)为0.12mol,所以硫酸放出的氢气多，D正确；答案选D。
3．相同质量的两份铝，分别放入足量的盐酸和氢氧化钠溶液中，放出的氢气在同温同压下的体积
比为（ ）
A．1:6 B．1:1 C．2:3 D．3:2
【答案】B【 解 析 】 铝 与 盐 酸 和 NaOH 溶 液 反 应 的 化 学 方 程 式 为 ： 2Al+6HCl=2AlCl +3H ↑ 、
3 2
2Al+2NaOH+2H O=2NaAlO +3H ↑，由方程式可知等质量的Al与足量盐酸和NaOH溶液反应产生
2 2 2
H 物质的量相等，在同温同压下放出的H 体积相等，答案选B。
2 2
4．下列关于金属的叙述中正确的是（ ）
A．所有的金属都是固态的
B．金属具有导电性、导热性和延展性
C．活泼的金属、或较活泼的金属能与酸反应，但不能与碱反应
D．金属元素在自然界中都是以化合态存在的
【答案】B
【详解】A．常温下金属单质大多数是固体，但是汞常温下为液态，A项错误；
B．根据金属的通性可知，金属具有导电性、导热性和延展性，B项正确；
C．活泼的金属、或较活泼的金属能与酸反应，有的金属能够与强碱溶液反应，如铝，C项错误；
D．并不是所有金属在自然界都是以化合态存在的，如金、银等，D项错误；
答案选B。
5．等质量的两块钠，第一块在足量氧气中加热，第二块与足量氧气在常温下充分反应，则下列说
法正确的是( )
A．第一块钠失去电子数多 B．两块钠失去电子数一样多
C．第二块钠的反应产物质量较大 D．两块钠的反应产物质量一样大
【答案】B
【详解】A、金属钠失电子均变为+1价的阳离子，等质量的两块钠，失电子是一样的，故A错误；
B、金属钠失电子均变为+1价的阳离子，等质量的两块钠，失电子是一样的，故B正确；
C、根据4Na+O=2Na O，则1mol金属钠获得氧化钠的质量是31g，根据反应2Na+O NaO ，
2 2 2 2 2
则1mol金属钠获得过氧化钠的质量是39g，等质量的两块钠，即金属钠的物质的量是相等的，所以
生成过氧化钠的质量大，即第一块钠的反应产物质量最大，故C错误；
D、根据C的计算可以知道第一块钠的反应产物质量最大，故D错误；
故选B。
6．ng金属溶于足量的盐酸时生成mmolH ，若该金属的化合价为+2价，则该金属的相对原子质量
2
为（ ）
A． B． C． g·mol-1 D． g·mol-1
【答案】A
【详解】+2价金属M和足量的盐酸反应，化学方程式为：M+2HCl=MCl +H ↑，生成mmolH ，根
2 2 2据化学方程式可知，金属为mmol，所以该金属的摩尔质量为ng/mmol= g·mol-1，相对原子质量
在数值上和摩尔质量相等，所以该金属的相对原子质量为 。故选A。
7．（1）把5.1g镁铝合金的粉末放入过量的盐酸中，得到5.6 LH（标准状况下）。
2
①合金中镁的物质的量_________。
②写出该合金溶于足量NaOH溶液的化学方程式_________________。同时产生H 的体积（标准状
2
况下）为____________ 。
（2）相同条件下，某Cl 与O 混合气体100 mL恰好与150 mL H 化合生成HCl和HO，则混合气
2 2 2 2
体中Cl 与O 的体积比为__________，混合气体的平均相对分子质量为____________。
2 2
（3）两个相同容积的密闭容器X、Y，在25 ℃下，X中充入a g A气体，Y中充入a g CH 气体，
4
X与Y内的压强之比是4∶11，则A的摩尔质量为____________。
（4）在同温、同压下，实验测得CO、N 和O 三种气体的混合气体的密度是H 的14.5倍，其中
2 2 2
O 的质量分数为____________ (计算结果保留 1位小数) 。若其中 CO和N 的物质的量之比为
2 2
1∶1，则混合气体中氧元素的质量分数为_______________ (计算结果保留1位小数)。
【答案】0.1 mol 2Al+2NaOH+2H O=2NaAlO +3H ↑ 3.36 L 1∶1 51.5 44 g·mol－1
2 2 2
27.6% 48.3%
【解析】①设镁、铝的物质的量分别为 x mol、 y mol，列方程组：
①24x +27y =5.1 ②x + 1.5y =5.6/22.4=0.25，①②联立得x=0.1mol、y=0.1mol
答案：0.1mol；
② 该 合 金 中 只 有 Al 和 NaOH 溶 液 反 应 ， 溶 于 足 量 NaOH 溶 液 的 化 学 方 程 式 为
2Al+2NaOH+2H O=2NaAlO +3H ↑。
2 2 2
因为 2Al～3H ，前面已经算出 Al 的物质的量为 0.1mol，则 V（H ）=0.1mol×3/2×22.4L/
2 2
mol=3.36L；
答案：2Al+2NaOH+2H O=2NaAlO +3H ↑ ； 3.36L。
2 2 2
（2）设氯气为xmL，氧气为ymL
Cl + H 2HCl，2H + O 2HO
2 2 2 2 2
xmL xmL 2y mL ymL
①x+y=100 ② x+2y=150，①②两个方程联立可得x=y=50mL，假设氯气和氧气各1摩尔，则混合气体的平均摩尔质量为： =51.5g/mol，混合气体的平
均相对分子质量为51.5；
答案：1：1；51.5
（3）根据PV=nRT，在T、V相同时，压强之比等于物质的量之比，即4：11= ： ，
解得：M=44g/mol；
答案：44g/mol。
（4）混合气体的密度是H 的14.5倍,平均相对分子质量=14.5×2=29,由于CO,N 相对分子质量都是
2 2
28,所以可以设CO,N 总物质的量为x,O 物质的量为y,则28x+32y=29×(x+y),解得x:y=3:1,所以O 的
2 2 2
质量分数=32/(29×4)=27.6%
若其中CO和N 的物质的量之比为1:1,假设CO为1mol,氮气为1mol，氧气为（1+1）×1/3=2/3mol,
2
则混合气体中氧元素的质量分数= ×100%=48.3%；
答案：27.6% 48.3%
8．将质量为1.15 g钠用刺了孔的铝箔包裹后放入水中，共收集到1.232 L(标准状况)气体。请回答
下列问题：
(1)1.15 g钠与水反应，理论上生成气体的体积(标准状况)为__________ L 。
(2)Al和NaOH溶液反应也能生成H，写出相应的化学方程式：_____________；
2
(3)若反应后溶液的体积为 100 mL，则溶液中 NaOH 的物质的量浓度为多少？(写出计算过
程)_______。
【答案】0.56 2Al+2NaOH+2H O=2NaAlO +3H ↑ 0.3mol/L
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【详解】(1)设生成氢气的体积为x
2Na+2H O=2NaOH+H ↑
2 2
46g 22.4L
1.15g x
，解得x=0.56L；(2)铝和氢氧化钠、水反应生成偏氯酸钠和氢气，在该反应中，Al失电子3e-，发生氧化反应，水中
的H得电子2×e-，发生还原反应，转移电子数为最小公倍数是6，所以Al、NaAlO 的系数是2，氢
2
气的系数是3，然后配平其它物质，反应方程式为2Al+2NaOH+2H O=2NaAlO +3H ↑；
2 2 2
(3)Na 与水反应方程式为 2Na+2HO=2NaOH+H ↑，1.15gNa 的物质的量为 n(Na)=
2 2
=0.05mol，由方程式关系可知反应产生的NaOH的物质的量为0.05mol，反应放出氢气的
钠与水反应生成的氢氧化钠的物质的量为0.05mol，生成氢气的物质的量是0.025mol，其体积为
V(H )=0.025mol×22.4L/mol=0.56LL ， 则 铝 与 氢 氧 化 钠 反 应 生 成 的 氢 气 体 积 为
2
1.232L-0.56L=0.672L，该氢气的物质的量为 0.672L÷22.4L/mol=0.03mol根据Al与NaOH溶液反应
的方程式2Al+2NaOH+2H O=2NaAlO +3H ↑可知与 Al反应的NaOH的物质的量为0.02mol，反应产
2 2 2
生的NaAlO 的物质的量是0.02mol，所以剩余NaOH的物质的量为0.05mol-0.02mol=0.03mol，因此
2
反应后溶液中氢氧化钠的物质的量浓度c= =0.3mol/L。
9．实验室用锌与足量的稀硫酸反应制取氢气。若要制得标准状况下4.48L氢气。求：
（1）需要锌的物质的量。__________
（2）需要消耗20%的硫酸（密度为1.14g·cm-3）的体积。_________
【答案】0.2mol 85.96cm3
【详解】
标准状况下 4.48L 氢气的物质的量为 0.2mol。锌和稀硫酸反应的化学方程式为：
Zn+H SO =ZnSO +H ↑。化学方程式的计量数之比等于物质的量之比。生成 0.2mol氢气，需要消耗
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0.2mol 锌和 0.2mol 硫酸。0.2mol 硫酸的质量为 0.2mol×98g/mol=19.6g，则 20%的硫酸的质量为
19.6g/20%=98g，所以需要消耗的硫酸溶液的体积为：98g/1.14g·cm-3=85.96cm3。故答案为：
0.2mol，85.96cm3。
10．今有铁和铜的混合物17.5g，其中铁的质量分数为32%，与足量盐酸反应。
（1）参加反应的铁的物质的量是多少；__________
（2）生成标准状况下的氢气的体积__________
【答案】5.6g 2.24L
【详解】
铁和铜的混合物，铜与盐酸不反应，铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气；
(1)m(Fe)=17.5g×32%=5.6g
n(Fe)=5.6g/56g·mol-1=0.1mol答案为：5.6g；
(2)设生成标准状况下的氢气的体积为x，根据化学反应方程式：
Fe+2HCl＝FeCl +H ↑
2 2
1mol 22.4L
0.1mol x
解得：x=2.24L
答案为：2.24L。
