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3.2.2 物质的量在化学方程式计算中的应用 练习（解析版）
1．将足量铁粉放入100 mL 0.1 mol·L-1的CuSO 溶液中，充分反应后析出的铜的质量为( )
4
A．32 g B．6.4 g C．0.64 g D．3.2 g
【答案】C
【 解 析 】 n(CuSO )=0.100 L×0.1 mol·L-1=0.01 mol ， 由 CuSO +Fe FeSO +Cu ， 可 知
4 4 4
n(Cu)=n(CuSO )=0.01 mol，m(Cu)=0.01 mol×64 g·mol-1=0.64 g。
4
2．等物质的量的常见金属A、B、C分别与足量的稀盐酸反应，所得氢气的体积依次为 V 、
A
V 、V ，已知V =2V ，且V =V +V ，则在金属C的生成物中，该金属的化合价为( )
B C B C A B C
A．+1价 B．+2价 C．+3价 D．+4价
【答案】A
【解析】V =2V ，V =V +V =3V ，根据得失电子守恒，A失去的电子数为C的3倍，金属最外
B C A B C C
层电子数一般小于4，故A的化合价为C的3倍，C的化合价只能为+1价。
3．把一小块钠放入足量水中，会发生如下反应:2Na+2H O 2NaOH+H ↑。有关该反应的下列
2 2
说法正确的是( )
A．反应中Na与NaOH的质量相等
B．反应中HO和H 的质量相等
2 2
C．反应中HO和H 的质量之比为2∶1
2 2
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，所以A项错误，
D项正确;H O与H 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 2
4．2 mol·L-1的盐酸和硫酸各100 mL，分别加入等质量的铁粉，反应后生成的气体质量之比为
2∶3，则向盐酸中加入的铁粉的物质的量为( )
A．0.05 mol B．0.075 mol C．0.15 mol D．0.2 mol
【答案】C
【解析】n(HCl)=0.2 mol，n(H SO )=0.2 mol。
2 4
若酸均不足，即完全反应生成H 的质量之比为1∶2;
2
若酸均过量，即金属不足，则生成H 的质量之比为1∶1。
2
现生成H 的质量之比为2∶3，则说明盐酸不足，硫酸过量;根据盐酸中HCl的物质的量可求出
2
生成H 0.1 mol，则HSO 反应生成0.15 mol H，则铁粉为0.15 mol。
2 2 4 2
5．将钠、镁、铝各0.3 mol分别放入100 mL 1 mol·L-1的盐酸中，同温同压下产生的气体体积
比是( )A．1∶2∶3 B．6∶3∶2 C．3∶1∶1 D．1∶1∶1
【答案】C
【解析】根据金属与酸反应的实质2M+2nH+ 2Mn++nH↑可知三种金属都过量，而铝、镁都
2
不与HO反应，按盐酸计算，两者产生气体的物质的量都为0.05 mol，金属钠可继续与HO反应最
2 2
终产生0.15 mol H，即同温同压下产生气体的体积比为0.15 mol∶0.05 mol∶0.05 mol=3∶1∶1。
2
6．一块表面已被氧化为NaO的钠块10.8 g，将其投入100 g 水中，产生H 0.2 g，则被氧化
2 2
的钠的质量是( )
A．9.2 g B．10.6 g C．6.2 g D．4.6 g
【答案】D
【解析】由于钠块放入水中发生反应:2Na+2H O 2NaOH+H ↑，由产生H 的质量可求出Na
2 2 2
的质量，进而可求出钠块中NaO的质量，最后根据关系式:Na O~2Na才能求出被氧化的钠的质量。
2 2
7．将铁加入到100 mL某浓度的盐酸中恰好完全反应，反应后生成的气体为V L(标准状况下)，
将铝加入到100 mL 2 mol·L-1 NaOH溶液中恰好完全反应，充分反应后生成的气体为3V L。下列说
法正确的是( )
A．铁和铝的物质的量相等
B．原盐酸的浓度为2 mol·L-1
C．铁加入盐酸中的离子方程式为2Fe+6H+ 2Fe3++3H ↑
2
D．盐酸与NaOH溶液中溶质的物质的量浓度之比为1∶3
【答案】B
【解析】Al与NaOH溶液的反应为
2Al + 2NaOH+2H O 2NaAlO +3H ↑
2 2 2
2 mol 2 mol 3 mol
n(Al) 0.1 L×2 mol·L-1 n(H )
2
2mol 3mol
列比例式 = 解得n(H )=0.3 mol
0.1 L×2mol·L-1 n(H ) 2
2
2mol 2mol
= ，解得n(Al)=0.2 mol
0.1 L×2mol·L-1 n(Al)
由Al与NaOH溶液反应生成的气体为3V L，
3V L
得 =0.3 mol 则V=2.24。
22.4mol·L-1
再根据反应Fe+2HCl FeCl +H ↑，可求出反应的Fe的物质的量为0.1 mol，HCl的物质的量
2 2
0.2mol
为0.2 mol，则c(HCl)= =2 mol·L-1，B正确；由上述数据分析知铁、铝物质的量不相等，A
0.1 L错误；Fe与盐酸反应生成Fe2+，C错误；盐酸与NaOH溶液中溶质的物质的量浓度之比为1∶1，D
错误。
8．已知m g Al在足量氯气中燃烧，生成固体的质量为(m+21.3) g，若将m g Al投入总质量为
95.2 g的NaOH水溶液中恰好完全反应，则所得溶液中溶质的质量分数为( )
A．5.4% B．8.0% C．16.3% D．16.4%
【答案】D
【解析】设生成 NaAlO 的质量为 x，生成氢气的质量为 y。由 2Al+3Cl 2AlCl 和
2 2 3
2Al+2NaOH+2H O 2NaAlO +3H ↑得关系式
2 2 2
2Al~2AlCl ~ 2NaAlO ~3H
3 2 2
54 267 164 6
mg (m+21.3)g x y
54 267 164 6
= = =
mg (m+21.3) g x y
解得:m=5.4，x=16.4g，y=0.6g
m(NaAlO ) 16.4g
w(NaAlO )= 2 ×100%= ×100%=16.4%。
2 m(溶液) (5.4+95.2-0.6) g
9．某金属与盐酸反应时，生成H 的质量与消耗金属质量的关系如下图所示，此金属可能是(
2
)
A．纯锌 B．纯铁 C．镁铝合金 D．铜铁合金
【答案】D
【解析】首先由图可知，消耗金属质量为30 g时，产生氢气的质量为1 g，即0.5 mol。用极值
法：假设每一种金属都与酸反应产生0.5 mol H，然后分别计算出消耗金属的质量。A项需32.5 g，
2
B项需28 g，C项需9～12 g，D项大于28 g。故选D。
10．11.6 g Fe O 加到100 mL某浓度的盐酸中，再加入9.8 g铁粉，反应停止时，溶液中无固体
3 4
存在。向溶液中滴加硫氰化钾溶液，未见颜色变化，为了中和过量的盐酸(不考虑盐酸的挥发)，且
使铁完全转化成Fe(OH) ，共消耗5.0 mol·L-1NaOH溶液160 mL。原盐酸中HCl的物质的量浓度为(
2
)
A．2 mol·L-1 B．4 mol·L-1 C．6 mol·L-1 D．8 mol·L-1
【答案】D【解析】由题意可知，经过一系列反应后，最终得到的物质是Fe(OH) 和NaCl，根据元素守恒
2
160 mL
得:c(HCl)×V(HCl)=c(NaOH)×V(NaOH)，c(HCl)=5.0 mol·L-1× =8 mol·L-1。
100 mL
11．将Fe和Al按一定的质量比组成合金。
(1)取一定量的该合金，向其中加入足量NaOH溶液，生成气体n L(标准状况)，则反应的离子
方程式是 ，合金中Al的物质的量是 。
[来源:学。科。网Z。X。X。K]
(2)另取相同质量的该合金，向其中加入足量稀硫酸，固体全部溶解，生成气体 m L(标准状况)，
则反应中转移电子的物质的量是 mol，合金中Fe的质量是 。
n m 56(m-n)
【答案】(1)2Al+2OH-+2H O 2AlO- +3H ↑ mol (2) g
2 2 2 33.6 11.2 22.4
【解析】合金中Al既能与NaOH反应，也能与稀硫酸反应，且等量Al与足量的NaOH溶液或
稀硫酸反应生成等量的H;而Fe只能与稀硫酸反应;由2Al+2OH-+2H O 2Al +3H ↑可知，合金
2 2 O- 2
2
2 nL n
中Al的物质的量为 × = mol;Fe、Al与稀硫酸反应生成m L H ，由2H+
3 22.4 L·mol-1 33.6 2
m (m-n)L
H 可知转移电子物质的量为 mol;由Fe置换出的H 体积为(m-n) L，故m(Fe)=
2 11.2 2 22.4 L·mol-1
56(m-n)
×56 g·mol-1即 g。
22.4
12．在标准状况下进行甲、乙、丙三组实验。三组实验各取 30 mL同浓度的盐酸，加入同一种
镁铝混合物粉末，产生气体，有关数据列表如下:
实验序号 甲 乙 丙
混合物质量/mg 255 385 459
生成气体/mL 280 336 336
(1)甲、乙两组实验中，哪一组盐酸是不足量的? (填“甲”或“乙”)。理由是
。
(2)要算出盐酸中HCl的物质的量浓度，题中可作计算依据的数据是 ，求得盐酸
中HCl的物质的量浓度为 。
(3)求合金中Mg、Al的物质的量之比，题中可作计算依据的数据是 ，
求得Mg、Al的物质的量之比为 。 [【答案】(1)乙 因甲、乙生成H 的体积不等，则产生H 体积小的，说明还有酸未反应，因
2 2
280
此甲中盐酸过量，混合物反应完全;若乙中盐酸过量，则可产生H: ×385 mL≈423 mL，而实际为
2
255
336 mL，说明乙中盐酸不足，合金过量 (2)336 mL 1 mol·L-1 (3)255 mg和280 mL 1∶1
【解析】(2)在乙或丙中，因盐酸反应完全，则可根据
2HCl ~ H
2
2 1
n(HCl)= 336×10-3L ×2=3×10-2 mol c(HCl)=3×10-2mol=1 mol·L-1
22.4 L·mol-1 0.03 L
(3)在甲中，混合物完全反应，盐酸有剩余，则可根据混合物质量255 mg，生成气体280 mL计
3
算。根据Mg~H，Al~ H 得:n(Mg)×24 g·mol-1+n(Al)×27 g·mol-1=255×10-3 g
2 2
2
n(Mg)+3n(Al)= 280×10-3L
2 22.4 L·mol-1
求得:n(Mg)=0.005 mol，n(Al)=0.005 mol，n(Mg)∶n(Al)=1∶1。
