知识讲解_物质的量在化学方程式计算中的应用_提高

1 物质的量在化学方程式计算中的应用 【学习目标】 1、掌握物质的量、物质的量浓度、气体摩尔体积应用于化学方程式的计算方法和格式； 2、加深对物质的量、物质的量浓度、气体摩尔体积等概念的理解以及对化学反应规律的认识。 【要点梳理】 要点一、化学计量数 在化学反应中各反应物按一定微粒数比相互转化为一定微粒数的生成物。各反应物和各生成物微粒个数 的最简整数比称之为各物质的化学反应计量数。化学计量数既表示各物质参加化学反应的微粒个数，也表示 宏观可度量物质的量之比。它比以前称之为方程式中各物质系数的提法更确切、更科学。 要点二、引入化学计量数的必要性 “物质的量”应用于化学方程式的计算时，皆基于各反应物、生成物“粒子数之比”等于其物质的量之比。 例如： 指出：体积关系只对气体成立 要点三、有关化学方程式计算的依据 【高清课堂：物质的量在化学方程式计算中的应用 ID：388491#知识回顾】 化学方程式明确地表示出化学反应中各物质的微粒数之间以及质量之间的数量关系。对于有气体参加的 反应，其气态物质在同温同压下也有确定的体积关系，总结起来有如下规律： （1）相互作用的物质的微粒数之比等于方程式中各物质化学计量数之比。 （2）相互作用的各物质的物质的量之比等于方程式中各物质化学计量数之比。 （3）相互作用的气态物质，同温同压下的体积之比等于化学方程式中各气态物质化学计量数之比。 （4）相互作用物质的质量之比等于方程式中各物质化学计量数和该物质的相对分子质量乘积之比。 以上四种基本关系在化学计算中会经常用到。 要点四、计算要求 （1）根据化学方程式进行计算时，已知物质的其他物理量一般可换算成物质的量，再根据化学方程式中 的化学计量数之比等于物质的量之比，列比例求解。 2 2 22H (g)+O (g) 2H O(g)点燃 2 （2）解题过程中注意： ①各种符号的书写要规范，大写字母与小写字母的意义各不相同。如“M”表示摩尔质量，而“m”表示质量； “N”表示微粒数，而“n”表示物质的量。 ②设未知数直接用各物理量的符号表示，且要注明物质（或粒子）的符号。如设参加反应盐酸溶液的体 积为 V[HCl(aq)]。 ③各物理量及单位、物质的名称、公式等尽量用符号表示。如已知 NaOH 溶液的体积和物质的量浓度， 求 NaOH 溶液的质量时就写成： m(NaOH)=c(NaOH)×V[NaOH(aq)]×M(NaOH) 要点五、解题步骤 （1）设未知数。设出的未知数直接用各物理量的符号表示，如设参加反应的 NaOH 溶液的体积为 V [NaOH (aq)]，并且不带单位。同时应合理利用化学方程式中的横向和纵向联系，使运算简便。 （2）写出有关化学方程式，并注意隐含条件。在化学方程式相关物质下面注明相应的关系量，比较复杂 的数量关系可先化简。 （3）建立未知量和已知量之间的数量关系，可以是等式也可以是不等式。把已知量代入计算式中，计算 时都要带单位（已知量带单位，未知量不带单位）。 （4）运用数学工具选取容易解决的突破口求解，并写出答案。 解题关键：①准确把握反应内涵（包括显性与隐含的反应），正确书写化学方程式或离子方程式。 ②化学方程式所表示的是纯净物之间的量的关系，因此不纯物质必须换算成纯净物的量再进行计算。 ③在所列比例式中，同一物质上下单位要一致，不同物质左右单位要对应。 ④规范用语 n (H2SO4)——表示 H2SO4 的物质的量 v (NaOH)——表示化学方程式中 NaOH 的化学计量数 c (HCl)——表示盐酸的物质的量浓度 V [NaCl (aq)]——表示 NaCl 溶液的体积 V (H2)——表示 H2 的体积 w (MnO2)——表示混合物中 MnO2 的质量分数 m (H2O)——表示 H2O 的质量 在列比例式及运算过程中都应带单位。 化学方程式的计算题型较多。在熟悉基本题型与常规解法的同时要注意积累解题的思维方法和技巧。 【典型例题】 类型一、反应物中有一种过量的计算 例 1 实验室将 30 g 含 MnO2 质量分数为 76.6%的软锰矿石与 90.0 mL 12 mol·L －1 浓盐酸共热，计算在标 准状况下可生成 Cl2 多少升？ 【思路点拨】在做题时应该认识到二氧化锰与浓盐酸反应制氯气时浓盐酸是过量的，利用方程式进行计 算时应选择二氧化锰的量作为标准。 【答案】5.8L。 【解析】 n(HCl)=0.09L×12mol·L－1=1.08mol 举一反三： 【变式 1】1.15 g 金属钠跟水反应，得到 100 mL 溶液，试计算： 2 1 30g 76.6%(MnO ) 0.26mol87g moln − ×= =  2 22.4L 0.26mol(Cl ) 5.8L1molV ×= =3 （1）生成的气体在标准状况下是多少升？ （2）反应后所得溶液的物质的量浓度是多少？ 【答案】（1）生成的气体在标准状况下是 0.56L； （2）反应后所得溶液的物质的量浓度是 0.5mol/L。 【解析】设生成标准状况气体的体积为 V，反应后所得溶液的物质的量浓度为 c，根据化学方程式列比例 求解： ， 。 【高清课堂：物质的量在化学方程式计算中的应用 ID：388491#例题 1】 【变式 2】将 6.5g Zn 放入足量盐酸中，Zn 完全反应。计算： (1)6.5 g Zn 的物质的量； (2)参加反应的 HCl 的物质的量； (3)生成 H2 的体积（标准状况）。 【答案】 (1)6.5 g Zn 的物质的量为 0.1mol； (2)参加反应的 HCl 的物质的量 0.2mol； (3)生成 H2 的体积（标准状况）为 2.24L。 【解析】 (1)6.5 g Zn 的物质的量为； 由题意知 HCl 过量 【变式 3】（2015 河南罗山高中高三练习）黄铜矿（主要成分 CuFeS2）是提取铜的主要原料 已知：2CuFeS2＋4O2 Cu2S＋3SO2＋2FeO炉渣产物 Cu2S 在 1200℃高温下继续反应： 2Cu2S＋3O2 → 2Cu2O＋2SO2， 2Cu2O＋Cu2S → 6Cu＋SO2，假定各步反应都完全，完成下列计算： ①由 6 mol CuFeS2 生成 6 mol Cu，求消耗 O2 的物质的量 mol ② 6 mol CuFeS2 和 14.25 mol O2 反应，理论上可得到 mol 铜 【答案】15， 4.5 【解析】 ①由 6 mol CuFeS2 生成 6 mol Cu，则 n(Cu2O)=2mol；n(Cu2S)=1mol；根据 Cu 元素守恒可知需要 CuFeS2 的物质 的量是 n(CuFeS2)=6mol；6mol 的 CuFeS2 完全氧化变为 3mol 的 Cu2S 消耗 O2 的物质的量是 12mol；产生的 3mol  → ℃800 2mol 1.15g 0.5mol/L2 23g 0.1Lc ×= =× × 1.15g 22.4L 0.56L2 23gV ×= =× 1 6.5 g 0.1mol65g mol− =  2 2mol 0.1mol( Cl) 0.2mol1mol 0.1mol 22.4L(H ) 2.24L1mol n H V ×= = ×= =4 的 Cu2S 中 2mol 的 Cu2S 氧化为 2mol 的 Cu2O 消耗 3mol 的 O2；所以由 6 mol CuFeS2 生成 6 mol Cu，求消耗 O2 的物质的量是 12mol+3mol=15mol；② 6 mol CuFeS2，发生第一个反应消耗 12mol 的 O2；还有剩余的 O2 的物质 的量是 2.25 mol。根据第二个式子可知：3mol 的 O2 会消耗 2mol 的 Cu2S，则 2.25 mol 的 O2 会发生反应消耗 Cu2S 的物质的量是(2.25 mol÷3)×2=1. 5 mol。产生 Cu2O1. 5 mol，还有 Cu2S 的物质的量是 3mol-1. 5 mol =1. 5 mol ，根据方程式 2Cu2O＋Cu2S = 6Cu＋SO2 中两种物质的物质的量关系可知 Cu2S 过量，产生 Cu 的物质的量应 该 1. 5 mol×3=4.5 mol。 类型二、两量差列比例解计算题 例 2 将 5.29gNaCl 和 NaBr 的混合物溶于水后通入足量的 Cl2 使之充分反应，再将反应后溶液加热蒸干、 灼烧，得到残渣质量 4.40g。计算原混合物中 NaCl、NaBr 的质量。 【思路点拨】该题只给出了处理前后混合物的质量，且质量变化了，找出质量变化的原因，利用差量法 解题。 【答案】原混合物中 NaCl 的质量为 3.32g，原混合物中 NaBr 的质量为 2.06g。 【解析】由于 NaCl 不参与反应，故引起固体物质质量减少的原因是 NaBr 转化为 NaCl 设原混合物中 NaBr 的质量为 m(NaBr) 解得：m(NaBr)=2.06 g。 原混合物中 NaCl 的质量为：5.29－2.06g=3.32g。 【总结升华】当某一反应有气体参加或有气体生成，且同一条件下反应方程式前后气体物质的化学计量 数不相等时，反应前后的总体积存在差量；当反应物或生成物部分为固体、部分为气体时，反应体系中固体 物质总质量在反应前后存在差量。即可用两量差列比例求解。 例 3 把一块表面已部分被氧化的钠 0.77 g 放入 10 g 水中，得到标准状况下氢气 224 mL。求 （1）若将金属钠表面的氧化物均视为氧化钠，试求该氧化钠的质量。 （2）所得溶液中溶质的质量分数和该溶液的物质的量浓度（溶液的密度为 d g·cm－3）。 【思路点拨】做问题（1）时弄清楚氢气是由钠和水反应生成的，根据氢气的量求金属钠的质量，进而求 氧化钠的质量；做问题（2）还需利用氧化钠与水反应的方程式，理清谁是溶质、溶液的质量怎么变化。 【答案】（1）0.31 g （2）11.16%，2.79d mol·L―1 【解析】（1）设金属钠质量为 x，与水反应生成 NaOH 的质量为 y。 列比例式后解得 x=0.46 g，y=0.8 g， 由此可得 m (Na2O)=0.77 g－0.46 g=0.31 g。 （2）设 0.31 g Na2O 与水反应生成 NaOH 的质量为 z。 列比例式后解得 z=0.4 g， NaOH 的质量分数为： 2 103g 89 g (NaBr) (5.29 4.40)gm × = −5 ， c (NaOH)×40 g·mol－1=11.16%×1000d g·L―1， c (NaOH)=2.79d mol·L―1。 【总结升华】一般思路：分析题目：已知条件是什么？求什么？将哪几种物质的物理量直接应用于化学 方程式计算合理且最佳？然后将所求物质直接用物理量符号表示。解题格式和过程要规范，养成用物质的量 来解题的习惯。 【高清课堂：物质的量在化学方程式计算中的应用 ID：388491# 混合物计算——图像题】 举一反三： 【变式 1】现有一种 Na2CO3 和 NaHCO3 的混合物，某同学为测定其含量，取一定量的该样品溶于水，逐 滴加入稀盐酸并不断振荡，首先发生反应：Na2CO3 + HCl = NaHCO3 + NaCl，然后才发生反应：NaHCO3+ HCl = NaCl + CO2↑+ H2O。 已知：该温度下 CO2 密度为 1.98g/L，实验测得产生的 CO2 体积的与加入稀盐酸的数据如下图。 （1）当加入 g 盐酸时，才开始产生 CO2； 图中 V= mL。 （2）请计算： ①所加入盐酸中 HCl 的质量分数为多少? ②原样品中 Na2CO3 和 NaHCO3 的质量各是多少？（百分数精确到 0.1%，质量精确到 0.01g） 【答案】 （1）5，444； （2）①所加入盐酸中 HCl 的质量分数为 7.4%； ②原样品中 Na2CO3 的质量为 1.06g，NaHCO3 的质量为 1.26g。 【变式 2】甲、乙两烧杯中分别盛有 1L 等物质的量浓度的 Cu(NO3)2 和 AgNO3 溶液，现往其中加入等质 量的锌片，待反应完毕后，测得甲烧杯中固体质量减轻 0.18 g，求原甲烧杯中 Cu(NO3)2 溶液物质的量浓度和 乙烧杯中固体质量变化是多少克？（原子量 Ag：108 Zn：65.4 Cu：63.6） 【答案】甲烧杯原 Cu(NO3)2 溶液浓度为 0.10mol·L－1，乙烧杯中固体质量变化为 7.53g。 【解析】本题可利用两量差列比例求解 1 1 0.8g 0.4g 100% 11.16%224mL10g 0.77g 2 g mol22400 mL mol − − + × = + − × ⋅⋅ 1 3 2 0.1mol[Cu(NO ) ] 0.10 mol L1Lc −= = 6 解得： △x=7.53g 例 4 （2016 福建省开学考）为了检验某含有 NaHCO3 杂质的 Na2CO3 样品的纯度，现将 w1 g 样品加热， 其质量变为 w2 g，则该样品的质量分数是（ ）。 A． B． C． D． 【思路点拨】加热发生反应：2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O，利用反应前后固体的质量差、结合差法来 计算碳酸氢钠的质量，再计算碳酸钠样品的纯度。 【答案】D 【解析】设样品中含有 NaHCO3 杂质的质量为 x，则 2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O △m 2×84 106 62 x (w1 g－w2 g) 所以 2×84∶62=x∶(w1 g－w2 g) 解得 ，则 ，故选 D。 △ △ 2 1 1 84 31 w w w − 1 2 1 84( ) 31 w w w − 1 2 1 73 42 31 w w w − 2 1 1 84 53 31 w w w − 1 284( ) g31 w wx −= 2 1 2 3 1 1 84 53(Na CO ) 1 31 w wxw w w −= − =7 【巩固练习】 一、选择题 1．（2016 浙江省嘉兴市期末考）有两种金属的合金 13 g，与足量稀硫酸反应后，在标准状况下产生气体 11.2 L，则组成该合金的金属可能是（ ）。 A．Mg 和 Zn B．Mg 和 Al C．Fe 和 Zn D．Cu 和 Fe 2．能完全中和 20 mL 1 mol /L NaOH 溶液生成正盐的溶液是（ ）。 A．40 mL 0.1 mol /L 盐酸 B．20 mL1 mol /L 硫酸溶液 C．10 mL 1 mol /L 硫酸溶液 D．5mL 1 mol /L 磷酸溶液 3．用铝箔包住 0.1 mol 金属钠，用针扎一些小孔，放入水中，完全反应后，用排水集气法收集产生的气体， 则收集到的气体体积（标准状况）为（ ）。 A．2.24 L B．1.12 L C．大于 1.12 L D．小于 1.12 L 4．（2015 安徽定远县期末考）现在铁与另一种金属组成的混合物 1.2g，与足量稀硫酸反应生成 H2 0.1g，则 混合物中的另一种金属可能是（　　）。 　A．Mg B．Al C．Zn D．Cu 5．金属 Ti（钛）是一种具有许多优良性能的较为昂贵的金属，钛和钛合金被认为是 21 世纪的重要金属材料。 某化学兴趣小组在实验室中探究 Ti、Mg、Cu 的活动性顺序。他们在相同温度下，取大小相同的三种金属薄 片，分别投入等体积、等浓度的足量稀盐酸中，观察现象如下： 金属 Ti Mg Cu 金属表面现象 放出气泡 速率缓慢 放出气泡 速率快 无变化 下列有关三种金属的说法正确的是（ ）。 A．三种金属的活动性由强到弱的顺序是 Ti、Mg、Cu B．若钛粉中混有 Mg，提纯 Ti 时可用稀盐酸除去 Mg C．用 Ti 从 CuSO4 溶液中置换出 Cu 是工业制取 Cu 的很好途径 D．Cu 和 MgCl2 溶液不发生化学反应 6．把足量的铁粉投入到溶解有硫酸和硫酸铜的溶液中，充分反应后，剩余金属粉末的质量与原加入铁粉的质 量相等，则原溶液中 H+与 SO42－的物质的量浓度之比为（ ）。 A．1∶4 B．2∶7 C．1∶2 D．3∶8 7．物质在相互反应时（ ）。 A．它们的质量一定相等 B．它们的物质的量一定相等 C．它们的质量比等于方程式中化学计量数之比 D．它们的物质的量之比等于方程式中化学计量数之比 8．钾（K）与钠（Na）在性质上具有很大的相似性，但 K 比 Na 的活泼性强，下面是根据 Na 的性质对 K 的 性质的预测，其中正确的是（ ）。 A．K 的活泼性强，所以钾应该保存在煤油中 B．K 可被空气中的氧气氧化，且氧化产物在常温和加热条件下均为 K2O C．K 与水能够反应，但不如 Na 与水的反应剧烈，但产物都有氢气 D．K 可以与水剧烈反应，生成氢气 9．将 a mol 钠和 a mol 铝一同投入 m g 足量水中，所得溶液为 d g·mL －1 ，该溶液中溶质的质量分数为8 （ ）。 A． B． C． D． 10．完全中和 5.1 g 二元酸 H2A 生成正盐，用去 12 g NaOH，则关于二元酸的说法正确的是（ ）。 A．该酸的摩尔质量是 17g·mol－1 B．该酸中 A 的相对原子质量是 34 g·mol－1 C．10.2 g 该酸的物质的量是 0.3 mol D．该酸一定是强酸 11．等体积、等物质的量浓度的硫酸、氢氧化钠溶液分别放在甲、乙两烧杯中，各加入等质量的铝，生成氢 气的体积比为 5∶6，则甲、乙两烧杯中的反应情况可能分别是（ ）。 A．甲、乙中都是铝过量 B．甲中铝过量：乙中碱过量 C．甲中酸过量、乙中铝过量 D．甲中酸过量、乙中碱过量 12．（2016 潍坊模拟考）将 5.4 g Al 投入 200.0 mL 2.0 mol·L－1 的某溶液中有氢气产生，充分反应后有金属 剩余。该溶液可能为（ ）。 A．HNO3 溶液 B．Ba(OH)2 溶液 C．H2SO4 溶液 D．HCl 溶液 二、填空题 1．（1）分别取 W g 钠、镁、铝与足量的盐酸反应，在相同条件下产生氢气的体积比是________。 （2）分别取 0.1 mol 钠、镁、铝与足量的盐酸反应，在相同条件下产生氢气的体积比是________。 （3）若产生相同物质的量的氢气，所需钠、镁、铝的质量比为________。 （4）若产生相同体积（同温同压下）的氢气，所需钠、镁、铝的物质的量比为________。 （5）若将 0.2 mol 钠、镁、铝分别投入到 10 mL 1 mol·L－1 的盐酸中，在标准状况下，产生氢气体积的大 小顺序是________。 2．Fe 和 Al 是两种常见的金属，将它们按一定的质量比组成混合物。 （1）取一定质量的该混合物，向其中加入足量的 NaOH 溶液。生成气体的体积在标准状况下为 a L，则 反应的离子方程式为________________；混合物中的 Al 的物质的量为________（用含字母的表达式表示）。 （2）另取相同质量的该混合物，向其中加入足量的稀硫酸，固体全部溶解，生成气体的体积在标准状况 下 b L，则反应中转移电子的物质的量为________；混合物中 Fe 的质量为________（用含字母的表达式表 示）。 3．在标准状况下进行甲、乙、丙三组实验。三组实验各取同浓度的盐酸 30 mL，加入同一种镁铝合金粉末， 产生气体，有关数据列表如下（气体体积在标准状况下测定）： 实验序号 甲 乙 丙 合金质量／mg 255 385 459 气体体积／mL 280 336 336 （1）乙组实验中，盐酸________（填“过量”“适量”或“不足量”），理由是________________。 （2）要计算盐酸的物质的量浓度，题中可作计算依据的数据是________。 （3）要计算合金中 Mg、Al 的物质的量之比，题中可作计算依据的数据是________，Mg、Al 的物质的 量之比是________。 4．（2015 延边中学期中考）将 MgCl2•xH2O 的晶体 4.06g 溶于水配成 100mL 溶液，此溶液 50mL 恰好与 50mL 0.4mol•L﹣1 的 AgNO3 溶液完全反应。 （1）4.06g 的 MgCl2•xH2O 物质的量是 mol。 （2）x 的数值是 。 82 %46 a a m+ 8200 %46 2 a a m+ 8200 %46 a a m+ 8200 %69 a a m+9 【参考答案与解析】 一、选择题 1．A 【解析】标准状况下，11.2 L 氢气的物质的量为 ，假设金属都为+2 价，根据电子转 移守恒可知，金属的物质的量为 0.5 mol，则金属混合的平均相对原子质量为 。 A．Mg 的相对原子质量为 24，Zn 的相对原子质量为 65，二者平均相对原子质量介于 24～65 之间，符合题意， 故 A 正确； B．Mg 的相对原子质量为 24，若 Al 为+2 价时，其相对原子质量为 ，均小于 26，故 B 错误； C．Fe 的相对原子质量为 56，Zn 的相对原子质量为 65，均大于金属混合物的平均相对原子质量为 26，故 C 错误； D．Cu 与稀硫酸不反应，相对原子质量视作无穷大，Fe 的相对原子质量为 56，平均值大于 26，故 D 错误， 故选 A。 2．C 【解析】根据化学反应方程式，物质的量之比应该满足化学方程式计量系数之比。 3．C 【解析】Na 与 H2O 反应生成 NaOH 和 H2，Al 与 NaOH 溶液反应也产生 H2。 4．B 【解析】0.1g 氢气物质的量为 =0.05mol，假设金属都为+2 价，根据电子转移守恒，可知金属物质的 量为 0.05mol，则金属平均相对分子质量为 =24，Fe 的相对原子质量为 56，大于 24，故另外金属的相对 原子质量应小于 24，且与盐酸反应生成氢气，Mg、Zn、Cu 相对原子质量分别为 24、65、无穷大，不符合题 意，Al 为+2 价时，其相对原子质量为 27× =18，小于 24，符合题意，故选：B。 5．D 【解析】活动性顺序为：Mg＞Ti＞Cu；Mg、Ti 与盐酸均可反应，Ti 比 Cu 贵重。 6．A 【解析】设原溶液中 H2SO4 和 CuSO4 物质的量分别为 a 和 b。Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑，Fe+CuSO4＝FeSO4+ Cu 由题意：56(a+b)=64b， ， 。 7．D 【解析】物质在相互反应时，它们的物质的量之比等于化学计量数之比。 8．D 【解析】A 中不仅要考虑钾的活泼性，还应考虑单质钾的密度；B 中常温下产生氧化钾，加热时产生过氧化 钾，甚至超氧化钾；C 中由于钾的活泼性强于钠，所以金属钾与水的反应较金属钠与水的反应剧烈。 9．C 11.2 L 0.5 mol22.4 L / mol = 13 260.5 = 2 27 183 × = 1 7 a b = 2 4 2 1(H ) : (SO ) 4 ac c a b + − = =+10 【解析】 即 a mol 钠与水反应生成的 NaOH 恰好被 a mol Al 消耗掉，所得溶液为 NaAlO2 溶液。则 。 10．C 【解析】根据化学方程式： H2A + 2NaOH＝Na2A+2H2O 1 mol 80 g x 12 g x=0.15 mol， H2A 的摩尔质量为： ，所以 H2A 的相对分子质量是 34；A 的相对原子质量是 34―2×1=32，故 A，B 错误。10.2 g H2A 的物质的量为 ，C 正确。能与 NaOH 中和不一 定是强酸，D 错误。 11．B 【解析】有关化学方程式为：2Al+3H2SO4＝Al2(SO4)3+3H2↑，2Al+2NaOH+2H2O＝2NaAlO2+3H2↑。若两种情 况下都是 Al 不足，则生成 H2 的体积比应为 1∶1，若两种情况下 Al 都过量，则生成 H2 的体积比应为 2∶3。 因 H2 的体积比为 5∶6，只能是一种溶液中 Al 不足，另一种溶液中 Al 过量，因等物质的量 NaOH 比 H2SO4 耗 Al 多，因此，只能是碱中 Al 不足，酸中 Al 过量。 12．D 【解析】200.0 mL 2.0 mol·L－1 的某溶液中溶质的物质的量为 0.2 L×2.0 mol·L―1=0.4 mol，Al 的物质的量 为 。 A．因 Al 与 HNO3 溶液不生成氢气，则不符合题意，故 A 错误； B．由 2Al+2OH―+2H2O=2AlO2―+3H2↑，0.2 mol Al 与 0.4 mol Ba(OH)2 溶液反应时，碱过量，故 B 错误； C．由 2Al+6H+=2Al3++3H2↑，0.2 mol Al 与 0.4 mol H2SO4 溶液，硫酸过量，故 C 错误； D．由 2Al+6H+=2Al3++3H2↑，0.2 mol Al 与 0.4 HCl 溶液，Al 过量，故 D 正确；故选 D。 二、填空题 1．（1） （2）1∶2∶3 （3）23∶12∶9 （4）6∶3∶2 （5）Na＞Al＝Mg 【解析】本题主要考查金属与水和酸的反应。根据钠、镁、铝与酸反应的化学方程式：2Na+2HCl＝ 2NaCl+H2↑，Mg+2HCl＝MgCl2+H2↑，2Al+6HCl＝2AlCl3+3H2↑以及 2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑，按照各小题的 要求，从量上分析即可得出答案。 2 82 8200(NaAlO ) 100% %(23 27 2 2) 46 a aw a a m a a m = × =+ + − × + 15.1g 34g mol0.15mol −= ⋅ 1 10.2g 0.3mol34g mol− =⋅ 5.4g 0.2mol27g / mol = 1 1 1: :23 12 911 2．（1）2Al+2OH―+2H2O＝2AlO2―+3H2↑ a / 33.6 mol （2）b / 11.2 mol 5(b―a) / 2 g 【解析】（1）标准状况下的 a L H2 是 Al 与 NaOH 溶液反应生成的。 由 2Al+2OH―+2H2O＝2AlO2―+3H2↑ 可知： 。 （2）在反应中金属失去的电子与 H+得到的电子是相等的； ，则反应中转移电子的物 质的量为 。等质量的 Al 与酸反应生成的 H2 和与碱反应生成的 H2 是相等的，即铝与酸反应生成的 H2， 标准状况下也为 a L。Fe 与硫酸反应生成标准状况下的 H 2 为 ，混合物中 Fe 的质量为 。 3．（1）不足量 ，金属未完全反应 （2）336 mL （3）255 mg、280 mL 1∶1 【解析】盐酸的物质的量不发生变化，甲→乙随着合金质量增加生成气体体积增加，则甲中合金不足量， 盐酸过量，若乙中盐酸足量，385 mg 合金应放出 423 mL（标准状况下）的气体，则乙中盐酸不足量。若计算 合金中 Mg、Al 的物质的量之比，则应用甲组数据。由题意可知： 则 n (Mg)∶n (Al)=1∶1。 4．【答案】（1）0.01 （2）6 【解析】（1）50mL 0.4mol•L﹣1 的 AgNO3 溶液 n（AgNO3）=C×V=0.4mol•L﹣1×50mL=0.02mol， 根据 MgCl2+2AgNO3=2AgCl↓+Mg（NO3）2 可知 50ml 溶液中 MgCl2 的物质的量为 n（AgNO3）=0.01mol， 故 100mL 溶液中 MgCl2 的物质的量为 0.01mol× =0.02mol，MgCl2•xH2O 的物质的量是 0.01mol； （2）MgCl2•xH2O 的摩尔质量 M= = =203 g/mol，MgCl2•xH2O 的相对分子质量为 203，则 203=18x+95，所以 x=6。 (Al) mol33.6 an = 2(H ) mol22.4 bn = mol11.2 b mol22.4 b a− 56( ) 22.4g b a− 5( ) g2 b a−= 385 280 423 336255 × = > 1 1 3 1 (Mg) 24g mol (Al) 27g mol 0.255g 280 10 L(Mg) 3/ 2 (Al) 22.4L mol n n n n − − − −  × ⋅ + × ⋅ =  ×+ = ⋅