第二节 金属材料
第 4 课时 物质的量在化学方程式计算中的应用
（分层练习）
1．将某份铁铝合金均分为两份，一份加入足量盐酸，另一份加入足量 NaOH 溶液，同温同压下产生的气体
体积比为 4： 3，则样品中铁、铝物质的量之比为
A．2：1 B．1：2 C．3：4 D．4：3
2．将同体积同物质的量浓度的 AgNO3溶液中的 Ag＋完全沉淀，则需同物质的量浓度的 NaCl、MgCl2、AlCl3
三种溶液的体积比为
A．1∶2∶3 B．3∶2∶1
C．1∶1∶1 D．6∶3∶2
3．R O X-2 4 离子在酸性溶液中与 MnO -4 反应，反应产物为 RO 2＋2、Mn 、H2O。已知反应中氧化剂与还原剂的
个数之比为 2:5，则 x 的值为
A．1 B．2 C．3 D．4
4．有关 Al 与 NaOH 溶液反应的说法中，正确的是
A．Al 是还原剂，NaOH 及 H2O 均是氧化剂
B．还原产物是 H2，且由 H2O 还原所得的 H2与 NaOH 还原所得的 H2物质的量之比为 2:1
3
C．反应中 1molAl 失去 mol 电子
2
D．此反应中，只有水是氧化剂，NaOH 既不是氧化剂也不是还原剂
5．16.8g 由 Na2CO3 和 NaOH 组成的混合物与 200g 质量分数为 7.3%的盐酸恰好反应，蒸干反应后的溶液，
最终得到的固体质量为
A．8g B．15.5g C．11.7g D．23.4g
6．已知 Fe3+中滴加 KSCN 溶液会变红色，而 Fe2+遇 KSCN 溶液无明显变化。现有 13.6 g Fe 和 Fe2O3的混合
物，加入 150 mL 足量的稀硫酸，在标准状况下收集到 1.12 L H2，向反应后的溶液中滴加 KSCN 溶液不变
红。为中和过量的 H2SO4，并使铁元素全部转化为 Fe(OH)2沉淀，恰好消耗了 200 mL 3 mol·L-1的 NaOH 溶
液，则该稀硫酸的物质的量浓度为
A．2.25 mol·L-1 B．2 mol·L-1 C．1 mol·L-1 D．0.6 mol·L-1
7．向一定质量(设为 m g)的 MgO、CuO、Fe2O3组成的混合物中，加入 500 mL 某浓度的硫酸溶液，混合物
完全溶解。向溶解后的溶液中逐滴加入 2.0 mol·L－1 NaOH 溶液 250 mL 时，恰好将金属阳离子沉淀。则该硫
酸的物质的量浓度为
A．0.5 mol·L－1 B．1.0 mol·L－1
C．1.5 mol·L－1 D．2.0 mol·L－1
8．已知 2Fe2+＋Br 3+ －2＝2Fe ＋2Br 。向 100mL 的 FeBr2溶液中通入标准状况下的 Cl2 3.36L，充分反应后测得
溶液中 Cl－与 Br－的物质的量浓度相等，则原 FeBr2溶液的物质的量浓度为
A．2 mol/L B．1 mol/L C．0.4 mol/L D．0.2 mol/L
9．钯(Pd)是优良的储氢金属，其储氢原理为 2Pd+xH2=2PdHx，其中 x 的最大值为 0.8。已知：Pd 的相对原
子质量为 106，金属钯的密度为 12g/cm3，则 212cm3Pd 能储存 H2的最大质量为
A．9.6g B．19.2g C．28.8g D．38.4g
10．将 12.8g 铜粉加到 400mL 2mol/L 的 FeCl3溶液中，充分反应后，下列说法正确的是(假设溶液总体积不
变)
A．溶液中产生了黑色固体
B．溶液中金属阳离子总物质的量为 1mol
C．溶液中 Fe2+物质的量浓度为 2.0mol·L-1
D．溶液中 Fe3+和 Fe2+物质的量之比为 1：2
11．有一种铁的“氧化物”样品，用 5 mol·L－1 盐酸 140 mL 完全溶解，所得溶液还能吸收标况下 0.56 L 氯气，
恰好使其中 Fe2＋全部化成 Fe3＋，该样品可能的化学式是
A．Fe2O3 B．Fe3O4 C．Fe4O5 D．Fe5O7
12．高效“绿色”消毒剂二氧化氯通常为气体，实验室用 NC13 溶液和 NaClO2溶液制备 ClO2气体，化学方
程式为 6NaClO2+NC13 +3H2O=6ClO2↑ +NH3 ↑ +3NaC1+3NaOH。下列有关说法正确的是
A．根据上面化学方程式，生成 22. 4 L NH3 时转移电子数目为 6 NA
B．NC13 中所有原子都满足 8 电子结构
C．在 NaClO2 和 NC13 的反应中 ，氧化剂与还原剂的物质的量之比为 6：1
D．ClO2具有还原性，可用于自来水的杀菌消毒
13．将 Cu 片放入 0.3mol/LFeCl3溶液中，反应一定时间后取出 Cu 片，溶液中 Cu2+与 Fe3+的浓度相等，则
Cu2+与 Fe2+的物质的量之比为
A．1∶2 B．1∶3 C．3∶2 D．3∶4
14．向 NaOH 和 Na2CO3的混合溶液中滴加 0.1 mol·L－1的稀盐酸，生成 CO2的量与加入盐酸的体积(V)的关
系如图所示。下列叙述不正确的是
A．在加入盐酸 0～0.2 L 范围内，发生中和反应
B．ab 段发生反应的离子方程式为 HCO－3 ＋H＋＝H2O＋CO2↑
C．a＝0.3
D．原混合溶液中 NaOH 与 Na2CO3的物质的量之比 1∶2
15．有一反应，由 X 与 Y 化合生成 Z，其反应为 2X+3Y=2Z，反应物 X 与生成物 Z 的质量关系如图所示。
下列说法不正确的是
A．有 8g 的 Z 生成时消耗 4gY
B．X、Y、Z 的摩尔质量之比为 2∶2∶3
C．2molX 的质量与 3molY 的质量之和等于 2molZ 的质量
D．有 4.8gX 完全反应，消耗 0.3molY，则 X 的摩尔质量为 24g mol-1
16．在 100 mL 5.0 mol·L－1 FeCl3溶液中加入 16.0 g 铜和铁的混合物，充分反应后剩余固体 1.2 g(反应前后体
积变化忽略不计，不考虑空气等影响)。下列有关说法不正确的是
A．FeCl 溶液中的 Fe3＋3 已全部反应
B．还原剂失去电子的物质的量为 0.5 mol
C．原混合物中含有铜 7.6 g
D．根据氯元素守恒，可求得反应后溶液中 Fe2＋的浓度是 7.5 mol·L－1
17．将磁性氧化铁放入稀 HNO3中可发生如下反应：3Fe3O4+28HNO3=9Fe(NO3)x+NO↑+14H2O。下列判断正
确的是
A． Fe(NO3)x，中的 x 为 2
B．反应中每生成 0.2 mol 还原产物，就有 0.6 mol 电子转移
C． HNO3在反应中只体现氧化剂
D．磁性氧化铁中的铁元素全部被氧化
18．在托盘天平两边各放一只质量相等的烧杯，内盛等质量、等溶质质量分数的足量的稀盐酸，将质量相
等的铝和镁分别放入左盘和右盘的烧杯中，反应完毕后，天平向下倾斜的一边为是
A．左边 B．右边 C．不倾斜，仍然平衡 D．无法确定
19．如图所示为一定量 AlCl3溶液中加入 NaOH 溶液后，产生 Al(OH)3白色沉淀的质量与加入的 NaOH 的物
质的量之间的关系曲线。
请回答下列问题：
(1)A 点时已参加反应的 AlCl3和 NaOH 的物质的量之比为________。
(2)AB 段曲线所表示的反应的离子方程式为_________________________。
(3)向 B 处生成的溶液中通入二氧化碳，可观察到的现象是______________________。
(4)向含有 0.1 mol NH Al(SO ) 的溶液中逐滴加入 5 mol·L 14 4 2 NaOH 溶液，开始发现溶液中出现白色沉淀并逐
渐增多；一段时间后有刺激性气味的气体逸出；最后白色沉淀逐渐减少并最终消失。请在下图中画出生成
沉淀的物质的量与加入 NaOH 溶液体积的关系示意图。
20．某学习小组用如图所示装置测定铝镁合金中的铝的质量分数和铝的相对原子质量。
(1)A 中试剂为_______。
(2)实验前，先将铝镁合金在稀酸中浸泡片刻，其目的是_______。
(3)检查气密性，将药品和水装入各仪器中，连接好装置后，需进行的操作还有：①记录 C 的液面位置；②
将 B 中剩余固体过滤，洗涤，干燥，称重；③待 B 中不再有气体产生并恢复至室温后，记录 C 的液面位置；
④由 A 向 B 滴加足量试剂；⑤检查气密性。上述操作的顺序是_______(填序号)；记录 C 的液面位置时，
除视线平视外，还应_______。
(4)B 中发生反应的离子反应方程式为_______；氧化剂是_______
(5)若实验用铝镁合金的质量为 ag，测得氢气体积为 b mL(已换算为标准状况)，B 中剩余固体的质量为 cg，
则铝的相对原子质量为_______。
(6)实验过程中，若未洗涤过滤所得的不溶物，则测得的质量分数将_______(填“偏大”“偏小”或“不受影响”)。第二节 金属材料
第 4 课时 物质的量在化学方程式计算中的应用
（分层练习）
1．将某份铁铝合金均分为两份，一份加入足量盐酸，另一份加入足量 NaOH 溶液，同温同压下产生的气体
体积比为 4： 3，则样品中铁、铝物质的量之比为
A．2：1 B．1：2 C．3：4 D．4：3
【答案】B
【详解】Fe、Al 均与盐酸反应生成氢气，而 Al 也会与 NaOH 溶液反应生成氢气，根据电子转移守恒可知
Al 与盐酸、与 NaOH 溶液反应生成的氢气的量相等，合金与盐酸、合金与 NaOH 溶液反应生成的气体体积
比为 4:3，则 Fe 与盐酸、Al 与盐酸反应生成氢气体积之比为(4-3)：3=1：3，假设 Fe 与盐酸反应生成氢气为
1mol，则 Al 与盐酸反应生成的氢气为 3mol，反应中 Fe 表现+2 价，而 Al 表现+3 价，根据电子转移守恒 n(Fe)=
1mol 2 3mol 2
=1mol，n(Al)= =2mol，则样品中 铁、铝物质的量之比为 1：2。
2 3
故选 B 选项。
2．将同体积同物质的量浓度的 AgNO3溶液中的 Ag＋完全沉淀，则需同物质的量浓度的 NaCl、MgCl2、AlCl3
三种溶液的体积比为
A．1∶2∶3 B．3∶2∶1
C．1∶1∶1 D．6∶3∶2
【答案】D
【解析】由 Ag＋＋Cl－＝AgCl↓可知，分别加入足量的硝酸银溶液，Cl－沉淀完全时，同体积同物质的量浓
度的 AgNO3溶液，消耗等物质的量的 AgNO3，即 NaCl、MgCl2、AlCl3三种溶液中含氯离子的物质的量相
同，设 n(Cl－)＝6 mol，根据物质的化学式可知：n(NaCl)＝6 mol，n(MgCl2)＝3 mol，n(AlCl3)＝2 mol，溶液
n
的浓度相同，由 V＝ 可知，物质的量之比等于体积之比，为 6 mol∶3 mol∶2 mol＝6∶3∶2，选 D 项。
c
3．R X- -2O4 离子在酸性溶液中与 MnO4 反应，反应产物为 RO2、Mn2＋、H2O。已知反应中氧化剂与还原剂的
个数之比为 2:5，则 x 的值为
A．1 B．2 C．3 D．4
【答案】B
【解析】设 R X-2O4 中 R 元素化合价为+n 价，反应中 MnO -4 是氧化剂，Mn 元素从+7 价降为+2 价，R 元素从
+n 价升高为+4 价，则根据电子守恒规律可得：(7-2)×2=(4-n)×2×5，解得：n=3，此时 R O X-2 4 中(+3)×2+(-2)×4=
-2，即 x=2，故答案为 B。
4．有关 Al 与 NaOH 溶液反应的说法中，正确的是
A．Al 是还原剂，NaOH 及 H2O 均是氧化剂
B．还原产物是 H2，且由 H2O 还原所得的 H2与 NaOH 还原所得的 H2物质的量之比为 2:1
3
C．反应中 1molAl 失去 mol 电子
2
D．此反应中，只有水是氧化剂，NaOH 既不是氧化剂也不是还原剂
【答案】D
【详解】
A．根据反应实质，Al 的化合价升高，Al 作还原剂，H2O 作氧化剂，NaOH 既不是氧化剂也不是还原剂，
故 A 错误；
B．根据铝与氢氧化钠溶液反应实质，NaOH 既不是氧化剂也不是还原剂，氢气只来自于 H2O，故 B 错误；
C．反应 Al 的化合价由 0 价→＋3 价，因此 1molAl 参与反应失去 3mol 电子，故 C 错误；
D．根据上述分析，水是氧化剂，NaOH 既不是氧化剂也不是还原剂，故 D 正确；
答案选 D。
5．16.8g 由 Na2CO3 和 NaOH 组成的混合物与 200g 质量分数为 7.3%的盐酸恰好反应，蒸干反应后的溶液，
最终得到的固体质量为
A．8g B．15.5g C．11.7g D．23.4g
【答案】D
【详解】
16.8g 由 Na2CO3和 NaOH 组成的混合物与 200g 质量分数为 7.3%的盐酸恰好反应，所得溶液的溶质为
NaCl；蒸干反应后的溶液，得到固体为 NaCl，根据氯原子守恒可知：n(NaCl)=n(HCl)，盐酸中氯化氢的溶
200g 7.3%
质的量为：n(HCl)= 36.5g / mol =0.4mol，所以 m(NaCl)=0.4mol×58.5g/mol=23.4g；
故选 D。
6．已知 Fe3+中滴加 KSCN 溶液会变红色，而 Fe2+遇 KSCN 溶液无明显变化。现有 13.6 g Fe 和 Fe2O3的混合
物，加入 150 mL 足量的稀硫酸，在标准状况下收集到 1.12 L H2，向反应后的溶液中滴加 KSCN 溶液不变
红。为中和过量的 H2SO -14，并使铁元素全部转化为 Fe(OH)2沉淀，恰好消耗了 200 mL 3 mol·L 的 NaOH 溶
液，则该稀硫酸的物质的量浓度为
A．2.25 mol·L-1 B．2 mol·L-1 C．1 mol·L-1 D．0.6 mol·L-1
【答案】B
【详解】Fe 和 Fe2O3的混合物与稀硫酸反应，Fe2O3与稀 H2SO4反应生成 Fe2(SO4)3和水，向反应后的溶液
中滴加 KSCN 溶液不变红，说明反应后没有 Fe3+，因此 Fe 过量，Fe 和 Fe2(SO4)3反应生成 FeSO4，剩余的
Fe 与稀 H2SO4反应生成 FeSO4和 H2，加入 NaOH 溶液后，过量的 H2SO4与 NaOH 反应生成 Na2SO4，FeSO4
与 NaOH 反应生成 Fe(OH)2和 Na2SO4，此时溶液中的溶质只有 Na2SO4。200 mL 3 mol/L 的 NaOH 溶液中
NaOH 的物质的量为 0.2L×3mol/L=0.6mol，根据钠元素守恒，最终溶液中 Na2SO4的物质的量为 0.3mol，根
0.3mol
据硫元素守恒可知 H2SO4的物质的量为 0.3mol，硫酸的物质的量浓度为 =2mol/L，故选 B。0.15L
7．向一定质量(设为 m g)的 MgO、CuO、Fe2O3组成的混合物中，加入 500 mL 某浓度的硫酸溶液，混合物
完全溶解。向溶解后的溶液中逐滴加入 2.0 mol·L－1 NaOH 溶液 250 mL 时，恰好将金属阳离子沉淀。则该硫
酸的物质的量浓度为
A．0.5 mol·L－1 B．1.0 mol·L－1
C．1.5 mol·L－1 D．2.0 mol·L－1
【答案】A
【解析】向溶解后的溶液中逐滴加入 2.0 mol·L－1 NaOH 溶液 250 mL 时，恰好将金属阳离子沉淀，溶液中的
溶质只有硫酸钠，根据元素守恒，H2SO4～Na2SO4～2NaOH，则该硫酸的物质的量浓度为
2.0 mol·L－1 × 250 mL
2
＝0.5 mol·L－1，选 A 项。
500 mL
8．已知 2Fe2+＋Br2＝2Fe3+＋2Br－。向 100mL 的 FeBr2溶液中通入标准状况下的 Cl2 3.36L，充分反应后测得
溶液中 Cl－与 Br－的物质的量浓度相等，则原 FeBr2溶液的物质的量浓度为
A．2 mol/L B．1 mol/L C．0.4 mol/L D．0.2 mol/L
【答案】A
【解析】还原性 Fe2+＞Br-，所以通入氯气先发生反应 2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-，Fe2+反应完毕，剩余的氯气再
3.36L
反应反应 2Br-+Cl - -2═Br2+2Cl ，溶液中含有 Br ，说明氯气完全反应，Cl2 的物质的量= 22.4L / mol =0.15mol，
若 Br-没有反应，则 c(FeBr2)=0.5n(Br-)=0.15mol，0.15mol Fe2+只能消耗 0.075mol 的 Cl2，故有部分 Br-参加反
应，设 FeBr2的物质的量为 x，则 n(Fe2+)=x mol，n(Br-)=2x mol，未反应的 n(Br-)=0.3 mol，参加反应的
n(Br-)=(2x-0.3)mol，根据电子转移守恒有 x×1+[2x-0.3]×1=0.15mol×2，解得 x=0.2 mol，所以原 FeBr2溶液的
0.2mol
物质的量浓度为 =2mol/L。故选 A。
0.1L
9．钯(Pd)是优良的储氢金属，其储氢原理为 2Pd+xH2=2PdHx，其中 x 的最大值为 0.8。已知：Pd 的相对原
子质量为 106，金属钯的密度为 12g/cm3，则 212cm3Pd 能储存 H2的最大质量为
A．9.6g B．19.2g C．28.8g D．38.4g
【答案】B
【详解】
根据金属钯的密度为 12g/cm3，则 212cm3Pd 的质量为 12g/cm3×212cm3=2544g。设能储存的氢气的最大质量
2544 x
为 xg，根据 2Pd+0.8H2=2PdH0.8可得， = ，解得 x=19.2g。2 106 1.6
故选 B。
10．将 12.8g 铜粉加到 400mL 2mol/L 的 FeCl3溶液中，充分反应后，下列说法正确的是(假设溶液总体积不
变)
A．溶液中产生了黑色固体
B．溶液中金属阳离子总物质的量为 1mol
C．溶液中 Fe2+物质的量浓度为 2.0mol·L-1
D．溶液中 Fe3+和 Fe2+物质的量之比为 1：2
【答案】B
【分析】铜与 FeCl3发生反应的离子方程式为 Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+，12.8g 铜粉的物质的量为 0.2mol，
400mL2mol/L 的 FeCl3的物质的量为 2mol/L×0.4L=0.8mol，显然溶液中 FeCl3过量。
【详解】A．根据上述分析可知，铜粉溶解，铁离子转化为亚铁离子，不会出现黑色固体，A 错误；
B．根据上述分析可知，溶液中金属阳离子总物质的量为铁元素和铜元素对应的离子之和，即
0.2mol+0.8mol=1.0mol，B 正确；
2+ 3+ 0.2mol 2C．溶液中 Fe 的物质的量浓度等于参加反应的 Fe 的物质的量浓度，为 =1mol / L，C 错误；
0.4L
D．溶液中剩余的 Fe3+的物质的量为 0.8mol-0.2mol×2=0.4mol，生成的 Fe2+物质的量为 0.2mol×2=0.4mol，所
以两者的物质的量之比为 1：1，D 错误；
故答案选 B。
11．有一种铁的“氧化物”样品，用 5 mol·L－1 盐酸 140 mL 完全溶解，所得溶液还能吸收标况下 0.56 L 氯气，
恰好使其中 Fe2＋全部化成 Fe3＋，该样品可能的化学式是
A．Fe2O3 B．Fe3O4 C．Fe4O5 D．Fe5O7
【答案】D
0.56 L
【解析】盐酸中HCl的物质的量为 5 mol·L－1×0.140 L＝0.7 mol，0.56 L氯气的物质的量为 ＝0.025
22.4 L·mol－1
mol。铁的“氧化物”样品，用盐酸完全溶解，所得溶液中能吸收标况下 0.56 L 氯气，说明溶液中有 Fe2＋，由
2Fe2＋＋Cl 3＋2＝2Fe ＋2Cl－，可知溶液中 Fe2＋的物质的量：0.025 mol×2＝0.05 mol。跟盐酸反应后的溶液中
有 0.05 mol Fe2＋，0.7 mol Cl－，则还应该有 Fe3＋，根据电荷守恒：n(Fe2＋)×2＋n(Fe3＋)×3＝n(Cl－)×1，0.05 mol×2＋
3 3 0.7 mol－0.05 mol × 2n(Fe ＋)×3＝0.7 mol×1，n(Fe ＋)＝ ＝0.2 mol，所以 Fe2＋和 Fe3＋的物质的量之比为 0.05∶0.2
3
＝1∶4，写成氧化物的形式为：FeO·2Fe2O3，即 Fe5O7，故选 D 项。
12．高效“绿色”消毒剂二氧化氯通常为气体，实验室用 NC13 溶液和 NaClO2溶液制备 ClO2气体，化学方
程式为 6NaClO2+NC13 +3H2O=6ClO2↑ +NH3 ↑ +3NaC1+3NaOH。下列有关说法正确的是
A．根据上面化学方程式，生成 22. 4 L NH3 时转移电子数目为 6 NA
B．NC13 中所有原子都满足 8 电子结构
C．在 NaClO2 和 NC13 的反应中 ，氧化剂与还原剂的物质的量之比为 6：1
D．ClO2具有还原性，可用于自来水的杀菌消毒
【答案】B
【解析】A.缺标准状况，无法计算 22. 4 L NH3的物质的量和反应转移电子的数目，故 A 错误；
B.NC13为共价化合物，电子式为 ，由电子式可知分子中中所有原子都满足 8 电子结构，故 C 正确；
C.由方程式可知，NaClO2中氯元素的化合价升高被氧化，NaClO2为反应的还原剂，NC13中氮元素的化合
价降低被还原，NC13为反应的氧化剂，则氧化剂与还原剂的物质的量之比为 1:6，故 C 错误；
D.ClO2具有氧化性，可用于自来水的杀菌消毒，故 D 错误；
13．将 Cu 片放入 0.3mol/LFeCl3溶液中，反应一定时间后取出 Cu 片，溶液中 Cu2+与 Fe3+的浓度相等，则
Cu2+与 Fe2+的物质的量之比为
A．1∶2 B．1∶3 C．3∶2 D．3∶4
【答案】A
【详解】
将 Cu 片放入 0.3mol·L-1FeCl 溶液中，发生反应∶Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+3 。设生成 xmol Cu2+，则生成 2xmol 的
Fe2+，所以反应后溶液中 Cu2+与 Fe2+的物质的量之比为 xmol∶2xmol = 1∶2，故答案选 A。
14．向 NaOH 和 Na2CO3的混合溶液中滴加 0.1 mol·L－1的稀盐酸，生成 CO2的量与加入盐酸的体积(V)的关
系如图所示。下列叙述不正确的是
A．在加入盐酸 0～0.2 L 范围内，发生中和反应
B．ab 段发生反应的离子方程式为 HCO－3 ＋H＋＝H2O＋CO2↑
C．a＝0.3
D．原混合溶液中 NaOH 与 Na2CO3的物质的量之比 1∶2
【答案】D
【解析】结合氢离子的能力：OH－＞CO2－3 ＞HCO－3 ，向 NaOH 和 Na2CO3 的混合溶液中滴加 0.1 mol·L－1 的
稀盐酸依次发生反应①OH－＋H＋＝H2O、②CO2－＋H＋3 ＝HCO－3 、③HCO－＋H＋3 ＝H2O＋CO2↑。
0.01 mol
A 项，根据图像，发生反应③HCO－＋H＋3 ＝H2O＋CO2↑，生成 0.01 mol CO2，则消耗盐酸的体积是
0.1 mol·L－1
＝0.1 L，所以发生反应②CO2－3 ＋H＋＝HCO－3 消耗盐酸的体积也是 0.1 L，发生反应①OH－＋H＋＝H2O 消
耗盐酸为：0.4 L－0.1 L－0.1 L＝0.2 L，在加入盐酸 0～0.2 L 范围内，发生中和反应，正确；B 项，ab 段反
应生成二氧化碳，发生反应的离子方程式为 HCO－3 ＋H＋＝H2O＋CO2↑，正确；C 项，根据图像，发生反应
③HCO－3 ＋H＋＝H2O＋CO2↑生成 0.01 mol CO2，则消耗盐酸的体积是 0.1 L，所以 a＝0.4 L－0.1 L＝0.3 L，
正确；D 项，发生反应③HCO－ ＋3 ＋H ＝H2O＋CO2↑，生成 0.01 mol CO2消耗盐酸 0.01 mol，所以 Na2CO3的
物质的量 0.01 mol；发生反应①OH－＋H＋＝H2O 消耗 HCl 为：0.1 mol·L－1×0.2 L＝0.02 mol，原混合溶液中
NaOH 的物质的量是 0.02 mol，NaOH 与 Na2CO3的物质的量之比 0.02 mol∶0.01 mol＝2∶1，错误。
15．有一反应，由 X 与 Y 化合生成 Z，其反应为 2X+3Y=2Z，反应物 X 与生成物 Z 的质量关系如图所示。
下列说法不正确的是
A．有 8g 的 Z 生成时消耗 4gY
B．X、Y、Z 的摩尔质量之比为 2∶2∶3
C．2molX 的质量与 3molY 的质量之和等于 2molZ 的质量
D．有 4.8gX 完全反应，消耗 0.3molY，则 X 的摩尔质量为 24g mol-1
【答案】B
【详解】A．由图可知，生成 Z 的质量为消耗 X 质量的两倍，有 8g 的 Z 生成时，消耗 X 4g，根据质量守恒
可知消耗 Y 4g，选项 A 正确；
B．右图可知生成 20gZ 时，消耗 10gX，根据质量守恒可知消耗 10g Y，根据物质的量之比等于化学计量数
20g 10g 10g
之比计算摩尔质量之比可得： M ： M ： M =2：2：3，因此 MX：MY：MZ=3：2：6，选项 B 不正确；Z Z Z
C．方程式 2X+3Y=2Z 遵循质量守恒，根据方程式的意义可知，2mol X 质量与 3mol Y 质量之和等于 2mol Z
的质量，选项 C 正确；
D．由反应方程式可知，有 4.8 g X 完全反应，消耗 0.3 mol Y，则消耗 0.2molX，则 X 的摩尔质量为
4.8g
=24 g·mol-1，选项 D 正确；
0.2mol
答案选 B。
16．在 100 mL 5.0 mol·L－1 FeCl3溶液中加入 16.0 g 铜和铁的混合物，充分反应后剩余固体 1.2 g(反应前后体
积变化忽略不计，不考虑空气等影响)。下列有关说法不正确的是
A．FeCl3溶液中的 Fe3＋已全部反应
B．还原剂失去电子的物质的量为 0.5 mol
C．原混合物中含有铜 7.6 g
D．根据氯元素守恒，可求得反应后溶液中 Fe2＋的浓度是 7.5 mol·L－1
【答案】D
【解析】氯化铁与铁单质发生反应：2Fe2＋＋Fe＝3Fe3＋；与铜单质发生反应：2Fe3＋＋Cu＝2Fe2＋＋Cu2＋，
因铁比铜活泼，故铁先反应，铜后反应。
A 项，因金属有剩余，且两种金属均能与氯化铁反应，可知氯化铁反应完全，Fe3＋已全部反应，正确；B 项，
由反应可知，反应中 Fe3＋完全被还原成 Fe2＋，则 0.5 mol Fe3＋得电子的物质的量为 0.5 mol，根据得失电子守
恒，还原剂失去电子的物质的量为 0.5 mol，正确；C 项，若只有铁溶解，则 0.5 mol 氯化铁消耗的 Fe 的物
质的量为 0.25 mol，固体损失的质量为 0.25 mol×56 g·mol－1＝14.0 g，则剩余固体的质量应为 16.0 g－14.0 g＝
2.0 g，而实际固体剩余质量为 1.2 g，可知实际反应的金属还有 Cu，设溶解的 Fe 的物质的量为 x mol，溶解
的 Cu 的物质的量为 y mol，则 56x＋64y＝16.0 g－1.2 g＝14.8 g，根据电子得失守恒可得：2x＋2y＝0.5，解
得：x＝0.15，y＝0.1，固体混合物中铁的质量为：0.15 mol×56 g·mol－1＝8.4 g，铜的质量＝16.0－8.4＝7.6
g，正确；D 项，100 mL 5.0 mol·L－1的 FeCl3溶液中氯离子的浓度为 15 mol·L－1，根据电荷守恒 c(Fe2＋)×2＋
c(Cu2＋)×2＝15 mol·L－1，可求得反应后溶液中 Fe2＋、Cu2＋的浓度之和是 7.5 mol·L－1，错误。
17．将磁性氧化铁放入稀 HNO3中可发生如下反应：3Fe3O4+28HNO3=9Fe(NO3)x+NO↑+14H2O。下列判断正
确的是
A． Fe(NO3)x，中的 x 为 2
B．反应中每生成 0.2 mol 还原产物，就有 0.6 mol 电子转移
C． HNO3在反应中只体现氧化剂
D．磁性氧化铁中的铁元素全部被氧化
【答案】B
【解析】A. 由 N 原子守恒可知，28=9x+1，解得 x=3，A 错误；
B. N 元素的化合价由+5 价降低为+2 价，则反应中每还原 0.2 mol 氧化剂，就有 0.2 mol×(5-2)=0.6 mol 电子
转移，B 正确；
C. 稀 HNO3在反应中生成硝酸盐和 NO，则硝酸表现酸性和氧化性，C 错误；
D. 磁性氧化铁中的 Fe 元素的化合价有+2 价和+3 价，则 Fe 元素部分被氧化，D 错误；
18．在托盘天平两边各放一只质量相等的烧杯，内盛等质量、等溶质质量分数的足量的稀盐酸，将质量相
等的铝和镁分别放入左盘和右盘的烧杯中，反应完毕后，天平向下倾斜的一边为是
A．左边 B．右边 C．不倾斜，仍然平衡 D．无法确定
【答案】B
2Al+6HCl=2AlCl3 +3H2
【解析】稀盐酸足量，产生气体的量由金属决定，由 和
54g 3mol
Mg+2HCl=MgCl2 +H2
可知：质量相同的 Al 和 Mg 与足量的 HCl 反应，Al 产生的氢气较多，则放 Mg(右
24g 1mol
盘)下倾，B 满足题意。
答案选 B。
19．如图所示为一定量 AlCl3溶液中加入 NaOH 溶液后，产生 Al(OH)3白色沉淀的质量与加入的 NaOH 的物
质的量之间的关系曲线。
请回答下列问题：
(1)A 点时已参加反应的 AlCl3和 NaOH 的物质的量之比为________。
(2)AB 段曲线所表示的反应的离子方程式为_________________________。
(3)向 B 处生成的溶液中通入二氧化碳，可观察到的现象是______________________。
(4)向含有 0.1 mol NH4Al(SO4)2的溶液中逐滴加入 5 mol·L 1 NaOH 溶液，开始发现溶液中出现白色沉淀并逐
渐增多；一段时间后有刺激性气味的气体逸出；最后白色沉淀逐渐减少并最终消失。请在下图中画出生成
沉淀的物质的量与加入 NaOH 溶液体积的关系示意图。
【答案】(1)13 (2)Al(OH)3+OH ===AlO -2 +2H2O (3)生成白色沉淀
(4)
【解析】(1)A 点沉淀达到最大，OA 段发生离子反应方程式为：Al3++3OH ===Al(OH)3↓，两者物质的量之比
为 1∶3。
(2)氢氧化铝属于两性氢氧化物，因此 AB 段发生离子反应方程式为：Al(OH)3+OH ===AlO -2 +2H2O。
(3)B 中溶质为 NaAlO2，通入二氧化碳发生反应：2AlO - 2-2 +CO2+3H2O===2Al(OH)3↓+CO3 ，因此有白色沉淀
产生。
(4)Al3+得 OH 的能力强于 NH +4 ，因此先发生 Al3++OH ===Al(OH)3↓，生成最大沉淀时，消耗 NaOH 的体积
为 60 mL，然后发生 NH +4 +OH ===NH3·H2O，此时沉淀的质量不变，此阶段消耗的 NaOH 的体积为 20 mL，
最后发生的是 Al(OH) +OH ===AlO -3 2 +2H2O，此时消耗的 NaOH 的体积为 20 mL，因此图像如答案所示。
20．某学习小组用如图所示装置测定铝镁合金中的铝的质量分数和铝的相对原子质量。
(1)A 中试剂为_______。
(2)实验前，先将铝镁合金在稀酸中浸泡片刻，其目的是_______。
(3)检查气密性，将药品和水装入各仪器中，连接好装置后，需进行的操作还有：①记录 C 的液面位置；②
将 B 中剩余固体过滤，洗涤，干燥，称重；③待 B 中不再有气体产生并恢复至室温后，记录 C 的液面位置；
④由 A 向 B 滴加足量试剂；⑤检查气密性。上述操作的顺序是_______(填序号)；记录 C 的液面位置时，
除视线平视外，还应_______。
(4)B 中发生反应的离子反应方程式为_______；氧化剂是_______
(5)若实验用铝镁合金的质量为 ag，测得氢气体积为 b mL(已换算为标准状况)，B 中剩余固体的质量为 cg，
则铝的相对原子质量为_______。
(6)实验过程中，若未洗涤过滤所得的不溶物，则测得的质量分数将_______(填“偏大”“偏小”或“不受影响”)。
【答案】(1)NaOH 溶液 (2)除去镁铝合金表面的氧化膜
-
(3) ⑤①④③② 使 D 和 C 的液面相水平 (4) 2Al +2OH- +2H2O = 2AlO 2 + 3H2↑ H2O
33600(a-c)
(5) (6)偏小
b
【解析】由于 Mg、Al 均可以和酸反应，因此不可以用酸来实验，由于 Al 可以和碱反应而 Mg 不反应，则
可以用 NaOH 与 Al 反应制得 H2，然后用排水法收集 H2，以计算 Al 的量，据此解答。
(1)由于铝镁都能与酸反应放出氢气，但铝还能与碱（如 NaOH 溶液）反应放出氢气，而镁不能，要测定铝
镁合金中铝的质量分数，应选择 NaOH 溶液，即 A 中试剂为 NaOH 溶液；
(2)铝镁的表面都容易形成一层氧化膜，在实验前必须除去，因此实验前，先将铝镁合金在稀酸中浸泡片刻
的目的是除去铝镁合金表面的氧化膜；
(3)实验时，记下量气管中 C 的液面位置，再加入 NaOH 溶液开始反应，待反应完毕并冷却至室温后，记录
量气管中 C 的液面位置，最后将 B 中剩余固体过滤，洗涤，干燥，称重，因此上述操作的顺序是
⑤①④③②；量气管读数时为使里面气体压强与外界大气压相等，必须使 D 和 C 两管中液面相平；
-
(4)B 中发生的反应为铝与 NaOH 溶液的反应，离子方程为 2Al +2OH- +2H2O = 2AlO 2 + 3H2↑，该反应中 H2O
中 H 元素化合价降低，为氧化剂；
(5)铝镁合金的质量为 a g，B 中剩余固体镁的质量为 c g，则参加反应的铝的质量为(a-c)g，生成的氢气为
b b 3 33600(a-c)
22400 mol，根据方程式可知消耗的 Al 为 22400 2 mol，所以铝的相对原子质量为 b ；
(6)不溶物为镁单质，若未洗涤过滤所得的不溶物，导致镁的质量偏大，则铝的质量分数偏小。
