物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計(jì)算中的應(yīng)用物質(zhì)的量與各物理量之間的關(guān)系化學(xué)方程式2Na+2H2=2NaOH+H2↑化學(xué)計(jì)量數(shù)之比2∶2∶2∶1擴(kuò)大NA倍之后2NA∶2NA∶2NA∶NA物質(zhì)的量之比2mol∶2mol∶2mol∶1mol結(jié)論化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比=各物質(zhì)的粒子數(shù)之比=各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比1.15g鈉與水反應(yīng),得到100mL溶液。(1)求生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積。(1)2Na+2H2O══2NaOH+H2↑

2

mol

22.4

L

0.05

mol

V(H2)1.15g鈉與水反應(yīng),得到100mL溶液。(2)求反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度。2Na+2H2O══2NaOH+H2↑

2

mol

2

mol

0.05

mol

n(NaOH)化學(xué)計(jì)算的基本步驟有關(guān)物質(zhì)的量的計(jì)算中的“三個(gè)規(guī)范”(1)書寫規(guī)范:各種符號(hào)的書寫要規(guī)范,大寫字母與小寫字母的意義各不相同。如“M”表示摩爾質(zhì)量,而“m”表示質(zhì)量,“N”表示粒子數(shù),而“n”表示物質(zhì)的量。(2)符號(hào)規(guī)范:各物理量及單位、物質(zhì)的名稱、公式等盡量用符號(hào)表示。如已知NaOH溶液的體積和物質(zhì)的量濃度,求NaOH溶液的質(zhì)量時(shí)就寫成:m(NaOH)=c(NaOH)×V[NaOH(aq)]×M(NaOH)。(3)單位問題：上下一致，左右相當(dāng)。標(biāo)準(zhǔn)狀況下，3.25g鋅與足量的鹽酸反應(yīng)生成xL氫氣，下列比例式正確的是(

)B10gMg、Al合金與足量100mLNaOH溶液反應(yīng)產(chǎn)生H2的體積為6.72L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，求：(1)合金中Al的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；

(2)生成物NaAlO2的物質(zhì)的量濃度(假設(shè)溶液體積不變)。1.關(guān)系式法。當(dāng)已知物和未知物之間是靠多個(gè)反應(yīng)來聯(lián)系時(shí),可直接確定已知量物質(zhì)和未知量物質(zhì)之間的“關(guān)系式”。(1)根據(jù)化學(xué)方程式確定關(guān)系式:寫出發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式,根據(jù)量的關(guān)系寫出關(guān)系式。如:把CO還原Fe2O3生成的CO2通入澄清石灰水中,求生成沉淀的量。則關(guān)系式為3CO~3CO2~3CaCO3,即CO~CaCO3。直接根據(jù)碳原子守恒得出CO~CaCO31.關(guān)系式法。(2)根據(jù)原子守恒確定關(guān)系式寫出量的關(guān)系如:把CO還原Fe2O3生成的CO2通入澄清石灰水中,求生成沉淀的量。2.守恒法?；瘜W(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是原子的重新組合,依據(jù)質(zhì)量守恒定律,在化學(xué)反應(yīng)中存在一系列守恒關(guān)系,如質(zhì)量守恒、電荷守恒、電子得失守恒等,利用這些守恒關(guān)系解題的方法叫做守恒法。(1)質(zhì)量守恒:化學(xué)反應(yīng)前后各物質(zhì)的質(zhì)量總和不變。(2)電荷守恒:電荷守恒即對(duì)任一電中性的體系,如化合物、混合物、溶液等,正電荷總數(shù)和負(fù)電荷總數(shù)相等。如K2SO4和NaCl的混合溶液中(3)電子得失守恒:電子得失守恒是指在發(fā)生氧化還原反應(yīng)時(shí),氧化劑得到的電子數(shù)一定等于還原劑失去的電子數(shù)。如反應(yīng)2Al+6H+═2Al3++3H2↑中,2molAl失去6mol電子,H+得到6mol電子生成3molH2。n(K+)+n(Na+)=2n(SO42-)+n(Cl-)某同學(xué)以Al2O3為原料制備Al(OH)3，設(shè)計(jì)了下列實(shí)驗(yàn)。已知Al3＋＋3AlO2－＋6H2O=4Al(OH)3↓。欲使鋁元素利用率為100%，則消耗HCl與NaOH的物質(zhì)的量之比為(

)A．1∶1B．1∶3C．3∶1D．1∶6A由Al2O3＋6HCl=2AlCl3＋3H2O可得關(guān)系式3HCl～AlCl3，由Al2O3＋2NaOH=2NaAlO2＋H2O可得關(guān)系式NaOH～NaAlO2。要使鋁元素利用率為100%，由Al3＋＋3AlO2－＋6H2O=4Al(OH)3↓可得關(guān)系式AlCl3～3NaAlO2，則有3HCl～AlCl3～3NaAlO2～3NaOH，即有關(guān)系式HCl～NaOH，消耗HCl與NaOH的物質(zhì)的量之比為1∶1，答案選A。將5.1g鎂鋁合金投入500mL2.0mol·L－1的鹽酸中，金屬完全溶解，再加入4.0mol·L－1的NaOH溶液，若要生成的沉淀最多，則應(yīng)加入NaOH溶液的體積是(

)A．200mLB．250mLC．425mLD．560mLB將5.1g鎂鋁合金投入500mL2.0mol·L－1的鹽酸中，金屬完全溶解，發(fā)生反應(yīng)Mg＋2HCl=MgCl2＋H2↑、2Al＋6HCl=2AlCl3＋3H2↑，有關(guān)系式2HCl～MgCl2、3HCl～AlCl3。再加入4.0mol·L－1的NaOH溶液，要使生成的沉淀最多，則溶液中不存在剩余的鹽酸，且Mg2＋、Al3＋完全沉淀，則有關(guān)系式MgCl2～2NaOH、AlCl3～3NaOH，聯(lián)立可得關(guān)系式HCl～NaOH，即加入NaOH的物質(zhì)的量等于原鹽酸中HCl的物質(zhì)的量，即用FeSO4將酸性KMnO4還原為MnSO4，消耗3mL2mol·L－1FeSO4溶液時(shí)，消耗的KMnO4的物質(zhì)的量為(

)A．1.0×10－3mol

B．1.2×10－3molC．2.4×10－3mol

D．3.6×10－3molB向一定量的Cu、Fe2O3的固體混合物中加入300mL2mol·L－1的硫酸，恰好使混合物完全溶解，向所得溶液中加入KSCN溶液不顯紅色。若用過量的CO在高溫下還原相同質(zhì)量的原混合物，固體減少的質(zhì)量為(

)A．1.6gB．4.8gC．6.4gD．9.6gD向Fe2O3、Cu的混合物中加入硫酸后依次發(fā)生的反應(yīng)為①Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O，②2Fe3＋＋Cu=Cu2＋＋2Fe2＋；混合物恰好完全溶解，加入KSCN溶液后不顯紅色，說明所得溶液中溶質(zhì)為CuSO4和FeSO4；由轉(zhuǎn)化關(guān)系知，原混合物中所含氧元素全部轉(zhuǎn)化為水。由題意可知，所加硫酸中H2SO4的物質(zhì)的量n(H2SO4)＝2mol·L－1×0.3L＝0.6mol，則根據(jù)H原子守恒，可知反應(yīng)產(chǎn)生的H2O的物質(zhì)的量等于硫酸的物質(zhì)的量，可得n(O)＝n(H2O)＝n(H2SO4)＝0.6mol，若用CO還原相同質(zhì)量的混合物，固體減少的質(zhì)量為原混合物中氧元素的質(zhì)量，其質(zhì)量m(O)＝0.6mol×16g·mol－1＝9.6g，所以固體質(zhì)量減少9.6g，D正確。3.極值法(平均值法)極值法就是先將思路引向極端狀況,使問題簡化以順利得出結(jié)論,常用來判斷混合物的組成。實(shí)際計(jì)算時(shí)常根據(jù)題目給出的條件求出混合物中某個(gè)物理量的平均值?；旌衔锏膬蓚€(gè)成分中肯定有一個(gè)大于平均值,一個(gè)小于平均值,才能符合條件,從而可判斷出混合物的可能組成。

平均值法(1)摩爾電子質(zhì)量:某物質(zhì)在反應(yīng)中轉(zhuǎn)移1mol電子消耗該物質(zhì)的質(zhì)量。

如鎂的摩爾電子質(zhì)量為g·mol-1=12g·mol-1。(2)平均摩爾質(zhì)量:兩種或兩種以上物質(zhì)的混合物中,1mol該混合物的質(zhì)量。組分中一定有物質(zhì)的摩爾質(zhì)量大于平均摩爾質(zhì)量,一定有物質(zhì)的摩爾質(zhì)量小于平均摩爾質(zhì)量。如25g鎂、鐵的混合物與足量鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生1mol氫氣,則該混合物的平均摩爾質(zhì)量為=25g·mol-1。兩種金屬混合物共15g,投入足量的鹽酸中,充分反應(yīng)得11.2LH2(標(biāo)準(zhǔn)狀況),則原混合物組成中肯定不能為下列的(

)A.Mg、Ag B.Zn、Cu C.Al、Zn D.Mg、ZnB此題可用平均摩爾電子質(zhì)量(提供1mole-所需的質(zhì)量)法求解。15g金屬混合物可提供1mole-,其平均摩爾電子質(zhì)量為15g·mol-1。選項(xiàng)中金屬Zn的摩爾電子質(zhì)量為32.5g·mol-1。若有不能和鹽酸反應(yīng)的金屬,則其摩爾電子質(zhì)量可以看作無窮大。在一定條件下，取鈉與氧氣全部反應(yīng)后的生成物1.5g溶于水，所得溶液恰好能被80mL濃度為0.50mol·L－1的HCl溶液中和，則該生成物的成分是(

)A．Na2OB．Na2O2C．Na2O和Na2O2D．Na2O2和NaO2C已知由兩種氣體組成的混合氣體的平均摩爾質(zhì)量與一氧化碳的摩爾質(zhì)量相等,則該混合氣體的組成一定不能是(

)A.N2與C2H4(氣體) B.O2與H2C.CO2與O2

D.CO2與CH4(氣體)CCO的摩爾質(zhì)量等于28g·mol-1。兩種氣體組成的混合氣體的平均摩爾質(zhì)量等于28g·mol-1,則其組合可能為①兩氣體的摩爾質(zhì)量都等于28g·mol-1;②一種氣體的摩爾質(zhì)量大于28g·mol-1,另一氣體的摩爾質(zhì)量小于28g·mol-1。C項(xiàng),CO2的摩爾質(zhì)量為44g·mol-1,O2的摩爾質(zhì)量為32g·mol-1,都大于28g·mol-1,故C項(xiàng)組合不符合混合氣體的組成要求。某合金粉末11g,加入足量的稀硫酸中,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下產(chǎn)生的氣體體積為11.2L,此合金可能是(

)A.Mg-Al合金

B.Cu-Zn合金C.Zn-Fe合金

D.Mg-Zn合金A

4.差量法不考慮變化過程,利用最終態(tài)(生成物)與最初態(tài)(反應(yīng)物)的量的變化來求解的方法叫差量法。因無須考慮變化的過程,所以可使問題簡化。但應(yīng)注意,只有當(dāng)差值與始態(tài)量或終態(tài)量存在比例關(guān)系,且化學(xué)計(jì)量的差值必須是同一物理量時(shí),才能用差量法。其關(guān)鍵是分析出引起差量的原因。(1)差量法是根據(jù)題中的相關(guān)量或?qū)?yīng)量的差量求解的方法。(2)差量法是把化學(xué)變化過程中引起的一些物理量的增量或減量放在化學(xué)方程式的右端,作為已知量或未知量,利用各對(duì)應(yīng)量成正比求解。(3)差量可以是物質(zhì)的量的差,對(duì)固體、液體而言,差量可以是質(zhì)量差、粒子個(gè)數(shù)差;對(duì)氣體,差量還可以是同溫、同壓下的體積差。解：設(shè)鐵棒增大的質(zhì)量為x,則Fe

+

CuSO4══FeSO4+Cu

Δm56g 1mol 64g8g

0.5mol

xx=4g,故鐵棒質(zhì)量變?yōu)?00g+4g=104g將質(zhì)量為100g的鐵棒插入1L0.5mol·L-1的CuSO4溶液中,足夠長的時(shí)間后,鐵棒的質(zhì)量將變?yōu)槎嗌?把足量的鐵粉加入硫酸和硫酸銅的混合溶液中,充分反應(yīng)后,剩余金屬粉末的質(zhì)量與原加入鐵粉的質(zhì)量相等,求原溶液中H+與SO42-的物質(zhì)的量濃度之比。解:設(shè)原溶液中H2SO4和CuSO4的物質(zhì)的量分別為x、yFe+H2SO4══FeSO4+H2↑

Δm(固體質(zhì)量減小)56g 1mol 56gx

56xFe+CuSO4══FeSO4+Cu

Δm(固體質(zhì)量增大)56g 1mol 64g 8g

y

8y因?yàn)楣腆w在反應(yīng)前后質(zhì)量相等,所以Δm(減)=Δm(增)若加熱5.00g的碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合物，使碳酸氫鈉完全分解，混合物質(zhì)量減少了0.31g，則原混合物中碳酸鈉的質(zhì)量為(

)A．1.68g

B．3.32g