第2課時物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計算中的應(yīng)用新知探究(一)——物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計算中的應(yīng)用1.以物質(zhì)的量(n)為中心的轉(zhuǎn)化關(guān)系2.化學(xué)方程式中的定量關(guān)系(1)定量關(guān)系2Na+2H2O==2NaOH+H2↑化學(xué)計量數(shù)之比2∶2∶2∶1擴(kuò)大NA倍N2A∶N2A∶N2A∶N1A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)計量數(shù)之比等于各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比,也等于各物質(zhì)的粒子數(shù)之比。(2)注意事項①書寫格式規(guī)范化:在根據(jù)化學(xué)方程式計算的過程中,各物理量、物質(zhì)名稱、公式等盡量用符號表示,且數(shù)據(jù)的運算要公式化并帶單位。②單位運用對應(yīng)化:根據(jù)化學(xué)方程式計算時,如果題目所給的兩個量單位不一致,要注意兩個量的單位要“上下一致,左右相當(dāng)”。③如果兩種反應(yīng)物的量都是已知的,求解某種產(chǎn)物的量時,必須先判斷哪種物質(zhì)過量,然后根據(jù)不足量的物質(zhì)進(jìn)行計算。[典例]250mL2mol·L1硫酸與足量Fe完全反應(yīng)。計算:(1)參加反應(yīng)的Fe的物質(zhì)的量;(2)生成H2的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。聽課記錄:|思維建模|物質(zhì)的量應(yīng)用于化學(xué)方程式計算的解題流程轉(zhuǎn)將已知物理量轉(zhuǎn)化為物質(zhì)的量設(shè)設(shè)所求物質(zhì)的物質(zhì)的量為n(B)寫寫出相關(guān)的化學(xué)方程式標(biāo)在有關(guān)物質(zhì)的化學(xué)式下面標(biāo)出已知量和未知量列列出比例式解根據(jù)比例式求解答簡明地寫出答案[題點多維訓(xùn)練]1.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()A.Zn+2HClZnCl2+H2↑1mol1mol3.25gxLB.Zn+2HClZnCl2+H2↑65g1L3.25gxLC.Zn+2HClZnCl2+H2↑1mol22.4L0.05molxLD.Zn+2HClZnCl2+H2↑65g1mol3.25gxL2.1.15g金屬鈉與水反應(yīng),得到100mL溶液,試計算:(1)生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積。(2)反應(yīng)后所得溶液的物質(zhì)的量濃度。3.向100mLNaOH溶液中投入足量的Al,充分反應(yīng)生成1.12LH2(標(biāo)準(zhǔn)狀況),則反應(yīng)的Al為g,NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為mol·L1。

新知探究(二)——化學(xué)計算中常用的技巧方法方法(一)守恒法守恒關(guān)系特征質(zhì)量守恒宏觀:反應(yīng)前后物質(zhì)的質(zhì)量守恒微觀:反應(yīng)前后元素的原子個數(shù)守恒電子守恒氧化還原反應(yīng)中,得失電子守恒電荷守恒電解質(zhì)溶液中,陽離子所帶的正電荷總數(shù)等于陰離子所帶的負(fù)電荷總數(shù)離子方程式中,反應(yīng)物所帶的電荷總數(shù)等于生成物所帶的電荷總數(shù),且電性相同[例1](1)Na2CO3、NaHCO3的混合物與100mL3mol·L1鹽酸恰好完全反應(yīng),產(chǎn)生4.48L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)能使澄清石灰水變渾濁的氣體,則混合物中Na+和Na2CO3的物質(zhì)的量分別為和。

(2)87gMnO2與足量濃鹽酸共熱制Cl2,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下生成Cl2的體積為L。

聽課記錄:[對點訓(xùn)練]1.將200g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.3%的鹽酸,加入14.4g由Na2O2、Na2CO3、NaOH組成的混合物中,充分反應(yīng)后,繼續(xù)加入一定質(zhì)量的氫氧化鈉,反應(yīng)至溶液恰好生成NaCl,蒸發(fā)結(jié)晶,最終得到的固體質(zhì)量為()A.8g B.15.5gC.23.4g D.無法計算方法(二)關(guān)系式法當(dāng)已知量和未知量之間是靠多個反應(yīng)來聯(lián)系時,只需直接確定已知量和未知量之間的比例關(guān)系,即“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。例如:把CO還原Fe2O3生成的CO2通入澄清石灰水中,求生成沉淀的量。發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:3CO+Fe2O32Fe+3CO2,CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O。則關(guān)系式為3CO~3CO2~3CaCO3,即CO~CaCO3。(2)根據(jù)原子守恒確定關(guān)系式如上述例子中也可直接根據(jù)碳原子守恒得出CO~CaCO3。[例2]160gFe2O3與足量CO完全反應(yīng),將生成的CO2通入足量石灰水中,生成沉淀的質(zhì)量為g。

聽課記錄:|思維建模|關(guān)系式法的解題步驟第一步:寫出各步反應(yīng)的化學(xué)方程式。第二步:找出作為“中介”的物質(zhì),并確定最初的反應(yīng)物、中介物質(zhì)、最終生成物之間“量”的關(guān)系。第三步:確定最初反應(yīng)物和最終生成物之間“量”的關(guān)系。第四步:根據(jù)已知條件及關(guān)系式列出比例式計算求解。[對點訓(xùn)練]2.碳酸銅和堿式碳酸銅[Cu2(OH)2CO3]均可溶于鹽酸轉(zhuǎn)化為氯化銅。在高溫下這兩種化合物均能分解生成氧化銅。溶解28.4g的上述混合物,恰好消耗1.0mol·L1鹽酸500mL。灼燒等量的上述混合物,得到氧化銅的質(zhì)量是()A.15g B.30gC.20g D.35g方法(三)差量法根據(jù)化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)的有關(guān)物理量發(fā)生的變化,找出“理論差量”,如反應(yīng)前后的質(zhì)量差、物質(zhì)的量差、氣體體積差等。該差量的大小與反應(yīng)物的有關(guān)量成正比。差量法就是借助這種比例關(guān)系,解決一定量變的計算題的方法。2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2Δm(s)ΔV(g)2mol2×22.4L2mol1×22.4L56g22.4L[例3]已知:①碳酸鈉高溫下不分解;②碳酸氫鈉受熱發(fā)生分解反應(yīng):2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑。充分加熱碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合物19g,完全反應(yīng)后固體質(zhì)量減輕了3.1g,則NaHCO3的質(zhì)量為g。

聽課記錄:|思維建模|差量法的解題步驟第一步:根據(jù)化學(xué)方程式分析反應(yīng)前后形成差量的原因(即影響質(zhì)量變化的因素)。第二步:找出差量與已知量、未知量間的關(guān)系,然后再列比例式(注意單位要一致),最后求解題目要求的問題。[對點訓(xùn)練]3.將8g鐵片放入200mLCuSO4溶液中,Cu2+全部被置換后,取出附有銅的鐵片洗滌、干燥、稱重,其質(zhì)量變?yōu)?.2g,則原溶液中CuSO4的物質(zhì)的量濃度是()A.0.125mol·L1 B.0.175mol·L1C.0.25mol·L1 D.0.5mol·L1方法(四)平均值法——判斷合金成分平均值法就是根據(jù)兩組分物質(zhì)的某種平均值,來推斷兩物質(zhì)某種量的范圍的方法。即X(a)<X(平均)<X(b)。如利用平均摩爾電子質(zhì)量(金屬失去1mole的質(zhì)量)判斷合金的成分。如:兩種金屬形成的合金23g與足量鹽酸反應(yīng),放出1molH2,則平均摩爾電子質(zhì)量為23g2mol=11.5g·mol1,可判斷合金可能為Al與Fe[例4]兩種金屬混合物共15g,投入足量的鹽酸中,充分反應(yīng)后得到11.2LH2(標(biāo)準(zhǔn)狀況),則原混合物的組成肯定不可能為()A.Mg和Ag B.Zn和CuC.Al和Zn D.Al和Cu聽課記錄:[對點訓(xùn)練]4.由鐵、鋅、鋁、鎂四種金屬中的兩種組成的混合物10g,與足量的鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2L,則混合物中一定含有的金屬是()A.鐵 B.鋅 C.鋁 D.鎂課下請完成課時跟蹤檢測(二十五)第2課時物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計算中的應(yīng)用新知探究(一)[典例]解法1:n(H2SO4)=0.25L×2mol·L1=0.50mol(1)Fe+H2SO4==FeSO4+H2↑11n(Fe)0.50mol列比例:11=n(Fe)=0.50mol。(2)Fe+H2SO4==FeSO4+H2↑110.50mol n(H2)列比例:1∶1=0.50mol∶n(H2)n(H2)=0.50mol,V(H2)=11.2L。解法2:n(H2SO4)=0.50molFe+H2SO4==FeSO4+H2↑1mol1mol22.4Ln(Fe) 0.50mol V(H2)列比例:1moln(Fe)=1moln(Fe)=0.50mol,V(H2)=11.2L。[題點多維訓(xùn)練]1.選CA、D項,上下單位不一致,錯誤;B項,左右物理量不相當(dāng),錯誤。2.解析:設(shè)生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體的體積為V,反應(yīng)后所得溶液的物質(zhì)的量濃度為c。2Na+2H2O==2NaOH+H2↑ 2×23g 2mol 22.4L 1.15g 0.1L×cVV=22.4L×1.15g2×23g=0.56c=2mol×1.15g2×23g×0.1L=0.5mol·L1答案:(1)0.56L(2)0.5mol·L13.解析:n(H2)=1.12L22.4L·mo2Al+2NaOH+6H2O==2Na[Al(OH)4]+3H2↑2×27g2mol3mol m(Al) n(NaOH) 0.05mol2×27gm(Al)=2molm(Al)=0.9g,n(NaOH)≈0.033molc(NaOH)=0.033mol0.1L=0.33mol·L1答案:0.90.33新知探究(二)[例1]解析:(1)根據(jù)溶液中電荷守恒:n(Na+)=n(Cl)=0.1L×3mol·L1=0.3mol根據(jù)C原子守恒:n(Na2CO3)+n(NaHCO3)=n(CO2)=4.4822.4=0.2mol①根據(jù)Na原子守恒:2n(Na2CO3)+n(NaHCO3)=0.3mol②根據(jù)方程式①②解得n(Na2CO3)=0.1mol。(2)根據(jù)電子守恒:87g87g·mol?1V=22.4L。答案:(1)0.3mol0.1mol(2)22.4[例2]解析:根據(jù)化學(xué)方程式可推知關(guān)系式Fe2O3~3CO2~3CaCO3 1mol 3mol 160160mol n(CaCO3n(CaCO3)=3mol,m(CaCO3)=300g。答案:300[例3]解析:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑Δm 2×84g 106g 62g m(NaHCO33.1g2×84gm(NaHCO3)=62g3.1g,m答案:8.4[例4]選B本題可用平均摩爾電子質(zhì)量(即提供1mol電子所需金屬的質(zhì)量)法求解。反應(yīng)中H+被還原生成H2,由題意可知15g金屬混合物可提供1mole,其平均摩爾電子質(zhì)量為15g·mol1。選項中金屬Mg、Zn、Al的摩爾電子質(zhì)量分別為12g·mol1、32.5g·mol1、9g·mol1,其中不能與鹽酸反應(yīng)的Ag和Cu的摩爾電子質(zhì)量可看作無窮大。根據(jù)數(shù)學(xué)上的平均值原理可知,原混合物中一種金屬的摩爾電子質(zhì)量大于15g·mol1,另一種金屬的摩爾電子質(zhì)量小于15g·mol1。由此可判斷出原混合物肯定不可能是Zn和Cu。[對點訓(xùn)練]1.選C根據(jù)Cl原子守恒可知,n(NaCl)=n(HCl)=200×7.3%g36.5g·mol?1=0.4mol,故m(NaCl)=0.4mol×58.5g·mol2.選CCuO~CuCl2~2HCl 80g 2mol m(CuO)1.0mol·L1×0.5Lm(CuO)=80×1.0×0.52g=20g3.選A設(shè)原溶液中硫酸銅的物質(zhì)的量為xmol,則:Fe+CuSO4FeSO4+CuΔm1mol64g56