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)用新知探究(二)——化學(xué)計算中常用的

技巧方法課時跟蹤檢測目錄新知探究(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2NA∶

2NA∶

2NA∶

1NA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(xiàng)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(yùn)算要公式化并帶單位。②單位運(yùn)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·L-1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)。

(2)Fe+H2SO4==FeSO4+H2↑

1

1

0.50

mol

n(H2)列比例：1∶1=0.50

mol∶n(H2)n(H2)=0.50

mol，V(H2)=11.2

L。

|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(diǎn)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+2HCl==

ZnCl2+H2↑

1mol

1mol

3.25g

xLB.Zn+2HCl==ZnCl2+H2↑

65g

1L

3.25g

xLC.Zn+2HCl==ZnCl2+H2↑

1mol

22.4L

0.05mol

x

LD.Zn+2HCl==ZnCl2+H2↑

65g

1mol

3.25g

x

L√解析：A、D項(xiàng)，上下單位不一致，錯誤；B項(xiàng)，左右物理量不相當(dāng)，錯誤。2.1.15g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。

答案：(1)0.56L

(2)0.5mol·L-13.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·L-1。

0.90.33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·L-1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________。

0.3

mol0.1mol(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。

22.4[對點(diǎn)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+Fe2O3

2Fe+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。

300|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(diǎn)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·L-1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+O2

Δm(s)

ΔV(g)2mol

2×22.4L2mol

1×22.4L

56g

22.4L[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。

8.4|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(diǎn)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·L-1

B.0.175mol·L-1C.0.25mol·L-1 D.0.5mol·L-1

√

[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[解析]

本題可用平均摩爾電子質(zhì)量(即提供1

mol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15

g金屬混合物可提供1

mol

e-，其平均摩爾電子質(zhì)量為15

g·mol-1。選項(xiàng)中金屬M(fèi)g、Zn、Al的摩爾電子質(zhì)量分別為12

g·mol-1、32.5

g·mol-1、9

g·mol-1，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

15

g·mol-1，另一種金屬的摩爾電子質(zhì)量小于15

g·mol-1。由此可判斷出原混合物肯定不可能是Zn和Cu?！獭蘙對點(diǎn)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.鎂解析：平均摩爾電子質(zhì)量法：生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2

L

H2需轉(zhuǎn)移1

mol

e-，即金屬的平均摩爾電子質(zhì)量為10

g·mol-1。其中Mg、Fe、Zn、Al的平均摩爾電子質(zhì)量分別為12

g·mol-1、28

g·mol-1、32.5

g·mol-1、9

g·mol-1，只有Al的平均摩爾電子質(zhì)量小于10

g·mol-1，故一定含有Al?！陶n時跟蹤檢測123456789101113√一、選擇題

1.在一定條件下，以過氧化氫為原料制取氧氣(2H2O2==2H2O+O2↑)，當(dāng)反應(yīng)1molH2O2時，制得的氧氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為(

)A.2.24L B.4.48LC.11.2L D.22.4L解析：2H2O2==2H2O+O2↑

2

1

1

mol

0.5

molV(O2)=0.5

mol×22.4

L·mol-1=11.2

L，C正確。12√1245678910111332.把一小塊鈉放入足量水中，會發(fā)生如下反應(yīng)：2Na+2H2O==2NaOH+H2↑。下列有關(guān)該反應(yīng)的說法正確的是

(

)A.反應(yīng)中Na與NaOH的質(zhì)量相等B.反應(yīng)中H2O與H2的質(zhì)量相等C.反應(yīng)中H2O與H2的質(zhì)量之比為2∶1D.反應(yīng)中Na與NaOH的物質(zhì)的量之比為1∶1解析：該反應(yīng)中，Na與NaOH的物質(zhì)的量之比為1∶1，質(zhì)量之比為23∶40，A項(xiàng)錯誤，D項(xiàng)正確；該反應(yīng)中，H2O與H2的物質(zhì)的量之比為2∶1，質(zhì)量之比為(2×18)∶(1×2)=18∶1，B、C項(xiàng)錯誤。12√1245678910111333.(2025·隨州高一期末)在氧氣中燃燒0.22g硫和鐵組成的混合物，使其中的硫全部轉(zhuǎn)化為二氧化硫，把這些二氧化硫全部氧化成三氧化硫并轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩?，這些硫酸可用10mL0.5mol·L-1氫氧化鈉溶液完全中和，則原混合物中硫的百分含量為

(

)A.72% B.40% C.36% D.18%

12√1245678910111334.200℃時，11.6g二氧化碳和水蒸氣的混合氣體與足量的過氧化鈉充分反應(yīng)后固體質(zhì)量增加了3.6g。下列說法中正確的是

(

)A.二氧化碳與水蒸氣的分子數(shù)目之比為4∶1B.二氧化碳與水蒸氣的質(zhì)量之比為11∶8C.反應(yīng)中有8g氧氣放出D.參加反應(yīng)的過氧化鈉的質(zhì)量為19.5g12124567891011133

12124567891011133

12√1245678910111335.Na2CO3和NaHCO3的混合物27.4g，加熱至質(zhì)量不再減小，得到殘余固體21.2g，則Na2CO3和NaHCO3的物質(zhì)的量之比為

(

)A.1∶1 B.1∶2C.3∶2 D.1∶312124567891011133解析：加熱時只有NaHCO3分解，減少的質(zhì)量為27.4

g-21.2

g=6.2

g，根據(jù)差量法可得2NaHCO3

Na2CO3+CO2↑+H2O

Δm168

g

106

g

62

g16.8

g

6.2

g則n(NaHCO3)=0.2

mol，m(Na2CO3)=27.4

g-16.8

g=10.6

g，n(Na2CO3)=0.1

mol，故n(Na2CO3)∶n(NaHCO3)=0.1

mol∶0.2

mol=1∶2，B項(xiàng)正確。12√1245678910111336.將3.9gMg、Al組成的混合物與足量鹽酸反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣4.48L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。下列推斷中正確的是

(

)A.參加反應(yīng)的HCl為0.2molB.Mg、Al在反應(yīng)中共失去0.2mol電子C.參加反應(yīng)的Mg為2.4gD.若與足量的氫氧化鈉溶液反應(yīng)能產(chǎn)生0.15molH212124567891011133

12√1245678910111337.如圖表示金屬X、Y及它們的合金Z分別與足量鹽酸反應(yīng)放出H2的情況。橫坐標(biāo)表示消耗金屬的物質(zhì)的量，縱坐標(biāo)表示在標(biāo)準(zhǔn)狀況下產(chǎn)生H2的體積。下列有關(guān)合金組成的判斷正確的是(

)A.n(Na)∶n(Fe)=2∶1 B.n(Mg)∶n(K)=1∶2C.n(Na)∶n(Al)=1∶3 D.n(K)∶n(Al)=1∶112124567891011133解析：6

mol

X與足量鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下67.2

L氫氣，氫氣的物質(zhì)的量為3

mol，則反應(yīng)后X的化合價為+1價，根據(jù)選項(xiàng)中所給金屬分析可知X可能為金屬鈉或鉀；4

mol

Y與足量鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下134.4

L氫氣，氫氣的物質(zhì)的量為6

mol，則反應(yīng)后Y的化合價為+3價，根據(jù)選項(xiàng)中所給金屬分析可知Y為金屬鋁；6

mol合金Z與足量鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下134.4

L氫氣，氫氣的物質(zhì)的量為6

mol，設(shè)6

mol合金Z中X、Y的物質(zhì)的量分別為a

mol、b

mol，則有a+b=6，根據(jù)得失電子守恒，有a+3b=12，解得a=3，b=3。分析各選項(xiàng)可知，D項(xiàng)正確。128.現(xiàn)有34.5g由Fe、Al、Fe2O3、Al2O3組成的混合物，將其完全溶解在230mL4mol·L-1硫酸溶液中，收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下3.36L氣體。已知混合物中Fe、Fe2O3、Al、Al2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為16.2%、46.4%、7.8%、29.6%，欲使溶液中的金屬離子完全沉淀，則至少應(yīng)加入5mol·L-1NaOH溶液的體積是

(

)A.200mL B.368mLC.458mL D.560mL√12456789101113312124567891011133

12√124567891011133

12124567891011133

12124567891011133二、非選擇題10.(8分)向500mLNaOH溶液中投入10.8gAl，二者恰好完全反應(yīng)，則：(1)Al的物質(zhì)的量為__________。

(2)參加反應(yīng)的NaOH的物質(zhì)的量為__________，NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為____________。

(3)生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下H2的體積為__________。

120.4mol0.4mol0.8mol·L-113.44L124567891011133

1212456789101113311.(10分)某同學(xué)取不同質(zhì)量的鎂鋁合金樣品分別與30mL同濃度的鹽酸反應(yīng)，所取合金質(zhì)量與產(chǎn)生氣體體積(已轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)狀況)如下：通過計算求：(1)該鹽酸的物質(zhì)的量濃度。

答案：2.0mol·L-112實(shí)驗(yàn)序號ABC合金質(zhì)量/mg510765918氣體體積/mL560672672

124567891011133(2)合金中鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

12答案：47.06%1212456789101113312.(11分)鐵與鋁可形成Fe3Al、Fe2Al5、Fe2Al7及FeAl3等一系列金屬互化物(鐵和鋁仍保持原來獨(dú)立的化學(xué)性質(zhì))?；卮鹣铝袉栴}：(1)相同物質(zhì)的量的下列金屬互化物與足量稀鹽酸反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣的量最多的是_____(填字母)。

a.Fe3Al

b.Fe2Al5c.Fe2Al7 d.FeAl3解析：相同物質(zhì)的量的金屬互化物與足量稀鹽酸反應(yīng)，有：1

mol

Fe3Al~4.5

mol

H2，1

mol

Fe2Al5~9.5

mol

H2，1

mol

Fe2Al7~12.5

mol

H2，

1

mol

FeAl3~5.5

mol

H2，可知Fe2Al7生成的H2最多。c124567891011133(2)39gFe3Al與一定量1mol·L-1的鹽酸恰好完全反應(yīng)，生成FeCl2和AlCl3，同時生成氫氣。①Fe3Al和鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________________________。

②消耗鹽酸的體積為_______，產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下氫氣的體積為________。

122Fe3Al+18HCl==6FeCl2+2AlCl3+9H2↑

1.8L20.16L124567891011133

1212456789101113313.(12分)鋁是中學(xué)化學(xué)學(xué)習(xí)階段的唯一一種既能與酸(非氧化性酸)反應(yīng)又能與強(qiáng)堿溶液反應(yīng)放出H2的金屬，就鋁的這一特殊性質(zhì)回答下列問題：(1)等質(zhì)量的兩份鋁分別與足量的鹽酸、氫氧化鈉溶液反應(yīng)，所得H2的體積之比是________。

12解析：鋁與鹽酸、氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為2Al+6