第二節(jié)金屬材料

第二課時(shí)

物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計(jì)算中的應(yīng)用

第三章

鐵

金屬材料【課堂引入】物質(zhì)的量是聯(lián)系宏觀與微觀的橋梁，請(qǐng)結(jié)合所學(xué)知識(shí)寫出與物理的量相關(guān)的轉(zhuǎn)換關(guān)系。=

VVm

=

mMn=NNA

=cB?

V【學(xué)習(xí)任務(wù)一】化學(xué)計(jì)量數(shù)與相關(guān)物理量的關(guān)系質(zhì)量之比：

56g：32g：88g

宏觀化學(xué)計(jì)量數(shù)：

2：1：2

微觀分子數(shù)：

2：1：2

物質(zhì)的量之比：2mol：1mol：2mol

擴(kuò)大6.02×1023倍：2×6.02×1023

：6.02×1023:

2×6.02×1023

結(jié)論：2CO

＋O2

2CO2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)的量之比計(jì)算步驟

寫出有關(guān)反應(yīng)方程式找出相關(guān)物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比對(duì)應(yīng)化學(xué)計(jì)量數(shù)，找出相關(guān)物質(zhì)的物質(zhì)的量的關(guān)系根據(jù)物質(zhì)的量的關(guān)系，按照比例相等模式進(jìn)行計(jì)算【學(xué)習(xí)任務(wù)二】物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計(jì)算中的應(yīng)用【例題】250mL2mol/L的硫酸與足量的鐵屑完全反應(yīng)。計(jì)算：（1）參加反應(yīng)的鐵屑的物質(zhì)的量;（2）生成H2的體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況）。n(H2SO4)=cV液=2mol/L×0.25L=0.5mol【解】計(jì)算出參加反應(yīng)的H2SO4的物質(zhì)的量：

1

1

n(Fe)0.5mol（1）反應(yīng)方程式：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑1n(Fe)10.5mol

n(Fe)=0.5mol=【學(xué)習(xí)任務(wù)二】物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計(jì)算中的應(yīng)用【例題】250mL2mol/L的硫酸與足量的鐵屑完全反應(yīng)。計(jì)算：（1）參加反應(yīng)的鐵屑的物質(zhì)的量;（2）生成H2的體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況）。n(H2)=0.5mol11

0.5moln(H2)

10.5mol1n(H2)=

V(H2)=n(H2)×Vm

=0.5mol×22.4L/mol

=11.2L

(2)

Fe+H2SO4—FeSO4+H2↑

解法一：已知量、未知量均以物質(zhì)的量計(jì)算n(H2)上下單位一致1mol0.50mol

1mol22.4L0.50molV(H2)=22.4L×0.50molV(H2)=1mol=11.2L1mol22.4LV(H2)【例題】250mL2mol/L的硫酸與足量的鐵屑完全反應(yīng)。計(jì)算：（1）參加反應(yīng)的鐵屑的物質(zhì)的量;（2）生成H2的體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況）。

(2)

Fe+H2SO4—FeSO4+H2↑

解法二：已知量、未知量單位不一致的計(jì)算【學(xué)習(xí)任務(wù)二】物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計(jì)算中的應(yīng)用學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)15.4gAl與500mLNaOH溶液恰好完全反應(yīng)。求

（1）參加反應(yīng)的NaOH的物質(zhì)的量

（2）NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度

（3）生成的H2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積0.2mol0.4mol/L6.72L【學(xué)習(xí)任務(wù)三】化學(xué)計(jì)算中的常用方法-關(guān)系式法1.關(guān)系式法“關(guān)系式”：當(dāng)已知量和未知量之間是靠多個(gè)反應(yīng)來聯(lián)系時(shí)，只需直接確定已知量和未知量之間的比例關(guān)系。①根據(jù)化學(xué)方程式確定關(guān)系式②根據(jù)原子守恒確定關(guān)系式【擴(kuò)展提升1】把一定量的CO還原Fe2O3生成的CO2通入到澄清石灰水中，得10g沉淀，那么參加反應(yīng)的CO的質(zhì)量是

。(相對(duì)分子質(zhì)量CaCO3:100CO：28)【學(xué)習(xí)任務(wù)三】化學(xué)計(jì)算中的常用方法-關(guān)系式法n(CaCO3)=10g÷100g/mol=0.1mol解：(1)根據(jù)化學(xué)方程式確定關(guān)系：則關(guān)系式為：3CO～3CO2～3CaCO3即CO～CaCO3(2)利用關(guān)系式進(jìn)行計(jì)算CO～CaCO3根據(jù)比例式可得：n(CO)＝0.1molm(CO)=n(CO)×M(CO)=2.8gn(CO)

0.1mol113CO2＋3Ca(OH)2===3CaCO3↓＋3H2O2.守恒法①反應(yīng)前后元素種類、質(zhì)量、原子個(gè)數(shù)不變【擴(kuò)展提升2】4.6g鈉在空氣中久置，最終得到Na2CO3的質(zhì)量是多少g。解：鈉在空氣中最終轉(zhuǎn)化為Na2CO3，可得關(guān)系式：2Na～Na2CO32×231064.6g

m(Na2CO3)【學(xué)習(xí)任務(wù)三】化學(xué)計(jì)算中的常用方法-守恒法【擴(kuò)展提升3】已知Al2(SO4)3

、K2SO4

、Al(NO3)3的混合溶液中，K+、SO42-、NO3-的濃度分別是0.2mol/L、0.4mol/L和0.3mol/L,溶液中Al3+濃度是多少？②電解質(zhì)溶液中陰陽離子所帶正負(fù)電荷總物質(zhì)的量(或濃度)相等。

Al2(SO4)3=2Al3++3SO42-

K2SO4=2K++SO42-

Al(NO3)3=Al3++3NO3-解:設(shè)Al3+的濃度為x,根據(jù)電荷守恒得：3x+0.2mol/L=0.4mol/L×2+0.3mol/Lx=0.3mol/L【學(xué)習(xí)任務(wù)三】化學(xué)計(jì)算中的常用方法-守恒法③還原劑失電子總數(shù)＝氧化劑得電子總數(shù)【擴(kuò)展提升4】用1mol·L－1的Na2SO3溶液30mL恰好將2×10－2mol的XO4-還原，已知氧化產(chǎn)物為SO42-，則元素X在還原產(chǎn)物中的化合價(jià)為多少？解：氧化還原反應(yīng)中得失電子總數(shù)相等，

設(shè)元素X在還原產(chǎn)物中的化合價(jià)為x，則有：1mol·L－1×0.03L×(6－4)＝2×10－2mol×(7－x)，

則

x＝＋4。失電子總數(shù)=得電子總數(shù)【學(xué)習(xí)任務(wù)三】化學(xué)計(jì)算中的常用方法-守恒法3.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，找出所謂的“理論差量”，該差量與化學(xué)計(jì)量數(shù)成正比，差量法就是借助這種比例關(guān)系求解的方法?！緮U(kuò)展提升5】把鐵棒插入CuSO4溶液，一段時(shí)間后取出，鐵棒質(zhì)量增加了4g，參加反應(yīng)的Fe的質(zhì)量為多少克？

解：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu

56g

64g

m(Fe)

Δm64g－56g＝8g4g【學(xué)習(xí)任務(wù)三】化學(xué)計(jì)算中的常用方法-差量法學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)21.金屬鈉1.15g跟水反應(yīng)，得到100mL溶液，試計(jì)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。0.56L0.5mol/L學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)22.將200mL過氧化氫溶液加入200mL0.2mol/L高錳酸鉀酸性溶液中恰好完全反應(yīng)，反應(yīng)中高錳酸鉀被還原為Mn2+，則過氧化氫溶液的物質(zhì)的量濃度是

。

5H2O210H2O解析:～～-210e-2

KMnO4～

2Mn