2018年秋高中化學(xué)初高中銜接專題14物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計(jì)算中的應(yīng)用學(xué)案.docx

專題14 物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計(jì)算中的應(yīng)用【知識(shí)回放】初中階段有關(guān)方程式的計(jì)算，用到的物理量為質(zhì)量，例如以下相關(guān)計(jì)算：6.5g的鋅粒與足量的稀鹽酸反應(yīng)，產(chǎn)生的氫氣為多少克？解：設(shè)生成氫氣質(zhì)量為xZn + 2HCl= ZnCl2 + H265 26.5g x65/6.5g=2/x x=0.2g 答：產(chǎn)生的氫氣為0.2g.【新知精講】一、物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計(jì)算中的應(yīng)用以鈉和水反應(yīng)的化學(xué)方程式為例: 2Na+2H2O=2NaOH+H2化學(xué)計(jì)量數(shù)22 21擴(kuò)大NA倍2NA 2NA2NA 1NA物質(zhì)的量2 mol 2 mol2 mol1 mol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=參加反應(yīng)的物質(zhì)的微粒個(gè)數(shù)之比=參加反應(yīng)的物質(zhì)的物質(zhì)的量之比=參加反應(yīng)的物質(zhì)的氣體體積(相同狀況)之比。二、根據(jù)化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算的基本步驟【科學(xué)探究】探究一 物質(zhì)的量應(yīng)用于化學(xué)方程式的計(jì)算問(wèn)題導(dǎo)引1.“化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量是守恒的,那么物質(zhì)的量也一定守恒!”這種說(shuō)法對(duì)嗎?提示不對(duì)。化學(xué)方程式中各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比=各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,所以,化學(xué)反應(yīng)后物質(zhì)的量可能增大,可能減小,也可能不變。2.根據(jù)化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算時(shí),如果遇到已知物理量與未知物理量不一致時(shí),可以直接列式計(jì)算嗎?提示可以。只要滿足“上下一致,左右相當(dāng)”即可進(jìn)行求算,例如:2Na+2H2O=2NaOH+H246g2mol 22.4Lm(Na)n(NaOH) 5.6L雖然Na、NaOH與H2對(duì)應(yīng)的物理量不同,但表示的意義相當(dāng)。探究二 化學(xué)計(jì)算中的常用方法問(wèn)題導(dǎo)引1.工業(yè)制備硫酸的反應(yīng)是:4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2,2SO2+O2=2SO3,SO3+H2O=H2SO4,找出FeS2與H2SO4的關(guān)系式。提示方法一:根據(jù)化學(xué)方程式4FeS28SO28SO38H2SO4,即FeS22H2SO4。方法二:由硫元素守恒得,FeS22H2SO4。2.將質(zhì)量為100 g的鐵棒插入1 L 0.5 molL-1的CuSO4溶液中,足夠長(zhǎng)的時(shí)間后,鐵棒的質(zhì)量將變?yōu)槎嗌?提示 可以采用差量法。設(shè)鐵棒增重m,則Fe+CuSO4=FeSO4+Cum56g 1mol 64g 8g 1L0.5molL-1mm=4g故鐵棒質(zhì)量變?yōu)?00g+4g=104g【重點(diǎn)突破】1.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”表示微粒數(shù),而“n”表示物質(zhì)的量。(2)符號(hào)規(guī)范:設(shè)未知數(shù)直接用各物理量的符號(hào)表示,且要注明物質(zhì)(或粒子)的符號(hào)。如設(shè)參加反應(yīng)HCl溶液的體積為VHCl(aq)。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)VNaOH(aq)M(NaOH)。 (3)單位規(guī)范:把已知量代入計(jì)算式中計(jì)算時(shí)都要帶單位且單位要統(tǒng)一。2.物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計(jì)算中應(yīng)用的注意事項(xiàng)(1)化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比等于各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比,而非質(zhì)量之比。(2)計(jì)算時(shí),各種物質(zhì)不一定都用物質(zhì)的量表示,也可以用質(zhì)量表示,氣態(tài)物質(zhì)還可以用體積表示,但要注意物質(zhì)的量與其他各物理量之間的換算關(guān)系;只要做到“上下一致,左右相當(dāng)”即可。3.化學(xué)計(jì)算常用的方法（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(lái)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,即“關(guān)系式”。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。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3CO3CO23CaCO3,即COCaCO3。根據(jù)原子守恒確定關(guān)系式:上述例子中也可直接根據(jù)碳原子守恒得出COCaCO3。（2）守恒法（3）差量法根據(jù)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“理論差量”,該差量的大小與反應(yīng)物的有關(guān)量成正比關(guān)系。差量法就是借助這種比例關(guān)系,解決一定量變的計(jì)算方法。如Fe+CuSO4=Cu+FeSO4固體質(zhì)量增加 56 g64 g64 g-56 g=8 g xm g則 56g/8g=x/mg x=7m g。【典題探究】典例1把1.1 g鐵、鋁混合物溶于200 mL 5 molL-1鹽酸中,反應(yīng)后溶液中c(HCl)變?yōu)?.6 molL-1(溶液體積變化忽略不計(jì))。求:(1)反應(yīng)中消耗HCl的物質(zhì)的量。(2)該混合物中鋁、鐵的物質(zhì)的量?！敬鸢浮?(1)0.08 mol(2)Al,0.02 mol;Fe,0.01 mol變式訓(xùn)練1-1 在500 mL NaOH溶液中加入足量鋁粉,反應(yīng)完全后共收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體33.6 L,該NaOH溶液中NaOH的物質(zhì)的量濃度為()A.1 molL-1B.2 molL-1C. 1.5 molL-1D.3 molL-1【答案】:B【解析】:設(shè)物質(zhì)的量濃度為c,則2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H22mol 67.2L0.5Lc 33.6L2mol/0.5Lc=67.2L/33.6L 解得c=2molL-1 變式訓(xùn)練1-2 鋁分別與足量的稀鹽酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng),當(dāng)兩個(gè)反應(yīng)放出的氣體在相同狀況下體積相同時(shí),反應(yīng)中消耗的HCl和NaOH的物質(zhì)的量之比為()A.11 B.21 C.31D.13【答案】:C變式訓(xùn)練1-3 (雙選)標(biāo)準(zhǔn)狀況下,3.25 g鋅與足量的鹽酸反應(yīng)生成a L氫氣,下列比例式正確的是()A.Zn+2HCl=ZnCl2+H21 mol 1 mol3.25 g a LB.Zn+2HCl=ZnCl2+H265 g 1 L3.25 g a LC.Zn+2HCl=ZnCl2+H21 mol 22.4 L0.05 mol a LD.Zn+2HCl=ZnCl2+H265 g 22.4 L3.25 g a L【答案】:CD【解析】:根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算時(shí)必須滿足“上下一致,左右相當(dāng)”。 變式訓(xùn)練1-4 向500 mL NaOH溶液中投入10.8 g Al,二者恰好完全反應(yīng),試計(jì)算:(1)Al的物質(zhì)的量;(2)參加反應(yīng)的NaOH的物質(zhì)的量和溶液中NaOH的物質(zhì)的量濃度;(3)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下生成H2的體積。【答案】:(1)0. 4 mol (2)參加反應(yīng)的NaOH的物質(zhì)的量是0.4 mol,NaOH溶液中NaOH的物質(zhì)的量濃度是0.8 molL-1。(3)13.44 L典例2 將某份鐵鋁合金樣品均分為兩份,一份加入足量鹽酸,另一份加入足量NaOH溶液,同溫同壓下產(chǎn)生的氣體體積比為32,則樣品中鐵、鋁物質(zhì)的量之比為()A.32 B.21 C.34D.43【答案】:C【解析】:設(shè)每份鐵鋁合金樣品中含鐵、鋁的物質(zhì)的量分別為x、y,則由FeH2、Al3/2H2、Al3/2H2三個(gè)關(guān)系式得知(x+3y/2)(3y/2)=32,解得xy=34。變式訓(xùn)練2-1 若18 g某金屬與足量鹽酸充分反應(yīng),放出22.4 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)H2,則該金屬是()A.Al B.MgC.FeD.Zn【答案】:A【解析】:本題可用電子守恒求解,生成22.4L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)H2,即1molH2時(shí),轉(zhuǎn)移電子2mol,說(shuō)明與鹽酸反應(yīng)時(shí)18g金屬失去2mol電子,以上四種金屬失去2mol電子所需的質(zhì)量分別為Al18g、Mg24g、Fe56g、Zn65g。變式訓(xùn)練2-2 Mg、Al組成的混合物與足量鹽酸反應(yīng),產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氫氣4.48 L。下列推斷中錯(cuò)誤的是()A.參加反應(yīng)的Mg、Al共0.2 molB.參加反應(yīng)的HCl為0.4 molC.Mg、Al在反應(yīng)中共失去0.4 mol電子D.若與足量的稀硫酸反應(yīng)能產(chǎn)生0.2 mol H2【答案】:A變式訓(xùn)練2-3 1 L混合溶液中含有SO42-0.25 mol,Cl- 0.75 mol,Na+ 0.25