物質的量在化學方程式計算中的應用_基礎

1、物質的量在化學方程式計算中的應用 責 編: 宋杰 審稿：曹玉婷 【學習目標】1、掌握物質的量、物質的量濃度、氣體摩爾體積應用于化學方程式的計算方法和格式；2、加深對物質的量、物質的量濃度、氣體摩爾體積等概念的理解以及對化學反應規(guī)律的認識。【要點梳理】要點一、化學計量數(shù)在化學反應中各反應物按一定微粒數(shù)比相互轉化為一定微粒數(shù)的生成物。各反應物和各生成物微粒個數(shù)的最簡整數(shù)比稱之為各物質的化學反應計量數(shù)。化學計量數(shù)既表示各物質參加化學反應的微粒個數(shù)，也表示宏觀可度量物質的量之比。它比以前稱之為方程式中各物質系數(shù)的提法更確切、更科學。要點二、引入化學計量數(shù)的必要性“物質的量”應用于化學方程式的計算時，皆

2、基于各反應物、生成物“粒子數(shù)之比”等于其物質的量之比。例如：指出：體積關系只對氣體成立要點三、有關化學方程式計算的依據(jù)【高清課堂：物質的量在化學方程式計算中的應用ID：388491#知識回顧】化學方程式明確地表示出化學反應中各物質的微粒數(shù)之間以及質量之間的數(shù)量關系。對于有氣體參加的反應，其氣態(tài)物質在同溫同壓下也有確定的體積關系，總結起來有如下規(guī)律：（1）相互作用的物質的微粒數(shù)之比等于方程式中各物質化學計量數(shù)之比。（2）相互作用的各物質的物質的量之比等于方程式中各物質化學計量數(shù)之比。（3）相互作用的氣態(tài)物質，同溫同壓下的體積之比等于化學方程式中各氣態(tài)物質化學計量數(shù)之比。（4）相互作用物質的質量之

3、比等于方程式中各物質化學計量數(shù)和該物質的相對分子質量乘積之比。以上四種基本關系在化學計算中會經(jīng)常用到。要點四、計算要求（1）根據(jù)化學方程式進行計算時，已知物質的其他物理量一般可換算成物質的量，再根據(jù)化學方程式中的化學計量數(shù)之比等于物質的量之比，列比例求解。（2）解題過程中注意：各種符號的書寫要規(guī)范，大寫字母與小寫字母的意義各不相同。如“M”表示摩爾質量，而“m”表示質量；“N”表示微粒數(shù)，而“n”表示物質的量。設未知數(shù)直接用各物理量的符號表示，且要注明物質（或粒子）的符號。如設參加反應鹽酸溶液的體積為VHCl(aq)。各物理量及單位、物質的名稱、公式等盡量用符號表示。如已知NaOH溶液的體積和

4、物質的量濃度，求NaOH溶液的質量時就寫成：m(NaOH)=c(NaOH)×VNaOH(aq)×M(NaOH)要點五、解題步驟（1）設未知數(shù)。設出的未知數(shù)直接用各物理量的符號表示，如設參加反應的NaOH溶液的體積為V NaOH (aq)，并且不帶單位。同時應合理利用化學方程式中的橫向和縱向聯(lián)系，使運算簡便。（2）寫出有關化學方程式，并注意隱含條件。在化學方程式相關物質下面注明相應的關系量，比較復雜的數(shù)量關系可先化簡。（3）建立未知量和已知量之間的數(shù)量關系，可以是等式也可以是不等式。把已知量代入計算式中，計算時都要帶單位（已知量帶單位，未知量不帶單位）。（4）運用數(shù)學工具選取

5、容易解決的突破口求解，并寫出答案。解題關鍵：準確把握反應內(nèi)涵（包括顯性與隱含的反應），正確書寫化學方程式或離子方程式。化學方程式所表示的是純凈物之間的量的關系，因此不純物質必須換算成純凈物的量再進行計算。在所列比例式中，同一物質上下單位要一致，不同物質左右單位要對應。規(guī)范用語n (H2SO4)表示H2SO4的物質的量v (NaOH)表示化學方程式中NaOH的化學計量數(shù)c (HCl)表示鹽酸的物質的量濃度V NaCl (aq)表示NaCl溶液的體積V (H2)表示H2的體積w (MnO2)表示混合物中MnO2的質量分數(shù)m (H2O)表示H2O的質量在列比例式及運算過程中都應帶單位?；瘜W方程式的計

6、算題型較多。在熟悉基本題型與常規(guī)解法的同時要注意積累解題的思維方法和技巧?！镜湫屠}】類型一、反應物中有一種過量的計算：例1實驗室將30 g含MnO2質量分數(shù)為76.6%的軟錳礦石與90.0 mL 12 mol·L1濃鹽酸共熱，計算在標準狀況下可生成Cl2多少升？【思路點撥】在做題時應該認識到二氧化錳與濃鹽酸反應制氯氣時濃鹽酸是過量的，利用方程式進行計算時應選擇二氧化錳的量作為標準?！敬鸢浮?.8L?！窘馕觥?n(HCl)=0.09L×12mol·L1=1.08mol 舉一反三：【高清課堂：物質的量在化學方程式計算中的應用ID：388491#例題1】【變式1】將6

7、.5g Zn放入足量鹽酸中，Zn完全反應。計算：(1)6.5 g Zn的物質的量； (2)參加反應的HCl的物質的量； (3)生成H2的體積（標準狀況）。【答案】(1)6.5 g Zn的物質的量為0.1mol； (2)參加反應的HCl的物質的量0.2mol； (3)生成H2的體積（標準狀況）為2.24L?！窘馕觥?(1)6.5 g Zn的物質的量為； 由題意知HCl過量類型二、兩量差列比例解計算題例2 將5.29gNaCl和NaBr的混合物溶于水后通入足量的Cl2使之充分反應，再將反應后溶液加熱蒸干、灼燒，得到殘渣質量4.40g。計算原混合物中NaCl、NaBr的質量。【思路點撥】該題只給出了

8、處理前后混合物的質量，且質量變化了，找出質量變化的原因，利用差量法解題。【答案】原混合物中NaCl的質量為3. 23g，原混合物中NaBr的質量為2.06g?！窘馕觥坑捎贜aCl不參與反應，故引起固體物質質量減少的原因是NaBr轉化為NaCl 設原混合物中NaBr的質量為m(NaBr)解得：m(NaBr)=2.06 g。原混合物中NaCl的質量為：5.292.06g=3. 23g?！究偨Y升華】當某一反應有氣體參加或有氣體生成，且同一條件下反應方程式前后氣體物質的化學計量數(shù)不相等時，反應前后的總體積存在差量；當反應物或生成物部分為固體、部分為氣體時，反應體系中固體物質總質量在反應前后存在差量。即

9、可用兩量差列比例求解。例3把一塊表面已部分被氧化的鈉0.77 g放入10 g水中，得到標準狀況下氫氣224 mL。求（1）若將金屬鈉表面的氧化物均視為氧化鈉，試求該氧化鈉的質量。（2）所得溶液中溶質的質量分數(shù)和該溶液的物質的量濃度（溶液的密度為d g·cm3）?！舅悸伏c撥】做問題（1）時弄清楚氫氣是由鈉和水反應生成的，根據(jù)氫氣的量求金屬鈉的質量，進而求氧化鈉的質量；做問題（2）還需利用氧化鈉與水反應的方程式，理清誰是溶質、溶液的質量怎么變化。【答案】（1）0.31 g （2）11.16%，2.79d mol·L1【解析】（1）設金屬鈉質量為x，與水反應生成NaOH的質量為y

10、。列比例式后解得 x=0.46 g，y=0.8 g，由此可得m (Na2O)=0.77 g0.46 g=0.31 g。（2）設0.31 g Na2O與水反應生成NaOH的質量為z。列比例式后解得 z=0.4 g，NaOH的質量分數(shù)為：，c (NaOH)×40 g·mol1=11.16%×1000d g·L1，c (NaOH)=2.79d mol·L1?！究偨Y升華】一般思路：分析題目：已知條件是什么？求什么？將哪幾種物質的物理量直接應用于化學方程式計算合理且最佳？然后將所求物質直接用物理量符號表示。解題格式和過程要規(guī)范，養(yǎng)成用物質的量來解題的習慣?！靖咔逭n堂：物質的量在化學方程式計算中的應用ID：388491# 混合物計算圖像題】舉一反三：【變式1】現(xiàn)有一種Na2CO3和NaHCO3的混合物，某同學為測定其含量，取一定量的該樣品溶于水，逐滴加入稀鹽酸并不斷振蕩，首先發(fā)生反應：Na2CO3 + HCl = NaHCO3 + NaCl，然后才發(fā)生反應：NaHCO3+ HCl = NaCl + CO2+ H2O。已知：該溫度下CO2密度為1.98g/L，實驗測得產(chǎn)生的CO2體積的與加入稀鹽酸的數(shù)據(jù)如下圖。（1）當加入