技巧與方法物質(zhì)的量應(yīng)用于化學(xué)方程式的計算

1、 (技巧與方法)物質(zhì)的量應(yīng)用于化學(xué)方程式的計算【基礎(chǔ)知識精講】一、計算物質(zhì)的量的公式1.已知m、M,則n=2.已知標準狀況下V、Vm，則n=3.已知N，NA，則n=4.已知溶液的c、V，則n=cV5.已知溶液的m、w、M，則n=6.已知溶液V、w、M，則n=7.已知飽和溶液m、s、M，則n=二、化學(xué)方程式中定量關(guān)系物質(zhì)在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時，參加反應(yīng)的各粒子之間是按照一定數(shù)目進行的.而這些數(shù)目的粒子又可以用不同的物理量來表示.例如： 2H2 + O2 2H2O(液) 化學(xué)計量數(shù)之比 2 1 2分子數(shù)目之比 2 1 2擴大NA倍 2NANA 2NA物質(zhì)的量之比 2mol1mol 2mol質(zhì)量

2、之比： 4g 32g 36g標況下體積之比：44.8L22.4L 忽略不計 【重點難點解析】學(xué)會正確規(guī)范的解題方法1.解題步驟(1)根據(jù)題意寫出正確的化學(xué)方程式.(2)根據(jù)化學(xué)方程式中化學(xué)計量數(shù)寫出相關(guān)物質(zhì)的物質(zhì)的量關(guān)系(根據(jù)需要有時要將有的物質(zhì)的物質(zhì)的量轉(zhuǎn)化成質(zhì)量或體積).(3)把已知量和要求的量(用x表示)分別寫出化學(xué)方程式中相關(guān)物質(zhì)下面.(4)列出比例式，求出未知數(shù).2.應(yīng)注意的問題(1)化學(xué)方程式所表示的是純凈物之間的關(guān)系，因此不純物質(zhì)必須換算成純凈物的量再進行計算.(2)在所列比例式中，同一物質(zhì)上下單位要一致，不同物質(zhì)左右要對應(yīng).(3)化學(xué)計算方法很多，其中守恒法、差量法、

3、平均原子量法等在高一應(yīng)掌握.1 / 10過量問題的計算一般說來，反應(yīng)物之間完全反應(yīng)時，不足量的物質(zhì)會全部反應(yīng)轉(zhuǎn)化為生成物，而過量的物質(zhì)則要剩余.因此判斷哪種物質(zhì)過量，便是解這類題的關(guān)鍵.具體步驟為：1.寫出化學(xué)反應(yīng)方程式.2.判斷哪種物質(zhì)過量.3.根據(jù)不足量求解.例 用agH2和bgCl2化合制HCl氣體，求所得產(chǎn)物的質(zhì)量.解析 根據(jù)化學(xué)方程式列出關(guān)系 H2 + Cl22HCl2 71a b有下列三種情況：若71a2b，則H2過量，應(yīng)根據(jù)Cl2量求HCl的量；若2b71a,則Cl2過量，應(yīng)根據(jù)H2的量求HCl的量；若71a=2b，則二者恰好反應(yīng)完，根據(jù)H2或Cl2的量求產(chǎn)物HCl的量.

4、0;【難解巧解點撥】例1 甲、乙兩位學(xué)生用加熱氯酸鉀的方法制取O2，甲取一定量的KClO3和0.10gMnO2.經(jīng)混合后裝入試管加熱.待收集到所需O2時停止加熱.試管冷卻后乙稱的甲留下的反應(yīng)混合物的質(zhì)量為4.04g將它繼續(xù)加熱直到KClO3全部分解完全得到O2672mL(標況).求甲實驗時KClO3的分解率.分析 思路；要求出兩個值：一個是總的KClO3質(zhì)量，一個是甲實驗得到的KCl質(zhì)量而求得甲實驗時KClO3分解的質(zhì)量做題過程：從后面的結(jié)論往前推.據(jù)： 2KClO32KCl + 3O22×122.5g 2×74.5g 3×22.4L0.672L知在4.04g混合

5、物中m(KCl)=4.04g-0.10g-=1.49g即甲分解時得到KCl的質(zhì)量為1.49g，由此可算出甲實驗時KClO3的分解質(zhì)量：=2.45g故甲實驗時KClO3的分解率為×100=50答：甲實驗時氯酸鉀的分解率為50例2 取50mLNa2CO3和Na2SO4的混合溶液.加入過量BaCl2溶液后得到14.51g白色沉淀.用過量的稀HNO3處理后沉淀減少到4.66g.并有氣體CO2放出，試計算(1)原混合溶液中Na2CO3、Na2SO4的物質(zhì)的量濃度 (2)產(chǎn)生標況下氣體的體積.分析 物質(zhì)的量和組成物質(zhì)的微粒間存在著一定的關(guān)系利用這種關(guān)系會使解題簡化我們把這種方法稱為“守恒法”它用

6、得很廣.據(jù)(1)Na2SO4 BaSO4 4.66g不溶于HNO3的沉淀為BaSO41mol 233gn(Na2SO4) 4.66g n(Na2SO4)=0.02mol故 C(Na2SO4)=0.4mol·L-1(2)Na2CO3 BaCO3 CO2 1mol197g22.4L n(Na2CO3)(14.51-4.66)gV(CO2)n(Na2CO3)=0.05mol V(CO2)=1.12LC(Na2CO3)=1mol/L答：原混合物中Na2CO3、Na2SO4的物質(zhì)的量濃度為1mol/L和0.4mol·L-1產(chǎn)生的CO2氣體在標況下的體積為1.12L. 【課本

7、難題解答】P83 三、3 2KBr+Cl2=2KCl+Br2 2KI+Cl2=2KCl+I2(1)固體殘留物中含KCl.(2)原溶液中n(KI)=36×10-3×0.86=0.031mol，參加反應(yīng)的KI有n(KI)=0.015mol.0.05molKI與Cl2反應(yīng)生成0.015molKCl，6.1克KCl的量為=0.082mol，故原KBr的量應(yīng)為2×(0.082-0.015)=0.134mol，原KBr的質(zhì)量為0.134×199=20g.(3)生成0.082molKCl需Cl2的量為0.014mol，故反應(yīng)消耗Cl2的體積為0.014×22

8、.4=0.92L. 【命題趨勢分析】本節(jié)高考要求是要學(xué)會運用物質(zhì)的量運用于化學(xué)方程式的計算. 【典型熱點考題】例1 完全中和相同體積，相同物質(zhì)的量濃度的氫氧化鈉溶液，并使之生成正鹽，需要相同物質(zhì)的量濃度的鹽酸、硫酸、磷酸的體積比是( )A.632 B.623C.321D.123解析 此類無數(shù)據(jù)題目有兩種處理方法，一種列舉法是把已知條件轉(zhuǎn)化成簡單直觀的數(shù)據(jù)；另一種是用相同的化學(xué)符號表達已知數(shù)據(jù).此題NaOH溶液實為n(NaOH)相同，再設(shè)HCl(aq)、H2SO4(aq)、H3PO4(aq)的體積分別為V1、V2、V3，其物質(zhì)的量濃度為c，則：NaOH + HCl NaCl+

9、H2O1 1n c·V1 V1=2NaOH + H2SO4Na2SO4+2H2O2 1n c·V2 V2=3NaOH+H3PO4 Na3PO4+3H2O3 1n c·V3 V3=則V1V2V3=632本題正確選項為(A)答案 A例2 往50.00mL溴化亞鐵溶液中緩慢通入1120mL氯氣(標準狀況)，溶液中還原性離子只有2/3溴離子未被氧化.求原溴化亞鐵溶液的物質(zhì)的量濃度.解析 本題應(yīng)用物質(zhì)的量對離子方程式進行計算.根據(jù)反應(yīng)：Br2+2Fe2+ 2Fe3+2Br-可判斷離子的還原性：Fe2+Br-，依題意，Br-部分被氧化，則Fe2+全部被氧化.設(shè)原溶液中FeBr

10、2的物質(zhì)的量為x，則Fe2+物質(zhì)的量為x，Br物質(zhì)的量為2x,被氧化的Br-的物質(zhì)的量為2x/3.2Fe2+ Cl2 2Fe3+2Cl-x x/22Br-+Cl2 Br2+2Cl-2x/3 x/3氯氣的物質(zhì)的量：+=，解得：x=0.06mol.c(FeBr2)=0.06mol/0.05L=1.2mol/L.答案 原溴化亞鐵溶液的物質(zhì)的量濃度為1.2mol/L.例3 已知Cl2在70的NaOH水溶液中能同時發(fā)生兩個自身氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)完全后測得溶液中NaClO與NaClO3的物質(zhì)的量之比為41.現(xiàn)在49.7gCl2，將其通入足量70的NaOH水溶液，反應(yīng)完全后得到500mL溶液.(1)寫出Cl

11、2在70的NaOH水溶液中符合上述條件的總反應(yīng)方程式.(2)計算完全反應(yīng)后各生成物的物質(zhì)的量濃度(除H2O處).解析 解答此題的關(guān)鍵是第(1)問.可根據(jù)得失電子數(shù)相等確定生成物NaCl、NaClO、NaClO3的物質(zhì)的量之比，進而確定化學(xué)方程式中化學(xué)計算數(shù).(1)依題意可設(shè)生成NaClO的物質(zhì)的量為4mol，NaClO3的物質(zhì)的量為1mol，設(shè)生成NaCl的物質(zhì)的量x，根據(jù)得失電子的物質(zhì)的量相等，有：1×x=1×4mol+5×1mol，解得：x=9mol.NaCl、NaClO、NaClO3化學(xué)計量數(shù)之比與生成對應(yīng)物質(zhì)的物質(zhì)的量相等，即等于941.據(jù)此可寫出總的化學(xué)

12、字方程式：7Cl2+14NaOH 9NaCl+4NaClO+NaClO3+7H2O(2)n(Cl2)=49.7g/71g/mol=0.7mol,由化學(xué)方程式可求得n(NaCl)=0.9mol,n(NaClO)=0.4mol n(NaClO3)=0.1mol,故可求得三種物質(zhì)的量濃度分別為：c(NaCl)=1.8mol/L;c(NaClO)=0.8mol/L;c(NaClO3)=0.2mol/L.答案 (1)7Cl2+14NaOH 9NaCl+4NaClO+NaClO3+7H2O (2)C(NaCl)=1.8mol/L,Cl(NaClO)=0.8mol/L,C(NaClO3)=0.2mol/L例

13、4 甲、乙兩位學(xué)生用加熱氯酸鉀的方法制取氧氣.甲取了一定質(zhì)量的氯酸鉀和0.10g二氧化錳，經(jīng)混合后裝入試管中加熱，待收集到所需氧氣時停止加熱.試管冷卻后，乙稱得甲留下的反應(yīng)混合物的質(zhì)量為4.04g，將它繼續(xù)加熱，直至氯酸鉀全部分解，得到氧氣672mL(標準狀況).求甲實驗時氯酸鉀分解的百分率.解析 設(shè)乙分解KClO3的質(zhì)量為x，甲分解KClO3的質(zhì)量為y.2KCl32KCl+3O22mol×122.5g/mol 2mol×74.5g/mol 3mol×22.4L/molx0.672L=，解得：x=2.45g.在4.04g混合物中：m(KCl)=4.04g-0.10

14、g-2.45g=1.49g.即甲分解KClO3時得到的KCl質(zhì)量為1.49g，由此可計算y:=，解得：y=2.45g.故甲實驗時KClO3分解的百分率為：×100=50答案 甲實驗時氯酸鉀分解的百分率為50.例5 將0.04molKMnO4固體加熱一段時間后，收集到amol氣體，此時KMnO4的分解率為x.在反應(yīng)后的殘留固體中加入足量的濃鹽酸，又收集到bmol氣體(設(shè)Mn元素全部以Mn2+存在于溶液中).試填寫：(1)a+b= (用x表示).(2)當x= 時，a+b取最小值，且最小值為 .(3)當a+b=0.09時，加熱后取得殘留固體的質(zhì)量為 g.解析 解題的關(guān)鍵是正確寫出有關(guān)化學(xué)方

15、程式，并結(jié)合數(shù)學(xué)知識，解決化學(xué)問題.(1)參加分解的反應(yīng)的KMnO4物質(zhì)的量為0.04xmol,剩余的KMnO4物質(zhì)的量為0.04(1-x)mol，根據(jù)化學(xué)方程式計算.2KMnO4K2MnO4 + MnO2 + O20.04xmol 0.02xmol 0.02xmol 0.02xmol2KMnO4+16HCl 2KCl+2MnCl2+ 5Cl2 +8H2O0.04(1-x)mol0.1(1-x)molK2MnO4+8HClMnCl2+2KCl+2Cl2+4H2O0.02x 0.04xmolMnO2+4HClMnCl2+ Cl2+2H2O0.02xmol 0.02xmola+b=0.02x+0.

16、1(1-x)+0.04x+0.02x=0.1-0.02x.(2)因為x1，當x=1時，a+b有最小值，(a+b)min=0.08.(3)當a+b=0.09時，0.1-0.02x=0.09,解得：x=0.5.加熱后剩余固體的質(zhì)量=m(KMnO4)-m(O2)=0.04mol×158g/mol-0.02×0.5mol×32g/mol=6g.答案 (1)0.1-0.02x (2)0.08 (3)6g 【同步達綱練習】一、選擇題1.等質(zhì)量的下列金屬能從足量的稀硫酸溶液中置換出H2最多的是( )A.銅 B.鉀 C.鋁 D.鋁鎂合金2.完全中和同體積同物質(zhì)的量濃度的

17、NaOH溶液并使其生成正鹽.需相同物質(zhì)的量濃度的鹽酸、硫酸、磷酸的體積比是( )A.632B.623C.321D.1233.向10mLNa2SO4溶液中加入過量的BaCl2溶液得到1.17g沉淀.原溶液中Na+的物質(zhì)的量濃度是( )A.0.5mol·L-1B.1.0mol·L-1C.2.0mol·L-1D.0.025mol·L-14.0.4mol的強酸HxROn+1溶液跟0.8molM(OH)Y溶液恰好中和.則X與Y的比值為( )A.21B.12C.41D.145.在3Cu+8HNO3(稀) 3Cu(NO3)2+2NO+4H2O中，當有1.5molCu被

18、氧化時，下列說法正確的是( )A.有4molHNO3被還原B.有1molHNO3被還原C.有6mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移D.有3mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移6.堿金屬(LiNaKRb等)溶于水汞中可形成良好的還原劑“汞齊”，取某種堿金屬的“汞齊”7g與水作用得到2.24LH2(標況)并得到密度為g/cm3的溶液1L1則溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)可以是( )A. B.C. D. 7.用1L0.1mol/L的NaOH溶液吸收0.08molCO2所得溶液中CO2-3和HCO-3的物質(zhì)的量濃度之比約為( )A.13B.21C.23D.328.用VmL1mol/AgNO3溶液.都正好與同體積的下列溶液反應(yīng)完全，則這些溶液物質(zhì)的

19、量濃度最大的是( )A.KClB.CuCl2C.FeCl3D.SnCl29.0.1molNa2O2、Na2O混合物溶于水后.剛好被100g7.3的鹽酸中和則混合物中Na2O2與Na2O的物質(zhì)的量之比為( )A.11B.21C.34D.任意比10.將1L1.00mol/L的Na2CO3溶液逐滴加入到1L1.25mol/L的鹽酸溶液中.再做相反操作：即將1L.1.25mol/L的鹽酸逐滴加入1L1.00mol/L的Na2CO3溶液中，兩次操作在同溫同壓下產(chǎn)生的氣體體積比是( )A.25B.11C.21D.52 二、計算題11.將4.35gMnO2跟50g質(zhì)量分數(shù)為36.5的鹽酸混合加熱(

20、不計HCl揮發(fā)且MnO2反應(yīng)完全)試求：(1)標況下能生產(chǎn)多少升Cl2(2)有多少摩爾HCl被氧化?(3)向反應(yīng)后的溶液中加足量的AgNO3.產(chǎn)生沉淀多少克?  12.某金屬硫酸鹽8g溶于水后，與適量BaCl2溶液反應(yīng)，生成不溶于稀鹽酸的白色沉淀14g，過濾后，將濾液蒸干，可得該金屬的氯化物無水鹽0.04mol求：該金屬的化合價該金屬的摩爾質(zhì)量.  13.將1.95gNa2SO4和Na2CO3的混合物溶于水的到溶液A.在A中加入足量一定濃度的BaCl210mL.然后過濾得沉淀B和濾液C，在C中加足量的AgNO3溶液，又生成5.74g沉淀.在B中加入足量稀

21、硫酸，沉淀增加0.180g.計算：(1)BaCl2溶液的物質(zhì)的量濃度；(2)原混合物中Na2SO4的質(zhì)量分數(shù). 【素質(zhì)優(yōu)化訓(xùn)練】1.0.1mol/LCuSO4、Na2SO4、Al2(SO4)3三種溶液各50mL，若上述三種溶液中SO2-4完全沉淀，所用相同濃度的BaCl2溶液體積比為( )A.123B.311C.632D.1132.在兩密閉容器中分別盛有31g白磷和1mol氧氣，控制條件使其發(fā)生如下反應(yīng)：容器甲：P4+5O2 P4P10，容器乙：P4+3O2 P4O6，經(jīng)充分反應(yīng)后，兩容器中分別所得的P4O10和P4O6的物質(zhì)的量之比為( )A.54B.45C.43D.313.兩種金

22、屬的混合物粉末15g，跟足量鹽酸充分反應(yīng)后，恰好得到11.2LH2(標況)，下列各組金屬不能構(gòu)成符合上述條件的混合物是( )A.Mg和ZnB.Cu和ZnC.Al和FeD.Mg和Al4.硫在加熱時能被N2O氧化成SO2，現(xiàn)用3.2g硫粉和224mL(標況)N2O在加熱條件下充分反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后，氣體混合物在標況下的體積為( )A.112MlB.224mLC.336mLD.448mL5.0.1mol的某單質(zhì)跟足量的S反應(yīng)，反應(yīng)后質(zhì)量增加了1.6g，則構(gòu)成這種單質(zhì)的元素是( )A.KB.FeC.AlD.Na6.在50g含有1.70g硝酸銀和1.85g硝酸鈀Pd(NO3)2的溶液中加入足量的NaI溶液

23、，充分反應(yīng)后，靜置、過濾、洗滌、干燥，稱量得到5.245g固體.由此得出的正確結(jié)論是( )A.銀離子只有一部分參加反應(yīng)B.鈀離子(Pd2+)只有一部分沉淀C.碘化鈀(PdI2)難溶于水D.碘化鈉和硝酸鈀在溶液中無沉淀生成7.下列離子方程式書寫不正確的是( )A.碘化鉀溶液中滴入氯水 2I-+Cl2 2Cl-+I2B.氯氣和水的反應(yīng)Cl2+H2O H+Cl-+HClOC.漂白粉溶液中通入適量的二氧化碳ClO-+CO2+H2O CO2-3+HClOD.氯水中滴入硝酸銀溶液Cl2+Ag+ 2AgCl8.在3Cl2+6KOHKClO3+5KCl+3H2O的反應(yīng)中，得電子和失電子的原子個數(shù)比為( )A.

24、51B.41C.31D.219.將由CaCO3、MgCO3組成的混合物充分加熱至質(zhì)量不再減小時，稱得殘留物的質(zhì)量是原混合物的一半，則殘留物中Ca、Mg兩元素原子的物質(zhì)的量之比是( )A.11B.12C.13D.2110.12.3gLiNO3·XH2O轉(zhuǎn)變?yōu)長iNO3·(X-2)H2O時質(zhì)量減少3.6g，則X值是( )A.3B.4C.5D.6 二、計算題11.將1.95gNa2SO4和Na2CO3的混合物溶于水得到溶液A，在A中加入足量的一定濃度的BaCl2溶液10.0mL，然后過濾得沉淀B和濾液C.在C中加足量AgNO3溶液，又生成5.74g沉淀.向B中加入足量稀

25、硫酸，沉淀增加0.18g.計算：(1)氯化鋇溶液的物質(zhì)的量濃度；(2)原混合物中硫酸鈉的質(zhì)量分數(shù).  12.將4.6g金屬鈉在空氣中小心加熱，使其燃燒，得到7g燃燒產(chǎn)物.(1)求燃燒產(chǎn)物中Na2O和Na2O2的物質(zhì)的量之比.(2)將燃燒產(chǎn)物全部溶解在18.8g水中，則所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù).  13.Na2O2與H2O反應(yīng)，如果反應(yīng)中有1mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，則生成O2的物質(zhì)的量是多少?若所得溶液為1L，求溶液的物質(zhì)的量濃度.  14.現(xiàn)有2mol/L的鹽酸和硫酸溶液各100mL，分別加入等質(zhì)量的鐵，反應(yīng)后生成的氣體在標準狀況下的體積

26、比為23，求加入鹽酸中的鐵的質(zhì)量.  【生活實際運用】1.輸送氯氣的管道為檢驗其是否漏氣，常用濃氨水來檢驗，試簡述其依據(jù)的原理.解析 該過程發(fā)生的反應(yīng)為：3Cl2+2NH3 N2+6HClHCl+NH3 NH4Cl現(xiàn)象及結(jié)論 看到白煙，說明有氯氣泄漏.2.無土栽培技術(shù)研究需配制一種營養(yǎng)液.1L此營養(yǎng)液應(yīng)含0.5molNH4Cl、0.16molKCl和0.24molK2SO4.若用KCl、NH4Cl和(NH4)2SO4三種固體物質(zhì)來配制，則每升溶液需三種固體的物質(zhì)的量依次是( )A.0.32mol、0.5mol、0.12molB.0.02mol、0.64mol、0.24mol

27、C.0.64mol、0.02mol、0.24molD.0.16mol、0.5mol、0.24mol答案 C 【知識驗證實驗】如果一個化學(xué)過程中涉及到發(fā)生了兩個以上化學(xué)反應(yīng)，并且這幾個化學(xué)反應(yīng)之間存在一定的內(nèi)在聯(lián)系(如第一個反應(yīng)的生成物作為第二個反應(yīng)中的反應(yīng)物，依次下去)，則同學(xué)們可以找出反應(yīng)起始物質(zhì)和終了物質(zhì)之間的物質(zhì)的量關(guān)系，即關(guān)系式，通過關(guān)系式進行一步計算.例 工業(yè)上常用漂白粉跟酸反應(yīng)得出的氯氣對漂白粉的質(zhì)量分數(shù)(X)來表示漂白粉的優(yōu)劣.漂白粉與酸的反應(yīng)為：Ca(ClO)2+CaCl2+2H2SO4 2CaSO4+2Cl2+2H2O現(xiàn)為測定一瓶漂白粉的x，進行如下實驗：稱取漂白粉樣品2.00g，加水研磨后轉(zhuǎn)入250mL容量瓶內(nèi)，用水稀釋至得漂刻度.搖勻后，取出25.0mL，加入過量的KI溶液和過量的稀硫酸，靜置.待漂白粉放出的氯氣與KI完全反應(yīng)后，加入0.100mol/l的Na2S2O3溶液20.00mL，恰好與生成的碘完全反應(yīng)：2Na2S2O3+I2 Na2S4O6+2NaI試由上述數(shù)據(jù)計算該漂白粉的x.解析 要計算該漂白粉的x.須求出漂白粉與酸作用