2023-2024學(xué)年（人教版2023）高中化學(xué)必修1第三章　第二節(jié)　第2課時(shí)　物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計(jì)算中的應(yīng)用 學(xué)案 （含答案）

第第頁(yè)2023-2024學(xué)年（人教版2023）高中化學(xué)必修1第三章第二節(jié)第2課時(shí)物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計(jì)算中的應(yīng)用學(xué)案（含答案）第2課時(shí)物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計(jì)算中的應(yīng)用

[核心素養(yǎng)發(fā)展目標(biāo)]1.能從物質(zhì)的量的角度認(rèn)識(shí)物質(zhì)的組成及化學(xué)變化，能運(yùn)用物質(zhì)的量與其他物理量之間的換算關(guān)系進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。2.能結(jié)合物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計(jì)算中的應(yīng)用，進(jìn)一步體會(huì)守恒思想，強(qiáng)化宏觀(guān)辨識(shí)與微觀(guān)探析的能力。

一、根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算

1．以物質(zhì)的量為中心的轉(zhuǎn)化

2．化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)與相關(guān)物理量的關(guān)系

2CO＋O22CO2

化學(xué)計(jì)量數(shù)2____________

擴(kuò)大NA倍2NA____________

物質(zhì)的量2mol____________

質(zhì)量56g____________

體積(標(biāo)況)44.8L____________

思考1根據(jù)上面化學(xué)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)與相關(guān)物理量的關(guān)系，歸納各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)與物質(zhì)的量、同溫同壓下氣體的體積之間的關(guān)系。

3．物質(zhì)的量應(yīng)用于化學(xué)方程式計(jì)算的基本步驟

思考25.4g鋁與足量NaOH溶液反應(yīng)生成的氫氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是多少？

請(qǐng)嘗試用以下兩種方法解答，并體會(huì)第2種方法的簡(jiǎn)便快捷。

(1)m(Al)n(Al)n(H2)V(H2)

(2)m(Al)V(H2)

1．1.15g金屬鈉與水反應(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。

2．10.2gAl2O3與100mL1mol·L－1NaOH溶液反應(yīng)，求產(chǎn)物Na[Al(OH)4]的濃度(忽略溶液體積變化)。

根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算的注意事項(xiàng)

(1)書(shū)寫(xiě)格式規(guī)范化：各物理量、物質(zhì)名稱(chēng)、公式等盡量用符號(hào)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(duì)應(yīng)化：如果題目所給的兩個(gè)量單位不一致，要注意兩個(gè)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(shí)，必須先判斷哪種物質(zhì)過(guò)量，然后根據(jù)量不足的物質(zhì)進(jìn)行計(jì)算。

二、化學(xué)計(jì)算中的關(guān)系式法和方程組法

1．關(guān)系式法

當(dāng)已知量和未知量之間是靠多個(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”。然后將“關(guān)系式”當(dāng)作化學(xué)方程式使用，一步計(jì)算求出未知量。

(1)根據(jù)化學(xué)方程式確定關(guān)系式

根據(jù)化學(xué)方程式確定關(guān)系式時(shí)，首先要寫(xiě)出化學(xué)方程式，然后要找出方程式變化中的“中間量”，通過(guò)“中間量”找出“已知量”與“未知量”之間的物質(zhì)的量的關(guān)系，如由硫黃制取H2SO4的三步反應(yīng)：

S＋O2SO2、2SO2＋O22SO3、

SO3＋H2O===H2SO4。

反應(yīng)中已知量與未知量之間的關(guān)系：

已知量——中間量——中間量——未知量

S～SO2～SO3～H2SO4

1mol1mol1mol1mol

即S～H2SO4。

(2)根據(jù)原子守恒確定關(guān)系式

上述例子中也可以由硫原子守恒直接得出關(guān)系式“S～H2SO4”。

2．方程組法

方程組法一般用于解決兩種物質(zhì)的混合物計(jì)算，一般讀題時(shí)能找到兩個(gè)已知量時(shí)，均可以利用二元一次方程組進(jìn)行求算未知量。

1．已知Fe＋SFeS，F(xiàn)eS＋2HCl===FeCl2＋H2S↑，2H2S＋3O22SO2＋2H2O。將一定量的鐵粉和9g硫粉混合加熱，待其充分反應(yīng)后再加入過(guò)量鹽酸，將生成的氣體完全燃燒，共收集到9g水，則加入鐵粉的質(zhì)量為()

A．14gB．42gC．56gD．28g

2．已知CO、CO2的混合氣體質(zhì)量共16.0g，標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為8.96L，則該混合氣體中CO的質(zhì)量為_(kāi)_______g，所含CO2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為_(kāi)_________L。

1．(2022·上海徐匯中學(xué)高一月考)已知二氧化錳與濃鹽酸在加熱條件下發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為MnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，用8.7g二氧化錳與足量的濃鹽酸混合加熱，充分反應(yīng)，計(jì)算：

(1)消耗濃鹽酸中溶質(zhì)的物質(zhì)的量為_(kāi)_______。

(2)產(chǎn)生的Cl2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為_(kāi)_______。

(3)將反應(yīng)后的溶液加水稀釋至400mL，則此溶液中MnCl2的物質(zhì)的量濃度是__________。

2．在室溫下，向100mLCuSO4飽和溶液中加入足量的經(jīng)硫酸酸化的KI溶液，發(fā)生反應(yīng)：2Cu2＋＋4I－===2CuI↓＋I(xiàn)2，反應(yīng)完全后，用0.625mol·L－1的Na2S2O3溶液進(jìn)行測(cè)定：I2＋2S2O===2I－＋S4O，消耗了20mLNa2S2O3溶液，計(jì)算原飽和溶液中CuSO4的物質(zhì)的量濃度。

3．把1.1g鐵、鋁混合物溶于200mL5mol·L－1鹽酸中，反應(yīng)后鹽酸的濃度變?yōu)?.6mol·L－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。

第2課時(shí)物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計(jì)算中的應(yīng)用

一、

2．12NA2NA1mol2mol32g88g22.4L44.8L

思考1(1)同一個(gè)化學(xué)方程式中各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比等于其物質(zhì)的量之比。

(2)對(duì)于有氣體參加的反應(yīng)，在同溫同壓下各氣體的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比也等于其體積之比。

思考2(1)設(shè)生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下氫氣的物質(zhì)的量為n(H2)，

n(Al)＝＝＝0.2mol

2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑

23

0．2moln(H2)

＝，解得n(H2)＝0.3mol，所以V(H2)＝n(H2)·Vm＝0.3mol×22.4L·mol－1＝6.72L，即生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下氫氣的體積是6.72L。

(2)設(shè)生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下H2的體積為V(H2)

2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑

2×27g3×22.4L

5．4gV(H2)

＝，解得V(H2)＝6.72L，即生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下H2的體積是6.72L。

應(yīng)用體驗(yàn)

1．設(shè)生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體的體積為V，反應(yīng)后所得溶液的物質(zhì)的量濃度為c。

2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑

2×23g2mol22.4L

1．15g0.1L×cV

V＝＝0.56L，

c＝＝0.5mol·L－1。

2．NaOH溶液不足，按NaOH的物質(zhì)的量計(jì)算。

Al2O3＋2NaOH+3H2O===2Na[Al(OH)4]

22

1mol·L－1×0.1Ln{Na[Al(OH)4]}

＝

解得n{Na[Al(OH)4]}＝0.1mol

c{Na[Al(OH)4]}＝＝1mol·L－1。

二、

應(yīng)用體驗(yàn)

1．D[根據(jù)各步反應(yīng)的定量關(guān)系，可列出關(guān)系式：Fe～FeS(鐵原子守恒)～H2S(硫原子守恒)～H2O(氫原子守恒)；Fe～H2(化學(xué)方程式)～H2O(氫原子守恒)。推出：

Fe～H2O

5618

xg9g

＝，解得x＝28，即加入鐵粉的質(zhì)量為28g。]

2．2.806.72

解析標(biāo)準(zhǔn)狀況下混合氣體的體積為8.96L，則混合氣體的物質(zhì)的量為＝

0.4mol，設(shè)CO、CO2的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，則

，解得x＝0.1，y＝0.3，

CO的質(zhì)量為0.1mol×28g·mol－1＝2.80g，CO2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為0.3mol×22.4L·

mol－1＝6.72L。

隨堂演練知識(shí)落實(shí)

1．(1)0.4mol(2)2.24L(3)0.25mol·L－1

2．設(shè)硫酸銅的物質(zhì)的量濃度為x，根據(jù)反應(yīng)方程式可得關(guān)系式：

2CuSO4～I(xiàn)2～2S2O

22

0.1L×x0.625mol·L－1×0.02L

＝，解得x＝0.125mol·L－1。

3．(1)消耗HCl的物質(zhì)的量：0.2L×5mol·L－1－0.2L×4.6m