高一化学物质的量、浓度及化学方程式的计算人教版知识精讲

高一化学高一化学物质的量、浓度及化学方程式的计算物质的量、浓度及化学方程式的计算人教版人教版 【同步教育信息同步教育信息】 一. 本周教学内容 物质的量、浓度及化学方程式的计算 二. 教学目的 1. 物质的量、物质的量浓度，气体摩尔体积应用于化学方程式的计算 2. 化学方程式计算的解题思路和方法及正确规范的解题格式 3. 培养综合运用知识的能力和综合计算的能力 三. 重点、难点 物质的量、物质的量浓度，气体摩尔体积应用于化学方程式的计算。 四. 知识分析 （一）以物质的量为核心的各物理量之间的关系 N NA m Mn V C aq V mV(气体) （二）化学方程式中的计量关系 物质是由原子、分子或离子等微粒组成的，物质之间的化学反应也是这些微粒按一定 数目关系进行的。化学方程式可以明确地表示出化学反应中这些微粒之间的数目关系。这 些微粒之间的数目关系，也就是化学计量数的关系。A 物质的化学计量数的符号为，)( A 物质的化学计量数的符号为，它们的单位为 1。B B 例如： 22 ClH 点燃 HCl2 化学计量数之比 1 : 1 : 2 扩大倍 23 1002 . 6 232323 1002 . 6 2:1002 . 6 1:1002 . 6 1 物质的量之比 mol1mol1mol2 cEbYaX 化学计量数之比 : : abc 扩大倍 : : 23 1002 . 6 23 1002 . 6 a 23 1002 . 6 b 23 1002 . 6 c 物质的量之比 amolbmolcmol 小结：小结：化学方程式中各物质的化学计量数之比等于组成各物质的粒子数之比，等于各 物质的物质的量之比。 即： B A B A n n （三）化学方程式计算的解题思路和解题格式 例：某浓度的溶液恰好与（标准状况）完全反应，计算：mL400NaOH 2 8 . 5ClL （1）生成的的物质的量NaClO （2）该溶液中的物质的量浓度NaOH 解：解： 化学方程式NaOH2 2 ClOHNaClONaCl 2 2 1 关系量4 .22 已知、未知量LaqNaOHc40 . 0 )(L8 . 5)(NaClOn （1） 列比例 LLaqNaOHc8 . 5 4 . 22 40 . 0 )( 2 计算结果LmolaqNaOHc/3 . 1)( （2） )( 1 8 . 5 4 . 22 NaClOnL )(NaClOnmol26 . 0 答：答：生成的的物质的量为，该溶液 答话NaClOmol26 . 0 中的物质的量浓度为。NaOHLmol /3 . 1 解题思路：解题思路： 1. 根据题意书写正确的化学反应方程式 2. 明确已知条件 化学方程式所表示的是参加反应的纯净物之间的量的关系，因此，不纯物质的量必须 换算成纯净物的量，未参加该反应的物质要设法除去等等。 3. 建立已知与未知量的正比例关系。求出未知量 注意事项：注意事项： 1. 全面分析，挖掘隐含条件，找出已知与求解的联系，形成正确而简捷的解题思路。 2. 一般要以“物质的量”为中心展开计算。 3. 解题规范化：解、题设、方程式（或关系式）、关系量、比例式、结果、答话。解答 过程还要有必要的语言过渡。 4. 计算过程必须代入单位：上下单位要相同，左右单位要相当。 5. 检查答案的合理性、全面性，有效数字。 【典型例题典型例题】 例 1 为测定氯水的物质的量浓度，在氯水中加入足量的碘化钾溶液，把游离出来mL100 的碘单质按下列反应进行定量分析：，耗去了NaIOSNaOSNaI22 6423222 、的硫代硫酸钠溶液，试问氯水中溶解了多少克氯气？mL300Lmol /1)( 322 OSNa 解析：解析：本题可以根据方程式逐步计算，但较为繁琐，若采用关系式法，就会使计算过 程大为转化。 答案：答案： 解：解：根据化学方程式 22 22IKClKICl NaIOSNaOSNaI22 6423222 推出关系式： 32222 2OSNaICl 12 1 2 71 )( molg Clm LmolL/13 . 0 )( 71 2 1 Clm molg LmolL/13 . 0 2 gClm65.10)( 2 答：答：氯水中溶解了。mL100 2 65.10gCl 例 2 已知在 70的水溶液中能同时发生两个自身氧化还原反应，反应完全 2 ClNaOH 后测得溶液中与的物质的量之比为。现有，将其通入到NaClO 3 NaClO1:4g 7 . 49 2 Cl 足量 70的溶液中，反应完全后得到溶液。NaOHmL500 （1）写出在 70的水溶液中符合上述条件的总反应方程式。 2 ClNaOH （2）计算完全反应后各生成物的物质的量浓度（除外）OH2 解析：解析：本题的关键是第（1）问，对于氧化还原反应，可根据“得失电子数相等”来确 定生成物、的物质的量之比，进而确定化学方程式中化学计量NaClNaClO 3 NaClO 数。 答案：答案： 解：解：（1）设生成为，为，则生成的物质的量为，NaClOmol4 3 NaClOmol1NaClx 根据得失电子的物质的量相等。 molmolx15411 molx9 即生成、的物质的量之比为，据此可写出总的化学NaClNaClO 3 NaClO1:4:9 方程式为：OHNaClONaClONaClNaOHCl 232 749147 （2） 1 2 71 7 . 49 )( molg g Clnmol7 . 0 代入方程式求得：；molNaCln9 . 0)(molNaClOn4 . 0)( molNaClOn1 . 0)( 3 所以三种物质的浓度为：；LmolNaClc/8 . 1)(LmolNaClOc/8 . 0)( LmolNaClOc/2 . 0)( 3 点评：点评：本题运用了得失电子守恒进行了计算 例 3 取和，溶于水，在此混合物mol45 . 0 NaOHmol2 . 0 3 NaHCOmol35 . 0 32CO Na 中逐渐加入盐酸，反应明显分三个阶段进行，若加入为，溶液中、HClnmolNaCl 、分别为、，试计算在值增大的不同阶段， 32CO Na 3 NaHCOxmolymolzmoln 值范围和对应的、值，并将其结果填入下表中：nxyz 加入nmolHCl NaClxmol 32CO Naymol 3 NaHCOzmol 解析：解析：认真审题，可知此题隐蔽着两个解题必需的隐含条件。 其一，将、溶于水要发生反应：NaOH 32CO Na 3 NaHCO OHCONaNaHCONaOH 2323 其二，反应的顺序。加入后，先与反应，再与反应，最后与HClNaOH 32CO Na 反应。 3 NaHCO 只有找出了上述两隐含条件，才能顺利地作答。 答案：答案：OHCONaNaHCONaOH 2323 1 1 1 mol45 . 0 mol2 . 0 可知过量，剩余为，因此，该混合溶液NaOHNaOHmolmolmol25 . 0 2 . 045 . 0 中含， ， NaOHmol25 . 0 3 NaHCOmol0 32CO Namolmolmol55 . 0 35 . 0 2 . 0 第一阶段，加入的只与 反应。HClmol25 . 0 NaOH 根据可知，时，生成为OHNaClHClNaOH 2 moln25 . 0 0NaCl （用计算），仍为，。nmolHCl 32CO Namol55 . 0 3 NaHCOmol0 第二阶段，加入的与发生反应方程式为HClmol55 . 0 32CO Na 32CO NaHCl ，此反应共消耗，生成最多为，由于NaClNaHCO 3 HClmol55 . 0 3 NaHCOmol55 . 0 第一阶段还需，所以时，溶液中生成（守恒）HClmol25 . 0 8 . 025 . 0 nNaClnmolCl ，剩余为，生成 32CO Namoln)8 . 0()25 . 0 ( 3 molnNaHCO 第三阶段，加入继续与发生反应，反应为：HClmol55 . 0 3 NaHCO HClNaHCO 3 ，此反应共消耗，加入前两阶段的量，所以 22 COOHNaClHClmol55 . 0 HCl ，溶液中生成，剩余。moln35 . 1 8 . 0NaClnmolmolnNaHCO)35. 1 ( 3 例 4 将固体加热，一段时间后，收集到气体，此时的分mol04 . 0 4 KMnOamol 4 KMnO 解率为，在反应后的残留固体中加入足量的浓盐酸，又收集到气体（设元素全xbmolMn 部以存在于溶液中）。试填写： 2 Mn （1） （用表示）bax （2）当 时，取最小值，且最小值为 。xba （3）当时，加热后所得残留固体的质量为 。09. 0bag 解析：解析：解题的关键是正确地书写有关化学方程式，并结合数学知识，解决化学问题。 答案：答案：（1）参加分解反应的的物质的量为，剩余 4 KMnOx04 . 0 mol 4 KMnO ，根据化学方程式：)1 (04 . 0 xmol 4 2KMnO 2242 OMnOMnOK xmol04 . 0 xmol02 . 0 xmol02 . 0 xmol02 . 0 OHClMnClKClHClKMnO 2224 8522162 molx)1 (04 . 0 molx)1 ( 1 . 0 HClMnOK8 42 OHClKClMnCl 222 422 xmol02 . 0 xmol04 . 0 HClMnO4 2 OHClMnCl 222 2 xmol02 . 0 xmol02 . 0 xxxxxba02 . 0 1 . 002 . 0 04 . 0 )1 ( 1 . 002 . 0 （2）因为，当时，有最小值1x1xba molba08 . 0 )( min （3）当时， molba09 . 0 09 . 0 02 . 0 1 . 0xmolx5 . 0 加热后剩余固体质量 )()( 24 OmKMnOm molgmolmolgmol/325 . 002 . 0 /15804 . 0 g6 点评：点评：将化学问题抽象为数字问题，利用数学工具，通过计算和推理（结合化学知识） 解决化学问题，这是化学计算题考查的重要能力之一。 【模拟试题模拟试题】 1. 用和含为的浓盐酸充分反应（共热），在不考虑挥发的 2 1MnOmolHClmol4HCl 情况下，得到的氯气（ ）。（东华杯竞赛题） A. 等于 B. 等于 C. 小于 D. 大于mol2mol1mol1mol2 2. 等质量的下列金属能从足量的稀硫酸溶液中置换出氢气最多的是（ ）。 A. 铜 B. 钾 C. 铝 D. 铝镁合金 3. 把通过一定质量的固体过氧化钠后，收集到气体（标准状况），则 2 48 . 4 LCOL36 . 3 这气体的质量是（ ）。（北京市宣武区练习题）L36 . 3 A. B. C. D. g8 . 3g6 . 5g8 . 4g0 . 6 4. 将由金属钠、氧化钠和过氧化纳组成的混合物与足量水反应，在标准状况下得g72. 3 到 672混合气体。将该混合气体电火花点燃，恰好完全反应。则原混合物中钠、氧化mL 纳、过氧化钠的物质的量之比为（ ）。 A. B. C. D. 1:2:31:2:41:1:11:1:2 5. 在含有硝酸银和硝酸钯的溶液中加入足量的溶液，g50g70 . 1 g85 . 1 )( 23 NOPdNaI 充分反应后，静置、过滤、洗涤、干燥，称量得到固体。由此得出的正确结论是g245 . 5 （ ）。（天津市竞赛题） A. 银离子只有一部分参加反应 B. 钯离子只有一部分沉淀)( 2 Pd C. 碘化钯难溶于水 D. 碘化钠和硝酸钯在溶液中无沉淀生成)( 2 PdI 6. 在三个密闭容器内分别装有：和；和；)(A 22O Na 3 NaHCO)(B 22O Na 34HCO NH 和，其中每种物质均为。将它们加热至，经充分反应 22 )(ONaC 23) (HCOCamol1300 后排出气体。写出各容器内残留的固体物质名称及其物质的量，A 、B 、C ，如分别加入相同浓度的足量稀硫酸与残留物完全反应，则消耗硫酸的体积从大到小的顺 序依次为 （填编号）。（上海市高考题） 7. 将一定质量的氯气通入溴化钾溶液中，再将所得溶液蒸干，得到干燥的mL100g16 固体物质。经测定该固体物质中含有溴离子，其质量分数为。则：%25 （1）反应中通入氯气的体积（标准状况）为 。L （2）反应前溴化钾溶液的物质的量浓度为 。（北京市抽样题） 8. 把氯气通入氨水中发生如下反应：。用的 2432 683NClNHNHClL 2 . 11 和的混合气体（，）通入浓氨水后，逸出的气体（除氨后）体积 2 Cl 2 N 2 %90Cl 2 %10N 为（，）。问反应中有多少克氨被氧化（体积已换算成标准状况）L72 . 6 2 %50Cl 2 %50N ？ 9. 将过氧化钠和共同溶于水中，并将g78 . 0 3 42 . 0 gNaHCOmL20 的盐酸逐滴加入上述溶液中，最后得到溶液。mL180Lmol /1 . 0mL200 （1）按顺序写出先后发生反应的化学方程式。 （2）算出最后溶液中各溶质的物质的量浓度。 10. 将金属钠在空气中小心加热，使其燃烧，得到燃烧产物。g6 . 4g7 （1）求燃烧产物中和的物质的量之比。ONa2 22O Na （2）将燃烧产物全部溶解在水中，求所得溶液中溶质的质量分数。（浙江省台g 8 . 18 州市调考题） 11. 与稀盐酸的反应是分以下两步进行的： 32CO Na 332 NaHCOHClCONa ；。在浓度为的NaClNaClOHCOHClNaHCO 223 NaLmol /5 和的混合溶液中，加入稀盐酸后，测得溶液中NaOH 32CO NamL100LmolmL/5 . 1100 与的物质的量之比为。计算原混合溶液中和的物质的 2 3 CO 3 HCO1:3NaOH 32CO Na 量浓度。（重庆市诊断题） 12. 过氧化钙是一种安全无毒养的氧化物，通常含有部分，且带有数量不等的结晶CaO 水。为分析某过氧化钙样品的组成，进行了如下实验： 称取样品，灼热使之完全分解，生成、和，得到的在标g270 . 0 CaO 2 OOH2 2 O 准状况下体积为。mL 6 . 33 另取样品，溶于稀盐酸，加热煮沸，使生成的完全分解。然后将溶g120 . 0 22O H 液中的完全转化成沉淀，经过滤、洗涤后，将沉淀溶于热的稀硫酸，用 2 Ca 42O CaC 溶液滴定，共用去溶液。化学方程式为：Lmol /0200 . 0 4 KMnOmL 0 . 31 4 KMnO OHCOCaSOMnSOSOKSOHKMnOOCaC 2244424