新教材高中化学铁金属材料第二节第2课时物质的量在化学方程式计算中的应用课件新人教版

第2课时物质的量在化学方程式计算中的应用物质的量在化学方程式计算中的应用1.物质的量与质量、粒子数、气体体积、物质的量浓度的关系。(1)图示关系:(2)计算公式:④溶液中的物质的量浓度:n(B)=c(B)·V[B(aq)]。

2.化学方程式是表示物质间发生化学反响的式子,它必须遵循质量守恒定律。在化学方程式中,可反映出物质的质量关系、粒子数目关系、物质的量关系等。

设NA表示阿伏加德罗常数的值。在化学方程式中存在如下关系:

2Na

+2H2O══2NaOH+H2↑质量之比

46g

∶

36g

∶

80g∶2g化学计量数之比 2

∶

2

∶

2

∶

1

扩大NA倍

2NA

∶2NA

∶

2NA

∶

NA

物质的量之比 2mol

∶

2

mol

∶

2

mol

∶1

mol结论:化学方程式中各物质的化学计量数之比,等于

粒子数目

之比,等于

物质的量

之比,在同一条件下也等于

气体体积

之比。

微训练1.物质在发生化学反响时()。A.它们的质量一定相等B.它们的物质的量一定相等C.它们的质量之比等于方程式中化学计量数之比D.它们的物质的量之比等于方程式中化学计量数之比答案:D解析:化学方程式中各物质的化学计量数之比等于其物质的量之比。2.标准状况下g锌与足量的盐酸反响生成xL氢气,以下比例式正确的选项是()。A.Zn+2HCl══ZnCl2+H2↑ B.Zn+2HCl══ZnCl2+H2↑1mol 1mol 65g 1Lg xL g xLC.Zn+2HCl══ZnCl2+H2↑ D.Zn+2HCl══ZnCl2+H2↑1mol L 65g 1molmol xL g xL答案:C解析:根据化学方程式计算时,物理量和待求物理量要保证上下单位相同,左右单位相互对应。3.假设18g某金属与足量盐酸充分反响,生成2gH2,那么该金属是()。答案:Ag镁完全燃烧生成氧化镁,消耗氧气的物质的量是,生成氧化镁的质量是。

答案:0.25mol20g 应用化学方程式计算的步骤、方法重难归纳物质的量应用于化学方程式计算的依据是参加反响的各物质的物质的量之比等于化学方程式中各物质的化学计量数之比。物质的量又可将物质的质量、物质的量浓度、气体体积联系起来融入计算之中。1.根据化学方程式进行计算的基本步骤。

2.本卷须知。(1)在计算过程中应注意表达格式的标准化:各物理量、物质的名称、公式等尽量用符号表示,且数据的运算要公式化并带单位。(2)单位运用对应化:一般来说,在一个题目中如果都用统一的物理量,不会出现错误,但如果题目所给的物理量不同,假设换算成同一个物理量,有时显得烦琐,这时只要做到不同物理量“上下一致,左右对应〞即可。甲、乙两位同学就物质的量应用于化学方程式的计算,进行了以下讨论:(1)你同意哪位同学的说法(2)观察下面的化学方程式及各物质对应的物理量,思考并答复相关问题。2Na+2H2O══2NaOH+H2↑2×23g 2mol 2mol 22.4Lm(Na) n(H2O) n(NaOH) V(H2)①以上计算过程正确吗②上述反响是在常温常压下进行的吗说明你的判断理由。提示:(1)甲。假设题目所给物质的物理量不同,这时只要做到各个物理量“上下一致,左右相当〞即可。(2)①正确。同一种物质用不同的物理量表示时,计算时“上下〞列式的比例是相同的。②不是。因为在计算中1mol氢气的体积是L,说明一定不是在常温常压下进行的。典例剖析【例1】把铁和铝的混合物1.1g溶于200mL5mol·L-1盐酸中,反响后盐酸的浓度变为4.6mol·L-1(溶液体积变化忽略不计)。求:(1)反响中消耗HCl的物质的量;(2)该混合物中铝、铁的物质的量。答案:(1)消耗HCl的物质的量为0.08mol。(2)铝的物质的量为0.02mol,铁的物质的量为0.01mol。解析:(1)消耗HCl的物质的量为

L×5

mol·L-1

mol·L-1

mol。(2)设Al、Fe的物质的量分别为x、y。2Al

+

6HCl═2AlCl3+3H2↑,2

mol

6

mol

x

3xFe

+

2HCl═FeCl2+H2↑1

mol

2

moly

2y得x=0.02

mol,y=0.01

mol。理解感悟在根据化学方程式进行计算时,如果是氧化还原反应,则可以利用得失电子守恒关系进行计算。如在本题中,参加反应的盐酸(实际上是H+)的物质的量等于铁、铝在反应中失去电子的物质的量之和,据此列出恒等关系式求解,更为简单。【例2】将4.6gNa和2.7gAl同时参加足量的水中充分反响,将反响后的溶液稀释至500mL。以下说法中正确的选项是()。A.反响中放出的气体在标准状况下的体积为2.24LB.参加反响的水的质量与参加Al的质量相等C.所得溶液中Na+和Al3+的物质的量之比为2∶1D.所得溶液中阳离子和阴离子的物质的量之比为1∶1答案:D解析:Na与Al两种金属参加足量水中,首先Na与H2O反响生成H2和NaOH,然后再发生Al与NaOH溶液的反响,根据反响的化学方程式可得:2Na+2H2O══2NaOH+H2↑46g 36g 2mol 1molg g mol mol金属铝与生成的NaOH溶液反响时,NaOH过量,故按照Al的量进行计算:2Al+2NaOH+2H2O══2NaAlO2+3H2↑54g 2mol 36g 2mol 3molg mol g molmol反应共生成了(0.1+0.15)

mol

H2,在标准状况下的体积为5.6

L,A项错误。参加反应的水的质量为(3.6+1.8)

g=5.4

g,与加入铝的质量不相等,B项错误。所得溶液中Al元素以

的形式存在,溶液中不存在Al3+,C项错误。所得溶液的溶质为0.1

mol

NaOH与0.1

mol

NaAlO2,阴、阳离子的物质的量之比为1∶1,D项正确。方法规律判断反响物过量的方法。(1)假设法。假设一种反响物完全反响,而另一种反响物的量未知,把所求得的结果与实际量相比较,假设小于实际值,那么说明假设成立,反之那么说明假设不成立,即该反响物过量。(2)比较法。比较反应物物质的量之比与化学方程式中化学计量数的比学以致用1.将适量铁粉放入三氯化铁溶液中,完全反响后,溶液中Fe3+和Fe2+的物质的量浓度相等。那么已反响的Fe3+和未反响的Fe3+的物质的量之比是()。∶3 ∶2 ∶2 ∶1答案:A解析:设参加反响的Fe3+物质的量为x,未参加反响的Fe3+的物质的量为y,由反响的化学方程式:2FeCl3+Fe═3FeCl2可2.0.3mol氯气和足量的金属M反响,生成0.2molMCln,那么n等于()。A.1 B.2

答案:C解析:根据氯原子守恒,可知molCl2和molMCln均含molCl。3.向500mLNaOH溶液中投入10.8gAl,两者恰好完全反响,计算:(1)Al的物质的量;(2)参加反响的NaOH的物质的量和NaOH溶液中NaOH的物质的量浓度;(3)生成的H2在标准状况下的体积。(3)2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑2mol

3×22.4L0.4mol

V(H2)答:(1)Al的物质的量为0.4mol。(2)参加反响的NaOH的物质的量为0.4mol,NaOH的物质的量浓度为0.8mol·L-1。(3)生成的H2在标准状况下的体积为13.44L。1.对于反响aA+bB══cC+dD(A、B、C、D表示物质的化学式,a、b、c、d为化学方程式中的化学计量数),以下说法不正确的选项是()。A.如果质量为m1的A与质量为m2的B恰好完全反响,那么生成的C、D的质量之和一定等于(m1+m2)B.参加反响的A和B中的原子总数一定等于生成的C和D的原子总数C.(a+b)不一定等于(c+d)和B中的元素种类,不一定等于C和D中的元素种类答案:D解析:化学反响遵循质量守恒,即化学反响中元素种类守恒、原子个数守恒,D项错误。2.铁粉在高温下可与水蒸气反响,假设反响后得到的枯燥固体质量比反响前铁粉的质量增加了32g,那么参加反响的铁粉的物质的量是()。A.0.5mol B.1mol C.1.5mol D.2mol答案:C

3

mol

64

g

n(Fe)

32

g3.在500mLNaOH溶液中参加足量铝粉,反响完全后共收集到标准状况下的气体33.6L,该NaOH溶液的浓度为()。A.1.0mol·L-1 B.2.0mol·L-1C.1.5mol·L-1 D.3.0mol·L-1答案:B解析:2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑

2

mol

L

n(NaOH)

L4.某金属R的氯化物溶液20mL,浓度为0.05mol·L-1。它恰好能与20mL0.15mol·L-1AgNO3溶液完全反响,那么该氯化物的化学式为()。2 35答案:C解析:可设该氯化物的化学式为RClx,n(RClx

mol·L-1

mol,n(AgNO3

mol·L-1

mol。RClx

+

xAgNO3═xAgCl↓+R(NO3)x

1

x

mol

mol5.把足量的铁粉投入H2SO4和CuSO4的混合溶液中,充分反响后,剩余金属粉末的质量与原参加铁粉的质量相等,那么原溶液中H+与的物质的量浓度之比为()。∶∶7 ∶∶8答案:A解析:设原溶液中H2SO4和CuSO4的物质的量分别为x、y。Fe

+H2SO4═FeSO4+H2↑

Δm(固体质量减小)56

g

1

mol

56

g

x

56xFe

+

CuSO4═FeSO4+Cu

Δm(固体质量增大)56

g

1

mol

64

g

8

g

y

8y因为固体在反应前后质量相等,所以Δm(减)=Δm(增)6.在标准状况下进行甲、乙、丙三组实验。三组实验各取30mL同浓度的盐酸,参加同一种镁铝混合物粉末,产生气体,有关数据列表如下: