物质的量在方程式中的应用

物质量应用于方程式计算第1页第三节物质量应用于方程式计算1．了解宏观量和微观量在化学计算中应用：比如：2H2(g)+O2(g)==2H2O(g)化学计量数之比2：1：2同时扩大NA倍

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物质量之比

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物质质量之比

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气体体积之比

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化学方程式中各物质化学计量数之比等于__也等于__还等于__2．计算基本步骤(1)依据题意写出_________________(2)将已知物质其它物理量换算成_________(3)把已知和要求量(用n代表)分别写___________下面。(4)将相关四个量列出______，求出______(5)简明地写出答案。2．(1)配平化学方程式(2)物质量(3)化学方程式中相关化学式(4)百分比式、未知数关键信息1．2NA：NA：2NA2mol：1mol：2mol4g：32g：36g2：1：2组成各物质粒子数之比各物质物质量之比各气态物质体积之比第2页化学计算惯用方法与技巧1．差量法差量法是依据化学改变前后物质量发生改变，找出所谓“理论差量”。这个差量能够是质量、气体物质体积、压强、物质量、反应过程中热量改变等。该差量大小与参加反应物质相关量成正比。差量法就是借助于这种百分比关系，处理一定量变计算题。解这类题关键是依据题意确定“理论差量”，再依据题目提供“实际差量”，列出百分比式，求出答案。2．守恒法在化学中有许多守恒关系，如质量守恒、电子转移守恒、电荷守恒、化合价代数和守恒等。(1)质量守恒①宏观表现：改变前后质量守恒。②微观表现：改变前后同种元素原子个数守恒。(2)电子转移守恒在氧化还原反应中，氧化剂得电子总数(或化合价降低总数)等于还原剂失电子总数(或化合价升高总数)。第3页3．关系式(量)法化学计算依据是物质之间量百分比关系，这种百分比关系通常可从化学方程式或化学式中而得。但对复杂问题，如已知物与待求物之间是靠很多个反应来联络，这时就需直接确定已知量与未知量之间百分比关系，即“关系式”。其实从广义而言，很多化学计算都需要关系式。只是对于多步反应计算其“关系式”更是主要与实用。(3)电荷守恒①在电解质溶液中，阴离子所带总负电荷数与阳离子所带总正电荷数必须相等。②在离子方程式中，反应物所带电荷总数与生成物所带电荷总数必须相等且电性相同。(4)化合价代数和守恒任一化学式中正负化合价代数和一定等于零。借此可确定化学式。利用守恒法解题既可防止书写繁琐化学方程式，提升解题速度，又可防止在纷纭复杂解题背景中寻找关系式，提升解题准确度。第4页【例1】在0.435g某种灼热铁氧化物中，通入足量一氧化碳使它还原，并用足量澄清石灰水去吸收生成二氧化碳，得到0.0075mol沉淀。试经过计算推断这种铁有氧化物分子式。解得：n(CO2)=0.0075mol设铁有氧化物化学式为FexOyFexOy+yCO===xFe+yCO2(56x+16y)gymol0.453g0.0075mol

解得：x：y=3：4【点拨】对于连续多步反应计算，能够分步进行，也能够依据守恒法，用关系式求解。

【解析】设生成CO2物质量为n(CO2)CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O1mol1moln(CO2)0.0075mol第5页

【例2】在反应X+2Y—R+2M中，已知R和M摩尔质量之比为22：9，当1．6克X与Y完全反应后，生成4．4克R，则在此反应中Y和M质量之比为A．16：9B．23：9C．32：9D．46：9【解析】

解得：m(M)＝3．6g

依据质量守恒定律m(Y)=m(R)+m(M)－m(X)＝4．4g+3．6g－1．6g＝6．4gm(Y)：m(M)=6.4:3.6=16：9答案：A【点拨】利用质量守恒定律和化学方程式中各物质物质量之比等于化学计量数之比解答本题。

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【例3】试验室用MnO2和浓盐酸共热制备氯气，当在标准情况下搜集到1．12LCl2时被氧化HCl物质量是多少?共耗掉密度为1．15g·cm－3，浓度为12mol·L－1浓盐酸多少毫升?【解析】MnO2+4HCl(浓)=MnCl2+Cl2↑+2H2O2mol22．4Ln(HCl)1．12L12mol·L－1×V[HCl(aq)]=2×0.1mol解得：V[HCl(aq)]=0．0167L

答案：有0．1molHCl被氧化，共耗掉12mol·L－1浓盐酸16．7mL。【点拨】在反应：MnO2+4HCl(浓)=MnCl2+Cl2↑+2H2O中，每生成lmolCl2有2molHCl被氧化，共耗掉4molHCl，另外2molHCl(aq)没有参加氧化还原反应。

第7页例４．（创新题）将0．04molKMnO4固体加热一段时间后，搜集到amol气体，此时KMnO4分解率为x，在反应后残留固体中加入足量浓盐酸，又搜集到bmol气体(设Mn元素全部以Mn2+存在于溶液中)。试填空：(1)a+b=____(用x表示)；(2)当x=_____时，a+b取最小值且为_____；(3)当a+b=0.09mol时，加热后所得残留固体质量为____。【解析】由题中信息可知：O2为amol，Cl2为bmol，依得失电子守恒，则有：4×a+2×b=0.04×5(KMnO4中Mn由+7变为+2价)

化简得:2a+b=0.1①2KMnO4=K2MnO4+MnO2+O2↑212aa解得：x=②由①和②可得:a+b=0.1－0.02x由2a+b=0.1得:a+6=0.1－aa越大，a+b就越小，而a最大值为0.02moL，而此时KMnO4完全分解x=1a+b=0.08当a+b=0.09③由①、③可得a=0.01mol则残留固体质量=0.04mol×158g／mol－0.01mol×32g／mol=6.0g

答案：(1)0.1－0.02x(2)10.08(3)6.0g

第8页例6．(年江苏)取一定量Na2CO3、NaHCO3和Na2SO4混合物与250mL1.00mol/L过量盐酸反应，生成2.016LCO2（标准情况），然后加入500mL0.100mol/LBa(OH)2溶液，得到沉淀质量为2.33g，溶液中过量碱用10.0mL1.00mL/L盐酸恰好完全中和。计算混合物中各物质质量。【解析】混合物中Na2SO4质量＝g·mol－1＝1.42g设混合物中Na2CO3和NaHCO3物质量分别为x和y，反应中放出CO2物质量＝0.0900mol与Na2CO3、NaHCO3反应盐酸物质量