高中化学配套课件：1.3.4《物质的量在化学反应中的应用》（鲁科版必修1）

欢迎进入化学课堂 典例1 NA代表阿伏加德罗常数 下列说法正确的是A 2009 海南高考 2 4g金属镁变为Mg2 时失去的电子数为0 1NAB 2009 广东高考 1mol硫酸钾中阴离子所带电荷数为NAC 2010 四川高考 盛有SO2的密闭容器中含有NA个氧原子 则SO2的物质的量为0 5molD 2010 上海高考 等物质的量的N2和CO所含分子数均为NA 思路点拨 解答本题的关键点 自主解答 选C 2 4g金属镁变为镁离子时失去0 2mol电子即0 2NA A错 B中1个SO42 带2个单位的负电荷 1molSO42 所带电荷数为2NA 不正确 含有NA个氧原子的SO2物质的量为0 5mol C正确 D中N2和CO的物质的量不确定 无法计算分子数 D错误 互动探究 上题中D项若改成 等物质的量的N2和CO质量相等 是否正确 提示 由于N2和CO的摩尔质量均为28g mol 1 故两者物质的量相等时其质量一定相等 变式训练 设nA代表阿伏加德罗常数 NA 的数值 下列说法正确的是 A 22 4LCl2中含有nA个Cl2分子B 1L0 1mol L 1Na2SO4溶液中有0 1nA个Na C 1molH2与1molCl2反应生成nA个HCl分子D 1molCa变成Ca2 时失去的电子数为2nA 解析 选D A项未指出气体处于标准状况 故A项错 1L0 1mol L 1Na2SO4溶液中含有0 2molNa 故B项错 因1molH2与1molCl2反应应生成2molHCl 故C项错 Ca在化合物中通常显 2价 故1molCa生成Ca2 时失去2mol电子 即2nA D项正确 典例2 化学实验中残余的氯气可以用氢氧化钠溶液吸收 以防污染空气 若有3 20g氢氧化钠发生了化学反应 试求 1 生成的NaCl的质量 2 生成的NaClO的物质的量 3 被吸收的氯气在标准状况下的体积 4 生成的水的物质的量 思路点拨 计算的基本步骤 1 写出反应的化学方程式 2 写出已知量 未知量 3 列出比例式求解 4 写出答案 自主解答 氯气与氢氧化钠反应的化学方程式是2NaOH Cl2 NaCl NaClO H2O 生成的NaCl的质量 NaClO的物质的量和被吸收的氯气在标准状况下的体积 都与反应的3 20g氢氧化钠之间存在着固定的比例关系 2NaOH Cl2 NaCl NaClO H2O2 40g22 4L58 5g1mol1mol3 20gV Cl2 m NaCl n NaClO n H2O 1 2 40g 3 20g 58 5g m NaCl m NaCl 3 20g 58 5g 2 40g 2 34g 2 2 40g 3 20g 1mol n NaClO n NaClO 3 20g 1mol 2 40g 0 04mol 3 2 40g 3 20g 22 4L V Cl2 V Cl2 3 20g 22 4L 2 40g 0 896L或22 4L 1mol V Cl2 n NaClO V Cl2 22 4L n NaClO 1mol 22 4L 0 04mol 1mol 0 896L 4 1mol n NaClO 1mol n H2O n H2O n NaClO 0 04mol 答案 1 2 34g 2 0 04mol 3 0 896L 4 0 04mol 互动探究 1 上题中生成NaCl NaClO和H2O的物质的量之比是多少 提示 由于化学方程式的系数之比即为物质的量之比 所以由方程式可知三者物质的量之比为1 1 1 2 上题中生成NaCl的物质的量是多少 提示 由方程式中系数之比等于物质的量之比可知n NaOH n NaCl 2 1由于n NaOH 则n NaCl 0 04mol 变式训练 实验室用Zn和稀硫酸反应制H2 若用32 5gZn与足量的稀硫酸反应 试求 1 生成标准状况下的H2的体积 2 反应消耗的H2SO4的物质的量 3 生成ZnSO4的物质的量 解析 Zn与稀硫酸反应的化学方程式为 Zn H2SO4 ZnSO4 H2 65g1mol1mol22 4L32 5gn H2SO4 n ZnSO4 V H2 1 65g 32 5g 22 4L V H2 V H2 11 2L 2 65g 32 5g 1mol n H2SO4 n H2SO4 0 5mol 3 65g 32 5g 1mol n ZnSO4 n ZnSO4 0 5mol 答案 1 11 2L 2 0 5mol 3 0 5mol 典例 已知钠与硫在常温下可化合生成硫化钠 现将4 6g钠与1 6g硫粉迅速混合 并放在石棉网上加热 反应后生成的固体产物是A 钠与硫化钠B 硫与硫化钠C 过氧化钠与硫化钠D 氧化钠与硫化钠 思路点拨 解答本题可按以下步骤进行 自主解答 选C n Na n S n Na n S 2 1 所以钠过量 但在加热条件下 过量的钠会继续与空气中的O2反应生成Na2O2 所以反应后生成的固体物质是Na2S和Na2O2 故选C项 互动探究 上题若改成 6 4g硫粉 则生成的固体又是什么 提示 若改成 6 4g硫粉 则硫粉的物质的量为0 2mol 则根据化学方程式应该是硫粉过量 则根据钠的物质的量来进行计算 剩余的硫粉与氧气反应生成了SO2气体 所以固体产物只有硫化钠 变式训练 CS2是一种常见的有机溶剂 已知CS2在标准状况下为一种无色液体 CS2在氧气中充分燃烧可生成SO2气体和CO2气体 反应方程式为 CS2 3O2CO2 2SO2 若0 1molCS2在1molO2中完全燃烧 反应后气体混合物在标准状况下的体积是 A 6 72LB 13 44LC 15 68LD 22 4L 解析 选D 解法一 由0 1molCS2完全燃烧应需0 3molO2可知O2过量CS2 3O2CO2 2SO20 1mol0 3mol0 1mol0 2mol余0 7mol反应后气体的总物质的量n n O2 n CO2 n SO2 0 7mol 0 1mol 0 2mol 1mol V 22 4L 解法二 由方程式知反应前后气体的物质的量不变 CS2在标准状况下是液体 所以反应后气体的总物质的量仍为1mol 典例1 有BaCl2和NaCl的混合溶液aL 将它均分成两份 一份滴加稀硫酸 使Ba2 完全沉淀 另一份滴加AgNO3溶液 使Cl 完全沉淀 反应中消耗xmolH2SO4 ymolAgNO3 据此得知原混合溶液中的c Na mol L 1为A y 2x aB y x aC 2y 2x aD 2y 4x a 易错选项 A 易错剖析 本题易错选A的原因在于忽略了该题的关键信息 混合溶液aL均分成两份 即每份溶液为a 2L 根据已知条件求得a 2L溶液中Na 的物质的量为 y 2x mol 故c Na 为 2y 4x amol L 1 标准答案 D 典例2 标准状况下 5 6L氢气和6 72L氯气的混合气体充分反应后 所得混合气体若用2 50mol L 1的NaOH溶液完全吸收 则需要NaOH的体积为 mL 易错答案 n H2 5 6L 22 4L mol 1 0 25mol n Cl2 6 72L 22 4L mol 1 0 3mol 由H2 Cl22HCl可知Cl2过量0 05mol 由H2的物质的量0 25mol可求出生成的HCl为0 5mol 再根据HCl NaOH NaCl H2O 可确定需要NaOH的物质的量为0 5mol 故所需NaOH的体积为 0 5mol 2 50mol L 1 0 2L 即200mL 错因剖析 知识掌握不扎实 思考问题不严密 过量的Cl2也能够被NaOH吸收 其反应的化学方程式为 Cl2 2NaOH NaCl NaClO H2O 故过量的0 05molCl2可消耗0 1molNaOH 所以需要的NaOH总物质的量为0 6mol 体积为0 6mol 2 50mol L 1 0 24L 即240mL 标准答案 240 1 下列溶液中的c Cl 与50mL1mol LAlCl3的溶液中的c Cl 相等的是 A 150mL1mol LNaCl溶液B 75mL2mol LCaCl2溶液C 150mL3mol LKCl溶液D 75mL1mol LMgCl2溶液 解析 选C 解本题注意溶液中离子的浓度与溶液的体积无关 1mol LAlCl3溶液中的c Cl 3mol L A选项中1mol LNaCl溶液中的c Cl 1 1mol L B选项中2mol LCaCl2溶液中的c Cl 2 2mol L C选项中3mol LKCl溶液中的c Cl 3 1mol L D选项中1mol LMgCl2溶液中的c Cl 1 2mol L 故只有C选项为3mol L 2 标准状况下 32g某气体的分子数目与22gCO2的分子数目相同 则该气体的摩尔质量为 A 32B 32g mol 1C 64g mol 1D 64 解析 选C 标准状况下 本题中n CO2 22g 44g mol 1 0 5mol 32g某气体的分子数目与22gCO2的分子数目相同即物质的量相同 均是0 5mol 故该气体的摩尔质量M m n 32g 0 5mol 64g mol 1 3 用NA表示阿伏加德罗常数 下列叙述正确的是 A 标准状况下 22 4LH2O含有的分子数为NAB 常温常压下 1 06gNa2CO3含有的Na 数为0 02NAC 通常状况下 NA个CO2分子占有的体积为22 4LD 物质的量浓度为0 5mol L的MgCl2溶液中 含有Cl 个数为NA 解析 选B 4 某 1价金属0 575g与足量水反应 得到标准状况下280mL氢气 则该金属的相对原子质量是 A 23B 39C 85D 133 解析 选A 2mol 1价金属单质参与反应可产生1molH2 氢气的物质的量为 设该 1价金属 M 的相对原子质量为x2M H2 2xg1mol0 575g0 0125molx 23 5 等体积 物质的量浓度相同的盐酸溶液和氢氧化钡溶液混合后 再滴入紫色石蕊试液 溶液呈现的颜色是 A 紫色B 红色C 蓝色D 无色 解析 选C 等体积 物质的量浓度相同的盐酸溶液和氢氧化钡溶液所含溶质物质的量相同 此时氢氧化钡过量 所以加入石蕊试液后 显蓝色 6 对于反应2H2 O22H2O 在标准状况下 6 72L的H2与足量氧气反应 生成H2O的质量是 g 参加反应的O2的分子数是 解析 6 72LH2的物质的量为n H2 2H2 O22H2O2120 3moln O2 n H2O n O2 0 15mol0 15molO2的分子个数 N O2 为 N O2 0 15mol NA 0 15mol 6 02 1023mol 1 9 03 1022n H2O 0 3mol0 3molH2O的质量 m H2O 为 m H2O 0 3mol 18g mol 1 5 4g答案 5 49 03 1022 一 选择题 本题包括9小题 每小题2分 共18分 1 下列说法正确的是 A 在常温常压下 11 2LN2含有的分子数为0 5NAB 标准状况下 22 4LH2和O2的混合物所含的分子数为NAC 标准状况下 18gH2O的体积是22 4LD 1molCO2的体积是22 4L 解析 选B A选项中若条件改为标准状况就正确 在常温常压下 11 2LN2含有的分子数小于0 5NA B选项正确 C选项中标准状况下H2O是液体 18gH2O的体积远小于22 4L D选项没有指明状态 因此1molCO2的体积不能确定 2 使相同物质的量浓度的NaCl MgCl2 AlCl3溶液中的Cl 完全沉淀时 若用去相同浓度的AgNO3溶液的体积比为3 2 1 则上述三种溶液的体积比是 A 9 4 1B 3 2 1C 6 3 2D 9 3 1 解析 选D 设NaCl MgCl2 AlCl3各溶液的浓度均为c 其体积分别是 V1 V2 V3 AgNO3溶液的物质的量浓度为c0NaCl AgNO3MgCl2 2AgNO3AlCl3 3AgNO3111213cV1c0 3VcV2c0 2VcV3c0 VV1 3 V2 V3 则 V1 V2 V3 9 3 1 3 2011 嘉峪关高一检测 科学家发现一种化学式为H3的氢分子 1molH3和1molH2具有相同的 A 分子数B 原子数C 质子数D 电子数 解析 选A 1molH3和1molH2分子数均为NA 原子数分别为3NA和2NA 质子数分别为3NA和2NA 电子数分别为3NA和2NA 故A正确 4 2011 汕头高一检测 氢气和一氧化碳混合气体100mL 完全燃烧 用去氧气50mL 则混合气体中CO和H2的体积比是 A 1 1B 1 2C 2 1D 任意比 解析 选D 由于H2与CO与O2反应的化学方程式为 2H2 O22H2O 2CO O22CO2 由方程式可知 无论是H2还是CO在与O2反应时均是1体积气体对应体积O2 故两者无论以何种比例混合 1体积混合气体均消耗体积的O2 5 将4gNaOH溶解在10mL水中 再稀释成1L 从中取出10mL 这10mL溶液的物质的量浓度是 A 1mol LB 0 1mol LC 0 01mol LD 10mol L 解析 选B n NaOH 4g 40g mol 1 0 1mol c NaOH 0 1mol 1L 0 1mol L 从中取出10mL后其物质的量浓度不变 6 常温下 在密闭容器里分别充入两种气体各0 1mol 在一定条件下充分作用后 恢复到原温度时 压强降低为开始时的1 4 则原混合气体可能是 A H2和O2B CO2和O2C H2和Cl2D CO和O2 解析 选A 根据阿伏加德罗定律的推论 压强降为开始时的1 4 即气体物质的量变为开始时的1 4 即0 05mol A中 反应完全后生成液态水 剩余0 05molO2 B中 CO2和O2不发生反应 压强不变 C中 恰好完全反应生成0 2mol气体HCl D中 反应后气体为0 1molCO2和0 05molO2 7 在反应A 3B 2C中 若7gA和一定量B完全反应生成8 5gC 则A B C的摩尔质量之比为 A 14 3 17B 28 2 17C 1 3 2D 无法确定 解析 选B 由质量守恒定律知 参加反应的反应物B的质量为8 5g 7g 1 5g A 3B 2CM A 3M B 2M C 7g1 5g8 5g则解得 M A M B M C 28 2 17 故选B项 8 将钠 镁 铝各0 3mol分别放入100mL1mol L 1的盐酸中 同温同压下产生的气体体积比是 A 1 2 3B 6 3 2C 3 1 1D 1 1 1 解析 选C 由题意知 钠 镁 铝的物质的量均为0 3mol n HCl 0 1L 1mol L 1 0 1mol 经分析知 钠 镁 铝与盐酸反应时 金属均过量 盐酸不足但金属钠会继续和H2O反应生成H2 共生成0 15molH2 Mg Al与盐酸反应用盐酸的量进行计算生成0 05molH2 9 2011 佛山高一检测 下列各组物质中 所含的分子数相同的是 A 10gH2和10gO2B 5 6LN2和0 25molCO2C 0 5NA个H2O和0 5molI2D 32gO2和32gO3 解析 选C A中10gH2与10gO2质量相等但由于H2和O2的摩尔质量不相等 所以物质的量一定不等 A错 B中N2未注明是否在标准状况下 物质的量无法求算 C中0 5NA个H2O为0 5mol 与I2分子数相等 D中O2与O3摩尔质量不相等 在质量相同的情况下物质的量一定不同 D不正确 二 非选择题 本题包括5小题 共32分 10 4分 设NA表示阿伏加德罗常数 判断下列说法是否正确 水的摩尔质量为18g 填 正确 或 错误 下同 常温常压下 48gO3含有的氧原子数为3NA 常温常压下 11 2L氧气中所含有的原子数为NA 物质的量浓度为0 5mol LMgCl2溶液 含有Cl 数为NA 解析 摩尔质量的单位为g mol而非g 错误 48gO3含有的氧原子的物质的量为 48g 48g mol 1 3 3mol 故含有的氧原子数为3NA 正确 常温常压下 11 2L的氧气中所含有的原子数不是NA 错误 只知道溶液物质的量浓度不知道溶液体积 无法求溶质物质的量 所以对应的离子个数无法求解 错误 答案 错误正确错误错误 11 4分 完全中和0 10molNaOH 需要硫酸的物质的量是 所需硫酸的质量是 解析 2NaOH H2SO4 Na2SO4 2H2O2mol1mol0 10moln H2SO4 n H2SO4 硫酸的质量 m n M 0 05mol 98g mol 4 9g答案 0 05mol4 9g 12 8分 将30gMnO2的质量分数为76 6 的软锰矿石与足量的浓度为12mol L的浓盐酸完全反应 杂质不参加反应 试计算 参加反应的浓盐酸的体积是 L 结果保留3位小数 在标准状况下 生成Cl2的体积是 L 结果保留1位小数 已知软锰矿石与浓盐酸反应的化学方程式为MnO2 4HCl 浓 MnCl2 Cl2 2H2O 解析 MnO2的摩尔质量为87g moln MnO2 设参加反应的浓盐酸的体积为xMnO2 4HCl 浓 MnCl2 Cl2 2H2O1mol4mol0 264mol12mol L x所以x 0 088L 2 设生成标准状况下Cl2的体积为yMnO2 4HCl 浓 MnCl2 Cl2 2H2O1mol22 4L0 264moly所以y 5 9L 此题还可如下求解 MnO2 4HCl 浓 MnCl2 Cl2 2H2O87g4mol22 4L30g 76 6 V Cl2 解得 V HCl aq 0 088LV Cl2 5 9L答案 1 0 088 2 5 9 13 8分 实验室需要0 1mol L氢氧化钠溶液100mL 现有2mol L氢氧化钠溶液 1 配制所需氢氧化钠溶液 需要2mol L氢氧化钠溶液的体积是 2 完全中和50mL已配制溶液 需要1mol L的盐酸的体积是 解析 1 稀释前后溶质的物质的量不变 可得V NaOH 2mol L 100mL 0 1mol L V NaOH 5mL 2 NaOH与盐酸中的HCl反应的物质的量之比为1 1 即50mL 0 1mol L V HCl 1mol L V HCl 5mL答案 1 5mL 2 5mL 14 8分 挑战能力 KCl和KBr组成的混合物3 87g溶于水配成溶液 向溶液中加入足量的AgNO3溶液 得到干燥沉淀6 63g 试求混合物中钾的质量分数 结果保留一位小数 解析 方法一 一般方法设原混合物中KCl物质的量为xmol KBr物质的量为ymol由题目可知 KCl AgNO3 AgCl KNO3KBr AgNO3 AgBr KNO3由上述反应可知 KCl AgClKBr AgBrxmolxmolymolymol 由题目中的两个已知条件可列二元一次方程组解题 即 W K 方法二 利用差量法反应前固体为KCl和KBr 反应后固体为AgCl和AgBr 反应前后固体质量增加的原因是Ag代替了K 设钾的质量为z所以K Ag m39g108g69gz 6 63 3 87 gz 1 56g故W K 答案 40 3 方法技巧 化学计算中常用的两种差量法化学反应中总会有 量 的变化 如质量 体积 物质的量等 因此反应前后会产生 差量 这种差量是按比例变化的 将差量应用于化学方程式的计算的方法称为差量法 差量法可使解题过程变得简洁 常见的形式有两种 一 质量差量法例如 CuO H2Cu H2O的反应中 每80gCuO发生反应 就会有64gCu生成 反应前后固体的质量差为16g 若取任意质量的CuO跟H2发生反应 反应前后固体质量有定量关系 CuO H2Cu H2O m 固体质量差 80g64g16gm CuO m Cu m CuO m Cu 二 气体体积 或物质的量 差量法例如 C CO22CO的反应中 每有1L 或1mol CO2气体反应 就会有2L 或2mol CO气体产生 反应前后气体体积差为1L 或物质的量之差为1mol 若取任意体积的CO2与C反应 反应前后气体体积有定量关系 C CO22CO V 相同状况气体体积差 1L2L1LV CO2 V CO V CO V CO2 应用差量法的关键是合理地建立差量关系 检验差量关系是否正确的方法是看相关量之间是否成正比例关系 某化学课外活动小组为了测定NH4Cl和 NH4 2SO4的混合物中NH4Cl的质量分数 按以下所示步骤进行实验 请回答下列问题 1 物质A的化学式为 滤液B的主要成分为 2 用托盘天平称量样品后 发现在左盘错放砝码16g 游码指示为0 4g 则右盘所放样品的实际质量x g 3 若过滤用的仪器和用品已有 滤纸 铁架台 铁圈 漏斗 还需要用的仪器或用品有 4 若BaCl2溶液滴加过量 对实验结果有无影响 填 有 或 无 5 若物质A的质量为23 3g 则原混合物中NH4Cl的质量分数为 结果保留2位小数 解析 1 由实验步骤知 2 由于托盘天平的m 左 m 右 m 游码 所以m 样品 16g 0 4g 15 6g 3 由过滤操作知 缺少烧杯盛接滤液 缺少玻璃棒进行引流 4 即使滴加过量的BaCl2溶液 由于对产生的BaSO4的质量无影响 所以对实验结果无影响 5 NH4 2SO4 BaCl2 BaSO4 2NH4Cl132g233gm NH4 2SO4 23 3g解得 m NH4 2SO4 13 2g则m NH4Cl 15 6g 13 2g 2 4g w NH4Cl 15 38 答案 1 BaSO4NH4Cl 2 15 6 3 烧杯 玻璃棒 4 无 5 15 38 Thankyou 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全