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第4课时物质的量在化学反应中的应用,一、以物质的量为中心的相关计算1.图示关系:2.计算公式:n=cV(溶液)。,NA,NA,M,M,c,c,22.4Lmol-1,22.4Lmol-1,二、物质的量应用于化学方程式的计算1.实例分析。在10mL物质的量浓度为2molL-1的盐酸中加入0.65g锌片,它们恰好完全反应,生成的氢气的体积为0.224L(标准状况下)。请分析下面表格:,0.73,0.224,0.01,2.相关结论:(1)化学方程式中的各物质的系数之比等于_之比等于_之比;(2)物质的量应用于化学方程式计算时,上下单位必须_,左右单位可以_。,微粒数,物质的,量,一致,不一致,【自我小测】1.思考辨析:(1)化学方程式中的各物质的化学计量数之比等于物质的质量之比。()分析:。化学方程式中的各物质的化学计量数之比等于分子数之比,等于物质的量之比。,(2)1molH2与22.4LCl2点燃时能恰好完全反应。()分析:。没有标明标准状况,22.4LCl2不一定是1mol,所以不一定恰好完全反应。(3)2.4gMg与100mL0.1molL-1的盐酸充分反应,可生成0.1molH2。()分析:。2.4gMg是0.1mol,盐酸的量不足,盐酸完全反应,只能生成0.005mol的H2。,(4)酸碱恰好完全中和时,酸与碱的物质的量一定相等。()分析:。如H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O中,恰好中和时,n(NaOH)=2n(H2SO4)。,2.下列关于1molCl2与足量NaOH反应的说法中正确的是()A.消耗NaOH的物质的量是1molB.生成NaCl的质量是117gC.生成NaClO的物质的量是1molD.生成的H2O在标准状况下的体积是22.4L,【解析】选C。根据Cl2与NaOH反应的化学方程式Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O可知,消耗NaOH的物质的量是2mol;生成NaCl的质量是58.5g;生成NaClO的物质的量是1mol;生成的H2O在标准状况下是液体。,3.当15.6gNa2O2完全与CO2作用后,生成的O2的体积在标准状况下为()A.2.24LB.4.48LC.11.2LD.22.4L【解析】选A。15.6gNa2O2的物质的量为=0.2mol,2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O20.2mol0.1mol生成O2的体积在标准状况下为0.1mol22.4Lmol-1=2.24L。,4.(LK必修1P27改编)对于反应2CO+O2=2CO2的反应,下列说法正确的是()A.反应物CO和O2的分子数之比等于摩尔质量之比B.4.48L(标准状况下)O2完全反应需要的CO的物质的量是0.2molC.4.48L(标准状况下)O2完全反应生成的CO2的质量是8.8gD.若有32g氧气参与反应,则生成CO2的分子个数是6.021023个,【解析】选C。CO和O2的分子数之比等于物质的量之比;4.48L(标准状况下)O2完全反应需要的CO的物质的量是0.4mol;4.48L(标准状况下)O2完全反应生成的CO2的质量是8.8g;若有32g氧气参与反应,则生成CO2的分子个数是26.021023个。,一、物质的量应用于化学方程式的计算典题探究:1.将足量的铁屑放入100mL稀硫酸中充分反应后,生成标准状况下2.24LH2。则稀硫酸的物质的量浓度为()A.3molL-1B.2molL-1C.1molL-1D.无法计算,【解题指南】解答本题的具体思路如下:先写出具体的化学反应方程式,再根据方程式计算出硫酸的物质的量,最后根据硫酸的物质的量和溶液体积计算出硫酸的物质的量浓度。,【解析】选C。n(H2)=0.1mol由Fe+H2SO4=FeSO4+H21mol1moln(H2SO4)0.1mol则1moln(H2SO4)=1mol0.1moln(H2SO4)=0.1molc(H2SO4)=1molL-1。,2.(2015临沂高一检测)标准状况下,11.2LHCl溶于水形成500mL溶液。(1)所得盐酸的物质的量浓度为。(2)向其中加入gNaOH才能中和完全。(3)若不考虑加入NaOH对体积造成的影响,所得NaCl的物质的量浓度为。(4)再向其中加入mL2.5molL-1的AgNO3溶液可使Cl-完全沉淀。,【解题指南】解答本题需注意以下两点:(1)盐酸与NaOH中和时按11比例发生反应;(2)各种物质的量浓度的计算公式的综合应用。,【解析】(1)标准状况下,11.2LHCl的物质的量为0.5mol,故其浓度为=1molL-1。(2)需0.5molNaOH,质量为20g。(3)所得NaCl与原HCl的物质的量相等,则浓度也相等。(4)加入AgNO3的物质的量为0.5mol,恰好与NaCl完全反应,则需AgNO3溶液的体积为V=0.2L。答案:(1)1molL-1(2)20(3)1molL-1(4)200,【归纳总结】1.参与反应的各物质的物理量之间的比例关系aA(g)+bB(g)=cC(g)+dD(g)化学计量数比:abcd质量比:aM(A)bM(B)cM(C)dM(D)物质的量比:abcd气体体积比:abcd不同物质间相同物理量之间的换算可以按上述比例进行。,2.不同物理量间的换算方法aA(g)+bB(g)=cC(g)+dD(g)aMAgbmolc22.4Ldmolm(A)n(B)V(C)n(D)则比例关系:单位关系:上下一致,左右对应。,3.不同物质间换算的方式(1)根据化学方程式中化学计量数的比例。(2)根据守恒关系建立的比例关系。原子守恒:CaCO3CaC3O。电荷守恒:Na2SO4溶液中2Na+,以上守恒均可建立比例关系进行换算。,【警示】(1)化学方程式所表示的是纯净物之间的量的关系,而不纯物质必须换算成纯净物的量进行计算。(2)根据化学方程式或关系式进行计算时,必须注意各物理量的单位相对应。,【拓展深化】物质的量应用于化学方程式计算的一般步骤,【对点训练】(2015马鞍山高一检测)28gFe与足量稀盐酸混合,充分反应。(1)消耗HCl的质量是;(2)生成FeCl2的物质的量为;(3)标准状况下最多能收集到的气体的体积是。,【解析】Fe+2HCl=FeCl2+H256g236.5g1mol22.4L28gm(HCl)n(FeCl2)V(H2)m(HCl)=(28236.5)/56=36.5gn(FeCl2)=281/56=0.5molV(H2)=2822.4/56=11.2L答案:(1)36.5g(2)0.5mol(3)11.2L,【补偿训练】用10mL0.1molL-1BaCl2溶液恰好使相同体积的硫酸铁、硫酸锌、硫酸钾三种溶液中的硫酸根离子完全转化为硫酸钡沉淀,则三种硫酸盐溶液的物质的量浓度之比是()A.322B.123C.133D.311,【解析】选C。从题干知反应实质为Ba2+和结合成BaSO4沉淀,得出Fe2(SO4)333BaCl2、ZnSO4BaCl2、K2SO4BaCl2,即可推断:nFe2(SO4)3n(ZnSO4)n(K2SO4)=133,所以cFe2(SO4)3c(K2SO4)c(ZnSO4)=133。,二、过量计算思考探究:讨论一:0.2molH2和0.1molCl2混合点燃,充分反应后生成HCl的物质的量是多少?讨论二:0.1molZn与300g40%的硫酸溶液反应,在标准状况下能产生多少升氢气?,根据以上两个讨论问题分析:(1)讨论一中若计算的话应该以哪个量为依据进行计算?(2)讨论二中哪种反应物是过量的?,【归纳总结】1.过量计算的原则:物质发生化学反应是按化学方程式确定的比例关系进行的,若题目给出两个或两个以上反应物的量,则应先判断反应物谁过量,然后按不足量的反应物的量进行计算。,2.反应物过量的判断方法。(1)先求出给定反应物的物质的量之比,与化学方程式中相应反应物的化学计量数之比作比较进行过量判断。(2)假设其中一种反应物不足,完全反应,求出另一反应物的量,然后把另一反应物的所求量与已知量相比较,若小于已知量,说明假设正确;若大于已知量,说明假设不正确。,【典题训练】用20g大理石与含0.5mol的盐酸充分反应,生成的CO2在标准状况下的体积是3.36L,则该大理石的纯度是()A.60%B.65%C.70%D.75%【解题指南】解答本题需注意以下两点:(1)要正确地判断大理石和盐酸的过量情况。(2)确定计算大理石纯度的物理量。,【解析】选D。由于HCl的量和CO2的量均是已知,所以应该首先判断根据哪个量进行相关的计算。根据方程式可知,应该根据生成标准状况下3.36LCO2来计算,则消耗的CaCO3的质量可用如下方法计算:CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2+H2O100g22.4Lm(CaCO3)3.36L则可求得m(CaCO3)=15g则大理石的纯度是15g/20g100%=75%。,【补偿训练】30mL2molL-1NaOH溶液中加入20mL1molL-1H2SO4溶液后,再滴加24滴石蕊试液,加入石蕊试液后溶液应显什么颜色()A.蓝色B.红色C.紫色D.无色,【解析】选A。NaOH与H2SO4反应的化学方程式为2NaOH+H2SO4=Na2SO4+H2O2mol1mol0.06mol0.02mol由以上的关系可知,NaOH过量,所以加入石蕊试液后溶液显示蓝色。,差量法应用于化学方程式的计算1.概念:依据化学反应前后的某些变化找出所谓的理论差量(固体质量差、液体质量差、气体体积差、气体物质的量之差等),与反应物或生成物的变化量成正比而建立的一种解题方法。,2.解题特点:将“差量”看作化学方程式右端的一项,将已知差量(实际差量)与化学方程式中的对应差量(理论差量)列成比例,其他解题步骤与按化学方程式列比例解题完全一样。3.应用范围:在根据化学方程式的计算中,有时题目给的条件不是某种反应物或生成物的质量,而是反应前后物质的质量的差值,解决此类问题用差量法十分简便。,4.计算步骤:(1)根据化学方程式分析反应前后形成差量的原因(即影响质量变化的因素);(2)将差量写在化学反应方程式的右端,看作化学方程式的一部分。(3)写出比例式,求出未知数。找出差量与已知量、未知量间的关系,然后再列比例式求解。,【即时演练】将质量为8g的铁片浸入硫酸铜溶液中一会,取出干燥后称得铁片质量为8.4g,参加反应的铁的质量为多少克?,【审题指导】,【解析】设参加反应的铁的质量为xFe+CuSO4=FeSO4+Cum56648x(8.4-8)g56/8=x/0.4gx=2.8g答案:2.8g,【补偿训练】在天平两托盘中分别放置盛有等质量且足量稀盐酸的烧杯,调至天平平衡。现往左盘烧杯中加入2.8g铁,向右盘烧杯中加入多少碳酸钙天平才能平衡?,【解析】设左盘加入铁后增重的质量为xFe+2HCl=FeCl2+H2m562542.8gx56/54=2.8g/xx=2.7g,设右盘加入碳酸钙的质量为yCaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2m1004456y2.7g100/56=y/2.7gy=4.8g答案:4.8g,
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