1、3-1-3 物质的量在化学方程式计算中的应用,第三章 金属及其化合物,化学反应中各反应物与生成物的质量之间符合一定的关系，那么，化学反应中构成各物质的粒子数之间、物质的量之间是否也遵循一定的关系？能不能把物质的量也应用于化学方程式的计算呢？,1.了解化学计算中的常用方法。 2.认识物质的量在化学方程式计算中的应用，加深对化学方程式意义的理解。,教学目标,基础梳理,一、物质的量在化学方程式计算中的应用,1.物质是由_等粒子构成的，物质之间的化学反应也是这些粒子按一定的数目关系进行的。化学方程式中的化学_可以明确地表示出化学反应中粒子之间的数目关系：化学方程式中各物质的_之比等于各_质的量之比，等
2、于相同条件下气体体积之比。,原子、分子、离子,计量数,化学计量数,物质的物,2物质的量(n)、_、_和_可应用于化学方程式进行计算。,摩尔质量(M),物质的量浓度(c),气体摩尔体积(Vm),一、物质的量应用于化学方程式计算的关系和解题步骤,拓展延伸,1.化学计量数在中学化学中，化学计量数实际上就是化学方程式(包括离子方程式)中各反应物和生成物化学式前面的数字。任意物质B化学计量数的符号B。在中学化学中，以前一直将化学方程式中各物质化学式前面的数字叫做系数。,2.化学计量数()与物质的量(n)的关系 物质是由原子、分子或离子等微观粒子组成的，物质之间的化学反应也是这些粒子按一定的数目关系进行的
3、。化学方程式可以明确地表示出化学反应中这些粒子之间的数目关系，即化学计量数的关系，例如：,1 1 2,6.0210236.02102326.021023,1 mol 1 mol 2 mol,从上述例子中不难看出，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，因而也等于各物质的物质的量之比。因此，将物质的量(n)、摩尔质量(M)、气体摩尔体积(Vm)、物质的量浓度(c)等概念应用于化学方程式进行计算时，通过物质的量与化学计量数之间的关系以及物质的量与物理量之间的联系，能使化学计算变得更加简便。,3.基本步骤,4.实例现有1 L 1 mol/L的盐酸与50 g NaOH样品恰好完
4、全反应(杂质不与盐酸反应)，则该样品中NaOH的含量为多少？,(3)标： 1 mol 40 g1 L1 mol/L x,(1)设：设样品中NaOH的质量为x,(2)写：HCl NaOH=NaClH2O,(4)列：(5)解：x 40 gNaOH的含量 100%80% (6)答：该样品中NaOH的含量为80%,典型例题分析,例1.把足量的铁粉投入到硫酸和硫酸铜的混合溶液中，充分反应后，剩余金属粉末的质量与原加入铁粉的质量相等，则原溶液中H与SO的物质的量浓度之比为( ) A14 B27 C12 D38,【解析】 设CuSO4、H2SO4的物质的量分别为a、b。 由CuSO4Fe=FeSO4Cua
5、a aH2SO4Fe=FeSO4H2b b,例2.用足量H2还原80 g氧化铜粉末，反应一段时间后，测得固体质量减少8 g，此时消耗H2 22.4 L(标准状况下)，求生成Cu的质量。,【解析】 本题可采用差量法计算。 根据H2与CuO的反应，可得如下关系： H2CuO CuH2O m80 64 16m(Cu) 8 g 所以m(Cu) 32 g。【答案】32g,不能根据消耗的H2进行计算,化学方程式计算的常用方法差量法 根据化学反应前后物质的有关物理量发生的变化，找出所谓“理论差量”，如反应前后的质量、物质的量、气体体积等。该差量的大小与反应物质的有关量成正比。差量法就是借助这种比例关系，解决
6、一定量变的计算题。,名师点睛,如把一铁棒插入CuSO4溶液后，过一段时间取出，铁棒质量增加了4 g，据此可求参加反应的Fe的质量。 FeCuSO4=FeSO4Cu m 56 64 64568 m(Fe)28 g 4 g,例3.在含有15.0 g NaI的溶液中，通入一定量的Cl2后，将溶液蒸干得固体的质量为9.51 g，则参加反应的NaI的质量为(已知反应Cl22NaI=2NaClI2，且碘易升华)( ) A.9 g B.7.5 g C.6 g D.3.51 g,【解析】 根据Cl2与NaI反应，可得如下关系： Cl22NaI=2NaClI2 m300 117 183m(NaI) 15.0 g
7、9.51 g5.49 g 所以m(NaI) 9 g【答案】 A,科学探究,有关化学方程式计算方法的探究,在标准状况下进行甲、乙、丙三组实验。三组实验各取30 mL同浓度的盐酸，加入同一种镁铝混合物粉末，产生气体，有关数据列表如下：,(1)甲、乙两组实验中，哪一组盐酸是不足量的？_(填“甲”或“乙”)。理由是_。 (2)要算出盐酸的物质的量浓度，题中可作计算依据的数据是_，求得盐酸的物质的量浓度为_。 (3)求合金中Mg、Al的物质的量之比，题中可作计算依据的数据是_，求得Mg、Al的物质的量之比为_。,【解析】 (1)因甲、乙生成H2的体积不等，则产生H2体积小的，说明还有酸未反应，因此甲中盐
8、酸过量，混合物反应完全；若乙中盐酸过量，则可产生H2：280255385 mL423 mL，而实际为336 mL，说明乙中盐酸不足，合金过量。,(2)在乙或丙中，因盐酸反应完全，则可根据 2HCl H2 2 1 n(HCl) 23102molc(HCl) 1 molL1,【答案】(1)乙 理由见解析 (2)336 mL 1 molL1 (3)255 mg和280 mL 11,课堂总结,化学方程式的化学计量数之间的关系： 化学方程式中各物质的化学计量数之比，等于各物质的物质的量之比。因此，通过物质的量与化学计量数之间的关系以及物质的量与物理量之间的联系，能使化学计算变得更加简便。,1.物质在发生
9、化学反应时( ) 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化学方程式中化学计量数之比 D.它们物质的量之比等于化学方程式中化学计量数之比,课堂训练,【解析】 物质发生化学反应时，是按照一定的比例(物质的量)进行的，这也是化学方程式中的化学计量数之比。 【答案】 D,2.等质量的两份铝分别与适量稀硫酸和NaOH溶液反应，若消耗两溶液的体积相等，则两溶液的物质的量浓度之比为( ) A32 B23 C21 D12,【解析】 两份铝的物质的量相等，设n(Al)1 mol，则： 2Al 3H2SO4=Al2(SO4)33H2 2 mol 3 mol 1 mol n(H2
10、SO4) n(H2SO4)1.5 mol,2H2O2Al 2NaOH=2NaAlO23H22 mol 2 mol1 mol n(NaOH) n(NaOH)1 mol 两溶液体积相等，所以浓度比等于溶质的物质的量之比，即c(H2SO4)c(NaOH)n(H2SO4)n(NaOH)1.5 mol1 mol32。【答案】 A,3.等量的铁分别与足量的盐酸、水蒸气在一定的条件下充分反应，则在相同的条件下，产生氢气的体积比是( ) A11 B34 C23 D43,【解析】 由化学方程式得如下关系： Fe2HCl=FeCl2H2 1 mol V L 3Fe4H2O(g)=Fe3O44H2 3 mol 4V
11、 L 式中3 mol Fe产生3V L H2，式3 mol Fe产生4V L H2，故氢气的体积比为34。【答案】 B,4.若1.8 g某金属跟足量盐酸反应，放出2.24 L H2(标准状况)，则该金属是( ) AAl BMg CFe DZn,【解析】 本题解决的难点在于该金属的价态不明确，若知道该金属的价态，由H2的物质的量便可得该金属的物质的量，从而得摩尔质量，最终得该金属的相对原子质量，便可解决问题。由此我们假设金属为R，化合价分别为1、2、3，当化合价为1时，M(R)9 gmol1；当化合价为2时，M(R)18 gmol1；当化合价为3时，M(R)27 gmol1，综合考虑，正确的只有当化合价为3时，R为Al时合适，故选A。 【答案】 A,5.23克钠与水反应后得到1 000 mL溶液，求该溶液中溶质的物质的量浓度和反应后生成氢气的体积(标准状况下)。,
