1、第3课时物质的量在化学方程式计算中的应用1.运用化学方程式进行有关质量的计算。2.掌握应用物质的量、物质的量浓度、气体摩尔体积等概念进行化学方程式的计算能力。一、物质的量与各物理量之间的关系1.图示关系2.计算关系n=cV(溶液)二、物质的量在化学方程式计算中的应用化学方程式2Na+2H2O2NaOH+H2化学计量数之比2221扩大NA倍之后2NA2NA2NANA物质的量之比2 mol2 mol2 mol1 mol结论化学方程式中各物质的化学计量数之比=各物质的粒子数之比=各物质的物质的量之比1.“化学反应前后质量是守恒的,那么物质的量也肯定守恒”,这种说法对吗?【答案】不对。化学方程式中各物
2、质的物质的量之比=各物质的化学计量数之比,所以,化学反应后物质的量可能增大,可能减小,也可能不变。2.根据化学方程式计算时,已知物理量与被求物理量是否必须一致?【答案】将物质的量、物质的质量、气体体积、粒子数等不同物理量同时用于化学方程式的计算时,在化学方程式下面列出的物理量必须符合“左右成比例,上下单位相同”的基本原则。探究:物质的量应用于化学方程式的计算的步骤1.把1.1 g铁、铝混合物溶于200 mL 5 molL-1盐酸中,反应后盐酸的浓度变为4.6 molL-1(溶液体积变化忽略不计)。求:(1)反应中消耗HCl的物质的量。(2)该混合物中铝、铁的物质的量。【解析】(1)消耗HCl的
3、物质的量:0.2 L5 molL-1-0.2 L4.6 molL-1=0.08 mol(2)设Al、Fe的物质的量分别为x、y。2Al+6HCl2AlCl3+3H22 mol6 molx3xFe+2HClFeCl2+H21 mol2 moly2y得x=0.02 mol,y=0.01 mol。【答案】(1)0.08 mol(2)Al:0.02 mol;Fe:0.01 mol2.若该题中将盐酸改为氢氧化钠溶液,1.1 g混合物改为一定量的混合物,其他数据不变,探究下列问题:(1)反应中消耗氢氧化钠的物质的量是多少?(2)反应的铝的质量为多少?【答案】(1)消耗NaOH的物质的量:0.2 L5 mo
4、lL-1-0.2 L4.6 molL-1=0.08 mol(2)2Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H254 g2 molm0.08 mol所以反应的铝为2.16 g。3.物质的量应用于化学方程式的计算的主要步骤有哪些?【答案】设、写、标、列、算、答。1.将一小块Na放入足量的水中,完全反应后产生1.12 L(标准状况下)氢气,则钠块的质量为()。A.1.15 gB.2.3 gC.4.6 gD.23 g【答案】B2.将2.24 L CO2(标准状况下)通入100 mL NaOH溶液中,恰好完全反应后,溶液中只含有Na2CO3,则原NaOH溶液物质的量浓度为()。A.1 molL-1B
5、.2 molL-1C.3 molL-1D.4 molL-1【答案】B3.一块表面已被氧化为Na2O的钠块10.8 g,将其投入100 g水中,产生H2 0.2 g,则被氧化的钠的质量为()。A.9.2 gB.10.6 gC.6.2 gD.4.6 g【解析】由于钠块放入水中反应:2Na+2H2O2NaOH+H2由产生H2的体积可求出Na的质量,进而可求出钠块中Na2O的质量,最后根据关系式:Na2O2Na+才能求出“原来被氧化的钠”的质量。【答案】D4.2.7 g铝与足量氢氧化钠溶液完全反应,产生氢气的物质的量为,消耗0.1 molL-1 NaOH溶液的体积为。【答案】0.15 mol;1 L1
6、.0.16 g氢氧化钠恰好与20 mL盐酸完全反应,则该盐酸的物质的量浓度为()。A.0.1 molL-1B.0.2 molL-1C.0.5 molL-1D.1 molL-1【答案】B2.相同质量的Mg和Al分别与足量的盐酸反应,所生成的氢气在标准状况下的体积之比是()。A.23B.11C.34D.2427【解析】设Mg和Al的质量均为m,根据Mg和Al与盐酸反应的化学方程式,可知:MgH2、2Al3H2,则生成的氢气在标准状况下的体积之比为()=23。【答案】A3.0.84 g铁粉与足量水蒸气反应,产生氢气的体积在标准状况下为()。A.56 mLB.112 mLC.336 mLD.448 m
7、L【答案】D4.一定量的盐酸,分别与足量下列物质反应,产生CO2最多的是()。A.NaHCO3B.Na2CO3C.CaCO3D.K2CO3【答案】A5.将铝投入一定量的氢氧化钠溶液中,充分反应后,有2 mol电子发生转移,则参加反应的铝的物质的量为()。A. molB.1 molC.2 molD. mol【答案】D6.V mL由CO和H2组成的混合气体完全燃烧后消耗O2 mL(相同状况),则原混合气体中CO和H2的体积比为()。A.11B.21C.107D.任意比【答案】D7.10 mL 0.1 molL-1BaCl2溶液恰好可使相同体积的硫酸铁、硫酸锌和硫酸钾三种溶液中的硫酸根离子完全转化为
8、硫酸钡沉淀,则三种硫酸盐溶液的物质的量浓度之比为()。A.322B.123C.133D.311【答案】C8.完全中和24.6 g二元酸H2A,消耗烧碱24 g,则H2A的相对分子质量是()。A.42B.82C.162D.84【解析】根据H2A+2NaOHNa2A+2H2O,则M80=24.624,解得M=82。【答案】B9.有NaCl、CaCl2、AlCl3三种溶液,溶质的物质的量相等,若分别与足量的硝酸银溶液反应,则生成沉淀的物质的量之比为;若生成的沉淀的质量相等,则三种溶液中溶质的物质的量之比为。【答案】123;63210.100 mL气体A2跟50 mL气体B2恰好完全反应生成100 m
9、L气体C(体积均在相同状况下测定),则在此反应中,A2、B2、C的化学计量数之比为;C的化学式为(用A、B表示)。【答案】212;A2B(或BA2)11.已知:3Cu+8HNO33Cu(NO3)2 +2NO+4H2O,现反应生成4.48 L(标准状况下)NO,请回答下列问题:(1)消耗Cu的质量是。(2)若反应后溶液的体积为150 mL,则生成的Cu(NO3)2的物质的量浓度是。(3)被还原的HNO3的物质的量是。【答案】(1)19.2 g(2)2 molL-1(3)0.2 mol12.取18.4 g铝锌合金溶于足量硫酸中,完全反应后收集到氢气11.2 L(标准状况下),则由铝和锌分别产生的氢
10、气的体积之比为()。A.31B.43C.13D.32【解析】设18.4 g铝锌合金中含铝x mol,含锌y mol,则由:2Al+2OH-2Al+3H223xxZn+2HClZnCl2+H21 1y y得解之得则铝、锌分别产生的氢气体积之比为xy=32。【答案】D13.等体积的硫酸锌、硫酸铝溶液分别与足量的氯化钡溶液反应,若生成的硫酸钡沉淀的质量之比为23,则两种硫酸盐溶液的物质的量浓度之比为()。A.21B.23C.13D.32【解析】根据题意:生成BaSO4的质量之比为23,可推知ZnSO4、Al2(SO4)3两种溶液中所含S的物质的量之比为23,所以ZnSO4、Al2(SO4)3两溶液的
11、物质的量浓度之比为21。【答案】A14.一定量的液态化合物XY2,在一定量的O2中恰好完全燃烧,化学方程式:XY2(l)+3O2(g)XO2(g)+2YO2(g)。冷却后在标准状况下,测得生成物的体积为672 mL,密度为2.56 gL-1,则:(1)反应前O2的体积是mL,XY2的质量是。(2)化合物XY2的摩尔质量是。(3)若XY2分子中X、Y两元素质量之比为316,则X、Y两元素分别为和。 【解析】(1)根据化学方程式,因XY2为液体,故反应前后气体体积不变,即V(O2)=672 mL。(2)根据质量守恒定律,m(XY2)=0.672 L2.56 gL-1-32 gmol-1=0.76
12、g;根据化学方程式,n(XY2)=n(O2)=0.01 mol。故XY2的摩尔质量为M(XY2)=76 gmol-1。(3)设X、Y两元素相对原子质量为M(X)、M(Y)。则有M(X)2M(Y)=316,M(X)+2M(Y)=76。解得M(X)=12,M(Y)=32。故X、Y分别为C、S元素。【答案】(1)672 mL(2)76 gmol-1(3)C、S15.将5 g钠铝合金投入200 mL的水中,固体完全溶解,产生4.48 L(标准状况下)气体,溶液中只有一种溶质。回答下列问题:(1)处理计算问题,通常可以用图示分析的方法。写出化学式:A,B,C。经过分析得出钠铝合金中两金属的物质的量之比为。(2)计算所得溶液的物质的量浓度。(假设溶液体积变化忽略不计)【解析】据题意可知该流程为:因反应后溶液中只有一种溶质,说明Na与H2O反应生成的NaOH恰好与Al发生反应,该过程中反应为:2Na+2H2O2NaOH+H22Al+2NaOH+2H2O2NaAlO2+3H2则设n(Na)=n(Al)=x,所以+=0.2 mol,解得x=0.1 mol,则所得NaAlO2溶液的物质的量浓度为=0.5 molL-1。【答案】(1)H2;NaOH;NaAlO2;11(2)0.5 molL-1
