1、第二课时 物质的量在化学方程式计算中的应用1不同的物质之间在发生化学反应时()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它们的物质的量之比等于化学方程式中化学计量数之比解析 物质发生化学反应时，它们的物质的量之比等于化学方程式中化学计量数之比，D 正确。解析 答案 D答案 2将足量铁粉放入 100 mL 0.1 mol/L 的 AgNO3 溶液中，充分反应后析出的银的质量为()A10.8 g B6.4 g C1.08 g D3.2 g解析 设析出银的质量为 m g，Fe2AgNO3=Fe(NO3)22Ag 2 mol 216 g 0.11001
2、03 mol m解得 m1.08 g。解析 答案 C答案 根据化学方程式计算的注意事项(1)化学方程式所表示的是纯净物之间的量的关系，因此不纯物质必须换算成纯物质再进行计算。(2)如果是离子反应，可以根据离子方程式进行计算。如果是氧化还原反应，也可以利用电子转移的关系进行有关计算。(3)如果两种反应物的量都是已知的，求解某种产物的量时，必须先判断哪种物质过量，然后根据不足量的物质进行计算。3将 28 g 铁粉放入 100 mL 0.1 molL1 的 CuSO4 溶液中，充分反应后析出的铜的质量为()A32 g B0.64 g C6.4 g D3.2 g答案 B答案 解析 n(Fe)28 g5
3、6 gmol10.5 mol，n(CuSO4)0.100 L0.1 molL10.01 mol，由 CuSO4Fe=FeSO4Cu，可知 Fe 过量，所以应该按照 CuSO4的量进行计算。n(Cu)n(CuSO4)0.01 mol，m(Cu)0.01 mol64 gmol10.64 g。解析 4Mg、Zn、Al、Fe 四种金属单质分别与足量的稀硫酸反应，放出 H2的物质的量与投入金属的质量的关系如图所示，则所表示的金属分别是()AAl、Mg、Fe、Zn BFe、Zn、Mg、AlCMg、Al、Zn、Fe DZn、Fe、Mg、Al答案 A答案 解析 利用关系式可知，当产生 1 mol H2 时所需
4、 4 种金属的质量分别如下：23AlH2MgH2FeH2ZnH218 g 1 mol24 g 1 mol56 g 1 mol65 g 1 mol结合题图可知分别表示 Al、Mg、Fe、Zn。解析 5两种金属混合物粉末 15 g，与足量的盐酸反应时生成标准状况下 11.2 L 氢气，符合上述情况的金属混合物是()AZn、Fe BZn、Ag CAl、Cu DMg、Al答案 C答案 解析 产生标准状况下 11.2 L H2所需电子的物质的量为 1 mol，提供 1 mol 电子所需金属的质量叫摩尔电子质量，则金属平均摩尔电子质量是 M(e)15 g/mol；Zn 摩尔电子质量是 32.5 g/mol
5、；Fe 摩尔电子质量是 28 g/mol，都大于 15 g/mol，A 错误；Zn 摩尔电子质量是 32.5 g/mol；Ag 不能与盐酸发生反应，所以摩尔电子质量可以认为是无限大，都大于 15 g/mol，B 错误；Al 摩尔电子质量是 27 g3 mol9 g/mol，Cu 不能与盐酸发生反应，所以摩尔电子质量可以认为是无限大，这样一个大于 15 g/mol，一个小于 15 g/mol，可以平均到 15 g/mol，C 正确；Mg 摩尔电子质量是 12 g/mol；Al 摩尔电子质量是 9 g/mol，都小于 15 g/mol，因此不可能平均到 15 g/mol，D 错误。解析 “摩尔电子
6、质量”或“平均摩尔电子质量”的应用(1)摩尔电子质量：某物质在反应中转移 1 mol 电子时该物质的质量，如Mg 的摩尔电子质量为 12 gmol1，Al 的摩尔电子质量为 9 gmol1。(2)平均摩尔电子质量：两种或两种以上物质的混合物在反应中转移 1 mol 电子时混合物的质量，如 2 g 金属混合物与酸反应生成 2.24 L H2(标准状况)，则平均摩尔电子质量为2 g0.1 mol210 gmol1。则混合物中金属的摩尔电子质量有的小于 10 gmol1，有的大于 10 gmol1。6将一定质量的 Mg、Zn、Al 混合物与足量稀 H2SO4 反应，生成 H2 2.8 L(标准状况)
7、，原混合物质量可能是()A2 g B4 g C10 g D12 g答案 B答案 解析 三种金属与稀硫酸反应的离子方程式为 Mg2H=Mg2H2、Zn2H=Zn2H2、2Al6H=2Al33H2。由此可得出产生相同体积(标准状况)的氢气，消耗锌的质量最大，消耗铝的质量最小。标准状况下，2.8 L H2的物质的量为 0.125 mol，假设金属全部为 Zn 时可求得金属的质量为 0.125 mol65 gmol18.125 g；假设金属全部为 Al 时可求得金属的质量为 0.125 mol2327 gmol12.25 g，则金属的实际质量应介于 2.258.125 g 之间，所以 A、C、D 错误
8、，B 正确。解析 7由 Zn、Fe、Mg、Al 四种金属中的两种组成的 10 g 混合物与足量的盐酸反应产生 1.0 g H2，则混合物中一定含有的金属是()AZn BFe CAl DMg答案 C答案 解析 解法一：假设法。假设 10 g 金属分别是纯锌、纯铁、纯镁、纯铝，则与足量盐酸反应生成 H2的质量分别为 413 g、514 g、56 g、109 g，从以上数据可以看出，只有 10 g 铝生成 H2的质量大于 1.0 g，其他三种金属生成氢气的质量均小于 1.0 g，因此当两种金属(共 10 g)与酸反应生成氢气为 1.0 g 时，必须含有铝。解法二：平均摩尔电子质量法。该混合物的平均摩
9、尔电子质量为10 g0.5 mol210 gmol1，Zn、Fe、Mg、Al 的摩尔电子质量分别为 32.5 gmol1、28 gmol1、12 gmol1、9 gmol1，由于是两种金属组成的混合物，平均摩尔电子质量必介于两种金属的摩尔电子质量之间，故混合物中一定含有金属 Al。解析 8将 23 g 钠投入到 m1 g 足量水中得到 a g 溶液，将 24 g 镁投入到 m2 g足量盐酸中得到 b g 溶液。若 m1m2，则 a 与 b 的关系是()Aab Bab Cab D无法确定解析 由于 m1m2，所以只需比较反应后溶液增加的质量即可。用差量法可知，23 g 钠投入水中放出 1 g 氢
10、气，溶液增重 22 g,24 g 镁投入盐酸中放出 2 g 氢气，溶液增重 22 g，所以反应后 ab。解析 答案 C答案 9将过量的锌片放入 500 mL CuSO4 溶液中，待充分反应后取出锌片，洗净、称量，发现锌片质量比原来减少了 0.5 g，则 CuSO4 溶液的物质的量浓度为()A0.5 molL1 B1 molL1C1.5 molL1 D2 molL1答案 B答案 解析 Zn 与 CuSO4 溶液反应时，置换出来的 Cu 附着在锌片上。反应方程式如下：ZnCu2=Zn2Cu m 1 mol 1 gn(Cu2)0.5 g则 1 molnCu2 1 g0.5 g，解得 n(Cu2)0.
11、5 mol，所以 c(CuSO4)0.5 mol0.5 L 1 molL1。解析 “差量法”在化学计算中的应用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。如把一铁棒插入 CuSO4溶液后，过一段时间取出，铁棒的质量增加了 4 g，据此可求参加反应的 Fe 的质量。FeCuSO4=FeSO4Cu m56 64 64568理论差量m(Fe)4 g 实际差量56mFe 84 g，所以 m(Fe)28 g。10100 mL 2 molL1 的稀盐酸与一定量的锌充分反应，锌全部溶解，生成的氢气在标准状况下
12、的体积为 1.12 L，设反应后溶液的体积仍为 100 mL，则反应后溶液中 H的物质的量浓度为()A1.5 molL1 B1 molL1C0.5 molL1 D0.25 molL1答案 B答案 解析 根据 Zn2H=Zn2H2，可知反应消耗的 n(H)2n(H2)1.1222.42 mol0.1 mol，溶液中剩余的 n(H)0.1 L2 molL10.1 mol0.1 mol，反应后溶液中 c(H)0.1 mol0.1 L 1 molL1。解析 11在 MgCl2 和 AlCl3 的混合溶液中，逐滴加入 NaOH 溶液直至过量。经测定，加入的 NaOH 的物质的量和所得沉淀的物质的量的关系
13、如图所示。则：(1)写出代表各线段发生反应的离子方程式：OD 段：_；DC 段：_。(2)原溶液中 Mg2、Al3的物质的量浓度之比为_。(3)图中 C 点表示当加入_mol NaOH 时，Al3 已经转化成_。(4)图中线段 OAAB_。答案(1)Mg22OH=Mg(OH)2、Al33OH=Al(OH)3Al(OH)3OH=AlO2 2H2O(2)21(3)0.8 AlO2 (4)71答案 解析(1)氯化镁和氯化铝均可以和氢氧化钠发生反应，生成氢氧化镁和氢 氧 化 铝 沉 淀，则 OD 段 发 生 反 应 的 离 子 方 程 式 为 Al3 3OH=Al(OH)3、Mg22OH=Mg(OH)
14、2；DC 段是氢氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠与水，反应的离子方程式为 Al(OH)3OH=AlO2 2H2O。(2)由图可知，沉淀最大量为 0.3 mol，C 点后沉淀量为 0.2 mol，可知氢氧化镁为 0.2 mol，氢氧化铝为 0.3 mol0.2 mol0.1 mol，根据原子守恒可知 Mg2、Al3的物质的量浓度之比为 21。解析(3)C 点是 Al(OH)3 恰好与 NaOH 反应生成 NaAlO2 和 H2O，此时沉淀为氢氧化镁，Al3已经转化为 AlO2，氢氧化镁为 0.2 mol，氢氧化铝为 0.3 mol 0.2 mol 0.1 mol，由 Al3 3OH=Al(OH)
15、3、Mg2 2OH=Mg(OH)2，可知 OA 段消耗 NaOH 的物质的量为 0.1 mol30.2 mol20.7 mol，由 Al(OH)3OH=AlO2 2H2O 可知，AB 段消耗 NaOH的物质的量为 0.1 mol，故 C 点加入 NaOH 的物质的量为 0.7 mol0.1 mol0.8 mol。(4)根据(3)中计算可知 OA 段、AB 段消耗 NaOH 的物质的量之比为 0.7 mol0.1 mol71。解析 12在隔绝空气的条件下，某同学将一块部分被氧化的钠块用一张已除去氧化膜、并用针刺一些小孔的铝箔包好，然后放入盛满水且倒置于水槽中的容器内。待钠块反应完全后，在容器中仅
16、收集到 1.12 L 氢气(标准状况)，此时测得铝箔质量比反应前减少了 0.27 g，水槽和容器内溶液的总体积为 2.0 L，溶液中 NaOH 的浓度为 0.050 molL1(忽略溶液中离子的水解和溶解的氢气的量)。(1)写出该实验中发生反应的化学方程式。(2)试通过计算确定该钠块中钠元素的质量分数。(结果保留两位有效数字)答案(1)2Na2H2O=2NaOHH2Na2OH2O=2NaOH2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2(2)消耗的 Al 的物质的量为n(Al)0.27 g27 gmol10.010 mol，根 据 反 应 2Al 2NaOH 2H2O=2NaAlO2 3H2
17、可 得 由 铝 消 耗NaOH 的物质的量n(NaOH)0.010 mol，生成的氢气的物质的量 n(H2)0.015 mol，答案 那么由金属钠生成的氢气的物质的量n(H2)1.12 L22.4 Lmol10.015 mol0.035 mol，根据反应 2Na2H2O=2NaOHH2可得金属钠的物质的量 n(Na)20.035 mol0.070 mol，又因为反应后溶液中 NaOH 的物质的量n(NaOH)2.0 L0.050 molL10.10 mol，所以溶液中 Na的总物质的量n(Na)0.10 mol0.010 mol0.110 mol，答案 n(Na2O)0.110 mol0.070 mol20.020 mol，该钠块中钠元素的质量分数为0.110 mol23 gmol10.070 mol23 gmol10.020 mol62 gmol1100%89%。答案 本课结束