1、拓展与归类专题研析以物质的量为中心的化学计算的解题方法(见学生用书P64)1物质的量是联系宏观量(如质量、体积)与微观量(如粒子数目)的桥梁和纽带，是计算的核心。2要紧紧抓住“物质的量”这个计算的核心。牢固建立“把其他物理量转化为物质的量”的这一思维模式，充分利用下列“万能恒等式”及其变形，进行各量的相互求算。ncV(aq)3物质的量在化学方程式计算中的应用(1)物质的量与化学方程式中化学计量数的关系例如：2H2O22H2O化学计量数之比 2 12扩大NA倍2NA NA 2NA物质的量之比 2 mol 1 mol 2 mol(2)在化学方程式中，各物质的化学计量数之比，等于微粒数目之比，等于物
2、质的量之比，也等于同温同压下气体体积之比，所以，n、N、NA、M、m、Vm、V等物理量应用于化学方程式进行计算，对于定量研究化学反应中各物质之间量的关系更加方便。(3)根据化学方程式进行计算的基本步骤设：设所求物质的物质的量为n(B)或质量为m(B)，或气体在标准状况下的体积为V(B)等。写：写出相关的化学方程式。标：在对应物质的化学式下面标出已知量和未知量。列：列出已知量与未知量之间的比例式或方程组。解：根据比例式或方程组求解。答：简明地写出答案。【提醒】(1)列出比例式中的四个相关量中，必须符合“左右量值相当，上下单位相同”的原则。(2)使用Vm22.4 L/mol时注意：一个条件：标准状
3、况；一个对象：只限气体；两个数据：1 mol、约22.4 L。(3)注意特殊情况特殊的物质状态：水、乙醇、SO3标准状况下不是气体。等物质的量的CO和NO所含原子数相等，等质量的NO2和N2O4所含原子数相等。(4)稀释定律溶液稀释前后溶质的物质的量不变。(5)阿伏加德罗定律三同定一同，两同定比例。阿伏加德罗定律既适用于单一气体，也适用于混合气体。 (1)现有m g某气体，它由双原子分子构成，它的摩尔质量为M g mol1。若阿伏加德罗常数值用NA表示，则：该气体的物质的量为_ mol。 该气体所含原子总数为_个。 该气体在标准状况下的体积为_L。 (2)如果a g某气体中含有的分子数为b，则
4、c g该气体在标准状况下的体积是_L。(3)标准状况下，1.6 g某气态氧化物RO2的体积为0.56 L。该气体的摩尔质量是_64_g_mol1_。(4)如图是实验室配制好的两瓶NaOH溶液的标签(14%的NaOH溶液的密度为1.14 gcm3)。14%的NaOH溶液的物质的量浓度及从瓶中取出20 mL该溶液中含有溶质的质量分别是(A)A4.0 molL13.2 gB2.0 molL13.2 gC4.0 molL16.4 gD2.0 molL16.4 g【解析】 (1)根据n等公式进行计算。n mol；所含原子总数为NA mol12；V22.4 L mol1 L。(2)由n可知，a g气体的物
5、质的量为 mol，那么c g气体的物质的量为 mol，则VnVm L。(3)由可知，M64 g mol1。(4)假设溶液质量100 g，则含有溶质NaOH的质量是14 g，则14%的NaOH溶液的物质的量浓度c4.0 molL1；从瓶中取出20 mL该溶液中含有溶质的质量为m4.0 molL120103 L40 g mol13.2 g。故A正确。 把6.5 g Zn放入足量盐酸中，锌完全反应。计算：(1)6.5 g Zn的物质的量。(2)参加反应的HCl的物质的量。(3)生成H2的体积(标准状况)。答：(1)0.1 mol(2)0.2 mol(3)2.24 L【解析】(1)Zn的摩尔质量是65
6、 g mol1。n(Zn)0.1 mol。(2)Zn2HCl=ZnCl2H21201 moln(HCl)n(HCl)0.2 mol。(3)Zn2HCl=ZnCl2H21 mol22.4 L0.1 molV(H2)V(H2)2.24 L。 在标准状况下，CO和CO2的混合气体共39.2 L，质量为61 g，则两种气体的物质的量之和为_1.75_mol，其中CO2为_0.75_mol，CO占总体积的_57.1%_(精确到0.1%)，混合气体的摩尔质量为_34.9_g_mol1_(精确到0.1)。【解析】任何气体在标准状况下的摩尔体积都是22.4 L mol1，所以，题中两气体的物质的量之和为1.7
7、5 mol。设混合气体中CO的物质的量为x，CO2的物质的量为y，则有xy1.75 mol，28 gmolx44 gmoly61 g，解得x1 mol，y0.75 mol。CO的体积分数即为物质的量分数，即100%57.1%。M(混)34.9 g mol1。1将5 molL1的Mg(NO3)2溶液a mL稀释至b mL，稀释后溶液中NO的物质的量浓度为(B)A molL1B molL1C molL1 D molL1【解析】稀释前后NO的物质的量不变，5 molL1a mL103 L mL12b mL103 L mL1c(NO)，则c(NO) molL1，故B正确。2同温、同压下等质量的气体SO
8、2和CO2，下列有关比较的叙述中，正确的是(A)分子个数之比为1116密度比为1116体积比为1611原子个数比为1116ABC D【解析】同温、同压下等质量的气体SO2和CO2，其物质的量之比为1116，物质的量之比等于其分子个数之比，所以分子个数之比是1116，故正确；两种气体的密度之比等于其摩尔质量之比64 g/mol44 g/mol1611，故错误；相同条件下，气体摩尔体积相同，则体积之比等于其物质的量之比为1116，故错误；每个分子中含有的原子个数相同，所以其原子个数之比等于其分子个数之比，原子个数之比为1116，故正确；故A正确。3同温、同体积、同质量的CO2、CO、H2、O2，其
9、压强关系正确的是(C)AH2O2COCO2BCO2O2COH2CH2COO2CO2DCO2H2O2CO【解析】相同条件下，气体物质的量与气体的压强成正比，气体的物质的量越大，其压强越大。同温、同体积、同质量的CO2、CO、H2、O2这几种气体，相同质量时气体的物质的量与摩尔质量成反比，压强与摩尔质量成反比，CO2、CO、H2、O2的摩尔质量分别为44 g/mol、28 g/mol、2 g/mol、32 g/mol，所以这几种气体的压强从大到小顺序为H2COO2CO2，故C正确。4已知溶液呈电中性的原因是溶液中阴、阳离子所带的负、正电荷总数相等，在KCl、CaCl2、Ca(NO3)2形成的混合溶
10、液中，c(K)0.2 mol/L，c(Ca2)0.5 mol/L，c(Cl)0.4 mol/L，计算分析判断c(NO)为(B)A0.3 mol/L B0.8 mol/LC0.4 mol/L D0.5 mol/L【解析】KCl、CaCl2、Ca(NO3)2形成的混合溶液中，c(K)0.2 mol/L，c(Ca2)0.5 mol/L，c(Cl)0.4 mol/L，设c(NO)为x，忽略水的电离，由电荷守恒可知，c(K)2c(Ca2)c(Cl)c(NO)，即0.2 mol/L0.5 mol/L20.4 mol/Lx，解得x0.8 mol/L。5在氧气中灼烧由硫元素和铁元素组成的化合物0.44 g，使
11、其中的硫全部转化为二氧化硫，并将二氧化硫全部氧化成硫酸，这些硫酸与20 mL 0.5 molL1氢氧化钠溶液恰好完全中和，则原化合物中硫元素的质量分数约为(D)A18% B46%C53% D36%【解析】n(NaOH)0.02 L0.5 mol/L0.01 mol，根据硫元素守恒和钠元素守恒可得如下关系式：SSO2H2SO4Na2SO42NaOH，则n(S)n(NaOH)0.01 mol0.005 mol，则硫和铁组成的化合物中硫元素的质量为m(S)0.005 mol32 g/mol0.16 g，则原化合物中硫的质量分数为w(S)100%36%。6某红色固体粉末可能是Fe2O3、Cu2O或二者
12、的混合物，为探究其组成，称取m g该固体粉末样品，用足量的稀硫酸充分反应后，称得固体质量为a g。已知：Cu2O2H=CuCu2H2O。(1)若a_(用含m的最简式表示)，则红色固体粉末为纯净物。(2)若am，则红色固体粉末中Fe2O3的物质的量为_mol(用含m的最简式表示)。【解析】向Fe2O3、Cu2O的混合物中加入足量稀硫酸充分反应后，有固体剩余，所以一定有Cu2O，而Fe2O3需进一步分析是否存在。(1)若红色固体粉末为纯净物，则只有Cu2O，m g Cu2O的物质的量为 mol，根据离子方程式Cu2O2H=CuCu2H2O可知，产生Cu的物质的量为 mol，质量为 mol64 gm
13、ol1 g。(2)设Fe2O3的物质的量为x，Cu2O的物质的量为y，混合物中加入足量稀硫酸，发生如下反应：Cu2O2H=CuCu2H2OyyFe2O36H=2Fe33H2Ox2x2Fe3Cu=2Fe2Cu2 2x x反应后有固体剩余，所以Cu过量，依题意可得160 gmol1x144 gmol1ym g64 gmol1(yx)m g解得x mol。7金属锡的纯度可以通过下述方法分析：将试样溶于盐酸，反应的化学方程式为Sn2HCl=SnCl2H2，再加入过量的FeCl3溶液，发生如下反应：SnCl22FeCl3=SnCl42FeCl2，最后用已知浓度的K2Cr2O7溶液滴定生成的Fe2，反应的化学方程式为6FeCl2K2Cr2O714HCl=6FeCl32KCl2CrCl37H2O。现有金属锡试样0.613 g，经上述反应后，共用去0.100 0 molL1 K2Cr2O7溶液16.0 mL。求试样中锡的百分含量(假定杂质不参加反应)。答：93.2%【解析】Sn与K2Cr2O7的物质的量的关系：3Sn3SnCl26FeCl2K2Cr2O73119 g1 molm(Sn)0.100 0 molL116.0 mL103 LmL1m(Sn)0.571 2 gw(Sn)100%100%93.2%。
