金属及其化合物的相关计算共23页文档

第三章金属及其化合物第一节：金属化学性质：一、金属与氧气反应（钠、镁、铝）二、金属与水反应（钠与水、铁与水）三、铝与氢氧化钠反应；第二节：几种重要的金属化合物：一、氧化物（MgO、CuO、Fe2O3、Al2O3）二、氢氧化物（Fe(OH)3、Fe(OH)2、Al(OH)3、）三、盐（NaCO3与NaHCO3、Fe3+的氧化性）四、焰色反应第三节：用途广泛的金属材料：一、常见合金的重要应用（铜合金、钢）二、正确选用金属材料。

一、钠及重要化合物之间的转化关系1、(1)与氧气反应：4Na+O2=2Na2O 2Na+O2Na2O2 (淡黄色)(2)钠与水的反应：２Nａ＋２H２O====２NａOH＋H２↑2、氧化钠与过氧化钠：Na2O+H2O====2NaOH Na2O+CO2====Na2CO32Na2O2+2H2O====4NaOH+O2↑2Na2O2+2CO2====2Na2CO3+O2↑3、（1）碳酸钠和碳酸氢钠在水中的溶解性：Na2CO3〉NaHCO3（2）受热分解（碳酸钠较稳定，碳酸氢钠受热不稳定：）2NaHCO3 Na2CO3 + CO2↑ + H2O（3）与盐酸反应：Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + CO2↑ + H2ONaHCO3 + HCl = NaCl + CO2↑+ H2O[例题]例1、用1L1.0mol/LNaOH溶液吸收0.8molCO2,所以溶液中的CO32-，HCO3-的物质的量浓度之比为_____。

分析提示：Na+在反应后转化为Na2CO3及NaHCO3这两种形式的物质，C原子在反应后进入CO32-及HCO3-中，设=xmol=ymol，据Na+守恒有：2x+y=1.0mol/L×1L据C 守恒有：x+y=0.8mol 答案：1：3例2200℃时，11.6g CO2和水蒸气的混合气体与足量的Na2O2充分反应，反应后固体的质量增加了3.6g 。

则原混合气体的平均式量为 A ．5.8B ．11.6C ．23.2D ．46.4分析：此题可以有多种解法，这里介绍三种，同学们可以通过比较，找出规律，理智地采用最佳方法求出答案。

高中化学必修1 第三章 非金属及其化合物
实验操作 烧杯＋NaOH 溶液 烧杯＋NaOH 溶液＋样品
时间/min 0 0 1 2 3 4
电子天平的读数/g 120 135 134.5 134.1 133.8 133.8
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高中化学必修1 第三章 非金属及其化合物
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高中化学必修1 第三章 非金属及其化合物
二 化学计算( jì suàn)常用的方法
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高中化学必修1 第三章 非金属及其化合物
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高中化学必修1 第三章 非金属及其化合物
►守恒法
·质量守恒：反应前后元素质量、原子个数不变。 ·电子守恒：在氧化还原(huán yuán)反应中，还原(huán yuán)剂失电子总数＝氧化剂得电子总数。
No 质量、原子个数不变。·电子守恒：在氧化还原反应中，还原剂失电子总数＝氧化剂得电子总数
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12/11/2021
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第一节 金属(jīnshǔ)的化学性质
第3课时 物质的量在化学方程式计 算 中的应用
学习(xuéxí) 目标
1.掌握物质的量在化学方程式计算中的应用，定量研究(yánjiū)化学反应中各物质之间的量的关系； 2.了解有关化学方程式的计算技巧。
2021/12/11
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高中化学必修1 第三章 非金属及其化合物
一 物质ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ量在化学方程式计算(jì suàn)中的应用
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高中化学必修1 第三章 非金属及其化合物
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高中化学必修1 第三章 非金属及其化合物
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金属及其化合物的相关计算
56、极端的法规，就是极端的不公。 ——西 塞罗 57、法律一旦成为人们的需要，人们 就不再 配享受 自由了 。—— 毕达哥 拉斯 58、法律规定的惩罚不是为了私人的 利益， 而是为 了公共 的利益 ；一部 分靠有 害的强 制，一 部分靠 榜样的 效力。 ——格 老秀斯 59、假如没有法律他们会更快乐的话 ，那么 法律作 为一件 无用之 物自己幸福是至高无个的法。— —西塞 罗
谢谢
11、越是没有本领的就越加自命不凡。——邓拓 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。——爱尔兰 13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。——老子 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。——歌德 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。——迈克尔·F·斯特利

第三章
金属及其化合物
第一节 金属的化学性质
第三课时
总结：
1、金属与水的反应： 2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑ 3Fe + 4H2O(g) === Fe3O4 + 443; 2HCl == 2NaCl + H2 ↑
3、金属与碱的反应：
2Al+2NaOH+2H2O==2NaAlO2+3H2 ↑
电子 2mol b
答：略。
练习3：将8g铁片放入100mlCuSO4溶液中，铜离 子全部被转换后，将铁片取出洗净、干燥，称得其 质量变为8.2g，求：原硫酸铜溶液的物质的量浓度。 解：设原CuSO4溶液中CuSO4的物质的量为n Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu △m 56g 1mol 64g 64g-56g n 8.2g-8g 所以：n =0.2g/8g×1mol=0.025mol C（CuSO4）=0.025mol/0.1L=0.25mol/L 答：……
(3)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、气体压强、反应过程 中的热量变化等。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 决一定量变的计算题。解此类题的关键是根据题 意确定“理论差量”，再根据题目提供的“实际 差量”，列出比例式，求出答案。
例3 向500 mL NaOH溶液中投入10.8 g Al，二 者恰好完全反应后，计算： (1)参加反应的NaOH的物质的量和溶液的 物质的量浓度。 (2)生成标准状况下H2的体积。
【解析】 设参加反应的NaOH的物质的量 为n，生成标准状况下H2的体积为V 2Al＋ 2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑ 54 g 2 mol 67.2 L 10.8 g n V

△ 例如，对 CuO＋H2=====Cu＋H2O 的化学反应中的固体物
质作定量研究会发现，每 80 g CuO 发生反应，同时就有 64 g Cu
生成，反应前后固体的质量差为 16 g，对此质量关系可表示为：
△ CuO＋H2=====Cu＋H2O 固体质量差：Δm
80 g
64 g
16 g
这个固体质量差(Δm)我们称之为“差量”。若取任意量的
根据质量守恒可知：混合气体的平均相对分子质量＝101..56＝ 23.2。
[答案] 23.2
二、判断过量计算的几种方法 过量计算几乎贯穿整个高中化学学习的始终，此处介绍四 种判断过量的方法，以便在今后的学习中能灵活地运用。请看 下面问题分析：25 g 纯度为 80%的石灰石与 100 g 质量分数为 15%的稀盐酸充分反应，试确定反应生成二氧化碳的质量。
方法四：计算生成物法
假设 CaCO3、HCl 都反应完，设反应生成 CO2 的质量分别
为 x 和 y，则有
CaCO3 ＋ 2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑

100
73
44
25 g×80% 100 g×15%
x(y)
100 44＝(25 g×80%) x，
x＝8.8 g
同理：73 44＝(100 g×15%) y， y＝9.0 g
1 mol
0.5 mol 28 g
x
0.5 x
28x
Na2O2＋H2O===2NaOH＋12O2↑ Δm
1 mol
0.5 mol 2 g
y
0.5 y
2y
由题意得：44 28
g·mol－1x＋18 g·mol－1y＝11.6 g·mol－1x＋2 g·mol－1y＝3.6 g

一、金属与酸反应生成气体的计算：
2、活泼金属混合物与非氧化性酸的反应计 算： ⑴质荷比与平均质荷比 镁的质荷比＝M(Mg)/化合价数 ＝ m(Mg)/n(转移e-) ＝ 24/ 2 ＝12g/(0.5mol×2) ＝12
⑵质荷比的应用： 一定质量的金属完全与酸反应的计算 质荷比反映出不同金属与生成1molH（即 转移e-）的关系如：
3. 等物质的量的N2、O2、CO2混合气体通过Na2O2 后，体积变为原体积的8/9（同温同压），这时混合气 体中N2、O2、CO2物质的量之比为 A．3：4：1 B．3：3：2 C．6：7：3 D．6：9：0 4. 在标准状况下，将CO2和CO的混合气体（密度为 10/7g/L），充满一盛有足量Na2O2的密闭容器中 （容积为22.4L），用不间断的电火花引发至充分反应， 反应完全后关于容器里的存在物质，下列说法正确的是 A.有0.125molO2 B.有0. 5molCO C.有 2molNa2CO3 D.有0.25mol Na2CO3
12. 某种混合气体可能含有N2、HCl和CO，把混 合气体依次通过足量的NaHCO3溶液和灼热的 CuO，气体体积都没有变化。经干燥后再通过足 量的Na2O2固体，气体体积减少。最后通过灼热 的铜网，经充分反应后气体体积又减少，但还有 剩余气体。以下对混合气体的判断正确的是 A.一定没有N2，HCl和CO至少有一种 B.一定没有N2，HCl和CO都有 C.一定有N2，HCl和CO至少有一种 D.一定有N2和HCl，肯定没有CO
即：有mgCO[或H2或组成满足通式： n(CO)· m(H2)的物质]，与O2反应后的 产物（CO2、H2O）通入足量的Na2O2充 分反应后，使Na2O2增重的质量为mg， 即CO[或H2或组成满足通式： (CO)n(H2)m的物质]的质量，固体差量 即为CO（或H2）的量。

例3：把一小块镁铝合金溶于100mL盐酸中，然后向 其中滴入1mol/LNaOH溶液，生成沉淀的质量和加入 NaOH溶液的体积如下图所示。 求：（1）镁铝合金的质量组成。 （2）盐酸的物质的量浓度。 （3）B点沉淀的质量。
例4：向a L物质的量浓度为M mol/L的明矾 KAl(SO4)2 12H2O溶液中逐滴加入b L物质的量浓度 为N mol/L的Ba(OH)2溶液时， ①当b满足________时，沉淀的总物质的量为最大值； 当b满足________时，沉淀的总质量为最大值。 ②当a=b=0.5, M=2，N=3.6时，生成沉淀的质量为 多少克？
●
例7：甲、乙两烧杯中各盛有100mL 3mol/L的盐酸和 氢氧化钠溶液，向两烧杯中加入等质量的铝粉，反应结 束后生成气体的体积比为甲：乙=1：2，则加入铝粉的 质量为（ ） A. 5.4g B. 3.6g C. 2.7g D. 1.8g
例5：准确称取6g铝土矿样品（含Al2O3 Fe2O3 SiO2） 放入盛有100mL某浓度的硫酸的烧杯中，充分反应后 过滤，向滤液中加入10mol/L的NaOH溶液，产生的沉 淀的质量m与加入NaOH溶液的体积V的关系如下图 所示。请回答： （1）硫酸的物质的量浓度为_____。 （2）若a=2.3，用于沉淀Fe3+所消耗 的NaOH溶液的体积是_________mL， 铝土矿中各组成成分的质量分数： Al2O3为____，Fe2O3为_____，SiO2为______。 （3）a值的范围应是_________，在这个范围内， a值越大，_________的质量分数越小。
例3.已知2Ｆｅ2＋＋Ｂｒ2＝2Ｆｅ3＋＋2Ｂｒ－，当向 100ｍＬ的ＦｅＢｒ2溶液中通入标准状况下的Ｃｌ2 3．36Ｌ，充分反应后测得形成的溶液中Ｃｌ－和Ｂｒ－ 的物质的量浓度相等，则原ＦｅＢｒ2溶液的物质的量 浓度为多少? 例4.将14ｇ铁粉溶于1Ｌ稀硝酸中恰好完全反应， 放出ＮＯ气体后称量所得溶液，发现比原溶液质量 增加8ｇ，则原溶液中硝酸的浓度为（） A．0．4ｍｏｌ· Ｌ－1B．0．6ｍｏｌ· Ｌ－1 C．0.8ｍｏｌ· Ｌ－1D．1.0ｍｏｌ· Ｌ－1

高一化学必修一金属及其化合物方程式总结(word版可编辑修改)
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高一化学必修一金属及其化合物方程式总结。

解析 答案
变式4 将8 g铁片放入100 mL硫酸铜溶液中，溶液中的铜离子全部被还原时，固体
质量变为8.2 g，则原硫酸铜溶液的物质的量浓度为
A.0.5 mol·L－1
√B.0.25 mol·L－1
C.0.025 mol·L－1
D.0.125 mol·L－1
解析 Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu Δm
123456
解析 答案
4.在一定条件下，7 g炭粉与14 g氧气完全反应生成21 g氧化物，则生成物中CO与
CO2的物质的量之比是
√A.1∶1
B.2∶1
C.2∶3
D.3∶2
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答案
5.21 g铁粉与8 g硫粉混合加热，若不考虑其他损失。可生成硫化亚铁的质量为
A.33 g
B.24 g
C.29 g
使患处保持温热状态。若56 g铁粉完全氧化成氧化铁，则需要消耗氧气的质量为
√A.24 g
B.32 g
C.21 g
D.16 g
解析 56 g铁的物质的量为1 mol，由4Fe＋3O2===2Fe2O3可知，1 mol铁生成0.5 mol 氧化铁，消耗0.75 mol氧气，其质量为24 g。
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1 mol
8g
n(CuSO4)
(8.2－8) g
n(CuSO4)＝1
mol×0.2 8g
g＝0.025
mol，
c(CuSO4)＝0.002.15 Lmol＝0.25 mol·L－1。
解析 答案
对点训练 DUIDIANXUNLIAN
1.医疗上颇为流行的“理疗特效热”，就是利用铁缓慢氧化放出均匀、稳定的热，
Na 与 S 反应后 Na 过量，过量的 Na 与 O2 加热反应生成 Na2O2，反应后所得固体物质 的成分为 Na2O2 和 Na2S，故选 C。

离子方 _2_A__l＋__6_H_＋_=_=_=______ __2_A__l＋__2_O_H__－_＋__2_H_2_O________ 程式 _2_A__l3_＋_＋__3_H_2_↑______ __=_=_=__2_A_lO__－ 2_＋__3_H_2_↑_________
铝既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应，都产 结论
[答案] (1)0.56 (2)0.5 mol·L－1
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核心 突破 攻重难
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第十二页，共四十页。
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物质的量在化学(huàxué)方程式计算中的应用
1．化学计算的基本步骤 (1)写——写出相关的化学方程式。 (2)标——在方程式中有关物质的化学式下面标出已知物质和所 求物质有关物理量的关系，并代入已知量和未知量。 (3)列——列出比例式。 (4)解——根据比例式求解。 (5)答——简明地写出答案。
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第九页，共四十页。
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2．对于铝和烧碱溶液的反应，下列说法错误的是( ) A．铝是还原剂 B．该反应是氧化还原反应 C．该反应说明所有金属都能与碱反应 D．H2 为还原产物 [页，共四十页。
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3．金属钠 1.15 g 与水反应，得到 100 mL 溶液，试计算： (1)生成的气体在标准状况为________ L。 (2)反应后所得溶液的物质的量浓度为________。
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[解析] (1)n(Al)＝271g0·.m8 ogl－1＝0.4 mol。
(2)2Al ＋ 2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑

(2)电荷守恒:电荷守恒即对任一电中性的体系,如化合物、混合
物、溶液等,正电荷总数和负电荷总数相等。如 K2SO4 和 NaCl 的混
2-
合溶液中,n(K+)+n(Na+)=2n(SO4 ) + (Cl−)。
(3)电子得失守恒:电子得失守恒是指在发生氧化还原反应时,氧
化剂得到的电子数一定等于还原剂失去的电子数。如反应 2Al+6H+
解析:根据 H2 与 CuO 的反应,可得如下关系:
H2+CuO
Cu+H2O Δm
80
64
m(Cu)
8g
所以 m(Cu)=
答案:32 g
64×8 g
=
16
32 g。
16
2NaOH+H2↑
2×23 g
2 mol
22.4 L
1.15 g
0.1 L×c
V
V=
c=
22.4 L×1.15 g
= 0.56 L
2×23 g
2mol×1.15 g
= 0.5 mol·L-1
2×23 g×0.1 L
答案:(1)0.56 L;(2)0.5 mol·L-1。
知识梳理
典例透析
知识点1
知识点 2
量的关系写出关系式。
如:把CO复原Fe2O3生成的CO2通入澄清石灰水中,求生成沉淀的
量。
发生反应的化学方程式:3CO+Fe O
2Fe+3CO ,
2
CO2+Ca(OH)2
3
2
CaCO3↓+H2O
那么关系式为3CO~3CO2~3CaCO3,即CO~CaCO3。