高中化学：物质的量在化学方程式的计算中的应用

专题:物质的量在化学方程式计算中的应用

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一、计算原理

我们知道，物质是由原子、分子或离子等粒子组成的，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．化学方程式可以明确地表示出化学反应中这些粒子数之间的数目关系．这些粒子之间的数目关系，又叫做化学计量数ν的关系．

【例1】 2H2 ＋ O2 点燃 2H2O

化学计量数ν之比： 2 ∶ 1 ∶ 2

分 子 数N 之 比： 2 ∶ 1 ∶ 2

扩 大 NA 倍： 2NA ∶ NA ∶ 2NA

物 质 的 量n 之 比： 2mol ∶ 1mol ∶ 2mol

质 量 m之 比： 4 ∶ 32 ∶ 36

由以上分析可知，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．

二、解题步骤：化学方程式中有关物质的量的计算，须按以下步骤进行：

1．设未知数 2.写出有关反应方程式 3．找出相关物质的计量数之比

4．对应计量数，找出相关物质的物质的量或质量或气体体积

5．列比例，进行计算。 6.写出答案。

【例2】：完全中和0．10 mol NaOH需H2SO4的物质的量是多少？

解：设硫酸的物质的量为n(H2SO4)

2NaOH ＋ H2SO4====Na2SO4＋2H2O

2 1

0.1mol n(H2SO4)

n(H2SO4)＝ ＝0.05 mol

答：完全中和0.10 mol NaOH需H2SO4 0.05 mol．

我们运用有关化学方程式的计算解决问题时，还经常涉及到物质的质量、浓度、体积等物理量的必要换算．而换算的核心就是——物质的量．

物质的量在化学方程式计算中的应用

1.某氮的氧化物和灼热的铁的反应进行反应4NxOy+3yFe=yFe3O4+2xN2↑，在一个特定的实验中，2mol该氧化物通过500g（过量）红热的铁，生成1 mol N2和1 mol Fe3O4，该氧化物的化学式为

A．NO B．NO2 C．N2O D．N2O4

2.在9g水中投入1.15g金属钠，则所得溶液中H2O分子和Na+物质的量比是

A．10∶1 B．9∶1 C．1∶10 C．90∶1

3.等质量的镁和铝分别与足量稀硫酸反应，在相同条件下产生氢气的体积比为

A．1∶2 B．2∶3 C．3∶4 D．8∶9

4.200mL 0.3 mol /L的硫酸和 100mL 0.6 mol /L的硫酸混合，所得溶液的H+的物质的量浓度是

A．0.4 mol /L B．0.8 mol /L C．0.45 mol /L D．0.9 mol /L

5.完全中和24.6 g二元酸H2A，消耗烧碱24g，则H2A的相对分子质量是

A．42 B．82 C．162 D．84

6.将钠、铁、镁、铝各取0.1mol，分别投入足量的稀H2SO4中，充分反应后，放出的气体

A．钠最多 B．一样多 C．铁最多 D．铝最多

7.能完全中和20 mL 1 mol /L NaOH溶液生成正盐的溶液是

A．40 mL 0.1 mol /L盐酸

B．20 mL1 mol /L硫酸溶液

C．10 mL 1 mol /L硫酸溶液

D．5mL 1 mol /L磷酸溶液

8.将各盛有100 mL1 mol /L硫酸溶液的两个质量相等的烧杯，分别置于天平的托盘上，向两个烧杯中同时放入下列各组物质，反应完毕后，天平仍平衡的是 多选

A．1g镁 1g锌 B．10g镁 10g锌

C．0.1 mol 铝 0.1 mol 锌 D．10g铝 10g锌

物质的量在化学方程式中的计算

（一）一般计算

1、5.4g铝与200mLNaOH溶液恰好反应，计算：

（1）标准状况下生成H2的体积

（2）NaOH溶液的物质的量浓度

（3）转移电子的物质的量

2、把56gFe放入足量的稀盐酸中，Fe完全反应。计算：

（1）参加反应的铁的物质的量

（2）参加反应的盐酸的物质的量

（3）标准状况下生成H2的体积

（4）转移电子的物质的量

3、把铝、铜的混合物9.1g加到250mLNaOH溶液中，充分反应后收集到标准状况下的气体3.36L（溶液体积变化忽略不计），计算：

（1）反应中消耗NaOH的物质的量

（2）反应中消耗NaOH的物质的量浓度

（3）该混合物中Cu的质量分数

4、把铁、铝混合物1.1g加到200mL5mol/L盐酸溶液中，反应后盐酸的浓度为4.6mol/L（溶液体积变化忽略不计），计算：

（1）反应消耗盐酸的物质的量

（2）该混合物中铝、铁的物质的量各是多少

（3）反应后溶液中所含溶质的物质的量浓度各为多少

（二）、过量计算

特征：反应物（一般为两种）的量均已知

计算方法：

（1） 判断反应物谁过量或谁不足量

（2） 按反应物不足量的物质进行计算

（3） 过量的反应物是否与生成物继续反应

5、28gCO和40gO2混合，点燃使之充分反应，生成CO2的物质的量是多少？

6、2.7gAl投入200mL 1mol/L稀硫酸充分反应，可生成标准状况下H2的体积是多少？

（三）关系式法

特征：反应物与所求物不在同一反应中

计算方法：

（1） 写出各步反应的化学方程式

（2） 根据方程式，确定关系式

（3） 根据题目要求进行计算

8、将一块钠投入到0.25L2mol/L的CuSO4溶液中生成了9.8g沉淀，则所加入的钠的质量为多少？

9、碳酸钠和碳酸氢钠的混合物与100mL3mol/L的盐酸恰好完全反应，在标准状况下产生4.48L能使澄清石灰水变浑浊的气体，则原混合物中碳酸钠的物质的量为多少？

物质的量在化学方程式计算中的应用导学案

教学目标

1、知识技能：

熟练运用物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度之间的换算关系；

2、过程与方法：

通过例题习题，能够根据方程式进行计算，学会综合分析；通过一题多解，学会多角度思考问题。

3、 情感态度价值观：、

激发学生的学习兴趣和探究热情；通过计算题格式及思维过程的规范训练，养成严谨认真的科学态度；

教学重难点 物质的量应用于化学方程式的计算。

知识回顾

1、2g H2中约含有多少个氢分子？

2、物质的量有关的各量之间的关系？

物质的量浓度

物质质量 物质的量 微粒数

标况下气体体积

3、36.5g HCl气体中含有多少个HCl分子？在标准状况下占有的体积是多少？溶于水制成2L溶液，其物质的量浓度是多少？

思考1 若4.6 g Na与足量的H2O反应，则生成的气体在标准状况下的体积(标准状况下H2的密度为0.0899 g·L－1)．

探究1 2Na＋2H2O＝2NaOH＋H2↑

化学计量数(γ ) 之比

微粒数之比：

扩大NA倍

物质的量(n)之比

小结：

【例 题 】 实验室用6.5g Zn与足量盐酸完全反应。求：① Zn的物质的量；②参加反应HCl的物质的量；③生成H2的体积(标况下)。

探究2、根据化学方程式进行计算的基本步骤 ：

练习：

1、完全中和0 .5 mol NaOH需多少摩尔的 HNO3？其质量是多少克？

2、向500mLNaOH溶液中投入10.8gAl，二者恰好完全反应后，计算：① Al的物质的量。②参加反应的NaOH的物质的量和溶液的物质的量浓度。③生成标准状况下H2的体积。

探究4、计算时有哪些注意事项？

拓展1存在过量问题时，要根据不过量的物理量来进行计算。过量一般有如下两种情况：