2014年高中化學(xué) 物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計(jì)算中的應(yīng)用知識(shí)講解導(dǎo)學(xué)案 新人教版必修1

物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計(jì)算中的應(yīng)用【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、掌握物質(zhì)的量、物質(zhì)的量濃度、氣體摩爾體積應(yīng)用于化學(xué)方程式的計(jì)算方法和格式；2、加深對(duì)物質(zhì)的量、物質(zhì)的量濃度、氣體摩爾體積等概念的理解以及對(duì)化學(xué)反應(yīng)規(guī)律的認(rèn)識(shí)?！疽c(diǎn)梳理】要點(diǎn)一、化學(xué)計(jì)量數(shù)在化學(xué)反應(yīng)中各反應(yīng)物按一定微粒數(shù)比相互轉(zhuǎn)化為一定微粒數(shù)的生成物。各反應(yīng)物和各生成物微粒個(gè)數(shù)的最簡(jiǎn)整數(shù)比稱之為各物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)計(jì)量數(shù)?；瘜W(xué)計(jì)量數(shù)既表示各物質(zhì)參加化學(xué)反應(yīng)的微粒個(gè)數(shù)，也表示宏觀可度量物質(zhì)的量之比。它比以前稱之為方程式中各物質(zhì)系數(shù)的提法更確切、更科學(xué)。要點(diǎn)二、引入化學(xué)計(jì)量數(shù)的必要性“物質(zhì)的量”應(yīng)用于化學(xué)方程式的計(jì)算時(shí)，皆基于各反應(yīng)物、生成物“粒子數(shù)之比”等于其物質(zhì)的量之比。例如：指出：體積關(guān)系只對(duì)氣體成立要點(diǎn)三、有關(guān)化學(xué)方程式計(jì)算的依據(jù)物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計(jì)算中的應(yīng)用ID：388491#知識(shí)回顧】化學(xué)方程式明確地表示出化學(xué)反應(yīng)中各物質(zhì)的微粒數(shù)之間以及質(zhì)量之間的數(shù)量關(guān)系。對(duì)于有氣體參加的反應(yīng)，其氣態(tài)物質(zhì)在同溫同壓下也有確定的體積關(guān)系，總結(jié)起來(lái)有如下規(guī)律：（1）相互作用的物質(zhì)的微粒數(shù)之比等于方程式中各物質(zhì)化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。（2）相互作用的各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比等于方程式中各物質(zhì)化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。（3）相互作用的氣態(tài)物質(zhì)，同溫同壓下的體積之比等于化學(xué)方程式中各氣態(tài)物質(zhì)化學(xué)計(jì)量數(shù)之比。（4）相互作用物質(zhì)的質(zhì)量之比等于方程式中各物質(zhì)化學(xué)計(jì)量數(shù)和該物質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量乘積之比。以上四種基本關(guān)系在化學(xué)計(jì)算中會(huì)經(jīng)常用到。要點(diǎn)四、計(jì)算要求（1）根據(jù)化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算時(shí)，已知物質(zhì)的其他物理量一般可換算成物質(zhì)的量，再根據(jù)化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比等于物質(zhì)的量之比，列比例求解。（2）解題過(guò)程中注意：①各種符號(hào)的書寫要規(guī)范，大寫字母與小寫字母的意義各不相同。如“M”表示摩爾質(zhì)量，而“m”表示質(zhì)量；“N”表示微粒數(shù)，而“n”表示物質(zhì)的量。②設(shè)未知數(shù)直接用各物理量的符號(hào)表示，且要注明物質(zhì)（或粒子）的符號(hào)。如設(shè)參加反應(yīng)鹽酸溶液的體積為V[HCl(aq)]。③各物理量及單位、物質(zhì)的名稱、公式等盡量用符號(hào)表示。如已知NaOH溶液的體積和物質(zhì)的量濃度，求NaOH溶液的質(zhì)量時(shí)就寫成：m(NaOH)=c(NaOH)×V[NaOH(aq)]×M(NaOH)要點(diǎn)五、解題步驟（1）設(shè)未知數(shù)。設(shè)出的未知數(shù)直接用各物理量的符號(hào)表示，如設(shè)參加反應(yīng)的NaOH溶液的體積為V[NaOH(aq)]，并且不帶單位。同時(shí)應(yīng)合理利用化學(xué)方程式中的橫向和縱向聯(lián)系，使運(yùn)算簡(jiǎn)便。（2）寫出有關(guān)化學(xué)方程式，并注意隱含條件。在化學(xué)方程式相關(guān)物質(zhì)下面注明相應(yīng)的關(guān)系量，比較復(fù)雜的數(shù)量關(guān)系可先化簡(jiǎn)。（3）建立未知量和已知量之間的數(shù)量關(guān)系，可以是等式也可以是不等式。把已知量代入計(jì)算式中，計(jì)算時(shí)都要帶單位（已知量帶單位，未知量不帶單位）。（4）運(yùn)用數(shù)學(xué)工具選取容易解決的突破口求解，并寫出答案。解題關(guān)鍵：①準(zhǔn)確把握反應(yīng)內(nèi)涵（包括顯性與隱含的反應(yīng)），正確書寫化學(xué)方程式或離子方程式。②化學(xué)方程式所表示的是純凈物之間的量的關(guān)系，因此不純物質(zhì)必須換算成純凈物的量再進(jìn)行計(jì)算。③在所列比例式中，同一物質(zhì)上下單位要一致，不同物質(zhì)左右單位要對(duì)應(yīng)。④規(guī)范用語(yǔ)n(H2SO4)——表示H2SO4的物質(zhì)的量v(NaOH)——表示化學(xué)方程式中NaOH的化學(xué)計(jì)量數(shù)c(HCl)——表示鹽酸的物質(zhì)的量濃度V[NaCl(aq)]——表示NaCl溶液的體積V(H2)——表示H2的體積w(MnO2)——表示混合物中MnO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)m(H2O)——表示H2O的質(zhì)量在列比例式及運(yùn)算過(guò)程中都應(yīng)帶單位?；瘜W(xué)方程式的計(jì)算題型較多。在熟悉基本題型與常規(guī)解法的同時(shí)要注意積累解題的思維方法和技巧。【典型例題】類型一、反應(yīng)物中有一種過(guò)量的計(jì)算例1實(shí)驗(yàn)室將30g含MnO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)為76.6%的軟錳礦石與90.0mL12mol·L－1濃鹽酸共熱，計(jì)算在標(biāo)準(zhǔn)狀況下可生成Cl2多少升？【思路點(diǎn)撥】在做題時(shí)應(yīng)該認(rèn)識(shí)到二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng)制氯氣時(shí)濃鹽酸是過(guò)量的，利用方程式進(jìn)行計(jì)算時(shí)應(yīng)選擇二氧化錳的量作為標(biāo)準(zhǔn)?！敬鸢浮?.8L。【解析】n(HCl)=0.09L×12mol·L－1=1.08mol舉一反三：【變式1】1.15g金屬鈉跟水反應(yīng)，得到100mL溶液，試計(jì)算：（1）生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下是多少升？（2）反應(yīng)后所得溶液的物質(zhì)的量濃度是多少？【答案】（1）生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下是0.56L；（2）反應(yīng)后所得溶液的物質(zhì)的量濃度是0.5mol/L?！窘馕觥吭O(shè)生成標(biāo)準(zhǔn)狀況氣體的體積為V，反應(yīng)后所得溶液的物質(zhì)的量濃度為c，根據(jù)化學(xué)方程式列比例求解：，。物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計(jì)算中的應(yīng)用ID：388491#例題1】【變式2】將6.5gZn放入足量鹽酸中，Zn完全反應(yīng)。計(jì)算：(1)6.5gZn的物質(zhì)的量；(2)參加反應(yīng)的HCl的物質(zhì)的量；(3)生成H2的體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況）?！敬鸢浮?1)6.5gZn的物質(zhì)的量為0.1mol；(2)參加反應(yīng)的HCl的物質(zhì)的量0.2mol；(3)生成H2的體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況）為2.24L?！窘馕觥?1)6.5gZn的物質(zhì)的量為；由題意知HCl過(guò)量類型二、兩量差列比例解計(jì)算題例2將5.29gNaCl和NaBr的混合物溶于水后通入足量的Cl2使之充分反應(yīng)，再將反應(yīng)后溶液加熱蒸干、灼燒，得到殘?jiān)|(zhì)量4.40g。計(jì)算原混合物中NaCl、NaBr的質(zhì)量?！舅悸伏c(diǎn)撥】該題只給出了處理前后混合物的質(zhì)量，且質(zhì)量變化了，找出質(zhì)量變化的原因，利用差量法解題?！敬鸢浮吭旌衔镏蠳aCl的質(zhì)量為3.32g，原混合物中NaBr的質(zhì)量為2.06g?！窘馕觥坑捎贜aCl不參與反應(yīng)，故引起固體物質(zhì)質(zhì)量減少的原因是NaBr轉(zhuǎn)化為NaCl設(shè)原混合物中NaBr的質(zhì)量為m(NaBr)解得：m(NaBr)=2.06g。原混合物中NaCl的質(zhì)量為：5.29－2.06g=3.32g?！究偨Y(jié)升華】當(dāng)某一反應(yīng)有氣體參加或有氣體生成，且同一條件下反應(yīng)方程式前后氣體物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)不相等時(shí)，反應(yīng)前后的總體積存在差量；當(dāng)反應(yīng)物或生成物部分為固體、部分為氣體時(shí)，反應(yīng)體系中固體物質(zhì)總質(zhì)量在反應(yīng)前后存在差量。即可用兩量差列比例求解。例3把一塊表面已部分被氧化的鈉0.77g放入10g水中，得到標(biāo)準(zhǔn)狀況下氫氣224mL。求（1）若將金屬鈉表面的氧化物均視為氧化鈉，試求該氧化鈉的質(zhì)量。（2）所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和該溶液的物質(zhì)的量濃度（溶液的密度為dg·cm－3）?！舅悸伏c(diǎn)撥】做問(wèn)題（1）時(shí)弄清楚氫氣是由鈉和水反應(yīng)生成的，根據(jù)氫氣的量求金屬鈉的質(zhì)量，進(jìn)而求氧化鈉的質(zhì)量；做問(wèn)題（2）還需利用氧化鈉與水反應(yīng)的方程式，理清誰(shuí)是溶質(zhì)、溶液的質(zhì)量怎么變化?！敬鸢浮浚?）0.31g（2）11.16%，2.79dmol·L―1【解析】（1）設(shè)金屬鈉質(zhì)量為x，與水反應(yīng)生成NaOH的質(zhì)量為y。列比例式后解得x=0.46g，y=0.8g，由此可得m(Na2O)=0.77g－0.46g=0.31g。（2）設(shè)0.31gNa2O與水反應(yīng)生成NaOH的質(zhì)量為z。列比例式后解得z=0.4g，NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：，c(NaOH)×40g·mol－1=11.16%×1000dg·L―1，c(NaOH)=2.79dmol·L―1?！究偨Y(jié)升華】一般思路：分析題目：已知條件是什么？求什么？將哪幾種物質(zhì)的物理量直接應(yīng)用于化學(xué)方程式計(jì)算合理且最佳？然后將所求物質(zhì)直接用物理量符號(hào)表示。解題格式和過(guò)程要規(guī)范，養(yǎng)成用物質(zhì)的量來(lái)解題的習(xí)慣。物質(zhì)的量在化學(xué)方程式計(jì)算中的應(yīng)用ID：388491#混合物計(jì)算——圖像題】舉一反三：【變式1】現(xiàn)有一種Na2CO3和NaHCO3的混合物，某同學(xué)為測(cè)定其含量，取一定量的該樣品溶于水，逐滴加入稀鹽酸并不斷振蕩，首先發(fā)生反應(yīng)：Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl，然后才發(fā)生反應(yīng)：NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O。已知：該溫度下CO2密度為1.98g/L，實(shí)驗(yàn)測(cè)得產(chǎn)生的CO2體積的與加入稀鹽酸的數(shù)據(jù)如下圖。（1）當(dāng)加入g鹽酸時(shí)，才開始產(chǎn)生CO2；圖中V=mL。（2）請(qǐng)計(jì)算：①所加入鹽酸中HCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為多少?②原樣品中Na2CO3和NaHCO3的質(zhì)量各是多少？（百分?jǐn)?shù)精確到0.1%，質(zhì)量精確到0.01g）【答案】（1）5，444；（2）①所加入鹽酸中HCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.4%；②原樣品中Na2CO3的質(zhì)量為1.06g，NaHCO3的質(zhì)量為1.26g?！咀兪?】甲、乙兩燒杯中分別盛有1L等物質(zhì)的量濃度的Cu(NO3)2和AgNO