2022年物质的量在化学方程式计算中的应用.docx

精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载 技巧与方法 物质的量应用于化学方程式的运算【基础学问精讲】一、运算物质的量的公式m 1. 已知 m、 M,就 n= M V2. 已知标准状况下V、Vm,就 n=VmN3. 已知 N, NA,就 n=NAmw4. 已知溶液的c、V,就 n=cV 5. 已知溶液的m、w、 M,就 n=Mwv6. 已知溶液 V、 、 w、M,就 n= M7. 已知饱和溶液m、 s、M,就 n=Mmss 100【教学目标 】1使同学把握物质的量、物质的量浓度、气体摩尔体积应用于化学方程式的运算方法和格式2使同学加深对物质的量、物质的量浓度、气体摩尔体积等概念的懂得,及对化学反应规律的熟悉3培育同学综合运用学问的才能和综合运算的才能一、运算原理我们知道,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肯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名师归纳总结 系这些粒子之间的数目关系,又叫做化学计量数O2 的关系第 1 页,共 12 页【例 1】2H2点燃2H2O - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 化学计量数 之比：2 1 2 学习必备欢迎下载分 子 数 N 之 比： 2 1 2 扩 大 NA 倍： 2 NA NA2NA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运算,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,进行运算； 6. 写出答案；【例 2】：完全中和 010 mol NaOH 需 H2SO4 的物质的量是多少？解：设硫酸的物质的量为 nH2SO4 2NaOH H2SO4=Na2SO42H2O 2 1 v NaOH n NaOH = 0.1mol nH2SO4 v H 2 SO 4 n H 2 SO 4 1 0 . 10 molnH2SO420.05 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运算解决问题时,仍常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三、物质的量与其他物理量之间的关系【练习 1】回答以下化学方程式的含义：H2 Cl2 = 2HCl 化学计量数比粒子数之比物质的量比物质的质量比气体体积比依据化学方程式进行运算时,要明确已知条件是什么,求解什么,从而合理挑选比例量的单位列比例式时应留意,不同物质使用的单位可以不同,但要相应,同一物质使用的单位必须相同四、物质的量在化学方程式运算中的应用名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载【练习 2】运算例 2 中所需 H2SO4的质量是多少 . 2NaOH H2SO4=Na2SO42H2O mH2SO4=98 g0.1 mol=4.9g2 mol 98 g 0.1mol mH2SO4 2mol答：所需 H2SO4 的质量为 4.9 g 【例 3】：将 30 g MnO 2的质量分数为766%的软锰矿石与足量12 mol · L1 浓盐酸完全反应 杂质不参与反应 运算： 1 参与反应的浓盐酸的体积 2生成的 Cl2的体积 标准状况 请大家分析比较以下几种解法解法一：87 g · mol1,设浓盐酸的体积为VHClaq 10.087 L解： 1MnO2的摩尔质量为nMnO2m 软锰矿石 w MnOM MnO 2 230g76.5%0.26 mol 87gmol14HCl 浓 MnO2MnCl22H2O Cl 24 1 VHClaq 140.26mol12 mol · L1× VHClaq 0.26 mol 12molL24HCl 浓 MnOMnCl22H2OCl2026 mol1 1 2 nCl2 0.26 mol10.26 mol nCl1VCl 2 nCl 2V 026 mol× 22 4 L· mol 15 8 L 答：参与反应的浓HCl 的体积为 0087 L, 生成 Cl 2 的体积在标况下为58 L 解法二：名师归纳总结 解： 1MnO2的摩尔质量为87 g · mol1mol10087 L 第 3 页,共 12 页nMnO2m 软锰矿石 w MnOM MnO 2 230g76.5%0.26 mol 87gmol14HCl 浓 MnO2MnCl2Cl 2H2O4 1 nHCl 0.26 mol 40.26mol40.26nHCl 1104mol VHCl 112molL- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 24HCl 浓 MnOMnCl22H2O Cl2学习必备欢迎下载1 mol 2.4 L 0.26 mol VCl 2 0.26 mol 22.4 LVCl 21 mol5.8 L 答：参与反应的浓 HCl 的体积为 0087 L, 生成 Cl 2 的体积在标况下为 58 L 解法三：解： 4HCl 浓 MnOMnCl22H2O Cl 2H2的密度为 0. 0899 g· L 1 【答案： 2.24 L 】4 mol 87 g 224 L 12 mol · L1× VHClaq 30 g × 76 6% VCl2 4mol30g76.6%VHClaq =12molL187g=0.087 L 30g76.6%22.4LVCl 2=87g=5.8 L 答：参与反应的浓HCl 的体积为 0.087 L ,生成 Cl 2 的体积在标况下为5.8 L 大家认为以上哪种解法更简洁呢？-第三种解法更简捷！【练习 3】4.6 g Na与足量的 H2O反应,运算生成的气体在标准状况下的体积 标准状况下【练习 4】106 g Na2CO3 和 84 g NaHCO3分别与过量的HCl 溶液反应,其中A Na2CO3 放出的 CO2多 B NaHCO 3放出的 CO2多C Na2CO3 消耗的盐酸多DNaHCO 3 消耗的盐酸多【答案： C 】五. 物质的量应用于化学方程式的运算时,须留意以下几点：名师归纳总结 第一 , 化学方程式中各物质化学计量数之比等于各物质的物质的量之比是进行各项运算的最根本依据；H2第 4 页,共 12 页其次 ,运算时要 留意物质的量与其他各物理量 如质量、气体体积、浓度等 之间 的换算 关系；第三 精确把握反应内涵,正确书写化学方程式第四 化学方程式表示的是纯洁物之间的量的关系,不纯物质必需换算成纯物质的量再进行运算点燃第五 ,化学方程式所表示的是实际发生反应的物质间量的关系如反应2H2O22H2O表示发生反应的H2 与 O2的物质的量是21,而不时体系中H2和 O2 的实际含量或量的关系,即使反应体系起始时H2 与 O2的量的关系为41,反应也是按方程式规定的21 进行,最终会剩余第六 ,运算 单位 要做到同一物质上下单位要相同,不同物质 左右单位要对应- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载第七 ,存在过量问题时,要依据不过量的物理量来进行运算；过量一般有如下两种情形：已知两种反应物的量求生成物的量此时,应第一判定哪种反应物过量,然后依据不足量进行求解已知某一生成物的量和反应物总量,求各反应物的量 解题的方 法要点是 ：依据生成物的量求出参与反应的各反应物的量,再与所给总量比较,得出各反应物的量 一般有两个答案第八 ,关于 混合物的运算此类题较复杂,解法各异,但一 般的解法要点是：明确反应原理,写出正确的化学方程式,依据某个量守恒 原子个数守恒、电荷守恒、质量守恒等 利用物质的量的关系列等式或利用质量关系 列等式求解 ,或同时利用以上关系 列方程组求解 六、参考练习1完全燃烧4 mol CH4,生成的 H2O的物质的量是多少？【答案：8 mol H2O】7.45 g 试运算：1 原溶液中 KI 的物质的量浓度； 2在标准状况下通入Cl 2 的体积2500 mL KI 溶液中通入足量的Cl 2,反应后蒸发溶液,灼烧固体,最终剩余固体【答案： 10.2 mol/L 21.12 L】11.70 g 求原混合物中NaCl 的质量【答案：5.85 g 】3NaCl 和 NaBr 的混合物 16.15 g ,溶于水后,通入足量的氯气充分反应,把溶液蒸干、灼烧,得固体4.400 mL 某浓度的 NaOH溶液恰好与5.8 L Cl2 标准状况 完全反应,运算：名师归纳总结 1 生成 NaClO的物质的量2 该溶液中 NaOH的物质的量浓度1. 3 mol · L1】第 5 页,共 12 页【答： 1 NaClO的物质的量是0.26 mol 2NaOH 的物质的量浓度是- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 5. 用 8.7 g MnO 2与 100 g 36.5% 的浓盐酸反应,消耗盐酸的物质的量是多少？产生学习必备欢迎下载HCl 的质量是多少？Cl 2在标况下的体积是多少？未参与反应的【答案：消耗HCl 0.4 mol,产生 Cl 2 2.24 L,未参与反应的HCl 为 21.9 g 】6. 将 0.65 g锌加到 50 mL 1 mol · L1盐酸中,运算：1 标准状况下,生成H2的体积HCl 是 2 如反应完成后,溶液体积仍为50 mL,这时溶液中Zn 2和 H物质的量浓度是多少. 【答： 1 0.224 L2 n2与 H的物质的量浓度分别为0. 2 mol · L1 和 0. 6 mol · L1】7. 依据反应： KClO36HCl=KCl 3Cl 2 3H2O,在标准状况下, 如有 2.822 L Cl 2 生成,就被氧化的名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - A 0.21 mol B0.25 mol C7.67 g D9.13 g 学习必备欢迎下载8. 在反应 CaH22H2O=CaOH22H2 中,以下表达正确选项 Cl的物质的量浓度为 ）A H2 只是氧化产物 B此反应中氧化产物和仍原产物物质的量之比为11 CCaH2是氢元素既被氧化又被仍原 DH2O是氧化剂9依据反应： KClO36HCl=KCl3Cl 2 3H2O,在标准状况下,如有2.822 L Cl2 生成,就被氧化的HCl 是A0.21 mol B0.25 mol C7.67 g D9.13 g （10某溶液中Cl、Br、I的离子个数比为123,欲使其比变为321,需通入氯气的分子个数是原溶液中I个数的A1/2 B 1/3 C2/3 D以上运算均不对_mol/L ；Ca 2的物质的量浓度11把 50 mL 0 1 mol/L CaCl2 溶液和 50 mL 0 1 mol/L AgNO3 溶液混合,设混合后溶液的总体积不变,反应后溶液中为_mol/L 12已知 H2S通常为气体,微溶于酸 H溶液,很难电离出 H；FeS易与稀盐酸反应,反应的化学方程式为： FeS2HCl=FeCl2H2S将 8.8 g FeS 固体置于 200 mL 2.0 mol/L 的盐酸中,制备 H2S气体反应完全后,溶液中仍剩余部分 HCl,H2S 的浓度为 0.10 mol/L,假定溶液体积不变,试运算：1 收集到的 H2S 气体的体积 标准状况 ； 2 溶液中 Fe 2和 H的物质的量浓度【答案： 1 1.8 L；2 Fe 2：0.50 mol/L； H：1.0 mol/L】13取肯定量的纯 MnO 2和纯 KClO3 混合加热,充分反应后将剩余固体与足量的浓盐酸混合加热,反应完毕后,将溶液蒸干,得到固体质量与原混合物质量相等,求 MnO 2 在原混合物中的质量分数【答案： 46.7% 】名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载参考练习（带具体答案）1完全燃烧 4 mol CH 4,生成的 H2O的物质的量是多少？解析：写出化学方程式,列出有关物质的化学计量数和物质的量依据 CH4与 H2O物质的量之比等于化学计量数之比,列出方程式vCH4n CH44mol2745 g 试运算：1 原溶液中 KI 的物质的量浓度； 2 在标准状况下通入Cl 2的体积vCH4nH2O4nH2O=1=8 mol 答：完全燃烧4 mol CH 4 生成 8 mol H2O 2500 mL KI 溶液中通入足量的Cl 2,反应后蒸发溶液,灼烧固体,最终剩余固体解析： 1 由反应 2KI Cl 2=2KClI 2可知,7.45g11.70 g 求原混合物中NaCl 的质量nKI= nKCl=745.gmol1=0100 mol n KI0.100mol故 KI 溶液的物质的量浓度cKI=V0.5L=02 mol/L 2 同样由方程式可知1nKCl=1×4.57.45g1=0050 mol nCl 2=22gmol其在标准状况下的体积为VCl 2= nCl2 ·Vm=0050 mol × 22 .4 L/mol=1.12 L 答案： 10.2 mol/L 21.12 L 3NaCl 和 NaBr 的混合物 16.15 g ,溶于水后,通入足量的氯气充分反应,把溶液蒸干、灼烧,得固体解析：据题意设原混合物中NaBr 的质量为 m2NaBr Cl2=2NaClBr2 m2× 1032× 5 8.5 89 m 16.15-11.7 就可得：210316 .158911.7g解得 m=103 g mgmNaCl=16 15 g 103 g=5 85 g 答案： 585 g 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 12 页精选学习资料 - - - - - - - - - 4.400 mL 某浓度的 NaOH溶液恰好与58 L Cl2 标准状况 完全反应,运算：学习必备欢迎下载1 生成 NaClO的物质的量 2该溶液中 NaOH的物质的量浓度13 mol · L1答： 1 生成的 NaClO物质的量是026 mol 2 NaOH 物质的量浓度是5. 用 8.7 g MnO2与 100 g 36 5%的浓盐酸反应,消耗盐酸的物质的量是多少？产生Cl 2在标况下的体积是多少？未参与反应的HCl 的质量是多少？解： MnO 2 的摩尔质量是87 g · mol 1,HCl 的摩尔质量是36. 5 g · mol1名师归纳总结 答：消耗 HCl 0 4 mol ,产生 Cl 2 2 24 L ,未参与反应的HCl 为 219 g 第 9 页,共 12 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 6. 将 065 g 锌加到 50 mL 1 mol · L1 盐酸中,运算：学习必备欢迎下载1 标准状况下,生成H2的体积（）2 如反应完成后,溶液体积仍为50 mL,这时溶液中Zn 2和 H物质的量浓度是多少. 分析溶液中的Zn 2来自反应生成物ZnCl 2,H应是反应后剩余的HCl 电离出的因此,求 n 2 与H 应先求出 nCl 2 及反应后的 HCl n2 nCl 2 02 mol · L1答： 1 标准状况下,生成H2 0 224 L2 反应后溶液中n 2与 H的物质的量浓度分别为02 mol · L1和 06 mol · L17. 依据反应： KClO36HCl=KCl3Cl 2 3H2O,在标准状况下,如有2822 L Cl2生成,就被氧化的HCl 是A0 21 mol B025 mol C7 67 g D913 g 分析在氧化仍原反应中,反应前后,同种元素的化合价转变不能交叉,故KClO3中的 Cl 在反应时由 5 价转化为 0 价,生成 Cl 2,6 mol HCl中有 5 mol 被氧化共失5 mol 电子转化为0 价,生成 Cl 2,仍有 1 mol HCl转化为 KCl,这样生成3 mol Cl2,只有 5 mol HCl被氧化,故被氧化的HCl 与生成 Cl 2 的关系为：5HCl - 3Cl 25 mol 3× 22 4 L nHCl 2 822 L 5mol2.822LnHCl=322.4L=021 mol mHCl= nHCl ·mHCl=0 21 mol × 365 g · mol1=767 g 故答案为 AC8. 在反应 CaH22H2O=CaOH22H2 中,以下表达正确选项（）AH2 只是氧化产物 BH2O是氧化剂CCaH2 是氢元素既被氧化又被仍原 D此反应中氧化产物和仍原产物物质的量之比为 11 解析此题考查氧化仍原反应中氧化剂、仍原剂、氧化产物和仍原产物以及它们的量的关系等学问从化学反应方程式中可看出,CaH2中的 H为 1 价,在反应中1 价的 H被氧化成 H2,H2O中 H为 1 价,在反应中被仍原成 H2,因此 H2O为氧化剂,氧化产物和仍原产物均为 H2,它们的物质的量之比为 11答案： BD 名师归纳总结 9依据反应： KClO36HCl=KCl3Cl 2 3H2O,在标准状况下,如有2822 L Cl2 生成,就被氧化的HCl 是（）第 10 页,共 12 页A0 21 mol B025 mol C767 g D913 g - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 10某溶液中Cl、Br、I的离子个数比为123,欲使其比变为学习必备欢迎下载I个数的（）321,需通入氯气的分子个数是原溶液中A1/2 B 1/3 C2/3 D以上运算均不对解析：向 Br、I共存的溶液中通入 Cl 2后,第一发生的反应及有关粒子数之比为 : Cl 2 2I=2ClI 21 2 2 如把 Cl、Br、I的离子个数比为 123 看作离子数为 1、2、 3,从下表中能清晰地看到此题的答案答案： B 11把 50 mL 0 1 mol/L CaCl2 溶液和 50 mL 0 1 mol/L AgNO3 溶液混合,设混合后溶液的总体积不变,反应后溶液中Cl的物质的量浓度为_mol/L ；Ca 2的物质的量浓度为_mol/L 解析：两溶液混合后的化学反应为：ClAg=AgCl在已知条件中 nCl 是 nAg 的两倍,反应后仍剩余一半的 Cl答案： cCl 为 005 mol/L ,cCa 2 为 005 mol/L 12. 已知 H2S 通常为气体,微溶于酸 H 溶液,很难电离出 H；FeS 易与稀盐酸反应,反应的化学方程式为： FeS2HCl=FeCl2H2S将 88 g FeS 固体置于 200 mL 2 0 mol/L 的盐酸中,制备 H2S 气体反应完全后,溶液中仍剩余部分 HCl, H2S 的浓度为 010 mol/L ,假定溶液体积不变,试运算：1 收集到的 H2S气体的体积 标准状况 ； 2 溶液中 Fe 2和 H的物质的量浓度解析： 1 设生成的 H2S的物质的量为 xFeS2HCl=FeCl 2H2S名师归纳总结 88 g 1 mol 8.8g第 11 页,共 12 页8.8 g xx= 88gmol1=0.10 mol 溶液中溶解的H2S 的物质的量为：0. 10 mol/L × 0 .20 L=0.020 mol 收集到 H2S 在标准状况下的体积：0.10 mol0. 020 mol × 22 .4 L/mol=1.8 L 2 由于 FeS完全反应,故溶液Fe 2的物质的量就是FeS的物质的量- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 8.8g学习必备欢迎下载cFe2 =88gmol1÷ 0.20 L=0.50 mol/L H就是原先的H与消耗掉的H之差由于反应后盐酸过量,故溶解的H2S 所电离出的H可以忽视,溶液中的生成 0.10 mol H2S 消耗 H 0.20 mol,原盐酸中含有H的物质的量为0. 20 L × 2 .0 mol/L=0.40 mol 0.40mol0.20mol1.0 mol/LcH= 0.20L=1.0 mol/L 答案： 1 收集到的 H2S在标准状况下的体积为1.8 L ；2 溶液中 Fe 2的物质的量浓度是0.50 mol/L,H的物质的量浓度是混合物中 Na2CO3质量 =100 g 42 g 5 g=53 g 名师归纳总结 答案：混合物中NaHCO 3 质量分数为42%,Na2CO 3 质量分数为53%, NaCl 质量分数为5%第 12 页,共 12 页13取肯定量的纯MnO 2和纯 KClO3 混合加热,充分反应后将剩余固体与足量的浓盐酸混合加热,反应完毕后,将溶液蒸干,得到固体质量与原混合物质量相等,求MnO 2 在原混合物中的质量分数解析：取 KClO3 与 MnO 2质量和为 100 g ,设其中 MnO 2的质量为 x答案： MnO 2 的质量分数为467%- - 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