2022年物质的量在化学方程式计算中的应用 .pdf

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1、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计算【基础知识精讲】一、计算物质的量的公式1. 已知 m 、M,则 n=Mm2. 已知标准状况下V、Vm，则 n=mVV3. 已知 N，NA，则 n=ANN4. 已知溶液的c、V，则 n=cV 5. 已知溶液的m 、w、M ，则 n=Mwm6. 已知溶液 V、w、M ，则 n=Mwv7. 已知饱和溶液m 、s、M ，则 n=)100(sMsm【教学目标 】1使学生掌握物质的量、物质的量浓度、气体摩尔体积应用于化学方程式的计算方法和格式2使学生加深对物质的量、物质的量浓度、气体摩尔体积等概念的理解，及对化学反应规律的认识3培养学生综合运

2、用知识的能力和综合计算的能力一、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，又叫做化学计量数的关系【例 1】2H2O2点燃2H2O 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 12 页学习必备欢迎下载化学计量数之比：2 1 2 分 子 数 N 之 比： 2 1 2 扩大NA 倍： 2NA NA2NA物 质 的 量 n 之 比： 2mol 1mol 2mol 质量 m 之比： 4 32 3

3、6 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010 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=Na2SO42H2O 2 1 0.1mol n(H2SO4) n(H2SO4)0.05 mol 答：完全中和 0.10 mol N

4、aOH需 H2SO40.05 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三、物质的量与其他物理量之间的关系【练习 1】回答下列化学方程式的含义：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根据化学方程式进行计算时，要明确已知条件是什么，求解什么，从而合理选择比例量的单位列比例式时应注意，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计算中的应用2mol10.01)SOH()NaOH(42vv)SOH()NaOH(42nn= 精选学习资料

5、 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 12 页学习必备欢迎下载【练习 2】计算例2 中所需 H2SO4的质量是多少? 2NaOH H2SO4=Na2SO42H2O 2 mol 98 g 0.1mol m(H2SO4) 答：所需H2SO4的质量为4.9 g 【例 3】：将 30 g MnO2的质量分数为766% 的软锰矿石与足量12 molL1浓盐酸完全反应( 杂质不参加反应) 计算： (1) 参加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：解： (1)MnO2的摩尔质量为87 gmol

6、1，设浓盐酸的体积为VHCl(aq) 4HCl( 浓) MnO2MnCl22H2O Cl24 1 12 molL1VHCl(aq) 0.26 mol (2)4HCl( 浓) MnO2MnCl22H2O Cl21 1 0.26 mol n(Cl2) V(Cl2) n(Cl2)V 026 mol22 4 Lmol 15 8 L 答：参加反应的浓HCl 的体积为 0087 L, 生成 Cl2的体积在标况下为58 L 解法二：解： (1)MnO2的摩尔质量为87 gmol14HCl( 浓) MnO2MnCl2Cl2H2O4 1 n(HCl) 0.26 mol n(HCl) 1mol0.264104mo

7、l VHCl( ) 1Lmol121mol0.2640087 L mol2mol0.1g98m(H2SO4)=4.9g122molg8776.5%g30)MnO()MnO()(Mwm 软锰矿石n(MnO2)0.26 mol VHCl(aq) 0.087 L1Lmol121mol0.26411mol0.26n(Cl2) 026 mol122molg8776.5%g30)MnO()MnO()(Mwm 软锰矿石n(MnO2)0.26 mol 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 12 页学习必备欢迎下载(2)4HCl( 浓) MnO

8、2MnCl22H2O Cl21 mol 2.4 L 0.26 mol V(Cl2) V(Cl2)mol1L22.4mol0.265.8 L 答：参加反应的浓HCl 的体积为 0087 L, 生成 Cl2的体积在标况下为58 L 解法三：解： 4HCl( 浓) MnO2MnCl22H2O Cl24 mol 87 g 224 L 12 molL1VHCl(aq) 30 g76 6% V(Cl2) VHCl(aq) =g87Lmol1276.6%g30mol41=0.087 L V(Cl2)=g87L22.476.6%g30=5.8 L 答：参加反应的浓HCl 的体积为0.087 L ，生成 Cl2

9、的体积在标况下为5.8 L 大家认为以上哪种解法更简单呢？-第三种解法更简捷！【练习 3】4.6 g Na与足量的H2O反应，计算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 gL 1) 【答案： 2.24 L 】【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 BNaHCO3放出的 CO2多C Na2CO3消耗的盐酸多DNaHCO3消耗的盐酸多【答案： C 】五. 物质的量应用于化学方程式的计算时，须注意以下几点：首先 , 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

10、计算的最根本依据；其次 ，计算时要 注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 准确把握反应内涵，正确书写化学方程式第四 化学方程式表示的是纯净物之间的量的关系，不纯物质必须换算成纯物质的量再进行计算第五 ，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2H2O2点燃2H2O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，最后会剩余H2第六 ，计算 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 -

11、 - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 12 页学习必备欢迎下载第七 ，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：已知两种反应物的量求生成物的量此时，应首先判断哪种反应物过量，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 ： 根据生成物的量求出参加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 混合物的计算此类题较复杂，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)

12、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】2500 mL KI 溶液中通入足量的Cl2，反应后蒸发溶液，灼烧固体，最后剩余固体7.45 g 试计算：(1) 原溶液中KI 的物质的量浓度； (2)在标准状况下通入Cl2的体积【答案： (1)0.2 mol/L (2)1.12 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11.70 g 求原混合物中NaCl 的质量【答案：5.85 g 】4.

13、400 mL 某浓度的 NaOH 溶液恰好与5.8 L Cl2( 标准状况 ) 完全反应，计算：(1) 生成 NaClO的物质的量(2) 该溶液中NaOH 的物质的量浓度【答： (1) NaClO的物质的量是0.26 mol (2)NaOH的物质的量浓度是1. 3 mol L1】精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 12 页学习必备欢迎下载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Cl2在标况下的体积是多少？未参加反应的HCl 的质量是多少？【答案：消耗HCl 0.4

14、 mol，产生 Cl2 2.24 L，未参加反应的HCl 为 21.9 g 】6. 将 0.65 g锌加到 50 mL 1 mol L1盐酸中，计算：(1) 标准状况下，生成H2的体积(2) 若反应完成后，溶液体积仍为50 mL，这时溶液中Zn2和 H物质的量浓度是多少? 【答： (1) 0.224 L(2) n2与 H的物质的量浓度分别为0. 2 mol L1和 0. 6 mol L1】7. 根据反应： KClO36HCl=KCl 3Cl2 3H2O， 在标准状况下， 若有 2.822 L Cl2生成，则被氧化的HCl 是 ( ) 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总

15、结 - - - - - - -第 6 页，共 12 页学习必备欢迎下载A 0.21 mol B 0.25 mol C7.67 g D9.13 g 8. 在反应 CaH22H2O=Ca(OH)22H2中，下列叙述正确的是 ( ) A H2只是氧化产物 B此反应中氧化产物和还原产物物质的量之比为11 CCaH2是氢元素既被氧化又被还原 DH2O是氧化剂9根据反应：KClO36HCl=KCl3Cl2 3H2O ，在标准状况下，若有2.822 L Cl2生成，则被氧化的HCl 是 ( ) A0.21 mol B0.25 mol C 7.67 g D9.13 g 10某溶液中Cl、 Br、I的离子个数比

16、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 B1/3 C2/3 D以上计算均不对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 ；Ca2的物质的量浓度为_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，溶液中还剩余部分HCl

17、，H2S的浓度为 0.10 mol/L，假定溶液体积不变，试计算：(1) 收集到的H2S气体的体积 ( 标准状况 ) ； (2)溶液中 Fe2和 H的物质的量浓度【答案： (1) 1.8 L；(2) Fe2：0.50 mol/L； H：1.0 mol/L】13取一定量的纯MnO2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MnO2在原混合物中的质量分数【答案： 46.7% 】精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 12 页学习必备欢迎下载参考练习

18、（带详细答案）1完全燃烧4 mol CH4，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根据 CH4与 H2O物质的量之比等于化学计量数之比，列出方程式)CH()CH(44vv)OH()CH(424nnn(H2O)=12mol4=8 mol 答：完全燃烧4 mol CH4生成 8 mol H2O 2500 mL KI 溶液中通入足量的Cl2，反应后蒸发溶液，灼烧固体，最后剩余固体745 g 试计算：(1) 原溶液中KI 的物质的量浓度； (2) 在标准状况下通入Cl2的体积解析： (1) 由反应 2KI Cl2=2KClI2可知，n(KI)=n(KCl

19、)=1molg5 .74g45.7=0100 mol 故 KI 溶液的物质的量浓度c(KI)=L0.5mol0.100)KI(Vn=02 mol/L (2) 同样由方程式可知n(Cl2)=21n(KCl)=211molg4.5g7.45=0050 mol 其在标准状况下的体积为V(Cl2)=n(Cl2) Vm=0050 mol22 .4 L/mol=1.12 L 答案： (1)0.2 mol/L (2)1.12 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11.70 g 求原混合物中NaCl 的质量解析：据题意设原混合物中Na

20、Br 的质量为m2NaBr Cl2=2NaClBr2m2103258.5 89 m 16.15-11.7 则可得：g11.7g15.16891032m解得m=103 g m(NaCl)=16 15 g 103 g=5 85 g 答案： 585 g 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 12 页学习必备欢迎下载4.400 mL 某浓度的NaOH 溶液恰好与58 L Cl2( 标准状况 ) 完全反应，计算：(1) 生成 NaClO的物质的量 (2)该溶液中 NaOH的物质的量浓度答： (1) 生成的 NaClO物质的量是026 m

21、ol (2) NaOH 物质的量浓度是13 mol L15. 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Cl2在标况下的体积是多少？未参加反应的HCl 的质量是多少？解： MnO2的摩尔质量是87 g mol 1，HCl 的摩尔质量是36. 5 g mol1答：消耗HCl 0 4 mol ，产生 Cl2 2 24 L ，未参加反应的HCl 为 219 g 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 12 页学习必备欢迎下载6. 将 065 g 锌加到 50 mL 1 mol L1

22、盐酸中，计算：(1) 标准状况下，生成H2的体积(2) 若反应完成后，溶液体积仍为50 mL，这时溶液中Zn2和 H物质的量浓度是多少? 分析溶液中的Zn2来自反应生成物ZnCl2，H应是反应后剩余的HCl 电离出的因此，求( n2) 与(H) 应先求出( nCl2) 及反应后的(HCl) ( n2) (nCl2) 02 mol L1答： (1) 标准状况下，生成H2 0 224 L(2) 反应后溶液中n2与 H的物质的量浓度分别为02 mol L1和 06 mol L17. 根据反应： KClO36HCl=KCl3Cl2 3H2O，在标准状况下，若有2822 L Cl2生成，则被氧化的HCl

23、 是（）A0 21 mol B025 mol C7 67 g D913 g 分析在氧化还原反应中，反应前后，同种元素的化合价改变不能交错，故KClO3中的 Cl 在反应时由5 价转化为0 价，生成 Cl2,6 mol HCl中有 5 mol 被氧化共失5 mol 电子转化为0 价，生成Cl2，还有 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 Cl2的关系为：5HCl - 3Cl25 mol 322 4 L n(HCl) 2 822 L n(HCl)=L22.43L2.822mol5=021 mol m(HCl)=n(H

24、Cl) m(HCl)=0 21 mol365 g mol1=767 g 故答案为AC 8. 在反应 CaH22H2O=Ca(OH)22H2中，下列叙述正确的是（）AH2只是氧化产物 BH2O是氧化剂CCaH2是氢元素既被氧化又被还原D此反应中氧化产物和还原产物物质的量之比为11 解析本题考查氧化还原反应中氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物以及它们的量的关系等知识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，在反应中被还原成H2，因此 H2O为氧化剂，氧化产物和还原产物均为H2，它们的物质的量之比为11答案： BD 9根据反应：K

25、ClO36HCl=KCl3Cl2 3H2O ，在标准状况下，若有2822 L Cl2生成，则被氧化的HCl 是（）A0 21 mol B025 mol C767 g D913 g 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 12 页学习必备欢迎下载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 B1/3 C2/3 D以上计算均不对解析：向Br、I共存的溶液中通入Cl2后，首先发生的反应及有关粒子数之比为: Cl2 2I=2ClI21 2 2 若把 Cl、Br、

26、I的离子个数比为123 看作离子数为1、2、 3，从下表中能清楚地看到本题的答案答案： 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 ；Ca2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n(Cl) 是n(Ag) 的两倍，反应后还剩余一半的Cl答案：c(Cl) 为 005 mol/L ，c(Ca2) 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

27、，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，溶液中还剩余部分HCl， H2S的浓度为010 mol/L ，假定溶液体积不变，试计算：(1) 收集到的H2S气体的体积 ( 标准状况 ) ； (2)溶液中 Fe2和 H的物质的量浓度解析： (1) 设生成的H2S的物质的量为xFeS2HCl=FeCl2H2S88 g 1 mol 8.8 g xx= =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

28、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Fe2的物质的量就是FeS的物质的量1molg88g8.8精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 12 页学习必备欢迎下载c(Fe2)=1molg88g8.80.20 L=0.50 mol/L 由于反应后盐酸过量，故溶解的H2S所电离出的H可以忽略，溶液中的H就是原来的H与消耗掉的H之差生成 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 L2.0 mol/L=0.

29、40 mol c(H)= L0.20mol0.20mol0.40=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 Fe2的物质的量浓度是0.50 mol/L，H的物质的量浓度是1.0 mol/L混合物中Na2CO3质量 =100 g 42 g 5 g=53 g 答案：混合物中NaHCO3质量分数为42% ，Na2CO3质量分数为53% ， NaCl 质量分数为5% 13取一定量的纯MnO2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MnO2在原混合物中的质量分数解析：取KClO3与 MnO2质量和为100 g ，设其中MnO2的质量为x答案： MnO2的质量分数为467% 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 12 页