2014年高考化学提优辅导:三、物质的量在化学方程式计算中的应用 教师版
《物质的量在化学方程式计算中的应用》教案

《物质的量在化学方程式计算中的应用》教案【学习目标】1.基于物质的量认识化学变化;2.掌握物质的量在化学方程式计算中的应用。
【学习过程】环节一:温故知新,承前启后化学方程式中的化学计量系数可以明确表示出化学反应中粒子之间的数目关系。
2Na+2H2O=== 2NaOH+H2↑化学计量数之比 2 ∶ 2 ∶ 2 ∶ 1扩大6.02×1023倍2×6.02×1023∶2×6.02×1023∶2×6.02×1023∶1×6.02×1023物质的量之比____ mol ∶____ mol ∶___ mol ∶___mol 结论:化学方程式中各物质的______之比等于各物质的化学计量数之比。
环节二:实例切入,新知突破例题:250 mL 2 mol·L-1的硫酸与足量的铁屑完全反应。
计算:(1)参加反应的铁屑的物质的量;(2)生成的H2的体积(标准状况)。
请及时记录自主学习过程中的疑难:环节三:运用计算,思维发散医疗上颇为流行的“理疗特效热”,就是利用铁粉缓慢氧化成Fe2O3并放出均匀、稳定的热,使患处保持温热状态。
若56 g铁粉完全氧化成氧化铁,则需要消耗标况下氧气的体积为多少?牛刀小试:某化学实验室准备用一定量的Fe与足量的1 mol/L的H2SO4溶液反应来制取H2。
若要制得2.24 L H2(标况),试计算:(1)参加反应的H2SO4的物质的量。
(2)参加反应的Fe的质量。
(Fe:56)把一定量的CO还原Fe2O3生成的CO2通入到澄清石灰水中,得10 g沉淀,那么参加反应的CO的质量是 g。
(CaCO3:100 CO:28)即时小练:用足量的CO还原Fe2O3,将所生成的气体通入足量澄清石灰水中,得到的沉淀为60 g,则Fe2O3的质量是( )A.16 g B.32 gC.64 g D.80 g环节四:归纳总结,习题巩固利用化学方程式进行计算的步骤:(1)审题并设有关物理量(n、m、V)(2)写出正确的化学方程式(3)在方程式有关物质的化学式下方标出相关物理量注意:注意左右比例相当,上下单位一致(4)列出正确比例式求解【学习效果】一、单项选择题1.标准状况下,2.7 g铝与足量的盐酸反应生成a L的氢气,化学方程式比例关系正确的是()A.2Al+ 6HCl =2AlCl3 +3 H2↑2 mol 67.2 L2.7 g a LB.2Al+ 6HCl =2AlCl3 +3 H2↑27 g 22.4 L2.7 g a LC.2Al+ 6HCl =2AlCl3 +3 H2↑54 g 67.2 L2.7 g a LD.2Al+ 6HCl =2AlCl3 +3 H2↑54 g 3 mol2.7 g a L2.有关反应2Na+2H2O===2NaOH+H2↑的下列说法正确的是()A.反应中Na与NaOH的质量相等B.反应中H2O和H2的质量相等C.反应中H2O和H2的质量比为2∶1D.反应中Na与NaOH的物质的量之比为1∶13.相同质量的两份铝,分别放入足量的盐酸和氢氧化钠溶液中,放出的氢气在同温同压下体积之比为( )。
物质的量在方程式计算中的应用

物质的量在方程式计算中的应用物质的量在化学方程式计算中起着重要的作用。
它是用来描述物质的数量的一个物理量,通常用摩尔(mol)作为单位。
在化学反应中,不同物质之间的化学变化是以一定的比例进行的,而物质的量可以帮助我们确定这种比例关系,从而在方程式计算中起到关键的作用。
物质的量可以用来确定反应物之间的摩尔比。
在化学反应中,不同反应物之间的摩尔比决定了它们之间的反应程度。
例如,在燃烧反应中,乙烯(C2H4)和氧气(O2)反应生成二氧化碳(CO2)和水(H2O),化学方程式为C2H4 + O2 → CO2 + H2O。
根据化学方程式,可以知道乙烯和氧气的摩尔比为1:3,即每1摩尔的乙烯需要3摩尔的氧气才能完全反应。
通过物质的量的计算,可以确定反应物之间的摩尔比,从而在实际操作中控制反应条件,使反应物能够以最佳的比例进行反应,提高反应的产率和效率。
物质的量还可以用来确定反应产物的摩尔比。
在化学反应中,反应产物的生成量取决于反应物的摩尔比和反应的限制因素。
限制因素是指在反应中数量少的反应物,它决定了反应的进行程度和产物的生成量。
通过物质的量的计算,可以确定反应产物与反应物之间的摩尔比,从而预测产物的生成量。
例如,在硝酸和铜反应生成硝酸铜的反应中,根据化学方程式2HNO3 + Cu → Cu(NO3)2 + H2O + NO,可以知道硝酸和铜的摩尔比为2:1,即每2摩尔的硝酸需要1摩尔的铜才能完全反应。
通过物质的量的计算,可以确定反应产物的生成量和反应的限制因素,为实验操作提供依据。
物质的量还可以用来计算反应物和产物之间的量的关系。
在化学方程式中,反应物和产物的摩尔比可以反映它们之间的量的关系。
通过物质的量的计算,可以根据已知的物质的量计算出其他物质的量。
例如,在酸碱中和反应中,可以通过物质的量的计算,确定反应物和产物之间的摩尔比,从而计算出反应物和产物的质量、体积或浓度等相关参数。
这对于实验设计和数据分析具有重要的意义。
物质的量在化学方程式计算的应用

物质的量在化学方程式计算的应用
物质的量在化学方程式计算中起着非常重要的作用。
根据阿伏伽德罗定律(也称为阿伏伽德罗数),1 摩尔的任何物质都包
含6.022×10^23个粒子,这个数值被称为阿伏伽德罗常数。
在化学方程式中,化学反应的物质的量(以摩尔表示)在化学方程式中起着平衡方程的作用。
根据化学反应的质量守恒定律,在化学反应中,一种物质的摩尔数的改变会导致其他物质的摩尔数的改变。
因此,通过计算物质的量可以确定化学反应中各种物质的量的关系。
使用物质的量来计算化学方程式中的物质量可以用化学计量学的概念进行。
根据化学方程式的配平,可以确定摩尔比之间的关系,从而计算出不同物质的摩尔数。
然后,通过摩尔质量或摩尔质量比可以将摩尔数转换为物质质量。
摩尔质量是指物质的质量和摩尔数的比值,它通常以克/摩尔(g/mol)表示。
例如,摩尔质量可以通过元素的原子质量或化合物的分子质量计算得出。
在反应质量计算中,使用物质的量可以确定反应物质和生成物质之间的质量关系。
摩尔比和化学方程式的摩尔系数可以用来计算反应物质的摩尔数和产物的摩尔数。
然后,根据摩尔质量,可以将摩尔数转换为质量。
这种方法可以用于确定反应物质的质量或产物的质量,以及确定化学反应的理论产率。
总之,物质的量在化学方程式计算中是非常重要的,它可以用于确定化学反应中物质的摩尔数、质量和摩尔比,从而计算出
反应物质和产物的质量以及反应的理论产率。
这种计算方法在实验室和工业生产中都有广泛的应用。
高中化学总复习 物质的量在化学方程式计算中的应用教学案

江苏省邳州市第二中学高中化学总复习教学案:物质的量在化学方程式计算中的应用新课指南1.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计算中的计算方法和格式.2.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以及对化学反应规律的认识.3.培养综合运用知识的能力和综合计算能力.本节重点:物质的量、物质的量浓度、气体摩尔体积应用于化学方程式中的计算. 本节难点:物质的量、物质的量浓度、气体摩尔体积应用于化学方程式中的计算.教材解读精华要义相关链接1.化学方程式的意义化学方程式是用化学式表述化学反应事实的化学专业语言,它可以表示什么物质参加反应、反应的条件是什么以及生成了什么物质.它还可以表示反应物和生成物的质量之比、微粒个数之比、气体体积之比等含义.例如: 2H 2+O 2点燃=2H 2O(g)分子个数比 2 : 1 : 2 气体体积比 2 : 1 : 2物质质量比 4 g : 32g : 36 g2.物质(B)的物质的量与其他化学量之间的关系[说明] ①物质的量浓度(c)与溶质的质量分数(w)之间的关系为: c(B)=)()()([/1000B M B w aq B L mL ⨯⨯ρ或w(B)=c(B)×)]([·1000)(1aq B L mL B M ρ⨯- ②重要的转换关系式: a.n =Mm b.n =AN N(N 表示微粒数,N A 表示阿伏加德罗常数) c.n =mV V(V m 表示标准状况下气体摩尔体积) d.c =)(aq V m[V(aq)表示溶液的体积]e.ρ=Vm(ρ表示溶液的密度) f.w=)()(溶液溶质m m ×100%知识详解知识点1 化学计量数及其应用Ⅰ化学计量数化学计量数就是化学方程式(或离子方程式)中各反应物或生成物的化学式前面的数字(若为1时常常省略).对于任意物质B 来说,化学计量数的符号为γ(B),单位为1,通常不需写出.如:化学方程式 2H 2+O 2点燃=2H 2O化学计量数(γ) 2 1 2Ⅱ化学计量数与各物质的物质的量的关系 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之间的数目关系.这些粒子之间的数目关系,也就是化学计量数γ的关系.如: 2H 2 + O 2 点燃= 2H 2O化学计量数γ之比 2 : 1 : 2扩大6.02×1023倍2×6.02×1023 : 1× 6.02×1023 : 2×6.02×1023物质的量之比 2 mol : 1 mol : 2 mol从这个例子中,我们可以看出,化学方程式中各物质的化学计量数之比,等于各物质的物质的量之比.因此,将物质的量(n)、摩尔质量(M)、摩尔体积(V m )、物质的量浓度(c)等概念应用于化学方程式进行计算时,对于定量研究化学反应中各物质之间的量的关系,会更加方便.知识点2 物质的量应用于化学方程式的计算(重点)Ⅰ化学计算的一般步骤(难点)进行化学计算,一般按以下三步进行:第一步:认真审题,根据题意书写正确的化学方程式.第二步:深入分析题,充分认清已知条件和未知问题,运用概念分析和列化学方程式,找出已知条件和未知问题之间的联系,设计出正确的解题思路.第三步:规范解题,具体完成该题的计算,应该做到解题要有根据,解法正确,书写工整,计算结果准确,要有明确的回答,以及必要的分析和讨论. 在上述三个解题步骤中,设计解题思路最为重要. Ⅱ物质的量用于化学计算的基本方法 物质的量用于化学计算的基本方法是:首先把已知物的物理量转化为物质的量;其次根据化学方程式或关系式,根据已知物的物质的量求出未知物的物质的量;最后把未知物的物质的量转化为未知物的所求物理量.当熟练掌握了物质的量运算的技能技巧时,上述计算过程还可以进一步简化.Ⅲ 物质的量用于化学计算的分类指导 (1)简单的基本计算例如:完全中和0.10 mol NaOH 需要H 2SO 4的物质的量是多少?所需H 2SO 4的质量是多少? 〔分析〕本题可先求H 2SO 4的物质的量,再求H 2SO 4的质量. 解:2NaOH + H 2SO 4=Na 2SO 4+2H 2O2 10.01mol n(H 2SO 4),)()()()(4242SO H n NaOH n SO H NaOH =γγm(H 2SO 4)=,050.0210.01mol mol=⨯m(H 2SO 4)= M(H 2SO 4)×n (H 2SO 4)=0.050mol ×98g/mol=4.9g.答:完全中和0.10 mol NaOH 需要0.050 mol H 2SO 4,所需H 2SO 4的质量为4.9 g. 小结 解题的基本步骤为:①写出有关反应的化学方程式;②建立比例或列出数学方程式;③解方程求出未知量;④答.(2)已知固体质量,求某物质的物质的量例如:将4.35 gMnO 2与足量浓盐酸混合加热反应,求参加反应的HCl 的物质的量. 〔分析〕 MnO 2与浓盐酸加热反应的化学方程式为: MnO 2+4HCl ∆=MnCl 2+Cl 2↑+2H 2O在该反应中,参加反应的MnO 2与HCl 的物质的量之比为: n(MnO 2):n(HCl)=1 mol:4 mol.1 mol MnO 2的质量是87g ,若用87g MnO 2代换1 mol MnO 2,则以下比例式仍然成立: m(MnO 2):n(HCl)=87 g:4 mol.因此,本题可将物质的质量和物质的量直接应用于化学方程式的计算,一步即可求得HCl 的物质的量.解:MnO 2+4HCl(浓) ∆=MnCl 2+Cl 2↑+2H 2O 87 g 4 mol 4.35 g n(HCl),)(35.4487HCl n g mol g =n(HCl)=ggm ol 8735.44⨯=0.2mol. 答:参加反应的HCl 是0.2 mol.(3)已知固体质量,求生成气体的体积例如:将6.525gMnO 2与足量的浓盐酸混合加热反应,求生成的Cl 2在标准状况下的体积是多少?〔分析〕在MnO 2与浓盐酸的反应中,参加反应的MnO 2与生成的Cl 2的物质的量之比为n(MnO 2):n(Cl 2)=1 mol:1 mol.1 mol Cl 2在标准状况下的体积为22.4 L ,l mol MnO 2的质量为87 g ,若用 22.4 L Cl 2代换1 mol Cl 2,用87 g MnO 2代换1 mol MnO 2,则以下比例仍然成立: m(MnO 2):V[Cl 2(g)]=87g:22.4L 因此,本题可将物质的质量和气体的摩尔体积直接应用于化学方程式的计算,直接求得Cl 2的体积.解:MnO 2+4HCl(浓) ∆=MnCl 2+Cl 2↑+2H 2O 87 g 22.4 L 6.525 g V(Cl 2) V(Cl 2)=gLg 874.22525.6⨯=1.68L.答:生成的Cl 2在标准状况下的体积是1.68L.小结 ①在将物质的质量、物质的量、气体的体积中的不同种物理量同时应用于根据化学方程式的计算时,在化学方程式下列出物理量,必须符合“左右数量相当,上下单位相同”的基本原则.左右是否成正比的判断是个难点问题,解决的办法就是看两个物理量之比转化成物质的量之比时,是否等于化学计量数之比.下列几种情况值得参考、借鉴(下表中气体体积均为标准状况下的值).2C + O 2 ∆= 2CO 化学方程式2 1 2 化学计量数 2mol 1mol n(C)与n(O 2)成正比 24g 22.4L m(C)与V (O 2)成正比 1mol 44.8L n (O 2)与V (CO )成正比 22.4L 44.8L V(O 2)与V (CO )成正比 24kg 44.8m 3m (C)与V (CO )成正比 0.024kg 1molm (C)与n(O 2)成正比 24t44.8×106Lm(C)与V (CO )成正比②在建立比例或方程式时,必须以实际反应的纯净物的量进行计算,如溶液中溶质、混合物中的有关物质的质量等.(4)根据化学方程式,挖掘隐含条件进行分析计算在化学反应的计算题中,往往不是直接给出相关的量,而是用其他的量以信息的形式给出,让我们把信息和已学过的知识相联系挖掘新的关系量.如Fe 和CuSO 4溶液反应,我们就可能挖掘出金属增多的质量和溶液减少的质量. Fe+CuSO 4=FeSO 4+Cu △m(金属) △m(溶液) 56g 1 mol 1mol 64g 8g 8g这种方法叫“差量法”.用此法可以挖掘出质量差、物质的量差、标准状况下气体的体积差等变化量,使计算过程简单快捷.当然我们还可以应用其他方法(如平均值法、换元法、等效法、设“1”法等)挖掘新的关系量. 例如:现有KCl 和KBr 的混合物3.87 g ,将混合物全部溶于水中,并加入过量的AgNO 3溶液,充分反应后产生6.63g 沉淀物,则原混合物中钾元素的质量分数为 ( ) A.24.1% B.25.9% C.40.3% D. 48.1% 〔分析〕 如果设KCl 和KBr 的质量分别为一未知数,并根据反应的化学方程式与AgCl 和AgBr 联立解方程,也能求得KCl 和KBr 的质量,进而求得K 元素的质量分数.分析题意知溶质是KCl 和KBr ,而沉淀足AgCl 和AsBr ,而n(KCl)=n(AgCl),n(KBr)=n(AgBr),溶质的质量和沉淀的质量的差为6.63 g-3.87 g=2.76 g ,质量的增加原因是将溶质中的K +换成了沉淀中的Ag +,那么我们就挖掘出 了一个新的关系量.1 mol K +被1 mol Ag +取代后,产物的质量增加69gK +~Ag +△m39 g 108g 69 g Xg 2.76g ∴x=.56.1693976.2g ggg =⨯则混合物中钾元素的质量分数为%.3.40%10087.356.1=⨯gg答案:C(5)综合计算题对于复杂的综合计算题,解题的关键是要理清各种物理量之间的相互关系,此时以摩尔为单位,可以使有关问题变得简捷、明了.即先把已知量转化为物质的量,然后依据化学方程式进行分析计算.例如:硝酸与Zn 反应的化学方程式如下: 5Zn+12HNO 3=5Zn(NO 3)2+N 2↑+6H 2O 当消耗Zn 13g 时,求: (1)消耗硝酸多少摩尔?(2)被还原的硝酸的物质的量为多少? (3)产生氮气多少克? (4)转移电子数为多少?〔分析〕 本题反应属于氧化还原反应,且必须应用物质的量的关系进行计算.首先将已知量“摩尔化”,可以使解题思路清晰、明了. 解:(1)消耗Zn 的物质的量:n(Zn)=.2.0·65131mol mol g g=-5Zn+12HNO 3=5Zn(NO 3)2+N 2↑6H 2O 5mol 12mol 1mol 0.2mol n (HNO 3)总 n(N 2) 5mol:12mol=0.2mol:n(HNO 3)总, n(HNO 3)总=.48.05122.0mol molmolmol =⨯(2)被还原的硝酸的物质的量为: n(HNO 3)=n(HNO 3)总×61=0.48mol ×61=0.08mol. (3)产生氮气的物质的量为n(N 2)=1×0.2 mol/5=0.04 mol , 产生氮气的质量为:m(N 2)=28 g/mol ×0.04 mol =1.12 g.(4)5 mol Zn 完全反应,转移电子的物质的量为5 mol ×2=10 mol ,则 5 mol:10 mol =0.2 mol:n(e -), 转移电子的物质的量: n(e -)=,4.052.010mol molmolmol =⨯转移电子数:0.4 mol ×6.02×1023mol -1=2.408×1023. 答:略.[说明]HNO 3跟Zn 等金属反应时,HNO 3起两个作用:一部分作氧化剂,参与氧化还原反应,生成物中N 2能证明这一点;一部分作酸性 试剂,其特征是生成物中有Zn(NO 3)2.。
高中化学:物质的量在化学方程式的计算中的应用

高中化学:物质的量在化学方程式的计算中的应用化学方程式中,各物质的化学计量数(v)之比,等于各物质的物质的量(n)之比,即均等于该化学方程式的“系数”之比。
化学方程式中各气体在同温同压下的体积比,等于它们的化学计量数之比,即等于各气体在化学方程式中的“系数”比。
遇到有关化学方程式的计算时,经常视情况将相关物质的质量,一定浓度和体积的溶液、气体体积换算出它们的物质的量,按化学计量数找出比例关系后入手运算。
1、化学方程式中有关量的关系由上可看出,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,等于各物质的物质的量之比,等于气体体积比(同状况下),不等于质量之比。
根据化学方程式列比例时应遵循上述比例关系。
2、根据化学方程式计算时所列比例是否正确的判断依据是:“上、下单位要一致,左右单位要对应”。
如:3、物质的量应用于化学方程式计算的一般格式(1)设所求物质的物质的量为n(B)[或质量m(B)],或气体标准状况下体积V(B)、或溶液体积V[B(aq)]J。
(2)写出有关反应的化学方程式。
(3)在化学方程式有关物质的化学式下面先写出已知物和所求物的有关量的关系,再代入已知量和所求量。
(4)写出所求物质的数学表达式。
(5)写出解答和答案。
如:6.5g Zn在与足量盐酸反应时产生的在标准状况下的体积是多少升?解:设产生的体积为V()答:产生的在标准状况下的体积是2.24L。
4、规范用语—表示的物质的量—表示方程式中的化学计量数—表示盐酸的物质的量浓度—表示溶液的体积—表示的体积—表示混合物中的质量分数—表示的质量在列比例及运算过程中都应带单位。
高中化学物质的量在化学方程式计算中的应用教案

高中化学物质的量在化学方程式计算中的应用教案教学目标知识目标使学生掌握反应物中有一种过量的计算;使学生掌握多步反应的计算。
能力目标通过化学计算,训练学生的解题技能,培养学生的思维能力和分析问题的能力。
情感目标通过化学方程式的计算,教育学生科学生产、避免造成不必要的原料浪费。
教学建议教材分析根据化学方程式的计算,是化学计算中的一类重要计算。
在初中介绍了有关化学方程式的最基本的计算,在高一介绍了物质的量应用于化学方程式的计算。
本节据大纲要求又介绍了反应物中有一种过量的计算和多步反应的计算。
到此,除有关燃烧热的计算外,在高中阶段根据化学方程式的计算已基本介绍完。
把化学计算单独编成一节,在以前学过的关化学方程式基本计算的基础上,将计算相对集中编排,并进一步讨论有关问题,这有利于学生对有关化学方程式的计算有一个整体性和综合性的认识,也有利于复习过去已学过的知识,提高学生的解题能力。
教材在编写上,注意培养学生分析问题和解决问题的能力,训练学生的.科学方法。
此外,还注意联系生产实际和联系学过的化学计算知识。
如在选择例题时,尽量选择生产中的实际反应事例,说明化学计算在实际生产中的作用,使学生能认识到学习化学计算的重要性。
在例题的分析中,给出了思维过程,帮助学生分析问题。
有些例题,从题目中已知量的给出到解题过程,都以物质的量的有关计算为基础,来介绍新的化学计算知识,使学生在学习新的计算方法的同时,复习学过的知识。
本节作为有关化学反应方程式计算的一个集中讨论,重点是反应物中有一种过量的计算和多步反应的计算。
难点是多步反应计算中反应物与最终产物间量关系式的确定。
教法建议有关化学方程式的计算是初中、高一计算部分的延续。
因此本节的教学应在复习原有知识的基础上,根据本节两种计算的特点,帮助学生找规律,得出方法,使学生形成清晰的解题思路,规范解题步骤,以培养学生分析问题和解决问题的能力。
一、有一种反应物过量的计算建议将[例题1]采用如下授课方式:(1)将学生分成两大组,一组用求生成水的质量,另一组用求生成水的质量。
高考化学复习无锡市高考化学提优辅导:三、物质的量在化学方程式计算中的应用教师版
高中化学学习材料(灿若寒星**整理制作)考点一物质的量在化学方程式计算中的应用【知识梳理】(1)化学方程式在量方面的含义a A(g)+b B(g)===c C(g)+d D(g)质量比aM A∶bM B∶cM C∶dM D物质的量比a∶b∶c∶d体积比a∶b∶c∶d(2)一般步骤①根据题意写出并配平化学方程式。
②依据题中所给信息及化学方程式判断过量,用完全反应的量进行求解。
③选择适当的量(如物质的量、气体体积、质量等)的关系作为计算依据,把已知的和需要求解的量分别写在化学方程式有关化学式的下面,两个量及单位“上下一致”。
④列比例式,求未知量。
题型一一般比例式法在化学方程式计算中的应用例1 已知:IO3(-)+5I-+6H+===3I2+3H2O。
工业上利用NaIO3和NaHSO3反应来制取单质I2。
①NaIO3不足时:2NaIO3+6NaHSO3===2NaI+3Na2SO4+3H2SO4②NaIO3足量时还会发生:5NaI+NaIO3+3H2SO4===3I2+3Na2SO4+3H2O现模拟工业制取I2。
在含31.2 g NaHSO3的溶液中逐滴加入2 mol·L-1NaIO3溶液V mL。
(1)当V=________mL时,再滴NaIO3就开始析出I2。
(2)当V为55 mL时,生成的I2的质量为________g。
答案(1)50 (2)7.62 解析(1)n(NaHSO3)=0.3 mol,依据化学方程式2NaIO3+6NaHSO3===2NaI+3Na2SO4+3H2SO42 6n(NaIO3) 0.3 mol6(2)=0.3 mol(n(NaIO3)),得出n(NaIO3)=0.1 mol V(NaIO3)=0.05 L即50 mL (2)参加反应②的n(NaIO3)=(0.055L-0.05 L)×2 mol·L-1=0.01mol,依据方程式可知NaI 过量,用NaIO3求解 5NaI+NaIO3+3H2SO4===3I2+3Na2SO4+3H2O1 30.01 mol n(I2) 3(1)=n(I2)(0.01 mol),求出n(I2)=0.03 mol 题型二差量法在化学方程式计算中的应用(1)差量法的应用原理差量法是指根据化学反应前后物质的量发生的变化,找出“理论差量”。
物质的量在方程式计算中的应用
物质的量在方程式计算中的应用物质的量在化学方程式计算中起到非常重要的作用,它是化学计算的基础概念之一。
本文将从物质的量的概念、化学方程式的平衡、摩尔比和摩尔质量等方面,探讨物质的量在方程式计算中的应用。
一、物质的量的概念物质的量是描述物质数量大小的物理量,用符号n表示,单位是摩尔(mol)。
1摩尔表示1克分子量、1千克分子量或1磅分子量的物质。
摩尔是一个基本单位,它与质量和粒子数之间建立了联系。
物质的量的概念在化学方程式计算中起到了至关重要的作用。
根据化学方程式的平衡原则,反应中参与的各种物质的物质的量必须保持平衡。
通过物质的量的计算,可以确定反应物和生成物的摩尔比,从而推算出反应中各种物质的物质的量。
二、化学方程式的平衡化学方程式描述了化学反应的物质转化过程。
一个完整的化学方程式必须满足质量守恒定律和电荷守恒定律。
在化学方程式中,反应物和生成物之间的摩尔比是一定的,这种摩尔比可以通过方程式的系数来表示。
在平衡的化学方程式中,反应物和生成物的物质的量必须保持平衡。
平衡状态下,反应物和生成物分子之间的摩尔比是固定的,可以通过化学方程式的系数来确定。
例如,对于方程式2H₂ + O₂ → 2H₂O,反应物氢气和氧气的摩尔比是2:1,生成物水的摩尔比是2:1。
这意味着,在反应过程中,每2摩尔的氢气需要1摩尔的氧气才能完全反应生成2摩尔的水。
三、摩尔比的计算在化学方程式计算中,通过摩尔比的计算可以确定反应物和生成物之间的摩尔关系。
摩尔比可以通过方程式的系数来确定,系数表示了各种物质的物质的量之间的比例关系。
例如,在方程式2H₂ + O₂ → 2H₂O中,氢气和氧气的摩尔比是2:1。
这意味着,每2摩尔的氢气需要1摩尔的氧气才能完全反应生成2摩尔的水。
通过摩尔比的计算,可以确定反应物的摩尔量和生成物的摩尔量之间的关系,从而进行反应方程式的计算。
四、摩尔质量的计算摩尔质量是指1摩尔物质的质量,用符号M表示,单位是克/摩尔(g/mol)。
高中化学必修一教案讲义:物质的量在化学方程式计算中的应用(教师版)
物质的量在化学方程式计算中的应用目录01学习目标02预习导学自主梳理预习检测03探究提升环节一依据化学方程式的计算环节二化学计算常用方法04课堂总结05强化训练1.结合化学方程式了解物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度等概念之间的有关计算。
2.了解化学计算中的常见类型,学会常用的解题方法。
自主梳理1.以物质的量为中心的转化n mNVc( )( )( )( )2.化学方程式中化学计量数与相关物理量的关系2CO+O 2=====点燃2CO 2化学计量数2__________扩大N A 倍2N A __________物质的量2mol __________质量56g__________标况下气体体积44.8L __________结论:(1)同一个化学方程式中各物质的化学计量数之比等于其_____________之比。
(2)对于有气体参加的反应,在同温同压下各气体的化学计量数之比也等于其________之比。
1n mNVc( )( )( )( )÷M÷N A ×V (aq)÷22.4 L/mol 2.2CO +O 2=====点燃2CO 2化学计量数212扩大N A 倍2N A N A 2N A 物质的量2mol 1mol 2mol 质量56g32g 88g 标况下气体体积44.8L22.4L44.8L物质的量体积预习检测1.标准状况下,3.25g 锌与足量的盐酸反应生成标准状况下x L 氢气,下列比例式正确的是A .Zn +2HCl =ZnCl 2+H 2↑B .Zn +2HCl =ZnCl 2+H 2↑1mol 1mol 65g 1L 3.25g x L 3.25g x L C .Zn +2HCl =ZnCl 2+H 2↑D .Zn +2HCl =ZnCl 2+H 2↑1mol 22.4L 65g 1mol 0.05mol x L3.25gx L【答案】C【解析】比例式应注意单位要“上下一致,左右对应”。
物质的量在化学方程式计算中的应用
物质的量在化学方程式计算中的应用
在化学方程式计算中,物质的量是指反应物和生成物中每种物质的数量,这可以通过给出反应物和生成物数量的值来计算。
物质的量在化学方程式计算中占据重要的地位,因为它可以帮助我们确定反应的可能结果,以及反应的方程式的右边和左边的物质的数量之间的关系。
例如,一个氧化反应的化学方程式可以写成:2Fe2O3 + 3C → 4Fe + 3CO2。
其中,Fe2O3和C分别表示二氧化铁和碳,是反应物,而Fe和CO2分别表示铁和二氧化碳,是生成物。
可以看出,对于反应物而言,2个二氧化铁的量必须等于4个铁和3个碳的量,而对于生成物而言,4个铁的量必须等于2个二氧化铁和3个二氧化碳的量。
物质的量还可以用来衡量反应的速率。
一般来说,反应的速率与参与反应的物质的总量成正比,因此,当物质的量发生变化时,反应的速率也会随之发生变化。
通过研究物质的量变化对反应速率的影响,可以帮助我们更好地理解反应过程,也可以帮助我们更好地控制反应的结果。
另外,物质的量还可以用来计算反应的平衡常数,即某种反应系统在一定条件下的反应物和生成物的相对量。
物质的量反应系统的平衡常数可以用来判断反应是不是可能发生,甚至可以用来计算反应
可能发生的速率。
总之,物质的量在化学方程式计算中占据重要的地位,它可以帮助我们确定反应可能的结果,以及反应物和生成物之间的关系,还可以用来衡量反应的速率,以及计算反应可能发生的速率。
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考点一物质的量在化学方程式计算中的应用【知识梳理】(1)化学方程式在量方面的含义a A(g)+b B(g)===c C(g)+d D(g)质量比aM A∶bM B∶cM C∶dM D物质的量比a∶b∶c∶d体积比a∶b∶c∶d(2)一般步骤①根据题意写出并配平化学方程式。
②依据题中所给信息及化学方程式判断过量,用完全反应的量进行求解。
③选择适当的量(如物质的量、气体体积、质量等)的关系作为计算依据,把已知的和需要求解的量分别写在化学方程式有关化学式的下面,两个量及单位“上下一致”。
④列比例式,求未知量。
题型一一般比例式法在化学方程式计算中的应用例1 已知:IO3(-)+5I-+6H+===3I2+3H2O。
工业上利用NaIO3和NaHSO3反应来制取单质I2。
①NaIO3不足时:2NaIO3+6NaHSO3===2NaI+3Na2SO4+3H2SO4②NaIO3足量时还会发生:5NaI+NaIO3+3H2SO4===3I2+3Na2SO4+3H2O现模拟工业制取I2。
在含31.2 g NaHSO3的溶液中逐滴加入2 mol·L-1NaIO3溶液V mL。
(1)当V=________mL时,再滴NaIO3就开始析出I2。
(2)当V为55 mL时,生成的I2的质量为________g。
答案(1)50 (2)7.62 解析(1)n(NaHSO3)=0.3 mol,依据化学方程式2NaIO3+6NaHSO3===2NaI+3Na2SO4+3H2SO42 6n(NaIO3) 0.3 mol6(2)=0.3 mol(n(NaIO3)),得出n(NaIO3)=0.1 mol V(NaIO3)=0.05 L即50 mL (2)参加反应②的n(NaIO3)=(0.055L-0.05 L)×2 mol·L-1=0.01mol,依据方程式可知NaI 过量,用NaIO3求解 5NaI+NaIO3+3H2SO4===3I2+3Na2SO4+3H2O1 30.01 mol n(I2) 3(1)=n(I2)(0.01 mol),求出n(I2)=0.03 mol 题型二差量法在化学方程式计算中的应用(1)差量法的应用原理差量法是指根据化学反应前后物质的量发生的变化,找出“理论差量”。
这种差量可以是质量、物质的量、气态物质的体积和压强、反应过程中的热量等。
用差量法解题是先把化学方程式中的对应差量(理论差量)跟差量(实际差量)列成比例,然后求解。
如:(2)使用差量法的注意事项①所选用差值要与有关物质的数值成正比例或反比例关系。
②有关物质的物理量及其单位都要正确地使用,即“上下一致,左右相当”。
例2 为了检验某含有NaHCO3杂质的Na2CO3样品的纯度,现将w1g样品加热,其质量变为w2g,则该样品的纯度(质量分数)是( )A.31w1(84w2-53w1)B.31w1(84(w1-w2))C.31w1(73w2-42w1)D.31w1(115w2-84w1)答案 A 解析样品加热发生的反应为质量差为(w1-w2) g,故样品中NaHCO3质量为62(168(w1-w2)) g,样品中Na2CO3质量为w1 g -62(168(w1-w2)) g,其质量分数为m(样品)(m(Na2CO3))=w1g(g)=31w1(84w2-53w1)。
当然,本题也可用常规方法,依据化学方程式直接求解。
另解:假设样品有x mol NaHCO3固体,则:据样品加热前后固体质量的关系,有w1g-x mol×84 g·mol-1+0.5x mol×106 g·mol-1=w2g,解得x=(w1-w2)/31,那么NaHCO3的质量为m(NaHCO3)=(w1-w2)/31 mol×84 g·mol-1=84(w1-w2)/31 g,从而推知Na2CO3的质量为m(Na2CO3)=w1 g-84(w1-w2)/31 g=(84w2-53w1)/31 g,因此Na2CO3样品的纯度为w(Na2CO3)=m(Na2CO3)/m (样品)=31w1(84w2-53w1)。
例3 白色固体PCl5受热即挥发并发生分解:PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)。
现将5.84 g PCl5装入2.05 L真空密闭容器中,在277 ℃达到平衡,容器内压强为1.01×105 Pa,经计算可知平衡时容器内混合气体的物质的量为0.05 mol,求平衡时PCl5的分解率。
答案78.6% 解析原n(PCl5)=208.5 g·mol-1(5.84 g)≈0.028 mol设分解的PCl5的物质的量为x mol所以x=0.022 PCl5的分解率=0.028 mol(0.022 mol)×100%≈78.6%。
例4 一定条件下,合成氨气反应达到平衡时,测得混合气体中氨气的体积分数为20.0%,与反应前的体积相比,反应后体积缩小的百分率是( )A.16.7% B.20.0% C.80.0% D.83.3%答案 A 解析N2+3H2高温、高压2NH3ΔV1 L 3 L2 L 2 L由以上关系式可知反应前后体积的减少与生成的NH3体积相等。
设平衡时混合气体100 L,其中含20 L NH3,则原气体总体积减少20 L。
所以,反应前氮气和氢气总体积为120 L,反应后体积缩小的百分率为120 L(20 L)×100%=16.7%。
题型三关系式法在化学方程式计算中的应用多步反应计算的特征是化学反应原理中多个反应连续发生,起始物与目标物之间存在确定的量的关系。
解题时应先写出有关反应的化学方程式或关系式,依据方程式找出连续反应的过程中不同反应步骤之间反应物、生成物物质的量的关系,最后确定已知物和目标产物之间的物质的量的关系,列出计算式求解,从而简化运算过程。
例5 5.85 g NaCl固体与足量浓H2SO4和MnO2共热,逸出的气体又与过量H2发生爆炸反应,将爆炸后的气体溶于一定量水后再与足量锌作用,问最后可得H2多少升(标准状况)。
答案 1.12 L 解析若先由NaCl浓H2SO4HCl算出HCl的量,再由MnO2+4HCl MnCl2+Cl2↑+2H2O算出Cl2的量,……这样计算非常繁琐。
找出以下关系式就可迅速求解。
设可得H2的物质的量为x,5.85 g NaCl的物质的量为0.1 mol。
NaCl ~HCl ~2(1)Cl2~HCl ~2(1)H20.1 mol x显然x=0.05 mol,则V(H2)=0.05 mol×22.4 L·mol-1=1.12 L。
例6 氯化亚铜(CuCl)是重要的化工原料。
国家标准规定合格CuCl产品的主要质量指标为CuCl 的质量分数大于96.50%。
工业上常通过下列反应制备CuCl:2CuSO4+Na2SO3+2NaCl+Na2CO3===2CuCl↓+3Na2SO4+CO2↑(1)CuCl制备过程中需要质量分数为20.0%的CuSO4溶液,试计算配制该溶液所需的CuSO4·5H2O 与H2O的质量之比。
(2)准确称取所制备的0.250 0 g CuCl样品置于一定量的0.5 mol·L-1FeCl3溶液中,待样品完全溶解后,加水20 mL,用0.100 0 mol·L-1的Ce(SO4)2溶液滴定到终点,消耗24.60 mL Ce(SO4)2溶液。
有关化学反应为Fe3++CuCl===Fe2++Cu2++Cl-Ce4++Fe2+===Fe3++Ce3+通过计算说明上述样品中CuCl的质量分数是否符合标准。
答案(1)5∶11 (2)符合解析(1)设需要CuSO4·5H2O的质量为x,H2O的质量为y。
CuSO4·5H2O的相对分子质量为250,CuSO4的相对分子质量为160,依题意有x+y(×x)=100(20.0),x∶y=5∶11(2)设样品中CuCl的质量为z。
由化学反应方程式可知:CuCl~Fe2+~Ce4+z(99.5 g)=0.100 0 mol·L-1×24.60×10-3L(1 mol) z=0.244 8 gCuCl的质量分数为0.250 0 g(0.244 8 g)×100%=97.92%97.92%>96.50%,所以样品中的CuCl符合标准。
考点二极值法【知识梳理】1.极值法的含义极值法是采用极限思维方式解决一些模糊问题的解题技巧。
它是将题设构造为问题的两个极端,然后依据有关化学知识确定所需反应物或生成物的量值,进行判断分析,求得结果。
故也称为极端假设法。
2.极值法解题的基本思路(1)把可逆反应假设成向左或向右进行完全的反应。
(2)把混合物假设成纯净物。
(3)把平行反应分别假设成单一反应。
3.极值法解题的关键紧扣题设的可能趋势,选好极端假设的落点。
例7 将总物质的量为n mol的钠和铝的混合物(其中钠的物质的量分数为x),投入一定量的水中充分反应,金属没有剩余,共收集到标准状况下的气体V L。
下列关系式中正确的是A.x=V/(11.2n) B.0<x≤0.5 C.V=33.6n(1-x) D.11.2n<V≤22.4n思路点拨Na、Al混合物中没有具体指明Na、Al的物质的量,且二者相对量的多少与H2O反应后产生H2的量有关,故需要采用极值法来确定V的范围,根据题意求出两个端值,则实际介于两个端值之间。
解析据题意金属钠的物质的量为nx mol,Al的物质的量为n(1-x) mol,产生的H2是溶液中的H+获得Na、Al失去的电子而生成的,根据得失电子守恒可得产生H2的物质的量=2(nx +3n(1-x)) mol,根据反应2Na+2H2O===2NaOH+H2↑、2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑和题中“金属没有剩余”,可知n(Na)≥n(Al),即0.5≤x<1。
当x=1时,产生H2的物质的量为0.5n mol,即11.2n L;当x=0.5时,产生H2的物质的量为n mol,即22.4n L,故产生H2的体积的取值范围为11.2n<V≤22.4n,故选项D正确。
答案 D【归纳小结】本题最重要的极值思想是确定x的范围,其最容易出现的错误是将x的范围确定为0<x<1,即全是钠或全是铝,忽略了铝自身并不能与水反应生成H2,必须有Na与H2O反应生成的NaOH参加反应,才能与水反应产生H2,从而导致错解。
由此提醒我们在使用极值法解题时两个端值的正确选取是正确解题的关键。