内容正文:
第4课时 物质的量在化学方程式计算中的应用
学习目标
1.掌握应用物质的量在化学方程式中进行计算的方法。
2.体会物质的量在化学方程式计算中重要应用。
知识点一 不同物质相同物理量之间的计算关系
(★★★)
1.实例分析
3H2 + N2 2NH3
系数之比 3 ∶ 1 ∶ 2
分子数之比 3 ∶ 1 ∶ 2
扩大NA倍 3NA ∶ NA ∶ 2NA
物质的量之比 3 mol ∶ 1 mol ∶ 2 mol
标况下气体体积 67.2 L ∶ 22.4 L ∶ 44.8 L
质量比 6g ∶ 28 g ∶ 34 g
2.计算依据
(1)化学方程式中各物质的化学计量数之比,等于各物质的微粒数之比,等于各物质的物质的量之比,也等于相同状况下对应气体的体积之比。
(2)化学方程式中各物质的质量之比等于各物质总的相对式量之比。
想一想
化学方程式表示了反应物和生成物哪些量的关系?
提示 化学方程式除可以表示反应物、生成物的粒子数目关系和质量关系外,还可以表示它们的物质的量关系,如H2+Cl2
2HCl可表示1 mol H2与1 mol Cl2完全反应生成2 mol HCl
1.医疗上颇为流行的“理疗特效热”,就是利用铁缓慢氧化放出均匀、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,需要消耗氧气的质量为( )
A.24 g
B.32 g
C.21 g
D.16 g
答案 A
2.对于反应2CO+O2===2CO2,在标准状况下,44.8 L CO与足量的O2发生反应生成的CO2分子个数是_________。
解析 4.48 L一氧化碳的物质的量为:
n(CO)==0.2 mol
=
2CO + O2 === 2CO2[来源:学_科_网Z_X_X_K]
2 2
0.2 mol n(CO2)
n(CO2)=0.2 mol
=
0.2 mol CO2分子个数[N(CO2)]为:
N(CO2)=n(CO2)×NA
=0.2 mol×6.02×1023 mol-1
=1.20×1023
答案 生成的二氧化碳分子个数为1.20×1023
知识点二 不同物质不同物理量之间的计算关系(★★★)
已知56 g Fe与含2 mol HCl的稀盐酸正好完全反应,标况下生成22.4 L H2,则28 g Fe若要完全反应,至少需要含_________mol HCl的稀盐酸,标况下生成_________L H2。
提示 1 11.2
1.以“物质的量”为中心常用计量之间的换算关系
2.不同物质不同物理量之间的比例关系
aA(s) + bB(aq)===cC(g) + dD(g)
a·MAg b mol c·22.4 L d·NA
m(A) n(B) V(C) N(D)
则有:
比例关系:
===
即:化学反应中反应物和生成物的量成正比例关系。
单位关系:上下相同,左右相当。
角度一 完全反应型
1.1.15 g金属钠跟水反应,得到100 mL溶液,试计算:
(1)生成的气体在标准状况下的体积___________。
(2)反应后所得溶液的物质的量浓度___________。
解析 设生成标准状况下气体的体积为V,物质的量浓度为c。
2Na + 2H2O===2NaOH + H2↑
2×23 g 2 mol 22.4 L
1.15 g 0.1 L×c V
==
V==0.56 L,
c==0.5 mol·L-1。
答案 (1)0.56 L (2)0.5 mol·L-1
物质的量应用于化学方程式计算的基本步骤
角度二 混合物计算型
2.把1.1 g铁、铝混合物溶于200 mL 5 mol·L-1盐酸中,反应后盐酸的浓度变为4.6 mol·L-1(溶液体积变化忽略不计)。求:
(1)反应中消耗HCl的物质的量。
(2)该混合物中铝、铁的物质的量。
解 (1)消耗HCl的物质的量:0.2 L×5 mol·L-1-0.2 L×4.6 mol·L-1=0.08 mol。
(2)设Al、Fe的物质的量分别为x、y。
2Al + 6HCl===2AlCl3+3H2↑
2 mol 6 mol
x 3x
Fe + 2HCl===FeCl2+H2↑
1 mol 2 mol
y 2y
解之,得x=0.02 mol,y=0.01 m